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(LCD)装置，且更具体地涉及一种 能够^使液晶分子的响应速度优化的LCD装置和一种用于驱动该 LCD装置的方法。
背景技术：
通常，LCD装置包括具有公共电极的滤色器基板、具有像素电 极的阵列基板和置于滤色器基板和阵列基板之间的液晶。当在公共 电才及和l象素电4及之间施加电场时，介于7>共电才及和l象素电才及之间的 液晶分子的排列发生了改变。当液晶分子的排列发生改变时，透光 率才P4居液晶分子的4非列而改变，乂人而可以显示图〗象。由于液晶的响 应速度慢于运动图像帧的一个周期，这使得运动图像变得模糊，所 以导致显示很差的运动图像。因此，期望优化液晶的响应速度，以 才是高运动图^f象的显示质量。为了优化LCD装置的液晶的响应速度，该显示装置的控制器 可以过驱动^^莫式来操作，其中，将过补偿或欠补偿(较高或较低) 驱动电流用于缩短达到期望亮度所需的时间。为了实现过驱动才莫 式，可以使用动态电容补偿(被称为DCC)。当使用DCC时，基于与前一帧相对应的灰度数据和与当前帧 相对应的灰度凄t据之间的比较结果，可以确定灰度凄t据的过驱动 值。
当使用过驱动电路时，因为根据当前和先前的灰度数据之间的 比较结果所确定的过驱动值由于液晶特性而不随灰度电平进行线性变化，所以通常〗吏用存储所测得的过驱动值的查询表(LUT)。 通常，在垂直频率是60Hz且温度是正常温度的条件下执行对于在 LUT中存储的补偿值(或过驱动值)的测量。可以<吏用预倾方法来优化液晶分子的响应速度。在预倾方法 中，当图像快速从低电压的黑灰度(gradation )变成高电压的白灰 度时，输出用于将液晶分子预倾斜的预倾斜形成信号，然后在下一 帧间隔期间，输出高于目标像素电压的高灰度信号。在预倾方法中，使用LUT，该LUT具有在其中对应于当前帧 灰度数据和后一帧灰度数据而映射的多个预倾斜值。然而，LUT具 有多个固定的预倾值，乂人而不能优化详细灰度(detail gradation )之 间的液晶分子的响应速度。发明内容才艮据本发明的一个方面， 一种具有4交好响应速度的液晶显示(LCD)装置包括LCD部和驱动部。驱动部基于第(n)帧的第一 灰度数据和第(n+l)帧的第二灰度数据，来向LCD部提供补偿后 的灰度数据，其中，'n，表示大于2的自然数。当第二灰度数据的 灰度高于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供根据第一 灰度数据而变化的总预倾斜值。当第二灰度数据的灰度低于或基本 等于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供第一灰度数据。在示例性实施例中，驱动部还可以包括第二存储器，该第二存 4诸器存储对应于第一灰度数据和第三灰度^:据的查询表(LUT)类 型的多个预倾斜值。
在示例性的实施例中，驱动部可以基于第一灰度数据、第二灰度数据和第(n-l)帧的第三灰度数据，向LCD部提供补偿后的灰 度数据。驱动部可以包括第一存储器，该第一存储器存储对应于第 一灰度数据和第三灰度数据的LUT类型的多个过驱动灰度数据。在示例性实施例中，驱动部可以基于第(n)帧的第一灰度数 据和第(n-l)帧的第三灰度数据来确定第(n)帧的过驱动量。在示例性实施例中，驱动部可以包括定时控制部、lt据驱动器 和栅极驱动器。定时控制部接收来自图像信号源的灰度数据，并将 第(n)帧的第一灰度数据与第(n+l)帧的第二灰度数据相比较来 生成由变化的预倾斜值所反映的第(n)帧的补偿后灰度数据。数 据驱动器将补偿后的灰度数据转换成数据电压，以向LCD部提供 图<象信号。栅极驱动器随后向LCD部4是供扫描信号。在示例性实施例中，定时控制部可以包括第一存储器、第二存 储器和补偿部件。补偿部件接收第(n+l)帧的第二灰度数据，提 取存储在第二存储器中的预倾斜值，以及将预倾斜值反映成第一灰 度数据，以向数据驱动器提供第(n)帧的补偿后的灰度数据。在示例性实施例中，当第(n)帧的第一灰度数据与第(n+l) 帧的第二灰度婆史据彼此不同时，补偿部件可以输出比第(n)帧的 目标电压高的过驱动波形所用的补偿灰度数据。当第 一灰度数据的 灰度低于第二灰度数据的灰度时，补偿后的灰度数据是用于形成过 冲波形的信号。当第 一灰度数据的灰度高于第二灰度数据的灰度 时，补偿后的灰度数据是用于形成下沖波形的信号。在示例性实施例中，驱动部可以基于第(n)帧的第一灰度数 据与第(n+l)帧的第二灰度数据，确定第(n)帧的预倾斜量，其 中，将所确定的预倾斜量反映在补偿后的灰度数据中。
在示例性实施例中，驱动部可以基于第(n)帧的第一灰度凄t 据与第(n-l)帧的第三灰度数据，确定第(n)帧的过驱动量。这 里，可以将所确定的过驱动量反映在补偿后的灰度数据中。在示例性实施例中，预倾斜值的幅度可以随着第一灰度数据的 灰度和第二灰度数据的灰度之间的差值增大而增大。在示例性实施例中，可以将补偿后的灰度数据延迟 一 个帧间 隔，然后IIT出到LCD部。在示例性实施例中，图像的全灰度的数量可以是256，且预倾 斜值的最大值可以是与第100灰度相对应的灰度数据。在示例性实施例中，预倾斜值的最小值可以是对应于第6灰度 的灰度数据。在本发明的另一方面，LCD装置包括多条栅极线；多条数据 线，与多条栅极线电绝缘并沿不同于多条栅极线的方向延伸，以限 定呈矩阵形状排列的多个像素区；以及多个像素，形成在l象素区中。 才艮据驱动LCD装置的方法，将扫描信号顺序地提供给多条栅极线。 从图像信号源接收灰度数据，然后将第(n)帧的第一灰度数据与 第(n+l)帧的第二灰度数据相比较以生成第(n)帧的补偿后的灰 度数据，该补偿后的灰度数据具有在其中所反映的变化的预倾斜 值。这里，'n，表示大于2的自然数。然后将对应于补偿后的灰度 凄t据的H据电压4是供给数据线。在示例性实施例中，在接收灰度数据的过程中，当第二灰度数 据的灰度高于第 一灰度数据的灰度时，将变化的预倾斜值添加到第 一灰度凄t据，以生成补偿后的灰度数据。此外，当第二灰度lt据的 灰度低于第 一灰度数据的灰度时，生成第 一灰度数据作为补偿后的 灰度数据。在示例性实施例中，图像的全灰度数量可以是256，且预倾斜 值的最大值是对应于第IOO灰度的灰度数据。预倾斜值的最小值可 以是对应于第6灰度的灰度数据。根据LCD装置和用于驱动LCD装置的方法，补偿后的灰度数 据具有根据灰度变化而确定的可变预倾斜值，以优化详细灰度之间的液晶分子的响应速度。
通过以下结合附图的详细说明，本发明的上述和其他优点会更 加显而易见，附图中图1是示出了冲艮据本发明的示例性实施例的液晶显示(LCD) 装置的框图；图；图3是示出了在图2的第一存储器中存储的第一查询表(LUT) 的实例的图表；图4是示出了在图2的第二存储器中存储的第二 LUT的实例 的图表；图5是示出了4艮据本发明的示例性实施例的电压施加方法的曲 线图； 图6是才艮据本发明的示例性实施例的输出4卜偿灰度数据相对于输入灰度数据的波形；以及图7A至图7C是示出了在改变预倾斜值时的波形失真的曲线图。
具体实施方式
