专利名称：液晶响应时间测量方法和装置及液晶显示器驱动方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器，更具体来说，涉及一种用于测量液晶响应时间的方法和装置，当液晶的温度发生变化时，该方法和装置将自动获得该液晶的最佳响应时间。此外，本发明还涉及一种用于驱动液晶显示器的方法和装置，该方法和装置根据所述用于测量液晶的响应时间的方法和装置所获得的最佳响应时间，可以将在液晶显示器的温度发生变化时产生的图像质量劣化降到最低。
背景技术：
通常，液晶显示器根据视频信号来控制液晶单元的透光率以显示图像。已经证明有源矩阵型液晶显示器适于显示运动图像，在有源矩阵型液晶显示器中，在每个液晶单元中形成有开关元件。所述有源矩阵型液晶显示器中使用的开关元件通常是薄膜晶体管(TFT)。
如下面的公式1和2所示，这种液晶显示器的缺点是其响应时间慢，这是由于它具有诸如液晶特有的粘性和弹性的特性。
τr∝γd2Δϵ|Va2-VF2|]]>τr表示对液晶施加电压时的上升时间，Va表示外加电压，VF表示液晶分子开始倾斜运动下的Freederick跃迁电压，d表示液晶单元的单元间隙(cell gap)，γ表示液晶分子的旋转粘性。
τf∝γd2K]]>τf表示下降时间，在该下降时间内，在切断对液晶施加的电压后由于弹性恢复使液晶恢复到其初始位置，K表示液晶的唯一弹性模量。
可以根据液晶材料的物理特性和单元间隙，来改变扭曲向列(TN)模式液晶的响应时间，但是其上升时间通常为20-80ms，而其下降时间为20-30ms，TN模式是液晶显示器中广泛采用的液晶模式。
图1是示出在根据现有技术的液晶显示器中亮度根据数据改变的示意图。在图1中，在正对液晶单元间隙进行充电的电压达到希望的电压之前，扭曲向列TN型液晶的响应时间延伸到下一帧，这是因为该响应时间比一个帧时段(NTSC16.67ms)长，由此出现了在运动图像中画面变得模糊的运动模糊现象。此外，显示亮度BL未达到希望的亮度，因此，不能表示希望的颜色和亮度，其中显示亮度对应于由于响应时间慢而导致的数据VD从一级到另一级的变化。因此，液晶显示器存在出现在运动图像中的运动模糊现象，而且由于对比度的恶化，其图像质量也下降了。
为了解决这种液晶显示器的响应时间慢的问题，第5,495,265号美国专利和第WO 99/05567号PCT国际公开描述了一种解决方案(下面称为“高速驱动法”)，其利用查询表，根据数据变化与否来调制数据。
图2是示出利用根据现有技术的高速驱动法驱动的液晶显示器中的亮度变化的示意图，而图3是示出利用根据现有技术的高速驱动法的八位数据的例子的示意图。在图2中，根据现有技术的高速驱动法对输入数据VD进行调制，并应用该调制数据MVD以获得希望的亮度MBL。根据数据发生变化与否，高速驱动法获得公式1中的|Va2-VF2|的值，以获得与一个帧时段内的输入数据的亮度值相对应的希望亮度。因此，采用高速驱动法的液晶显示器通过调制数据值来对液晶的慢响应时间进行补偿，以减轻运动图像中的运动模糊现象，从而以希望的颜色和亮度显示图像。
换句话说，如果在将先前帧Fn-1与当前帧Fn的最高有效位MSB数据进行比较时，它们的最高有效位MSB数据之间发生变化，则高速驱动法选择与查询表内的输入数据相对应的调制数据Mdata，并且对它们进行调制，如图3所示。为了在实现硬件时减轻存储器容量的负担，这种高速驱动法仅调制最高几位。
图4是根据现有技术的高速驱动装置的框图。在图4中，根据现有技术的高速驱动装置包括帧存储器43，连接到高位总线42；以及查询表44，通常连接到帧存储器43和高位总线42的输出端子。帧存储器43存储一个帧时段的最高有效位MSB数据，并将存储的数据提供给查询表44。在此，将最高有效位MSB数据设置为八位源数据RGB DataIn的高四位。
查询表44将从高位总线42输入的当前帧Fn的最高有效位MSB数据与从帧存储器43输入的先前帧Fn-1的最高有效位MSB数据进行比较，如表1所示，并且根据比较结果，选择调制数据Mdata。将调制数据Mdata相加到从低位总线41输出的最低有效位LSB数据，以提供给液晶显示器。表1示出查询表44的一个例子，其中将先前帧Fn-1的4个最高有效位24、25、26、27与当前帧Fn的4个最高有效位24、25、26、27进行比较，以选择与比较结果对应的调制数据Mdata。
在将最高有效位MSB数据设为4位的情况下，利用如表1和2实现高速驱动法的查询表44。
