[发明专利]通过帧插入来控制发光二极管背光照明

说明书

技术领域

本发明涉及包含发光二极管(LED)技术的照明系统，且更明确地说，本发明涉及部分基于黑色或非黑色子帧或帧的插入来调节显示器中的背光单元操作。

背景技术

背光用于照明液晶显示器(“LCD”)。具有背光的LCD用在用于手机及个人数字助理(“PDA”)的小显示器中以及用于计算机监视器及电视机的大显示器中。通常，用于背光的光源包含一个或一个以上冷阴极荧光灯(“CCFL”)。用于背光的光源也可为白炽灯泡、电致发光板(“ELP”)，或者一个或一个以上热阴极荧光灯(“HCFL”)。

显示器行业狂热追求将发光二极管(LED)用作为背光显示器技术中的光源，因为CCFL具有许多缺点：例如，CCFL在冷温中不容易点燃，其需要足够的闲置时间来点燃，且其需要细致的处理。此外，相较于其它背光源，LED通常具有所产生光对所消耗电力的较高比率。因此，具有LED背光的显示器可消耗比其它显示器少的电力，其使基于LED的显示器更耐用。LED背光传统上已用在小型、不昂贵的LCD面板中。然而，LED背光在大显示器(例如安装在计算机及电视机中的显示器)中变得越来越普遍。在大显示器中，需要多个LED为所述LCD显示器提供足够的背光。

在LCD显示器中，多个像素对与数据提供相关联的所施加电压的静电响应由于用于配置所述多个像素的每一者中的数据的光栅机构而在显示器位置内可发生实质改变。特定来说，帧到帧更新的常规方法通常使显示停止，例如，对于新更新且预期尚未设定与所供应的数据相关联的电压的帧或子帧，关闭背光单元。此中断可造成图像假影，且可限制组成LCD显示的多个像素中的至少一部分像素的使用，随着发生其操作无效率。

发明内容

以下介绍本发明的简化概要以便提供对本发明的一些方面的基本理解。此概要不是本发明的各种实施例的广泛概述。此概要无意确定重要或关键元件，也无意划定任何范围。此概要的唯一目的是以简化形式介绍一些概念，作为对稍后介绍的更详细描述的前言。

一个或一个以上实施例提供通过一序列交替脉冲宽度调制(PWM)帧或子帧来调节基于发光二极管(LED)的液晶显示器(LCD)中的背光的系统及方法。交替帧可为黑色或非黑色。同样，交替子帧可为黑色或非黑色。一序列交替PWM子帧包含至少一个交替子帧或至少一个正常子帧。同样，一序列交替PWM帧包含至少一个交替帧及至少一个正常帧。将所述LCD显示器中的多个像素划分为包含一行或一行以上像素的至少一个区域。一分区中的区域数目决定基于所述LCD显示器的刷新频率的子帧周期。交替PWM帧或交替PWM子帧包含相位延迟及PWM序列，在所述相位延迟期间，断开背光单元，且在所述PWM序列中，接通所述背光单元，所述PWM序列针对所述子帧的剩余部分具有有限工作循环。正常PWM帧或子帧也包含相位延迟，所述相位延迟在相同插入序列中小于用于交替PWM帧或子帧的相位延迟。背光单元在相位延迟间隔期间保持关闭，且根据具有有限工作循环的PWM序列而接通。一序列交替PWM子帧可经内部或外部配置。内部配置利用参考时钟信号的经倍增例项，而外部配置依赖于外部参考信号。内部配置导致交替PWM子帧插入的周期性序列，而外部配置导致PWM子帧插入的异步序列。

为实现前述及相关目的，一个或一个以上方面包括下文完整描述且在所附权利要求书中特别指出的特征。以下描述及附图详细陈述所述一个或一个以上方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可使用各种方面的原理的各种方式的一些方式，且此描述意在包含所有此些方面及其等效物。

附图说明

图1A是实现本发明的一个或一个以上方面的实例显示器的功能框图。图1B是根据本文方面的实例显示器控制器及背光电路的各种功能元件的实例实施例。

图2说明根据本文描述的方面用于渲染图像的两个子帧的图。

图3A到3D表示根据本文描述的方面的显示区域910的各种实例分区。

图4到5说明根据本发明的特征处于内部模式的经插入交替PWM子帧的实例序列。

图6显示根据本发明的方面处于外部模式的经插入PWM子帧的实例序列的图。

图7至8说明根据本文描述的方面至少部分不依赖子帧结构的图像的渲染的实例情形。

图9显示根据本文描述的特征处于外部模式的经插入PWM帧的实例序列的图。

图10是根据本文描述的方面的实例方法的流程图，所述方法用于插入交替子帧或帧中的至少一者以控制在利用基于LED的背光的照明系统中的数据渲染期间的背光照明。