专利名称：用于驱动液晶显示器件的装置和方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示(LCD)器件，更具体地涉及一种用于驱动LCD器件的装置和方法，其中去除了图像的运动模糊从而提高了显示质量。
背景技术：
一般情况下，LCD根据视频信号来调节液晶单元的透光率，从而显示图像。有源矩阵型LCD器件具有针对每个液晶单元形成的开关元件，并且适合于显示运动图像。薄膜晶体管(TFT)主要用作有源矩阵型LCD器件的开关元件。
图1示出了用于驱动LCD器件的现有技术装置。
参见图1，用于驱动LCD器件的该现有技术装置包括图像显示单元2，其包括形成在每个由第1至第n选通线GL1至GLn和第1至第m数据线DL1至DLm限定的区域中的液晶单元；向数据线DL1至DLm提供模拟视频信号的数据驱动器4；向选通线GL1至GLn提供扫描信号的选通驱动器6；以及定时控制器8，其对外部输入数据RGB进行排列以将它们提供给数据驱动器4，产生用于控制数据驱动器4的数据控制信号DCS，并产生用于控制选通驱动器6的选通控制信号GCS。
图像显示单元2包括薄膜晶体管阵列基板、滤色器阵列基板、间隔体以及液晶。薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板彼此面对并彼此结合。间隔体在这两个基板之间均匀地保持一单元间隙。液晶填充在由间隔体形成的液晶区域中。
图像显示单元2包括形成在由选通线GL1至GLn和数据线DL1至DLm限定的区域中的TFT以及连接到该TFT的液晶单元。TFT响应于来自选通线GL1至GLn的扫描信号将来自数据线DL1至DLm的模拟视频信号提供给液晶单元。液晶单元由彼此面对且其间插设有液晶的公共电极，以及与TFT相连接的像素电极构成。因此，液晶单元等效于液晶电容器Clc。液晶单元包括存储电容器Cst，该存储电容器用于保持填充在液晶电容器Clc中的模拟视频信号，直到下一个模拟视频信号填充到其中为止。
定时控制器8对外部输入数据RGB进行排列以适于驱动图像显示单元2，并将排列好的数据提供给数据驱动器4。而且，定时控制器8使用从外部输入的点时钟DCLK、数据使能信号DE以及水平和垂直同步信号Hsync和Vsync来产生数据控制信号DCS和选通控制信号GCS，从而对数据驱动器4和选通驱动器6的各个驱动定时进行控制。
选通驱动器6包括移位寄存器，该移位寄存器响应于来自定时控制器8的选通控制信号GCS而顺序地产生扫描信号，即选通高信号。选通驱动器6将选通高信号顺序地提供给选通线GL，以使连接到选通线GL的TFT导通。
数据驱动器4响应于从定时控制器8提供的数据控制信号DCS将通过定时控制器8排列的数据信号Data转换为模拟视频信号，并在其中扫描信号被提供给选通线GL的每一个水平周期内将与一个水平行(horizontal line)相对应的模拟视频信号提供给数据线DL。换言之，数据驱动器4根据数据信号Data的灰度级值来选择具有预定电平的伽马电压，并将所选伽马电压提供给数据线DL1至DLm。此时，数据驱动器4响应于极性控制信号POL对提供给数据线DL的模拟视频信号的极性进行反转。
考虑到由于诸如液晶的固有粘性和弹性的特性而导致的低响应速度，用于驱动LCD器件的该现有技术装置存在缺点。换言之，尽管液晶的响应速度可能取决于液晶的物理特性和单元间隙，但是共同点是上升时间在20到80ms范围内，下降时间在20到30ms范围内。由于该响应时间比运动图像的一个帧周期(美国国家电视标准委员会(NTSC)制式下为16.67ms)更长，所以如图2所示，在液晶单元上所充的电压达到期望电平之前，液晶的响应已经进入了下一帧。
在这种情况下，由于显示在图像显示单元2中的每一帧的图像都会影响下一帧的图像，因此由于观察者的感觉而导致显示在图像显示单元2中的运动图像中出现了运动模糊。
结果，在用于驱动LCD器件的该现有技术装置和方法中，运动模糊导致对比度下降，进而导致显示质量下降。
为了防止出现运动模糊，已有人建议使用一种过驱动装置，这种过驱动装置对数据信号进行调制以获得液晶的快响应速度。
图3是示出现有技术过驱动装置的框图。
