CN1815543A - 液晶显示器及其驱动设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明一个实施例包括设置成矩阵的多个像素的液晶显示器及驱动显示装置的设备，包括：信号控制器，将以第一频率输入的输入图像数据(“当前输入图像数据”)转换成以第二频率输出的多个输出图像数据；和数据驱动器，将信号控制器输送的输出图像数据转换成模拟数据电压，并将数据电压施加给像素，其中输出图像数据包括使像素产生最高亮度的最高输出图像数据，且通过比较当前输入图像数据与前一帧输入图像数据(“前一个输入图像数据”)，确定最高输出图像数据。

Description

液晶显示器及其驱动设备 相关申请的交叉参考

本申请要求2004年12月11日提交的韩国专利申请No.10-2004-0104572的优先权，该申请在此全文引作参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器及其驱动设备。

背景技术

通常，液晶显示器(LCD)包括一对具有多个像素电极和公共电极的面板，液晶(LC)层置于两个面板之间，LC层具有介电各向异性。像素电极设置成矩阵，并与诸如薄膜晶体管(TFT)的开关元件相连。通过TFT逐行地为像素电极输送数据电压。公共电极延伸过其中一个面板的整个表面上，并且被提供公共电压。从电路观点看，像素电极和公共电极与设置在它们之间的LC层一起构成LC电容，LC电容与开关元件一起提供用于形成像素的元件。

通过向电极施加电压，LCD在LC层中产生电场，并且通过控制电场的强度以改变入射到LC层上的光的透射率，产生所需的图像。

LCD越来越多地用于显示运动图像，液晶的慢响应时间是一个问题。特别是，随着显示装置尺寸和分辨率的增大，极其希望改进响应时间。

液晶的慢响应时间意味着，像素达到所需的亮度需要花费时间。达到所需亮度的时间取决于产生所需亮度的目标电压与像素的LC电容上以前充电的电压之间的差异。如果电压差较大，则在给定时间内像素不能达到所需亮度。

发明内容

根据本发明一个实施例，包括设置成矩阵的多个像素的液晶显示器和驱动显示装置的设备，包括：信号控制器，将以第一频率输入的输入图像数据(“当前输入图像数据”)转换成将要以第二频率输出的多个输出图像数据；和数据驱动器，将信号控制器输送的输出图像数据转换成模拟数据电压，并将数据电压施加给像素，其中输出图像数据包括使像素产生最高亮度的最高输出图像数据，且通过比较当前输入图像数据与前一帧输入图像数据(“前一个输入图像数据”)，确定最高输出图像数据。

可根据前一个输入图像数据与当前输入图像数据之间的差异，基于临时图像数据中与最高输出图像数据相应的最高临时图像数据，确定最高输出图像数据。

最高输出图像数据可以等于、高于或低于最高临时图像数据。

可将临时图像数据的伽马曲线求平均成当前输入图像数据的伽马曲线。

临时图像数据表示的像素的光量之和，等于当前输入图像数据所表示的像素的光量。

输出图像数据可包括第一输出图像数据和第二输出图像数据，并且第一输出图像数据可高于第二输出图像数据。

可根据前一个输入图像数据与当前输入图像数据之间的差异，基于与第一输出图像数据相应的第一临时图像数据，确定第一输出图像数据。

在当前输入图像数据高于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据可高于第一临时图像数据。

在当前输入图像数据低于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据可低于第一临时图像数据。

在当前输入图像数据等于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据可等于第一临时图像数据。

可基于通过连续地向像素施加与第一临时图像数据和第二临时图像数据相应的数据电压得到的最终平衡状态中的透射率曲线，确定第一输出图像数据。

信号控制器可包括：存储前一个输入图像数据和当前输入图像数据的帧存储器；和图像信号修正器，用于比较来自帧存储器的当前输入图像数据与前一个输入图像数据，并将当前输入图像数据转换成第一和第二输出图像数据。

图像信号修正器可包括：存储第一和第二输出图像数据的查询表；和多路复用器，根据控制信号从查询表中选择第一和第二输出图像数据其中之一。

图像信号修正器可包括：存储第一输出图像数据的第一查询表；存储第二输出图像数据的第二查询表；多路复用器，根据控制信号从第一和第二查询表选择第一和第二输出图像数据其中之一；以及第三查询表，存储以前一个输入图像数据和当前输入图像数据为函数的第一或第二输出图像数据，并根据前一个输入图像数据和当前输入图像数据输出第一或第二输出图像数据。

信号控制器可包括：存储当前输入图像数据和前一个输入图像数据的帧存储器；和图像信号修正器，基于来自帧存储器的当前输入图像数据和前一个输入图像数据，将当前输入图像数据转换成输出图像数据，其中图像信号修正器包括查询表，存储对于前一个输入图像数据和当前输入图像数据对的第一部分的输出图像数据，并通过使用插值得出对于前一个输入图像数据与当前输入图像数据对的第二部分的输出图像数据。

输出图像数据可包括第一输出图像数据和第二输出图像数据，并且第一输出图像数据高于第二输出图像数据。

图像信号修正器可包括：存储用于第一和第二输出图像数据的修正系数的查询表；多路复用器，根据控制信号从查询表选择一个用于第一和第二输出图像数据的修正系数；以及计算器，根据来自多路复用器的一个修正系数、前一个输入图像数据和当前输入图像数据执行插值。

