CN102890917B - 背光驱动装置及其驱动方法、液晶显示设备及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于背光驱动装置及其驱动方法、液晶显示设备及其驱动方法。背光驱动装置包括背光单元、背光驱动器和背光控制器。背光单元包括在液晶显示面板上照射光的多个光源，液晶显示面板根据液晶的响应而显示图像。背光驱动器根据具有工作周期和非工作周期的背光调光信号以帧为单位依次开启光源。背光控制器根据外部工作信息产生背光调光信号，其中背光调光信号的频率等于或高于液晶显示面板的帧同步信号的频率。

Description

背光驱动装置及其驱动方法、液晶显示设备及其驱动方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年7月20日提交的韩国专利申请No.10-2011-0072146以及2012年5月2日提交的韩国专利申请No.10-2012-0046512的权益，通过引用将其并入本文，如同完全在本文中阐明一样。

技术领域

本发明涉及一种背光驱动装置以及液晶显示(LCD)设备，尤其涉及一种能够降低功耗的背光驱动装置和方法、以及使用该装置和方法的LCD设备及其驱动方法。

背景技术

通常，由于液晶的响应时间慢，因此在LCD设备所显示的移动图像上会出现使图像轮廓模糊的运动模糊现象。为了防止发生运动模糊现象，现有技术中的LCD设备使用扫描背光方案，其根据背光调光信号依次开启布置在液晶显示面板的背面上的多个光源。

使用扫描背光方案的现有技术LCD设备根据具有工作周期(duty-onperiod)和非工作周期(duty-off period)的背光调光信号的频率在工作周期期间依次开启多个光源，由此改善图像轮廓从模糊到再次清晰所用的时间(即，运动画面响应时间)。

在使用扫描背光方案的现有技术LCD设备中，背光调光信号的频率被设置为等于帧同步信号的频率。降低功耗就必须降低帧同步信号的频率，在此情况下，背光调光信号的频率也被降低。但是，如果背光调光信号的频率降低，那么由于背光的开启/关闭，会感觉到闪烁。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种基本上消除了因现有技术的限制和缺陷而产生的一个或多个问题的用于驱动背光的装置和方法，以及使用该装置和方法的LCD设备及其驱动方法。

本发明的一个方面旨在提供一种背光驱动装置和方法，以及使用该装置和方法的LCD设备及其驱动方法，通过本发明，即使是在为了降低功耗而降低帧同步信号的频率时，也能够使因扫描背光而产生的闪烁最小化，并提高运动图像的质量。

本发明的其他优点和特点将在下面的描述中进行一定程度的阐述，并且对于所属领域技术人员而言在研究下文后在一定程度上变得显而易见，或者可从本发明的实践中获知。利用书面描述、权利要求书和附图中具体指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点，按照本发明的意图，如在此具体化和大致描述的，提供一种背光驱动装置，包括：背光单元，包括在液晶显示面板上照射光的多个光源，所述液晶显示面板根据液晶的响应来显示图像；背光驱动器，根据具有工作周期和非工作周期的背光调光信号以帧为单位依次开启所述光源；以及背光控制器，根据外部工作信息产生所述背光调光信号，其中所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率。

在本发明的另一方面，提供一种LCD设备，包括：液晶显示面板，以帧为单位显示图像；时序控制器，以帧为单位分析输入数据以产生图像的工作信息，并利用包含帧同步信号的时序同步信号产生时序控制信号；面板驱动器，根据所述时序控制信号产生栅极信号和数据信号并将所述栅极信号和数据信号提供给所述液晶显示面板；以及背光驱动装置，根据所述时序控制器所提供的工作信息和帧同步信号在所述液晶显示面板上照射光，其中所述背光驱动装置包括：背光单元，包括在所述液晶显示面板上照射光的多个光源，所述液晶显示面板根据液晶的响应来显示图像；背光驱动器，根据具有工作周期和非工作周期的背光调光信号以帧为单位依次开启所述光源；以及背光控制器，根据外部工作信息产生所述背光调光信号，其中所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率。

在本发明的又一方面，提供一种背光驱动装置的驱动方法，所述背光驱动装置包括在液晶显示面板上照射光的多个光源，所述液晶显示面板根据液晶的响应来显示图像，所述驱动方法包括：根据基于图像的外部工作信息产生背光调光信号，所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率；以及根据所述背光调光信号在工作周期期间以帧为单位依次开启所述光源。

在本发明的再一方面，提供一种液晶显示设备的驱动方法，所述液晶显示设备以帧为单位显示图像，所述驱动方法包括：以帧为单位分析输入数据以产生图像的工作信息，并利用包含帧同步信号的时序同步信号产生时序控制信号；根据所述时序控制信号产生栅极信号和数据信号并将所述栅极信号和数据信号提供给液晶显示面板；以及根据所述工作信息和帧同步信号在所述液晶显示面板上照射光，其中所述照射光包括驱动背光，所述驱动背光包括：根据基于图像的外部工作信息产生背光调光信号，所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率；以及根据所述背光调光信号在工作周期期间以帧为单位依次开启所述光源。

应当理解的是，本发明前面的大致描述和下面的详细描述是举例性和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步解释。

