專利名稱：顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器包括具有像素電極與共電極的兩個(gè)面板以及夾置于兩個(gè)面板之間的具有介電各向異性的液晶層。像素電極以陣列的形式，并且連接到諸如薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)元件，以逐行接收數(shù)據(jù)電壓。共電極基本上形成在整個(gè)面板上，并接收共電壓。從電路中看，像素電極與共電極及兩者之間的液晶層形成液晶電容器，且液晶電容器與連接在該液晶電容器上的開(kāi)關(guān)元件一起形成像素的基本單元。
液晶顯示器通過(guò)將電壓施加給兩個(gè)電極而在液晶層中形成電場(chǎng)，并調(diào)整該電場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)控制通過(guò)液晶層的光的透射率，從而獲得所需的圖像。為了防止長(zhǎng)時(shí)間施加單方向的電場(chǎng)而導(dǎo)致的液晶層的劣化，按照幀類別、行類別，或像素類別將相對(duì)于共電壓的數(shù)據(jù)電壓極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)。
最近，已經(jīng)進(jìn)行了一些改善液晶顯示器的色移或伽馬校正的努力。在VA模式、ECB模式及TN模式的垂直電場(chǎng)模式中，在提供驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，在灰度區(qū)域中必然會(huì)產(chǎn)生這種色移。采取了兩種方法來(lái)解決這種缺陷。一種方法是以藍(lán)色(B)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行液晶面板的光學(xué)設(shè)計(jì)，另一種方法是轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)，這是用于ACC(實(shí)際顏色補(bǔ)償)或動(dòng)態(tài)伽馬調(diào)整(dynamic gamma adjustment)。然而，同時(shí)采用這兩種方法時(shí)，雖然對(duì)色移的最小化或伽馬校正非常有效，但面板整體亮度將減小約20％。
如圖3所示，若以藍(lán)色B為準(zhǔn)進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將最大灰度電壓設(shè)定為藍(lán)色B亮度最大的3V。但在這個(gè)電壓電平中，雖然藍(lán)色B像素可以顯示出幾乎100％的亮度，但綠色G像素只能呈現(xiàn)出大概80％的亮度，而紅色R像素只能呈現(xiàn)出大概60％的亮度。因此，將導(dǎo)致整體20％的亮度損失，從而降低了顏色的表現(xiàn)度。
即使以紅色R、綠色G及藍(lán)色B全體亮度為準(zhǔn)進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)，將最大灰度電壓設(shè)為3.4V，仍然產(chǎn)生亮度損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，該顯示裝置使色移最小化并且在進(jìn)行伽馬校正和充分顯示顏色的同時(shí)呈現(xiàn)出最大亮度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種具有以下特性的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方法，該顯示裝置包括多條柵極線；多條數(shù)據(jù)線，與柵極線交叉，用于傳輸灰度電壓作為對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電壓，該灰度電壓從多個(gè)灰度電壓中選??；以及多個(gè)像素，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接，用于接收數(shù)據(jù)電壓。像素包括第一彩色像素、第二彩色像素、以及第三彩色像素。第一彩色像素依靠施加的具有在灰度電壓之中最大值的第一電壓呈現(xiàn)出最大亮度，并且第二及第三彩色像素依靠施加的第二及第三電壓呈現(xiàn)出最大亮度，該第二和第三電壓小于第一電壓。
多個(gè)灰度電壓包括一組最大值分別為第一電壓、第二電壓、和第三電壓的第一灰度電壓、第二灰度電壓、和第三灰度電壓。
顯示裝置還可包括信號(hào)控制器，用于接收該圖像數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行信號(hào)處理，以及傳輸該處理后的信號(hào)；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于接收來(lái)自該信號(hào)控制器的該處理后的數(shù)據(jù)，并且將該處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為該數(shù)據(jù)電壓，用于施加到該數(shù)據(jù)線上。
第一彩色像素可為紅色像素。
該顯示裝置還可包括灰度電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生該第一、第二、以及第三電壓并將其施加到該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。
該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器可包括第一、第二、以及第三數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，用于分別基于來(lái)自該灰度電壓產(chǎn)生器的該第一、第二、以及第三電壓，分別產(chǎn)生該第一、第二、以及第三灰度電壓。
該圖像數(shù)據(jù)可包括該圖像數(shù)據(jù)包括分別對(duì)應(yīng)該第一、第二、以及第三彩色像素的第一、第二、以及第三圖像數(shù)據(jù)，并且對(duì)應(yīng)該第二及第三圖像數(shù)據(jù)的灰度值小于對(duì)應(yīng)該第一圖像數(shù)據(jù)的灰度值。
