CN100585460C - 液晶显示器件及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器件，其包括数据分析单元，用于分析输入图像数据流的图像数据之间的亮度变化，黑数据处理单元，用于基于由数据分析单元分析的亮度变化将黑数据插入输入图像数据流并输出一个输出图像数据流，以及液晶板，用于基于从黑数据处理单元输出的输出图像数据流显示图像。

Description

液晶显示器件及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器件及其驱动方法，尤其涉及一种液晶显示器件及用于改进亮度的驱动该液晶显示器件的方法。
背景技术
显示器件之中，主要使用阴极射线管(CRT)显示图像。然而，目前，液晶显示(LCD)器件由于其高亮度、清晰的图像质量和低电源驱动特性已经迅速代替CRT。一般来说，LCD器件采用液晶的光学各向异性通过调整透光率来产生图像。在LCD器件的两基板之间注入液晶材料并通过向液晶施加各种幅值的电场，可以控制透过基板的光量来显示图像。
LCD器件薄且重量轻、能够提供高质量的图像，并且可以按照比具有相同屏幕尺寸的CRT少1/3的电能进行驱动。然而，LCD器件与CRT相比在图像的显示方面具有某些局限性。例如，由于液晶如粘性和弹性的特性，液晶对电场反应获得理想排列的时间长于16.7毫秒，其是典型的一帧的显示周期。这样，当显示每帧变化的图像时，由于显示残留图像而可能产生运动模糊。为了克服LCD器件的上述图像问题，正在开发各种图像处理技术。一种该技术包括将一种用于CRT的驱动方法应用于LCD器件的图像显示。
图1A为CRT器件的图像显示的示意图。图1B为LCD器件的图像显示的示意图。如图1A所示，在CRT中，图像信号每帧以脉冲的形式施加。由于图像根据脉冲以不连续的方式显示，在脉冲之间的间隔不显示图像。因此，如运动模糊的现象不会发生。
相反，在LCD器件中，液晶连续响应每帧提供的图像信号，从而影响连续图像之间的间隔。因此，如运动模糊的现象发生。即，如图1B所示，理想响应(IR)和实际响应(AR)由于液晶具有恒定的响应速度而彼此不同。因此，为了消除运动模糊现象，LCD可以通过图1A所示的CRT的脉冲驱动技术来进行驱动。
图2A示出了在LCD器件中将图像信号提供给单元像素来模拟脉冲驱动技术的示意图。如图2A所示，黑数据BD在一帧的预先确定的间隔提供给各单元像素。黑数据BD是表示最低灰度级以显示黑图像的图像信号。这样，通过在一帧的预先确定的间隔显示黑图像后显示下一帧的图像，可以消除由前一帧残留的图像。
图2B是适用于连续图像信号的黑数据的示意图。如图2B所示，将该黑数据BD提供给各帧的像素以消除残留图像。然而，如果为各帧的像素提供黑数据BD，由像素显示图像的时间减少。这样，减少的图像显示时间引起LCD器件平均亮度减少的另一个问题。
发明内容
因此，本发明提供一种液晶显示器件及其驱动方法，其基本上消除由于现有技术的局限性和缺陷引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种在防止图像恶化的同时具有改善的亮度的液晶显示器件及其驱动方法。
本发明的另一个目的在于提供一种具有改善的亮度的液晶显示器件及其驱动方法，其以略微高于正常驱动频率的驱动频率运行。
本发明的其它特征和优点将在说明书中阐明，从说明书可以明白，或可以通过本发明的实施方式理解。本发明的目的和其它优点将通过说明书和权利要求书以及附图所指出的结构来实现和获得。
为了获得这些和其它的优点并根据本发明的目的，如在此具体和广泛描述的，一种液晶显示器件包括：数据分析单元，用于分析输入图像数据流的图像数据之间的亮度变化，黑数据处理单元，用于基于由数据分析单元分析的亮度变化而将黑数据插入输入图像数据流并输出一个输出图像数据流，以及液晶板，用于基于从黑数据处理单元输出的输出图像数据流显示图像。
在另一方面，一种包括具有多个设置于其上的像素的液晶显示板的液晶显示器件的驱动方法，包括如下步骤：比较输入图像数据流中图像数据的亮度以确定图像数据的亮度变化；基于来自比较步骤的亮度变化而将黑数据插入输入图像数据流；由插入步骤输出一个输出图像数据流；以及基于输出图像数据流在液晶板上显示图像。