附图说明

所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，附图并入并构成了本申请的一部分，例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1为用于描述按照本发明的一个实施方式的背光驱动装置的图；

图2A为用于描述图1的背光控制器的第一实施方式的图；

图2B为用于描述图2A的背光同步信号产生单元的第一实施方式的图；

图3A和3B为用于描述按照本发明的第一实施方式的背光调光信号的图；

图4为用于描述按照图2A和2B的背光控制器的操作的流程图；

图5A为用于描述图1的背光控制器的第二实施方式的图；

图5B为用于描述图5A的背光同步信号产生单元的图；

图6A和6B为用于描述按照本发明的第二实施方式的背光调光信号的图；

图7为用于描述按照图5A和5B的背光控制器的操作的流程图；

图8为用于描述图1的背光控制器的第三实施方式的图；

图9为用于描述图8的调光信号延迟单元的波形图；以及

图10为用于描述按照本发明的一个实施方式的LCD设备的图。

具体实施方式

现在详细参考本发明的示范性实施方式，其中的多个例子在附图中示出。尽可能地在整个附图中用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

下文将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。

图1为用于描述按照本发明的一个实施方式的背光驱动装置的图。

参照图1，按照本发明的一个实施方式的背光驱动装置100包括：背光单元110，具有在根据液晶的响应显示图像的液晶显示面板上照射光的多个光源(未示出)；根据外部工作信息产生背光调光信号BDS的背光控制器120；以及根据背光控制器120提供的背光调光信号BDS以帧为单位依次开启光源的背光驱动器130。

液晶显示面板被划分为多个区域，背光单元110包括分别与划分的区域相对应地布置的多个光源。冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)可被用作光源。

利用LED配置的光源可以用串行方案或并行方案来进行驱动。

背光单元110可进一步包括：将光源照射的光导向液晶显示面板的导光板(未示出)；布置在导光板下方并将入射光反射到液晶显示面板的反射片(未示出)；以及布置在导光板上用于增强光的亮度特性的多个光学片(未示出)。

根据从外部提供的基于图像的工作信息(duty-on information)DOI、帧同步信号Vsync和栅极控制信号GCS，背光控制器120产生背光调光信号BDS，所述背光调光信号的频率等于或高于帧同步信号Vsync的频率并具有与工作信息DOI相对应的工作周期。本文中，工作信息是指关于工作周期的值或者指工作周期，并且可根据LCD设备的时序控制器(未示出)或数据分析器(未示出)以帧为单位分析的图像亮度来产生工作信息DOI。例如，可根据用于控制图像的轮廓(或边界部分)更清晰的优选功率控制方案来产生工作信息DOI。

优选功率控制方案是这样的技术：将工作信息DOI设置为不比基于原始图像亮度的工作信息DOI低，以降低背光单元110的亮度，但通过与背光单元110的降低的亮度成比例地补偿数据增加原始图像的亮度，由此降低背光单元110的功耗。

背光驱动器130根据来自背光控制器120的背光调光信号BDS产生具有发光(light-on)电压和不发光(light-off)电压的光驱动电压LDV，从而在工作周期期间依次开启光源。

背光驱动装置100根据工作信息DOI将背光调光信号BDS的频率设置为等于或高于帧同步信号Vsync的频率，从而能够使因背光调光信号BDS而产生的闪烁最小化。

图2A为用于描述图1的背光控制器的第一实施方式的图。图2B为用于描述图2A的背光同步信号产生单元的第一实施方式的图。

图2A和2B用于描述图1的背光控制器的第一实施方式。

参照图2A和2B，按照第一实施方式的背光控制器120根据工作信息DOI产生背光调光信号BDS，所述背光调光信号具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率，或者具有例如为帧同步信号Vsync的频率的至少两倍的第二频率(高于帧同步信号Vsync的频率)。例如，帧同步信号Vsync的频率可以是大约60Hz，而第二频率可以是大约120Hz或大约180Hz。为此，背光控制器120包括比较单元210、背光同步信号产生单元220和调光信号产生单元230。

比较单元210将当前帧的工作信息DOI的大小(size)与预定的参考工作信息RDOI的大小进行比较，以产生具有第一值的比较信号CS或具有第二值的比较信号CS，从而确定是否改变背光调光信号BDS的频率。

在当前帧的工作信息DOI的大小小于参考工作信息RDOI的大小时，比较单元210产生具有第一值的比较信号CS。另一方面，在当前帧的工作信息DOI的大小等于或大于参考工作信息RDOI的大小时，比较单元210产生具有第二值的比较信号CS。

参考工作信息RDOI被设置为与一帧期间的25％到35％范围内的工作周期相对应的某个值。参考工作信息RDOI是通过进行关于工作周期内是否产生图像闪烁的试验而设置的值。例如，在液晶显示面板上显示8位全白色图像且具有约60Hz频率的背光调光信号BDS的工作周期的比率增加1％到99％的情况中，进行关于闪烁的试验，在试验结果中，在约17尼特(nit)以下的亮度下不会感觉到闪烁，但在约17尼特或以上的亮度下会感觉到闪烁。根据该试验，当亮度较低时，在工作周期中因亮度而产生的闪烁不会被感觉到，但当亮度较高时会被感觉到。约17尼特的亮度对应于25％到35％范围内的工作周期。

