(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＣＤにより現在受信されているフレームを判定し、それによりグレー挿入フレームの充電時間およびパルス幅変調信号のデューティサイクルを調整して、モーションブラならびに低い輝度という問題を改善できる駆動回路を提供する。【解決手段】ＬＣＤにより表示されるのが動的フレームか静的フレームかどうか判定される。ＬＣＤが動的フレームを表示する時、表示器のフレームのグレー挿入レベルおよびＰＷＭ信号が同期して増大され、そのうち、ＰＷＭ信号が表示器のバックライトモジュールを駆動する。ＬＣＤが静的フレームを表示する時、表示器のフレームのグレー挿入レベルおよびＰＷＭ信号のデューティサイクルを同期して減少させる。【選択図】図３
2010250277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display =ＬＣＤ）のグレー挿入方法であって：
前記ＬＣＤにより表示されている現在フレームが動的フレームであるか又は静的フレームであるか判定することと；
前記ＬＣＤが前記動的フレームを表示する時、前記ＬＣＤのグレー挿入レベルを上げ、かつ同期してパルス幅変調（Pulse Width Modulate = PWM）信号のデューティサイクルを増大させ、そのうち、前記ＰＷＭ信号がＬＣＤのバックライトモジュールを駆動するために使用されることと；
前記ＬＣＤが前記静的フレームを表示する時、前記ＬＣＤの前記グレー挿入レベルを下げるとともに、同期して前記パルス幅変調（Pulse Width Modulate = PWM）信号の前記デューティサイクルを減少させることと
を含むものである液晶ディスプレイのグレー挿入方法。
【請求項２】
前記ＬＣＤにより表示されている前記現在フレームが前記動的フレームであるか又は前記静的フレームであるか判定するステップが：
前記ＬＣＤにより先に表示される第１フレームを引き出すことと；
前記ＬＣＤにより現在表示される第２フレームを引き出すことと；
前記第２フレームが前記第１フレームと異なる時、前記ＬＣＤが前記動的フレームを表示すると判定することと；
前記第２フレームが前記第１フレームと同じ時、前記ＬＣＤが前記静的フレームを表示すると判定することと
を含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項３】
前記ＬＣＤにより現在表示されている前記フレームが前記動的フレームであるか又は前記静的フレームであるか判定するステップが：
前記ＬＣＤにより先に表示される第１フレームを引き出すことと；
前記ＬＣＤにより現在表示される第２フレームを引き出すことと；
前記第１フレームおよび前記第２フレームに従って差異値を発生させることと；
前記差異値が設定値より大きい時には、前記ＬＣＤが前記動的フレームを表示すると判定することと；
前記差異値が前記設定値より大きくない時には、前記ＬＣＤが前記静的フレームを表示すると判定することと
を含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項４】
前記第１フレームおよび前記第２フレームに従って差異値を発生させるステップが：
それぞれ前記第１フレームの複数の領域が前記第２フレームの複数の対応する領域と同じであるか否か判定することと；
前記第１フレームおよび前記第２フレーム間で異なる対応領域の数量に従って前記差異値を決定すること
を含む請求項３のグレー挿入方法。
【請求項５】
前記ＬＣＤにより現在表示されている前記フレームが前記動的フレームであるか又は前記静的フレームであるか判定するステップが：
前記ＬＣＤにより先に表示される複数の第１フレームを引き出すことと；
前記ＬＣＤにより現在表示される第２フレームを引き出すことと；
複数の前記第１フレームならびに前記第２フレームの連続的な変化の数量を計算することと；
連続的な変化の数量が設定値より大きい時、前記ＬＣＤが前記動的フレームを表示すると判定することと；
連続的な変化の数量が設定値より大きくない時、前記ＬＣＤが前記静的フレームを表示すると判定することと
を含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項６】
前記ＬＣＤの前記グレー挿入レベルを上げるステップが：
フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を増加させること
を含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項７】
前記ＬＣＤの前記グレー挿入レベルを下げるステップが：
フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を短縮させること
を含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項８】
前記ＬＣＤの前記グレー挿入レベルを上げるステップが：グレー挿入フレームの充電時間を延長することを含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項９】
前記ＬＣＤの前記グレー挿入レベルを下げるステップが：グレー挿入フレームの充電時間を短縮することを含む請求項１記載のグレー挿入方法。
【請求項１０】
駆動回路であり、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display =ＬＣＤ）に適用できるものであって、前記駆動回路が：
前記ＬＣＤにより先に表示される第１フレームおよび前記ＬＣＤにより現在受信される第２フレームに従って、前記第２フレームが動的フレームまたは静的フレームであることを判定するためのフレーム検出器と；
前記フレーム検出器に連結されるグレー挿入制御器と；
前記フレーム検出器に連結されバックライト補償ユニットと
を含み、そのうち
前記第２フレームが前記動的フレームである時、前記グレー挿入制御器が前記ＬＣＤのグレー挿入レベルを上げるとともに、同期してパルス幅変調（Pulse Width Modulate = PWM）信号のデューティサイクルを増大させ、
前記第２フレームが前記静的フレームである時、前記グレー挿入制御器が前記ＬＣＤの前記グレー挿入レベルを下げるとともに、同期してパルス幅変調（Pulse Width Modulate = PWM）信号のデューティサイクルを短縮させ、
