專利名稱：液晶顯示器及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是使用最廣泛的便攜式平板顯示器(FPD)之一。
液晶顯示器包括一對具有產(chǎn)生場的電極和起偏器的面板、以及具有介電各向異性的液晶(LC)層，該液晶層被置于兩個面板之間并受由電極所產(chǎn)生電場的影響。場強度的變化改變了液晶層的分子方向，其易于平行于或垂直于電場方向?qū)?。液晶顯示器經(jīng)由起偏器將光透過液晶層，并且再改方向液晶分子以改變光的偏振。起偏器將偏振的改變轉(zhuǎn)化成光透射比的改變并且使得能夠獲得所需要的圖像。
液晶顯示器具有窄視角。具體而言，具有采用扭曲定向的向列型液晶的扭曲向列(TN)模式液晶顯示器由于其具有多種優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用，由于其窄視角而限制了其被應(yīng)用于監(jiān)視器和電視機。
開發(fā)了用于擴寬液晶顯示器的視角的幾種技術(shù)如多區(qū)域和補償膜。具體而言，常常被稱作寬觀察膜的補償膜在側(cè)向可獲得與其它寬觀察技術(shù)一樣好的觀察特性。然而，在垂直方向的灰度反轉(zhuǎn)(在普通黑色模式液晶顯示器中隨著灰度電壓的增加而亮度減低，或者反之，在普通白色模式液晶顯示器中也是一樣的)仍然繼續(xù)存在，當從底部觀察時這種現(xiàn)象尤為嚴重。
而且，多區(qū)域液晶顯示器由于用于側(cè)視和用于正視的伽馬曲線的不一致性而導(dǎo)致與普通TN模式LCD相比在側(cè)視時的不良能見度。例如，具有用于形成多區(qū)域的切口部(cutout)的圖案化垂直取向(PVA)模式LCD，隨著其遠離側(cè)面的前部，而顯示更明亮且更白的圖像。有時，較高灰度的亮度變得難以區(qū)分以使圖像失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動液晶顯示器的裝置，該液晶顯示器包括與柵極線和數(shù)據(jù)線連接且以矩陣形式排列的多個像素。該驅(qū)動裝置包括灰度電壓發(fā)生器，產(chǎn)生多個灰度電壓；圖像信號修正器，接收用于一像素行的第一圖像信號和用于下一像素行的第二圖像信號，根據(jù)第一圖像信號和第二圖像信號選擇修正的圖像信號，并且輸出該修正的圖像信號；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器，基于來自圖像信號修正器的修正的圖像信號選擇來自灰度電壓的數(shù)據(jù)電壓，并將該數(shù)據(jù)電壓施加于像素。
優(yōu)選地，圖像信號修正器包括存儲圖像信號的存儲單元。圖像信號修正器將第一圖像信號存儲到存儲單元，并且在接收第二圖像信號時，讀取存儲于存儲單元的第一圖像信號，并將第二圖像信號存儲到存儲單元。
存儲單元可以包括設(shè)置有讀取端口和寫入端口的雙端口存儲器。
優(yōu)選地，圖像信號修正器進一步包括數(shù)據(jù)修正器，該數(shù)據(jù)修正器根據(jù)第一圖像信號和第二圖像信號存儲修正的圖像信號。數(shù)據(jù)修正器可以包括查找表格。
圖像信號修正器可以進一步包括多路復(fù)用器，用于根據(jù)第一圖像信號和第二圖像信號改變向存儲單元提供圖像信號的路徑。多路復(fù)用器響應(yīng)來自外部裝置的控制信號改變路徑，并且控制信號與具有等于用于一像素行的圖像信號的傳輸時間的周期。
存儲單元可以包括一對依次讀取及寫入的單端口存儲器。
優(yōu)選地，各像素包括第一副像素和第二副像素，各副像素包括與柵極線中的一條柵極線和數(shù)據(jù)線中的一條數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件、以及與開關(guān)元件連接的像素電極，而將第一副像素及第二副像素與相鄰的副像素進行電容性耦合。
像素包括彼此相鄰的上部像素和下部像素，上部像素的第二像素與下部像素電容性耦合，將第一副像素和第二副像素的像素電極的面積比限定為等于a∶b，對應(yīng)用于上部像素的修正圖像信號的數(shù)據(jù)電壓(V1′)通過下式確定aT(V1)+bT(V1±2CV1)a+b=aT(V′1)+bT(V′2)a+b]]>其中，V1是用于所述上部像素的圖像信號的數(shù)據(jù)電壓，V2是用于所述下部像素的圖像信號的數(shù)據(jù)電壓，T(V)是用于電壓V的透射比，而C是常數(shù)。
提供了一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，該液晶顯示器包括多條柵極線、與多條柵極線交叉的多條數(shù)據(jù)線、與多條柵極線和多條數(shù)據(jù)線連接的多個開關(guān)元件、以及與開關(guān)元件連接的多個像素電極，該方法包括以下步驟將用于第一像素行的圖像信號寫入到存儲器；接收用于第二像素行的圖像信號時，讀取用于第一像素行的圖像數(shù)據(jù)并將用于第二像素行的圖像信號寫入到存儲器；通過用于第一行的圖像信號和第二像素行的圖像信號選擇修正的圖像信號；以及通過開關(guān)元件將修正的圖像信號施加于像素。


通過參照附圖對本發(fā)明進行詳細描述而使其變得顯而易見，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器的方框圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器等效電路圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示器等效電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器的像素等效電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板布局圖；圖5A和圖5B分別是圖4沿著VA-VA′線和VB-VB′線的薄膜晶體管陣列面板的截面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器的電壓-透射比(V-T)曲線圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一實施例的像素電壓修正器的方框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一實施例的像素電壓修正器的典型查找表格；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的像素電壓修正器方框圖。
