专利名称：液晶显示器以及在较短响应时间修正图像信号的方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器和一种图像信号的修正方法。
背景技术：
液晶显示器(LCD)包括一对面板，设置有场生成电极；以及具有介电各向异性的液晶(LC)层，设置在两个面板之间。场生成电极通常包括多个像素电极，呈矩阵排列并连接到诸如薄膜晶体管(TFT)的开关元件；以及共电极，覆盖面板的整个表面并被提供有共电压。场生成电极响应于施加的电压生成电场，并且设置在其间的液晶形成所谓的液晶电容器。液晶电容器连同开关元件一起都是像素的基本元件。
LCD向场生成电极施加电压以在液晶层中生成电场，并且电场的强度可以通过调节液晶电容器两端的电压来控制。因为电场决定了液晶分子的定向，而分子定向决定了穿过液晶层的光的透射率，通过控制所施加的电压来调节透光率，以获得期望的图像。
为了防止由于长时间应用单向电场等而导致的图像劣化，将数据电压的极性相对于共电压以每一帧、每一行、或每个像素反转。
随着LCD用于显示活动图像与日俱增，其较慢的响应时间作为需要改进的特性而受到关注。随着显示装置的尺寸和分辨率的增加，导致了更长的响应时间延迟，因此更期望能够改进响应时间。
为了补偿较慢的响应速度，建议采用将比输入图像信号的数据电压要大或要小的数据电压(即，过冲电压(overshoot voltage)或下冲电压(undershoot voltage))施加给像素电极的方法。
然而，为了在LCD处于标准黑色模式时应用过冲电压，并且当过冲电压对应于最大灰度电压时，对应于白色灰度的数据电压应该低于最大灰度电压。从而，降低了LCD的亮度。
发明内容
在一个方面，本发明是一种液晶显示装置，其包括多个像素、图像信号修正器(modifier)、以及数据驱动器。图像信号修正器基于在前图像信号和当前图像信号来生成初始信号，并基于初始信号和下一图像信号来生成修正的图像信号。数据驱动器将来自图像信号修正器的修正的图像信号转变成数据电压并将其提供给像素。根据下一图像信号的幅值，从至少两个不同值中选择修正的图像信号。
在另一方面，本发明是一种液晶显示器的图像信号的修正方法。该方法包括以下步骤读取在前图像信号、当前图像信号、以及下一图像信号；基于在前图像信号和当前图像信号来生成初始信号；以及基于初始信号和下一图像信号来生成修正的图像信号。根据下一图像信号的幅值，修正图像信号具有至少两个不同的值。
下面，简要描述的附图示出了本发明的示例性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例的LCD的框图；图2是根据本发明实施例的LCD的像素的等效电路图；图3是根据本发明实施例的LCD的图像修正器的框图；图4是表示图3所示的图像信号修正器的操作的流程图；图5是用于解释根据本发明示例性实施例的图像信号修正方法的示意图；图6是示出根据本发明示例性实施例的修正信号的波形图；图7示出相对于根据本发明示例性实施例的LCD的预倾斜灰度的响应时间的曲线图；图8是图3所示的图像信号修正器的流程图；以及图9是用于解释使用内插法的修正图像计算方法的示意图。
具体实施例方式
下面，将参考附图更加全面地描述本发明，在附图中示出了本附图中，为清楚起见，扩大了层、膜、面板和区域等的厚度。在整个说明书中相同的参考标号表示相同的元件。应当理解，当元件或层被指出“位于”另一个元件上时，该元件可直接位于另一个元件上，或者也可在其间存在插入元件。
下面，参考图1和图2描述本发明实施例的液晶显示器。
图1是根据本发明实施例的LCD的框图，以及图2是根据本发明实施例的LCD的像素的等效电路图。
参考图1，根据本发明实施例的LCD包括LC面板组件300、与其连接的栅极驱动器400和数据驱动器500、连接到数据驱动器500的灰度电压发生器800、以及用于控制上述元件的信号控制器600。
在图2所示的结构图中的LC面板组件300包括下部面板100、上部面板200、以及夹置在其间的液晶层3，并且如图1和图2所示，其还包括多条信号线G1-Gn和D1-Dm、以及与其连接且基本上呈矩阵排列的多个像素PX。