そのうち、ＰＷＭ信号が前記ＬＣＤのバックライトモジュールを駆動するために使用されるものである駆動回路。
【請求項１１】
前記フレーム検出器が、前記第１フレームを保存するためのストレージユニットを含む請求項１０記載の駆動回路。
【請求項１２】
前記第１フレームが前記第２フレームと異なる時、前記フレーム検出器が前記第２フレームは前記動的フレームであると判定し、前記第１フレームが前記第２フレームと同じである時、前記フレーム検出器が前記第２フレームは前記静的フレームであると判定する請求項１０記載の駆動回路。
【請求項１３】
前記フレーム検出器が、前記第１フレームおよび前記第２フレーム間で差異値を取り出すとともに、前記差異値が設定値より大きい時、前記フレーム検出器が前記第２フレームは前記動的フレームであると判定し、前記差異値が設定値より大きくない時、前記フレーム検出器が前記第２フレームは前記静的フレームであると判定する請求項１０記載の駆動回路。
【請求項１４】
前記フレーム検出器が計数器を含み、前記計数器は、前記フレーム検出器より前記第１フレームおよび前記第２フレームの対応領域が同じか異なるかを判定した後、前記第１フレームおよび前記第２フレーム間で異なる対応領域の数量を計数するために使用し、前記フレーム検出器が、前記数量を前記差異値として使用する請求項１３記載の駆動回路。
【請求項１５】
前記フレーム検出器が：
計数器を含み、２つの連続するフレームが異なる時、前記計数器の計数値を累計するとともに、２つの連続するフレームが同一である時、前記計数器の計数値をリセットし、そのうち、
前記計数値が設定値より大きい時、前記フレーム検出器が前記第２フレームを前記動的フレームであると判定し、
前記計数値が設定値より大きくない時、前記フレーム検出器が前記第２フレームを前記静的フレームであると判定する請求項１０記載の駆動回路。
【請求項１６】
前記第２フレームが前記動的フレームである時、前記グレー挿入制御器がフレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を増加させるとともに、前記第２フレームが前記静的フレームである時、前記グレー挿入制御器がフレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を短縮させる請求項１０記載の駆動回路。
【請求項１７】
前記第２フレームが前記動的フレームである時、前記グレー挿入制御器がグレー挿入フレームの充電時間を延長するとともに、前記第２フレームが前記静的フレームである時、前記グレー挿入制御器が前記グレー挿入フレームの充電時間を短縮する請求項１０記載の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶ディスプレイのグレー挿入方法に関し、特に、フレームの挿入レベルを適切に調整し、かつ同期してバックライトの明るさ（brightness）を調整して、画像ディスプレイの輝度（luminance）を維持するグレー挿入（Gray Insertion）方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display = LCD）がホールド型（Hold-type）のディスプレイ方法を採用するとともに、ＬＣＤが動画像（dynamic image）をディスプレイする時、モーションブラ（motion blur）が発生する。一般的に、モーションブラを低減するため、グレー挿入技術が従来において採用されている。以下、ＬＣＤパネルがいかに駆動されるかを簡単に説明する。
【０００３】
ＬＣＤパネル用の駆動信号は、主要に２部分：ソースドライバー（Source Driver）により提供されるデータ信号およびゲートドライバー（Gate Driver）により提供される走査信号を含む。データ信号は、主要に各画素のグレーレベルに対応する電圧信号を提供する。走査信号は、画素の各行（row）の電圧から入力されるスイッチ信号を制御するために使用される。走査信号は、行ごとに（row by row）走査する。一般的に言って、各画素は、ゲートとソースとドレインとからなる薄膜トランジスターを含む。走査信号が薄膜トランジスターの導通を制御するために使用される。薄膜トランジスターがオンとなる時、データ信号が薄膜トランジスターを通じて画素蓄積キャパシターを充電する。
【０００４】
図１Ａは、従来のＬＣＤパネルがノーマル画像をディスプレイする時の走査信号の概略図である。図１Ａにおいて、走査信号Gate 01〜Gate Nがロジックハイレベルにある時、薄膜トランジスターがオンとなるとともに、データ信号が薄膜トランジスターを介して画素蓄積キャパシターを充電し、ノーマル画像をディスプレイする。
【０００５】
図１Ｂは、従来のＬＣＤパネルがノーマル画像およびグレー挿入画像をディスプレイする時の走査信号の概略図である。グレー挿入機能が活性化された時、１つのフレーム（Frame）が２つのセクション：ノーマルフレーム１０１およびグレー挿入フレーム１０２に分割される。グレー挿入フレーム１０２中、走査信号Gate 01〜Gate Nがロジックハイレベルにある時間は、固定されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
注意すべきは、グレー挿入技術が動画像のモーションブラを改善するけれども、画像の輝度を大幅に低減させるということである。ＬＣＤが写真またはテキスト画像のような静止画像をディスプレイする時、モーションブラは発生しない。もしグレー挿入技術が静止画像をディスプレイする期間にＬＣＤにおいて使用されるならば、低い画像コントラストという結果になる。
【０００７】
従って、ＬＣＤが静止画像をディスプレイする時、グレー挿入機能は、従来技術において、手動でオフとされる。しかし、グレー挿入機能をオンおよびオフとすることは、ディスプレイする画像の輝度レベルの変化が大きすぎて、人の眼にたいへん不快なものとなる。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、ディスプレイ画面の変化に従って、グレー挿入を多様なレベルに調整できる液晶ディスプレイのグレー挿入方法を提供することにある。
【０００９】
