CN101751889A - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种液晶显示器。该液晶显示器包括：液晶显示面板；数据驱动电路，用于将数字视频数据转换成待提供给数据线的正/负数据电压，并调节所述正/负数据电压的水平极性反转周期；以及时序控制器，用于产生垂直极性控制信号和水平极性控制信号，添加FRC校正值到输入数字视频数据中以将所述输入数字视频数据提供给数据驱动电路，从所述输入数字视频数据中检测预定的弱图案，并且当检测到具有弱图案的数据时，改变所述垂直极性控制信号的逻辑反转周期或者改变水平极性控制信号的逻辑，并且改变所述数据的添加所述FRC校正值的位置。

Description

液晶显示器
本申请要求于2008年12月17日申请的韩国专利申请No.10-2008-128823的权益，在此为了所有目的将其并入作为参考，就如同在此完整阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)。
背景技术
有源矩阵驱动型液晶显示器通过使用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件来显示移动图像。由于这种LCD可以比阴极射线管做得更小，在电视机、以及移动信息设备、办公用计算机、电脑等的显示器中这种LCD正快速取代阴极射线管。
液晶显示器的液晶单元通过根据提供给像素电极的数据电压与提供给公共电极的公共电压之间的电位差改变透射率来显示图形图像。液晶显示器通常以一种反转机制来驱动，其中施加到液晶的数据电压的极性被周期性地反转，以便防止液晶的退化。当以所述反转机制驱动液晶显示器时，液晶显示器的图形质量可能会根据将在液晶单元中充入的数据电压的极性与数据电压之间的相互关系而下降。这是因为在液晶单元中充入的数据电压的正负极性中的任何一个根据在该液晶单元中充入的数据电压成为主要极性，而在正负极性之间缺乏平衡，因而施加到公共电极的公共电压产生偏移。当公共电压偏移时，液晶单元的参考电位会波动。从而，观察者会感觉在液晶显示器上显示的图像中的闪烁或拖影(smear)。
发明内容
因此，本发明旨在解决上述现有技术中出现的问题，并且本发明的一个目的是要提供一种液晶显示器设备，其可以在利用具有比输入数据的比特数少的比特数的数据来驱动液晶显示而板的同时，显示具有比输入数据的灰度数目多的灰度的图像，液晶显示面板可以减少数据驱动电路的输出通道数，并且可以防止在任何数据图案中图形质量的降低。
为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示器，包括：液晶显示面板，数据驱动电路以及时序控制器。液晶显示面板包含：多条数据线、与所述数据线交叉的n条栅极线、连接到所述数据线与栅极线交叉处的多个TFT，以及连接到所述TFT并按m×n矩阵排列的液晶单元，其中m和n是自然数。数据驱动电路用于响应垂直极性控制信号将数字视频数据转换成待提供给所述数据线的正/负数据电压，并响应水平极性控制信号调节所述正/负数据电压的水平极性反转周期。时序控制器用于产生所述垂直极性控制信号和水平极性控制信号，添加FRC校正值到输入数字视频数据以将输入数字视频数据提供给所述数据驱动电路，从所述输入数字视频数据中检测预定的弱图案，并且当检测到具有弱图案的数据时，改变所述垂直极性控制信号的逻辑反转周期或者改变水平极性控制信号的逻辑，并且改变所述数据的添加所述FRC校正值的位置。
附图说明
附图包含在本申请中以构成本申请的一部分，用以提供对本发明进一步的理解，附图例示了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图中：
图1是表示根据本发明的一个示范性实施方式的液晶显示器的框图；
图2是表示图1所示的液晶显示面板的一部分像素阵列的等效电路图；
图3是详细表示时序控制器的数据处理部分的电路配置的电路图；
图4和5是详细表示图1所示的数据驱动电路的源极驱动IC的等效电路图；
图6是详细表示图1所示的栅极驱动电路的电路图；
图7是表示第一FRC图案的一个示例的视图；
图8是表示当输入弱图案到时序控制器中时垂直极性控制信号和水平极性控制信号的变化的波形图；
图9是表示当输入关闭(shut-down)图案到时序控制器中时提供给液晶显示面板的数据电压的极性图案的变化波形图；
图10是表示当输入拖影图案到时序控制器中时提供给液晶显示面板的数据电压的极性图案的变化图；以及
图11是表示根据输入到时序控制器中的数据从时序控制器输出的极性控制信号和FRC图案以及液晶显示面板的数据电压的极性图案的视图。
具体实施方式
通过参照所述附图描述多个示范性实施方式，本发明的上述及其他方面和特征将变得更为明显。
以下，将详细参照图1-11来描述本发明的实施方式。
