CN101640030B - 减小了瀑布噪声的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种减小了瀑布噪声和改进了显示品质的显示装置。所述显示装置包括：LED光源，发射光；显示面板，接收光以显示图像；背光驱动器，调整流过LED光源的LED电流I_LED的大小和占空比。LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段中的至少一种，在上升段中，LED电流的大小从截止电流值逐渐增加到峰值，在下降段中，LED电流的大小从峰值逐渐减小到截止电流值。这减小了瀑布噪声。

Description

减小了瀑布噪声的显示装置
本申请要求于2008年7月29日在韩国知识产权局提交的第10-2008-0074083号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更具体地讲，涉及一种减小了瀑布噪声(waterfall noise)并提高了显示品质的显示装置。
背景技术
液晶显示装置包括液晶面板。液晶面板通常包括：第一显示面板，具有设置在其中的像素电极；第二显示面板，具有设置在其中的共电极；液晶分子，注入在第一显示面板和第二显示面板之间，液晶分子具有介电各向异性。施加电压以在像素电极和共电极之间形成电场，调整电场强度以控制穿过液晶面板的光的量，从而显示期望的图像。由于液晶显示装置不是自发射显示装置，因此液晶显示装置需要向液晶面板发光的独立的光源。
近年来，LED光源已被用作光源，已经开发了这样的驱动方法，所述驱动方法调整LED电流I_LED的占空比以与显示的图像对应。然而，这种驱动方法常常产生瀑布噪声。已经获知，瀑布噪声的产生是由于尽管向液晶面板的像素充入了相同的电压，但导通LED光源时像素的电压与截止LED光源时像素的电压之间不同。
因此，需要能够减小瀑布噪声以提高显示品质的液晶显示装置。
发明内容
本发明的各方面提供了一种提高了显示品质的显示装置。
然而，本发明的这些方面、特征和优点不限于这里阐述的方面、特征和优点。对本发明所属领域的普通技术人员来说，通过参照下面给出的对本发明的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和优点将变得更明显。
根据本发明的一方面，一种显示装置包括：LED光源，构造为发射光；显示面板，构造为接收光以帮助显示图像；背光驱动器，调整流过LED光源的LED电流I_LED的大小和占空比。LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段中的至少一种，在上升段中，LED电流的大小从截止电流值增加到峰值，在下降段中，LED电流的大小从峰值减小到截止电流值。
附图说明
通过参照附图对本发明示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其它方面和优点将会变得更明显，附图中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的显示装置的框图；
图2是示出图1中示出的显示面板的一个像素的等效电路图；
图3是示出图1中示出的图像信号控制器的框图；
图4是示出根据本发明第一实施例的图1中示出的发光块和背光驱动器的框图；
图5是图4的电路图；
图6是示出图5中示出的信号的时序图；
图7是示出根据本发明第二实施例的发光块和背光驱动器的框图；
图8是示出图7中示出的信号的时序图；
图9是示出图8中示出的电流I_LED′和I_LED之间的关系的示图；
图10是示出根据本发明第三实施例的LED电流的信号图；
图11是示出根据本发明第四实施例的发光块和背光驱动器的框图；
图12是图11的电路图；
图13是示出图12中示出的信号的时序图；
图14是示出根据本发明第五实施例的发光块和背光驱动器的框图；
图15A是图14的电路图；
图15B是示出图15A中示出的比较器输出、可变电阻器的电阻值及LED电流的大小之间的关系的表；
图16是示出图15A中示出的参考电压产生器的电路图；
图17A是示出在第一模式下参考电压产生器的操作的电路图；
图17B是示出在第二模式下参考电压产生器的操作的电路图；
图18是示出根据本发明第五实施例的图15A中示出的信号的时序图；
图19是示出根据本发明第六实施例的图15A中示出的信号的时序图；
图20是示出根据本发明第七实施例的图15A中示出的信号的时序图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的构思充分地传达给本领域技术人员。
应该理解的是，当元件被称作“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，不存在中间元件。相同的标号始终表示相同的元件。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称作第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还应理解的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。
