專利名稱：液晶顯示器的驅動方法及驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，更具體地說，涉及用于能顯示具有良好對比度的圖像的液晶顯示器的驅動方法及驅動裝置。
背景技術：
通常，液晶顯示器(LCD)根據(jù)視頻信號來控制液晶單元的透光率，由此來顯示圖像。目前已經(jīng)實現(xiàn)了使用具有與每個液晶單元相連的開關元件的有源矩陣結構的LCD。并且，LCD已經(jīng)廣泛應用于諸如計算機監(jiān)視器、辦公設備、手機等等的顯示設備。用于有源矩陣LCD的開關元件主要包括薄膜晶體管(TFT)。
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的液晶顯示器驅動裝置的結構示意框圖。參見圖1，該現(xiàn)有技術的LCD驅動裝置包括一液晶顯示板2，該液晶顯示板具有設置在矩陣結構內的m×n個液晶單元Clc，D1至Dm的m條數(shù)據(jù)線，彼此交叉的G1至Gn的n條柵極線和鄰近交叉點設置的薄膜晶體管TFT，把數(shù)據(jù)信號施加到液晶顯示板2的數(shù)據(jù)線D1至Dm上的一數(shù)據(jù)驅動器4，把掃描信號施加到柵極線G1至Gn上的一柵極驅動器6，供給數(shù)據(jù)驅動器4伽瑪電壓的一伽瑪電壓供給器8，使用來自系統(tǒng)20的同步信號來控制數(shù)據(jù)驅動器4和柵極驅動器6的一時序控制器10，一直流至直流轉換器14，下文稱作“DC/DC轉換器”，其使用來自電源12的電壓來生成供給液晶顯示板2的電壓，以及驅動背光18的一轉換器16。系統(tǒng)20將多個信號加到時序控制器上。所提供的信號包括垂直/水平信號Vsync和Hsync、時鐘信號DCLK、數(shù)據(jù)使能信號DE以及R、G、B數(shù)據(jù)。
液晶顯示板2包括設置在矩陣結構內數(shù)據(jù)線D1至Dm與柵極線G1至Gn的交叉點上的多個液晶單元Clc。設置在各個液晶單元Clc上的薄膜晶體管TFT響應于來自柵極線G的掃描信號而把來自各條數(shù)據(jù)線D1至Dm的數(shù)據(jù)信號加到液晶單元Clc上。此外，每個液晶單元Clc都設有一存儲電容Cst。該存儲電容Cst設置在液晶單元Clc的像素電極與前級柵極線之間，從而保持該液晶單元Clc的恒定的電壓?；蛘?，存儲電容Cst可以設置在液晶單元Clc的像素電極與公共電極線之間。
伽瑪電壓供給器8向數(shù)據(jù)驅動器4供給多個伽瑪電壓。數(shù)據(jù)驅動器4響應來自時序控制器10的控制信號CS而把數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R(紅)、G(綠)和B(藍)轉換成相應于灰度值的模擬伽瑪電壓(即數(shù)據(jù)信號)，并把該模擬伽瑪電壓加到數(shù)據(jù)線D1至Dm上。
柵極驅動器6響應來自時序控制器10的控制信號CS而把一掃描脈沖順序地加到柵極線G1至Gn上，從而選擇提供有數(shù)據(jù)信號的液晶顯示板2的水平線。
時序控制器10使用從系統(tǒng)20輸入的垂直/水平同步信號Vsync和Hsync以及時鐘信號DCLK生成控制柵極驅動器6和數(shù)據(jù)驅動器4的控制信號CS。這里，控制柵極驅動器6的控制信號CS包括柵極起始脈沖GSP、柵極移位時鐘GSC以及柵極輸出使能信號GOE等等。此外，控制數(shù)據(jù)驅動器4的控制信號CS包括源極起始脈沖SSP、源極移位時鐘SSC、源極輸出使能信號SOE、極性信號POL等等。時序控制器10重新排列來自系統(tǒng)20的R、G和B數(shù)據(jù)。該時序控制器把重新排列了的R、G和B數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)驅動器4上。
DC/DC轉換器14將從電源12輸入的電壓的電平從3.3V的值增高或降低。該DC/DC轉換器把轉換后的電壓供給液晶顯示板2。這一DC/DC轉換器14生成伽瑪參考電壓、柵極高電壓VGH、柵極低電壓VGL和公共電壓Vcom等等。
轉換器16通過向背光18施加驅動電壓(或驅動電流)來驅動背光18。背光18根據(jù)來自轉換器16的驅動電壓(或驅動電流)來生成光，并把生成的光加到液晶顯示板2上。
為了在以這種方式驅動的液晶顯示板2上顯示生動的圖像，必須顯示出亮度與暗度數(shù)據(jù)之間的明顯對比。然而，由于該現(xiàn)有技術沒有公開提供能顯示所述數(shù)據(jù)的明顯對比的方法，因此難于使用該現(xiàn)有技術的液晶顯示板顯示生動的圖像。此外，由于現(xiàn)有技術中背光18產(chǎn)生的是一恒定的亮度級而不受輸入數(shù)據(jù)的影響，因此難以利用該現(xiàn)有技術的背光單元來顯示動態(tài)鮮活的圖像。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示器的驅動方法及驅動裝置，它們能夠基本上克服由于現(xiàn)有技術的局限和缺點所引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供根據(jù)輸入數(shù)據(jù)具有增強對比度的液晶顯示器的驅動方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供根據(jù)輸入數(shù)據(jù)具有增強對比度的液晶顯示器的驅動裝置。