很显然，上面的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其目的在于对本发明的权利要求作进一步解释。
附图说明
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。在图中：
图1A为根据现有技术提供给阴极射线管的图像信号的示意图；
图1B为根据现有技术提供给液晶显示器件的图像信号的示意图；
图2A示出了根据现有技术在液晶显示器件中将图像数据提供给单元像素模拟脉冲驱动的示意图；
图2B是根据现有技术适用于连续图像信号的黑数据的示意图；
图3所示为根据本发明一示例性实施方式的液晶显示器件的方框图；
图4所示为根据本发明第二示例性实施方式的图像数据的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图具体描述本发明的优选实施方式。
图3是根据本发明一示例性实施方式液晶显示器件(LCD)的方框图。如图3所示，根据本发明的LCD器件包括图像数据分析单元10，用于通过接收图像数据DATA分析亮度的变化，黑数据处理单元20，用于基于由图像数据分析单元10分析的亮度变化将黑数据插入到图像数据DATA，以及液晶板50，用于基于从黑数据处理单元20输出的图像数据DATA显示图像。插入的用于消除图像运动模糊的黑数据可以是最低灰度电平图像数据。因此，数据分析单元10分析为了确定是否要插入黑数据而被连续输入LCD器件的图像数据DATA的亮度的变化，。
数据分析单元10逐像素的分析图像数据DATA。即，通过比较连续输入到数据分析单元10的两帧图像数据DATA的亮度值而分析亮度的变化以向黑数据处理单元20提供关于各像素亮度变化的信息。基于由数据分析单元10提供的对应于各像素的图像数据的亮度变化与存储的亮度变化数据的比较，黑数据处理单元20将黑数据插入图像数据DATA并输出包括插入的黑数据的修改的图像数据DATA，或者输出没有黑数据的原始图像数据DATA。
液晶板50基于从黑数据处理单元20输入的图像数据显示图像。因此，液晶板50上显示的图像由于基于亮度变化插入的黑数据而使运动模糊减少。在下文中，将详细说明一种在黑数据处理单元中处理图像数据DATA的方法。
根据现有技术的图像数据处理方法中，基于施加给像素的图像数据的灰度电平而分别控制各像素。这样，LCD器件的驱动频率增加。一般来说，LCD器件的驱动频率是60Hz，而根据现有技术分别控制各像素的情况下，提供了更高的120Hz的驱动频率。当采用高驱动频率时，根据LCD器件的质量，可能没有足够的时间为像素充入图像数据。因此，像素的充电特性可能不充足，其会导致下降的图片质量。
图4所示为根据本发明第二示例性实施方式的图像数据的示意图。即使当液晶板50显示的图像是运动的图片，从一帧到下一帧的亮度也不会显著改变。而是，亮度一般经过几帧改变。因为运动模糊是由于残留图像从比下一帧图像具有不同亮度的当前帧滞留在屏幕，只有当亮度有变化时通过在显示下一帧图像之前显示黑数据BD30而可以消除运动模糊。即，如图4所示，没有在每一帧后都将黑数据BD30插入图像数据数据30。而是，当图像数据数据30从一帧到下一帧保持相同灰度电平时，没有插入黑数据BD30。并且，只有当图像数据数据30的灰度电平在两帧之间改变时才插入黑数据BD30。
为了确定何时插入黑数据BD30，定义灰度电平差ΔB的门限值，由黑数据处理单元20采用来确定是否插入黑数据BD30。将灰度电平差ΔB的门限值设置得足够大以防止在每一帧后都插入黑数据BD30。因此，如果当前帧的图像数据数据30和下一帧的图像数据数据30之间的灰度电平差ΔB大于预先设定的灰度差值的门限值时，在下一帧的一帧期间插入黑数据BD30。