在表1和2中，最左一列表示先前帧Fn-1的数据电压VDn-1，而最上一行表示当前帧Fn的数据电压VDn。表1表示查询表的信息，在该查询表中，以十进制数表示4个最高有效位24、25、26、27。表2表示在对表1所示的数据施加八位数据中的4个最高有效位24、25、26、27的权重的情况下查询表的信息。
然而，高速驱动法存在的问题是，其作用根据液晶显示器的范畴温度(category temperature)的不同而不同。利用该发明的申请人所制造的试销的1280×768分辨率的30”液晶显示模块产品获得的实验结果，已经证明了该问题。
表3表示在以类似于图1所示的常规驱动方法在0℃下驱动上述试验产品的情况下，每个灰度级0(G0)、63(G63)、127(G127)、191(G191)、255(G255)的上升时间和下降时间的响应时间(ms)。
表4表示在利用高速驱动法在0℃下驱动上述试验产品的情况下，每个灰度级0(G0)、63(G63)、127(G127)、191(G191)、255(G255)的上升时间和下降时间的响应时间(ms)。
如表3和4所示，在利用高速驱动法在0℃环境下驱动上述试验产品时与在如图1所示利用常规驱动法在0℃环境下驱动上述试验产品时之间，液晶单元的上升时间几乎没有差别。换句话说，即使利用高速驱动法来驱动液晶显示器，在低温环境下，仍难以使响应时间变快。
表5表示在利用高速驱动法在25℃下驱动上述试验产品的情况下，每个灰度级0(G0)、63(G63)、127(G127)、191(G191)、255(G255)的上升时间和下降时间的响应时间(ms)。
如表4和表5所示，即使在通过利用高速驱动法驱动液晶显示器使液晶的响应时间加快时，如果液晶显示器使用环境的温度较低(0℃)，则液晶的响应时间仍非常慢，以致劣化了其图像质量。因此，传统液晶显示器的图像质量会发生变化，因为即使采用图1所示的常规驱动法或者采用高速驱动法进行驱动，如果液晶显示器的范畴温度发生变化，液晶的响应时间仍将发生变化。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种用于测量液晶的响应时间的方法和装置，以及用于使用该方法和装置来驱动液晶显示器的方法和装置，这些方法和装置基本克服了由于现有技术的局限性和缺陷而产生的一个或更多个问题。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于测量液晶的响应时间的方法和装置，当液晶的温度发生变化时，该方法和装置可以自动获得液晶的最佳响应时间。
本发明的另一个目的是提供一种用于驱动液晶显示器的方法和装置，该方法和装置可以根据由用于测量液晶的响应时间的方法和装置所获得的最佳响应时间，来将在液晶显示器的范畴温度发生变化时产生的图像质量劣化降低到最小。
在以下的说明中将对本发明的其他特征和优点加以阐释，而且根据以下说明，本发明的其他特征和优点将变得清楚，或者可以通过实施本发明而得知本发明的其他特征和优点。利用书面说明书及其权利要求和附图中具体指出的结构，将实现并获得本发明的目的以及其他优点。
为了实现这些以及其他优点，而且根据本发明的目的，正如在此具体实现和广泛描述的那样，用于测量液晶的响应时间的方法包括产生液晶驱动信号，该液晶驱动信号具有根据液晶显示板的响应特性而变化的可变电压电平、以及目标电压电平；将液晶驱动信号提供给液晶显示板；检测与液晶驱动信号对应的液晶显示板的响应特性；调节可变电压电平，直到响应特性达到希望的电平；当响应特性达到希望的电平时，设置基本上等于可变电压电平的调制数据；以及通过改变液晶显示板的温度，并且通过重复进行产生步骤、提供步骤、检测步骤、调节步骤以及设置步骤，来查找用于不同温度的调制数据。
在另一方面中，用于测量液晶的响应时间的装置包括温度控制器，用于控制液晶显示板的温度；信号发生器，用于产生液晶驱动信号，该液晶驱动信号具有根据液晶显示板的响应特性而变化的可变电压电平、以及目标电压电平，并将该液晶驱动信号提供给液晶显示板；检测器，用于检测与液晶驱动信号对应的液晶显示板的响应特性；以及电平控制器，用于调节可变电压电平，直到响应特性达到希望的电平，并且当响应特性达到希望的电平时，设置基本上等于可变电压电平的调制数据，通过利用温度控制器改变液晶显示板的温度，来确定基于温度的调制数据。
在又一方面中，用于驱动液晶显示器的方法包括存储与液晶显示板的多个温度设置对应的调制数据；检测液晶显示板的当前温度；根据检测到的液晶显示板的当前温度，选择调制数据；以及利用选定的调制数据，调制要施加给液晶显示板的源数据。