該顯示裝置還可包括灰度電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生該第一電壓并將其施加到該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，并且該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器可包括以數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)來(lái)自該灰度電壓產(chǎn)生器的該第一電壓，將該處理后的第一、第二、以及第三圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為該數(shù)據(jù)電壓。
該顯示裝置可包括數(shù)據(jù)校正器，用于將均具有該最大灰度值的該第二及第三圖像數(shù)據(jù)分別校正為對(duì)應(yīng)該第二及第三電壓的第二及第三灰度數(shù)據(jù)。
該數(shù)據(jù)校正器將該第二及第三圖像數(shù)據(jù)與單獨(dú)的灰度數(shù)據(jù)相聯(lián)系。
該數(shù)據(jù)校正器可包括查詢表，用于提供該第二及第三圖像數(shù)據(jù)與該灰度數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
該數(shù)據(jù)校正器校正該第二及第三圖像數(shù)據(jù)并且對(duì)其進(jìn)行抖動(dòng)處理，以使該第二及第三圖像數(shù)據(jù)具有小于輸入灰度范圍的輸出灰度范圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，具有多個(gè)第一至第三彩色像素的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟產(chǎn)生多個(gè)灰度電壓；接收對(duì)應(yīng)該相應(yīng)第一至第三彩色像素的第一至第三圖像數(shù)據(jù)；對(duì)該第一至第三圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理；以及施加灰度電壓作為對(duì)應(yīng)該第一至第三圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電壓，從多個(gè)灰度電壓中選出該灰度電壓；其中，該第一彩色像素依靠施加的具有在該灰度電壓之中最大值的第一電壓呈現(xiàn)出最大亮度，該第二彩色像素依靠施加的第二電壓呈現(xiàn)出最大亮度，以及該第三彩色像素依靠施加的第三電壓呈現(xiàn)出最大亮度，該第二和第三電壓小于該第一電壓。
該產(chǎn)生該灰度電壓的步驟包括分別產(chǎn)生具有該第一至第三電壓最大值的該第一至第三灰度電壓的子步驟。
該處理該第一至第三圖像數(shù)據(jù)的步驟包括將均具有最大灰度值的該第二及第三圖像數(shù)據(jù)分別校正為對(duì)應(yīng)該第二及第三電壓的第二及第三灰度數(shù)據(jù)的子步驟。


通過(guò)以下參照附圖進(jìn)行更為詳細(xì)的描述可以理解本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器的像素的等效電路圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器亮度特性的曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)校正器和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的框圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的關(guān)于紅色的伽馬曲線的曲線圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的將8位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表現(xiàn)為6位校正數(shù)據(jù)的方法。
具體實(shí)施例方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，現(xiàn)參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。但是本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式，它不局限于在此說(shuō)明的實(shí)施例。
在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，擴(kuò)大了各層的厚度及區(qū)域。在全篇說(shuō)明書(shū)中對(duì)相同元件附上相同的標(biāo)號(hào)，應(yīng)當(dāng)理解的是當(dāng)提到層、膜、區(qū)域、或基片等元件在別的元件“之上”時(shí)，指其直接位于別的元件之上，或者也可能有別的元件介于其間。相反，當(dāng)某個(gè)元件被提到“直接”位于別的元件之上時(shí)，意味著并無(wú)別的元件介于其間。
下面，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器的框圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器的像素的等效電路圖。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器包括液晶面板組件300、柵極驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500上的灰度電壓產(chǎn)生器800、以及用于控制它們的信號(hào)控制器600。
從等價(jià)電路中看出，液晶面板組件300包括多條顯示信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm以及以矩陣形成排列的多個(gè)像素。
顯示信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm包括用于傳輸柵極信號(hào)(也被稱作“掃描信號(hào)”)的多條柵極線G1-Gn以及用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線D1-Dm。柵極線G1-Gn沿平行于像素行的方向延伸，并且數(shù)據(jù)線D1-Dm沿平行于像素列的方向延伸。
各個(gè)像素包括連接到顯示信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm的開(kāi)關(guān)元件Q以及與開(kāi)關(guān)元件Q連接的液晶電容器CLC及存儲(chǔ)電容器CST?？梢愿鶕?jù)需要省略存儲(chǔ)電容器CST。
