CN101226725A - 液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器，包括：信号控制单元，提供图像信号；电压供应单元，当图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当图像信号是最高电压电平时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；灰度电压产生单元，接收第一基准电压或第二基准电压，并且电压电平顺序减小的多个正极性灰度电压及负极性灰度电压；以及数据驱动单元，接收图像信号、多个正极性灰度电压及负极性灰度电压，并且向像素施加与图像信号相对应的图像数据电压。

Description

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，具体地，涉及具有改进的显示质量的液晶显示器及其驱动方法。
背景技术
通常，液晶显示器包括具有像素电极的第一显示面板、具有公共电极的第二显示面板、注入到第一显示面板和第二显示面板之间的具有介电各向异性的液晶、输出数据信号的数据驱动单元、以及产生多个灰度电压的灰度电压产生单元。
灰度电压产生单元通过对具有预定电压电平的基准电压进行分压来产生多个灰度电压，并且将所产生的多个灰度电压提供给数据驱动单元。数据驱动单元或者将从灰度电压产生单元提供的多个灰度电压施加到多个像素，或者可以对多个灰度电压进行分压并且然后向像素施加已分压的灰度电压。
多个灰度电压中的每一个灰度电压是恒定的，并且因此给定灰度级之间的电压差也是恒定的。结果，当暗屏幕向亮屏幕转变时或当亮屏幕向暗屏幕转变时，根据给定灰度级之间的电压差的亮度差是恒定的，使得难以增加亮度差。结果，难以改进液晶显示器的显示质量。
发明内容
本发明的示范性实施例提出了一种具有改进的显示质量的液晶显示器。
本发明的另一示范性实施例提出了一种驱动改进了显示质量的液晶显示器的方法。
本发明的示范性实施例不局限于这里所述的实施例，通过以下描述，对于本领域技术人员而言，本发明的其他示范性实施例将是显而易见的。
根据本发明的示范性实施例，液晶显示器包括：信号控制单元，提供第n图像信号；电压供应单元，当第n图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当第n图像信号是最高灰度级时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；灰度电压产生单元，接收第一基准电压或第二基准电压，并且产生相对于公共电压具有正极性的第一至第n正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性的第一至第n负极性灰度电压；以及数据驱动单元，接收第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压，并且向像素施加与第n图像信号相对应的图像数据电压。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的电压电平顺序减小。
灰度电压产生单元包括原始灰度电压产生单元，所述原始灰度电压产生单元对第一基准电压或第二基准电压进行分压，以产生相对于公共电压具有正极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始正极性灰度电压，第一原始正极性灰度电压比第一基准电压或第二基准电压低，并且第n原始正极性灰度电压比公共电压高。灰度电压产生单元还包括第一选择单元，所述第一选择单元选择第一基准电压或第二基准电压，并且输出所选的基准电压作为第一正极性灰度电压。
当第n图像信号处于最高灰度级时，信号控制单元向电压供应单元和灰度电压产生单元提供第一选择信号，电压供应单元通过第一选择信号来使能并且输出第二基准电压，以及第一选择单元响应于第一选择信号来选择第二基准电压，并且输出第二基准电压作为第一正极性灰度电压。
当第n图像处于最高灰度级时，数据驱动单元向像素施加与第n图像信号相对应的第二基准电压。
灰度电压产生单元还可以包括第二选择单元，所述第二选择单元选择第n原始正极性灰度电压或公共电压，并且输出所选的第n原始正极性灰度电压或所选的公共电压作为第n正极性灰度电压。当第n图像信号处于最低灰度级时，信号控制单元提供第二选择信号。第二选择单元响应于第二选择信号来选择公共电压，并且输出公共电压作为第n正极性灰度电压。
灰度电压产生单元还可以包括：原始灰度电压产生单元，对第一基准电压或第二基准电压进行分压，以产生相对于公共电压具有负极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始负极性灰度电压，第一原始负极性灰度电压比公共电压低，并且第n原始负极性灰度电压比接地电压高；以及第一选择单元，选择第n原始负极性灰度电压或接地电压，并且输出所选的第n原始负极性灰度电压或所选的接地电压作为第n负极性灰度电压。
当第n图像信号处于最高灰度级时，信号控制单元向电压供应单元和灰度电压产生单元提供第一选择信号，电压供应单元通过第一选择信号来使能并且输出第二基准电压，并且第一选择单元选择接地电压并且输出接地电压作为第n负极性灰度电压。另外，当第n图像处于最高灰度级时，数据驱动单元向像素施加与第n图像信号相对应的接地电压。
灰度电压产生单元还可以包括第二选择单元，所述第二选择单元选择第一原始负极性灰度电压或公共电压，并且输出所选的第一原始负极性灰度电压或公共电压作为第一负极性灰度电压。当第n图像信号处于最低灰度级时，信号控制单元提供第二选择信号，并且第二选择单元响应于第二选择信号来选择公共电压，并且输出公共电压作为第一负极性灰度电压。
电压供应单元可以包括升压单元，所述升压单元对从外部提供的输入电压进行升压，并且当通过第二输出节点反馈回第一反馈电压时通过第一输出节点输出第一基准电压，以及当通过第二输出节点反馈回具有比第一反馈电压低的电压电平的第二反馈电压时通过第一输出节点输出第二基准电压。电压供应单元还可以包括反馈电压产生单元，所述反馈电压产生单元向第二输出节点输出第一反馈电压或第二反馈电压，当第n图像信号处于最高灰度级时输出第二反馈电压。
当第n图像信号处于最高灰度级时，信号控制单元提供选择信号。
反馈电压产生单元包括：连接在第一输出节点和第二输出节点之间的第一电阻器；连接在第二节点和地之间的第二电阻器；具有第一端和第二端的第三电阻器，第一端与地相连；以及通过选择信号使能并且将第三电阻器的第二端与第二输出节点电连接的开关单元。
信号控制单元可以比较三个连续的帧(n-1)、n和(n+1)中输入的第(n-1)原始图像信号、第n原始图像信号、和第(n+1)原始图像信号，基于比较结果来校正第n原始图像信号，并且输出已校正的第n图像信号。
当第(n-1)原始图像信号处于最低灰度级并且第n图像信号处于最高灰度级时，信号控制单元提供选择信号，并且电压供应单元响应于所述选择信号提供第二基准电压。
信号控制单元包括：第一校正单元，当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级高第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级高的灰度级的已校正第n原始图像信号，以及当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级低第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级低的灰度级的已校正第n原始图像信号；第二校正单元，当已校正第n图像信号的灰度级比第二基准值低并且第(n+1)原始图像信号的灰度级比第三基准值高时对已校正第n图像信号进行校正，并且输出具有比已校正第n图像信号的灰度级高的灰度级的第n图像信号；以及辨别单元，接收第(n-1)原始图像信号和第n图像信号，并且输出选择信号。