信号线G1-Gn和D1-Dm设置在下部面板100上，并包括用于传输选通信号(称作扫描信号)的多条栅极线G1-Gn以及用于传输数据信号的多条数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn基本上在第一方向上延伸并基本上彼此平行，而数据线D1-Dm基本上在第二方向上延伸并基本上彼此平行。第一方向和第二方向基本上彼此垂直。
参考图2，每个像素PX，例如在第i(i＝1、2、...、n)行和第j(j＝1、2、...、n)列的像素PX连接到信号线Gi和Dj，并且包括连接到信号线G1-Gn和D1-Dm的开关元件Q、连接到开关元件Q的LC电容器CLC和存储电容器CST。在一些实施例中可以省略存储电容器CST。
诸如TFT的开关元件Q设置在下部面板100上，并具有三个端子控制端，连接到栅极线G1-Gn之一；输入端，连接到数据线D1-Dm之一；以及输出端，连接到LC电容器CLC和存储电容器CST。
LC电容器CLC包括设置在下部面板100上的像素电极191以及设置在上部面板200上的共电极270，作为两个端子。设置在两个电极191和270之间的LC层3作为LC电容器CLC的电介质。像素电极191连接到开关元件Q，以及共电极270被提供有共电压Vcom并覆盖上部面板200的整个表面。与图2不同，共电极270可以设置在下部面板100上，并且两个电极191和270都可以形成条形和条纹。
存储电容器CST是LC电容器CLC的辅助电容器。存储电容器CST包括像素电极191和单独的信号线(未示出)，信号线设置在下部面板100上并经由绝缘体与像素电极191重叠。信号线被提供有诸如共电极Vcom的预定电压。可选地，存储电容器CST包括像素电极191和相邻的栅极线(在此称作在前栅极线)，栅极线经由绝缘体与像素电极191重叠。
彩色显示可以由不同的方法来实现。在使用空间分割法的情况下，每个像素PX均表示一种原色。在使用时间分割法的情况下，每个像素PX均依次地表示原色。在每种情况下，原色的空间之和或时间之和被认为是期望的颜色。一组普遍的原色包括红色、绿色和蓝色，尽管生成期望颜色范围的其它组合也是可能的。图2示出空间分割的实例，其中，每个像素PX均包括在面对像素电极191的上部面板200的区域中的滤色器230，其表示原色之一。可选地，滤色器230设置在下部面板100上的像素191上面或下面。
一个或多个偏振器(未示出)附着到面板100和200中的至少一个。
再次参考图1，灰度电压发生器800生成与通过像素PX的光的透射率有关的两组多个灰度电压(或参考灰度电压)。一组中的灰度电压相对于共电压Vcom具有正极性，而另一组中的灰度电压相对于共电压Vcom具有负极性。
栅极驱动器400连接到面板组件300的栅极线G1-Gn并合成来自外部装置的栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff，以生成应用于栅极线G1-Gn的选通信号。
数据驱动器500连接到面板组件300的数据线，并将从灰度电压中选取的数据电压施加到数据线D1-Dm，该灰度电压由灰度电压发生器800提供。在一些实施例中，数据驱动器500通过将参考灰度电压分割来生成对于所有灰度的灰度电压。在这些实施例中，在灰度电压发生器800生成参考灰度电压时，数据驱动器500从所生成的灰度电压中选取数据电压。
信号控制器控制栅极驱动器400和数据驱动器500。
每个处理单元400、500、600和800均可以包括安装在LC面板组件300或为带载封装(TCP)型的柔性印刷电路(FPC)膜上的至少一个集成电路(IC)芯片，它们附着到面板组件300。可选地，可以将处理单元400、500、600和800中的至少一个连同信号线和开关元件Q与面板组件300集成在一起。进一步可选地，所有的处理单元400、500、600和800集成在单个IC芯片中，但是处理单元400、500、600和800中的至少一个或处理单元400、500、600和800中的至少一个的至少一个电路元件可以设置在单个IC芯片的外部。
下面，将详细描述LCD的操作。
向信号控制器600提供来自外部图形控制器(未示出)的输入图像信号R、G、和B以及用于控制显示的输入控制信号。输入图像信号R、G、和B包括每个像素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))的灰度。输入控制信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK、数据使能信号DE等。
