CN101086593A - 液晶显示装置及用于其的集成电路芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，该显示装置包括：多个像素；栅极驱动器，向像素提供栅极信号；数据驱动器，向像素提供数据电压；附加帧发生器，基于第一帧和第二帧的图像信号来产生第三帧的图像信号；信号校正单元，校正图像信号，以产生校正图像信号；信号控制器，布置校正图像信号，以将布置过的信号提供到数据驱动器，并控制数据驱动器和栅极驱动器，其中，附加帧发生器、信号校正单元和信号控制器集成为一个IC芯片。

Description

液晶显示装置及用于其的集成电路芯片
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器和用于该液晶显示器的驱动器IC芯片。
背景技术
在有源型平板显示器中，多个像素布置成矩阵形，并且通过根据提供的图像信息控制各像素的亮度来显示图像。
在平板显示器中，液晶显示器包括两个面板，这两个面板包括像素电极和共电极。具有介电各向异性的液晶层设置在两个面板之间。通过向液晶层施加变化的电场控制穿过液晶层的光的透射率来得到期望的图像。
由于液晶显示器广泛地用于电视机以及计算机监视器，所以需要液晶显示器能够显示运动画面。然而，因为液晶分子的响应速度慢，所以液晶显示器难以显示运动画面。此外，由于液晶显示器是保持型(hold-type)显示装置，所以当显示运动画面时会发生图像的模糊。
发明内容
根据本发明示例性实施例的一方面，一种液晶显示器包括：多个像素；栅极驱动器，向像素提供栅极信号；数据驱动器，向像素提供数据电压；附加帧发生器，基于第一帧和第二帧的图像信号来产生第三帧的图像信号；信号校正单元，对图像信号进行校正，以产生校正图像信号；信号控制器，布置校正图像信号，以将布置过的信号提供到数据驱动器，并控制数据驱动器和栅极驱动器。附加帧发生器、信号校正单元和信号控制器集成为一个IC芯片。
第一帧、第三帧和第二帧可以顺序地连续连接。
附加帧发生器可包括：运动矢量发生器，根据第一帧和第二帧的图像信号来产生运动矢量；附加信号发生器，根据运动矢量来产生第三帧的图像信号。
运动矢量发生器可基于先前运动矢量来产生运动矢量。
附加帧发生器还可包括运动矢量存储器，运动矢量存储器存储来自运动矢量发生器的运动矢量，其中，运动矢量发生器可接收作为先前运动矢量的存储在运动矢量存储器中的运动矢量。
在每个像素中，第三帧的图像信号可具有在第一帧的图像信号和第二帧的图像信号之间的灰度。
信号校正单元可对应于像素的目标数据电压来校正图像信号，以产生对应于不同于目标数据电压的值的数据电压的校正图像信号。
可根据第一帧的图像信号来得到对于第三帧的图像信号的校正图像信号。
数据驱动器可以以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来输出数据电压。
液晶显示器还可包括图像信号存储器，图像信号存储器存储第一帧和第二帧的图像信号，以将图像信号提供到附加帧发生器和信号校正单元。
液晶显示器还可包括接收器，接收器从外部接收第一帧和第二帧的图像信号，以将图像信号传输到图像信号存储器，且接收器设置在所述IC芯片内。
可以用LVDS(低压差分信号)方案来传输图像信号。
信号校正单元可包括伽玛校正单元，伽玛校正单元执行对图像信号的伽玛校正，以产生校正图像信号。
各像素可包括第一子像素和第二子像素。
伽玛校正单元可对每个像素的第一帧至第三帧的图像信号中的每个图像信号执行伽玛校正，以产生第一子像素的校正图像信号和第二子像素的校正图像信号。
可以通过根据不同的伽玛函数来转换图像信号，来得到第一子像素的校正图像信号和第二子像素的校正图像信号。
信号校正单元还可包括信号处理器，信号处理器分别基于先前帧的第一子像素和第二子像素的校正图像信号来校正第一子像素和第二子像素的校正图像信号。
数据驱动器可以以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来输出数据电压。
本发明的另一实施例提供了一种显示装置的驱动器IC芯片，包括：接收器，从外部接收输入图像信号；附加帧发生器，基于来自接收器的输入图像信号来产生附加图像信号；信号校正单元，对图像信号进行校正，以产生校正图像信号；信号控制器，布置校正图像信号，并产生用于控制校正图像信号的显示的控制信号。
输入图像信号可包括第一帧的图像信号和第二帧的图像信号，附加图像信号可包括第三帧的图像信号，附加帧发生器可基于第一帧的图像信号和第二帧的图像信号来产生第三帧的图像信号，且第一帧、第三帧和第二帧可以顺序地连续连接。
附加帧发生器可包括：运动矢量发生器，根据第一帧的图像信号和第二帧的图像信号来产生运动矢量；附加信号发生器，根据运动矢量来产生第三帧的图像信号。
运动矢量发生器可基于先前运动矢量来产生运动矢量。
附加帧发生器还可包括运动矢量存储器，运动矢量存储器存储来自运动矢量发生器的运动矢量，运动矢量发生器可接收作为先前运动矢量的存储在运动矢量存储器中的运动矢量。
在每个像素中，第三帧的图像信号可具有在第一帧的图像信号和第二帧的图像信号之间的灰度。
信号校正单元对应于像素的目标数据电压来校正图像信号，以产生对应于不同于目标数据电压的值的数据电压的校正图像信号。
