CN103377629A - 液晶显示器及其帧速率控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器及其帧速率控制方法，所述液晶显示器包括：帧速率控制（FRC）装置，所述FRC装置使用限定了将要被写入FRC补偿值的子像素的多个FRC图案，给数字视频数据增加FRC补偿值；和数据驱动电路，所述数据驱动电路将从所述FRC装置接收的所述数字视频数据转换为数据电压，并根据预先确定的反转方法反转所述数据电压的极性。所述FRC装置对帧周期计数，并在每次帧周期变化时增加帧计数值。所述FRC装置响应于所述帧计数值按照预先确定的顺序变为下一个FRC图案，且当所述帧周期到达预先确定的时间时，保持或跳过所述帧计数值。

Description

液晶显示器及其帧速率控制方法
本申请要求2012年4月24日提交的韩国专利申请No.10-2012-0042658的优先权，为了所有目的在此援引该专利申请的全部内容作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器及其帧速率控制方法。
背景技术
如图1中所示，有源矩阵液晶显示器在每个都包括薄膜晶体管（TFT）作为开关元件的像素上再现输入图像。TFT响应于通过栅极线提供的栅极脉冲（或扫描脉冲），将通过数据线提供的数据电压Vdata提供给液晶单元Clc的像素电极。有源矩阵液晶显示器的每个像素都包括用于实现彩色的红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）子像素，每个红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）子像素都包括液晶单元Clc、TFT、存储电容器Cst等。液晶单元Clc包括被提供数据电压Vdata的像素电极、被提供公共电压Vcom的公共电极、以及形成在像素电极与公共电极之间的液晶层。液晶层的液晶分子根据施加在像素电极与公共电极之间的电场而运动，并调整穿过贴合于液晶显示面板的上板的偏振片的光量。
在图1和2中，“Vdata”是从源极驱动器集成电路（IC）输出的正负数据电压，“Vgate”是从栅极驱动器IC输出的栅极高或低电压。栅极脉冲产生于栅极高电压且导通TFT，该栅极高电压设定为大于或等于TFT的阈值电压。“Cst”是用于保持液晶单元Clc的电压的存储电容器，“Cgs”是TFT的栅电极与源电极之间的寄生电容。“Vp（+）”是充入到液晶单元Clc的正数据电压，“Vp（-）”是充入到液晶单元Clc的负数据电压。
如图2中所示，有源矩阵液晶显示器周期性地反转数据电压的极性，从而降低液晶的退化和图像残留（image sticking）。帧反转方法、列反转方法、行反转方法、点反转方法等是已知用于驱动有源矩阵液晶显示器的方法。
如图1和2中所示，对于第n帧周期Fn（其中n是正整数）的扫描时间，给液晶单元Clc提供正数据电压，然后对于第（n+1）帧周期（Fn+1）的扫描时间，给液晶单元Clc提供负数据电压。对于第n帧周期Fn的扫描时间，液晶单元Clc被充入正数据电压并保持为正电压Vp（+），由于TFT的寄生电容Cgs，正电压Vp（+）降低了ΔVp。对于第（n+1）帧周期（Fn+1）的扫描时间，液晶单元Clc被充入负数据电压并保持为负电压Vp（-），由于TFT的寄生电容Cgs，负电压Vp（-）降低了ΔVp。因而，即使给液晶单元Clc提供被设定为同样灰度级的正数据电压和负数据电压，液晶单元Clc的亮度也会根据数据电压的极性而变化。如果一个帧周期具有较短的持续时间或者液晶单元Clc以较短的时间周期保持同一极性的数据电压，用户不会识别到亮度差。另一方面，如果一个帧周期的持续时间增加或者液晶单元Clc保持同一极性的数据电压的时间增加，用户会识别到亮度差。
如下面方程（1）所示，ΔVp根据TFT的寄生电容Cgs而变化。
ΔVp = Cgs Clc + Cst + Cgs × ΔVg - - - - - - - - - ( 1 )
在上面的方程（1）中，ΔVg是栅极高电压与栅极低电压之间的差。
