用于硅芯片上的集成背光及动态伽马/VCOM控制的设备
技术领域
[0001] 以下描述一般涉及
电子显示技术且一般涉及
液晶显示器LCD系统中的背光及液晶
驱动器。
背景技术
[0002] 随着消费型便携式装置(例如蜂窝式电话及
个人数字助理)的大量出现，使用背光的LCD系统的激增已显著地增加。在常规系统中，背光的强度是不改变的，因为背光通常一直为单个
光源。所使用的光源的单一个性已防止控制背光的部分以发射不同强度的光或控制背光到超过仅仅打开及关闭背光的任何程度的能
力。背光的此限制使用及对控制LCD系统的LCD单元的主要依赖已导致提供较差
对比度且未能利用全范围的人类视觉的LCD系统。因此，需要用于LCD系统中的对比度增强的系统、
电路及方法。此外，提出可驱动LCD背光及液晶透射的集成电路。
发明内容
[0003] 以下呈现对一个或一个以上
实施例的简要概括以提供对此类实施例的基本理解。此概括不是对所有预期的实施例的广泛概述，且既不意在识别所有实施例的主要或关键元件也不意在勾画任何或所有实施例的范围。其唯一目的为以简化形式呈现一个或一个以上实施例的一些概念作为随后呈现的更详细描述的序言。
[0004] 在本文中揭示用于芯片上的背光单元(BLU)及液晶(LC)驱动器(也称为液晶盒
控制器电子设备)的电路。所述电路可利用所述两种驱动器可接受类似的时序控制器且具有类似的处理电路的事实。LC驱动器可控制LC透明度。通过实例而非限制，LC透明度可通常使用
薄膜晶体管(TFT)来控制。通过实例而非限制，供应到TFT的伽马
电压可经
修改以控制LC透射特性。因此，LC驱动器可与用于许多显示器的TFT伽马电压驱动器相同或类似。通过实例而非限制，LC透明度可通过调制供应到TFT漏极、源极及/或栅极的电压来修改。因此，本文中揭示的实施例可包括驻留在同一集成电路上的BLU强度
调制器及/或TFT漏极、源极及/或栅极电压控制电子设备。本文中揭示的实施例可通过控制集成在单个芯片上的BLU控制器及LCD单元控制器来提供图像
质量增强、对比度增强及/或运动伪影减少。
[0005] 在一个实施例中，提供单片式集成电路。所述电路可包括：背光单元控制器；控制电路，其用于所述背光单元控制器；及
薄膜晶体管液晶显示器伽马控制器，其通信地耦合到所述控制电路。所述控制电路可用来执行对所述背光单元控制器的时序或
相位控制。
[0006] 在另一实施例中，可提供LCD系统。所述LCD系统可包括：背光单元，其经安置以发射多个强度的光；背光单元控制器，其可操作地耦合到所述背光单元，且经配置以控制从所述背光单元发射的光的所述多个强度。LCD系统还可包括LCD单元，其毗邻所述背光单元而
定位以接收从所述背光单元发射的光，且经配置以经控制而发射经选择的发光度的光。LCD单元可包括多个
像素。所述多个像素中的一个或一个以上可对应于：液晶介质的一部分，所述液晶介质用来提供从所述背光单元发射的光的透射率或经控制以发射彩色光；及多个晶体管，所述多个晶体管用来通过调制一个或一个以上参考电压来控制LCD单元。所述LCD系统还可包括LCD单元控制器，其可操作地耦合到LCD单元且经配置以控制所发射的光的发光度。所述背光单元及LCD单元可经配置以被并行地控制，且所述LCD单元控制器及所述背光单元控制器可制造在集成电路上。
[0007] 在另一实施例中，提供一种操作LCD系统的方法。所述方法可包括：在第一时间周期期间控制多个强度中的一个或一个以上的光的发射，其中光的所述发射由背光单元提供，且所述控制由可操作地耦合到所述背光单元的背光单元控制器执行。所述方法还可包括：接收从所述背光单元发射的光，其中所述接收由毗邻所述背光单元定位且包含多个像素的LCD单元执行。所述多个像素中的一个或一个以上对应于：液晶介质的一部分，所述液晶介质用来提供从所述背光单元发射的光的透射率或经控制以发射彩色光；及多个晶体管，所述多个晶体管用来通过调制一个或一个以上参考电压来控制LCD单元。所述方法还可包括：在第二时间周期期间，针对所选择的多个像素，控制LCD单元发射经选择的发光度的光，其中控制LCD单元由可操作地耦合到所述LCD单元的LCD单元控制器执行。所述LCD单元控制器及所述背光单元控制器可制造在集成电路上。
[0008] 在另一实施例中，可提供另一单片式集成电路。所述电路可包括：背光单元控制器；控制电路，其用于所述背光单元控制器；及薄膜晶体管液晶显示器伽马控制器，其以通信方式耦合到所述控制电路。所述控制电路可用来执行对所述背光单元控制器的时序或相位控制。