可以根据第一帧的图像信号来得到对于第三帧的图像信号的校正图像信号。
控制信号可以使得以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来显示校正图像信号。
驱动器IC芯片还可包括图像信号存储器，图像信号存储器存储第一帧和第二帧的图像信号，以将图像信号提供到附加帧发生器和信号校正单元。
可以用LVDS方案来传输图像信号。
信号校正单元可包括伽玛校正单元，伽玛校正单元对每个像素的第一帧至第三帧的图像信号中的每个图像信号执行伽玛校正，以产生校正图像信号。
信号校正单元还可包括信号处理器，信号处理器基于先前帧的校正图像信号来校正每个校正图像信号。
信号控制器可产生控制信号，控制信号控制校正图像信号以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来显示。
本发明的又一实施例提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括：显示面板，包括多个像素并显示图像；发光单元，向显示面板照射光；集成控制芯片，基于从外部进入的输入图像信号来产生附加图像信号，校正图像信号以产生校正图像信号，并产生用于控制校正图像信号的显示的控制信号；数据驱动电路，根据控制信号将校正图像信号转换成数据电压，以将数据电压以比输入图像信号的帧频高的帧频提供给显示面板；模块构件，连接和固定显示面板、发光单元、集成控制芯片和数据驱动电路，并保护它们不受外部影响。
集成控制芯片可包括：附加帧发生器，基于两个连续帧的输入图像信号来产生中间帧的附加图像信号；信号校正单元，对图像信号进行校正，以产生校正图像信号；信号控制器，布置校正图像信号，并产生用于控制校正图像信号的显示的控制信号。
在信号校正单元中，通过基于先前帧的图像信号来校正，可得到每个图像信号。
信号校正单元可以将每个图像信号转换成至少两个不同的校正图像信号。
附图说明
在下文中，将参照附图更充分地描述本发明。
图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示器的分解透视图。
图2是根据本发明示例性实施例的液晶显示器的框图。
图3是根据本发明示例性实施例的液晶显示器中的一个像素的等效电路图。
图4是根据本发明示例性实施例的液晶显示器中的集成控制单元的框图。
图5是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器中的一个像素的等效电路图。
图6是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器中的集成控制单元的框图。
具体实施方式
在附图中，为了清晰起见，夸张了层、膜、面板、区域等的厚度。应该理解的是，当元件比如层、膜、区域或基底被称作在另一个元件上时，该元件可以直接在另一元件上，或者也可存在中间元件。相反地，当元件被称作直接在另一元件上时，不存在中间元件。
将参照图1和图2来详细描述作为显示装置的一个示例的液晶显示器。
图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示器的分解透视图，图2是根据本发明示例性实施例的液晶显示器的框图，图3是根据本发明示例性实施例的液晶显示器中的一个像素的等效电路图。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施例的液晶显示器包括：液晶模块350，包括显示单元330和发光单元900；上底板361和下底板362，容纳液晶模块350；模制框366。
显示单元330包括：液晶面板组件300；多个栅极TCP(载带封装)410和数据TCP 510，附于液晶面板组件300；栅极印刷电路板(PCB)450和数据PCB 550，附于对应的TCP 410和TCP 510。
液晶面板组件300包括多条信号线G1-Gn和D1-Dm以及多个像素PX，其中，从等效电路图来看，多个像素PX连接到多条信号线G1-Gn和D1-Dm并且大致布置成矩阵形状。液晶面板组件300还包括：下面板100和上面板200，彼此相对；液晶层3，置于上下面板之间(从如图3所示的结构图看)。
信号线G1-Gn和D1-Dm包括：多条栅极线G1-Gn，用于传输栅极信号(也称作“扫描信号”)；多条数据线D1-Dm，用于传输数据电压。栅极线G1-Gn大致沿行方向延伸并几乎彼此平行，而数据线D1-Dm大致沿着列方向延伸并几乎彼此平行。
各像素PX，比如连接到第i(i＝1、2、...、n)条栅极线Gi和第j(j＝1、2、...、m)条数据线Dj的像素PX，包括：开关元件Q，连接到信号线Gi和Dj；液晶电容器Clc和存储电容器Cst，连接到开关元件Q。如果需要的话，可省略存储电容器Cst。
开关元件Q是设置在下面板100中的三端子元件比如薄膜晶体管，其控制端连接到栅极线Gi，其输入端连接到数据线Dj，其输出端连接到液晶电容器Clc和存储电容器Cst。薄膜晶体管可包含多晶硅或非晶硅。
液晶电容器Clc具有作为两个端子的下面板100的像素电极191和上面板200的共电极270，两个电极191和270之间的液晶层3用作电介质材料。像素电极191连接到开关元件Q，共电极270形成在上面板200的整个表面上并接收共电压Vcom。与图3中的情况不同，共电极270可以设置在下面板100中，如果这样的话，两个电极191和270中的至少一个可以形成为线形形状或条形形状。