別な観点から、この発明の目的は、ＬＣＤにより現在受信されているフレームを判定し、それによりグレー挿入フレームの充電時間およびパルス幅変調信号のデューティサイクル（duty cycle）を調整して、モーションブラならびに低い輝度という問題を改善できる駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、液晶ディスプレイが表示しているのが動的フレームであるか又は静的フレームであるか判定するグレー挿入方法を提供する。更に、ＬＣＤが動的フレームを表示する時、ＬＣＤのグレー挿入レベルを上げるとともに、同時してパルス幅変調信号のデューティサイクルを増大させる。  ＬＣＤが静的フレームを表示する時、ＬＣＤのグレー挿入レベルを下げるとともに、同時してＰＷＭ信号のデューティサイクルを縮小させる。そのうち、ＰＷＭ信号は、ＬＣＤののバックライトモジュールを駆動するために使用される。
【００１１】
この発明の実施形態中、ＬＣＤにより表示されている現在フレームが動的フレームであるか又は静的フレームであるか判定する上記したステップが、先に表示される第１フレームを引き出すことと、現在表示される第２フレームを引き出すこととを含む。また、先に表示される第２フレームが第１フレームと異なる時、ＬＣＤにより表示されるフレームが動的フレームであると判定される。現在表示される第２フレームが上記した先に表示される第１フレームと同じ時、ＬＣＤにより表示される現在のフレームが静的フレームであると判定される。
【００１２】
この発明の実施形態中、ＬＣＤにより現在表示されているフレームが動的フレームまたは静的フレームに属するか判定する上記したステップが、先に表示される第１フレームを引き出すことと、現在表示される第２フレームを引き出すこととを含む。また、現在のフレームおよび先のフレームに基づいて、差異値が発生される。差異値が設定値より大きい時には、ＬＣＤにより表示される現在のフレームが動的フレームであると判定される。差異値が設定値より大きくない時には、ＬＣＤにより表示される現在のフレームが静的フレームであると判定される。
【００１３】
この発明の他の実施形態中、第１フレームおよび第２フレームに基づいて差異値を発生させる上記したステップが、第１フレームの複数の領域が第２フレームの複数の対応する領域と同じであるか否か分析することと、第１フレームおよび第２フレームが同じ数量の領域を有することを提供することを含む。更に、第１フレームおよび第２フレーム間で異なる対応領域の数量が判定され、かつ差異値が決定される。
【００１４】
この発明の実施形態中、ＬＣＤにより表示されている現在フレームが動的フレームまたは静的フレームに属するか判定する上記ステップが、先に表示される複数の第１フレームおよび現在表示される第２フレームを引き出すことと、現在表示される第２フレームならびに複数の第１フレームの連続的な変化の数量を計算することとを含む。連続的な変化の数量が設定値より大きい時、現在表示されるフレームが動的フレームであると判定される。連続的な変化の数量が設定値より大きくない時、現在表示されるフレームが静的フレームであると判定される。
【００１５】
この発明の実施形態中、ＬＣＤのグレー挿入レベルを上げる上記ステップが、フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を増加することを含み、かつＬＣＤのグレー挿入レベルを下げる上記ステップが、フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を短縮することを含む。
【００１６】
この発明の実施形態中、ＬＣＤのグレー挿入レベルを高める上記ステップが、グレー挿入フレームの充電時間を延長することを含むとともに、ＬＣＤのグレー挿入レベルを下げる上記ステップが、グレー挿入フレームの充電時間を短縮させることを含む。
【００１７】
この発明は、駆動回路を提供するものであり、ＬＣＤに適用できる。その駆動回路がフレーム検出器とグレー挿入制御器とバックライト補償ユニットとを含む。フレーム検出器がＬＣＤにより先に表示される第１フレームおよびＬＣＤにより現在受信される第２フレームに基づいて、第２フレームが動的フレームまたは静的フレームに属することを判定する。グレー挿入制御器がフレーム検出器に連結される。バックライト補償ユニットがフレーム検出器に連結される。第２フレームが動的フレームに属する時、ＬＣＤのフレームのグレー挿入レベルがグレー挿入制御器により上げられるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを同期して増大させる。ＬＣＤにより表示される第２フレームが静的フレームである時、ＬＣＤのグレー挿入レベルがグレー挿入制御器により下げられるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルをバックライト補償ユニットにより同期して短縮させる。更に、ＰＷＭ信号がＬＣＤのバックライトモジュールを駆動するために使用される。
【００１８】
この発明の実施形態に従って、フレーム検出器が、第１フレームを保存するためにストレージユニットを含む。
【００１９】
この発明の実施形態に従って、第１フレームが第２フレームと異なる時、フレーム検出器が第２フレームは動的フレームであると判定するとともに、第１フレームが第２フレームと同じである時、フレーム検出器が第２フレームは静的フレームであると判定する。
【００２０】
この発明の実施形態に従って、第１フレームおよび第２フレーム間で差異値を取り出すとともに、差異値が設定値より大きい時、フレーム検出器が第２フレームは動的フレームであると判定するとともに、差異値が設定値より大きくない時、フレーム検出器が第２フレームは静的フレームであると判定する。
【００２１】
この発明の実施形態に従って、フレーム検出器が更に計数器を含む。計数器が、フレーム検出器より第１フレームおよび第２フレームの対応領域が同じか異なるかを判定した後、第１フレームおよび第２フレーム間で異なる対応領域の数量を計数するために使用され、前記数量を差異値として使用する。
【００２２】
この発明の実施形態に従って、フレーム検出器が計数器を含む。２つの連続するフレームが互いに異なる時、計数器の計数値が累計されるとともに、２つの連続するフレームが互いに同一である時、計数器の計数値がリセットされる。計数器値がプレセット値より大きい時、フレーム検出器が第２フレームを動的フレームであると判定し、計数器値がプレセット値より大きくない時、フレーム検出器が現在フレームを前記静的フレームであると判定する。
【００２３】
この発明の実施形態に従って、第２フレームが動的フレームに属する時、グレー挿入制御器がフレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を増加し、かつ第２フレームが静的フレームに属する時、グレー挿入制御器がフレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を短縮する。
