CN100562778C - 显示装置和补偿原图像数据以增加其响应速度的方法 - Google Patents

显示装置和补偿原图像数据以增加其响应速度的方法 Download PDF

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Abstract

一种图像显示装置，包括：图像信号源单元，提供原图像数据和补偿原图像数据的选定补偿数据；以及显示单元，使用通过采用选定补偿数据补偿原图像数据而获得的经补偿图像数据来显示图像。选定补偿数据是响应于显示装置的环境温度变化从一组补偿数据中选择的。图像显示装置还包括温度传感器，检测显示装置的环境温度变化，并且提供对应于环境温度变化的温度数据。图像显示装置还包括频率传感器，检测显示单元的垂直同步信号中的频率变化，其中选定补偿数据是响应于环境温度变化和频率变化从一组补偿数据中选择的。

Description

显示装置和补偿原图像数据以增加其响应速度的方法
技术领域
本发明涉及图像显示装置和方法，特别涉及一种通过与显示装置的温度变化和频率变化相关联使用补偿数据查询表补偿图像数据来优化显示装置的响应时间的显示装置和方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)装置一般具有诸如高亮度和均匀亮度、高效率、长寿命、薄厚度、低重量、低成本等的优点。具有这些优点的LCD装置广泛地用于诸如桌面计算机、笔记本计算机、自动导航***、电视机等的各种电子商品。
具体地说，当在电视机中采用LCD装置时，LCD装置的响应时间是尤其显示运动图像的重要因素。换句话说，与主要显示静止图像的其他电子商品例如计算机相比，电视通常显示更多的运动图像。由于运动图像的显示质量受到电视机中采用的LCD装置的响应时间的影响，因此改善LCD装置的响应时间已得到一定的发展。
用于将一个灰度改变到另一个灰度的传统LCD装置的响应时间处于约10ms到约16ms的范围内。由于按照国家电视***委员会(NTSC)的电视接收机的垂直频率为60Hz，因此一(1)帧的时间周期约为16.7ms。因此，需要改善LCD装置的响应时间以满足该标准。
LCD装置的响应时间取决于LCD装置的环境温度。LCD装置中液晶的介电常数根据LCD装置的环境温度而变化。与基底(substrate)平行对齐的液晶的介电常数和与基底垂直对齐的液晶的介电常数根据环境温度的变化而变化。与基底平行对齐的液晶的介电常数和与基底垂直对齐的液晶的介电常数之差也根据环境温度的变化而变化。这是因为液晶的秩序参量(order parameter)根据环境温度的变化而变化。
除了环境温度之外，LCD装置的响应时间还与LCD装置的垂直同步信号关联变化。在LCD装置的垂直同步信号的频率发生变化的情况下，LCD装置的响应时间还受到垂直同步信号的频率变化的影响。
因此，需要一种通过改善显示装置的响应时间来提供高质量图像的显示***。此外，提供一种与显示装置的环境温度和显示装置的垂直同步信号频率相关联改善显示装置的响应时间的方法将是有利的。
发明内容
现有技术的上述和其他缺点和不足通过本发明的增强性能电信连接器得到克服或减轻。在一个实施例中，一种图像显示装置包括：图像信号源单元，提供原图像数据(primary image data)和补偿原图像数据的选定补偿数据；以及显示单元，使用通过采用选定补偿数据补偿原图像数据而获得的经补偿图像数据来显示图像，其中选定补偿数据是响应于显示装置的环境温度变化从一组补偿数据中选择的。图像显示装置还可以包括温度传感器，检测显示装置的环境温度变化，并且提供对应于环境温度变化的温度数据。
图像信号源单元例如包括：数据处理部件，将原图像数据提供给显示单元；第一存储器，存储一组补偿数据，其中每个补偿数据与不同温度范围的对应之一相关联；以及第一控制器，响应于来自温度传感器的温度数据，从第一存储器读取选定补偿数据，并且将选定补偿数据提供给显示单元。这组补偿数据是多个补偿数据查询表，其中每一个补偿数据查询表与温度范围的对应之一相关联。显示单元例如包括：第二控制器，接收来自数据处理部件的原图像数据以及来自第一控制器的选定补偿数据，并且产生经过补偿的图像数据；数据驱动器，接收经补偿图像数据，并且产生经补偿驱动电压信号；以及显示面板，接收经补偿驱动电压信号以显示图像。图像显示装置还可以包括第二存储器，存储选定补偿数据以便第二控制器从第二存储器读取选定补偿数据，以补偿原图像数据。第二存储器可以采用将多个补偿数据查询表各自存储在第二存储器中的对应地址上、并且将校验和数据分配给这些查询表中的每一个的方式存储选定补偿数据。
第二控制器例如包括：串行-并行转换部件，将选定补偿数据转换成并行补偿数据；第三存储器，存储与显示单元的特性相关联的补偿数据；第一开关部件，响应于第一时钟信号，传输来自串行-并行转换部件的并行补偿数据和来自第三存储器的补偿数据之一，其中第一时钟信号是用于将选定补偿数据从第二存储器传输到串行-并行转换部件的时钟；以及第四存储器，响应于第二时钟信号，存储第一开关部件的输出。第二控制器还可以包括第二开关部件，响应于第一时钟信号，传输串行时钟信号和点时钟信号之一；以及第三开关部件，响应于与完成将选定补偿数据传输到串行-并行转换部件相关联的时钟信号，传输第二开关部件的输出和点时钟信号之一，其中，第三开关部件的输出作为第二时钟信号提供给第四存储器。