参照图1，根据本发明的一个示范性实施方式的液晶显示器包括液晶显示面板10、时序控制器11、数据驱动电路12、以及栅极驱动电路13。数据驱动电路12包括多个源极驱动集成电路(IC)。栅极驱动电路13包括多个栅极驱动IC。
在液晶显示面板10中，液晶层形成在两个玻璃基板之间。液晶显示面板10包括按矩阵阵列配置在数据线D1-Dm(m为自然数)与栅极线G1-Gn(n为自然数)的每个交叉处的m×n个液晶单元C1c。
在液晶显示面板10的下玻璃基板上，形成有包含数据线D1-Dm、栅极线G1-Gn、薄膜晶体管(TFT)、存储器电容器Cst等的像素阵列。液晶单元C1c连接到TFT，并由像素电极1与公共电极2之间的电场来驱动。多个黑矩阵、多个滤色器以及公共电极2形成在液晶显示面板10的上玻璃基板上。
公共电极2形成在上玻璃基板上以实现垂直电场驱动方法，例如扭转向列(TN)模式或垂直对准(VA)模式，并且与像素电极1一起形成在下玻璃基板上以实现水平电场驱动方法，例如面内切换(IPS)模式或边缘场切换(FFS)模式。
偏光镜附接在液晶显示面板10的上下玻璃基板上，并且在其上形成有对准膜，以为液晶设置预倾斜角度。
本发明中可应用的液晶显示面板10的液晶模式可以实现为任何液晶模式，包括上述TN模式、VA模式、IPS模式以及FFS模式。此外，本发明的液晶显示器可以以任何形式实现，包括透射液晶显示器、半透射液晶显示器、以及反射液晶显示器。透射液晶显示器和半透射液晶显示器需要背光单元，其在附图中被省略。
时序控制器11通过使用帧速率控制(FRC)扩展灰度来减少提供给数据驱动电路12的输入数字视频数据RGB的比特数。时序控制器11通过添加FRC校正值到i比特输入数据视频数据(其中i为6或更大的自然数)中来产生j比特数字视频数据(其中j为小于i的自然数)，并且以微型低压差分信号(LVDS)方法将j比特数字视频数据提供给数据驱动电路12。虽然图3的例子示出了其中i为“8”、j为“6”的情形，但是本发明并不局限于此，而是包括任何通过应用FRC向数据驱动电路提供具有小于输入数字视频数据的比特数的比特数的数据而无需减少灰度数目的方法。
时序控制器11通过分析输入数字视频数据(RGB)来检测具有弱图案的输入数据，所述输入数据的图形质量按常规反转机制会降低。时序控制器11向提供给数据驱动电路12的弱图案数据添加FRC校正值来改变FRC图案，以便防止具有弱图案的输入数据的图形质量的降低，并且通过改变用于控制数据驱动电路12的极性反转操作的控制信号POL和HINV来改变提供给液晶显示面板10的数据电压的反转机制。虽然常规反转机制是对于除弱图案数据之外的大多数输入数据都提供最佳图形质量的反转机制，但是它会引起弱图案数据的图形质量的降低。
时序控制器通过使用时序信号产生用于控制数据驱动电路12和栅极驱动电路13的控制信号，这些时序信号例如垂直/水平同步信号Vsync和Hsync、数据使能信号DE、点时钟信号CLK等。由时序控制器11产生的控制信号包括：栅极时序控制信号，用于控制栅极驱动电路12的操作时序；以及极源时序控制信号，用于控制数据驱动电路12的操作时序以及数据电压的极性。
栅极时序控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟信号GSC、栅极输出使能信号GOE等。栅极起始脉冲GSP被施加到第一栅极驱动IC用于产生第一栅极脉冲(或扫描脉冲)。栅极移位时钟GSC共同地被输入到多个栅极驱动IC以对栅极起始脉冲GSP进行移位。栅极输出使能信号GOE控制来自栅极驱动IC的输出。
数据时序控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、垂直极性控制信号POL、水平极性控制信号HINV、源极输出使能信号SOE等。源极起始脉冲SSP控制数据驱动电路12的数据采样起始点。源极采样时钟SSC是根据上升沿或下降沿控制数据驱动电路12中的数据采样操作的时钟信号。垂直极性控制信号POL控制从数据驱动电路12输出的数据电压的垂直极性。水平极性控制信号HINV控制从数据驱动电路12输出的数据电压的水平极性。源极输出使能信号SOE控制数据驱动电路12的输出。如果根据微型LVDS机制在时序控制器11与数据驱动电路12之间传输数字视频数据和微型LVDS时钟，则在所述微型LVDS时钟的复位信号之后产生的第一时钟用作起始脉冲。因而可以省略源极起始脉冲SSP。
数据驱动电路12采样并锁存从时序控制器11串行输入的数字视频数据RGB，以将串行数据传输***的数字视频数据转换成并行数据传输***的数字视频数据RGB。数据驱动电路12响应于垂直和水平极性控制信号POL和HINV，将被转换为适用于并行数据传输***的数字视频数据RGB转换成正/负模拟视频数据电压，并响应源极输出使能信号SOE将正/负模拟视频数据电压提供给数据线DL。