[0009] 在另一实施例中，可提供另一LCD系统。所述LCD系统可包括：背光单元，其经安置以发射多个强度的光；背光单元控制器，其可操作地耦合到所述背光单元，且经配置以控制从所述背光单元发射的光的所述多个强度；及LCD单元，其毗邻所述背光单元而定位以接收从所述背光单元发射的光，且经配置以经控制而发射所选择的发光度的光。所述LCD单元可包括多个像素。在一些实施例中，所述多个像素中的每一个可对应于：液晶介质的一部分，所述液晶介质用来提供从所述背光单元发射的光的透射率或经控制以发射彩色光；及多个晶体管，所述多个晶体管用来通过调制一个或一个以上参考电压来控制LCD单元。
所述LCD系统还可包括LCD单元控制器，所述LCD单元控制器可操作地耦合到所述LCD单元且经配置以控制所发射的光的发光度。所述背光单元及LCD单元可经配置以被并行地控制，且所述LCD单元控制器及所述背光单元控制器可制造在同一集成电路上。
[0010] 在一些实施例中，所述背光单元可包括多个发光
二极管，所述多个
发光二极管可操作地耦合到所述背光单元控制器以经控制而发射所述多个强度中的一者的光。在一些实施例中，所述液晶介质为扭曲向列液晶介质，所述扭曲向列液晶介质用来弯曲成多个扭曲
角度中的一者以提供从所述背光单元发射的光的透射率。
[0011] 在一些实施例中，所述LCD系统还包括多个伽马电压产生器及多个栅极数据
信号产生器。所述多个晶体管中的一个或一个以上为TFT，所述TFT为
场效应晶体管(FET)，所述场效应晶体管具有：漏极，其耦合到所述多个伽马电压产生器中的一者；栅极，其耦合到所述多个栅极数据信号产生器中的一者；及源极，其耦合到
存储电容器，所述存储电容器耦合到共用电压。在一些实施例中，所述伽马电压产生器中的一个或一个以上经配置以输出伽马电压信号以控制
颜色信号的发射，且所述栅极数据信号产生器中的一个或一个以上经配置以输出栅极数据信号以控制从耦合到所述栅极数据信号产生器的TFT的漏极到源极的
电流流动。
[0012] 在一些实施例中，所述LCD系统还可包括多个第一数/模转换器或多个第二数/模转换器。每一TFT的栅极可经由多个第一数/模转换器中的相应一者耦合到所述多个栅极数据信号产生器中的一者，且每一TFT的漏极可经由多个第二数/模转换器中的相应一者耦合到所述多个伽马电压产生器中的一者。
[0013] 在一些实施例中，所述LCD系统还包括时序控制器，所述时序控制器经配置以引起对所述背光单元及LCD单元的同步控制。所述时序控制器可以可操作地耦合到所述背光单元控制器及所述LCD单元控制器以输出用来由所述背光单元控制器及所述LCD单元控制器接收的一个或一个以上信号。所述一个或一个以上信号可用于引起所述背光单元控制器在第一时间周期期间控制所述多个发光二极管中的一个或一个以上发射所述多个强度中的一者的光，且所述一个或一个以上信号可用于引起所述LCD单元控制器在第二时间周期期间控制所述LCD单元发射经选择的发光度的光。所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行。在一些实施例中，对比度增强可通过控制所述背光单元控制器及LCD单元控制器来实现。
[0014] 在另一实施例中，提供另一LCD系统。所述LCD系统可包括：背光单元，其经安置以发射多个强度的光；背光单元控制器，其可操作地耦合到所述背光单元，且经配置以控制从所述背光单元发射的光的所述多个强度；及LCD单元，其毗邻所述背光单元而定位以接收从所述背光单元发射的光，且经配置以经控制而发射所选择的发光度的光。所述LCD单元可包括多个像素。所述多个像素中的每一个可对应于：液晶介质的一部分，所述液晶介质用来提供从所述背光单元发射的光的透射率或经控制以发射彩色光；及多个晶体管，其用来通过调制一个或一个以上参考电压来控制所述LCD单元。所述LCD系统还可包括LCD单元控制器，所述LCD单元控制器可操作地耦合到所述LCD单元且经配置以控制所发射的光的发光度。所述背光单元及所述LCD单元可经配置以被并行地控制，且所述LCD单元控制器及所述背光单元控制器可制造在同一集成电路上。所述LCD系统的显示质量可通过在第一时间周期期间控制背光单元且在第二时间周期期间针对所选择的一组像素控制LCD单元来改善。所述背光单元可由所述背光单元控制器控制。
[0015] 在一些实施例中，所述LCD单元使用TFT来控制，且所述LCD系统的显示质量可通过控制背光单元强度调制及施加到TFT的一个或一个以上电压来改善。在一些实施例中，所述LCD单元使用TFT来控制且所述背光单元控制器控制所述背光单元强度调制。
[0016] 在一些实施例中，TFT通过控制所述TFT的漏极或源极或栅极处的电压或电流来控制。所述LCD系统可具有背光单元调制器及用于控制TFT漏极、源极或栅极电压的电子设备。所述背光单元调制器及所述电子设备可驻留在同一集成电路上。在一些实施例中，所述TFT通过控制TFT伽马电压来控制。所述LCD系统可具有驻留在同一集成电路上的背光单元控制器及TFT伽马电压控制电子设备。在一些实施例中，所述LCD单元控制施加到所述LCD系统的TFT的源极或漏极的伽马电压调制。