【００２４】
この発明の実施形態に従って、第２フレームが動的フレームに属する時、グレー挿入制御器がグレー挿入フレームの充電時間を延長するとともに、前記第２フレームが静的フレームに属する時、グレー挿入制御器がグレー挿入フレームの充電時間を短縮する。
【作用】
【００２５】
この発明に従って、ＬＣＤにより表示される現在フレームが動的フレームまたは静的フレームに属するかが判定される。ＬＣＤによって表示される現在フレームが動的フレームである時、ＬＣＤのフレームのグレー挿入レベルが上げられるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが同期して上げられ、そのうち、ＰＷＭ信号がＬＣＤのバックライトモジュールを駆動するために使用される。ＬＣＤによって表示される現在フレームが静的フレームである時、ＬＣＤのフレームのグレー挿入レベルが下げられるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが同期して縮小される。最終的に、ディスプレイ画像の品質が改善される。
【発明の効果】
【００２６】
この発明に従い、ＬＣＤにより表示される第２フレーム（現在のフレーム）が動的フレームまたは静的フレームであるかは、フレーム検出器を介して判定され、フレームのグレー挿入レベルを上げる又は下げるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを同期して増大あるいは縮小する。従って、フレームのグレー挿入レベルを適応的に調整するとともに、バックライトの輝度を同期して調整するので、動的フレームのモーションブラを改善するだけでなく、グレー挿入による静的フレームの輝度損失も改善する。また、この発明の実施形態は、更に少なくとも以下の特長を提供する。
１．グレー挿入フレームの表示時間または充電時間が短縮されるので、ＬＣＤが静的フレームを表示する時、ちらつき（flickering）の問題が改善される。
２．グレー挿入フレームの表示時間または充電時間が延長されるので、ＬＣＤが動的フレームを表示する時、モーションブラの問題が改善される。
３．ＰＷＭ信号のデューティサイクルが同期して調整されるため、画像輝度の過度に大きい変動による人の眼に対する不快感が回避される。
４．ステップＳ５０１〜Ｓ５０４がステップＳ３０１を履行するために使用されるから、微小変化（minor changes）によりフレームが動的フレームとして判定されることを回避できる。
５．ステップＳ５０１中で対応する領域の数量が調整されるため、第２フレーム（現在表示フレーム）が動的フレームであるか否かの正確度を変えることができる。
６．直接比較により第２フレーム（現在表示フレーム）および第１フレーム（先行表示フレーム）が同じであるか否かを判定し、第２フレームが動的フレームであるか否か判定することは、計算の複雑度を有効に低減させる。
７．ステップＳ６０１〜Ｓ６０４がステップＳ３０１を履行するために使用されるから、短期間に変化のないフレームが静的フレームと判定されることを回避できる。
８．ステップＳ６０２中、容易に現在フレームが動的フレームであるとしがちであるか否かの判定は、設定値を変更することによって調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】従来のＬＣＤパネルがノーマル画像を表示する時の走査信号を示す概略図である。
【図１Ｂ】従来のＬＣＤパネルがノーマル画像およびグレー挿入画像を表示する時の走査信号を示す概略図である。
【図１Ｃ】この発明の実施形態にかかる画像によるフレームのグレー挿入レベルの調整を示す説明図である。
【図２】この発明の実施形態にかかるＬＣＤを示すブロック図である。
【図３】この発明の実施形態にかかるＬＣＤのグレー挿入方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】先に表示される第１フレームおよび現在表示される第２フレームを示す概略図である。
【図４Ｂ】先に表示される第１フレームおよび現在表示される第２フレームを示す概略図である。
【図５】ステップＳ３０１の実施形態を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ３０１の別な実施形態を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施形態にかかるＬＣＤを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
従来のグレー挿入方法は、動的画像のモーションブラを改善できるものの、動的画像および静的画像の輝度を大幅に低減させる。また、従来のグレー挿入機能をオンオフする結果、ディスプレイ画像の輝度レベルを大幅に変動させるため、人の眼に大きな不快感を与えるものとなる。
【００２９】
上記観点から、この発明の実施形態において、ＬＣＤのグレー挿入方法が提供される。この発明の方法は、現在フレームが動的フレームまたは静的フレームかどうか判定する。ＬＣＤが動的フレームを表示する時、ＬＣＤのフレームのグレー挿入レベルおよびパルス幅変調（Pulse Width Modulate = ＰＷＭ）信号のデューティサイクル（Duty Cycle）が同期して増大するので、モーションブラを改善する。反対に、現在フレームが静的フレームである時、ＬＣＤのフレームのグレー挿入レベルおよびパルス幅変調（ＰＷＭ）信号のデューティサイクルが同期して減少するので、ちらつき（flickering）を低減させるとともに、表示フレームの輝度を維持する。
【００３０】
上記したパルス幅変調信号は、ＬＣＤのバックライトモジュールを駆動するために使用される。また、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号の上記デューティサイクルが調整される時、グレー挿入フレームの発生期間、フレームの輝度が補償される。更に、グレー挿入フレームが発生された時、表示画像の急な輝度変動が防止されるので、人の眼への不快感が低減される。この発明の実施形態の例証が、この発明を説明する目的で提供される添付図面を参考として以下に記載され、そのうち、同一符号が同一または類似の要素またはステップを指し示している。