將在后面的說明中闡明本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點，其中的一部分特征和優(yōu)點將從該說明中顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐而獲悉。本發(fā)明的這些以及其它的優(yōu)點將通過在此撰寫的說明書和權利要求書，以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和得到。
為了實現(xiàn)這些以及其它的優(yōu)點，并且根據(jù)本發(fā)明的意圖，如所表達和概括描述的，該液晶顯示器的驅動方法包括把外部提供的第一數(shù)據(jù)排列到對于每幀的一直方圖內，使用該直方圖產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)，通過提取在亮度分量集中分布那個位置上的峰值來確定一控制值，以及根據(jù)該控制值的灰度級控制背光亮度。
在另一個方面，該液晶顯示器的驅動方法包括把外部提供的數(shù)據(jù)排列到對于每幀的一直方圖內，確定一控制值，其包括提取在亮度分量集中分布那個位置上的峰值，以及根據(jù)該控制值的灰度級控制背光亮度。
在另一個方面，用于液晶顯示器的驅動裝置包括亮度/色彩分離器，從第一數(shù)據(jù)中提取亮度分量；直方圖分析器，把該亮度分量轉換成對于每幀的一直方圖；數(shù)據(jù)處理器，使用該直方圖產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)；控制值提取器，提取在該直方圖的中心部分上的峰值作為控制值；以及背光控制器，響應該控制值而控制背光亮度。
應當理解，上述的一般說明和下面的詳細說明都是示例性和解釋性的，并試圖提供對如所要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。
本文中包括的附圖用于更好地了解本發(fā)明，包括在說明書中并且是說明書的一個構成部分，這些附圖示出本發(fā)明的實施例，與說明書一起來解釋本發(fā)明的原理。通過以下結合附圖對本發(fā)明實施例的詳細說明，本發(fā)明的這些優(yōu)點和其他優(yōu)點將變得更清楚，在附圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的用于液晶顯示器的驅動裝置的結構示意框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于液晶顯示器的一示例性驅動裝置的結構示意框圖；圖3示出了圖2所示的示例性圖片品質增強器的詳細框圖；圖4示出了用圖3所示的示例性直方圖分析器分析的一采樣直方表；圖5示出了用圖3所示的示例性背光控制器來控制背光亮度而劃分的多個區(qū)域；圖6示出了圖3所示的示例性控制值提取器提取控制值的過程流程圖；圖7A-圖7C示出了圖6所示的提取控制值的過程的說明性直方表。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖中說明該實施例的例子。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于液晶顯示器的一示例性驅動裝置的結構示意框圖。參見圖2，根據(jù)上述本發(fā)明實施例的LCD驅動裝置包括具有設置在矩陣結構內的一m×n個液晶單元Clc的液晶顯示板22。LCD包括D1至Dm的m條數(shù)據(jù)線，以及彼此交叉的G1至Gn的n條柵極線。薄膜晶體管(TFT)鄰近于數(shù)據(jù)線與柵極線的交叉點。LCD包括數(shù)據(jù)驅動器24，其把數(shù)據(jù)信號加到液晶顯示板22的數(shù)據(jù)線D1至Dm上，以及柵極驅動器26，其把掃描信號加到柵極線G1至Gn上。LCD進一步包括伽瑪電壓供給器28，用于向數(shù)據(jù)驅動器24供給伽瑪電壓。LCD還包括時序控制器30，其使用來自圖片品質增強器42的第二同步信號來控制數(shù)據(jù)驅動器24和柵極驅動器26。LCD還具有DC/DC轉換器34，其使用來自電源32的電壓來生成供給液晶顯示板22的電壓。在LCD內，轉換器36驅動背光單元38。圖片品質增強器42選擇性地增強輸入到該LCD內的輸入數(shù)據(jù)的對比度，并把相應于該輸入數(shù)據(jù)的亮度控制信號Dimming加到轉換器36上。系統(tǒng)40把第一垂直/水平信號Vsync1和Hsync1、第一時鐘信號DCLK1、第一數(shù)據(jù)使能信號DE1以及第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi加到圖片品質增強器42上。