大部分液晶显示器近来已使用了帧速率控制（FRC）方法，该方法减少数据的位数并减少数据传输线的数量，由此补偿图像质量的降低。FRC方法使用图3和4中所示的补偿方法增加可呈现的灰度级的数量，同时减少输入到源极驱动器IC的数字视频数据的位数，由此补偿图像质量的损失。
参照图3和4描述帧速率控制的原理。
图3图解了一个例子，其中在时间上分配FRC补偿值，从而细微调整小于1-灰度级的灰度级处的亮度。如图3的（a）中所示，如果仅在四个帧周期中的一个帧周期期间给像素阵列的子像素写入FRC补偿值“1”，观看者在四个帧周期期间以四分之一灰度级（即25％的亮度）识别子像素的灰度级。如图3的（b）中所示，如果仅在四个帧周期中的两个帧周期期间给像素阵列的子像素写入FRC补偿值“1”，观看者在四个帧周期期间以二分之一灰度级（即50％的亮度）识别子像素的灰度级。如图3的（c）中所示，如果仅在四个帧周期中的三个帧周期期间给像素阵列的子像素写入FRC补偿值“1”，观看者在四个帧周期期间以四分之三灰度级（即75％的亮度）识别子像素的灰度级。
图4图解了抖动方法的一个例子，所述抖动方法用于在空间上分配FRC补偿值，从而细微调整小于1-灰度级的灰度级处的亮度。所述抖动方法在包括多个子像素D1到D4的预定尺寸的抖动屏蔽（dither mask）中调整被写入FRC补偿值的子像素的数量，并在空间上分配FRC补偿值，从而细微调整小于1-灰度级的灰度级处的亮度。如图4的（a）中所示，当使用例如包括2×2个子像素的抖动屏蔽时，如果FRC补偿值“1”写入抖动屏蔽中的一个子像素D1，观看者以四分之一灰度级（即25％的亮度）识别抖动屏蔽的灰度级。如图4的（b）中所示，如果FRC补偿值“1”写入抖动屏蔽中的两个子像素D2和D3，观看者以二分之一灰度级（即50％的亮度）识别抖动屏蔽的灰度级。如图4的（c）中所示，如果FRC补偿值“1”写入抖动屏蔽中的三个子像素D2、D3和D4，观看者以四分之三灰度级（即75％的亮度）识别抖动屏蔽的灰度级。
用于液晶显示器的FRC一般使用图3的时间分配方法和图4的空间分配方法两者，以获得图5中所示的方法。FRC补偿值可连续写入相同子像素。在该情形中，被连续写入FRC补偿值的子像素的亮度大于其他子像素的亮度。因此，液晶显示器的亮度均匀性和色彩呈现特性降低。例如，比其他颜色更显著地呈现一特定颜色。为解决上述问题，FRC预先将限定了将要被写入FRC补偿值的子像素位置的FRC图案设定为各种形式，在每个帧周期中循环FRC图案，并在每个帧周期中改变被写入FRC补偿值的子像素的位置。例如，如图5中所示，用于奇数帧周期N和N+2的FRC图案P1和P3中被写入FRC补偿值的子像素的位置与用于偶数帧周期N+1和N+3的FRC图案P2和P4中被写入FRC补偿值的子像素的位置是交替的。
如上所述，根据极性反转方法，在时间和空间上反转提供给液晶显示器的像素阵列的数据电压的极性。如图5中所示，在根据极性反转方法驱动的像素阵列中，FRC补偿值可写入以同一极性驱动较长时间周期的子像素。在该情形中，被写入FRC补偿值的子像素的极性被一个极性主导。例如，在图5中，FRC补偿值写入被充入正数据电压的子像素。因而，因为FRC补偿值被连续写入于较长时间周期充入同一极性的数据电压的子像素，所以由于子像素的DC驱动，出现了图像残留。
发明内容
本发明提供了一种能减少图像残留的液晶显示器及其帧速率控制方法。
在一个方面中，一种液晶显示器包括：帧速率控制（FRC）装置，所述帧速率控制（FRC）装置构造成使用限定了将要被写入FRC补偿值的子像素的多个FRC图案，给数字视频数据增加FRC补偿值；数据驱动电路，所述数据驱动电路构造成将从所述FRC装置接收的所述数字视频数据转换为数据电压，并根据预先确定的反转方法反转所述数据电压的极性；和液晶显示面板，所述液晶显示面板包括被充入从所述数据驱动电路接收的所述数据电压的像素阵列。
所述FRC装置对帧周期计数，并在每次帧周期变化时增加帧计数值。所述FRC装置响应于所述帧计数值按照预先确定的顺序变为下一个FRC图案，且当所述帧周期到达预先确定的时间时，保持或跳过所述帧计数值。
附图说明
给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示意性显示液晶显示面板的像素的等效电路图；