虽然在上述示例中已经描述了黑数据BD30的插入位置在图像数据数据30的灰度电平变化以后的帧，也可以在图像数据数据30的灰度电平变化之前在前一帧交替插入黑数据BD30。即，可以在图像数据数据30灰度电平还没有变化的最后一帧之后插入黑数据BD30。例如，如果当与前一帧的图像数据数据30的灰度电平相比较，当前帧的图像数据数据30变化多于预先设定的值ΔB，则具有等于一帧的量的黑数据BD30可以插入，从而获得残留图像消除效果。
因为只有当图像数据数据30的一帧改变多余下一帧预先设定的值时才插入黑数据BD30而不是在每帧之后都插入黑数据BD，根据本发明的LCD器件可以按照在只略微高于60Hz的驱动频率进行驱动。此外，因为通过只在需要时插入黑数据BD30而消除残留图像，在保持像素的充电特性不下降的同时，显示的图像可以获得初始的亮度。虽然参照LCD器件描述了上述黑数据插入方法，但是相同的方法也可用于其它显示器件。
显然，对于熟悉本领域的技术人员来说在不脱离本发明精神或范围的情况下，对本发明的液晶显示器件及其驱动方法可以有各种修改和变形。从而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等同物范围内的本发明的修改和变形。

Claims (9)

1、一种液晶显示器件，包括：
数据分析单元，用于分析输入图像数据流的图像数据之间的亮度变化，以确定是否插入黑数据，
其中，通过比较连续输入数据分析单元的两帧图像数据的亮度值而分析亮度变化；
黑数据处理单元，用于基于由数据分析单元分析的对应于各像素的图像数据的亮度变化的比较而将黑数据插入到输入图像数据流并输出一个具有黑数据的输出图像数据流，或输出没有黑数据的输出图像数据流；以及
液晶板，用于基于由黑数据处理单元输出的输出图像数据流显示图像，
其中，定义灰度电平差ΔB的门限值，由黑数据处理单元采用来确定是否插入黑数据，
其中，将灰度电平差ΔB的门限值设置得足够大以防止在每一帧后都插入黑数据，以及
其中，在当前帧的图像数据和下一帧的图像数据之间的灰度电平差ΔB大于预先设定的灰度电平差值的门限值时，在下一帧的一帧期间插入黑数据。
2、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述黑数据是具有最低灰度电平的图像数据。
3、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，将至少一个像素的黑数据插入整个帧。
4、根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，将所述黑数据分别插入各像素。
5、一种包括具有多个设置于其上的像素的液晶显示板的液晶显示器件的驱动方法，包括如下步骤：
比较输入图像数据流中图像数据的亮度以确定该图像数据之间的亮度变化并确定是否插入黑数据；
基于比较来自比较步骤的对应于各像素的图像数据的亮度变化而将黑数据插入输入图像数据流，或不将黑数据插入输入图像数据流，
其中，定义灰度电平差ΔB的门限值，由黑数据处理单元采用来确定是否插入黑数据，
其中，将灰度电平差ΔB的门限值设置得足够大以防止在每一帧后都插入黑数据，以及
其中，在当前帧的图像数据和下一帧的图像数据之间的灰度电平差ΔB大于预先设定的灰度电平差值的门限值时，在下一帧的一帧期间插入黑数据；
从插入步骤输出一个具有黑数据的输出图像数据流，或者输出没有黑数据的输出图像数据流；以及
基于输出图像数据流在液晶板上显示图像。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述黑数据是具有最低灰度电平的图像数据。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将至少一个像素的黑数据插入整个帧。
8、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述黑数据分别插入各像素。
9、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，输入图像数据流中至少一帧的图像数据与输出图像数据流中的至少一帧的图像数据相同。
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