在下文中，将参照图1至图6描述根据本发明第一实施例的显示装置。
图1是示出根据本发明示例性实施例的显示装置的框图，图2是示出图1中示出的显示面板的一个像素的等效电路图。图3是示出图1中示出的图像信号控制器的框图。
参照图1，显示装置10包括显示面板300、信号控制器600、灰度电压产生器550、栅极驱动器400、数据驱动器500、背光驱动器800以及连接到背光驱动器800的发光块LB。
显示面板300包括多条栅极线G1至Gk、多条数据线D1至Dj以及多个像素PX。虽然在图中未示出，但所述多个像素PX可以分类为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。像素PX被限定在栅极线和数据线的交叉部。如下面所述，显示面板300响应于图像数据电压来显示图像。
图2是一个像素的等效电路图。连接到例如第f(f＝1至k)栅极线Gf和第g(g＝1至j)数据线Dg的像素PX包括：开关元件Qp，连接到栅极线Gf和数据线Dg；液晶电容器Clc和存储电容器Cst，连接到所述开关元件。如图2所示，液晶电容器Clc可以由两个电极和设置在所述两个电极之间的液晶分子150组成，所述两个电极例如第一显示面板100的像素电极PE和第二显示面板200的共电极CE。滤色器CF形成在共电极CE的一部分中。
开关元件Qp可以导通或截止对应的像素PX。具体地讲，开关元件Qp可以为具有由非晶硅(a-Si)制成的有源层的a-Si薄膜晶体管。当导通LED光源以发射光时，所述光可以入射到每个a-Si薄膜晶体管的有源层上。当从LED光源发射的光入射到所述有源层上时，在所述有源层和像素电极PE之间会产生寄生电容。因此，即使相同量的电荷被存储在液晶面板的像素PX中，在导通LED光源时像素PX充有的电压可能比截止LED光源时像素PX充有的电压低。导致的视觉效果称为瀑布噪声，这降低了显示装置10产生的图像的品质。
再次参照图1，信号控制器600可以接收第一图像信号R、G和B以及用于控制第一图像信号的显示的外部控制信号Vsync、Hsync、Mclk和DE。然后，信号控制器600可以输出第二图像信号IDAT、数据控制信号CONT1、栅极控制信号CONT2及光数据信号LDAT。
具体地，信号控制器600可以将第一图像信号R、G和B转换成第二图像信号IDAT，并输出转换后的信号。此外，信号控制器600可以将与由显示面板300显示的图像对应的光数据信号LDAT提供给背光驱动器800。信号控制器600可以提供光数据信号LDAT，所述光数据信号LDAT的占空比被调整为与由显示面板300显示的图像对应。
可以从功能上将信号控制器600分成图像信号控制器600_1和光数据信号控制器600_2。图像信号控制器600_1可以控制由显示面板300显示的图像，光数据信号控制器600_2可以控制背光驱动器800。图像信号控制器600_1可以与光数据信号控制器600_2物理上分离，虽然这种情况不是必要的。
图像信号控制器600_1可以接收第一图像信号R、G和B并输出与第一图像信号R、G和B对应的第二图像信号IDAT。图像信号控制器600_1可以接收外部控制信号Vsync、Hsync、Mclk和DE，并产生数据控制信号CONT1和栅极控制信号CONT2。外部控制信号的例子包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号Mclk以及数据使能信号DE。数据控制信号CONT1用于控制数据驱动器500的操作，栅极控制信号CONT2用于控制栅极驱动器400的操作。
此外，图像信号控制器600_1可以接收第一图像信号R、G和B，并可以将对应的代表图像信号R_DB输出至光数据信号控制器600_2。
参照图3，图像信号控制器600_1可以包括控制信号产生器610、图像信号处理单元620和代表值确定单元630。
控制信号产生器610接收外部控制信号Vsync、Hsync、Mclk和DE，并输出数据控制信号CONT1和栅极控制信号CONT2。例如，控制信号产生器610可以输出使栅极驱动器400的操作开始的垂直开始信号STV、确定栅极导通电压的输出时序的栅极时钟信号CPV、确定栅极导通电压的脉冲宽度的输出使能信号OE、使数据驱动器400的操作开始的水平开始信号STH以及指示图像数据电压的输出的输出指示信号TP。
图像信号处理单元620可以将第一图像信号R、G和B转换成第二图像信号IDAT，并输出转换后的信号。可以从第一图像信号R、G和B转换第二图像信号IDAT以提高显示品质。第二图像信号IDAT可以从第一图像信号R、G和B转换以执行，例如，过驱动(overdriving)。
代表值确定单元630确定由液晶面板300显示的图像的代表图像信号R_DB。例如，代表值确定单元630可以接收第一图像信号R、G和B，将接收的信号以任意方式取平均以确定代表图像信号R_DB。因此，代表图像信号R_DB可以对应于由液晶面板300显示的图像的平均亮度。
