專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其驅動方法。
背景技術：
液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)包括配備有公共電極和濾色器的上板、配備有薄膜晶體管(thin film transistor，TFT)和像素電極的下板、以及介于板的平面層之間的液晶層。LCD通過控制光線透射率來顯示圖像，而對光線透射率的控制是通過給像素電極和公共電極施加電壓以產生改變液晶分子的排列的電壓實現(xiàn)的。
一點倒置(one-dot inversion)和兩點倒置(two-dot inversion)被用于驅動LCD。一點倒置和兩點倒置都在幀中施加與前一幀中的數(shù)據(jù)信號的極性相反的數(shù)據(jù)信號。
一點倒置對連接到前一條柵極線的像素施一個數(shù)據(jù)信號，并且對連接到當前柵極線的像素實施一個數(shù)據(jù)信號，使得這兩個數(shù)據(jù)信號的極性相反，如圖6A所示。
相對于施加在與前面兩條柵極線連接的兩個像素上的數(shù)據(jù)信號，兩點倒置將施加在與兩條柵極線連接的兩個像素上的數(shù)據(jù)信號的極性倒置。按照圖6B中示出的典型的兩點倒置，如果施加在與當前柵極線連接的像素上的數(shù)據(jù)信號的極性與施加在與前一條柵極線連接的像素上的數(shù)據(jù)信號的極性相同，則施加在與下一條柵極線連接的像素上的數(shù)據(jù)信號的極性與施加在與當前柵極線連接的像素上的數(shù)據(jù)信號的極性相反。
隨著LCD的應用領域擴展到傳統(tǒng)上由陰極射線管(CRT)所占據(jù)的計算機監(jiān)視器、電視機等，出現(xiàn)了對支持不同分辨率和屏幕掃描速率的需要。但是，由于傳統(tǒng)的LCD具有與CRT不同的固定的垂直頻率，因此，需要利用比例引擎和幀存儲器進行分辨率和掃描速率的轉換，以支持不同的分辨率如VGA(640×480)、SVGA(800×600)、XGA(1024×768)、SXGA(1280×1024)、UXGA(1600×1200)等和不同的掃描速率如60Hz、70Hz、72Hz、75Hz、85Hz等。
最新的技術試圖通過從LCD中取消幀存儲器使LCD支持不同的垂直頻率。但是，對LCD進行高頻驅動減小了柵極信號的脈沖寬度，在具有上述的兩點倒置的LCD中減小柵極的脈沖寬度產生了水平線。
詳細地說，對LCD進行高頻驅動導致了柵極信號的脈沖寬度減小。如果柵極信號的脈沖寬度減小并且數(shù)據(jù)線的負載很大，則由于數(shù)據(jù)線上的負載很重導致了提供有相反極性的數(shù)據(jù)信號的像素充電不充分。即，在與提供有相反極性的數(shù)據(jù)信號的奇數(shù)柵極線連接的像素和與提供有非相反極性的數(shù)據(jù)信號的偶數(shù)柵極線連接的像素之間出現(xiàn)充電不均勻。這種充電不均勻導致了使圖像質量下降的水平線圖形。即使用60Hz進行驅動，這種水平線圖形也會出現(xiàn)在使用4個掩模板的LCD中。
雖然在用高頻驅動的LCD中建議使用一點倒置，以避免這樣的水平線圖形，但是出現(xiàn)了稱為閃爍的點圖形。當施加在液晶上的正電壓和負電壓的波形不對稱時，產生閃爍。即，閃爍是由于正電壓的光線透射率與負電壓的光線透射率不同，因而灰度變化的周期與施加在像素電極上的交流電壓的周期相等，從而導致的一種閃爍現(xiàn)象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是根據(jù)數(shù)據(jù)線的負載調節(jié)柵極信號的脈沖寬度。本發(fā)明的另一個目的是消除按照一點倒置驅動的LCD的閃爍。此外，本發(fā)明還有一個目的是當LCD的垂直頻率改變時改變倒置類型。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了包括液晶板和定時控制器的LCD。該LCD板包括一條第一數(shù)據(jù)線、多條沿著列的方向彼此平行延伸的第二數(shù)據(jù)線和多條沿著行的方向彼此平行延伸的柵極線。該LCD板還包括一條沿著行的方向延伸并且與第一數(shù)據(jù)線連接的信號線。定時控制器與第一和第二數(shù)據(jù)線、柵極線和信號線電氣連接，并且對分別施加在第二數(shù)據(jù)線和柵極線上的圖像信號和選擇信號的定時進行控制。定時控制器將第一脈沖施加到第一數(shù)據(jù)線上，通過信號線接收作為第一脈沖的延遲信號的第二脈沖，并且根據(jù)第一脈沖與第二脈沖之間的延遲測量第二數(shù)據(jù)線的負載。如果測量到的負載很大，則在前一條柵極線與當前柵極線的柵極信號的極性相反的情況下，施加在前一條柵極線上的柵極信號的脈沖寬度小于施加在與前一條柵極線相鄰的當前柵極線上的柵極信號的脈沖寬度。
