CN1552053A - 具有反转闪烁补偿的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于执行反转闪烁补偿方法的显示驱动器。该反转闪烁补偿方法可用于液晶显示器(13)，该液晶显示器响应于一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)和电压参考信号(VREF)的接收而发射光输出(14)。该显示驱动器根据本方法响应于具有表示一颜色分量的灰度级的数据电压电平的电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，向液晶显示装置(13)提供电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)。该显示驱动器包括一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的伽马查找表，它列出对应于由电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的数据电压电平所表示的灰度级的电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的驱动电压电平对。该驱动电压电平相对于电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性。

Description

具有反转闪烁补偿的液晶显示装置
技术领域
本发明总的来说涉及视频显示装置。本发明具体涉及伽马查找表的构造，该查找表用于对液晶显示装置提供反转闪烁补偿。
背景技术
图1示出一种传统的LCD装置13，它响应于模拟形式的电压驱动信号VAS4-AS6来发射光输出14。图2示出作为电压驱动信号VAS4-AS6的不同电平的函数，光输出14的红色分量、绿色分量和蓝色分量的示例性光透射百分比。如本领域技术人员所公知，每个驱动电压信号VAS4-AS6都被施加到LCD装置13的对应LCD板(未示出)的各列(未示出)上。每个列通过晶体管(未示出)连接到每个LCD面板的每行中(未示出)的每个像素(未示出)。LCD装置13还包括一个顶板(未示出)，作为各LCD板的反电极。每个反电极接收模拟形式的电压参考信号VREF。
为了各LCD板的每个像素中的液晶材料可以正常工作，将驱动电压信号VAS4-AS6的电平相对于电压参考信号VREF调制。例如，如图2所示，如果电压参考信号VREF具有六(6)伏的电平，则电压驱动信号VAS4-AS6的电平将在零(0)伏到十二(12)伏的范围内变化。电压驱动信号VAS4-AS6的低反转极性范围为零(0)伏到六(6)伏之间。而电压驱动信号VAS4-AS6的高反转极性范围为六(6)伏到十二(12)伏。帧反转表示对于一个视频帧，电压驱动信号VAS4-AS6的电平处于低反转极性范围内，而对于紧接着的下一视频帧，电压驱动信号VAS4-AS6的电平处于高反转极性范围内，等等。
伽马电路10包括传统的伽马查找表(未示出)，以便于LCD装置13接收电压驱动信号VAS4-AS6，这样如图3所示，LCD装置13可以发射光输出14，该光输出14具有与数字形式的电压数据信号VDS1-DS3相关的所需的亮度响应。电压数据信号VDS1-DS3可以是从传统视频源(未示出)输入的分别与红色分量、绿色分量、蓝色分量相关的特定灰度级。例如，电压数据信号VDS1-DS3可以包括代表从00000000(图3中标准化为0)到11111111(图3中标准化为1)范围的256个灰度级的八个位。
响应接收到的电压数据信号VDS1-DS2，伽马电路10可以得到分别对应于电压数据信号VDS1-DS3的电平的低反转极性范围内的电压驱动信号VAS4-AS6的电平。数模转换器(DAC)11分别将电压数据信号VDS1-DS3转换为模拟形式的电压驱动信号VAS1-AS3，电压驱动信号VAS1-AS3的电平处于基于两个反转极性范围中的光输出14的平均亮度响应的低反转极性范围内。这样，为了实现帧反转，电压反转电路12分别响应电压驱动信号VAS1-AS3，提供电压驱动信号VAS4-AS6，电压驱动信号VAS4-AS6的电平处于一个视频帧的低反转极性范围(例如使控制电压VAS1相等)内，对下一视频帧电压驱动信号VAS4-AS6的电平处于高反转极性范围(例如(2*VREF)-VAS1)内。
每当一个或更多电压驱动信号VAS4-AS6在被施加到LCD装置13的适当像素之前被衰减时，光输出14就会出现反转闪烁。如本领域技术人员所公知，每当电压驱动信号VAS4-AS6的电平处于高反转极性范围内时，通常都会在传统LCD装置13中出现这种衰减。然后，如图4所示，与电压数据信号VDS1-DS3的电平所指示的各灰度级输入相关的光输出14的时基幅度测量将表现出不均匀的峰值，这种不均匀峰值相对于具有不均匀峰值的光输出14的平均光响应是反转闪烁的表示。
