CN1982964A - 液晶显示器及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器(“LCD”)，包括：液晶面板组件，包括多个像素，每个像素均具有第一和第二子像素；图像信号转换器，将具有第一比特数的输入图像信号转换为具有小于第一比特数的第二比特数的第一预信号和第二预信号，以及将具有第一比特数的第一预信号转换为具有第二比特数的第一输出图像信号，将第二预信号转换为具有第二比特数的第二输出图像信号；数据驱动器，用于将对应于第一和第二输出图像信号中每一个的数据电压分别施加给第一和第二子像素。

Description

液晶显示器及其方法
本申请要求于2005年12月14日提交的韩国专利申请第10-2005-0123129号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及液晶显示器(“LCD”)及其方法。更具体地，本发明涉及具有改善的颜色再现性的LCD及其方法。
背景技术
液晶显示器(“LCD”)是最广泛使用的平板显示器之一。LCD包括一对面板(包括像素电极和共电极)，以及设置在面板之间并具有介电各向异性的液晶(“LC”)层。LCD通过向电极施加电压来在LC层中生成电场，并通过控制电场强度以改变入射到LC层上的透光率来获得期望图像。
LCD还包括连接至每个像素电极的开关元件以及多条诸如栅极线和数据线的信号线，以向像素电极施加电压，从而控制开关元件。
从外部图形源将诸如红色、绿色、或蓝色的图像信号输入至LCD。LCD的信号控制器适当地处理图像信号，并将处理后的图像信号提供给由集成电路(“IC”)形成的数据驱动器。数据驱动器选择对应于所施加的图像信号的模拟灰度电压，并将所选的模拟灰度电压施加到液晶显示面板组件。
一般来说，优选地，输入至信号控制器的图像信号的比特数等于将由数据驱动器处理的比特数。实际上，可以使用低处理数据驱动器以降低LCD的制造成本。例如，在将被施加到信号控制器的图像信号为10bit的情况下，可以使用诸如处理8bit图像信号的数据驱动器的低处理数据驱动器以降低制造成本，这是因为处理10bit图像信号的数据驱动器相对较贵。
也就是说，为了通过处理较少比特数的数据驱动器来表示具有较大比特数的颜色，已经使用了用于增加情况(case)数的方法或者通过空间上组合几个像素来临时组合几个帧单元并表示其中心点，由此牺牲分辨率的方法。然而，该方法具有诸如低分辨率以及由于闪烁而导致清晰度降低的问题。
发明内容
因此，本发明提供了一种液晶显示器(“LCD”)及其方法，以通过增加代表色(representative color)的数量来改善显示装置的颜色再现性，而不降低清晰度，同时不改变显示装置的驱动器。
根据本发明的示例性实施例，LCD包括：液晶(“LC”)面板组件，包括多个像素，每个像素都具有第一和第二子像素；图像信号转换器，用于将具有第一比特数的输入图像信号分为具有小于第一比特数的第二比特数的第一预信号和第二预信号，并且将第一预信号转换为具有第二比特数的第一输出图像信号，以及将第二预信号转换为具有第二比特数的第二输出图像信号；以及数据驱动器，用于将对应于第一和第二输出图像信号的数据电压分别施加到第一和第二子像素。
第一输出图像信号可对应于施加给第一子像素的数据电压，以及第二输出图像信号可对应于施加给第二子像素的数据电压。
第一输出图像信号可为与第一校正值相加的第一预信号，以及第二输出图像信号可为与第二校正值相加的第二预信号。
图像信号转换器可包括分别存储第一和第二预信号的第一和第二查找表，以及分别存储第一和第二校正值的第三和第四查找表。可选地，图像信号转换器可包括分别存储第一和第二输出图像信号的第一和第二查找表。
施加给第一子像素的数据电压与施加给第二子像素的数据电压可彼此不同。此外，第一子像素的面积和第二子像素的面积可彼此不同，以及第一子像素的面积可小于第二子像素的面积，以及施加给第一子像素的数据电压可高于施加给第二子像素的数据电压。例如，第一和第二子像素的面积比可在1∶1.8至1∶2的范围内。
第一和第二子像素可接收从信号图像信息获得的不同的数据电压。
第一子像素可具有第一子像素电极，以及第二子像素可具有第二子像素电极。在这种情况下，LCD还可包括连接至第一子像素电极的第一薄膜晶体管(“TFT”)、连接至第二子像素电极的第二TFT、连接至第一TFT的第一信号线、连接至第二TFT的第二信号线、以及连接至第一和第二TFT同时与第一信号线和第二信号线交叉的第三信号线。
第一和第二TFT可分别响应于第一和第二信号线的信号而导通，并传送来自第三信号线的信号。
第一和第二TFT可响应于第三信号线的信号而导通，并传送第一和第二信号线的信号。
LCD还可包括控制数据驱动器的信号控制器，并且信号控制器可包括图像信号转换器。
根据本发明的其它示例性实施例，提供了一种改善显示装置颜色再现性的方法，其中，显示装置包括处理比施加给显示装置信号控制器的图像信号更低比特的图像信号的数据驱动器。该方法包括：提供具有第一比特数的输入图像信号；将输入图像信号分为具有小于第一比特数的第二比特数的第一和第二预信号；分别对第一和第二预信号应用校正值，以形成第一和第二输出图像信号；以及将第一和第二输出图像信号施加给数据驱动器。
将输入图像信号分为第一和第二预信号可包括删除输入图像信号的所选较低比特数，并且该方法还可包括分别将第一和第二预信号存储在第一和第二查找表中。
对第一和第二预信号应用校正值可包括分别将第一和第二校正值增加至第一和第二预信号，其中，第一和第二校正值基于第一比特数。
第一和第二预信号可存储在第一和第二查找表中，以及第一和第二校正值可分别存储在第三和第四查找表中，并且该方法还可包括分别将第一和第二预信号以及第一和第二校正值提供给第一和第二加法器。
该方法还可包括将来自数据驱动器的数据电压施加给显示装置像素的第一和第二子像素，数据电压分别对应于第一和第二输出图像信号。
根据本发明的其它示例性实施例，提供了一种改善显示装置颜色再现性的方法，其中，显示装置包括处理比施加给显示装置信号控制器的图像信号更低比特的图像信号的数据驱动器。该方法包括：提供具有第一比特数的输入图像信号；将输入图像信号分为具有小于第一比特数的第二比特数的第一和第二输出信号，考虑校正值来生成第一和第二输出信号；以及将第一和第二输出图像信号施加给数据驱动器。该方法还可包括在将第一和第二输出图像信号施加给数据驱动器之前将第一和第二输出信号存储在第一和第二查找表中。