液晶顯示板22包括設置在矩陣排列內的多個液晶單元Clc。液晶單元設置在數(shù)據(jù)線D1至Dm與柵極線G1至Gn之間的交叉點上。設置在各個液晶單元Clc內的薄膜晶體管TFT響應來自柵極線G0至Gn之一的掃描信號而把來自數(shù)據(jù)線D1至Dm之一的數(shù)據(jù)信號加到液晶單元Clc上。此外，每個液晶單元Clc都設有一存儲電容Cst。存儲電容Cst設置在液晶單元Clc的像素電極與前級柵極線之間?；蛘撸摯鎯﹄娙菘梢栽O置在液晶單元Clc的像素電極與公共電極線之間以保持該液晶單元Clc的恒定電壓。
伽瑪電壓供給器28把多個伽瑪電壓加到數(shù)據(jù)驅動器24上。數(shù)據(jù)驅動器24響應來自時序控制器30的控制信號CS而把數(shù)字視頻數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo轉換成相應于灰度級值的模擬伽瑪電壓(即數(shù)據(jù)信號)，并把該模擬伽瑪電壓加到數(shù)據(jù)線D1至Dm上。
柵極驅動器26響應來自時序控制器30的控制信號CS而把一掃描脈沖順序地加到柵極線G1至Gn上。從而，該柵極驅動器選擇要供給數(shù)據(jù)信號的液晶顯示板22的水平線。
時序控制器30使用從圖片品質增強器42輸入的第二垂直/水平同步信號Vsync2和Hsync2以及第二時鐘信號DCLK2生成控制柵極驅動器26和數(shù)據(jù)驅動器24的控制信號CS。這里，控制柵極驅動器26的控制信號CS包括柵極起始脈沖GSP、柵極移位時鐘GSC以及柵極輸出使能信號GOE等等。此外，控制數(shù)據(jù)驅動器24的控制信號CS包括源極起始脈沖SSP、源極移位時鐘SSC、源極輸出使能信號SOE、極性信號POL等等。時序控制器30重新排列來自圖片品質增強器42的第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo。該時序控制器30把重新排列了的Ro、Go和Bo數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)驅動器24上。
DC/DC轉換器34將從電源32輸入的電壓的電平從3.3V的值增高或降低。該DC/DC轉換器把轉換后的電壓供給液晶顯示板22。這一DC/DC轉換器34生成伽瑪參考電壓、柵極高電壓VGH、柵極低電壓VGL和公共電壓Vcom。
轉換器36把相應于來自圖片品質增強器42的亮度控制信號Dimming的驅動電壓加到背光38上。換言之，從轉換器36加到背光38上的該驅動電壓由來自圖片品質增強器42的亮度控制信號Dimming確定。背光38根據(jù)來自轉換器36的該驅動電壓把光加到液晶顯示板22上。
或者，轉換器36能夠把相應于來自圖片品質增強器42的亮度控制信號Dimming的驅動電流加到背光38上。在此情形中，從轉換器36加到背光38上的該驅動電流由來自圖片品質增強器42的亮度控制信號Dimming確定。背光38根據(jù)來自轉換器36的該驅動電流把光加到液晶顯示板22上。
圖片品質增強器42使用來自系統(tǒng)40的第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi來為每幀提取亮度分量，并生成第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo。通過根據(jù)為每幀提取的亮度分量來改變第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi的灰度級值而得到第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo。在此情形中，圖片品質增強器42生成第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo以使得其相對于輸入數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi具有增強的對比度。
圖片品質增強器42生成相應于所提取的亮度分量的亮度控制信號Dimming。圖片品質增強器42把該亮度控制信號加到轉換器36上。特別地，圖片品質增強器42從亮度分量中提取用于控制背光的一控制值，并使用所提取的控制值來生成亮度控制信號Dimming。這里，圖片品質增強器42把相應于亮度分量的灰度級的背光亮度劃分成至少兩個區(qū)域，并生成亮度控制信號Dimming以使得區(qū)域選擇對應于該控制值。
圖片品質增強器42使用從系統(tǒng)40輸入的第一垂直/水平同步信號Vsync1和Hsync1、第一時鐘信號DCLK1和第一數(shù)據(jù)使能信號DE1來生成第二垂直/水平同步信號Vsync2和Hsync2、第二時鐘信號DCLK2和第二數(shù)據(jù)使能信號DE2。這里，第二數(shù)據(jù)使能信號DE2同步于第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo。