第一數(shù)據(jù)線包括虛數(shù)據(jù)線?；蛘撸谝粩?shù)據(jù)線包括傳送圖像信號的數(shù)據(jù)線并且信號線包括與數(shù)據(jù)線連接的柵極線中的任意一條。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了LCD的驅動方法，以第一點倒置給相鄰像素以相反極性。按照該方法，判斷在預定數(shù)量的連續(xù)像素中的表示一種顏色的兩個相鄰像素之間的灰度差大于預定范圍的圖形所占據(jù)的面積是否等于或大于相對于全部像素的預定面積。如果該圖形占據(jù)了預定面積，則用第二點倒置代替第一點倒置。最好，第二點倒置包括兩點倒置。
首先，將具有一種顏色的全部像素分組為多個塊，各個塊包括在一條線中的具有一種顏色的預定數(shù)量的像素，判斷在一個塊中所有兩個相鄰像素之間的灰度差是否大于預定范圍。然后判斷灰度差大于預定范圍的紅、綠、藍色中的任何一種顏色的圖形是否占據(jù)了預定面積。
按照本發(fā)明的第三方面，提供了實施按照第二方面的驅動方法的LCD。該LCD包括具有多條數(shù)據(jù)線和柵極線以及按照矩陣排列的用于根據(jù)來自數(shù)據(jù)線和柵極線的信號顯示圖像的多個像素的液晶板。此外，該LCD還包括按照第二方面進行判斷的定時控制器。
按照本發(fā)明的第四方面，提供了在低垂直頻率時為兩點倒置而在高垂直頻率時為一點倒置的LCD的驅動方法。按照這種方法，判斷來自外部的垂直頻率是高還是低，并且在低頻時按照一點倒置而在高頻時按照兩點倒置來驅動LCD。當產生閃爍時，將倒置類型從一點倒置變?yōu)閮牲c倒置。
按照本發(fā)明的第五方面，提供了實施按照第四方面的的驅動方法的LCD。該LCD包括具有多條數(shù)據(jù)線、多條柵極線以及按照矩陣排列的用于根據(jù)來自數(shù)據(jù)線和柵極線的信號顯示圖像的多個像素的液晶板。此外，該LCD還包括按照第四方面改變倒置類型的定時控制器。
定時控制器可以通過利用內部時鐘計算一幀的長度或者數(shù)據(jù)使能信號(data enable，DE)的有效周期或無效周期來確定垂直頻率。
或者，LCD另外包括一個用于生成具有固定頻率的時鐘的環(huán)形振蕩器，并且定時控制器可以利用環(huán)形振蕩器的時鐘，通過計算一幀的長度或者數(shù)據(jù)使能信號(DE)的有效周期或無效周期來確定垂直頻率。


圖1為按照本發(fā)明的第一實施例的LCD的示意性的布局圖；圖2示出了按照本發(fā)明第一實施例的用于測量數(shù)據(jù)線的負載的脈沖波形；圖3示出了按照本發(fā)明第一實施例的脈沖寬度調節(jié)后的柵極信號；圖4和5為分別說明按照本發(fā)明的第二和第三實施例的LCD驅動方法的流程圖；圖6A和圖6B示出了一點倒置和兩點倒置；并且圖7示出了LCD的閃爍。
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發(fā)明進行更充分的描述，在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但是，本發(fā)明可以按照許多不同形式實施，并且不應該將本發(fā)明理解為被限定于這里所闡述的實施例。
以下參照附圖詳細描述按照本發(fā)明的實施例的LCD及其驅動方法。
首先，將參照圖1和3描述按照本發(fā)明第一實施例的LCD。
圖1為按照本發(fā)明第一實施例的LCD的示意性的布局圖。圖2示出了按照本發(fā)明第一實施例的用于測量數(shù)據(jù)線的負載的脈沖波形，圖3示出了按照本發(fā)明第一實施例的脈沖寬度調節(jié)后的柵極信號的波形。
參照圖1，按照本發(fā)明第一實施例的LCD包括液晶板10、分別與液晶板10的上端和左端連接的柵極和數(shù)據(jù)帶狀輸送插件(type carrier package，“TCP”)20和30以及通過相應的罩線(lid lines)(沒有示出)與TCP 20和30連接的定時控制器(timing controller，“T-CON”)40。
