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CN100426065C - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

液晶显示装置及其驱动方法 Download PDF

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CN100426065C CNB2006101357793A CN200610135779A CN100426065C CN 100426065 C CN100426065 C CN 100426065C CN B2006101357793 A CNB2006101357793 A CN B2006101357793A CN 200610135779 A CN200610135779 A CN 200610135779A CN 100426065 C CN100426065 C CN 100426065C
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Abstract

本发明提供了液晶显示装置及其驱动方法。该液晶显示装置包括驱动电路，该驱动电路包括数据驱动器，该数据驱动器输入有m位数据信号。该数据驱动器从所述m位数据信号中提取n位数据信号和(m-n)位数据信号，并利用所述n位数据信号来调节所述(m-n)位数据信号的灰度级。液晶板包括在多个帧期间被提供有所述(m-n)位数据信号的像素。

Description

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装置及其驱动方法。
背景技术
传统上，阴极射线管(CRT)已经广泛用作显示装置。已经对用作CRT的替代物的各种平板显示器进行了研究和开发。例如，已经开发出了液晶显示(LCD)装置、等离子体显示板(PDP)、场发射显示器(FED)和电致发光显示器(ELD)。这些平板显示器利用被设置成矩阵结构的多个像素通过有源矩阵驱动方法驱动，该多个像素使用其中的多个薄膜晶体管而被驱动。在这些有源矩阵型平板显示器中，液晶显示(LCD)装置和电致发光显示器(ELD)由于它们的高分辨率、显示色彩的能力以及显示运动图像的优越性而广泛用于笔记本电脑和台式电脑。
通常，LCD装置包括间隔开并彼此相对的两个基板，并且在这两个基板之间插设有液晶分子层。这两个基板包括彼此相对的电极。在这些电极之间施加电压，从而感应出穿过液晶分子层的电场。液晶分子的排列例如根据感应电场的强度而变化，从而改变了LCD装置的光透射率。LCD装置通过改变穿过液晶分子层的电场的强度而显示图像。
如图1和图2所示，LCD装置包括液晶板2、驱动电路26、接口10和电源14。驱动电路26包括选通驱动器20和数据驱动器18、定时控制器12和伽马基准电压生成器16。
液晶板2包括沿着行方向的多条选通线GL1至GLn和沿着列方向的多条数据线DL1至DLm。选通线GL1至GLn以及数据线DL1至DLm彼此交叉以限定多个像素。各个像素均包括薄膜晶体管TFT和液晶电容器LC。液晶电容器LC包括像素电极、公共电极和像素电极与公共电极之间的液晶层。
从诸如计算机的外部系统将数据信号和控制信号输入到接口10。数据信号和控制信号例如是垂直同步信号(vsync)、水平同步信号(hsync)和/或数据时钟(dck)。接口10向定时控制器12提供数据信号和控制信号。定时控制器12生成对选通驱动器20和数据驱动器18进行控制的控制信号，并向数据驱动器18提供数据信号。伽马基准电压生成器生成用于数据驱动器18中的DAC(数模转换器)的伽马基准电压。
数据驱动器18向数据线DL1至DLm输出与数据信号相对应的数据电压。选通驱动器2向选通线GL1至GLn输出选通电压。
向选通线GL1至GLn依次施加On电平选通电压从而使能选通线GL1至GLn以及连接到选通线GL1至GLn的薄膜晶体管TFT。例如，当薄膜晶体管TFT接通时，通过数据线DL1至DLm向像素施加数据电压。因此，向液晶施加了电场并且液晶层的光透射率变化，从而显示图像。
电源14产生用于驱动电路26的驱动电压和用于液晶板2的公共电极的公共电压。
驱动电路26使用低温多晶硅(LTPS)方法直接形成在液晶板2中。