附图说明
通过进一步参照附图描述本发明的示例性实施例，本发明将变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的示例性液晶显示器(“LCD”)的框图；
图2是根据本发明示例性实施例的LCD的两个示例性子像素的等效电路图；
图3是根据本发明示例性实施例的示例性液晶面板组件的示例性像素的等效电路图；
图4是根据本发明示例性实施例的示例性液晶面板组件的布局图；
图5和图6是分别沿线V-V和VI-VI截取的图4中所示示例性液晶面板组件的截面图；
图7是示出在示例性LCD的第一和第二示例性子像素中亮度对灰度的曲线图；
图8是示出在示例性LCD中示例性图像信号变化的图表；
图9A是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性图像信号转换器的框图；
图9B是根据本发明另一示例性实施例的示例性LCD的示例性图像信号转换器的框图；
图10是根据本发明示例性实施例的用于存储示例性LCD的校正值的示例性查找表的视图；以及
图11是根据本发明另一示例性实施例的示例性LCD组件的示例性像素的等效电路图。
具体实施方式
下面将参照附图来更全面地描述本发明，其中，附图中示出了本发明的优选实施例。本领域的技术人员应该明白，所描述的实施例可以以不同的方式进行修改，而不背离本发明的精神或范围。
在附图中，为了清楚起见，扩大了层、膜、面板、区域等的厚度。通篇中相同的参考标号表示相同的元件。应当理解，当提到诸如层、膜、区域、或基板的元件“位于”另一元件时，其可直接位于其它元件上，或者也可以存在插入元件。相反，当提到元件“直接位于”另一元件上时，不存在插入元件。如文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的所列术语的任意和所有结合。
应当理解，尽管在此可能使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、部件、区域、层、和/或部，但是这些元件、部件、区域、层、和/或部并不局限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层、或部与另一个区域、层、或部相区分。因此，在不背离本发明宗旨的情况下，下文所述的第一元件、部件、区域、层、或部可以称为第二元件、部件、区域、层、或部。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例而不是限制本发明。正如在此使用的，单数形式的“一个”、“这个”也包括复数形式，除非文中另有其它明确指示。应当进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，是指存在所声称的特征、区域、整数、步骤、操作、元件、和/或部件，但是并不排除还存在或附加一个或多个其它的特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合。
为了便于说明，在此可能使用诸如“在...之下”、“在...下面”、“下面的”、“在...上面”、以及“上面的”等空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应当理解，除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括所使用或操作的装置的不同方位。例如，如果翻转图中的装置，则被描述为在其他元件或特征“下面”或“之下”的元件将被定位为在其他元件或特征的“上面”。因此，示例性术语“在...下面”可以包括在上面和在下面的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在此所描述的空间关系可相应地进行解释。
除非特别限定，在此所使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的意思相同的解释。还应进一步理解，诸如在通用字典中所定义的术语应该被解释为与其在相关技术上下文中的意思相一致，并且除非在此进行特别限定，不应理想化的或过于正式的对其进行解释。
将通过参照附图详细描述根据本发明示例性实施例的液晶显示器(“LCD”)。
参照图1和图2，示出了根据本发明示例性实施例的LCD。
图1是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的框图，以及图2是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性像素的等效电路图。
如图1所示，根据本发明示例性实施例的LCD包括液晶(“LC”)面板组件300、栅极驱动器400、连接至LC面板组件300的数据驱动器500、连接至数据驱动器500的灰度电压发生器800、以及用于控制上述元件的信号控制器600。
从等效电路来看，LC面板组件300包括连接至多条信号线G1至Gn以及D1至Dm并呈矩阵排列的多个像素PX。从图2中所示结构来看，LC面板组件300包括彼此面对的下面板100和上面板200，以及置于其间的液晶层3。
信号线G1至Gn以及D1至Dm包括用于传送选通信号(也叫扫描信号)的多条栅极线G1至Gn以及用于传送数据信号的多条数据线D1至Dm。栅极线G1至Gn在行方向(即，第一方向)上延伸，并且彼此平行。数据线D1至Dm在列方向(即，第二方向)上延伸，并且彼此平行。第一方向可基本垂直于第二方向。
每个像素PX均包括一对子像素，并且每个子像素均包括LC电容器Clca和Clcb。两个子像素中的至少一个包括连接至栅极线、数据线、以及LC电容器Clca和Clcb的开关元件(未示出)。
LC电容器Clca/Clcb包括作为两端的子像素电极PEa/PEb以及设置在上面板200上的共电极CE。设置在共电极CE和子像素电极PEa/PEb之间的液晶层3作为介电材料。子像素电极PEa和PEb彼此隔开，并形成像素电极PE。共电极CE形成在整个上面板200上，或基本形成在整个上面板200上，并被提供有共电压Vcom。LC层3具有负的介电各向异性，并且可定向LC层3中的LC分子，使得在不存在电场时LC分子的长轴垂直于面板100和200的表面。