[0017] 在一些实施例中，控制LCD单元包括：将至少一个伽马电压信号提供到LCD单元的像素中的TFT的漏极，同时在TFT的源极且在TFT的栅极处维持恒定的或大体上恒定的电压值。在一些实施例中，所述源极耦合到指示用于TFT的液晶的存储电容器。
[0018] 在一些实施例中，所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行，且控制LCD单元可包括在第一方向与第二方向之间交变穿过TFT的电流流动的方向。在一些实施例中，交变电流流动的方向包括：提供与伽马电压信号相关联的第一电压；及在提供第一方向上的电流流动之后，提供与所述伽马电压信号相关联的第二电压。在一些实施例中，所述第一电压具有大于共用
节点处的电压值的值，以便提供在第一方向上穿过TFT的电流流动。在一些实施例中，所述第二电压具有小于所述共用节点处的电压值的值，以便提供在第二方向上穿过TFT的电流流动。所述第一方向可为朝向所述共用节点的方向，且所述第二方向可为朝向所述漏极的方向。
[0019] 在一些实施例中，所述多个发光二极管中的一个或一个以上中的第一者经控制以通过控制所述多个发光二极管中的所述一个或一个以上中的所述第一者的峰值强度来发光，以获得所发射的光的所要的平均灰度值。在一些实施例中，所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行。
[0020] 在一些实施例中，所述多个发光二极管中的一个或一个以上中的第一者经控制以通过控制所述多个发光二极管中的所述一个或一个以上中的所述第一者的工作循环来发光。所述工作循环可经控制以获得所发射的光的所要的平均灰度值。在一些实施例中，所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行。
[0021] 在一些实施例中，LCD单元的某一组像素的透射率可为固定的或大体上固定的，而所述背光单元是被控制的。固定所述组像素同时控制所述背光单元可(在一些实施例中)最小化从LCD单元显示的运动伪影。
[0022] 在一些实施例中，所述第一时间周期不与所述第二时间周期并行以控制BLU及LCD单元。在一些实施例中，所述第一时间周期与所述第二时间周期并行以控制BLU及LCD单元。在一些实施例中，所述第一时间周期不与所述第二时间周期并行以控制BLU及TFT电压或电流。在一些实施例中，所述第一时间周期与所述第二时间周期并行以控制BLU及TFT电压或电流。
[0023] 为实现上述及相关目的，所述一个或一个以上实施例包含下文完整描述且在
权利要求书中特别指出的特征。本文中阐述的以下描述及
附图详细描述所述一个或一个以上实施例的某些说明性方面。然而，这些方面指示可使用各种实施例的原理的各种方式(但仅是其中的一些)，且所描述的实施例意在包括所有此类方面及其等效物。
附图说明
[0024] 图1为根据本发明的实施例的LCD系统的
框图；
[0025] 图2为根据本发明的实施例的图1的LCD系统的LCD单元的像素电路的示意图；
[0026] 图3说明描绘根据本发明的实施例的随着时间推移的伽马电压及在图2的像素电路的共用节点处的电压的
波形；
[0027] 图4说明描绘根据本发明的实施例的图2的像素电路中的电流流动与伽马电压之间的关系的图表；
[0028] 图5、6、7、8、9、10及11为根据本发明的实施例的LCD系统的操作方法的
流程图；
[0029] 图12为根据本发明的实施例的另一LCD系统的框图；及
[0030] 图13A、13B、13C及13D为用于控制BLU及LCD单元的电路的框图。
具体实施方式
[0031] 现在参考图式描述各种实施例，其中相同的参考编号始终用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述许多具体细节以提供对一个或一个以上实施例的透彻理解。然而，可为明显的是，此类实施例可在没有这些具体细节的情况下实践。在其它实例中，以框图形式展示众所周知的结构及装置以便促进描述一个或一个以上实施例。
[0032] 首先转到图1，说明根据本发明的实施例的液晶显示器(LCD)系统的框图。LCD系统100可包括背光单元控制器102、背光单元104、LCD单元106及LCD单元控制器108。在一些实施例中，LCD系统100还可包括时序控制器110。背光单元控制器102可以可操作地耦合到背光单元104，且LCD单元控制器108可以可操作地耦合到LCD单元106。在包括时序控制器110的实施例中，时序控制器110可以可操作地耦合到背光单元控制器102及LCD单元控制器108。
