液晶显示器及其驱动方法

专利名称：液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器及其驱动方法。
背景技术：
平板显示器包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、 有机发光显示器(OLED)等。 由于LCD满足朝着轻、薄、短、小电器的发展趋势，并且已经改善了大规模生产能 力，因此在很多应用中阴极射线管已被LCD快速取代。使用薄膜晶体管(以下简称"TFT") 驱动液晶单元的有源矩阵型LCD，通过近来的大规模生产技术以及研究开发的结果，已经被 快速开发，以实现尺寸的增加以及高分辨率，并且在很多应用中正快速取代阴极射线管。
液晶显示器是以反转方法来驱动的，所述反转方法以预定的图案将在液晶显示面 板中充电的数据电压的极性进行反转，以防止液晶的退化。然而，根据输入到液晶显示器中 的图像图案与液晶显示面板的极性图案之间的相关性，在液晶显示面板中充电的数据电压 受到向一个极性或另一个极性的偏置，并且由于该偏置的极性而产生公共电压偏移，从而 降低了显示质量。 降低液晶显示器中的显示质量的输入图像图案可被定义为问题图案(或弱图 案)，并且问题图案图像包括具有在子像素中交替的白色数据和黑色数据的图像，具有在像 素中交替的白色数据和黑色数据的图像，在黑色背景中包含白色显示表面的串扰核查图案 等。此外，问题图案还包括隔行扫描数据，其中奇数编号的行数据和偶数编号的行数据被分 开。 本申请人在韩国专利申请10-2007-0052679 (2007-05-30)、韩国专利申请 10-2008-0055419(2008-06-12)和韩国专利申请10-2008-0032638(2008-04-08)中，提出 一种通过改变极性控制信号对数据电压的偏置极性或公共电压偏移进行补偿的方法，所述 极性控制信号用于在输入问题图案图像时，控制在液晶显示面板中充电的数据电压的极 性。作为将以前提交的申请应用到液晶显示器中的结果，可以防止问题图案图像中的显示 质量降低。然而，如果液晶显示面板的像素阵列结构发生改变，则降低液晶显示面板的显示 质量的问题图案图像也会改变。因此，当问题图案图像由于像素阵列结构的改变而改变时， 也应当改变液晶显示面板的极性图案。 因此，需要一种能够适应性地改变问题图案图像以及液晶显示面板的极性图案的 方法，用于防止问题图案图像中的显示质量降低，其中问题图案图像是根据液晶显示器的 型号而不同地定义的。此外，用于实现适应性极性图案控制方法的算法及电路必须以一种 无需大容量存储器的方式来实现。

发明内容
因此，提出本发明来解决上述现有技术中出现的问题，并且本发明的一个方面是 要提供一种液晶显示器及其驱动方法，该液晶显示器可以在无需使用附加存储器的情况 下，根据各种问题图案适应性地改变液晶显示面板的极性图案。 为了实现上述方面，根据本发明提供了一种液晶显示器，包括液晶显示面板，包 含多个数据线、多个与所述数据线交叉的栅极线、以及按mXn矩阵布置的像素，其中m和 n是正整数；寄存器，用于定义极性图案信息、帧旋转信息以及行旋转信息，以确定在N行 中充电的数据电压的极性，其中N是小于n的正整数；时序控制器，用于根据从所述寄存器 读取的信息产生极性控制信号，以控制在所述液晶显示面板的n行中充电的数据电压的极 性；以及源驱动IC，用于响应所述极性控制信号来转换提供给所述数据线的数据电压的极 性。 根据本发明还提供了一种液晶显示器的驱动方法，包括定义极性图案信息、帧旋 转信息以及行旋转信息，以确定在N行中充电的数据电压的极性，其中N是小于n的正整 数；根据从所述寄存器读取的信息产生极性控制信号，以控制在所述液晶显示面板的n行 中充电的数据电压的极性；响应所述极性控制信号来转换提供给所述数据线的数据电压的 极性。


所包含的附图用以提供对本发明进一步的理解，并且引入构成本说明书的一部
分，所述