圖3示出了圖2所示的示例性圖片品質增強器的詳細框圖。如圖3所示，圖片品質增強器42包括圖像信號調制器70、背光控制器72和控制單元68。圖像信號調制器70使用第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi來生成第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo。背光控制器72在圖像信號調制器70的控制下生成亮度控制信號Dimming?？刂茊卧?8生成第二垂直/水平同步信號Vsync2和Hsync2、第二時鐘信號DCLK2和第二數(shù)據(jù)使能信號DE2。
圖像信號調制器70從第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi中提取亮度分量Y。圖像信號調制器70生成第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo，其中基于該提取的亮度分量Y而部分地增強對比度。為此目的，圖像信號調制器70包括亮度/色彩分離器50、延遲裝置52、亮度/色彩混合器54、直方圖分析器56以及數(shù)據(jù)控制器58。
亮度/色彩分離器50把第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi分離成亮度分量Y和色度分量U和V。這里，用下面的等式來獲得亮度分量Y和色度分量U和VY＝0.229×Ri+0.587×Gi+0.114×Bi(1)
U＝0.493×(Bi-Y)(2)V＝0.887×(Ri-Y)(3)圖4示出了用圖3所示的示例性直方圖分析器分析的一采樣直方表。直方圖分析器56把每幀的亮度分量Y劃分成對于那幀的灰度級。換言之，直方圖分析器56根據(jù)灰度級來安排每幀的亮度分量Y，從而得到如圖4所示的直方圖。這里，該直方圖的形狀根據(jù)第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi的亮度分量而改變。
數(shù)據(jù)控制器58使用來自直方圖分析器56的分析了的直方圖來生成具有一增強對比度的調制亮度分量YM。特別地，數(shù)據(jù)控制器58能夠使用各種方法來生成調制亮度分量YM。在韓國專利申請Nos.2003-036289、2003-040127、2003-041127、2003-80177、2003-81171、2003-81172、2003-81173以及2003-81175中公開了能夠被上述數(shù)據(jù)控制器58用作為增強圖像對比度的調制方法的示例性方案，這些申請被申請人在先申請，并在此引用。或者，數(shù)據(jù)控制器58能夠使用公知的方法來生成具有一增強對比度的調制分量YM。另一方面，數(shù)據(jù)控制器58能夠參照來自控制值提取器60的一控制值來生成該調制亮度分量YM。
延遲裝置52延遲色度分量U和V直到由數(shù)據(jù)控制器58調制的亮度分量YM產(chǎn)生。此外，延遲裝置52與調制亮度分量YM相同步地把延遲的色度分量VD和UD加到亮度/色彩混合器54上。
亮度/色彩混合器54使用調制亮度分量YM與延遲的色度分量VD和UD來生成第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo。這里，用下面的等式來獲得第二數(shù)據(jù)Ro、Go和BoRo＝YM+0.000×UD+1.140×VD(4)Go＝YM-0.396×UD-0.581×VD(5)Bo＝YM+2.029×UD+0.000×VD(6)由于已經(jīng)使用具有一增強對比度的調制亮度分量YM產(chǎn)生了用亮度/色彩混合器54得到的第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo，因此該第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo具有比第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi增強的對比度。將第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo加到時序控制器30上。
控制器單元68從系統(tǒng)40接收第一垂直/水平同步信號Vsync1和Hsync1、第一時鐘信號DCLK1和第一數(shù)據(jù)使能信號DE1。此外，控制器68與第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo相同步地生成第二垂直/水平同步信號Vsync2和Hsync2、第二時鐘信號DCLK2和第二數(shù)據(jù)使能信號DE2，并把生成的信號Vsync1、Hsync1、DCLK2和DE2加到時序控制器30上。背光控制器72從直方圖分析器56中提取一控制值，并使用提取的控制值生成亮度控制信號Dimming。這里，該控制值控制背光38的亮度上的變化。在含有亮度分量的集中的一個區(qū)域內的峰值被選作為控制值。特別地，將該峰值的灰度級選作為控制值。
圖5示出了用圖3所示的示例性背光控制器來控制背光亮度而劃分的多個區(qū)域。背光控制器72包括控制值提取器60和背光控制64。如圖5所示，背光控制64把亮度分量Y的灰度級劃分成多個范圍，并以這樣的方式，即每個范圍相應于不同的光度來控制背光38。換言之，背光控制64抓住控制值的灰度級，并生成相應于含有該控制值的那個范圍的亮度控制信號Dimming。