諸如薄膜晶體管的開(kāi)關(guān)元件Q設(shè)置在下部面板100中，并且具有三極管結(jié)構(gòu)，其帶有分別連接到柵極線G1-Gn及數(shù)據(jù)線D1-Dm的控制端子及輸入端子，和連接到液晶電容器CLC及存儲(chǔ)電容器CST的輸出端子。
液晶電容器CLC連接到下部面板100的像素電極190與上部面板200的共電極270作為兩個(gè)端子，并且?jiàn)A置于兩個(gè)電極190、270之間的液晶層3作為電介質(zhì)。像素電極190連接到開(kāi)關(guān)元件Q上，并且共電極270形成在面板200的整個(gè)表面上以接收共電壓Vcom。在其它實(shí)施例中，共電極270可設(shè)置在下部面板100上，并由此，兩個(gè)電極190、270中的至少一個(gè)形成線狀或棒狀。
在夾置絕緣體時(shí)，用于輔助液晶電容器CLC的存儲(chǔ)電容器CST通過(guò)將設(shè)置在下部面板100上單獨(dú)的信號(hào)線(未示出)與像素電極190重疊而形成。向單獨(dú)信號(hào)線施加諸如共電壓Vcom的預(yù)定電壓?？蛇x地，在將絕緣體夾置于其間時(shí)，存儲(chǔ)電容器CST可通過(guò)將像素電極190與相鄰像素的先前柵極線重疊而形成。
其間，為了呈現(xiàn)出顏色，各個(gè)像素應(yīng)該固有地呈現(xiàn)出原色中的一種(空間分割)，或以時(shí)間順序交替呈現(xiàn)出原色(瞬時(shí)分割)，從而可從原色的空間或瞬時(shí)總和中察覺(jué)到期望的顏色。圖2示出各像素在對(duì)應(yīng)像素電極190的區(qū)域具有紅色、綠色、和藍(lán)色濾色器230的情況的空間分割實(shí)例。在其它實(shí)施例中，濾色器230可形成在像素電極190上面或下面的下部面板100上。
將偏振片(未示出)附著到液晶面板組件300的兩個(gè)面板100、200中至少一個(gè)的外面，以使光偏振。
灰度電壓產(chǎn)生器800產(chǎn)生兩組與像素透射率有關(guān)的灰度電壓。一組灰度電壓相對(duì)于共電壓Vcom具有正值，而另一組灰度電壓相對(duì)于共電壓Vcom具有負(fù)值。
柵極驅(qū)動(dòng)器400連接到液晶面板組件300的柵極線G1-Gn上，以將柵極信號(hào)施加到柵極線G1-Gn。將柵極開(kāi)啟電壓Von與柵極關(guān)閉電壓Voff組合形成柵極信號(hào)。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500連接到液晶面板組件300的數(shù)據(jù)線D1-Dm上，以選取來(lái)自灰度電壓產(chǎn)生器800的灰度電壓，并且將它們作為數(shù)據(jù)信號(hào)施加到像素上。
柵極驅(qū)動(dòng)器400或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500以多個(gè)驅(qū)動(dòng)集成電路芯片的形式直接安裝在液晶面板組件300上，或安裝在柔性印刷電路薄膜(未示出)上，并且可以帶載封裝TCP的形式附著在液晶面板組件300上?？蛇x地，可將柵極驅(qū)動(dòng)器400或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500集成在液晶面板組件300上。
信號(hào)控制器600控制柵極驅(qū)動(dòng)器400及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的操作。
下面，將詳細(xì)地說(shuō)明液晶顯示器的顯示操作。
信號(hào)控制器600接收來(lái)自外部圖形控制器(未示出)的輸入圖像信號(hào)R、G、B及輸入控制信號(hào)，例如垂直同步信號(hào)Vsync和水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘信號(hào)MCLK、以及數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE，用于控制圖像顯示。信號(hào)控制器600根據(jù)液晶面板組件300的操作條件，處理圖像信號(hào)R、G、B?；谳斎雸D像信號(hào)R、G、B及輸入控制信號(hào)，信號(hào)控制器600產(chǎn)生柵極控制信號(hào)CONT1及數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2。信號(hào)控制器600將柵極控制信號(hào)CONT1傳輸?shù)綎艠O驅(qū)動(dòng)器400，并且將數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2和處理后的圖像信號(hào)R′、G′、B′傳輸?shù)綌?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500。
柵極控制信號(hào)CONT1包括用于指示柵極驅(qū)動(dòng)器400開(kāi)始掃描柵極開(kāi)啟電壓Von的掃描開(kāi)始信號(hào)STV，以及用于控制柵極開(kāi)啟電壓Von輸出的至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。
數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用于指示一個(gè)像素行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的水平同步開(kāi)始信號(hào)STH，用于向數(shù)據(jù)線D1-Dm施加相關(guān)數(shù)據(jù)電壓的負(fù)載信號(hào)LOAD，用于相對(duì)于共電壓Vcom反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)電壓極性(在下文中稱為“數(shù)據(jù)電壓極性”)的反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS，以及數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500根據(jù)來(lái)自信號(hào)控制器600的數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2接收相對(duì)于一行像素的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′，并且從灰度電壓產(chǎn)生器800中選取對(duì)應(yīng)各個(gè)圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′的灰度電壓。由此，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500將圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓，用于傳輸?shù)綌?shù)據(jù)線D1-Dm。