当比较单元210提供具有第一值的比较信号CS时，背光同步信号产生单元220照原样输出帧同步信号Vsync，以将具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率的第一背光同步信号Bsync1提供给调光信号产生单元230。当比较单元210提供具有第二值的比较信号CS时，背光同步信号产生单元220将具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率的第二背光同步信号Bsync2提供给调光信号产生单元230。为此，背光同步信号产生单元220包括选择输出单元222和频率产生单元224。

根据具有第一值的比较信号CS，选择输出单元222产生具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率的第一背光同步信号Bsync1并将第一背光同步信号Bsync1提供给调光信号产生单元230。但是，根据具有第二值的比较信号CS，选择输出单元222将帧同步信号Vsync提供给频率产生单元224。选择输出单元222可以是信号分离器。

频率产生单元224倍增选择输出单元222所提供的帧同步信号Vsync以产生具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率(例如90Hz、120Hz或180Hz)的第二背光同步信号Bsync2，并将第二背光同步信号Bsync2提供给调光信号产生单元230。

根据背光同步信号产生单元220所提供的第一或第二背光同步信号Bsync1或Bsync2，调光信号产生单元230产生背光调光信号BDS，并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130，其中背光调光信号BDS与栅极控制信号GCS同步并且具有与工作信息DOI相对应的工作周期ON和不同于工作周期ON的非工作周期OFF。例如，当背光同步信号产生单元220提供第一背光同步信号Bsync1时，如图3A所示，调光信号产生单元230产生与帧同步信号Vsync的每一帧同步的具有第一频率F1的背光调光信号BDS，并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130。但是，当背光同步信号产生单元220提供第二背光同步信号Bsync2时，如图3B所示，调光信号产生单元230产生与帧同步信号Vsync的每一帧同步的具有第二频率F2的背光调光信号BDS，并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130。

调光信号产生单元230可包括延迟单元(未示出)，用于使背光调光信号BDS延迟一段延迟时间。根据已基于帧同步信号Vsync的频率被设置为与液晶的响应时间同步的延迟时间，延迟单元对具有第一或第二频率F1或F2的背光调光信号BDS的工作周期ON进行延迟。

根据工作信息DOI，背光控制器120将背光调光信号BDS的频率设置为等于或高于帧同步信号Vsync的频率，从而能使因背光调光信号BDS的频率而产生的闪烁最小化。

图4为用于描述按照图2A和2B的背光控制器的操作的流程图。

如图4中所示，当在操作1S中提供工作信息DOI和帧同步信号Vsync时，背光控制器根据在操作2S中的工作信息DOI确定是否会感觉到闪烁。是否会感觉到闪烁具体是由上述比较单元210来确定的。

当不会感觉到闪烁时(否)，在操作3S中，背光控制器照原样输出帧同步信号Vsync，以产生具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率的第一背光同步信号Bsync1。

当感觉到闪烁时(是)，在操作4S中，背光控制器产生具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率的第二背光同步信号Bsync2，由此防止因背光调光信号BDS而产生的闪烁。

图5A为用于描述图1的背光控制器的第二实施方式的图。图5B为用于描述图5A的背光同步信号产生单元的图。

参照图1和图5A及5B，按照第二实施方式的背光控制器120产生具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率的背光调光信号BDS、具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率(通过倍增帧同步信号Vsync的频率来产生第二频率)的背光调光信号BDS、从第一频率逐渐升高到第二频率的背光调光信号BDS或从第二频率逐渐降低到第一频率的背光调光信号BDS。例如，帧同步信号Vsync可以是60Hz，第二频率可以是90Hz、120Hz或180Hz。为此，按照第二实施方式的背光控制器120包括比较单元310、频率改变确定单元315、背光同步信号产生单元320以及调光信号产生单元330。

比较单元310将预定的参考工作信息RDOI的大小与当前帧的工作信息的大小进行比较，以产生具有第一值或第二值的比较信号CS。

在当前帧的工作信息在大小上小于参考工作信息RDOI时，比较单元310产生具有第一值的比较信号CS。另一方面，在当前帧的工作信息在大小上等于或大于参考工作信息RDOI时，比较单元310产生具有第二值的比较信号CS。

在参考工作信息RDOI中，如上所述，工作周期的比率被设置为一帧期间的25％到35％范围内的某个值。

根据比较信号CS和前一帧的频率信息，频率改变确定单元315产生具有第一至第四值中的相应一个的频率确定信号DS。本文中，前一帧的频率信息可以是前一帧的背光同步信号的频率信息或背光调光信号的频率信息。

当比较信号CS具有第一值且前一帧的频率(也就是最终频率)是与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率时，频率改变确定单元315产生具有第一值的频率确定信号DS。另一方面，当比较信号CS具有第一值且前一帧的频率(也就是最终频率)是高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率时，频率改变确定单元315产生具有第二值的频率确定信号DS。

当比较信号CS具有第二值且前一帧的频率(也就是最终频率)是与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率时，频率改变确定单元315产生具有第三值的频率确定信号DS。另一方面，当比较信号CS具有第二值且前一帧的频率(也就是最终频率)是高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率时，频率改变确定单元315产生具有第四值的频率确定信号DS。