栅极驱动电路13响应栅极时序控制信号GSP，GSS，以及GOE顺序地将栅极脉冲(或扫描脉冲)提供给栅极线G1-Gn。
图2是表示图1所示液晶显示面板的一部分像素阵列的等效电路图。
参照图2，液晶显示面板10的像素阵列包括数据线D1-D6、栅极线G1-G8、以及形成在数据线D1-D6与栅极线G1-G8的交叉处的多个TFT。
数据线D1-D6提供有来自数据驱动电路12的数据电压。左右相邻的液晶单元是通过一条数据线D1-D6提供的数据电压被时分充电的。由于将要提供给所述左右相邻液晶单元的数据电压是通过一条数据线D1-D6来提供的，所需的数据驱动电路12的输出通道的数目为m/2，其为液晶单元的水平分辨率m的一半。
在第一水平周期期间，数据驱动电路12提供红数据电压R给第(3k+1)条数据线D1和D4(k为正整数)，提供蓝数据电压B给第(3k+2)条数据线D2和D5，并且提供绿数据电压G给第(3k+3)条数据线D3和D6。在第二水平周期期间，数据驱动电路12提供绿数据电压G给第(3k+1)条数据线D1和D4，提供红数据电压R给第(3k+2)条数据线D2和D5，并且提供蓝数据电压B给第(3k+3)条数据线D3和D6。
栅极线G1-G8提供有用于导通TFT的栅极脉冲。栅极驱动电路13顺序地为奇数栅极线G1，G3，G5，和G7提供与提供给第(3k+1)条数据线D1和D4的红数据电压R、提供给第(3k+2)条数据线D2和D5的蓝数据电压B、以及提供给第(3k+3)数据线D3和D6的绿数据电压G同步的栅极脉冲。并且，栅极驱动电路13顺序地为偶数栅极线G2，G4，G6，和G8提供与提供给第(3k+1)条数据线D1和D4的绿数据电压G、提供给第(3k+2)条数据线D2和D5的红数据电压R、以及提供给第(3k+3)条数据线D3和D6的蓝数据电压B同步的栅极脉冲。
响应从栅极线G1-G8提供的栅极脉冲导通TFT，以将数据电压从数据线D1-D6提供给液晶单元的像素电极。
图3是详细表示时序控制器的数据处理部分的电路配置的电路图。
参照图3，时时序控制器11包括接口接收单元31、比特扩展单元32、FRC处理单元30、图像分析单元33、第一选择单元34、垂直/水平极性控制信号产生器35、第二选择单元36、第三选择单元37、以及I2C主机38。时序控制器11连接到用于提供FRC图案FRC1-FRC3以及垂直/水平极性控制数据Dvh给I2C主机38的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)39。
接口接收单元31接收根据LVDS接口标准传送的8比特数字视频数据，并将其提供给比特扩展单元32和图像分析单元33。比特扩展单元32添加3比特最低有效位(LSB)到8比特数字视频数据中以扩展该8比特数字视频数据为9比特数字视频数据。
FRC处理单元30编码3比特FRC数据，用于在从比特扩展单元32输入的9比特数字视频数据b0-b8的3比特最低有效位(LSB)b0-b2中产生在1/8与7/8之间的中间灰度，并将FRC校正值“1”添加到由FRC数据指定的像素数据的6比特最高有效位(MSB)b3-b8中。接着，FRC处理单元30将6比特数字视频数据b3-b8提供给数据驱动电路12。为此，FRC处理单元30包括FRC选择单元301和加法器302。FRC选择单元301根据在9比特数字视频数据的3比特最低有效位b0-b2中编码的FRC数据从由第一选择单元34输入的FRC图案FRC1-FRC3中选择添加有FRC校正值的像素数据。加法器302将FRC校正值“1”添加到由FRC选择单元301选择的像素数据的6比特最高有效位中。
图像分析单元33检测弱图案数据，例如关闭图案(其中如图9所示，白数据和黑数据分别在垂直和水平方向上交替)，以及拖影图案(其中白数据和黑数据在水平方向上交替，并且如图10所示形成了垂直白条纹)。正如由本申请人申请的韩国专利申请No.10-2008-0055419(2008-06-12)中所提出的，图像分析单元33能够从8比特输入数字视频数据中检测2比特最高有效位，并根据该2比特最高有效位的值识别白数据和黑数据。在此情况下，所述白数据是接近于高灰度的数据，例如R＝192～255，G＝192～255，以及B＝192～255的像素数据。所述黑数据是接近于低灰度的数据，例如R＝0～63，G＝0～63，以及B＝0～63的像素数据。
第一选择单元34通过I2C主机38接收第一到第三FRC图案FRC1-FRC3，并响应来自图像分析单元33的控制信号将这些FRC图案中的一个提供给FRC处理单元30。当输入除弱图案数据之外的数据时，第一选择单元34根据图像分析单元33的控制选择第一FRC图案FRC1以将其提供给FRC处理单元30。当如图9所示，输入弱图案数据中的关闭图案数据时，第一选择单元34根据图像分析单元33的控制选择第二FRC图案FRC2以将其提供给FRC处理单元30。当如图10所示，输入弱图案数据中的拖影图案数据时，第二选择单元34根据图像分析单元33的控制选择第三FRC图案FRC3以将其提供给FRC处理单元30。