对于彩色显示，每个像素PX特别地显示(represent)颜色组中(例如，原色)的一个(空间划分)，或者每个像素PX通过时间周期可选地显示颜色(时间划分)。结果，通过颜色的空间和时间综合来显示期望的颜色。颜色组的实例包括红色、绿色、或蓝色。图2示出了空间划分的实例。在图2中，每个像素PX均包括用于在上面板200的区域上显示颜色组中一种颜色的滤色器CF。可选地，滤色器CF可形成在下面板100的子像素电极PEa和Peb之上或之下。
如稍后参照图5所描述的，一对偏振器附着至面板100和200的至少一个。偏振器的偏振轴可彼此垂直。在LCD为反射型LCD的情况下，可省略两个偏振器中的一个。在偏振器为交叉偏振器(crossed polarizer)的情况下，当没有电场时，偏振器切断输入至液晶层3的光。
再次参照图1，灰度电压发生器800生成与像素PX的透射率相关的多个灰度电压。然而，灰度电压发生器800可仅生成给定数目的灰度电压(称为基准灰度电压)，而不是生成所有灰度电压。
栅极驱动器400连接至LC面板组件300的栅极线G1至Gn，并向栅极线G1至Gn施加由栅极导通电压Von和栅极截至电压Voff组成的选通信号。
数据驱动器500连接至LC面板组件300的数据线D1至Dm，从灰度电压发生器800中选择灰度电压，并将所选的灰度电压作为数据信号施加给数据线D1至Dm。在灰度电压发生器800提供预定数量的基准灰度电压而不是所有灰度电压的情况下，数据驱动器500划分基准灰度电压，生成所有灰度的灰度电压，并在所生成的灰度电压中选择数据信号。
信号控制器600包括图像信号转换器610(下面参照图9A和图9B进行进一步描述)，并控制栅极驱动器400或数据驱动器500。图像信号转换器610将具有预定比特数的图像信号转换为具有不同比特数(例如，较小的比特数)的图像信号。
驱动装置400、500、600、和800中的每个都可直接安装在LC面板组件300上，作为至少一个集成电路(“IC”)芯片。每个驱动装置也可安装在柔性印刷电路(“FPC”)膜(未示出)上，且以带载封装(“TCP”)的形式粘附至LC面板组件300，或安装在附加印刷电路板(“PCB”)(未示出)。可选地，驱动装置400、500、600、和800可与信号线G1至Gn和D1至Dm以及薄膜晶体管(“TFT”)开关元件Q一起集成在LC面板组件300中。进一步可选地，驱动装置400、500、600、和800可集成为单芯片，以及在这种情况下，至少一个或至少一个形成它们的电路可位于单芯片的外部。
参照图1至图6，详细示出了LC面板组件的示例性结构。
图3是根据本发明示例性实施例的LC面板组件的示例性像素的等效电路图。
参照图3，根据本发明示例性实施例的LC面板组件包括：信号线，具有多条栅极线对GLa和GLb、多条数据线DL、以及多条存储电极线SL；以及多个连接至信号线的像素PX。
每个像素PX均具有一对子像素PXa和PXb。每个子像素PXa/PXb都具有连接至相应的栅极线GLa/GLb以及数据线DL的开关元件Qa/Qb、连接至开关元件Qa/Qb的LC电容器Clca/Clcb、以及连接至开关元件Qa/Qb和存储电极线SL的存储电容器Csta/Cstb。
每个开关元件Qa/Qb均是诸如薄膜晶体管(“TFT”)的三端元件，其设置在下面板100上，并具有连接至栅极线GLa/GLb的控制端(例如，栅电极)、连接至数据线DL的输入端(例如，源电极)、以及连接至LC电容器Clca/Clcb以及存储电容器Csta/Cstb的输出端(例如，漏电极)。
存储电容器Csta/Cstb作为LC电容器Clca/Clcb的辅助件，并通过使存储电极线SL和下面板100的像素电极PE在其间有绝缘体的情况下重叠来形成。将诸如共电压Vcom的预定电压施加给存储线SL。可选地，可通过使子像素电极PEa和PEb以及在先栅极线在其间有绝缘体的情况下重叠来形成存储电容器Csta和Cstb。
由于以上描述了LC电容器Clca和Clcb，所以将省略其详细描述。
在包括LC面板组件的LCD中，信号控制器600接收用于单个像素PX的输入图像信号R、G、或B，并将输入图像信号转换为具有期望比特数以及对应于两个子像素PXa和PXb的输出图像信号DAT，并传送将被提供给数据驱动器500的输出图像信号DAT。此外，灰度电压发生器800生成用于两个子像素PXa和PXb的单独组(separate group)的灰度电压。通过灰度电压发生器800可选地将两组灰度电压提供给数据驱动器500，或通过数据驱动器500可选地选择，使得两个子像素PXa和PXb被提供有不同的电压。此时，优选地，确定经过转换的输出图像信号值以及每组中的灰度电压值，使得两个子像素PXa和PXb的伽马曲线的合成从正面看接近基准伽马曲线。例如，从正面看的合成伽马曲线与从正面看的最适当的基准伽马曲线一致，以及从侧面看的合成伽马曲线与从正面看的基准伽马曲线最相似。
参照图3至图6，在图3中详细示出LC面板组件的实例。
图4是根据本发明示例性实施例的示例性LC面板组件的布局图。图5和图6分别是沿线V-V和VI-VI截取的图4中所示示例性LC面板组件的截面图。
参照图4至图6，根据本发明示例性实施例的LC面板组件示例性地包括彼此面对的下面板100和上面板200，以及设置在面板100和200之间的LC层3。
如下示出下面板100。
在由例如透明玻璃或塑料制成的绝缘基板110上形成具有多对第一和第二栅极线121a和121b以及多条存储电极线131的多个栅极导体。
第一和第二栅极线121a和121b传送选通信号并在横向延伸。第一栅极线121a位于第二栅极线121b的上面。
第一栅极线121a具有放大的端部129a，用于与向下突出的多个第一栅电极124a、另一层、或栅极驱动器400接触。第二栅极线121b具有放大的端部129b，用于与向上突出的多个第二栅电极124b、另一层、或栅极驱动器400接触。在栅极驱动器400集成在基板110中的情况下，栅极线121a和121b可延伸并直接连接至栅极驱动器400。