辨别单元可以包括“与”运算器。
液晶显示器还可以包括第一帧存储器和第二帧存储器。第一帧存储器可以接收和存储第(n+1)原始图像信号，并且向第一校正单元和第二帧存储器提供第n原始图像信号。第二帧存储器可以接收和存储第n原始图像信号，并且向第一校正单元和辨别单元提供第(n-1)原始图像信号。
根据本发明的替换示范性实施例，液晶显示器包括：信号控制单元，提供图像信号以及或者第一选择信号或者第二选择信号，当图像信号处于最高灰度级时提供第一选择信号，并且当图像信号处于最低灰度级时提供第二选择信号；电压供应单元，当图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当向电压供应单元提供第一选择信号时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；灰度电压产生单元，接收第一基准电压或第二基准电压，并且产生相对于公共电压具有正极性并且电压电平顺序减小的第一至第n正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性并且电压电平顺序减小的第一至第n负极性灰度电压；以及数据驱动单元，接收第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压，并且向像素施加与第n图像信号相对应的图像数据电压。
灰度电压产生单元包括：原始灰度电压产生单元，对第一基准电压或第二基准电压进行分压，以产生相对于公共电压具有正极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始负极性灰度电压，第一原始正极性灰度电压比第一基准电压或第二基准电压低，并且第n原始正极性灰度电压比公共电压高，以及第一原始负极性灰度电压比公共电压低，并且第n原始负极性灰度电压比接地电压高；第一选择单元，响应于第一选择信号从第一基准电压和第二基准电压中选择第一基准电压，并且输出第二基准电压作为第一正极性灰度电压；第二选择单元，响应于第一选择信号从第n原始负极性灰度电压和接地电压中选择接地电压，并且输出接地电压作为第n负极性灰度电压；第三选择单元，响应于第二选择信号从第n原始正极性灰度电压和公共电压中选择公共电压，并且输出公共电压作为第n正极性灰度电压；以及第四选择单元，响应于第二选择信号从第一原始负极性灰度电压和公共电压中选择公共电压，并且输出公共电压作为第一负极性灰度电压。
电压供应单元包括升压单元，所述升压单元对从外部提供的输入电压进行升压，并且当通过第二输出节点反馈回第一反馈电压时通过第一输出节点输出第一基准电压，以及当通过第二输出节点反馈回具有比第一反馈电压低的电压电平的第二反馈电压时通过第一输出节点输出第二基准电压。电压供应单元还包括反馈电压产生单元，所述反馈电压产生单元向第二输出节点输出第一反馈电压或第二反馈电压，当向反馈电压产生单元输入第一选择信号时输出所述第二反馈电压。
反馈电压产生单元包括：连接在第一输出节点和第二输出节点之间的第一电阻器；连接在第二节点和地之间的第二电阻器；具有第一端和第二端的第三电阻器，第一端与地相连；以及通过选择信号使能并且将第三电阻器的第二端与第二输出节点电连接的开关单元。
根据本发明的另一个替换示范性实施例，一种驱动液晶显示器的方法包括：提供第n图像信号：当第n图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当第n图像信号是最高灰度级时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；接收第一基准电压或第二基准电压，并且产生相对于公共电压具有正极性的第一至第n正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性的第一至第n负极性灰度电压；以及接收第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压，并且向像素施加与第n图像信号相对应的图像数据电压。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的电压电平顺序减小。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生包括：当第n图像信号处于最高灰度级时，输出第二基准电压作为第一正极性灰度电压。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生还包括：当第n图像处于最低灰度级时，输出公共电压作为第n正极性灰度电压。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生包括：当第n图像信号处于最高灰度级时，输出接地电压作为第n负极性灰度电压。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生还包括：当第n图像具有最低灰度级时，输出接地电压作为第一负极性灰度电压。
第n图像信号的提供包括：比较三个连续的帧(n-1)、n和(n+1)中输入的第(n-1)原始图像信号、第n原始图像信号、和第(n+1)原始图像信号，基于比较结果来校正第n原始图像信号，并且输出第n图像信号。
第n图像信号的提供包括：当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级高第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级高的灰度级的已校正第n原始图像信号；以及当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级低第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级低的灰度级的已校正第n原始图像信号。第n图像信号的提供还包括：当已校正第n图像信号的灰度级比第二基准值低并且第(n+1)原始图像信号的灰度级比第三基准值高时对已校正第n图像信号进行校正，并且输出具有比已校正第n图像信号的灰度级高的灰度级的第n图像信号。
第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生包括：当第(n-1)原始图像信号处于最低灰度级、并且第n图像信号处于最高灰度级时，提供第二基准电压或接地电压作为第一正极性灰度电压。
附图说明
通过参考附图更详细地描述本发明的示范性实施例，本发明的以上和其他方面、特征和优点将变得更加明白，其中：
图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的方框图；
图2是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图；
图3是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的电压供应单元的示意性电路图；
