背光单元和使用该背光单元的液晶显示器制造技术

公开了背光单元和使用该背光单元的液晶显示器，该液晶显示器LCD装置具有带有多个像素的LCD面板。该LCD装置包括：选通驱动电路和数据驱动电路，以分别向像素提供选通脉冲和数据电压；和时序控制器，该时序控制器控制选通驱动电路和数据驱动电路。该LCD装置还包括背光单元，以向液晶面板提供光。该背光单元包括：光源，该光源具有至少一个LED通道；驱动电压生成器，该驱动电压生成器向LED通道提供驱动电压；和LED驱动器，该LED驱动器向LED通道提供条件脉冲宽度和幅度调制(CPWAM)信号。CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在从预定长度的一个周期到预定长度的另一个周期为可变的。

【技术实现步骤摘要】
背光单元和使用该背光单元的液晶显示器
本专利技术涉及背光单元和使用该背光单元的液晶显示器，并且更具体地说，涉及能够减小功耗、电磁干扰、发热、噪声和波纹噪声中的一项或更多项的背光单元和使用该背光单元的液晶显示装置。
技术介绍
平板显示器的使用目前正以指数方式增长。在平板显示器中，液晶显示器广泛用于要求薄外型的大型数字电视中，以及要求低功耗的小型移动装置中。因为液晶显示器的液晶显示面板上所形成的液晶盒(liquidcrystalcell)本身不发光，所以液晶显示器需要背光单元。背光单元通常位于液晶显示面板的背面，并且将光照射到液晶显示面板上。背光单元大大影响了液晶显示器的性能。此外，例如，背光单元可以大大影响液晶显示器的重量、设计、寿命和功耗，并且大大影响液晶显示器的诸如色彩再现、最大亮度、对比度、白色均匀度(whiteuniformity)和色温等这样的图像质量特性。现有的背光单元广泛使用冷阴极荧光灯(CCFL：coldcathodefluorescentlamp)或外部电极荧光灯(EEFL：externalelectrodefluorescentlamp)作为它们的光源。然而，荧光灯具有较大尺寸、高功耗和低亮度。因此，一些目前的背光单元使用发光二极管(LED)作为光源。LED更加环保并且具有比荧光灯更快的响应时间。此外，LED的色彩再现高达大约80至100％。利用LED作为光源的背光单元(下文中称作“LED背光单元”)具有的优点在于：其通过调节由LED发出的光量，能够容易地调节LED背光单元的亮度和色温。LED背光单元包括多个LED阵列和光源驱动装置。LED阵列包括多个LED通道，并且各个LED通道按照多个LED彼此串联连接的方式进行构造。LED由光源驱动装置来驱动。利用光源驱动装置来控制LED的亮度的方法的示例包括脉冲宽度调制(PWM)控制方法和脉冲幅度调制(PAM)控制方法。如图1所示，PWM控制方法统一地固定脉冲的幅度(由图1所示的曲线图中的电流指示)，并且在每个预定周期T改变脉冲的宽度，从而控制LED的亮度。PWM控制方法能够执行背光扫描驱动和局部调光驱动这两者，局部调光驱动能够通过控制LED的亮度来调节期望位置处的LED背光单元的亮度。背光扫描驱动是指：沿着液晶显示面板的数据扫描方向顺序接通和断开LED背光单元的光源的驱动方法。局部调光驱动是指：将LED划分为多个块并调节各个块的调光值，以便局部控制一个帧周期中的显示表面的亮度的背光调光方法。因为PWM控制方法使用脉冲宽度来控制LED的亮度，所以相对容易地实现低亮度。另一方面，如图2所示，PAM控制方法统一地固定脉冲的宽度，并且在每个预定周期T仅改变脉冲的幅度，从而控制LED的亮度。在PAM控制方法中，不可能执行背光扫描驱动和局部调光驱动。此外，因为PAM控制方法利用脉冲的幅度来控制LED的亮度，所以难以实现低亮度。现有技术的光源驱动装置利用用于背光扫描驱动和局部调光驱动的PWM控制方法来控制LED的亮度。然而，PWM控制方法具有以下问题。首先，如图3A所示，在PWM控制方法中，LED的两个端子之间的正向电压VF与LED中流动的正向电流IF成比例地增大。因为正向电流IF在PWM控制方法中被固定为预定最大值，所以PWM控制方法中的正向电压VF大于PAM控制方法中的正向电压。由此，如图3B所示，PWM控制方法中的功耗、电磁干扰(EMI)和发热大于PAM控制方法中的功耗、电磁干扰(EMI)和发热。第二，PWM控制方法中输入/输出电流的幅度大于PAM控制方法中输入/输出电流的幅度。因此，由于重复因电路部中流动的电流而产生的压扩(compressionandexpansion)，产生更多的噪声。第三，因为PWM控制方法接通和断开LED以便控制LED的亮度，所以由于光能的接通和断开而在显示图像中产生波纹噪声。