具體實施例方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，現(xiàn)參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。但是本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式，它不局限于在此說明的實施例。
在附圖中，為了清楚起見，擴大了各層的厚度及區(qū)域。在全篇說明書中對相同元件附上相同的標號，應(yīng)當理解的是當提到層、膜、區(qū)域、或基片等元件在別的元件“上”時，指其直接位于別的元件上，或者也可能有別的元件介于其間。相反，當某個元件被提到“直接”位于別的元件上時，意味著并無別的元件介于其間。
下面，參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器的方框圖，圖2A是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器等效電路圖，圖2B是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示器等效電路圖，而圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示器的像素等效電路圖。
參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器包括液晶顯示面板組件300、與顯示面板組件300連接的柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500、與柵極驅(qū)動器400連接的驅(qū)動電壓發(fā)生器700、與數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接的灰度電壓發(fā)生器800、以及控制上述元件的信號控制器600。
在如圖1、圖2A及圖2B所示的電路圖中，將顯示面板組件300包括多條顯示信號線G1-Gn、D1-Dm、SL、以及與其連接并基本上以矩陣排列的多個像素。
顯示信號線包括傳送柵極信號(稱為掃描信號)的多條柵極線G1-Gn和傳送數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線。柵極線G1-Gn基本上在行方向延伸且基本上彼此平行，而數(shù)據(jù)線D1-Dm基本上在列方向延伸且并基本上彼此平行。
顯示信號線進一步包括多條存儲電極線SL，位于柵極線G1-Gn之間和像素之間，并提供有預(yù)定電壓如共同(公共)電壓Vcom。存儲電極線SL位于柵極線G1-Gn之間和像素之間，基本上以行方向延伸，并且彼此幾乎平行。可以省略存儲電極線SL。
每個像素由柵極線和數(shù)據(jù)線來限定。例如，用Pij表示的像素(i，j)(i＝1，2，...，n和j＝1，2，...，m)指的是與第i條柵極線Gi和第j條數(shù)據(jù)線Dj連接的像素。
參照圖2A及圖2B，每個像素Pij包括一對副像素Pi，j1和Pi，j2，而每個副像素Pi，j1或Pi，j2包括與一對適合的柵極線Gi和適合的數(shù)據(jù)線Dj連接的開關(guān)元件Q1和Q2、以及與開關(guān)元件Q1和Q2連接的液晶電容器CLC1或CLC2及存儲電容器CST1或CST2。存儲電容器CST1、CST2可以被省略，此時不需要存儲電極線SL。
開關(guān)元件Q1和Q2如薄膜晶體管(TFT)具有以下三個端子控制端子，與柵極線G1-Gn中的一條柵極線連接；輸入端子，與數(shù)據(jù)線D1-Dm中一條數(shù)據(jù)線連接；以及輸出端子，與液晶電容器CLC1或CLC2及存儲電容器CST1或CST2連接。
液晶電容器CLC1、CLC2連接于開關(guān)元件Q1或Q2與共同電壓Vcom之間，而存儲電容器CST1、CST2連接于開關(guān)元件Q1、Q2與存儲電極線SL之間。在不存在存儲電極線SL的情況下，存儲電容器CST1或CST2與相鄰的柵極線連接。
在平面圖中，將副像素分配給由一對彼此相鄰的柵極線和存儲電極線SL及一對相鄰的數(shù)據(jù)線包圍的區(qū)域，而多個副像素以矩陣形態(tài)進行排列。換而言之，柵極線或存儲電極線SL位于一對相鄰的副像素行之間，而數(shù)據(jù)線位于一對相鄰的副像素列之間。由于副像素列的數(shù)目等于像素列的數(shù)目，將術(shù)語“副像素列”和“像素列”用于相同的含義。值得注意的是，副像素行的數(shù)目是像素行的數(shù)目的兩倍。
每個像素Pi，j的副像素Pi，j1、Pi，j2相對于與其連接的柵極線Gi處于彼此相對的位置。將每個副像素行的所有副像素與柵極線連接，而相對于任意柵極線相對的一對副像素行中的所有副像素與柵極線連接。例如，將與第i條柵極線Gi相鄰的一對副像素行的副像素與第i條柵極線Gi連接。因此，第i像素行被定義為與第i條柵極線Gi連接的兩個副像素行。
相反，每個像素Pi，j的副像素Pi，j1、Pi，j2對于與其連接的數(shù)據(jù)線Dj位于同一側(cè)。將與柵極線連接的像素的所有副像素都相對于相應(yīng)的數(shù)據(jù)線位于同一側(cè)。
圖2A示出了將與數(shù)據(jù)線連接的像素的所有副像素相對于數(shù)據(jù)線定位于同一側(cè)的排列。盡管如圖2A所示的副像素位于與其連接的數(shù)據(jù)線的右側(cè)，但是它們也可以位于其左側(cè)。
圖2B示出了將與數(shù)據(jù)線連接的像素的某些副像素相對于數(shù)據(jù)線定位于一側(cè)的排列，而其它副像素位于另一側(cè)。換而言之，將副像素行中的某些副像素與左側(cè)數(shù)據(jù)線連接，而其它副像素與右側(cè)數(shù)據(jù)線連接。