当频率改变确定单元315提供具有第一值的频率确定信号DS时，背光同步信号产生单元320利用帧同步信号Vsync将第一背光同步信号Bsync1提供给调光信号产生单元330。

当频率改变确定单元315提供具有第二值的频率确定信号DS时，背光同步信号产生单元320根据帧同步信号Vsync产生从第二频率逐渐下降到第一频率的第二背光同步信号Bsync2，并将第二背光同步信号Bsync2提供给调光信号产生单元330。

当频率改变确定单元315提供具有第三值的频率确定信号DS时，背光同步信号产生单元320根据帧同步信号Vsync产生从第一频率逐渐升高到第二频率的第三背光同步信号Bsync3，并将第三背光同步信号Bsync3提供给调光信号产生单元330。

当频率改变确定单元315提供具有第四值的频率确定信号DS时，背光同步信号产生单元320根据帧同步信号Vsync产生具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率的第四背光同步信号Bsync4，并将第四背光同步信号Bsync4提供给调光信号产生单元330。

为此，背光同步信号产生单元320包括选择输出单元322、逐级下降频率产生单元324、逐级升高频率产生单元326和固定频率产生单元328。

当频率改变确定单元315提供具有第一值的频率确定信号DS时，选择输出单元322利用帧同步信号Vsync将第一背光同步信号Bsync1提供给调光信号产生单元330。另一方面，当频率改变确定单元315提供具有第二值的频率确定信号DS时，选择输出单元322将帧同步信号Vsync提供给逐级下降频率产生单元324。此外，当频率改变确定单元315提供具有第三值的频率确定信号DS时，选择输出单元322将帧同步信号Vsync提供给逐级升高频率产生单元326。此外，当频率改变确定单元315提供具有第三值的频率确定信号DS时，选择输出单元322将帧同步信号Vsync提供给逐级下降频率产生单元328。这样的选择输出单元322可以是信号分离器。

逐级下降频率产生单元324根据选择输出单元322提供的帧同步信号Vsync产生从第二频率逐渐下降到第一频率的逐级下降频率，并将具有所产生的逐级下降频率的第二背光同步信号Bsync2提供给调光信号产生单元330。具体而言，逐级下降频率产生单元324产生具有与预定数量的频率级中的每一级相对应的逐级下降频率的第二背光同步信号Bsync2。举例来说，当第一频率为60Hz，第二频率为120Hz且频率级的数量为3时，逐级下降频率产生单元324可产生从120Hz逐渐下降到100Hz、80Hz和60Hz的逐级下降频率。

通过试验，频率级的数量可以被设置为N(其中N是大于2的自然数)个。频率级的数量可以被设置为根据工作信息DOI而实时变化。在这种情况中，逐级下降频率单元324可包括存储器(未示出)和检测器(未示出)。

存储器以帧为单位存储工作信息DOI，且将存储的前一帧的工作信息DOI提供给检测器。

检测器根据当前帧的工作信息DOI和存储器所提供的前一帧的工作信息DOI之间的差值检测工作信息的改变量，并将频率级的数量设置为与所检测的工作信息的改变量相对应。当工作信息的改变量低于预定的参考改变量时，检测器将频率级的数量设置成预定的N(其中N为大于2的自然数)个，或者当工作信息的改变量等于或高于预定的参考改变量时，检测器将频率级的数量设置成预定的M(其中M为不同于N的自然数)个。

逐级升高频率产生单元326根据选择输出单元322提供的帧同步信号Vsync产生从第一频率逐渐升高到第二频率的逐级升高频率，并将具有所产生的逐级升高频率的第三背光同步信号Bsync3提供给调光信号产生单元330。具体而言，逐级升高频率产生单元326产生具有与预定数量的频率级中的每一级相对应的逐级下降频率的第三背光同步信号Bsync3。举例来说，当第一频率为60Hz，第二频率为120Hz且频率级的数量为3时，逐级升高频率产生单元326可产生从60Hz逐渐升高到80Hz、100Hz、120Hz和180Hz的逐级升高频率。通过试验，频率级的数量可以如上所述被设置为N(其中N是大于2的自然数)个，或者可以被设置为根据工作信息DOI而实时变化。

固定频率产生单元328倍增选择输出单元322所提供的帧同步信号Vsync的频率以产生具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率(例如90Hz、120Hz或180Hz)的第四背光同步信号Bsync4，并将第四背光同步信号Bsync4提供给调光信号产生单元330。

根据背光同步信号产生单元320所提供的第一至第四背光同步信号Bsync1至Bsync4的其中之一，调光信号产生单元330产生背光调光信号BDS，并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130，其中背光调光信号BDS与栅极控制信号GCS同步并且具有与工作信息DOI相对应的工作周期ON和不同于工作周期ON的非工作周期OFF。

例如，当背光同步信号产生单元320提供第一背光同步信号Bsync1时，如图3A所示，根据第一背光同步信号Bsync1，调光信号产生单元330产生具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率F1的背光调光信号BDS并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130。

作为另一个例子，在输出具有第一频率F1的背光调光信号BDS的过程中，当背光同步信号产生单元320提供第四背光同步信号Bsync4时，如图3B所示，根据第四背光同步信号Bsync4，调光信号产生单元330产生具有第二频率F2的背光调光信号BDS并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130。

