CN101114441B - 平板显示器及其数据多调制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种平板显示器及其数据多调制方法，该平板显示器适于防止在对数据进行多次调制的多调制方法中对以前调制过的数据进行再调制时产生的亮度反转现象。根据本发明实施方式的平板显示器包括：第一调制器，该第一调制器用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和第二调制器，该第二调制器用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在缺陷显示区处的数字视频数据，在所述平板显示板中显示相同的灰度级时，该缺陷显示区的亮度表现为与正常显示表面的亮度不同。

Description

平板显示器及其数据多调制方法
技术领域
本发明涉及一种平板显示器，更具体地涉及这样一种平板显示器及其数据多调制方法，该平板显示器适于防止在对数据进行多次调制的多调制方法中对以前调制过的数据进行再调制时产生亮度反转现象。
背景技术
平板显示器包括液晶显示器LCD、场发射显示器FED、等离子体显示板PDP、有机发光二极管OLED等，并且这些平板显示器中的大部分已投入实际使用并在市场上销售。
为了提高平板显示器的响应速度或者为了提高移动图像的亮度和对比度，已提出了多种对数字视频数据进行调制并基于经调制的数字视频数据来驱动平板显示板的方法。
为了实现多种数据调制方法，平板显示器的驱动电路包括用于实现上述数据调制方法中的不少于一种方法的电路。在一起应用各种用途的数据调制方法的情况下，如果在用特定目标值执行了第一数据调制之后执行第二数据调制方法，而在第二数据调制方法中，数据是用将未调制的原始视频数据作为源数据设计的目标值来调制的，则在第二次数据调制时，由于源数据发生改变，因而所述数据会发生改变，其值与在设计时的目标值不同。在这种情况下，如果基于经二次数据调制调制的数字视频数据来驱动平板显示器，则会不期望地显示亮度反转。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种平板显示器及其数据多调制方法，该平板显示器适于防止在对数据进行多次调制的多调制方法中对以前调制过的数据再调制时产生亮度反转现象。
为了实现本发明的这些和其它目的，根据本发明一方面的平板显示器包括：第一调制器，该第一调制器用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和第二调制器，该第二调制器用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在缺陷显示区处的数字视频数据，在所述平板显示板中显示相同的灰度级时，该缺陷显示区的亮度表现为与正常显示表面的亮度不同。
在所述平板显示器中，所述缺陷显示区包括：表现出比所述正常显示表面暗的第一缺陷显示区；和表现出比所述正常显示表面亮的第二缺陷显示区。
在所述平板显示器中，所述第二调制器向待显示在所述第一缺陷显示区处的数字视频数据增加所述第二补偿值；并且从待显示在所述第二缺陷显示区处的数字视频数据减去所述第二补偿值。
所述平板显示器还包括存储器，用于存储所述缺陷显示区的补偿值和位置信息。
在所述平板显示器中，所述存储器包括EEPROM和EDID ROM中的任一种。
所述平板显示器还包括：数据驱动电路，该数据驱动电路将所述数字视频数据转换为模拟视频信号，并将该模拟视频信号供应给所述平板显示板的数据线；扫描驱动电路，该扫描驱动电路用于向所述平板显示板的扫描线供应扫描信号；和定时控制器，该定时控制器用于控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路，并用于向所述数据驱动电路供应所述数字视频数据。
在所述平板显示器中，所述定时控制器和所述第一调制器及第二调制器集成在一个芯片中。
在所述平板显示器中，所述平板显示板包括下面中的任一种：液晶显示板，场发射显示器，等离子体显示板和有机发光二极管。
根据本发明另一方面的平板显示器包括：第一调制器，该第一调制器用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和第二调制器，该第二调制器用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在所述平板显示板中的电连接有两个子像素的连接子像素处的数字视频数据。
在所述平板显示器中，所述第二调制器向待显示在所述连接子像素处的数字视频数据增加所述第二补偿值。
所述平板显示器还包括存储器，用于存储所述连接子像素的补偿值和位置信息。
在所述平板显示器中，所述存储器包括EEPROM和EDID ROM中的任一种。
所述平板显示器还包括：数据驱动电路，该数据驱动电路将所述数字视频数据转换为模拟视频信号，并将该模拟视频信号供应给所述平板显示板的数据线；扫描驱动电路，该扫描驱动电路用于向所述平板显示板的扫描线供应扫描信号；和定时控制器，该定时控制器用于控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路，并用于向所述数据驱动电路供应所述数字视频数据。
在所述平板显示器中，所述定时控制器和所述第一调制器及第二调制器集成在一个芯片中。
在所述平板显示器中，所述平板显示板包括下面中的任一种：液晶显示板，场发射显示器，等离子体显示板和有机发光二极管。