在液晶板10上提供多條沿著橫向延伸的傳送掃描信號或柵極信號的柵極線(沒有示出)和多條沿著縱向延伸的傳送圖像信號或數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線(沒有示出)。此外，在液晶板10上提供了用于響應來自柵極線和數(shù)據(jù)線的信號顯示圖像的多個像素(沒有示出)，并且按照矩陣對這些像素進行布置。
在柵極和數(shù)據(jù)TCP 20和30上分別安裝柵極驅動器集成電路(integratedcircuit，IC)21和數(shù)據(jù)驅動器IC 31，并且在TCP 20和30上形成與數(shù)據(jù)驅動器IC 21和31連接的多條罩線(沒有示出)。將TCP 20和30附著在液晶板10上并且與柵極線和數(shù)據(jù)線連接。可以不將驅動器IC 21和31安裝在TCP 20和30上，而是直接安裝在稱為COG(chip on glass，玻璃芯片)的TFT陣列板(沒有示出)上。
定時控制器40生成用于驅動柵極和數(shù)據(jù)驅動器IC 21和31的定時信號，并且通過罩線將該信號傳送到柵極和數(shù)據(jù)驅動器IC 21和31。柵極驅動器IC21根據(jù)定時信號和從柵極驅動電壓生成器(沒有示出)提供電壓，將掃描信號或柵極信號傳送到柵極線，而數(shù)據(jù)驅動器IC 31根據(jù)定時信號和從灰度電壓生成器(沒有示出)提供的電壓，將圖像信號或數(shù)據(jù)信號傳送到數(shù)據(jù)線。
按照本發(fā)明的第一實施例，在液晶板10上另外提供了虛數(shù)據(jù)線11。虛數(shù)據(jù)線11與數(shù)據(jù)TCP 30連接并且通過與TCP 30連接的罩線41與定時控制器40電氣連接。虛數(shù)據(jù)線11通過與其水平連接的信號線12連接到柵極TCP20，并且通過與TCP 20連接的罩線42與定時控制器40電氣連接。信號線12可以連接到虛數(shù)據(jù)線11的一端，或者連接到虛數(shù)據(jù)線11的中點。
按照本發(fā)明的第一實施例，定時控制器40通過TCP 30向虛數(shù)據(jù)線11輸出用于測量數(shù)據(jù)線負載的脈沖Pout。然后，脈沖Pout被虛數(shù)據(jù)線11的負載延遲并且被傳送到信號線12，經(jīng)過延遲的脈沖Pin經(jīng)過罩線42通過TCP 20進入定時控制器40。
如圖2所示，定時控制器40通過計算由虛數(shù)據(jù)線11所導致的最初脈沖Pout與經(jīng)過延遲的脈沖Pin之間的時間差Td測量數(shù)據(jù)線的負載。時間差越大，數(shù)據(jù)線的負載越大。
如圖3所示，當判斷出數(shù)據(jù)線的負載較大時，施加在與提供有相反極性的數(shù)據(jù)信號的像素連接的柵極線上的柵極信號的脈沖寬度變寬，而施加在其它柵極線上的柵極信號的脈沖寬度變窄。例如，在兩點倒置的情況下，相對于施加在與柵極線Gn-2和Gn連接的像素上的信號，施加在與柵極線Gn-1和Gn+1連接的像素上的信號具有相反的極性，而施加在與柵極線Gn和Gn+2連接的像素上的信號與施加在與柵極線Gn-1和Gn+1連接的像素上的信號具有相同的極性。因此，如圖3所示，施加在柵極線Gn-1和Gn+1上的柵極信號的脈沖寬度變寬，而施加在柵極線Gn-2、Gn和Gn+2上的柵極信號的脈沖寬度變窄。
盡管本發(fā)明的第一實施例利用在液晶板10上提供的虛數(shù)據(jù)線測量數(shù)據(jù)線負載，但是，也可以不用虛數(shù)據(jù)線而用正常數(shù)據(jù)線測量數(shù)據(jù)線負載。下面對如此修改的實施例進行描述。
本發(fā)明第一實施例的修改實施例將用于測量數(shù)據(jù)線負載的脈沖施加在數(shù)據(jù)線中的任意一條數(shù)據(jù)線上。定時控制器40接收來自與提供有脈沖的數(shù)據(jù)線連接的柵極線中的任意一條柵極線的脈沖輸出，并且通過計算脈沖延遲確定數(shù)據(jù)線的負載。
本發(fā)明的第一實施例和修改實施例通過在測量了數(shù)據(jù)線的負載之后使施加在偶數(shù)柵極線上的柵極信號的脈沖寬度變寬并且使施加在奇數(shù)柵極線上的柵極信號的脈沖寬度變窄，解決了具有較大數(shù)據(jù)線負載的兩點倒置型LCD的充電不均勻問題。