再次参照图1，光数据信号控制器600_2可以接收代表图像信号R_DB，并将光数据信号LDAT提供给背光驱动器800。光数据信号控制器600_2可以提供光数据信号LDAT，所述光数据信号LDAT的占空比被调整为对应于显示面板300显示的图像。例如，光数据信号控制器600_2可以确定与代表图像信号R_DB对应的背光的原始亮度。作为一个例子，光数据信号控制器600_2可以利用查寻表(未示出)来确定与代表图像信号R_DB对应的背光的原始亮度。然后，光数据信号输出单元650可以输出具有与被确定的背光的原始亮度对应的占空比的光数据信号LDAT 。
灰度电压产生器550可以向数据驱动器500提供与第二图像信号IDAT对应的图像数据电压。具体地讲，灰度电压产生器550可以根据第二图像信号IDAT的灰度级分配驱动电压AVDD，并将分配的电压提供给数据驱动器500。此外，虽然在图中未示出，但灰度电压产生器550可以包括多个电阻器，所述电阻器在地和节点之间串联连接，驱动电压AVDD被施加到所述节点，以分配驱动电压AVDD的电平。灰度电压产生器550的内部电路不限于上述内容，而是可以具有各种内部电路结构。
栅极驱动器400从图像信号控制器600_1接收栅极控制信号CONT2，并将栅极信号施加到栅极线G1至Gk。栅极信号是由从栅极导通/截止电压产生器(未示出)提供的栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff合并组成的。栅极控制信号CONT1用于控制栅极驱动器400的操作，栅极控制信号CONT1可以包括使栅极驱动器500的操作开始的垂直开始信号、确定栅极导通电压的输出时序的栅极时钟信号以及确定栅极导通电压的脉冲宽度的输出使能信号。
数据驱动器500从图像信号控制器600_1接收数据控制信号CONT1，并将图像数据电压施加到数据线D1至Dj。图像数据电压可以从灰度电压产生器550提供。即，可以根据第二图像信号IDAT的灰度级，从驱动电压AVDD分配图像数据电压。数据控制信号CONT1用于控制数据驱动器500的操作。用于控制数据驱动器500的操作的信号可以包括使数据驱动器500的操作开始的水平开始信号和指示图像数据电压的输出的输出指示信号。
背光驱动器800可以响应于光数据信号LDAT而调整从发光块LB发射的光的亮度。背光驱动器800可以从信号控制器600接收光数据信号LDAT，并调整流过LED光源的LED电流I_LED的量和占空比，从而控制从LED光源发射的光的亮度。此外，背光驱动器800可以提供LED电流I_LED，所述LED电流I_LED的占空比被调整为与光数据信号LDAT的占空比对应。然而，如上所述，光数据信号LDAT具有与由显示面板300显示的图像对应的占空比。因此，背光驱动器可以将LED电流I_LED的占空比调整为与由显示面板300显示的图像对应。
在下面的实施例中将描述背光驱动器800的内部结构和功能。
发光块LB包括一个或一个以上的LED光源，并向显示面板300发射光。可以通过背光驱动器800控制从发光块LB发射的光的亮度。
流过LED光源的LED电流I_LED的波形可以包括上升段和下降段中的至少一种。在上升段中，LED电流I_LED的大小可以从截止电流值单调增加至峰值。在下降段中，LED电流I_LED的大小可以从峰值单调减小至截止电流值。LED电流I_LED可以具有包括交替重复的截止段和导通段的波形。在截止段中，LED电流I_LED可以具有截止电流值，导通段可以包括上升段和下降段中的至少一种。在下面的实施例中，将详细描述LED电流I_LED的波形。
图4是示出根据本发明第一实施例的图1中示出的发光块和背光驱动器的框图，图5是图4的电路图。图6是示出图5中示出的信号的时序图。
参照图4，背光驱动器800可以包括升压单元810和电流调节单元820，升压单元810向LED光源提供升压电压Vbst，电流调节单元820调节流过LED光源的LED电流I_LED的大小。
如图4所示，可以由LED光源模块330提供LED光源，升压单元810和电流调节单元820可以安装在转换板830上。LED光源模块330可以设置在显示面板300的后表面上，转换板830可以连接到LED光源模块330。升压单元810可以通过LED光源模块330的升压电压端Pbst向LED光源提供升压电压Vbst，电流调节单元820可以通过LED电流端Pi调节流过发光块BL的LED电流I_LED的大小。
升压电压Vbst可以被施加到LED光源的一端，电流调节单元820可以包括具有连接到LED光源的另一端的漏/源端的薄膜晶体管(见图5中的Q_ctrl)。所述薄膜晶体管可以响应于控制电压(例如图5中的V_ctrR)来调节LED电流I_LED的大小。
参照图5和图6，升压单元810可以响应于光数据信号LDAT(所述光数据信号LDAT的占空比已被调整)来提供升压电压Vbst。如图5所示，升压单元810可以为，例如，升压转换器。所述升压转换器包括电感器L_bst、二极管D_bst、电容器C_bst和开关元件Q_bst。升压转换器可以接收光数据信号LDAT，并升高输入电压Vin以提供操作发光二极管(LED)需要的升压电压Vbst。