在另一个实施例中，第二控制器包括：串行-并行转换部件，将选定补偿数据转换成并行补偿数据；缓冲器，存储并行补偿数据并且响应于缓冲器控制时钟产生并行补偿数据；第三存储器，存储与显示单元的特性相关联的补偿数据；第一开关部件，响应于第一时钟信号传输来自缓冲器的并行补偿数据和来自第三存储器的补偿数据之一，其中第一时钟信号是用于将选定补偿数据从第二存储器传输到串行-并行转换部件的时钟；以及第四存储器，响应于点时钟信号而存储第一开关部件的输出。第二控制器还可以包括逻辑门，对显示单元的垂直同步信号和与完成将选定补偿数据传输到串行-并行转换部件相关联的时钟信号执行逻辑与操作；第二开关部件，响应于第一时钟信号，传输串行时钟信号和点时钟信号之一；以及第三开关部件，响应于逻辑门的输出，传输第二开关部件的输出和点时钟信号之一，其中第三开关部件的输出作为缓冲器控制信号提供给缓冲器。
在另一个实施例中，图像显示装置包括频率传感器，检测显示单元的垂直同步信号中的频率变化。选定补偿数据是响应于环境温度变化和频率变化从一组补偿数据中选择的。
在另一个实施例中，一种补偿原图像数据以提高显示***的响应速度的方法，包括：在存储器中存储多个补偿数据查询表，其中每一个查询表与不同温度范围的对应之一相关联；检测显示***的环境温度变化；响应于所检测的环境温度变化选择补偿数据查询表；以及使用选定的补偿数据查询表补偿原图像数据。该方法还可以包括：在当前帧将选定的补偿数据查询表存储在缓冲器中；以及在下一帧使用选定的补偿数据查询表来补偿原图像数据，其中将选定的补偿数据查询表从缓冲器传输到在补偿期间所要访问的存储器。
在另一个实施例中，该方法还包括：在存储器中存储多个补偿数据查询表，其中每一个查询表与不同温度范围的对应之一和不同频率范围的对应之一相关联；检测显示***的垂直同步信号中的频率变化；以及响应于所检测的环境温度变化和所检测的垂直同步信号的频率变化，选择补偿数据查询表。
通过结合附图阅读的对本发明的多个说明性实施例的详细描述，本发明的这些和其他目的、特征和优点将会变得清楚。
附图说明
通过参照附图对本发明的示例性优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其他优点将会变得更加清楚，其中：
图1是与显示装置的不同环境温度相关联比较液晶的响应时间的图；
图2是示出LCD装置的像素的等效电路的示意图；
图3是示出LCD装置中的数据和像素电压的图；
图4是示出LCD装置的透射比的图；
图5是示出根据本发明示例性实施例的显示***的方框图；
图6是示出根据本发明示例性实施例的图5中的图像信号源的方框图；
图7是示出根据本发明示例性实施例的图5中的LCD装置的方框图；
图8是示出根据本发明示例性实施例的图5和7中的定时控制部件的方框图；
图9是示出根据本发明另一个示例性实施例的图5和7中的定时控制部件的方框图；
图10是用于描述图9中的定时控制部件的操作的时序图；以及
图11是示出存储在图5和7的LCD装置的存储器中的补偿数据的LUT(查询表)及其校验和数据的示意图。
具体实施方式
这里公开了本发明的详细示例性实施例。然而，在此公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例性实施例的目的、只是代表性的。
图1是与采用中间灰度的显示装置的不同环境温度相关联比较液晶的响应时间的图。参照图1，与环境温度相关地激活液晶，使得随着环境温度升高更容易激活该液晶。因此，液晶的响应时间与环境温度的升高成正比提高。
由于显示运动图像的显示装置例如LCD装置在各种温度(例如，室内温度、零下温度等)下工作，因此在各种温度下保持显示装置的优化响应时间的能力是显示高质量图像的重要因素。在显示装置在零下温度工作的情况下，显示装置的响应时间降低，从而恶化运动图像的显示质量。
图2是示出LCD装置的像素的等效电路的示意图。LCD装置包括多个像素，其中每个像素由对应的栅线和数据线限定。扫描信号提供给栅线，并且数据信号提供给数据线。每个像素包括电气连接到栅线和数据线的开关元件。像素以矩阵的形式排列在LCD装置中。
参照图2，LCD装置的像素包括薄膜晶体管(TFT)10、液晶电容器CLC以及存储电容器CST。TFT 10的源极电气连接到数据线Dp，并且TFT 10的栅极电气连接到栅线GQ。液晶电容器CLC具有由位于LCD装置中的像素的对应之一的液晶形成的电容。换句话说，液晶电容器CLC等效于位于TFT 10的漏极与LCD装置中的公共电极之间的液晶。存储电容器CST电气连接到TFT10的漏极。
当将栅导通(gate-on)信号施加于栅线GQ并且TFT 10导通时，数据电压VD通过TFT 10从数据线Dp施加于像素电极(未示出)。由施加于像素电极的像素电压Vp与公共电压Vcom之间的电压差形成电场，以改变位于像素电极与公共电极之间的液晶的光透射比。存储电容器CST在一帧的时间周期内保持该电压差。