图2是显示施加到图1中所示子像素的信号和液晶单元电压的波形图；
图3和4图解了帧速率控制（FRC）的操作原理；
图5图解了当FRC应用于点反转方法时，被写入FRC补偿值的以同一极性驱动的子像素的一个例子；
图6图解了根据本发明实施方式的FRC方法的一个例子；
图7图解了根据本发明实施方式的FRC方法的另一个例子；
图8是显示应用于图6中所示FRC方法的FRC保持/跳过同步信号和FRC图案的波形图；
图9是显示应用于图7中所示FRC方法的FRC保持/跳过同步信号和FRC图案的波形图；
图10是显示在多个帧周期期间保持或跳过FRC图案的一个例子的波形图；
图11是显示FRC保持/跳过同步信号的脉冲周期变化的一个例子的波形图；
图12是显示根据本发明实施方式的FRC装置的构造的框图；
图13是显示根据本发明实施方式的FRC装置的另一构造的框图；
图14是根据本发明实施方式的液晶显示器的框图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式，在附图中图解了这些实施方式的一些例子。只要可能，在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部件。应当注意，如果确定公知技术会误导本发明，则将省略公知技术的详细描述。
根据本发明实施方式的帧速率控制（FRC）方法对帧周期计数，每次帧周期变化时都增加帧计数值，并响应于所述帧计数值以预先确定的顺序选择下一个FRC图案。特别是，当帧周期到达预先确定的时间时，所述FRC方法保持或跳过所述帧计数值，并在一个或多个帧周期期间重复选择同一个FRC图案，或选择下下一个FRC图案。在根据预先确定的反转方法反转了极性的像素阵列的像素中，FRC方法给所选择的FRC图案限定的子像素增加FRC补偿值，并将增加值传输到数据驱动电路。
如图6和7中所示，根据本发明实施方式的液晶显示器的像素阵列被充入根据点反转方法反转了极性的数据电压。
在点反转方法中，像素阵列的子像素的极性在空间上每隔N个点被反转，并在时间上每隔N个帧周期被反转，其中N是正整数。如图6和7中所示，可选择垂直1-点反转方法和水平2-点反转方法作为点反转方法。然而，点反转方法并不限于此。例如，点反转方法可以是垂直1-点反转方法、水平1-点反转方法、垂直2-点反转方法和水平2-点反转方法中的一个。在垂直1-点和水平2-点反转方法中，每隔两点反转沿行方向（或水平方向）布置的子像素的极性，且每隔一点反转沿列方向（或垂直方向）布置的子像素的极性。在垂直1-点和水平2-点反转方法中，可每隔一个帧周期反转子像素的极性。
根据本发明实施方式的FRC方法给将要写入由多个FRC图案P1到P4限定的子像素中的视频数据增加FRC补偿值“1”，所述多个FRC图案P1到P4限定了将要被写入FRC补偿值的子像素的位置。FRC图案P1到P4限定了被写入FRC补偿值的子像素，且限定的子像素的位置不同。FRC图案P1到P4并不限于图6和7中所示的图案。在每个FRC图案P1到P4中，被写入FRC补偿值的子像素的位置和数量可根据FRC补偿灰度值而变化。在图6和7中，循环的FRC图案的数量为4个，但本发明并不限于此。
根据本发明实施方式的FRC方法对帧周期计数，并根据帧计数值选择FRC图案P1到P4。更具体地说，根据本发明实施方式的FRC方法在第N帧周期中选择第一FRC图案P1，之后在第（N+1）帧周期中选择第二FRC图案P2。随后，根据本发明实施方式的FRC方法在第（N+2）帧周期中选择第三FRC图案P3，之后在第（N+3）帧周期中选择第四FRC图案P4。换句话说，根据本发明实施方式的FRC方法在每次帧计数值增加时按照指定顺序依次选择第一到第四FRC图案P1到P4，由此给像素阵列的子像素写入FRC补偿值。
随后，当到达预先确定的时间时，根据本发明实施方式的FRC方法保持或跳过帧计数值。结果，如图6中所示，当帧周期到达预先确定的时间时，根据本发明实施方式的FRC方法保持FRC图案，而不改变FRC图案。或者，如图7中所示，当帧周期到达预先确定的时间时，根据本发明实施方式的FRC方法不选择下一个FRC图案，而是选择下下一个FRC图案。因此，根据本发明实施方式的FRC方法可防止或减轻被写入FRC补偿值的子像素被一个极性占主导。