垂直/水平极性控制信号产生器35响应通过所述I2C主机38输入的垂直/水平极性控制数据Dvh产生极性控制信号V2，V4，H1和H2。第一极性控制信号V2是对于每个点对充入到液晶显示面板10的垂直相邻液晶单元中的数据电压的极性反转周期进行反转的垂直极性控制信号POL，作为其逻辑每2个水平周期进行反转的脉冲信号。第二极性控制信号V4是对于每2个点对充入到液晶显示面板10的垂直相邻液晶单元中的数据电压的极性反转周期进行反转的垂直极性控制信号POL，作为其逻辑每4个水平周期进行反转的脉冲信号。第三极性控制信号H1是对于每2个点对充入到液晶显示面板10的水平相邻液晶单元中的数据电压的极性反转周期进行反转的水平极性控制信号HINV，其被产生为第一逻辑，例如低逻辑。第四极性控制信号H2是对于每4个点对充入到液晶显示面板10的水平相邻液晶单元中的数据电压的极性反转周期进行反转的水平极性控制信号HINV，其被产生为第二逻辑，例如高逻辑。一个点与一个液晶单元是一样的。因此，如图11所示对于每2个点的极性反转意味着充入到垂直或水平相邻液晶单元中的数据电压的极性每2个液晶单元进行反转，并且每4个点的极性反转意味着充入到垂直或水平相邻液晶单元中的数据电压的极性每4个液晶单元进行反转。
当如图11所示在图像分析单元33的控制下输入除弱图案数据之外的常规数据和弱图案数据中的拖影图案数据时，第二选择单元36提供第一极性控制信号V2作为垂直极性控制信号POL给数据驱动电路12。当如图11所示在图像分析单元33的控制下输入弱图案数据中的关闭图案数据时，第二选择单元36提供第二极性控制信号V4作为垂直极性控制信号POL给数据驱动电路12。
当如图11所示在图像分析单元33的控制下输入除弱图案数据之外的常规数据和弱图案数据中的关闭图案数据时，第三选择单元37提供第三极性控制信号H1作为水平极性控制信号HINV给数据驱动电路12。当如图11所示在图像分析单元33的控制下输入弱图案数据中的拖影图案数据时，第三选择单元37提供第四极性控制信号H2作为水平极性控制信号HINV给数据驱动电路12。
I2C主机发送串行时钟SCL给EEPROM39，并且通过串行数据(SDA)总线将从EEPROM39接收的FRC图案FRC1-FRC3以及垂直/水平极性控制数据Dvh提供给垂直/水平控制信号产生器35。LCD制造者或电视机制造者可以根据液晶显示面板10的面板结构以及弱图案更新或添加将被存储在EEPROM39中的FRC图案FRC1-FRC3以及垂直/水平极性控制数据Dvh。
图4和5是详细表示图1所示的数据驱动电路12的源极驱动IC的等效电路图。
参照图4和5，数据驱动电路12包括多个源极驱动IC，每个源极驱动IC驱动k条数据线D1-Dk(其中k是小于m/2的整数)。
每个源极驱动IC包括移位寄存器41、数据寄存器42、第一锁存器43、第二锁存器44、数/模转换器(以下称为“DAC”)45，以及输出电路。
移位寄存器41根据来自时序控制器11的源极采样时钟SSC对数据采样时钟进行移位。此外，移位寄存器41发送进位信号CAR给下一级源极驱动IC的移位寄存器41。数据寄存器42临时存储来自时序控制器11的数字视频数据RGB，并将所存储的数据RGB提供给第一锁存器43。第一锁存器43响应从移位寄存器41顺序地输入的数据采样时钟对数字视频数据RGB进行采样，锁存数据RGB，同时输出所锁存的数据RGB。第二锁存器44在锁存从第一锁存器43输入的数据RGB之后，响应源极输出使能信号SOE，输出与其它源极驱动IC的第二锁存器44同时锁存的数据RGB。
如图5所示，DAC45包括：提供有正伽马参考电压GH的P解码器51；提供有负伽马参考电压GL的N解码器52；多路复用器(MUX)53，其响应垂直极性控制信号POL在P解码器51的输出与N解码器52的输出之间进行选择；以及水平极性反转电路54，用于响应水平极性控制信号HINV对多路复用器53的输出进行反转。P解码器51对从第二锁存器44输入的数字视频数据RGB解码以输出对应于所述数据的灰度值的正伽马补偿电压，并且N解码器52对从第二锁存器44输入的数字视频数据RGB解码以输出对应于所述数据的灰度值的负伽马补偿电压。多路复用器53响应垂直极性控制信号POL在正伽马补偿电压与负伽马补偿电压之间交替选择，并输出所选择的正/负伽马补偿电压作为正/负模拟视频数据电压。
