专利名称：液晶显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种用于最小化由信号失真引起的图像质量恶化的液晶显示器件。
背景技术：
通常，液晶显示器件利用电场控制液晶的透光率从而显示图像。
图1所示为现有技术的液晶显示器件的框图。参照图1，现有技术的液晶显示器件包括液晶显示面板1；连接在液晶显示面板1和数据印刷电路板(PCB)12之间的多个数据型载带封装(TCP)8；连接在液晶显示面板1另一侧的多个栅TCP 14A到14D；安装在各数据TCP8上的数据驱动集成电路(IC)10；以及安装在各栅TCP 14A到14D上的栅驱动IC 16A到16D。
液晶显示面板1包括下基板2，薄膜晶体管阵列与各种信号线一起形成在下基板2上；形成有滤色片阵列的上基板4；以及注入在下基板2和上基板4之间的液晶。液晶显示面板1包括图像显示区域21，其中图像显示区域21包括由栅线20和数据线18交叉限定的液晶单元。在位于图像显示区域21的外部的下基板2的外部区域中，从数据线18延伸出数据焊盘和从栅线20延伸出栅焊盘。
数据TCP 8具有安装在其上的数据驱动IC 10，以及电连接到数据驱动IC10的输入焊盘24和输出焊盘25。数据TCP 8的输入焊盘24通过各向异性导电膜(以下称为“ACF”)电连接到数据PCB 12的输出焊盘25，而输出焊盘25通过ACF电连接到下基板2上的数据焊盘。
数据驱动IC 10将数字像素数据信号转换成模拟像素电压信号并且将模拟像素电压信号提供到液晶显示面板1上的相应的数据线18。
栅TCP 14A到14D分别具有安装在其上的栅驱动IC 16A到16D，栅驱动信号传输线组28，以及形成连接到栅驱动IC 16A到16D的输出焊盘。栅驱动信号传输线组28通过ACF电连接到下基板2上的信号线组26，而输出焊盘30通过ACF电连接到下基板2上的栅焊盘。
栅驱动IC 16A到16D响应输入控制信号向栅线20顺序提供扫描信号，即，栅高压信号VGH。在除了提供栅高压信号VGH的周期之外的其余周期，栅驱动IC 16A到16D提供栅低压信号VGL。
信号线组26通常包括下述提供DC电压信号的信号线，所述DC电压信号如栅高压信号VGH；栅低压信号VGL；公共电压信号Vcom；地电压信号GND和由电源提供的电源电压信号VCC；以及由时序控制器35提供的栅控制信号如栅起始脉冲GSP，栅移位时钟信号GSC和栅输出使能信号GOE。
现有技术液晶显示器件的信号线组26在如焊盘区域的非常有限的窄空间中的以精细平行图案形成，所述空间位于图像显示区域21的外部。信号线组26由与栅线20相同的栅金属层形成。栅金属通常是具有相对高电阻率0.046例如AlNd的金属。在此，信号线组26在有限的区域中以精细图案形成并且由具有相对较高电阻率的栅金属形成。因此，与在现有的栅PCB中由铜薄膜形成的信号线相比，信号线组26包括相对较高的线电阻分量X。而且，用于将信号线组26连接到栅驱动信号传输线组28的ACF(未示出)包括指定的连接电阻分量Y。另外，在薄膜上芯片(chip-on-film，COF)或者栅TCP 14A到14D上形成的栅驱动信号传输线组28包括一个指定的线电阻分量Z。这些电阻分量在相邻的IC之间具有K+2Y+2Z的差。这些电阻分量使得线电阻随着与数据PCB 12的距离的增加而增加，从而衰减由信号线组26提供的信号。具体地说，由于这种电阻的作用，作为栅驱动信号标准的公共电压Vcom信号发生失真，从而使得显示在图像显示区域21的图像质量发生恶化。
信号线组26具有与其线长成比例的线电阻(a，b，c，d)，并且通过第一到第四栅TCP 14A到14D串联连接。施加到各栅驱动IC 16A到16D的公共电压Vcom被信号线组26的线电阻(a，b，c，d)改变。因此，第一到第四公共电压VCOM1到VCOM4具有使VCOM1＞VCOM2＞VCOM3＞VCOM4的关系。因此，在分别连接到栅驱动IC 16A到16D的水平线块A到D之间存在亮度差。水平线块A到D的亮度差以水平线32现象示出使得屏幕看起来像是被切分，从而产生由线和线之间的电阻引起的串扰现象以及图像质量恶化。
