CN102103842B - 液晶显示器和更新软件的方法 - Google Patents

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Abstract

液晶显示器和更新软件的方法。本发明涉及包括定时控制器的液晶显示装置和用于更新所述定时控制器的软件的方法。本发明提出了一种包括定时控制器的液晶显示装置，该定时控制器包括处理器和定时控制信号生成器，该处理器被配置为执行用于对将要提供给数据驱动电路的数字视频数据进行调制并选择背光调光数据的软件，该定时控制信号生成器被配置为生成定时控制信号以控制所述数据驱动电路和选通驱动电路的操作定时。

Description

液晶显示器和更新软件的方法
技术领域
本发明涉及包括定时控制器的液晶显示装置和用于更新定时控制器的软件的方法。
背景技术
有源矩阵型液晶显示装置(或“AMLCD：active matrix type liquidcrystal display”)使用薄膜晶体管(或“TFT：thin film transistor”)作为开关元件来呈现视频数据。由于AMLCD可以制造为重量轻的薄平板，所以目前在显示装置的市场上，它正在取代阴极射线管(或“CRT：cathoderay tube”)，并应用于便携式信息设备、计算机装置、办公自动化设备和/或电视机。
AMLCD包括：数据驱动电路，其将数据信号提供给LCD板的数据线；选通驱动电路，其顺序地将选通脉冲(或扫描脉冲)提供给LCD板的选通线；以及定时控制器，其控制数据驱动电路和选通驱动电路的操作定时。
近来，为了改进AMLCD的视频质量，将各种算法添加到定时控制器，以补偿或增强视频质量。这些算法通过作为硬件方法得到应用。但是，因为需要更多的时间和努力来设计、封装和测试具有新应用的算法的定时控制器，所以按照硬件类型来应用这些算法需要更多的制造生产节拍时间和成本。
发明内容
一种液晶显示装置包括：液晶显示板，其包括彼此交叉的多个数据线和多个选通线；背光单元，其向所述液晶显示板照射背光；背光驱动电路，其根据背光调光数据(dimming data)来开启和关闭背光单元的光源；数据驱动电路，其将数字视频数据转换为正数据电压和负数据电压，并将该正数据电压和负数据电压提供给所述多个数据线；选通驱动电路，其顺序地将选通脉冲提供给所述多个选通线；以及定时控制器，其包括处理器和定时控制信号生成器，该处理器被配置为执行用于对将要提供给数据驱动电路的数字视频数据进行调制并选择背光调光数据的软件，该定时控制信号生成器被配置为生成定时控制信号以控制数据驱动电路和选通驱动电路的操作定时。
一种根据本发明的用于更新液晶显示装置的软件的方法包括以下步骤：将处理器嵌入定时控制器，该处理器被配置为执行用于对将要提供给数据驱动电路的数字视频数据进行调制并选择背光调光数据的软件，该定时控制器被配置为控制数据驱动电路和选通驱动电路的操作定时；以及使用以下方法中的至少一种方法来更新软件：将ROM写入器连接到非易失性存储器，该非易失性存储器连接到该定时控制器；将该定时控制器设置为从设备，并且将连接到该定时控制器的主计算机设置为主设备。
根据本发明，通过将由软件方法操作的处理器内置(嵌入或安装)在定时控制器中，更新算法(即，修改现有算法或添加新算法)，可以方便并且快速地完成对液晶显示装置的驱动。
附图说明
附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是例示根据本发明优选实施方式的液晶显示装置的框图。
图2是例示图1中所示的定时控制器的结构的框图。
具体实施方式
通过结合附图并参照下面详细地描述的实施方式，本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将是明显的。下文中，参照附图，详细地说明本发明的一些优选实施方式。但是，本发明不限于这些实施方式，并在不改变技术精神的情况下可以实施各种变化和修改。在下面的实施方式中，为便于说明，选择元件的名称，使得它们可以与实际的名称不同。