参照图3，该现有技术过驱动装置50包括存储当前帧Fn的数据RGB的帧存储器52；查找表54，其通过对当前帧Fn的数据RGB与存储在帧存储器52中的前一帧Fn-1的数据进行比较，来产生用于获得液晶的快响应速度的调制数据；以及混合单元56，其对来自查找表54的调制数据和当前帧Fn的数据RGB进行混合。
查找表54列出了用于将当前帧Fn的数据RGB的电压转换为更高电压从而获得液晶的快响应速度的调制数据R’G’B’。
在上述现有技术过驱动装置50中，由于使用如图4所示的查找表54将高于实际数据电压的电压施加给液晶，因此可以减少显示图像的运动模糊。
同时，由于现有技术过驱动装置50通过对当前帧的数据与前一帧的数据进行比较来产生调制数据，因此限制了对图像的运动模糊的消除。
发明内容
因此，本发明旨在一种用于驱动LCD器件的装置和方法，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而产生的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种用于驱动LCD器件的装置和方法，其中去除了图像的运动模糊，从而提高了显示质量。
本发明的附加优点、目的和特点将部分地在以下说明中阐述，并且部分地对于本领域技术人员通过阅读以下说明后变得明了，或者可以通过实践本发明而习得。可以通过在文字说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
为了实现这些目的和其他优点并根据本发明的目的，如此处实施和广义描述的，本发明提供了一种用于驱动LCD器件的装置，该装置包括图像显示单元，其包括形成在由多条选通线和多条数据线限定的每个区域中的液晶单元；过驱动装置，其从外部提供的源数据中检测运动显示图像的运动，并根据该运动来产生改变液晶的响应速度的调制数据；选通驱动器，用于向选通线提供扫描信号；数据驱动器，用于将调制数据转换为模拟视频信号并将它们提供给数据线；以及定时控制器，用于对来自过驱动装置的调制数据进行排列以将排列好的数据提供给数据驱动器，产生用于控制数据驱动器的数据控制信号，并产生用于控制选通驱动器的选通控制信号。
在本发明的另一方面，提供了一种用于驱动具有用于显示图像的图像显示单元的LCD器件的方法，该方法包括以下步骤(a)从外部提供的源数据中检测运动显示图像的运动，并根据该运动来产生改变液晶的响应速度的调制数据；(b)向选通线提供扫描信号；和(c)将调制数据转换为模拟视频信号，使其与扫描信号同步，并将它们提供给数据线。
应该理解，本发明的以上一般性说明和以下详细说明都是示例性和说明性的，旨在为要求保护的本发明提供进一步的说明。
所包含的用于提供本发明的进一步理解并结合且构成本申请一部分的附图，示出了本发明的(多个)实施例并与文字说明一起用于解释本发明的原理。附图中图1示出了用于驱动LCD器件的现有技术装置；图2示出了图1所示的液晶单元的响应速度和亮度；图3是表示现有技术过驱动装置的框图；图4示出了图3所示的现有技术过驱动装置中的液晶单元的响应速度和亮度；图5示出了根据本发明的用于驱动LCD器件的装置的概图；图6是表示根据本发明的第一实施例的过驱动装置的框图；
图7是表示根据本发明的第一实施例的过驱动装置的过驱动数据产生器的框图；图8是表示多个查找表中列出的过驱动数据的曲线；图9是表示根据本发明的第二实施例的过驱动装置的框图；图10是表示根据本发明的过驱动数据产生器的运动滤波器的框图；图11是表示根据本发明的第二实施例的过驱动装置的过驱动数据产生器的框图；以及图12和13是表示根据本发明的第二实施例的通过滤波而移动的显示图像的边界的波形。
具体实施例方式
下面将详细参照本发明的优选实施例，附图中示出了优选实施例的示例。只要有可能，就在所有附图中使用相同的标号来表示相同或者相似的部分。
图5示出了根据本发明的用于驱动LCD器件的装置。