图4是图3中的根据本发明示范性实施例的电压供应单元的脉冲宽度调制信号发生器的方框图；
图5是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的灰度电压产生单元的示意性电路图；
图6是示出了图5中的根据本发明示范性实施例的灰度电压产生单元的操作的电压对时间的曲线图；
图7是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的示意性电路图；
图8是根据本发明的替换示范性实施例的液晶显示器的方框图；
图9是图8中的根据本发明替换示范性实施例的液晶显示器的灰度电压产生单元的示意性电路图；
图10是示出了图9中的根据本发明替换示范性实施例的灰度电压产生单元的操作的电压对时间的曲线图；
图11是图8中的根据本发明的替换示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的示意性电路图；
图12是根据本发明另一替换示范性实施例的液晶显示器的方框图；
图13是图12中的根据本发明另一替换示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的方框图；
图14是示出了图13中的根据本发明另一替换示范性实施例的信号控制单元的操作的电压对时间的曲线图；以及
图15是图13中的根据本发明另一替换示范性实施例的辨别单元的示意性电路图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明进行更全面地描述，附图中示出了发明的示范实施例。然而，本发明可以表现为很多不同的形式，并且不应该被解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提出这些实施例从而使该公开将变得彻底和完整，而且对于本领域的技术人员来说将可以完全传达本发明的范围。贯穿全文，相似的参考数字表示相似的元件。
应该理解的是，当将一个元件称作在另一个元件“上”时，其可以直接处于另一个元件上，或者它们之间可以存在中间元件。相反，当将一个元件称作“直接”在另一个元件“上”时，不存在中间元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多相关所列项目的任意和全部组合。
应当理解，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述不同元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语仅用于将元件、部件、区域、层或部分彼此区分。因此，下述的第一元件、部件、区域、层或部分可以称作第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离本发明的教义。
这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不会限制本发明。如这里所使用的，单数形式还包括复数形式，除非上下文清楚地指出了其它情况。还应该理解的是，当说明书中使用术语“包括”时，明确指定了存在所声明的特征、区域、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但是不排除存在或另外还有一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组合。
另外，可以将诸如“下”或“底”和“上”或“顶”之类的相对术语用于描述如图中所示的一个元件与其他元件的关系。应该理解的是，相对术语倾意在包括除了图中所示朝向之外的装置的不同朝向。例如，如果在将一个附图中装置反转，描述为在其他元件“下”侧的元件将取向为在其他元件“上”侧。因此，依赖于附图的具体取向，示范性术语“下”可以包含“下”和“上”两个取向。类似地，如果将一个附图中的装置反转，描述为在其他元件“之下”或“下方”的元件取向为在其他元件“之上”。因此，示范性术语“之下”或“下方”可以包含之上和之下两个取向。
除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有由本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同意义。还应该理解的是，例如那些在常用字典中定义的术语，应该被解释为具有与在相关领域和本公开中的意义一致的含义，并且除非在此明确地定义，否则不会被解释为理想化或过于刻板的含义。
参考作为本发明理想化实施例的示意性图示的截面图来描述本发明的示范性实施例。同样地，例如，可以预料到由于制造技术和/或公差而造成的与所示形状的不同。因此，不应该将本发明的实施例解释为局限于这里所示出的区域的具体形状，而是包括例如由制造产生的形状偏差。例如，典型地，示出或描述为平坦的区域可以具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，所示的尖锐角度可以是圆角。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状并非意在说明区域的精确形状，并且并非意在限制本发明的范围。
如这里所使用的，例如，术语“最高灰度级”意思是当液晶显示器处于常黑模式(normally black mode)时与全白显示相对应的、但是不局限于此的灰度级。另外，例如，术语“最低灰度级”意思是当液晶显示器处于常黑模式时与全黑显示相对应的、但是不局限于此的灰度级。在下文中，进一步详细描述液晶显示器处于常黑模式时的情况。
在下文中将参考图1至图7进一步详细地描述根据本发明示范性实施例的液晶显示器及其驱动方法。图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示器的方框图，图2是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图，图3是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的电压供应单元的示意性电路图，图4是图3中的根据本发明示范性实施例的电压供应单元的脉冲宽度调制信号发生器的方框图，图5是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的灰度电压产生单元的示意性电路图，图6是示出了图5中的根据本发明示范性实施例的灰度电压产生单元的操作的电压对时间的曲线图，以及图7是图1中的根据本发明示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的示意性电路图。
参考图1，根据本发明示范性实施例的液晶显示器10包括液晶面板组件300、栅极驱动单元400、数据驱动单元500、信号控制单元600、电压供应单元700和灰度电压产生单元800。在液晶显示器10中，当图像信号DATn处于最高灰度级时，灰度电压产生单元800向数据驱动单元500提供第二基准电压AVDD2或接地电压(0V)，并且数据驱动单元500响应于处于最高灰度级的图像信号DATn向像素PX施加第二基准电压AVDD2或接地电压(0V)，从而使亮度差最大化以改进显示质量。
在下文中，将更加详细地描述液晶显示器的功能块。
首先，液晶面板组件300包括如图1所示的多条显示信号线G1至Gn和D1至Dm以及实质按照矩阵图案排列的多个像素PX。