如圖2B所示，將像素相對于與其連接的數(shù)據(jù)線的相對位置進行交替。例如，在與第j條數(shù)據(jù)線Dj連接的像素之中，像素Pi，j的副像素Pi，j1和Pi，j2位于數(shù)據(jù)線Dj的右側(cè)，而與第j條數(shù)據(jù)線Dj連接的像素Pi+1，j的副像素Pi+1，j1和Pi+1，j2位于數(shù)據(jù)線Dj的左側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，在兩個或多個像素的單元中，將像素相對于與其連接的數(shù)據(jù)線的相對位置進行交替。
像素Pij的上部副像素Pi，j1和下部副像素Pi，j2在與其相鄰的副像素行中通過耦合電容器Cpp與副像素沿著列方向進行電容性耦合。圖2A及圖2B示出了在像素列中的每個副像素在該像素列中和與其相鄰的副像素耦合。例如，將像素Pij的上部副像素Pi-1，j1與上部像素Pi-1，j的下部副像素Pi-1，j2進行電容性耦合，而像素Pij的下部副像素與下部像素Pi+1，j的上部副像素Pi+1，j1進行電容性耦合。在同一像素列中副像素之間的上述電容性耦合指的是“內(nèi)部列耦合”。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，將不同副像素列中的像素進行電容性耦合，將其稱之為“中間列(inter-column)耦合”。
另外，圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶面板組件300的結(jié)構(gòu)。為了描述方便起見，在圖3中僅示出了一個副像素。
如圖3所示，液晶面板組件300包括下部面板100、與下部面板100相對的上部面板200。以及置于其間的液晶層3。在下部面板100上設(shè)置柵極線Gi和Gi-1、數(shù)據(jù)線Dj、開關(guān)元件Q1及存儲電容器Cst。液晶電容器Clc以下部面板100的像素電極190和上部面板200的共同電極270為兩個端子。設(shè)置在兩個電極190、270之間的液晶層3作為液晶電容器Clc的電介質(zhì)。
像素電極190連接于開關(guān)元件Q，而共同電極270與共同電壓Vcom連接，并且覆蓋上部面板200的整個表面。
液晶分子根據(jù)像素電極190與共同電極270產(chǎn)生的電場的變化，改變其排列，并根據(jù)它改變通過液晶層3的光的偏振。這種偏振的變化由附著于面板100、200的至少一個起偏器(未示出)表現(xiàn)為光的透射比變化。
像素電極190與存儲電容線SL重疊形成存儲電容器CST，與相鄰的像素電極由耦合電容器Cpp耦合。而且，像素電極190和/或共同電極270具有多個切口部或在電極190、270上形成突出部，這時可以通過散射場提高視角。
圖3示出了作為開關(guān)元件的MOS晶體管，而該MOS晶體管在實際制造過程中表現(xiàn)為將非晶硅或多晶硅作為通道層的薄膜晶體管。從而，將下部面板100稱之為“薄膜晶體管陣列面板”。
與圖2不同，共同電極270可以被設(shè)置在下部面板100上。在這種情況下，電極190和270具有線狀或棒狀。
為了實現(xiàn)顏色顯示，各像素可以通過在對應(yīng)于像素電極190的區(qū)域提供多個紅色、綠色或藍色濾色器230表示。將如圖3所示的濾色器230設(shè)置在上部面板200的對應(yīng)區(qū)域，因此將上部面板200稱之為“濾色器面板”?？商鎿Q地，可將濾色器230設(shè)置在下部面板100的像素電極190上面或下面。
下面，參照圖4至圖5B詳細說明根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器的液晶面板組件。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于液晶顯示器的薄膜晶體管陣列面板布局圖，而圖5A和圖5B分別是圖4沿著VA-VA′線和VB-VB′線的薄膜晶體管陣列面板的截面圖。
根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示器包括薄膜晶體管陣列面板100、濾色器面板200、以及置于其間的液晶層3。
薄膜晶體管陣列面板100包括形成于由透明玻璃等組成的絕緣基片110上的多條柵極線121和多條存儲電極線131。各柵極線121主要以行方向延伸，并包括組成柵極124的多個擴張部。存儲電極線131基本上與柵極線121平行，并可以包括多條支路。
優(yōu)選地，柵極線121及存儲電極線131由Al和Al合金等Al系列金屬、Ag和Ag合金等Ag系列金屬、Mo和Mo合金等Mo系列金屬、Cr、Ti、或Ta等制造。它們可以包括物理性質(zhì)不同的兩個膜、即包括下部膜和其上的上部鉑。優(yōu)選地，上部膜由低電阻率金屬，例如由Al系列金屬或Ag系列金屬組成，使其可以減小柵極線121和存儲電極線131信號延遲或電壓強弱。與此不同，下部膜由其它物質(zhì)，特別是與ITO或IZO物理、化學、電連接特性良好的物質(zhì)組成，例如由Ti、Ta、Cr、Mo系列金屬等組成。下部膜材料與上部膜材料的好的典型組合為Cr和Al-Nd合金。
優(yōu)選地，柵極線121和存儲電極線131的側(cè)面呈錐形，并且側(cè)面相對于基片110的表面的傾斜角為約30～80度。
優(yōu)選地，由氮化硅(SiNX)組成的柵極絕緣層140在柵極線121和存儲電極線131上形成。
優(yōu)選地，柵極絕緣層140上形成由氫化非晶硅(簡稱a-Si)組成的多個半導(dǎo)體條或島151、157。半導(dǎo)體條151主要以列方向延伸，并包括向柵極124延伸的多個凸出部。各凸出部包括中央部153、相對于中央部153位于反方向的一對通道部154a、154b、以及與通道部154a、154b連接的外部155a和155b。
優(yōu)選地，在多個半導(dǎo)體條或島151和157上形成由重摻雜n型雜質(zhì)如磷的硅化物或n+氫化非晶硅(a-Si)組成的多個歐姆接觸條或島161、165a、165b、167。
半導(dǎo)體條和島151、157和歐姆接觸部件161、165a、165b、167的側(cè)面也呈錐形，優(yōu)選地，其傾斜角是在約30～80度的范圍內(nèi)。
在歐姆接觸條和島161、165a、165b、167上分別形成有多條數(shù)據(jù)線171、多對漏極175a、175b及多個耦合電極177。