下面，将描述升压单元810的操作。当光数据信号LDAT处于高电平(处于图6中的导通电平)时，开关元件Q_bst被导通，流过电感器L_bst的电流逐渐增大，因此，电感器两端的电压增大。当光数据信号LDAT处于低电平(处于图6中的截止电平)时，开关元件Q_bst截止。在这种情况下，所有流过电感器L_bst的电流都流过二极管D_bst，给电容器C_bst充电。因此，输入电压Vin被升高到预定的电平。流过电感器L_bst的电流的量根据光数据信号LDAT的占空比而改变，这导致升压电压Vbst的电平改变。
电流调节单元820可以包括调节LED电流I_LED的大小的电流调节晶体管Q_ctrl。在电流调节晶体管Q_ctrl中，在漏极和源极之间流动的电流可以根据控制电压(即，施加到栅极端的电压V_ctrR)改变。即，电流调节晶体管Q_ctrl可以起到由施加到栅极端的电压V_ctrR控制的可变电阻器VR的作用。可以根据可变电阻器VR的电阻值的变化来调节LED电流I_LED的大小。
可以为控制电压的施加到栅极端的电压V_ctrR可以具有图6中示出的波形。施加到栅极端的电压V_ctrR可以包括上升段和下降段。在上升段中，施加到栅极端的电压V_ctrR可以阶梯式增大。在下降段中，电压V_ctrR可以阶梯式减小。LED电流I_LED可以具有与施加到栅极端的电压V_ctrR的波形对应的波形。即，如图6所示，LED电流I_LED的大小可以阶梯式增大，然后阶梯式减小。
具体地讲，在上升段中，LED电流I_LED的大小可以阶梯式增大。在这种情况下，随着LED电流I_LED的大小增加，LED电流I_LED的大小增加的速率可以逐渐减小。在下降段中，LED电流I_LED的大小可以阶梯式减小。随着LED电流I_LED的大小减小，LED电流I_LED的大小减小的速率可以逐渐减小。如此，背光驱动器800可以调节LED电流I_LED的大小，从而使LED电流I_LED的波形与冷阴极荧光灯(CCFL)电流的波形相似。
LED电流I_LED的占空比可以由光数据信号LDAT的占空比确定。即，背光驱动器800可以输出占空比与光数据信号LDAT的占空比基本相同的LED电流I_LED。
在图6中，I_LED′表示没有被电流调节单元820调节的LED电流I_LED的波形。如图6所示，电流I_LED′可以具有方波形。电流I_LED′包括上升沿和下降沿，电流I_LED′的大小在截止电平和导通电平之间快速改变。然而，如上面参照图2所述，当导通LED光源发光时，光可以入射到每个a-Si薄膜晶体管的有源层上。当从LED光源发射的光入射到有源层上时，在有源层和像素电极PE之间会产生寄生电容。
因此，如果LED电流I_LED的大小像电流I_LED′一样在截止电平和导通电平之间快速改变，则从LED光源发射的光的亮度也在截止电平和导通电平之间快速改变。因此，所述寄生电容也快速改变，导致大的瀑布噪声。
LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段。在上升段中，LED电流I_LED的大小从截止电流值逐渐增大到峰值。在下降段中，LED电流I_LED的大小从峰值逐渐减小到截止电流值。因此，所述寄生电容的大小更平缓地变化，从而减小瀑布噪声。这提高了显示装置10的显示品质。
当方波电流流过LED光源时，背光驱动器800调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与电流I_LED′的量基本相等。参照图6，导通段与光数据信号处于高电平的段相同。然而，在导通段中，电流I_LED′的峰值比LED电流I_LED的峰值Ipeak小。因此，可以使与电流I_LED′的量对应的面积A′基本等于LED电流I_LED的量对应的面积A。以这种方式，即使LED电流I_LED的波形改变，也可以保持LED电流I_LED的量基本恒定。
应该注意的是，本发明不限于上面结合图6描述的I_LED的波形。例如，LED电流I_LED的波形可以只包括上升段或只包括下降段。
以下，将参照图7至图9描述根据本发明第二实施例的显示装置。在第二实施例中，用相同的标号表示与第一实施例中的组件相同的组件，并为清楚起见，省略对它们的描述。
图7是示出根据本发明第二实施例的发光块和背光驱动器的框图，图8是示出图7中示出的信号的时序图。图9是示出图8中示出的电流I_LED′和I_LED之间的关系的图。
参照图7，背光驱动器802可以包括：占空比调制器840，调制光数据信号LDAT的占空比；升压单元812，向LED光源提供升压电压Vbst；电流调节单元820，调节流过LED光源的LED电流I_LED的大小。如图7所示，LED光源可以设置在LED光源模块330中，占空比调制器840、升压单元812和电流调节单元820可以安装在转换板832上。
占空比调制器840可以调制光数据信号LDAT的占空比，并输出具有调制后的占空比的光数据信号LDAT′。如图8所示，占空比调制器840可以输出光数据信号LDAT′，光数据信号LDAT′具有比光数据信号LDAT的占空比高的占空比。
施加到栅极端的电压V_ctrR为控制电压，并且施加到栅极端的电压V_ctrR具有图8中示出的波形。施加到栅极端的电压V_ctrR可以包括上升段和下降段。在上升段中，施加到栅极端的电压V_ctrR可以阶梯式增大。在下降段中，电压V_ctrR可以阶梯式减小。LED电流I_LED将具有与施加到栅极端的电压V_ctrR的波形对应的波形。即，由于V_ctrR信号控制I_LED信号，所以I_LED信号将具有与V_ctrR信号的形状相似的形状，例如，如图8中所示的形状。