如图6的（a）中所示，根据本发明实施方式的FRC方法在第N到第（N+3）帧周期期间按照指定顺序依次选择第一到第四FRC图案P1到P4。因此，对于预定的时间周期，循环和选择第一到第四FRC图案P1到P4。在图6的（a）中，被写入FRC补偿值的子像素是以正数据电压驱动的子像素。随后，如图6的（b）中所示，当帧周期到达预先确定的时间，例如第（N+4）帧周期时，根据本发明实施方式的FRC方法将FRC图案保持为前一状态（即，第（N+3）帧周期中的第四FRC图案P4），随后按照指定顺序依次选择第一到第四FRC图案P1到P4。在图6的（b）中，被写入FRC补偿值的子像素是以负数据电压驱动的子像素。在每一帧周期中都反转子像素的极性。由此，即使在第（N+3）帧周期和第（N+4）帧周期中应用同样的第四FRC图案P4时，在第（N+3）帧周期中被写入FRC补偿值的子像素被充入正数据电压。另一方面，在第（N+4）帧周期中被写入FRC补偿值的子像素被充入负数据电压。结果，在第N到第（N+3）帧周期期间被写入FRC补偿值的子像素是被充入正数据电压的子像素，在第（N+4）到第（N+7）帧周期期间被写入FRC补偿值的子像素是被充入负数据电压的子像素。因而，因为子像素的极性在经过预定时间周期之后变为其他极性，所以可平衡子像素的极性。
如图7的（a）中所示，根据本发明实施方式的FRC方法在第N到第（N+3）帧周期期间按照指定顺序依次选择第一到第四FRC图案P1到P4。因此，对于预定的时间周期，循环和选择第一到第四FRC图案P1到P4。在图7的（a）中，被写入FRC补偿值的子像素是以正数据电压驱动的子像素。随后，如图7的（b）中所示，当帧周期到达预先确定的时间，例如第（N+4）帧周期时，根据本发明实施方式的FRC方法从第四FRC图案P4变为第二FRC图案P2，随后按照指定顺序依次选择第三FRC图案P3、第四FRC图案P4和第一FRC图案P1。在图7的（b）中，被写入FRC补偿值的子像素是以负数据电压驱动的子像素。在每一帧周期中都反转子像素的极性。由此，即使在第（N+3）帧周期和第（N+4）帧周期中应用第四FRC图案P4和与第四FRC图案P4大致相同的第二FRC图案P2时，在第（N+3）帧周期中被写入FRC补偿值的子像素被充入正数据电压。另一方面，在第（N+4）帧周期中被写入FRC补偿值的子像素被充入负数据电压。结果，在第N到第（N+3）帧周期期间被写入FRC补偿值的子像素是被充入正数据电压的子像素，在第（N+4）到第（N+7）帧周期期间被写入FRC补偿值的子像素是被充入负数据电压的子像素。因而，因为子像素的极性在经过预定时间周期之后变为其他极性，所以可平衡子像素的极性。
根据本发明实施方式的FRC方法对帧周期计数，在每次帧计数值增加时选择下一个FRC图案，并在经过预定时间周期之后保持或跳过所述帧计数值，从而反转被写入FRC补偿值的子像素的极性。对此，根据本发明实施方式的FRC方法使用FRC保持或跳过同步信号FRCSYNC，从而控制帧计数值的保持时序或跳过时序。如图6到11中所示，在保持或跳过帧计数值的时间处，产生FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲。
图8中显示了应用于图6中所示FRC方法的FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC，图9中显示了应用于图7中所示FRC方法的FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC。FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲周期T可设为几十个帧周期。FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲周期T可如图10和11中所示固定为预定时间或者进行变化。
图10是显示在多个帧周期期间保持或跳过FRC图案的一个例子的波形图。