各數(shù)據(jù)線171沿著半導(dǎo)體條151在列方向延伸并包括從其中分支且位于柵極124上的多個源極173。漏極175a、175b相對于源極173彼此面對且從柵極124向上下延伸。
柵極124、源極173及漏極175a、175b與通道部154a、154b一起組成薄膜晶體管(TFT)。
各耦合電極177基本上在行方向延伸，并且部分地與存儲電極線131重疊。
優(yōu)選地，數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b及耦合電極177由Al系列金屬、Ag系列金屬、Mo系列金屬、Cr、Ti、或Ta等物質(zhì)制成。然而，它們具有多層結(jié)構(gòu)。
與柵極線121相同，數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b及耦合電極177呈錐形，并且其傾角是在30～80度的范圍內(nèi)。
歐姆接觸部件161、165a、165b、167只存在于半導(dǎo)體條和島151、157和其上的數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b及耦合電極177之間，并減小它們之間的接觸電阻。
半導(dǎo)體條和島151、157除了未被數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b、耦合電極177所覆蓋的通道部154a、154b之外部分，基本上與數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b、耦合電極177及其下部的歐姆接觸部件161、165a、165b、167具有相同的平面形狀。特別是，半導(dǎo)體島157、歐姆接觸島167、以及耦合電極177具有基本上相同的平面形狀。
半導(dǎo)體條和島151、157可以具有與數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b及耦合電極177不同的形狀。例如，半導(dǎo)體條151除了通道部154a、154b之外都可以省略。半導(dǎo)體條151的寬度在柵極線121和數(shù)據(jù)線171交叉部附近可以變得更大，用以增強其間的絕緣效果。
優(yōu)選地，在數(shù)據(jù)線171、漏極175a、175b及耦合電極177和半導(dǎo)體條和島151、157的通道部154a、154b上形成由氮化硅或有機絕緣體組成的鈍化層180。
優(yōu)選地，鈍化層180設(shè)置有分別露出漏極175a、175b的端部和耦合電極177端部的多個接觸孔183a、183b、185和露出數(shù)據(jù)線171一部分的接觸孔182。柵極絕緣層140和鈍化層180具有露出柵極線121一部分的接觸孔181。
鈍化層180上形成有多對像素電極190a、190b和多個接觸輔助部件91、92。優(yōu)選地，像素電極190a、190b和接觸輔助部件91、92由氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等透明導(dǎo)電材料或反射性材料組成。
各對像素電極190a、190b包括通過接觸孔183a、183b分別與漏極175a、175b連接的上部像素電極190a和下部像素電極190b。下部像素電極190b通過接觸孔185連接于結(jié)合部件177，上部像素電極190a則與耦合電極177重疊，從而上部像素下面的像素電極190b與下部像素上的像素電極190a電容性耦合。而且，上部像素下面的像素電極190b與下部像素上的像素電極190a以存儲電極線131為中心位于相對處，并且與存儲電極線131重疊組成多個存儲電容器。
下部像素電極190b具有基本上在行方向延伸的線性切口部81，其進一步包括至少一個以行方向延伸的附加切口部。上部像素電極190a具有在列方向延伸的切口部。優(yōu)選地，為了消除灰度反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，上部像素電極190a在上部和下部像素電極190a、190b所占據(jù)的總面積為約10％～50％，優(yōu)選所占據(jù)的總面積為20～30％。
接觸輔助部件91、92通過接觸孔181、182分別連接于柵極線121及數(shù)據(jù)線171的露出部分的端部。接觸輔助部件91、92可選地進行設(shè)置，用以保護所露出部分并用于補充露出部分與外部裝置的粘合。
在除了包括接觸輔助部件91、92的區(qū)域之外的薄膜晶體管陣列面板100的這個表面上形成取向?qū)?1。
參照圖4及圖5A，優(yōu)選地，濾色器陣列面板200包括形成在由透明玻璃等組成的絕緣基片210上的黑色矩陣220。黑色矩陣220限定形成有多個紅色、綠色、藍色濾色器230的多個窗口。在濾色器230上形成外涂層250，并且優(yōu)選地在其上形成由ITO、IZO等透明導(dǎo)電材料組成的共同電極270。
共同電極270包括多套三切口部271-273。一套切口部271-273包括基本上在列方向延伸的縱向切口部271和基本上在行方向延伸的兩個橫向切口部272、273。縱向切口部271將上部像素電極190a分為左右兩個副區(qū)域，而橫向切口部272、273對下部像素電極190b的切口部81，幾乎對稱布置。切口部272、81、273將下部像素電極190b上下四等分。根據(jù)一套切口部81、271、272、273劃分的各副區(qū)域?qū)嶋H組成矩形，且其兩個長邊幾乎平行于柵極線121或數(shù)據(jù)線171。
上部像素電極190a的切口部81和下部像素電極190b的切口部可以互相調(diào)換位置。即，橫向切口部81可以位于下部像素電極190b上，而縱向切口部271-273位于上部像素電極190a上。
在共同電極270上形成取向?qū)?1。
兩個面板110、210的外表面分別附著有起偏器12、22。這些起偏器12、22的偏振軸交叉并且基本上平行于柵極線121或數(shù)據(jù)線171。
在不存在電場的情況下，將液晶層3的分子進行取向以使它們的長軸基本上平行或垂直于面板100和200的表面。同向(即，垂直)取向?qū)τ趯捯暯鞘莾?yōu)選的。