多路复用器53包括：第(4k+1)和第(4k+2)多路复用器53(其中k为正整数)，它们直接由垂直极性控制信号POL控制；以及第(4k+3)和第(4k+4)多路复用器53，它们由水平极性反转电路54控制。第(4k+1)多路复用器53响应提供给它们的非反转控制端的垂直极性控制信号POL在P解码器51的输出与N解码器52的输出之间交替选择。第(4k+1)多路复用器53的输出是将要提供给图2中的第(4k+1)条数据线D1和D5的数据电压。第(4k+2)多路复用器53响应提供给它们的非反转控制端的垂直极性控制信号POL在P解码器51的输出与N解码器52的输出之间交替选择。第(4k+2)多路复用器53的输出是将要提供给图2中的第(4k+2)条数据线D2和D6的数据电压。第(4k+3)多路复用器53响应提供给它们的非反转控制端的水平极性反转电路54的输出在P解码器51的输出与N解码器52的输出之间交替选择。第(4k+3)多路复用器53的输出是将要提供给图2中的第(4k+3)条数据线D3和D7的数据电压。第(4k+4)多路复用器53响应提供给它们的非反转控制端的水平极性反转电路54的输出在P解码器51的输出与N解码器52的输出之间交替选择。第(4k+4)多路复用器53的输出是将要提供给图2中的第(4k+4)条数据线D4和D8的数据电压。多路复用器53的输出的极性反转周期根据垂直极性控制信号POL的周期确定。例如，当输入第一极性控制信号V2(其逻辑每2个水平周期进行反转)作为垂直极性控制信号POL给源极驱动IC时，从多路复用器53输出的数据电压的极性每2个水平周期进行反转。当输入第二极性控制信号V4(其逻辑每4个水平周期进行反转)作为垂直极性控制信号POL给源极驱动IC时，从多路复用器53输出的数据电压的极性每4个水平周期进行反转。
水平极性反转电路54包括开关元件S1和S2以及反转器55。水平极性控制电路54控制提供给第(4k+3)多路复用器53的非反转控制端以及第(4k+4)多路复用器53的非反转控制端的控制信号的逻辑值。第一开关元件S1的输入端连接到用于提供垂直极性控制信号POL的垂直极性控制信号供应线，并且第一开关元件S1的输出端连接到第(4k+3)或第(4k+4)多路复用器53的反转/非反转控制端。第一开关元件S1的反转控制端连接到用于提供水平极性控制信号的水平极性控制信号供应线。第二开关元件S2的输入端连接到垂直极性控制信号供应线，并且第二开关元件S2的输出端连接到反转器55。第二开关元件S2的非反转控制端连接到用于提供水平极性控制信号的水平极性控制信号供应线。反转器55连接在第二开关元件S2的输出端与第(4k+4)多路复用器53的非反转控制端之间。
当第三极性控制信号H1(其由第一逻辑(或低逻辑)产生)作为水平极性控制信号HINV输入到源极驱动IC时，水平极性反转电路54通过第一开关元件S1将垂直极性控制信号POL照原样提供给多路复用器53的反转/非反转控制端，并且对于每2个点控制充入到液晶显示面板10的液晶单元中的数据电压的水平极性反转周期。此时，从源极驱动IC输出的数据电压的水平极性被类似于“-+-+”(也就是每个输出通道)反转。然而，由于连接到输出通道的数据线将数据电压提供给左右相邻的液晶单元，充入到液晶显示面板10的液晶单元中的数据电压的水平极性反转周期每2个点进行反转。
当第四极性控制信号H2(其由第二逻辑(或高逻辑)产生)作为水平极性控制信号HINV输入到源极驱动IC时，水平极性反转电路54对垂直极性控制信号POL进行反转，并通过第二开关元件S2和反转器55将其提供给多路复用器53的反转/非反转控制端，并且对于每2个点控制充入到液晶显示面板10的液晶单元中的数据电压的水平极性反转周期。此时，从源极驱动IC输出的数据电压的水平极性被类似于“-++-“(也就是每2个输出通道)反转。然而，由于连接到输出通道的数据线将数据电压提供给左右相邻的液晶单元，充入到液晶显示面板10的液晶单元中的数据电压的水平极性反转周期每4个点进行反转。
输出电路46在源极输出使能信号SOE的高逻辑期间使相邻数据输出通道短路，从而通过输出缓冲器输出相邻数据电压的平均电压以提供充电共享电压给数据线D1-Dk，然后将正/负模拟视频数据电压+Data1至-Datak提供给数据线D1-Dk。并且，输出电路46在源极输出使能信号SOE的高逻辑期间可以通过所述输出缓冲器向数据线D1-Dk提供公共电压Vcom而不是充电共享电压，然后将正/负模拟视频数据电压提供给数据线D1-Dk。
图6是详细表示栅极驱动电路13的电路图。
参照图6，栅极驱动电路13包括多个栅极驱动IC，用于顺序地提供与提供给数据线D1-Dm/2的数据电压同步的栅极脉冲给栅极线G1-Gn。
每个栅极驱动IC包括移位寄存器60，电平移位器62，连接在移位寄存器60与电平移位器62之间的多个逻辑乘法门(以下称为“与(AND)门”)61，以及用于对栅极输出使能信号GOE进行反转的反转器63。