图像信号修正器可包括：存储用于第一输出图像数据的第一修正系数的第一查询表；存储用于第二输出图像数据的第二修正系数的第二查询表；多路复用器，根据控制信号从第一和第二查询表选择第一和第二修正系数其中之一；第三查询表，存储以前一个输入图像数据和当前输入图像数据为函数的第一或第二修正系数，并根据前一个输入图像数据和当前输入图像数据输出第一或第二修正系数；以及计算器，根据来自第三查询表的第一或第二修正系数、前一个输入图像数据和当前输入图像数据执行插值。

第二频率可以为第一频率的两倍。

该显示装置可以为液晶显示器。

附图说明

根据下面参照附图所述的实施例，本发明将更加显而易见，其中：

图1为根据本发明一个实施例的LCD的方框图；

图2为根据本发明一个实施例的LCD的像素的等效电路图；

图3为用于根据本发明一个实施例的LCD的信号控制器的方框图；

图4所示的曲线表示图像数据修正前后的伽马曲线；

图5表示与修正前(a)和修正后(b)的图像数据相应的数据电压；

图6为根据本发明另一实施例的信号控制器的方框图；

图7为根据本发明另一实施例的信号控制器的方框图；

图8所示的曲线表示使用图7中所示信号控制器的LCD的透光率随时间的改变；

图9所示的曲线表示使用图3中所示信号控制器的LCD的透光率随时间的改变；

图10和11为根据本发明实施例的示例性图像信号修正器的方框图；

图12说明根据本发明另一实施例，确定用于包括图7中所示信号控制器的LCD的输出图像数据的方法；以及

图13和14为根据本发明其他实施例的图像信号修正器电路的方框图。

具体实施方式

下面参照附图更充分地描述本发明，在附图中表示出本发明的优选实施例。不过，本发明可以以多种不同的方式实现，不应当理解为限于此处提到的实施例。在附图中，相同附图标记表示相同元件。

在附图中，为了清楚而夸大了层和区域的厚度。在附图中相同附图标记表示相同元件。可知，当提到诸如层、区域或基板的元件处于另一元件“上面”时，其可以直接处于另一元件上面，或者还可以存在中间元件。相反，当提到某一元件“直接处于”另一元件上面时，则不存在中间元件。

下面参照图1和2详细描述根据本发明一个实施例的液晶显示器。

图1为根据本发明一个实施例的LCD的方框图，图2为根据本发明一个实施例的LCD的像素的等效电路图。

参照图1，根据一个实施例的LCD包括液晶(LC)面板组件300、与面板组件300连接的栅驱动器400和数据驱动器500、与数据驱动器500连接的灰度电压发生器800、以及控制上述元件的信号控制器600。

面板组件300包括多个信号线G₁-G_n和D₁-D_m、和多个与信号线G₁-G_n和D₁-D_m相连并大体设置成矩阵的像素PX。在图2所示的结构视图中，面板组件300包括彼此面对的下面板100和上面板200，面板100与200之间夹有LC层3。

信号线包括多条传输栅信号(下面也称作“扫描信号”)的栅线G₁-G_n，和多条传输数据信号的数据线D₁-D_m。栅线G₁-G_n基本上沿行方向延伸，并且大致彼此平行，而数据线D₁-D_m基本上沿列方向延伸，且彼此大致平行。

参照图2，每个像素PX，例如与第i条栅线G_i(i＝1，2，...，n)和第j条数据线D_j(j＝1，2，...，m)相连的像素PX，包括有与信号线G_i和D_j相连的开关元件Q、和与开关元件Q相连的LC电容C_LC和存储电容C_ST。存储电容C_ST的使用是可选的。

开关元件Q设置在下面板100上，且具有三个接线端，即，与栅线G_i相连的控制端、与数据线D_j相连的输入端、以及与LC电容C_LC和存储电容C_ST相连的输出端。

LC电容C_LC包括设置在下面板100上的像素电极190，和设置在上面板200上的公共电极270，作为两端。设置在两个电极190与270之间的LC层3作为LC电容C_LC的电介质。像素电极190与开关元件Q相连，公共电极270被提供公共电压Vcom，并覆盖上面板200的整个表面。与图2不同的是，公共电极270可以设置在下面板100上，并且电极190和270其中至少一个可具有棒或条形状。

存储电容C_ST是LC电容C_LC的辅助电容。存储电容C_ST包括像素电极190和分离的信号线，信号线设置在下面板100上、通过绝缘体与像素电极190重叠、并且被提供诸如公共电压Vcom的预定电压。或者，可由像素电极190和通过绝缘体与像素电极190重叠相邻的栅线(称作前一条栅线)，实现存储电容C_ST。

对于彩色显示器，每个像素唯一地显示一种原色(即空分)，或者每个像素相继地依次显示原色(即时分)，从而认为原色的空间或时间和为所需颜色。原色集的一个例子包括红、绿和蓝色。图2表示空分的一个例子，其中每个像素在面对像素电极190的上面板200区域中包括显示一种原色的滤色器230。或者，滤色器230可以设置在下面板100上的像素电极190上或下。