在基于输入控制信号和输入图像信号R、G、和B生成栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2并处理图像信号R、G、和B以使其适合面板组件300的操作之后，信号控制器600将栅极控制信号CONT1传输到栅极驱动器400，并将经处理的图像信号DAT和数据控制信号CONT2传输到数据驱动器500。输出的图像信号DAT是数字信号并具有预定数量的值(或灰度)。
栅极控制信号CONT1包括用于指示开始扫描的扫描起始信号STV以及用于控制栅极导通电压Von的输出时间的至少一个时钟信号。栅极控制信号CONT1还可以包括用于限定栅极导通电压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，用于通知开始一组像素PX的数据传输；加载信号LOAD，用于指示将数据电压施加到数据线D1-Dm；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，用于反转数据电压的极性(相对于共电压Vcom)。
响应于来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500从信号控制器600接收用于该组像素PX的图像数据DAT的数据包，并接收由灰度电压发生器800提供的灰度电压。数据驱动器500将图像数据DAT转换成选自由灰度电压发生器800提供的灰度电压的模拟数据电压，并将数据电压施加到数据线D1-Dm。
栅极驱动器400响应于来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1，将栅极导通电压Von施加到栅极线G1-Gn，从而使与其连接的开关元件Q导通。将施加到数据线D1-Dm的数据电压通过导通的开关元件Q提供到像素PX。
数据电压和共电压Vcom之间的差被表示为LC电容器CLC两端的电压，其被称作像素电压。在LC电容器CLC中的LC分子具有取决于像素电压幅值的定向，并且分子定向决定了穿过LC层3的光的偏振。偏振器将光偏振转换为光透射，使得像素PX显示由图像数据DAT的灰度表示的亮度。
通过以水平周期为单位重复该过程(由“1H”表示，等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)，在一帧期间，所有栅极线G1-Gn被顺序地提供有栅极导通电压Von，从而将数据电压施加到所有的像素PX。
在一帧结束后下一帧开始时，施加到数据驱动器500的反转控制信号RVS被控制，从而将数据电压的极性反转(这种方案被称作“帧反转”)。根据实施例，反转控制信号RVS也可以被控制，从而将在一帧中流入数据线的数据电压的极性在一帧期间反转(例如，行反转和点反转)，或者将一个数据包中的数据电压的极性反转(例如，列反转和点反转)。
LC电容器CLC两端的电压迫使LC层3中的LC分子重新定向为对应于电压的稳定状态，并且LC分子的重新定向会由于LC分子的响应时间慢而花费一定的时间。LC分子自身继续进行重新定向，从而改变透光率，直到它们达到适于LC电容器CLC两端维持的电压的稳定状态。当LC分子达到稳定状态并停止自身的重新定向时，透光率等级成为固定的。
当在这种稳定状态下的像素电压被称作目标(target)像素电压，以及在稳定状态下的透光率等级被称作目标透光率等级时，目标像素电压和目标透光率等级彼此相关。
因为开关元件Q导通以及在有限的持续时间将数据电压施加到像素，所以像素PX中的LC分子难以在施加数据电压期间达到稳定状态。然而，即使开关元件Q截止，在LC电容器CLC两端仍然存在电压，并且LC分子自身继续进行重新定位，从而改变LC电容器CLC的电容。忽略漏电流，由于LC电容器CLC的一端置空，当开关元件Q截止时，存储在LC电容器CLC中的电荷总数量保持恒定。因此，LC电容器CLC的电容的改变导致LC电容器CLC两端的电压(即，像素电压)的改变。