存储电极线131被提供有诸如共电压Vcom的预定电压，并在横向延伸。每条存储电极线131均设置在第一栅极线121a和第二栅极线121b之间。每条存储电极线131向上或向下延伸，或者同时向上和向下延伸，并进一步具有延伸的存储电极137，或可具有用于每个像素的存储电极对。存储电极137和存储电极线131的形状和布置可以不同。
栅极导体121a、121b、和131可由铝基金属(例如，铝(Al)或铝合金)、银基金属(例如，银(Ag)或银合金)、铜基金属(例如，铜(Cu)或铜合金)、钼基金属(例如，钼(Mo)或钼合金)、铬(Cr)、钽(Ta)、或钛(Ti)形成。可选地，栅极导体121a、121b、和131可具有由物理特性彼此不同的两个导电层(未示出)组成的多层结构。一个导电层可由低电阻率的金属形成，以减小信号延迟或压降，例如，铝基金属、银基金属、或铜基金属。另一导电层可由相对于另一材料(例如，铟锡氧化物(“ITO”)和铟锌氧化物(“IZO”))具有极好物理、化学、或电接触特性的金属形成。例子有钼基金属、铬、钽、或钛。两个导电层的示例性组合包括下部铝(合金)层和上部钼(合金)层的组合。虽然描述了特定的实例，但是栅极导体121a、121b、和131可由许多其它金属或导体形成。
栅极导体121a、121b、和131的侧面相对于基板110的表面倾斜，并且倾斜角可为大约30°至大约80°。
在栅极导体121a、121b、和131上以及基板110的露出部分上形成由硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)形成的栅极绝缘层140。
在栅极绝缘层140上形成由氢化非晶硅(“a-Si”)或多晶硅形成的多个第一和第二半导体岛154a和154b。第一和第二半导体154a和154b分别设置在第一和第二栅电极124a和124b上。
在每个第一半导体154a上形成一对欧姆接触岛构件163a和165a。在每个第二半导体154b上形成另一对欧姆接触岛构件(未示出)。欧姆接触构件163a和165a以及另一对欧姆接触岛构件可由诸如n+氢化a-Si(以高浓度掺杂诸如磷的n型杂质)或硅化物的材料形成。
半导体154a和154b以及欧姆接触构件163a和165a的侧面相对于基板110的表面倾斜，并且倾斜角为大约30°至大约80°。
在欧姆接触构件163a和165a以及栅极绝缘层140上，形成具有多条数据线171以及多对第一和第二漏电极175a和175b的数据导体。
数据线171传送数据信号并在纵向延伸，同时与栅极线121a和121b以及存储电极线131交叉。数据线171的纵向可基本垂直于栅极线121a和121b的横向。每条数据线171均具有放大的端部179，用于与多对第一和第二源电极173a和173b(每个均朝向第一和第二栅电极124a和124b延伸)、另一层、或数据驱动器500接触。在数据驱动器500集成在基板110中的情况下，数据线171可延伸并直接连接至数据驱动器500。
第一和第二漏电极175a和175b彼此分离，同时，它们均与数据线171分离。第一/第二漏电极175a/175b面向第一/第二源电极173a/173b，第一/第二栅电极124a/124b在它们之间，并具有一个放大的端部177a/177b，而其它端部具有平板形状。第一漏电极175a的放大端部177a具有比第二漏电极175b的放大端部177b更大的面积。放大的端部177a和177b分别与存储电极137重叠，或分别与用于像素的存储电极对中的存储电极重叠。具有平板形状的另一端部部分地环绕有弯曲的第一和第二源电极173a和173b。
第一/第二栅电极124a/124b、第一/第二源电极173a/173b、和第一/第二漏电极175a/175b与第一/第二半导体154a/154b一起形成第一/第二TFT Qa/Qb。第一/第二TFT Qa/Qb具有形成在第一/第二半导体154a/154b上的沟道，其中，第一/第二半导体154a/154b设置在第一/第二源电极173a/173b以及第一/第二漏电极175a/175b之间。第一/第二TFT Qa/Qb可位于数据线171的右侧上。
数据导体171、175a、和175b可由诸如钼、铬、钽、钛、或其合金的难熔金属形成。数据导体171、175a、和175b可具有多层结构，其具有难熔金属层(未示出)以及低电阻率导电层(未示出)。示例性多层结构可包括具有下部铬或钼(合金)层和上部铝(合金)层的双层，以及具有下部钼(合金)层、中间铝(合金)层、以及上部钼(合金)层的三层。虽然描述了特定实例，但数据导体171、175a、和175b可由其它金属或导体形成。
数据导体171、175a、和175b的侧面可相对于基板110的表面倾斜。并且倾斜角可为大约30°至大约80°。
欧姆接触构件163a和165a仅设置在半导体154a和154b(设置在欧姆接触构件163a和165a的下面)以及数据导体171、175a、和175b(设置在欧姆接触构件163a和165a的上面)之间，并减小它们之间的接触阻抗。半导体154a和154b具有露出的部分，例如，在源电极173a和173b以及漏电极175a和175b之间的露出部分，以及没有被数据导体171、175a、和175b覆盖的露出部分。
在数据导体171、175a、和175b、半导体154a和154b的露出部分、以及栅极绝缘层140的露出部分上形成钝化层180。钝化层180可由无机绝缘材料或有机绝缘材料形成，并可为平面。有机绝缘材料可具有感光性。例如，有机绝缘材料的介电常数可为大约4.0或更小。可选地，钝化层180可具有双层结构，其具有下部无机层和上部有机层，以保持有机层极好的绝缘特性，以及防止损坏半导体154a和154b的露出部分。
穿过钝化层180形成多个接触孔182、185a、和185b，用于分别露出数据线171的端部179、以及漏电极175a和175b的放大端部177a和177b。穿过钝化层180和栅极绝缘层140形成用于露出栅极线121a和121b的端部129a和129b的多个接触孔181a和181b。
在钝化层180上形成多个像素电极191以及多个接触辅助构件81a、81b、和82。像素电极191以及接触辅助构件81a、81b、和82可由诸如ITO或IZO的透明导电材料形成，或者由诸如铝、银、铬、或其合金的反射材料形成。
每个像素电极191均具有彼此分离的第一和第二子像素电极191a和191b。第一和第二子像素电极191a和191b具有不同的面积。第一和第二子像素电极191a和191b的面积比可大约为1∶1.8至1∶2。