参照图5，根据本发明的用于驱动LCD器件的装置包括图像显示单元102，其包括形成在由第1至第n选通线GL1至GLn和第1至第m数据线DL1至DLm限定的每个区域中的液晶单元；过驱动装置110，其根据外部提供的源数据RGB来产生调制数据R’G’B’，该调制数据用于根据运动图像的运动速度来改变液晶的响应速度；选通驱动器106，用于向选通线GL1至GLn提供扫描信号；数据驱动器104，用于将调制数据R’G’B’转换为模拟视频信号并将它们提供给数据线DL1至DLm；以及定时控制器108，其对来自过驱动装置110的调制数据R’G’B’进行排列以将排列好的数据提供给数据驱动器104，产生用于控制数据驱动器104的数据控制信号DCS，并产生用于控制选通驱动器106的选通控制信号GCS。
图像显示单元102包括薄膜晶体管阵列基板、滤色器阵列基板、间隔体和液晶。薄膜晶体管阵列基板和滤色器器阵列基板彼此面对并且彼此结合。间隔体在这两个基板之间均匀地保持一单元间隙。液晶填充在由间隔体形成的液晶区域中。
图像显示单元102包括形成在由选通线GL1至GLn和数据线DL1至DLm限定的区域中的TFT，以及连接到该TFT的液晶单元。TFT响应于来自选通线GL1至GLn的扫描脉冲将来自数据线DL1至DLm的模拟视频信号提供给液晶单元。液晶单元由彼此面对且其间插设有液晶的公共电极以及连接到该TFT的像素电极构成。因此，液晶单元等效于液晶电容器Clc。液晶单元包括存储电容器Cst，该存储电容器用于保持填充在液晶电容器Clc中的模拟视频信号，直到下一个模拟视频信号填充到其中为止。
过驱动装置110通过对当前帧的源数据RGB与前一帧的数据进行比较来检测显示图像的运动，并输出与该运动的速度相对应的调制数据R’G’B’。
定时控制器108将来自过驱动装置110的调制数据R’G’B’排列为与图像显示单元102的驱动相对应的数据信号Data，并将排列好的数据提供给数据驱动器104。而且，定时控制器108使用外部输入的点时钟DCLK、数据使能信号DE以及水平和垂直同步信号Hsync和Vsync来产生数据控制信号DCS和选通控制信号GCS，从而对数据驱动器104和选通驱动器106的各个驱动定时进行控制。
选通驱动器106包括移位寄存器，该移位寄存器响应于来自定时控制器108的选通控制信号GCS而顺序地产生扫描脉冲，即选通高信号。选通驱动器106将选通高信号顺序地提供给选通线GL，以使连接到选通线GL的TFT导通。
数据驱动器104响应于从定时控制器108提供的数据控制信号DCS将通过定时控制器108排列的数据信号Data转换为模拟视频信号，并在其中扫描信号被提供给选通线GL的每一个水平周期内将与一个水平行相对应的模拟视频信号提供给数据线DL。换言之，数据驱动器104通过根据数据信号Data的灰度级值来选择具有预定电平的伽马电压而产生模拟视频信号，并将所产生的模拟视频信号提供给数据线DL1至DLm。此时，数据驱动器104响应于极性控制信号POL，对提供给数据线DL的模拟视频信号的极性进行反转。
图6是表示根据本发明第一实施例的过驱动装置的框图。
参照图6，根据本发明第一实施例的过驱动装置110包括存储器210，其存储有以帧为单位输入的源数据RGB；运动检测器310，其使用当前帧Fn的源数据RGB和来自存储器210的前一帧Fn-1的源数据来检测与运动图像的运动速度相对应的运动幅度(size)信号Ms；过驱动数据产生器410，其使用列出不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并根据运动幅度信号Ms选择性地输出所述多个过驱动数据之一；以及混合单元510，其通过对当前帧Fn的源数据与过驱动数据MRMGMB进行混合来输出调制数据R’G’B’。
存储器210存储当前帧Fn的数据RGB，并将前一帧Fn-1的数据输出至运动检测器310和过驱动数据产生器410。
运动检测器310相对于从前一帧Fn-1到当前帧Fn的运动来检测与X轴位移和Y轴位移相对应的运动矢量X和Y，并检测如以下等式1中所表示的运动幅度信号Ms，以将所检测的数据提供给过驱动数据产生器410。在这种情况下，运动幅度信号Ms表示与运动图像的每帧所移动的像素数量相对应的运动速度。
Ms=X2+Y2]]>如图7所示，过驱动数据产生器410包括第1至第n查找表L1至Ln和选择器412。