在再一方面中，液晶显示器的驱动装置包括温度传感器，用于检测液晶显示板的当前温度；以及调制器，用于存储与液晶显示板的多个温度设置对应的调制数据，根据检测到的液晶显示板的当前温度，选择调制数据，以及利用选定的调制数据，来调制要施加给液晶显示板的源数据。
应该理解，前述综合说明和下面的详细说明都是示例性和解释性的，用于提供对如权利要求所述的本发明的进一步的解释。
所包括的附图有助于进一步理解本发明，而且被并入本说明书并构成本说明书的一部分，它们示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。图中图1是示出在根据现有技术的液晶显示器中亮度根据数据改变的示意图；图2是示出在利用根据现有技术的高速驱动法驱动的液晶显示器中的亮度变化的示意图；图3是示出利用根据现有技术的高速驱动法的八位数据的例子的示意图；图4是根据现有技术的高速驱动装置的框图；图5是根据本发明实施例的用于测量液晶的响应时间的装置的示意图；图6是图5所示系统的框图；图7A和7B是图6所示图形发生器产生的三电平脉冲的示意图；图8是示出根据所述实施例的用于测量响应速度的方法的流程图；图9A和9B是根据所述实施例的三电平脉冲和液晶响应特性的示意图；图10A和10B是根据所述实施例的容限值(margin value)与最佳响应特性之间的关系的示意图；图11是根据另一实施例的液晶显示器的驱动装置的框图；图12是图11中的温控(by-temperature)数据调制器的第一配置的框图；以及图13是图11中的温控数据调制器的第二配置的框图。
具体实施例方式
现在将详细说明优选实施例，附图中示出了其示例。
图5是根据本发明实施例的用于测量液晶的响应时间的装置的原理图。在图5中，用于测量液晶的响应时间的装置可以包括温度控制室59，其中载有液晶显示板样品52；冷却/加热单元60，用于控制温度；温度传感器57，用于检测液晶显示板样品52周围的温度；温度控制器58，连接到温度传感器57和冷却/加热单元60；系统51，用于将三电平脉冲提供给液晶显示板样品52；光电检测器53，用于检测显示在液晶显示板样品52上的图像的光强；以及信号放大器55和数据采集卡56，连接在光电检测器53与系统51之间。
此外，可以将光电检测器53、用于将显示板样品52支持在其上的台(未示出)以及冷却/加热单元60安装在温度控制室59内。特别是，可以利用冷却/加热单元60来控制温度控制室59内的温度。例如，冷却/加热单元60可以根据电信号(如温度控制器58通过第一信号线60a提供的电流和电压)来产生或吸收热量，从而控制温度控制室59内的温度。
温度传感器57可以包括一温度传感器，而且可以安装在温度控制室59内，用于检测温度控制室59内的温度，并通过第二信号线57a将这样检测到的温度提供给系统51。可以利用模数转换器(下面简称“ADC”，未示出)将检测的温度转换为数字信号，然后，将它输入到系统51。随后，系统51可以根据检测到的温度来调节温度控制器58，以控制冷却/加热单元60。
系统51可以产生三电平脉冲，3LP和-3LP，并将其提供给形成在液晶显示板样品52上的多条数据线(未示出)。此外，系统51可以包括监视器及其驱动电路，以将诸如三电平脉冲3LP和-3LP的特性以及从数据采集卡56接收到的数据的信息显示在监视器上。系统51还可以包括图形控制电路和程序，以便由操作员手动或者依照预编程的控制顺序根据液晶的响应特性自动地调节三电平脉冲3LP和-3LP。此外，系统51还可以将从温度控制器58接收到的温度检测信号显示在监视器上，以使操作员可以实时监控温度控制室59中的温度，从而手动控制该装置。
液晶显示板样品52可以包括液晶材料，注入在两个玻璃基板之间；以及多条数据线和多条选通线，形成在所述两个玻璃基板中的一个上。可以在数据线和选通线的每个交叉点处按如下方式形成薄膜晶体管(TFT)使得该TFT根据扫描脉冲将来自数据线的数据提供给液晶单元。此外，根据从系统51输入的三电平信号，液晶显示板样品52可以显示样品图像。
光电检测器53可以位于温度控制室59内，对着液晶显示板样品52的各像素，而且可以通过第三信号线54连接到信号放大器55，穿过温度控制室59连接第三信号线54。光电检测器53可以对从显示在液晶显示板样品52上的样品图像入射的光进行光电变换。此外，光电检测器53输出的电流可以与显示在液晶显示板样品52上的光的强度成正比。光电检测器53可以包括光电二极管和光电倍增管(PMT)之一。