因此，当像素PX被提供有对应于目标像素电压的数据电压(以下称作“目标数据电压”，其在稳定状态下确定)时，像素PX的实际像素电压可以与目标像素电压不同，使得像素PX可能未达到目标透光率等级。实际像素电压和目标像素电压之间的差与目标透光率等级和穿过像素PX的实际透光率等级之间的差相关。
从而，施加到像素PX的数据电压需要高于或低于目标数据电压。可以通过许多方法来实现，例如通过使用DCC(动态电容补偿)来实现。
根据本发明的实施例，可以由信号控制器600或单独的图像信号修正器来实现的DCC基于像素的前一帧的图像信号gN-1(以下称作“在前图像信号”)，修正像素的帧的图像信号gN(以下称作“当前图像信号”)，以生成修正的当前图像信号gN’(以下称作“第一修正图像信号”)。第一修正图像信号gN’基本上是通过实验获得的，并且第一修正当前图像信号gN’与在前图像信号gN-1’之间的差通常大于修正前的当前图像信号gN和在前图像信号gN-1’之间的差。然而，在当前图像信号gN和在前图像信号gN-1’彼此相等时，或者它们之间的差很小时，第一修正图像信号gN’可以等于当前图像信号gN(即，当前图像信号可以不被修正)。
第一修正图像信号gN’可以由等式1的函数F1表示。
gN’＝F1(gN，gN-1)因此，从数据驱动器500施加到每个像素PX的数据电压大于或小于目标数据电压。
表1用于gN和gN-1对的示例性修正图像信号
表1示出了用于256灰度系统中的一些在前图像信号gN-1和当前图像信号gN对的示例性修正图像信号。
图像信号修正需要诸如帧存储器的存储器，用于存储在前图像信号gN-1。此外，查找表必需存储表1所示的数据。
因为用于包含所有当前和在线图像信号gN-1和gN对的第一修正图像信号gN’的查找表的大小可以非常大，所以优选地，例如，存储对于一些当前和在线图像信号gN-1和gN对的第一修正图像信号gN’。例如，表1中所示的第一修正图像信号gN’可以作为参考修正信号被存储。对于剩余的在前和当前图像信号gN-1和gN对的第一修正图像信号gN’可以通过内插来获得。内插在前和当前图像信号gN-1和gN对，以找到对于与表1中的信号对接近的在前和当前图像信号gN-1和gN对的第一修正图像信号gN’，并基于存储在查找表中的修正信号计算对于gN-gN-1信号对的第一修正信号gN’。
在示例性实施例中，为数字信号的每个图像信号被分成MSB(最高有效位)和LSB(最低有效位)，并且查找表存储对于在前和当前图像信号gN-1和gN对的具有0的参考修正信号，作为它们的最低有效位。对于一对在前和当前图像信号gN-1和gN，找到与该信号对的MSB相关的一些参考修正图像信号gN’。可以由该信号对的LSB和从查找表中找到的参考修正图像信号计算出对于该信号对的第一修正图像信号gN’。
然而，目标透射率等级不能通过上述方法获得。在该种情况下，将预定电压(例如，低于处于在前帧的像素的目标数据电压的电压)预施加到像素，以使LC分子预倾斜。然后，将目标数据电压施加到处于当前帧的像素。
为此，信号控制器600或图像信号修正器在考虑到下一帧的图像信号(以下称作“下一图像信号”)和在前帧信号gN-1的同时修正当前图像信号gN，以生成修正当前图像信号(称作“第二修正图像信号”)gN”。例如，如果下一图像信号与当前图像信号gN显著不同，则修正当前图像信号gN以为下一帧做准备，即使当前图像信号gN与在前图像信号gN-1基本相同。
此时，第二修正图像信号gN”可以由等式2中的函数F2表示。在该种情况下，需要帧存储器来存储在前图像信号gN-1和当前图像信号gN，并且查找表用于存储相对于在前和当前图像信号gN-1和gN对的修正图像信号。
可选地，还需要查找表来存储相对于当前和下一图像信号gN和gN+1对的修正图像信号。
gN”＝F2(gN’，gN+1)可以或不可以执行对于最高灰度或最低灰度的图像信号和数据电压的修正。为了修正最高灰度或最低灰度，与用于获得由图像信号的灰度表示的目标亮度的范围(或目标透射率等级)的目标数据电压的范围相比，由灰度电压发生器800生成的灰度电压的范围可以加宽。
下面，将参考图3到图5描述根据本发明示例性实施例的用于上述图像信号修正的LCD的图像信号修正器。
图3是根据本发明实施例的LCD的图像信号修正器的框图。图4是表示图3所示的图像信号修正器的操作的流程图，以及图5是用于解释根据本发明示例性实施例的图像信号修正方法的示意图。