移位寄存器60通过使用多个独立连接的D型触发器，根据栅极移位时钟GSC顺序地对栅极起始脉冲GSP进行移位。每个与门61通过逻辑上将移位寄存器60的输出信号与输出使能信号GOE的反转信号相乘来产生输出。反转器63对栅极输出使能信号GOE进行反转，并将其提供给与门61。
电平移位器62将与门61的输出电压的摆动宽度移位成适合于驱动形成在液晶显示面板10的像素阵列上的TFT的摆动宽度。电平移位器62的输出信号，即栅极脉冲，被顺序地提供给栅极线G1-Gk。
移位寄存器60可以在液晶显示面板10的像素阵列的制造过程中与像素阵列一起同时形成在玻璃基板上。在此情况下，电平移位器62不形成在玻璃基板上，而是可以与时序控制器11一起安装在控制板上，或者与源极驱动IC一起安装在源印刷电路板上。
图7是表示第一FRC图案FRC1的一个示例的视图。
参照图7，第一FRC图案FRC1包括1/8灰度色标(001)的FRC数据、2/8灰度色标(010)的FRC数据、3/8灰度色标(011)的FRC数据、4/8灰度色标(100)的FRC数据、5/8灰度色标(101)的FRC数据、6/8灰度色标(110)的FRC数据，以及7/8灰度色标(111)的FRC数据。对于1/8灰度色标(001)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1“给1个像素数据。对于2/8灰度色标(010)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1”给2个像素数据。对于3/8灰度色标(011)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1”给3个像素数据。对于4/8灰度色标(100)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1”给4个像素数据。对于5/8灰度色标(101)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1”给5个像素数据。对于6/8灰度色标(110)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1”给6个像素数据。对于7/8灰度色标(111)的FRC数据，每8个像素分配校正值“1”给7个像素数据。如果对于每个帧添加有校正值“1”的像素位置是同样的，则可以在显示屏上看到使添加有所述校正值的像素变亮的FRC假象。为了避免这种FRC假象，分配有校正值“1”的每个灰度色标的FRC数据的像素位置在下一个帧周期被改变，并且每8个帧周期重复分配有校正值“1”的像素位置。在图7中，白色代表没有添加校正值的像素，黑色代表添加有校正值的像素。
第二和第三FRC数据FRC2和FRC3也包括1/8灰度色标(001)的FRC数据、2/8灰度色标(010)的FRC数据、3/8灰度色标(011)的FRC数据、4/8灰度色标(100)的FRC数据、5/8灰度色标(101)的FRC数据、6/8灰度色标(110)的FRC数据，以及7/8灰度色标(111)的FRC数据。并且，在第二和第三FRC数据FRC2和FRC3中，与第一FRC数据FRC1类似，分配有校正值“1”的每个灰度色标的FRC数据的像素位置在下一个帧周期被改变，并且每8个帧周期重复分配有校正值“1”的像素位置。在第二和第三FRC图案FRC2和FRC3的每一个中，为每个帧设置的分配有校正值“1”的像素位置不同于第一FRC图案FRC1。在第二FRC图案FRC2中，确定添加有校正值的像素位置，以使校正值添加到图9所示的关闭图案的白数据位置，并且必须保持极性平衡。第二FRC图案FRC2与第一FRC图案FRC1的设计不同之处在于，其考虑到关闭图案的白数据位置，基于第一FRC图案FRC1，改变每个帧的FRC图案的顺序以及在第一FRC图案FRC1中添加校正值的像素位置。在第三FRC图案FRC3中，确定添加有校正值的像素位置，以使校正值添加到图10所示的拖影图案的白数据位置，并且必须保持极性平衡。第三FRC图案FRC3与第一FRC图案FRC1和第二FRC图案FRC2的设计不同之处在于，其考虑到拖影图案的白数据位置，基于第一FRC图案FRC1，改变每个帧的FRC图案的顺序以及在第一FRC图案FRC1中添加校正值的像素位置。
图8是表示当向时序控制器11输入弱图案时垂直极性控制信号POL和水平极性控制信号HINV的变化的波形图。图9是表示当向时序控制器11输入关闭图案时在提供给液晶显示面板10的数据电压的极性图案中的变化波形图。图10是表示当向时序控制器11输入拖影图案时在提供给液晶显示面板10的数据电压的极性图案中的变化波形图。图11是表示根据输入到时序控制器11的数据以及液晶显示面板10的数据电压的极性图案从时序控制器11输出的极性控制信号POL和HINV以及FRC图案FRC1-FRC3的视图。