当按照液晶材料的模式来分类时，根据本发明的LCD可以分类为TN(扭曲向列)模式、VA(垂直配向)模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式等。当按照透射性对电压的特性来分类时，根据本发明的LCD可以分类为NW(常白)模式和NB(常黑)模式。另外，根据本发明的LCD可以是任意类型的LCD装置，诸如透射型LCD、半透射型LCD、以及反射型LCD。
参照图1，根据本发明优选实施方式的LCD包括：液晶显示板100、背光单元109、背光驱动电路108、定时控制器101、数据驱动电路102、选通驱动电路103和主计算机104。液晶板100包括彼此接合的两个玻璃基板以及设置在这两个玻璃基板之间的液晶层。该液晶层包括按照由数据线105和选通线106的交叉结构限定的矩阵类型所布置的多个液晶单元。
在液晶显示板100的下玻璃基板上，形成像素阵列。该像素阵列包括多个数据线105、多个选通线106、多个薄膜晶体管(或“TFT”)和存储电容器(Cst)。液晶单元由在公共电极和连接到TFT的像素电极之间施加的电场来驱动。在液晶显示板100的上玻璃基板上，形成黑底、滤色器和公共电极。在上玻璃基板和下玻璃基板的各个外侧，分别附接上偏光器和下偏光器。在上玻璃基板和下玻璃基板的各个内侧，形成用于设置液晶层的预倾斜角度的配向层。
背光单元109布置在LCD板100下方。背光单元109包括多个光源，可利用背光驱动电路108来开启和关闭所述多个光源，从而将背光照射到LCD板100。背光单元109可以是直下式背光单元或者侧光式背光单元。背光单元109的光源可以包括HCFL(热阴极荧光灯)、CCFL(冷阴极荧光灯)、EEFL(外部电极荧光灯)和LED(发光二极管)中的至少一种。背光驱动电路108响应于从定时控制器101输入的背光调光数据(或“DIM”)利用PWM(脉冲宽度调制)方法来开启和关闭背光单元109的光源。
定时控制器101经由诸如LVDS(低压差分信令)接口或TMDS(最小转换差分信令)接口的接口从主计算机104接收数字视频数据R、G和B。定时控制器101根据由软件运算的算法对来自主计算机104的数字视频数据R、G和B进行调制，并将经调制的数据发送到数据驱动电路102。
定时控制器101还经由LVDS或TMDS接口从主计算机104接收包括垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、数据使能信号(DE)、主时钟信号(MCLK)等的定时信号。参照存储在非易失性存储器107中的定时信息，定时控制器101基于从主计算机104接收的定时信号生成定时控制信号，以控制数据驱动电路102和选通驱动电路103的操作定时。该定时控制信号包括：选通定时控制信号，其控制选通驱动电路103的操作定时；以及数据定时控制信号，其控制数据驱动电路102的操作定时和数据电压的极性。
选通定时控制信号包括选通起始脉冲(GSP)、选通移位时钟(GSC)和选通输出使能信号(GOE)。将选通起始脉冲(GSP)施加到生成第一选通脉冲的选通驱动IC(或“集成电路”)以控制选通驱动IC的移位起始定时。作为共同地输入到选通IC的时钟信号，选通移位时钟(GSC)是用于对选通起始脉冲(GSP)进行移位的时钟信号。选通输出使能信号(GOE)控制选通驱动IC的输出定时。
数据定时控制信号包括源起始脉冲(SSP)、源抽样时钟(SSC)、极性控制信号(POL)和源输出使能信号(SOE)。将源起始脉冲(SSP)施加到数据驱动电路102的多个源驱动IC当中的正在对第一像素数据进行抽样的源驱动IC，以控制移位起始定时。源抽样时钟(SSC)是用于基于上升沿或下降沿来控制数据驱动电路102中的数据抽样定时的时钟信号。极性控制信号(POL)控制从数据驱动电路102的多个源驱动IC输出的数据电压的极性。如果遵照小型LVDS(低压差分信令)接口规范来发送输入到数据驱动电路102的数字视频数据，则可以不使用源起始脉冲(SSP)和源抽样时钟(SSC)。
在非易失性存储器107中，存储了控制定时控制信号所需要的定时信息和软件程序以及操作该软件程序所需要的各种参数信息。非易失性存储器107可以是可更新的只读存储器(ROM)，诸如EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)。
