CN101030359A - 液晶显示器件的驱动装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器件的驱动装置和方法，其中可以通过视频数据的相邻像素之间灰度电平的差值改善图像的分辨率。一种液晶显示器件的驱动装置包括：液晶显示器件面板，具有多条栅线和多条数据线；数据转换器，分析输入视频数据相邻像素之间灰度电平的差值并且如果灰度电平的差值大于参考值则输出调制后的视频数据；时序控制器，排列和输出调制后的视频数据；栅驱动器，根据时序控制器的栅控制信号向液晶显示器件面板的栅线提供扫描脉冲；以及数据驱动器，向液晶显示器件面板的数据线提供调制后的视频数据。

Description

液晶显示器件的驱动装置及方法
本申请要求享有2006年2月27日提出的申请号为10-2006-0018810的韩国专利申请的权益，在此结合其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，尤其涉及一种液晶显示器件的驱动装置和方法，其中可以通过视频数据的相邻像素之间灰度电平的差值改善图像的分辨率。
背景技术
目前，已经开发了各种可以减小阴极射线管的重量和体积的平板显示器。平板显示器的示例包括液晶显示(LCD)器件、场发射显示器(FED)、等离子显示板(PDP)、发光显示器(LED)。
这些中，LCD包括薄膜晶体管(TFT)阵列基板、滤色片阵列基板和薄膜晶体管阵列基板和滤色片阵列基板之间的液晶层。薄膜晶体管阵列基板具有多个排列在由多条数据线和多条栅线限定的像素区域中的像素电极，并且薄膜晶体管作为在各像素电极中形成的开关元件。
图1说明相关技术中LCD器件的驱动装置。
如图1所示，相关技术中LCD器件的驱动装置包括LCD面板10，具有第1至n条栅线GL1至GLn和第1至m条数据线DL1至DLm，栅线GL1至GLn与数据线DL1至DLm交叉以限定像素区域；数据驱动器20，向数据线DL1至DLm提供模拟视频信号；栅驱动器30，向栅线GL1至GLn提供扫描脉冲以及时序控制器40，排列外部输入视频数据RGB以向数据驱动器20提供排列后的数据，产生数据控制信号DCS以控制数据驱动器20，并产生栅控制信号GCS来控制栅驱动器30。
LCD面板10包括薄膜晶体管阵列基板、滤色片阵列基板、衬垫料、和液晶。薄膜晶体管阵列基板和滤色片阵列基板彼此相对并彼此粘结。衬垫料保持两阵列基板之间的盒间隙一致。液晶填充在两基板之间的盒间隙中。
LCD面板10包括栅线GL1至GLn与数据线DL1至DLm交叉的像素区域中形成的TFT，以及连接到TFT的像素电极。TFT响应来自栅线GL1至GLn的扫描脉冲向像素电极提供来自数据线DL1至DLm的数据信号。像素电极面对公共电极通过插入其中的液晶形成液晶电容Clc并与前一栅线GL1至GLn重叠形成存储电容Cst。液晶电容Clc和存储电容Cst用于将提供至像素电极的数据信号保持当提供下一数据信号时。
时序控制器40排列外部输入源数据RGB为适合驱动LCD面板10并向数据驱动器20提供排列后的数据。同时，时序控制器40采用外部输入的主时钟MCLK、数据使能信号DE、和水平和垂直同步信号Hsync和Vsync产生数据控制信号DCS和栅控制信号GCS，从而控制数据驱动器20和栅驱动器30的各驱动时序。
栅驱动器30包括移位寄存器，其响应由时序控制器40提供的栅控制信号GCS中的栅起动脉冲(GSP)和栅移位时钟(GSC)顺序产生扫描脉冲，即，栅高脉冲。栅驱动器30顺序给LCD板10的栅线GL1至GLn提供栅高脉冲，从而连接到栅线GL1至GLn的TFT导通。
数据驱动器20响应由时序控制器40提供的数据控制信号DCS把由时序控制器40排列后的数据信号Data转换为模拟视频信号，并在向栅线GL1至GLn提供扫描脉冲的每一水平周期向数据线DL1至DLm提供对应于一水平行的模拟视频信号。
然而，相关技术LCD器件的驱动装置和驱动方法具有几个问题。
在相关技术LCD器件的驱动方法中，外部输入源数据RGB通过数据驱动器20没有分别处理就提供给各数据线DL1至DLm。因此，当显示需要细度的照片图像或移动图像的文本消息时，产生分辨率恶化的问题。
发明内容
因此，本发明提供了一种液晶显示器件的驱动装置和方法，其基本上消除由于相关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液晶显示器件的驱动装置和方法，其中可以通过输入视频数据的相邻像素之间灰度电平的差值改善图像的分辨率。