参照图8，LED电流I_LED的波形可以包括在光数据信号LDAT处于对应“导通”的电平的段中的上升段和在LDAT处于对应“截止”的电平的段中的下降段。具体地讲，LED电流I_LED的大小在光数据信号LDAT处于“导通”的电平的段中可以阶梯式增大。在这种情况下，随着LED电流I_LED的大小增加，LED电流I_LED的大小增加的速率可以逐渐减小。LED电流I_LED的大小在光数据信号LDAT处于“截止”的电平的段中可以阶梯式减小。在这种情况下，随着LED电流I_LED的大小减小，LED电流I_LED的大小减小的速率可以逐渐减小。如此，背光驱动器802可以调节LED电流I_LED的大小，从而使LED电流I_LED的波形与CCFL电流的波形相似，背光驱动器802输出调节后的电流。
同时，不像第一实施例，LED电流I_LED的占空比可以由光数据信号LDAT′的被调制后的占空比来确定。即，背光驱动器802可以输出LED电流I_LED，所述LED电流I_LED具有与光数据信号LDAT′的被调制后的占空比相同的占空比。
根据本发明第二实施例的显示装置，与第一实施例类似，LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段。因此，当导通LED光源然后截止LED光源时，寄生电容的大小更平缓地变化，因此减小了瀑布噪声并提高了图像质量。
当方波电流流过LED光源时，背光驱动器802调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与电流I_LED′的量基本相等。参照图8，LED电流I_LED的占空比与光数据信号LDAT′的被调制后的占空比相同。即，LED电流I_LED的占空比比光数据信号LDAT的占空比高。因此，即使电流I_LED′的峰值与LED电流I_LED的峰值Ipeak相等，也可以使与电流I_LED′的量对应的面积A′基本等于与LED电流I_LED的量对应的面积A。参照图9，可以在保持电流I_LED′的量与电流I_LED的量基本相等的同时，改变LED电流I_LED的波形。这是通过将电流I_LED′的波形中在下降沿之前的一部分移到下降沿之后的位置做到的。以这种方式，即使LED电流I_LED的波形改变，也可以保持LED电流I_LED的量基本恒定。
本发明不将LED电流I_LED的波形限制为图8的波形。例如，LED电流I_LED的波形可以包括上升段和下降段中的至少一种。即，LED电流I_LED的波形可以只包括上升段或者可以只包括下降段。
下面，将参照图10描述根据本发明第三实施例的显示装置。在第三实施例中，用相同的标号表示与第二实施例中的组件相同的组件，并省略了对它们的描述。
图10是示出根据本发明第三实施例的LED电流的信号图。参照图10，LED电流I_LED的波形可以包括以预定占空比交替重复的上升段和下降段。所述预定占空比可以基本等于CCEL电流波形的占空比。例如，如图10所示，上升段可以为一个周期的大约60％，下降段可以为一个周期的大约40％。即，LED电流I_LED的波形可以具有预定的占空比，而与光数据信号LDAT的占空比无关。
LED电流I_LED可以具有峰值，根据由显示面板300显示的图像的灰度级给定所述峰值一权重。如果n灰度级为显示的图像的最高灰度级，则LED电流I_LED可以具有峰值Ipeak_n。当灰度级降低时，可以给定小权重α，其中，I_LED的值根据α的值依比例确定。即，n以下的灰度级可以赋予0到1之间的α值。I_LED可以乘以此α值以随减小的灰度级按比例减小。因此，参照图10，随着灰度级从n减小到n-1，减小到n-2，I_LED也从Ipeak_n减小到Ipeak_n_1，减小到Ipeak_n_2。以这种方式，即使I_LED具有与光数据信号LDAT的占空比无关的预定的占空比，也可以调节I_LED的峰值，从而使从LED光源发射的光的亮度适合由显示面板300显示的图像。
根据本发明第三实施例的显示装置，与第二实施例类似，I_LED的波形包括上升段和下降段。因此，当导通LED光源然后截止LED光源时，寄生电容的大小更平缓地变化，因此减小了瀑布噪声并提高了图像质量。此外，当方波电流流过LED光源时，背光驱动器802调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与电流I_LED′的量基本相等。
下面，将参照图11至图13描述根据本发明第四实施例的显示装置。在第四实施例中，用相同的标号表示与第一实施例中相同的组件，并省略了对它们的描述。
图11是示出根据本发明第四实施例的发光块和背光驱动器的框图，图12是图11的电路图。图13是示出图12中示出的信号的时序图。
参照图11，根据本发明第四实施例的显示装置还可以包括连接到LED光源的另一端的延迟电容器delayC。背光驱动器800可以包括：升压单元810，向LED光源提供升压电压Vbst；电流调节单元820，调节流过LED光源的LED电流I_LED的大小。