可以理解，当指出一个元件或层"位于"另一元件或层上，"连 才妄至，，或"耦合至，，另一元件或层时，它可以直4妄位于另一元件或 层上、直接连接至或耦合至另一元件或层，或者可以存在插入的元 件或层。相反，当指出一个元件"直接位于"另一元件或层上，"直 接连接至，，或"直接耦合至，，另一元件或层时，则不存在插入的元 件或层。在下文中，将参考附图来详细描述本发明。图1是示出了才艮据本发明的示例性实施例的液晶显示(LCD) 装置的框图。参考图1，根据本发明的LCD装置包括LCD面板100、栅极 驱动器200、数据驱动器300和定时控制部400。栅极驱动器200 和数据驱动器300、以及定时控制部400用作驱动装置，该驱动装 置将从诸如图形控制器的外部主机系统提供的信号转换成适用于 LCD面板100的4言号。LCD面板100包括用于传送栅极导通信号的多条栅才及线(或扫 描线)和用于传送补偿后的灰度数据信号的多条数据线(或源极 线)。每条lt据线和每条4册才及线确定一个^f象素。该像素包4舌薄力莫晶
体管(TFT) 110、液晶电容器Clc和存储电容器Cst。 TFT 110包括 电连接至栅极线之一的栅电极、和电连接至数据线之一 的源电极。当将栅极导通信号提供至栅极线Sn以导通TFT 110时，施加 给数据线DL的数据电压Vd经由TFT 110被提供至每个像素电极 (未示出)。与提供至像素电极的像素电压Vp和公共电压Vcom之 间的差值相对应的电场,皮提供给液晶(如图1中所示的液晶电容 器)，以使光根据电场强度透过TFTllO。在一个帧周期期间保持像 素电压Vp。在图1中，可以以辅助的方式<吏用存4诸电容器Cst,以 保持提供给像素电极的像素电压Vp 。液晶分子具有各向异性的介电常数，这意味着介电常数取决于 液晶分子的方向。当通过纟是供至液晶的电压来改变液晶分子的方向 时，其介电常数也发生变化，因此，液晶电容器的电容(在下文中， 称作液晶电容)也发生变化。在导通TFT110的同时对液晶电容器 进4亍充电，充电完成后，^寻TFT110截止。当改变液晶电容时，由 于Q=CV，液晶分子处的〗象素电压Vp也发生变化。LCD面板100的液晶层包括扭曲向列(TN)模式、平面控制 (IPS, plane switching)模式、垂直取向(VA)模式等。VA模式 的液晶层具有快速的响应速度，并已被广泛使用。为了增加具有VA 模式的LCD面板的视角，已经设计了垂直取向构型(PVA)模式、 多畴垂直取向(MVA)模式等。VA模式是一种阵列基板的研磨方 向与滤色器基板的研磨方向基本平行且阵列基板和滤色器基板的 研磨方向彼此相反的液晶模式。MVA才莫式是一种阵列基板的研磨 方向与滤色器基板的研磨方向以大约0度至约90度角相交且阵列 基板的研磨方向与滤色器基板的研磨方向彼此相反的液晶模式。栅极驱动器200顺序地将栅极导通电压Sl、 S2、 S3..... Sn施力。至才册才及线，由此导通电连4妾至栅极线的TFT 110。
数据驱动器300接收来自定时控制部400的补偿后的灰度数据 Gn，，并将补偿后的灰度数据Gn，转换成灰度电压(数据电压)的多个数据信号Dl、 D2..... Dm，并将数据信号Dl、 D2..... Dm施加于每条数据线。定时控制部400接收来自灰度数据源(例如，图形控制器(未 示出))的后一帧(即，第(n+l)帧)的灰度数据Gn+1，并基于当前 帧(即，第(n)帧)灰度数据Gn、前一帧(即，第(n-l)帧)灰度数 据Gn-l、后一帧(第(n+l)帧)灰度数据Gn+1，输出当前帧的补偿 后的灰度数据Gn，，其中，'n，表示大于2的自然数。
当第(n)帧灰度数据Gn等于第(n+l)帧灰度数据Gn+1时， 定时控制部400并不补偿第(n)帧灰度凄t据Gn,并将第(n)帧 灰度数据Gn提供给数据驱动器300。
然而，当第(n)帧灰度数据Gn对应于黑灰度且第(n+l)帧灰 度数据Gn+1对应于亮灰度或白灰度时，定时控制部400向数据驱 动器300提供补偿后的灰度数据，以形成比对应于第(n)帧的黑 灰度高的灰度。定时控制部400通过比较第(n)帧灰度数据Gn和第(n-l ) 帧灰度数据Gn-l ，向数据驱动器300提供用于过驱动(overdriving ) 对应于第(n)帧的液晶分子的补偿后的灰度数据Gn'。
定时控制部400通过比專交第(n )帧灰度数据Gn和第(n+l ) 帧灰度数据Gn+1,向数据驱动器300提供用于预倾斜对应于第(n ) 帧的液晶分子的补偿后的灰度数据Gn'。
尽管图1示出的定时控制部400是独立单元，但可以将其集成 在图形卡、LCD模块、定时控制器或数据驱动器中。
如上所述，对数据电压进行了补偿并将补偿后的数据电压施加于像素，以使像素电压达到目标电压电平。因此，尽管没有改变LCD 面板的结构并且也不改变液晶分子，但液晶分子的响应速度被优化 乂人而可以清晰;也显示运动图l象等。图2是示出了根据本发明示例性实施例的定时控制部的框图。参考图1和图2,根据本发明的示例性实施例的定时控制部400 包括第一存储器410、第二存储器420和补偿部件430。第一存储器410存储具有反映在其中的过驱动值的灰度数据， 该过驱动值对应于第(n)帧灰度数据Gn和第(n+l)帧灰度数据 Gn+1。过驱动值包括大于目标像素电压的过沖值和小于目标值的下 沖值。在图2中，第一存储器410存储用于过沖的LUT。第二存储器420存储与第(n)帧灰度数据Gn和第(n+l )帧 灰度数据Gn+1相对应的预倾斜值。在图2中，第二存储器420存 储用于预倾斜的LUT。当第(n-l)帧的目标电压不同于第(n)帧灰度数据Gn时， 补偿部件430将用于形成第(n)帧的不同目标电压的补偿后的灰 度数据提供给数据驱动器300。提供给数据驱动器300的补偿后的 灰度数据被延迟大约一帧。例如，当对应于第(n-l )帧的灰度数据Gn-l小于对应于第(n) 帧的灰度数据Gn时，补偿部件430向数据驱动器300提供用于形 成大于第(n)帧目标电压的过沖波形的补偿后的灰度数据。
当对应于第(n-l)帧的灰度数据Gn-l大于对应于第(n)帧 的灰度数据Gn时，补偿部件430向数据驱动器300提供用于形成 小于第(n)帧的目标电压的反沖波形的补偿后的灰度数据。当对应于第(n-l)帧的灰度数据Gn-1等于对应于第(n)帧 的灰度数据Gn时，补偿部件430向数据驱动器300提供对应于第 (n)帧的目标电压的灰度数据。补偿部件430接收第(n+1)帧灰度数据Gn+l，提耳又存储在第 二存储器420中的预倾斜值，并通过将预倾斜值反映到对应于第(n ) 帧的灰度数据向数据驱动器300提供第(n)帧的补偿后的灰度数 据Gn，。例如，当对应于第(n)帧的灰度数据Gn小于对应于第(n+1) 帧的灰度数据Gn+1时，补偿部件430向数据驱动器300提供对应 于第(n)帧的目标电压的灰度数据。当对应于第(n)帧的灰度数据Gn大于或等于对应于第(n+1 ) 帧的灰度数据Gn+1时，补偿部件430将根据灰度而变化的预倾斜 值添加至第(n)帧的目标电压，并向数据驱动器300纟是供对应于 添加后的电压的灰度凄丈据。图3是示出了在图2的第一存储器中存储的第一查询表(LUT) 的实例的图表。特别是，图3示出了具有反映在其中的过驱动值的 灰度数据的实例。参考图3,当第(n-1 )帧灰度数据Gn-1具有较高灰度且第(n) 帧灰度数据Gn具有较低灰度时，将用于形成下冲波形的灰度数据 存储在第一 LUT 410中d
当第(n-l)帧灰度数据Gn-1具有较低灰度且第(n)帧灰度 数据Gn具有较高灰度时，将用于形成过沖波形的灰度数据存储在 第一LUT410中。例如，当第(n-l )帧灰度数据Gn-1是第80灰度且第(n)帧 灰度数据Gn是第32灰度时，过驱动值可以是对应于第14灰度的 灰度数据。对应于第14灰度的灰度数据可以是具有反映在其中的 下冲值的灰度数据。当第(n-l)帧灰度数据Gn-l是第80灰度且第(n)帧灰度数 据Gn是第208灰度时，过驱动值可以是对应于第226灰度的灰度 数据。对应于第226灰度的灰度数据可以是具有反映在其中的过沖 值的灰度数据。图4是示出了存储在图2的第二存储器中的第二 LUT的实例 的图表。具体地，图4示出了存储在第二存储器中的第二 LUT的 实例。参考图4，当第(n)帧灰度数据Gn具有较高灰度且第(n+l ) 帧灰度ft据Gn+1具有较低灰度时，将零级的预倾斜值存储在第二 LUT 420中。当第(n)帧灰度数据Gn具有较低灰度且第(n+l)帧灰度数 据Gn+l具有较高灰度时，将根据灰度而变化的多个预倾斜值存储 在第二LUT420中。例如，相应地，当第(n)帧灰度数据Gn为第32灰度且第(n+l ) 帧灰度数据Gn+1是第80灰度时，预倾斜值可以是对应于第19灰 度的灰度数据。
当第(n)帧灰度数据Gn和第(n+l )帧灰度数据Gn+1分别 是第208灰度和第80灰度时，预倾斜值可以具有零级。因为即4吏 当图像从高灰度变为低灰度时，不改变液晶分子的方向，也不会发 生液晶分子响应速度的损失，所以存储零级的预倾斜值。如上所述，为了优化液晶分子的响应速度，当在第(n)帧中， 灰度数据从黑灰度变为白灰度时，根据下述的图5所示，例如，将 大约2V至大约3.5V的预倾4牛电压施加至^f象素电才及，以预倾4牛第 (n-l )帧中的液晶分子。因此，当在第(n)帧中将灰度数据变为 白灰度时，可以^/f匕液晶分子的响应速度。图5是示出了根据本发明的示例性实施例施加电压的曲线图。参考图5，根据本发明的示例性实施例，考虑到第(n)帧目标 像素电压、第(n-l)帧像素电压(或数据电压)、以及第(n+l)帧 像素电压，补偿后的灰度数据电压Vn，施加至LCD面板，以使第(n) 帧实际〗象素电压Vp可以快速4妄近目标1象素电压。即，当图像从黑灰度变为白灰度时，在白灰度的一帧之前，将 相对高于与黑灰度相对应的电压的电压施加至LCD面才反，以<更预 倾斜液晶分子。考虑到黑电压是大约0.5V至大约1.5V,用于预倾 斜液晶分子的高电压可以是大约2V至大约3.5V。当全部灰度凄t量是256时，第0灰度至第50灰度可以被定义 为黑灰度以及第200灰度至第255灰度可以被定义为白灰度。可以 由LCD装置的i殳计者设置黑或白灰度的范围。可选地，用于预倾 斜液晶分子的电压可纟皮设置为对应于每个灰度的不同值。当在下一帧将图像改变为白灰度时，可以将液晶分子的响应速 度从黑灰度优化为白灰度。
特别是，当第(n)帧是黑灰度时，可以得到随后第(n+l)帧 的灰度信号的类型。当第(n+l)帧的灰度信号是白灰度或亮灰度 时，在第(n)帧期间，将大于黑灰度的灰度信号施加至数据驱动 器。因此，输出用于预倾斜的补偿后的灰度数据和用于过驱动的补 偿后的灰度数据，从而在灰度数据从黑灰度变为白灰度时，可以优 化液晶分子的响应速度。图6是示出了才艮据本发明的示例性实施例输出补偿灰度数据相 对于输入灰度数据的波形图。参考图6，当输入灰度数据信号在第(n-1 )帧期间为大约IV, 在第(n)帧期间和在第(n+l )帧期间为大约5V，以及在第(n+2) 帧期间和在第(n+2)帧之后为大约3V时，如下输出根据本发明的 示例性实施例的#卜偿后的灰度数据。相应地，将与第(n-l)帧的输入灰度l史据信号相对应的1.5V 的补偿后的灰度数据信号施加给第(n)帧，以预倾斜液晶分子。 然后，将与第(n)帧的输入灰度数据信号相对应的6V的补偿灰度 婆t据信号施加给第(n+l)帧，以及将与第(n+l)帧的输入灰度凄t 据相对应的5V的补偿灰度数据信号施加给第(n+2)帧。将与第 (n+2)帧的输入灰度数据信号相对应的2.5V的补偿灰度数据信号 施加给第(n+3)帧，以及将与第(n+3)帧的输入灰度数据相对应 的3V的补偿灰度数据信号施加给第(n+4)帧及其以后的帧。因此，才艮据本发明示例性实施例的补偿后的灰度数据相对于从 诸如图形控制器的外部设备输入的灰度数据被延迟一帧。当图像快 速从低电压的黑灰度变为高电压的白灰度时，在第(n)帧处输出 用于预倾斜液晶分子的信号，然后在第(n+l)帧处输出相对高于 目标像素电压的灰度信号，从而可以优化液晶分子的响应速度。如上所述，当灰度数据从诸如黑灰度的低灰度瞬变到诸如白灰 度的高灰度时，根据灰度而变化的预倾斜值被施加至对应于低灰度 的数据驱动器，从而可以优化液晶分子的响应速度。预倾斜值被表 示为对应于电压电平的灰度值。例如，当预倾斜值约为80时，预 倾斜值是对应于第80灰度的电压值。当图像全部灰度数量是256时，预倾斜值的最大值对应于第 IOO灰度，且预倾斜值的最小值对应于第6灰度。当预倾斜值的最大值大于约100时，电压波形产生失真并且电 压波形的矩形波发生倾^K因此，不能优化液晶分子的响应速度。图7A至图7C是示出了当改变预倾斜值时波形失真的曲线图。参考图7A，当第(n )帧灰度数据Gn具有较低灰度，第(n+l ) 帧灰度数据Gn+1具有较高灰度，且预倾斜值对应于大约80 (即， 对应于第80灰度的电压值)时，矩形波形并不产生失真。即，当对应于较低灰度的第(n )帧灰度数据Gn瞬变到对应于 较高灰度的第(n+l)帧灰度数据Gn+l时，对应于第80灰度数据 的电压值作为预倾斜值,皮施加至数据驱动器。在对应于较低灰度的 灰度数据瞬变到对应于较高灰度的灰度数据情况下的部分'A，并 未产生波形失真。因此，可以优化液晶分子的响应速度。参考图7B，当第(n)帧灰度数据Gn具有较低灰度，第(n+l ) 帧灰度凄t据Gn+1具有4交高灰度，且预倾斜值对应于大约120 (即， 对应于第120灰度的电压值)时，矩形波形产生失真。
即，当对应于较低灰度的第(n)帧灰度数据Gn瞬变到对应于 较高灰度的第(n+l )帧灰度数据Gn+1时，对应于第120灰度数据 的电压值作为预倾斜值被施加至数据驱动器。在对应于较低灰度的 灰度数据瞬变到对应于较高灰度的灰度数据情况下的部分'B，产 生波形失真。因此，由于部分'B，所产生的波形失真，液晶分子 的响应速度未被优化。参考图7C,当第(n)帧灰度数据Gn具有较低灰度，第(n+l ) 帧灰度凄t据Gn+1具有4交高灰度，且预倾4牛值对应于大约150 (即， 对应于第150灰度的电压值)时，矩形波形产生严重失真。即，当对应于较低灰度的第(n)帧灰度数据Gn瞬变到对应于 较高灰度的第(n+l )帧灰度数据Gn+1时，对应于第150灰度数据 的电压值作为预倾斜值被施加至数据驱动器。这里，在对应于4交寸氐 灰度的灰度数据瞬变到对应于较高灰度的灰度数据情况下的部分 'C，产生4及大的波形失真。即，在部分'C，生成大约45度倾杀牛 的波形失真。因此，由于部分'C，所产生的波形失真，液晶分子 的响应速度未^皮优化。如上所述，根据本发明，将根据灰度变化而变化的预倾斜值施 加至LCD面板，不仅可以为将图像从全部低灰度(即，黑灰度) 瞬变到全部高灰度(即，白灰度)，而且可以为全部的灰度变化优 化液晶分子的响应速度。尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但应该理解，本发明 不局限于这些示例性实施例，并且对于本领域的技术人员而言，在 属于本发明的主旨和范围的情况下，本发明可以有各种更改和变 化。
权利要求
1.一种液晶显示(LCD)装置，包括LCD部，用于通过使用液晶分子来显示图像；以及驱动部，用于基于第(n)帧的第一灰度数据和第(n+1)帧的第二灰度数据，向所述LCD部提供补偿后的灰度数据，其中，‘n’表示大于2的自然数，当所述第二灰度数据的灰度高于所述第一灰度数据的灰度时，所述驱动部向所述LCD部提供根据所述第一灰度数据变化的预倾斜值之和，以及当所述第二灰度数据的灰度低于或基本等于所述第一灰度数据的灰度时，所述驱动部向所述LCD部提供所述第一灰度数据。
2. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述驱动部进一步 包括第二存储器，所述第二存储器存储与所述第一灰度数据和 所述第三灰度凄t据相对应的LUT类型的多个预倾斜值。
3. 根据权利要求2所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第一灰度数据、所述第二灰度数据和第(n-l)帧的第三灰 度数据，向所述LCD部提供补偿后的灰度数据，所述驱动部包括第一存储器，所述第一存储器存储与所 述第 一灰度数据和所述第三灰度数据相对应的查询表(LUT ) 类型的多个过驱动灰度数据。
4. 根据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第(n)帧的第一灰度数据和所述第(n-l )帧的第三灰度数 据，确定所述第(n)帧的过驱动量。
5. 根据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述驱动部包括定时控制部，用于接收来自图像信号源的灰度数据，并 将所述第(n)帧的第一灰度数据与所述第(n+l)帧的第二 灰度数据相比较，以生成在变化的预倾斜值中所反映的所述第 (n)帧的补偿后的灰度数据；数据驱动器，用于将所述补偿后的灰度数据转换成^:据 电压，以向所述LCD部^是供图i象信号；以及才册才及驱动器，用于顺序地向所述LCD部提供扫描信号。
6. 根据权利要求5所述的LCD装置，其中，所述定时控制部包 括所述第一存储器； 所述第二存储器；以及补偿部件，用于接收所述第(n+l)帧的所述第二灰度数 据，提取在所述第二存储器中存储的预倾斜值，以及将所述预 倾斜值反映到所述第 一灰度数据以向所述数据驱动器提供所 述第(n)帧的补偿后的灰度数据。
7. 根据权利要求6所述的LCD装置，其中，当所述第(n)帧的 第一灰度数据与所述第(n+l )帧的第二灰度数据彼此不同时， 所述补偿部件输出比所述第(n)帧的目标电压高的过驱动波 形的补偿灰度数据。
8. 根据权利要求7所述的LCD装置，其中，当所述第 一灰度数 据的灰度低于所述第二灰度数据的灰度时，所述补偿后的灰度 数据是用于形成过冲波形的信号。
9. 根据权利要求7所述的LCD装置，其中，当所述第一灰度数 据的灰度高于所述第二灰度数据的灰度时，所述补偿后的灰度 数据是用于形成下沖波形的信号。
10. 4艮据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第(n)帧的第一灰度数据和所述第(n+l)帧的第二灰度 数据，确定所述第(n)帧的预倾斜量，其中，将所确定的预 倾斜量反映在所述补偿后的灰度数据中。
11. 根据权利要求10所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第(n)帧的第一灰度数据和所述第(n-l )帧的第三灰度数 据，确定所述第(n)帧的过驱动量，其中，将所确定的过驱 动量反映在所述补偿后的灰度数据中。
12. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述预倾斜值的幅 度随着所述第 一灰度数据的灰度和所述第二灰度数据的灰度 之间的差值增大而增大。
13. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述补偿后的灰度 数据净皮延迟一个帧间隔，然后被输出到所述LCD部。
14. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述图像的全灰度 凄t量是256,以及所述预倾斜值的最大值是对应于第100灰度的灰度数据。
15. 根据权利要求14所述的LCD装置，其中，所述预倾斜值的最 小值是对应于第6灰度的灰度数据。
16. —种用于驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置包括 多条栅极线；多条数据线，与所述多条栅极线电绝缘并沿着不 同于所述多条栅极线的方向延伸以限定呈矩阵状排列的多个 像素区；以及多个像素，形成在所述多个像素区中，所述方法 包括顺序地将多个扫描信号提供给所述多条栅极线；将从图像信号源接收到的第(n)帧的第一灰度数据与从 所述图像信号源接收到的第(n+l )帧的第二灰度数据相比较， 以生成所述第(n)帧的补偿后的灰度数据所述补偿后的灰度 数据具有反映在其中的变化的预倾斜值，其中，'n，表示大于 2的自然lt;以及将对应于所述补偿后的灰度数据的数据电压4是供给所述 多条数据线。
17. 才艮据权利要求16所述的方法，其中，接收灰度数据包括当所述第二灰度数据的灰度高于所述第 一灰度数据的灰 度时，将所述变化的预倾斜值添加到所述第 一灰度数据以生成 所述补偿后的灰度数据；以及当所述第二灰度数据的灰度低于所述第 一灰度数据的灰 度时，将所述第 一灰度数据生成为所述补偿后的灰度数据。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述图像的全灰度数量 是256，且所述预倾斜值的最大值是对应于第IOO灰度的灰度 数据。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述预倾斜值的最小值 是对应于第6灰度的灰度数据。
全文摘要
液晶显示(LCD)装置包括LCD部和驱动部。驱动部基于第(n)帧的第一灰度数据和第(n+1)帧的第二灰度数据，向LCD部提供补偿后的灰度数据。当第二灰度数据的灰度高于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供根据第一灰度数据而变化的预倾斜值的总和。当第二灰度数据的灰度低于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供第一灰度数据。
文档编号G09G3/36GK101211545SQ200710307088
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者朴东埈, 金庭贤, 韩政穆 申请人:三星电子株式会社
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，且更具体地涉及一种 能够^使液晶分子的响应速度优化的LCD装置和一种用于驱动该 LCD装置的方法。
背景技术：
通常，LCD装置包括具有公共电极的滤色器基板、具有像素电 极的阵列基板和置于滤色器基板和阵列基板之间的液晶。当在公共 电才及和l象素电4及之间施加电场时，介于7>共电才及和l象素电才及之间的 液晶分子的排列发生了改变。当液晶分子的排列发生改变时，透光 率才P4居液晶分子的4非列而改变，乂人而可以显示图〗象。由于液晶的响 应速度慢于运动图像帧的一个周期，这使得运动图像变得模糊，所 以导致显示很差的运动图像。因此，期望优化液晶的响应速度，以 才是高运动图^f象的显示质量。为了优化LCD装置的液晶的响应速度，该显示装置的控制器 可以过驱动^^莫式来操作，其中，将过补偿或欠补偿(较高或较低) 驱动电流用于缩短达到期望亮度所需的时间。为了实现过驱动才莫 式，可以使用动态电容补偿(被称为DCC)。当使用DCC时，基于与前一帧相对应的灰度数据和与当前帧 相对应的灰度凄t据之间的比较结果，可以确定灰度凄t据的过驱动 值。
当使用过驱动电路时，因为根据当前和先前的灰度数据之间的 比较结果所确定的过驱动值由于液晶特性而不随灰度电平进行线性变化，所以通常〗吏用存储所测得的过驱动值的查询表(LUT)。 通常，在垂直频率是60Hz且温度是正常温度的条件下执行对于在 LUT中存储的补偿值(或过驱动值)的测量。可以<吏用预倾方法来优化液晶分子的响应速度。在预倾方法 中，当图像快速从低电压的黑灰度(gradation )变成高电压的白灰 度时，输出用于将液晶分子预倾斜的预倾斜形成信号，然后在下一 帧间隔期间，输出高于目标像素电压的高灰度信号。在预倾方法中，使用LUT，该LUT具有在其中对应于当前帧 灰度数据和后一帧灰度数据而映射的多个预倾斜值。然而，LUT具 有多个固定的预倾值，乂人而不能优化详细灰度(detail gradation )之 间的液晶分子的响应速度。发明内容才艮据本发明的一个方面， 一种具有4交好响应速度的液晶显示(LCD)装置包括LCD部和驱动部。驱动部基于第(n)帧的第一 灰度数据和第(n+l)帧的第二灰度数据，来向LCD部提供补偿后 的灰度数据，其中，'n，表示大于2的自然数。当第二灰度数据的 灰度高于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供根据第一 灰度数据而变化的总预倾斜值。当第二灰度数据的灰度低于或基本 等于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供第一灰度数据。在示例性实施例中，驱动部还可以包括第二存储器，该第二存 4诸器存储对应于第一灰度数据和第三灰度^:据的查询表(LUT)类 型的多个预倾斜值。
在示例性的实施例中，驱动部可以基于第一灰度数据、第二灰度数据和第(n-l)帧的第三灰度数据，向LCD部提供补偿后的灰 度数据。驱动部可以包括第一存储器，该第一存储器存储对应于第 一灰度数据和第三灰度数据的LUT类型的多个过驱动灰度数据。在示例性实施例中，驱动部可以基于第(n)帧的第一灰度数 据和第(n-l)帧的第三灰度数据来确定第(n)帧的过驱动量。在示例性实施例中，驱动部可以包括定时控制部、lt据驱动器 和栅极驱动器。定时控制部接收来自图像信号源的灰度数据，并将 第(n)帧的第一灰度数据与第(n+l)帧的第二灰度数据相比较来 生成由变化的预倾斜值所反映的第(n)帧的补偿后灰度数据。数 据驱动器将补偿后的灰度数据转换成数据电压，以向LCD部提供 图<象信号。栅极驱动器随后向LCD部4是供扫描信号。在示例性实施例中，定时控制部可以包括第一存储器、第二存 储器和补偿部件。补偿部件接收第(n+l)帧的第二灰度数据，提 取存储在第二存储器中的预倾斜值，以及将预倾斜值反映成第一灰 度数据，以向数据驱动器提供第(n)帧的补偿后的灰度数据。在示例性实施例中，当第(n)帧的第一灰度数据与第(n+l) 帧的第二灰度婆史据彼此不同时，补偿部件可以输出比第(n)帧的 目标电压高的过驱动波形所用的补偿灰度数据。当第 一灰度数据的 灰度低于第二灰度数据的灰度时，补偿后的灰度数据是用于形成过 冲波形的信号。当第 一灰度数据的灰度高于第二灰度数据的灰度 时，补偿后的灰度数据是用于形成下沖波形的信号。在示例性实施例中，驱动部可以基于第(n)帧的第一灰度数 据与第(n+l)帧的第二灰度数据，确定第(n)帧的预倾斜量，其 中，将所确定的预倾斜量反映在补偿后的灰度数据中。
在示例性实施例中，驱动部可以基于第(n)帧的第一灰度凄t 据与第(n-l)帧的第三灰度数据，确定第(n)帧的过驱动量。这 里，可以将所确定的过驱动量反映在补偿后的灰度数据中。在示例性实施例中，预倾斜值的幅度可以随着第一灰度数据的 灰度和第二灰度数据的灰度之间的差值增大而增大。在示例性实施例中，可以将补偿后的灰度数据延迟 一 个帧间 隔，然后IIT出到LCD部。在示例性实施例中，图像的全灰度的数量可以是256，且预倾 斜值的最大值可以是与第100灰度相对应的灰度数据。在示例性实施例中，预倾斜值的最小值可以是对应于第6灰度 的灰度数据。在本发明的另一方面，LCD装置包括多条栅极线；多条数据 线，与多条栅极线电绝缘并沿不同于多条栅极线的方向延伸，以限 定呈矩阵形状排列的多个像素区；以及多个像素，形成在l象素区中。 才艮据驱动LCD装置的方法，将扫描信号顺序地提供给多条栅极线。 从图像信号源接收灰度数据，然后将第(n)帧的第一灰度数据与 第(n+l)帧的第二灰度数据相比较以生成第(n)帧的补偿后的灰 度数据，该补偿后的灰度数据具有在其中所反映的变化的预倾斜 值。这里，'n，表示大于2的自然数。然后将对应于补偿后的灰度 凄t据的H据电压4是供给数据线。在示例性实施例中，在接收灰度数据的过程中，当第二灰度数 据的灰度高于第 一灰度数据的灰度时，将变化的预倾斜值添加到第 一灰度凄t据，以生成补偿后的灰度数据。此外，当第二灰度lt据的 灰度低于第 一灰度数据的灰度时，生成第 一灰度数据作为补偿后的 灰度数据。在示例性实施例中，图像的全灰度数量可以是256，且预倾斜 值的最大值是对应于第IOO灰度的灰度数据。预倾斜值的最小值可 以是对应于第6灰度的灰度数据。根据LCD装置和用于驱动LCD装置的方法，补偿后的灰度数 据具有根据灰度变化而确定的可变预倾斜值，以优化详细灰度之间的液晶分子的响应速度。
通过以下结合附图的详细说明，本发明的上述和其他优点会更 加显而易见，附图中图1是示出了冲艮据本发明的示例性实施例的液晶显示(LCD) 装置的框图；图；图3是示出了在图2的第一存储器中存储的第一查询表(LUT) 的实例的图表；图4是示出了在图2的第二存储器中存储的第二 LUT的实例 的图表；图5是示出了4艮据本发明的示例性实施例的电压施加方法的曲 线图； 图6是才艮据本发明的示例性实施例的输出4卜偿灰度数据相对于输入灰度数据的波形；以及图7A至图7C是示出了在改变预倾斜值时的波形失真的曲线图。
具体实施方式
可以理解，当指出一个元件或层"位于"另一元件或层上，"连 才妄至，，或"耦合至，，另一元件或层时，它可以直4妄位于另一元件或 层上、直接连接至或耦合至另一元件或层，或者可以存在插入的元 件或层。相反，当指出一个元件"直接位于"另一元件或层上，"直 接连接至，，或"直接耦合至，，另一元件或层时，则不存在插入的元 件或层。在下文中，将参考附图来详细描述本发明。图1是示出了才艮据本发明的示例性实施例的液晶显示(LCD) 装置的框图。参考图1，根据本发明的LCD装置包括LCD面板100、栅极 驱动器200、数据驱动器300和定时控制部400。栅极驱动器200 和数据驱动器300、以及定时控制部400用作驱动装置，该驱动装 置将从诸如图形控制器的外部主机系统提供的信号转换成适用于 LCD面板100的4言号。LCD面板100包括用于传送栅极导通信号的多条栅才及线(或扫 描线)和用于传送补偿后的灰度数据信号的多条数据线(或源极 线)。每条lt据线和每条4册才及线确定一个^f象素。该像素包4舌薄力莫晶
体管(TFT) 110、液晶电容器Clc和存储电容器Cst。 TFT 110包括 电连接至栅极线之一的栅电极、和电连接至数据线之一 的源电极。当将栅极导通信号提供至栅极线Sn以导通TFT 110时，施加 给数据线DL的数据电压Vd经由TFT 110被提供至每个像素电极 (未示出)。与提供至像素电极的像素电压Vp和公共电压Vcom之 间的差值相对应的电场,皮提供给液晶(如图1中所示的液晶电容 器)，以使光根据电场强度透过TFTllO。在一个帧周期期间保持像 素电压Vp。在图1中，可以以辅助的方式<吏用存4诸电容器Cst,以 保持提供给像素电极的像素电压Vp 。液晶分子具有各向异性的介电常数，这意味着介电常数取决于 液晶分子的方向。当通过纟是供至液晶的电压来改变液晶分子的方向 时，其介电常数也发生变化，因此，液晶电容器的电容(在下文中， 称作液晶电容)也发生变化。在导通TFT110的同时对液晶电容器 进4亍充电，充电完成后，^寻TFT110截止。当改变液晶电容时，由 于Q=CV，液晶分子处的〗象素电压Vp也发生变化。LCD面板100的液晶层包括扭曲向列(TN)模式、平面控制 (IPS, plane switching)模式、垂直取向(VA)模式等。VA模式 的液晶层具有快速的响应速度，并已被广泛使用。为了增加具有VA 模式的LCD面板的视角，已经设计了垂直取向构型(PVA)模式、 多畴垂直取向(MVA)模式等。VA模式是一种阵列基板的研磨方 向与滤色器基板的研磨方向基本平行且阵列基板和滤色器基板的 研磨方向彼此相反的液晶模式。MVA才莫式是一种阵列基板的研磨 方向与滤色器基板的研磨方向以大约0度至约90度角相交且阵列 基板的研磨方向与滤色器基板的研磨方向彼此相反的液晶模式。栅极驱动器200顺序地将栅极导通电压Sl、 S2、 S3..... Sn施力。至才册才及线，由此导通电连4妾至栅极线的TFT 110。
数据驱动器300接收来自定时控制部400的补偿后的灰度数据 Gn，，并将补偿后的灰度数据Gn，转换成灰度电压(数据电压)的多个数据信号Dl、 D2..... Dm，并将数据信号Dl、 D2..... Dm施加于每条数据线。定时控制部400接收来自灰度数据源(例如，图形控制器(未 示出))的后一帧(即，第(n+l)帧)的灰度数据Gn+1，并基于当前 帧(即，第(n)帧)灰度数据Gn、前一帧(即，第(n-l)帧)灰度数 据Gn-l、后一帧(第(n+l)帧)灰度数据Gn+1，输出当前帧的补偿 后的灰度数据Gn，，其中，'n，表示大于2的自然数。
当第(n)帧灰度数据Gn等于第(n+l)帧灰度数据Gn+1时， 定时控制部400并不补偿第(n)帧灰度凄t据Gn,并将第(n)帧 灰度数据Gn提供给数据驱动器300。
然而，当第(n)帧灰度数据Gn对应于黑灰度且第(n+l)帧灰 度数据Gn+1对应于亮灰度或白灰度时，定时控制部400向数据驱 动器300提供补偿后的灰度数据，以形成比对应于第(n)帧的黑 灰度高的灰度。定时控制部400通过比较第(n)帧灰度数据Gn和第(n-l ) 帧灰度数据Gn-l ，向数据驱动器300提供用于过驱动(overdriving ) 对应于第(n)帧的液晶分子的补偿后的灰度数据Gn'。
定时控制部400通过比專交第(n )帧灰度数据Gn和第(n+l ) 帧灰度数据Gn+1,向数据驱动器300提供用于预倾斜对应于第(n ) 帧的液晶分子的补偿后的灰度数据Gn'。
尽管图1示出的定时控制部400是独立单元，但可以将其集成 在图形卡、LCD模块、定时控制器或数据驱动器中。
如上所述，对数据电压进行了补偿并将补偿后的数据电压施加于像素，以使像素电压达到目标电压电平。因此，尽管没有改变LCD 面板的结构并且也不改变液晶分子，但液晶分子的响应速度被优化 乂人而可以清晰;也显示运动图l象等。图2是示出了根据本发明示例性实施例的定时控制部的框图。参考图1和图2,根据本发明的示例性实施例的定时控制部400 包括第一存储器410、第二存储器420和补偿部件430。第一存储器410存储具有反映在其中的过驱动值的灰度数据， 该过驱动值对应于第(n)帧灰度数据Gn和第(n+l)帧灰度数据 Gn+1。过驱动值包括大于目标像素电压的过沖值和小于目标值的下 沖值。在图2中，第一存储器410存储用于过沖的LUT。第二存储器420存储与第(n)帧灰度数据Gn和第(n+l )帧 灰度数据Gn+1相对应的预倾斜值。在图2中，第二存储器420存 储用于预倾斜的LUT。当第(n-l)帧的目标电压不同于第(n)帧灰度数据Gn时， 补偿部件430将用于形成第(n)帧的不同目标电压的补偿后的灰 度数据提供给数据驱动器300。提供给数据驱动器300的补偿后的 灰度数据被延迟大约一帧。例如，当对应于第(n-l )帧的灰度数据Gn-l小于对应于第(n) 帧的灰度数据Gn时，补偿部件430向数据驱动器300提供用于形 成大于第(n)帧目标电压的过沖波形的补偿后的灰度数据。
当对应于第(n-l)帧的灰度数据Gn-l大于对应于第(n)帧 的灰度数据Gn时，补偿部件430向数据驱动器300提供用于形成 小于第(n)帧的目标电压的反沖波形的补偿后的灰度数据。当对应于第(n-l)帧的灰度数据Gn-1等于对应于第(n)帧 的灰度数据Gn时，补偿部件430向数据驱动器300提供对应于第 (n)帧的目标电压的灰度数据。补偿部件430接收第(n+1)帧灰度数据Gn+l，提耳又存储在第 二存储器420中的预倾斜值，并通过将预倾斜值反映到对应于第(n ) 帧的灰度数据向数据驱动器300提供第(n)帧的补偿后的灰度数 据Gn，。例如，当对应于第(n)帧的灰度数据Gn小于对应于第(n+1) 帧的灰度数据Gn+1时，补偿部件430向数据驱动器300提供对应 于第(n)帧的目标电压的灰度数据。当对应于第(n)帧的灰度数据Gn大于或等于对应于第(n+1 ) 帧的灰度数据Gn+1时，补偿部件430将根据灰度而变化的预倾斜 值添加至第(n)帧的目标电压，并向数据驱动器300纟是供对应于 添加后的电压的灰度凄丈据。图3是示出了在图2的第一存储器中存储的第一查询表(LUT) 的实例的图表。特别是，图3示出了具有反映在其中的过驱动值的 灰度数据的实例。参考图3,当第(n-1 )帧灰度数据Gn-1具有较高灰度且第(n) 帧灰度数据Gn具有较低灰度时，将用于形成下冲波形的灰度数据 存储在第一 LUT 410中d
当第(n-l)帧灰度数据Gn-1具有较低灰度且第(n)帧灰度 数据Gn具有较高灰度时，将用于形成过沖波形的灰度数据存储在 第一LUT410中。例如，当第(n-l )帧灰度数据Gn-1是第80灰度且第(n)帧 灰度数据Gn是第32灰度时，过驱动值可以是对应于第14灰度的 灰度数据。对应于第14灰度的灰度数据可以是具有反映在其中的 下冲值的灰度数据。当第(n-l)帧灰度数据Gn-l是第80灰度且第(n)帧灰度数 据Gn是第208灰度时，过驱动值可以是对应于第226灰度的灰度 数据。对应于第226灰度的灰度数据可以是具有反映在其中的过沖 值的灰度数据。图4是示出了存储在图2的第二存储器中的第二 LUT的实例 的图表。具体地，图4示出了存储在第二存储器中的第二 LUT的 实例。参考图4，当第(n)帧灰度数据Gn具有较高灰度且第(n+l ) 帧灰度ft据Gn+1具有较低灰度时，将零级的预倾斜值存储在第二 LUT 420中。当第(n)帧灰度数据Gn具有较低灰度且第(n+l)帧灰度数 据Gn+l具有较高灰度时，将根据灰度而变化的多个预倾斜值存储 在第二LUT420中。例如，相应地，当第(n)帧灰度数据Gn为第32灰度且第(n+l ) 帧灰度数据Gn+1是第80灰度时，预倾斜值可以是对应于第19灰 度的灰度数据。
当第(n)帧灰度数据Gn和第(n+l )帧灰度数据Gn+1分别 是第208灰度和第80灰度时，预倾斜值可以具有零级。因为即4吏 当图像从高灰度变为低灰度时，不改变液晶分子的方向，也不会发 生液晶分子响应速度的损失，所以存储零级的预倾斜值。如上所述，为了优化液晶分子的响应速度，当在第(n)帧中， 灰度数据从黑灰度变为白灰度时，根据下述的图5所示，例如，将 大约2V至大约3.5V的预倾4牛电压施加至^f象素电才及，以预倾4牛第 (n-l )帧中的液晶分子。因此，当在第(n)帧中将灰度数据变为 白灰度时，可以^/f匕液晶分子的响应速度。图5是示出了根据本发明的示例性实施例施加电压的曲线图。参考图5，根据本发明的示例性实施例，考虑到第(n)帧目标 像素电压、第(n-l)帧像素电压(或数据电压)、以及第(n+l)帧 像素电压，补偿后的灰度数据电压Vn，施加至LCD面板，以使第(n) 帧实际〗象素电压Vp可以快速4妄近目标1象素电压。即，当图像从黑灰度变为白灰度时，在白灰度的一帧之前，将 相对高于与黑灰度相对应的电压的电压施加至LCD面才反，以<更预 倾斜液晶分子。考虑到黑电压是大约0.5V至大约1.5V,用于预倾 斜液晶分子的高电压可以是大约2V至大约3.5V。当全部灰度凄t量是256时，第0灰度至第50灰度可以被定义 为黑灰度以及第200灰度至第255灰度可以被定义为白灰度。可以 由LCD装置的i殳计者设置黑或白灰度的范围。可选地，用于预倾 斜液晶分子的电压可纟皮设置为对应于每个灰度的不同值。当在下一帧将图像改变为白灰度时，可以将液晶分子的响应速 度从黑灰度优化为白灰度。
特别是，当第(n)帧是黑灰度时，可以得到随后第(n+l)帧 的灰度信号的类型。当第(n+l)帧的灰度信号是白灰度或亮灰度 时，在第(n)帧期间，将大于黑灰度的灰度信号施加至数据驱动 器。因此，输出用于预倾斜的补偿后的灰度数据和用于过驱动的补 偿后的灰度数据，从而在灰度数据从黑灰度变为白灰度时，可以优 化液晶分子的响应速度。图6是示出了才艮据本发明的示例性实施例输出补偿灰度数据相 对于输入灰度数据的波形图。参考图6，当输入灰度数据信号在第(n-1 )帧期间为大约IV, 在第(n)帧期间和在第(n+l )帧期间为大约5V，以及在第(n+2) 帧期间和在第(n+2)帧之后为大约3V时，如下输出根据本发明的 示例性实施例的#卜偿后的灰度数据。相应地，将与第(n-l)帧的输入灰度l史据信号相对应的1.5V 的补偿后的灰度数据信号施加给第(n)帧，以预倾斜液晶分子。 然后，将与第(n)帧的输入灰度数据信号相对应的6V的补偿灰度 婆t据信号施加给第(n+l)帧，以及将与第(n+l)帧的输入灰度凄t 据相对应的5V的补偿灰度数据信号施加给第(n+2)帧。将与第 (n+2)帧的输入灰度数据信号相对应的2.5V的补偿灰度数据信号 施加给第(n+3)帧，以及将与第(n+3)帧的输入灰度数据相对应 的3V的补偿灰度数据信号施加给第(n+4)帧及其以后的帧。因此，才艮据本发明示例性实施例的补偿后的灰度数据相对于从 诸如图形控制器的外部设备输入的灰度数据被延迟一帧。当图像快 速从低电压的黑灰度变为高电压的白灰度时，在第(n)帧处输出 用于预倾斜液晶分子的信号，然后在第(n+l)帧处输出相对高于 目标像素电压的灰度信号，从而可以优化液晶分子的响应速度。如上所述，当灰度数据从诸如黑灰度的低灰度瞬变到诸如白灰 度的高灰度时，根据灰度而变化的预倾斜值被施加至对应于低灰度 的数据驱动器，从而可以优化液晶分子的响应速度。预倾斜值被表 示为对应于电压电平的灰度值。例如，当预倾斜值约为80时，预 倾斜值是对应于第80灰度的电压值。当图像全部灰度数量是256时，预倾斜值的最大值对应于第 IOO灰度，且预倾斜值的最小值对应于第6灰度。当预倾斜值的最大值大于约100时，电压波形产生失真并且电 压波形的矩形波发生倾^K因此，不能优化液晶分子的响应速度。图7A至图7C是示出了当改变预倾斜值时波形失真的曲线图。参考图7A，当第(n )帧灰度数据Gn具有较低灰度，第(n+l ) 帧灰度数据Gn+1具有较高灰度，且预倾斜值对应于大约80 (即， 对应于第80灰度的电压值)时，矩形波形并不产生失真。即，当对应于较低灰度的第(n )帧灰度数据Gn瞬变到对应于 较高灰度的第(n+l)帧灰度数据Gn+l时，对应于第80灰度数据 的电压值作为预倾斜值,皮施加至数据驱动器。在对应于较低灰度的 灰度数据瞬变到对应于较高灰度的灰度数据情况下的部分'A，并 未产生波形失真。因此，可以优化液晶分子的响应速度。参考图7B，当第(n)帧灰度数据Gn具有较低灰度，第(n+l ) 帧灰度凄t据Gn+1具有4交高灰度，且预倾斜值对应于大约120 (即， 对应于第120灰度的电压值)时，矩形波形产生失真。
即，当对应于较低灰度的第(n)帧灰度数据Gn瞬变到对应于 较高灰度的第(n+l )帧灰度数据Gn+1时，对应于第120灰度数据 的电压值作为预倾斜值被施加至数据驱动器。在对应于较低灰度的 灰度数据瞬变到对应于较高灰度的灰度数据情况下的部分'B，产 生波形失真。因此，由于部分'B，所产生的波形失真，液晶分子 的响应速度未被优化。参考图7C,当第(n)帧灰度数据Gn具有较低灰度，第(n+l ) 帧灰度凄t据Gn+1具有4交高灰度，且预倾4牛值对应于大约150 (即， 对应于第150灰度的电压值)时，矩形波形产生严重失真。即，当对应于较低灰度的第(n)帧灰度数据Gn瞬变到对应于 较高灰度的第(n+l )帧灰度数据Gn+1时，对应于第150灰度数据 的电压值作为预倾斜值被施加至数据驱动器。这里，在对应于4交寸氐 灰度的灰度数据瞬变到对应于较高灰度的灰度数据情况下的部分 'C，产生4及大的波形失真。即，在部分'C，生成大约45度倾杀牛 的波形失真。因此，由于部分'C，所产生的波形失真，液晶分子 的响应速度未^皮优化。如上所述，根据本发明，将根据灰度变化而变化的预倾斜值施 加至LCD面板，不仅可以为将图像从全部低灰度(即，黑灰度) 瞬变到全部高灰度(即，白灰度)，而且可以为全部的灰度变化优 化液晶分子的响应速度。尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但应该理解，本发明 不局限于这些示例性实施例，并且对于本领域的技术人员而言，在 属于本发明的主旨和范围的情况下，本发明可以有各种更改和变 化。
权利要求
1.一种液晶显示(LCD)装置，包括LCD部，用于通过使用液晶分子来显示图像；以及驱动部，用于基于第(n)帧的第一灰度数据和第(n+1)帧的第二灰度数据，向所述LCD部提供补偿后的灰度数据，其中，‘n’表示大于2的自然数，当所述第二灰度数据的灰度高于所述第一灰度数据的灰度时，所述驱动部向所述LCD部提供根据所述第一灰度数据变化的预倾斜值之和，以及当所述第二灰度数据的灰度低于或基本等于所述第一灰度数据的灰度时，所述驱动部向所述LCD部提供所述第一灰度数据。
2. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述驱动部进一步 包括第二存储器，所述第二存储器存储与所述第一灰度数据和 所述第三灰度凄t据相对应的LUT类型的多个预倾斜值。
3. 根据权利要求2所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第一灰度数据、所述第二灰度数据和第(n-l)帧的第三灰 度数据，向所述LCD部提供补偿后的灰度数据，所述驱动部包括第一存储器，所述第一存储器存储与所 述第 一灰度数据和所述第三灰度数据相对应的查询表(LUT ) 类型的多个过驱动灰度数据。
4. 根据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第(n)帧的第一灰度数据和所述第(n-l )帧的第三灰度数 据，确定所述第(n)帧的过驱动量。
5. 根据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述驱动部包括定时控制部，用于接收来自图像信号源的灰度数据，并 将所述第(n)帧的第一灰度数据与所述第(n+l)帧的第二 灰度数据相比较，以生成在变化的预倾斜值中所反映的所述第 (n)帧的补偿后的灰度数据；数据驱动器，用于将所述补偿后的灰度数据转换成^:据 电压，以向所述LCD部^是供图i象信号；以及才册才及驱动器，用于顺序地向所述LCD部提供扫描信号。
6. 根据权利要求5所述的LCD装置，其中，所述定时控制部包 括所述第一存储器； 所述第二存储器；以及补偿部件，用于接收所述第(n+l)帧的所述第二灰度数 据，提取在所述第二存储器中存储的预倾斜值，以及将所述预 倾斜值反映到所述第 一灰度数据以向所述数据驱动器提供所 述第(n)帧的补偿后的灰度数据。
7. 根据权利要求6所述的LCD装置，其中，当所述第(n)帧的 第一灰度数据与所述第(n+l )帧的第二灰度数据彼此不同时， 所述补偿部件输出比所述第(n)帧的目标电压高的过驱动波 形的补偿灰度数据。
8. 根据权利要求7所述的LCD装置，其中，当所述第 一灰度数 据的灰度低于所述第二灰度数据的灰度时，所述补偿后的灰度 数据是用于形成过冲波形的信号。
9. 根据权利要求7所述的LCD装置，其中，当所述第一灰度数 据的灰度高于所述第二灰度数据的灰度时，所述补偿后的灰度 数据是用于形成下沖波形的信号。
10. 4艮据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第(n)帧的第一灰度数据和所述第(n+l)帧的第二灰度 数据，确定所述第(n)帧的预倾斜量，其中，将所确定的预 倾斜量反映在所述补偿后的灰度数据中。
11. 根据权利要求10所述的LCD装置，其中，所述驱动部基于所 述第(n)帧的第一灰度数据和所述第(n-l )帧的第三灰度数 据，确定所述第(n)帧的过驱动量，其中，将所确定的过驱 动量反映在所述补偿后的灰度数据中。
12. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述预倾斜值的幅 度随着所述第 一灰度数据的灰度和所述第二灰度数据的灰度 之间的差值增大而增大。
13. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述补偿后的灰度 数据净皮延迟一个帧间隔，然后被输出到所述LCD部。
14. 根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述图像的全灰度 凄t量是256,以及所述预倾斜值的最大值是对应于第100灰度的灰度数据。
15. 根据权利要求14所述的LCD装置，其中，所述预倾斜值的最 小值是对应于第6灰度的灰度数据。
16. —种用于驱动液晶显示装置的方法，所述液晶显示装置包括 多条栅极线；多条数据线，与所述多条栅极线电绝缘并沿着不 同于所述多条栅极线的方向延伸以限定呈矩阵状排列的多个 像素区；以及多个像素，形成在所述多个像素区中，所述方法 包括顺序地将多个扫描信号提供给所述多条栅极线；将从图像信号源接收到的第(n)帧的第一灰度数据与从 所述图像信号源接收到的第(n+l )帧的第二灰度数据相比较， 以生成所述第(n)帧的补偿后的灰度数据所述补偿后的灰度 数据具有反映在其中的变化的预倾斜值，其中，'n，表示大于 2的自然lt;以及将对应于所述补偿后的灰度数据的数据电压4是供给所述 多条数据线。
17. 才艮据权利要求16所述的方法，其中，接收灰度数据包括当所述第二灰度数据的灰度高于所述第 一灰度数据的灰 度时，将所述变化的预倾斜值添加到所述第 一灰度数据以生成 所述补偿后的灰度数据；以及当所述第二灰度数据的灰度低于所述第 一灰度数据的灰 度时，将所述第 一灰度数据生成为所述补偿后的灰度数据。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述图像的全灰度数量 是256，且所述预倾斜值的最大值是对应于第IOO灰度的灰度 数据。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述预倾斜值的最小值 是对应于第6灰度的灰度数据。
全文摘要
液晶显示(LCD)装置包括LCD部和驱动部。驱动部基于第(n)帧的第一灰度数据和第(n+1)帧的第二灰度数据，向LCD部提供补偿后的灰度数据。当第二灰度数据的灰度高于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供根据第一灰度数据而变化的预倾斜值的总和。当第二灰度数据的灰度低于第一灰度数据的灰度时，驱动部向LCD部提供第一灰度数据。
文档编号G09G3/36GK101211545SQ200710307088
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者朴东埈, 金庭贤, 韩政穆 申请人:三星电子株式会社
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