如图10中所示，根据本发明实施方式的FRC方法根据预定的循环规则依次选择FRC图案，且当到达预先确定的时间时，在紧随所述预先确定的时间之后的多个连续帧周期期间固定FRC图案，而不改变FRC图案。
图11是显示FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲周期T变化的一个例子的波形图。
如图11中所示，根据本发明实施方式的FRC方法改变FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲周期T，由此调整FRC图案的保持时序和跳过时序。例如，根据本发明实施方式的FRC方法可将FRC图案的保持时序的循环周期和跳过时序的循环周期设为64个帧周期或40个帧周期。或者，根据本发明实施方式的FRC方法可在预定的时间周期内将FRC图案的保持时序的循环周期和跳过时序的循环周期设为64个帧周期，然后将循环周期减小为40个帧周期。
图12是根据本发明实施方式的FRC装置的框图。
如图12中所示，根据本发明实施方式的FRC装置包括：数据同步单元12、帧计数器16、FRC保持/跳过控制器20、FRC图案选择单元22和FRC补偿单元24。
数据同步单元12接收输入图像的数字视频数据RGB和外部时序信号。外部时序信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE、主时钟CLK等。数据同步单元12将输入图像的数字视频数据RGB采样为主时钟CLK的时序，并使数字视频数据RGB与外部时序信号同步。
帧计数器16使用垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和数据使能DE之一对帧周期计数。例如，帧计数器16每隔垂直同步信号Vsync的一个周期将帧计数值加一，从而在每次经过一个帧周期时累加帧计数值，由此对帧周期计数。此外，帧计数器16对水平同步信号Hsync和数据使能DE计数。当计数值被累加为与显示面板的行数一样多时，帧计数器16将帧计数值加一，由此对帧周期计数。帧计数器16响应于从FRC保持/跳过控制器20接收的FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC，保持或跳过所述帧计数值。例如，在当前的帧计数值为“5”时，由于FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲输入，所以即使经过了帧周期，帧计数器16仍将帧计数值固定为“5”或者将帧计数值变为“7”。
FRC保持/跳过控制器20接收帧保持/跳过数据FHS。帧保持/跳过数据FHS是包括帧保持/跳过循环周期信息的数字数据。液晶显示器的厂商、制造商或用户可给FRC保持/跳过控制器20输入帧保持/跳过数据FHS，并且可控制FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲周期T。FRC保持/跳过控制器20响应于帧保持/跳过数据FHS产生图6到11中所示的FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC。
FRC图案选择单元22根据通过图6到11中所示的方法从帧计数器16接收的帧计数值，选择FRC图案P1到P4。例如，如果设定四个FRC图案P1到P4，则FRC图案选择单元22将帧计数值除以4。当余数为“1”时，FRC图案选择单元22选择第一FRC图案P1。当余数为“2”时，FRC图案选择单元22选择第二FRC图案P2。当余数为“3”时，FRC图案选择单元22选择第三FRC图案P3。当余数为“0”时，FRC图案选择单元22选择第四FRC图案P4。FRC图案选择单元22给FRC补偿单元24提供FRC图案数据，所述FRC图案数据包含将要被写入FRC补偿值的像素在所选择的FRC图案中的位置信息。
FRC补偿单元24从I-位数字视频数据中除去最低有效位（LSB），且将I-位数字视频数据转换为J-位数字视频数据，其中I是大于或等于6的正整数，J是小于“I”的正整数。FRC补偿单元24响应于从FRC图案选择单元22接收的FRC图案数据，给选自J-位数字视频数据中的、将要被写入FRC图案限定的子像素中的数字视频数据增加FRC补偿值。