根据本发明又一方面的平板显示器包括：第一调制器，该第一调制器用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和第二调制器，该第二调制器用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在缺陷显示区处的数字视频数据和待显示在所述平板显示板中的电连接有两个子像素的连接子像素处的数字视频数据，在所述平板显示板中显示相同的灰度级时，所述缺陷显示区的亮度表现为与正常显示表面的亮度不同。
根据本发明再一方面的平板显示器的数据多调制方法包括如下步骤：用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在缺陷显示区处的数字视频数据，在所述平板显示板中显示相同的灰度级时，该缺陷显示区的亮度表现为与正常显示表面的亮度不同。
在所述数据多调制方法中，所述缺陷显示区包括：表现出比所述正常显示表面暗的第一缺陷显示区；和表现出比所述正常显示表面亮的第二缺陷显示区。
在所述数据多调制方法中，用预先存储的第二补偿值二次调制数字视频数据的所述步骤包括如下步骤：向待显示在所述第一缺陷显示区处的数字视频数据增加所述第二补偿值；和从待显示在所述第二缺陷显示区处的数字视频数据减去所述第二补偿值。
根据本发明再一方面的平板显示器的数据多调制方法包括如下步骤：用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在所述平板显示板中的电连接有两个子像素的连接子像素处的数字视频数据。
在所述数据多调制方法中，用预先存储的第二补偿值二次调制数字视频数据的所述步骤包括如下步骤：向待显示在第一缺陷显示区处的数字视频数据增加所述第二补偿值。
根据本发明再一方面的平板显示器的数据多调制方法包括如下步骤：用预先存储的第一补偿值来首次调制待显示在平板显示板中的数字视频数据，以调整所述平板显示板的响应特性和对比度中的至少一个；和用预先存储的第二补偿值来二次调制待显示在缺陷显示区处的数字视频数据和待显示在所述平板显示板中的电连接有两个子像素的连接子像素处的数字视频数据，在所述平板显示板中显示相同的灰度级时，所述缺陷显示区的亮度表现为与正常显示表面的亮度不同。
附图说明
从下面参照附图对本发明实施方式的详细描述中将明白本发明的这些和其它目的，在附图中：
图1是示出了根据本发明第一实施方式的平板显示器的数据多调制装置的框图；
图2和图3是示出了由于图1所示的第一调制部的调制得到的响应特性的改进效果的曲线图；
图4是详细地示出了图1所示的第一调制部的框图；
图5是用于说明连接子像素的视图；
图6是逐步地示出了从用于平板显示板的检查处理到第二至第四补偿值的确定和保存处理的处理顺序的流程图；
图7是示出了针对各灰度级的伽马补偿值的曲线图；
图8是示出了显示瑕疵与正常显示表面之间的亮度差、第二补偿值和应用了该第二补偿值的显示瑕疵的亮度补偿示例的曲线图；
图9是示出了可应用于帧速率控制FRC的抖动模式的示例的曲线图；
图10是逐步地示出了根据本发明第一实施方式的平板显示器的数据多调制方法的控制顺序的流程图；
图11是用于说明在调制顺序改变时可能会出现的亮度反转现象的示例的视图；
图12是示出了根据本发明第二实施方式的平板显示器的数据多调制装置的框图；
图13是详细地示出了图12所示的第三调制部的框图；
图14是示出了直方图的示例的曲线图；
图15是逐步地示出了根据本发明第二实施方式的平板显示器的数据多调制方法的控制顺序的流程图；
图16是示出了根据本发明第三实施方式的平板显示器的数据多调制装置的框图；
图17是逐步地示出了根据本发明第三实施方式的平板显示器的数据多调制方法的控制顺序的流程图；以及
图18示出了根据本发明实施方式的液晶显示器。
具体实施方式
下面将详细地说明本发明的优选实施方式，在附图中示出了其实施例。
下面将参照图1至图18来说明本发明的实施方式。
参照图1，根据本发明第一实施方式的平板显示器的数据多调制装置100包括：第一调制部1，该第一调制部用第一补偿值首次调制数字视频数据RiGiBi以改善响应特性；第二调制部2，该第二调制部用第二补偿值二次调制在经第一调制部1调制的数字视频数据ODC(RGB)当中的、待显示在显示瑕疵处的数字视频数据ODC(RGB)，用第三补偿值二次调制待显示在对应于灯亮线的显示表面中的数字视频数据ODC(RGB)，用第四补偿值二次调制待显示在连接子像素处的数字视频数据ODC(RGB)以补偿连接子像素的充电量；存储器3，该存储器用于存储第一调制部1和第二调制部2中所需的位置信息和补偿值；以及数据驱动电路5，该数据驱动电路用于在平板显示板中显示经第二调制部2调制的数字视频数据DCA(RGB)。
存储器3包括可更新或擦除数据的非易失性存储器，例如EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和/或EDID ROM(扩展显示识别数据ROM)。存储器3存储有：各第一调制部1和第二调制部2的数据调制所需的第一至第四补偿值；以及第二调制部2中所需的表示显示瑕疵的各像素位置、灯亮线的位置和连接子像素的位置的位置信息。另一方面，在EDID ROM处，除了所述补偿值和位置信息之外，还存储有作为基本显示器的销售商/制造商识别ID信息、变型和特性作为基本监视信息。所述补偿值以查找表的形式存储在存储器3处，该查找表通过以数字视频数据RiGiBi和位置信息作为读地址而进行输出。
第一调制部1将前一帧数据与当前帧数据进行比较；根据比较结果判断数据的改变；从存储器3读取对应于判断结果的第一补偿值；并且用该第一补偿值首次调制数字视频数据RiGiBi，从而改善平板显示器的响应特性。下面将着重于液晶的响应特性来说明由第一调制部1的第一数据调制导致的响应特性的改善原理。