第一子像素电极191a具有基本平行于数据线171的垂直面，以及相对于栅极线121形成倾斜角的一对曲面(curved side)。第一子像素电极191a具有人字形。一对曲面具有：左凹面，与栅极线121a接触同时相对于栅极线121a形成锐角；以及右凸面，与水平面接触同时相对于水平面形成钝角。第一子像素电极191a的曲面相对于栅极线121a倾斜约45°的角。曲面对的边缘被斜切(chamfer，削切)。第一子像素电极191a相对于存储电极线131对称地反转，其中，存储电极线131穿过像素电极191的中心并将像素电极191划分成两部分。
第二子像素电极191b在行向上与第一子像素电极191a相邻。第一子像素电极191a嵌入第二子像素电极191b内，但与第二子像素电极191b隔开。第二子像素电极191b具有基本平行于栅极线121或数据线171的四个主边缘(major edge)。第二子像素电极191b的左边缘被斜切。像素电极191的斜削边相对于栅极线121倾斜约45°的角。第二子像素电极191b具有在与第一子像素电极191a相邻的侧面上形成并基本平行于第一子像素电极191a弯曲部的弯曲部。
第二子像素电极191b具有第一上切口(cutout)91a、第一下切口91b、第二上切口92a、以及第二下切口92b，并且通过切口91a至92b被分成多个区域。切口91a至92b相对于对分像素电极191的存储电极线131对称地反转。
下和上切口91a至92b倾斜并从像素电极191的左侧延伸至像素电极191的右侧，并且分别位于存储电极线131的下部和上部。下和上切口92a和92b相对于栅极线121以约45°的角倾斜，并在垂直方向上延伸。
第二子像素电极191b的下部通过第一和第二下切口91b和92b被分为三个区域，以及第二子像素电极191b的上部通过第一和第二上切口91a和92a被分为三个区域。划分的区域数目或切口的数目可取决于设计因素，例如，像素电极191的尺寸、像素电极191水平面和垂直面的长度比、或LC层3的类型或特性。
第一子像素电极191a通过接触孔185a连接至第一漏电极175a的放大部177a，以及第二子像素电极191b通过接触孔185b连接至第二漏电极175b的放大部177b。第一子像素电极191a和第二子像素电极191b分别接收来自漏电极175a和175b的数据电压。施加有数据电压的第一子像素电极191a与施加有共电压的共电极面板200的共电极270一起形成电场，从而确定设置在两个电极191a和270之间的LC层3的LC分子的方向。根据LC分子的确定方向，改变穿过LC层3的光的偏振。像素电极191和共电极270形成电容器，并且即使在TFT截止的情况下也能维持所施加的电压。像素电极191和共电极270也被称为场生成电极。
第二子像素电极191b以及连接至第二子像素电极191b的第二漏电极175b与存储电极137重叠，且栅极绝缘层140设置在它们之间，并且形成存储电容器Cst。存储电容器Cst加强了LC电容器Clca/Clcb的电压存储能力。
接触辅助构件81a、81b、和82分别通过接触孔181a、181b、和182连接至栅极线121a、121b的端部129a、129b以及数据线171的端部179。接触辅助构件81a、81b、和82保护并补偿栅极线和数据线121a、121b和171的端部129a、129b、和179与外部装置之间的接触。
接下来，将描述上面板200。
在由例如透明玻璃或塑料形成的绝缘基板210上形成阻光构件220。阻光构件220可具有对应于每个像素电极191曲面的弯曲部(未示出)以及对应于每个TFT的四边形部(未示出)。阻光构件220防止像素电极191之间的漏光，并限定面向每个像素电极191的开口。
在基板210和阻光构件220上形成多个滤色器230。滤色器230主要位于由阻光构件220环绕的区域中，并且它们可通过沿着像素电极191的阵列延伸而变长。每个滤色器230可显示诸如红色、绿色、和蓝色的三种颜色中的一种。
在滤色器230和阻光构件220上形成保护层250。保护层250可由有机绝缘材料形成，并且其防止露出滤色器230，以及提供平坦表面。在可选实施例中，可省略保护层250。
在保护层250上形成共电极270。共电极270由诸如ITO或IZO的透明导体形成，并具有多个切口71至73b。
一组切口71、72a、72b、73a、和73b面向一个像素电极191，并且包括第一切口71、第一上切口72a、第一下切口72b、第二上切口73a、以及第二下切口73b。在像素电极191的相邻切口91a至92b之间、像素电极191的相邻切口91a至91b之间、或第一和第二子像素电极191a和191b之间的位置处，在共电极270上设置切口71至73b中的每个。切口71至73b中的每个均具有至少一个基本平行于像素电极191的切口91a至92b延伸的倾斜部。每个倾斜部均具有至少一个凹槽(scooped notch)。切口71至73b相对于存储电极线131对称地反转。
切口71至73b的数目可根据设计因素而不同。阻光构件220可与切口71至73b重叠，并防止相邻于切口71至73b的漏光。
分别在面板100和200内侧上形成与LC层3相邻的定向层11和21。定向层11和21可包括垂直定向层。
偏振器12和22分别安装在面板100和200的外侧上。两个偏振器12和22的偏振轴彼此垂直，并相对于子像素电极191a和191b的斜边以约45°的角倾斜。当LCD是反射型LCD时，可省略两个偏振器中的一个。
LCD可包括用于向偏振器12和22、相位延迟层、面板100和200、以及LC层3提供光的背光单元(未示出)。
LC层3具有负的介电各向异性。LC层3的LC分子被配置为使得当不存在电场时LC分子的纵轴垂直于两个面板100、200的表面。
切口71至73b可由突起(未示出)或凹陷(未示出)代替。突起可由有机材料或无机材料形成，并可设置在场生成电极191和270的上面或下面。
参照图1至图6，示出LCD的操作。
信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号R、G、和B以及用于控制图像信号R、G、和B显示的输入控制信号。输入图像信号R、G、和B具有用于每个像素PX的亮度信息。亮度具有预定的灰度数，例如，1024(210)、256(28)、或64(26)。例如，输入控制信号具有垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK、或数据使能信号DE。
