液晶显示装置及其驱动方法

专利名称：液晶显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动方法，特别是涉及一种改善色温的液晶 显示装置及其驱动方法。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是利用夹在液晶分子上电场强度的变化，改变液晶分子的 取向控制透光的强弱来显示图像。目前，液晶显示器由于其具有的重量轻、体积 小、厚度薄的特点，已广泛地被用在各种大中小尺寸的终端显示设备中。 一般来 讲， 一块完整的液晶显示面板如图l所示，由电路驱动模块ll、背光模块12、下 偏光片13、薄膜晶体管下基板14、由两块基板组成的盒中填充的液晶分子层15、 彩色滤光板上基板16以及上偏光片17等构成。背光模块在液晶显示面板中起到 提供背光源的作用，通常以冷阴极荧光管(CCFL)和发光二极管(LED)为发光源。
其中，现有技术的液晶显示面板的电路驱动模块11如图2所示，通常由时序 控制器22、源极驱动IC23和栅极驱动IC24组成，其中时序控制器22输出图像 资料和水平控制信号给源极驱动IC 23，输出垂直控制信号给栅极驱动IC 24。、 源极驱动IC 23和栅极驱动IC 24由水平和垂直控制信号受控输出。背光模块12
由背光控制信号控制。
LCD的色温可由最终透过LCD的白光色坐标计算得到，通常定义最亮态(最高 灰阶)时的色温为白平衡色温Tc。由于液晶在不同取向矢状态下，对应不同波长 的光的透过率各不相同，因此，在LCD显示不同灰阶时量测到的色温与Tc差值各 不相同，严重时会出现大于士1000K的差值。这种现象通常被称为色温漂移，并带 来显示效果上的失真。现有技术改善色温漂移的方法通常称为3 Gamma校正方法， 即通过调整影像资料或Gamma分压来对应控制红绿蓝(RGB)在不同灰阶下的亮度 比值。采用现有3 Gamma技术调整影像资料后测得RGB在不同灰阶下对应不同亮 度与最高灰阶亮度的比值曲线如图3所示。由图3可见，通过3 Gamma调整RGB 在不同灰阶下的亮度与与最高灰阶亮度的比值各不相同，尤其是大比例地降低蓝 光的比值来达到调整的目的。对应图3的3 Ga腦a技术测得的色温与灰阶关系曲线图如图4所示。由图4可见，不同灰阶下色温与Tc的差值在低灰阶段(0-32阶) 无法保持在土1000K以内，这是由于液晶显示器的特性与蓝光在低灰阶更容易漏光 所致的，而现有的3 Gamma校正技术难以解决这个技术问题。
从现有的LCD的3 Gamma调整技术来看，在没有灰阶反转的情况下，难以控 制95%以上灰阶的色温控制在最高灰阶色温Tc的土1000K以内。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种液晶显示装置及其驱动方法，可以改善 色温漂移现象。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种液晶显示装置，包 括 一液晶显示屏，由一栅极驱动IC和一源极驱动IC驱动，其中，所述栅极驱 动IC和源极驱动IC由一个时序控制器驱动； 一背光模块，包括RGB LED背光源 和LED驱动器；其中，所述液晶显示装置还包括一位于时序控制器和背光模块之 间的色温控制模块，所述时序控制器提供数据信号到RGB平均灰阶的转化，所述色 温控制模块提供RGB平均灰阶到RGB LED控制信号的转化。
上述的液晶显示装置，其中，所述色温控制模块是一个DAC模块，所述RGB LED 背光源的R、 G、 B LED电流回路中分别串联有一个MOS管，所述时序控制器输出 RGB平均灰阶至所述DAC模块，所述DAC模块输出RGB LED控制信号至所述MOS管。
上述的液晶显示装置，其中，所述色温控制模块是一个PWM模块，所述RGB LED 背光源的R、 G、 B LED电流回路中分别串联有一个MOS管，所述时序控制器输出 RGB平均灰阶至所述PWM模块，所述PWM模块输出RGB LED控制信号至所述MOS管。
上述的液晶显示装置，其中，所述液晶显示装置包括一LUT存储器，所述LUT 存储器存储有数据信号到RGB平均灰阶的转化表和/或RGB平均灰阶到RGB LED控 制信号的转化表。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述液晶显示装置的驱动方法，包括 以下步骤
a)所述时序控制器接收数据信号输入，计算当前帧RGB平均灰阶；b)所述 色温控制模块确定所需控制的色温，根据RGB平均灰阶计算R、 G、 B LED控制信 号；c)所述色温控制模块输出R、 G、 BLED控制信号至所述背光模块，控制R、 G、B LED的不同亮度。
上述液晶显示装置的驱动方法中，所述色温控制模块是一个DAC模块，所述 RGBLED背光源的R、 G、 B LED电流回路中分别串联有一个M0S管，所述时序控制 器输出RGB平均灰阶至所述DAC模块，所述DAC模块输出RGB LED控制信号至所 述MOS管。
上述液晶显示装置的驱动方法中，所述色温控制模块是一个PWM模块，所述 RGBLED背光源的R、 G、 B LED电流回路中分别串联有一个MOS管，所述时序控制 器输出RGB平均灰阶至所述PWM模块，所述PWM模块输出RGB LED控制信号至所 述MOS管。