通过将设置在下面板100中的像素电极与单独的信号线(未示出)叠置且在其间设置绝缘体，来形成作为液晶电容器Clc的辅助电容器的存储电容器Cst，且预定的电压(例如共电压Vcom)施加到该单独的信号线。然而，可以通过像素电极191和通过绝缘体直接在像素电极191上方的前栅极线的叠置来形成电容器Cst。
另一方面，为了表现彩色显示，通过使各像素PX固有地显示原色之一(空分)或顺序地交替显示原色(时分)，通过原色的空间和时间和来实现期望的颜色。一组原色的示例包括红色、绿色和蓝色。图3示出了空分的示例，其中，各像素PX在上面板200的与像素电极191对应的区域中设置有滤色器230，滤色器230用于显示原色之一。与图3中的情况不同，滤色器230可以设置在下面板100的像素电极191的上面或下面。
至少一个用于使光偏振的偏光器(未示出)附于液晶面板组件300的外表面。
再次参照图1和图2，栅极TCP 410附于液晶面板组件300的下面板100的一个边缘，构成栅极驱动器400的栅极驱动器IC以芯片形式安装在栅极TCP 410上。数据TCP 510附于液晶面板组件300的下面板100的另一边缘，构成数据驱动器500的数据驱动器IC以芯片形式安装在数据TCP 510上。栅极驱动器400和数据驱动器500通过形成在TCP 410和510中的信号线(未示出)分别电连接到液晶面板组件300的栅极线G1-Gn和数据线D1-Dm。
栅极驱动器400向栅极线G1-Gn施加栅极信号，其中，栅极信号由栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的组合组成，数据驱动器500向数据线D1-Dm施加数据电压。
可选择地，构成栅极驱动器400和数据驱动器500的驱动器IC芯片可以集成和安装在显示面板组件300中，栅极驱动器400和数据驱动器500中的至少一个与开关元件Q和信号线G1-Gn和数据线D1-Dm一起可以直接形成在显示面板组件300上。
栅极PCB 450沿着与下面板100平行的长度方向附于TCP 410，多条传输信号的信号线(未示出)和电子部件等形成在栅极PCB 450上。
数据PCB 550沿着与下面板100平行的长度方向附于TCP 510，集成控制单元700、灰度电压发生器800、电子部件和多条传输信号的信号线(未示出)等形成在数据PCB 550上。
集成控制单元700控制栅极驱动器400和数据驱动器500等，并实现为一个集成电路(IC)芯片。集成控制单元700及栅极驱动器400和数据驱动器500中的至少一个可以实现为一个芯片。
灰度电压发生器800产生与像素PX的透射率相关的两个灰度电压组。两组中的一组具有对于共电压Vcom的正值，另一组具有负值。
如图1和图2中所示，发光单元900包括多个灯960和多个光学器件910。
灯960被固定到下底板362并设置在下底板362上。灯960包括例如CCFL(冷阴极荧光灯)、EEFL(外部电极荧光灯)、发光二极管(LED)等，并可使用平面光源。
光学器件910位于液晶面板组件300和灯960之间，处理来自灯960的光。光学器件910包括漫射器902和多个光学片901，漫射器902和多个光学片901位于液晶面板组件300和灯960之间，将来自灯960的光向着LC面板组件300引导和漫射。
虽然没有在图1中示出，但是上壳体和下壳体分别位于上底板361的上部和下底板362的下部，并且通过上壳体和下壳体的结合来完成液晶显示器。
现在将详细描述液晶显示器的操作。
集成控制单元700从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号R、G和B以及控制输入图像信号R、G和B显示的输入控制信号。输入图像信号R、G和B包括各像素PX的亮度信息，且亮度具有预定的数目，例如1024(＝210)、256(＝210)或64(＝26)个灰度。输入控制信号包括，例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE。
集成控制单元700基于输入图像信号R、G和B以及输入控制信号来产生附加图像信号，适当地处理输入图像信号R、G和B以及附加图像信号，并产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2。此后，集成控制单元700向栅极驱动器400发送栅极控制信号CONT1，并向数据驱动器500输出数据控制信号CONT2和处理过的图像信号DAT。输出的图像信号DAT以与输入图像信号R、G和B的帧频不同的帧频来输出，这叫做FRC(帧频控制)。
栅极控制信号CONT1包括指导扫描开始的扫描起始信号STV和控制栅极导通电压Von的输出周期的至少一个时钟信号。栅极控制信号CONT1还可包括限制栅极导通电压Von的维持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，开始一组像素PX的图像数据的传输；数据时钟信号HCLK和加载信号LOAD，向液晶面板组件300施加数据信号。数据控制信号CONT2还可包括反转信号RVS，用于反转数据信号相对于共电压Vcom的电压极性(下文中，“数据信号相对于共电压的电压极性”被称作“数据信号的极性”)。