如从数学公式1和2可知，液晶显示器的缺点在于：由于液晶的诸如独特的粘性、弹性等的特性而致使响应速度较慢。
[数学公式1]
τ r ∝ ( γ d 2 ) / ( Δϵ | V a 2 - V F 2 | )
这里，τr表示向液晶施加电压时的上升时间，Va表示施加的电压，VF是液晶分子开始倾斜运动时所处的Freederick转变电压，d表示液晶单元的单元间隙，r表示液晶分子的旋转粘性。
[数学公式2]
τf∝(γd2)/K
这里，τf表示在液晶通过弹性回复力而回复到原始位置时的下降时间，K表示液晶的独特弹性系数。
液晶显示器中主要使用的TN(扭转向列)型液晶的响应速度可以通过液晶材料的物理性质、单元间隙等而改变，但是通常上升时间为20-80ms，下降时间为20-30ms。液晶的响应速度比一帧周期(NTSC：16.67ms)要长。为此，如图2所示，在液晶单元所充的电压达到期望电压之前其前进到下一帧，因而可能会出现移动图像中画面模糊的移动模糊现象。也就是说，当数据VD从一个水平变为另一水平时，由于液晶的慢响应速度，与该数据VD对应的显示亮度BL不会达到如图2所示的期望的目标亮度。
第一调制部1将前一帧的数字视频数据RiGiBi与当前帧的数字视频数据进行比较，根据比较结果选择预设的第一补偿值，并且用所选的补偿值来调制数字视频数据RiGiBi，从而使供应给液晶显示板的电压的绝对值，即数学公式1中的|Va 2-VF 2|从VD变高为MVD，如图3所示。为此，第一调制部1包括两个帧存储器43a、43b以及查找表44。
第一帧存储器43a和第二帧存储器43b以帧为单位交替地存储数据，并且交替地输出所存储的数据，从而向查找表44供应前一帧数据，即第(n-1)帧数据Fn-1。
查找表44中记录有如下表1所示的第一补偿值，并存储在存储器3处。查找表44将从第一帧存储器43a和第二帧存储器43b输入的第n帧数据Fn与第(n-1)帧数据Fn-1进行比较，并输出对应于比较结果的第一补偿值作为首次调制的数字视频数据ODC(RGB)。查找表44存储在存储器3处，并且在向平板显示器供应电压之后就立即加载到第一调制部1中。
[表1]
分类 0 32 64 96 128 160 192 208 224 240 248 255
0 0 36 76 113 152 184 214 225 238 249 253 255
32 0 32 72 110 149 182 212 224 237 247 253 255
64 0 28 64 104 143 177 209 222 235 246 252 255
96 0 27 60 96 136 172 205 220 233 245 252 255
128 0 27 56 89 128 166 201 216 231 243 251 255
160 0 27 53 83 121 160 197 213 229 242 251 255
192 0 27 51 77 114 153 192 210 227 241 250 255
208 0 27 50 73 111 149 189 208 225 241 250 255
224 0 27 48 70 106 145 186 205 224 240 249 255
240 0 27 46 69 104 143 185 204 223 240 249 255
248 0 27 45 68 103 142 184 203 223 239 248 255
255 0 27 44 67 102 141 183 203 222 239 247 255
在表1中，最左一列表示前一帧Fn-1的数字视频数据RiGiBi，最上一行表示当前帧的数字视频数据RiGiBi。
如从表1可知，第一调制部1根据下面的数学公式3至5来调制数字视频数据RiGiBi。
[数学公式3]
Fn(RiGiBi)＜Fn-1(RiGiBi)---＞Fn(ODC(RGB))＜FN(RiGiBi)
[数学公式4]
Fn(RiGiBi)＝Fn-1(RiGiBi)---＞Fn(ODC(RGB))＝FN(RiGiBi)
[数学公式5]
Fn(RiGiBi)＞Fn-1(RiGiBi)---＞Fn(ODC(RGB))＞FN(RiGiBi)
如从数学公式3至5可知，如果根据预先确定的第一补偿值，当前帧Fn中同一像素处的像素数据值比前一帧Fn-1中的大，则第一调制部1用大于当前帧Fn的值来调制数字视频数据RiGiBi。但是，另一方面，如果当前帧Fn中的像素数据值比前一帧Fn-1中的小，则第一调制部1用小于当前帧Fn的值来调制数字视频数据RiGiBi。而且，如果当前帧Fn中同一像素处的像素数据值与前一帧Fn-1中的相等，则第一调制部1用当前帧Fn的相同值来调制数字视频数据RiGiBi，即，将当前帧Fn的数据原样供应给第二调制部2。
使用如由本申请人提交的美国专利第7034786，7136037，6753837，7023414，6788280，7161575，6771242，7145534，6760059，7106287，7123226等公开的调制方法，第一调制部1可以使液晶的响应特性更快。