控制值提取器60從直方圖分析器56提取控制值以便把該控制值加到背光控制64上。這里，控制值提取器60提取相應于該直方圖的一個特性的控制值。換言之，該控制值提取器60選擇在具有亮度分量的高度集中位置處的峰值。如果將含有亮度分量的高度集中位置處的峰值選作為該控制值，則能夠與數(shù)據(jù)的亮度相一致地調整圖片的亮度。
能夠將該控制值選作為最大頻率值，該值為具有出現(xiàn)在該直方圖內的最高頻率的那個值。然而，如果將該最大頻率值選作為控制值，則具有與來自特定圖像的期望亮度相反的亮度特性的圖像被顯示而引起顯示質量的退化。例如，當月亮在黑色背景上升起時，如果將該最大頻率值選作為控制值，則整個亮度(即相應于月亮的灰度級)被高度控制以便因此不能顯示一期望的圖像。因此，本控制值提取器60選擇亮度分量高度集中的那個位置處的峰值作為該控制值，從而總是在液晶顯示板22上顯示一期望的圖像亮度。
圖6示出了圖3所示的示例性控制值提取器提取控制值的過程流程圖。將參照圖6描述的流程圖詳細說明控制值提取器60的操作過程。參見圖6，首先，在步驟S100，直方圖分析器56按照灰度級順序排列每幀的亮度分量Y，從而生成一直方圖。在此情形中，所生成的亮度分量與第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi相一致而變化。例如，在步驟S100，能夠生成如圖7A所示的直方圖。
圖7A-7C示出了圖6所示的提取控制值的過程的說明性直方表。圖7A中，垂直軸表示出現(xiàn)的頻率，而水平軸表示灰度級。垂直軸中出現(xiàn)的頻率由液晶顯示板22的顯示分辨率確定。例如，如果液晶顯示板22具有1024×768的顯示分辨率，則垂直軸中出現(xiàn)的頻率的最高值被確定為983040。
如果在步驟S100已經(jīng)生成一直方圖，則在步驟S102，控制值提取器60從該直方圖中檢測第一峰值P1。第一峰值P1是具有在該直方圖中出現(xiàn)的最高頻率的一個值(即最大頻率值)。圖7A中，將第一峰值P1選為300000。在步驟S104，控制值提取器60檢測第二峰值P2。第二峰值P2是具有在該直方圖中出現(xiàn)的第二高頻率的一個值。圖7A中，將第二峰值P2選為200000。
在步驟S106，已經(jīng)檢測出第一和第二峰值P1和P2的控制值提取器60生成第一峰值P1與第二峰值P2之間的一個標準化頻差。通過計算第二峰值P2與第一峰值P1之間的差，并用第二峰值P2除該計算出的差來生成該標準化頻差。換言之，在步驟S106生成的頻差是通過從高值P1中減去低值P2，然后用低值P2除該減去后的值而計算出的。例如，在步驟S106，將第一峰值P1減去第二峰值P2后的值為100000，并且如果用第二峰值P2除該減去后的值，則頻差就為0.5。
在步驟S108，控制值提取器60檢查在步驟S106生成的頻差是否超過第一閾值。這里，將第一閾值設置成0.5或是更大。更準確地說，在步驟S106得到的頻差是這樣一個值，該值表示第一峰值P1與第二峰值P2之間的一個標準化頻差。實驗上，如果將第一峰值P1與第二峰值P2之間的頻差設置成0.5或是更大，則大多數(shù)的亮度分量放置在第一峰值P1處。下文中，將假定將第一閾值設置成0.5。
由于在步驟S108頻差高于第一閾值，因此在步驟S126，控制值提取器60將100確定為控制值?？刂浦凳桥c第一峰值相關的灰度級。此后，把在步驟S126確定的控制值加到背光控制器64和數(shù)據(jù)控制器58上。背光控制器64生成亮度控制信號Dimming以使得能夠產(chǎn)生具有相應于該確定的控制值的亮度的光。數(shù)據(jù)控制器58生成調制亮度分量YM以使得能夠根據(jù)該控制值增強對比度。
在本發(fā)明的一實施例中，檢測第一峰值P1與第二峰值P2之間的頻差，當該頻差超過第一閾值時，將第一峰值P1的灰度級設置成一控制值。因此，在上述參考的本發(fā)明實施例中，變得有可能將具有最高亮度的第一峰值選作為控制值，從而調整亮度與數(shù)據(jù)一致。
下文中，將參照圖6和圖7B描述本發(fā)明的另一個實施例。將結合在前的相關描述來簡要做出對圖6的解釋。參見圖6和圖7B，首先，在步驟S100，由直方圖分析器56生成如圖7B所示的直方圖。如果已經(jīng)在步驟S100生成該直方圖，則在步驟S102和S104，控制值提取器60從該直方圖中提取第一峰值P1與第二峰值P2。圖7B中，將第一峰值P1選為300000，將第二峰值P2選為250000。已經(jīng)在步驟S102和S104檢測出第一與第二峰值P1與P2的控制值提取器60在步驟S106計算第一與第二峰值P1與P2之間的頻差。在步驟S106，將通過從第一峰值P1中減去第二峰值P2而得到的值設置成500000，通過用第二峰值P2除該減去后的值而得到的頻差結果為0.2。
在步驟S108，控制值提取器60檢查在步驟S106生成的頻差是否超過第一閾值。在步驟S108，該頻差比第一閾值0.5低。如果在步驟S108將頻差設置得比第一閾值低，則在步驟S110，控制值提取器60生成第一與第二峰值P1與P2之間的一個斜度。通過用沿水平軸的變化量除沿垂直軸的變化量來確定該斜度。圖7B中，將第一與第二峰值P1與P2的垂直軸變化量設置成50000，將水平軸上的水平軸變化量設置成10。因此，在步驟S110將該斜度設置成5000。