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种背光单元和使用该背光单元的液晶显示装置，其大致解决了因现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。本专利技术的目的是，提供一种背光单元和使用该背光单元的液晶显示器，其能够执行背光扫描驱动和局部调光驱动这两者，并且还能够减少功耗、电磁干扰、发热、噪声和波纹噪声。本专利技术的另外特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地从该描述将变得显而易见，或者可以通过本专利技术的实践而了解。通过书面的描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构，可以实现和获得本专利技术的目的和其它优点。为了实现这些和其它优点，并且根据本专利技术的目的，如具体实施和广泛描述的，一种液晶显示装置包括：液晶显示面板，该液晶显示面板包括多个像素；选通驱动电路，该选通驱动电路向所述像素提供选通脉冲；数据驱动电路，该数据驱动电路向所述像素提供数据电压；时序控制器，该时序控制器向所述数据驱动电路和所述选通驱动电路提供控制信号；以及背光单元，该背光单元向所述液晶面板提供光，所述背光单元包括：光源，该光源具有至少一个LED通道；驱动电压生成器，该驱动电压生成器向所述至少一个LED通道提供驱动电压；以及LED驱动器，该LED驱动器从外部源接收控制信息，并且向所述至少一个LED通道提供条件脉冲宽度和幅度调制(CPWAM：conditionalpulsewidthandamplitudemodulation)信号，其中，所述CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在预定长度的一个周期到所述预定长度的另一个周期均为可变的。在本专利技术的另一个方面中，一种与液晶显示装置一起使用的背光单元包括：光源，该光源具有至少一个LED通道；驱动电压生成器，该驱动电压生成器向所述至少一个LED通道提供驱动电压；以及LED驱动器，该LED驱动器从外部源接收控制信息，并且向所述至少一个LED通道提供条件脉冲宽度和幅度调制(CPWAM)信号，其中，所述CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在预定长度的一个周期到所述预定长度的另一个周期均为可变的。在本专利技术的又一个方面中，一种在如下液晶显示装置中驱动光源的方法，其中该液晶显示装置包括液晶显示面板和光源，该液晶显示面板包括多个像素，该光源具有至少一个LED通道以便基于来自外部源的亮度控制信息向所述液晶面板提供光，一种驱动所述光源的方法包括以下步骤：基于所述亮度信息生成条件脉冲宽度和幅度调制(CPWAM)信号，其中，所述CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在预定长度的一个周期到所述预定长度的另一个周期均为可变的；以及向所述至少一个LED通道提供所述CPWAM信号。应该理解的是，以上概述和以下详述都是示例性和解释性的，并旨在对所要求保护的本专利技术提供进一步的解释。本申请要求于2013年10月31日提交的韩国专利申请No.10-2013-0131789的权益，此处以引用的方式为了一切目的将上述申请并入本文，如同在本文中完全阐述一样。附图说明附图被包括进来以提供对本专利技术的进一步的理解，并且附图被并入且构成本说明书的一部分，附图例示了本专利技术的实施方式，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在图中：图1示出在现有技术的PWM控制方法中使用的脉冲宽度调制(PWM)信号的波形；图2示出在现有技术的PAM控制方法中使用的脉冲幅度调制(PAM)信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：液晶显示面板，该液晶显示面板包括多个像素；选通驱动电路，该选通驱动电路向所述像素提供选通脉冲；数据驱动电路，该数据驱动电路向所述像素提供数据电压；时序控制器，该时序控制器向所述数据驱动电路和所述选通驱动电路提供控制信号；以及背光单元，该背光单元向所述液晶面板提供光，所述背光单元包括：光源，该光源具有至少一个LED通道；驱动电压生成器，该驱动电压生成器向所述至少一个LED通道提供驱动电压；以及LED驱动器，该LED驱动器从外部源接收控制信息，并且向所述至少一个LED通道提供条件脉冲宽度和幅度调制CPWAM信号，其中，所述CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在预定长度的一个周期到所述预定长度的另一个周期均为可变的。