如图3所示，根据本发明示例性实施例的图像信号修正器610包括第一存储器620，连接到下一图像信号gN+1；第二存储器630，连接到第一存储器620；第一修正器640，连接到第一和第二存储器620和630；以及第二修正器650，连接到下一图像信号gN+1和第一修正器640。图像信号修正器610的所有或部分元件可以包括在图1的信号控制器600中，或者可以作为单独的装置来实现。
第一存储器620将当前图像信号gN传输到第二存储器630和第一修正器640，并接收输入的下一图像信号gN+1，以存储为下一帧的当前图像信号。
第二存储器630将在此存储的在前图像信号gN+1传输到第一修正器640，并从第一存储器620接收当前图像信号gN，以存储为下一帧的在前图像信号。
在此，第一存储器620与第二存储器630是分开的。一个存储器可以存储在前和当前图像信号gN-1和gN，并将它们施加到第一修正器640，并接收所输入的下一图像信号gN+1用于存储。
第一修正器640包括查找表(未示出)并基于来自第二和第一存储器630和620的在前和当前图像信号gN-1和gN计算第一修正图像信号gN’。将第一修正图像信号gN’输出到第二修正器650。
如上所述，查找表存储相对于在前和当前图像信号gN-1和gN的参考修正图像信号。
第二修正器650基于下一图像信号gN+1和来自第一修正器640的第一修正图像信号gN’计算第二修正信号gN”。第二修正器650将第二修正信号gN”输出。
接下来，将详细描述第一和第二修正器640和650的操作。
参考图4，在操作开始时，第一修正器640分别从第一和第二存储器620和630中读取当前和在前图像信号gN和gN-1，以及第二修正器650从外部装置读取下一图像信号gN+1(S10)。
然后，第一修正器640从查找表中读出对应于所读取的在前和当前图像信号gN-1和gN对的多个参考修正图像信号，并使用内插等连同在线和当前图像信号gN+1和gN一起来生成第一修正图像信号gN’(S20)。
图5示出了修正图像信号的示例性方法。当图像信号为8位时，存在256(＝28)个灰度。在示出的实例中，相对于在前和当前图像信号gN-1和gN存在17×17个参考修正图像信号，其中17个在前图像信号gN-1和17个当前图像信号gN均以16个灰度为单元(0、16、32...)被分开。将参考修正图像信号存储在查找表中。在将在前和当前图像信号gN-1和gN对作为(36，218)读取的情况下，第一修正器640从查找表中提取相对于每对在前和当前图像信号(32，208)、(32，224)、(48，208)和(48，224)的参考修正图像信号h1、h2、h3和h4，并在它们之间进行线性内插，以计算出第一修正图像信号gN’。
根据经验获得参考修正图像信号。当然，也可以改变对应于参考修正图像信号的位数和灰度的数量。
同时，为了施加高于最大目标数据电压(以下称作“过冲电压”)的电压，具有255灰度级的输入图像信号被修正为具有254灰度级的输入图像信号。因此，具有254灰度级的修正图像信号对应于最大目标数据电压，以及具有255灰度级的图像信号对应于过冲电压。
第二修正器650将来自第一修正器640的第一修正图像信号gN’的值与预定值α进行比较，并将下一图像信号gN+1的值与预定值β和γ进行比较(S30，S50)。
当第一修正图像信号gN’的值小于预定值α，并且下一图像信号gN+1的值大于预定值β且小于预定值γ时，第二修正图像信号gN”的值被定义为修正值P1(S40)。
当第一修正图像信号gN’的值小于预定值α，并且下一图像信号gN+1的值大于预定值γ且不大于255时，第二修正图像信号gN”的值被定义为修正值P2(S60)。
然而，当图像信号gN’和gN+1’的值未满足在步骤S50和S60中描述的条件时，第二修正图像信号gN”的值被设置为等于第一修正图像信号gN’的值(S70)。
在如上所述定义出第二修正图像信号gN”的值之后，重复以上操作。
在此，修正值P1和P2大于第一修正图像信号gN’的值。修正值P1和P2用于使液晶预倾斜。