在步驟S112，控制值提取器60檢查在步驟S110生成的斜度是否超過第二閾值。這里，將該第二閾值確定為處于數(shù)千，例如1000與9999之間的一個值。更準確地說，第二閾值表示第一峰值P1是否接近于第二峰值P2。實驗上，如果第一與第二峰值P1與P2具有數(shù)千的值，則峰值P1與第二峰值P2以從直方圖上彼此接近的方式來放置，即。實際上，不同地來確定該第二閾值，例如根據(jù)液晶顯示板22的分辨率。下文中，將做出說明，出于解釋目的，假定第二閾值將為1000。
由于在步驟S112已經(jīng)生成的斜度值比第二閾值高，因此在步驟S126，控制值提取器60將控制值確定為100，該值為第一峰值P1的灰度級值。實驗上，如果第一與第二峰值P1與P2之間的斜度超過第二閾值，則大多數(shù)亮度分量鄰近第一峰值P1。因此，當?shù)谝慌c第二峰值P1與P2之間的斜度超過第二閾值時，控制值提取器60將控制值確定為100，該值為第一峰值P1的灰度級值。
此后，把在步驟S126確定的控制值加到背光控制器64和數(shù)據(jù)控制器58上。背光控制器64生成亮度控制信號Dimming以使得能夠產(chǎn)生具有相應于輸入到其內的控制值的亮度的光。數(shù)據(jù)控制器58生成調制亮度分量YM以使得能夠根據(jù)該控制值增強對比度。
下文中，將參照圖6和圖7C做出關于本發(fā)明又一個實施例的解釋。參見圖6和圖7C，首先，在步驟S100，由直方圖分析器56生成如圖7C所示的直方圖(例如，當月亮在黑色背景中升起時)。如果已經(jīng)在步驟S100生成該直方圖，則在步驟S102和S104，控制值提取器60從該直方圖中提取第一峰值P1與第二峰值P2。圖7C中，將第一峰值P1選為200000。將第二峰值P2選為150000。
已經(jīng)在步驟S102和S104檢測出第一與第二峰值P1與P2后，控制值提取器60在步驟S106計算第一與第二峰值P1與P2之間的頻差。在步驟S106，將通過從第一峰值P1中減去第二峰值P2而得到的值設置成50000。通過用第二峰值P2除該減去后的值而得到的相應的頻差約為0.33。
在步驟S108，控制值提取器60檢查在步驟S106生成的頻差是否超過第一閾值。在步驟S108，該頻差比第一閾值0.5低。如果在步驟S108頻差比第一閾值低，則在步驟S110，控制值提取器60生成第一與第二峰值P1與P2之間的一個斜度。圖7C中，將第一與第二峰值P1與P2的垂直軸變化量設置成50000，將水平軸上的水平軸變化量設置成180。因此，在步驟S110該斜度約為278。
在步驟S112，控制值提取器60檢查在步驟S110生成的斜度是否超過第二閾值。這里，在步驟S112計算出的斜度278比第二閾值低。如果頻差低于第二閾值，則在步驟S114，控制值提取器60檢測具有僅次于第二峰值P2的出現(xiàn)頻率的第三峰值P3(即j＝3)。
在步驟S116，在已經(jīng)檢測出第三峰值P3后，控制值提取器60檢查步驟S114至S120的重復循環(huán)是否超過第三閾值。這里，該第三閾值是一個表示步驟S114至S120的最大重復數(shù)目的值，并設置成低于該直方圖的水平軸內的總灰度級數(shù)，例如253或更少的一個值。更準確地說，由于如圖7C所示，該直方圖具有0至255的灰度級，因此將要從該直方圖得到的最大峰值數(shù)設置成256。這里，由于在步驟S114之前已經(jīng)檢測出第一至第三峰值P1至P3，因此將步驟S114至S120的最大重復循環(huán)數(shù)目確定為253或更少。因此，將第三閾值確定為1與253之間的一個值。
在步驟S116，如果重復循環(huán)少于第三閾值，則控制值提取器60生成在步驟S114所生成的峰值(即第三峰值P3)與第二峰值P2之間的頻差。在步驟S118，將通過從第二峰值P2中減去第三峰值P3而得到的值設置為20000，通過用第三峰值P3除該減去后的值20000而得到的相應的頻差約為0.15。這里，在步驟S118可以用第一峰值P1來替代第二峰值P2。
在步驟S120，控制值提取器60檢查在步驟S118生成的頻差是否超過第一閾值。如果在步驟S120該頻差小于第一閾值，則重復步驟S114至S120。與此同時，控制值提取器60在步驟114檢測比在先前的步驟所檢測到的峰值低一級的一個峰值。換言之，如果在先前的步驟已經(jīng)檢測出第三峰值P3，則控制值提取器60檢測具有比第三峰值P3低一級的出現(xiàn)頻率的第四峰值P4，從而重復步驟S116至S120。
控制值提取器60按預定的循環(huán)重復步驟S114至S120以得到第六峰值P6，并且，如果第六峰值P6低于第一閾值，則在步驟S114檢測第七峰值P7。在步驟S118，已經(jīng)檢測出第七峰值P7的控制值提取器60生成第七峰值P7與第二峰值P2(或第一峰值P1)之間的頻差。在步驟S118，將通過從第二峰值P2中減去第七峰值P7而得到的值設置為100000，并且通過用第三峰值P3除該減去后的值，該頻差大約為2。