第二调制部2基于在平板显示板的检查处理中测量的亮度，二次调制待显示在块、带、点或不确定形式的显示瑕疵中的数字视频数据ODC(RGB)，所述显示瑕疵由于平板显示板的显示表面中的亮度差而被显示出的。显示瑕疵主要是在光刻处理的曝光处理中因透镜的交叠、透镜象差等而产生的。具体地说，由于光刻胶的曝光量的差异，在平板显示板的显示表面中，在薄膜晶体管TFT的栅极和漏极(或源极)之间存在寄生电容偏差，用于保持单元间隙的柱形间隔物存在高度偏差，在信号线与像素电极之间存在寄生电容偏差，等等。结果，会出现与亮度正常的正常显示表面相比呈块、带、点或不确定形式的亮度或高或低的显示瑕疵。显示瑕疵包括亮度表现为不同于正常显示表面的表面，或者与正常显示表面形成边界且亮度以斜角渐进变化的边界部分。显示瑕疵的亮度通常高于或低于正常显示表面的亮度，因而第二调制部2向待显示在显示瑕疵处的数字视频数据ODC(RGB)增加第二补偿值或者从其减去第二补偿值，从而将显示瑕疵的亮度补偿为近似于正常显示表面的亮度。
另外，第二调制部2从存储器3读取用于补偿灯亮线而不是平板显示板的显示瑕疵的第三补偿值，该灯亮线代表采用直接型背光单元的液晶显示器中的直接型背光单元的灯；并且第二调制部从对应于灯亮线的数字视频数据ODC(RGB)中减去第三补偿值，从而补偿因为灯亮线而表现出明亮的部分的亮度。另外，如图5所示，第二调制部2使由于TFT缺陷等而没有被供应有信号的缺陷子像素50与表现出和缺陷子像素50相同颜色的相邻子像素51电短路；并且用第四补偿值来调制待显示在连接子像素53处的数字视频数据ODC(RGB)，以补偿连接子像素53的充电特性。对此详细地进行描述，如图5所示，在修复处理中通过电短路图案52使相同颜色的正常子像素51和缺陷子像素50电连接。在连接子像素53中，正常子像素51和缺陷子像素50同时充有数据电压。但是，因为通过一个薄膜晶体管向两个子像素中包括的像素电极供应电荷，所以连接子像素53具有与未连接的正常子像素51不同的充电特性。例如，在向连接子像素53和未连接的正常子像素51供应相同的数据电压的情况下，因为电荷向两个子像素分散，所以连接子像素53的充电量比未连接的正常子像素51少。结果，在其中透射率或灰度级随着数据电压的降低而增加的正常白模式中，当向未连接的正常子像素51和连接子像素53供应相同的数据电压时，连接子像素53表现出比未连接的正常子像素51更亮。相反，在其中透射率或灰度级随着数据电压的升高而增加的正常黑模式中，当向未连接的正常子像素51和连接子像素53供应相同的数据电压时，连接子像素53表现出比未连接的正常子像素51更暗。为了补偿连接子像素53的充电量劣化，向待显示在连接子像素53处的数字视频数据ODC(RGB)增加第四补偿值或者从其减去第四补偿值。第四补偿值根据待显示在连接子像素53处的数字视频数据ODC(RGB)的灰度级值和连接子像素53的位置而改变。
下面将结合图6至图11来说明第二调制部2中使用的补偿值的确定方法、以及使用该补偿值进行显示表面的亮度差补偿的示例。
参照图6，根据本发明实施方式的平板显示器的制造方法在分别制造了上板和下板之后，用密封剂或玻璃釉料(frit glass)来结合上板和下板(S51，S52，S53)。可以根据平板显示板的种类将上板和下板制造成各种形式。例如，在液晶显示板的情况下，在上板中可形成有滤色器、黑底、公共电极、上配向膜等；而在下板中可形成有数据线、选通线、TFT、像素电极、下配向膜、柱形间隔物等。在等离子体显示板的情况下，在下板中可形成有地址电极、下电介质、势垒肋、磷等；而在上板中可形成有上电介质、MgO钝化膜和一对保持电极。
随后，在其中上/下板结合在一起的平板显示器的检查处理中，通过向平板显示器施加各灰度级的测试数据而显示测试图像，并且采用诸如相机等的用于图像的测量器材通过电检查和/或肉眼检查而测量整个显示表面的亮度(S54)。而且，如果在检查处理中在平板显示器中检测到显示瑕疵(S55)，则分析显示瑕疵出现的位置及显示瑕疵的亮度(S56)。
这里，如上所述，显示瑕疵包括亮度比正常显示表面高或低的表面，或者亮度比正常显示表面高或低的灯亮线。
而且，在平板显示器的显示瑕疵判断处理中确定了在用于各灰度级区域的补偿值和表示显示瑕疵的各像素的位置数据之后，本发明通过用户连接器和ROM记录器在存储器3处存储表示显示瑕疵的各像素的位置的位置数据、以及增加到数字视频数据ODC(RGB)或从其减去的补偿值(S57，S58)。这里，考虑到平板显示板的模拟伽马特性，对于各灰度级区域(区域A至区域D)，应该使增加到数字视频数据ODC(RGB)或从其减去的补偿值最佳化，如图7所示。例如，对于显示瑕疵中亮度不同的各位置，第二和第三补偿值是不同的，并且即使在相同位置第二和第三补偿值也会随灰度级而改变。换言之，用于显示瑕疵的各灰度级区域的补偿值随显示瑕疵的位置、显示瑕疵与正常显示表面之间的亮度差、待显示在显示瑕疵处的数字视频数据的灰度级值等而改变。
如果显示瑕疵的大小、数量和程度被检测出不高于合格品的基准公差，则平板显示器被判断为待运出的合格品(S59)。
基于通过这样一系列处理确定的位置数据和补偿值，第二调制部2调制待显示在点、面、线、点或不确定形式的显示瑕疵处的数字视频数据ODC(RGB)。向待显示于在相同灰度级亮度低于正常显示表面的显示瑕疵处的数字视频数据增加补偿值。但是，相反，从待显示于在相同灰度级亮度高于正常显示表面的灯亮线或显示瑕疵处的数字视频数据减去补偿值。这样，根据平板显示板的驱动特性通过驱动电路5将经第二调制部2调制并供应给数据驱动电路5的数字视频数据ODC(RGB)转换为模拟电压或模拟电流，然后将其供应给平板显示板。作为第一调制部1和第二调制部2对数字视频数据的调制结果，在平板显示板中显示的数据比未经调制时响应速度更快，并且显示瑕疵部分的亮度几乎不会与正常显示表面的亮度不同。
第二调制部2调制所需的补偿值可以确定是整数或者是整数+小于1的小数，第二调制部2根据使用抖动模式的预设程序或帧速率控制(以下称为“FRC”)通过抖动来表示补偿值的小数，如图9所示。