此外，信号放大器55可以对光电检测器53输出的光检测信号进行放大，而且可以将经放大的光检测信号提供给数据采集卡56。此外，数据采集卡56可以将信号放大器55输出的经放大的光检测信号转换为数字信号，该数字信号可被提供给系统51并由系统51进行分析。
图6是图5所示系统的框图。在图6中，系统51可以包括图形发生器62；减法器63，通过输入线65和延迟器64连接到如图5中所示的数据采集卡56；电平控制器61，连接在减法器63与图形发生器62之间；存储器67，连接到电平控制器61；以及控制器68，连接到电平控制器61和图形发生器62。在控制器68和电平控制器61的控制下，信号发生器62可以产生正极性或负极性的三电平信号3LP和-3LP。此外，可以将三电平信号3LP和-3LP提供给图5中所示的液晶显示板样品52的数据线。
此外，减法器63可以从延迟器64接收延迟信号Vf(t’)，延迟器64将数据采集卡56输出的信号延迟一个帧时段，而且减法器63还可以从数据采集卡56接收未延迟的信号Vf(t’+1f)。减法器63可以对未延迟信号Vf(t’+1f)和延迟信号Vf(t’)进行减法运算，从而提供电压差信号Vsbt。然后，可以将电压差信号Vsbt提供给电平控制器61。
电平控制器61可以包括预定容限值Lth，使得在控制器68的控制下，电平控制器61可以将该容限值Lth与电压差Vsbt进行比较。当确定电压差Vsbt大于容限值Lth时，电平控制器61可以相应地调节可变电平VL，然后将调节后的可变电平VL提供给图形发生器62。当确定电压差Vsbt小于临界值Lth时，电平控制器61可以不进行调节就将该可变电平VL存储为存储器67中的调制数据电压，以形成查询表(未示出)。
控制器68可以对温度控制器58(图5中所示)进行控制，以在温度控制室59(图5中所示)内保持第一温度，同时在该第一温度下确定对于每个灰度级的最佳调制数据。然后，控制器68可以在不同温度下进行重复操作以确定对于每个灰度级的最佳调制数据。例如，控制器68可以控制正被提供给液晶显示板样品52的三电平脉冲3LP和-3LP的图形，并且可以控制电平控制器61，以根据由光电检测器53(图5中所示)接收到的数据来确定调制数据电压。此外，控制器68可以将信息(例如温度传感器57和温度控制器58(图5中所示)输出的温度检测数据以及调制数据电压)显示在系统51的监视器上，以供操作员使用。
图7A和7B是图6中所示图形发生器62产生的三电平脉冲的示意图。在图7A中，正极性三电平信号3LP可以包括地电平L1、比地电平L1高的正目标电平L2，以及在一个帧时段1f内保持恒定的正可变电平VL3。此外，可以将地电平L1的值和正目标电平L2的值固定，同时可以改变正可变电平VL3。此外，正可变电平VL3可以是比正目标电平VL2高但是比最高正电位ML低的电位。例如，正可变电平VL3可以与电平控制器61输出的调节后的可变电平VL相同。
在图7B中，负极性三电平信号-3LP可以包括地电平L1、比地电平L1低的负目标电平-L2，以及在一个帧时段1f内保持恒定的负可变电平-VL3。此外，可以将地电平L1的值和负目标电平-L2的值固定，同时可以改变负可变电平-VL3的值。此外，负可变电平-VL3可以是比负目标电平-L2低但是比最低负电位-LL高的电位。例如，负可变电平-VL3可以与电平控制器61输出的调节后的可变电平VL的负值相同。
可以根据显示器的驱动频率，来确定期间可变电平VL3、-VL3保持恒定的一个帧时段1f的长度。例如，如果驱动频率约为50Hz，则一个帧时段可以是约20.00ms，如果驱动频率约为60Hz，则一个帧时段可以是约16.67ms，如果驱动频率约为70Hz，则一个帧时段可以是约14.29ms，如果驱动频率约为80Hz，则一个帧时段可以是约12.50ms。
图8是示出根据一实施例的响应速度测量方法的流程图。在图8中，在步骤S81，可由图形发生器62(图6中所示)产生三电平脉冲。在步骤S82，可以根据三电平脉冲，将样品图像显示在液晶显示板样品52(图5中所示)上。在步骤S83，可以利用光电检测器53(图5中所示)检测样品图像的亮度。然后，在步骤S84，可以将这样检测到的信号转换为数字信号。另选地，可以首先放大(未示出)该检测到的信号，然后，将它转换为数字信号。此外，可由系统51(图5中所示)对该数字信号进行分析。例如，在步骤S85，可由减法器63(图6中所示)在延迟一个时帧的数字信号Vf(t’)与未延迟数字信号Vf(t’+1f)之间进行减法运算，以确定电压差Vsbt的绝对值。