[0033] 从LCD单元106的像素发射的光的发光度，I(x，y)，可建模为LCD单元106的对应像素的透射率系数，Trans(x，y)，与从背光单元104的对应像素发射的光的强度，Illu(x，y)的乘积，如下：
[0034] I(x，y)＝Trans(x，y)*Illu(x，y).(1)
[0035] 因此，I(x，y)可通过改变Trans(x，y)的值及/或Illu(x，y)的值来控制。在其中控制Trans(x，y)以8位到13位的
分辨率来执行且Illu(x，y)通常保持为常数的实施例8 13
中，LCD系统中的显示对比率或动态范围(最大强度/最小强度)可限于2 到2 的灰度级。
24
然而，人类视觉具有2 的灰度级的动态范围。因此，LCD单元106的显示质量可通过增加LCD单元106的动态范围来改善。在本文中描述的一个或一个以上实施例中，I(x，y)值可通过同时地或并行地控制Trans(x，y)及/或Illu(x，y)来控制。相对于仅改变Trans(x，y)的值而保持Illu(x，y)的值恒定的系统，在此类实施例中，Trans(x，y)及Illu(x，y)的值改变(与保持Illu(x，y)为常数不同)，且产生较宽动态范围。
[0036] 图1的LCD系统100使用用于提供此增强的动态范围的结构。返回参看图1，背光单元控制器102可为能够控制从背光单元104发射的光的强度的任何模
块。通过实例而非限制，背光单元控制器102可为
硬件、
软件或硬件与软件的组合。背光单元控制器102可独立于LCD单元控制器108对LCD单元106执行的控制的时序及/或方式而控制背光单元104。
[0037] 在一些实施例中，背光单元104可为能够发光的任何光源。在各种实施例中，背光单元104可为或包括冷
阴极荧光灯(CCFL)、
白炽灯泡、电致发光面板(ELP)、或热阴极
荧光灯(HCFL)。
[0038] 在一些实施例中，背光单元104可为经安置以发射多个强度中的任一者的光的任何光源。在一个实施例中，背光单元104可为具有多个发光二极管(LED)(未图示)的光源。所述多个LED中的每一个可以可操作地耦合到背光单元控制器102以经控制而发光。LED中的每一个可经配置以经控制而基于从背光单元控制器102接收的
控制信号发射多个强度中的任一者的光。因此，第一LED可经控制以发射多个强度中的第一者的光，而第二LED可经控制以发射多个强度及颜色(或
频率)中的第二者的光。在第一LED处发射的光的强度及/或颜色可独立于在第二LED处发射的光的强度及/或颜色。因此，当背光单元104为具有多个LED的光源时，背光单元104可由背光单元控制器102控制以同时地或并行地发射不同强度及(任选地)颜色的光。
[0039] LCD单元106可包括多个像素，其中该多个像素中的每一个包括用来控制彩色光的发射的液晶介质的对应部分及多个晶体管。在一些实施例中，该晶体管可为TFT且LCD单元106可为TFT-LCD单元。在一些实施例中，TFT可为场效应晶体管(FET)。
[0040] 在一些实施例中，LCD单元可具有经配置以发射一个或一个以上不同颜色或频率的光的彩色滤光片。在一些其它实施例中，LED自身可发射一个或一个以上不同颜色或频率的光。
[0041] 在一些实施例中，该显示器可分成多个平铺块。最小的平铺块可具有与单个像素的尺寸相同或大体上相同的尺寸。LED可控制所述平铺块的强度。TFT可进一步改善所述像素的强度。因此，LED可充当所述像素的粗略强度控制器。TFT可充当所述像素的更精细的强度控制器。举例来说，如果图像数据存储在16位中，那么最先8个最高有效位可使用LED来驱动粗略强度变化。最后8个最低有效位可通过驱动TFT提供对像素的强度的更精细控制。
[0042] 在一些实施例中，液晶介质为扭曲向列液晶(“TNLC”)介质。TNLC介质可用来由LCD单元控制器108控制以弯曲成多个扭曲角度之一。TNLC介质弯曲成的扭曲角度可确定从背光单元104发射的LCD单元106上的入射光的过滤
水平。因此，TNLC介质可提供来自LCD单元106的所发射光的所得透射率。
[0043] 图2为根据本发明的实施例的图1的LCD系统的LCD单元的像素电路的示意图。参看图1及2，在LCD系统100的一些实施例中，该多个像素中的每一个包括像素电路。该像素电路可包括用来分别控制红色、蓝色及绿色光的发射的至少三个TFT 202、204、206。