通常，采用8位驱动方法而不是6位驱动方法来操作数据驱动器。当将LTPS方法应用于采用8位驱动方法的LCD装置时，采用8位驱动方法的LCD装置比采用6位驱动方法的LCD装置需要更多的用于驱动电路的空间。这导致驱动电路空间的低效率、面板设计困难、生产成本增加等等。
发明内容
本发明可以消除由于现有技术的局限性和缺点而导致的一个或更多个问题。
在一个实施例中，一种液晶显示装置包括驱动电路，该驱动电路包括数据驱动器，该数据驱动器输入有m位数据信号，从所述m位数据信号中提取m-n位数据信号和n位数据信号，并利用所述n位数据信号调节所述m-n位数据信号的灰度级。液晶板包括在多个帧期间被提供有所述m-n位数据信号的像素。
在一另选实施例中，一种驱动液晶显示装置的方法包括：向数据驱动器输入m位数据信号；从所述m位数据信号中提取m-n位数据信号和n位数据信号；利用所述n位数据信号调节所述m-n位数据信号的灰度级；以及在多个帧期间向液晶板的像素提供所述m-n位数据信号。
应该理解，前述的总体说明和以下详细说明都是示例性和解释性的，仅旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
在附图中：
图1是表示根据现有技术的LCD装置的框图；
图2是表示图1的液晶板的电路图；
图3是表示根据一个实施例的LCD装置的数据驱动器的框图；
图4表示图3的调节器控制器的LUT；
图5表示根据一个实施例的调节器控制器的LUT的示例；
图6表示在各个帧中所有像素具有相同像素状态的示例；
图7表示根据一个实施例的按照帧、行线和列线改变像素状态的方法；以及
图8表示通过图7的方法在各个帧中使所有像素具有不同像素状态的示例。
具体实施方式
图3是表示根据一个实施例的LCD装置的数据驱动器的框图。除了数据驱动器之外，图3的LCD装置与图1-2的LCD装置相同。因此，可省略对相同部分的说明。在图3的LCD装置中，驱动电路可使用LTPS方法直接形成在液晶板中。
在一个实施例中，如图3所示，使用m-n位数据驱动电路通过m位数据驱动方法来操作数据驱动器。数据驱动器包括移位寄存器110、灰度级调节器130、调节器控制器120、锁存器140、电平转换器(shifter)150和DAC(数模转换器)160。移位寄存器110用于m位，而灰度级调节器130、锁存器140、电平转换器150和DAC用于m-n位。在一个示例性实施例中，m和n例如分别为8和2。
用于对应像素的8位数据信号被输入到移位寄存器110。移位寄存器110存储8位数据信号。移位寄存器110分割该8位数据信号。将所分割的数据信号提供给不同的电路，例如灰度级调节器130和调节器控制器120。例如，该8位数据信号的高6位数据信号被提供给灰度级调节器130，该8位数据信号的低2位数据信号被提供给调节器控制器120。
在一个实施例中，低2位数据信号被输入到调节器控制器120。调节器控制器120向灰度级调节器130输出控制信号。该控制信号是利用低2位数据信号和像素状态生成的。该控制信号控制灰度级调节器130的灰度级调节操作。在一个实施例中，调节器控制器120使用查找表(LUT)，其中根据低2位数据信号的值和像素状态来设置控制信号的值。
图4表示图3的调节器控制器的LUT的示例。
在一个实施例中，如图3和图4所示，当低位数据信号具有2位时，存在四(22)个像素状态f0至f3。这四个像素状态f0至f3由四个帧重复。例如根据低2位数据信号和像素状态的组合，在各个帧中调节高6位数据信号的灰度级。通过在四个帧期间进行高6位数据信号的灰度级调节操作，在对应的像素中显示8位数据信号。
在一个实施例中，在控制信号的值为“0”时与控制信号的值为“1”时之间的灰度级调节量不同。当控制信号为“1”时的灰度级调节量高于当控制信号为“0”时的灰度级调节量。例如，当控制信号为“1”时灰度级升高，当控制信号为“0”时灰度级保持不变。为“1”的控制信号使能灰度级调节器130的灰度级调节操作，从而调节灰度级，为“0”的控制信号禁能灰度级调节器130的灰度级调节操作，从而保持灰度级。