在步骤S86，可在电平控制器61(图6中所示)处对电压差Vsbt与预定容限值Lth进行比较。如果确定电压差Vsbt大于容限值Lth，则可以认为用于驱动液晶显示板样品52(图5中所示)的当前调制数据小于最佳值。因此，在步骤S87，可以根据比较结果来调节可变电平VL。然后，在步骤S81，利用该调节后的可变电平VL，可以产生不同的三电平脉冲，然后，可以重复步骤S82-S86，直到确定了最佳调制数据。即，如果在步骤S86确定电压差Vsbt小于或者等于容限值Lth，则可以认为当前可变电平VL是最佳值。然后，在步骤S88，可以将当前可变电平VL看作最佳调制数据，并且可以将它存储在存储器67(图6所示)中，以形成查询表(未示出)。
此外，在步骤S89，如果确定未完成对每个灰度级G0-G255产生最佳调制数据的操作，则重复步骤S81-S88。然而，如果确定完成了对每个灰度级G0-G255产生最佳调制数据的操作，则在步骤S90，可以改变液晶显示板样品52(图5中所示)周围的温度。然后，可以重复步骤S81-S89，以对在不同温度下确定对于每个灰度级G0-G255的最佳调制数据。即，步骤S81-S89全部保持不变，而对所有灰度级G0-G255确定最佳调制数据。例如，温度可以从约-20℃-10℃的低温开始，然后变化到约15℃-35℃的常温，再进一步变化到约40℃-70℃的高温，然后，回到约-20℃-10℃的低温。
此外，可以由存储在系统51(图5中所示)的ROM内的程序实现步骤S81-S90，该程序可由操作员执行。此外，可以将在不同温度下对每个灰度级确定的最佳调制数据作为查询表存储在存储器67(图6中所示)内。例如，可以将在低温下确定的最佳调制数据记录在低温查询表中，可以将在常温下确定的最佳调制数据记录在常温查询表中，可以将在高温下确定的最佳调制数据记录在高温查询表中。
图9A和9B是根据该实施例的三电平脉冲和液晶响应特性的示意图。图10A和10B是根据该实施例的容限值与最佳响应特性之间的关系的示意图。在图9A和9B中，随着可变电平VL3或-VL3的值的变化，液晶的响应也发生变化。因此，如果可变电平VL3或-VL3高于或者低于最佳值，则在时帧t’结束时，液晶GN1和GN2的对应响应也高于和低于最佳响应Opt。此外，在图10A和10B中，在时帧t’或t’+1f结束时，最佳响应Opt可以是目标电平或者低于预定容限值Lth，与目标电平没有显著差别。因此，通过将一个时帧的时间结束点(t’)与下一时帧的结束点(t’+1f)之间的响应特性的差值与容限值Lth进行比较，可以确定最佳调制数据。
图11是根据另一个实施例的液晶显示器的驱动装置的框图。在图11中，液晶显示器可以包括液晶显示板117，在该液晶显示板117中，在多条数据线115与多条选通线116之间的交叉点处形成有用于驱动液晶单元Clc的多个TFT。驱动装置除了包括用于将数据提供给液晶显示板117的数据线的数据驱动器113、用于将扫描脉冲提供给液晶显示板117的选通线116的选通驱动器114之外，还可以包括温度传感器118，用于检测液晶显示板117的温度；和，温控数据调制器112，用于根据检测到的温度来调制数据RGB。
可以将温度传感器118安装在液晶显示板117的附近，或者安装到液晶显示板117的基板上，以检测其周围的温度并产生表示检测到的温度的温度检测信号。此外，利用信号放大器和ADC 119可以对该温度检测信号进行放大并将它转换为数字温度数据(st)。此外，可以将该数字温度数据(st)提供给温控数据调制器112。
数据驱动器113接收温控数据调制器112输出的调制数据MRGB(st)，然后，在定时控制器111的控制下，将该调制数据MRGB(st)提供给液晶显示板117的数据线115。此外，选通驱动器114将扫描脉冲提供给选通线116，以使与选通线116相连的TFT导通，从而选择一条水平线上的液晶单元Clc。数据驱动器113产生的数据与要提供给所选定的一条水平线上的液晶单元Clc的扫描脉冲相同步。
根据垂直/水平同步信号V、H以及时钟信号，定时控制器111可以产生用于控制选通驱动器114的选通控制信号Gsp以及用于控制数据驱动器113的数据控制信号Dclk。此外，定时控制器111可以将数字视频数据RGB提供给温控数据调制器112，并且可以对温控数据调制器112的操作时间进行控制。
温控数据调制器112可以包括基于预存温度的最佳调制数据。因此，在从信号放大器和ADC 119接收到数字温度数据(st)后，可以根据温控最佳数据检索算法，在预存的温控调制数据中进行检索。因此，温控数据调制器112可以选择与液晶显示板117的检测温度对应的最佳调制数据，并且可以将所选定的最佳调制数据提供给数据驱动器113。