第1至第n查找表L1至Ln的每一个中都列出了针对运动图像的每一帧所移动的像素数量而设定的过驱动数据。换言之，第1查找表L1通过在2像素/帧的查找表中对当前帧和前一帧进行比较来产生和列出与图8A所示的2像素/帧相对应的第1过驱动数据FL1，其中当前帧和前一帧是作为2像素/帧中的查找表而输入的。第2查找表L2通过在4像素/帧的查找表中对当前帧和前一帧进行比较来产生和列出与图8B所示的4像素/帧相对应的第2过驱动数据FL2，其中当前帧和前一帧是作为4像素/帧中的查找表而输入的。如图8C和8D所示，查找表分别产生和列出与6像素/帧相对应的第3过驱动数据FL3和与8像素/帧相对应的第4过驱动数据FL4。
在所输入的第1到第n过驱动数据FL1至FLn当中，选择器412输出与运动检测器310所检测的运动幅度信号Ms相对应的过驱动数据MRMGMB。
混合单元510通过对当前帧Fn的数据和过驱动数据MRMGMB进行混合来输出调制数据R’G’B’。
在根据本发明第一实施例的用于驱动LCD器件的装置和方法中，使用列出了不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并且检测图像的运动以输出所述多个过驱动数据当中与该运动相对应的调制数据，从而可以去除运动图像的运动模糊。
图9是表示根据本发明第二实施例的过驱动装置的框图。除了通过滤波来输入和输出当前帧的数据从而在运动图像的边界中产生下冲(undershoot)之外，根据本发明第二实施例的过驱动装置具有与根据第一实施例的过驱动装置类似的结构。下面将详细说明根据本发明第二实施例的过驱动装置。
如图9所示，根据本发明第二实施例的过驱动装置110包括第一存储器211，其存储有以帧为单位输入的源数据RGB；运动检测器311，其使用当前帧Fn的源数据RGB和来自第一存储器211的前一帧Fn-1的源数据来检测与运动图像的运动速度相对应的运动幅度信号Ms；运动滤波器214，其对数据进行滤波，以根据运动幅度信号Ms在显示图像的边界中产生下冲；第二存储器216，其存储有通过运动滤波器214滤波的当前帧DFn的数据和以帧为单位输入的滤波数据；过驱动数据产生器411，其使用列出了不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并根据运动幅度信号Ms选择性地输出所述多个过驱动数据之一；以及混合单元511，其通过对当前帧DFn的滤波数据和过驱动数据MRMGMB进行混合来输出调制数据R’G’B’。
第一存储器211对所输入的当前帧Fn的数据RGB进行存储，并将前一帧Fn-1的数据输出给运动检测器311。
运动检测器311相对于从前一帧Fn-1到当前帧Fn的运动来检测与X轴位移和Y轴位移相对应的运动矢量X和Y，并检测如等式1中所表示的运动幅度信号Ms，然后分别将所检测的数据提供给过驱动数据产生器411和运动滤波器214。
如图10所示，运动滤波器214包括边界检测器203，用于根据当前帧的数据来检测运动图像的边界(GBD图12A和13A的“A”)；以及下冲产生器204，用于对数据进行滤波(参见图12B和13B)，从而在根据运动幅度信号而检测到的显示图像的边界GBD中产生下冲，其中将当前帧的滤波数据提供给第二存储器216。
第二存储器216对通过运动滤波器214滤波的当前帧DFn的数据进行存储。
如图11所示，过驱动数据产生器411包括第1至第n查找表L1至Ln和选择器413。。
第1至第n查找表L1至Ln的每一个中都列出了针对运动图像的每一帧所移动的像素数量而设定的过驱动数据。换言之，第1查找表L1通过在2像素/帧的查找表中对当前帧和前一帧进行比较来产生和列出与图8A所示的2像素/帧相对应的第1过驱动数据FL1，其中当前帧和前一帧是作为2像素/帧中的查找表而输入的。第2查找表L2通过在4像素/帧的查找表中对当前帧和前一帧进行比较来产生和列出与图8B所示的4像素/帧相对应的第2过驱动数据FL2，其中当前帧和前一帧是作为4像素/帧中的查找表而输入的。如图8C和8D所示，查找表分别产生和列出与6像素/帧相对应的第3过驱动数据FL3和与8像素/帧相对应的第4过驱动数据FL4。