参照图8-11，当输入除弱图案数据之外的数据时，时序控制器11选择垂直极性控制信号POL作为第一极性控制信号V2(其逻辑每2个水平周期(2DE)进行反转)，并且选择水平极性控制信号HINV作为第三极性控制信号H1(其被产生为第一逻辑)，从而控制数据驱动电路12。在图8中，“DE”是数据使能信号的一个周期，并且数据使能信号的一个周期对应于其基本上与水平同步信号Hsync的一个周期相同的一个水平周期。数据驱动电路12响应第一极性控制信号V2提供其极性每2个水平周期进行反转的数据电压给数据线D1-Dm/2。并且，数据驱动电路12响应第三极性控制信号H1有差别地控制提供给奇数数据线D1，D3，……，Dm/2-1的数据电压的极性以及提供给偶数数据线D2，D4，……，Dm/2的数据电压的极性。以此方式，由于提供给数据线D1-Dm/2的数据电压，在液晶显示面板10的液晶单元中，在垂直相邻液晶单元中充入的数据电压的极性每个点(V1Dot)进行反转，并且在水平相邻液晶单元中充入的数据电压的极性每2个点(H2Dot)进行反转，如图11所示。
当向时序控制器11输入弱图案，例如图9所示的关闭图案，或者图10所示的拖影图案时，时序控制器11检测弱图案数据，并改变垂直极性控制信号POL的逻辑反转周期，或者对水平极性控制信号HINV的逻辑进行反转。
如图9所示，当提供其中白数据和黑数据在垂直和水平方向上交替的关闭图案的数据电压给液晶显示面板10时，如果以V1Dot和H2Dot方式对所述数据电压的极性进行反转，则如图9左部所示垂直极性是主要的。因此，在显示图像中特定的颜色看上去很亮，并且出现闪烁，从而降低了图形质量。为了防止这一问题，当输入拖影图像时，时序控制器11扩展垂直极性控制信号POL的逻辑反转周期，以便在提供给液晶显示面板10的正负数据电压之间保持平衡，如图9右部所示。
当向时序控制器11输入图9所示的关闭图案时，时序控制器11选择垂直极性信号POL作为第二极性控制信号V4(其逻辑每4个水平周期(4DE)进行反转)，并且保持水平极性控制信号HINV作为第三极性控制信号H1。数据驱动电路12响应第二极性控制信号V4提供其极性每4个水平周期进行反转的数据电压给数据线D1-Dm/2。并且，数据驱动电路12响应第三极性控制信号H1有差别地控制提供给奇数数据线D1，D3，……，Dm/2-1的数据电压的极性以及提供给偶数数据线D2，D4，……，Dm/2的数据电压的极性。以此方式，由于提供给数据线D1-Dm/2的数据电压，在液晶显示面板10的液晶单元中，在垂直相邻液晶单元中充入的数据电压的极性每2个点(V2Dot)进行反转，并且在水平相邻液晶单元中充入的数据电压的极性每2个点(H2Dot)进行反转，如图9和11所示。
如图10所示，当向液晶显示面板10提供其中白数据和黑数据以条纹图案输入的拖影图案的数据电压时，如果所述数据电压的极性以V1Dot和H2Dot方式进行反转，则如图10上部所示水平极性是主要的。因此，水平条纹和闪烁出现在显示图像中，从而降低了图形质量。为了防止这一问题，当输入拖影图案数据时，时序控制器11对水平极性控制信号HINV的逻辑进行反转，以便在提供给液晶显示面板10的正负数据电压之间保持平衡，如图10下部所示。
当向时序控制器11输入图10所示的拖影图案时，时序控制器11保持垂直极性控制信号POL作为第一极性控制信号V2，并且选择水平极性控制信号HINV作为第四极性控制信号H2。数据驱动电路12响应第一极性控制信号V2提供其极性每2个水平周期进行反转的数据电压给数据线D1-Dm/2。并且，数据驱动电路12响应第四极性控制信号H2对提供给数据线D1-Dm/2的数据电压的极性每4条数据线进行反转，以扩展所述数据电压的水平极性反转周期。以此方式，由于提供给数据线D1-Dm/2的数据电压，在液晶显示面板10的液晶单元中，在垂直相邻液晶单元中充入的数据电压的极性每个点(V1Dot)进行反转，并且在水平相邻液晶单元中充入的数据电压的极性每4个点(H4Dot)进行反转，如图10和11所示。
如上所述，根据本发明的示范性实施方式的液晶显示器可以在利用具有比所述输入数据的比特数少的比特数的数据来驱动液晶显示面板的同时显示具有比输入数据的灰度数目多的灰度的图像，并且通过经一条数据线向左右液晶单元提供数据电压可以减少数据驱动电路的输出通道的数目。此外，根据本发明示范性实施方式的液晶显示器，当输入弱图案时，可以改变在液晶显示面板的液晶单元中充入的数据电压的垂直极性反转周期或水平极性反转周期，从而防止任何数据图案的图形质量的降低。
从以上描述中，所属领域技术人员将会很容易理解到，在不脱离本发明的技术构思的情况下可以进行各种变化和修改。因此，本发明的范围并不局限于在说明书的详细说明中描述的内容，而是由所附的权利要求书来限定。