为了提高液晶材料的响应特性，定时控制器101可以使用内置的(嵌入的)处理器根据改变的输入视频数据的量来对数字视频数据进行调制。另外，定时控制器101使用内置的处理器对输入视频数据进行分析，计算输入视频数据的代表值，并随后选择调光数据(DIM)来控制背光驱动电路108，从而根据代表值来控制背光的亮度。
定时控制器101按照通过将60Hz的帧频率乘以因数i(i＝大于2的整数)而得到的(60×i)Hz的帧频率来驱动LCD板100。
数据驱动电路102包括一个或更多个源驱动IC。各个源驱动IC包括移位寄存器、锁存器(latch)、数模转换器和输出缓冲器。源驱动IC在定时控制器101的控制下锁存数字视频数据R’、G’和B’。源驱动IC改变数字视频数据R’、G’和B’，利用正伽马补偿电压将数字视频数据R’、G’和B’转换为模拟正数据电压，并利用负伽马补偿电压将数字视频数据R’、G’和B’转换为模拟负数据电压。各个源驱动IC通过COG(玻上芯片)工艺或TAB(载带自动键合)工艺连接到LCD板100的数据线。
选通驱动电路103包括一个或更多个选通驱动IC。各个选通驱动IC包括移位寄存器、电平移位器和输出缓冲器。选通驱动IC通过响应于选通定时控制信号来顺序地向选通线106提供选通脉冲(或扫描脉冲)。选通驱动电路103的选通驱动IC可以通过TAB工艺连接到LCD板100的下玻璃基板的选通线或者可以通过GIP(板内栅极)工艺直接形成在LCD板100的下玻璃基板上。
主计算机104经由诸如LVDS接口或TMDS接口的接口向定时控制器101发送数字视频数据R、G和B以及定时信号(Vsync、Hsync、DE和CLK)。图2是例示根据本发明的定时控制器101的结构的框图。
参照图2，定时控制器101包括处理器111、内置存储器112、定时控制信号生成器113、存储控制器114、总线控制器115、接口接收器116和接口发送器117。另外，定时控制器101还包括PLL(锁相环)，该PLL用于对从主计算机104接收的主时钟(CLK)做乘法。
当液晶显示装置通电时，处理器111恢复或读取存储在非易失性存储器107中的软件程序，并随后执行该程序以处理各种算法来改进液晶显示装置的视频质量或功耗。处理器111可以是MCU(微控制单元)和DSP(数字信号处理器)中的至少一种。处理器111不必基于时钟进行操作。
处理器111执行的算法可以由软件方法实现，而不是由硬件方法实现。因此，可以实现任何类型的算法。例如，为了提高液晶材料的响应特性，处理器111所执行的算法可以是其中可以根据经改变的输入视频数字数据的量来对输入视频数字数据进行调制的算法。处理器111所执行的算法可以是用于增强视频数据的对比度特性并降低背光的功耗的算法。另外，处理器111所执行的算法可以是用于补偿制造工艺公差或背光亮度容限的算法。
对于根据经改变的视频数据的量来对输入数字视频数据进行调制以改善响应特性的算法，存在由本发明的相同申请人提交的多个专利申请，这些专利申请包括：KR 10-2001-0032364、KR 10-2001-0057119、KR10-2001-0054123、KR 10-2001-0054124、KR 10-2001-0054125、KR10-2001-0054127、KR 10-2001-0054128、KR 10-2001-0054327、KR10-2001-0054889、KR 10-2001-0056235、KR 10-2001-0078449、KR10-2002-0046858和KR 10-2002-0074366。以上标识出的申请所公开的算法利用查找表和多个电路元件来对输入视频数据进行调制。但是，根据本发明的处理器111可以使用仅具有查找表的软件方法来对输入视频数据进行调制。