[0044] 对于TFT 202、204、206中的每一个，漏极可耦合到可分别耦合到伽马电压产生器(未图示)的漏极数/模转换器(DAC)。所述DAC可经配置以输出从所述伽马电压产生器接收的伽马电压信号的模拟版本。在一些实施例中，漏极DAC可为11位DAC以提供用于TFT支配从像素发射的红色、蓝色或绿色的明度的伽马电压。在TFT中的每一个处接收的伽马电压可独立于在另一TFT(在像素内或像素外)处接收的伽马电压。因此，每一像素电路可接收伽马红色电压信号、伽马蓝色电压信号及/或伽马绿色电压信号以独立地控制对在LCD单元106中产生的颜色的红色、蓝色及绿色的贡献。
[0045] TFT的栅极可耦合到栅极DAC 222、224、226，其可耦合到栅极数据信号产生器(未图示)。DAC 222、224、226可经配置以输出从栅极数据信号产生器接收的栅极数据信号的模拟版本。所述栅极数据信号可控制从相应的TFT 202、204、206的漏极到源极的电流流动的量。在一些实施例中，栅极DAC 222、224、226可为8位DAC。像素电路中的每一TFT 202、204、206的源极可耦合到共用节点，VCOM。
[0046] 在一些实施例中，所述栅极电压可执行TFT的简单开/关操作。在一些实施例中，所述共用节点在约零伏处接地。在其它实施例中，所述共用节点为任何恒定值，且在伽马电压被提供到TFT的漏极时维持在恒定值且不改变。在一些实施例中，所述共用节点耦合到共用节点DAC 228。
[0047] 图3说明描绘随着时间推移的伽马电压及在图2的像素电路的共用节点处的电压的波形。图4说明描绘图2的像素电路中的电流流动与伽马电压之间的关系的图表。参看图3，如所展示，所述伽马电压信号可为正方形脉冲。通过实例而非限制，所述正方形脉冲可在0V的值与16V的值之间交变。所述共用节点处的电压可维持在恒定值。通过实例而非限制，所述共用节点处的电压可维持在8V。
[0048] 参看图4，如所展示，可相对于共用节点处的电压控制伽马电压信号。在各种实施例中，所述伽马电压信号可相对于共用节点处的电压而增加或减少。因此，可控制穿过TFT的电流流动的方向。明确地说，当对应于伽马电压信号的电压小于共用节点处的电压时，所述电流可在第一方向上提供，且当对应于伽马电压信号的电压大于共用节点处的电压时，所述电流可在第二方向上提供。通过实例而非限制，当共用节点处的电压为8V且对应于伽马电压信号的电压大于8V时(例如，当输入到漏极的正方形脉冲信号为16V时)，电流从TFT的漏极向下流到共用节点。当对应于伽马电压信号的电压小于8V时(例如，当输入到漏极的正方形脉冲信号为0V时)，电流从共用节点朝向TFT的漏极向上流动。因此，可控制电流流动的方向。在一些实施例中，在像素电路200中的交变电流方向及/或DAC的使用可减少老化将在LCD单元106的像素中发生的可能性。如本文中所使用，术语“老化”可表示在对应于图像的光不再经控制而被发射后从LCD像素的发射的持续。术语“老化”还可表示在对应于像素的透射率或反射率不再被控制之后LCD像素的透射率或反射率的持续。
[0049] 在一些实施例中，伽马电压信号可为斜坡脉冲。因此，穿过TFT的电流流动的量可根据对应于伽马电压信号的电压的量来控制。通过实例而非限制，如果共用节点处的电压为8V，则当伽马电压为8V+5V时，从漏极向下流到共用节点处的电压的电流大于当伽马电压为8V+3V时。因此，基于对应于伽马电压的电压与共用节点处的电压之间的差别而控制所述电流流动。
[0050] 返回参看图1，在实施例中，LCD单元106毗邻背光单元104而定位以接收从背光单元104发射的光，且可经配置以经控制而发射某一量的来自背光单元104的所发射光。
[0051] LCD单元控制器108可为能够控制LCD单元106的任何模块。通过实例而非限制，LCD单元控制器108可为硬件、软件或硬件与软件的组合。LCD单元控制器108可独立于背光单元控制器102对背光单元104执行的控制的时序及/或方式而控制LCD单元106。
[0052] 在各种实施例中，LCD单元控制器108可以可操作地耦合到LCD单元106。所述LCD单元控制器可经配置以控制从LCD单元106发射的光的发光度。在一些实施例中，所发射的光可为由LCD单元106过滤的来自背光单元104的所发射光。
[0053] 在一些实施例中，LCD单元控制器108可通过控制伽马电压产生器(未图示)输出伽马电压信号到LCD单元106来控制LCD单元106。在一些实施例中，所述伽马电压信号可通过产生引起TFT附近的TNLC材料弯曲成所选择的扭曲角度的穿过LCD单元106的TFT的电压电位来控制LCD单元106的透射率。