很明显，使用伽马电路10、DAC11和电压反转电路12来驱动LCD装置13的缺点在于不能补偿任何出现的光输出14的反转闪烁。因此，需要提供一种方法和装置来消除LCD装置13中的反转闪烁。本发明正为了满足这种需要而提出的。
发明内容
本发明涉及一种用于消除LCD装置中的反转闪烁的方法和装置。本发明的很多方面都是新颖和非显而易见的，并具有很多优点。本发明所具有的实质特点只能由所附权利要求来决定，将在下面说明在此公开的作为本发明实施例的特征的某些特性。
本发明的第一种形式是一种包括LCD装置的装置，它响应于电压驱动信号和电压参考信号的接收来发射光输出。该装置还包括一显示驱动器，用于响应于接收到的具有表示灰度级的数据电压电平的电压数据信号向该LCD装置提供电压驱动信号。该显示驱动器包括一电压驱动信号的伽马查找表，该伽马查找表列出该电压驱动信号的一对驱动电压电平，这对驱动电压电平对应于该电压数据信号的数据电压电平所表示的灰度级。该电压驱动信号的驱动电压电平相对于该电压参考信号的参考电压电平具有相反的极性。
本发明的第二种形式是一种用于响应于电压驱动信号和电压参考信号的接收而对液晶显示装置所发射的光输出进行反转闪烁补偿的方法。首先，操作显示驱动器以接收具有表示第一灰度级的数据电压电平的电压数据信号。第二，响应于具有该数据电压电平的电压数据信号的接收，操作显示驱动器以得到该电压驱动信号的一对驱动电压电平。该驱动电压电平对相对于电压参考信号的参考电压电平具有相反的极性。最后，操作显示驱动器，从而在表示第一灰度级的数据电压电平持续期间，以包括该驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置提供电压驱动信号。
本发明的前述形式和其他形式、特征和优点将在下面结合附图的最佳实施例中变得更加明显。本发明的详细说明和附图仅仅是对本发明的示意性说明，并不进行限定，本发明的范围由所附权利要求书及其等效表述来定义。
附图说明
图1示出用于驱动液晶显示(LCD)装置的传统显示驱动器的方块图；
图2示例性的示出作为对应的电压驱动信号的电平的函数，图1液晶显示器的光响应的红色分量、绿色分量、蓝色分量的发光响应曲线；
图3示例性的示出图1中LCD装置的光输出的所需光响应曲线，它与电压数据信号相关；
图4示例性的示出图1中LCD装置的光输出的时基亮度幅度测量，它与由电压数据信号表示的灰度级输入相关；
图5示出根据本发明用于驱动图1中LCD装置的显示驱动器的方块图；
图6A示出根据本发明的示例性红色伽马查找表，它将视频源输出的电压数据信号的数据电压电平与图1中LCD装置的电压驱动信号的驱动电压电平联系起来；
图6B示出根据本发明的示例性绿色伽马查找表，它将视频源输出的电压数据信号的数据电压电平与图1中LCD装置的电压驱动信号的驱动电压电平联系起来；
图6C示出根据本发明的示例性蓝色伽马查找表，它将视频源输出的电压数据信号的数据电压电平与图1中LCD装置的电压驱动信号的驱动电压电平联系起来；
图7A示出根据本发明用于产生图6A-6C的伽马查找表的系统；
图7B示出根据本发明用于产生图6A-6C的伽马查找表的方法的流程图；
图8A示出根据本发明的示例性红色伽马查找表，它将一电压数据信号的黑色电压输入电平和白色电压输入电平与一电压驱动信号的对应驱动电压电平联系起来；
图8B示出根据本发明的示例性绿色伽马查找表，它将一电压数据信号的黑色电压输入电平和白色电压输入电平与一电压驱动信号的对应驱动电压电平联系起来；
图8C示出根据本发明的示例性蓝色伽马查找表，它将一电压数据信号的黑色电压输入电平和白色电压输入电平与一电压驱动信号的对应驱动电压电平联系起来；以及
图9示出图7中投影仪的光输出的时基亮度幅度测量，它与由电压数据信号所表示的灰度级输入相关。
实施例的详细说明
图5示出本发明显示驱动器，包括一伽马电路20和一数模转换器(DAC)21。伽马电路20包括根据本发明的原理的用于红色分量、绿色分量和蓝色分量的伽马查找表。图6A示出红色分量伽马查找表的示例性说明图，其中该表中列出对于由电压数据信号VDS1的数据电压电平所指示的各灰度级输入，相对于参考电压信号VREF的参考电压电平(6伏)具有相反极性的驱动电压信号VAS7的一对驱动电压电平。图6B示出绿色分量伽马查找表的示例性说明图，其中该表中列出对于由电压数据信号VDS2的数据电压电平所指示的各灰度级输入，相对于参考电压信号VREF的参考电压电平(6伏)具有相反极性的驱动电压信号VAS8的一对驱动电压电平。图6C示出蓝色分量伽马查找表的示例性说明图，其中该表中列出对于由电压数据信号VDS3的数据电压电平所指示的各灰度级输入，相对于参考电压信号VREF的参考电压电平(6伏)具有相反极性的驱动电压信号VAS9的一对驱动电压电平。
图6A-6C的伽马查找表反映出对于LCD装置13所发射的光输出14的反转闪烁补偿。特别是，伽马电路20得到分别与电压驱动信号VDS1-DS2的数据电压电平相关的电压驱动信号VAS7-AS9的适当的驱动电压电平对。例如，如图6A所示，当电压数据信号VDS1的数据电压电平表示灰度级127时，伽马电路20可以得到大约为四(4)伏和八(8)伏的驱动电压电平。