预定值α是对于第一修正图像信号gN’的上阈值，并且预定值β是下一图像信号gN+1的下阈值，以实现正确的预倾斜量。预定值γ是用于定义修正值P1和P2的下一图像信号gN+1的参考值。可以根据经验来确定预定值α、β、和γ以及修正值P1和P2。
下面，将参考图6描述由根据本发明示例性实施例的图像信号修正器610生成相对于输入图像信号的第二修正图像信号的操作。
图6是示出根据本发明示例性实施例的修正信号的波形图。
如图6所示，在第一帧和第二帧中，对应于输入图像信号的灰度电压大约为1V，在第三帧和第四帧中，大约为5.5V，以及在第五和第六帧中大约为3V。
在图6所示的情况下，假设LCD是标准黑色型(normally-blacktype)。因此，1V对应于黑色灰度电压Vb，并且5.5V对应于白色灰度电压Vw。因为图像信号是直接对应于灰度电压的数字信号，所以图像信号在此被用于与灰度电压交换。尽管灰度电压的极性可以被反转，但是为了便于描述，灰度电压在此被表示为绝对值。
第一修正器640修正输入图像信号，使得在第三帧中的第一修正图像信号大约为6V。如上所述，基于在第二帧中的输入图像信号和在第三帧中的输入图像信号之间的差进行该修正。第一修正器640基于在第四和第五帧中的输入图像信号之间的差，将在第五帧中的第一修正图像信号修正为大约2.5V。
因为在第二、第四、和第六帧中的输入图像信号等于各自在前帧的输入图像信号，所以在第四和第六帧中的第一修正图像信号分别等于相应的输入图像信号。
例如，当对应于预定值α、β、和γ的电压分别约为1.4V、4.5V和5V，并且对应于修正值P1和P2的电压分别约为1.7V和2V时，第二修正器650将第二帧中的第二修正图像信号设置为大约2V，并将在其余帧中的第二修正图像信号设置为等于第一修正图像信号的值。结果，在第一帧中最终的第二修正图像信号大约为1V，在第二帧中大约为2V、在第三帧中大约为6V、在第四帧中大约为5.5V、在第五帧中大约为2.5V、以及在第六帧中大约为3V。在第二帧中的第二修正图像信号通过图5中的步骤S60来获得。
对应于各个修正值P1和P2的电压Vp(以下称作“预倾斜电压”)使液晶预倾斜，以为下一帧中的操作做准备。由灰度电压发生器800生成的最大灰度电压Vo被用作过冲电压并且其大于白色灰度电压Vw。白色灰度电压Vw是最大目标数据电压。
从而，当在第二帧中将大约2V的第二修正图像信号施加到像素时，液晶被预倾斜，以使在第三帧中快速达到白色灰度电压Vw的目标透光率成为可能。
在上述本发明实施例中的数值是示例性的，并且它们可以根据LCD的特性而改变。
参考图7，描述用于定义修正值P1和P2的方法。
图7是作为根据本发明示例性实施例的LCD的预倾斜灰度函数的响应时间的曲线图。
在图7的曲线图中，X轴表示对应于各个预倾斜电压的预倾斜灰度，以及Y轴表示达到目标透光率等级的响应时间。
预定值γ具有240灰度级。
图7中的上部的曲线表示当第一修正图像信号具有0灰度级并且下一图像信号具有255灰度级时，相对于具有在60到120之间的值的预倾斜灰度的响应时间。
上述情况对应于图4中步骤S60的操作。
随着预倾斜灰度级变高，响应时间也随之变短。因此，优选地，用于满足最小响应时间的预倾斜灰度级(即，修正值P2)被设置在至少大约100。
图7中的下部的曲线表示当第一修正图像信号具有0灰度级并且下一图像信号具有240灰度级时，相对于具有在60到120之间的值的预倾斜灰度级的响应时间。
这种情况对应于图4中步骤S40的操作，其中，预定值γ对应于240灰度级。
与上部的曲线类似，随着预倾斜灰度级变高，在下部曲线情况下的响应时间变短。然而，当预倾斜灰度级增加到超过110时，响应时间变长。在预倾斜灰度级高于110处的响应时间的变长表明过多的预倾斜灰度可以导致透光率的畸变(distortion)。因为这种畸变可以导致运动图像质量的下降，优选地，预倾斜灰度级(即，修正值P1)被设置在大约60和大约110之间的值，用于使响应时间和图像质量优化。
预定值γ可以被设置为不同于240灰度级的值。
如果预倾斜灰度被固定在一个特定值，则因为响应时间随着下一图像信号的幅值而变化，所以难以使响应时间和图像质量下降最小化。通过选取两个值中的一个以在图像质量不下降的情况下使响应时间最小化，来设置预倾斜灰度级，并且该选择取决于下一图像信号的幅值。因为在设置预倾斜灰度级时考虑到下一图像信号的幅值，所以无论下一图像信号的幅值如何，响应时间被最小化，并且保持很高的图像质量。