数据驱动器500根据来自集成控制单元700的数据控制信号CONT2来接收一组像素PX的数字图像信号DAT，并通过选择与各数字图像信号DAT对应的灰度电压来将数字数据信号DAT转换成模拟数据信号，然后将转换后的信号施加到对应的数据线D1-Dm。
栅极驱动器400根据来自集成控制单元700的栅极控制信号CONT1向栅极线G1-Gn施加栅极导通信号Von，从而使连接到栅极线G1-Gn的开关元件Q导通。然后施加到数据线D1-Dm的数据信号通过导通的开关元件Q施加到对应的像素PX。
施加到像素PX的数据信号的电压和共电压Vcom之间的差表现为充电电压，即液晶电容器Clc的像素电压。液晶分子根据像素电压的大小来改变它们的取向(arrangement)，从而改变穿过液晶层3的光的偏振。偏振的改变导致了在附于显示面板组件300的偏光器处光的透射率的改变，由此通过图像信号DAT的灰度级(gray level)来表现亮度。
通过重复水平周期(称作“1H”，等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)的每个单元的过程，栅极导通电压Von顺序地施加到所有的栅极线G1-Gn，且数据信号施加到所有的像素PX，从而显示一帧的图像。
控制施加到数据驱动器500的反转信号RVS的状态，使得一帧结束时下一帧开始。施加到各像素PX的数据信号的极性与前一帧的极性相反(帧反转)。根据一帧内反转信号RVS的特性，流过数据线的数据信号的极性可以改变(例如行反转和点反转)，或者施加到一个像素行的数据信号的极性可彼此不同(例如列反转和点反转)。
在下文中，将参照图4来详细描述根据本发明示例性实施例的集成控制单元700。
图4是根据本发明示例性实施例的液晶显示器中的集成控制单元的框图。
参照图4，集成控制单元700包括信号接收器710、存储器720、附加帧发生器730、DCC(动态电容补偿)处理器740、DCC帧存储器745和信号控制器600。集成控制单元700基于两个连续帧的输入图像信号来产生插入两帧之间的中间帧的图像信号，并通过处理比如DCC或ACC(accurate colorcapture，精确颜色捕获)来产生正确的图像信号。
首先，信号接收器710从外部装置接收输入图像信号R、G和B并将其重新排列并输出。可以用LVDS(低压差分信号)方案来传输输入图像信号R、G和B，在这种情况下，接收器710可包括LVDS显示接口(LDI)。这种LDVS方案的优点体现在其噪声、传输速度、功耗等方面。
存储器720包括第一帧存储器722和第二帧存储器724。
第一帧存储器722和第二帧存储器724中的每个从接收器710接收帧的图像信号并将其存储，两个连续帧的图像信号被交替地存储在第一帧存储器722和第二帧存储器724中。为了更好地理解并易于描述，假设第一存储器722存储第N-1(N＝1、2、...)帧的图像信号gN-1，第二帧存储器724存储第N帧的图像信号gN。
附加帧发生器730产生用于执行FRC(帧率控制)的附加帧的图像信号，其包括运动矢量发生器731、运动矢量存储器733、附加信号发生器735。即，基于两个连续帧的输入图像信号，例如第N-1帧(下文中称作“前帧”)的输入图像信号gN-1(下文中称作“前图像信号”)和第N帧(下文中称作“后帧”)的输入图像信号gN(下文中称作“后图像信号”)，附加帧发生器730产生附加帧(即，将被设置在两帧之间的中间帧(称作第N-1/2帧))的图像信号gN-1/2。
运动矢量存储器733存储运动矢量MV。
运动矢量发生器731将液晶显示器的各像素组(可包括至少一个相邻的像素，在下文中称作“目标像素组”)的前图像信号gN-1与自身的后图像信号gN或另一像素组(下文中称作“比较像素组”)的后图像信号gN作比较。运动矢量发生器731基于比较结果来产生各像素组的运动矢量MV，将该矢量存储在运动矢量存储器733中，并向附加信号发生器735输出该矢量。运动矢量MV是从目标像素组向着匹配像素组(matching pixel group)前进的矢量。匹配像素组指的是在其中后图像信号gN与目标像素组的前图像信号gN-1相同或最相近似的像素组。
此时，运动矢量发生器731可以基于存储在运动矢量存储器733中的先前运动矢量MV来确定“比较像素组集(comparative pixel group set)”。例如，可以将比较像素组集确定为由先前运动矢量的终点指示的像素组和环绕该像素组的像素组。首先，先前运动矢量MV的终点指示的像素组的后图像信号与目标像素组的前图像信号比较。如果比较的结果表示出两个信号互不相同，则比较目标会扩大到比较像素组集中的其它像素组。
此时，液晶显示器将显示区(即像素的集合)划分为多个区，且每个区内的像素可以包含在上述像素组中。显示区内的区的数量有时会改变。
附加信号发生器735基于从运动矢量发生器731接收的运动矢量MV，来产生插入在第N帧和第N-1帧之间的中间帧(第N-1/2帧)的图像信号gN-1/2。中间帧的图像信号gN-1/2可以是第N-1帧的图像信号gN-1和第N帧的图像信号gN的中间值。
DCC帧存储器745存储中间帧的图像信号gN-1/2。
DCC处理器740基于从存储器720和帧存储器745接收的先前帧的图像信号gN-1和gN-1/2及从各像素的附加信号发生器735或存储器720接收的gN-1/2和gN，来产生校正的图像信号gM′(M＝1/2、1、3/2、2、...)。