柵極驅(qū)動(dòng)器400根據(jù)來(lái)自信號(hào)控制器600的柵極控制信號(hào)CONT1，將柵極開(kāi)啟電壓Von施加到柵極線G1-Gn，以開(kāi)啟連接到該柵極線G1-Gn的開(kāi)關(guān)元件Q。由此，施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm上的數(shù)據(jù)電壓通過(guò)開(kāi)啟的開(kāi)關(guān)元件Q施加到相應(yīng)的像素。
施加到像素的數(shù)據(jù)電壓與共電壓Vcom之間的差值表現(xiàn)為液晶電容器CLC的充電電壓，即，像素電壓。根據(jù)像素電壓的大小來(lái)對(duì)液晶分子進(jìn)行定向，并由此改變通過(guò)液晶層3的光的偏振。經(jīng)由附著到面板100、200上的偏振片，這種偏振的變化表現(xiàn)為光透射率的變化。
經(jīng)過(guò)1水平周期或1H(水平同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE的一個(gè)周期)完成時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500和柵極驅(qū)動(dòng)器400相對(duì)于下一行像素重復(fù)相同的操作。由此，在一個(gè)幀內(nèi)向所有的柵極線G1-Gn順序地施加?xùn)艠O開(kāi)啟電壓Von，從而將數(shù)據(jù)電壓施加到所有的像素。當(dāng)一幀結(jié)束時(shí)，開(kāi)始下一幀，并且控制施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500上的反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS，從而施加到各個(gè)像素的數(shù)據(jù)電壓的極性與前一幀中的極性相反(“幀反轉(zhuǎn)”)。同時(shí)，在一個(gè)幀內(nèi)，根據(jù)反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS的特性，可反轉(zhuǎn)流過(guò)一條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓的極性(例如，行反轉(zhuǎn)或點(diǎn)反轉(zhuǎn))，或可使施加到一行中像素的數(shù)據(jù)電壓極性彼此不同(例如，列反轉(zhuǎn)或點(diǎn)反轉(zhuǎn))。
參照?qǐng)D3及圖4，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可呈現(xiàn)出最大亮度的各個(gè)紅色R、綠色G及藍(lán)色B像素的液晶顯示器。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器亮度特性的曲線圖，圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的框圖。
圖3所示的曲線示出正常黑模式(normally black mode)以及具有5μm單元縫隙的垂直排列VA模式(vertical alignment mode)的液晶顯示器的亮度特性。設(shè)置在Y軸上的亮度值表示相對(duì)的亮度。
如圖3所示，灰度電壓在藍(lán)色B的情況下在3.0V、在綠色G的情況下在3.6V、在紅色R的情況下在4.2V呈現(xiàn)出最大亮度。因此，輸入圖像數(shù)據(jù)的最大值分別對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生最大亮度的灰度電壓(在這里稱為最大灰度電壓)。例如，在使用6位作為灰度電壓值的情況下，灰度電壓值63對(duì)應(yīng)于最大灰度電壓。根據(jù)各個(gè)顏色的亮度特性，分割最大最大灰度電壓，并且將其分配給各個(gè)灰度數(shù)據(jù)。
如圖4所示，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500包括數(shù)據(jù)控制器510、移位寄存器520、數(shù)據(jù)寄存器530、數(shù)據(jù)鎖存器540、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器540、輸出緩沖器560。
數(shù)據(jù)控制器510接收來(lái)自信號(hào)控制器600的處理后的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′，并且將處理后的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′傳輸?shù)綌?shù)據(jù)寄存器530。移位寄存器520根據(jù)來(lái)自信號(hào)控制器600的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK將圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′順序地儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)寄存器530中。將所儲(chǔ)存的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鎖存器540，并且數(shù)據(jù)鎖存器540根據(jù)負(fù)載信號(hào)LOAD將圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′傳輸?shù)綌?shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器550。