液晶是电介质各向异性材料，从而液晶的介电常数关于液晶的分子方向而变化。因此，当在像素电极与公共电极之间施加电压时，液晶电容器CLC的电容随着液晶的介电常数变化而变化。在TFT 10导通的时候，电荷施加于液晶电容器CLC，并且施加于液晶的像素电压(Vp)根据液晶电容(CLC)而变化。在此，电荷Q、电容C和电压V的关系以下面方程1表示。
Q＝CV               方程1
在通常处于白色模式的扭转向列型(TN)液晶中，当像素电压约为0V时，液晶分子与LCD装置的基底平行排列。
液晶电容CLC以方程2表示。
CLC(0V)＝ε⊥A/d    方程2
在此，‘ε⊥’表示其分子与施加于液晶的光的方向相垂直排列的液晶的介电常数，‘A’表示LCD基底的面积大小，而‘d’表示LCD装置的基底之间的距离。
当像素电压约为5V时，液晶分子与基底平行排列，从而显示模式变成全黑。在这种情况下，液晶电容CLC以方程3表示。
CLC(5V)＝ε||A/d    方程3
在此，‘ε||’表示其分子与施加于液晶的光的方向相平行排列的液晶的介电常数。由于介电常数‘ε||’大于介电常数‘ε⊥’，因此扭转向列型液晶的电容与施加于液晶的像素电压成正比增大。
用于在第[n]帧中显示全黑的TFT电荷需要约为CLC(5V)×5V。假设在第[n-1]帧中显示全白，液晶的电容在第[n]帧中约为CLC(0V)，因为当TFT导通时，液晶分子没有有效改变排列。换句话说，施加于像素电极以显示全白的电压在第[n-1]帧中约为0V。虽然在第[n]帧中数据电压约为5V以显示全黑，但是像素电极的电荷约为CLC(0V)×5V。由于电容CLC(0V)小于电容CLC(5V)，因此第[n]帧中的像素电压Vp小于5V(例如，约为3.5V)。因此，没有有效地显示全黑。
另外，当在第[n+1]帧中施加约5V的数据电压VD以显示全黑时，液晶的电荷约为CLC(5V)×5V，从而使像素电压Vp升高。换句话说，像素电压Vp在第[n+1]帧中变成处于从约3.5V到约5V的范围内。以相同方式，在后续帧中施加5V的数据电压VD并且像素电压Vp升高，直到像素电压Vp变成或近似5V为止。
当改变像素的灰度级时，当前帧的灰度级依赖于前一帧的灰度级，从而像素在若干帧之后具有期望的灰度级。以相同方式，当液晶的透射比发生变化时，当前帧的透射比依赖于前一帧的透射比，从而液晶在若干帧之后具有期望的透射比。
假定在第[n-1]帧中显示全黑，并且在第[n]帧中将5V的像素电压Vp施加于像素，则像素的电荷约为CLC(5V)×5V，从而液晶的像素电压Vp约为5V。从而，在第[n]帧中有效地显示全黑。因此，当前帧的像素电压Vp依赖于前一帧的像素电压Vp以及当前帧的数据电压。
图3是示出LCD装置中的数据和像素电压的图，而图4是示出LCD装置的透射比的图。图3和4示出LCD装置在不考虑之前帧的影响的情况下工作的实验结果。
参照图3，基本上等于期望像素电压Vw的数据电压VD在施加于帧N到N+3中的像素。如图3所示，在帧N到N+2中，液晶的像素电压(Vp)小于期望像素电压Vw，并且在第[n+3]帧中，它变得近似于期望像素电压Vw。参照图4，在若干帧之后，液晶也具有期望透射比。
相反，在本发明中，将前一帧的像素信号(Pn-1)与下一帧的像素信号(Pn+1)进行比较，以产生当前帧的补偿像素信号(Pn’)。在当前帧中，将补偿像素信号(Pn’)施加于LCD装置的像素电极。在模拟型LCD装置的情况下，像素信号(Pn)为数据电压。另一方面，在数字型LCD装置的情况下，像素信号(Pn)为用来控制数据电压的二进制数据的灰度级。在这种情况下，补偿灰度级数据，从而补偿施加于每个像素的数据电压。
在当前帧的像素信号(即，数据电压或灰度级数据)基本上等于前一帧的像素信号时，不补偿像素信号。在当前帧的灰度级数据大于前一帧的灰度级数据时，输出大于当前帧灰度级信号的经补偿灰度级数据。在当前帧的灰度级数据小于前一帧的灰度级数据时，输出小于当前帧灰度级数据的经补偿灰度级数据。补偿量与各帧的灰度级数据之间的差成正比。
图5是示出根据本发明示例性实施例的显示***的方框图。参照图5，显示***包括图像信号源100和LCD装置200。图像信号源100输出原灰度级数据(primary gray-scale data)RGB和补偿数据132，并且LCD装置200通过使用原灰度级数据和补偿数据来显示图像。
图像信号源100包括数据处理部件110、同步动态随机存取存储器(SDRAM)120以及微控制器130。图像信号源100将原灰度级数据RGB输出到LCD装置200以在其上显示图像，并且响应由温度传感器50检测并从其提供的温度数据52，输出补偿数据132。图像信号源100例如是电气连接到LCD装置200的计算机、电视接收机的信号处理块等。
数据处理部件110输出提供给LCD装置200的原灰度级数据。原灰度级数据包括红(R)原灰度级数据、绿(G)原灰度级数据以及蓝(B)原灰度级数据。
SDRAM 120存储用来优化LCD装置200的响应时间的补偿数据的查询表(LUT)。这些LUT各自与不同温度范围的对应之一相关联。换句话说，每个LUT包含选定温度范围的补偿数据。微控制器130响应于从温度传感器50提供的温度数据52选择补偿数据的LUT，并且将选定的补偿数据的LUT输出到LCD装置200。