对于改善视频的对比度特性并降低背光的耗电的算法，存在由本发明的相同申请人提交的多个专利申请，这些专利申请包括：KR10-2003-0099334、KR 10-2004-0030334、KR 10-2003-0041127、KR10-2004-0078112、KR 10-2003-0099330、KR 10-2004-0115740、KR10-2004-0049637、KR 10-2003-0040127、KR 10-2003-0081171、KR10-2004-0030335、KR 10-2004-0049305、KR 10-2003-0081174、KR10-2003-0081175、KR 10-2003-0081172、KR 10-2003-0080177、KR10-2003-0081173和KR 10-2004-0030336。以上标识出的申请所公开的算法利用查找表和多个电路元件来对输入视频数据进行调制，并选择调光数据。但是，根据本发明的处理器111可以使用仅具有查找表的软件方法来对输入视频数据进行调制。
对于补偿背光的亮度和颜色差别以及工艺处理差别的算法，存在由本发明的相同申请人提交的多个专利申请，这些专利申请包括：KR10-2005-0097618、KR 10-2005-0100927、KR 10-2005-0100934、KR10-2005-0117064、KR 10-2005-0109703、KR 10-2005-0118959和KR10-2005-118966。以上标识出的申请所公开的算法利用查找表和多个电路元件来对输入视频数据进行调制，并选择调光数据。但是，根据本发明的处理器111可以使用仅具有查找表的软件方法来对输入视频数据进行调制。
在通过根据上述算法的处理对输入视频数据进行调制之后，处理器111经由接收器114将经调制的像素数据R’、G’和B’发送到数据驱动电路102。另外，处理器111使用上述算法来分析输入视频数据以选择适合于全局调光、局部调光和背光驱动的增益值，根据所选择的增益值来选择背光调光值，然后利用所选择的增益值来调制像素数据R’、G’和B’。从处理器111生成的背光调光数据(DIM)将被发送到背光驱动电路108。
当开启电源时，内置存储器112恢复软件程序和存储在非易失性存储器107中的软件程序所需要的各种参数，并将所保存的数据发送到处理器111。内置存储器112可以是诸如SDRAM(同步动态随机存取存储器)的非易失性存储器。存储控制器114根据主时钟MCLK来控制内置存储器112的读取和写入操作。
定时控制信号生成器113生成控制信号来控制驱动电路102和103的操作定时。总线控制器115将RGB数据总线选择地连接到处理器111、内置存储器112、接口接收器116和接口发送器117。
接口接收器116从主计算机104接收数据R、G和B以及定时信号。接口接收器116可以是LVDS接口接收电路或TMDS接口接收电路。接口发送器117向数据驱动电路102发送经处理器111调制的数据R’、G’和B’。接口发送器可以是小型LVDS发送电路。
定时控制器101还包括频率乘法器(未示出)，用于将主时钟MCLK的频率与整数i(i大于或等于2)相乘。
内置存储器112、存储控制器114、定时控制信号生成器113、总线控制器115、接口接收器116和接口发送器117基于从主计算机104接收的主时钟MCLK或者基于通过由频率乘法器对主时钟MCLK进行乘法所生成的时钟来进行操作。处理器111通过不基于硬件时钟操作的软件方法来执行算法。
当LCD板100的板特性或驱动方法改变时，需要修改算法或者将新算法添加到定时控制器101。为了更新算法，ROM写入器经由用户接口连接到非易失性存储器107，然后可以修改存储在非易失性存储器107中的算法或将新算法添加到非易失性存储器107。另选地，通过分别将主计算机104和定时控制器101设置为主设备和从设备，并通过使用主计算机104，可以修改算法或将新算法添加到定时控制器101的处理器111。
尽管已经参照附图详细地描述了本发明的实施方式，但本领域技术人员将理解，在不改变本发明的技术精神或实质特征的情况下，可以按照其它具体形式来实现本发明。因此，应该指出，上述实施方式全都只是示例性的，而不应当被理解为用来对本发明进行限制。本发明的范围由所附的权利要求限定，而不是由本发明的详细描述来限定。在本权利要求的含义和范围内做出的全部改变和修改或其等同物应该被理解为落入本发明的范围内。