在下文中，将详细描述DCC处理器740的校正过程。
如果向液晶电容器Clc两端施加电压，则液晶层3的液晶分子对应于电压以稳定状态重新取向。然而，因为液晶分子的响应速度慢，所以达到稳定状态所需的时间或多或少。如果施加到液晶电容器Clc的电压连续地保持，则液晶分子连续的运动直到达到稳定状态为止，从而在该时间段内透光率改变。当液晶分子由于达到稳定状态而不再运动时，透光率变得恒定。
假设稳定状态的像素电压是目标像素电压且此时的透光率是目标透光率，则目标像素电压和目标透光率相互对应。然而，因为通过导通各像素PX的开光元件Q来施加数据电压的时间有限，所以在施加数据电压期间，液晶分子难以达到稳定状态。
然而，虽然开关元件Q截止，但是液晶电容器Clc两端的压差仍然存在。因此，液晶分子向稳定状态继续运动。
以这种方式，如果液晶分子的取向状态改变，则液晶层3的介电常数改变，从而液晶电容器Clc的电容改变。在开关元件Q截止的状态下，液晶电容器Clc的一端处于悬浮态。因此，如果不考虑漏电流，则存储在液晶电容器Clc中的总电荷恒定。因此，液晶电容器Clc的电容的改变造成液晶电容器Clc两端的电压(即，像素电压)改变。
因此，如果与基于稳定状态的目标像素电压对应的数据电压(下文中，称作“目标数据电压”)施加到像素PX，则实际像素电压可能会与目标像素电压不同，从而不能得到目标透射率。
具体地讲，随着像素PX的初始透射率和目标透射率之间的差变大，实际像素电压和目标像素电压之间的差变得更大。
因此，施加到像素PX的数据电压需要大于或小于目标数据电压，而用来执行这一步骤的方法之一是DCC。
从DCC处理器740产生的第M帧的校正图像信号gM′用下面的函数来表示：
gM′＝F1(gM，gM-1/2)  (函数1)
在下文中，DCC处理目标帧的图像信号被称作“当前图像信号”，而前一帧的图像信号被称作“先前图像信号”。
校正图像信号gM′基本上由实验来决定，校正的当前图像信号gM′和先前图像信号gM-1/2之间的差通常大于校正前的当前图像信号gM和先前图像信号gM-1/2之间的差。然而，在当前图像信号gM和先前图像信号gM-1/2相等时或两者之差小时，校正图像信号gM′可以等于当前图像信号gM(即可以不被校正)。
因此，施加到像素PX的数据电压变得比目标数据电压大或小。
表1示出了当灰度的数量是256时，对于成对的许多先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM的当前图像信号gM的校正图像信号gM′的示例，且校正图像信号gM′可以存储在查询表中。
然而，为了存储所有成对的先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM的校正图像信号gM′，查询表的大小应该非常大。因此，优选地，例如，校正图像信号gM′存储为只对于与表1中的数目相同数目的先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM对的基准校正图像信号。通过基于基准校正图像信号进行插值，来得到剩余的先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM对的校正图像信号gM′。对一对任意的先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM进行插值包括：查找到与对应的图像信号对gM-1/2和gM接近的表1中的图像信号对gM-1/2和gM的基准校正图像信号；基于基准校正图像信号来寻找对应的图像信号对gM-1/2和gM的校正图像信号gM′。
表1
    gN-1/2
    0     32     64     96     128     160     192     224     255
    gN     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
    32     115     32     22     20     15     15     15     15     15
    64     169     103     64     50     34     27     22     20     16
    96     192     146     118     96     87     70     54     36     29
    128     213     167     156     143     128     121     105     91     70
    160     230     197     184     179     174     160     157     147     129
    192     238     221     214     211     205     199     192     187     182
    224     250     245     241     240     238     238     224     224     222