數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器550包括紅色用數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器552、綠色用數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器554、藍(lán)色用數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器556。各個(gè)彩色數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器552、554、556包括很好地適用于圖3示出的各顏色的亮度特性的伽馬電路(未示出)，彩色數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器552、554、556從灰度電壓產(chǎn)生器800分別接收最大灰度電壓VR、VG、VB，并且從數(shù)據(jù)鎖存器接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)R′、G′、B′，而且將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電壓。
輸出緩沖器660將數(shù)據(jù)電壓傳輸?shù)较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，以將它們保持在一幀內(nèi)。
如上所述，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500接收各顏色的最大灰度電壓VR、VG、VB，并具有單獨(dú)的伽馬電路，以呈現(xiàn)出各顏色的最大亮度，從而提高顏色的表現(xiàn)度。
以圖3示出的亮度特性曲線圖為例，當(dāng)液晶顯示器規(guī)格改變時(shí)，各顏色的亮度特性也發(fā)生變化。由此，各顏色的最大灰度電壓VR、VG、VB可發(fā)生改變，以使液晶顯示器的實(shí)際亮度特性最優(yōu)化。例如，如上所述，在圖3中對(duì)應(yīng)藍(lán)色最大亮度的最大灰度電壓為3V。由此，灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生3V的最大灰度電壓VB。在不同的液晶顯示裝置中，如果對(duì)應(yīng)藍(lán)色最大亮度的最大灰度電壓為3.5V，灰度電壓發(fā)生器800將產(chǎn)生3.5V的最大灰度電壓VB。另外，灰度電壓產(chǎn)生器800還可產(chǎn)生除最大灰度電壓VR、VG、VB以外的多個(gè)灰度電壓?？蓪㈩~外的灰度電壓施加到各個(gè)彩色數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器552、554、556。除圖3以外，參照的圖5及圖6詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的可呈現(xiàn)出最大亮度的液晶顯示器。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器的數(shù)據(jù)校正器和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的框圖，圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的相對(duì)于紅色的伽馬曲線的曲線圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器包括數(shù)據(jù)校正器610和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500。
數(shù)據(jù)校正器610包括查詢表620。該數(shù)據(jù)校正器610接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)R、G、B并從查詢表620中提取相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)R、G、B的校正的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′，用于輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500。數(shù)據(jù)校正器610可以集成在信號(hào)控制器600中。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500包括數(shù)據(jù)控制器510、移位寄存器520、數(shù)據(jù)寄存器530、數(shù)據(jù)鎖存器540、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器540、輸出緩沖器560。
數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器540包括很好地適用于圖6示出的紅色伽馬曲線特性的伽馬電路(未示出)，并接收紅色最大灰度電壓VR。數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器540根據(jù)伽馬曲線將校正的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電壓。數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器540從灰度電壓產(chǎn)生器800中進(jìn)一步接收多個(gè)灰度電壓并產(chǎn)生數(shù)據(jù)電壓。
圖6示出的伽馬曲線是基于紅色產(chǎn)生的伽馬曲線，并且使用具有0-63灰度值的6位表示灰度數(shù)據(jù)。下面，假設(shè)通過(guò)6位數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器，并且為了方便起見(jiàn)，將均具有數(shù)據(jù)值為i的輸入圖像數(shù)據(jù)R、G、B稱為GR(i)、GG(i)及GB(i)，并且將在圖6中具有灰度值i的灰度數(shù)據(jù)稱為g(i)。
下面，將詳細(xì)說(shuō)明數(shù)據(jù)校正器610的操作。
數(shù)據(jù)校正器610將紅色圖像數(shù)據(jù)R和灰度數(shù)據(jù)以一對(duì)一的對(duì)應(yīng)方式進(jìn)行對(duì)應(yīng)。所以GR(0)＝g(0)，GR(1)＝g(1)，…，GR(63)＝g(63)。即，紅色校正的圖像數(shù)據(jù)R′與圖像數(shù)據(jù)R相同?；叶葦?shù)據(jù)g(63)對(duì)應(yīng)于4.2V的紅色最大灰度電壓VR。