在步驟S118得到頻差2后，控制值提取器60在步驟S120檢查該頻差是否超過第一閾值。如果該頻差大于第一閾值，則在步驟S124，控制值提取器60得到第一峰值P1與第七峰值P7之間的一個斜度，并得到第二峰值P2與第七峰值P7之間的一個斜度。在步驟S124，第一峰值P1與第七峰值P7之間的斜度為973.5，而第二峰值P2與第七峰值P7之間的斜度為5000。
隨后，控制值提取器60比較在步驟S124得到的斜度的量值以把具有較大斜度的峰值確定為控制值。這里，由于第二峰值P2與第七峰值P7之間的斜度大于第一峰值P1與第七峰值P7之間的斜度，因此將第二峰值P2的灰度級值，該灰度級值為20，確定為控制值。換言之，控制值提取器60將第二峰值P2的灰度級值選作為控制值，這是因為第七峰值P7以接近于第二峰值P2的方式放置，即。這里，如果第七峰值P7與第一峰值P1之間的斜度大于第七峰值P7與第二峰值P2之間的斜度，則將第一峰值P1的灰度級值選作為控制值。
把在步驟S126確定的控制值加到背光控制器64和數(shù)據(jù)控制器58上。背光控制器64生成亮度控制信號Dimming以使得能夠產(chǎn)生具有相應于輸入到其內的控制值的亮度的光。數(shù)據(jù)控制器58生成調制亮度分量YM以使得能夠根據(jù)該控制值增強對比度。
在本發(fā)明的實施例中，如果步驟S114至S120的重復循環(huán)超過第三閾值，則控制值提取器60在步驟S126將一平均值選作為控制值。換言之，在上述的本發(fā)明實施例中，如果在步驟S100至S120未選擇一期望的峰值，則將該直方圖的平均值的灰度級值選作為控制值。因此，當亮度均勻分布于整個范圍時，將該平均值選作為控制值。
或者，在本發(fā)明的另一實施例中，如果步驟S114至S120的重復循環(huán)超過第三閾值，則控制值提取器60能夠按照與現(xiàn)有技術相同的方式來設置數(shù)據(jù)以及背光亮度。換言之，在本發(fā)明的另一實施例中，如果在步驟S100至S120未選擇一期望的峰值，則與現(xiàn)有技術類似地控制背光亮度(即預定亮度)。在此情形中，數(shù)據(jù)對比度也許不被擴大。
轉換器36控制背光38以使得相應于背光控制器64所提供的亮度控制信號Dimming的光能夠加到液晶顯示板22上。換言之，在本發(fā)明的實施例中，與外部提供的第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi的一幀的亮度分量Y相一致產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo，從而顯示一幅生動的圖像。此外，根據(jù)第一數(shù)據(jù)Ri、Gi和Bi的一幀的亮度分量Y來控制背光38的亮度，從而顯示一幅生動的圖像。而且，在本發(fā)明的實施例中，從其上分布了大量亮度的那個區(qū)域提取控制值，因而變得有可能阻止高亮度顯示在暗區(qū)上，或者是阻止低亮度顯示在亮區(qū)上。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，從第一數(shù)據(jù)中提取亮度分量，并使用該提取出的亮度分量來產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)，從而顯示一幅生動的圖像。此外，用從第一數(shù)據(jù)提取出的亮度分量來控制背光的亮度，從而顯示一幅生動的圖像。而且，根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，把亮度分量集中分布處的峰值設置為確定背光的亮度特性的控制值，因而變得有可能阻止高亮度顯示在暗區(qū)上。
對于本領域技術人員來說，很明顯，任何不脫離本發(fā)明的實質和范圍的很明顯的修改和變化都可在本發(fā)明中進行。因此，可以想到本發(fā)明覆蓋了來自于本發(fā)明所附的權利要求及其等同物的范圍之內的修改和變化。
權利要求
1.一種液晶顯示器的驅動方法，包括把外部提供的第一數(shù)據(jù)排列到對于每幀的一直方圖內；使用該直方圖來產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)；通過提取在亮度分量集中分布那個位置上的峰值來確定一控制值；以及根據(jù)該控制值的灰度級控制背光亮度。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于，確定控制值包括從該直方圖提取具有最高出現(xiàn)頻率的第一峰值；從該直方圖提取具有第二最高出現(xiàn)頻率的第二峰值；檢測表示第一峰值與第二峰值之間的出現(xiàn)頻率之差的頻差；以及當該頻差超過第一閾值時，將該第一峰值的灰度級指定為控制值。
3.按照權利要求2的方法，其特征在于，檢測頻差包括用第二峰值除從第一峰值中減去第二峰值而得到的值。
4.按照權利要求2的方法，其特征在于，檢測頻差包括從具有高出現(xiàn)頻率的峰值中減去具有低出現(xiàn)頻率的峰值，以及用該具有低出現(xiàn)頻率的峰值除減去后的值。
5.按照權利要求2的方法，其特征在于，該第一閾值是0.5或更大。