上述液晶显示装置的驱动方法中，所述液晶显示装置包括一 LUT存储器，所 述数据信号到RGB平均灰阶的转化和/或RGB平均灰阶到RGB LED控制信号的转化 通过査询所述LUT存储器实现。
本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明提供的液晶显示装置及其驱 动方法，通过对应显示画面的灰阶分别控制R，G,B LED的不同亮度，尤其在低灰 阶时可通过B LED的亮度控制来大幅度降低蓝光的亮度比例，避免现有技术下蓝 光在低灰阶下的漏光造成色温大幅度漂移的难题，容易达到控制LCD的95%以上灰 阶的色温在Tc 土IOOOK以内的目的。


图1是现有技术的液晶显示面板结构示意图。 图2是现有技术的液晶显示面板驱动示意图。
图3是应用现有3 Gamma技术测得的RGB在不同灰阶下与最高灰阶亮度比值的 曲线图。
图4是应用现有3 Gamma技术测得的色温与灰阶关系曲线图。
图5是本发明液晶显示装置的系统架构示意图。
图6是本发明液晶显示装置驱动流程框图。
图7是本发明实施例一液晶显示装置的系统架构图。
图8是本发明实施例二的液晶显示装置的系统架构图。图中:
11电路驱动模块12背光模块13下偏光片
14薄膜晶体管下基板15液晶分子层16彩色滤光片上基板
17上偏光片21液晶显示屏22时序控制器
23源极驱动IC24栅极驱动IC25色温控制模块
26 DAC模块27 PWM模块28LUT存储器
具体实施例方式
下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。 实施例一
本发明的液晶显示装置请参见图2和图5，包括液晶显示屏21,由栅极驱动 IC 24和源极驱动IC 23驱动，栅极驱动IC 24和源极驱动IC 23由时序控制器 22驱动；以及背光模块12，包括RGB LED背光源和LED驱动器。本发明的液晶显 示装置在时序控制器22和RGB LED背光源之间增加了一个色温控制模块25，时序 控制器22提供数据信号到RGB平均灰阶的转化，色温控制模块25提供RGB平均 灰阶到RGB LED控制信号的转化。具体驱动流程如图6所示，包括如下步骤a) 时序控制器接受显示画面的数据信号输入，计算当前帧画面的RGB平均灰阶数， 并将其RGB平均灰阶数的信号输出到色温控制模块；b)色温控制模块接收帧画面 的RGB平均灰阶数信号，对应所需控制的色温计算R、 G、 B背光的亮度比，并对 应输出RGB LED背光源的控制信号至RGB LED背光源；c) RGB LED背光源接受色 温控制模块输出的RGB LED背光源控制信号，对应分别控制R、 G、 B LED的不同 亮度。
图7是本发明实施例一液晶显示装置的系统架构图。
请参见图7，本实施例中的色温控制模块采用一个DAC(数模转换)模块26实 现。RGBLED背光源和LED驱动器之间放置一个RGBLED电流控制模块。该控制模 块采取如下方案，在R、 G、 B LED回路分别串联一个MOS管，通过该MOS管可分 别控制R、 G、 BLED回路的电流。控制电流的方式可通过DAC模块26输出的模拟 电压来控制R、 G、 B LED回路的电流大小来实现。本实施例中液晶显示装置驱动 流程如下a) 时序控制器22接受显示数据信号，分别计算当前帧R、 G、 B的平均灰阶， 输出其对应的R、 G、 B灰阶数至DAC模块26;
b) DAC模块26接受R、 G、 B灰阶数的数字信号，通过数模转换输出对应的电 平控制信号，即R、 G、 B LED电流控制信号至RGB LED电流控制单元；
c) RGB LED电流控制单元接受R、 G、 B LED电流控制信号，分别调整R、 G、 B LED回路的电流，从而分别调整背光源中R、 G、 B的亮度比例。
上述流程中，当前帧R、 G、 B的平均灰阶到对应的R、 G、 B灰阶数转化以及R、 G、 B灰阶到R、 G、 B LED电流控制信号的转化都可通过查表实现，本发明的液晶 显示装置包括LUT存储器28， LUT存储器28中储存有帧R、 G、 B的平均灰阶与要 输出到PWM模块的R、 G、 B灰阶数的对应关系表；储存有R、 G、 B灰阶数和R、 G、 BLED电流控制信号的数位信号的对应关系表。这些关系表需要在加载本色温控制 模块的LCD样品中，通过测试不同帧R、 G、 B的平均灰阶下维持Tc 土1000K时所 对应的R、 G、 B LED的亮度数据来得到，也就是说，LUT存储器28中存储的查找 表信息可根据不同LCD的显示特性进行优化修改。
实施例二
图8是本发明实施例二液晶显示装置的系统架构图。
请参见图8，本实施例与实施例一不同的是，其色温控制模块采用一个PWM(脉 冲调制)模块27实现。本实施例通过所述MOS管分别控制R、 G、 B LED回路在一 帧时间内的通态时间与关态时间的比值。控制比值的方式通过PWM(脉宽调制)来实
现。本发明实施例的液晶显示装置驱动流程如下
a) 时序控制器22接受显示数据信号，分别计算当前帧R、 G、 B的平均灰阶， 输出其对应的R、 G、 B灰阶数至PWM模块27;