显示信号线G1至Gn和D1至Dm包括向多个像素PX传输栅极信号的多条栅极线G1至Gn、以及向多个像素PX传输数据信号的多条数据线D1至Dm。栅极线G1至Gn实质上沿行方向实质上彼此平行的延伸，数据线D1至Dm实质上沿列方向实质上彼此平行地延伸，如图1所示。
参考图2，液晶面板组件300的一个像素PX包括第一显示面板100、面对第一显示面板100的第二显示面板200、以及插入在第一显示面板100和第二显示面板200之间的液晶层150。多个滤色器CF可以形成于第二显示面板200的公共电极CE的一部分上以面对第一显示面板100的多个像素电极PE。
一个像素PX，例如与第i条栅极线Gi(其中1≤i≤n并且i是整数)和第j条数据线Dj(其中1≤j≤m并且j是整数)相连的像素PX，包括与信号线Gi和Dj相连的开关元件Qp以及与开关元件Qp相连的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。在替换的示范性实施例中可以省略存储电容器Cst。
再参考图1，例如但是不局限于此，信号控制单元600从图形控制器(未示出)接收信号R、G和B以及用于控制信号R、G和B的显示的各种控制信号，诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK和数据使能信号DE。信号控制单元600基于诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK和数据使能信号DE之类的控制信号产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，基于信号R、G和B产生图像信号DATn，并且向栅极驱动单元400提供栅极控制信号CONT1，向数据驱动单元500提供数据控制信号CONT2和图像信号DATn。
信号控制单元600向电压供应单元700和灰度电压产生单元800提供选择信号SEL。更具体地，如果图像信号DATn处于最高灰度级，信号控制单元600提供第一电平的选择信号SEL，并且如果图像信号DATn不是处于最高灰度级，信号控制单元600提供第二电平的选择信号SEL。在示范性实施例中，第一电平是高电平H，而第二电平是低电平L。
另外参考图1，电压供应单元700提供液晶显示器10的操作所需的功率。电压供应单元700产生栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff，并且向栅极驱动单元400提供栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff。此外，电压供应单元700产生第一基准电压AVDD1和第二基准电压AVDD2，用于产生第一至第n正极性灰度电压PG1至PGn和第一至第n负极性灰度电压NG1至NGn，在下文中统称为多个灰度电压PG1至PGn和NG1至NGn，并且向灰度电压产生单元800提供第一基准电压AVDD1和第二基准电压AVDD2。例如，当接收低电平L的选择信号SEL时，电压供应单元700产生第一基准电压AVDD1，并且向灰度电压产生单元800提供第一基准电压AVDD1。相反，当接收高电平H的选择信号SEL时，电压供应单元700产生第二基准电压AVDD2，并且向灰度电压产生单元800提供第二基准电压AVDD2。在示范性实施例中，第二基准电压AVDD2的电压电平比第一基准电压AVDD1的电压电平高。随后将参考图3更加详细地描述电压供应单元700的内部电路结构。
仍然参考图1，灰度电压产生单元800接收低电平L的选择信号SEL，并且对从电压供应单元700提供的第一基准电压AVDD1进行分压，以便产生第一至第n原始正极性灰度电压OPG1至OPGn和第一至第n原始负极性灰度电压ONG1至ONGn。当选择信号SEL是低电平L时，通过缓冲器单元(未示出)将第一至第n原始正极性灰度电压OPG1至OPGn和第一至第n原始负极性灰度电压ONG1至ONGn输出作为第一至第n正极性灰度电压PG1至PGn和第一至第n负极性灰度电压NG1至NGn。
当接收高电平H的选择信号SEL时，灰度电压产生单元800输出从电压供应单元700提供的第二基准电压AVDD2作为第一正灰度电压PG1、或者输出接地电压(0V)作为第n负极性灰度电压NGn。
更具体地，当液晶显示器10处于反转驱动模式(在所述反转驱动模式中，针对每一帧，基于公共电压Vcom将施加到每一个像素PX上的图像数据电压极性进行反转)时，灰度电压产生单元800基于公共电压Vcom产生第一至第n正极性灰度电压PG1至PGn和第一至第n负极性灰度电压NG1至NGn。在这种情况下，如果图像信号DATn不具有最高灰度级，将具有比第一基准电压AVDD1低的电压电平的第一原始正极性电压OPG1提供作为第一正极性电压PG1，并且将具有比接地电压(0V)高的电压电平的第n原始负极性电压ONGn提供作为第n负极性电压NGn。
相反，当图像信号DATn是最高灰度级时，将具有比第一基准电压AVDD1高的电压电平的第二基准电压AVDD2提供作为第一正极性灰度电压PG1，并且将接地电压提供作为第n负极性灰度电压NGn。因此，当图像信号DATn处于最高灰度电平时，公共电压Vcom与施加到每一个像素电极PE(图2)上的电压之间的差比当图像信号DATn不是最高灰度级时大。因此，例如当从暗屏幕转换到亮屏幕时，增加了暗屏幕的亮度与亮屏幕的亮度之间的差别，导致改进的显示质量。随后将参考图5和图6描述灰度电压产生单元800的内部电路结构和操作。
再次参考图1，数据驱动单元500从信号控制单元600接收数据控制信号CONT2，并且响应于数据控制信号CONT2来操作。数据驱动单元500从第一至第n正极性灰度电压PG1至PGn和第一至第n负极性灰度电压NG1至NGn中选择与图像信号DATn相对应的图像数据电压，并且向数据线D1至Dm施加所选的图像数据电压。例如，当图像信号DATn是最高灰度级时，数据驱动单元500向每一个像素PX施加第一正极性灰度电压PG1或第n负极性灰度电压NGn作为图像数据电压。更具体地，当图像信号DATn是最高灰度级时，数据驱动单元500向每一个像素PX施加第二基准电压AVDD2或接地电压(0V)。数据控制信号CONT2用于控制数据驱动单元500的操作，并且例如包括用于开始数据驱动单元500的操作的水平开始信号(未示出)、用于指示数据驱动单元500输出图像数据电压的输出指令信号(未示出)，但是并不局限于此。
数据驱动单元500可以对从灰度电压产生单元800提供的多个灰度电压PG1至PGn和NG1至NGn进行分压。例如，当液晶显示器10显示256个灰度级时，当灰度电压PG1至PGn和NG1至NGn的个数小于256时，可以对灰度电压PG1至PGn和NG1至NGn进行分压以便产生256个灰度电压。
栅极驱动单元400从信号控制单元600接收栅极控制信号CONT1，并且响应于栅极控制信号CONT1向栅极线G1至Gn施加栅极信号。这里，栅极信号包括从电压供应单元700提供的栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的组合。栅极控制信号CONT1用于控制栅极驱动单元500的操作，并且例如可以包括用于开始栅极驱动单元500的操作的垂直开始信号(未示出)、用于当输出栅极导通电压Von时确定定时的栅极时钟信号(未示出)、用于确定栅极导通电压Von的脉冲宽度的输出使能信号(未示出)，但是并不局限于此。