图9示出了用于表示补偿值“1/8”的1/8抖动模式、用于表示补偿值“2/8”的2/8抖动模式、用于表示补偿值“3/8”的3/8抖动模式、用于表示补偿值“4/8”的4/8抖动模式、用于表示补偿值“5/8”的5/8抖动模式、用于表示补偿值“6/8”的6/8抖动模式以及用于表示补偿值“7/8”的7/8抖动模式。各抖动模式中红色标记的部分代表向数字视频数据ODC(RGB)增加“1”的补偿像素；根据各4(像素)×8(像素)大小的抖动模式内补偿像素的数量来确定补偿值；并且为了减少补偿值所施加的像素的重复循环，补偿像素的位置对于各帧周期发生改变。
对于第二调制部可以应用如本申请人提出的美国专利申请No.11/477386，11/477228，11/478993，11/479172，11/475104，11/476854，11/477567等中公开的调制方法。
图10是逐步地示出了根据本发明第一实施方式的平板显示器的数据多调制方法的控制顺序的流程图。
参照图10，本发明的数据多调制方法将前一帧Fn-1的数字视频数据RiGiBi与当前帧Fn的数字视频数据RiGiBi进行比较；根据比较结果用预设以改善响应特性的补偿值来首次调制当前帧的数字视频数据RiGiBi；并且生成经首次调制的数字视频数据ODC(RGB)(S81，S82)。而且，本发明的数据多调制方法用预设以补偿显示瑕疵的亮度的补偿值来二次调制经首次调制的数字视频数据ODC(RGB)当中的、待显示在有缺陷位置处的数字视频数据ODC(RGB)；并且生成经二次调制的数字视频数据DCA(RGB)(S83)。
最后，本发明的数据多调制方法根据平板显示板的驱动特性将经二次调制的数字视频数据DCA(RGB)转换为模拟电压或模拟电流，然后通过将该模拟电压或电流供应给平板显示板而显示图像(S84)。
在平板显示器的数据多调制方法的前述第一实施方式中，如果第一调制部1和第二调制部2的位置互换，则会出现亮度反转现象。这样的示例如下。下面将结合表1至3和图11来说明该示例。
假设在数字视频数据的灰度级值为50至100的灰度级区域中用被最佳化以将显示瑕疵的亮度补偿为与正常显示表面相同的亮度的补偿值“3/8”对数字视频数据进行首次调制，然后为了改善平板显示板的响应特性，对用如表1中的补偿值进行了首次调制的数字视频数据进行二次调制。
如果待显示在显示瑕疵处的灰度级值为G95(R数据为95，G数据为95，B数据为95)的输入数字视频数据RiGiBi具有4(像素)×8(像素)的大小，并且通过其中向12个补偿像素增加“1”的3/8抖动模式在八帧周期中向其增加补偿值“3/8”，则在抖动模式中在第(n-1)帧Fn-1中输入的三十二个数字视频数据RiGiBi当中的、二十个数字视频数据RiGiBi的灰度级值为“G95”，而对应于抖动模式中的补偿像素的十二个数字视频数据RiGiBi的灰度级值从“G95”变为“G96”。
对于通过3/8抖动模式用第一补偿值补偿的显示瑕疵，如果在第(n-1)帧Fn-1中输入的数字视频数据RiGiBi在第n帧Fn中发生改变，如下表2所示，并且根据是否存在改变和改变程度用如表1所示的用于改善响应特性的第一补偿值对其进行二次调制，则其补偿度如表2所示。
[表2]
RiGiBi(Fn-1) 用3/8抖动模式补偿了的DCA(RGB) DCA(RGB)(Fn-1＝＞Fn) 待应用于DCA(RGB)(Fn)的第一补偿值
G95(12) G95(12) G95＝＞G96(12) +0.25
G95(8) G95(8) G95＝＞G95(8) 0
G95(12) G96(12) G96＝＞G95(12) -0.125
在表2中，通过表1和数学公式3至5获得用于改善响应特性的第一补偿值。也就是说，如表1所示，如果数字视频数据的灰度级值在第(n-1)帧周期Fn-1中为“G96”，之后在第n帧周期Fn中下降到“G64”，则由于用于改善响应特性的第一补偿值使得灰度级值在第n帧周期Fn中下降-4。也就是说，如果G96(Fn-1)＝＞G64(Fn)，则数字视频数据变为“G60(Fn)”。相反，如果如表1所示，数字视频数据的灰度级值在第(n-1)帧周期Fn-1中为“G64”，之后在第n帧周期Fn中上升到“G96”，则由于用于改善响应特性的第一补偿值使得灰度级值在第n帧周期Fn中增加+8。也就是说，如果G64(Fn-1)＝＞G96(Fn)，则数字视频数据变为“G104(Fn)”。如果采用这样的关系和线性近似，则以下面的比例表达式获得在G96(Fn-1)～G64(Fn)，G64(Fn-1)～G96(Fn)之间的范围内在数字视频数据的灰度级值增加或减少1灰度级时的第一补偿值。
1∶x＝32∶8，因而在上述灰度级范围内在第(n-1)帧与第n帧之间数字视频数据增加1灰度级时的第一补偿值x变为+0.25，即x＝+0.25。
而且，1∶x＝32∶4，因而在上述灰度级范围内在第(n-1)帧与第n帧之间数字视频数据减少1灰度级时的第一补偿值x变为-0.125，即x＝-0.125。如果将该第一补偿值增加到表2的用3/8抖动模式首次调制了的n个数字视频数据，则其结果如下表3所示。
[表3]
DCA(RGB)(Fn-1＝＞Fn) 用待应用于DCA(RGB)(Fn)的第二补偿值进行二次调制
G95＝＞G96(12) (96+0.25)×12＝1155
G95＝＞G95(8) 95×8＝760
G96＝＞G95(12) (95-0.125)×12＝1138.5
因此，用第一补偿值对显示瑕疵内用3/8抖动模式补偿了的32个像素的数字视频数据进行二次调制以改善响应特性，则待显示在所述32个像素处的数字视频数据的平均灰度级值变为“95.421875”。