了本发明的实施例，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示范性实施例的液晶显示器的方框图； 图2是表示时序控制器中用于产生极性控制信号的电路部分的方框图； 图3是表示设置EEPROM的极性图案信息的示例图，EEPR0M通过12C通信向时序
控制器传输极性图案信息；以及 图4是表示能够从系统板向时序控制器传输极性图案信息的电路配置图。
具体实施例方式
通过参照附图描述本发明的示范性实施例，本发明的上述及其他的方面和特征将 变得更为明显。
以下，将参照图1-11来详细描述本发明的实施方式。 参考图l，根据本发明的示范性实施例的液晶显示器包括液晶显示面板10、多个 栅极驱动集成电路(IC) 151-153、多个源驱动集成电路(IC) 131-136、系统板SB、接口板 INTB以及控制板CTRB。 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的液 晶单元以矩阵形式设置在数据线14和栅极线16的交叉点。在液晶显示面板10的下玻璃 基板上形成有像素阵列，所述像素阵列包括数据线14、栅极线16、 TFT、连接到TFT并由像 素电极1与公共电极2之间的电场驱动的液晶单元Clc、存储电容Cst等。黑色矩阵、滤色 器等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，比如扭转向列(TN)模式或垂直取向(VA)模式，公共电极2还与像素电极 1 一起形成在下玻璃基板上，以实现水平电场驱动方法，比如面内切换(IPS)模式或边缘场 切换(FFS)模式。偏振器被附着在液晶显示面板10的上玻璃基板和下玻璃基板上，其中偏 振器上的光轴相互垂直，取向膜被形成在接触液晶的界面，以便为液晶设置预倾角。
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，也包 括上述的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，该背光单元在附图中被省略了 。 源驱动IC 131-136从控制板CTRB接收通过微型LVDS方法传输的数字视频数据， 响应来自所述控制板CTRB的源时序控制信号将该数据转换成模拟数据电压，并将该数据 电压提供给液晶显示面板10的数据线14。 每个栅极驱动IC 151-153响应来自控制板CTRB的栅极时序控制信号，产生栅极 脉冲(或扫描脉冲)，并按顺序将该栅极脉冲提供给栅极线16。 系统板SB包括定标器(scaler)电路，用于调节数字视频数据的分辨率，并将时序 信号连同数字视频数据一起发送给接口板INTB。时序信号包括垂直和水平同步信号Vsync 和Hsync、数据使能信号DE、以及点时钟信号DCLK。 接口板INTB通过低电压差分信令(LVDS)接口或最小化传输差分信令(TMDS)接 口 ，将从系统板SB输入的数字视频数据和时序信号传输给控制板CTRB。
控制板CTRB配备有时序控制器、寄存器、EEPROM(电可擦除可编程ROM)等。寄存 器可被嵌入时序控制器中。寄存器定义问题图案和结果垂直/水平极性图案。LCD制造者 或电视机/监视装置制造者可以通过电缆和连接器修改、添加以及删除寄存器中存储的问 题图案和极性图案。时序控制器TCON通过使用经接口板INTB接收的时序信号，产生用于 控制源驱动IC 131-136的操作时序的源时序控制信号以及用于控制栅极驱动IC 151-153 的操作时序的栅极时序控制信号。 源时序控制信号包括源启动脉冲SSP、源采样时钟SSC、垂直极性控制信号POL、水 平极性控制信号H1/H2D0T、源输出使能信号SOE等。源采样时钟SSC是根据上升沿或下降 沿控制源驱动IC 131-136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 源驱动IC 131-136输出的数据电压的垂直极性。水平极性控制信号H1/H2D0T控制从源驱 动IC 131-136输出的数据电压的水平极性。源输出使能信号SOE控制源驱动IC 131-136 的输出时序。如果根据微型LVDS方案在时序控制器TCON与源驱动IC 131-136之间传输 数字视频数据和微型LVDS时钟，则在微型LVDS时钟的复位信号之后产生的第一时钟用作 启动脉冲。因而，可以省略源启动脉冲SSP 。 栅极时序控制信号包括栅极启动脉冲GSP、栅极移位时钟信号GSC、栅极输出使能