【００３１】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１Ｃは、この発明の実施形態にかかるフレームのグレー挿入レベルの調整を示す説明図である。図１Ｃにおいて、この発明の実施形態のグレー挿入方法に従い、ＬＣＤが現在表示している動的フレームまたは静的フレームが判定される。ＬＣＤが動的フレームを表示する時、フレーム（Frame）周期でのグレー挿入フレームの表示時間が増加するとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが同時に増大する。言い換えれば、走査信号のGate 01〜Gate N中、書き込み黒挿入データ（writing black insertion data）のパルスＧの時間が増加する。更に、時間の増加に従ってＰＷＭ信号のデューティサイクルが比例して増大し、そのうち、デューティサイクルは、ＰＷＭ信号の周期に対する比例値である。従って、動的フレームグレー挿入のレベルがモーションブラ問題の軽減を向上させ、かつ表示画像の輝度を維持させるが、そのうち、グレー挿入フレームがGate 01〜Gate Nの連続するパルス期間に表示（ディスプレイ）パネルに書き込まれる。
【００３２】
ＬＣＤが静的フレームを表示する時、フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間が低減されるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが同期して低減する。言い換えれば、走査信号のGate 01〜Gate N中、書き込みグレー挿入データのパルスＧの時間が減少する（例えば、周期T12）。加えて、時間減少の程度に従って、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが比例して減少する。かくして、ＬＣＤのフレーム周期でのグレー挿入フレームが減少して画像のチラツキを防止するとともに、表示画像の輝度を維持する。
【００３３】
また、フレームのグレー挿入レベルは、グレー挿入フレームの充電時間を調整することを介して調整される。言い換えれば、ＬＣＤが動的フレームを表示する時、走査信号のGate 01〜Gate NのパルスＧの時間は、ロジックハイレベルにおいて増大される。ＬＣＤが静的フレームを表示する時、走査信号のGate 01〜Gate NのパルスＧの時間は、ロジックハイレベルにおいて減少される。注意に値することは、１つのフレーム周期中、各パルス（書き込みグレー挿入データのパルスＧおよび画素データのパルスＰを含む）がそれぞれ出力イネーブル（Output Enable = ＯＥ）信号中で異なる時間期間に対応することである。更に、各パルスの時間がロジックハイレベルで対応するＯＥ信号の期間によって決定され、そのうち、ＯＥ信号がロジックローレベルの時間にある。
【００３４】
図２は、この発明の実施形態にかかるＬＣＤを示すブロック図である。この発明の実施形態中、ＬＣＤ１０が表示（ディスプレイ）パネル（display panel）２０とゲートドライバー（gate driver）３０とソースドライバー（source driver）４０とバックライトモジュール（back light module）５０と駆動回路２００とを含む。駆動回路２００がビデオデータ（例えば、第２フレーム）を受信するとともに、ゲートドライバー３０とソースドライバー４０とバックライトモジュール５０とが第２フレーム中の画素データに従って制御され、表示パネル２０を駆動してビデオデータを表示する。
【００３５】
駆動回路２００がフレーム検出器２１０とグレー挿入制御器２２０とバックライト補償ユニット２３０とフレームバッファー（Frame Buffer）２４０を含む。フレーム検出器２１０は、グレー挿入制御器２２０とバックライト補償ユニット２３０とに連結され、ビデオデータ（例えば、第２フレーム）を受信する。グレー挿入制御器２２０がゲートドライバー３０およびソースドライバー４０に連結される。バックライト補償ユニット２３０がバックライトモジュール５０に連結される。フレームバッファー２４０がビデオデータを受信し、かつ保存する。
【００３６】
駆動回路２００がビデオデータ（例えば、第２フレーム）を受信するとともに、同時にフレーム検出器２１０とフレームバッファー２４０とへ送信する。フレーム検出器２１０は、第１フレーム（第２フレームに先行するフレーム）に従って、ＬＣＤにより表示すべき第２フレームが動的フレームまたは静的フレームであるかを判定する。判定信号が発生され、かつグレー挿入制御器２２０およびバックライト補償ユニット２３０へ送信される。グレー挿入制御器２２０が判定信号に従ってグレー挿入が実施されるべきか否か決定する。つまり、グレー挿入制御器２２０は、判定信号に従ってフレームのグレー挿入レベルを調整するために、グレー挿入フレームを発生させるか否か決定する。グレー挿入制御器２２０がフレームバッファー２４０から必要な画素データを入手し、ソースドライバー４０へ必要な画素データを送信するとともに、対応する垂直なスタート信号ＳＴＶおよび出力イネーブル（ＯＥ）信号を送信する。対応する垂直なスタート信号（vertical start signal）ＳＴＶおよび出力イネーブル（ＯＥ）信号は、表示パネル２０中の対応する画素へ第２フレームの画素データを書き込むために、ゲートドライバー３０へ送信される。バックライト補償ユニット２３０がＬＣＤ１０のディスプレイの輝度を維持するためにパルス幅変調（ＰＷＭ）信号のデューティサイクルを調整する。以下、この発明の実施形態をフローチャートにより記載する。以下の実施形態中、ＰＷＭ信号がバックライト補償ユニット２３０により発生され、かつバックライト補償ユニット２３０が信号発生ユニット（図示せず）を含んで、ＰＷＭ信号を発生させる。
【００３７】
図３は、この発明の実施形態にかかるＬＣＤのグレー挿入方法を示すフローチャートである。図４Ａと図４Ｂとは、第１フレームおよび第２フレームを示す概略図である。図２と図３と図４Ａと図４Ｂとにおいて、第１フレームおよび第２フレームが連続するフレームであり、第１フレームおよび第２フレームが共に山４１０ならびに雲４２０を含むと仮定する。第１フレームおよび第２フレームの差異は、雲４２０の位置である。更に、フレーム検出器２１０とフレームバッファー２４０とが既に第１フレームを保存していると仮定する。駆動回路２００が第２フレームを受信するので、フレームバッファー２４０が第２フレームを保存する。また、フレーム検出器２１０は、第２フレームが動的フレームまたは静的フレームであるかを判定する。言い換えれば、ＬＣＤ１０により表示されるべき第２フレームが動的フレームまたは静的フレームであると判定される（ステップＳ３０１）。もしＬＣＤが動的フレームを表示すれば、ステップＳ３０２が実行される。もしＬＣＤが静的フレームを表示すれば、ステップＳ３０３が実行される。ステップＳ３０１の履行は、当業者の参考ために下記の通り記載される。