在温控数据调制器112处存储在查询表内的调制数据根据温度具有不同的值，但是它满足下面的与温度无关的公式3至5。
VDn＜VDn-1→MVDn＜VDn[公式4]VDn＝VDn-1→MVDn＝VDn VDn＞VDn-1→MVDn＞VDn.其中VDn-1表示先前帧Fn-1的数据电压，VDn表示当前帧Fn的数据电压，而MVDn表示调制数据电压。
图12是图11中的温控数据调制器的第一配置的框图。在图12中，温控数据调制器112可以包括低位总线121，用于发送数字视频数据RGB的最低位(LSB)；帧存储器123，连接到高位总线122；选择器125，连接到高位总线122和帧存储器123；以及第一、第二和第三查询表124a、124b和124c，连接在选择器125与高位输出线126之间。例如，数字视频数据RGB的最低位(LSB)可以包括八位源数据的低四位，而且可以旁路到输出。此外，帧存储器123可以将当前帧Fn的数字视频数据RGB的高位(MSB)存储一个帧时段，然后，将存储的数据提供给选择器125，从而将高位MSB延迟一个帧时段Fn-1。高位MSB可以包括八位源数据的高四位，并且可以被调制。如果仅调制源数据中的高位MSB，则可以减小查询表124a、124b和124c的大小以及用于存储查询表124a、124b和124c的存储器的容量。另选地，可以对整个八位源数据进行调制。
选择器125可以接收检测的温度信号(st)。如果检测的温度信号(st)被确定为例如约40℃-70℃的高温，则选择器125可以使用第一查询表124a，在第一查询表124a中，可以预存用于高温的最佳调制数据。可以利用图8所示的方法来检索第一查询表124a。第一查询表124a可以将当前帧Fn的高位数据RGB(MSB)与先前帧Fn-1的高位数据RGB(MSB)进行比较，然后，根据比较结果，选择用于高温的最佳调制数据。
此外，如果检测的温度信号(st)被确定为例如约15℃-35℃的常温，则选择器125可以使用第二查询表124b，在第二查询表124b中可以预存用于常温的最佳调制数据。可以利用图8所示的方法检索第二查询表124b。第二查询表124b可以将当前帧Fn的高位数据RGB(MSB)与先前帧Fn-1的高位数据RGB(MSB)进行比较，然后，根据比较结果，选择预存的用于常温的最佳调制数据。如果利用第二查询表124b将源数据调制为例如25℃的常温下的调制数据MRGB，并将它提供给数据驱动器113，则液晶的响应时间如表5所示。
此外，如果检测的温度信号被确定为例如约-20℃-10℃的低温，则选择器125可以使用第三查询表124c，在第三查询表124c中可以预存用于低温的最佳调制数据。可以利用图8所示的方法来检索第三查询表124c。第三查询表124c可以将当前帧Fn的高位数据RGB(MSB)与先前帧Fn-1的高位数据RGB(MSB)进行比较，并且根据比较结果来选择预存的用于低温的最佳调制数据。如果利用第三查询表124b将源数据调制为例如0℃的低温下的调制数据MRGB，并且将它提供给数据驱动器113，则液晶的响应时间如表6所示。
表6表示当利用由图8所示的方法在0℃下执行所确定的低温的最佳调制数据来驱动分辨率为1280×768的30”液晶显示模块时，每个灰度级0(G0)、63(G63)、127(G127)、191(G191)、255(G255)的上升时间和下降时间下的液晶响应时间ms。
将表4与表6进行比较，即使在低温下，利用根据本实施例的驱动装置所驱动的液晶显示器仍具有较快的响应时间。此外，利用图8所示方法，由根据本实施例的驱动装置所驱动的液晶显示器可以按照高温、常温和低温来确定最佳调制数据，以形成查询表，并且可以从查询表中选择最佳调制数据，以根据液晶显示板117的检测温度来调制源数据。因此，即使在液晶显示板117的温度发生变化时，根据本实施例的液晶显示器仍可以具有其最佳图像质量。
图13是图11中的温控数据调制器的第二配置的框图。在图13中，温控数据调制器112可以调制源数据的所有位，从而提供更高的图像质量。温控数据调制器112可以包括帧存储器133，连接到全位源数据总线131；选择器135，连接到源数据总线131和帧存储器133；以及第一、第二和第三查询表134a、134b和134c，连接在选择器135与调制数据输出线136之间。帧存储器133可以将当前帧Fn的八位源数据RGB存储一个帧时段，然后将所存储的数据提供给选择器135，从而使源数据RGB延迟一个帧时段。