将一个或多个偏振片(未示出)固定到面板组件300上。

再次参照图1，灰度电压发生器800产生两组与像素的透射率有关的多个(参考)灰度电压。一组中的(参考)灰度电压相对于公共电压Vcom具有正极性，而另一组中的(参考)灰度电压相对于公共电压Vcom具有负极性。

栅驱动器400与面板组件300的栅线G₁-G_n相连，合成栅导通电压Von和栅截止电压Voff以产生施加给栅线G₁-G_n的栅信号。

数据驱动器电路500与面板组件300的数据线D₁-D_m相连，将选自由灰度电压发生器800输送的灰度电压的数据信号，施加给数据线D₁-D_m。不过，当灰度电压发生器800并没有产生所有灰度级的灰度电压所需的所有参考灰度电压时，数据驱动器电路500分割参考灰度电压，产生所有灰度电压，并在灰度电压中选择数据信号。

信号控制器600控制栅驱动器电路400和数据驱动器电路500。

驱动装置400、500、600和800中的每一个可包括至少一个安装在LC面板组件300上或者安装在载带封装(TCP)型挠性印刷电路(FPC)薄膜上的集成电路(IC)芯片，它们被固定于面板组件300上。或者，驱动装置400、500、600和800中的至少一个可以与信号线G₁-G_n和D₁-D_m以及开关元件Q一起集成到面板组件300中。或者，所有驱动装置400、500、600和800都可以集成到单个IC芯片中，不过驱动装置400、500、600和800中的至少一个，或者至少一个处理单元装置400、500、600和800中的至少一个电路元件可以设置在所述单个IC芯片的外部。

从外部图形控制器(未示出)为信号控制器600提供输入图像信号R、G和B，和用于控制其显示的输入控制信号。输入图像信号R、G和B包含用于像素PX的亮度信息，并且亮度具有预定数量，例如1024(＝2¹⁰)、256(＝2⁸)或64(＝2⁶)个灰度级。输入控制信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK和数据使能信号DE。

基于输入控制信号和输入图像信号R、G和B，信号控制器600产生栅控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，并对于适用于面板组件300和数据驱动器500操作的图像信号R、G和B进行处理。信号控制器600将扫描控制信号CONT1发送给栅驱动器400，将经过处理的图像信号DAT和数据控制信号CONT2发送给数据驱动器500。输出图像信号DAT为具有预定数量数值(或灰度)的数字信号。

栅控制信号CONT1包括用于指示开始扫描的扫描起始信号STV、和用于控制栅导通电压Von的输出周期的至少一个时钟信号。扫描控制信号CONT1可包括用于限定栅导通电压Von的持续时间的输出使能信号OE。

数据控制信号CONT2包括水平同步起始信号STH，用于通知开始对一行像素PX进行数据传输；加载信号LOAD，用于指示向数据线D₁-D_m施加数据信号；以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可以包括反转信号RVS，用于将数据信号的电压的极性反转(相对于公共电压Vcom)。

根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500从信号控制器600接收用于该行像素PX的数字图像信号DAT的信息包，将数字图像信号DAT转换成选自灰度电压的模拟数据信号，并将模拟数据信号施加给数据线D₁-D_m。灰度电压发生器800产生的灰度电压的数量，等于数字输出图像信号DAT所代表的灰度级的数量。

栅驱动器电路400根据来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1，将栅导通电压Von施加给栅线G₁-G_n，从而使与其相连的开关晶体管Q导通。然后，施加给数据线D₁-D_m的数据信号通过激活的开关晶体管Q提供给像素PX。

施加给像素PX的数据信号与公共电压Vcom之间的差值，表现为像素PX的LC电容C_LC上的电压，称之为像素电压。LC电容C_LC中的LC分子的取向取决于像素电压的幅值，并且分子取向决定穿过LC层3的光的偏振态。偏振片将光偏振转换成透光率，使得像素PX具有由数据信号的灰度所代表的亮度。

通过以水平周期为单位(也称作“1H”，并等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)重复这一过程，相继地为所有数据线G₁-G_n提供栅导通电压Von，从而将数据信号施加给所有像素PX，显示一帧图像。

当一帧结束之后开始下一帧时，控制施加给数据驱动器500的反转控制信号RVS，将数据信号的极性反转(称之为“帧反转”)。还可以控制反转控制信号RVS，在一帧期间将流入数据线的数据信号的极性反转(例如，行反转和点反转)，或者将一个信息包中数据信号的极性反转(例如，列反转和点反转)。

下面参照图3、4和5详细描述用于根据本发明一个实施例的LCD的信号控制器。

图3为根据本发明一个实施例的LCD的信号控制器的方框图，图4所示的曲线表示图像数据修正前后的伽马曲线，图5表示与修正前(a)和修正后(b)的图像数据相应的数据电压。

如图3中所示，根据本实施例的信号控制器600包括帧存储器610和图像信号修正器电路620。

帧存储器610存储用于一帧的图像数据。

图像信号修正器电路620接收帧存储器610中所存储的图像数据g_r，并将每个图像数据g_r转换成多个输出图像数据，例如，第一输出图像数据g_r1和第二输出图像数据g_r2，并输出这些输出图像数据。具体而言，图像信号修正器620按照一种连续的方式，读取图像数据g_r，将图像数据g_r转换成第一输出图像数据g_r1，并输出第一输出图像数据g_r1。之后，图像信号修正器620再次按照一种连续的方式，读取图像数据g_r，将图像数据g_r转换成第二输出图像数据g_r2，并输出第二输出图像数据g_r2。