图2所示为垂直条形图案，该图案为测试公共电压Vcom发生最剧烈失真的测试图案。这里，面板和驱动电路之间的等效电路可以如图3所示。
参照图3，现有技术的串扰现象是由交流电流Iac产生的，该交流电流通过存储在黑像素V_B和灰像素V_G之间的电容Cb和电容Cg上的能量施加到公共电极的电阻R-ITO。交流电流Iac形成通过使驱动IC与面板接触的焊盘电阻R_pad连接到第三节点Vc和伽玛电阻R_gamma的通路。由于第二节点Vb的公共电极的电压和第三节点Vc的伽玛电压之间的差而产生的电压耦合的作用在黑条的接界部分产生水平串扰。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示器件及其驱动方法，其可以基本上避免由于现有技术的限制和缺点而产生的一个或多个问题。
本发明的优点是可以最小化由信号失真引起的图像质量恶化。
本发明的另一优点是可以最小化信号线电阻对栅线电压变化的影响。
本发明的附加特征和优点将在以后的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们在某种程序上显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的这些目的和其它优点将通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种液晶显示器件包括液晶显示面板；用于分析在一图像内一区域中的数据的亮度特征的分析器；用于计算在所述区域中的平均亮度值的平均视频信号电压发生器；用于计算在所述区域中边界亮度值的边界值处理部分；以及用于根据平均亮度值和边界亮度值调节像素电压的加权部分。
根据本发明另一方面，一种驱动液晶显示器件的方法包括分析在一图像内一区域中的数据的亮度特征；根据所述数据的亮度特征检测在所述区域中的边界；计算在所述区域中的平均值；以及根据对应于所述区域中边界的平均值和伽玛电压对像素数据值进行加权。
可以理解上述的概括性描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，并且意欲提供对所要求保护的发明的进一步解释。
所附的附图用于提供对本发明的进一步理解，并结合进说明书构成说明书的一部分，示出了本发明的实施方式，而且与下面的描述一起用于解释本发明的原理。在附图中图1所示为现有技术的液晶显示器件结构的平面图；图2所示为可以观察到公共电压失真的测试图案的简图；图3所示为在图1所示的液晶显示器件中面板和驱动电路之间的等效电路的简图；图4所示为根据本发明一实施方式的液晶显示器件的框图；图5所示为说明图4中的液晶显示面板；图6所示为图5所示的面板和驱动电路之间的等效电路的简图；以及图7所示为根据本发明实施方式的液晶显示器件的驱动方法的框图。
具体实施例方式
现在要详细说明本发明的最佳实施方式，所述实施方式的实施例示于附图中。
图4所示为根据本发明实施方式的液晶显示器件的简图。参照图4，根据本发明的液晶显示器件包括其内液晶单元呈矩阵图案排列的液晶显示面板122；以及用于驱动液晶显示面板122的驱动器件121。
参照图5，液晶显示面板122包括粘接在一起其间具有液晶Clc的滤色片阵列基板81和薄膜晶体管阵列基板91。液晶C1c响应施加的电场而旋转，从而通过薄膜晶体管阵列基板91控制入射光的透射率。
滤色片阵列基板81包括在上基板80A的下表面上形成的黑矩阵(未示出)，滤色片82以及公共电极84。黑矩阵由不透明材料形成以吸收由相邻的单元入射的光，从而防止对比度退化。滤色片82具有以条形设置的红R、绿G和蓝B的滤色片层以透射特定波长范围内的光，从而能够显示颜色。