LCD装置200包括定时控制部件210、第一存储器220、第二存储器230、数据驱动器240以及LCD面板250。例如，第一存储器220以电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)实现，并且第二存储器230以同步动态随机存取存储器(SDRAM)实现。在LCD装置200中，定时控制部件210将经补偿灰度级数据R’G’B’提供给数据驱动器以驱动LCD面板250。根据从图像信号源100提供的原灰度级数据和补偿数据132获得经补偿灰度级数据，以改善(例如，降低)LCD装置200的响应时间。经补偿灰度级数据包括红(R’)经补偿灰度级数据、绿(G’)经补偿灰度级数据以及蓝(B’)经补偿灰度级数据。经补偿灰度级数据R’G’B’与显示***的环境温度相关联，并且根据环境温度的变化而更新。
当原灰度级数据从数据处理部件110提供给定时控制部件210时，定时控制部件210处理前一帧和当前帧的原灰度级数据，以产生经补偿灰度级数据。因此，由于处理前一帧和当前帧的原灰度级数据和与不同温度范围相关联的补偿数据，补偿灰度级数据改善了LCD装置的时间响应。
从微控制器130提供的补偿数据132存储在第一存储器220(例如，EEPROM)中。补偿数据132根据显示***的环境温度来补偿灰度级数据，并且根据从温度传感器50产生的温度数据52被从多个补偿数据LUT中选择。以LUT形式存储在第一存储器220中的补偿数据由定时控制部件210读出。
例如，在原灰度级数据为8比特数据的情况下，补偿数据可以是8比特数据或者4或6比特数据。如果补偿数据为4或6比特数据，则原灰度级数据的4或6比特数据由补偿数据的LUT来补偿，而其余比特数据采用插值法来补偿，以便降低响应时间。
定时控制部件210控制从第二存储器230(例如，SDRAM)读取原灰度级数据/向其写入原灰度级数据的操作。定时控制部件210将经补偿灰度级数据提供给数据驱动器240，并且数据驱动器240将经补偿灰度级数据变换成模拟电压信号。然后，该模拟电压信号通过LCD装置200的数据线提供给LCD面板250。
在环境温度低于摄氏零度的情况下，通过使用适于零度以下温度范围的补偿数据的LUT补偿灰度级数据来改善(即降低)液晶的响应时间。相反，当环境温度升高时，液晶的响应时间也通过使用适于升高的温度范围的补偿数据的LUT来补偿灰度级数据而得到改善。
存储在第一存储器220中的补偿数据的LUT响应于由温度传感器50检测的环境温度变化而改变。微控制器130响应于从温度传感器50提供的温度数据52从SDRAM 120读出适当的补偿数据LUT，并且将适当的补偿数据LUT存储在第一存储器220中。定时控制部件210使用适当的补偿数据LUT来补偿原灰度级数据，从而在给定环境温度下优化显示***的响应时间。此外，例如，响应于补偿数据的变化来控制LCD装置200的功率，以便防止LCD装置的灯发生故障。另外，可以控制将微控制器130电气连接到第一存储器220的I2C总线(未示出)，以改变第一存储器220中的补偿数据LUT。
当补偿数据LUT存储在第一存储器220中时，微控制器130直接控制定时控制部件210，从而将补偿数据从第一存储器220下载到定时控制部件210的只读存储器(ROM)中。在改变补偿数据LUT的时间周期长的情况下，在LCD面板250上显示存储在图像信号源100的存储器120中的预定告警消息。
图6是根据本发明示例性实施例的图5中的图像信号源的方框图。参照图6，图像信号源100包括数据处理部件110、第一存储器120、第二存储器125、微控制器130、模拟-数字转换器135、以及电压产生部件140。第一和第二存储器120和125例如是同步动态随机存取存储器(SDRAM)。
数据处理部件110输出原灰度级数据RGB以显示图像。原灰度级数据包括红原灰度级数据R、绿原灰度级数据G和蓝原灰度级数据B。
用于改善液晶响应时间的补偿数据以查询表的形式存储在第一存储器120中。存储在第一存储器120中的补偿数据LUT各自与不同温度范围的对应之一相关联。例如，第一补偿数据LUT包含从-10℃到0℃的温度范围的补偿数据，第二补偿数据LUT包含从0℃到10℃的温度范围的补偿数据，第三补偿数据LUT包含从10℃到20℃的温度范围的补偿数据，而第四补偿数据LUT包含从20℃到30℃的温度范围的补偿数据。
第二存储器125存储显示***的分类特性值的屏上显示(OSD)数据。分类特性值可以由用户使用显示***上的开关或其遥控器来改变。诸如电视接收机的图像信号源100包括具有OSD数据的OSD单元。图像信号源包括用于控制LCD装置的液晶响应速度的OSD单元。例如，OSD单元包括温度响应模式和基准值模式。
微控制器130将补偿数据132、水平和垂直同步信号Hsync和Vsync、数据激活信号DE以及主时钟MCLK提供给LCD装置200，以显示从数据处理部件110输出的原灰度级数据。微控制器130响应于通过模拟-数字转换器135提供的温度数据，提供与选定温度范围相对应的LUT形式的补偿数据132。模拟-数字转换器135将温度数据的模拟信号转换成数字数据。
当将温度数据施加于微控制器130时，从第一存储器120选择对应于温度数据的补偿数据LUT，并且将其提供给LCD装置200。补偿数据LUT例如通过IC间(I2C)总线传输，其中I2C总线是包括两条数据线的并行总线。