【００３８】
図５は、ステップＳ３０１の実施形態を示すフローチャートである。図２から図５において、この実施形態中、ステップＳ３０１は、ステップＳ５０１〜Ｓ５０４を含む。先ず、ステップＳ５０１中で差異値が第１フレームおよび第２フレームに基づいて発生される。例えば、第１フレームおよび第２フレーム間で対応する領域が同一か否か比較される。次に、互いに異なる対応領域の数量に基づいて差異値が発生される。
【００３９】
より具体的には、この実施形態中、フレーム検出器２１０が第１フレームの領域１が第２フレームの領域１と同じか否か比較する。もし第１フレームの領域１が第２フレームの領域１と同じであれば、計数されない；そうでなければ、計数値が累計される。この実施形態中、第１フレームの領域１が第２フレームの領域１と同じでないので、計数値が０から１へ変化する。同様に、フレーム検出器２１０がそれぞれ第１フレームの領域２〜９が第２フレームの領域２〜９と同じか否か比較する。この実施形態中、第１フレームの領域２，４，５が第２フレームの領域２，４，５と同じでない。従って、フレーム検出器２１０が第１フレームの領域２〜９と第２フレームの領域２〜９との比較を完了した後、計数値が４になる。注意すべきは、この実施形態中の計数値を上記差異値として直接使用することができるけれど、実施形態をそのように限定するものと解釈してはならない。別な実施形態中、計数値を間接的に上記差異値として使用できる。
【００４０】
ステップＳ５０２は、差異値が獲得された後に実施される。フレーム検出器２１０は、差異値が設定値より大きいか否か判定する。もし差異値が設定値より大きければ、ＬＣＤが動的フレームを表示していると判定される（ステップＳ５０３）。そうでなければ、ＬＣＤが動的フレームを表示していない（即ち、静的フレームを表示している）と判定される（ステップＳ５０４）。この実施形態中、設定値を説明のために４とする。従って、差異値が設定値より大きくない。フレーム検出器２１０は、現在フレームが静的フレームであると判断するので、フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を減少させる。注意すべきは、この実施形態がステップＳ５０１〜Ｓ５０４を使用してステップＳ３０１を履行することであり、その利点は、少しの変動を伴うフレームが動的フレームと判定されることがないことである。他の実施形態中、フレーム検出器２１０がストレージユニット（図示せず）および計数器（counter  図示せず）を含む又は連結されて、上記した保存ならびに計数機能をそれぞれ実現する。
【００４１】
ステップＳ３０１の現在フレームが静的フレームであると判断されるので、ステップＳ３０３が実施されて、ＬＣＤ１０（図２の右下を参照）のフレーム挿入レベルを低下させるとともに、同期してＰＷＭ信号のデューティサイクルを低減させる。ＬＣＤ１０のフレームのグレー挿入レベルを低下させることは、フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を減少させることを通じて達成される。図１Ｃと図２〜図５とにおいて、ステップＳ３０３中、グレー挿入制御器２２０が図１Ｃ中のグレー挿入フレームの表示時間（例えば、期間Ｔ１２）を短くする。１つのフレーム周期中、垂直なスタート信号ＳＴＶが第１回のパルス伝送を行うので、ゲートドライバー３０が走査信号Gate 01で画素データを書き込むためにパルスＰを発生させ、このパルスＰが時間に従って移動し、走査信号Gate 01中で消失してパルスＰが走査信号Gate 02中に出現する。同様に、パルスＰが走査信号Gate 03-Gate N中に出現する。
【００４２】
垂直なスタート信号ＳＴＶが第２回のパルス伝送を行う時に、ゲートドライバー３０が走査信号Gate 01でグレー挿入データを書き込むためにパルスＧを発生させる。パルスＧは、パルスＰに類似しており、パルスＧが時間に従って移動し、かつ走査信号Gate 02-Gate N中に発生される。上記観点から、フレーム周期は、固定される；従って、１つのフレーム周期（例えば、Ｔ１１）中で垂直なスタート信号ＳＴＶの第１回および第２回のパルス伝送を行う間のギャップ（gap）を増大することにより、グレー挿入の表示時間Ｔ１２が低減される。この実施形態中、１つの画素周期中で１つのパルスが伝送されるだけでグレー挿入フレームの発生を停止する。
【００４３】
例えば、ＬＣＤが静的フレームを表示する時、期間Ｔ１２は、フレーム周期の１／３から０へ短縮されるとともに、デューティサイクルが８０％から６０％に変化する。従って、ＬＣＤにより静的フレームが表示される時、ちらつき（flickering）の問題が軽減される。更に、グレー挿入機能中の変化により輝度が大きく変動する結果である人の眼への不快感を回避できる。
【００４４】
更に、注意すべきは、グレー挿入フレームの充電時間を短くすることがＬＣＤ１０のグレー挿入レベルを低くすることに使用できるということである；言い換えれば、ハイロジックレベルでのパルスＧの時間が低減される。上記観点から、出力イネーブル信号ＯＥに対応するパルスＧの期間中、ローロジックレベルでの出力イネーブル信号ＯＥの時間を短くすることによって、グレー挿入フレームの充電時間を低減する。例えば、出力イネーブル信号ＯＥに対応するパルスＧの期間中、出力イネーブル信号ＯＥがハイロジックレベルにある時、グレー挿入フレームの充電時間が１／２から０へ変化する；言い換えれば、グレー挿入フレームが発生されない。更に、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが８０％から５０％に変化する。
【００４５】