薄膜晶体管阵列基板91形成在下基板80B的前表面上。薄膜晶体管阵列基板91包括彼此交叉的数据线DL和栅线GL，以及在交叉处形成的TFT。TFT包括连接到栅线GL的栅极，连接到数据线DL的源极以及与源极相对其间具有沟道的漏极。TFT通过能够与漏极接触的接触孔连接到像素电极92。TFT响应来自栅线GL的栅信号将来自数据线DL的数据信号选择性地提供到像素电极92。
像素电极92位于由于数据线DL和栅线GL限定的单元区域。像素电极92由具有高透光率的透明导电材料形成。像素电极92和在上基板80A上形成的公共电极84根据通过漏极施加的数据信号产生电势差。由于液晶的介电各向异性，电势差使得位于下基板80B和上基板80A之间的液晶Clc发生旋转。因此，从光源通过像素电极92提供的光根据电场强度被透射到上基板80A。
驱动器件121包括用于驱动栅线GL的栅驱动器126；用于驱动数据线DL的数据驱动器124；用于向数据驱动器124提供伽玛电压的伽玛电压提供器128；用于控制栅驱动器126、数据驱动器124和伽玛电压提供器128的时序控制器120；以及用于根据具体区域的直方图分析计算平均视步频信号的平均视频信号电压发生器150。
时序控制器120控制栅驱动器126和数据驱动器124的时序，并且向数据驱动器124提供像素数据信号。
栅驱动器126向栅线GL顺序施加扫描信号并顺序每次驱动在液晶显示面板122的一条线上的液晶单元。
数据驱动器124对应于施加到任意一条栅线GL上的扫描信号向各数据线DL提供像素电压信号。因此，液晶显示器件根据施加在像素电极92和公共电极84之间与各液晶单元的像素电压信号一致的电场来控制透光率，从而显示图像。
平均视频信号电压发生器150产生且分析伽玛电压发生快速改变的一个区域的直方图并且利用直方图平均法计算平均值以产生对应于平均伽玛值的电压。
图6示出了在液晶显示面板122和驱动器件121之间的示例性等效电路图。参照图4和图6，等效电路160包括数据线DL电阻Rs1，在公共电压Vcom和由数据驱动器124提供的数据信号电压Vs1之间串联连接的像素电容Cs1和公共电极电阻Rg；位于公共电极电阻Rg和像素电容Cs1之间的第一节点N1；在第一节点N1和由平均视频信号电压发生器150提供的平均视频信号电压Vs之间串联连接的数据线DL电阻Rs2和像素平均电容Cs；以及在伽玛电压Va和第一节点之间串联连接的数据线DL和TFT导电电阻Ra以及液晶Clc。
下面参照图7中的框图说明根据本发明在面板和驱动器件之间的驱动方法。
参照图7，由根据本发明的驱动器件121执行的示例性驱动方法如下。图7中的各模块可以代表在一个或多个嵌入式处理器或微控制器中运行的软件部件。窗162在图像中选择一个数据块，称为设置区域，在所述区域中像素电容Ca的伽玛电压Va快速增加或者快速下降。直方图分析器164产生设置区域的直方图。为此，直方图分析器164产生对应于设置区域内的灰度级及其发生频率的值的阵列。然后，直方图分析器164确定伽玛电压Va的增加量或减少量，这是通过下述方法实现将设置区域划分为黑色、灰色和白色，其中每个对应于直方图格(histogram bin)，并且通过直方图平均法计算对应于三部分中各部分的平均亮度值。然后，直方图分析器164的结果提供到边界值处理部分166以及平均视频信号电压发生器150。
平均视频信号电压发生器150从直方图分析器164提取平均的直方图格值，并且产生偏移平均灰度级的偏差从而补偿不平衡的灰度级分布。包括灰度级偏差的平均视频信号电压发生器150的输出施加到开关167的输入。