在取决于输入图像的现有技术FRC方法中，几乎不出现图像残留。考虑到此，根据本发明实施方式的FRC装置可进一步包括另一个帧计数器和多路复用器，从而选择性地应用帧计数器的保持和跳过功能。
如图13中所示，根据本发明实施方式的FRC装置进一步包括第一帧计数器14、第二帧计数器16和多路复用器18。
第一帧计数器14对垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和数据使能DE中的一个计数，并在每次帧周期变化时将帧计数值累加一。不给第一帧计数器14输入FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC。因而，不管FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC的脉冲周期T如何，第一帧计数器14都正常累加帧计数值。
第二帧计数器16大致具有与图12中所示的帧计数器相同的构造。因而，第二帧计数器16在每次帧周期变化时累加帧计数值，并且也响应于FRC保持/跳过同步信号FRCSYNC保持或跳过帧计数值。
多路复用器18响应于从外部接收的模式选择信号MS，选择第一帧计数器14的输出和第二帧计数器16的输出中的一个，并将选择的输出传输到FRC图案选择单元22。模式选择信号MS可由液晶显示器的厂商、制造商或用户输入，或者可固定为特定逻辑值。此外，模式选择信号MS的逻辑值可根据输入图像的分析结果适应性地变化。
图13中所示的数据同步单元12、FRC保持/跳过控制器20、FRC图案选择单元22和FRC补偿单元24的构造大致与图12中所示的相同。
图12和13中所示的FRC装置可嵌入图14中所示的时序控制器中。在该情形中，FRC装置与数据接口发送器26和时序控制信号产生器28连接。数据接口发送器26通过标准接口，如微型低压差分信号（LVDS）接口，将从FRC补偿单元24输出的数字视频数据RGB提供给液晶显示器的数据驱动电路110（参照图14）。数据接口发送器26可根据接口协议传输数字视频数据RGB，所述接口协议公开于与本申请人相关的韩国专利申请No.10-2008-0127458（2008年12月15日）、美国专利申请No.12/543,996（2009年8月19日）、韩国专利申请No.10-2008-0127456（2008年12月15日）、美国专利申请No.12/461,652（2009年8月19日）、韩国专利申请No.10-2008-0132466（2008年12月23日）以及美国专利申请No.12/537,341（2009年8月7日），上述申请的全部内容被结合作为参考。
时序控制信号产生器28对时序信号，如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和主时钟CLK计数，并产生用于控制液晶显示器的数据驱动电路110和栅极驱动电路120（参照图14）的操作时序的时序控制信号SDC和GDC。
图14是根据本发明实施方式的液晶显示器的框图。
如图14中所示，根据本发明实施方式的液晶显示器包括：液晶显示面板100、时序控制器200、数据驱动电路110、栅极驱动电路120等。
液晶显示面板100包括在两个玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板100包括以数据线102和栅极线104的交叉结构界定的矩阵方式布置的像素阵列。像素阵列被充入数据电压，根据图6和7中所示的预先确定的点反转方法反转所述数据电压的极性。
在液晶显示面板100的TFT阵列基板上形成有数据线102、与数据线102交叉的栅极线104、形成在数据线102和栅极线104的交点处的薄膜晶体管（TFT）、与TFT连接的液晶单元Clc的像素电极1、与像素电极1连接的存储电容器等。在液晶显示面板100的滤色器阵列基板上形成有黑矩阵、滤色器等。
每个液晶单元Clc都充入通过TFT提供的视频数据电压，并由像素电极1与公共电极2之间的电场驱动。给公共电极2提供公共电压Vcom。偏振片分别贴合于液晶显示面板100的TFT阵列基板和滤色器阵列基板。在液晶显示面板100的TFT阵列基板和滤色器阵列基板中，在接触液晶层的表面上分别形成有用于设定液晶分子的预倾角的取向层。