如图11所示，LED光源可以设置在LED光源模块334中，升压单元810和电流调节单元820可以安装在转换板830上。LED光源模块334可以设置在显示面板300的后表面上，转换板830可以连接到LED光源模块334。升压单元810可以通过LED光源模块334的升压电压端Pbst向LED光源提供升压电压Vbst，电流调节单元820可以调节LED电流I_LED的大小。
延迟电容器delayC可以安装在LED光源模块334上或转换板830上。具体地讲，延迟电容器delayC可以安装在LED光源模块334上。当延迟电容器delayC安装在LED光源模块334上时，可以在不改变转换板830的电路结构的情况下安装延迟电容器delayC。此外，可以减少在将延迟电容器delayC安装在转换板830上时产生的可听见的噪声。转换板830可以交替地产生正信号和负信号。当这些信号接近延迟电容器delayC时，会产生可听见的噪声。具体地讲，当多层陶瓷电容器(MLCC)被用作延迟电容器delayC时，可听见的噪声的量会显著增加。
参照图12，升压电压Vbst可以被施加到LED光源的一端，电流调节单元820可以包括具有连接到LED光源的另一端的漏/源端的薄膜晶体管Q_ctrl。所述薄膜晶体管Q_ctrl可以响应于控制电压V_ctrR来调节LED电流I_LED的大小。
可以认为此电路与并联连接的延迟电容器delayC和可变电阻器VR等效。因此，如图13所示，可以产生具有由时间常数确定的过渡段的LED电流I_LED，其中，所述时间常数为延迟电容delayC和可变电阻VR的积。由于过渡段为上升段和下降段，因此LED电流I_LED可以包括上升段和下降段。
在图13中，I_LED′表示在没有设置延迟电容器delayC时LED电流I_LED′的波形。当没有设置延迟电容器delayC时，LED电流I_LED′可具有方波形。然而，即使信号包括过渡段，在忽略可变电阻器VR的能量损失时，包括延迟电容器delayC和可变电阻器VR的原电路导致流过LED光源的电流的量与方波流动时电流的量基本相等。
根据本发明第四实施例的显示装置10，与第一实施例类似，LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段。因此，当导通LED光源然后截止LED光源时，寄生电容的大小更平缓地变化，因此减小瀑布噪声，这提高了显示装置10的显示质量。
当方波电流流过LED光源时，背光驱动器800调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与LED电流I_LED′的量基本相等。
下面，将参照图14至图18描述根据本发明第五实施例至第七实施例的显示装置10。在第五实施例至第七实施例中，用相同的标号表示与第一实施例中的组件相同的组件，并省略了对它们的描述。
图14是示出根据本发明第五实施例的发光块和背光驱动器的框图。图15A是图14的电路图，图15B是示出图15A中示出的比较器输出、可变电阻器的电阻值及LED电流I_LED的大小之间的关系的表。
参照图14至图15B，背光驱动器806可以包括升压单元810和电流调节单元826，升压单元810向LED光源提供升压电压Vbst，电流调节单元826调节流过LED光源的LED电流I_LED的大小。
升压电压Vbst可以被施加到LED光源的一端。向电流调节单元826提供与LED电流I_LED的大小成比例的反馈电压Vfb。电流调节单元826将反馈电压Vfb与参考电压Vrel进行比较，并根据该比较来调节LED电流I_LED的大小。
电流调节单元826可以包括反馈电阻器Rfb、参考电压产生器850和可变电阻器单元860。
反馈电阻器Rf以反馈电压Vfb的形式检测流过LED光源的LED电流I_LED的大小。
参考电压产生器850可以接收控制信号PWMrise和PWMfall，并输出相应的参考电压Vref。参考电压产生器850可以产生参考电压Vref，参考电压Vref具有与上升段对应的过渡段和与下降段对应的过渡段中的至少一种。如下面将要描述的，第五实施例可以仅包括上升段，第六实施例可以包括上升段和下降段。第七实施例可以包括至少两阶的下降段。然而，应该注意，本发明可以包括具有这些上升段和下降段的任意结合的各种参考电压Vref。
可变电阻器单元860具有根据参考电压Vref变化的电阻值。可变电阻器860单元可以包括比较器cpr和可变电阻器R_ctrl，比较器cpr将反馈电压Vfb与参考电压Vref进行比较，可变电阻器R_ctrl具有根据比较器cpr的输出电压Vcpr而变化的电阻值。对于正输出电压Vcpr，可变电阻器R_ctrl的电阻值增大，对于负输出电压Vcpr，可变电阻器R_ctrl的电阻值减小。当输出电压Vcpr的电平为0时，可变电阻器R_ctrl的电阻值不改变。
如图15B所示，如果反馈电压Vfb比参考电压Vref高，则比较器cpr输出正输出电压Vcpr。之后，可变电阻器单元860的电阻值R_ctrl增大以与正输出电压Vcpr对应，这减小了LED电流I_LED的大小。如果反馈电压Vfb比参考电压Vref低，则比较器cpr输出负输出电压Vcpr。当可变电阻器单元860的电阻值R_ctrl减小以与负输出电压Vcpr对应时，LED电流I_LED的大小增大。如果反馈电压Vfb与参考电压Vref相等，则比较器cpr输出0电平输出电压Vcpr，可变电阻器单元860的电阻值R_ctrl保持不变。因此，LED电流I_LED的大小保持不变。以这种方式，调节参考电压Vref以调节LED电流I_LED的大小。