DAC21根据从伽马查找表中获得的适当的驱动电压电平对，将电压数据信号VDS1-DS3转换为电压驱动信号VAS7-AS9，并按照帧反转方式向LCD装置13提供电压驱动信号VAS7-AS9。例如，对于红色分量，DAC21可以将具有表示灰度级为127的数据电压电平的电压数据信号VDS1转换为电压驱动信号VAS7，对于一个视频帧该电压驱动信号VAS7具有大约为四(4)伏的驱动电压电平，对于下一视频帧具有大约为八(8)伏的驱动电压电平等等。该帧反转将一直持续到电压数据信号VDS1的数据电压电平被增加或减少以表示红色分量的不同灰度级为止。
响应于电压驱动信号VAS7-AS9的接收，LCD装置13将发射光输出14，该光输出14没有任何反转闪烁。当一个或更多电压数据信号VDS1-DS3的数据电压电平被增加或减少以表示对应颜色分量的不同灰度级时，该反转闪烁补偿将一直保持。
根据本发明可以在显示驱动的其他实施例中使用更多或更少的伽马查找表以及用于其它颜色分量的伽马查找表。
图7A所示的本发明系统执行图7B所示的流程图40所表示的本发明的方法，用于生成伽马电路20的伽马查找表。在流程图40的步骤S42，计算机30(例如任何类型的个人计算机或工作站)建立各颜色分量的初级伽马查找表，并将其载入传统投影仪31中。
图8A示出一示例性的初级红色伽马查找表，其中电压驱动信号VAS7的驱动电压电平和电压数据信号VDS1的数据电压电平之间具有线性关系，这种线性关系基于：电压驱动信号VAS7的预先建立的驱动电压电平对应于电压数据信号VDS1的数据电压电平0，电压驱动信号VAS7的预先建立的驱动电压电平对应于电压数据信号VDS1的数据电压电平255。该预先建立的驱动电压电平0和255分别对应于红色分量的黑色和白色电压。
图8B示出一示例性的初级绿色伽马查找表，其中电压驱动信号VAS8的驱动电压电平和电压数据信号VDS2的数据电压电平之间具有线性关系，这种线性关系基于：电压驱动信号VAS8的预先建立的驱动电压电平对应于电压数据信号VDS2的数据电压电平0，电压驱动信号VAS8的预先建立的驱动电压电平对应于电压数据信号VDS2的数据电压电平255。该预先建立的驱动电压电平0和255分别对应于绿色分量的黑色和白色电压。
图8C示出一示例性的初级蓝色伽马查找表，其中电压驱动信号VAS9的驱动电压电平和电压数据信号VDS3的数据电压电平之间具有线性关系，这种线性关系基于：电压驱动信号VAS9的预先建立的驱动电压电平对应于电压数据信号VDS3的数据电压电平0，电压驱动信号VAS9的预先建立的驱动电压电平对应于电压数据信号VDS3的数据电压电平255。该预先建立的驱动电压电平0和255分别对应于蓝色分量的黑色和白色电压。
参照图7A和7B，在流程图40的步骤S44期间，操作计算机30产生具有分别对于红色分量、绿色分量、蓝色分量表示灰度级的数据电压幅度的电压数据信号VDS1-VDS3。例如，在步骤S44的初始执行期间，计算机30产生分别对于红色分量、绿色分量、蓝色分量表示灰度级为0的数据电压幅度的电压数据信号VDS1-VDS3。
在流程图40的步骤S46期间，投影仪31以帧反转方式发射彩色分量中仅一种的光输出33。这可以通过使投影仪31去除其他两个彩色分量来实现。例如，在步骤S46的初始执行期间，可以操作投影仪31去除绿色分量和蓝色分量，从而使光输出33仅为红色分量。
在流程图40的步骤S48期间，操作传统的光测量装置32来估算每帧中的平均亮度光输出33。在一个实施例中，光测量装置32包括一具有光度滤波器的光电二极管，从而在一帧内执行光输出33的多重测量；和一数据获取卡，用于将各测量值从模拟形式转换为数字形式。光测量装置32将该帧上的测量值平均，以获得该帧内测量的平均亮度的平滑和可靠的估算，并提供具有表示所估算的平均亮度的测量电压电平的电压测量信号VMS。例如，图9示出光输出33的时基幅度测量，该光输出具有由水平线表示的平均亮度。
在流程图40的步骤S50期间，操作计算机30响应于电压测量信号VMS来修改适当的伽马查找表。该修改反映出对应于由数据电压电平所表示的灰度级的驱动电压电平对。该驱动电压电平对相对于六(6)伏的参考电压电平具有相反的极性，其优点在于改进了伽马查找表，该查找表有利于对由图3所示的数据电压信号表示所需的灰度级的适当的平均亮度，并如图9所示将亮度波形的峰值均衡。
然后根据需要以任意顺序重复执行步骤S44-S50，从而将图8A的初级红色伽马查找表转换为图6A的红色伽马查找表，将图8B的初级绿色伽马查找表转换为图6B的绿色伽马查找表，将图8C的初级蓝色伽马查找表转换为图6C的蓝色伽马查找表。从而在伽马电路10(图5)中建立了图6A-6C的伽马查找表，从而使显示驱动器可以对LCD装置13(图5)发射的光输出14(图5)进行反转闪烁补偿。
