液晶显示设备及其驱动方法

专利名称：液晶显示设备及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示设备，特别涉及用于驱动该液晶显示设备的方法。
背景技术：
近年来，开发了30英寸或更大的大液晶面板作为用于TV的液晶显示设备。而且，为了降低液晶显示设备的成本，考虑通过增加一个数据驱动单元的输出端的数量来减少数据驱动单元的数量。
与以上说明相关，日本公开专利申请JP2003-337577A公开了用于液晶显示设备的技术及用于驱动该液晶显示设备的方法。用于驱动该液晶显示设备的方法包括第一到第三级。第一级通过使用相邻像素的设定极性彼此相反的第一点反转方法来驱动液晶显示设备。第二级判断连续预定数量的像素中相邻两个同色像素之间的灰度差超过预定范围的图形是否占据全部像素中的预定区域或更多。第三级是如果图形占据预定区域或更多，则将第一点反转方法转换成第二点反转方法。第二点反转方法可以是假定分别与相邻两个像素链接的相邻两条栅极线是一组栅极线，并将为每组栅极线设定的极性交替反转的方法。
随着液晶面板变得越来越大，数据驱动单元的功耗和输出端的数量增加。这导致数据驱动单元的发热量增加。这样，作为用于驱动液晶面板的方法，难以采用图像质量优良的点反转驱动方法，而其功耗却高。然而，减少反转的数量能够引起图像质量恶化，例如发生闪烁。期望用于减少功耗和发热量并抑制闪烁发生的液晶显示设备，以及用于驱动该液晶显示设备的方法。

发明内容
因此，本发明的目的是提供在抑制图像质量恶化的同时，能够减少功耗的液晶显示设备，以及用于驱动该液晶显示设备的方法。
为了实现本发明的一个方面，本发明提供一种液晶显示设备，包括控制单元，用于控制液晶面板，其中所述控制单元包括图像判断单元，用于将图像数据的每个像素的灰度与基准灰度进行比较；以及方法确定单元，用于根据所述比较结果，将用于对于所述图像数据中的每份少于一帧的多个像素将所述图像数据显示在所述液晶面板上的反转驱动方法确定为选择反转驱动方法。
在本发明中，根据图像数据的灰度来选择和改变反转驱动方法。因此，在显示图像数据中，能够使用图像恶化受到抑制且功耗低的合适的反转驱动方法。也就是说，例如，在需要高电压用于充电/放电的灰度区域中，可选择极性反转的数量少的反转驱动方法，以减少功耗。在容易看见闪烁的灰度区域中，可选择图像质量优良的反转驱动方法，以抑制显示的图像数据的恶化。
根据本发明，在抑制诸如发生闪烁的图像质量恶化的同时，能够减少功耗，并抑制发热量。


本发明的上述和其它目的、优点和特征将从以下结合附图所作的说明中更加清楚，其中图1是示出根据本发明的液晶显示设备的第一实施例的构造的方框图；图2是示出本发明的液晶显示设备及其驱动方法的概念的图；图3是示出根据本发明的液晶显示设备的第一实施例的操作的流程图；
图4是示出施加给本发明中的液晶面板的电压极性的概念图；图5是示出本发明的液晶显示设备中的栅极驱动单元的方框图；图6A到6C是示出各电路中的开关控制的例子的方框图；图7A到7H是示出图5所示的各电路的操作的时序图；图8是示出本发明的液晶显示设备的第二实施例的构造的方框图；图9是示出施加给本发明中的液晶面板的电压极性的概念图；图10是示出反转切换位置存储器的构造的方框图；图11是示出数据线驱动电路和基准电压生成单元的构造的方框图；图12A到12D是示出图8所示的各电路的操作的时序图；图13是示出根据本发明的液晶显示设备的第三实施例的构造的方框图；图14是示出施加给本发明中的液晶面板的电压极性的概念图；图15是示出本发明的液晶显示设备中的栅极驱动单元的方框图；图16到21是示出各电路中的开关控制的例子的方框图；以及图22A到220是示出图15所示的各电路的操作的时序图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的液晶显示设备及其驱动方法的实施例进行说明。
(第一实施例)首先，对根据本发明的液晶显示设备的第一实施例的构造进行说明。图1是示出根据本发明的液晶显示设备的第一实施例的构造的方框图。液晶显示设备1包括数据驱动单元2、栅极驱动单元3、液晶面板4、LCD控制单元5、以及基准电压生成单元6。
LCD控制单元5接收来自图像绘制单元7(例如，CPU)的输入图像数据28和显示控制信号29。输入图像数据28包括每个像素的灰度数据(RGB信号)。显示控制信号29包括垂直同步信号、水平同步信号、时钟信号以及数据允许信号。然后，根据输入图像数据28和显示控制信号29，LCD控制单元5分别将图像数据21和数据侧控制信号22输出到数据驱动单元2，将栅极侧控制信号23输出到栅极驱动单元3。数据侧控制信号22除了普通的数据侧控制信号外，还包括用于对于每份少于一帧的多个像素从2H点反转驱动方法和点反转驱动方法中选择一个的控制信号。栅极侧控制信号23包括普通的栅极侧控制信号。
LCD控制单元5包括图像判断单元11，方法选择单元12，以及线存储器13。
图像判断单元11将输入图像数据28的灰度与输入图像数据28中的每个像素的设定灰度进行比较，并判断输入图像数据28的灰度是高于还是低于设定灰度。比较结果(判断结果)被输出到方法选择单元12。输入图像数据28被输出到线存储器13。
方法选择单元12根据比较结果，对于每份少于一帧的多个像素选择当将输入图像数据显示在液晶面板4上时的反转驱动方法。“少于一帧的多个像素”(以下也称为“预定像素”)被例示为“与多条线对应的像素”(以下也称为“预定线”)，诸如与4条线对应的像素。与4条线对应的像素是4条线内所包括的像素。例如，如下执行选择方法。
例如，当液晶面板是普通白色型面板时，如果各自的输入图像数据28的灰度低于(透射率较低)或等于设定灰度的像素的数量(比率)等于或大于预定像素中的预定数量(比率)，则选择使用2H点反转驱动方法。如果各自的输入图像数据28的灰度高于(透射率较高)设定灰度的像素的数量(比率)等于或大于预定像素中的预定数量(比率)，则选择使用点反转驱动方法。
另一方面，当液晶面板是普通黑色型面板时，如果各自的输入图像数据28的灰度高于(透射率较高)或等于设定灰度的像素的数量(比率)等于或大于预定像素中的预定数量(比率)，则选择使用2H点反转驱动方法。如果各自的输入图像数据28的灰度低于(透射率较低)设定灰度的像素的数量(比率)等于或大于预定像素中的预定数量(比率)，则选择使用点反转驱动方法。
也就是说，进行选择使得向液晶面板施加高电压的灰度区域的反转的数量小。预定数量由设定来确定。例如，是一(1)。
线存储器13暂时存储与预定的线(像素)对应的由方法选择单元12为其选择反转驱动方法的输入图像数据28。例如，在方法选择单元12对于与4条线对应的每像素选择反转驱动方法的情况下，存储与4条线对应的输入图像数据28。然后，在存储与多条线对应的输入图像数据28之后，输入图像数据28作为图像数据21被输出到线存储器13。线存储器13是为了执行图像数据21和数据侧控制信号22之间的时序调整而设置的，当图像数据21被输出到线存储器13时，其反映判断结果。
基准电压生成单元6生成基准灰度电压24，其每一个对应于输入图像数据的灰度之一。基准电压生成单元6将基准灰度电压24输出到数据驱动单元2。
栅极驱动单元3根据栅极侧控制信号23，控制液晶面板4的多条栅极线。然而，其可以与LCD控制单元5一体构成。在此情况下，可减少电路面积。
数据驱动单元2根据图像数据21、数据侧控制信号22以及基准灰度电压24，控制液晶面板4的多条数据线。然而，其可以与LCD控制单元5一体构成。在此情况下，可减少电路面积。
液晶面板4根据数据驱动单元2对多条栅极线的控制和栅极驱动单元3对多条数据线的控制来显示图像。
这里，对本发明的液晶显示设备的概念及其驱动方法进行说明。对图像判断单元11中的设定灰度进行说明。图2是示出本发明的液晶显示设备的概念及其驱动方法的图。该图示出液晶面板4中的液晶的电压—透射率特性。横轴表示施加给液晶面板的某像素的电压，纵轴表示像素中的光透射率。这里，作为液晶面板的例子，对普通白色型面板进行说明。液晶的电压一透射率特性在中间灰度附近(图2中约2V到3V)急剧变化。然而，在白色(约0V到2V)和黑色(约3V到5V)附近和缓变化。也就是说，在中间灰度附近，甚至对于小的电压变化，透射率也大幅变化。这样，容易看见图像的闪烁。另一方面，在白色和黑色附近，对于小的电压变化，透射率不显著变化。这样，难以看见闪烁。而且，功耗大且数据驱动单元2中生成热量时的灰度电压在需要高电压用于充电/放电的黑色附近。
因此，在本发明的液晶显示设备及其驱动方法中，在需要高电压用于充电/放电且难以看见闪烁的黑色附近的灰度区域中选择极性反转的数量小的2H点反转驱动方法。在等于或小于容易看见闪烁的中间灰度的灰度区域中选择点反转驱动方法。如图2所示，将点反转驱动方法和2H点反转驱动方法被切换处的灰度称为反转切换灰度。该反转切换灰度是图像判断单元11中的设定灰度。设定灰度由每个液晶显示设备的设计来确定。
因此，在本发明中，可在抑制例如闪烁的图像质量恶化的同时，减少功耗。可减少功耗的事实是优选的，因为例如数据驱动单元2的每个单元的发热量可被抑制。
顺便提及，在难以看见闪烁的白色附近的灰度区域中，可以使用图像质量优良的点反转切换单元，或者可以使用功耗小的2H点反转驱动方法。也就是说，可设定多个设定灰度以使用多个驱动方法。在此情况下，可更加合适和精确地执行用于抑制功耗的控制，同时避免图像质量恶化。
这里，使用2H点反转驱动方法和点反转驱动方法。然而，也能使用不同方法，例如3H点反转驱动方法和点反转驱动方法。当使用3H或更高的点反转驱动方法(例如4H点反转驱动方法)时，可进一步减少功耗。因此，这是更优选的。
顺便提及，在普通黑色的情况下，白色和黑色之间的上述关系相反。也就是说，黑色变成在约0V到2V，白色变成在约3V到5V。因此，需要高电压用于充电/放电的是白色附近。
以下，对根据本发明的液晶显示设备(液晶显示设备的驱动方法)的第一实施例的操作进行说明。
图3是示出根据本发明的液晶显示设备的第一实施例的操作的流程图。这里，对液晶面板是普通白色型面板且对于水平像素的每4条线(4条栅极线)选择反转驱动方法的情况进行说明。
(1)步骤S01图像绘制单元7将输入图像数据28传输到图像判断单元11。图像判断单元11判断输入图像数据28的每个像素的灰度是否等于或高于设定灰度。