电压产生部件140产生微控制器130的电压。例如，电压产生部件140独立于显示***的电源，从而防止微控制器130的故障。
图7是根据本发明示例性实施例的图5中的LCD装置的方框图。参照图7，LCD装置包括定时控制部件210、第一存储器220、第二存储器230、数据驱动器240、LCD面板250、扫描驱动器260以及电压产生部件270。第一存储器220例如是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，并且第二存储器230例如是同步动态随机存取存储器(SDRAM)。
图像信号源100的微控制器130将原灰度级数据、同步信号(Hsync、Vsync)、数据激活信号(DE)和主时钟(MCLK)提供给定时控制部件210。原灰度级数据包括红(R)原灰度级数据、绿(G)原灰度级数据以及蓝(B)原灰度级数据。定时控制部件210向数据驱动器240提供经补偿灰度级数据和用于输出经补偿灰度级数据的数据驱动信号(LOAD、STH)，并且还提供扫描驱动信号(GATE CLK和STV)给扫描驱动器260。经补偿灰度级数据包括红(R’)经补偿灰度级数据、绿(G’)经补偿灰度级数据以及蓝(B’)经补偿灰度级数据。
微控制器130将选定的补偿数据LUT 132提供给定时控制部件210。选定的补偿数据LUT存储在第一存储器220中，然后由定时控制部件210读出。在另一个实施例中，补偿数据LUT 132直接存储在定时控制部件210的内部存储器(未示出)中。
图像信号源100的数据处理部件110将原灰度级数据提供给定时控制部件210。将当前帧的灰度级数据与前一帧的灰度级数据进行比较，以确定当前帧的经补偿灰度级数据。将经补偿灰度级数据提供给数据驱动器240，以便提高液晶的响应速度。
第一存储器220存储补偿数据LUT 132。补偿数据LUT 132中的每一个均包含选定温度范围的补偿信息(或补偿量)。当环境温度发生改变时，微控制器130选择与改变后的环境温度相对应的补偿数据LUT，并将其提供给第一存储器220，然后将选定的补偿数据LUT从第一存储器220提供给定时控制部件210。
原灰度级数据存储在第二存储器230中。第二存储器230包括第一存储体232和第二存储体234。在当前帧的原灰度级数据的一半由定时控制部件210写入第一存储体232中时，定时控制部件210从第二存储体234读取前一帧的原灰度级数据的一半。另外，当定时控制部件210从第二存储体234读取前一帧的原灰度级数据的一半时，可以由定时控制部件210将当前帧的原灰度级数据的一半写入第一存储体232中。采用第二存储器230的第一和第二存储体232和234，同时且连续地执行读取和写入操作。
数据驱动器240从定时控制部件210接收经补偿灰度级数据R’G’B’，并且分别将数据信号D1-DM提供给LCD面板250的数据线。定时控制部件210将扫描驱动信号(GATE CLK、STV)提供给扫描驱动器260，然后，扫描驱动器260提供用于导通LCD面板250中的开关元件的栅导通信号S1-SN。
在LCD面板250中，栅线是用于传输栅导通信号S1-SN的扫描线，而数据线是用于传输数据信号D1-DM的源线(source line)。LCD面板250包括多个像素，其中每个像素均由相邻的栅线和数据线限定。每个像素包括作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)110、液晶电容器CLC和存储电容器CST。TFT的栅极和源极分别电气连接到栅线和源线。液晶电容器CLC电气连接到TFT的漏极。
第二电压产生部件270控制LCD装置的电功率。当补偿数据LUT被写入第一存储器220中时，第二电压产生部件270控制LCD装置的电功率，以便防止故障。
在图5-7的实施例中，显示***采用数字接口，以便从图像信号源提供数字灰度级数据给LCD装置。然而，对于本领域技术人员显然的是，LCD装置包括用于处理从外部提供给LCD装置的模拟信号以将其变换成数字数据的接口单元。
图8是根据本发明示例性实施例的图5和7中的定时控制部件的方框图。参照图8，定时控制部件210包括串行-并行转换部件2110、第一存储器(例如，只读存储器或ROM)2120、第一开关部件2130、第二开关部件2140、第三开关部件2150、以及第二存储器(例如，随机存取存储器或RAM)2160。补偿数据LUT存储在第一存储器220中，并且根据从外部例如从电视接收机提供的LUT选择信号选择补偿数据LUT。选定的补偿数据LUT存储在定时控制部件210的第二存储器2160中，并且定时控制部件210根据存储在其中的第二存储器2160中的选定LUT补偿灰度级数据。第一到第三开关部件2130、2140和2150均采用例如多路复用器实现。
从第一存储器220读取的补偿数据LUT被提供给将串行式补偿数据转换成并行式补偿数据的串行-并行转换部件2110。第一存储器2120还存储由显示***的制造商设置的补偿数据。第一存储器2120中的补偿数据用来考虑LCD装置的特性而优化显示***的响应时间。在此，为了描述方便起见，从串行-并行转换部件2110输出的补偿数据称作“第一补偿数据”，而从第一存储器2120输出的补偿数据称作“第二补偿数据”。