其間，數(shù)據(jù)校正器610校正綠色圖像數(shù)據(jù)G，以使最大輸入數(shù)據(jù)GG(63)對(duì)應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)g(55)?；叶葦?shù)據(jù)g(55)對(duì)應(yīng)于3.6V的綠色最大灰度電壓VG。
在中間灰度值的情況下，適當(dāng)?shù)貙蓚€(gè)輸入數(shù)據(jù)G彼此重疊，以使它們對(duì)應(yīng)于單個(gè)灰度數(shù)據(jù)，從而校正圖像數(shù)據(jù)G。例如，如下面表1中所示，綠色圖像數(shù)據(jù)G可對(duì)應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)。查詢表620提供這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且數(shù)據(jù)校正器610從查詢表620中提取對(duì)應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)G的灰度數(shù)據(jù)，并且將灰度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500作為校正的圖像數(shù)據(jù)G′。
這樣，適當(dāng)?shù)販p少了輸入圖像數(shù)據(jù)G的灰度值以校正圖像數(shù)據(jù)G，從而可產(chǎn)生在很好地適合于最大灰度電壓VG的伽馬特性的綠色伽馬曲線。
表1

同樣地，數(shù)據(jù)校正器610校正藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)B，以使最大輸入數(shù)據(jù)GB(63)對(duì)應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)g(47)。灰度數(shù)據(jù)g(47)對(duì)應(yīng)于3.0V的藍(lán)色最大灰度電壓VB。
在中間灰度值的情況下，適當(dāng)?shù)貙蓚€(gè)輸入數(shù)據(jù)B彼此重疊，以使它們對(duì)應(yīng)于單個(gè)灰度數(shù)據(jù)，從而校正圖像數(shù)據(jù)B。例如，如下面表2中所示，藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)B可對(duì)應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)。查詢表620提供這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且數(shù)據(jù)校正器610從查詢表620中提取對(duì)應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)B的灰度數(shù)據(jù)，并且將灰度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500作為校正的圖像數(shù)據(jù)B′。
這樣，適當(dāng)?shù)販p少了輸入圖像數(shù)據(jù)B的灰度值以校正圖像數(shù)據(jù)B，從而可產(chǎn)生在很好地適合于最大灰度電壓VB的伽馬特性的藍(lán)色伽馬曲線。
表2

將校正數(shù)據(jù)G′、B′設(shè)置在查詢表620中，以使輸入圖像數(shù)據(jù)G、B的最大數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于最大灰度電壓VG、VB，并且從此提取校正的數(shù)據(jù)G′、B′。由此，以很容易的方式校正圖像數(shù)據(jù)G、B，從而可以呈現(xiàn)出各顏色的最大亮度。而且，由于施加單個(gè)的最大灰度電壓VR已經(jīng)足夠了，因此可以直接使用傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，而不需要改變數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500及液晶顯示組件300的設(shè)計(jì)。
除圖5以外，參照?qǐng)D7及圖5詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的液晶顯示器，在其中，當(dāng)保持相同的灰度間距均勻時(shí)，在不降低灰度值的情況下，呈現(xiàn)出最大亮度。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的使用6位校正數(shù)據(jù)表現(xiàn)8位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的方法。
液晶顯示器包括圖5示出的數(shù)據(jù)校正器610和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500。除了數(shù)據(jù)校正器610的校正操作之外，該液晶顯示器與前面所述實(shí)施例基本相同，因此省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
現(xiàn)在將詳細(xì)地說(shuō)明在綠色圖像數(shù)據(jù)G的情況下，將0-63的輸入灰度值轉(zhuǎn)換為具有0-55灰度值范圍的已校正的圖像數(shù)據(jù)G′的方法。
這種數(shù)據(jù)校正提供了0-63灰度值于0-55灰度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從而，在校正前的數(shù)據(jù)的灰度值為0的情況下，校正后的數(shù)據(jù)的灰度值也為0。然而，在校正前的數(shù)據(jù)的灰度值為63的情況下，校正后的數(shù)據(jù)的灰度值為55。將1-62的中間的灰度根據(jù)預(yù)定規(guī)則映射為0-55的已校正的灰度值。這樣，查詢表620提供了0-63的未校正的灰度值與0-55的已校正的灰度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從而，數(shù)據(jù)校正器610可從查詢表620容易地、迅速地提取相應(yīng)的已校正的灰度值。