选择器135可以接收检测的温度信号st。如果检测的温度信号st被确定为例如约40℃-70℃的高温，则选择器135可以使用第一查询表134a，在第一查询表134a中可以预存用于高温的最佳调制数据。第一查询表134a可以将当前帧Fn的源数据RGB与从选择器135输入的先前帧Fn-1的源数据RGB进行比较，并且可以根据该比较结果来选择用于高温的最佳调制数据。
此外，如果检测的温度信号st被确定为例如约15℃-35℃的常温，则选择器135可以使用第二查询表134b，在第二查询表134b中可以预存用于常温的最佳调制数据。第二查询表134b可以将当前帧Fn的源数据RGB与从选择器135输入的先前帧Fn-1的源数据RGB进行比较，并且可以根据该比较结果来选择用于常温的最佳调制数据。
此外，如果检测的温度信号st被确定为例如约-20℃-10℃的低温，则选择器135可以使用第三查询表134c，在第三查询表134c中可以预存用于低温的最佳调制数据。第三查询表134c可以将当前帧Fn的源数据RGB与从选择器135接收的先前帧Fn-1的源数据RGB进行比较，并且可以根据该比较结果来选择用于低温的最佳调制数据。
根据本实施例的用于测量液晶的响应时间的上述方法和装置利用针对不同温度的三电平信号，自动检索每个灰度级的最佳调制数据，从而可以根据液晶显示板的检测温度来自动选择最佳调制数据，以确保快速的液晶响应时间而不管温度的变化。
此外，根据该实施例的液晶显示器的上述驱动方法和装置利用液晶响应时间测量方法和装置来编制查询表，根据利用温度传感器检测到的液晶显示板的当前温度来从查询表中选择最佳调制数据，并且利用所选定的最佳调制数据来调制源数据，从而将由液晶显示器的温度变化而导致的图像质量劣化降至最低程度。
本领域内的技术人员应该明白，在不偏离本发明的精神或范围的前提下，可以对本发明的用于测量液晶的响应时间的方法和装置以及用于利用该方法和装置来驱动液晶显示器的方法和装置进行各种修改和变型。因此，本发明的实施例将覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的对本发明的各种修改和变型。
权利要求
1.一种用于测量液晶的响应时间的方法，包括产生步骤，产生液晶驱动信号，该液晶驱动信号具有可变电压电平，根据液晶显示板的响应特性而变化；以及目标电压电平；提供步骤，将所述液晶驱动信号提供给所述液晶显示板；检测步骤，检测与所述液晶驱动信号对应的所述液晶显示板的响应特性；调节步骤，调节所述可变电压电平，直到所述响应特性达到一希望的电平；设置步骤，当所述响应特性达到所述希望的电平时，设置一基本上等于所述可变电压电平的调制数据；以及检索步骤，通过改变所述液晶显示板的温度以及通过重复执行产生步骤、提供步骤、检测步骤、调节步骤以及设置步骤，来检索用于不同温度的调制数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测步骤包括检测所述液晶显示板的亮度；产生与所检测到的亮度对应的电压信号；将该电压信号延迟一个时帧；检测经延迟的电压信号与未延迟的电压信号之间的差值；以及将该差值与一预定临界值进行比较，以根据该比较结果来确定所述响应特性是否达到所述希望的电平。
3.一种液晶显示器，包括由根据权利要求1所述的方法测量的液晶显示板，其中该液晶显示板包括第一基板和第二基板，该第一基板和第二基板被彼此接合起来并且在其间存在一预定间隔，在该预定间隔内填充有所述液晶。
4.一种用于测量液晶的响应时间的装置，包括温度控制器，用于控制液晶显示板的温度；信号发生器，用于执行如下操作产生液晶驱动信号，该液晶驱动信号具有根据所述液晶显示板的响应特性而变化的可变电压电平以及目标电压电平；和，将该液晶驱动信号提供给所述液晶显示板；检测器，用于检测与所述液晶驱动信号对应的所述液晶显示板的响应特性；以及电平控制器，用于执行如下操作调节所述可变电压电平，直到所述响应特性达到一希望的电平；和，当所述响应特性达到所述希望的电平时，设置一基本上等于所述可变电压电平的调制数据，通过利用所述温度控制器改变所述液晶显示板的温度来确定基于温度的所述调制数据。
5.根据权利要求4所述的装置，进一步包括温度控制室，所述液晶显示板被加载到其中；温度传感器，用于检测所述液晶显示板的温度；以及冷却/加热单元，用于在所述温度控制器的控制下，改变或保持所述温度控制室内的温度。