第一和第二补偿数据被提供给第一开关部件2130，并且响应于作为例如传输时钟I2C_LI的第一控制信号，选择其中之一并从第一开关部件2130输出。第一开关部件2130中的选定补偿数据被提供给第二存储器2160并存储在其中。在本实施例中，传输时钟I2C_LI是用于传输从串行-并行转换部件2110输出的第一补偿数据的时钟。例如，当传输时钟I2C_LI有效(例如，逻辑高)时，第一开关部件2130将第一补偿数据从串行-并行转换部件2110传输到存储器2160，并且当传输时钟I2C_LI无效(例如，逻辑低)时，第一开关部件2130将第二补偿数据从第一存储器2120传输到第二存储器2160。传输时钟I2C_LI也是用于将选定补偿数据LUT传输到串行-并行转换部件2110的时钟。
第二开关部件2140接收串行时钟SCL和点时钟DCLK，并且响应于传输时钟I2C_LI输出其中之一。串行时钟SCL与传输时钟I2C_LI相关联，点时钟与从图像信号源提供的原灰度级数据相关联。然后，将串行时钟SCL和点时钟DCLK的选定之一提供给第三开关部件2150。例如，当传输时钟I2C_LI有效(例如，逻辑高)时，第二开关部件2140将串行时钟SCL传输到第三开关部件2150，并且当传输时钟I2C_LI无效(例如，逻辑低)时，第二开关部件2140将点时钟DCLK提供给第三开关部件2150。
第三开关部件2150接收第二开关部件2140的输出和点时钟DCLK，并且响应于传输终止时钟I2C_DONE输出这些输入信号之一，其中传输终止时钟I2C_DONE是与完成将选定补偿数据从第一存储器220传输到串行-并行转换部件2110相关联的时钟。例如，当传输终止时钟I2C_DONE有效(例如，逻辑高)时，第三开关部件2150传输点时钟DCLK，并且当传输终止时钟I2C_DONE无效(例如，逻辑低)时，第三开关部件2150传输第二开关部件2140的输出。然后，将第三开关部件2150的输出作为第三控制信号提供给存储器2160。第三控制信号是要用于从第一开关部件2130输出的补偿数据的写入操作中的时钟信号，即点时钟信号DCLK或来自第二开关部件2150的输出时钟信号。换句话说，从第一开关部件2130输出的补偿数据响应于第三控制信号，即从第三开关部件2150输出的时钟信号而存储在存储器2160中。
如上所述，LCD装置的时间响应(或响应速度)受到环境温度变化的影响。因此，通过使用各自与不同温度范围的对应之一相关联的补偿数据LUT来补偿灰度级数据，改善了时间响应。
除了环境温度变化之外，LCD装置的时间响应还受到用于显示***的垂直同步信号频率的影响。虽然当环境温度变高时，在环境温度变化的补偿中补偿量变小，但是当频率变高时，在垂直同步信号频率变化的补偿中补偿量变大。这是因为当垂直同步信号的频率提高时，帧的时间周期减小，从而需要增大补偿量。
第一补偿数据(即，选定的补偿数据LUT)响应于比点时钟DCLK慢的串行时钟SCL而存储在第二存储器2160中。从而，在包括帧消隐周期的若干帧的时间周期内，第一补偿数据存储在第二存储器2160中。电功率持续提供给LCD装置，同时第一补偿数据存储在第二存储器2160中。在这种情况下，当显示运动图像时，由于叠加数据和装载时间延迟，可能在LCD装置上显示诸如噪声、具有反相颜色的LUT、灰度级变形等的故障。例如，实时输入的灰度级数据与对应于LUT的过冲数据叠加，从而形成叠加数据。由于对应于一帧的数据包括与温度变化之前的温度范围相对应的补偿数据LUT和与温度变化之后的温度范围相对应的补偿数据LUT，因此可能出现显示故障。
图9是根据本发明另一个示例性实施例的图5和7中的定时控制部件的方框图。参照图9，定时控制部件210包括串行-并行转换部件2210、第一开关部件2220、与门2230、第二开关部件2240、第一存储器(例如，ROM)2250、缓冲器2260、第三开关部件2270、以及第二存储器(例如，RAM)2280。多个补偿数据LUT存储在第一存储器220(例如，EEPROM)中。定时控制部件210响应于从电视接收机提供的LUT选择信号确定LUT，并且将选定LUT存储在第二存储器2280中以用于补偿。第一到第三开关部件2220、2240和2270均采用例如多路复用器实现。
从第一存储器220读取选定的补偿数据LUT，并且提供给串行-并行转换部件2210，其中将串行数据转换成并行数据。第一存储器2250还存储由显示***的制造商设置的补偿数据。第一存储器2250中的补偿数据用来考虑LCD装置的特性来优化显示***的响应时间。在此，为了描述方便起见，从串行-并行转换部件2110输出的补偿数据称作“第一补偿数据”，而从第一存储器2250输出的补偿数据称作“第二补偿数据”。
第一开关部件2220接收串行时钟SCL和点时钟DCLK，并且响应于传输时钟I2C_LI输出其中之一。例如，当传输时钟I2C_LI有效时，第一开关部件2220将串行时钟SCL输出到第二开关部件2240，并且当传输时钟I2C_LI无效时，第一开关部件2220将点时钟DCLK输出到第二开关部件2240。
与门2230接收垂直同步信号VSYNC和传输终止时钟I2C_DONE，并且对这些输入信号执行与操作。与门2230的输出被提供给第二开关部件2240。