[0054] LCD系统100的背光单元104及LCD单元106可经配置以分别由背光单元控制器102及LCD单元控制器108并行地控制。在各种实施例中，背光单元控制器102及LCD单元控制器108可经配置以被相互独立地操作。
[0055] 在一些实施例中，LCD系统100还可包括时序控制器110。时序控制器110可为能够控制LCD单元控制器108及背光单元控制器102使得可同步对LCD单元106及背光单元104的控制的任何模块。在一些实施例中，同步所述控制包括在并行或同时的时间周期期间控制背光单元104及LCD单元106。通过实例而非限制，时序控制器110可为硬件、软件或硬件与软件的组合。
[0056] 在一些实施例中，时序控制器110可以可操作地耦合到背光单元控制器102以输出用来由背光单元控制器102接收的一个或一个以上信号。由背光单元控制器102接收的信号可控制用于背光单元控制器102的时序以控制背光单元104。
[0057] 时序控制器110还可以可操作地耦合到LCD单元控制器108以输出用来由LCD单元控制器108接收的一个或一个以上信号。由LCD单元控制器108接收的信号可控制用于LCD单元控制器108的时序以控制LCD单元106。
[0058] 通过实例而非限制，由背光单元控制器102及LCD单元控制器108接收的所述一个或一个以上信号可引起背光单元控制器102及LCD单元控制器108
输出信号以在并行或非并行的时间周期期间分别控制背光单元104及LCD单元106。在一些实施例中，由背光单元控制器102及LCD单元控制器108接收的所述一个或一个以上信号可引起背光单元控制器102及LCD单元控制器108输出信号以同时分别控制背光单元104及LCD单元106。
[0059] 图13A、13B、13C及13D为用于控制BLU及LCD单元的电路的框图。在图13A中，LED BLU控制器1310及TFT伽马控制器1312提供在单个集成电路上。在图13B中，BLU控制器1314及LCD单元控制器1316提供在单个集成电路上。在图13C中，BLU控制器1318及LC TFT单元控制器1320提供在单个集成电路上。在图13D中，时序控制器1308独立地驱动提供在单独
半导体裸片上的BLU控制器1322及TFT控制器1324。
[0060] 如图13D中所展示，常规地，时序控制器1308已在独立地驱动BLU控制器1322及TFT控制器1324。然而，参看图1、13A、13B、13C及13D，在一些实施例中，BLU控制器102、1310、1314、1318及LCD单元控制器108、1312、1316、1320可形成在单个半导体裸片上。在包括时序控制器110、1302、1304、1306的实施例中，BLU控制器102、1310、1314、1318、LCD单元控制器108、1312、1316、1320及/或时序控制器110、1302、1304、1306可形成在单个半导体裸片上。同样参看图13A、13B及13C，BLU控制器1310、1314、1318及LC控制器1312、
1316、1320可由单个时序控制器输入驱动。图13A、13B及13C描绘根据本文中描述的实施例的封装在单个集成电路上的BLU控制器1310、1314、1318及LC控制器1312、1316、1320。
[0061] 返回参看图5、6、7、8、9、10及11，所述图描绘根据本发明的实施例的LCD系统的操作方法的流程图。其中执行所述操作方法的LCD系统可包括背光单元及LCD单元。在一些实施例中，背光单元及LCD单元可如参看图1、2、3及4描述而包括结构和经配置。
[0062] 首先转到图5，展示方法500。方法500可包括在第一时间周期502期间控制LCD单元。在一些实施例中，控制LCD单元可包括将伽马电压信号(及对应的伽马电压)提供到LCD单元的像素中的TFT的漏极，同时在共用节点且在TFT的栅极处维持恒定电压值。在一些实施例中，所述伽马电压信号可以对应于显示在LCD单元上的图像
帧的速率提供。在一些实施例中，可约每30毫秒提供所述伽马电压信号。
[0063] 在一些实施例中，提供伽马电压信号(及对应的伽马电压)可经执行以在第一方向与第二方向之间交变穿过TFT的电流流动的方向。在各种实施例中，交变电流流动的方向可通过提供与伽马电压信号相关联的第一电压及与第二伽马电压信号相关联的第二电压来执行。所述第一电压可具有大于共用节点处的电压值的值以提供在第一方向上穿过TFT的电流流动。所述第二电压可具有小于所述共用节点处的电压值的值以提供在第二方向上穿过TFT的电流流动。所述第一方向可为朝向共用节点的方向且所述第二方向可为朝向漏极的方向。在一些实施例中，交变电流流动的方向可用于减少LCD单元上的老化的可能性。