在一个示例性实施例中，在第一帧中，像素具有第一状态f0，并且对于所有低2位数据信号，控制信号为“0”。在第二帧中，像素具有第二状态f1，对于“00”和“01”的低2位数据信号，控制信号为“0”，而对于“10”和“11”的低2位数据信号，控制信号为“1”。在第三帧中，像素具有第三状态f2，对于“00”、“01”和“10”的低2位数据信号，控制信号为“0”，而对于“11”的低2位数据信号，控制信号为“1”。在第四帧中，像素具有第四状态f3，对于“00”的低2位数据信号，控制信号为“0”，而对于“01”、“10”和“11”的低2位数据信号，控制信号为“1”。
在一个实施例中，调节器控制器120利用低2位数据信号和像素状态生成控制信号，并且在多个帧期间对高6位数据信号进行灰度级调节操作。当从移位寄存器110中提取低n位数据信号时，可能需要2n像素状态和2n帧来在对应像素中显示被输入到移位寄存器110的m位数据信号。
在一个示例性实施例中，灰度级调节器130根据从调节器控制器120输出的控制信号来调节6位数据信号的灰度级。灰度级调节器130包括计算器，例如加法器。在使用加法器时，该加法器可以对于控制信号“1”向高6位数据信号增加一个灰度级，并且对于控制信号“0”使通过高6位数据信号通过而不进行增加操作。
在一个实施例中，从灰度级调节器130输出的高6位数据信号通过锁存器140、电平转换器150和DAC 160被提供给对应的像素。
图5是表示根据一个实施例的调节器控制器的LUT的示例的图。图6是表示在各个帧中所有像素具有相同像素状态的示例的图。
在一个实施例中，如图5所示，在向调节器控制器(图3的120)输入低2位数据信号时，对于四个帧S至(S+3)存在四个像素状态A至D。在控制信号的值为“X”时，灰度级调节器(图3的130)可将高6位数据信号的灰度级调节成预定的灰度级或者保持该灰度级(即，不进行调节)。在一个示例性实施例中，当控制信号的值为“X+1”时，灰度级调节器调节(升高)高6位数据信号的灰度级，使其比在控制信号的值为“X”时的灰度级高一个灰度级。
如图6所示，像素状态A至D对于所有像素以相同的方式重复变化，例如，当帧S至(S+3)依次进行时，为A然后B然后C然后D(A B CD)。当帧从(S+3)变为(S+4)时，所有像素的像素状态从D变为A。当像素状态从D变为A时，对于“01”、“10”和“11”的低2位数据信号的像素的灰度级立即降低。因为对于“01”、“10”和“11”的低2位数据信号的像素增加，所以亮度也立即降低。这可能导致闪烁。
为了减少闪烁，可以在各个帧中对所有像素均匀分布不同的像素状态。参照图7和图8说明一种均匀分布像素状态的方法。
图7表示根据一个实施例的按照帧、行线以及按照列线改变像素状态的方法。图8表示通过图7的方法在各个帧中使所有像素具有不同像素状态的示例。
如图7所示，四个像素状态A至D对于各个像素通过帧(通过垂直同步信号vsync)以例如A然后B然后C然后D(即，A B C D)的方式循环。在一个实施例中，如图8所示，各个像素根据按照帧的像素状态循环(如图7所示)通过四个帧S到(S+3)重复地具有四个状态A至D。
如图7所示，四个像素状态A至D对于各个列线中的像素按照行线(通过水平同步信号hsync)以例如A然后B然后C然后D(即，A B C D)的方式循环。在一个实施例中，如图8所示，各个列中的像素根据按照行线的像素状态循环(如图7所示)在各个帧中重复地具有四个状态A至D。
如图7所示，四个像素状态A至D对于各个行线中的像素按照列线(通过数据时钟dck)以例如A然后B然后C然后D(即，A B C D)的方式循环。在一个实施例中，如图8所示，各个行线中的像素根据按照列线的像素状态循环(如图7所示)在各个帧中重复地具有四个状态A至D。
在一个实施例中，各个像素根据按照帧的像素状态循环按照四个帧重复地具有四个像素状态。按照行线的像素状态循环与按照列线的像素状态循环不同。在各个帧中，相邻的像素具有不同的像素状态，例如，四个像素状态均匀分布。例如，当帧变化时，瞬时灰度级变化减少，从而减少了闪烁。
对于本领域的技术人员，显然可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖本发明的这些修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
本申请要求2006年10月19日提交的韩国专利申请No.2005-98561的优先权，在此通过任何目的的引用将其并入，如同在本文中完全阐述一样。