与之相对照，待显示在显示瑕疵内的所述32个像素处的数字视频数据的理想平均灰度级值为“95+3/8＝95.375”。因此，如果按照第二调制部2-＞第一调制部1的顺序进行调制，则在显示瑕疵内的所述32个像素中理想的补偿结果增加了0.046875，因而出现了显示瑕疵的亮度显得较高的亮度反转现象，如图11所示。换言之，在相同平板显示板的整个显示表面中显示“G95”灰度级值的情况下，当显示瑕疵中的数字视频数据为+0.375时，显示瑕疵的亮度几乎与基准表面的亮度相同，如图8所示，但是如果改变调制顺序，则显示瑕疵的亮度被过度补偿，因而显示瑕疵的亮度增加，如图11所示。
图12示出了根据本发明第二实施方式的平板显示器的数据多调制装置100。
参照图12，根据本发明第二实施方式的平板显示器的数据多调制装置100包括：第三调制部21，该第三调制部分析一个画面的数字视频数据RiGiBi的亮度，基于亮度分析结果而首次调制数字视频数据RiGiBi，同时调整背光的亮度；第四调制部22，该第四调制部22用用于补偿显示瑕疵的亮度的第二补偿值来二次调制经第三调制部21调制的数字视频数据AI(RGB)当中的、待显示在显示瑕疵处的数字视频数据AI(RGB)，用第三补偿值二次调制待显示在对应于灯亮线的显示表面处的数字视频数据AI(RGB)，并且用用于补偿连接子像素的充电量的第四补偿值来二次调制待显示在连接子像素处的数字视频数据AI(RGB)；存储器23，用于存储第三调制部21和第四调制部22中所需的位置信息和补偿值；以及数据驱动电路25，用于在平板显示板中显示从第四调制部22输入的数字视频数据DCA(RGB)。
与前述实施方式相似，存储器23包括EEPROM和/或EDID ROM。存储器23存储有各第三调制部3和第四调制部4的数据调制所需的补偿值、以及第四调制部22中所需的位置信息。
第三调制部21采用如图13所示的电路结构分析一个画面的数字视频数据RiGiBi的亮度；并且根据亮度分析结果用存储在存储器23处的第五补偿值来调制该数字视频数据RiGiBi，以增加待显示在亮图像部分处的数字视频数据RiGiBi的亮度值，但是减少待显示在相对较暗图像部分处的数字视频数据RiGiBi的亮度值。第五补偿值被确定为这样的值，该值与用于增强各灰度级部分的亮度和对比度的各种形状的数据拉伸曲线的输出灰度级相对应。这里，第三调制部21用数据拉伸曲线的第五补偿值来调制数字视频数据RiGiBi，在该数据拉伸曲线中，在一个画面的灰度级分布中，数字视频数据RiGiBi集中的灰度级部分中梯度较高，在数字视频数据RiGiBi的分布相对较低的灰度级部分中梯度较低。同时，第三调制部21根据亮度分析结果来控制液晶显示器的背光单元的亮度，使得向亮图像部分上照射光的背光源的亮度增加而向相对较暗部分上照射光的背光源的亮度降低。结果，第三调制部21根据图像分析结果来调制数字视频数据RiGiBi的亮度，同时通过控制背光亮度而增加显示图像的亮度和对比度，从而增加移动图像中的动态对比度。
第四调制部22采用存储在存储器处的补偿值来补偿从第三调制部21输入的数字视频数据AI(RGB)当中的、待显示在板缺陷表面、背光亮线和连接子像素处的数字视频数据AI(RGB)。第四调制部22与前述第一实施方式的第二调制部2的电路结构和操作基本上相同，因而省略对其的详细描述。
图13是详细地示出了第三调制部21的电路结构的视图。
参照图13，第三调制部21包括亮度/颜色分离部211、延迟部212、亮度/颜色混合部213、直方图分析部215、数据处理部214和背光控制器216。
亮度/颜色分离部211将数字视频数据RiGiBi分为亮度分量Y以及色度分量U、V。这里，亮度分量Y以及色度分量U、V分别通过数学公式6至8计算出。
[数学公式6]
Y＝0.299×Ri+0.587×Gi+0.114×Bi
[数学公式7]
U＝0.493×(Bi-Y)
[数学公式8]
V＝0.887×(Ri-Y)
直方图分析部215接收由亮度/颜色分离部211分离出的亮度分量Y，并将该亮度分量Y整理成用于各灰度级的累计分布函数，即如图14所示的直方图。另外，直方图分析部215利用水平和垂直同步信号H、V和时钟信号CLK判断数字视频数据RiGiBi的显示位置。
数据处理部214利用从存储器23输入的第五补偿值和从直方图分析部215输入的直方图分析结果而有选择地调制输入图像的亮度分量Y，从而输出其中对比度被有选择地加重了的亮度分量YM。可能有多种调制亮度分量YM的方法，例如可以采用由本申请人提交的美国专利申请No.10/747690，10/734702等中公开的方法。
延迟部212延迟色度分量U、V直到生成数据处理部214中调制的亮度分量YM，从而使输入给亮度/颜色混合部213的调制的亮度分量YM和色度分量UD、VD同步。
亮度/颜色混合部213采用下面的以经调制的亮度分量YM和色度分量UD、VD为变量的数学公式9至11来计算待供应给第四调制部22的数字视频数据AI(RGB)。
[数学公式9]
R＝YM+0.000×UD+1.140×VD
[数学公式10]
G＝YM-0.396×UD-0.581×VD
[数学公式11]
B＝YM+2.029×UD+0.000×VD
背光控制器216基于各数字视频数据RiGiBi的显示位置判断结果和从直方图分析部215输入的直方图分析结果而不同地生成变暗控制信号Dim，从而调整在对比度被数据处理部214加重的数据的显示表面上照射光的背光源的亮度。
逆变器217根据变暗控制信号Dim不同地控制供应给各背光源的驱动AC功率的占空比(或者占空因数)，从而根据显示图像的亮度而不同地控制背光亮度。被逆变器217驱动的背光光源由下面的任一种实现：冷阴极荧光灯CCFL，外电极荧光灯EEFL和发光二极管LED或者它们的组合。