[0064] 方法500还可包括在第二时间周期504期间控制背光单元。在一些实施例中，所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行。
[0065] 现在转到图6，展示方法600。方法600可包括在第一时间周期602期间控制LCD单元。方法600还可包括在第二时间周期604期间控制背光单元(其可包括多个LED)。在这些实施例中的一些中，第一LED可经控制以发射第一强度的光而第二LED可经控制以发射第二强度及/或颜色的光。所述第一强度可与所述第二强度相关或独立于所述第二强度。
[0066] 现在转到图7，展示方法700。方法700可包括在第一时间周期702期间控制LCD单元。方法700还可包括在第二时间周期704期间控制背光单元(其可包括多个LED)。在一些实施例中，所述第一时间周期与所述第二时间周期并行。
[0067] 在这些实施例中的一些中，第一LED可经控制以发射第一强度的光而第二及/或第三LED可经控制以发射第二及/或第三强度及颜色的光。在一些实施例中，在第二时间周期704期间控制LED包括控制LED的峰值强度，且因此获得从LED发射的光的所要的平均灰度值。
[0068] 现在转到图8，展示方法800。方法800可包括在第一时间周期802期间控制LCD单元。方法800还可包括在第二时间周期804期间控制背光单元，所述背光单元可包括发射各种颜色及/或强度的多个LED。在一些实施例中，所述第一时间周期与所述第二时间周期并行。
[0069] 在这些实施例中的一些中，第一LED可经控制以发射第一强度的光而第二及/或第三LED可经控制以发射第二及/或第三强度及颜色的光。在一些实施例中，在第二时间周期804期间控制LED包括控制LED的工作循环，且因此获得从LED发射的光的所要的平均灰度值。
[0070] 现在转到图9，展示方法900。方法900可包括在第一时间周期期间控制LCD单元。在一些实施例中，在所述第一时间周期期间控制LCD单元包括通过改变扭曲向列液晶(“TNLC”)介质902的扭曲角度来控制从LCD单元发射的光的透射率。所述TNLC介质可安置在与LCD单元的像素区域重叠的区域中。方法900还可包括在第二时间周期904期间控制背光单元。在一些实施例中，所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行。
[0071] 现在转到图10，展示方法1000。方法1000可包括在第一时间周期期间控制LCD单元。在一些实施例中，在所述第一时间周期期间控制LCD单元可包括将对应于伽马电压信号的伽马电压提供到LCD单元的像素中的TFT的漏极以产生第一颜色，同时在共用节点处且在TFT 1002的栅极处维持恒定电压值。在一些实施例中，所述共用节点可耦合到TFT的源极。
[0072] 在第一时间周期期间控制LCD单元还可包括通过控制LCD单元1004的TNLC材料的扭曲角度来控制从LCD单元发射的光的透射率。
[0073] 方法1000还可包括在第二时间周期1006期间控制背光单元。在一些实施例中，所述第一时间周期可与所述第二时间周期并行。
[0074] 首先转到图11，展示方法1100。方法1100可包括在第一时间周期1102期间固定LCD单元1102的透射率。方法1100还可包括在第二时间周期1104期间控制背光单元。在一些实施例中，所述第一时间周期不与所述第二时间周期并行。在这些实施例中，在所述第二时间周期期间，可固定LCD单元的透射率同时控制所述背光单元。这些实施例可最小化从LCD单元显示的运动伪影，因为背光单元的响应时间可比LCD单元的响应时间快很多。
[0075] 在一些实施例中，在该LCD系统中，在该第一时间周期及该第二时间周期期间仅背光单元104被控制且LCD单元的透射率保持固定。
[0076] 因为可比控制LCD单元的透射率更快地控制从背光单元104发射的光，所以归因于LCD单元的
采样及保持性质，运动伪影通常可出现在LCD单元上。因此，方法1100可固定LCD单元的透射率且仅仅控制所述背光单元以使运动伪影最小化。因为控制背光单元可通过动态地扫描以模拟传统的
阴极射线管(“CRT”)显示器来执行，所以方法1100可使运动伪影最小化以及使用于驱动LCD单元的TFT的电子设备的复杂性最小化。在一些实施例中，LCD单元可由具有固定的或大体上固定的透射率的任何其它更简单的透明单元(例如，玻璃板)来代替。该强度可通过调制LED输出来调制。该LED可为彩色LED。或者，该LED可为白色的且彩色滤光片可放置在所述玻璃或透明膜之后或之前。