    255     255     255     255     255     255     255     255     255     255
例如，作为数字信号的图像信号被划分为高位和低位，低位为0的先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM对的基准校正图像信号存储在查询表中。在基于任意的先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM对的高位在查询表中查找到相关的基准校正图像信号之后，利用从查询表中查找到的基准校正图像信号以及先前图像信号gM-1/2和当前图像信号gM的低位来得到校正图像信号gM′。
然而，用这种方法会难以得到目标透射率。在这种情况下，在液晶分子先前利用设置在前帧中的中等大小的电压已经倾斜(下文中称作“预倾斜”)之后，在当前帧内，再次将电压施加到液晶分子。
为了此目的，在当前帧的图像信号gM被校正时，DCC处理器740考虑下一帧gM+1/2的图像信号(下文中称作“下图像信号”)以及前帧的图像信号gM-1/2。例如，在当前图像信号gM与先前图像信号gM-1/2相同而下一图像信号gM+1/2和当前图像信号gM之间的差大时，通过校正当前图像信号gM来准备下一帧。
在能显示图像信号的灰度级之中的最高灰度或最低灰度中，可以校正或不校正图像信号和数据电压。为了校正最高灰度或最低灰度，可利用灰度电压的范围，其中，灰度电压发生器800在该灰度电压范围内产生比得到目标亮度范围(或目标透射率范围)所需的目标数据电压大的电压。
再次参照图4，基于从DCC处理器740接收的输入控制信号和校正图像信号gM′，信号控制器600根据液晶面板组件300的操作条件来适当地处理校正图像信号gM′，并产生栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2等，然后将栅极控制信号CONT1发送到栅极驱动器400，将数据控制信号CONT2和作为数字图像信号DAT的处理过的校正图像信号发送到数据驱动器500。
然而，因为在输入帧之间产生了中间帧，所以输出图像信号DAT的数量是输入图像信号R、G和B的两倍。
为了传输大量的图像信号，可以采用wise bus传输系统。在wise bus传输系统中，包括在数据驱动器500中的多个数据驱动器IC(未示出)中的每个只接收自身所需的图像信号DAT，而剩余的图像信号DAT通过数据传输线(未示出)传输到下面的数据驱动器IC。
当用这种方法来传输图像信号DAT时，无论何时数据传输线从信号控制器600穿过数据驱动器IC，数据传输线都逐条减少。因此，随着布线数目的减少，接收-发送的逻辑会由于布线数目的减少而同时减少，从而数据驱动器500的功耗可以减少。
数据驱动器500以输入图像信号R、G和B的帧频(下文中称作“输入帧频”)的两倍的频率，来向液晶面板组件300施加数据电压。因此，可以有效减少液晶显示器的模糊。
如上所述，集成控制单元700执行复杂的操作，比如FRC、DCC和其它信号处理，且集成控制单元700实现为一个IC。具体地讲，在本示例性实施例中，由于在产生用于FRC的中间图像信号时所需的帧存储器和当进行DCC处理时所需的帧存储器被共享，所以与在单独的器件中产生中间图像信号的情况相比，存储器的大小减小。此外，与在单独的器件(芯片)中产生中间图像信号而其它器件(芯片)再接收并处理信号的情况相比，可以简化接收器710的结构。
参照图5和图6，将详细描述根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器。
图5是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器中的一个像素的等效电路图，图6是根据本发明另一示例性实施例的液晶显示器中的集成控制单元的框图。
参照图5，根据本实施例的液晶显示器的液晶面板组件包括多个像素PX、多条栅极线Gi及多条成对的数据线Dja和Djb。
如图2中所示，像素PX布置成矩阵形。各像素PX包括一对子像素PXa和PXb，子像素PXa包括连接到对应的栅极线Gi和数据线Dja的开关元件Qa及与开关元件Qa连接的液晶电容器Clca，子像素PXb包括连接到对应的栅极线Gi和数据线Djb的开关元件Qb及与开关元件Qb连接的液晶电容器Clcb。子像素PXa和PXb中的每个还可包括连接到开关元件Qa和Qb的存储电容器(未示出)。
液晶电容器Clca和Clcb具有作为两个端子的薄膜晶体管阵列面板100的子像素电极PEa、PEb和共电极面板200的共电极CE，而在两个电极PEa、PEb和CE之间的液晶层3用作介电材料。液晶层3可包括具有负的介电各向异性的液晶材料，液晶层3的液晶分子可以被初始地对准成与显示面板100和200的表面垂直。
数据线Dja和Djb的数量是像素阵列的两倍。
参照图6，具有图5中的像素的液晶显示器的集成控制单元700的结构与图4中的集成控制单元700的结构类似。
即，图6中示出的集成控制单元700包括信号接收器710、存储器720、附加帧发生器730、DCC处理器740和信号控制器600。存储器720包括第一帧存储器722和第二帧存储器724，附加帧发生器730包括运动矢量发生器731、运动矢量存储器733和附加信号发生器735。