数据驱动器500将与用于所有像素的第一输出图像数据g_r1相应的数据电压施加给数据线D₁-D_m，然后将与用于所有像素的第二输出图像数据g_r2相应的数据电压施加给数据线D₁-D_m。

下面，将用于输出第一和第二输出图像数据g_r1和g_r2的周期，以及用于施加与第一和第二输出图像数据g_r1和g_r2相应的数据电压的周期称作场。

由于存储在帧存储器610中的图像数据被读取两次，帧存储器610的读取频率(或输出频率)(fr)是写入频率(或输入频率)(fw)的两倍。从而，如果帧存储器610的输入帧频(fw)等于60Hz，则图像信号修正器620的输出场频和用于施加数据电压的频率等于120Hz。

参照图4，将两个输出图像数据g_r1和g_r2的伽马曲线T1和T2平均，使之等于修正前输入图像数据的伽马曲线Ti。

换言之，认为对于某一像素，第一和第二输出图像数据g_r1和g_r2所代表的光量之和，等于对于该像素修正前的输入图像数据g_r所代表的光量。此处，光量等于发光亮度与保持该发光亮度的时间的乘积。

从而，当输入图像数据g_r代表的亮度表示为T(g_r)，第一输出图像数据g_r1代表的亮度表示为T(g_r1)，并且第二输出图像数据g_r2代表的亮度表示为T(g_r2)时，

2T(g_r)＝T(g_r1)+T(g_r2)

当输入图像数据g_r被转换成两个输出图像数据g_r1和g_r2时，两个输出图像数据g_r1和g_r2其中之一较低或者它们彼此相等。更高的一个输出图像数据被首先输出，然后输出较低的一个，或者相反。对于更高图像数据产生更大数据电压(相对于公共电压)的常黑模式LCD，图5(b)表示当两个输出图像数据g_r1和g_r2中较高的一个被首先输出，然后输出较低一个时的数据电压。图5(a)表示未进行修正的数据电压。

当使两个输出图像数据g_r1和g_r2中较低的一个等于或接近于零时，LCD具有脉冲式驱动的效果。

下面参照图6详细描述根据本发明另一实施例的信号控制器。

图6为根据本发明另一实施例的信号控制器的方框图。

参照图6，根据该实施例的信号控制器600包括第一帧存储器630和图像信号修正器电路640。图像信号修正器电路640包括与第一帧存储器630相连的信号转换器641，与信号转换器641相连的第二帧存储器642，以及与信号转换器641和第二帧存储器642相连的DCC处理器643。

第一帧存储器630和信号转换器641的操作基本上与图3中所示信号控制器600的帧存储器610和图像信号修正器620相同。

即，第一帧存储器630存储用于一帧的以第一频率(fw)输入的图像数据g_r。信号转换器641以第一频率fw一半的第二频率fr读取存储在第一帧存储器630中的图像数据g_r，并将每个图像数据g_r转换成第一和第二临时图像数据g_r1和g_r2，并输出第一和第二临时图像数据g_r1和g_r2。转换的原理如上面参照图4和5所述。

第二帧存储器642存储来自信号转换器641的用于两场的临时图像数据g_r1和g_r2。

DCC处理器643从信号转换器641接收图像数据，从第二帧存储器642接收图像数据。此时，由于与从信号转换器641接收的图像数据相比，从第二帧存储器642接收的图像数据是用于前一帧的，从第二帧存储器642输出的图像数据称作“前一个图像数据”，并表示为g_r-1，从信号转换器641接收的图像数据称作“当前图像数据”。

DCC处理器643将每一个当前图像数据g_r1和g_r2同与之相应的前一个图像数据g_r-1，1和g_r-1，2进行比较，根据比较结果将当前图像数据g_r1和g_r2转换成输出图像数据g_r1′和g_r2′。此时，根据当前图像数据与前一个图像数据之间的差值，输出图像数据低于或高于当前图像数据，并将该操作称作DCC(动态电容性补偿)。

例如，在当前图像数据g_r1和g_r2高于前一个图像数据g_r-1，1和g_r-1，2时，即g_r，p＞g_r-1，p(p＝1，2)时，输出图像数据g_r1′和g_r2′高于当前图像数据g_r1和g_r2。相反，在当前图像数据g_r1和g_r2低于前一个图像数据g_r-1，1和g_r-1，2时，即g_r，p＜g_r-1，p时，输出图像数据g_r1′和g _r2′低于当前图像数据g_r1和g_r2。最后，在当前图像数据g_r1和g_r2等于前一个图像数据g_r-1，1和g_r-1，2时，即g_r，p＝g_r-1，p时，输出图像数据g_r1′和g_r2′等于当前图像数据g_r1和g_r2。

由此，在当前图像数据g_r1和g_r2与前一个图像数据g_r-1，1和g_r-1，2不同时，使输出图像数据g_r1′和g_r2′高于或低于当前图像数据g_r1和g_r2，从而使像素迅速地达到目标亮度。