信号GOE等。将栅极启动脉冲GSP施加给第一栅极驱动IC 151，以产生第一栅极脉冲(或
扫描脉冲)。通常将栅极移位时钟GSC输入到栅极驱动IC 151-153，以对栅极启动脉冲GSP
进行移位。栅极输出使能信号GOE控制栅极驱动IC 151-153的输出。 时序控制器TCON从寄存器中读取极性图案信息，并产生垂直极性控制信号POL，
同时分别为每一帧和每一行对读取的极性图案信息进行计数。 图2是示出时序控制器TCON中的用于产生极性控制信号的电路部分的方框图。
参考图2，时序控制器TCON包括I2C控制器22、第一计数器23、第二计数器24、寄 存器25以及极性控制信号产生单元26。 I2C控制器22通过I2C通信，从EEPROM 21接收帧旋转参考信息Ref—fr、行旋转参 考信息Ref_line以及极性图案信息Ref_P0L。并且，I2C控制器22将帧旋转参考信息Ref_ fr提供给第一计数器23，将行旋转参考信息Ref_line提供给第二计数器24，并且将极性图 案信息Ref_P0L提供给寄存器25。 当打开液晶显示器的电源时，时序控制器TC0N通过fC控制器22，从EEPR0M 21接 收帧旋转参考信息Ref—fr、行旋转参考信息Ref_line以及极性图案信息Ref_P0L。 I2C控 制器22将串行时钟SCL传输给EEPROM 21，并且EEPROM 21根据串行时钟SCL以串行数据 SDA的形式向I2C控制器22传输帧旋转参考信息Ref—fr、行旋转参考信息Ref_line、以及 极性图案信息Ref—P0L。 EEPROM 21被安装在系统板SB或时序控制器TCON上。EEPR0M21 的信息可以通过ROM写入器存储。存储在EEPROM 21中的信息可以通过ROM写入器来修改、 删除以及添加。如图4所示，系统板SB可以经由用户电缆31和连接器30连接到时序控制 器TCON的I2C控制器22。在此情况下，I2C控制器22通常被连接到EEPROM 21和系统板 SB。 I2C控制器22将串行时钟SCL传输给EEPROM 21和系统板SB，并且从EEPROM 21或系 统板SB接收前述信息。因此，系统板SB或形成在控制板CTRB上的EEPROM 21可以通过经 由I2C通信向时序控制器TCON提供用于产生极性控制信号的参考信息，来控制从时序控制 器TCON产生的极性控制信号。 第一计数器23根据帧旋转参考信息Ref_fr，对垂直极性控制信号POL重复的帧 周期进行计数，并将帧计数值Cv提供给极性控制信号产生单元26。例如，如果帧旋转参考 信息Ref_fr被输入为'010'，则第一计数器23对垂直同步信号Vsync或栅极启动脉冲GSP 计数，并在奇数帧周期期间产生'OOl'，在偶数帧周期中产生'OIO'，从而可以每两个帧周 期重复垂直极性控制信号P0L。可以以2或更大的整数的形式来产生帧旋转参考信息Ref_ fr，并且当以3比特的形式产生所述帧旋转参考信息Ref_fr时，可以以八个帧旋转信息的 最大值的形式来产生所述帧旋转参考信息Ref_fr。 第二计数器24根据行旋转参考信息Ref line,对垂直极性控制信号POL重复的 行(或者水平周期)进行计数，并将行计数值Ch提供给极性控制信号产生单元26。例如， 如果行旋转参考信息Ref_line被输入为"100"，则第二计数器24对水平同步信号Hsyc或 数据使能信号DE计数，并在接收到第(4i+l)行(i是正整数)的数据时产生'001'，在接收 到第(4i+2)行的数据时产生'010'，从而可以重复垂直极性控制信号P0L。此外，第二计数 器24对水平同步信号Hsync或数据使能信号DE进行计数，并且在接收到第(4i+3)行(i 为正整数)的数据时产生'Oll'，在接收到第(4i+4)行的数据时产生'100'。