信号控制器600根据LC面板组件300和数据驱动器500的操作条件，基于输入控制信号和输入图像信号R、G、和B来处理输入图像信号R、G、和B，生成栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，并将栅极控制信号CONT1施加给栅极驱动器400，将数据控制信号CONT2和经过处理的图像信号DAT施加给数据驱动器500。输出图像信号DAT是数字信号并具有预定的数值(灰度)。
信号控制器600的信号处理包括图像信号转换器610(将在下面进一步描述)，通过图像信号转换器610将具有预定比特数的输入图像信号R、G、和B转换为具有不同于预定比特数的比特数的输出图像信号DAT。例如，图像信号转换器610将10bit的输入图像信号转换为8bit的输出图像信号DAT。
下面，将描述图像信号转换器610的信号转换。
栅极控制信号CONT1具有用于表示扫描开始的扫描开始信号STV，以及至少一个用于控制栅极导通电压Von输出周期的时钟信号。栅极控制信号CONT1还可包括用于限制栅极导通电压Von持续时间的输出使能信号OE。
数据控制信号CONT2包括用于表示相对于像素PX束(bundle)开始传送图像数据的水平同步开始信号STH、用于将数据信号Vd施加给LC面板组件300的加载信号LOAD、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可包括用于相对于共电压Vcom转换数据信号Vd的电压极性(下文中，相对于共电压的数据信号的电压极性简称为“数据信号极性”)的转换信号RVS。
响应于信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500接收对应于像素PX束的数字图像信号DAT，选择对应于每个数字图像信号DAT的灰度电压，将数字图像信号DAT转换为模拟数据信号，以及将模拟数据信号施加给相应的一条数据线171。
响应于信号控制器600的栅极控制信号CONT1，栅极驱动器400将栅极导通电压Von施加给栅极线121a和121b，并使连接至栅极线121a和121b的开关元件Qa和Qb导通。然后，将施加给数据线171的数据信号Vd通过导通的开关元件Qa和Qb施加给相应的子像素PXa和PXb。
结果，在LC电容器Clca和Clcb的两端形成电势差，以及在LC层3上形成基本垂直于面板100和200表面的主(primary)电场。响应于该电场，LC层3的LC分子的纵轴被倾斜以垂直于电场方向，并且LC层3的输入光的偏振变化根据LC分子的倾斜角而改变。偏振变化表现为通过偏振器的透射率的变化，由此LCD显示图像。
LC分子的倾斜角取决于电场强度。由于两个LC电容器Clca和Clcb的电压不同，所以LC分子的倾斜角不同，并且两个子像素的亮度不同。因此，如果适当地控制第一和第二LC电容器Clca和Clcb的电压，则从侧面看的图像与从前面看的图像最接近。具体地，侧伽马曲线与前伽马曲线最接近，由此改善了侧可视性。
如果其上施加有高电压的第一子像素电极191a的面积小于第二子像素电极191b的面积，则侧伽马曲线几乎与前伽马曲线一致。具体地，当第一和第二子像素电极191a和191b的面积比为大约1∶1.8至1∶2时，侧伽马曲线实际上与前伽马曲线一致，并且进一步改善了侧可视性。
LC分子倾斜的方向主要通过由场生成电极191和270的切口71至73b和91至92b以及子像素电极191a和191b的侧面造成的主电场失真所产生的水平元件来确定。主电场的水平元件基本垂直于切口71至73b和91至92b的侧面以及子像素电极191a和191b的侧面。
子像素电极191a和191b通过切口71至73b和91a至92b被分为多个子区域。每个子区域均具有通过切口71至73b和91a至92b的弯曲部以及子像素电极191a和191b的曲面限定的两个主边缘。位于每个子区域上的LC分子通常垂直地倾向主边缘，由此倾斜方向有四个。因此，当LC分子的倾斜方向变化时，LCD的基准视角变得更大。
进一步通过子像素电极191a和191b之间的电压差生成的次(secondary)电场具有垂直于子区域主边缘的方向。因此，次电场的方向与主电场水平元件的方向相同。子像素电极191a和191b之间的次电场增强了LC分子倾斜方向的确定性。
以等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE一个周期的1水平周期(“1H”)为单位来重复上述处理，以及所有像素PX接收数据信号以显示帧图像。
在完成一帧之后，下一帧开始。控制将被施加给数据驱动器500的转换信号RVS，使得施加给每个像素PX的数据信号具有与施加给前一帧像素的数据信号的极性相反的极性(“帧反转”)。在一帧内，经过数据线171的数据信号可根据反转信号RVS的特性来改变其极性(例如，行反转或点反转)，或者施加给像素PX束的数据信号可具有不同的极性(例如，列反转或点反转)。
参照图7至图10，示出了根据本发明示例性实施例的示例性LCD的信号处理。
参照图7和图8，示出了根据本发明示例性实施例的用于转换图像信号的示例性方法。
图7是示出第一和第二示例性子像素以及示例性LCD的所有像素的亮度对灰度的曲线图。图8是示出根据本发明示例性实施例的用于转换图像信号的示例性方法的图表。
图7示出了目标伽马曲线(G伽马)、第一伽马曲线(A伽马)、以及第二伽马曲线(B伽马)。参照伽马曲线G伽马、A伽马、和B伽马，灰度与亮度一一对应。第一伽马曲线(A伽马)示出了第一子像素191a的亮度对灰度，以及第二伽马曲线(B伽马)示出了第二子像素191b的亮度对灰度。确定第一和第二伽马曲线(A伽马和B伽马)，使得施加给第一和第二子像素电极191a和191b的平均电压为整个像素电极191的目标电压。