(2)步骤S02方法选择单元12判断与4条线对应的输入图像数据28中是否有预定数量或更多的像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度。
(3)步骤S03如果与4条线对应的输入图像数据28中有预定数量或更多的像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则方法选择单元12选择点反转驱动方法作为用于驱动与4条线对应的输入图像数据28的方法。
(4)步骤S04如果与4条线对应的输入图像数据28中没有预定数量或更多的像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则方法选择单元12选择2H点反转驱动方法作为用于驱动与4条线对应的输入图像数据28的方法。
(5)步骤S05线存储器13顺序地存储由图像判断单元11判断的输入图像数据28。线存储器13与4条线对应，而4条线与作为驱动方法的选择的单位的液晶面板4中的水平像素的数量对应。
(6)步骤S06在选择驱动方法后，线存储器13内所存储的对应于4条线的输入图像数据28作为图像数据21被顺序地输出到数据驱动单元2。同时，包括表示由方法选择单元12选择的驱动方法的控制信号的数据侧控制信号从LCD控制单元5被输出到数据驱动单元2。栅极侧控制信号从LCD控制单元5被输出到栅极驱动单元3。
(7)步骤S07液晶面板4由来自数据驱动单元2的输出信号和来自栅极驱动单元3的输出信号来驱动。
上述操作能够运行液晶显示设备。
图4是示出施加给本发明中的液晶面板4的电压极性的概念图。液晶面板4中的每个四边形表示像素。四边形中的符号“+”和“-”表示像素中的电压极性。分别地，左侧的液晶面板4表示奇数帧，右侧的液晶面板4表示偶数帧。
在与4条线对应的输入图像数据28中没有预定数量或更多的像素的区域(图4中，阴影线部分)中，由2H点反转驱动方法进行极性反转，其中所述每个像素中像素数据具有设定灰度或更高的灰度。另一方面，在有预定数量或更多的像素的区域(图4中，非阴影线部分)中，由点反转驱动方法进行极性反转。也就是说，使用对于每4条垂直线将点反转驱动方法和2H点反转驱动方法进行切换的驱动方法。
然而，优选的是，图像判断单元11和方法选择单元12对于每两帧确定(选择)和切换极性反转方法。也就是说，图4所示的一奇数帧和一偶数帧优选地被定义为一组，对于每一组确定(选择)和切换极性反转方法。这是因为如果对于每一帧在点反转和2H点反转之间切换极性反转方法，则具有直流电压被连续施加给液晶面板的可能性。该直流电压可能会招致液晶面板的烧毁。
这里，对于水平像素的每4条线(4条栅极线)确定反转驱动方法的情况进行说明。然而，水平像素的线的数量(栅极线的数量)不限于该例。也就是说，这里，在2线周期的点反转驱动方法和4线周期的2H点反转驱动方法之间确定(选择)和改变驱动方法。这样，优选的是以2线周期和4条线周期之间的公倍数的4m线周期(m是自然数)确定(选择)和改变驱动方法。如本实施例所述的以最小公倍数m＝1的4线周期确定(选择)和改变驱动方法是更优选的，因为图像质量恶化被抑制。
如上所述对于本发明的构造和操作，可在抑制诸如发生闪烁的图像质量恶化的同时，减少功耗，并可抑制诸如数据驱动单元2的每个部件的发热量。
这里，关于所有像素，根据灰度确定用于极性反转的驱动方法。然而，本发明不限于该例子。例如，本发明的驱动方法可以应用于RGB信号中的G信号的像素，2H点反转驱动方法可以应用于剩余的R信号和B信号。G信号包括很多亮度数据，而不是剩余的R信号和B信号。这样，当本发明应用于G信号时，难以看见闪烁。在此情况下，与将本发明应用于所有像素的情况相比较，容易控制驱动方法。而且，用于剩余的R信号和B信号的2H点反转驱动方法可进一步减少功耗和发热量。
在本发明的液晶显示设备中的栅极驱动单元2中，例如，可使用在日本专利3056085B中公开的矩阵型液晶显示设备的驱动电路。
图5是示出本发明的液晶显示设备中的栅极驱动单元2的方框图。栅极驱动单元2包括液晶驱动电路A和开关电路204、208。
液晶驱动电路A根据所应用的图像数据，以所提供的液晶驱动电压的一半电压或者液晶公共电极的电压Vcom为基准，输出正负电压。液晶驱动电路A包括移位寄存器电路201，数据寄存器电路202，锁存电路203，电平移动电路205，解码/灰度电压选择电路206，以及运算放大器207。这些电路构造由两个系统组成。顺便提及，在本发明中，液晶公共电极的电压Vcom用作基准。然后，当液晶驱动电压等于或高于该电压Vcom时，施加正电压作为液晶驱动电压。当液晶驱动电压低于电压Vcom时，施加负电压作为液晶驱动电压。然后，在保持振幅关系的同时，通过施加这些电压来进行交替驱动。
数据寄存器电路202响应于移位寄存器电路201的各列的输出，将被控制的n(n是自然数)位的图像数据21(D00到Dxx)并行地锁存。其具有两个系统。一个系统包括数据寄存器电路21 9，另一系统包括数据寄存器电路220。一个数据寄存器电路219和一个数据寄存器电路220被定义为一组。数据寄存器电路202包括m组数据寄存器电路219和220。
锁存电路203响应于锁存信号(以下称为“STB信号”)，将来自数据寄存器电路202的n位数据(图像数据21D00到Dxx)集中地锁存。其具有两个系统。一个系统包括锁存电路221，其每一个都连接到数据寄存器电路219。另一系统包括锁存电路222，其每一个都连接到数据寄存器电路220。一个锁存电路221和一个锁存电路222被定义为一组。锁存电路203包括m组锁存电路221和222。
电平移动电路205使来自锁存电路203的n位数据升高到不同电压值的液晶驱动电压。其具有两个系统。一个系统包括高电压侧的电平移动电路209。另一系统包括低电压侧的电平移动电路210。一个电平移动电路209和一个电平移动电路210被定义为一组。电平移动电路205包括m组电平移动电路209和210。在本实施例中，高电压侧电的平移动电路209被设计成例如使3.3V升高到10V，低电压侧的电平移动电路210被设计成例如使3.3V升高到5V。然而，不限于该升高率。现有已知的电路可用作电平移动电路205。
开关电路204根据来自时序控制电路215的控制信号，将一个系统的锁存电路221的输出选择性地连接到高电压侧电平移动电路209和低电压侧电平移动电路210中的任何一个。同时，开关电路204将另一系统的锁存电路222的输出选择性地连接到高电压侧电平移动电路209和低电压侧电平移动电路210中的另一个。
图6A到6C是示出各电路中的开关控制的例子的方框图。开关电路204如下进行开关控制。如图6A所示，当极性信号(以下称为“POL信号”)处于高电平(H)(STB信号＝L)时，锁存电路221通过触点2041与高电压侧的电平移动电路209连接，锁存电路222通过触点2042与低电压侧的电平移动电路210连接。另一方面，如图6B所示，当POL信号处于低电平(L)(STB信号＝L)时，与图6A相反，锁存电路221通过触点2044与低电压侧的电平移动电路210连接，锁存电路222通过触点2043与高电压侧的电平移动电路209连接。然而，POL信号和STB信号被包括在从电平移动电路205输出到时序控制电路215的数据侧控制信号内。
灰度电压生成电路6a包括两个系统的电路。一个系统包括高电压侧灰度电压生成电路217，另一系统包括低电压侧灰度电压生成电路218。各灰度电压生成电路217和218分别根据外部输入V0、V1、V2、V3和V4以及外部输入V5、V6、V7、V8和V9(基准电压24)，将作为灰度显示在液晶面板上的灰度电压稍微调整为2n值。而且，各灰度电压生成电路217和218分别根据外部输入V0、V1、V2、V3和V4以及外部输入V5、V6、V7、V8和V9，通过使用电阻分割方法，稍微调整与液晶的γ曲线对应的灰度电压对电阻比。灰度电压生成电路6a可以包括在基准电压生成单元6内。
解码/灰度电压选择电路206包括高电压侧解码/灰度电压选择电路211和低电压侧解码/灰度电压选择电路212。各解码/灰度电压选择电路211和212接收由各灰度电压生成电路217和218所输出的灰度电压的2n值作为基准电压S。对此，解码单元将与2n值的灰度信号(例如64个灰度信号(n＝6位))对应的电压解码，并根据来自各电平移动电路209和210的输出，选择其中的一个。然后，其由运算放大器OP放大，并被输出到后级的运算放大器207。
运算放大器207具有两个系统。一个系统包括高电压侧运算放大器213，另一系统包括低电压侧运算放大器214。一个高电压侧运算放大器213和一个低电压侧运算放大器214被定义为一组。运算放大器207包括m组高电压侧运算放大器213和低电压侧运算放大器214。高电压侧运算放大器213被分配用于将从高电压侧解码/灰度电压选择电路211所输出的高电压放大和输出。低电压侧运算放大器214被分配用于将从低电压侧解码/灰度电压选择电路212所输出的低电压放大和输出。高电压侧运算放大器213接收例如5V到10V的输入电压，并将其放大到5V到10V的范围。而且，低电压侧运算放大器214接收例如0V到5V的输入电压，并将其放大到0V到5V的范围。
开关电路208在液晶驱动电路A的两个系统的两个端之间共享，并将正电压和负电压按时间顺序输出到各端，而且控制开关以便输出电压，从而在两个端之间相互保持正和负振幅关系。开关电路208具有公共端开关208a。公共端开关208a将液晶驱动电路A的所有输出端Y1到Ym公共连接，并将所有输出端Y1到Ym设定成液晶驱动电压的一半电压(1/2VLCD(例如5V))。与液晶直接连接的开关电路208的耐压被设定成液晶的阈值电压值的两倍或以上。
参照图6A到6C，开关电路208如下具体地控制开关。如图6A所示，当POL信号处于高电平(H)(STB信号＝L)时，分别地，高电压侧运算放大器21 3通过触点2081与输出端Y1连接，低电压侧运算放大器21 4通过触点2082与输出端Y2连接。另一方面，如图6B所示，当POL信号处于低电平(L)(STB信号＝L)时，与图6A相反，分别地，高电压侧运算放大器213通过触点2084与输出端Y2连接，低电压侧运算放大器214通过触点2083与输出端Y1连接。此外，如图6C所示，当STB信号处于高电平(H)时，不管POL信号的状态，公共端开关208a(触点2085、2086和2087)接通，液晶驱动电路A的所有输出端Y1到Ym被公共连接并设定成1/2VLCD。