切口部81、271-273之中的至少一個可以用形成在鈍化層180上的至少一個凸起部來代替。
耦合電極177可以形成在柵極線121上，并且，在這種情況下，它們被小心地設(shè)計成不與存儲電極線131與接觸。
再參照圖1，驅(qū)動電壓發(fā)生器700產(chǎn)生用于接通開關(guān)元件Q1、Q2的柵極接通電壓Von和用于關(guān)閉開關(guān)元件Q1、Q2的柵極關(guān)閉電壓Voff。
灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生與像素透射比相關(guān)的兩套多個灰度電壓。兩套中的一套相對于共同電極Vcom具有正極性，而另一套相對于共同電極Vcom具有負極性。
柵極驅(qū)動器400常被稱為掃描驅(qū)動器，其連接于面板組件300的柵極線G1-Gn上，向柵極線G1-Gn施加?xùn)艠O信號。各柵極信號是由驅(qū)動電壓發(fā)生器700所提供的柵極開通電壓Von和柵極關(guān)閉電壓Voff的組合。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500常被稱為源極驅(qū)動器，其連接于面板組件300的數(shù)據(jù)線D1-Dm，選擇來自灰度電壓發(fā)生器800的灰度電壓，作為數(shù)據(jù)信號施加于數(shù)據(jù)線D1-Dm。
信號控制器600控制柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500等。
那么，下面詳細說明這種液晶顯示器的操作。
信號控制器600從外部圖像控制器(未示出)接收RGB圖像信號R、G、B及控制其顯示的輸入控制信號，例如，接收垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync、主時鐘(信號)CLK、數(shù)據(jù)允許信號DE等。信號控制器600以輸入控制信號為基礎(chǔ)產(chǎn)生柵極控制信號CONT1及數(shù)據(jù)控制信號CONT2，符合液晶面板組件300的操作條件恰當處理圖像信號R、G、B后，將柵極控制信號CONT1輸出到柵極驅(qū)動器400，而數(shù)據(jù)控制信號CONT2和處理的圖像信號R′、G′、B′輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。
數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括通知水平周期開始的水平同步開始信號STH和向數(shù)據(jù)線D1-Dm施加對應(yīng)數(shù)據(jù)電壓的負載信號LOAD、反轉(zhuǎn)相對于共同電壓Vcom的數(shù)據(jù)電壓極性(以下將“對于共同電壓的數(shù)據(jù)電壓極性”簡稱為“數(shù)據(jù)電壓的極性”)的反轉(zhuǎn)控制信號RVS及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。柵極控制信號CONT1包括通知一個幀的開始的水平同步開始信號STV、控制柵極接通電壓Von的輸出時期的柵極時鐘信號CPV及限定柵極接通電壓Von的持續(xù)時間的輸出允許信號OE等。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500響應(yīng)來自信號控制器600的數(shù)據(jù)控制信號CONT2，從自信號控制器600接收用于像素行的一組圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′，將該圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′轉(zhuǎn)化成模擬數(shù)據(jù)電壓，該模擬數(shù)據(jù)電壓選自由灰度電壓發(fā)生器800提供的灰度電壓，并將該圖像數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm。
柵極驅(qū)動器400響應(yīng)來自信號控制器600的柵極控制信號，將柵極接通電壓Von施加于柵極線G1-Gn，從而接通連結(jié)在該柵極線G1-Gn上的開關(guān)元件Q1、Q2。
通過由此接通的開關(guān)元件Q1、Q2向各像素施加有關(guān)數(shù)據(jù)電壓。
施加到像素的數(shù)據(jù)電壓與共同電壓Vcom之間的差異，表現(xiàn)為液晶電容器CLC1、CLC2的充電電壓，即表現(xiàn)為像素電壓。液晶分子根據(jù)像素電壓的大小改變其方向，并由此決定通過液晶電容器CLC1、CLC2的光的偏光。起偏器11、21將光偏振變換成光透射比。
重復(fù)這種方式，依次向一幀內(nèi)的所有柵極線G1-Gn施加?xùn)艠O接通電壓Von，從而向所有像素施加數(shù)據(jù)信號。結(jié)束一幀時開始下一幀。控制施加于數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的反轉(zhuǎn)控制信號RVS的狀態(tài)(將其稱作“幀反轉(zhuǎn)”)，使施加于各像素的數(shù)據(jù)電壓的極性與前一幀中的極性相反。此時，根據(jù)一幀內(nèi)的反轉(zhuǎn)控制信號RVS的特性，更換通過一條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓的極性(將其稱作“線反轉(zhuǎn)”)，或一組數(shù)據(jù)電壓的極性也可以互相不同(將其稱作“點反轉(zhuǎn)”)。
另外，當與對于某一像素Pi，j的數(shù)據(jù)電壓和共同電壓Vcom之間的差(下面無特別注明時，共同電壓Vcom設(shè)定為0，且與“數(shù)據(jù)電壓”不區(qū)分)為dji、向此像素Pi，j的上下副像素的液晶電容器CLC1、CLC2充電的電壓(以下簡稱“像素電壓”)分別為V(Pi，j1)、V(Pi，j2)時成立以下關(guān)系式。