下面参照图7、8和9详细描述根据本发明另一实施例的信号控制器。

图7为根据本发明另一实施例的信号控制器的方框图。图8所示的曲线表示包括图7中所示信号控制器的LCD的透光率随时间的改变，图9所示的曲线表示包括图3中所示信号控制器的LCD的透光率随时间的改变。

参照图7，根据本实施例的信号控制器600包括帧存储器650和与帧存储器650相连的图像信号修正器660。

帧存储器650存储用于两帧的以第一频率fw接收的图像数据。

图像信号修正器660以作为第一频率的一半的第二频率fr，读取帧存储器650中存储的前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r。图像信号修正器660比较当前输入图像数据g_r和与之相应的前一个输入图像数据g_r-1，并根据比较结果将当前输入图像数据g_r转换成第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′。

如参照图6所描述的，根据当前输入图像数据g_r与前一个输入图像数据g_r-1之间的幅值差异，第一输出图像数据g_r1′等于或高于或低于第一临时图像数据g_r1(或者如参照图3所描述的，图像信号修正器620的第一输出图像数据g_r1)。

例如，在当前输入图像数据g_r高于前一个输入图像数据g_r-1时，即g_r＞g_r-1时，第一输出图像数据g_r1′高于第一临时图像数据g_r1。相反，在当前输入图像数据g_r低于前一个输入图像数据g_r-1时，即g_r＜g_r-1时，第一输出图像数据g_r1′低于第一临时图像数据g_r1。最后，在当前输入图像数据g_r1和g_r2等于前一个输入图像数据g_r-1，1和g_r-1，2时，即g_r＝g_r-1时，第一输出图像数据g_r1′等于第一临时图像数据g_r1。

由此，在当前图像数据g_r1和g_r2与前一个图像数据g_r-1，1和g_r-1，2不同时，使第一输出图像数据g_r1′高于或低于第一临时图像数据g_r1，从而使像素迅速地达到目标亮度。

不过，当确定第二输出图像数据g_r2′时，不采用用于获得第一输出图像数据g_r1′的方法，即DCC。具体而言，当第二输出图像数据g_r2′接近或等于零时，使第二输出图像数据g_r2′等于第二临时图像数据g_r2。

通过实验确定第二输出图像数据g_r2′。例如，将第二输出图像数据g_r2′确定为这样一个数值，使LCD最迅速地达到通过连续施加与第一临时图像数据g_r1和第二临时图像数据g_r2相应的数据电压而获得的平衡状态中的透射率曲线。具体而言，假设输入图像数据从第(r-1)帧变为第r帧，之后保持不变。然后，将第二输出图像数据g_r2′确定为这样一个数值，使得从第(r+1)帧开始，透射率曲线最迅速地达到最终平衡状态。

图8中表示采用如上确定的第一和第二输出图像数据的LCD的透射率，图9中表示采用如图3中确定的第一和第二输出图像数据的LCD的透射率。

在图8和9中，T_i1和T_i2表示不进行图像数据修正时像素的期望透射率。Tt表示进行输入图像数据修正时像素的期望透射率，Ta表示进行输入图像数据修正时像素的实际透射率。由于液晶的慢响应时间，透射率Tt与Ta不同，需要DCC。

当对第一输出图像数据施加DCC，而对第二输出图像数据不施加DCC时，其中第二输出图像数据具有可迅速地导致平衡状态的数值，透射率曲线Ta从图8中所示的第(r+1)帧开始达到平衡状态。

相反，不进行DCC的图9中所示的透射率曲线Ta，在几帧期间是改变的。

可将输入图像数据转换成三个或更多输出图像数据。例如，当输入图像数据被转换成三个输出图像数据时，输出频率可以为输入频率的三倍，可仅对三个输出图像数据中的一个施加DCC，该输出图像数据可产生最高亮度，可通过实验得出其余两个输出图像数据。作为另一个例子，可将四个输入图像数据转换成三对输出图像数据，并仅对最高一对输出图像数据施加DCC。

下面参照图10和11详细描述图像信号修正器的例子。

图10和11为根据本发明实施例的示例性图像信号修正器的方框图。

图10中所示的图像信号修正器660包括查询表L1和与查询表L1连接并接收场选择信号FS的多路复用器661。场选择信号FS按照多种方式确定一个场，例如，通过使用场的奇偶校验或者通过使用计数器。可由信号控制器600或者由外部装置产生场选择信号FS。

查询表L1存储以前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r为函数的第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′，可如上面参照图7所述获得。查询表L1根据前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r，将第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′输出给多路复用器661。

多路复用器661根据场选择信号FS的数值，从查询表L1中选择第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′其中之一。

图11中所示的图像信号修正器660包括第一和第二查询表L21和L22，与第一和第二查询表L21和L22连接的多路复用器662。多路复用器662接收场选择信号FS，且第三查询表L23与多路复用器662相连。

第一和第二查询表L21和L22分别存储如上面参照图7得到的第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′。

在一场结束之后和下一场开始之前，多路复用器662基于场选择信号FS的数值，从第一和第二查询表L1和L2选择第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′其中之一，并输出第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′中所选定的一个。