图16是示出图15A中示出的参考电压产生器的电路图。图17A是示出在第一模式下参考电压产生器的操作的电路图，图17B是示出在第二模式下参考电压产生器的操作的电路图。
参照图16，参考电压产生器850可以包括：第一电阻器Rrs，具有被施加第一DC电压Vcc一端；第一晶体管Qrise，具有连接到第一电阻器Rrs的另一端的第一漏/源极；第一RC电路(共电阻器Rcom和共电容器Ccom)，连接到Qrise的第二漏/源极。此外，参考电压产生器850还可以包括第二电阻器Rfl和第二晶体管Qfall。这里，电阻器Rfl具有被施加第一DC电压Vcc的一端，电阻器Rfl具有与第一电阻器Rrs的电阻值不同的电阻值。第二晶体管Qfall连接在第二电阻器Rfl的另一端和第一晶体管Qrise的第二漏/源极之间。
在第一晶体管Qrise被导通且第二晶体管Qfall被截止的第一模式(模式1)下，参考电压产生器850可以输出具有第一时间响应波形的参考电压Vref，参考电压Vref具有第一时间常数并具有作为最终值的峰值。在第一晶体管Qrise被截止且第二晶体管Qfall被导通的第二模式(模式2)下，参考电压产生器850可以输出具有第二时间响应波形的参考电压Vref，参考电压Vref具有比第一时间常数小的第二时间常数。
将参照图17A和图17B详细描述上述内容。在下面的描述中，假设第一DC电压Vcc为5V，第一电阻器Rrs、第二电阻器Rfl、共电阻器Rcom分别具有15kΩ、5kΩ、4.3kΩ的电阻值，共电容器Ccom的电容为33Nf。
在第一模式(模式1)下，即，当第一晶体管Qrise被导通且第二晶体管Qfall被截止时，图16中示出的电路可以与图17A中示出的电路等效。在第一模式(模式1)下，由15kΩ电阻器、4.3kΩ电阻器和33Nf电容器确定第一时间常数，Vref的最终值为大约1.11V。即，第一时间响应波形具有第一常数且从截止电流值增加到1.11V电压。
在第二模式(模式2)下，即，当第一晶体管Qrise被截止且第二晶体管Qfall被导通时，图16中示出的电路可以与图17B中示出的电路等效。在第二模式(模式2)下，由5kΩ电阻器、4.3kΩ电阻器和33Nf电容器确定第二时间常数，Vref的最终值为大约0.39V。即，第二时间响应波形具有第二常数且从初始电流降低到0.39V电压。
图18是示出根据本发明第五实施例的图15A中示出的信号的时序图。
参照图18，LED电流I_LED的波形可以包括上升段和下降沿，在下降沿，LED电流I_LED的大小从峰值减小到截止值。
下面将描述控制信号PWMrise和PWMfall的波形。当光数据信号LDAT处于高电平时，控制信号PWMrise保持在导通电平，控制信号PWMfall保持在截止电平。因此，当光数据信号LDAT高时，参考电压产生器850在第一模式(模式1)下运行。在第一模式(模式1)下，LED电流I_LED的上升段与参考电压产生器850输出第一时间响应波形的时间段对应。当第一时间响应波形达到峰值时，LED电流I_LED保持在峰值。然后，当控制信号PWMrise处于截止电平时，LED电流I_LED从截止电流值快速减小。
根据本发明第五实施例的显示装置10，LED电流I_LED的波形包括上升段和下降沿。因此，当导通LED光源然后截止LED光源时，由于与第一实施例中相同的原因，寄生电容的大小更平缓地变化，因此减小了瀑布噪声。
当方波电流流过LED光源时，背光驱动器806调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与电流I_LED′的量基本相等。
图19是示出根据本发明第六实施例的图15A中示出的信号的时序图。
参照图19，LED电流I_LED的波形可以包括上升段和下降段。
下面将描述控制信号PWMrise和PWMfall的波形。仅在光数据信号LDAT处于高电平的时间段的第一半时间段期间，控制信号PWMrise具有导通电平，控制信号PWMfall在所有时间都具有截止电平。因此，在光数据信号LDAT处于高电平且控制信号PWMrise处于导通电平的段中，参考电压产生器850在第一模式(模式1)下运行。在第一模式(模式1)下，LED电流I_LED的上升段与参考电压产生器850输出第一时间响应波形的段对应。当第一时间响应波形达到峰值时，LED电流I_LED保持在峰值。然后，当光数据信号LDAT处于高电平且控制信号PWMrise处于截止电平时，第一晶体管和第二晶体管都被截止。因此，LED电流I_LED的波形根据由第一RC电路(共电阻器Rcom和共电容器Ccom)确定的时间常数减弱。减弱段为下降段。
根据本发明第六实施例的显示装置10，LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段。因此，当截止LED光源然后导通LED光源以及当导通LED光源然后截止LED光源时，由于与第一实施例中相同的原因，寄生电容的大小更平缓地变化，因此减小了瀑布噪声。