可以按照诸如扭曲向列（TN）模式和垂直取向（VA）模式的垂直电场驱动方式实现液晶显示面板100，或者按照诸如面内切换（IPS）模式和边缘场切换（FFS）模式的水平电场驱动方式实现液晶显示面板100。根据本发明实施方式的液晶显示器可实现为任意类型的液晶显示器，包括透射型液晶显示器、透反型液晶显示器和反射型液晶显示器。透射型液晶显示器和透反型液晶显示器需要背光单元（图中省略）。背光单元可实现为直下型背光单元或边缘型背光单元。
图12和13中所示的FRC装置可嵌入时序控制器200中。时序控制器200将从主机***300接收的I-位数字视频数据RGB转换为J-位数字视频数据，并给J-位数字视频数据增加FRC补偿值。然后，时序控制器200将数字视频数据提供给数据驱动电路110。时序控制器200从主机***300接收时序信号，如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能DE和点时钟DCLK。时序控制器200使用所述时序信号产生用于控制数据驱动电路110的操作时序和栅极驱动电路120的操作时序的时序控制信号。时序控制信号包括用于控制栅极驱动电路120的操作时序的栅极时序控制信号GDC、以及用于控制数据驱动电路110的操作时序和数据电压的极性的数据时序控制信号SDC。
栅极时序控制信号GDC包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能GOE等。栅极起始脉冲GSP控制栅极驱动电路120的操作起始时序。栅极移位时钟GSC是用于移位栅极起始脉冲GSP的时钟。栅极输出使能GOE控制栅极驱动电路120的输出时序。
数据时序控制信号SDC包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号POL、源极输出使能SOE等。源极起始脉冲SSP控制数据驱动电路110的数据采样起始时序。源极采样时钟SSC是控制数据驱动电路110内的数字视频数据的采样时序的时钟。源极输出使能SOE控制数据驱动电路110的输出时序和电荷共享时序。极性控制信号POL控制从数据驱动电路110输出的数据电压的极性反转时序。
数据驱动电路110响应于数据时序控制信号SDC锁存从时序控制器200接收的J-位数字视频数据。数据驱动电路110将数字视频数据RGB转换为正负模拟伽马补偿电压，并产生正负模拟数据电压。数据驱动电路110响应于极性控制信号POL选择输出到数据线102的数据电压的极性。时序控制器200可使用极性控制信号POL控制像素阵列的极性反转。
栅极驱动电路120响应于栅极时序控制信号GDC依次给栅极线104提供与数据电压同步的栅极脉冲。
主机***300可为TV***、家庭影院***、个人计算机（PC）、接收广播的机顶盒、导航***、DVD播放器、蓝光播放器和电话***之一。主机***300产生数字视频数据RGB和时序信号Vsync、Hsync、DE和DCLK，并将它们提供给时序控制器200。
如上所述，当帧周期到达预先确定的帧周期时，本发明在一个或多个帧周期期间重复选择同一个FRC图案或者选择下下一个FRC图案，由此进行FRC补偿。因此，当给液晶显示器应用FRC方法时，本发明可周期性地防止或减轻像素阵列的子像素被一个极性占主导。结果，本发明可防止像素的DC驱动，因而可防止由FRC方法导致的图像残留。
尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明，但应当理解，本领域技术人员能设计出多个落在本发明原理的范围内的其他修改例和实施方式。更具体地说，在说明书、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，替代使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (7)

1.一种液晶显示器，包括：
帧速率控制（FRC）装置，所述FRC装置构造成使用限定了将要被写入FRC补偿值的子像素的多个FRC图案，给数字视频数据增加FRC补偿值；