虽然本发明中公开的实施例在目前认为是优选的，但还可以在不脱离本发明精神和范围的情况下对本发明进行多种变化和修改。本发明的范围由所附权利要求书来限定，任何落入其等效含义和范围的变化都将包括在内。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
一液晶显示装置(13)，它响应于电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)和电压参考信号(VREF)的接收来发射光输出(14)；和
一显示驱动器，用于响应于具有表示灰度级的数据电压电平的电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，向该液晶显示装置(13)提供电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)，所述显示驱动器包括电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的伽马查找表，
其中，该伽马查找表列出该电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的一对驱动电压电平，这对驱动电压电平对应于该电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的数据电压电平所表示的灰度级，和
其中，驱动电压电平(VAS7，VAS8，VAS9)相对于该电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述显示驱动器包括：
一伽马电路(20)，用于响应于电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，从伽马查找表中检索驱动电压电平；和
一数模转换器(31)，用于响应于所述伽马电路(20)从伽马查找表中的驱动电压电平的检索，将电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)转换为电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)。
3.一种装置，包括：
一液晶显示装置(13)，它响应于电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)和电压参考信号(VREF)的接收来发射光输出(14)；和
一显示驱动器，用于响应于电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，向该LCD装置提供电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)，
其中，所述显示驱动器包括用于向光输出(14)提供反转闪烁补偿的装置(20，21)。
4.一种用于响应于一个或多个电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)和电压参考信号(VREF)的接收而对由液晶显示装置(13)所发射的光输出(14)施加反转闪烁补偿的方法，所述方法包括：
操作显示驱动器以接收具有表示第一颜色分量的第一灰度级的第一数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)；
响应于具有第一数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，操作显示驱动器以从伽马查找表中得到第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第一驱动电压电平对，该第一驱动电压电平对相对于电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性；以及
操作显示驱动器，从而在表示第一灰度级的第一数据电压电平持续期间，以包括该第一驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置(13)提供第一电压驱动信号(VREF)。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
操作显示驱动器以接收具有表示第二颜色分量的第二灰度级的第二数据电压电平的第二电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)；
响应于具有第二数据电压电平的第二电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，操作显示驱动器以从伽马查找表中得到第二电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第二驱动电压电平对，该第二驱动电压电平对相对于电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性；以及