[0077] 图12为根据本发明的实施例的另一LCD系统的框图。LCD系统1200可包括可操作地耦合到背光单元1204的背光单元控制器1202及可操作地耦合到LCD单元控制器1208的LCD单元1206。在一些实施例中，LCD系统1200还可包括可操作地耦合到背光单元控制器1202及LCD单元控制器1208的时序控制器1210以控制背光单元控制器1202及LCD单元控制器1208，从而提供对背光单元1204及LCD单元1208的同步控制。同步控制可包括在并行或同时的时间周期期间控制背光单元1204及LCD单元1208。
[0078] 背光单元1204可具有多个光源(未图示)。举例来说，该光源可为LED。该多个光源中的每一个可经安置以发射多个强度中的任一个的光。背光单元控制器1202可控制背光单元1204(或LED)发射一个或一个以上强度的光。
[0079] LCD单元1208可由多个像素(未图示)及液晶介质(未图示)组成。该多个像素中的每一个可具有包括多个彩色滤光片的对应电路，该多个彩色滤光片可控制以从LCD单元1204发射相应颜色的光。在一些实施例中，该液晶介质可为TNLC介质。
[0080] 在一些其它实施例中，LED自身可发射不同颜色的光。所述彩色滤光片为此类系统中的任选组件且其实施例可包括(或不包括)该彩色滤光片。
[0081] LCD系统还可包括可操作地耦合到LCD单元1204且经配置以选择性地控制一个或一个以上彩色滤光片发射颜色的LCD单元控制器1206。在一些实施例中，LCD单元控制器1206还可控制从所选择的一个或一个以上颜色线发射的颜色的明度。LCD单元1206可为大体上透明的，且毗邻背光单元1204定位以接收从背光单元1204发射的光且发射包括从背光单元1204发射的光及从所选择的一个或一个以上彩色滤光片发射的颜色的组合光。
[0082] 因此，从一个像素到另一像素，从背光单元1204发射的光的强度及通过所选择的彩色滤光片发射的光可通过LCD系统1200控制。对应像素的明度及对比度可通过提高或降低由LCD单元控制器1208提供到LCD单元1206的电压来控制。举例来说，较高电压可导致较明亮的像素照度及较明亮的图片。
[0083] 参看图1、2及12，在本文中揭示的实施例中，因为一个或一个以上LED可被控制到不同的强度水平，且因此不被简单地打开或关闭，所以可针对背光单元104、1204设置某一水平的调制，同时可针对LCD单元106、1206并行地或同时地设置透射率或发光度。因为背光单元104、1204可设置到所选择的强度，所以这可减少通常必须针对LCD单元106、1206的透射率或发光度而提供的设置。举例来说，如果背光单元104、1204经设置以发射亮光，则用来控制红色光的对应于TFT 206处的伽马电压信号的电压可必须设置到非常高的值以获得真实的红色。非常高的值可对应于待提供到漏极DAC的较大数目的位。然而，在本文中描述的实施例中，从背光单元104、1204发射的光的强度可降低。因此，可设置对应于TFT 206的伽马电压信号的较
低电压值而(在一些实施例中)仍然实现来自LCD单元106、1206的所要的明亮红色光。因此，与较大数目的位相对比，在这些实施例中，需要输入到漏极DAC的位的数目可为三到六位。
[0084] 应理解，本文中描述的实施例可以硬件、软件或其组合实施。对于硬件实施方案，所述实施例(或其模块)可在一个或一个以上
专用集成电路(ASIC)、混合信号电路、
数字信号处理器(DSP)、数字
信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程
门阵列(FPGA)、处理器、控制器、
微控制器、
微处理器及/或经设计以执行本文中描述的功能的其它电子单元或其组合内实施。
[0085] 当所述实施例以软件、
固件、
中间件或微代码、程序代码或代码区段实施时，其可存储在机器可读媒介(或计算机可读媒介)(例如存储组件)中。代码区段可表示规程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、
软件包、类、或指令、数据结构或程序语句的任何组合。一代码区段可通过传递及/或接收信息、数据、引数、参数或
存储器内容而耦合到另一代码区段或硬件电路。
[0086] 上文已描述的内容包括一个或一个以上实施例的实例。当然，出于描述上述实施例的目的描述组件或方法的每一个可设想到的组合是不可能的，但所属领域的一般技术人员可认识到，各种实施例的许多进一步的组合及排列是可能的。因此，所描述的实施例意在包含落在所附权利要求书的精神及范围内的所有此类改变、修改及
变形。此外，当术语“包括”用于详细描述或权利要求书中时，此术语意在以类似于当术语“包含”用作权利要求中的过渡性词语时解释术语“包含”的方式而为包括性的。