V(Pij1)=dji]]>以及(1)V(Pi,j2)=dji+(dji+1-d′ji+1)CppCLC2+CST2+Cpp=dji+C·Δdji+1]]>其中，C=CppCLC2+CST2+Cpp]]>和Δdjj+1=dji+1-d′ji+1.]]>在關(guān)系式1及2中，CLC2、CST2為下部副像素Pi，j2的液晶電容器及存儲電容器的靜電容量，Cpp為耦合電容器的靜電容量，d′ji+1為施加于前一幀中的副像素Pi+1，j1的數(shù)據(jù)電壓。為了方便起見，忽略數(shù)據(jù)線D1-Dm的布線電阻或信號延遲。
由于進行幀反轉(zhuǎn)時dji+1與d′ji+1具有彼此不同的極性，因此|Δdji+1|≥|dji+1|≥0,]]>以及|Δdji+1|≥|d′ji+1|≥0---(3)]]>由于當dji+1和dji的極性相同時，dji+1和dji的極性相同，因此|V(Pi,j2)|=|dji+C·Δdji+1|≥|dji|=|V(Pi,j1|---(4)]]>類似點反轉(zhuǎn)或線反轉(zhuǎn)，當dji+1和dji的極性相反時，因為Δdji+1的極性與dji相反，即，(-Δdji+1)的極性與dji的極性相同，因此|V(Pi,j2)|=|dji-C·(-Δdji+1)|≤|dji|=|V(Pi,j1|---(5)]]>
根據(jù)關(guān)系式4和5，當用耦合電容器Cpp耦合的兩個副像素的極性相同時，下部副像素Pi，j2上施加大于上部副像素Pi，j1的電壓。與此相反地，當極性相反時，下部副像素Pi，j2上施加小于上部副像素Pi，j1的電壓。
結(jié)果，施加于相鄰兩個像素行的數(shù)據(jù)電壓的極性相同時，向上部像素的下部副像素充電的像素電壓上升，與此相反，極性不同時，產(chǎn)生分別充電到一個像素的上部副像素與下部副像素的像素電壓差異。
另外，參照關(guān)系式2，向像素Pi，j的下側(cè)副像素Pi，j2充電的像素電壓與對于下側(cè)像素Pi，j+1的前一個幀和當前的幀的數(shù)據(jù)差電壓的大小有關(guān)。
為了便于理解，下面考慮停止的圖像。靜態(tài)圖像的前一幀的數(shù)據(jù)電壓絕對值與當前幀的數(shù)據(jù)電壓絕對值相同。當考慮到幀反轉(zhuǎn)時，d′ji+1=_dji+1,]]>因此V(Pi,j2)=dji+2C·dji+1---(6)]]>從關(guān)系式6可以看出，即使向某一像素行的像素全都施加相同的數(shù)據(jù)電壓，也根據(jù)施加于下一像素行的數(shù)據(jù)電壓大小，改變在上像素充電的像素電壓。
具體而言，當對下部像素行的數(shù)據(jù)電壓大小按照像素類別其差大時，在上部像素行的像素充電的像素電壓也按照像素類別其差異較大。
另外，當向某一副像素充電的電壓為V時，將此副像素的透射比設(shè)定為T(V)?？赡苊恳粋€產(chǎn)品的T(V)都不同，標準矩陣模式表現(xiàn)出與圖6相同的特性。而且，在本實施例中設(shè)定各像素的上部副像素與下部副像素之間的面積比為a∶b。
那么，像素Pi，j的亮度Tij為Tij=aT[V(Pi.j1)]+bT[V(Pi,j2)]a+b---(7)]]>根據(jù)給定的關(guān)系式1和關(guān)系式6Tij=aT(dji)+bT(dji+2C·dji+1)a+b---(8)]]>關(guān)系式8中可知，對下一像素行的數(shù)據(jù)電壓的大小按照像素類別其差異大時，前一像素行的像素的透射比也產(chǎn)生很大的差異，因此用肉眼能觀察到。
根據(jù)本發(fā)明的實施例中，修正對應(yīng)施加于有關(guān)像素的數(shù)據(jù)電壓的圖像信號，使施加與下一行的像素不同的數(shù)據(jù)電壓時的透射比和施加于下一行的像素相同的數(shù)據(jù)電壓時的透射比相同。
例如，將它叫做靜態(tài)圖像。
若第i個像素行的第j個像素和下一像素接收相同的數(shù)據(jù)電壓，則進行點反轉(zhuǎn)時，因上下像素的極性相反，所以dji=_dji+1,]]>若當上下極性相同，因為dji=dji+1,]]>所以Tij=aT(dji)+bT(dji±2C·dji)a+b---(9)]]>為了方便起見，省略所有的下標j，設(shè)定di的修正電壓為dci時，修正透射比為
Ti=aT(dci)+bT(dci+2C·di+1)a+b---(10)]]>通過關(guān)系式9和關(guān)系式10中可知，aT(di)+bT(di±2C·di)a+b=aT(dci)+bT(dci+2C·di+1)a+b---(11)]]>因為規(guī)定了電壓比透射比V-T的特性，利用關(guān)系式11，某一像素的修正數(shù)據(jù)電壓dci可以從該像素的數(shù)據(jù)電壓di和下一個像素的數(shù)據(jù)電壓di+1中求得。當然，若前一幀的數(shù)據(jù)電壓值和當前幀的數(shù)據(jù)電壓值相同，則對活動圖像同樣適用。
參照圖7詳細說明進行上述操作的典型結(jié)構(gòu)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一實施例的像素電壓補償部方框圖。
如圖7所示，像素電壓修正器包括存儲一行像素的圖像信號R、G、B的紅色R、綠色G及藍色B存儲器621-623、連結(jié)在存儲器621-623上的存儲器寫入控制器610和存儲器讀取控制器630及連接在存儲器讀取控制器630接收輸入的圖像信號R、G、B的數(shù)據(jù)修正器640。
各存儲器621-623是可以同時進行讀取和寫入的雙端口存儲器，具有連接于存儲器寫入控制器610和存儲器讀取控制器630上的地址端和數(shù)據(jù)端，并且可以存儲一行像素的圖像信號R、G、B。
存儲器寫入控制器610接收圖像信號R、G、B，以一行為單位寫入到存儲器621-623中的對應(yīng)地址中。
存儲器讀取控制器630讀取存儲在各存儲器621-623中的一行像素的圖像信號R、G、B，傳送到數(shù)據(jù)修正器640。
數(shù)據(jù)修正器640比較來自存儲器讀取控制器630的圖像信號和當前輸入的一行圖像信號R、G、B后，以上述方式確定的存儲修正圖像信號的查找表格中搜索對應(yīng)的修正圖像信號R′、G′、B′，將它提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。
可將像素電壓修正器引入信號控制器600，或者可以為孤立型。