在所输入的第1到第n过驱动数据FL1至FLn当中，选择器413输出与运动检测器310所检测的运动幅度信号Ms相对应的过驱动数据MRMGMB。
混合单元511通过对当前帧Fn的滤波数据和过驱动数据MRMGMB进行混合来输出调制数据R’G’B’。
在根据本发明第二实施例的用于驱动LCD器件的装置和方法中，使用列出了不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并且检测图像的运动以输出所述多个过驱动数据当中与该运动相对应的调制数据，其中对当前帧和前一帧的数据进行滤波，以在运动图像的边界中产生下冲。
如上所述，在根据本发明的用于驱动LCD器件的装置和方法中，由于使用列出不同过驱动数据的多个查找表而产生了多个过驱动数据，并检测图像的运动以输出所述多个过驱动数据当中与该运动相对应的调制数据，因此可以去除运动图像的模糊。
本领域技术人员应该理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明旨在涵盖所附权利要求及其等同形式范围内的本发明的这些修改和改变。
本申请要求2006年3月20日提交的韩国专利申请No.P2006-25407的优先权，通过引用并入其内容，如同在此处进行了充分阐述。
权利要求
1.一种用于驱动液晶显示器件的装置，该装置包括图像显示单元，其包括形成在由多条选通线和多条数据线限定的每个区域中的液晶单元；过驱动装置，其从外部提供的源数据中检测运动显示图像的运动，并根据所述运动来产生改变液晶的响应速度的调制数据；选通驱动器，用于向所述选通线提供扫描信号；数据驱动器，用于将所述调制数据转换为模拟视频信号并将它们提供给所述数据线；以及定时控制器，用于对来自所述过驱动装置的所述调制数据进行排列以将排列好的数据提供给所述数据驱动器，产生用于控制所述数据驱动器的数据控制信号，并产生用于控制所述选通驱动器的选通控制信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述过驱动装置包括存储器，其存储有以帧为单位输入的源数据；运动检测器，其使用当前帧的源数据和来自所述存储器的前一帧的源数据来检测与所述运动图像的运动速度相对应的运动幅度信号；过驱动数据产生器，其使用列出不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并根据所述运动幅度信号选择性地输出所述多个过驱动数据之一；以及混合单元，其通过对所述当前帧的所述源数据与所述过驱动数据进行混合来输出所述调制数据。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述过驱动数据产生器包括多个查找表，它们通过接收所述当前帧的所述数据和所述前一帧的所述数据来分别输出不同的过驱动数据；以及选择器，其选择性地输出所述多个过驱动数据当中与所述运动幅度信号相对应的过驱动数据。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述过驱动装置包括第一存储器，其存储有以帧为单位输入的所述源数据；运动检测器，其使用所述当前帧的所述源数据和来自所述第一存储器的所述前一帧的所述源数据来检测与所述运动图像的运动速度相对应的运动幅度信号；运动滤波器，其对数据进行滤波，以根据所述运动幅度信号在所述显示图像的边界中产生下冲；第二存储器，其对通过所述运动滤波器滤波的所述当前帧的所述数据和以帧为单位输入的所述滤波数据进行存储；过驱动数据产生器，其使用列出了不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并根据所述运动幅度信号选择性地输出所述多个过驱动数据之一；以及混合单元，其通过对所述当前帧的所述滤波数据和所述过驱动数据进行混合来输出所述调制数据。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述过驱动数据产生器包括多个查找表，它们通过接收所述当前帧的所述滤波数据和所述前一帧的所述数据来分别输出不同的过驱动数据；以及选择器，其选择性地输出所述多个过驱动数据当中与所述运动幅度信号相对应的过驱动数据。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述运动滤波器包括边界检测器，其根据所述当前帧的所述数据来检测所述运动显示图像的边界；以及下冲产生器，其对所述数据进行滤波，从而在根据所述运动幅度信号而检测到的所述显示图像的边界中产生下冲。