第二开关部件2240接收从第一开关部件2220输出的时钟以及点时钟DCLK，并且响应于与门2230的输出信号而输出其中之一。例如，当与门2230的输出有效时，第二开关部件2240输出从第一开关部件2220输出的时钟，而当与门2230的输出无效时，第二开关部件2240输出点时钟DCLK。第二开关部件2240的输出被提供给缓冲器2260。
缓冲器2260存储来自串行-并行转换部件2210的第一补偿数据，并且响应于从第二开关部件2240输出的时钟将第一补偿数据输出到第三开关部件2270。在本实施例中，当点时钟DCLK被从第二开关部件2240提供给缓冲器2260时，缓冲器2260将第一补偿数据输出到第三开关部件2270，并且当串行时钟SCL被从第二开关部件2240施加于缓冲器2260时，不输出第一补偿数据。
第三开关部件2270响应于传输时钟I2C_LI，输出从缓冲器2260输出的第一补偿数据和从第一存储器2250输出的第二补偿数据之一。第三开关部件2270的输出被提供给第二存储器2280。当传输时钟I2C_LI有效时，第三开关部件2270将从缓冲器2260输出的第一补偿数据输出到第二存储器2280。当传输时钟I2C_LI无效时，第三开关部件2270将从第一存储器2250输出的补偿数据输出到第二存储器2280。从第三开关部件2270输出的补偿数据响应于点时钟DCLK而存储在第二存储器2280中。
图10是用于描述图9中的定时控制部件的操作的时序图，其中在帧消隐周期内改变补偿数据LUT。参照图9和10，第一存储器220将补偿数据LUT各自存储在对应地址上。当在第[n]帧中显示图像时，定时控制部件210通过I2C总线从电视接收机接收选择信号，以响应于环境改变(例如，环境温度变化)来选择用于过冲的补偿数据LUT。定时控制部件210提供第一存储器220的地址以通过I2C总线从第一存储器220读取对应于该地址的LUT。然后，将对应于该存储器地址的LUT存储在缓冲器2260中。假设选定的LUT的补偿数据数为‘256’，则用于传输补偿数据的时间周期在约10ms与约100ms之间，从而可以在不关断LCD装置的电源的情况下改变LUT。
存储在缓冲器2260中的LUT在消隐周期内写入第二存储器2280中，然后，施加对应于第[n+1]帧的数据激活信号DE，从而使用存储在第二存储器2280中的LUT显示图像。帧在消隐周期内发生改变。对应于环境温度的、存储在缓冲器中的LUT的补偿数据在将垂直同步信号施加于定时控制部件的期间写入第二存储器2280中。因此，在不关断LCD装置的电功率的情况下改变用于改善液晶响应速度的补偿数据。
当原灰度级信号包括16个灰度级时，原灰度级信号包括256个灰度级数据，从而最小化用于过冲的LUT的大小。也就是，256个灰度级数据所需的时间周期可以短得使存储在缓冲器中的补偿数据在消隐周期内存储在第二存储器2280中。另外，用于选择LUT并且施加选定的LUT所需的时间周期不大于约16.7ms。因此，用户可能感觉不到响应于LUT变化的图像变化。
图11是示出存储在图5和7的LCD装置的第一存储器220中的补偿数据LUT及其校验和数据的示意图。参照图11，多个LUT存储在第一存储器220(例如，EEPROM)中，其中每个LUT具有其自己的地址以存储在第一存储器220中。换句话说，每个LUT存储在存储器中的对应地址。因此，当定时控制部件响应于环境温度和垂直同步信号的变化而从存储器读取选定的LUT时，定时控制部件210仅通过访问对应地址来读取选定的LUT，而不读取存储在存储器中的全部LUT。
为了防止从存储器读取选定的LUT发生错误，存储器例如包括为这些LUT分配的校验和数据。校验和数据包括多个各自分配给LUT的对应之一的子校验和数据。因此，每个LUT与对应子校验和数据相关联地存储在存储器中。
例如，假定一个LUT具有256比特大小，如果LUT‘A’存储在地址301到556上，则LUT‘A’的子校验和数据存储在地址556到557上。以相同方式，如果LUT‘B’存储在地址557到812上，则LUT‘B’的子校验和数据存储在地址812到813上。
通过使用校验和数据，对应于选定LUT的灰度级数据在没有灰度级数据错误的情况下存储在第二存储器2280中(参照图9)。这是因为定时控制部件重复读取选定的LUT，直到没有从对应于选定LUT的灰度级数据检测到任何错误为止。
多个子校验和数据具有相互不同的值。换句话说，对应于LUT‘A’的子校验和数据不同于对应于LUT‘B’的子校验和数据。另外，在存储器的最后地址上存储总校验和数据。
在描述了本发明的显示***的示例性实施例之后，本领域的技术人员在上文的启迪下可以容易地进行修改和变更。因此应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于在此具体所述的方式来实施。

Claims (17)

1.一种用于显示图像的显示装置，包括：
图像信号源单元，提供原图像数据和用来补偿原图像数据的选定补偿数据，所述选定补偿数据是响应于所述显示装置的周围温度的变化而从一组补偿数据中选择的；以及