然而，图6中示出的集成控制单元700还包括伽玛校正单元750，伽玛校正单元750产生提供到各子像素PXa和PXb的图像信号。
伽玛校正单元750将来自存储器720和附加信号发生器735的各像素PX的各图像信号gN-1/2和gN转换成两个子像素PXa和PXb的一对第一校正图像信号gLa和gLb(L＝1、3/2、2、...)。产生的一对第一校正图像信号gLa和gLb是根据不同的函数转换的图像信号(可以被描述为gL)。伽玛校正单元750可包括查询表，查询表存储输入图像信号gL的第一校正图像信号gLa和gLb的值，该查询表可存储子像素PXa和PXb中的每个的单独的数据。
互不相同的第一校正图像信号gLa和gLb向两个子像素PXa和PXb的液晶电容器Clca和Clcb的两端提供不同的电压。
然而，如果在液晶电容器Clca和Clcb中的每个的两端产生电势差，则在液晶层3中产生与显示面板100和200的表面几乎垂直的主电场。在下文中，像素电极PE和共电极CE都被称作“场发生电极”。随后，液晶层3中的液晶分子响应电场而倾斜，使得其长轴垂直于电场方向，入射到液晶层3的入射光的偏振的改变程度根据液晶分子的倾斜程度而改变。
液晶分子的倾斜程度根据电场强度而改变。由于两个液晶电容器Clca和Clcb的电压互不相同，所以液晶分子的倾斜角度改变，由此，两个子像素的亮度改变。因此，如果适当地调节两个液晶电容器Clca和Clcb的电压，从侧面看到的图像与从正面看到的图像最相近。即，侧面伽玛曲线会与正面伽玛曲线最相近，从而提高侧面可视度。此外，通过使子像素PXa和PXb中接收的数据电压相对高的一个子像素的面积小于子像素PXa和PXb中的另一个子像素的面积，侧面伽玛曲线可以与正面伽玛曲线最近似。
通过对来自伽玛校正单元750的第一校正图像信号gLa和gLb进行DCC处理，DCC处理器740产生第二校正图像信号gLa′和gLb′。
因此，DCC处理器740可包括查询表，查询表存储与第一校正图像信号gLa和gLb对应的第二校正图像信号gLa′和gLb′，且查询表可包括单独设置在子像素PXa和PXb的每个中。
为了执行DCC，需要用来存储由伽玛校正单元750提供的第一校正图像信号gLa和gLb的帧存储器，帧存储器可以设置在DCC处理器740内或者设置在集成控制单元700内而不是DCC处理器740内。
信号控制器600从DCC处理器740接收第二校正图像信号gLa′和gLb′，根据帧的次序来对准信号，并将信号作为输出图像信号DAT传输到数据驱动器500。
在本示例性实施例中，由于输出图像信号DAT的总数是输入图像信号R、G和B的总数的四倍，所以集成控制单元700的输出帧频可以是输入帧频的四倍。然而，因为显示面板组件300的数据线Dja和Djb的数量是像素行数量的两倍，所以显示面板组件300的扫描帧频是输入帧频的两倍。
如上所述，根据本发明，由于执行复杂操作(比如FRC和DCC)的集成控制单元实现为一个IC，所以可以简化液晶显示器和外部装置的接口，并可减少存储器。
虽然已经结合当前被认为是实际示例性实施例的内容描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例，而是，相反地，本发明意在覆盖包含在权利要求的精神和范围内的各种更改和等效布置。

Claims (36)

1、一种液晶显示器，包括：
多个像素；
栅极驱动器，向像素提供栅极信号；
数据驱动器，向像素提供数据电压；
附加帧发生器，基于第一帧和第二帧的图像信号来产生第三帧的图像信号；
信号校正单元，对图像信号进行校正，以产生校正图像信号；
信号控制器，布置校正图像信号，以将布置过的信号提供到数据驱动器，并控制数据驱动器和栅极驱动器，
其中，附加帧发生器、信号校正单元和信号控制器集成为一个IC芯片。
2、如权利要求1所述的液晶显示器，其中，第一帧、第三帧和第二帧依次顺序地连续连接。
3、如权利要求2所述的液晶显示器，其中，附加帧发生器包括：运动矢量发生器，根据第一帧和第二帧的图像信号来产生运动矢量；附加信号发生器，根据运动矢量来产生第三帧的图像信号。
4、如权利要求3所述的液晶显示器，其中，运动矢量发生器基于先前运动矢量来产生运动矢量。
5、如权利要求4所述的液晶显示器，其中，附加帧发生器还包括运动矢量存储器，运动矢量存储器存储来自运动矢量发生器的运动矢量，其中，运动矢量发生器接收作为先前运动矢量的存储在运动矢量存储器中的运动矢量。
6、如权利要求5所述的液晶显示器，其中，在每个像素中，第三帧的图像信号具有在第一帧的图像信号和第二帧的图像信号之间的灰度。
7、如权利要求1-6中的任一项所述的液晶显示器，其中，信号校正单元对应于像素的目标数据电压来校正图像信号，以产生对应于不同于目标数据电压的值的数据电压的校正图像信号。
8、如权利要求7所述的液晶显示器，其中，根据第一帧的图像信号来得到对于第三帧的图像信号的校正图像信号。
9、如权利要求8所述的液晶显示器，其中，数据驱动器以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来输出数据电压。
10、如权利要求9所述的液晶显示器，还包括图像信号存储器，图像信号存储器存储第一帧和第二帧的图像信号，以将图像信号提供到附加帧发生器和信号校正单元。