本发明的其它优点、目标和特征将在说明书中阐明，对于熟悉本领域的技术人员，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，一种液晶显示器件的驱动装置包括：LCD面板，具有多条栅线和多条数据线；数据转换器，分用于分析输入视频数据相邻像素之间的灰度电平的差值并且如果相邻像素之间灰度电平的差值大于参考值则于输出调制视频数据；时序控制器，排列并输出调制后的视频数据；栅驱动器，根据时序控制器的栅控制信号向LCD面板的栅线提供扫描脉冲；以及数据驱动器，向LCD面板的数据线提供调制后的视频数据。
在本发明的另一方面，一种液晶显示器件的驱动方法包括：从外部输入视频数据分离出亮度数据和色度数据；延迟色度数据；如果第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值大于参考值，产生具有增加的第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值的调制亮度数据；以及通过混合色度数据和调制后的亮度数据产生调制后的视频数据。
很显然，本发明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1所示为相关技术的LCD器件的驱动装置；
图2所示为根据本发明实施方式的LCD器件的驱动装置；
图3所示为图2中所示的数据转换器；
图4所示为图3中所示的灰度电平转换器；以及
图5所示为图4所示灰度电平转换器的驱动方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施方式，在附图中示出其实施例。尽可能，相同的附图标记将在所有图中表示相同或相似的部分。
图2所示为根据本发明实施方式的LCD器件的驱动装置。
如图2所示，根据本发明实施方式的LCD器件的驱动装置包括：LCD面板102，具有第1至n条栅线GL1至GLn和第1至m条数据线DL1至DLm，栅线GL1至GLn与数据线DL1至DLm垂直交叉以限定像素区域；数据驱动器104，向数据线DL1至DLm提供视频数据信号；栅驱动器106，向栅线GL1至GLn提供扫描脉冲；数据转换器110把外部输入的视频数据RGB转换为调制数据MRGB；以及时序控制器108，排列从数据转换器110提供的调制数据MRGB，把排列的数据提供给数据驱动器104，产生数据控制信号DCS以控制数据驱动器104，并且产生栅控制信号GCS来控制栅驱动器106。
LCD面板102包括在由栅线GL1至GLn和数据线DL1至DLm限定的像素区域中形成的TFT，以及连接到TFT驱动液晶分子的像素电极。TFT响应由栅线GL1至GLn提供的的扫描脉冲向像素电极提供由数据线DL1至DLm提供的数据信号。像素电极面对公共电极通过夹在其中的液晶形成液晶电容Clc并且像素电极与前一栅线GL1至GLn重叠形成存储电容Cst。液晶电容Clc和存储电容Cst用于将提供给像素电极的数据信号保持到提供下一数据信号时。
数据转换器110从外部输入视频数据RGB提取亮度数据并采用外部输入的参考值Ref和偏置转换提取到的亮度数据的灰度电平来产生调制的数据MRGB并把调制后的数据提供给时序控制器108。
时序控制器108排列由数据转换器110提供的调制数据MRGB以适合驱动LCD面板102并向数据驱动器104提供排列后的数据。同时，时序控制器108采用外部输入的主时钟MCLK、数据使能信号DE、和水平和垂直同步信号Hsync和Vsync产生数据控制信号DCS和栅控制信号GCS，从而控制数据驱动器104和栅驱动器106的各驱动频率。
栅驱动器106包括：移位寄存器，响应由时序控制器108提供的栅控制信号GCS中的栅起动脉冲GSP和栅移位时钟GSC顺序产生扫描脉冲(栅高脉冲)。TFT响应扫描脉冲导通。
数据驱动器104响应由时序控制器108提供的数据控制信号DCS把由时序控制器108排列的调制数据信号MData转换为模拟视频数据信号，并且在一扫描脉冲提供给一条栅线的每一水平周期向数据线DL1至DLm提供对应于一水平线的模拟视频数据信号。换句话说，数据驱动器104基于排列的调制数据信号MData的灰度级别值选择具有预先确定的电平的伽玛电压，并把选择的伽玛电压提供给数据线DL1至DLm。
图3详细示出了图2中所示的数据转换器。
如图3所示，数据转换器110包括：亮度/色度分离器131，用于从外部输入视频数据RGB分离出亮度数据Y和色度数据UV；延迟单元132，延迟从亮度/色度分离器131分离出来的色度数据UV；灰度电平转换器133，采用外部输入参考值Ref和偏置，增加来自亮度/色度分离器131的两个亮度数据YPn和YPn+1之间灰度电平的差值；以及混合单元134，采用延迟的色度数据DUV和转换的亮度数据Y’Pn和Y’Pn+1产生调制数据MRGB。
数据转换器110可以采用来自外部输入视频数据RGB的一水平行信息的至少一个像素数据分析灰度的差值。