当方波电流流过LED光源时，背光驱动器806调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与电流I_LED′的量基本相等。
图20是示出根据本发明第七实施例的图15A中示出的信号的时序图。
参照图20，LED电流I_LED的波形可以包括上升段和下降段。下降段可以包括具有第一时间常数的第一下降段和具有第二时间常数的第二下降段。第一时间常数可以小于第二时间常数。
下面将描述控制信号PWMrise和PWMfall的波形。仅在光数据信号LDAT处于高电平的时间段的第一半时间段期间，控制信号PWMrise具有导通电平，在控制信号PWMrise从导通电平变为截止电平之后的预定时间段，控制信号PWMfall具有截止电平。
因此，在光数据信号LDAT处于高电平且控制信号PWMrise处于导通电平的段中，第一晶体管导通，第二晶体管截止。因此，参考电压产生器850在第一模式(模式1)下运行。在第一模式(模式1)下，LED电流I_LED的上升段与参考电压产生器850输出第一时间响应波形的段对应。当第一时间响应波形达到峰值时，LED电流I_LED保持在峰值。
然后，当光数据信号LDAT处于高电平且控制信号PWMrise处于截止电平、控制信号PWMfall处于导通电平时，第一晶体管截止，第二晶体管导通。因此，参考电压产生器850在第二模式(模式2)下运行。在第二模式(模式2)下，LED电流I_LED的第一下降段与参考电压产生器850输出第二时间响应波形的段对应。
当光数据信号LDAT处于高电平且控制信号PWMrise和PWMfall都处于截止电平时，第一晶体管和第二晶体管都截止。因此，LED电流I_LED的波形根据由第一RC电路(共电阻器Rcom和共电容器Ccom)确定的时间常数减弱。减弱段为第二下降段。
根据本发明第七实施例的显示装置10，LED电流I_LED的波形包括上升段和下降段，下降段包括第一下降段和第二下降段。因此，电流相对缓慢地改变。当截止LED光源然后导通LED光源以及当导通LED光源然后截止LED光源时，由于与第一实施例中相同的原因，寄生电容的大小更平缓地变化，因此减小了瀑布噪声。
当方波电流流过LED光源时，背光驱动器806调节LED电流I_LED的大小，从而LED电流I_LED的量与电流I_LED′的量基本相等。
尽管已经参照本发明示例性实施例具体示出并描述了本发明，但本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明作出形式和细节上的各种改变。

Claims (9)

1.一种显示装置，包括：
发光二极管光源，构造为发射光；
显示面板，构造为接收光以帮助显示图像；
背光驱动器，调整流过发光二极管光源的发光二极管电流的大小和占空比，
其中，发光二极管电流的波形包括上升段和下降段中的至少一种，在上升段中，发光二极管电流的大小从截止电流值增加到峰值，在下降段中，发光二极管电流的大小从峰值减小到截止电流值，
其中，显示面板包括多个像素和导通对应的像素的薄膜晶体管，当导通发光二极管光源以发射光时，所述光入射到每个薄膜晶体管的有源层上。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，
发光二极管电流的波形包括交替重复的截止段和导通段；
截止段具有截止电流值；
导通段包括上升段和下降段中的至少一种。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中，在上升段期间，发光二极管电流的大小阶梯式增大。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中，在下降段期间，发光二极管电流的大小阶梯式减小。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中，发光二极管电流大小的减小速率随时间减小。
6.如权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括信号控制器，所述信号控制器提供与由显示面板显示的图像对应的光数据信号，
其中，发光二极管电流的占空比由光数据信号确定，背光驱动器根据冷阴极荧光灯电流的波形调节发光二极管电流的波形。
7.如权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括信号控制器，所述信号控制器提供与由显示面板显示的图像对应的光数据信号，
其中，发光二极管电流的波形包括在光数据信号处于导通电平的段中的上升段和光数据信号处于截止电平的段中的下降段，发光二极管电流的大小在上升段中阶梯式增大，在下降段中阶梯式减小。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中，
发光二极管电流具有这样的波形，即上升段和下降段以预定的占空比交替重复；
根据由显示面板显示的图像的灰度级，对峰值给定权重。
9.如权利要求1所述的显示装置，其中，根据图像调整发光二极管电流的占空比。
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