在本发明的示范性实施例中，栅极驱动单元400或数据驱动单元500可以包括多个驱动集成电路芯片，并且可以直接安装在液晶面板组件300上，或者可以安装在柔性印刷电路膜(未示出)上以形成附加到液晶面板组件300的带载封装(TCP)。在替换的示范性实施例中，可以将栅极驱动单元400或数据驱动单元500与显示信号线G1至Gn和D1至Dm以及开关元件Qp(图2)一起集成在液晶显示面板300上。
在下文中将参考图3更详细地描述图1中所示的电压供应单元700。为了方便解释，将省略对用于产生栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的电路的讨论。
参考图3，当电压供应单元700接收低电平L的选择信号SEL(图1)时，其提供第一基准电压AVDD1，而当电压供应单元700接收高电平H的选择信号SEL时，其提供第二基准电压AVDD2。
电压供应单元700可以包括升压单元710和反馈电压产生单元730。
升压单元710通过对输入电压Vin进行升压，基于第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2的电压电平来输出第一基准电压AVDD1或第二基准电压AVDD2。如果反馈电压产生单元730接收低电平L的选择信号SEL，则向升压单元710提供第一反馈电压FB1，并且如果反馈电压产生单元730接收高电平H的选择信号SEL，则向升压单元710提供具有比第一反馈电压FB1低的电压电平的第二反馈电压FB2。
如图3所示，升压单元710是升压转换器，并且包括施加有输入电压Vin的电感器L、阳极与电感器L相连且阴极与反馈电压产生单元730的第一输出节点OUT1相连的二极管D、连接在二极管D的阴极和地之间的电容器C、以及与开关元件Q的栅极相连的脉冲宽度调制(“PWM”)信号发生器720。开关元件Q的源极与二极管D的阳极相连，并且开关元件Q的漏极与地相连。在本发明的替换的示范性实施例中，可以将不同的电路元件和/或装置用作升压单元710。
反馈电压产生单元730可以包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和第一选择单元740。第一电阻器R1连接在第一输出节点OUT1和第二输出节点OUT2之间，通过所述第二输出节点OUT2来输出第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2。第二电阻器R2连接在第二输出节点OUT2和地之间。第三电阻器R3一端与地相连并且另一端浮置，例如如图3所示，与第一选择单元740的端子相连。当选择信号SEL是高电平时，第一选择单元740将第三电阻器R3的另一端与第二输出节点OUT2相连。
现在将更加详细地描述反馈电压产生单元730的操作。假设，当选择信号SEL是低电平L时，反馈电压产生单元730使用第一电阻器R1和第二电阻器R2以对第一基准电压AVDD1进行分压，以产生第一反馈电压FB1。当图像信号DATn是最高灰度级时，信号控制单元600提供高电平H的选择信号SEL，并且第一选择单元740将第二输出节点OUT2与第三电阻器R3的浮置端电连接。因此，第二入输出节点OUT2和地之间的电阻减小，因此通过第二输出节点OUT2输出具有比第一反馈电压FB1低的电压电平的第二反馈电压FB2。这里，第一选择单元740可以是多路复用器(“MUX”)或根据选择信号SEL导通或截止的开关元件，但是在替换的示范性实施例中不局限于此。
现在将更详细地描述升压单元710的操作。当从PWM信号发生器720输出的PWM信号PWM是高电平时，开关元件Q导通。结果，流过电感器L的电流IL基于电感器L的电流和电压特性，与施加到电感器L两端的输入电压Vin成比例地逐渐增加。
当PWM信号PWM是低电平时，开关元件Q截止，使得流过电感器L的电流IL流入二极管D中。结果，电容器C根据电容器C的电流和电压特性，进行充电而带有电压。因此，输入电压Vin增加至预定电压。PWM信号PWM的占空比根据第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2的电压电平而变化。当PWM信号PWM的占空比变化时，流过电感器L的电流IL根据PWM信号PWM的占空比而变化。因此，第一输出节点OUT1处的电压电势变化。
现在将参考图4描述输出PWM信号PWM的PWM信号发生器720的操作，所述PWM信号的占空比根据第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2的电压电平而变化。振荡器724产生具有预定频率的基准时钟信号RCLK。比较器728将第一反馈电压FB1或第二基准电压FB2与振荡器724产生的基准时钟信号RCLK进行比较。如果第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2的电平比基准时钟信号RCLK高，比较器728输出高电平的PWM信号PWM，而如果第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2的电平比基准时钟信号RCLK低，比较器728输出低电平的PWM信号PWM。按照这种方式产生了PWM信号PWM。因为基准时钟信号RCLK的频率是恒定的，PWM信号PWM的占空比根据第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2的电平而变化。因此，当提供具有比第一反馈电压FB1低的电平的第二反馈电压FB2时，PWM信号PWM的占空比变大。PWM信号发生器720不局限于上述结构，而可以是用于产生占空比根据第一反馈电压FB1或第二反馈电压FB2而变化的PWM信号PWM的电路。
总而言之，并且再参考图3，当反馈电压产生单元730向升压单元710提供第一反馈电压FB1时，升压单元710输出第一基准电压AVDD1。相反，当反馈电压产生单元730向升压单元710提供具有比第一反馈电压FB1低的电压电平的第二反馈电压FB2时，PWM信号PWM的占空比增加，并且升压单元710输出具有比第一基准电压AVDD1高的电压电平的第二基准电压AVDD2。
现在将参考图5和图6更详细地描述图1中所示的灰度电压产生单元800。
参考图5，灰度电压产生单元800包括多个电阻器R、第二选择单元810、第三选择单元820和缓冲器单850。
将第一基准电压AVDD1或第二基准电压AVDD2提供给多个电阻器R，并且多个电阻器R对所提供的第一基准电压AVDD1或所提供的第二基准电压AVDD2进行分压，以产生第一至第n原始正极性灰度电压OPG1至OPGn以及第一至第n原始负极性灰度电压ONG1至ONGn。在一个示范性实施例中，第一原始正极性灰度电压OPG1的电压电平比第一基准电压AVDD1或第二基准电压AVDD2低，第n原始正极性灰度电压OPGn的电压电平比公共电压Vcom高，第一原始负极性灰度电压ONG1的电压电平比公共电压Vcom低，并且第n原始负极性灰度电压ONGn的电压电平比接地电压(0V)高，如图6所示。
当选择信号SEL是高电平H时，第二选择单元810选择第二基准电压AVDD2，并且当选择信号SEL是低电平L时，第二选择单元810选择第一原始正极性灰度电压OPG1。
当选择信号SEL是高电平H时，第三选择单元820选择接地电压(0V)，并且当选择信号SEL是低电平L时，第三选择单元820选择第n原始负极性灰度电压ONGn。