亮度/色度分离器131从外部输入视频数据RGB分离出亮度数据Y和色度数据UV。亮度数据Y和色度数据UV由以下等式1至3得到。
[等式1]
Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B
[等式2]
U＝0.493×(B-Y)
[等式3]
V＝0.887×(R-Y)
亮度/色度分离器131把通过等式1至3从外部输入视频数据RGB分离出的亮度数据Y提供给灰度电平转换器133并同时把色度数据UV提供给延迟单元132。
灰度转换器133比较对应前一水平行数据中两个像素的第一亮度数据YPn和对应当前水平行数据中两个像素的第二亮度数据Y Pn+1之间的灰度电平的差值和外部输入参考值Ref。
在这种情况下，第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1可以或者是对应一水平行的亮度数据或对应一水平行数据中的1、2、和4像素的亮度数据。
灰度电平转换器133通过比较第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1之间灰度电平的差值和参考值Ref来分析相邻像素之间的灰度电平的差值。并且灰度电平转换器133根据分析结果确定是否给第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1增加或减少偏置。具体地说，如果第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1之间灰度电平的差值小于参考值Ref，灰度电平转换器133确定相邻像素之间的灰度电平差值为小。否则，如果第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1之间灰度电平的差值大于参考值Ref，灰度电平转换器133确定相邻像素之间的灰度电平差值为大。同时，如果确定灰度电平的差值为大，灰度电平转换器133通过给第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1增加或减少偏置增加第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1之间灰度电平的差值。
灰度电平转换器的详细构造和工作原理将在下面说明。
延迟单元132当灰度电平转换器133转换亮度数据Y时，通过延迟色度数据UV产生延迟的色度数据DUV。延迟单元132把延迟后的色度数据DUV与调制后的第一和第二亮度数据Y’Pn和Y’Pn+1同步地提供给混合单元134。
混合单元134采用调制后的第一和第二亮度数据Y’Pn和Y’Pn+1和延迟后的色度数据DUV产生调制后的数据MRGB。这是，调制后的数据MRGB通过以下等式4至6得到。
[等式4]
MR＝Y′+0.000×DU+1.140×DV
[等式5]
MG＝Y′-0.396×DU-0.581×DV
[等式6]
MB＝Y′+2.029×DU+0.000×DV
图4详细说明图3中所示的灰度电平转换器。
如图4所示，灰度电平转换器133包括：亮度延迟单元141，延迟从亮度/色度分离器131分离出的亮度数据Y以输出第一亮度数据YPn；第一比较器142，比较第一亮度数据YPn和第二亮度数据YP+1之间灰度电平的差值和参考值Ref，并且按照比较结果输出第一选择信号CS1；第一选择器143，按照第一选择信号CS1确定第二亮度数据YPn+1的输出位置；第一选择器144，按照第一选择信号CS1确定第一亮度数据YPn的输出位置；第二比较器145，比较从第一和第二选择器143和144提供的第一和第二亮度数据YPn和YPn+1彼此的灰度电平大小，并且按照比较结果输出第二选择信号CS2；以及加法器/减法器146，按照第二选择信号CS2给第一和第二亮度数据YPn和YPn+1增加和减去偏置。
图5是图4所示灰度电平转换器的驱动方法的流程图。
将参照图5说明图4所示的灰度电平转换器133的驱动方法。
第一亮度数据YPn为由亮度/色度分离器131分离后的亮度数据Y通过亮度延迟单元141延迟后的数据。第一亮度数据YPn与第二亮度数据YPn+1同步，然后第一和第二亮度数据YPn和YPn+1发送到第一比较器142。第一比较器142比较参考值Ref与第一亮度数据YPn和第二亮度数据YPn+1之间灰度电平的差值。换句话说，第一比较器142具有根据以下等式7的条件。
[等式7]
(YPn-(YPn+1))＜参考值(Ref)
如果满足等式7表示的条件，即，如果确定第一亮度数据YPn和第二亮度数据YPn+1之间灰度电平的差值小于参考值Ref，第一比较器142发送第一逻辑状态的第一选择信号CS1到第一选择器143和第二选择器144。