同様に、もしステップＳ３０１中の現在フレームが動的フレームであると判定されれば、ステップＳ３０２が続けられる。より具体的には、ステップＳ３０１中、ＬＣＤのフレームのグレー挿入レベルが増大されるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが同期して増大される。フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間の調整については、期間Ｔ１１を短くすることにより、グレー挿入フレームの表示時間Ｔ１２を増加させる。本質的に、ＬＣＤが動的フレームを表示する時、期間Ｔ１２がフレーム周期の１／３に増加し、かつデューティサイクルが６０％から８０％に変化する。グレー挿入フレームの充電時間の調整に関しては、ローロジックレベルでの出力イネーブル信号ＯＥの時間を長くすることにより、グレー挿入フレームの充電時間が延長される。
【００４６】
言い換えれば、パルスＧが出力イネーブル信号に対応する対応期間において、出力イネーブル信号が１／２の時間ローロジックレベルである時、グレー挿入フレームの充電時間が０から対応する期間の１／２に変化するとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが５０％から８０％に変化する。従って、動的フレームを表示するＬＣＤのモーションブラの問題が改善される。更に、グレー挿入フレームにより輝度の大きな変動の結果である人の眼への不快感が回避される。
【００４７】
注目に値することは、グレー挿入レベルを調整した後、当業者が多様なフレーム走査方法を採用してグレー挿入フレームを表示することである。例えば、グレー挿入フレームは、ラスター走査方法（raster scanning method）と組み合わせて発明の実施形態の駆動回路２００により表示される。しかし、別な実施形態中、インターレース走査（interlace scanning）方法または他の走査方法が採用されてグレー挿入フレームを表示するが、この発明により制限されるものではない。
【００４８】
再び、図５において、上記した実施形態のステップＳ５０１中、第１フレームおよび第２フレームの９個の対応する領域（図４Ａ、図４Ｂ参照）につき比較が実施されて、それらが同じであるか否かが判定され、差異値が発生される。但し、この発明は、これに限定されるものではない。別な実施形態中、当業者は、必要に応じて上記した９個の対応する領域に代えて任意の対応する領域を採用して、差異値を発生させることができる。上記した実施形態中のそれらのような類似した効果が達成できる。現在フレームが動的フレームであるか否かの判定の正確さが対応する領域の数量の増加により向上する。
【００４９】
上記実施形態は、液晶ディスプレイおよびグレー挿入方法の典型を開示しているものの、この発明が任意の異なる形態として具体化されるとともに、ここに述べる実施形態に限定されると解釈してはならないと当業者により評価されなければならない。言い換えれば、現在フレームが動的フレームか又は静的フレームかを判定し、それに従ってグレー挿入フレームの充電時間を延長または短縮する任意の方法は、この発明の技術思想の範囲にある。以下、当業者が更にこの発明を充分に理解し、具体化できるように、他の実施形態を検討する。
【００５０】
また、上記実施形態中、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０４は、ステップＳ３０１の実施形態を開示しているが、この発明により制限されるものではない。別な実施形態中、当業者は、他の方法を採用して、現在フレームが動的フレームであるか否か判定する（ステップＳ３０１）。例えば、第１フレームおよび第２フレーム間の直接比較が行われて、それらが同じであるか否か判定される。もし第１フレームおよび第２フレームが同じであれば、表示フレームが静的フレームであると判定される；さもなければ、動的フレームであると判定される。上記方法の利点は、単純な計算にあり、かつ計数ステップが不要になることにある。
【００５１】
他の実例中、図６に示すように、図６は、ステップＳ３０１の別な実施形態を示すフローチャートである。図２と図６とにおいて、この実施形態中のステップＳ３０１は、ステップＳ６０１〜Ｓ６０４を含む。この実施形態は、フレーム検出器２１０の計数値の初期状態を０と仮定する。ステップＳ６０１中、複数の第２フレームおよび第１フレームの連続変化の回数が計数される。より具体的には、フレーム検出器２１０は、第１フレームおよび第２フレームが同一か否かチェックする。もし、それらが同一であれば、計数値がリセットされる；さもなくば、計数値が累計される。この実施形態中、計数値は、上記した連続変化の回数が使用される。ここで、第１フレームおよび第２フレームが同一でないと仮定すると、計数値が０から１へ変化する。
【００５２】
ステップＳ６０２は、連続変化の回数が設定値より大きいか否か判定することを実施するものである。もし連続変化の回数が設定値より大きければ、ＬＣＤにより表示される現在フレームが動的フレームであると判定される（ステップＳ６０３）；さもなくば、ＬＣＤにより表示される現在フレームが静的フレームであると判定される（ステップＳ６０４）。この実施形態中、設定値は例えば３である。計数値が１であり、設定値の３より大きくないので、第２フレームは、静的フレームであると判定される；つまり、ＬＣＤは、静的フレームを表示している（ステップＳ６０４）。
【００５３】
同様に、駆動回路２００が次のフレームを受信する時、上記したステップＳ６０１〜Ｓ６０４に従って、ＬＣＤ  １０により表示される次のフレームが動的フレームであるか静的フレームであるかを判定する。当業者は、上述の記載から現在フレームが後続するフレーム期間に動的フレームであるか否か判定する方法を推知できるので、ここでは、改めて説明しない。
【００５４】
注意すべきは、この発明に従って、ステップＳ６０１〜Ｓ６０４を使用することによりステップＳ３０１を履行することが、少なくとも短期間に変化しない多数の伝送されるフレームが静的フレームであると判断されないという利点を提供できることにある。更に、この実施形態のフレーム検出器２１０が１つのフレームだけを保存するけれども、計数器の使用を統合することにより、この実施形態中、多数の先行フレームの情報が間接的に獲得される。従って、多数の先行フレームを保存する必要がないとともに、フレーム検出器２１０の保存スペースが有効に保護される。
【００５５】
更に、この実施形態中、ステップＳ６０２の設定値が３であることは、説明のためであり、この発明の範囲を制限するためと解釈しない。他の実施形態中、当業者は、設定値につき必要に従って決定する。注意すべきは、大きな設定値により現在表示される第２フレームがより静的フレームと判定されやすくなることである。反対に、小さな設定値により現在表示される第２フレームがより動的フレームと判定されやすくなることである。