6.按照權利要求2的方法，進一步包括當該頻差低于第一閾值時，檢測第一峰值與第二峰值之間的斜度；以及當該斜度超過第二閾值時，將該第一峰值的灰度級指定為控制值。
7.按照權利要求6的方法，其特征在于，檢測斜度包括用相應于該直方圖水平軸的灰度級變化量來除相應于該直方圖垂直軸的出現(xiàn)頻率變化量。
8.按照權利要求6的方法，其特征在于，該第二閾值處于從1000至9999的范圍內。
9.按照權利要求6的方法，進一步包括當斜度低于第二閾值時，檢測具有僅次于第二峰值的出現(xiàn)頻率的一修改峰值的修改峰值檢測步驟；檢測該修改峰值與第二峰值之間的修改頻差的修改頻率檢測步驟；以及確定該頻差是否超過第一閾值的修改決定步驟。
10.按照權利要求9的方法，其特征在于，當在修改決定步驟中修改頻差低于第一閾值時，重復該修改峰值檢測步驟、修改頻率檢測步驟以及修改決定步驟。
11.按照權利要求10的方法，進一步包括將該修改峰值變?yōu)橐痪哂袃H次于在修改峰值檢測步驟中提取的修改峰值的出現(xiàn)頻率的出現(xiàn)頻率的峰值；以及重復該修改峰值檢測步驟、修改頻率檢測步驟以及修改決定步驟。
12.按照權利要求9的方法，其特征在于，在第三步驟中該修改頻差超過第一閾值，進一步包括此時檢測該修改頻差與第一峰值之間的第一斜度；檢測該修改頻差與第二峰值之間的第二斜度；以及確定第一與第二斜度中每一個的量值。
13.按照權利要求12的方法，其特征在于，第一斜度較大，并將第一峰值的灰度級設置為控制值。
14.按照權利要求12的方法，其特征在于，第二斜度較大，并將第二峰值的灰度級設置為控制值。
15.按照權利要求10的方法，進一步包括檢查修改峰值檢測步驟、修改頻率檢測步驟以及修改決定步驟的重復循環(huán)；以及檢查該重復循環(huán)是否低于第三閾值。
16.按照權利要求15的方法，其特征在于，該第三閾值低于該直方圖水平軸中的總灰度級數(shù)。
17.按照權利要求16的方法，其特征在于，該第三閾值為253或更少。
18.按照權利要求15的方法，其特征在于，該重復循環(huán)超過該第三閾值，并將該直方圖的平均值設置為控制值。
19.按照權利要求15的方法，其特征在于，該重復循環(huán)超過該第三閾值，并控制背光亮度以使得能夠提供預定的光亮度。
20.一種液晶顯示器的驅動方法，包括把外部提供的數(shù)據(jù)排列到對于每幀的一直方圖內；確定一控制值，其包括提取在亮度分量集中分布那個位置上的峰值；以及根據(jù)該控制值的灰度級控制背光亮度。
21.按照權利要求20的方法，其特征在于，確定控制值的步驟包括從該直方圖提取具有最高出現(xiàn)頻率的第一峰值；從該直方圖提取具有第二最高出現(xiàn)頻率的第二峰值；檢測表示第一峰值與第二峰值之間的出現(xiàn)頻率之差的頻差；以及當該頻差超過第一閾值時，將該第一峰值的灰度級指定為控制值。
22.按照權利要求21的方法，其特征在于，檢測頻差包括從具有高出現(xiàn)頻率的峰值中減去具有低出現(xiàn)頻率的峰值，以及用該具有低出現(xiàn)頻率的峰值除減去后的值。
23.按照權利要求21的方法，其特征在于，該第一閾值是0.5或更大。
24.按照權利要求21的方法，進一步包括當該頻差低于第一閾值時，檢測第一峰值與第二峰值之間的斜度；以及當該斜度超過第二閾值時，將該第一峰值的灰度級指定為控制值。
25.按照權利要求24的方法，其特征在于，該第二閾值處于從1000至9999的范圍內。
26.按照權利要求24的方法，進一步包括當斜度低于第二閾值時，檢測具有僅次于第二峰值的出現(xiàn)頻率的一修改峰值；生成該修改峰值與第二峰值之間的修改頻差；以及確定該頻差是否超過第一閾值。
27.按照權利要求26的方法，其特征在于，該修改頻差超過第一閾值，進一步包括此時檢測該修改頻差與第一峰值之間的第一斜度；檢測該修改頻差與第二峰值之間的第二斜度；以及確定第一與第二斜度中每一個的量值。
28.按照權利要求27的方法，其特征在于，第一斜度較大，并將第一峰值的灰度級設置為控制值。
29.按照權利要求27的方法，其特征在于，第二斜度較大，并將第二峰值的灰度級設置為控制值。
30.一種液晶顯示器的驅動裝置，包括亮度/色彩分離器，從第一數(shù)據(jù)中提取亮度分量；直方圖分析器，把該亮度分量轉換成對于每幀的一直方圖；數(shù)據(jù)處理器，使用該直方圖來產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)；控制值提取器，提取在該直方圖的中心部分上的峰值作為控制值；以及背光控制器，響應該控制值而控制背光亮度。
全文摘要
一種液晶顯示器的驅動方法，包括把外部提供的第一數(shù)據(jù)排列到對于每幀的一直方圖內，使用該直方圖產(chǎn)生具有增強對比度的第二數(shù)據(jù)，通過提取在亮度分量集中分布那個位置上的峰值來確定一控制值，以及根據(jù)該控制值的灰度級控制背光亮度。
文檔編號G09G3/36GK1637826SQ200410062518
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權日2003年12月29日
發(fā)明者孫敏鎬, 金起德 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社