如上所述，即使垂直頻率等于或高于60Hz，也可以以兩點倒置對按照本發(fā)明的第一和修改實施例的LCD進行驅動，并且根據(jù)測量到的數(shù)據(jù)線負載對柵極信號的脈沖寬度進行調節(jié)，從而消除了水平線。但是，與本發(fā)明的第一實施例不同，可以用高頻以一點倒置對LCD進行驅動，以下將參照圖4和5對這樣的實施例進行描述。
首先，參照圖4對第二實施例進行描述，該實施例用高頻以一點倒置驅動LCD并且當出現(xiàn)閃爍時將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置。
圖4為說明按照本發(fā)明第二實施例的LCD的驅動方法的流程圖。
本發(fā)明的第二實施例將一點倒置用于在頻率等于或高于60Hz如75Hz的情況下進行驅動的LCD。如圖7所示，如果用高于60Hz的頻率對LCD進行驅動，則會產生閃爍。在產生閃爍的情況下，將LCD的倒置類型轉換為兩點倒置避免了圖像質量下降。
下面將對此進行詳細描述。如圖4所示，按照本發(fā)明第二實施例的LCD的定時控制器40將液晶板10中的全部像素分組為N個像素塊，每個塊包括在一條像素線中(表示一個像素行或一個像素列)的n個像素(例如，在下面的例子中為16個像素)(S401)。定時控制器40將一個塊中的相鄰像素的灰度差與閾值灰度值進行比較(S402)。
|D2i-D2i-1|＞DTH(1)式中，D2i-1和D2i分別表示塊的第(2i-1)和第2i個像素的灰度，DTH為閾值灰度值，而i為從1到8的數(shù)。
如果所有8個相鄰像素都滿足不等式1，則判斷該塊為點塊(S403)。通過重復步驟S402和S403，按照相應的紅、綠、藍像素計算點塊的總數(shù)(S404)。對于相應的紅、綠、藍像素來說，如果點塊總數(shù)中的任何一個大于預定閾值面積，則判斷產生閃爍(S405)。
閾值面積是相對于全部屏幕面積來說點塊所占據(jù)的參考面積，用于判斷是否產生閃爍。例如，如果假設閾值面積為總面積的1/10，則當在SXGA(superextended graphics adapter，超擴展圖形適配器)屏幕中的點塊數(shù)為8192時，判斷產生閃爍。
如果確定產生閃爍，則定時控制器40將LCD的倒置類型從一點倒置變?yōu)閮牲c倒置以消除閃爍，否則，以一點倒置驅動LCD。
本發(fā)明的第二實施例能夠用大于60Hz的高頻以一點倒置驅動LCD，并且當在一點倒置中產生閃爍時，能夠將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置，從而避免了圖像質量下降。
盡管本發(fā)明的第二實施例通過對全部像素進行分組確定了是否產生閃爍，但是，也可以通過其它方法對是否產生閃爍進行判斷。
如上所述，除了在產生閃爍的情況下應用兩點倒置以外，對于所有頻率，本發(fā)明的第二實施例以一點倒置驅動LCD。但是，對于60Hz的頻率，以兩點倒置驅動LCD，而對于大于60Hz的頻率，以一點倒置驅動LCD。下面參照圖5對這樣的實施例進行描述。
圖5為說明按照本發(fā)明第三實施例的LCD驅動方法的流程圖。
本發(fā)明的第三實施例對于60Hz的頻率，以兩點倒置驅動LCD，而對于更高的頻率如75Hz，則以一點倒置驅動LCD。由于通常用60Hz驅動LCD，因此用60Hz對LCD進行兩點倒置驅動減小了功耗。與本發(fā)明的第二實施例相同，如果對于高于60Hz的頻率產生閃爍，則將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置，以避免圖像質量下降。
以下將更詳細地對此進行描述。如圖5所示，按照本發(fā)明第三實施例的LCD的定時控制器40判斷LCD的垂直頻率是否改變(S501)。對頻率改變的判斷基于定時控制器40的內部時鐘或外部時鐘如環(huán)形振蕩器。
更詳細地說，通過計算Vsync信號的長度，與內部時鐘或外部時鐘同步地確定一幀的長度，可以判斷垂直頻率的變化。即，由于無論垂直頻率如何，時鐘的長度不變，因此，假設60Hz的計數(shù)值為C60，如果測量的計數(shù)值為(C60×60/75)，則判斷垂直頻率變?yōu)?5Hz?；蛘撸梢酝ㄟ^與這些時鐘同步地計算數(shù)據(jù)使能信號(DE)的有效周期或無效周期的脈沖寬度來進行判斷，當計數(shù)值改變時，判斷垂直頻率改變。