以下对各电路的电源电压进行说明。在图5中，数据寄存器电路219和220、锁存电路221和222以及开关电路204的电压被限制到0V和3.3V之间的范围。高电压侧电平移动电路209将输入电压0V到3.3V升高到输出电压0V到5V。而且，高电压侧解码/灰度电压选择电路211和运算放大器213的电压被限制到5V和10V之间的范围。低电压侧解码/灰度电压选择电路212和运算放大器214的电压被限制到0V和5V之间的范围。开关电路208的电压被限制到0V和1 0V之间的范围(液晶公共电极的电压Vcom＝5V)。而且，关于作为外部输入施加给高电压侧和低电压侧灰度电压生成电路217和218的电压，V0＝10V、V4＝5.5V、V5＝4.5V和V9＝0V，以及V1、V2、V3、V6、V7和V8处于开路(open)状态。
关于使用图5的栅极驱动单元2的本发明的液晶显示设备中的第一实施例的操作(图3中步骤S07)，以下参照图1、5、6和7对图像数据具有6位(64个灰度)的情况进行例示。
图7A到7H是示出图5所示的各电路的操作的时序图。图7A示出STB信号。图7B示出POL信号。图7C表示开关电路204的触点2041和2042的接通/断开状态。图7D示出开关电路204的触点2043和2044的接通/断开状态。图7E示出开关电路208的触点2081和2082的接通/断开状态。图7F示出开关电路208的触点2083和2084的接通/断开状态。图7G示出输出端Y1的输出信号。图7H示出输出端Y2的输出信号。
根据提供给时序控制电路215的POL信号和STB信号，如图6A和6B所示，开关电路204和开关电路208交替切换。这样，根据64个灰度的图像数据在液晶驱动电路A中通过哪一系统，将正电压和负电压交替施加给液晶电极。
而且，如图6C和图7A到7H所示，在提供给时序控制电路215的STB信号处于高电平(H)期间，开关电路208断开触点2081、2082、2083和2084，并接通触点2085、2086和2087。然后，液晶驱动电路A的所有输出端Y1到Ym被复位到液晶驱动电路的一半电压(例如，5V)。
而且，当POL信号的周期被设定到一线周期时，液晶面板4的线由点反转驱动方法驱动。当POL信号的周期被设定到两线周期时，液晶面板4的线由2H点反转驱动方法驱动。
以下对操作进行更详细说明。假定与液晶驱动电路A的输出端Y1连接的数据寄存器电路219保持通常低电平(L)的数据(灰度恒定的图像数据)，并且与液晶驱动电路A的输出端Y2连接的数据寄存器电路220保持通常高电平(H)的数据(灰度恒定的图像数据)。
(A)点反转驱动方法在图3的步骤S02，如果判断在与4条线对应的输入图像数据28中，有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，并且如果将点反转驱动方法选择为驱动方法，则执行在时刻t＝t1到t5所示的操作。
(1)t＝t1到t3当提供给时序控制电路215的POL信号(图7B)处于高电平(H)(t＝t1)时，根据STB信号(图7A)的高电平(H)，开关电路208的触点2081、2082(图7E)和触点2083、2084(图7F)断开，触点2085、2086和2087(图7A到7H未示出，参照图6C)接通。
此时，在两个系统的一个中，开关电路204的触点2041(图7C)接通，触点2044(图7D)断开。这样，由数据寄存器电路219保持的低电平(L)的数据从锁存电路221通过开关电路204被传送到电平移动电路209。由解码/灰度电压选择电路211选择灰度电压10V，并由运算放大器213进行电流放大。然后，当STB信号(图7A)被切换到低电平(t＝t2)时，开关电路208的触点2081(图7E)接通，触点2085、2086断开。这样，图像数据通过开关电路208被输出到液晶驱动电路A的输出端Y1(图7G)。然后，预定电压值的灰度电压10V(极性是正(+))被施加给液晶面板4。
另一方面，在两个系统的另一个中，开关电路204的触点2042(图7C)接通，触点2043(图7D)断开。这样，由数据寄存器电路220保持的高电平(H)的数据从锁存电路222通过开关电路204被传送到电平移动电路210。由解码/灰度电压选择电路212选择灰度电压4.5V，并由运算放大器214进行电流放大。然后，当STB信号(图7A)被切换到低电平(t＝t2)时，开关电路208的触点2082(图7E)接通，触点2085、2086断开。这样，图像数据通过开关电路208被输出到液晶驱动电路A的输出端Y2(图7H)。然后，预定电压值的灰度电压4.5V(极性是负(-))被施加给液晶面板4。
(2)t＝t3到t5当提供给时序控制电路215的POL信号(图7B)处于低电平(L)(t＝t3)时，根据STB信号(图7A)，开关电路208的触点2081、2082(图7E)和2083、2084(图7F)断开，触点2085、2086和2087(图7A到7H未作图示)接通。
此时，在两个系统的一个中，开关电路204的触点2041(图7C)断开，触点2044(图7D)接通。这样，由数据寄存器电路219保持的低电平(L)的数据从锁存电路221通过开关电路204被传送到电平移动电路210。由解码/灰度电压选择电路212选择灰度电压10V，并由运算放大器214进行电流放大。然后，当STB信号(图7A)被切换到低电平(t＝t4)时，开关电路208的触点2083(图7F)接通，触点2085、2086断开。这样，图像数据通过开关电路208被输出到液晶驱动电路A的输出端Y1(图7G)。然后，预定电压值的灰度电压10V(极性是负(-))被施加给液晶面板4。
另一方面，在两个系统的另一个中，开关电路204的触点2042(图7C)断开，触点2043(图7D)接通。这样，由数据寄存器电路220保持的高电平(H)的数据从锁存电路222通过开关电路204被传送到电平移动电路209。由解码/灰度电压选择电路211选择灰度电压4.5V，并由运算放大器213进行电流放大。然后，当STB信号(图7A)被切换到低电平(t＝t4)时，开关电路208的触点2084(图7F)接通，触点2085、2086断开。这样，图像数据通过开关电路208被输出到液晶驱动电路A的输出端Y2(图7H)。然后，预定电压值的灰度电压4.5V(极性是正(+))被施加给液晶面板4。
(B)2H点反转驱动方法在图3的步骤S02，如果判断与4条线对应的输入图像数据28中没有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，并且如果将2H点反转驱动方法选择为驱动方法，则操作变为在时刻t＝t5到t13所示的操作。在数据侧控制信号22内所包括的POL信号的反转周期中进行控制。
在t＝t5到t9，在STB信号的两个周期中，POL信号在正(+)时变为恒定。另一方面，在t＝t9到t13，POL信号在负(-)时变为恒定。也就是说，对于STB信号的每两周期，驱动方法变为极性反转的2H点反转驱动。各电路的操作与点反转的情况类似，只不过时序不同。这样，省略其说明。
关于图像数据，对于每一位交换数据。这样，由于液晶驱动电路A的两个系统的电路被切换和控制，所以液晶面板4被交替驱动。
与一个系统的电路解决等于或高于液晶的阈值电压的两倍的电压的情况相比较，使用图5所示的数据驱动单元2可以容许一个系统中所处理的电压宽度小，因为其具有低电压侧和高电压侧的两个系统的电路。也就是说，可在抑制图像质量恶化的同时，减少功耗，并可使每个电路的耐压更低。
(第二实施例)对根据本发明的液晶显示设备的第二实施例的构造进行说明。图8是示出本发明的液晶显示设备的第二实施例的构造的方框图。液晶显示设备30包括控制驱动器8，栅极线驱动电路3b，以及显示单元4b。该液晶显示设备30主要用在移动电话中。
控制驱动器8接收来自图像绘制单元39(例如，CPU)的输入图像数据28-1、存储控制信号29-1以及时序控制信号29-2。然后，根据输入图像数据28-1、存储控制信号29-1以及时序控制信号29-2，控制驱动器8控制其内具有的数据线驱动电路33(将在后面进行说明)、栅极线驱动电路3b以及显示单元4b的公共电极。这样，与输入图像数据28-1对应的图像显示在显示单元4b上。控制驱动器8具有数据驱动单元2b，LCD控制单元5b，以及基准电压生成单元6b。
这里，输入图像数据28-1表示输入图像并包括每个像素的灰度数据(RGB信号)。存储控制信号29-1包括V(垂直)地址信号(表示栅极线的地址)。存储控制信号29-1用于控制数据驱动单元2b的显示存储器31(将在后面进行说明)。时序控制信号29-2用于控制数据线驱动电路33和栅极线驱动电路3b的输出的时序。时序控制信号29-2包括垂直同步信号、水平同步信号、时钟信号、以及数据允许信号。公共电极的公共电压29-10从控制驱动器8被直接提供给显示单元4b。
LCD控制单元5b接收来自图像绘制单元39的输入图像数据28-1、存储控制信号29-1以及时序控制信号29-2。然后，根据输入图像数据28-1、存储控制信号29-1以及时序控制信号29-2，LCD控制单元5b将显示存储控制信号29-5和STB信号29-6输出到数据驱动单元2b，将栅极侧控制信号29-9输出到栅极线驱动电路3b，将Vcom(公共电压)29-10输出到显示单元4b。LCD控制单元5b包括图像判断单元11，方法选择单元12，反转切换位置存储器35，存储控制电路36，时序控制电路37，以及Vcom控制电路38。
图像判断单元11接收输入图像数据28-1。其功能与第一实施例类似。然而，比较结果(判断结果)被输出到方法选择单元12。方法选择单元12与第一实施例类似。然而，表示所选择的反转驱动方法的POL SEL信号28-2(例如，“1”表示2H栅极线反转驱动方法，“0”表示栅极线反转驱动方法)被输出到反转切换位置存储器35。
反转切换位置存储器35根据POL_SEL信号28-2和存储控制信号29-1的V地址信号，将POL_SEL信号28-2(反转驱动方法)存储在用于对应于V地址信号的栅极线的存储器内。然后，根据来自时序控制电路37的POL_SEL信号28-2的读信号29-4，存储在存储器内的POL_SEL信号28-2作为极性反转控制信号28-3被输出。