数据驱动电路，所述数据驱动电路构造成将从所述FRC装置接收的所述数字视频数据转换为数据电压，并根据预先确定的反转方法反转所述数据电压的极性；和
液晶显示面板，所述液晶显示面板包括被充入从所述数据驱动电路接收的所述数据电压的像素阵列，
其中所述FRC装置对帧周期计数，并在每次帧周期变化时增加帧计数值，
其中所述FRC装置响应于所述帧计数值按照预先确定的顺序变为下一个FRC图案，且当所述帧周期到达预先确定的时间时，保持或跳过所述帧计数值。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中当所述帧周期到达所述预先确定的时间时，所述FRC装置重复选择同一个FRC图案。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中当所述帧周期到达所述预先确定的时间时，所述FRC装置选择下下一个FRC图案。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述FRC装置从I-位数字视频数据中除去最低有效位（LSB），并将所述I-位数字视频数据转换为J-位数字视频数据，其中I是大于或等于6的正整数，J是小于I的正整数，
其中所述FRC装置给选自所述J-位数字视频数据中的、将要被写入所选择的FRC图案限定的子像素中的数字视频数据增加所述FRC补偿值。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述FRC装置包括：
帧计数器，所述帧计数器构造成在每次经过一个帧周期时将所述帧计数值累加一；
FRC保持/跳过控制器，所述FRC保持/跳过控制器构造成接收表示所述帧计数器的保持时序和跳过时序中的一个的帧保持/跳过数据，并产生FRC保持/跳过同步信号；
FRC图案选择单元，所述FRC图案选择单元构造成根据从所述帧计数器接收的所述帧计数值，选择FRC图案；和
FRC补偿单元，所述FRC补偿单元构造成给选自所述J-位数字视频数据中的、将要被写入所选择的FRC图案限定的子像素中的数字视频数据增加所述FRC补偿值，
其中所述帧计数器响应于所述FRC保持/跳过同步信号，保持所述帧计数值或者跳到下下一个帧计数值。
6.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述FRC装置包括：
第一帧计数器，所述第一帧计数器构造成在每次经过一个帧周期时将所述帧计数值累加一；
第二帧计数器，所述第二帧计数器构造成在每次经过一个帧周期时将所述帧计数值累加一，并响应于FRC保持/跳过同步信号，保持所述帧计数值或者跳到下下一个帧计数值，
多路复用器，所述多路复用器构造成响应于模式选择信号，选择从所述第一帧计数器输出的帧计数值和从所述第二帧计数器输出的帧计数值中的一个；
FRC保持/跳过控制器，所述FRC保持/跳过控制器构造成接收表示所述第二帧计数器的保持时序和跳过时序中的一个的帧保持/跳过数据，并产生所述FRC保持/跳过同步信号；
FRC图案选择单元，所述FRC图案选择单元构造成根据所述多路复用器选择的帧计数值，选择FRC图案；和
FRC补偿单元，所述FRC补偿单元构造成给选自所述J-位数字视频数据中的、将要被写入所选择的FRC图案限定的子像素中的数字视频数据增加所述FRC补偿值。
7.一种液晶显示器的帧速率控制（FRC），包括：
选择限定了将要被写入FRC补偿值的子像素的多个FRC图案作为不同位置的子像素，并根据所选择的FRC图案给数字视频数据增加预定的FRC补偿值；和
将增加了所述FRC补偿值的数字视频数据转换为数据电压，并根据预先确定的反转方法反转所述数据电压的极性，以将所述数据电压提供给液晶显示面板的像素阵列；
其中给所述数字视频数据增加所述预定的FRC补偿值包括：
对帧周期计数，并在每次所述帧周期变化时增加帧计数值；和
响应于所述帧计数值按照预先确定的顺序变为下一个FRC图案，且当所述帧周期到达预先确定的时间时，保持或跳过所述帧计数值。
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