行旋转参考 信息Ref_line可以作为2或更大的整数来产生，该整数小于液晶显示面板的行数，并且当 以3比特的形式产生该行旋转参考信息Refjine时，该行旋转参考信息Refjine可以作 为八行旋转信息的最大值来产生。 寄存器25存储从I2C控制器22输入的极性图案信息，并从极性图案信息中选择 与帧计数值Cv和行计数值Ch同步的极性图案信息Dpol，并将其提供给极性控制信号产生 单元26。如果每两个帧周期重复极性控制信号P0L，并且每个帧周期重复四行，则寄存器25 存储分别指示四行极性的4比特极性图案信息以在奇数帧周期期间显示，并且存储分别指示四行极性的4比特极性图案信息以在偶数帧周期期间显示，并将与帧计数值Cv和行计数 值Ch同步的1比特极性图案信息提供给极性控制信号产生单元26。 极性控制信号产生单元26根据来自第一计数器23的帧计数值Cv，检测当前在液 晶显示面板10上显示的帧，并根据来自第二计数器24的行计数值Ch，检测用于在液晶显 示面板10上显示当前数据的行。而且，极性控制信号产生单元26还根据来自寄存器25的 与帧计数值Cv和行计数值Ch同步的极性图案信息，对极性控制信号P0L的逻辑进行反转。 如果来自寄存器25的极性图案信息为'1'，则极性控制信号产生单元26产生极性控制信 号P0L为高逻辑。另一方面，如果来自寄存器25的极性图案信息为'0'，则极性控制信号产 生单元26产生极性控制信号P0L为低逻辑。源驱动IC 131-136响应高逻辑的极性控制信 号POL，选择正极性数据电压作为将提供给数据线14的数据电压，并且响应低逻辑的极性 控制信号POL，选择负极性数据电压作为将提供给数据线14的数据电压。
图3是示出设置EEPR0M 21的极性图案信息的示例图，EEPR0M 21通过I2C通信向 时序控制器TC0N传输极性图案信息。 参考图3，EEPR0M为每个帧存储极性图案信息。对于每一行，极性图案信息被存储 为极性控制信号P0L的逻辑值。由于每个预定周期重复极性控制信号，因此极性图案信息 并没有和液晶显示面板的行数存储得一样多，而是每个帧仅存储12行或更少的极性控制 信号的逻辑值。EEPR0M在It控制器22的控制下，将与重复的帧数和重复的行数一样多的 极性控制信号的逻辑值传输到时序控制器TC0N的寄存器25。在每2个帧和每4行产生极 性控制信号P0L的情况下，时序控制器TC0N确定液晶显示面板10的每行中的极性控制信 号P0L的逻辑值，同时重复1帧P0L的4行极性图案信息"1111"。在图3中，在偶数帧周期 期间，时序控制器TC0N确定液晶显示面板10的每行中的极性控制信号P0L的逻辑值，同时 重复2帧P0L的4行极性图案信息"1010"。结果，在第一帧周期期间，以1_> 1_> 1_> 1的顺序重复极性控制信号P0L的逻辑，然后在第二帧周期期间，以1- > 0- > 1- > 0的顺 序重复。并且，在第三帧周期期间，以1- > 1- > 1- > 1的顺序重复极性控制信号P0L的 逻辑，然后在第四帧周期期间，以1- > 0- > 1- > 0的顺序重复。 如上所述，根据本发明的示范性实施例的液晶显示器及其驱动方法可以在寄存器
中定义极性图案，并控制要提供给液晶显示面板的数据电压的极性。因此，本发明通过调节
寄存器值，能够使其为任何问题图案选择最佳极性图案，并且无需大容量存储器，比如行存
储器或帧存储器，因为使用了用于定义问题图案和极性图案的寄存器。 从以上描述中，本领域的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，本发明的技术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来限定。
权利要求