6.根据权利要求5所述的装置，进一步包括控制器，用于响应于所述温度传感器检测到的温度信号，对所述信号发生器、电平控制器以及温度控制器进行控制。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述检测器包括用于检测所述液晶显示板的亮度的光电检测器，并且该检测器产生与所检测到的亮度对应的电压信号，并且其中所述电平控制器接收先前时帧的第一电压信号和当前时帧的第二电压信号，检测该两个电压信号之间的差值，并且将该差值与一预定临界值进行比较，以根据该比较结果来确定所述响应特性是否达到所希望的电平。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述液晶驱动信号包括所述目标电压电平和所述可变电压电平，并且具有至少3个的电压电平。
9.一种用于驱动液晶显示器的方法，包括存储步骤，存储与液晶显示板的多个温度设置对应的调制数据；检测步骤，检测所述液晶显示板的当前温度；选择步骤，根据所检测到的所述液晶显示板的当前温度，选择所述调制数据；以及调制步骤，利用所选定的调制数据，对要施加给所述液晶显示板的源数据进行调制。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括确定步骤，用于确定与所述多个温度设置对应的调制数据，其中所述确定步骤包括利用一液晶驱动信号来驱动所述液晶显示板，该液晶驱动信号具有可变电压电平，根据所述液晶显示板的响应特性而变化；以及目标电压电平；检测与所述液晶驱动信号对应的所述液晶显示板的亮度；以及当在特定温度下所述液晶显示板的响应特性达到一希望的电平时，设置基本上等于所述液晶驱动数据的可变电压电平的调制数据。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述调制数据包括高温调制数据，用于高温下的液晶显示板；常温调制数据，用于常温下的液晶显示板；以及低温调制数据，用于低温下的液晶显示板。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述高温约为40℃～70℃，所述常温约为15℃～35℃，所述低温约为-20℃～10℃。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，根据所检测到的所述液晶显示板的当前温度来选择高温调制数据、常温调制数据以及低温调制数据之一，以进行所述调制数据的选择。
14.一种液晶显示器的驱动装置，包括温度传感器，用于检测液晶显示板的当前温度；和调制器，用于存储与所述液晶显示板的多个温度设置对应的调制数据，根据所检测到的所述液晶显示板的当前温度来选择所述调制数据，以及利用所选定的调制数据来对要提供给所述液晶显示板的源数据进行调制。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述调制器包括帧存储器，用于存储来自输入线的源数据；第一查询表，具有用于高温的高温调制数据；第二查询表，具有用于常温的常温调制数据；第三查询表，具有用于低温的低温调制数据；以及选择器，用于根据所检测到的当前温度，将来自输入线的源数据和来自帧存储器的源数据提供给第一、第二以及第三查询表中的任何一个。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述高温约为40℃～70℃，所述常温约为15℃～35℃，所述低温约为-20℃～10℃。
全文摘要
液晶响应时间测量方法和装置及液晶显示器驱动方法和装置。用于测量液晶的响应时间的方法和装置包括控制液晶显示板的温度；产生液晶驱动信号，该液晶驱动信号具有根据液晶显示板的响应特性变化的可变电压电平以及目标电压电平；将液晶驱动信号提供给液晶显示板；检测与液晶驱动信号对应的响应特性；调节可变电压电平，直到响应特性达到一希望的电平；以及，当响应特性达到所希望的电平时，设置基本上等于可变电压电平的调制数据，通过改变液晶显示板的温度来确定所述基于温度的调制数据。此外，还公开了采用上述方法的用于驱动液晶显示器的方法和装置。
文档编号G01R31/00GK1576869SQ20041006941
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月28日 优先权日2003年6月30日
发明者李墺铉, 李敦珪, 吉正浩 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社