【００５６】
上記した駆動回路２００は、ＬＣＤが動的フレームを表示する時、グレー挿入の固定されたレベル（例えば、固定された表示時間Ｔ１２または固定された充電時間）を実施する。しかし、フレーム挿入は、漸進的に調整されるとともに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルは、同期して調整される。図７は、この発明の他の実施形態にかかるＬＣＤを示すブロック図である。図２と図７とにおいて、図７の図２との主要な差異は、駆動回路７００のグレー挿入制御器７１０およびバックライト補償ユニット７２０である。バックライト補償ユニット７２０がグレー挿入制御器７１０に連結される。ＬＣＤが動的フレームを表示する時、グレー挿入制御器７１０がＬＣＤ１０のフレームのグレー挿入レベルを漸進的に上げる。
【００５７】
フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間を調整することについて言えば、グレー挿入制御器７１０が次第に期間Ｔ１２の時間を増加し、ゲイン信号Gainを出力してバックライト補償ユニット７２０を制御し、かつ同時にＰＷＭ信号のデューティサイクルを増大させる。グレー挿入フレームの充電時間の調整については、パルスＧが対応する出力イネーブル信号ＯＥの期間に、ローロジックレベルでの出力イネーブル信号ＯＥの時間がグレー挿入フレームの充電時間を延長するために延長される。また、ゲイン信号Gainが出力されてバックライト補償ユニット７２０を制御するとともに、同時にＰＷＭ信号のデューティサイクルを増大させる。
【００５８】
他の実施形態中、グレー挿入フレームの表示時間が表示時間の下限より小さい時、表示時間の下限がグレー挿入フレームの表示時間として使用される。あるいは、グレー挿入フレームの短縮された充電時間が充電時間の下限より短い時、充電時間の下限がグレー挿入フレームの充電時間として使用される。当業者は、必要に応じて表示時間の下限または充電時間の下限を設定できる。この方法は、少なくともＬＣＤにグレー挿入フレームの表示を維持させるという利点を提供する。
【００５９】
ＬＣＤ１０が静的フレームを表示する時、グレー挿入制御器７１０が次第にＬＣＤ１０のグレー挿入レベルを下げる。フレーム周期でのグレー挿入フレームの表示時間の調整については、グレー挿入制御器７１０が次第に期間Ｔ１２の時間を低減させ、かつゲイン信号Gainを出力してバックライト補償ユニット７２０を制御するとともに、同期してＰＷＭ信号のデューティサイクルを低減する。グレー挿入フレームの充電時間の調整については、パルスＧが対応する出力イネーブル信号ＯＥの期間に、ローロジックレベルでの出力イネーブル信号ＯＥの時間がグレー挿入フレームの充電時間を短縮するために短縮される。また、ゲイン信号Gainが出力されてバックライト補償ユニット７２０を制御するとともに、同時にＰＷＭ信号のデューティサイクルを増大する。
【００６０】
更に、他の実施形態中、グレー挿入フレームの表示時間が表示時間の上限より大きい時、表示時間の上限が表示時間として使用される。あるいは、グレー挿入フレームの延長された充電時間が充電時間の上限を超える時、充電時間の上限が充電時間として使用される。当業者は、必要に応じて、表示時間の上限または充電時間の上限を設定できる。この方法は、少なくともＬＣＤにノーマル画像の表示を維持させるという利点を提供する。
【００６１】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００６２】
１０  液晶ディスプレイ
２０  ディスプレイパネル
３０  ゲートドライバー
４０  ソースドライバー
５０  バックライトモジュール
２００，７００  駆動回路
２１０  フレーム検出器
２２０，７１０  グレー挿入制御器
２３０，７２０  バックライト補償ユニット
２４０  フレームバッファー
４１０  山
４２０  雲
Gate 01〜Gate N  走査信号
Ｓ３０１〜Ｓ３０３  ＬＣＤのグレー挿入方法の各ステップ
Ｓ５０１〜Ｓ５０４  Ｓ３０１を実施する各ステップ
Ｓ６０１〜Ｓ６０４  別なＳ３０１を実施する各ステップ
【図１Ａ】
2010250277.tif 000003
【図１Ｂ】
2010250277.tif 000004
【図１Ｃ】
2010250277.tif 000005
【図２】
2010250277.tif 000006
【図３】
2010250277.tif 000007
【図４Ａ】
2010250277.tif 000008
【図４Ｂ】
2010250277.tif 000009
【図５】
2010250277.tif 000010
【図６】
2010250277.tif 000011
【図７】
2010250277.tif 000012
【外国語明細書】
2010250277.tif 000013
2010250277.tif 000014
2010250277.tif 000015
2010250277.tif 000016
2010250277.tif 000017
2010250277.tif 000018
2010250277.tif 000019
2010250277.tif 000020
2010250277.tif 000021
2010250277.tif 000022
2010250277.tif 000023
2010250277.tif 000024
2010250277.tif 000025
2010250277.tif 000026
2010250277.tif 000027
2010250277.tif 000028
2010250277.tif 000029
2010250277.tif 000030
2010250277.tif 000031
2010250277.tif 000032
2010250277.tif 000033
2010250277.tif 000034
2010250277.tif 000035
2010250277.tif 000036
2010250277.tif 000037
2010250277.tif 000038
2010250277.tif 000039
2010250277.tif 000040
2010250277.tif 000041
2010250277.tif 000042
2010250277.tif 000043
2010250277.tif 000044
2010250277.tif 000045
2010250277.tif 000046