第一选择器143按照第一逻辑状态的第一选择信号CS1发送第一亮度数据YPn到混合单元124。同时，第二选择器144发送第二亮度数据YPn+1到混合单元124。
然而，如果不满足等式7表示的条件，即，如果确定第一亮度数据YPn和第二亮度数据YPn+1之间灰度电平的差值大于参考值Ref，第一比较器142发送第二逻辑状态的第一选择信号CS1到第一选择器143和第二选择器144。
这种情况，第一选择器143按照第二逻辑状态的第一选择信号CS1发送第一亮度数据YPn到第二比较器145。同时，第二选择器144按照第二逻辑状态的第一选择信号CS1发送第二亮度数据YPn+1到第二比较器145。
第二比较器145比较第一亮度数据YPn的灰度电平的大小和第二亮度数据的灰度电平的大小。换句话说，第二比较器145有根据以下等式8的条件。
[等式8]
YPn＞YPn+1
如果满足等式8表示的条件，即，如果确定第一亮度数据YPn的灰度电平高于第二亮度数据YPn+1的灰度电平，第二比较器145发送第一逻辑状态的第二选择信号CS2到加法器/减法器146。
加法器/减法器146按照第一逻辑状态的第二选择信号CS2给第一亮度数据YPn的灰度电平加上偏置。同时，加法器/减法器146按照第一逻辑状态的第二选择信号CS2从第二亮度数据YPn+1的灰度电平减去偏置。
然而，如果不满足等式8表示的条件，即，如果确定第一亮度数据YPn的灰度电平低于第二亮度数据YPn+1的灰度电平，第二比较器145发送第二逻辑状态的第二选择信号CS2到加法器/减法器146。
加法器/减法器146按照第二逻辑状态的第二选择信号CS2从第一亮度数据YPn的灰度电平减去偏置。同时，加法器/减法器146按照第二逻辑状态的第二选择信号CS2给第二亮度数据YPn+1的灰度电平加上偏置。
然后，加法器/减法器146发送转换后的第一和第二亮度数据Y’Pn和Y’Pn+1到混合单元134。
混合单元134按照等式5和6采用转换的第一和第二亮度数据Y’Pn和Y’Pn+1和延迟后的色度数据DUV产生调制数据MRGB。
在上述根据本发明实施方式的LCD器件的驱动方法中，参考值Ref和偏置分别输入数据调制器110通过采用参考值Ref来分析视频数据RGB的亮度数据Y之间的灰度电平差值，从而按照分析结果使用偏置增加相邻像素之间的灰度电平差值。
根据本发明实施方式的视频数据的调制方法可以用于LCD之外各种平板显示器，如FED、PDP、和LED。
如上所述，根据本发明LCD器件的驱动装置和方法，可以通过在输入偏置的范围内增加和减去步骤增加分析的视频数据的灰度电平的差值。因此，图像的亮度和分辨率可以对应输入的视频数据提高。
换句话说，由于对应需要细度的照片图像或移动图像的文本消息一部分的视频数据可以增调亮度，所以可以改善文本消息的读出能力。
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，对本发明可以有各种修改和变型。从而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的本发明的修改和变型。

Claims (16)

1、一种液晶显示器件的驱动装置，包括：
液晶显示器件面板，具有多条栅线和多条数据线；
数据转换器，用于分析输入视频数据相邻像素之间的灰度电平的差值并且如果相邻像素之间灰度电平的差值大于参考值则于输出调制视频数据；
时序控制器，排列并输出调制后的视频数据；
栅驱动器，根据时序控制器的栅控制信号向液晶显示器件面板的栅线提供扫描脉冲；以及
数据驱动器，向液晶显示器件面板的数据线提供调制后的视频数据。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据转换器包括：
亮度/色度分离器，从输入视频数据分离出亮度数据和色度数据；
延迟单元，延迟从亮度/色度分离器分离出来的色度数据；
灰度电平转换器，如果第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值大于参考值，则输出具有增加的从亮度/色度分离器的第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值的调制后的亮度数据；以及
混合单元，通过混合延迟后的色度数据和调制后的亮度数据产生调制后的视频数据并向时序控制器输出调制后的视频数据。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述灰度电平转换器包括：
亮度延迟单元，延迟由亮度/色度分离器分离出的亮度数据以输出第一亮度数据；
第一比较器，比较延迟的第一亮度数据和第二亮度数据之间灰度电平的差值和参考值，并且按照比较结果输出第一逻辑状态或第二逻辑状态的第一选择信号；
第一和第二选择器，按照第一或第二逻辑状态的第一选择信号选择第一和第二亮度数据的输出位置；