本申请要求2009年12月17日提交的韩国专利申请No.10-2009-0126015的优先权，就各方面而言，以引用的方式将其并入本文，如同在此进行了完整阐述一样。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶显示板，其包括彼此交叉的多个数据线和多个选通线；
背光单元，其向所述液晶显示板照射背光；
背光驱动电路，该背光驱动电路根据背光调光数据来开启和关闭所述背光单元的光源；
数据驱动电路，其将数字视频数据转换为正数据电压和负数据电压，并将所述正数据电压和负数据电压提供给所述多个数据线；
选通驱动电路，其顺序地将选通脉冲提供给所述多个选通线；以及
定时控制器，其包括处理器和定时控制信号生成器，该处理器被配置为执行用于对将要提供给所述数据驱动电路的数字视频数据进行调制并选择所述背光调光数据的软件，该定时控制信号生成器被配置为生成定时控制信号以控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路的操作定时。
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主计算机，该主计算机被配置为将所述数字视频数据和外部定时控制信号提供给所述定时控制器。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述定时控制信号生成器利用所述外部定时控制信号来生成控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路的操作定时的定时控制信号。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述处理器的操作与所述外部定时控制信号无关。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述处理器包括微控制单元MCU和数字信号处理器DSP中的至少一个。
6.根据权利要求3所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括非易失性存储器，所述非易失性存储器被配置为存储所述软件、所述软件所需要的参数以及所述定时控制信号的脉冲信息。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，所述定时控制器还包括：
内置存储器，当开启电源时该内置存储器从所述非易失性存储器恢复数据；
存储控制器，其被配置为控制所述内置存储器的读取和写入操作；
接口接收电路，其被配置为从所述主计算机接收所述数字视频数据和所述外部定时控制信号；
接口发送电路，其被配置为向所述数据驱动电路发送经所述处理器调制的所述数字视频数据；以及
总线控制器，其被配置为将供应有从所述接口接收电路接收的数字视频数据的RGB数据总线连接到所述处理器、所述内置存储器和所述接口发送电路。
8.一种用于更新液晶显示装置的软件的方法，该液晶显示装置包括：液晶显示板，其包括彼此交叉的多个数据线和多个选通线；背光单元，其向所述液晶显示板照射背光；背光驱动电路，其根据背光调光数据来开启和关闭所述背光单元的光源；数据驱动电路，其将数字视频数据转换为正数据电压和负数据电压，并将所述正数据电压和负数据电压提供给所述多个数据线；以及选通驱动电路，其顺序地将选通脉冲提供给所述多个选通线，所述用于更新液晶显示装置的软件的方法包括以下步骤：
将处理器嵌入定时控制器，该处理器被配置为执行用于对将要提供给所述数据驱动电路的数字视频数据进行调制并选择所述背光调光数据的软件，该定时控制器被配置为控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路的操作定时；以及
使用以下方法中的至少一种方法来更新所述软件：将ROM写入器连接到非易失性存储器，该非易失性存储器连接到所述定时控制器；将所述定时控制器设置为从设备，并且将连接到所述定时控制器的主计算机设置为主设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述处理器的操作与外部定时控制信号无关。
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