在由本申请人提交的美国专利申请No.11/022688，10/876681，11/288262，10/734702，10/880392，10/880218，10/879852，10/879947，10/880321，10/880220等中已详细地说明了第三调制部21的调制方法，所有的这些调制方法都可以应用于本发明。
图15是逐步地示出了根据本发明第二实施方式的平板显示器的数据多调制方法的控制顺序的流程图。
参照图15，本发明的数据多调制方法分析一个画面的图像中的亮度；根据分析结果用用于局部地加重对比度的指定的第五补偿值来首次调制数字视频数据RiGiBi；并且生成经首次调制的数字视频数据AI(RGB)(S151，S152)。而且，本发明的数据多调制方法用指定的第二至第四补偿值来二次调制经首次调制的数字视频数据AI(RGB)当中的、待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数字视频数据AI(RGB)，从而生成经二次调制的数字视频数据DCA(RGB)(S153)。
最后，本发明的数据多调制方法根据平板显示板的驱动特性将经二次调制的数字视频数据DCA(RGB)转换为模拟电压或模拟电流，然后通过向平板显示板供应该模拟电压或电流而显示图像(S154)。
图16示出了根据本发明第三实施方式的平板显示器的数据多调制装置100。
参照图16，根据本发明第三实施方式的平板显示器的数据多调制装置100包括：第一调制部161，该第一调制部分析一个画面的数字视频数据RiGiBi的亮度，基于亮度分析结果而首次调制数字视频数据RiGiBi，同时调整背光的亮度；第二调制部162，该第二调制部用于二次调制数字视频数据RiGiBi以改善响应特性；第三调制部163，该第三调制部用于三次调制待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数字视频数据ODC(RGB)；存储器164，用于存储调制部161、162、163所需的位置信息和补偿值；以及数据驱动电路165，用于在平板显示板中显示从第三调制部163输入的数字视频数据DCA(RGB)。
与前述实施方式相似，存储器164包括EEPROM和/或EDID ROM，并且存储有各调制部161、162、163的数据调制所需的位置信息和补偿值。
第一调制部161与如图12所示的第三调制部21基本上相同。
第二调制部162采用与图1所示的第一调制部1相同的电路结构来二次调制其中对比度被第一调制部161加重的首次调制数据AI(RGB)，以改善响应特性。
第三调制部163采用与图1所示的第二调制部2和图12所示的第四调制部22相同的电路结构来三次调制从第二调制部162输入的数字视频数据ODC(RGB)当中的、待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数据ODC(RGB)。
数据驱动电路165根据平板显示板的驱动特性将从第三调制部163输入的数字视频数据DCA(RGB)转换为模拟电压或模拟电流，从而供应给平板显示板的数据线。
为了防止出现亮度反转现象，第三调制部163应该在第一调制部161和第二调制部162之后进行数据调制，而第一调制部161和第二调制部162的数据调制顺序可以改变。
图17是逐步地示出了根据本发明第三实施方式的平板显示器的数据多调制方法的控制顺序的流程图。
参照图17，本发明的数据多调制方法分析一个画面的图像中的亮度，并且根据分析结果用用于局部地加重对比度的指定的第五补偿值来首次调制数字视频数据RiGiBi，从而生成经首次调制的数字视频数据AI(RGB)(S171，S172)。而且，本发明的数据多调制方法针对经首次调制的数字视频数据AI(RGB)在前一帧与当前帧之间比较是否存在改变和改变程度，并且根据比较结果来二次调制数字视频数据AI(RGB)，从而改善平板显示板的对于数据的响应特性(S173)。
随后，本发明的数据多调制方法三次调制经二次调制的数据ODC(RGB)当中的、待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数字视频数据ODC(RGB)，从而生成经三次调制的数字视频数据DCA(RGB)(S174)。
最后，本发明的数据多调制方法根据平板显示板的驱动特性将经三次调制的数字视频数据DCA(RGB)转换为模拟电压或模拟电流，然后通过向平板显示板供应该模拟电压或电流而显示图像(S175)。
另一方面，在前述实施方式中描述的存储器3、23、164公共连接到彼此不同的调制部，并且可以通过4针、6针或30针的用户连接器与ROM记录器相连。另外，ROM记录器可以与具有用户接口的计算机相连。因此，在因为制造过程的不同而需要修改时，可以用通过ROM记录器和用户连接器供应的用户数据来修改存储在存储器3、23、164处的位置信息和补偿值。
图18示出了根据本发明实施方式的液晶显示器。
参照图18，本发明的液晶显示器包括：液晶显示板103，其中，数据线106与选通线108交叉并且在它们的交叉部分处形成有用于驱动液晶单元Clc的薄膜晶体管TFT；数据多调制装置100，用于利用预先存储的位置信息和补偿值来调制数字视频数据RiGiBi；数据驱动电路101，用于向数据线106供应经补偿的数据DCA(RGB)；选通驱动电路102，用于向选通线106供应扫描信号；以及定时控制器104，用于控制驱动电路101、102。