在確定了垂直頻率是否改變之后，如果垂直頻率從60Hz變?yōu)檩^高值，則以一點倒置驅動LCD，而如果垂直頻率從較高值變?yōu)?0Hz，則將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置(S502)。如果垂直頻率不變或變?yōu)榱硪粋€較高值，則LCD的倒置類型維持不變(S511)。
如在本發(fā)明的第二實施例中所描述的，如果檢測到產生閃爍(S503)，則檢查當前的倒置類型是否是一點倒置(S504)。如在本發(fā)明的第二實施例中所描述的，對于一點倒置，將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置以消除閃爍(S505)。如果不產生閃爍或當前的倒置類型為兩點倒置，則LCD保持其倒置類型不變(S512和S513)。
本發(fā)明的第三實施例對于60Hz的垂直頻率以兩點倒置驅動LCD以減小功耗，而對于高于60Hz的頻率以一點倒置驅動LCD以避免充電不均勻。此外，如果在一點倒置中產生閃爍，則將其變?yōu)閮牲c倒置以消除閃爍。
盡管本發(fā)明的第三實施例根據(jù)Vsync信號的長度或DE信號判斷垂直頻率是否變化，但是判斷方法不局限于本例。
即使對于以等于或高于60Hz的垂直頻率驅動的LCD，本發(fā)明也能防止圖像質量下降。在垂直頻率高于60Hz的情況下的LCD的兩點倒置消除了由于充電不均勻而產生的水平線。此外，在垂直頻率高于60Hz的情況下的LCD的一點倒置防止了產生閃爍。另外，可以在兩點倒置或一點倒置中有選擇地對垂直頻率等于或高于60Hz的LCD進行驅動。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選事實例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是應該理解，本發(fā)明不限于所披露的實施例，相反，意圖在于覆蓋包括在所附權利要求書的精神和范圍中的各種修改和等價布置。
權利要求
1.一種液晶顯示器，包括一個液晶板，包括一條第一數(shù)據(jù)線和多條彼此平行地沿著列方向延伸的第二數(shù)據(jù)線、多條彼此平行地沿著行方向延伸的柵極線、以及一條沿著行方向延伸的與所述第一數(shù)據(jù)線連接的信號線；以及一個定時控制器，與所述第一和第二數(shù)據(jù)線、所述柵極線和所述信號線電氣連接，該定時控制器對分別施加在所述第二數(shù)據(jù)線和所述柵線上的圖像信號和選擇信號的定時進行控制；并且其中，所述定時控制器將第一脈沖施加在所述第一數(shù)據(jù)線上，通過所述信號線接收作為所述第一脈沖的延遲信號的第二脈沖，并且根據(jù)所述第一脈沖與所述第二脈沖之間的延遲，測量所述第二數(shù)據(jù)線的負載，并且如果測量的負載很大，則在施加在前一條柵極線與施加在當前柵極線上的柵極信號的極性相反的情況下，施加在前一條柵極線上的柵極信號的脈沖寬度比施加在與前一條柵極線相鄰的當前柵極線上的柵極信號的脈沖寬度窄。
2.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述第一數(shù)據(jù)線包括一條虛數(shù)據(jù)線。
3.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述第一數(shù)據(jù)線包括一條傳送圖像信號的數(shù)據(jù)線并且所述信號線包括與該數(shù)據(jù)線連接的任意一條柵極線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠在不降低圖像質量的情況下用不同頻率驅動的LCD。按照本發(fā)明，提供了對于低垂直頻率以兩點倒置而對于高垂直頻率以一點倒置驅動LCD的方法。該方法判斷LCD的垂直頻率是否變化，如果垂直頻率從低頻變到高頻，則將倒置類型變?yōu)橐稽c倒置，而如果垂直頻率從高頻變到低頻，則將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置。此外，如果當以一點倒置驅動時產生閃爍，則將倒置類型變?yōu)閮牲c倒置。為了避免在以兩點倒置驅動的LCD中產生的不均勻充電，在測量數(shù)據(jù)線的負載之后，對柵極信號的脈沖寬度進行調節(jié)。
文檔編號G09G3/36GK101055362SQ20071010282
公開日2007年10月17日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權日2002年4月24日
發(fā)明者李升佑 申請人:三星電子株式會社