Claims (8)

1.一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板，包含多条数据线、n条与所述数据线交叉的栅极线、连接到所述数据线与栅极线交叉处的多个TFT、以及连接到所述TFT并按m×n矩阵排列的液晶单元，其中m和n是自然数；
数据驱动电路，用于响应垂直极性控制信号将数字视频数据转换成待提供给所述数据线的正/负数据电压，并响应水平极性控制信号调节所述正/负数据电压的水平极性反转周期；以及
时序控制器，用于产生所述垂直极性控制信号和水平极性控制信号，添加帧速率控制(FRC)校正值到输入数字视频数据中以将所述输入数字视频数据提供给所述数据驱动电路，从所述输入数字视频数据中检测预定的弱图案，并且当检测到具有弱图案的数据时，改变所述垂直极性控制信号的逻辑反转周期或者改变水平极性控制信号的逻辑，并且改变所述数据的添加所述FRC校正值的位置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述数据线的数目是m/2，并且所述数据驱动电路时分地向相同的数据线提供待充入到左右相邻的液晶单元中的两个颜色的正/负数据电压。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述弱图案数据包括：
具有第一弱图案的数据，在第一弱图案中，白数据和黑数据分别在所述液晶显示面板的垂直和水平方向上交替；以及
具有第二弱图案的数据，在该第二弱图案中，所述白数据和黑数据形成条纹图案。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中所述时序控制器包括：
比特扩展单元，用于扩展i比特数字视频数据的比特数，其中i是6或更大的自然数；
FRC处理单元，用于添加所述FRC校正值到由所述比特扩展单元扩展的数字视频数据中的i-j比特最高有效位数据中，以提供j比特数字视频数据给所述数据驱动电路，其中j是小于i的自然数；以及
图像分析单元，用于通过分析所述输入数字视频数据来检测第一和第二弱图案数据。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述时序控制器还包括：
第一选择单元，其接收第一到第三FRC图案，所述第一到第三FRC图案被指定有不同的数据位置用来添加所述FRC校正值，并且所述第一选择单元在所述图像分析单元的控制下，在接收到除所述弱图案数据之外的数据时，将所述第一FRC图案提供给所述FRC处理单元；在接收到第一弱图案数据时将所述第二FRC图案提供给所述FRC处理单元；并且在接收到第二弱图案数据时将所述第三FRC图案提供给所述FRC处理单元；
垂直/水平极性控制信号产生器，其响应垂直/水平极性控制数据产生包含其逻辑每2个水平周期进行反转的脉冲的第一极性控制信号、包含其逻辑每4个水平周期进行反转的脉冲的第二极性控制信号、第一逻辑的第三极性控制信号、以及第二逻辑的第四极性控制信号；
第二选择单元，其在所述图像分析单元的控制下，在接收到除第一弱图案数据之外的数据时选择所述第一极性控制信号作为所述垂直极性控制信号，并且在接收到第一弱图案数据时选择所述第二极性控制信号作为所述垂直极性控制信号；
第三选择单元，其在所述图像分析单元的控制下，在接收到除第二弱图案数据之外的数据时选择所述第三极性控制信号作为所述水平极性控制信号，并且在接收到第二弱图案数据时选择所述第四极性控制信号作为所述水平极性控制信号；以及
I2C主机，其通过I2C通信协议从EEPROM接收所述FRC图案以将所述FRC图案提供给所述第一选择单元，并从所述EEPROM接收所述垂直/水平极性控制数据，以将该垂直/水平极性控制数据提供给所述垂直/水平极性控制信号产生器。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中当在所述液晶显示面板上显示除所述弱图案数据之外的数据时，在所述液晶显示面板的液晶单元中充入的负/正数据电压具有垂直一点和水平两点反转型极性图案。
7.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中当在所述液晶显示面板上显示第一弱图案数据时，在所述液晶显示面板的液晶单元中充入的负/正数据电压具有垂直两点和水平两点反转型极性图案。
8.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中当在所述液晶显示面板上显示第二弱图案数据时，在所述液晶显示面板的液晶单元中充入的负/正数据电压具有垂直一点和水平四点反转型极性图案。
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