可以减少过冲电压和最大目标数据电压之间的差以满足目标响应时间，来代替使响应时间最小化。这样，最大目标数据电压增加，并且亮度也相应地增加。
接下来，将参考图8和图9，描述根据本发明另一示例性实施例的LCD的图像信号修正器的操作。
图8是图3所示的图像信号修正器的流程图，以及图9是用于解释使用内插的修正信号的计算方法的示意图。
除了第二修正图像信号gN”的计算方法以外，根据本发明该示例性实施例的图像信号修正器的操作与图3所示的图像信号修正器610的操作基本上相同。因此，用与图4中相同的参考标号来表示该操作的步骤，并且省略对其多余的详细描述。
在图8中的流程图中，图4中的步骤S60被步骤S80代替。
当第二修正器650满足步骤S50的条件时，如等式3所示，基于修正值P1和P2以及下一图像信号gN+1计算第二修正图像信号gN”(S80)。
gN”＝f(P1，P2，gN+1)即，在图9的示例性实施例中，当下一图像信号gN+1小于预定值γ时，第二修正图像信号gN”具有修正值P1。然而，当下一图像信号gN+1位于预定值γ和最大灰度级255之间时，第二修正图像信号gN”具有通过在修正值P1和P2之间线性内插所获得的值。
等式4是通用的等式3的实例。
gN”＝[(P2-P1)/(255-γ)]×(gN+1-γ)+P1＝A×gN+1+B其中，A＝(P2-P1)/(255-γ)，B＝P1-γ×(P2-P1)/(255-γ)。第二修正器650可以在单独的存储器(未示出)中存储常数值A和B，并使用移位寄存器(未示出)执行等式4的运行。
如上所述，当下一图像信号gN+1大于预定值γ时，第二修正图像信号gN”和预倾斜灰度级线性变化。
与图4的实施例相比较，相对于下一图像信号gN+1的响应时间对预定值γ的减小较不敏感。这种减小的敏感性进一步提高了图像质量。
在此使用的内插不并局限于线性内插。例如，在修正值P1和P2之间的间隔可以被再分成预定数量，并且每个再分的间隔可以被内插，以计算出第二修正图像信号gN”。
根据本发明，因为预倾斜灰度级是由两个预定值中的一个来确定的，或者是根据输入图像信号而线性改变的，所以响应时间被减小而不会对图像质量产生不利影响。因此，亮度得到提高。
尽管结合被认为是实际示例性的实施例对本发明进行了描述，但是应该理解本发明不限于所披露的实施例，相反，本发明应该覆盖在所附权利要求的主旨和范围内的各种修改和等同替换。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括多个像素；图像信号修正器，用于根据在前图像信号和当前图像信号生成初始信号，并基于所述初始信号和下一图像信号生成修正图像信号；以及数据驱动器，用于将来自所述图像信号修正器的所述修正图像信号转变成数据电压并将其提供到所述像素，其中，所述修正图像信号根据所述下一图像信号的幅值具有至少两个不同的值。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，当所述初始信号小于第一预定值，以及所述下一图像信号大于第二预定值且小于第三预定值时，所述修正图像信号具有第一修正值，以及当所述初始信号小于所述第一预定值，并且所述下一图像信号大于所述第三预定值时，所述修正图像信号具有与所述第一修正值不同的第二修正值。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中，当所述初始信号大于所述第一预定值或所述下一图像信号小于所述第二预定值时，所述修正图像信号具有等于所述初始信号的值。
4.根据权利要求1所述的显示器，其中，当所述初始信号小于所述第一预定值，以及所述下一图像信号大于所述第二预定值且小于所述第三预定值时，所述修正图像信号具有所述第一修正值，以及当所述初始值小于所述第一预定值且所述下一图像信号大于所述第三预定值时，所述修正图像信号具有在所述第一修正值和所述第二修正值之间内插的值。
5.根据权利要求4所述的显示器，其中，所述图像信号修正器基于下面的等式进行内插P＝[(P2-P1)/(m-γ)]×(x-γ)+P1＝A×x+B其中，P是所述修正图像信号，P1和P2是所述第一和第二修正值，m是最大灰度，γ是所述第三预定值，x是所述下一图像信号，A＝(P2-P1)/(m-γ)，以及B＝P1-γ×(P2-P1)/(m-γ)。