参照图8，示出了相邻于8bit灰度中的灰度号(gray no)24、25、和26的目标伽马曲线(G伽马)、第一伽马曲线(A伽马)、以及第二伽马曲线(B伽马)。在8bit灰度和10bit灰度的比较中，8bit灰度的灰度号24、25、和26分别对应于10bit灰度的灰度号96、100、和104。在8bit灰度的每个灰度之间，有在10bit灰度中表示但在8bit中没有表示的三个灰度。例如，在8bit灰度的灰度号24和25之间，存在10bit灰度的灰度号97、98、和99。在8bit中不能表示的灰度，例如，10bit灰度的灰度号97、98、99可通过将第一伽马曲线(A伽马)和第二伽马曲线(B伽马)的值合成来表示。因此，通过适当地合成第一子像素191a和第二子像素191b的电压，可通过相同数量的驱动装置来显示更多数量的颜色。
参照图9A至图10，详细示出了如图8中所示的用于以第一和第二子像素来表示更多的数量颜色的示例性方法。
图9A和图9B是分别示出根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性图像信号转换器的框图，以及图10示出了根据本发明示例性实施例的用于存储用于示例性LCD的图像信号转换的校正值的示例性查找表。
参照图9A，信号控制器600的图像信号转换器610A包括：第一和第二查找表611a和611b，用于存储第一和第二预信号；第三和第四查找表614a和614b，用于存储第一和第二校正值；第一加法器612a，用于将来自第三查找表614a的第一校正值与存储在第一查找表611a中的第一预信号相加；以及第二加法器612b，用于将来自第四查找表614b的第二校正值与存储在第二查找表611b中的第二预信号相加。
作为实例，当信号控制器600接收10bit的输入图像信号R、G、或B时，图像信号转换器610A将输入图像信号R、G、或B分为例如8bit的第一和第二预信号。划分的第一和第二预信号分别存储在第一和第二查找表611a和611b中，然后分别被输出至第一和第二加法器612a和612b。基于10bit，即，与输入图像信号R、G、或B相同的比特数来确定存储在第三和第四查找表614a和614b中的第一和第二校正值，并且将确定的第一和第二校正值从第三和第四查找表614a和614b输出至第一和第二加法器612a和612b。第一加法器612a将第一预信号与第一校正值相加，以输出施加给数据驱动器500的第一输出图像信号DATa。第二加法器612b将第二预信号与第二校正值相加，以输出施加给数据驱动器500的第二输出图像信号DATb。
虽然图9A中所示的图像信号转换器610A分别将第一和第二校正值与第一和第二预信号相加，但考虑到校正值，图9B中所示的图像信号转换器610B替代地将输入图像信号R、G、或B分为两个8bit的图像信号，然后生成第一和第二输出图像信号。第一和第二输出图像信号分别存储在查找表615a和615b中，随后被施加给数据驱动器500。
参照图10，示出了确定图9A和图9B中所示的图像信号转换器610A和610B中第一和第二校正值。
仍然参照图10，在查找表中存储根据2bit情况(例如，00、01、10、和11)的第一和第二校正值。例如，信号控制器600接收10bit灰度的输入图像信号R、G、或B，并且将输入图像信号R、G、或B表示为例如比10bit小2bit的8bit的灰度。删除10bit的两个较低比特，以及将存储在图10的查找表中的第一和第二校正值分别与8bit的输入图像信号R、G、或B相加。
例如，当输入图像信号R、G、或B为“0000001001”时，存储在图10的查找表中的校正值分别替代输入图像信号R、G、或B的两个较低的比特“01”。仍然参照图10，当两个较低比特为“01”时，用于第一伽马曲线A伽马的第一校正值为“1”，以及用于第二伽马曲线B伽马的第二校正值为“0”。将每个校正值与输入图像信号R、G、或B相加。因此，第一输出图像信号DATa为“00000011[＝(00000010+1)]”，以及第二输出图像信号DATb为“00000010[＝(00000010+0)]”。因此，10bit的输入图像信号R、G、或B被转换为8bit的第一和第二输出图像信号DATa和DATb，它们将被施加给数据驱动器500。
当一个像素被分为第一和第二子像素时，如在根据本发明示例性实施例的LCD中，通过控制施加给两个子像素的数据电压来表示具有大于由数据驱动器处理的比特数的比特数的输入图像信号。
根据本发明示例性实施例的查找表不限于图10中所示的查找表，而是可根据第一和第二子像素电极191a和191b的面积以及每一灰度的面积来改变。
尽管本发明的示例性实施例示出了将10bit的输入图像信号转换为8bit的输出图像信号，但是根据本发明示例性实施例的转换可将具有各种比特数的输入图像信号转换为具有各种其它比特数的输出图像信号。
参照图1和图2以及图11，示出了根据本发明另一示例性实施例的示例性LC面板组件。
图11是根据本发明示例性实施例的示例性LC面板组件的示例性像素的等效电路图。
参照图11，根据本发明示例性实施例的LC面板组件包括：信号线，具有多条栅极线GL、多对数据线DLa和DLb、以及多条存储电极线SL；以及多个像素PX，连接至信号线。
每个像素PX均具有一对子像素PXa和PXb。每个子像素PXa/PXb均具有连接至相应栅极线GL和数据线DLa/DLb的开关元件Qa/Qb、连接至开关元件Qa/Qb的LC电容器Clca/Clcb、以及连接至开关元件Qa/Qb和存储电极线SL的存储电容器Csta/Cstb。
每个开关元件Qa/Qb均为安装在TFT阵列面板(例如前述的下面板100)上的诸如TFT的三端元件，具有连接至栅极线GL的控制端(例如，栅电极)、连接至数据线DLa/DLb的输入端(例如，源电极)、以及连接至LC电容器Clca/Clcb和存储电容器Csta/Cstb的输出端(例如，漏电极)。
如图11中所示，由于LC电容器Clca和Clcb、存储电容器Csta和Cstb、以及具有LC面板组件的LCD的操作与在图1至图10中所示的大致相同，所以省略其详细描述。在图3中所示的LCD中，形成一个像素PX的两个子像素PXa和PXb接收具有时差的数据电压，而在图11中所示的LCD中，两个子像素PXa和PXb同时接收数据电压。
根据本发明的示例性实施例，LCD增加了代表色的数量，并改善了显示装置的颜色再现性，而不替换显示器的驱动装置。
尽管结合实际示例性实施例描述了本发明，但是应该明白，本发明不限于所披露的实施例，相反，本发明应覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改以及等效配置。