第二比较器，比较从第一和第二选择器提供的第一和第二亮度数据彼此的灰度电平大小，并且按照比较结果输出第一或第二逻辑状态的第二选择信号；以及
加法器/减法器，按照第二选择信号给第一和第二亮度数据增加和减去偏置。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，如果第一和第二亮度数据之间的灰度电平的差值小于参考值，所述第一比较器输出第一逻辑状态的选择信号，而如果第一和第二亮度数据之间的灰度电平的差值大于参考值输出第二逻辑状态的选择信号。
5、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一和第二选择器按照第一逻辑状态的第一选择信号分别发送第一亮度数据YPn和第二亮度数据YPn+1到混合单元。
6、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一和第二选择器按照第二逻辑状态的第一选择信号分别发送第一亮度数据YPn和第二亮度数据YPn+1到第二比较器。
7、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，如果第一亮度数据YPn的灰度电平高于第二亮度数据YPn+1的灰度电平，所述第二比较器发送第一逻辑状态的第二选择信号到所述加法器/减法器。
8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，按照第一逻辑状态的第二选择信号，所述加法器/减法器给第一亮度数据YPn的灰度电平加上偏置并从第二亮度数据YPn+1的灰度电平减去偏置。
9、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，如果第一亮度数据YPn的灰度电平低于第二亮度数据YPn+1的灰度电平，所述第二比较器发送第二逻辑状态的第二选择信号到所述加法器/减法器。
10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，按照第二逻辑状态的第二选择信号，所述加法器/减法器从第一亮度数据YPn的灰度电平减去偏置并给第二亮度数据YPn+1的灰度电平加上偏置。
11、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加法器/减法器按照第二选择信号从第一和第二亮度数据中具有低灰度电平的那个亮度数据中减去偏置并给第一和第二亮度数据中具有高灰度电平的另一个亮度数据加上偏置，从而增加第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值。
12、一种液晶显示器件的驱动方法，包括：
从外部输入视频数据分离出亮度数据和色度数据；
延迟色度数据；
如果第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值大于参考值，产生具有增加的第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值的调制后的亮度数据；以及
通过混合色度数据和调制后的亮度数据产生调制后的视频数据。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述产生调制后的亮度数据的步骤包括：
比较第一和第二亮度数据之间灰度电平的差值与参考值；
比较第一亮度数据的灰度电平和第二亮度数据的灰度电平；
如果第一和第二亮度数据之间的灰度电平的差值大于参考值，按照第二选择信号，通过给第一和第二亮度数据加上和减去偏置以调制亮度数据；以及
输出调制后的亮度数据。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调制亮度数据的步骤包括给具有第一和第二亮度数据中高灰度电平的那个亮度数据加上偏置并给具有第一和第二亮度数据中低灰度电平的另一个亮度数据减去偏置。
15、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调制亮度数据的步骤包括：
如果第一亮度数据的灰度电平高于第二亮度数据的灰度电平，给第一亮度数据的灰度电平加上偏置并从第二亮度数据的灰度电平减去偏置。
16、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调制亮度数据的步骤包括：
如果第一亮度数据的灰度电平低于第二亮度数据的灰度电平，给第二亮度数据的灰度电平加上偏置并从第一亮度数据的灰度电平减去偏置。
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