缓冲器单元850对第二基准电压AVDD2或第一原始正极性灰度电压OPG1、第二至第n原始正极性灰度电压OPG2至OPGn、第一至第(n-1)原始负极性灰度电压ONG1至ONGn-1、以及接地电压(0V)或第n原始负极性灰度电压ONGn进行缓冲，并且输出已缓冲的电压作为第一至第n正极性灰度电压PG1至PGn和第一至第n负极性灰度电压NG1至NGn。缓冲器单元850将第二至第n原始正极性灰度电压OPG2至OPGn的电压电平维持为与第二至第n正极性灰度电压PG2至PGn的电压电平实质相同的电压电平，并且将第一至第(n-1)原始负极性灰度电压ONG1至ONGn-1的电压电平维持为与第一至第(n-1)负极性灰度电压NG1至NGn-1的电压电平实质上相同。
图6是示出了图5中的根据本发明示范性实施例的灰度电压产生单元的操作的电压对时间的曲线图。更具体地，图6示出了当根据示范性实施例的液晶显示器10处于反转驱动模式、并且图像数据DATn对于两个连续的帧处于最高灰度级时施加到每一个像素PX上的图像数据电压的电平。
根据现有技术，当图像信号DATn在两个连续帧的第一帧中处于最高灰度级时，将具有比第一基准电压AVDD1低的电压电平的第一原始正极性灰度电压OPG1施加到每一个像素PX上(图6中的电平b1)。然而，根据本发明的示范性实施例，当图像信号DATn在第一帧中处于最高灰度级时，将第二基准电压AVDD2施加到每一个像素PX(图6中的电平a1)。另外，根据现有技术，在第二帧中将具有比接地电压(0V)高的电压电平的第n原始负极性灰度电压ONGn施加到每一个像素PX(图6中的电平b2)。然而，根据本发明的示范性实施例，在第二帧中将接地电压(0V)施加到每一个像素PX上(图6中的电平a2)。
因此，根据本发明的示范性实施例，因为公共电压和施加到像素电极上的电压(电平a1和a2)之间的差与现有技术(电平b1和b2)相比增加，当从暗屏幕转换到亮屏幕时，增加了暗屏幕的亮度和亮屏幕的亮度之间的差，从而改进了显示质量。
图7是图1中的根据示范性实施例的液晶显示器中用于产生选择信号SEL的信号控制单元的示意性电路图。在示范性实施例中，用于产生选择信号SEL的电路可以包括“与非”运算器610和反相器620，它们作为一个“与”运算器。例如，当图像信号DATn是8比特信号时，“与非”运算器610通过8个输入端子接收单独的比特数据DAT<0>至DAT<7>。当图像信号DATn处于最高灰度级并且图像信号DATn的比特数据是11111111，选择信号SEL是高电平H，而当图像信号DATn不处于最高灰度级时，选择信号SEL是低电平L。用于产生选择信号SEL的电路不局限于上述结构，并且可以在本发明的替换的示范实施例中进行各种修改。另外，可以将用于产生选择信号SEL的电路设置在信号控制单元600内部，如图1所示，或者可以在本发明的替换示范性实施例中将其设置在信号控制单元600的外部。
在下文中，将参考图8至图11更详细地描述根据本发明的替换示范性实施例的液晶显示器。图8是根据本发明的替换示范性实施例的液晶显示器的方框图，图9是图8中的根据本发明替换示范性实施例的液晶显示器的灰度电压产生单元的示意性电路图，图10是示出了图9中的根据本发明替换示范性实施例的灰度电压产生单元的操作的电压对时间的曲线图，以及图11是图8中的根据本发明替换示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的示意性电路图。贯穿图8至图11，具有与如图1所示的部件相同功能的部件用相同的参考数字表示。另外，为了方便解释，在下文中将省略这些部件的详细描述。
参考图8至图11在下文中所述的液晶显示器11的示范性实施例与参考图1至图7所述的液晶显示器10的示范性实施例的不同之处在于：当图像信号DATn处于最低灰度级时，灰度电压产生单元801输出公共电压Vcom作为第n正极性灰度电压PGn和第一负极性灰度电压NG1。选择信号SEL可以是2比特信号。这样，当图像信号DATn处于最高灰度级时，例如选择信号SEL是11，但是不局限于此，并且将第二基准电压AVDD2输出作为第一正极性灰度电压PG1，以及将接地电压(0V)输出作为第n负极性灰度电压NGn，为此，如果选择信号SEL是11则电压供应单元701提供第二基准电压AVDD2，而如果选择信号SEL不是11则提供第一基准电压AVDD1。
现在将参考图9和图10进一步详细描述图8中所示的灰度电压产生单元801。
参考图9，灰度电压产生单元801除了包括根据前一个示范性实施例(图5)的灰度电压产生单元800的结构之外，还包括第四选择单元831和第五选择单元841。
当提供给第二选择单元811的选择信号SEL是11时，第二选择单元811选择第二基准电压AVDD2，否则第二选择单元811选择第一原始正极性灰度电压OPG1。当提供给第三选择单元821的选择信号SEL是11时，第三选择单元821选择接地电压(0V)，否则第三选择单元821选择第n原始负极性灰度电压ONGn。如果提供给第四选择单元831的选择信号SEL是00，第四选择单元831选择公共电压Vcom，否则第四选择单元831选择第n原始正极性灰度电压OPGn。如果提供给第五选择单元841的选择信号SEL是00，第五选择单元841选择公共电压Vcom，否则第五选择单元841选择第一原始负极性灰度电压ONG1。例如但不局限于此，第二至第五选择单元811、821、831和841的每一个均可以是MUX或响应于2比特信号开关的开关元件。
图10是示出了图9中的根据本发明替换示范性实施例的灰度电压产生单元的操作的电压对时间的曲线图。更具体地，图10是示出了如下情况下施加到每一个像素PX上的图像数据电压的电平的曲线图：液晶显示器11处于反转驱动模式，针对四个连续的帧，图像信号DATn对于前两个连续的帧处于最高灰度级，并且然后针对随后接下来两个连续的帧处于最低灰度级。
根据现有技术，在四个连续帧的第一帧中，将具有比第一基准电压AVDD1低的电压电平的第一原始正极性灰度电压OPG1施加到每一个像素PX(图10中的电平b3)。然而，根据该替换的示范性实施例，在第一帧中，将第二基准电压AVDD2施加到每一个像素PX(图10中的电平a3)。另外，根据现有技术，在第二帧中，将具有比接地电压(0V)高的电压电平的第n原始负极性灰度电压ONGn施加到每一个像素PX(图10中的电平b4)。然而，根据该替换的示范性实施例，在第二帧中，将接地电压(0V)施加到每一个像素PX(图10中的电平a4)。
根据现有技术，在第三帧中，将具有比公共电压Vcom高的电压电平的第n原始正极性灰度电压OPGn施加到每一个像素PX(图10中的电平b5)。然而，根据该替换的示范性实施例，在第三帧中，将公共电压Vcom施加到每一个像素PX(图10中的电平a5)。最后，根据现有技术，在第四帧中，将具有比公共电压Vcom低的电压电平的第一原始负极性灰度电压ONG1施加到每一个像素PX(图10中的电平b6)。然而，根据该替换的示范性实施例，在第四帧中，将公共电压Vcom施加到每一个像素PX(图10中的电平a6)。
因此，根据本发明的替换的示范性实施例，当图像信号DATn处于最高灰度级时，公共电压与施加到像素电极的电压(a3和a4)之间的差与现有技术相比(b3和b4)增加。因此，当暗屏幕转换到亮屏幕时，增加了暗屏幕的亮度和亮屏幕的亮度之间的差。另外，根据本发明的替换示范性实施例，当图像信号DATn处于最低灰度级时，公共电压和施加到像素电极上的电压(a5和a6)之间的差与现有技术相比(b5和b6)减小。因此，当亮屏幕转换到暗屏幕时，使亮屏幕的亮度与暗屏幕的亮度之间的差进一步最大化，因此进一步改进了显示质量。