具有這種結(jié)構(gòu)的圖像電壓修正器內(nèi)置于信號控制器600，但也可以與信號控制器600彼此獨立地存在。
下面更加詳細地說明具有這種結(jié)構(gòu)的像素電壓修正器的操作。
首先，若向存儲器寫入控制器610和數(shù)據(jù)修正器640輸入來自外部的圖像信號R、G、B，則存儲器寫入控制器610將圖像信號R、G、B依次寫入到有關(guān)紅色、綠色及藍色存儲器的對應(yīng)地址中。存儲器寫入控制器610通過數(shù)據(jù)端向存儲器621-623提供圖像信號的同時，通過地址端將告知寫入位置的地址信號AS施加到存儲器，從而實現(xiàn)該寫入操作。
在將一行像素的圖像信號全部存儲到存儲器621-623后，存儲器讀取控制器630依次讀取存儲于存儲器621-623中的一行圖像信號，以前一圖像信號提供到數(shù)據(jù)修正器640。若通過地址端口向存儲器621-623施加存儲器讀取控制器630告知讀取位置的地址信號AS時，存儲器621-623通過數(shù)據(jù)端口向存儲器讀取控制器630提供存儲于對應(yīng)位置的圖像信號R、G、B，從而實現(xiàn)該讀取操作。
此時，數(shù)據(jù)修正器640開始接收來自外部的下一像素行的圖像信號(以下簡稱‘當前圖像信號’)。數(shù)據(jù)修正器640比較來自存儲器讀取控制器630的前一圖像信號和當前的圖像信號，根據(jù)兩個圖像信號值從查找表格選擇預(yù)定值，以前一圖像信號的修正圖像信號R′、G′、B′輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。
下面將具體步驟進行詳細描述。
比較前一圖像信號值和當前圖像信號值，當兩個值相同或兩個值的差為一定值以下時，將修正圖像信號作為修正圖像信號R′、G′、B′輸出。與此不同，當兩個值不同或兩個值的差為一定值以上時，在查找表格中尋找對應(yīng)值以修正圖像信號輸出。這時，查找表格中存儲的值，例如可能是圖8示出的形式。在這里，xi，i是從關(guān)系式11得到的結(jié)果。
存儲器讀取控制器630從存儲器讀取前一圖像信號期間，存儲器寫入控制器610將當前的圖像信號寫入存儲器621-623。此時，讀取操作與寫入動作可以同時進行，也可以在讀取操作之后進行寫入操作。
同時，對于提供到數(shù)據(jù)修正器640的第一個像素行的圖像信號R、G、B而言不存在存儲于存儲器621-623的圖像信號，因此數(shù)據(jù)修正器640不進行輸出。當接收第二像素行的信號時輸出第一像素行的圖像信號，因此圖像信號R、G、B的輸入起點與修正圖像信號R′、G′、B′輸出起點相差為一個水平周期1H或水平同步信號Hsync的一個周期。
綜上所述，本實施例中，根據(jù)當前圖像信號和前一圖像信號產(chǎn)生新的修正圖像信號，并施加于數(shù)據(jù)驅(qū)動器，因此可以補償由上下像素之間灰度差異顯示出的相同行像素之間的亮度差異。
下面，參照圖9詳細說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例的像素電壓修正器。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的像素電壓修正器的電路圖。
與圖7所示的像素電壓修正器之間的主要差異在于，使用了不可以同時讀取和寫入的單端口存儲器。具體而言，圖9所示的像素電壓修正器包括輸入圖像信號R、G、B的多路復(fù)用器650、分別連接于多路復(fù)用器650的各輸入端的一對第一及第二存儲控制器611、612、通過地址端口和數(shù)據(jù)端口分別連接于這些第一及第二存儲控制器611、612的一對第一及第二紅色用存儲器621A、621B、一對第一及第二綠色用存儲器622A、622B、一對第一及第二藍色用存儲器623A、623B、以及連接于第一及第二存儲控制器611、612的數(shù)據(jù)修正器640。
多路復(fù)用器650響應(yīng)施加于控制端子的數(shù)據(jù)信號CS的狀態(tài)確定信號輸出路徑。本實施例中，控制信號CS可能是，例如同步于對一行像素的圖像信號傳送時間和周期相同的水平同步信號Hsync或數(shù)據(jù)允許信號DE，重復(fù)在信號控制器600制作的高電位高狀態(tài)和低電位低狀態(tài)的信號。例如，當控制信號CS的狀態(tài)為高時，多路復(fù)用器650的輸出路徑為第一路徑A，當為低狀態(tài)時，輸出路徑為第二路徑B。然而，這種控制信號CS的狀態(tài)和多路復(fù)用器650的輸出路徑是可以改變的。
下面說明根據(jù)本發(fā)明一實施例的數(shù)據(jù)電壓修正器的操作。
首先，當輸入圖像信號R、G、B且這時的控制信號CS狀態(tài)為處于高狀態(tài)時，多路復(fù)用器650的圖像信號輸出路徑為第一路徑A。因此，多路復(fù)用器650向第一存儲控制器611傳送圖像信號R、G、B。第一存儲控制器611向數(shù)據(jù)修正器640傳送圖像信號R、G、B的同時，將指定各第一存儲器621A、622A、623A對應(yīng)號碼的地址信號AS與圖像信號R、G、B一起傳送到第一存儲器621A、622A、623A，存儲圖像信號。
然后，當輸入一行的全部圖像信號R、G、B時，控制信號CS的狀態(tài)變成低狀態(tài)，多路復(fù)用器650的輸出路徑變成第二路徑B，因此，多路復(fù)用器650通過第二路徑B向第二存儲控制器612傳送下一行的圖像信號R、G、B。第二存儲控制器612將圖像信號R、G、B作為當前圖像信號供給到數(shù)據(jù)修正器640，并與地址信號AS一起將圖像信號傳送到第二存儲控制器612，在指定地址的對應(yīng)存儲器621A、622A、623A存儲對應(yīng)圖像信號R、G、B。同時，第一存儲控制器611讀出要提供給數(shù)據(jù)修正器640的來自存儲器621A、622A、623A的圖像數(shù)據(jù)R、G、B作為前一圖像數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)修正器640比較前一圖像數(shù)據(jù)和當前圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該當前圖像數(shù)據(jù)前一圖像數(shù)據(jù)選擇并輸出修正的圖像數(shù)據(jù)R′、G′、B′。