第三查询表L23存储作为前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r的函数的、来自多路复用器662的第一和第二输出图像数据g_r1′和g_r2′中所选定的一个，并根据前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r，输出第一或第二输出图像数据g_r1′和g_r2′。

此时，为了减小查询表的大小，最好多种原色(例如，红、绿和蓝色)仅使用一个查询表，并对于三种颜色同时进行DCC转换。

下面参照图12，13和14描述根据本发明实施例，由包括图7中所示信号控制器的LCD确定输出图像数据的例子。

在该实施例中，查询表存储与用于某些前一和当前图像数据对的输出图像数据有关的系数，图像信号修正器使用这些系数得到输出图像数据。

图12表示根据本发明另一实施例，由包括图7中所示信号控制器的LCD确定输出图像数据的方法。

为了便于描述，输入图像数据包括x个最高有效位(MSB)和y个最低有效位(LSB)。

对于8位图像数据，由于灰度级的数量等于256，前一个输入图像数据g_r-1与当前输入图像数据g_r的组合的数量等于256×256＝65,536。由于包含用于所有对当前和前一个图像数据g_r和g_r-1的输出图像数据g_r1′和g_r2′的查询表的大小可能极大，最好例如仅将用于某些对当前和前一个图像数据g_r和g_r-1的输出图像数据g_r1′和g_r2′存储到查询表中，作为参考数据，并且根据参考数据通过插值得到用于其余对当前和前一个图像数据g_r和g_r-1的输出图像数据g_r1′和g_r2′。特别是，保存用于具有零LSB的当前和前一个图像数据对g_r和g_r-1的输出图像数据g_r1′和g_r2′，并以这些数据为基础得出对于其余对当前和前一个图像数据g_r和g_r-1的输出图像数据g_r1′和g_r2′，是很简单的。

对于8位图像数据，MSB的位数等于4或3。当MSB的位数等于4时，所存储的输出图像数据g_r1和g_r2′的数量等于17×17。当MSB的位数等于3时，所存储的输出图像数据g_r1′和g_r2′的数量等于9×9。

当MSB的位数等于4时，如图12中所示，前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r分别沿水平轴和垂直轴排列。

根据前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r的MSB数值，将前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r的组合分成多块。由图12中所示的实线包围的正方形区域表示块。位于块边界处的点代表至少其中之一具有零LSB值的前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r的组合。一块内各点的前一个输入图像数据g_r-1具有相同的MSB值，一块内各点的当前输入图像数据g_r也具有相同的MSB值。此外，位于每块左边缘和上边缘上的点的MSB值等于该块内各点的MSB值，而右边缘和下边缘上点的MSB值与该块内各点的MSB值不同。

位于限定块的顶点处的各点的输出图像数据被首先确定，并称作参考数据f。例如，图12表示用于限定一块的四个顶点的四个输出图像数据f₀₀、f₀₁、f₁₀和f₁₁。然后，使用参考数据以及其LSB，计算用于其他点的输出图像数据。

下面描述了一种插值法。

当前输入图像数据g_r的MSB和LSB分别表示为g_r[x+y-1:y]和g_r[y-1:0]，并且前一个输入图像数据g_r-1的MSB和LSB分别表示为g_r-1[x+y-1:y]和g_r-1[y-1:y]。从而，可将参考数据f表示成f(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])＝g_r′(g_r[x+y-1:y]×2^y，g_r-1[x+y-1:y]×2^y)。此处，g_r′表示g_r1′或g_r2′。

通过插值计算图12中所示的块内各点的输出图像数据g_r′。

g＝f₀₀+p×g_r-1[y-1:0]/2^y+q×g_r[y-1:0]/2^y+r×g_r-1[y-1:0]×g_r[y-1:0]/2^2y

其中α和β分别等于前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r的LSB除以块长度2^y，并且0≤α＜1，0≤β＜1。

此处，

p(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])＝f₀₁-f₀₀＝f(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y]+1)-f(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])；

  q(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])＝f₁₀-f₀₀

  ＝f(g_r[x+y-1:y]+1，g_r-1[x+y-1:y])-f(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])；和

  r(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])＝f₀₀+f₁₁-f₀₁-f₁₀

  ＝f(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y])+f(g_r[x+y-1:y]+1，g_r-1[x+y-1:y]+1)-f(g_r[x+y-1:y]，g_r-1[x+y-1:y]+1)-f(g_r[x+y-1:y]+1，g_r-1[x+y-1:y])。

(公式1)

可通过操作计算除系数f以外的系数p、q和r，不过可能会使处理时间较长。从而，为了节省处理时间，可将系数p、q和r存储到查询表中。

由此，可得到针对输入图像数据g_r的第一输出图像数据g_r1＇和第二输出图像数据g_r2＇。注意，上述插值法仅是一个例子，存在多种插值方案。

图13和14为根据本发明其他实施例的图像信号修正器的方框图，如上所述修正图像信号。

图13中所示的图像信号修正器660包括查询表L3；与查询表L3相连的多路复用器663，多路复用器663接收场选择信号FS；以及与多路复用器663相连并且接收前一和当前输入图像数据g_r-1和g_r的计算器664。