显示单元，使用通过采用选定补偿数据补偿原图像数据而获得的经补偿图像数据来显示图像，所述显示单元包括第一开关部件，其被配置为响应于第一时钟信号，传送并行补偿数据和来自第一存储器的与所述显示装置的特性相关联的装置补偿数据中的一个，所述并行补偿数据是所述选定补偿数据的并行形式。
2.如权利要求1所述的显示装置，还包括温度传感器，检测显示装置的环境温度变化，并且提供对应于环境温度变化的温度数据。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中图像信号源单元包括：
数据处理部件，将原图像数据提供给显示单元；
第二存储器，存储所述一组补偿数据，其中所述一组补偿数据的每个补偿数据与相应的温度范围相关联；以及
第一控制器，响应于来自温度传感器的温度数据，从第二存储器读取选定补偿数据，并且将选定补偿数据提供给显示单元。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中所述一组补偿数据是多个补偿数据查询表，并且多个查询表中的每个查询表与相应的温度范围相关联。
5.如权利要求3所述的显示装置，其中显示单元还包括：
第二控制器，接收来自数据处理部件的原图像数据以及来自第一控制器的选定补偿数据，并且产生经补偿图像数据；
数据驱动器，接收经补偿图像数据，并且产生经补偿驱动电压信号；和
显示面板，接收经补偿驱动电压信号以显示图像。
6.如权利要求5所述的显示装置，还包括第三存储器，存储选定补偿数据，第二控制器从第三存储器读取选定补偿数据，以补偿原图像数据。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中第三存储器存储选定补偿数据，使得多个补偿数据查询表中的查询表各自存储在第三存储器中的对应地址上，并且将校验和数据分配给这些查询表中的每一个。
8.如权利要求6所述的显示装置，其中第二控制器包括：
第一存储器；
第一开关部件；
串行-并行转换部件，将选定补偿数据转换成并行补偿数据；
以及
第四存储器，响应于第二时钟信号，存储第一开关部件的输出。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中第一时钟信号是用于将选定补偿数据从第三存储器传输到串行-并行转换部件的时钟信号。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中第二控制器还包括：
第二开关部件，响应于第一时钟信号，传输串行时钟信号和点时钟信号之一；以及
第三开关部件，响应于与完成将选定补偿数据传输到串行-并行转换部件相关联的时钟信号，传输第二开关部件的输出和点时钟信号之一，
其中第三开关部件的输出作为第二时钟信号提供给第四存储器。
11.如权利要求5所述的显示装置，其中第二控制器包括：
第一存储器；
第一开关部件；
串行-并行转换部件，将选定补偿数据转换成并行补偿数据；
缓冲器，存储并行补偿数据并响应于缓冲器控制时钟而将并行补偿数据传送到第一开关部件；以及
第四存储器，响应于点时钟信号存储第一开关部件的输出。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中第一时钟信号是用于将选定补偿数据从第三存储器传输到串行-并行转换部件的时钟信号。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中第二控制器还包括：
逻辑门，对显示单元的垂直同步信号和与完成将选定补偿数据传输到串行-并行转换部件相关联的时钟信号执行逻辑与操作；
第二开关部件，响应于第一时钟信号，传输串行时钟信号和点时钟信号之一；以及
第三开关部件，响应于逻辑门的输出，传输第二开关部件的输出和点时钟信号之一，
其中第三开关部件的输出作为缓冲器控制信号提供给缓冲器。
14.一种补偿原图像数据以提高显示装置的响应速度的方法，所述方法包括：
在存储器中存储多个补偿数据查询表，所述多个查询表中的每一个查询表与相应的温度范围相关联；
检测显示装置的环境温度的变化；
响应于所检测的环境温度变化选择补偿数据查询表；以及
使用选定的补偿数据查询表补偿原图像数据，其中选择补偿数据查询表包括：
响应于第一时钟信号，切换并行补偿数据和与所述显示装置的特性相关联的装置补偿数据中的一个，所述并行补偿数据是选定的补偿数据查询表的并行形式。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
在当前帧将选定的补偿数据查询表存储在缓冲器中；以及
在下一帧使用选定的补偿数据查询表来补偿原图像数据，选定的补偿数据查询表从缓冲器传输到在补偿期间所要访问的存储器。
16.如权利要求15所述的方法，其中在当前帧和接着的下一帧之间的消隐周期内执行选定补偿数据查询表的传输。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
在存储器中存储多个补偿数据查询表，所述多个查询表中的每一个查询表与相应的温度范围和相应的频率范围相关联；
检测显示装置的垂直同步信号中的频率变化；以及
响应于所检测的环境温度变化和所检测的垂直同步信号的频率变化，选择补偿数据查询表。
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