【技术特征摘要】
2013.10.31 KR 10-2013-01317891.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：液晶显示面板，该液晶显示面板包括多个像素；选通驱动电路，该选通驱动电路向所述像素提供选通脉冲；数据驱动电路，该数据驱动电路向所述像素提供数据电压；时序控制器，该时序控制器向所述数据驱动电路和所述选通驱动电路提供控制信号；以及背光单元，该背光单元向所述液晶显示面板提供光，所述背光单元包括：光源，该光源具有至少一个LED通道；驱动电压生成器，该驱动电压生成器向所述至少一个LED通道提供驱动电压；以及LED驱动器，该LED驱动器从外部源接收控制信息以基于所述控制信息生成条件脉冲宽度和幅度调制CPWAM信号，并且向所述至少一个LED通道提供所生成的CPWAM信号，其中，所述CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在预定长度的一个周期到所述预定长度的另一个周期均为可变的，其中，所述控制信息包括全局调光值、局部调光值、固定电流值以及限定所述一个周期的所述预定长度的垂直同步信号。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述预定长度的所述一个周期是所述液晶显示装置的一个帧周期。3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述至少一个LED通道的每个包括串联连接的多个LED。4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述LED驱动器包括：CPWAM控制器，该CPWAM控制器生成所述CPWAM信号；以及恒流驱动器，该恒流驱动器基于所述CPWAM信号将提供给所述至少一个LED通道的其中一个LED通道的电流在所述一个周期期间保持为恒定。5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述光源具有多个LED通道，所述一个LED通道是所述多个LED通道中的一个，并且其中，所述CPWAM控制器包括：PWM生成器，该PWM生成器在所述一个周期内生成多个脉冲宽度调制PWM信号，各个PWM信号对应于所述多个LED通道中的相应一个通道，并且具有如下脉冲，该脉冲具有固定幅度和可变宽度；CPWAM生成器，该CPWAM生成器确定所述PWM信号中的、具有最大脉冲宽度的PWM信号，所述CPWAM生成器基于所述最大脉冲宽度来确定基准电压，所述基准电压限定所述CPWAM信号的幅度，并且所述CPWAM生成器基于所述基准电压和所述PWM信号中的与所述一个LED通道对应的一个PWM信号的脉冲宽度来确定所述CPWAM信号的所述脉冲宽度，并且所述CPWAM生成器基于所述CPWAM信号的所述脉冲宽度生成导通信号；以及开关，该开关基于所述导通信号向所述恒流驱动器提供所述基准电压。6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述恒流驱动器包括：放大器、驱动晶体管和检测电阻器，所述放大器具有耦合到所述驱动晶体管的发射极的反相端子、通过所述开关耦合到所述CPWAM生成器以从所述CPWAM生成器接收基准电压的非反相端子、以及耦合到驱动晶体管的基极的输出，所述驱动晶体管具有耦合到所述一个LED通道的集电极，并且所述检测电阻器的一端耦合到所述驱动晶体管的所述发射极并且另一端耦合到地电压。7.一种与液晶显示装置一起使用的背光单元，该背光单元包括：光源，该光源具有至少一个LED通道；驱动电压生成器，该驱动电压生成器向所述至少一个LED通道提供驱动电压；以及LED驱动器，该LED驱动器从外部源接收控制信息以基于所述控制信息生成条件脉冲宽度和幅度调制CPWAM信号，并且向所述至少一个LED通道提供所生成的CPWAM信号，其中，所述CPWAM信号具有如下脉冲，该脉冲的幅度和宽度这两者在预定长度的一个周期到所述预定长度的另一个周期均为可变的，其中，所述控制信息包括全局调光值、局部调光值、固定电流值以及限定所述一个周期的所述预定长度的垂直同步信号。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：任城昊，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR