液晶显示器及其驱动方法
专利名称：液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)及其驱动方法，尤其涉及一种能提高图 像显示质量的LCD及其驱动方法。
背景技术：
为满足对于大屏幕的日益增长的需求，近年来，重量轻和体积薄的显示 装置的发展速度和数量已得到增长。例如，具有这样的优点的LCD已被开发 出来，并且被广泛地商品化作为TV/PC监视器。在各种LCD装置中，LCD电视机中的图形控制器与定时控制器对从外 部源接收的图像数据执行信号处理以提高显示质量。所述信号处理一般包括 要求位扩展的伽马校正。经过图形控制器进行的信号处理的图像数据输入到 定时控制器中，且通过定时控制器，根据液晶面板的特性对所述图像数据进 行进一步的信号处理。在这种情况下，在定时控制器和数据驱动器能处理的 图像数据的位数方面存在限制。也就是说，当图像数据的信号处理增加位数以提高显示质量时，得到的图 像数据要通过图形控制器和定时控制器进行多个抖动处理以减少图像数据的 位数。然而，在抖动处理中会产生噪声，从而降低了显示质量。发明内容本发明的例示性实施例提供了一种具有改进的显示质量的液晶显示器。 本发明的例示性实施例还提供了 一种能够提高显示质量的LCD驱动方法。根据本发明的一方面，提供一种LCD,其包括图形控制器、定时控制器、 数据驱动器和液晶面板。图形控制器提供原始图像数据和用于校正多个原始 图像数据的转换数据集，定时控制器利用转换数据集校正输入的原始图像数 据，并输出校正后的图像数据，数据驱动器接收校正后的图像数据，选择对 应于校正后的图像数据的灰度电压并输出所选择的灰度电压。液晶面板根据 灰度电压的电平显示图像。根据本发明的另一方面，提供一种LCD,其包括图形控制器、定时控制器、数据驱动器和液晶面板。图形控制器提供原始图像数据和用于校正原始 图像数据的第 一转换数据集和第二转换数据集，定时控制器校正原始图像数 据。定时控制器通过使用第一转换数据集校正原始图像数据，并输出当前帧 中的第 一校正后的图像数据，接着通过使用前一帧中的第 一校正后的图像数 据和第二转换数据集校正当前帧中的第 一校正后的图像数据，并输出第二校 正后的图像数据。数据驱动器接收第二校正后的图像数据，选择对应于第二 校正后的图像数据的灰度电压，并输出所选择的灰度电压，并且液晶面板根 据灰度电压的电平显示图像。根据本发明的又一方面，提供一种LCD驱动方法。该方法包括提供原 始图像数据和用于校正原始图像数据的转换数据集，采用转换数据集校正原 始图像数据并输出校正后的图像数据，选择对应于校正后的图像数据的灰度 电压并输出所选择的灰度电压，并根据该灰度电压的电平显示图像。
通过参照附图详细说明本发明的例示性实施例，本发明的上述和其他方面和特点将变得更加清楚，其中图1是根据本发明的例示性实施例的液晶显示器的方框图；图2是图解根据本发明的例示性实施例的LCD的图形控制器和定时控制器的方框图；图3是图解图2中示出的转换数据集的传输的信号图； 图4是图解数据转换过程的曲线图； 图5是图解由图2中所示的处理器执行的抖动处理的图； 图6是图解根据本发明的另 一例示性实施例的LCD中的图形控制器和定 时控制器的方框图；图7是图解转换数据集的传输的信号图；图8是根据本发明另一例示性实施例的LCD中的定时控制器的方框图；图9是图解图8中所示数据转换器的操作的图；图IO是根据本发明另一例示性实施例的LCD的方框图n是图解转换数据集的传输的信号图；以及图12是图解根据本发明例示性实施例的LC3D驱动方法的流程图。
具体实施方式
通过参考下面对于例示性实施例和附图的详细说明，本发明的优点和特征 及其实现方法将更容易理解。但本发明可表现为多种不同形式，且不应该被 理解为限于这里提及的例示性实施例。相反，提供这些例示性实施例以便该 公开是充分和完整的，并将本发明的概念完整传达给本领域技术人员，并且 本发明将只由所附权利要求限定。在整个说明书中，相同的附图标记表示相 同的单元。现在将参照附图更加完整地描述本发明，其中，在附图中示出了 各例示性实施例。在本发明中，当不提供原始图像数据的帧消隐时间段期间，从图形控制器 输出转换数据集。为了将转换数据集的输入和原始图像数据的输入区分开， 图中用虚线表示转换数据集的信号输入。图1是根据本发明例示性实施例的液晶显示器10的方框图。参考图1, LCD10包括图形控制器100、定时控制器200、存储器300、 数据驱动器400、栅极驱动器500、液晶面板600和灰度电压发生器700。例 如，LCD 10可以是LCD电视机。图形控制器IOO提供转换数据集LUT、原始图像数据DAT、和多个控制 信号DE、 Hsync、 Vsync和Mclk。转换数据集LUT包括与多个原始图像数据值DAT —对一对应的多个转换 数据值DAT—ACC和DAT_DCC 。原始图像数据值DAT是指m位的红(R)、 绿(G)和蓝(B)数据。转换数据DAT—ACC和DAT一DCC可以是n位数据(r^m)。 转换数据DAT—ACC和DAT—DCC可以是用来进行由自适应色彩校正(ACC) 作为示例的伽马校正的数据，或者是采用动态电容补偿(DCC)来提高液晶响 应速度的lt据。图形控制器IOO输出转换数据集LUT，以用于转换原始图像数据DAT的 伽马特性，或者在不对原始图像数据DAT执行任何转换时提高液晶对定时控 制器200的响应速度。在不提供原始图像数据DAT的帧消隐时间段期间，图 形控制器100可将转换数据集LUT提供给定时控制器200。多个控制信号DE、 Hsync、 Vsync和Mdk包括当输出原始图像数据DAT 以表示输出到定时控制器200的信号是原始图像数据DAT时保持高电平的数 据使能信号DE、表示帧的开始的垂直同步信号Vsync、在每条栅极线开始时 产生的水平同步信号Hsync、以及主定时信号Mdk。定时控制器200采用转换数据集LUT校正原始图像数据DAT,并输出校 正后的图像数据DAT，。更详细地，定时控制器200在帧消隐时间段期间将从图形控制器IOO输出 的转换数据集LUT存储在存储器300中。当m位原始图像数据DAT输入时， 定时控制器200从存储在存储器300中的转换数据集LUT中读取对应于输入 的原始图像数据DAT的n位转换数据DAT_ACC和DAT—DCC,通过使用转 换数据DAT—ACC和DAT—DCC校正原始图像数据DAT,并将m位校正后的 图像数据DAT，輪出到数据驱动器400。特别地，定时控制器200通过使用n 位转换数据DAT—ACC和DAT_DCC修正m位原始图像数据DAT(n2m)的伽 马特性。也就是说，定时控制器200通过位扩展进行伽马校正，通过位减少 进行抖动处理，并输出m位校正后的图像数据DAT'。定时控制器200还分别输出栅极控制信号C0NT1和数据控制信号C0NT2 到栅极驱动器500和数据驱动器400。用于控制栅极驱动器500的操作的栅极控制信号C0NT1包括用来指示栅 极驱动器500的操作开始的垂直同步起始信号STV、用于控制栅极导通电压 的输出时间的栅极时钟信号、用于定义栅极导通信号的脉冲宽度的输出使能 信号等等。用于控制数据驱动器400的操作的数据控制信号C0NT2包括用来指示数 据驱动器400的操作开始的水平同步起始信号、用来控制数据的输出的输出 指令信号等等。数据驱动器400从定时控制器200接收数据控制信号C0NT2和校正后的 图像数据DAT，，选择对应于校正后的图像数据DAT，的灰度电压，并将该灰 度电压》4加于液晶面;^反600。栅极驱动器500响应于从定时控制器200接收的栅极控制信号C0NT1而 依次将外部输入的栅极导通电压Von和栅极关断电压Voff施加到多条栅极线 G,到Gn。液晶面板600包括在由多条数据线到Dm和多条栅极线G,到Gn限定的 区域上形成的多个像素PX。
栅极线G,到Gn基本上在行方向上延伸并彼此平行，数据线D,到Dm基本 上在列方向上延伸并彼此平行。各栅极线G,到Gn和各数据线D,到D,"基本上分别彼此正交。作为从栅极驱动器500输出的栅极导通/关断电压的组合的 栅极信号被施加到栅极线G,到Gn,而从数据驱动器400输出的数据电压被 施加到数据线D,到Dm。相应地，当数据电压被施加到每个像素时，具有与 施加到像素的数据电压和公共电压之间的差值对应的强度的光被透射，由此 显示预定图像。虽然在图1中未示出，但灰度电压发生器700包括多个在被施加驱动电压 AVDD的节点和地之间串联连接的电阻，并对驱动电压AVDD分压以产生多 个灰度电压。灰度电压发生器700中的内部电路可以有多种其它结构。具有上述结构的LCD 10可以提供改善的显示质量。也就是说，因为定时 控制器200通过位扩展和抖动依次执行伽马校正，并将校正后的图像数据 DAT，输出到数据驱动器400，所以本发明的LCD 10通过单个抖动处理获取 校正后的图像数据DAT，，与利用多个抖动处理的传统LCD中的噪声产生相 比，减少了噪声的产生。在下文中，将参照图2到9详细描述根据本发明例示性实施例的LCD。首先，参照图2到5详细描述根据本发明例示性实施例的LCD。图2是 图解根据本发明例示性实施例的LCD的图形控制器和定时控制器的方框图， 图3是图解图2中所示的转换数据集的传输的信号图，图4是图解数据转换 过程的曲线图，而图5是图解由图2中所示的处理器执行的抖动处理的图。 为方便说明，图2中省略了各控制信号，诸如数据使能信号DE、水平同步信 号Hsync、垂直同步信号Vsync和主时钟信号Mclk。虽然图2示出了 m位原 始图像数据和n位转换数据(论m),但下文中假设m和n分别是8和10。当 然，m和n可以取其它值。参见图2,定时控制器201从图形控制器IOI接收用于对原始图像数据 DAT的伽马特性进行转换的转换数据集LUT一ACC，并将转换数据集 LUT_ACC存储在存储器301中。定时控制器201也接收原始图像数据DAT 并输出校正后的、具有改变的伽马特性的图像数据DAT 。更详细地，定时控制器201包括伽马转换器210和抖动处理器220。伽马转换器210将从图形控制器101接收的转换数据集LUT-ACC存储在 存储器301中。
将参考图3详细说明转换数据集LUT_ACC从图形控制器101的传输。 参考图3,在帧消隐时间段期间从图形控制器101输出转换数据集 LUT一ACC。更详细地，图形控制器101在帧消隐时间段开始后发送位掩码Masking。 根据本例示性实施例，图形控制器101通知定时控制器201:已通过将多个 位掩码为0而输出了转换数据集LUT—ACC,并发送标记FLAG。标记FLAG 表示转换数据集LUT_ACC的特性(诸如其类型和尺寸)。图形控制器101接 着将由多个转换数据值DAT_ACC组成的转换数据集LUT_ACC发送给定时 控制器201。原始图像数据DAT与转换数据值DAT—ACC —对 一对应。因为原始图像 数据值DAT的尺寸是8位，转换数据集LUT—ACC包含256个转换数据值 DAT—ACC 。在这种情况下，由于定时控制器201在每个主时钟周期接收一个8位数据 值，所以在2个主时钟周期后它能接收到一个10位转换数据值DAT_ACC。 也就是说，伽马转换器210在512个主时钟周期内接收包含256个转换数据 值DAT_ACC的转换数据集LUT_ACC。然后伽马转换器210以10位为单位 将转换数据集LUT^ACC存储在存储器301中，其中IO位的单位包括IO位 转换数据值DAT一ACC。随后将参照图4详细说明用来转换原始图像数据DAT 的伽马特性、并且与原始图像数据一对一对应的转换数据值DAT_ACC。当数据使能信号DE为高时，图形控制器101也向定时控制器201提供原 始图像数据DAT。伽马转换器201从存储器301中读取与接收到的原始图像数据DAT对应 的10位转换数据DAT^ACC,并将所述转换数据DAT—ACC发送给抖动处理 器220。原始图像数据DAT可以是用于从存储器301读取10位转换数据 DAT—ACC的地址。抖动处理器220接收10位转换数据DAT_ACC并输出8位校正后的图像 数据DAT，到图1中的数据驱动器400,以用于进一步的处理。将稍后参照图 5详细说明抖动处理器200的操作。图4是图解使用转换数据DAT一ACC以转换原始图像数据DAT的伽马特 性的数据转换处理图。参见图4，目标伽马曲线TG和原始伽马曲线G1用x 轴和y轴组成的坐标平面来表达，其中x轴和y轴分别代表灰度值和透射率。 原始伽马曲线Gl代表相对于原始图像数据DAT的灰度值的透射率。对于给 定的原始图像数据DAT的灰度值，目标伽马曲线TG代表与原始伽马曲线 Gl的透射率不同的透射率。当输入的原始图像数据DAT的灰度值为128,在目标伽马曲线TG上与灰 度值128对应的特定透射率为T，在原始伽马曲线G1上与该特定透射率T 对应的转换数据DAT一ACC的灰度值为129.4。也就是说，通过将灰度值为 128的原始图像数据DAT转换为灰度值为129.4的转换凝:据DAT—ACC,原始 伽马曲线G1的伽马特性被改变成目标伽马曲线TG的伽马特性。因此，多个 转换数据值DAT—ACC与多个原始图像数据值DAT —对一对应，但具有与多 个原始图像数据值DAT不同的伽马特性。再次参照图2,在从图形控制器101接收到包括多个转换数据植DAT^ACC 的转换数据集LUT一ACC后，伽马转换器210将多个转换数据值DAT—ACC 存储在存储器301中。当输入原始图像数据DAT时，伽马转换器210修正原 始图像数据DAT的伽马特性，并输出与原始图像数据DAT对应的转换数据 DAT一ACC。为达到高精确的伽马转换，通过增加位数来表示灰度值的小数部分。例如， 当灰度值为128的原始图像数据DAT用8位表示为'10000000'，灰度值为 129.4的转换数据DAT—ACC可以用10位表示为'1000000101，。也就是说，添 加两个位来表示灰度值129.4的小数部分。虽然实施例中转换数据DAT1ACC 从8位原始图像数据DAT通过位扩展而由IO位来表示，但是在其它实施例 中，也可以用和原始图像数据DAT相同的位数或多于IO位来表示。下面参照图5说明图2中所示的抖动处理器220将IO位转换数据 DAT—ACC转换成8位校正后的图像数据DAT，的搡作。10位转换数据DAT—ACC分成高8位数据和低2位数据。低2位为'OO'、'or、 'io'、或'ir。当低2位为'oo，时，4个相邻像素均用高s位数据表示。当低2位为'01，时，4个相邻像素中的3个均用高8位数据表示，而剩下的像 素用下述数据表示，在所述数据中，高8位数据加1。在这种情况下，4个相 邻像素的低2位平均为'01，。为了防止图像抖动，用其中数据的高8位加1 的数据表示的像素的位置在多帧之间移动，如图5所示。类似地，当低2位为'10，时，4个相邻像素中的2个用高8位数据表示， 剩下的2个像素用其中高8位数据加1的数据来表示。当低2位为'11，时，4
个相邻像素中的1个用高8位数据表示，而剩下的3个像素用其中高8位数据加1的数据表示。用其中高8位数据加1的数据表示的像素的位置在多帧 之间移动。例如，如图5所示，像素的位置随着4个连续帧4n、 4n+l、 4n+2 和4n+3变化而变化。现在参照图6和7详细说明根据本发明另 一例示性实施例的LCD。图6 是图解根据本发明另一例示性实施例的LCD中的图形控制器和定时控制器 的方框图，而图7是图解转换数据集的传输的信号图。为说明简要，具有与 图2和3中所示的例示性实施例相同功能的组件均用相同的附图标记标识， 有关它们的说明将省略不再重复。参见图6和7，在帧消隐时间段期间，图形控制器(未示出)向定时控制器 202提供红(R)转换数据集LUT_ACC—R、绿(G)转换数据集LUT—ACC—G和蓝 (B)转换数据集LUT—ACC—B，它们分别对应R原始图像数据值DAT—R、 G 原始图像数据值DAT一G和B原始图像数据值DAT—B 。 R转换数据集 LUT—ACC—R、 G转换数据集LUT—ACC—G和B转换数据集LUT_ACC—B分 别包括与多个R原始图像数据值DAT—R、 G原始图像数据值DAT一G和B原 始图像数据值DAT_B —对一对应的多个R转换数据值、G转换数据值和B 转换数据值。定时控制器202包括R、 G和B伽马转换器211到213,分别接收R转换 数据集LUT—ACC—R、 G转换数据集LUT—ACC_G和B转换数据集 LUT—ACC_B，并将它们存储在存储器302中。由于顺序输入的转换数据集 LUT—ACC—R、 LUT—ACC—G和LUT—ACC—B标识转换数据集LUT—ACC—R、 LUT—ACC—G和LUT—ACC—B,所以标记FLAG—R、 FLAG—G和FLAG—B允 许R、 G和B伽马转换器211到213的每一个选择转换数据集LUT—ACC—R、 LUT—ACC—G和LUT一ACC—B之一。其后，当R原始图像数据值DAT—R、 G原始图像数据值DAT—G和B原 始图像数据值DAT_B被输入时，R、 G和B伽马转换器211至213分别读出 与R原始图像数据、G原始图像数据和B原始图像数据对应的R转换数据 DAT—ACC—R、 G转换数据DAT—ACC—G和B转换数据DAT—ACC_B,并将 其传送给抖动处理器220。抖动处理器220对R转换数据DAT—ACC—R、 G转换数据DAT—ACC—G 和B转换数据DAT_ACC—B进行抖动处理，并输出8位R校正后的图像数据DAT，一R、 8位G校正后的图像数据DAT，_G和8位B校正后的图像数据 DAT，—B。根据本例示性实施例的LCD允许对R原始图像数据DAT—R， G原始图像 数据DAT_G和B原始图像数据DAT一B的每一个的单独的伽马转换，从而提 高显示质量。下面参照图8和9详细说明根据本发明另 一例示性实施例的LCD。图8 是根据本发明另一例示性实施例的LCD中的定时控制器的方框图，而图9是 图解图8中所示的数据转换器的操作的曲线图。尽管图8给出了原始图像数 据和转换数据的尺寸分别为m位和n位(n^m)，但是在下文中假设原始图像 数据和转换数据都是8位。当然，原始图像数据和转换数据可以少于或多于 8位。参见图8,定时控制器203接收转换数据集LUT—DCC并将其存储在存储 器303。为实现上述功能，定时控制器203包括帧存储器304和数据转换器 230，所述数据转换器230采用第n帧的原始图像数据DATn、第n-l帧(前一 帧)的原始图像数据DATn-l和转换数据DAT_DCC,并输出校正后的图像数 据DAT，n。更详细地，图形控制器在帧消隐时间段期间提供用于提高液晶响 应速度的转换数据集LUT_DCC给定时控制器203。数据转换器230将接收到的转换数据集LUT—DCC存储在存储器303中， 并接收第n帧和第n-l帧的原始图像数据DATn和DATn-l。帧存储器304存 储原始图像数据DATn-l并在一帧延迟之后将其发送给数据转换器230。数据转换器230从存储器303中读取对应于第n帧和第n-l帧的原始图像 数据DATn和DATn-l的对的转换数据DAT_DCC,校正第n帧的原始图像数 据DATn并输出校正后的图像数据DAT，n。当原始图像数据DATn和DATn-1的灰度值之间的差大于预定门限值时， 存在对应于第n帧和第n-l帧的原始图像数据DATn和DATn-l的对的转换数 据DAT一DCC。参见图8和9，曲线图的x轴和y轴分别代表帧和灰度值，第一曲线Gl 代表与输入到数据转换器230中的第n帧和第n-l帧对应的原始图像数据 DATn和DATn-l的灰度值。第二曲线G2代表数据转换器230输出的校正后 的图像数据DAT，n的灰度值。当第n帧和第n-1帧的原始图像数据DATn和 DATn-l的灰度值之间的差大于预定门限值(例如，Gray2-Grayl〉S)时，数据转换器230校正第n帧的原始图像数据DATn并输出校正后的具有灰度值 Gray3的图像数据DAT，n,其中Gray3大于第n帧的原始图像数据DATn的 灰度。在这种情况下，校正后的图像数据DAT，n可以与转换数据DAT_DCC相 同。也就是说，数据转换器230从存储器303中读取对应于第n帧和第n-l 帧的原始图像数据DATn和DATn-1的对的、具有灰度值Gray3的转换数据 DAT一DCC ，并输出转换数据DAT_DCC作为校正后的图像数据DAT，n。因此， 只有当原始图像数据DATn和DATn-l的灰度值之间的差大于预定门限值(S) 时，转换数据集LUT一DCC才包括对应于第n帧和第n-1帧的原始图像数据 DATn和DATn-l的对的转换数据DAT_DCC。然而，转换数据DAT—DCC可 以以其它方式与原始图像数据DATn和DATn-1的对对应。在图1中，当校正后的、具有大于原始图像数据DATn的灰度值的灰度值 Gray3的图像数据DAT，n然后被施加到图1所示的液晶面板600时，液晶分 子可被高速倾斜(tilt)。也就是说，通过以这种方式提高液晶的响应速度，可 以提高图1所示的LCD 10的显示质量。虽然图9示出了用于提高液晶响应 速度的数据转换的例示性方法，但是数据转换可以采用其它方式来进行。现在参照图IO和11说明根据本发明另一例示性实施例的LCD。图IO是根据本发明另一例示性实施例的LCD的方框图，而图ll是图解 转换数据集的传输的信号图。为说明简要，具有与图2、图3和图8中所描 述的例示性实施例中相同功能的组件分别通过相同的附图标记来标识，有关 它们的说明将省略不再重复。虽然图IO中示出原始图像数据、第一转换数据和第二转换数据分别是m 位、n位和k位(n^m),但是下文中假设m、 n和k分别是8、 10和8。然而， m、 n和k在其它实施例中可以取不同值。参考图lO和ll,图形控制器(未示出)在帧消隐时间段期间向定时控制器 204提供第一转换数据集LUT_ACC和第二转换数据集LUT_DCC。定时控制 器204将接收到的第一转换数据集LUT_ACC和第二转换数据集LUT—DCC 分别存储在第一存储器301和第二存储器303中，接收原始图像数据DATn, 并输出校正后的图像数据DAT，n-1 。更详细的，图形控制器向定时控制器204提供用于伽马校正的第 一转换数 据集LUT一ACC和用于提高液晶响应速度的第二转换数据集LUT—DCC。
下面参照图11详细说明第一转换数据集LUT一ACC和第二转换数据集 LUT—DCC的传输。图形控制器依次发送位掩码Masking和第一标记 FLAG_A,以通知定时控制器204:用于伽马转换的第 一转换数据集LUT_ACC 已输出。在将第一转换数据集LUT—ACC提供给定时控制器204后，图形控 制器发送第二标记FLAG—D以通知定时控制器204:用于提高液晶响应时间 的第二转换数据集LUT—DCC已输出。接着图形控制器将第二转换数据集 LUT一DCC提供给定时控制器204。定时控制器204包括伽马转换器210、抖动处理器220、帧存储器304以 及数据转换器230。第一标记FALG_A和第二标记FALG_D允许伽马转换器210和数据转换 器230选择性地接收在帧消隐时间段期间图形控制器提供的第一转换数据集 LUT—ACC和第二转换数据集LUT_DCC中的一个。伽马转换器210和数据 转换器230分别将第一转换数据集LUT—ACC和第二转换数据集LUT—DCC 存储在第一存储器301和第二存储器303中。在接收到8位原始图像数据DATn时，伽马转换器210首先读取与原始图 像数据DATn对应的10位第 一转换数据DATn—ACC ，并将第 一转换数据 DATn—ACC传送给抖动处理器220。抖动处理器220将所述10位第 一转换数据DATn一ACC转换成第一 8位校 正后的图像数据DAT，n一ACC ，并将所述第一 8位校正后的图像数据 DAT，n_ACC发送给帧存储器304和数据转换器230。帧存储器304在延迟一帧后将所述第一 8位校正后的图像数据 DAT'n_ACC发送给数据转换器230。数据转换器230接收所述第一校正后的图像数据DATn—ACC和第n-1帧 (前一帧)的第一校正后的图像数据DAT，n-l—ACC，以从第二存储器303中读 取对应于第n帧和第n-1帧的第一校正后的图像数据值DAT'n—ACC和 DAT'n-l—ACC的对的第二转换数据DAT一DCC。然后数据转换器230使用第 二转换数据DAT—DCC以将第n帧的第一校正后的图像数据DAT，n_ACC转 换成第n帧的第二校正后的图像数据DAT，n。具有上述结构的LCD允许使用由图形控制器提供的转换数据集来校正原 始图像数据DATn,从而提供增加的显示质量。也就是说，本例示性实施的 LCD利用单个抖动处理获取校正后的图像数据，从而降低由于多抖动处理产
生的噪声。LCD也允许对于每帧更新在帧消隐时间段期间提供的转换数据集 LUT_ACC和LUT_DCC,从而得到最理想的图像质量。现在参照图12详细说明根据本发明例示性实施例的驱动LCD的方法。图 12是图解根据本发明例示性实施例的驱动LCD方法的流程图。参考图12,在步骤S131,提供原始图像数据和转换数据集。提供转换数据集以用于转换原始图像数据DAT的伽马特性，或者提高液 晶的响应速度。换句话说，转换数据集可以包括用于获得两个目标的第一转 换数据集和第二转换数据集。在不提供原始图像数据的帧消隐时间段期间可 提供所述转换数据集。更详细地，在帧消隐时间段开始后，在发送转换数据 集前，将位掩蔽为0,并发送表示转换数据集特性的标记。，接着，在步骤S132,转换数据集用来校正原始图像数据并输出校正后的 图像数据。转换数据集可以包括与m位原始图像数据对应的n位校正后的图像数据 (r^m)，所述n位校正后的图像数据用于将m位原始图像数据校正为m位校 正后的图像数据。然后，在步骤S134，选择与校正后的图像数据对应的灰度电压并将其施 加到图1中的液晶面板600。根据灰度电压的电平来显示图像。抖动处理中的噪声的噪声。本发明还允许每帧更新转换数据集，从而提供最理想质量的图像。 虽然已结合本发明的例示性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的 精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改和改变。因此，应 当理解上述例示性实施例在所有方面中不是穷举的，而是说明性的。
权利要求
1、一种液晶显示器LCD，包括图形控制器，提供原始图像数据和用于校正原始图像数据的转换数据集，其中所述原始图像数据包括多个原始图像数据值，而所述转换数据集包括多个转换数据值；定时控制器，通过使用转换数据集校正所述原始图像数据并输出校正后的图像数据；数据驱动器，接收所述校正后的图像数据，选择对应于所述校正后的图像数据的灰度电压，并输出所选择的灰度电压；以及液晶面板，根据所述灰度电压的电平显示图像。
2、 根据权利要求1所述的LCD,其中，所述转换数据值与所述多个原始 图像数据值一对一地对应，并且所述原始图像数据的尺寸是m位，而所述转 换数据的尺寸是n位，其中n^n。
3、 根据权利要求2所述的LCD,其中所述转换数据与所述原始图像数据 具有不同的伽马特性。
4、 根据权利要求2所述的LCD,其中，原始伽马曲线和目标伽马曲线在 原始图像数据的给定灰度值处代表不同的透射率，其中，所述转换数据的灰 度值被确定为在所述原始伽马曲线上的对应于特定透射率的灰度值，所述特 定透射率为在所述目标伽马曲线上的、对应于原始图像数据的灰度值的透射 率。
5、 根据权利要求4所述的LCD，其中，所述定时控制器包括 伽马转换器，接收所述原始图像数据，并且通过使用对应于所述原始图像数据的转换数据集来输出n位转换数据；以及抖动处理器，接收所述n位转换数据并输出m位校正后的图像数据。
6、 根据权利要求1所述的LCD，其中，所述转换数据集包括与红R、绿G 和蓝B原始图像数据分别对应的R、 G和B转换数据集，所述R、 G和B转换数 据集分别包括与多个R、 G和B原始图像数据值一对一地对应的多个R、 G和B 转换数据值，其中R、 G和B原始图像数据值的每一个为m位，R、 G和B转换 数据值的每一个为n位，其中r^rn。
7、 根据权利要求6所述的LCD,其中，所述定时控制器包括R伽马转换器，接收It原始图像数据，并由与It原始图像数据对应的R转换数据集中输出n位R转换数据；G伽马转换器，接收G原始图像数据，并由与G原始图像数据对应的G转 换数据集中输出n位G转换数据；B伽马转换器，接收B原始图像数据，并由与B原始图像数据对应的B转换 数据集中输出n位B转换数据；以及抖动处理器，接收所述n位R、 G和B转换数据并输出m位R、 G和B校正后 的图像数据。
8、 根据权利要求1所述的LCD,其中，所述转换数据集包括与当前帧与 前一帧的原始图像数据值对应的转换数据。
9、 根据权利要求8所述的LCD,其中，当当前帧与前一帧的原始图像数 据的灰度值之差大于预定门限值时，所述定时控制器通过使用转换数据校正 当前帧的原始图像数据并输出校正后的图像数据。
10、 根据权利要求1所述的LCD,其中，在不输出原始图像数据的帧消隐 时间段期间，图形控制器提供转换数据集。
11、 根据权利要求10所述的LCD,其中，图形控制器在帧消隐时间段开 始后依次发送位掩码、代表转换数据集的特性的标记、和转换数据集。
12、 一种液晶显示器LCD,包括图形控制器，提供原始图像数据、用于校正多个原始图像数据的第一转 换数据集和第二转换数据集，其中原始图像数据包括多个原始图像数据值， 第一转换数据集包括第一转换数据值，而第二转换数据集包括第二转换数据 值；定时控制器，通过使用第一转换数据集校正原始图像数据，输出当前帧 中的第 一校正后的图像数据，通过使用前一帧的第 一校正后的图像数据和第 二转换数据集来校正当前帧中的第 一校正后的图像数据，并输出第二校正后 的图像数据；数据驱动器，接收第二校正后的图像数据，选择对应于第二校正后的图 像数据的灰度电压，并输出所选择的灰度电压；以及 液晶面板，根据所述灰度电压的电平显示图像。
13、根据权利要求12所述的LCD，其中，在不输出原始图像数据的帧消 隐时间段期间，图形控制器提供第一转换数据集和第二转换数据集。
14、 根据权利要求13所述的LCD，其中第一转换数据值与原始图像数据 值一对一对应，原始图像数据为m位，第一转换数据为n位，其中论m，第二 转换数据值对应当前帧中的第 一校正后的图像数据值和前一帧中的第 一校正 后的图像数据值。
15、 根据权利要求14所述的LCD,其中，原始伽马曲线和目标伽马曲线 在原始图像数据的给定灰度值处代表不同的透射率，其中第 一转换数据的灰 度值被确定为在原始伽马曲线上的对应于特定透射率的灰度值，所述特定透 射率为在目标伽马曲线上的、对应于原始图像数据的灰度值的透射率。
16、 根据权利要求14所述的LCD,其中当当前帧与前一帧中的第一校正 后的图像数据的灰度值之差大于预定门限值时，所述定时控制器通过使用第 二转换数据校正当前帧中的第 一校正后的图像数据并输出第二校正后的图像 数据。
17、 根据权利要求14所述的LCD,其中，所述定时控制器包括 第一存储器，存储第一转换数据集，第二存储器，存储第二转换数据集，伽马转换器，接收原始图像数据，并由与原始图像数据对应的第一转换数据集中输出n位转换数据，抖动处理器，接收n位转换数据并输出第一m位校正后的图像数据，以及 数据转换器，通过使用在第二转换数据集中的与当前帧和前一帧中的第一校正后的图像数据对应的第二转换数据，将当前帧中的第 一校正后的图像数据转换成第二校正后的图像数据。
18、 根据权利要求13所述的LCD,其中，在帧消隐时间段开始后，图形 控制器依次输出位掩码、表示第一转换数据集特性的第一标记、第一转换数 据、表示第二转换数据集特性的第二标记以及第二转换数据。
19、 一种驱动液晶显示器LCD的方法，包括提供原始图像数据值和用于校正多个原始图像数据值的转换数据集，所 述原始图像数据包括原始图像数据值，而所述转换数据集包括转换数据值； 通过使用转换数据集校正原始图像数据并输出校正后的图像数据； 选择对应于校正后的图像数据的灰度电压并输出所选择的灰度电压；和根据所述灰度电压的电平显示图像。
20、 根据权利要求19所述的方法，其中，转换数据值与原始图像数据值一对一地对应，且原始图像数据的尺寸是m位，转换数据的尺寸是n位，其中必T1。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中，在不输出原始图像数据的帧消 隐时间段期间提供转换数据。
22、 根据权利要求21所述的方法，其中，提供转换数据集包括在帧消隐 时间段开始后将掩码位设定为0,并依次发送表示转换数据集状态的标记和 第二转换数据集。
全文摘要
提供一种液晶显示器(LCD)及其驱动方法。所述LCD包括；提供原始图像数据和用于校正原始图像数据的转换数据集的图形控制器；通过使用转换数据集校正输入的原始图像数据并输出校正后的图像数据的定时控制器；接收校正后的图像数据，选择对应于校正后的图像数据的灰度电压并输出所选择的灰度电压的数据驱动器。液晶面板根据灰度电压的电平显示图像。
文档编号G09G3/36GK101162571SQ20071017015
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月9日 优先权日2006年10月9日
发明者田炳吉 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器(LCD)及其驱动方法，尤其涉及一种能提高图 像显示质量的LCD及其驱动方法。
背景技术：
为满足对于大屏幕的日益增长的需求，近年来，重量轻和体积薄的显示 装置的发展速度和数量已得到增长。例如，具有这样的优点的LCD已被开发 出来，并且被广泛地商品化作为TV/PC监视器。在各种LCD装置中，LCD电视机中的图形控制器与定时控制器对从外 部源接收的图像数据执行信号处理以提高显示质量。所述信号处理一般包括 要求位扩展的伽马校正。经过图形控制器进行的信号处理的图像数据输入到 定时控制器中，且通过定时控制器，根据液晶面板的特性对所述图像数据进 行进一步的信号处理。在这种情况下，在定时控制器和数据驱动器能处理的 图像数据的位数方面存在限制。也就是说，当图像数据的信号处理增加位数以提高显示质量时，得到的图 像数据要通过图形控制器和定时控制器进行多个抖动处理以减少图像数据的 位数。然而，在抖动处理中会产生噪声，从而降低了显示质量。发明内容本发明的例示性实施例提供了一种具有改进的显示质量的液晶显示器。 本发明的例示性实施例还提供了 一种能够提高显示质量的LCD驱动方法。根据本发明的一方面，提供一种LCD,其包括图形控制器、定时控制器、 数据驱动器和液晶面板。图形控制器提供原始图像数据和用于校正多个原始 图像数据的转换数据集，定时控制器利用转换数据集校正输入的原始图像数 据，并输出校正后的图像数据，数据驱动器接收校正后的图像数据，选择对 应于校正后的图像数据的灰度电压并输出所选择的灰度电压。液晶面板根据 灰度电压的电平显示图像。根据本发明的另一方面，提供一种LCD,其包括图形控制器、定时控制器、数据驱动器和液晶面板。图形控制器提供原始图像数据和用于校正原始 图像数据的第 一转换数据集和第二转换数据集，定时控制器校正原始图像数 据。定时控制器通过使用第一转换数据集校正原始图像数据，并输出当前帧 中的第 一校正后的图像数据，接着通过使用前一帧中的第 一校正后的图像数 据和第二转换数据集校正当前帧中的第 一校正后的图像数据，并输出第二校 正后的图像数据。数据驱动器接收第二校正后的图像数据，选择对应于第二 校正后的图像数据的灰度电压，并输出所选择的灰度电压，并且液晶面板根 据灰度电压的电平显示图像。根据本发明的又一方面，提供一种LCD驱动方法。该方法包括提供原 始图像数据和用于校正原始图像数据的转换数据集，采用转换数据集校正原 始图像数据并输出校正后的图像数据，选择对应于校正后的图像数据的灰度 电压并输出所选择的灰度电压，并根据该灰度电压的电平显示图像。
通过参照附图详细说明本发明的例示性实施例，本发明的上述和其他方面和特点将变得更加清楚，其中图1是根据本发明的例示性实施例的液晶显示器的方框图；图2是图解根据本发明的例示性实施例的LCD的图形控制器和定时控制器的方框图；图3是图解图2中示出的转换数据集的传输的信号图； 图4是图解数据转换过程的曲线图； 图5是图解由图2中所示的处理器执行的抖动处理的图； 图6是图解根据本发明的另 一例示性实施例的LCD中的图形控制器和定 时控制器的方框图；图7是图解转换数据集的传输的信号图；图8是根据本发明另一例示性实施例的LCD中的定时控制器的方框图；图9是图解图8中所示数据转换器的操作的图；图IO是根据本发明另一例示性实施例的LCD的方框图n是图解转换数据集的传输的信号图；以及图12是图解根据本发明例示性实施例的LC3D驱动方法的流程图。
具体实施方式
通过参考下面对于例示性实施例和附图的详细说明，本发明的优点和特征 及其实现方法将更容易理解。但本发明可表现为多种不同形式，且不应该被 理解为限于这里提及的例示性实施例。相反，提供这些例示性实施例以便该 公开是充分和完整的，并将本发明的概念完整传达给本领域技术人员，并且 本发明将只由所附权利要求限定。在整个说明书中，相同的附图标记表示相 同的单元。现在将参照附图更加完整地描述本发明，其中，在附图中示出了 各例示性实施例。在本发明中，当不提供原始图像数据的帧消隐时间段期间，从图形控制器 输出转换数据集。为了将转换数据集的输入和原始图像数据的输入区分开， 图中用虚线表示转换数据集的信号输入。图1是根据本发明例示性实施例的液晶显示器10的方框图。参考图1, LCD10包括图形控制器100、定时控制器200、存储器300、 数据驱动器400、栅极驱动器500、液晶面板600和灰度电压发生器700。例 如，LCD 10可以是LCD电视机。图形控制器IOO提供转换数据集LUT、原始图像数据DAT、和多个控制 信号DE、 Hsync、 Vsync和Mclk。转换数据集LUT包括与多个原始图像数据值DAT —对一对应的多个转换 数据值DAT—ACC和DAT_DCC 。原始图像数据值DAT是指m位的红(R)、 绿(G)和蓝(B)数据。转换数据DAT—ACC和DAT一DCC可以是n位数据(r^m)。 转换数据DAT—ACC和DAT—DCC可以是用来进行由自适应色彩校正(ACC) 作为示例的伽马校正的数据，或者是采用动态电容补偿(DCC)来提高液晶响 应速度的lt据。图形控制器IOO输出转换数据集LUT，以用于转换原始图像数据DAT的 伽马特性，或者在不对原始图像数据DAT执行任何转换时提高液晶对定时控 制器200的响应速度。在不提供原始图像数据DAT的帧消隐时间段期间，图 形控制器100可将转换数据集LUT提供给定时控制器200。多个控制信号DE、 Hsync、 Vsync和Mdk包括当输出原始图像数据DAT 以表示输出到定时控制器200的信号是原始图像数据DAT时保持高电平的数 据使能信号DE、表示帧的开始的垂直同步信号Vsync、在每条栅极线开始时 产生的水平同步信号Hsync、以及主定时信号Mdk。定时控制器200采用转换数据集LUT校正原始图像数据DAT,并输出校 正后的图像数据DAT，。更详细地，定时控制器200在帧消隐时间段期间将从图形控制器IOO输出 的转换数据集LUT存储在存储器300中。当m位原始图像数据DAT输入时， 定时控制器200从存储在存储器300中的转换数据集LUT中读取对应于输入 的原始图像数据DAT的n位转换数据DAT_ACC和DAT—DCC,通过使用转 换数据DAT—ACC和DAT—DCC校正原始图像数据DAT,并将m位校正后的 图像数据DAT，輪出到数据驱动器400。特别地，定时控制器200通过使用n 位转换数据DAT—ACC和DAT_DCC修正m位原始图像数据DAT(n2m)的伽 马特性。也就是说，定时控制器200通过位扩展进行伽马校正，通过位减少 进行抖动处理，并输出m位校正后的图像数据DAT'。定时控制器200还分别输出栅极控制信号C0NT1和数据控制信号C0NT2 到栅极驱动器500和数据驱动器400。用于控制栅极驱动器500的操作的栅极控制信号C0NT1包括用来指示栅 极驱动器500的操作开始的垂直同步起始信号STV、用于控制栅极导通电压 的输出时间的栅极时钟信号、用于定义栅极导通信号的脉冲宽度的输出使能 信号等等。用于控制数据驱动器400的操作的数据控制信号C0NT2包括用来指示数 据驱动器400的操作开始的水平同步起始信号、用来控制数据的输出的输出 指令信号等等。数据驱动器400从定时控制器200接收数据控制信号C0NT2和校正后的 图像数据DAT，，选择对应于校正后的图像数据DAT，的灰度电压，并将该灰 度电压》4加于液晶面;^反600。栅极驱动器500响应于从定时控制器200接收的栅极控制信号C0NT1而 依次将外部输入的栅极导通电压Von和栅极关断电压Voff施加到多条栅极线 G,到Gn。液晶面板600包括在由多条数据线到Dm和多条栅极线G,到Gn限定的 区域上形成的多个像素PX。
栅极线G,到Gn基本上在行方向上延伸并彼此平行，数据线D,到Dm基本 上在列方向上延伸并彼此平行。各栅极线G,到Gn和各数据线D,到D,"基本上分别彼此正交。作为从栅极驱动器500输出的栅极导通/关断电压的组合的 栅极信号被施加到栅极线G,到Gn,而从数据驱动器400输出的数据电压被 施加到数据线D,到Dm。相应地，当数据电压被施加到每个像素时，具有与 施加到像素的数据电压和公共电压之间的差值对应的强度的光被透射，由此 显示预定图像。虽然在图1中未示出，但灰度电压发生器700包括多个在被施加驱动电压 AVDD的节点和地之间串联连接的电阻，并对驱动电压AVDD分压以产生多 个灰度电压。灰度电压发生器700中的内部电路可以有多种其它结构。具有上述结构的LCD 10可以提供改善的显示质量。也就是说，因为定时 控制器200通过位扩展和抖动依次执行伽马校正，并将校正后的图像数据 DAT，输出到数据驱动器400，所以本发明的LCD 10通过单个抖动处理获取 校正后的图像数据DAT，，与利用多个抖动处理的传统LCD中的噪声产生相 比，减少了噪声的产生。在下文中，将参照图2到9详细描述根据本发明例示性实施例的LCD。首先，参照图2到5详细描述根据本发明例示性实施例的LCD。图2是 图解根据本发明例示性实施例的LCD的图形控制器和定时控制器的方框图， 图3是图解图2中所示的转换数据集的传输的信号图，图4是图解数据转换 过程的曲线图，而图5是图解由图2中所示的处理器执行的抖动处理的图。 为方便说明，图2中省略了各控制信号，诸如数据使能信号DE、水平同步信 号Hsync、垂直同步信号Vsync和主时钟信号Mclk。虽然图2示出了 m位原 始图像数据和n位转换数据(论m),但下文中假设m和n分别是8和10。当 然，m和n可以取其它值。参见图2,定时控制器201从图形控制器IOI接收用于对原始图像数据 DAT的伽马特性进行转换的转换数据集LUT一ACC，并将转换数据集 LUT_ACC存储在存储器301中。定时控制器201也接收原始图像数据DAT 并输出校正后的、具有改变的伽马特性的图像数据DAT 。更详细地，定时控制器201包括伽马转换器210和抖动处理器220。伽马转换器210将从图形控制器101接收的转换数据集LUT-ACC存储在 存储器301中。
将参考图3详细说明转换数据集LUT_ACC从图形控制器101的传输。 参考图3,在帧消隐时间段期间从图形控制器101输出转换数据集 LUT一ACC。更详细地，图形控制器101在帧消隐时间段开始后发送位掩码Masking。 根据本例示性实施例，图形控制器101通知定时控制器201:已通过将多个 位掩码为0而输出了转换数据集LUT—ACC,并发送标记FLAG。标记FLAG 表示转换数据集LUT_ACC的特性(诸如其类型和尺寸)。图形控制器101接 着将由多个转换数据值DAT_ACC组成的转换数据集LUT_ACC发送给定时 控制器201。原始图像数据DAT与转换数据值DAT—ACC —对 一对应。因为原始图像 数据值DAT的尺寸是8位，转换数据集LUT—ACC包含256个转换数据值 DAT—ACC 。在这种情况下，由于定时控制器201在每个主时钟周期接收一个8位数据 值，所以在2个主时钟周期后它能接收到一个10位转换数据值DAT_ACC。 也就是说，伽马转换器210在512个主时钟周期内接收包含256个转换数据 值DAT_ACC的转换数据集LUT_ACC。然后伽马转换器210以10位为单位 将转换数据集LUT^ACC存储在存储器301中，其中IO位的单位包括IO位 转换数据值DAT一ACC。随后将参照图4详细说明用来转换原始图像数据DAT 的伽马特性、并且与原始图像数据一对一对应的转换数据值DAT_ACC。当数据使能信号DE为高时，图形控制器101也向定时控制器201提供原 始图像数据DAT。伽马转换器201从存储器301中读取与接收到的原始图像数据DAT对应 的10位转换数据DAT^ACC,并将所述转换数据DAT—ACC发送给抖动处理 器220。原始图像数据DAT可以是用于从存储器301读取10位转换数据 DAT—ACC的地址。抖动处理器220接收10位转换数据DAT_ACC并输出8位校正后的图像 数据DAT，到图1中的数据驱动器400,以用于进一步的处理。将稍后参照图 5详细说明抖动处理器200的操作。图4是图解使用转换数据DAT一ACC以转换原始图像数据DAT的伽马特 性的数据转换处理图。参见图4，目标伽马曲线TG和原始伽马曲线G1用x 轴和y轴组成的坐标平面来表达，其中x轴和y轴分别代表灰度值和透射率。 原始伽马曲线Gl代表相对于原始图像数据DAT的灰度值的透射率。对于给 定的原始图像数据DAT的灰度值，目标伽马曲线TG代表与原始伽马曲线 Gl的透射率不同的透射率。当输入的原始图像数据DAT的灰度值为128,在目标伽马曲线TG上与灰 度值128对应的特定透射率为T，在原始伽马曲线G1上与该特定透射率T 对应的转换数据DAT一ACC的灰度值为129.4。也就是说，通过将灰度值为 128的原始图像数据DAT转换为灰度值为129.4的转换凝:据DAT—ACC,原始 伽马曲线G1的伽马特性被改变成目标伽马曲线TG的伽马特性。因此，多个 转换数据值DAT—ACC与多个原始图像数据值DAT —对一对应，但具有与多 个原始图像数据值DAT不同的伽马特性。再次参照图2,在从图形控制器101接收到包括多个转换数据植DAT^ACC 的转换数据集LUT一ACC后，伽马转换器210将多个转换数据值DAT—ACC 存储在存储器301中。当输入原始图像数据DAT时，伽马转换器210修正原 始图像数据DAT的伽马特性，并输出与原始图像数据DAT对应的转换数据 DAT一ACC。为达到高精确的伽马转换，通过增加位数来表示灰度值的小数部分。例如， 当灰度值为128的原始图像数据DAT用8位表示为'10000000'，灰度值为 129.4的转换数据DAT—ACC可以用10位表示为'1000000101，。也就是说，添 加两个位来表示灰度值129.4的小数部分。虽然实施例中转换数据DAT1ACC 从8位原始图像数据DAT通过位扩展而由IO位来表示，但是在其它实施例 中，也可以用和原始图像数据DAT相同的位数或多于IO位来表示。下面参照图5说明图2中所示的抖动处理器220将IO位转换数据 DAT—ACC转换成8位校正后的图像数据DAT，的搡作。10位转换数据DAT—ACC分成高8位数据和低2位数据。低2位为'OO'、'or、 'io'、或'ir。当低2位为'oo，时，4个相邻像素均用高s位数据表示。当低2位为'01，时，4个相邻像素中的3个均用高8位数据表示，而剩下的像 素用下述数据表示，在所述数据中，高8位数据加1。在这种情况下，4个相 邻像素的低2位平均为'01，。为了防止图像抖动，用其中数据的高8位加1 的数据表示的像素的位置在多帧之间移动，如图5所示。类似地，当低2位为'10，时，4个相邻像素中的2个用高8位数据表示， 剩下的2个像素用其中高8位数据加1的数据来表示。当低2位为'11，时，4
个相邻像素中的1个用高8位数据表示，而剩下的3个像素用其中高8位数据加1的数据表示。用其中高8位数据加1的数据表示的像素的位置在多帧 之间移动。例如，如图5所示，像素的位置随着4个连续帧4n、 4n+l、 4n+2 和4n+3变化而变化。现在参照图6和7详细说明根据本发明另 一例示性实施例的LCD。图6 是图解根据本发明另一例示性实施例的LCD中的图形控制器和定时控制器 的方框图，而图7是图解转换数据集的传输的信号图。为说明简要，具有与 图2和3中所示的例示性实施例相同功能的组件均用相同的附图标记标识， 有关它们的说明将省略不再重复。参见图6和7，在帧消隐时间段期间，图形控制器(未示出)向定时控制器 202提供红(R)转换数据集LUT_ACC—R、绿(G)转换数据集LUT—ACC—G和蓝 (B)转换数据集LUT—ACC—B，它们分别对应R原始图像数据值DAT—R、 G 原始图像数据值DAT一G和B原始图像数据值DAT—B 。 R转换数据集 LUT—ACC—R、 G转换数据集LUT—ACC—G和B转换数据集LUT_ACC—B分 别包括与多个R原始图像数据值DAT—R、 G原始图像数据值DAT一G和B原 始图像数据值DAT_B —对一对应的多个R转换数据值、G转换数据值和B 转换数据值。定时控制器202包括R、 G和B伽马转换器211到213,分别接收R转换 数据集LUT—ACC—R、 G转换数据集LUT—ACC_G和B转换数据集 LUT—ACC_B，并将它们存储在存储器302中。由于顺序输入的转换数据集 LUT—ACC—R、 LUT—ACC—G和LUT—ACC—B标识转换数据集LUT—ACC—R、 LUT—ACC—G和LUT—ACC—B,所以标记FLAG—R、 FLAG—G和FLAG—B允 许R、 G和B伽马转换器211到213的每一个选择转换数据集LUT—ACC—R、 LUT—ACC—G和LUT一ACC—B之一。其后，当R原始图像数据值DAT—R、 G原始图像数据值DAT—G和B原 始图像数据值DAT_B被输入时，R、 G和B伽马转换器211至213分别读出 与R原始图像数据、G原始图像数据和B原始图像数据对应的R转换数据 DAT—ACC—R、 G转换数据DAT—ACC—G和B转换数据DAT—ACC_B,并将 其传送给抖动处理器220。抖动处理器220对R转换数据DAT—ACC—R、 G转换数据DAT—ACC—G 和B转换数据DAT_ACC—B进行抖动处理，并输出8位R校正后的图像数据DAT，一R、 8位G校正后的图像数据DAT，_G和8位B校正后的图像数据 DAT，—B。根据本例示性实施例的LCD允许对R原始图像数据DAT—R， G原始图像 数据DAT_G和B原始图像数据DAT一B的每一个的单独的伽马转换，从而提 高显示质量。下面参照图8和9详细说明根据本发明另 一例示性实施例的LCD。图8 是根据本发明另一例示性实施例的LCD中的定时控制器的方框图，而图9是 图解图8中所示的数据转换器的操作的曲线图。尽管图8给出了原始图像数 据和转换数据的尺寸分别为m位和n位(n^m)，但是在下文中假设原始图像 数据和转换数据都是8位。当然，原始图像数据和转换数据可以少于或多于 8位。参见图8,定时控制器203接收转换数据集LUT—DCC并将其存储在存储 器303。为实现上述功能，定时控制器203包括帧存储器304和数据转换器 230，所述数据转换器230采用第n帧的原始图像数据DATn、第n-l帧(前一 帧)的原始图像数据DATn-l和转换数据DAT_DCC,并输出校正后的图像数 据DAT，n。更详细地，图形控制器在帧消隐时间段期间提供用于提高液晶响 应速度的转换数据集LUT_DCC给定时控制器203。数据转换器230将接收到的转换数据集LUT—DCC存储在存储器303中， 并接收第n帧和第n-l帧的原始图像数据DATn和DATn-l。帧存储器304存 储原始图像数据DATn-l并在一帧延迟之后将其发送给数据转换器230。数据转换器230从存储器303中读取对应于第n帧和第n-l帧的原始图像 数据DATn和DATn-l的对的转换数据DAT_DCC,校正第n帧的原始图像数 据DATn并输出校正后的图像数据DAT，n。当原始图像数据DATn和DATn-1的灰度值之间的差大于预定门限值时， 存在对应于第n帧和第n-l帧的原始图像数据DATn和DATn-l的对的转换数 据DAT一DCC。参见图8和9，曲线图的x轴和y轴分别代表帧和灰度值，第一曲线Gl 代表与输入到数据转换器230中的第n帧和第n-l帧对应的原始图像数据 DATn和DATn-l的灰度值。第二曲线G2代表数据转换器230输出的校正后 的图像数据DAT，n的灰度值。当第n帧和第n-1帧的原始图像数据DATn和 DATn-l的灰度值之间的差大于预定门限值(例如，Gray2-Grayl〉S)时，数据转换器230校正第n帧的原始图像数据DATn并输出校正后的具有灰度值 Gray3的图像数据DAT，n,其中Gray3大于第n帧的原始图像数据DATn的 灰度。在这种情况下，校正后的图像数据DAT，n可以与转换数据DAT_DCC相 同。也就是说，数据转换器230从存储器303中读取对应于第n帧和第n-l 帧的原始图像数据DATn和DATn-1的对的、具有灰度值Gray3的转换数据 DAT一DCC ，并输出转换数据DAT_DCC作为校正后的图像数据DAT，n。因此， 只有当原始图像数据DATn和DATn-l的灰度值之间的差大于预定门限值(S) 时，转换数据集LUT一DCC才包括对应于第n帧和第n-1帧的原始图像数据 DATn和DATn-l的对的转换数据DAT_DCC。然而，转换数据DAT—DCC可 以以其它方式与原始图像数据DATn和DATn-1的对对应。在图1中，当校正后的、具有大于原始图像数据DATn的灰度值的灰度值 Gray3的图像数据DAT，n然后被施加到图1所示的液晶面板600时，液晶分 子可被高速倾斜(tilt)。也就是说，通过以这种方式提高液晶的响应速度，可 以提高图1所示的LCD 10的显示质量。虽然图9示出了用于提高液晶响应 速度的数据转换的例示性方法，但是数据转换可以采用其它方式来进行。现在参照图IO和11说明根据本发明另一例示性实施例的LCD。图IO是根据本发明另一例示性实施例的LCD的方框图，而图ll是图解 转换数据集的传输的信号图。为说明简要，具有与图2、图3和图8中所描 述的例示性实施例中相同功能的组件分别通过相同的附图标记来标识，有关 它们的说明将省略不再重复。虽然图IO中示出原始图像数据、第一转换数据和第二转换数据分别是m 位、n位和k位(n^m),但是下文中假设m、 n和k分别是8、 10和8。然而， m、 n和k在其它实施例中可以取不同值。参考图lO和ll,图形控制器(未示出)在帧消隐时间段期间向定时控制器 204提供第一转换数据集LUT_ACC和第二转换数据集LUT_DCC。定时控制 器204将接收到的第一转换数据集LUT_ACC和第二转换数据集LUT—DCC 分别存储在第一存储器301和第二存储器303中，接收原始图像数据DATn, 并输出校正后的图像数据DAT，n-1 。更详细的，图形控制器向定时控制器204提供用于伽马校正的第 一转换数 据集LUT一ACC和用于提高液晶响应速度的第二转换数据集LUT—DCC。
下面参照图11详细说明第一转换数据集LUT一ACC和第二转换数据集 LUT—DCC的传输。图形控制器依次发送位掩码Masking和第一标记 FLAG_A,以通知定时控制器204:用于伽马转换的第 一转换数据集LUT_ACC 已输出。在将第一转换数据集LUT—ACC提供给定时控制器204后，图形控 制器发送第二标记FLAG—D以通知定时控制器204:用于提高液晶响应时间 的第二转换数据集LUT—DCC已输出。接着图形控制器将第二转换数据集 LUT一DCC提供给定时控制器204。定时控制器204包括伽马转换器210、抖动处理器220、帧存储器304以 及数据转换器230。第一标记FALG_A和第二标记FALG_D允许伽马转换器210和数据转换 器230选择性地接收在帧消隐时间段期间图形控制器提供的第一转换数据集 LUT—ACC和第二转换数据集LUT_DCC中的一个。伽马转换器210和数据 转换器230分别将第一转换数据集LUT—ACC和第二转换数据集LUT—DCC 存储在第一存储器301和第二存储器303中。在接收到8位原始图像数据DATn时，伽马转换器210首先读取与原始图 像数据DATn对应的10位第 一转换数据DATn—ACC ，并将第 一转换数据 DATn—ACC传送给抖动处理器220。抖动处理器220将所述10位第 一转换数据DATn一ACC转换成第一 8位校 正后的图像数据DAT，n一ACC ，并将所述第一 8位校正后的图像数据 DAT，n_ACC发送给帧存储器304和数据转换器230。帧存储器304在延迟一帧后将所述第一 8位校正后的图像数据 DAT'n_ACC发送给数据转换器230。数据转换器230接收所述第一校正后的图像数据DATn—ACC和第n-1帧 (前一帧)的第一校正后的图像数据DAT，n-l—ACC，以从第二存储器303中读 取对应于第n帧和第n-1帧的第一校正后的图像数据值DAT'n—ACC和 DAT'n-l—ACC的对的第二转换数据DAT一DCC。然后数据转换器230使用第 二转换数据DAT—DCC以将第n帧的第一校正后的图像数据DAT，n_ACC转 换成第n帧的第二校正后的图像数据DAT，n。具有上述结构的LCD允许使用由图形控制器提供的转换数据集来校正原 始图像数据DATn,从而提供增加的显示质量。也就是说，本例示性实施的 LCD利用单个抖动处理获取校正后的图像数据，从而降低由于多抖动处理产
生的噪声。LCD也允许对于每帧更新在帧消隐时间段期间提供的转换数据集 LUT_ACC和LUT_DCC,从而得到最理想的图像质量。现在参照图12详细说明根据本发明例示性实施例的驱动LCD的方法。图 12是图解根据本发明例示性实施例的驱动LCD方法的流程图。参考图12,在步骤S131,提供原始图像数据和转换数据集。提供转换数据集以用于转换原始图像数据DAT的伽马特性，或者提高液 晶的响应速度。换句话说，转换数据集可以包括用于获得两个目标的第一转 换数据集和第二转换数据集。在不提供原始图像数据的帧消隐时间段期间可 提供所述转换数据集。更详细地，在帧消隐时间段开始后，在发送转换数据 集前，将位掩蔽为0,并发送表示转换数据集特性的标记。，接着，在步骤S132,转换数据集用来校正原始图像数据并输出校正后的 图像数据。转换数据集可以包括与m位原始图像数据对应的n位校正后的图像数据 (r^m)，所述n位校正后的图像数据用于将m位原始图像数据校正为m位校 正后的图像数据。然后，在步骤S134，选择与校正后的图像数据对应的灰度电压并将其施 加到图1中的液晶面板600。根据灰度电压的电平来显示图像。抖动处理中的噪声的噪声。本发明还允许每帧更新转换数据集，从而提供最理想质量的图像。 虽然已结合本发明的例示性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的 精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改和改变。因此，应 当理解上述例示性实施例在所有方面中不是穷举的，而是说明性的。
权利要求
1、一种液晶显示器LCD，包括图形控制器，提供原始图像数据和用于校正原始图像数据的转换数据集，其中所述原始图像数据包括多个原始图像数据值，而所述转换数据集包括多个转换数据值；定时控制器，通过使用转换数据集校正所述原始图像数据并输出校正后的图像数据；数据驱动器，接收所述校正后的图像数据，选择对应于所述校正后的图像数据的灰度电压，并输出所选择的灰度电压；以及液晶面板，根据所述灰度电压的电平显示图像。
2、 根据权利要求1所述的LCD,其中，所述转换数据值与所述多个原始 图像数据值一对一地对应，并且所述原始图像数据的尺寸是m位，而所述转 换数据的尺寸是n位，其中n^n。
3、 根据权利要求2所述的LCD,其中所述转换数据与所述原始图像数据 具有不同的伽马特性。
4、 根据权利要求2所述的LCD,其中，原始伽马曲线和目标伽马曲线在 原始图像数据的给定灰度值处代表不同的透射率，其中，所述转换数据的灰 度值被确定为在所述原始伽马曲线上的对应于特定透射率的灰度值，所述特 定透射率为在所述目标伽马曲线上的、对应于原始图像数据的灰度值的透射 率。
5、 根据权利要求4所述的LCD，其中，所述定时控制器包括 伽马转换器，接收所述原始图像数据，并且通过使用对应于所述原始图像数据的转换数据集来输出n位转换数据；以及抖动处理器，接收所述n位转换数据并输出m位校正后的图像数据。
6、 根据权利要求1所述的LCD，其中，所述转换数据集包括与红R、绿G 和蓝B原始图像数据分别对应的R、 G和B转换数据集，所述R、 G和B转换数 据集分别包括与多个R、 G和B原始图像数据值一对一地对应的多个R、 G和B 转换数据值，其中R、 G和B原始图像数据值的每一个为m位，R、 G和B转换 数据值的每一个为n位，其中r^rn。
7、 根据权利要求6所述的LCD,其中，所述定时控制器包括R伽马转换器，接收It原始图像数据，并由与It原始图像数据对应的R转换数据集中输出n位R转换数据；G伽马转换器，接收G原始图像数据，并由与G原始图像数据对应的G转 换数据集中输出n位G转换数据；B伽马转换器，接收B原始图像数据，并由与B原始图像数据对应的B转换 数据集中输出n位B转换数据；以及抖动处理器，接收所述n位R、 G和B转换数据并输出m位R、 G和B校正后 的图像数据。
8、 根据权利要求1所述的LCD,其中，所述转换数据集包括与当前帧与 前一帧的原始图像数据值对应的转换数据。
9、 根据权利要求8所述的LCD,其中，当当前帧与前一帧的原始图像数 据的灰度值之差大于预定门限值时，所述定时控制器通过使用转换数据校正 当前帧的原始图像数据并输出校正后的图像数据。
10、 根据权利要求1所述的LCD,其中，在不输出原始图像数据的帧消隐 时间段期间，图形控制器提供转换数据集。
11、 根据权利要求10所述的LCD,其中，图形控制器在帧消隐时间段开 始后依次发送位掩码、代表转换数据集的特性的标记、和转换数据集。
12、 一种液晶显示器LCD,包括图形控制器，提供原始图像数据、用于校正多个原始图像数据的第一转 换数据集和第二转换数据集，其中原始图像数据包括多个原始图像数据值， 第一转换数据集包括第一转换数据值，而第二转换数据集包括第二转换数据 值；定时控制器，通过使用第一转换数据集校正原始图像数据，输出当前帧 中的第 一校正后的图像数据，通过使用前一帧的第 一校正后的图像数据和第 二转换数据集来校正当前帧中的第 一校正后的图像数据，并输出第二校正后 的图像数据；数据驱动器，接收第二校正后的图像数据，选择对应于第二校正后的图 像数据的灰度电压，并输出所选择的灰度电压；以及 液晶面板，根据所述灰度电压的电平显示图像。
13、根据权利要求12所述的LCD，其中，在不输出原始图像数据的帧消 隐时间段期间，图形控制器提供第一转换数据集和第二转换数据集。
14、 根据权利要求13所述的LCD，其中第一转换数据值与原始图像数据 值一对一对应，原始图像数据为m位，第一转换数据为n位，其中论m，第二 转换数据值对应当前帧中的第 一校正后的图像数据值和前一帧中的第 一校正 后的图像数据值。
15、 根据权利要求14所述的LCD,其中，原始伽马曲线和目标伽马曲线 在原始图像数据的给定灰度值处代表不同的透射率，其中第 一转换数据的灰 度值被确定为在原始伽马曲线上的对应于特定透射率的灰度值，所述特定透 射率为在目标伽马曲线上的、对应于原始图像数据的灰度值的透射率。
16、 根据权利要求14所述的LCD,其中当当前帧与前一帧中的第一校正 后的图像数据的灰度值之差大于预定门限值时，所述定时控制器通过使用第 二转换数据校正当前帧中的第 一校正后的图像数据并输出第二校正后的图像 数据。
17、 根据权利要求14所述的LCD,其中，所述定时控制器包括 第一存储器，存储第一转换数据集，第二存储器，存储第二转换数据集，伽马转换器，接收原始图像数据，并由与原始图像数据对应的第一转换数据集中输出n位转换数据，抖动处理器，接收n位转换数据并输出第一m位校正后的图像数据，以及 数据转换器，通过使用在第二转换数据集中的与当前帧和前一帧中的第一校正后的图像数据对应的第二转换数据，将当前帧中的第 一校正后的图像数据转换成第二校正后的图像数据。
18、 根据权利要求13所述的LCD,其中，在帧消隐时间段开始后，图形 控制器依次输出位掩码、表示第一转换数据集特性的第一标记、第一转换数 据、表示第二转换数据集特性的第二标记以及第二转换数据。
19、 一种驱动液晶显示器LCD的方法，包括提供原始图像数据值和用于校正多个原始图像数据值的转换数据集，所 述原始图像数据包括原始图像数据值，而所述转换数据集包括转换数据值； 通过使用转换数据集校正原始图像数据并输出校正后的图像数据； 选择对应于校正后的图像数据的灰度电压并输出所选择的灰度电压；和根据所述灰度电压的电平显示图像。
20、 根据权利要求19所述的方法，其中，转换数据值与原始图像数据值一对一地对应，且原始图像数据的尺寸是m位，转换数据的尺寸是n位，其中必T1。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中，在不输出原始图像数据的帧消 隐时间段期间提供转换数据。
22、 根据权利要求21所述的方法，其中，提供转换数据集包括在帧消隐 时间段开始后将掩码位设定为0,并依次发送表示转换数据集状态的标记和 第二转换数据集。
全文摘要
提供一种液晶显示器(LCD)及其驱动方法。所述LCD包括；提供原始图像数据和用于校正原始图像数据的转换数据集的图形控制器；通过使用转换数据集校正输入的原始图像数据并输出校正后的图像数据的定时控制器；接收校正后的图像数据，选择对应于校正后的图像数据的灰度电压并输出所选择的灰度电压的数据驱动器。液晶面板根据灰度电压的电平显示图像。
文档编号G09G3/36GK101162571SQ20071017015
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月9日 优先权日2006年10月9日
发明者田炳吉 申请人:三星电子株式会社
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