图11是图8中的根据本发明的替换示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的示意性电路图。更具体地，图11示出了用于产生2比特选择信号SEL的电路的示例。用于产生2比特选择信号SEL的电路可以包括两个“与非”运算器611和631以及两个反相器621和641。在该电路中，“与非”运算器611和631分别与反相器621和641配对，并且每一对均用作一个“与”运算器。这样，例如但不局限于此，当图像信号DATn是8比特信号时，每一个均具有四个输入端子的“与非”运算器611和631通过输入端子接收单独的比特数据DAT<0>至DAT<7>。当图像信号DATn处于最高灰度级并且图像信号DATn的比特数据是11111111时，选择信号SEL的最低比特SEL<0>和最高比特SEL<1>是1。用于产生选择信号SEL的电路不局限于上述结构，并且可以在替换的示范性实施例中进行修改。另外，可以将用于产生选择信号SEL的电路设置在如图8所示的信号控制单元600内部，或者可以设置在信号控制单元600外部。
在下文中，将参考图12至15描述根据本发明的另一个替换示范性实施例的液晶显示器及其驱动方法。图12是根据本发明另一个替换示范性实施例的液晶显示器的方框图，图13是图12中的根据本发明另一个替换示范性实施例的液晶显示器的信号控制单元的方框图，图14是示出了图13中的根据本发明另一个替换示范性实施例的信号控制单元的操作的电压对时间的曲线图，以及图15是图13中的根据本发明另一个替换示范性实施例的辨别单元的示意性电路图。贯穿图12至图15，具有与图1和图8中所示部件相同功能的部件用相同的参考数字表示。为了方便解释，在下文中省略这些部件的详细描述。该示范性实施例与前一个示范性实施例的不同之处在于：输入到信号控制单元的原始图像信号用参考符号DATn-1、DATn和DATn+1表示，并且从信号控制单元输出的图像信号用参考符号DATn”表示。
参考图12，根据本发明另一个替换的示范性实施例的液晶显示器12包括存储器900。另外，在另一个替换的示范性实施例中，例如但不局限于此，信号控制单元602接收三个连续的帧(n-1)、n和(n+1)中的第(n-1)至第(n+1)原始图像信号DATn-1、DATn和DATn+1(每一个均具有相关联的信号Rn+1、Gn+1和Bn+1)，对第n帧的第n图像信号DATn进行校正，并且输出第n图像信号DATn”。信号控制单元602的校正操作可以用于改进液晶显示器12的显示质量和/或响应速度。
参考图13，图12中所示的存储器900包括第一帧存储器910和第二帧存储器920，并且信号控制单元602包括第一校正单元652、第二校正单元662和辨别单元692。另外，液晶显示器12还可以包括如图13所示的第一查找表(“LUT1”)672和第二查找表(“LUT2”)682。
第一帧存储器910接收第(n+1)原始图像信号DATn+1，并且向第一校正单元652提供第n原始图像信号DATn。第二帧存储器920接收第n原始图像信号DATn，并且向第一校正单元652和辨别单元692提供第(n-1)原始图像信号DATn-1。
第一校正单元652接收第n原始图像信号DATn和第(n-1)原始图像信号DATn-1，对它们进行比较，对第n原始图像信号DATn进行校正，并且输出已校正的第n原始图像信号DATn’。当第n原始图像信号DATn的灰度级比第(n-1)原始图像信号DATn-1的灰度级高出第一基准值(未示出)或更多时，第一校正单元652对第n原始图像信号DATn执行校正，并且输出具有比第n原始图像信号DATn的灰度级高的灰度级的已校正第n原始图像信号DATn’。当原始图像信号DATn的灰度级比第(n-1)原始图像信号DATn-1的灰度级低出第一基准值或更多时，第一校正单元652对第n原始图像信号DATn执行校正，并且输出具有比第n原始图像信号DATn的灰度级低的灰度级的已校正第n原始图像信号DATn’。当校正第n原始图像信号DATn时，第一校正单元652可以使用从第一查找表672提供的第一校正信号COR1。例如，第一校正信号COR1可以是已校正第n原始图像信号DATn’，但是不局限于此。
第二校正单元662对已校正第n原始图像信号DATn’和第(n+1)原始图像信号DATn+1进行比较，并且输出第n图像信号DATn”。当已校正第n原始图像信号DATn’的灰度级等于或小于预定的第二基准值(未示出)，并且第(n+1)原始图像信号DATn+1的灰度级等于或大于预定的第三基准值(未示出)时，第二校正单元662对第n已校正原始图像信号DATn’执行校正，并且输出具有第二基准值和第三基准值之间的灰度级的第n图像信号DATn”。当对第n原始图像信号DATn’进行校正时，第二校正单元662可以使用从第二查找表682提供的第二校正信号COR2。例如但是不局限于此，第二校正信号COR2可以是第n图像信号DATn”。
辨别单元692接收第(n-1)原始图像信号DATn-1和第n图像信号DATn”，并且提供选择信号SEL。例如但是不局限于此，当第(n-1)原始图像信号DATn-1处于最低灰度级并且第n图像信号DATn”处于最高灰度级时，辨别单元692可以输出11作为选择信号SEL。当选择信号SEL是11时，与参考本发明的其他示范性实施例所述类似，将第二基准电压AVDD2提供作为第一正极性灰度电压PG1。因此，当暗屏幕转换为亮屏幕时，使灰度级之间的亮度差最大化，因此改进了显示质量。另外，当选择信号SEL是11时，因为向每一个像素PX施加更高的电压，改进了液晶显示器12的响应速度。
将参考图14更加详细地描述以上参考图12和13所述的校正操作。图14是示出了图13中的根据本发明另一个替换示范性实施例的信号控制单元的操作的电压对时间的曲线图。更具体地，图14示出了输入到信号控制单元602的第(n-1)至第(n+1)原始图像信号DATn-1至DATn+1的灰度级和从信号控制单元602输出的第n图像信号DATn”的灰度级。因为信号控制器602接收第(n+1)帧的第(n+1)原始图像信号DATn+1并且输出如图13所示的第n帧的第n图像信号DATn”，在显示图像信号之前将其延迟一帧。为了方便起见，图13中所示的第n原始图像信号DATn’在图14中未示出。因为在韩国已注册专利No.514080中公开了信号控制器602操作的详细描述，在该说明书中将只描述针对第一至第五帧的信号控制单元操作，并且将省略针对第六和第七帧的信号控制单元操作的描述。
首先，假设在第一和第二帧中输入的第一和第二原始图像信号DAT1和DAT2分别处于最低灰度级，并且在第二帧中输出的第一图像信号DAT1”也处于最低灰度级。这里，与最低灰度级相对应的电压电平可以是如上所述的公共电压Vcom。
现在将描述信号控制单元602在第三帧中输出的第二图像信号DAT2”(与图13中n是2的情况相对应)，第一校正单元652对第一帧的第一原始图像信号DAT1的灰度级G1和第二帧的第二原始图像信号DAT2的灰度级G1进行比较。因为第一原始图像信号DAT1的灰度级G1和第二原始图像信号DAT2的灰度级G1之间的差比第一基准值Gref1小(例如，G1-G1＜Gref1)，将具有最低灰度级G1的第二原始图像信号DAT2无变化地提供给第二校正单元662。第二校正单元662对第二原始图像信号DAT2的灰度级G1和第三帧的第三原始图像信号DAT3的灰度级G4进行比较。在这种情况下，因为灰度级G1比第二基准值Gref2小，并且第三原始图像信号DAT3的灰度级G4比第三基准值Gref3高，输出具有比最低灰度级G1高的灰度级G3的第二图像信号DAT2”。