一种液晶显示器，包括液晶显示面板，包含多个数据线、多个与所述数据线交叉的栅极线、以及按m×n矩阵布置的像素，其中m和n是正整数；寄存器，用于定义极性图案信息、帧旋转信息以及行旋转信息，以确定在N行中充电的数据电压的极性，其中N是小于n的正整数；时序控制器，用于根据从所述寄存器读取的信息产生极性控制信号，以控制在所述液晶显示面板的n行中充电的数据电压的极性；以及源驱动IC，用于响应所述极性控制信号来转换提供给所述数据线的数据电压的极性。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述时序控制器产生根据所述极性图案信 息确定其逻辑的极性控制信号，根据所述帧旋转信息以帧周期为单位重复所述极性控制信 号的逻辑，并且根据所述行旋转信息以所述液晶显示面板的行为单位重复所述极性控制信 号的逻辑。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述时序控制器包括 第一计数器，用于对根据所述帧旋转信息定义的帧数进行计数； 第二计数器，用于对根据所述行旋转信息定义的行数进行计数；极性控制信号产生单元，用于通过所述第一和第二计数器检测帧和行，并并以与所述 帧和所述行同步的极性图案的逻辑值的形式产生所述极性控制信号，其中所述寄存器存储 所述极性图案信息，从所述极性图案信息中选择与所述第一和第二计数器的输出同步的逻 辑值，并且分别输出所述极性图案信息的逻辑值。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括系统板，用于通过接口电路将数字视频数据和时序信号传输到所述时序控制器；以及 EEPROM，连接到所述时序控制器，用于存储所述极性图案信息、所述帧旋转信息以及所 述行旋转信息。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括It控制器，用于通过fC通信向所述寄 存器提供从所述系统板和所述EEPROM中的任何一个传输来的极性图案信息。
6. —种液晶显示器的驱动方法，其用于驱动液晶显示面板，该液晶显示面板包含多个 数据线、多个与所述数据线交叉的栅极线、以及按mXn矩阵布置的像素，其中m和n是正整 数，该方法包括定义极性图案信息、帧旋转信息以及行旋转信息，以确定在N行中充电的数据电压的 极性，其中N是小于n的正整数；根据从所述寄存器读取的信息产生极性控制信号，以控制在所述液晶显示面板的n行 中充电的数据电压的极性；响应所述极性控制信号来转换提供给所述数据线的数据电压的极性。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中产生极性控制信号的步骤包括 产生极性控制信号，所述逻辑控制信号是根据所述极性图案信息确定的； 根据所述帧旋转信息以帧周期为单位重复所述极性控制信号的逻辑；以及 根据所述行旋转信息以所述液晶显示面板的行为单位重复所述极性控制信号的逻辑。
8. 根据权利要求7所述的方法，还包括 对根据所述帧旋转信息定义的帧数进行计数；以及对根据所述行旋转信息定义的行数进行计数，其中在产生所述极性控制信号时，根据计数值检测帧和行，并以与所述帧和所述行同 步的极性图案的逻辑值的形式产生所述极性控制信号。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括通过I2C通信提供所述极性图案信息。
全文摘要
提供了一种液晶显示器及其驱动方法。该液晶显示器包括液晶显示面板，包含多个数据线、多个与所述数据线交叉的栅极线、以及按m×n矩阵布置的像素；寄存器，用于限定极性图案信息、帧旋转信息以及行旋转信息以确定在N行中充电的数据电压的极性，其中N是小于n的正整数；时序控制器，用于根据从所述寄存器读取的信息产生极性控制信号，以控制在所述液晶显示面板的n行中充电的数据电压的极性；以及源驱动IC，用于响应所述极性控制信号来转换提供给所述数据线的数据电压的极性。
文档编号G09G3/36GK101770756SQ20091016858
公开日2010年7月7日 申请日期2009年8月25日 优先权日2008年12月26日
发明者张修赫, 李松宰, 郑良锡 申请人:乐金显示有限公司