Claims (18)

1、一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
驱动电路，该驱动电路具有包括m位数据信号的数据驱动器，其中所述数据驱动器从所述m位数据信号中提取n位数据信号和m-n位数据信号，并利用所述n位数据信号来调节所述m-n位数据信号的灰度级；以及
液晶板，该液晶板包括在多个帧期间被提供有所述m-n位数据信号的像素；
其中，所述数据驱动器包括调节器控制器和灰度级调节器；
所述调节器控制器根据n位数据信号为各多个帧产生控制信号；并且
所述灰度级调节器根据所述控制信号为各多个帧调节m-n位数据信号的灰度级。
2、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述数据驱动器包括：
移位寄存器，该移位寄存器用于接收所述m位数据信号。
3、根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述n位数据信号是所述m位数据信号的低n位，所述m-n位数据信号是所述m位数据信号的高m-n位。
4、根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述调节器控制器包括查找表，在所述查找表中根据所述n位数据信号的值和像素状态的组合对所述控制信号进行列表，所述像素状态的数量与所述多个帧的数量相同。
5、根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述灰度级调节器包括加法器，并且所述控制信号具有使能所述加法器的操作的第一值以及禁能所述加法器的操作的第二值。
6、根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述像素状态的数量为2n，并且当所述控制信号为所述第一值时，所述加法器使所述m-n位数据信号的灰度级增加一个灰度级。
7、根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，相邻像素的像素状态不同。
8、根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，行线中的像素的像素状态以第一方式重复循环，而列线中的像素的像素状态以第二方式重复循环。
9、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述驱动电路位于所述液晶板中。
10、根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，所述驱动电路还包括定时控制器、选通驱动器和伽马基准电压生成器。
11、根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述数据驱动器还包括用于对从所述灰度级调节器输出的所述m-n位数据信号进行处理的锁存器、电平转换器和数模转换器。
12、一种驱动液晶显示装置的方法，该方法包括：
向数据驱动器输入m位数据信号；
从所述m位数据信号中提取m-n位数据信号和n位数据信号；
根据n位数据信号为各多个帧产生控制信号；
根据所述控制信号为各多个帧来调节所述m-n位数据信号的灰度级；以及
在多个帧期间向液晶板的像素提供所述m-n位数据信号。
13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述n位数据信号是所述m位数据信号的低n位，而所述m-n位数据信号是所述m位数据信号的高m-n位。
14、根据权利要求13所述的方法，其中，根据所述n位数据信号的值和像素状态的组合对所述控制信号进行列表，所述像素状态的数量与所述多个帧的数量相同。
15、根据权利要求14所述的方法，其中，调节所述m-n位数据信号的灰度级包括：增加所述m-n位数据信号的灰度级，所述控制信号具有使能所述增加操作的第一值以及禁能所述增加操作的第二值。
16、根据权利要求15所述的方法，其中，所述像素状态的数量为2n，并且当所述控制信号为所述第一值时，使所述m-n位数据信号的灰度级增加一个灰度级。
17、根据权利要求14所述的方法，其中，相邻像素的像素状态不同。
18、根据权利要求17所述的方法，其中，行线中的像素的像素状态以第一方式重复循环，而列线中的像素的像素状态以第二方式重复循环。
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