然而，校正前的灰度值和校正后的灰度值以一對(duì)一對(duì)應(yīng)形式中不會(huì)彼此對(duì)應(yīng)。假設(shè)將0-63灰度值線性地對(duì)應(yīng)于0-55的灰度值。即，如果校正前的數(shù)據(jù)為x，已校正的圖像數(shù)據(jù)為x′＝x×55/63。由此，當(dāng)圖像數(shù)據(jù)G的灰度值為“20”時(shí)，已校正的灰度值為20×55/63＝17.46。然而，為了使用6位的圖像數(shù)據(jù)表示17.46的值，將其除掉小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)值，并且只使用6位形式將整數(shù)17表示為“010001”。
但是，當(dāng)除掉小數(shù)值時(shí)，灰度值的表示不正確，因此對(duì)其進(jìn)行抖動(dòng)(dithering)。例如，可通過(guò)空間相鄰像素中的平均灰度，或通過(guò)相對(duì)于預(yù)定像素的瞬時(shí)加權(quán)平均值來(lái)表示小數(shù)值。這些方法分別被稱為空間抖動(dòng)和瞬時(shí)抖動(dòng)。
由于使用數(shù)字值精確表示小數(shù)值是無(wú)效的，因此可使用幾個(gè)值近似地表示該小數(shù)值。即，將1位、兩個(gè)或以上位添加給6位以表示小數(shù)點(diǎn)以上的整數(shù)值。可使用這些附加的位來(lái)表示小數(shù)值。例如，假設(shè)小數(shù)值為y，其中0≤y＜0.25，則y約為0，0.25≤y＜0.5，則y約為0.25，0.5≤y＜0.75，則y約為0.5，0.75≤y＜1，則y約為0.75?？赏ㄟ^(guò)將數(shù)據(jù)位數(shù)增加2來(lái)表示這些大約的值。例如，將0、0.25、0.5、0.75分別用“00”、“01”、“10”、“11”表示。在灰度值為20的情況下，轉(zhuǎn)換值應(yīng)為17.4。因此，可以用“01000101”表示整數(shù)部分17，并且小數(shù)部分0.46可約為0.25，其可在二進(jìn)制中表示為“01”。由此，灰度值20可表示為“01000101”。
圖7示出使用轉(zhuǎn)換的8位數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生相對(duì)于各個(gè)像素的6位已校正的圖像數(shù)據(jù)的實(shí)例。
如圖7所示，在低兩位2為“00”的情況下，位對(duì)應(yīng)于數(shù)值0，因此，只向所有四個(gè)相鄰像素提供高6位的數(shù)據(jù)。在低兩位2為“01”的情況下，位對(duì)應(yīng)于0.25＝1/4，因此，只向所有四個(gè)相鄰像素中的三個(gè)像素提供高6位的數(shù)據(jù)，并且向剩下一個(gè)像素提供在高位6位加1的數(shù)據(jù)。由此，相鄰四個(gè)像素的平均數(shù)據(jù)的小數(shù)部分為0.25。相似地，在低兩位2為“10”和“11”的情況下，分別向兩個(gè)、一個(gè)像素提供高6位的數(shù)據(jù)。分別向剩下兩個(gè)像素和三個(gè)像素提供在高位6位加1的數(shù)據(jù)?？臻g表示小數(shù)值的方法可被稱為空間抖動(dòng)。
然而，當(dāng)將相同的電壓施加到一個(gè)像素時(shí)，可產(chǎn)生閃爍圖像。因此，可通過(guò)一系列幀表示灰度值的小數(shù)部分作為平均像素?cái)?shù)據(jù)，這被稱為瞬時(shí)抖動(dòng)。
空間抖動(dòng)和瞬時(shí)抖動(dòng)表示的結(jié)合與圖7中示出的相類似。
圖7示出四個(gè)連續(xù)的幀4n、4n+1、4n+2及4n+3下的像素排列。
使用抖動(dòng)，可在不減少灰度值的情況下表示具有相同灰度間距的圖像數(shù)據(jù)，并且可表示最大亮度。
在藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)B的情況下，可將0-63的灰度值轉(zhuǎn)換為0-47的灰度值并可表示為如上面所述的，因此省略其詳細(xì)說(shuō)明。
這里所述的轉(zhuǎn)換涉及使用6為表示圖像數(shù)據(jù)，但是即使在圖像數(shù)據(jù)為8位的情況下，也可實(shí)現(xiàn)相同的擴(kuò)展。
這里說(shuō)明的是正常黑色模式的液晶顯示器，但根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也可同樣地應(yīng)用到正常白色模式的液晶顯示器中。
而且，除紅色R、綠色G以及藍(lán)色B以外，可采用品紅色、黃色、以及青色作為三原色。此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可同樣用于四個(gè)或更多顏色的像素中。
如上所述，不同的最大灰度電壓可被用于各顏色，從而可呈現(xiàn)出各顏色的最大亮度，并且可增加顏色的表現(xiàn)度。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括多條柵極線；多條數(shù)據(jù)線，與所述柵極線交叉，用于傳輸灰度電壓作為對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電壓，從多個(gè)灰度電壓中選取所述灰度電壓；以及多個(gè)像素，與所述柵極線及所述數(shù)據(jù)線連接，用于接收所述數(shù)據(jù)電壓；其中所述像素包括第一彩色像素、第二彩色像素、以及第三彩色像素，所述第一彩色像素依靠施加的第一電壓，呈現(xiàn)出最大亮度，所述第一電壓具有在所述灰度電壓之中的最大值，所述第二彩色像素依靠施加的第二電壓，呈現(xiàn)出最大亮度，所述第三彩色像素依靠施加的第三電壓，呈現(xiàn)出最大亮度，所述第二和第三電壓小于所述第一電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述多個(gè)灰度電壓包括一組最大值分別為所述第一電壓、所述第二電壓、和所述第三電壓的第一灰度電壓、第二灰度電壓、和第三灰度電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，還包括信號(hào)控制器，用于接收所述圖像數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行信號(hào)處理，以及傳輸所述處理后的信號(hào)；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于接收來(lái)自所述信號(hào)控制器的所述處理后的數(shù)據(jù)，并且將所述處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)電壓，用于施加到所