查询表L3存储用于第一输出图像数据g_r1′的参考数据f₁和系数p₁、q₁和r₁(下面称之为第一修正系数)，以及用于第二输出图像数据g_r2′的参考数据f₂和系数p₂、q₂和r₂(下面称之为第二修正系数)。将第一和第二修正系数存储为前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r的函数。查询表L3根据前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r，将第一修正系数f₁、p₁、q₁和r₁以及第二修正系数f₂、p₂、q₂和r₂输出给多路复用器663。

多路复用器663基于场选择信号FS的数值，选择第一修正系数f₁、p₁、q₁和r₁以及第二修正系数f₂、p₂、q₂和r₂其中之一。

计算器664从多路复用器663接收第一和第二修正系数f₁、p₁、q₁、r₁、f₂、p₂、q₂和r₂中所选定的一个，以及前一和当前输入图像数据g_r-1和g_r的LSB，并执行公式1中所示的操作，产生第一输出图像数据g_r1＇或第二输出图像数据g_r2′。

可明显减小用于产生输出图像数据g_r1′和g_r2′的插值量，查询表的大小以及数据处理时间。

图14中所示的图像信号修正器620包括第一和第二查询表L41和L42；与第一和第二查询表L41和L42相连的多路复用器630，多路复用器630接收场选择信号FS；与多路复用器630相连并接收前一和当前输入图像数据g_r-1和g_r的第三查询表L43；以及与第三查询表L43相连并接收前一和当前输入图像数据g_r-1和g_r的计算器640。

第一和第二查询表L41和L42存储第一和第二修正系数。

多路复用器630基于一场结束后和下一场开始前场选择信号FS的数值，从第一和第二查询表L41和L42选择第一和第二修正系数其中之一，并输出第一和第二修正系数中所选择的一个。

第三查询表L43存储来自多路复用器630的、以前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r为函数的第一或第二修正系数，并根据前一个输入图像数据g_r-1和当前输入图像数据g_r输出第一或第二修正系数。

计算器640从多路复用器630接收第一和第二修正系数f₁、p₁、q₁、r₁、f₂、p₂、q₂和r₂中所选定的一个，以及前一和当前输入图像数据g_r-1和g_r的LSB，并执行公式1中所示的操作，产生第一输出图像数据g_r1＇或第二输出图像数据g_r2′。

此时，如参照图11所描述的，为了减小查询表的大小，最好几种原色(例如，红、绿和蓝色)仅使用一个查询表，并对于三种颜色同时执行DCC转换。

此外，可将输入图像数据转换成三个或更多输出图像数据。例如，当输入图像数据被转换成三个输出图像数据时，输出频率为输入频率的三倍，可以仅对三个输出图像数据中可产生最高亮度的一个施加DCC，可通过实验等得到其余两个输出图像数据。作为另一个例子，可将四个输入图像数据转换成三对输出图像数据，并且仅对最高的一对输出图像数据施加DCC。

尽管上面详细描述了本发明的优选实施例，不过，显然应当理解，本领域技术人员显然可想到的基本发明原理的多种改变和/或变型依然处于如所附权利要求限定的本发明的精神和范围之内。

Claims (33)

1、一种用于驱动显示装置的设备，该显示装置包括设置成矩阵的多个像素，所述设备包括：

信号控制器，用于将以第一频率接收的当前输入图像数据转换成在该信号控制器的输出端以第二频率提供的多个输出图像数据；和

与所述信号控制器的输出端相连的数据驱动器，所述数据驱动器用于将输出图像数据转换成模拟数据电压，并将数据电压施加给像素，

其中所述的输出图像数据包括使像素产生最高亮度的最高输出图像数据，并且通过比较当前输入图像数据与前一帧输入图像数据，确定该最高输出图像数据。

2、如权利要求1所述的设备，其中根据前一个输入图像数据与当前输入图像数据之间的差异，基于临时图像数据中与最高输出图像数据相应的最高临时图像数据，确定所述的最高输出图像数据。

3、如权利要求2所述的设备，其中所述最高输出图像数据高于或低于最高临时图像数据。

4、如权利要求2所述的设备，其中所述最高输出图像数据等于最高临时图像数据。

5、如权利要求3所述的设备，其中将临时图像数据的伽马曲线平均成当前输入图像数据的伽马曲线。

6、如权利要求3所述的设备，其中临时图像数据所代表的像素的光量之和等于当前输入图像数据所代表的像素的光量。

7、如权利要求2所述的设备，其中所述输出图像数据包括第一输出图像数据和第二输出图像数据，并且第一输出图像数据高于第二输出图像数据。

8、如权利要求7所述的设备，其中根据前一个输入图像数据与当前输入图像数据之间的差异，基于与第一输出图像数据相应的第一临时图像数据，确定第一输出图像数据。

9、如权利要求8所述的设备，其中在当前输入图像数据高于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据高于第一临时图像数据。

10、如权利要求8所述的设备，其中在当前输入图像数据低于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据低于第一临时图像数据。

11、如权利要求8所述的设备，其中在当前输入图像数据等于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据等于第一临时图像数据。