11、如权利要求10所述的液晶显示器，还包括接收器，接收器从外部接收第一帧和第二帧的图像信号，以将图像信号传输到图像信号存储器，且接收器设置在所述IC芯片内。
12、如权利要求11所述的液晶显示器，其中，用低压差分信号LVDS方案来传输图像信号。
13、如权利要求1-6中的任一项所述的液晶显示器，其中，信号校正单元包括伽玛校正单元，伽玛校正单元执行对图像信号的伽玛校正，以产生校正图像信号。
14、如权利要求13所述的液晶显示器，其中，各像素包括第一子像素和第二子像素。
15、如权利要求14所述的液晶显示器，其中，伽玛校正单元对每个像素的第一帧至第三帧的图像信号中的每个图像信号执行伽玛校正，以产生第一子像素的校正图像信号和第二子像素的校正图像信号。
16、如权利要求15所述的液晶显示器，其中，通过根据不同的伽玛函数来转换图像信号，来得到第一子像素的校正图像信号和第二子像素的校正图像信号。
17、如权利要求16所述的液晶显示器，其中，信号校正单元还包括信号处理器，信号处理器分别基于先前帧的第一子像素和第二子像素的校正图像信号来校正第一子像素和第二子像素的校正图像信号。
18、如权利要求17所述的液晶显示器，其中，数据驱动器以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来输出数据电压。
19、一种显示装置的驱动器IC芯片，包括：
接收器，从外部接收输入图像信号；
附加帧发生器，基于来自接收器的输入图像信号来产生附加图像信号；
信号校正单元，对图像信号进行校正，以产生校正图像信号；
信号控制器，布置校正图像信号，并产生用于控制校正图像信号的显示的控制信号。
20、如权利要求19所述的驱动器IC芯片，其中，输入图像信号包括第一帧的图像信号和第二帧的图像信号，附加图像信号包括第三帧的图像信号，附加帧发生器基于第一帧的图像信号和第二帧的图像信号来产生第三帧的图像信号，且第一帧、第三帧和第三帧顺序地连续连接。
21、如权利要求20所述的驱动器IC芯片，其中，附加帧发生器包括：
运动矢量发生器，根据第一帧的图像信号和第二帧的图像信号来产生运动矢量；
附加信号发生器，根据运动矢量来产生第三帧的图像信号。
22、如权利要求21所述的驱动器IC芯片，其中，运动矢量发生器基于先前运动矢量来产生运动矢量。
23、如权利要求22所述的驱动器IC芯片，其中，附加帧发生器还包括运动矢量存储器，运动矢量存储器存储来自运动矢量发生器的运动矢量，运动矢量发生器接收作为先前运动矢量的存储在运动矢量存储器中的运动矢量。
24、如权利要求23所述的驱动器IC芯片，其中，在每个像素中，第三帧的图像信号具有在第一帧的图像信号和第二帧的图像信号之间的灰度。
25、如权利要求19-24中的任一项所述的驱动器IC芯片，其中，信号校正单元对应于像素的目标数据电压来校正图像信号，以产生对应于不同于目标数据电压的值的数据电压的校正图像信号。
26、如权利要求25所述的驱动器IC芯片，其中，根据第一帧的图像信号来得到对于第三帧的图像信号的校正图像信号。
27、如权利要求26所述的驱动器IC芯片，其中，控制信号使得以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来显示校正图像信号。
28、如权利要求27所述的驱动器IC芯片，还包括图像信号存储器，图像信号存储器存储第一帧和第二帧的图像信号，以将图像信号提供到附加帧发生器和信号校正单元。
29、如权利要求28所述的驱动器IC芯片，其中，用低压差分信号LVDS方案来传输图像信号。
30、如权利要求19-24中的任一项所述的驱动器IC芯片，其中，信号校正单元包括伽玛校正单元，伽玛校正单元对每个像素的第一帧至第三帧的图像信号中的每个图像信号执行伽玛校正，以产生校正图像信号。
31、如权利要求30所述的驱动器IC芯片，其中，信号校正单元还包括信号处理器，信号处理器基于先前帧的校正图像信号来校正每个校正图像信号。
32、如权利要求31所述的驱动器IC芯片，其中，信号控制器产生控制信号，控制信号控制校正图像信号以与第一帧图像信号和第二帧图像信号的输入帧频不同的帧频来显示。
33、一种液晶显示器，包括：
显示面板，包括多个像素并显示图像；
发光单元，向显示面板照射光；
集成控制芯片，基于从外部进入的输入图像信号来产生附加图像信号，校正图像信号以产生校正图像信号，并产生用于控制校正图像信号的显示的控制信号；
数据驱动电路，根据控制信号将校正图像信号转换成数据电压，以将数据电压以比输入图像信号的帧频高的帧频提供给显示面板；
模块构件，连接和固定显示面板、发光单元、集成控制芯片和数据驱动电路，并保护它们不受外部影响。
34、如权利要求33所述的液晶显示器，其中，集成控制芯片包括：
附加帧发生器，基于两个连续帧的输入图像信号来产生中间帧的附加图像信号；
信号校正单元，对图像信号进行校正，以产生校正图像信号；
信号控制器，布置校正图像信号，并产生用于控制校正图像信号的显示的控制信号。
35、如权利要求34所述的液晶显示器，其中，在信号校正单元中，通过基于先前帧的图像信号来校正，得到每个图像信号。
36、如权利要求34所述的液晶显示器，其中，信号校正单元将每个图像信号转换成至少两个不同的校正图像信号。
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