述數(shù)據(jù)線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述第一彩色像素包括紅色像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，還包括灰度電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生所述第一、第二、以及第三電壓并將其施加到所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器包括第一、第二、以及第三數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，用于分別基于來(lái)自所述灰度電壓產(chǎn)生器的所述第一、第二、以及第三電壓，分別產(chǎn)生所述第一、第二、以及第三灰度電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中所述圖像數(shù)據(jù)包括分別對(duì)應(yīng)所述第一、第二、以及第三彩色像素的第一、第二、以及第三圖像數(shù)據(jù)；以及對(duì)應(yīng)所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)的灰度值小于對(duì)應(yīng)所述第一圖像數(shù)據(jù)的灰度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，還包括灰度電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生所述第一電壓并將其施加到所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器包括以數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)來(lái)自所述灰度電壓產(chǎn)生器的所述第一電壓，將所述處理后的第一、第二、以及第三圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，還包括數(shù)據(jù)校正器，用于將均具有所述最大灰度值的所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)分別校正為對(duì)應(yīng)所述第二及第三電壓的第一及第二灰度數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中，所述數(shù)據(jù)校正器將所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)與單獨(dú)的灰度數(shù)據(jù)相聯(lián)系。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述數(shù)據(jù)校正器包括查詢表，用于提供所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)與所述灰度數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中，所述數(shù)據(jù)校正器校正所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)并且對(duì)其進(jìn)行抖動(dòng)處理，以使所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)具有小于輸入灰度范圍的輸出灰度范圍。
13.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述顯示裝置包括多個(gè)第一至第三彩色像素，所述方法包括如下步驟產(chǎn)生多個(gè)灰度電壓；接收對(duì)應(yīng)所述相應(yīng)第一至第三彩色像素的第一至第三圖像數(shù)據(jù)；對(duì)所述第一至第三圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理；以及施加灰度電壓作為對(duì)應(yīng)所述第一至第三圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電壓，從多個(gè)灰度電壓中選出所述灰度電壓；其中，所述第一彩色像素依靠施加的具有在所述灰度電壓之中最大值的第一電壓呈現(xiàn)出最大亮度，所述第二彩色像素依靠施加的第二電壓呈現(xiàn)出最大亮度，以及所述第三彩色像素依靠施加的第三電壓呈現(xiàn)出最大亮度，所述第二和第三電壓小于所述第一電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述方法，其中，所述產(chǎn)生所述灰度電壓的步驟包括分別產(chǎn)生具有所述第一至第三電壓最大值的所述第一至第三灰度電壓的子步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述處理所述第一至第三圖像數(shù)據(jù)的步驟包括將均具有最大灰度值的所述第二及第三圖像數(shù)據(jù)分別校正為對(duì)應(yīng)所述第二及第三電壓的第二及第三灰度數(shù)據(jù)的子步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。該裝置包括多條柵極線；多條數(shù)據(jù)線，與柵極線交叉，用于傳輸從多個(gè)灰度電壓中選取灰度電壓作為對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電壓；以及多個(gè)像素，與柵極線及數(shù)據(jù)線連接，用于接收數(shù)據(jù)電壓。像素包括第一彩色像素、第二彩色像素、以及第三彩色像素。第一彩色像素依靠施加的具有在灰度電壓之中最大值的第一電壓呈現(xiàn)出最大亮度，并且第二及第三彩色像素依靠施加的第二及第三電壓呈現(xiàn)出最大亮度，該第二和第三電壓小于第一電壓。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1790474SQ200510131670
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月14日
發(fā)明者李承珪, 樸源祥, 魚(yú)基漢, 尹海榮, 金宰賢, 金尚佑, 鄭基勛, 車(chē)圣恩, 普恩達(dá)列瓦·伊琳娜, 李宰瑛, 林載翊, 張暎珠 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社