12、如权利要求8所述的设备，其中基于通过向像素连续地施加与第一临时图像数据和第二临时图像数据相应的数据电压得到的平衡状态中的透射率曲线，确定第一输出图像数据。

13、如权利要求7所述的设备，其中所述信号控制器包括：

帧存储器，用于存储前一个输入图像数据和当前输入图像数据；和

图像信号修正器，用于比较来自帧存储器的当前输入图像数据与前一个输入图像数据，并将当前输入图像数据转换成第一和第二输出图像数据。

14、如权利要求13所述的设备，其中所述图像信号修正器包括：

存储第一和第二输出图像数据的查询表；和

多路复用器，根据控制信号从所述查询表选择第一和第二输出图像数据其中之一。

15、如权利要求13所述的设备，其中所述图像信号修正器包括：

用于存储第一输出图像数据的第一查询表；

用于存储第二输出图像数据的第二查询表；

多路复用器，与第一和第二查寻表相连，用于从第一和第二查寻表接收第一和第二输出图像数据，并根据控制信号在输出端提供第一和第二输出图像数据中的一个；以及

与多路复用器的输出端相连的第三查寻表，用于存储作为前一个输入图像数据和当前输入图像数据的函数的第一或第二输出图像数据，并根据前一个输入图像数据和当前输入图像数据输出第一或第二输出图像数据。

16、如权利要求1所述的设备，其中所述信号控制器包括：

帧存储器，存储当前输入图像数据和前一个输入图像数据；和

图像信号修正器，基于来自帧存储器的当前输入图像数据和前一个输入图像数据，将当前输入图像数据转换成输出图像数据，

其中所述图像信号修正器包括用于存储对于前一个输入图像数据与当前输入图像数据对的第一部分的输出图像数据的查寻表，并通过使用插值得出对于前一个输入图像数据与当前输入图像数据对的第二部分的输出图像数据。

17、如权利要求16所述的设备，其中所述输出图像数据包括第一输出图像数据和第二输出图像数据，且第一输出图像数据高于第二输出图像数据。

18、如权利要求17所述的设备，其中所述图像信号修正器包括：

查寻表，存储用于第一和第二输出图像数据的修正系数；

多路复用器，根据控制信号从所述查寻表中选择用于第一和第二输出图像数据的修正系数；以及

计算器，根据来自所述多路复用器的一个修正系数、前一个输入图像数据以及当前输入图像数据，进行插值。

19、如权利要求17所述的设备，其中所述图像信号修正器包括：

第一查寻表，存储用于第一输出图像数据的第一修正系数；

第二查寻表，存储用于第二输出图像数据的第二修正系数；

多路复用器，根据控制信号从第一和第二查寻表中选择第一和第二修正系数其中之一；

第三查寻表，存储作为前一个输入图像数据和当前输入图像数据的函数的第一或第二修正系数，并根据前一个输入图像数据和当前输入图像数据输出第一或第二修正系数；以及

计算器，根据来自第三查寻表的第一或第二修正系数、前一个输入图像数据以及当前输入图像数据，进行插值。

20、如权利要求1所述的设备，其中所述第二频率是第一频率的两倍。

21、一种液晶显示器，包括：

设置成矩阵的多个像素；

信号控制器，用于将以第一频率接收的当前输入图像数据转换成在该信号控制器的输出端处以第二频率提供的多个输出图像数据；以及

与所述信号处理器的输出端相连的数据驱动器，该数据驱动器用于将输出图像数据转换成模拟数据电压，并将数据电压施加给像素，

其中所述输出图像数据包括使像素产生最高亮度的最高输出图像数据，且通过比较当前输入图像数据与前一帧输入图像数据，确定最高输出图像数据。

22、如权利要求21所述的液晶显示器，其中根据前一个输入图像数据与当前输入图像数据之间的差异，基于临时图像数据中与最高输出图像数据相应的最高临时图像数据，确定所述的最高输出图像数据。

23、如权利要求22所述的液晶显示器，其中所述最高输出图像数据高于或低于最高临时图像数据。

24、如权利要求22所述的液晶显示器，其中所述最高输出图像数据等于最高临时图像数据。

25、如权利要求23所述的液晶显示器，其中将临时图像数据的伽马曲线平均成当前输入图像数据的伽马曲线。

26、如权利要求23所述的液晶显示器，其中临时图像数据所代表的像素的光量之和等于当前输入图像数据所代表的像素的光量。

27、如权利要求22所述的液晶显示器，其中所述输出图像数据包括第一输出图像数据和第二输出图像数据，且第一输出图像数据高于第二输出图像数据。

28、如权利要求27所述的液晶显示器，其中根据前一个输入图像数据与当前输入图像数据之间的差异，基于与第一输出图像数据相应的第一临时图像数据，确定第一输出图像数据。

29、如权利要求28所述的液晶显示器，其中在当前输入图像数据高于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据高于第一临时图像数据。

30、如权利要求28所述的液晶显示器，其中在当前输入图像数据低于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据低于第一临时图像数据。

31、如权利要求28所述的液晶显示器，其中在当前输入图像数据等于前一个输入图像数据时，第一输出图像数据等于第一临时图像数据。

32、如权利要求28所述的液晶显示器，其中基于通过连续向像素施加与第一临时图像数据和第二临时图像数据相应的数据电压获得的平衡状态中的透射率曲线，确定第一输出图像数据。

33、如权利要求21所述的液晶显示器，其中所述第二频率为第一频率的两倍。

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