边界值处理部分166检测设置区域中的边界，例如图1中区域A和区域B之间的水平线32。为此，边界值处理部分166比较由直方图分析器164提供的直方图数据和预定的基准值或者基准直方图。边界值处理部分166然后通过开关167将由平均视频信号电压发生器150产生的信号选择性地提供给加权部分168。例如，边界值处理部分166可以将平均灰度级i(由直方图分析器164计算出的平均亮度值)与两个阈值进行比较。具体地说，对于从0到255范围内的可能亮度值，边界值处理部分166可以确定i是否符合下面的逻辑条件之一0＜i＜64，或200＜i＜255。如果这些条件的任意一个是成立的，那么边界值处理部分输出高逻辑值(例如，二进制“1”)并将其发送到开关167的栅极(gate)。如果上述逻辑条件的任意一个是成立的，那么灰度级分布是对应于水平串扰的非常不平衡。
如果边界值处理部分166检测不平衡的灰度级分布，其将高逻辑值输出到开关167，该开关将由平均水平信号电压发生器150产生的(并施加到开关167的输入)灰度级偏差依次施加到加权部分168。加权部分168将偏差施加到来自伽玛电压提供器128的伽玛电压以补偿设置区域内边界区域的不平衡的灰度级分布。作为加权部分168的输出的校正后的信号施加到有关的像素线以最小化水平串扰。
如上所述，根据本发明的液晶显示器件分析视频信号变化很大的区域的直方图以产生平均视频信号电压，并且将平均视频信号电压提供给所述区域，从而最小化水平串扰。因此，根据本发明的液晶显示器件可以提高图像质量。
显然，对于熟悉本领域的普通技术人员来说在不脱离本发明精神或范围的情况下可以做出各种变型和改进。因而，本发明意欲覆盖所有落入所附权利要求书及其等效物所限定的范围内的本发明的改进和变型。
权利要求
1.一种液晶显示器件，包括液晶显示面板；分析器，用于分析在一图像内一区域中的数据的亮度特征；平均视频信号电压发生器，用于计算在所述区域中的平均亮度值；边界值处理部分，用于计算在所述区域中的边界亮度值；以及加权部分，用于根据平均亮度值和边界亮度值调节像素电压。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括开关，连接在所述平均视频信号电压发生器和所述加权部分之间。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器件，其特征在于，所述分析器的输出控制开关。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括伽玛电压提供器，用于产生对应于数据的伽玛电压，其中所述伽玛电压提供器连接到所述加权部分的输入。
5.一种驱动液晶显示器件的方法，包括分析在一图像内一区域中的数据的亮度特征；根据所述数据的亮度特征检测在所述区域中的边界；计算在所述区域中的平均值；以及根据对应于所述区域中边界的平均值和伽玛电压对像素数据值进行加权。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分析亮度特征的步骤包括产生数据的直方图。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测边界的步骤包括将所述数据的直方图和基准直方图进行比较。
全文摘要
本发明涉及一种可以最小化由信号失真引起的图像质量恶化的液晶显示器件。本发明在一图像中选择伽玛电压快速增加或者快速减小的区域，识别在所述区域中表示两不同亮度区域的边界，计算在所述区域中的平均亮度，并且根据平均亮度对在所述区域中各像素的伽玛电压进行加权。一种根据本发明的液晶显示器件包括液晶显示面板；用于分析在一图像内一区域中的数据的亮度特征的分析器；用于计算在所述区域中的平均亮度值的平均视频信号电压发生器；用于计算在所述区域中边界亮度值的边界值处理部分；以及用于根据平均亮度值和边界亮度值调节像素电压的加权部分。
文档编号G02F1/133GK1783200SQ20051012400
公开日2006年6月7日 申请日期2005年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者河雨石 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社