时序控制电路37根据时序控制信号29-2，通过使用读信号29-4向反转切换位置存储器35询问每个栅极线的反转驱动方法。然后，根据时序控制信号29-2和极性反转控制信号28-3，将以下信号作为询问结果来输出。也就是说，表示数据驱动单元2b的显示存储器31中的数据的输出时序的时序控制信号29-7被输出到存储控制电路36。表示数据驱动单元2b的锁存电路32(将在后面进行描述)中的数据的输出时序的STB信号29-6被输出到锁存电路32。表示极性反转(例如2H栅极线反转或栅极线反转)的时序的极性反转控制信号29-8被输出到基准电压生成单元6b和Vcom控制电路38。表示栅极线驱动电路3b的输出时序的栅极线控制信号29-9被输出到栅极线驱动电路3b。
存储控制电路36根据存储控制信号29-1和时序控制信号29-7，将表示数据驱动单元2b的显示存储器31中的数据的输出时序的时序控制信号29-5输出到显示存储器31。
Vcom控制电路38根据极性反转控制信号29-8，将显示单元4b的公共电极的Vcom(公共电压)29-10输出到公共电极。为了获得较小的功耗，在0V和5V之间交替驱动Vcom(公共电极)29-10，在约5V的范围内对供给数据线的输出电压进行反转驱动。在本发明中，甚至该反转驱动时序也根据输入图像数据的灰度来控制。
基准电压生成单元6b根据极性反转控制信号29-8，生成与对应于其极性的输入图像数据的灰度对应的灰度电压V0到V63，作为正(对于基准电压为正)或负(对于基准电压为负)电压。然后，灰度电压V0到V63被输出到数据驱动单元2b的数据线驱动电路33。在本发明中，甚至灰度电压V0到V63的该正或负反转时序也根据输入图像数据的灰度来控制。
数据驱动单元2b根据输入图像数据28-1、STB信号29-6、时序控制信号29-5以及灰度电压V0到V63，控制显示单元4b的多条数据线。数据驱动单元2b包括显示存储器31、锁存电路32以及数据线驱动电路33。
显示存储器31存储与显示单元4b的一帧对应的输入图像数据。然后，该显示存储器31根据时序控制信号29-5，将输入图像数据逐线地输出到锁存电路32。
锁存电路32存储由显示存储器31所输出的输入图像数据，每次一线。然后，根据STB信号29-6，输入图像数据21被输出到数据线驱动电路33，每次一线。
数据线驱动电路33将由锁存电路32所输出的与一线对应的输入图像数据放大到每个像素的灰度电压。然后，它被输出到显示单元4b的数据线。
只有当图像改变时，控制驱动器8才将来自图像绘制单元39的图像数据传送到数据驱动单元2b。在静止图像的情况下，对于每一线读取存储在显示存储器31内的图像数据，并输出到显示单元4b。
如果输入图像数据不是从图像绘制单元39新提供的(静止图像)，则积累在显示存储器31内的图像数据不改变。此外，积累在反转切换位置存储器35(存储器35b)内的POL_SEL信号不改变。这样，在静止图像的情况下，每个像素的反转驱动方法不改变，并且图像显示在显示单元4b上。
栅极线驱动电路3b根据栅极侧控制信号29-9控制显示单元4b的多条栅极线。
显示单元4b是用于显示图像的液晶面板，在其中多条栅极线和多条数据线分别由数据线驱动电路33和栅极线驱动电路3b控制。
这里，图8所示的图像判断单元11中的图像数据的设定灰度和判断与第一实施例(图2中的说明)类似。这样，省略其说明。
而且在本实施例中，可在抑制例如发生闪烁的图像质量恶化的同时，减少功耗。可减少功耗的事实是优选的，因为可在诸如数据线驱动电路33的每个单元中发热量被抑制。
顺便提及，在难以看见闪烁的白色附近的灰度区域中，可以使用图像质量优良的栅极线反转方法，也可以使用功耗少的2H栅极线反转驱动方法。也就是说，可设定多个设定灰度以使用多个驱动方法。在此情况下，可合适和精确地执行用于在避免图像质量恶化的同时，抑制功耗的控制。
而且，这里，使用2H栅极线反转驱动方法和栅极线反转驱动方法。然而，例如，可使用3H栅极线反转驱动方法和栅极线反转驱动方法。在使用3H或以上栅极线反转驱动方法(例如，4H栅极线反转驱动方法)的情况下，这是优选的，因为可进一步减少功耗。
顺便提及，在普通黑色的情况下，白色和黑色之间的上述关系相反。也就是说，黑色变为在约0V到2V，白色变为在约3V到5V。这样，需要高电压的充电/放电的是白色附近。
对反转切换位置存储器35进行详细说明。图10是示出反转切换位置存储器的构造的方框图。反转切换位置存储器35包括地址解码器35a和存储器35b(-1到qq是自然数)。
地址解码器35a将存储控制信号29-1的V地址信号解码。然后，地址解码器35a将写信号35c(-1到q)输出到用于与V地址信号对应的栅极线的存储器35b。例如，地址解码器35a将写信号35c-1输出到用于从栅极线的顶部起的4条栅极线的存储器35b-1。地址解码器35a将写信号35c-2输出到用于下4条栅极线的存储器35b-2。
存储器35b(-1到q)存储以与对应的写信号35c(-1到q)相同的时序所输出的POL_SEL信号28-2。例如，存储器35b-1存储以与写信号35c-1相同的时序所输出的POL_SEL信号28-2＝1。这样，如图10的右侧所示，从栅极线的顶部起的4条栅极线变为2H栅极线反转驱动方法。另一方面，存储器35b-2存储以与写信号35c-2相同的时序所输出的POL_SEL信号28-2＝0。这样，如图10的右侧所示，下4条栅极线变为栅极线反转驱动方法。
存储器的数量(q)是栅极线(水平像素)的总数的1/4。也就是说，栅极线(水平扫描线)的每4条线安装存储器35b。这是因为，对于水平像素的每4条线(4条栅极线)选择反转驱动方法。
然而，水平像素的线的数量(栅极线的数量)不限于该例。也就是说，这里，在2线周期的栅极线反转驱动方法和4线周期的2H栅极线反转驱动方法之间确定(选择)和改变驱动方法。这样，优选地以作为2线周期和4线周期之间的公倍数的4m线周期(m是自然数)确定(选择)和改变驱动方法。如该实施例那样以最小公倍数m＝1的4线周期确定(选择)和改变驱动方法是更优选的，因为可优选地抑制图像质量恶化。
对数据线驱动电路33和基准电压生成单元6b进行详细说明。图11是示出数据线驱动电路33和基准电压生成单元6b的构造的方框图。
基准电压生成单元6b包括正电极灰度生成器317、负电极灰度生成器318以及极性选择器319。当极性是正时，正电极灰度生成器317生成基准灰度电压(V0到V63)。当极性是负时，负电极灰度生成器318生成基准灰度电压(V0到V63)。极性选择器319将与由极性反转控制信号29-8表示的极性(正或负)对应的基准灰度电压输出到数据线驱动电路33。
数据线驱动电路33包括灰度电压选择电路306和运算放大器307。灰度电压选择电路306与多条数据线的每一条对应，具有灰度电压选择电路211。灰度电压选择电路211从由基准电压生成单元6b所输出的基准灰度电压(V0到V63)中选择与图像数据对应的灰度电压。运算放大器307与多条数据线的每一条对应，具有运算放大器213。它将由对应的灰度电压选择电路211所选择的灰度电压放大。
以下，对根据本发明的液晶显示设备(其驱动方法)的第二实施例的操作进行说明。
图3是示出本发明的液晶显示设备的第二实施例的操作的流程图。这里，对液晶面板是普通白色，而且对于水平像素的每4条线(4条栅极线)选择反转驱动方法的情况进行说明。
(1)步骤S01关于由图像绘制单元39所传输的输入图像数据28-1，图像判断单元11判断输入图像数据28-1的每个像素的灰度是否等于或高于设定灰度。
(2)步骤S02方法选择单元12判断与4条线对应的输入图像数据28-1中是否有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度。
(3)步骤S03如果与4条线对应的输入图像数据28-1中有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则方法选择单元12将栅极线反转驱动方法选择为与4条线对应的输入图像数据28-1的驱动方法。
(4)步骤S04如果与4条线对应的输入图像数据28中没有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则方法选择单元12将2H栅极线反转驱动方法选择为与4条线对应的输入图像数据28的驱动方法。
(5)步骤S05同时，输入图像数据28被顺序地存储在显示存储器31内。
(6)步骤S06存储在显示存储器31内的输入图像数据28-1根据时序控制信号29-5被输出到锁存电路32。存储在锁存电路32内的输入图像数据28-1根据STB信号29-6被输出到数据线驱动电路33。关于数据线驱动电路33的输入图像数据28-1，根据基准电压生成单元6b，与基准灰度电压中的一个对应的输出信号被输出到显示单元4b的数据线。同时，根据栅极线控制信号29-9，栅极线驱动电路3b驱动显示单元4b的栅极线。此外，根据公共电压29-10，Vcom控制电路38驱动显示单元4b的公共电极。
(7)步骤S07这样，输入图像数据显示在显示单元4b上。显示单元4b(液晶面板)被驱动。
上述操作可运行液晶显示设备。
图9是示出施加给本发明中的液晶面板4的电压极性的概念图。液晶面板4中的每个四边形表示像素。四边形中的符号“+”和“-”表示像素中的电压极性。分别地，左侧的液晶面板4表示奇数帧，右侧的液晶面板4表示偶数帧。
在与4条线对应的输入图像数据28-1中没有预定数量或更多的如下像素的区域(图9中，阴影线部分)中，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，由2H栅极线反转驱动方法进行极性反转。另一方面，在有预定数量或更多的像素的区域(图9中，非阴影线部分)中，由栅极线反转驱动方法进行极性反转。也就是说，使用对于每4条垂直线切换栅极线反转驱动方法和2H栅极线反转驱动方法的驱动方法。
然而，优选地每两帧执行以下动作，即图像判断单元11和方法选择单元1 2确定(选择)和切换极性反转方法。也就是说，图9所示的一个偶数帧和一个奇数帧被定义为一组，对于每一组确定(选择)和切换极性反转方法。这是因为当对于每一帧在点反转和2H点反转之间切换极性反转方法时，具有直流电压总是被施加给液晶面板的可能性。该直流电压可能会导致液晶面板的烧毁。
这里，对于水平像素的每4条线(4条栅极线)确定反转驱动方法的情况进行说明。然而，水平像素的线的数量(栅极线的数量)不限于该例。也就是说，这里，在2线周期的栅极线反转驱动方法和4线周期的2H栅极线反转驱动方法之间确定(选择)和改变驱动方法。这样，优选的是以作为2线周期和4线周期之间的公倍数的4m线周期(m是自然数)确定(选择)和改变驱动方法。如本实施例所述以最小公倍数m＝1的4线周期确定(选择)和改变驱动方法是更优选的，因为抑制了图像质量恶化。
对于上述本发明的构造和操作，可在抑制例如发生闪烁的图像质量恶化的同时，减少功耗，并可抑制诸如数据驱动单元2的每个部件的发热量。
这里，关于所有像素，根据灰度确定用于反转极性的驱动方法。然而，本发明不限于该例。例如，本发明的驱动方法可以应用于RGB信号中的G信号的像素，并且2H栅极线反转驱动方法可以应用于剩余的R信号和B信号。G信号包括许多亮度数据。这样，当本发明应用于G信号时，难以看见闪烁。在此情况下，与将本发明应用于所有像素的情况相比较，容易控制驱动方法。而且，将2H栅极线反转驱动方法用于剩余的R信号和B信号可进一步减少功耗和发热量。
关于本发明的液晶显示设备中的第二实施例的操作(图3中步骤S07)，以下参照图8、10、11和12A到12D对6位(64个灰度)的图像数据的情况进行例示。
图12A到12D是示出图8所示的各电路的操作的时序图。图12A示出STB信号29-6。图12B示出极性反转控制信号29-8。图12C示出Vcom29-10。图12D示出输出端Y的输出信号。
根据从时序控制电路37所输出的STB信号和极性反转控制信号29-8，以预定周期对基准灰度电压(对应于输出端处的输出信号Y)V0到V63和公共电压29-1的极性进行交替切换。
(A)栅极线反转驱动方法在图3的步骤S02，如果判断与4条线对应的输入图像数据28-1中有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，并且如果将栅极线反转驱动方法选择为驱动方法，则进行在时刻t＝t5到t7所示的操作。
(1)t＝t5到t6每当STB信号(图12A)处于高电平(H)时，极性反转控制信号(图12B)的极性被交替切换。在t＝t5到t6，极性反转控制信号(图12B)的极性变为正，Vcom(图12C)处于低电平(L)，输出端的输出信号Y(图12D)表示正灰度电压。
(2)t＝t6到t7在t＝t5到t6，极性反转控制信号(图12B)的极性变为负，Vcom(图12C)处于高电平(H)，输出端的输出信号Y(图12D)表示负灰度电压。
(B)2H栅极线反转驱动方法在图3的步骤S02，如果判断与4条线对应的输入图像数据28-1中没有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，并且如果将2H栅极线反转驱动方法选择为驱动方法，则进行在时刻t＝t1到t5所示的操作。
(1)t＝t1到t3每次STB信号(图1 2A)变为高电平(H)时，输入图像数据改变。然而，每两次STB信号(图12A)变为高电平(H)时，极性反转控制信号(图12B)的极性被交替切换。在t＝t1到t3，极性反转控制信号(图12B)的极性变为正，Vcom(图12C)变为低电平(L)，输出端的输出信号Y(图12D)表示正灰度电压。
(2)t＝t3到t5在t＝t3到t5，极性反转控制信号(图12B)的极性变为负，Vcom(图8C)变为高电平(H)，输出端的输出信号Y(图8D)表示负灰度电压。
控制驱动器8如图12C所示交替驱动Vcom。这样，与未交替驱动Vcom的情况相比较，可使供给数据线的输出电压(图1 2D)减半。例如，在第一实施例中的点反转驱动中，Vcom＝5V，数据线电压负特性是0V到5V，数据线电压正特性是5V到10V。另一方面，在本实施例中的栅极线反转驱动中，数据线电压负特性是5V到0V(Vcom＝5V)，数据线电压正特性是0V到5V(Vcom＝0V)。
除了现有使用的控制驱动器8(具有数据驱动单元2b、LCD控制单元5b以及基准电压生成单元6b)、栅极线驱动电路3b以及显示单元4b以外，LCD控制单元5b在本发明中还包括图像判断单元11，方法选择单元12，以及反转切换位置存储器35。增加这些功能可根据输入图像数据的灰度值，改变极性反转驱动方法。这样，可在抑制例如发生闪烁的图像质量恶化的同时，减少功耗，并可抑制诸如数据驱动单元2的每个单元的发热量。
(第三实施例)首先，对本发明的液晶显示设备的第三实施例的构造进行说明。图13是示出根据本发明的液晶显示设备的第三实施例的构造的方框图。液晶显示设备1a包括数据驱动单元2a、栅极驱动单元3、液晶面板4、LCD控制单元5a、以及基准电压生成单元6。
LCD控制单元5a接收来自图像绘制单元7(例如CPU)的输入图像数据28和显示控制信号29。输入图像数据28和显示控制信号29与第一实施例类似。然后，根据输入图像数据28和显示控制信号29，LCD控制单元5a将图像数据21、数据侧控制信号22、第二极性反转信号25以及极性反转切换控制信号26输出到数据驱动单元2，将栅极侧控制信号23输出到栅极驱动单元3。在下文中，第二极性反转信号25被称为POL_2信号25，极性反转切换控制信号26被称为POL_SEL信号26。数据侧控制信号22除了通常的数据侧控制信号以外，还包括极性反转信号(在下文中称为POL信号)。栅极侧控制信号23包括通常的栅极侧控制信号。
极性反转信号(POL信号)总是以当由点反转驱动方法驱动少于一帧的多个像素(块)时的时序被输出。第二极性反转信号(POL_2信号)总是以当由2H点反转驱动方法驱动少于一帧的多个像素(块)时的时序被输出。极性反转切换控制信号(POL_SEL信号)控制少于一帧的多个像素(块)是被点反转驱动方法驱动还是被2H点反转驱动方法驱动(选择POL信号或POL_2信号)。
LCD控制单元5a包括图像判断单元11、方法选择单元12a、以及线存储器13。
图像判断单元11将设定灰度与输入图像数据28的每个像素的灰度进行比较，并且判断输入图像数据28的灰度是高于还是低于设定灰度。比较结果(判断结果)被输出到方法选择单元12a。输入图像数据28被输出到线存储器13。
方法选择单元12a根据比较结果，对于少于一帧的多个像素的每一份，选择(确定)当将输入图像数据显示在液晶面板4上时的反转驱动方法。“少于一帧的多个像素”(在下文中，也称为“预定像素”)被例示为“多个像素的块”(在下文中，也称为“预定像素块”)。预定像素块被例示为构成为(4个像素(垂直的))×(2个像素(水平的))的8像素块。由于确定(选择)方法与第一实施例类似，因而省略其说明。
线存储器13暂时存储与由方法选择单元12a所判断的像素块中垂直方向上的像素的线对应的输入图像数据28。例如，当方法选择单元12a对于(4个像素(垂直的))×(2个像素(水平的))的每个像素块进行判断时，线存储器13存储与4条线对应的图像数据28。然后，在存储与多条线对应的输入图像数据28之后，线存储器13将输入图像数据28作为图像数据21输出到数据驱动单元13。线存储器13是为了执行在图像数据21和数据侧控制信号22之间的时序调整而设置的，当图像数据21被输出到数据驱动单元13时，其反映判断结果。
基准电压生成单元6生成与输入图像数据的灰度对应的基准灰度电压24，将灰度电压输出到数据驱动单元2a。
栅极驱动单元3根据栅极侧控制信号23，控制液晶面板4的多条栅极线。栅极驱动单元3可以与LCD控制单元5a一体构成。在此情况下，可减少电路面积。
数据驱动单元2a根据输入图像数据21、数据侧控制信号22、第二极性反转信号(POL_2信号)25、极性反转切换控制信号(POL_SEL信号)26以及基准灰度电压24，控制液晶面板4的多条数据线。数据驱动单元2a可以与LCD控制单元5a一体构成。在此情况下，可减少电路面积。
液晶面板4根据数据驱动单元2a对多条数据线的控制和栅极驱动单元3对多条栅极线的控制，显示图像。
这里，图13所示的图像判断单元11中的设定灰度和图像的判断与第一实施例(图2中的说明)类似。这样，省略其说明。
而且在本实施例中，可在抑制诸如发生闪烁的图像质量恶化的同时，减少功耗。可减少功耗是优选的，因为可抑制诸如数据驱动单元2a的每个单元中的发热量。
顺便提及，在难以看见闪烁的白色附近的灰度区域中，可以使用图像质量优良的点反转方法，或者也可以使用功耗少的2H点反转驱动方法。也就是说，可设定多个设定灰度以使用多个驱动方法。在此情况下，可合适和精确地执行用于在避免图像质量恶化的同时，抑制功耗的控制。
而且，这里，使用2H点反转驱动方法和点反转驱动方法。然而，例如，可使用3H点反转驱动方法和点反转驱动方法。使用3H或以上的点反转驱动方法(例如，4H点反转驱动方法)是优选的，因为可进一步减少功耗。
顺便提及，在普通黑色的情况下，白色和黑色之间的上述关系相反。也就是说，黑色变为在约0V到2V，白色变为在约3V到5V。这样，需要高电压的充电/放电的是白色附近。
以下，对本发明的液晶显示设备(液晶显示设备的驱动方法)的第三实施例的操作进行说明。
图3是示出本发明的液晶显示设备的第三实施例的操作的流程图。这里，对液晶面板是普通白色，而且对于(4个像素(垂直的))×(2个像素(水平的))的每个像素块，选择反转驱动方法的情况进行说明。
(1)步骤S01关于由图像绘制单元7所传输的输入图像数据28，图像判断单元11判断输入图像数据28的每个像素的灰度是否等于或高于设定灰度。
(2)步骤S02方法选择单元12a判断(4个像素(垂直的))×(2个像素(水平的))的像素块的输入图像数据28中是否有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度。
(3)步骤S03如果像素块的输入图像数据28中有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则方法选择单元12a将点反转驱动方法选择为像素块的输入图像数据28的驱动方法。
(4)步骤S04如果像素块的输入图像数据28中没有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则方法选择单元12a将2H点反转驱动方法选择为像素块的输入图像数据28的驱动方法。
(5)步骤S05由图像判断单元11所判断的输入图像数据28被顺序地存储在线存储器13内。线存储器13具有与4条线对应的元件，而4条线与作为驱动方法的判断的单位的液晶面板4的水平像素的数量对应。与4条线对应的元件对应于像素块的4个像素(垂直的)。
(6)步骤S06在选择驱动方法后，线存储器13内所存储的与4条线对应的输入图像数据28作为图像数据21被顺序地输出到数据驱动单元2。同时，包括POL信号的数据侧控制信号22、POL_2信号25、以及表示由方法选择单元12a所选择的驱动方法的POL_SEL信号26从LCD控制单元5a被输出到数据驱动单元2a。栅极侧控制信号从LCD控制单元5a被输出到栅极驱动单元3。基准灰度电压24从基准电压生成单元6被输出到数据驱动单元2a。
(7)步骤S07这样，液晶面板4被来自数据驱动单元2a的输出信号和来自栅极驱动单元3的输出信号驱动。
上述操作可运行液晶显示设备。
图14是示出施加给本发明中的液晶面板4的电压极性的概念图。液晶面板4中的每个四边形表示像素。四边形中的符号“+”和“-”表示像素中的电压极性。分别地，左侧的液晶面板4表示奇数帧，右侧的液晶面板4表示偶数帧。
在(4个像素(垂直的))×(2个像素(水平的))的像素块的输入图像数据28中没有预定数量或更多的如下像素的区域(图14中，图案部分)中，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，由2H点反转驱动方法进行极性反转。也就是说，使用以(4个像素(垂直))×(2个像素(水平))的像素块单位将点反转驱动方法和2H点反转驱动方法进行切换的驱动方法。
然而，优选的是，图像判断单元11和方法选择单元12a对于每两帧确定(选择)和切换极性反转方法。也就是说，优选的是，图14所示的一个奇数帧和一个偶数帧被定义为一组，对于每一组确定(选择)和切换极性反转方法。这是因为当对于每一帧在点反转和2H点反转之间切换极性反转方法时，具有直流电压总是被施加给液晶面板的可能性。该直流电压可能会导致液晶面板的烧毁。
这里，对于(4个像素(垂直的))×(2个像素(水平的))的每一像素块确定(选择)反转驱动方法的情况进行说明。然而，像素块的像素的数量不限于该例。
如下确定垂直排列的4个像素。也就是说，这里，在2线周期的点反转驱动方法和4线周期的2H点反转驱动方法之间确定(选择)和改变驱动方法。这样，优选的是以作为2线周期和4线周期之间的公倍数的4m线周期(m是自然数)确定(选择)和改变驱动方法。如该实施例所述以最小公倍数m＝1的4线周期确定(选择)和改变驱动方法是更优选的，因为图像质量的恶化被进一步抑制。
如下确定水平排列的2个像素。也就是说，在水平方向上彼此相邻的两个像素的组被设计成总是“+”和“-”的极性组的倍数。因此，液晶可设计成不充电。这样，优选地确定(选择)和改变驱动方法成使其成为2k(k是自然数)。如该实施例所述以k＝1的2像素周期来确定(选择)和改变驱动方法是更优选的，因为图像质量的恶化被进一步抑制。
上述本发明的构造和操作可取得与第一实施例类似的效果。此外，由于对于多个像素构成的每个像素块确定反转驱动方法，因而可合适地抑制诸如发生闪烁的图像质量恶化，减少功耗，并抑制诸如数据驱动单元的每个部件的发热量。
这里，本发明的驱动方法应用于所有像素。然而，如上所述，本发明的驱动方法可以应用于RGB信号中的G信号的像素，并且2H点反转驱动方法可以应用于剩余的R信号和B信号。而且在此情况下，与将本发明应用于所有像素的情况相比较，容易控制驱动方法，并且将2H点反转驱动方法用于剩余的R信号和B信号可进一步减少功耗和发热量。
本发明的液晶显示设备中的栅极驱动单元2a可使用对图5所说明的栅极驱动单元2进行了变形的驱动电路。
图15是示出本发明的液晶显示设备中的栅极驱动单元2a的方框图。栅极驱动单元2a包括液晶驱动电路Aa和开关电路104、108。
液晶驱动电路Aa根据所应用的图像数据，以所提供的液晶驱动电压的一半电压或者液晶公共电极的电压Vcom为基准，输出正电压和负电压。液晶驱动电路Aa包括移位寄存器电路101，数据寄存器电路102，锁存电路103，电平移动电路105，解码/灰度电压选择电路106，以及运算放大器107。这些电路构造由两个系统组成。顺便提及，在本发明中，液晶公共电极的电压Vcom用作基准。然后，当液晶驱动电压等于或高于电压Vcom时，施加正电压作为液晶驱动电压。当液晶驱动电压低于电压Vcom时，施加负电压作为液晶驱动电压。然后，在保持振幅关系的同时，通过施加这些电压来进行交替驱动。
数据寄存器电路102响应于移位寄存器电路101的各列的输出，将被控制的n(n是自然数)位的图像数据21(D00到Dxx)并行地锁存。其具有两个系统。一个系统包括数据寄存器电路119。另一系统包括数据寄存器电路120。一个数据寄存器电路119和一个数据寄存器电路120被定义为一组。数据寄存器电路102包括m组数据寄存器电路219和220。数据寄存器电路102还包括用于为每一组存储POL_SEL信号的寄存器电路123。
锁存电路103响应于锁存信号(在下文中称为“STB信号”)，将来自数据寄存器电路102的n位数据(图像数据21D00到Dxx)集中地锁存。其具有两个系统。一个系统包括锁存电路121，其每一个连接到数据寄存器电路119。另一系统包括锁存电路122，其每一个连接到数据寄存器电路120。一个锁存电路121和一个锁存电路122被定义为一组。锁存电路103包括m组锁存电路221和222。锁存电路103还包括用于为每一组存储POL_SEL信号的寄存器电路124。
电平移动电路105使来自锁存电路103的n位数据升高到不同电压值的液晶驱动电压。其具有两个系统。一个系统包括高电压侧的电平移动电路109。另一系统包括低电压侧的电平移动电路110。一个电平移动电路109和一个电平移动电路110被定义为一组。电平移动电路105包括m组电平移动电路109和110。在本实施例中，高电压侧的电平移动电路109被设计成例如使3.3V升高到10V，低电压侧的电平移动电路110被设计成例如使3.3V升高到5V。然而，不限于该升高率。现有已知的电路可用作电平移动电路105。
开关电路104根据来自时序控制电路115的控制信号(POL信号或POL_2信号)，使一个系统的锁存电路121的输出与高电压侧电平移动电路109和低电压侧电平移动电路110中的任何一个选择性地连接。同时，开关电路104使另一系统的锁存电路122的输出与高电压侧电平移动电路109和低电压侧电平移动电路110中的另一个选择性地连接。此外，开关电路104包括如下开关，该开关用于根据积累在用于每个像素块的寄存器电路(123、124)内的POL_SEL信号来选择POL信号和POL_2信号中的任何一个作为控制信号。
图16到21是示出各电路中的开关控制的例子的方框图。在这些图中，左侧所示的一组表示根据POL_SEL信号＝0，通过触点1045将POL信号选择为控制信号的情况(点反转驱动方法)。右侧所示的另一组表示根据POL_SEL信号＝1，通过触点1046将POL_2信号选择为控制信号的情况(2H点反转驱动方法)。
开关电路104进行如下开关控制。在图16所示的左侧一组中，根据POL信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1041与高电压侧电平移动电路109连接，锁存电路122通过触点1042与低电压侧电平移动电路110连接。
在图16所示的右侧一组中，根据POL_2信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1041与高电压侧电平移动电路109连接，锁存电路122通过触点1042与低电压侧电平移动电路110连接。
在图17所示的左侧一组中，根据POL信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1044与低电压侧电平移动电路110连接，锁存电路122通过触点1043与高电压侧电平移动电路109连接。
在图17所示的右侧一组中，根据POL_2信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1041与高电压侧电平移动电路109连接，锁存电路122通过触点1042与低电压侧电平移动电路110连接。
在图18所示的左侧一组中，根据POL信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1041与高电压侧电平移动电路109连接，锁存电路122通过触点1042与低电压侧电平移动电路110连接。
在图18所示的右侧一组中，根据POL_2信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1044与低电压侧电平移动电路110连接，锁存电路122通过触点1043与高电压侧电平移动电路109连接。
在图19所示的左侧一组中，根据POL信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1044与低电压侧电平移动电路110连接，锁存电路122通过触点1043与高电压侧电平移动电路109连接。
在图19所示的右侧一组中，根据POL_2信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，锁存电路121通过触点1044与低电压侧电平移动电路110连接，锁存电路122通过触点1043与高电压侧电平移动电路109连接。
灰度电压生成电路6、解码/灰度电压选择电路106以及运算放大器107与第一实施例中的灰度电压生成电路6、解码/灰度电压选择电路206以及运算放大器207类似。这样，省略其说明。这里，高电压侧灰度电压生成电路117和低电压侧灰度电压生成电路118分别对应于高电压侧灰度电压生成电路217和低电压侧灰度电压生成电路218。高电压侧解码/灰度电压选择电路111和低电压侧解码/灰度电压选择电路112分别对应于高电压侧解码/灰度电压选择电路211和低电压侧解码/灰度电压选择电路212。高电压侧运算放大器113和低电压侧运算放大器114分别对应于高电压侧运算放大器213和低电压侧运算放大器214。
开关电路108在液晶驱动电路Aa的两个系统电路的两端处被共享，并且将正电压和负电压按时间顺序输出到各端，而且控制开关以便输出电压，使得正和负振幅关系相互保持在两端之间。开关电路108具有公共端开关108b。公共端开关108b将液晶驱动电路Aa的所有输出端Y1到Ym公共连接，并将所有输出端Y1到Ym设定为液晶驱动电压的一半电压(1/2VLCD(例如5V))。与液晶直接连接的开关电路108的耐压被设定为液晶的阈值电压值的两倍或以上。公共端开关108b使每水平方向2条线短路，以便减少功耗。可每2条线地进行独立控制。
参照图16到19，开关电路108具体控制开关如下。这里，在这些图中，两个系统的左侧一组表示根据POL_SEL信号＝0，通过触点1085将POL信号选择为控制信号的情况(点反转驱动方法)。两个系统的右侧一组表示根据POL_SEL信号＝1，通过触点1086将POL_2信号选择为控制信号的情况(2H点反转驱动方法)。
在图16的两个系统的左侧一组中，根据POL信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1081与输出端Y1连接，低电压侧运算放大器114通过触点1082与输出端Y2连接。
在两个系统的右侧一组中，根据POL_2信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1081与输出端Y3连接，低电压侧运算放大器114通过触点1082与输出端Y4连接。
在图17的两个系统的左侧一组中，根据POL信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1084与输出端Y2连接，低电压侧运算放大器114通过触点1083与输出端Y1连接。
在图17的两个系统的右侧一组中，根据POL_2信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1081与输出端Y3连接，低电压侧运算放大器114通过触点1082与输出端Y4连接。
在图18的两个系统的左侧一组中，根据POL信号＝高电平(H)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1081与输出端Y1连接，低电压侧运算放大器114通过触点1082与输出端Y2连接。
在图18的两个系统的右侧一组中，根据POL_2信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1084与输出端Y4连接，低电压侧运算放大器114通过触点1083与输出端Y3连接。
在图19的两个系统的左侧一组中，根据POL信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1084与输出端Y2连接，低电压侧运算放大器114通过触点1083与输出端Y1连接。
在图19的两个系统的右侧一组中，根据POL_2信号＝低电平(L)(STB信号＝L)，分别地，高电压侧运算放大器113通过触点1084与输出端Y4连接，低电压侧运算放大器114通过触点1083与输出端Y3连接。
图20、21是示出各电路中的开关控制的例子的方框图。这里，在这些图中，两个系统的左侧一组表示根据POL_SEL信号＝0，将POL信号选择为控制信号的情况(点反转驱动方法)。两个系统的右侧—组表示根据POL_SEL信号＝1，将POL 2信号选择为控制信号的情况(2H点反转驱动方法)。
参照图20，当STB信号处于高电平(H)时，与由POL信号控制的输出端(图20中，Y1、Y2)有关的公共端开关108b(触点108b1、108b2)在仅POL信号被反转的周期中接通。因此，液晶驱动电路Aa中由POL信号控制的输出端(图20中，Y1、Y2)被公共连接并被设定为1/2VLCD。然而，与由POL_2信号控制的输出端(图20中，Y3、Y4)有关的公共端开关108b(触点108b1、108b2)仍然断开。
参照图21，当STB信号处于高电平(H)时，所有公共端开关108b(触点108b1、108b2)在POL信号和POL_2信号被反转的周期中接通。因此，液晶驱动电路Aa中所有输出端(图20中，Y1到Y4)被公共连接并被设定为1/2VLCD。
然后，关于各电路的电源电压，数据寄存器电路119、120、锁存电路121、122、开关电路104、108、电平移动电路109、110、解码/灰度电压选择电路111、112以及运算放大器113、114分别与数据寄存器电路219、220、锁存电路221、222、开关电路204、208、电平移动电路209、210、解码/灰度电压选择电路211、212以及运算放大器213、214类似。作为外部输入被提供给灰度电压生成电路117、118的电压也与灰度电压生成电路217、218的电压类似。
关于使用图15的栅极驱动单元2a的本发明的液晶显示设备中的第三实施例的操作(图3中步骤S07)，以下参照图13和图16到22对图像数据具有6位(64个灰度)的情况进行例示。
图22A到22O是示出图15所示的各电路的操作的时序图。分别地，图22A示出STB信号，图22B示出POL信号，图22C示出POL_2信号。
图22D示出开关电路104的触点1041、1042的接通/断开状态。图22E示出开关电路104的触点1043、1044的接通/断开状态。图22F示出开关电路108的触点1081、1082的接通/断开状态。图22G示出开关电路108的触点1083、1084的接通/断开状态。这里，图22D到22G是POL_SEL信号＝0的线的情况(点反转驱动方法)。
图22H示出开关电路104的触点1041、1042的接通/断开状态。图22I示出开关电路104的触点1043、1044的接通/断开状态。图22J示出开关电路108的触点1081、1082的接通/断开状态。图22K示出开关电路108的触点1083、1084的接通/断开状态。这里，图22H到22K是POL_SEL信号＝1的线的情况(2H点反转驱动方法)。
分别地，图22L示出输出端Y1的输出信号，图22M示出输出端Y2的输出信号，图22N示出输出端Y3的输出信号，图22O示出输出端Y4的输出信号。
根据提供给时序控制电路115的POL信号、POL_2信号和STB信号、以及提供给数据寄存器电路102的POL_SEL信号，开关电路104和开关电路108对于每条线交替切换(Y1、Y2)，或者对于每2条线交替切换(Y3、Y4)，如图16到19和22A到22O所示。这样，根据64个灰度的图像数据在液晶驱动电路Aa中通过的系统中的哪一系统，以预定周期将正电压和负电压交替施加给液晶电极。
而且，如图21和图22A到22O所示，在提供给时序控制电路115的STB信号处于高电平(H)的时间段中，触点1081、1082、1083和1084由开关电路108的开关控制来断开，并且触点108b1、108b2接通。然后，液晶驱动电路Aa的所有输出端Y1到Ym被复位到液晶驱动电压的一半电压(例如，5V)。
而且，由于根据POL_SEL信号为每个像素块选择POL信号和POL_2信号中的任何一个，因而液晶面板4的像素块被点反转驱动方法和2H点反转驱动方法中的任何一种方法驱动。
以下，对操作进行更详细说明。假定与液晶驱动电路Aa的输出端Y1连接的数据寄存器电路119保持通常低电平(L)的数据(灰度恒定的图像数据)，并且与液晶驱动电路Aa的输出端Y2连接的数据寄存器电路120保持通常高电平(H)的数据(灰度恒定的图像数据)。
(A)点反转驱动方法在图3的步骤S02，如果判断(4个像素)×(2个像素)的像素块的输入图像数据28中有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则将点反转驱动方法确定(选择)为驱动方法。在此情况下，POL_SEL信号＝0。然后，进行如输出端Y1、Y22侧所示以及图22A、22B和22D到22G和22L、22M所示的操作。
根据由LCD控制单元5a所输出的极性反转切换控制信号26(POL_SEL信号＝0)，开关电路104通过触点1045选择POL信号，并且开关电路108通过触点1085选择POL信号。
(1)t＝t1到t3(与图16、18的左侧的情况对应)当提供给时序控制电路115的POL信号(图22B)处于高电平(H)(t＝t1)时，根据STB信号(图22A)的高电平(H)，开关电路108的触点1081、1082(图22F)和1083、1084(图22G)断开。另一方面，触点108b1、108b2(图22A到22O未示出，参照图20、21的左侧)接通。
此时，在两个系统的一个中，开关电路104的触点1041(图22D)接通，触点1044(图22E)断开。这样，由数据寄存器电路119保持的低电平(L)的数据从锁存电路121通过开关电路104被传送到电平移动电路109。由解码/灰度电压选择电路111选择灰度电压10V，并由运算放大器113进行电流放大。然后，当STB信号(图22A)被切换到低电平(t＝t2)时，开关电路108的触点1081(图22F)接通，触点108b1、108b2(未示出)断开。因此，图像数据通过开关电路108被输出到液晶驱动电路Aa的输出端Y1(图22L)。然后，预定电压值的灰度电压10V(极性是正“+”)被施加给液晶面板4。
在两个系统的另一个中，开关电路104的触点1042(图22D)接通，触点1043(图22E)断开。这样，由数据寄存器电路120保持的高电平(H)的数据从锁存电路122通过开关电路104被传送到电平移动电路110。由解码/灰度电压选择电路112选择灰度电压4.5V，并由运算放大器114进行电流放大。然后，当STB信号(图22A)被切换到低电平(t＝t2)时，开关电路108的触点1082(图22F)接通，触点108b1、108b2(未示出)断开。因此，图像数据通过开关电路108被输出到液晶驱动电路Aa的输出端Y2(图22M)。然后，预定电压值的灰度电压4.5V(极性是负“-”)被施加给液晶面板4。
(2)t＝t3到t5(与图17、19的左侧的情况对应)当提供给时序控制电路115的POL信号(图22B)处于低电平(L)(t＝t3)时，根据STB信号(图22A)的高电平，开关电路108的触点1081、1082(图22F)和1083、1084(图22G)断开。另一方面，触点108b1、108b2(图22A到22O未示出，参照图20、21的左侧)接通。
此时，在两个系统的一个中，开关电路104的触点1041(图22D)断开，触点1044(图22E)接通。这样，由数据寄存器电路119保持的低电平(L)的数据从锁存电路121通过开关电路104被传送到电平移动电路110。由解码/灰度电压选择电路112选择灰度电压10V，并由运算放大器114进行电流放大。然后，当STB信号(图22A)被切换到低电平(t＝t4)时，开关电路108的触点1083(图22G)接通，并且触点108b1、108b2(未示出)断开。这样，图像数据通过开关电路108被输出到液晶驱动电路Aa的输出端Y1(图22L)。然后，预定电压值的灰度电压10V(极性是负“-”)被施加给液晶面板4。
在两个系统的另一个中，开关电路104的触点1042(图22D)断开，并且触点1043(图22E)接通。这样，由数据寄存器电路120保持的高电平(H)的数据从锁存电路122通过开关电路104被传送到电平移动电路109。由解码/灰度电压选择电路111选择灰度电压4.5V，并由运算放大器113进行电流放大。然后，当STB信号(图22A)被切换到低电平(t＝t4)时，开关电路108的触点1084(图22G)接通，并且触点108b1、108b2断开。这样，图像数据通过开关电路108被输出到液晶驱动电路Aa的输出端Y2(图22M)。然后，预定电压值的灰度电压4.5V(极性是正“+”)被施加给液晶面板4。
(B)2H点反转驱动方法在图3的步骤S02，如果判断(4个像素)×(2个像素)的像素块的输入图像数据28中没有预定数量或更多的如下像素，这些像素中图像数据具有设定灰度或更高的灰度，则将2H点反转驱动方法确定(选择)为驱动方法。在此情况下，POL_SEL信号＝1。然后，进行输出端Y3、Y4侧所示以及图22A、22C、22H到22K、22N和22O所示的操作。
根据由LCD控制单元5a所输出的极性反转切换控制信号26(POL_SEL信号＝1)，开关电路104通过触点1046选择POL_02信号，并且开关电路108通过触点1086选择POL_2信号。
在t＝t1到t5，在与STB信号的两个周期对应的时间段中，POL_2信号在正“+”时变为恒定(与图16、17的右侧的情况对应)。另一方面，在t＝t5到t9，POL_2信号在负“-”时变为恒定(与图18、19的右侧的情况对应)。也就是说，这成为对于STB信号的每两个周期将极性反转的2H点反转驱动方法。
各电路的操作与点反转的情况类似，只不过时序不同(开关电路104、108的各触点的时序图(h)到(k)，输出端Y3、Y4的时序图(n)，(o))。这样，省略其说明。
由于数据驱动单元2a具有低电压侧和高电压侧的两个系统电路，因而与使用一个系统电路来解决等于或大于液晶的阈值电压的两倍的电压的情况相比较，使用图15所示的数据驱动单元2a导致一个系统中处理的电压的宽度较小。也就是说，可在抑制图像质量恶化的同时，减少功耗，并可使每个电路的耐压较低。
在第一实施例中，对于多条栅极线的每一条改变极性的反转驱动方法。然而，可对于多条数据线的每一条改变极性的反转驱动方法。例如，这可通过使用第三实施例中的数据驱动单元2a和使用与一帧对应的线存储器13来进行。
显然，本发明不限于上述实施例，可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下进行变形和改变。
权利要求
1.一种液晶显示设备，包括控制单元，用于控制液晶面板，其中所述控制单元包括图像判断单元，用于将图像数据的每个像素的灰度与基准灰度进行比较，以及方法确定单元，用于根据所述比较结果，对于所述图像数据中的每份少于一帧的多个像素，确定用于将所述图像数据显示在所述液晶面板上的反转驱动方法，作为选择的反转驱动方法。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述基准灰度被设定在所述液晶面板上的图像容易恶化的灰度和所述液晶面板上的图像难以恶化的灰度之间的边界。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述图像恶化是发生闪烁。
4.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述多个像素是水平线中包括的像素，该水平线的数量是如下两个数量的公倍数，其中一个数量是与灰度电压小于所述基准灰度的电压的反转驱动方法中的一个第一反转周期对应的第一水平线的数量，另一个数量是与灰度电压等于或大于所述基准灰度的电压的反转驱动方法中的一个第二反转周期对应的第二水平线的数量。
5.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中当所述多个像素中灰度电压小于所述基准灰度的电压的像素的数量等于或大于n时，所述方法确定单元确定点反转驱动方法作为用于所述图像数据中的所述多个像素的反转驱动方法，并且所述n是小于所述多个像素的数量的自然数。
6.根据权利要求5所述的液晶显示设备，其中当所述多个像素中灰度电压小于所述基准灰度的电压的像素的数量小于所述n时，所述方法确定单元确定2H或以上的点反转驱动方法作为用于所述图像数据中的所述多个像素的反转驱动方法。
7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，还包括数据驱动单元，用于控制与供给所述液晶面板的数据线的所述图像数据对应的输出，使得所述液晶面板通过使用所述选择反转驱动方法显示所述图像数据，其中所述控制单元将表示所述选择的反转驱动方法的选择信号输出到所述数据驱动单元，以及所述数据驱动单元包括反转切换单元，用于根据所述选择信号，以所述选择的反转驱动方法中的极性反转的时序，将与供给所述数据线的所述图像数据对应的所述输出的极性进行反转。
8.根据权利要求7所述的液晶显示设备，其中所述数据驱动单元还包括第一开关单元，用于选择电路的第一系统和电路的第二系统中的一个作为用于所述图像数据的路径的选择系统电路，第一电平移动单元，用于使所述图像数据的电压移动到电路的所述第一系统中的具有第一极性的第一电压范围内的电压，第二电平移动单元，用于使所述图像数据的所述电压移动到电路的所述第二系统中的小于所述第一电压范围的具有第二极性的第二电压范围内的电压，以及第二开关单元，用于选择所述第一系统的第一端和所述第二系统的第二端中的一个，使得来自所述选择系统电路的输出从与所述图像数据对应的端输出，其中所述数据驱动单元根据所述选择信号，以所述选择的反转驱动方法中的极性反转的时序，由所述第一和第二开关单元控制所述选择。
9.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述方法确定单元根据所述比较结果，对于每2m帧确定所述反转驱动方法，所述m是自然数。
10.一种液晶显示设备的驱动方法，包括(a)将图像数据的每个像素的灰度与基准灰度进行比较；(b)根据所述比较结果，对于所述图像数据中的每份少于一帧的多个像素，确定用于将所述图像数据显示在所述液晶面板上的反转驱动方法，作为选择的反转驱动方法；以及(c)通过使用所述选择的反转驱动方法来显示所述图像数据。
11.根据权利要求10所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述步骤(b)包括(b1)输出表示所述选择的反转驱动方法的选择信号，所述步骤(c)包括(c1)根据所述选择信号，以所述选择的反转驱动方法中的极性反转的时序，将与供给所述数据线的所述图像数据对应的多个所述输出的极性进行反转。
12.根据权利要求11所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述步骤(c1)包括(c11)使所述图像数据的电压移动到具有第一极性的第一电压范围和小于所述第一电压范围的具有第二极性的第二电压范围中的一个内的电压，以及(c12)将所述电压移动的图像数据输出到与所述电压移动的图像数据对应的输出端。
13.根据权利要求10所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述基准灰度被设定在容易看见闪烁的灰度和难以看见闪烁的灰度之间的边界。
14.根据权利要求10所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述多个像素是水平线中包括的像素，该水平线的数量是如下两个数量的公倍数，其中一个数量是与灰度电压小于所述基准灰度的电压的反转驱动方法中的一个第一反转周期对应的第一水平线的数量，另一个数量是与灰度电压等于或大于所述基准灰度的电压的反转驱动方法中的一个第二反转周期对应的第二水平线的数量。
15.根据权利要求10所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述步骤(b)包括(b2)当所述多个像素中灰度电压小于所述基准灰度的电压的像素的数量等于或大于n时，确定点反转驱动方法作为用于所述图像数据中的所述多个像素的反转驱动方法，其中所述n是小于所述多个像素的数量的自然数。
16.根据权利要求15所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述(b)包括(b3)当所述多个像素中灰度电压小于所述基准灰度的电压的像素的数量小于所述n时，确定2H或以上的点反转驱动方法作为用于所述图像数据中的所述多个像素的反转驱动方法。
17.根据权利要求10所述的液晶显示设备的驱动方法，其中所述步骤(b)包括(b4)根据所述比较结果，对于每2m帧确定所述反转驱动方法，所述m是自然数；所述步骤(c)包括(c2)通过对于每2m帧使用所述选择的反转驱动方法来显示所述图像数据。
全文摘要
液晶显示设备包括控制单元(5、8)。控制单元(5、8)用于控制液晶面板(4)。控制单元(5、8)包括图像判断单元(11)和方法确定单元(12)。图像判断单元(11)用于将图像数据的每个像素的灰度与基准灰度进行比较。方法确定单元(12)用于根据比较结果，对于图像数据中的每份少于一帧的多个像素，确定用于将图像数据显示在液晶面板(4)上的反转驱动方法，作为选择的反转驱动方法。
文档编号G02F1/133GK1766983SQ200510118479
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者能势崇 申请人:恩益禧电子股份有限公司