操作显示驱动器，从而在表示第二灰度级的第二数据电压电平持续期间，以包括该第二驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置(13)提供第二电压驱动信号(VDS1，VDS2，VDS3)。
6.如权利要求4所述的方法，还包括：
操作显示驱动器以接收具有表示第一颜色分量的第二灰度级的第二数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)；
响应于具有第二数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，操作显示驱动器以从伽马查找表中得到第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第二驱动电压电平对，该第二驱动电压电平对相对于电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性；以及
操作显示驱动器，从而在表示第二灰度级的第一数据电压电平持续期间，以包括该第二驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置(13)提供第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)。
7.一种方法，包括：
接收具有表示第一颜色分量的第一灰度级的第一数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)；
响应于具有第一数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，得到第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第一驱动电压电平对，该第一驱动电压电平对相对于正施加到液晶显示装置(13)的电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性；和
在表示第一灰度级的第一数据电压电平持续期间，以包括该第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第一驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置(13)提供第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
接收具有表示第二颜色分量的第二灰度级的第二数据电压电平的第二电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)；
响应于具有第二数据电压电平的第二电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，得到第二电压驱动信号(VDS1，VDS2，VDS3)的第二驱动电压电平对，该第二驱动电压电平对相对于正施加到液晶显示装置(13)上的电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性；以及
在表示第二灰度级的第二数据电压电平持续期间，以包括该第二电压驱动信号(VDS1，VDS2，VDS3)的第二驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置(13)提供第二电压驱动信号(VDS1，VDS2，VDS3)。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
接收具有表示第一颜色分量的第二灰度级的第二数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)；
响应于具有第二数据电压电平的第一电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收，得到该第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第二驱动电压电平对，该第二驱动电压电平对相对于正施加到液晶显示装置(13)上的电压参考信号(VREF)的参考电压电平具有相反的极性；以及
在表示第二灰度级的第一数据电压电平持续期间，以包括该第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)的第二驱动电压电平对的帧反转方式向液晶显示装置(13)提供第一电压驱动信号(VAS7，VAS8，VAS9)。
10.一种方法，包括以下步骤：
响应于一个或多个电压数据信号(VDS1，VDS2，VDS3)的接收而从液晶显示装置(13)发射光输出(14)；和对光输出(14)施加反转闪烁补偿。
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