7.一种用于驱动具有用于显示图像的图像显示单元的液晶显示器件的方法，该方法包括以下步骤(a)从外部提供的源数据中检测运动显示图像的运动，并根据所述运动来产生改变液晶的响应速度的调制数据；(b)向所述选通线提供扫描信号；以及(c)将所述调制数据转换为模拟视频信号，使其与所述扫描信号同步，并将它们提供给所述数据线。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤(a)包括(a1)存储以帧为单位输入的源数据；(a2)使用当前帧的源数据和前一帧的源数据来检测与所述运动图像的运动速度相对应的运动幅度信号；(a3)使用列出了不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并根据所述运动幅度信号选择性地输出所述多个过驱动数据之一；以及(a4)通过对所述当前帧的所述源数据和所述过驱动数据进行混合来输出所述调制数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述步骤(a3)包括通过接收所述当前帧的所述数据和所述前一帧的所述数据来分别输出不同的过驱动数据；以及选择性地输出所述多个过驱动数据当中与所述运动幅度信号相对应的过驱动数据。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤(a)包括(a5)存储以帧为单位输入的源数据；(a6)使用所述当前帧的所述源数据和所述前一帧的所述源数据来检测与所述运动图像的运动速度相对应的运动幅度信号；(a7)对数据进行滤波，以根据所述运动幅度信号在所述显示图像的边界中产生下冲；(a8)对通过所述运动滤波器滤波的所述当前帧的所述数据和以帧为单位输入的所述滤波数据进行存储；(a9)使用列出了不同过驱动数据的多个查找表来产生多个过驱动数据，并根据所述运动幅度信号选择性地输出所述多个过驱动数据之一；以及(a10)通过对所述当前帧的所述滤波数据和所述过驱动数据进行混合来输出所述调制数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述步骤(a9)包括通过接收所述当前帧的所述数据和所述前一帧的所述数据来分别输出不同的过驱动数据；以及选择性地输出所述多个过驱动数据当中与所述运动幅度信号相对应的过驱动数据。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述步骤(a7)包括根据所述当前帧的所述数据来检测所述运动显示图像的边界；以及对所述数据进行滤波，从而在根据所述运动幅度信号而检测到的所述显示图像的边界中产生下冲。
全文摘要
本发明公开了一种用于驱动液晶显示器件的装置和方法，其中去除了图像的运动模糊，从而提高了显示质量。用于驱动液晶显示器件的该装置包括图像显示单元，其包括形成在由多条选通线和多条数据线限定的每个区域中的液晶单元；过驱动装置，其从外部提供的源数据中检测运动显示图像的运动，并根据该运动来产生改变液晶的响应速度的调制数据；选通驱动器，用于向选通线提供扫描信号；数据驱动器，用于将调制数据转换为模拟视频信号并将它们提供给数据线；以及定时控制器，用于对来自过驱动装置的调制数据进行排列以将排列好的数据提供给数据驱动器，产生用于控制数据驱动器的数据控制信号，并产生用于控制选通驱动器的选通控制信号。
文档编号G09G3/20GK101042844SQ200610162978
公开日2007年9月26日 申请日期2006年11月30日 优先权日2006年3月20日
发明者吴义热, 金性均, 孔南容 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社