6.根据权利要求5所述的显示器，其中，所述图像信号修正器包括存储装置，用于存储所述值A和B；以及移位寄存器，用于运行所述等式。
7.根据权利要求4所述的显示器，其中，当所述初始信号大于所述第一预定值，或所述下一图像信号小于所述第二预定值时，所述修正图像信号具有等于所述初始信号的值。
8.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述初始信号和所述在前图像信号之间的差大于所述当前图像信号和所述在前图像信号之间的差。
9.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述图像信号修正器包括帧存储器，用于存储所述在前图像信号和所述当前图像信号；以及查找表，用于存储相对于所述在前图像信号和所述当前图像信号对的参考初始信号。
10.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述图像信号修正器内插所述参考初始信号，以生成所述初始信号。
11.一种液晶显示器的图像信号的修正方法，所述方法包括读取在前图像信号、当前图像信号、以及下一图像信号；基于所述在前图像信号和所述当前图像信号生成初始信号；以及基于所述初始信号和所述下一图像信号生成修正图像信号，其中，所述修正图像信号根据所述下一图像信号的幅值具有至少两个不同的值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述修正图像信号的生成包括将所述初始信号与第一预定值进行比较，将所述下一图像信号与第二和第三预定值进行比较，以及基于比较结果生成所述修正图像信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述初始信号小于所述第一预定值，并且所述下一图像信号大于所述第二预定值且小于第三预定值时，所述修正图像信号具有第一修正值，以及当所述初始信号小于所述第一预定值，并且所述下一图像信号大于所述第三预定值时，所述修正图像信号具有与所述第一修正值不同的第二修正值。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述初始信号大于所述第一预定值或所述下一图像信号小于所述第二预定值时，所述修正图像信号具有等于所述初始信号的值。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述修正图像信号的生成还包括根据比较结果，通过在所述第一修正值和所述第二修正值之间内插来生成内插值；当所述初始信号小于所述第一预定值，以及所述下一图像信号大于所述第二预定值且小于所述第三预定值时，所述修正图像信号具有所述第一修正值；以及当所述初始值小于所述第一预定值且所述下一图像信号大于所述第三预定值时，所述修正图像信号具有所述内插值。
16.根据权利要求15所述的方法，所述内插值是根据下面的等式计算出的P＝[(P2-P1)/(m-γ)]×(x-γ)+P1其中，P是所述内插值，P1和P2分别是所述第一和第二修正值，m是最大灰度，γ是所述第三预定值，以及x是所述下一图像信号。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述初始信号和所述在前图像信号之间的差大于所述当前图像信号和所述在前图像信号之间的差。
全文摘要
本发明披露了一种具有改进的响应时间的液晶显示器及其实现方法。本发明提高了活动图像的质量。显示器包括多个像素；图像信号修正器，用于根据在前图像信号和当前图像信号生成初始信号，并基于初始信号和下一图像信号生成修正图像信号；以及数据驱动器，用于将来自图像信号修正器的修正图像信号转变成数据电压并将其提供到像素。根据下一图像信号的幅值来设置修正图像信号的值。
文档编号G09G3/20GK1912985SQ20061010981
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月14日 优先权日2005年8月12日
发明者朴奉任, 田奉周 申请人:三星电子株式会社