液晶显示板103具有注入在两个基板(即，TFT基板与滤色器基板)之间的液晶分子。形成在TFT基板上的数据线106和选通线108彼此垂直地交叉。形成在数据线106和选通线108的交叉部分处的TFT响应于来自选通线108的扫描信号而向液晶单元Clc的像素电极供应通过数据线106供应的数据电压。在滤色器基板上形成有黑底、滤色器和公共电极(未示出)。公共电极可以根据电场施加方法而形成在TFT基板上。具有彼此垂直的透射轴线的偏光器分别粘附到TFT基板和滤色器基板上。
如在前面实施方式中所述，数据多调制装置100根据图像分析结果用彼此不同的补偿值来调制数字视频数据RiGiBi，以改善液晶显示板103的响应特性并局部加重对比度，然后进行调制以补偿待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数据的亮度。
定时控制器104根据点时钟DCLK从数据多调制装置100向数据驱动电路101供应数字视频数据DCA(RGB)，并利用垂直/水平同步信号Vsync、Hsync、数据使能信号DE和点时钟DCLK而生成用于控制选通驱动电路102的选通控制信号GDC和用于控制数据驱动电路101的数据控制信号DDC。数据多调制装置100和定时控制器104可以集成到一个芯片中。
数据驱动电路101将从定时控制器104供应的数字视频数据DCA(RGB)转换为模拟伽马补偿电压，并将该模拟伽马补偿电压作为数据电压供应给数据线106。数据驱动电路101与前面实施方式中所述的数据驱动电路5、25、165基本上相同。
选通驱动电路102随后向选通线108供应用于选择待供应有数据电压的水平线的扫描信号。
所述液晶显示器可在不作大改变的情况下应用于其它平板显示器。例如，液晶显示板103可被替换为FED(场发射显示器)、PDP(等离子体显示板)、OLED(有机发光二极管)等。
如上所述，根据本发明的平板显示器及其数据多调制方法进行调制以改善响应特性和对比度，然后对待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数据进行调制，从而可以防止在所述多调制方法中在对以前调制过的数据进行再调制时产生亮度反转现象。
尽管已通过上述附图中所示的实施方式对本发明进行了说明，但是对于本领域普通技术人员应理解，本发明并不限于这些实施方式，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下对其作出各种改变或修改。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求及其等价物来确定。
本申请要求于2006年7月28日提交的韩国专利申请No.P2006-0071382的优先权，因而通过引用将其结合于此。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
第一调制器，该第一调制器对待显示在液晶显示面板中的一个画面的数字视频数据的亮度进行分析，根据亮度分析结果用预先存储的第一补偿值来首次调制所述数字视频数据，以增大待在亮图像部分处显示的数字视频数据的亮度值，而减小待在相对暗图像部分处显示的数字视频数据的亮度值；
第二调制器，该第二调制器用预先存储的第二补偿值来二次调制经首次调制的数字视频数据，以调节所述液晶显示板的液晶的响应特性；以及
第三调制器，该第三调制器使用预先存储的补偿值对经二次调制的、待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数据进行三次调制，其中，所述显示瑕疵和所述灯亮线是当在所述液晶显示板中显示相同的灰度级时亮度表现为与正常显示表面的亮度不同的区域，并且在所述液晶显示板中，两个子像素电连接到所述连接子像素。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
存储器，用于存储所述显示瑕疵、所述灯亮线和所述连接子像素的补偿值和位置信息。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述存储器包括EEPROM和EDID ROM中的任一种。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
数据驱动电路，该数据驱动电路将所述数字视频数据转换为模拟视频信号，并将所述模拟视频信号供应给所述液晶显示装置的数据线；
扫描驱动电路，该扫描驱动电路用于向所述液晶显示装置的扫描线供应扫描信号；和
定时控制器，该定时控制器用于控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路，并用于向所述数据驱动电路供应所述数字视频数据。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述定时控制器和所述第一调制器到第三调制器集成在一个芯片中。
6.一种液晶显示装置的数据多调制方法，该方法包括如下步骤；
对待显示在液晶显示面板中的一个画面的数字视频数据的亮度进行分析，根据亮度分析结果用预先存储的第一补偿值来首次调制所述数字视频数据，以增大待在亮图像部分处显示的数字视频数据的亮度值，而减小待在相对暗图像部分处显示的数字视频数据的亮度值；
用预先存储的第二补偿值来二次调制经首次调制的数字视频数据，以调节所述液晶显示板的液晶的响应特性中的至少任何一个；以及
使用预先存储的补偿值对经二次调制的、待显示在显示瑕疵、灯亮线和连接子像素处的数据进行三次调制，其中，所述显示瑕疵和所述灯亮线是当在所述液晶显示板中显示相同的灰度级时亮度表现为与正常显示表面的亮度不同的区域，并且在所述液晶显示板中，两个子像素电连接到所述连接子像素。
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