綜上所述，本發(fā)明的實施例產(chǎn)生要輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器的來自當前圖像數(shù)據(jù)和前一圖像數(shù)據(jù)的修正圖像數(shù)據(jù)，以使它補償由于上部像素和下部像素之間灰度而導(dǎo)致的在一行中像素之間的亮度差。該方案對于具有電容性耦合像素的液晶顯示器尤為有益。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動液晶顯示器的裝置，所述液晶顯示器包括與柵極線和數(shù)據(jù)線連接且以矩陣形式排列的多個像素，所述裝置包括灰度電壓發(fā)生器，產(chǎn)生多個灰度電壓；圖像信號修正器，接收用于一像素行的第一圖像信號和用于下一像素行的第二圖像信號，根據(jù)所述第一圖像信號和所述第二圖像信號選擇修正的圖像信號，并且輸出所述修正的圖像信號；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器，基于來自所述圖像信號修正器的所述修正的圖像信號選擇來自所述灰度電壓的數(shù)據(jù)電壓，并將所述數(shù)據(jù)電壓施加于所述像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述圖像信號修正器包括存儲所述圖像信號的存儲單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述圖像信號修正器將所述第一圖像信號存儲到所述存儲單元，并且在接收所述第二圖像信號時，讀取存儲于所述存儲單元的所述第一圖像信號，并將所述第二圖像信號存儲到所述存儲單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述存儲單元包括設(shè)置有讀取端口和寫入端口的雙端口存儲器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述圖像信號修正器進一步包括數(shù)據(jù)修正器，所述數(shù)據(jù)修正器根據(jù)所述第一圖像信號和所述第二圖像信號存儲所述修正的圖像信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)修正器包括查找表格。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述圖像信號修正器進一步包括多路復(fù)用器，用于根據(jù)所述第一圖像信號和所述第二圖像信號改變向所述存儲單元提供所述圖像信號的路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述多路復(fù)用器響應(yīng)來自外部裝置的控制信號改變所述路徑，并且所述控制信號與具有等于用于一像素行的所述圖像信號的傳輸時間的周期。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述存儲單元包括一對依次讀取及寫入的單端口存儲器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，各像素包括第一副像素和第二副像素，各副像素包括與所述柵極線中的一條柵極線和所述數(shù)據(jù)線中的一條數(shù)據(jù)線連接的開關(guān)元件、以及與所述開關(guān)元件連接的像素電極，而將所述第一副像素及所述第二副像素與相鄰的副像素進行電容性耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述像素包括彼此相鄰的上部像素和下部像素，所述上部像素的第二像素與所述下部像素電容性耦合，將所述第一副像素和所述第二副像素的像素電極的面積比限定為等于a∶b，對應(yīng)用于所述上部像素的修正圖像信號的數(shù)據(jù)電壓(V1′)通過下式確定aT(V1)+bT(V1±2CV1)a+b=aT(V′1)+bT(V′1+2CV2)a+b]]>其中，V1是用于所述上部像素的圖像信號的數(shù)據(jù)電壓，V2是用于所述下部像素的圖像信號的數(shù)據(jù)電壓，T(V)是用于電壓V的透射比，而C是常數(shù)。
12.一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，所述液晶顯示器包括多條柵極線、與所述多條柵極線交叉的多條數(shù)據(jù)線、與所述多條柵極線和所述多條數(shù)據(jù)線連接的多個開關(guān)元件、以及與所述開關(guān)元件連接的多個像素電極，所述方法包括以下步驟將用于第一像素行的圖像信號寫入到存儲器；接收用于第二像素行的圖像信號時，讀取用于所述第一像素行的圖像數(shù)據(jù)并將用于所述第二像素行的圖像信號寫入到所述存儲器；通過用于所述第一行的圖像信號和所述第二像素行的圖像信號選擇修正的圖像信號；以及通過所述開關(guān)元件將所述修正的圖像信號施加于所述像素。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動液晶顯示器的裝置，該液晶顯示器包括與柵極線和數(shù)據(jù)線連接且以矩陣形式排列的多個像素。該驅(qū)動裝置包括灰度電壓發(fā)生器(800)，產(chǎn)生多個灰度電壓；圖像信號修正器(600)，接收用于一像素行的第一圖像信號和用于下一像素行的第二圖像信號，根據(jù)第一圖像信號和第二圖像信號選擇修正的圖像信號，并且輸出該修正的圖像信號；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器(500)，基于來自圖像信號修正器的修正的圖像信號選擇來自灰度電壓的數(shù)據(jù)電壓，并將該數(shù)據(jù)電壓施加于像素。
文檔編號G09G3/36GK1714384SQ200380103783
公開日2005年12月28日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者李升祐, 金英基, 李仲熙 申請人:三星電子株式會社