b) PWM模块27接受R、 G、 B灰阶数的数字信号，输出对应的脉宽调制控制信 号，即R、 G、 B LED电流控制信号至RGB LED电流控制单元；
c) RGB LED电流控制单元接受R、 G、 B LED电流控制信号，分别调整R、 G、 BLED回路在一帧时间内的通态时间与关态时间的比值，从而分别调整背光源中R、 G、 B的亮度比例。
综上所述，本发明通过对应显示画面的灰阶分别控制R、 G、 B LED的不同亮度，尤其在低灰阶时可通过B LED的亮度控制来大幅度降低蓝光的亮度比例，避 免蓝光在低灰阶下的漏光造成色温的大幅度漂移，达到LCD的95%以上灰阶的色温 控制在Tc 土1000K以内的目的。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此 本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1、一种液晶显示装置，包括一液晶显示屏，由一栅极驱动IC和一源极驱动IC驱动，其中，所述栅极驱动IC和源极驱动IC由一个时序控制器驱动；一背光模块，包括RGB LED背光源和LED驱动器；其特征在于，所述液晶显示装置还包括一位于时序控制器和背光模块之间的色温控制模块，所述时序控制器提供数据信号到RGB平均灰阶的转化，所述色温控制模块提供RGB平均灰阶到RGB LED控制信号的转化。
2、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述色温控制模块 是一个DAC模块，所述RGB LED背光源的R、 G、 B LED电流回路中分别串联有一 个MOS管，所述时序控制器输出RGB平均灰阶至所述DAC模块，所述DAC模块输 出RGB LED控制信号至所述MOS管。
3、 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述色温控制模块 是一个PWM模块，所述RGB LED背光源的R、 G、 B LED电流回路中分别串联有一 个MOS管，所述时序控制器输出RGB平均灰阶至所述PWM模块，所述PWM模块输 出RGB LED控制信号至所述MOS管。
4、 根据权利要求1至3任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液 晶显示装置包括一 LUT存储器，所述LUT存储器存储有数据信号到RGB平均灰阶 的转化表和/或RGB平均灰阶到RGB LED控制信号的转化表。
5、 一种如权利要求l所述液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，所述方 法包括以下步骤-a) 所述时序控制器接收数据信号输入，计算当前帧RGB平均灰阶；b) 所述色温控制模块确定所需控制的色温，根据RGB平均灰阶计算R、G、B LED 控制信号；c) 所述色温控制模块输出R、 G、 BLED控制信号至所述背光模块，控制R、 G、 B LED的不同亮度。
6、 根据权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，所述色 温控制模块是一个DAC模块，所述RGB LED背光源的R、 G、 B LED电流回路中分 别串联有一个MOS管，所述时序控制器输出RGB平均灰阶至所述DAC模块，所述 DAC模块输出RGB LED控制信号至所述MOS管。
7、 根据权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，所述色 温控制模块是一个PWM模块，所述RGB LED背光源的R、 G、 B LED电流回路中分 别串联有一个MOS管，所述时序控制器输出RGB平均灰阶至所述PWM模块，所述 PWM模块输出RGB LED控制信号至所述MOS管。
8、 根据权利要求5至7任一项所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在 于，所述液晶显示装置包括一 LUT存储器，所述数据信号到RGB平均灰阶的转化 和/或RGB平均灰阶到RGB LED控制信号的转化通过查询所述LUT存储器实现。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动方法，所述液晶显示装置包括一液晶显示屏，由一栅极驱动IC和一源极驱动IC驱动，所述栅极驱动IC和源极驱动IC由一个时序控制器驱动；一背光模块，包括RGB LED背光源和LED驱动器；其中，所述液晶显示装置还包括一位于时序控制器和背光模块之间的色温控制模块，所述时序控制器提供数据信号到RGB平均灰阶的转化，所述色温控制模块提供RGB平均灰阶到RGB LED控制信号的转化。本发明提供的液晶显示装置及其驱动方法，通过对应显示画面的灰阶分别控制R、G、B LED的不同亮度，改善了色温漂移现象。
文档编号G02F1/13GK101425284SQ20081020404
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者朱修剑 申请人:上海广电光电子有限公司