作为又一个例子，在输出具有第一频率F1的背光调光信号BDS的过程中，当背光同步信号产生单元320提供第三背光同步信号Bsync3时，如图6A所示，根据第三背光同步信号Bsync3，调光信号产生单元330产生具有从第一频率F1逐渐升高到第二频率F2的逐级升高频率SUF1或SUF2的背光调光信号BDS并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130。

作为又一个例子，在输出具有第二频率F2的背光调光信号BDS的过程中，当背光同步信号产生单元320提供第二背光同步信号Bsync2时，如图6B所示，根据第二背光同步信号Bsync2，调光信号产生单元330产生具有从第二频率F2逐渐下降到第一频率F1的逐级下降频率SDF1或SDF2的背光调光信号BDS并将背光调光信号BDS提供给背光驱动器130。

当需要改变背光调光信号BDS的频率时，按照第二实施方式的背光控制器120根据工作信息DOI逐渐升高或下降帧同步信号Vsync的频率，从而防止因背光调光信号BDS的频率的突然改变而产生闪烁。

图7为用于描述按照图5A和5B的背光控制器的操作的流程图。

如图7中所示，当在操作10S中从外部提供工作信息DOI和帧同步信号Vsync时，在操作20S中，背光控制器根据工作信息DOI确定是否会感觉到闪烁。是否会感觉到闪烁具体是由上述比较单元310确定的。

当在确定是否会感觉到闪烁的操作中未感觉到闪烁时(否)，在操作30S中，背光控制器确定是否改变背光同步信号的频率。是否改变背光同步信号的频率具体是由上述频率改变确定单元315确定的。

当不需要改变背光同步信号的频率时(否)，在操作40S中，背光控制器照原样输出帧同步信号Vsync，以产生具有与帧同步信号Vsync的频率相同的第一频率的第一背光同步信号Bsync1。

当需要改变背光同步信号的频率时(是)，在操作50S中，背光控制器产生具有从第二频率F2逐渐下降到第一频率F1的逐级下降频率的第二背光同步信号Bsync2，从而防止因背光同步信号的频率的突然改变而产生闪烁。

当在确定是否会感觉到闪烁的操作中感觉到闪烁时(是)，在操作60S中，背光控制器确定是否改变背光同步信号的频率。是否改变背光同步信号的频率具体是由上述频率改变确定单元315确定的。

当不需要改变背光同步信号的频率时(否)，在操作70S中，背光控制器产生具有高于帧同步信号Vsync的频率的第二频率的第四背光同步信号Bsync4，从而防止因背光调光信号BDS而产生闪烁。

另一方面，当需要改变背光同步信号的频率时(是)，在操作80S中，背光控制器产生具有从第一频率F1逐渐升高到第二频率F2的逐级升高频率的第三背光同步信号Bsync3，从而防止因背光同步信号的频率的突然改变而产生闪烁。

图8为用于描述图1的背光控制器的第三实施方式的图。图9为用于描述图8的调光信号延迟单元的波形图。

参照图1、8和9，按照第三实施方式的背光控制器120包括比较单元310、频率改变确定单元315、背光同步信号产生单元320、调光信号产生单元330和调光信号延迟单元340。除了调光信号延迟单元340之外，按照第三实施方式的背光控制器120的其他元件被配置为与按照第二实施方式的背光控制器120基本相同，因此，不再提供其详细描述。对第二实施方式的描述适用于第三实施方式的其他元件，相似的附图标记指代相似的元件。

调光信号延迟单元340对调光信号产生单元330所提供的背光调光信号BDS的工作周期ON进行延迟，从而与液晶的响应时间同步，然后将延迟后的背光调光信号BDS’提供给背光驱动器130。也就是说，调光信号延迟单元340检测工作周期ON的上升沿，并使检测到的上升沿延迟一定的时间DT1、DT2或DT3以使上升沿与液晶的响应时间同步，由此改善运动画面的响应时间。

根据调光信号延迟单元340所提供的延迟后的背光调光信号BDS’，图1的背光驱动器产生具有发光电压和不发光电压的光驱动电压LDV，由此在工作周期依次开启多个光源。

按照第三实施方式的背光控制器120能提供与按照第二实施方式的背光控制器120相同的效果。此外，按照第三实施方式的背光控制器120对频率逐渐升高或下降的背光调光信号BDS的工作周期ON进行延迟，由此使背光调光信号BDS的工作周期ON与液晶的响应时间同步，从而进一步提高了液晶显示面板上所显示的运动图像的质量。

图10为用于描述按照本发明的一个实施方式的LCD设备的图。

参照图10，按照本发明的一个实施方式的LCD设备包括：液晶显示面板500，用于以帧为单位显示图像；时序控制器700，用于以帧为单位分析输入数据RGB以产生图像的工作信息DOI，并利用包含帧同步信号Vsync的时序同步信号TSS来产生数据控制信号DCS和栅极控制信号GCS；面板驱动器600，用于根据数据控制信号DCS和栅极控制信号GCS产生栅极信号和数据信号并将栅极信号和数据信号提供给液晶显示面板500；以及背光驱动装置800，用于按照基于时序控制器600所提供的工作信息DOI、帧同步信号Vsync和栅极控制信号GCS的扫描背光方案向液晶显示面板500照射光。

液晶显示面板500通过排列有多个像素P的像素矩阵来显示图像。每个像素P通过组合红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素，也就是通过根据数据信号改变液晶分子的取向来调整光的透射率，以实现所需要的颜色。每个子像素包括：与栅极线GL和数据线DL相连的薄膜晶体管T；与薄膜晶体管T相连的液晶电容器Clc；以及与薄膜晶体管T相连的存储电容器。

利用数据信号(通过薄膜晶体管T被提供给像素电极(未示出))和被提供给公共电极(未示出)的公共电压之间的电压差来对液晶电容器Clc进行充电，并且液晶电容器Clc驱动液晶分子根据所充的电压调整光的透射率。

存储电容器Cst稳定地保持液晶电容器Clc充入的电压，直至向其提供下一帧的数据信号为止。

面板驱动器600包括驱动液晶显示面板500中形成的多条栅极线GL的栅极驱动电路610，以及驱动液晶显示面板500中形成的多条数据线DL的数据驱动电路620。

根据时序控制器700所提供的栅极控制信号GCS，栅极驱动电路610产生栅极信号并将栅极信号依次提供给栅极线GL。本文中，栅极驱动电路610可以与在基板上形成多个薄膜晶体管同步地形成于基板(未示出)上，并内置于液晶显示面板500中。

根据时序控制器700所提供的数据控制信号DCS，数据驱动电路620锁存时序控制器700所提供的数字数据RGB，利用模拟正/负伽马电压将锁存的数字数据转换为正/负模拟数据电压，然后产生具有与极性控制信号POL相对应的极性的数据电压，从而与栅极信号同步地将数据电压提供给相应的数据线DL。

时序控制器700对外部输入数据RGB进行排列，使其适于驱动液晶显示面板500，然后产生数字数据RGB从而将数字数据RGB提供给数据驱动电路620。此外，时序控制器700利用时序同步信号TSS产生用于控制栅极驱动电路610的驱动时序的栅极控制信号GCS以及用于控制数据驱动电路620的驱动时序的数据控制信号DCS，其中时序同步信号TSS包括帧同步信号、水平同步信号、数据使能信号和点时钟。

时序控制器700以帧为单位分析输入数据RGB从而以帧为单位产生与一帧图像相对应的工作信息DOI，并将工作信息DOI提供给背光驱动装置800。在这种情况中，根据控制图像轮廓(或边界部分)更清晰的优选功率控制方案，时序控制器700可产生工作信息DOI并校正排列后的数字数据RGB的各个灰度值。

时序控制器700可进一步包括过驱动电路(未示出)，所述过驱动电路利用基于当前帧和前一帧的排列后数字数据RGB之间的差的的过冲值或下冲值来调制当前帧的排列后数字数据RGB，用于改进液晶的响应时间。

背光驱动装置800根据扫描背光方案以帧为单位开启多个光源(未示出)(所述扫描背光方案基于时序控制器700所提供的工作信息DOI、帧同步信号Vsync和栅极控制信号GCS)，由此顺序地向液晶显示面板500照射光。为此，背光驱动装置800包括：具有多个光源(未示出)的背光单元810；背光控制器820，根据时序控制器700所提供的工作信息DOI、帧同步信号Vsync和栅极控制信号GCS产生频率等于或高于帧同步信号Vsync的频率的背光调光信号BDS；以及背光驱动器830，根据背光控制器820所提供的背光调光信号BDS以帧为单位依次开启光源。

液晶显示面板500被划分为多个区域，背光单元810包括分别与划分的区域相对应地布置的多个光源。冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)可被用作光源。

利用LED配置的光源可以用串行方案或并行方案来进行驱动。

背光单元810可进一步包括：将光源照射的光导向液晶显示面板500的导光板(未示出)；布置在导光板下方并将入射光反射到液晶显示面板500的反射片(未示出)；以及布置在导光板上用于增强光的亮度特性的多个光学片(未示出)。

背光控制器820根据时序控制器700所提供的工作信息DOI、帧同步信号Vsync和栅极控制信号GCS产生背光调光信号BDS，所述背光调光信号的频率等于或高于帧同步信号Vsync的频率且所述背光调光信号具有与工作信息DOI相对应的工作周期。背光控制器820具有与图2A和2B、图5A和5B、图4或图8中所示的按照第一至第三实施方式之一的背光控制器120基本相同的配置，因此，不再提供其详细描述，上文中的描述也适用于背光控制器820。

背光驱动器830产生具有发光电压和不发光电压的光驱动电压LVD，用于根据背光控制器820所提供的背光调光信号BDS依次开启多个光源。

如上所述，按照本发明的一个实施方式的LCD设备根据工作信息DOI将背光调光信号BDS的频率设为等于或高于帧同步信号Vsync的频率，从而能使因背光单元810的频率而造成的闪烁最小化，降低功耗，并改善运动图像的质量。

按照本发明的实施方式，背光调光信号的频率根据工作信息被设为等于或高于帧同步信号的频率，因此使因背光单元的频率而造成的闪烁最小化。

此外，背光调光信号根据工作信息被产生为具有与帧同步信号的频率相同的第一频率，或者以背光调光信号的频率从第一频率逐渐升高到第二频率或从第二频率逐渐下降到第一频率的方式来产生背光调光信号，从而使因背光单元的频率而造成的闪烁最小化并防止因背光调光信号的频率的突然改变而产生闪烁。

此外，本发明对频率逐渐升高或下降的背光调光信号的工作周期进行延迟，由此根据工作信息使具有第一或第二频率的背光调光信号的工作周期与液晶的响应时间同步，从而提高了液晶显示面板上所显示的运动图像的质量。

对于所属领域技术人员而言显而易见的是，在本发明中可以作出多种不同的修改和变形而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明意在覆盖落在所附权利要求书范围及其等效范围内的对本发明的所有修改和变形。

Claims (16)

1.一种背光驱动装置，包括：

背光单元，包括在液晶显示面板上照射光的多个光源，所述液晶显示面板根据液晶的响应来显示图像；

背光驱动器，根据具有工作周期和非工作周期的背光调光信号以帧为单位依次开启所述光源；以及

背光控制器，根据外部工作信息产生所述背光调光信号，其中所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率，其中，工作信息是指关于工作周期的值或者指工作周期，所述外部工作信息是指从外部提供的工作信息，

其特征在于，所述背光控制器包括：

比较单元，将所述外部工作信息的大小与预定的参考工作信息的大小进行比较以产生比较信号；

背光同步信号产生单元，从所述比较单元接收所述比较信号以产生背光同步信号；以及

调光信号产生单元，根据来自所述背光同步信号产生单元的背光同步信号产生所述背光调光信号并将所述背光调光信号提供给所述背光驱动器。

2.如权利要求1所述的背光驱动装置，其中，

当所述外部工作信息小于所述参考工作信息时，所述比较单元产生具有第一值的比较信号，以及

当所述外部工作信息等于或大于所述参考工作信息时，所述比较单元产生具有第二值的比较信号。

3.如权利要求2所述的背光驱动装置，其中，

当所述比较单元提供具有第一值的比较信号时，所述背光同步信号产生单元产生第一背光同步信号，所述第一背光同步信号具有与所述帧同步信号的频率相同的第一频率，以及

当所述比较单元提供具有第二值的比较信号时，所述背光同步信号产生单元产生第二背光同步信号，所述第二背光同步信号具有高于所述帧同步信号的频率的第二频率。

4.如权利要求3所述的背光驱动装置，其中所述背光同步信号产生单元包括：

选择输出单元，利用所述帧同步信号将所述第一背光同步信号提供给所述调光信号产生单元；以及

频率产生单元，对所述选择输出单元所提供的帧同步信号进行倍增以产生所述第二背光同步信号，并将所述第二背光同步信号提供给所述调光信号产生单元。

5.如权利要求1所述的背光驱动装置，其中所述背光控制器还包括频率改变确定单元，所述频率改变确定单元根据所述比较信号和前一帧的频率信息产生频率确定信号并将所述频率确定信号提供给所述背光同步信号产生单元。

6.如权利要求5所述的背光驱动装置，其中，

所述比较单元在所述外部工作信息小于所述参考工作信息时产生具有第一值的比较信号，在所述外部工作信息等于或大于所述参考工作信息时产生具有第二值的比较信号，以及

所述频率改变确定单元在比较信号具有第一值且前一帧的频率是与所述帧同步信号的频率相同的第一频率时产生具有第一值的频率确定信号，在比较信号具有第一值且前一帧的频率是高于所述帧同步信号的频率的第二频率时产生具有第二值的频率确定信号，在比较信号具有第二值且前一帧的频率是与所述帧同步信号的频率相同的第一频率时产生具有第三值的频率确定信号，并且在比较信号具有第二值且前一帧的频率是高于所述帧同步信号的频率的第二频率时产生具有第四值的频率确定信号。

7.如权利要求6所述的背光驱动装置，其中，

当所述频率改变确定单元提供具有第一值的频率确定信号时，所述背光同步信号产生单元产生第一背光同步信号，所述第一背光同步信号具有与所述帧同步信号的频率相同的第一频率，

当所述频率改变确定单元提供具有第二值的频率确定信号时，所述背光同步信号产生单元产生第二背光同步信号，所述第二背光同步信号的频率从第二频率逐渐下降到第一频率，

当所述频率改变确定单元提供具有第三值的频率确定信号时，所述背光同步信号产生单元产生第三背光同步信号，所述第三背光同步信号的频率从第一频率逐渐升高到第二频率，以及

当所述频率改变确定单元提供具有第四值的频率确定信号时，所述背光同步信号产生单元产生具有第二频率的第四背光同步信号。

8.如权利要求7所述的背光驱动装置，其中所述背光同步信号产生单元包括：

选择输出单元，根据具有第一值的频率确定信号利用所述帧同步信号将背光同步信号提供给所述调光信号产生单元；

逐级下降频率产生单元，接收来自所述选择输出单元的帧同步信号以产生所述第二背光同步信号；

逐级升高频率产生单元，接收来自所述选择输出单元的帧同步信号以产生所述第三背光同步信号；以及

固定频率产生单元，接收来自所述选择输出单元的帧同步信号以产生所述第四背光同步信号。

9.如权利要求1所述的背光驱动装置，其中所述背光控制器还包括调光信号延迟单元，所述调光信号延迟单元对所述背光调光信号的工作周期进行延迟以使其与液晶的响应时间同步。

10.一种液晶显示设备，包括：

液晶显示面板，以帧为单位显示图像；

时序控制器，以帧为单位分析输入数据以产生图像的工作信息，并利用包含帧同步信号的时序同步信号产生时序控制信号，其中，工作信息是指关于工作周期的值或者指工作周期；

面板驱动器，根据所述时序控制信号产生栅极信号和数据信号并将所述栅极信号和数据信号提供给所述液晶显示面板；以及

背光驱动装置，根据所述时序控制器所提供的工作信息和帧同步信号在所述液晶显示面板上照射光，

其中所述背光驱动装置包括：

背光单元，包括在所述液晶显示面板上照射光的多个光源，所述液晶显示面板根据液晶的响应来显示图像；

背光驱动器，根据具有工作周期和非工作周期的背光调光信号以帧为单位依次开启所述光源；以及

背光控制器，根据外部工作信息产生所述背光调光信号，其中所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率，所述外部工作信息是指从外部提供的工作信息，

其特征在于，所述背光控制器包括：

比较单元，将所述外部工作信息的大小与预定的参考工作信息的大小进行比较以产生比较信号；

背光同步信号产生单元，从所述比较单元接收所述比较信号以产生背光同步信号；以及

调光信号产生单元，根据来自所述背光同步信号产生单元的背光同步信号产生所述背光调光信号并将所述背光调光信号提供给所述背光驱动器。

11.一种背光驱动装置的驱动方法，所述背光驱动装置包括在液晶显示面板上照射光的多个光源，所述液晶显示面板根据液晶的响应来显示图像，所述驱动方法包括：

根据基于图像的外部工作信息产生背光调光信号，所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率，其中，工作信息是指关于工作周期的值或者指工作周期，所述外部工作信息是指从外部提供的工作信息；以及

根据所述背光调光信号在工作周期期间以帧为单位依次开启所述光源，

其特征在于，所述产生背光调光信号包括：

当所述外部工作信息小于参考工作信息时，产生具有第一值的比较信号；以及

当所述外部工作信息等于或大于所述参考工作信息时，产生具有第二值的比较信号。

12.如权利要求11所述的驱动方法，其中所述产生背光调光信号包括：

当产生具有第一值的比较信号时，产生第一背光同步信号，所述第一背光同步信号具有与所述帧同步信号的频率相同的第一频率，以及

当产生具有第二值的比较信号时，产生第二背光同步信号，所述第二背光同步信号具有高于所述帧同步信号的频率的第二频率。

13.如权利要求11所述的驱动方法，其中所述产生背光调光信号包括：

当产生具有第一值的比较信号且前一帧的频率是与所述帧同步信号的频率相同的第一频率时，产生具有第一值的频率确定信号；

当产生具有第一值的比较信号且前一帧的频率是高于所述帧同步信号的频率的第二频率时，产生具有第二值的频率确定信号；

当产生具有第二值的比较信号且前一帧的频率是与所述帧同步信号的频率相同的第一频率时，产生具有第三值的频率确定信号；以及

当产生具有第二值的比较信号且前一帧的频率是高于所述帧同步信号的频率的第二频率时，产生具有第四值的频率确定信号。

14.如权利要求13所述的驱动方法，其中所述产生背光调光信号包括：

当产生具有第一值的频率确定信号时，产生第一背光同步信号，所述第一背光同步信号具有与所述帧同步信号的频率相同的第一频率；

当产生具有第二值的频率确定信号时，产生第二背光同步信号，所述第二背光同步信号的频率从第二频率逐渐下降到第一频率；

当产生具有第三值的频率确定信号时，产生第三背光同步信号，所述第三背光同步信号的频率从第一频率逐渐升高到第二频率；以及

当产生具有第四值的频率确定信号时，产生具有第二频率的第四背光同步信号。

15.如权利要求11所述的驱动方法，还包括：对所述背光调光信号的工作周期进行延迟以使其与液晶的响应时间同步。

16.一种液晶显示设备的驱动方法，所述液晶显示设备以帧为单位显示图像，所述驱动方法包括：

以帧为单位分析输入数据以产生图像的工作信息，并利用包含帧同步信号的时序同步信号产生时序控制信号，工作信息是指关于工作周期的值或者指工作周期；

根据所述时序控制信号产生栅极信号和数据信号并将所述栅极信号和数据信号提供给液晶显示面板；以及

根据所述工作信息和帧同步信号在所述液晶显示面板上照射光，

其中所述照射光包括驱动背光，所述驱动背光包括：

根据基于图像的外部工作信息产生背光调光信号，所述背光调光信号的频率等于或高于所述液晶显示面板的帧同步信号的频率，所述外部工作信息是指从外部提供的工作信息；以及

根据所述背光调光信号在工作周期期间以帧为单位依次开启在所述液晶显示面板上照射光的光源，

其特征在于，所述产生背光调光信号包括：

当所述外部工作信息小于参考工作信息时，产生具有第一值的比较信号；以及

当所述外部工作信息等于或大于所述参考工作信息时，产生具有第二值的比较信号。