Claims (21)

1.一种液晶显示器，包括：
液晶面板组件，包括多个像素，每个像素分别具有第一子像素和第二子像素；
图像信号转换器，用于将具有第一比特数的输入图像信号分为具有小于所述第一比特数的第二比特数的第一预信号和第二预信号，并且将所述第一预信号转换为具有所述第二比特数的第一输出图像信号，以及将所述第二预信号转换为具有所述第二比特数的第二输出图像信号；以及
数据驱动器，用于分别将对应于所述第一输出图像信号和所述第二输出图像信号的数据电压施加给所述第一子像素和所述第二子像素。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述第一输出图像信号对应于施加给所述第一子像素的所述数据电压，以及所述第二输出图像信号对应于施加给所述第二子像素的所述数据电压。
3.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述第一输出图像信号为与第一校正值相加的所述第一预信号，以及所述第二输出图像信号为与第二校正值相加的所述第二预信号。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述图像信号转换器包括分别存储所述第一预信号和所述第二预信号的第一查找表和第二查找表，以及分别存储所述第一校正值和所述第二校正值的第三查找表和第四查找表。
5.根据权利要求3所述的显示器，其中，所述图像信号转换器包括分别存储所述第一输出图像信号和所述第二输出图像信号的第一查找表和第二查找表。
6.根据权利要求1所述的显示器，其中，施加给所述第一子像素的所述数据电压与施加给所述第二子像素的所述数据电压彼此不同。
7.根据权利要求1所述的显示器，其中，在每个像素中，所述第一子像素的面积和所述第二子像素的面积彼此不同。
8.根据权利要求7所述的显示器，其中，所述第一子像素的所述面积小于所述第二子像素的所述面积，并且施加给所述第一子像素的所述数据电压高于施加给所述第二子像素的所述数据电压。
9.根据权利要求8所述的显示器，其中，所述第一子像素和所述第二子像素的面积比在1∶1.8至1∶2的范围内。
10.根据权利要求9所述的显示器，其中，施加给所述第一子像素和所述第二子像素的所述数据电压源于信号图像信息。
11.根据权利要求10所述的显示器，其中，在每个像素中，所述第一子像素具有第一子像素电极，以及所述第二子像素具有第二子像素电极，以及
所述液晶显示器还包括：
第一薄膜晶体管，连接至所述第一子像素电极；
第二薄膜晶体管，连接至所述第二子像素电极；
第一信号线，连接至所述第一薄膜晶体管；
第二信号线，连接至所述第二薄膜晶体管；以及
第三信号线，连接至所述第一薄膜晶体管和所述第二薄
膜晶体管，同时与所述第一信号线和所述第二信号线交叉。
12.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管分别根据来自所述第一信号线和所述第二信号线的信号而导通，并传送来自所述第三信号线的信号。
13.根据权利要求11所述的显示器，其中，所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管根据来自所述第三信号线的信号而导通，并传送所述第一信号线和所述第二信号线的信号。
14.根据权利要求1所述的显示器，还包括控制所述数据驱动器的信号控制器，所述信号控制器包括所述图像信号转换器。
15.一种改善显示装置的颜色再现性的方法，所述显示装置具有处理比施加给所述显示装置信号控制器的图像信号更低比特的图像信号的数据驱动器，所述方法包括：
提供具有第一比特数的输入图像信号；
将所述输入图像信号分为具有小于所述第一比特数的第二比特数的第一预信号和第二预信号；
分别对所述第一预信号和所述第二预信号应用校正值，形成第一输出图像信号和第二输出图像信号；以及
将所述第一输出图像信号和所述第二输出图像信号施加给所述数据驱动器。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述输入图像信号分为第一预信号和第二预信号包括删除所述输入图像信号的所选较低比特数，并且还包括分别将所述第一预信号和所述第二预信号存储在第一查找表和第二查找表中。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，对所述第一预信号和所述第二预信号应用校正值包括分别将第一校正值和第二校正值与所述第一预信号和所述第二预信号相加，其中，所述第一校正值和所述第二校正值基于所述第一比特数。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一预信号和所述第二预信号分别存储在第一查找表和第二查找表中，以及所述第一校正值和所述第二校正值分别存储在第三查找表和第四查找表中，并且还包括分别将所述第一预信号和所述第二预信号以及所述第一校正值和所述第二校正值提供给第一加法器和第二加法器。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括将来自所述数据驱动器的数据电压施加给所述显示装置像素的第一子像素和第二子像素，所述数据电压分别对应于所述第一输出图像信号和所述第二输出图像信号。
20.一种改善显示装置的颜色再现性的方法，所述显示装置具有处理比施加给所述显示装置信号控制器的图像信号更低比特的图像信号的数据驱动器，所述方法包括：
提供具有第一比特数的输入图像信号；
将所述输入图像信号分为具有小于所述第一比特数的第二比特数的第一输出信号和第二输出信号，考虑校正值来生成所述第一输出信号和所述第二输出信号；以及
将所述第一输出图像信号和所述第二输出图像信号施加给所述数据驱动器。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括在将所述第一输出图像信号和所述第二输出图像信号施加给所述数据驱动器之前将所述第一输出信号和所述第二输出信号存储在第一查找表和第二查找表中。
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