接下来，将描述信号控制单元602在第四帧中输出的第三图像信号DAT3”(与图13中n是3的情况相对应)。第一校正单元652对第二帧的第二原始图像信号DAT2的灰度级G1和第三帧的第三原始图像信号DAT3的灰度级G4进行比较。第二原始图像信号DAT2的灰度级G1与第三原始图像信号DAT3的灰度级G4之间的差比第一基准值Gref1大(例如，G4-G1＞Gref1)，第一校正单元652向第二校正单元662提供具有比第三原始图像信号DAT3的灰度级G4高的灰度级G5的已校正原始图像信号。因为已校正原始图像信号的灰度级G5和第四原始图像信号DAT4的灰度级G5都比第三基准值Gref3大，第二校正单元662无变化地输出已校正原始图像信号作为第三图像信号DAT3”。
当第三图像信号DAT3”的灰度级G5(在图14中未示出)是最高灰度级时，辨别单元692输出11作为选择信号SEL，并且因此向每一个像素PX施加第二基准电压AVDD2。因为向每一个像素PX施加具有比第一基准电压AVDD1高的电压电平的第二基准电压AVDD2，当暗屏幕向亮屏幕转换时，增加了灰度级之间的亮度差并且改进了液晶的响应速度，从而改进了显示质量。
接下来，将描述信号控制单元602在第五帧中输出的第四图像信号DAT4”(与图13在n是4的情况相对应)。第一校正单元652对第三帧的第三原始图像信号DAT3的灰度级G4和第四帧的第四原始图像信号DAT4的灰度级G4进行比较。第三原始图像信号DAT3的灰度级G4和第四原始图像信号DAT4的灰度级G4之间的差比第一基准值Gref1小(例如，G4-G4＜Gref1)，第一校正单元652无变化地向第二校正单元662提供第四原始图像信号DAT4。因为第四原始图像信号DAT4的灰度级G4比第三基准值Gref3高并且第五原始图像信号的灰度级比第三基准值Gref3低，第二校正单元662无变化地输出第四原始图像信号DAT4作为第四图像信号DAT4”。这里，第一、第二和第三基准值Gref1、Gref2和Gref3不局限于特定值，而是在本发明的替换示范性实施例中可以变化。
因此，根据示范性实施例的液晶显示器12，改进了液晶的响应速度，增加了当最低灰度级向最高灰度级转换时灰度级之间的亮度差，从而改进了显示质量。
图15是图13中的根据本发明替换示范性实施例的辨别单元的示意性电路图，示出了用于产生选择信号SEL的电路示例。
用于产生选择信号SEL的电路可以包括两个“与非”运算器612和632以及反相器642。在该电路中，“与非”运算器632与反相器642配对，并且从而“与非”运算器632作为“与”运算器。因此，例如但不局限于此，当图像信号DATn是8比特信号时，“与非”运算器612通过8个输入端子接收第(n-1)原始图像信号DATn-1的单独的比特数据DATn-1<0>至DATn-1<7>，以及“与非”运算器632通过8个输入端子接收第n图像信号DATn”的单独的比特数据DATn”<0>至DATn”<7>。当第(n-1)原始图像信号DATn-1处于最低灰度级，例如第(n-1)原始图像信号DATn-1的比特数据是00000000，并且第n图像信号DATn”处于最高灰度级时，例如第n图像信号DATn”的比特数据是11111111时，选择信号SEL的最低比特SEL<0>和最高比特SEL<1>均变为1。在本发明的替换示范性实施例中，用于产生选择信号SEL的电路不局限于上述结构，并且可以不同地进行修改。另外，可以将用于产生选择信号SEL的电路如图13中所示地设置在信号控制单元602的内部，或者可以设置在信号控制单元602的外部。
以下优势和/或改进是从这里所述的本发明的液晶显示器及其驱动方法的示范性实施例产生的。首先，使灰度级之间的亮度差最大化。其次，改进了液晶的响应速度。因此，在这里描述的示范性实施例中改进了液晶显示器的显示质量。
虽然已经结合这里所述的本发明的示范性实施例描述了本发明，但是应该理解，上述示范性实施例在所有方面并非限制性的，而是说明性的，并且对于本领域技术人员而言，显而易见，可以对此做出各种修改和变化，而不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围和精神。

Claims (30)

1.一种液晶显示器，包括：
信号控制单元，提供第n图像信号；
电压供应单元，当第n图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当第n图像信号是最高灰度级时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；
灰度电压产生单元，接收第一基准电压或第二基准电压，并且产生相对于公共电压具有正极性的第一至第n正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性的第一至第n负极性灰度电压；以及
数据驱动单元，接收第n图像信号、第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压，并且向像素施加与第n图像信号相对应的图像数据电压。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的电压电平顺序减小。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述灰度电压产生单元包括：
原始灰度电压产生单元，所述原始灰度电压产生单元对第一基准电压或第二基准电压进行分压，以产生相对于公共电压具有正极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始正极性灰度电压，第一原始正极性灰度电压比第一基准电压或第二基准电压低，并且第n原始正极性灰度电压比公共电压高；以及
第一选择单元，所述第一选择单元选择第一基准电压或第二基准电压，并且输出所选的基准电压作为第一正极性灰度电压。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中当第n图像信号处于最高灰度级时，
信号控制单元向电压供应单元和灰度电压产生单元提供第一选择信号；
电压供应单元通过第一选择信号来使能并且输出第二基准电压；以及
第一选择单元响应于第一选择信号来选择第二基准电压，并且输出第二基准电压作为第一正极性灰度电压。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中当第n图像处于最高灰度级时，数据驱动单元向像素施加与第n图像信号相对应的第二基准电压。
6.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中：
灰度电压产生单元还包括第二选择单元，所述第二选择单元选择第n原始正极性灰度电压或公共电压，并且输出所选的第n原始正极性灰度电压或所选的公共电压作为第n正极性灰度电压；以及
当第n图像信号处于最低灰度级时，信号控制单元提供第二选择信号；以及
第二选择单元响应于第二选择信号来选择公共电压，并且输出公共电压作为第n正极性灰度电压。
7.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述灰度电压产生单元包括：
原始灰度电压产生单元，所述原始灰度电压产生单元对第一基准电压或第二基准电压进行分压，以产生相对于公共电压具有负极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始负极性灰度电压，第一原始负极性灰度电压比公共电压低，并且第n原始负极性灰度电压比接地电压高；以及
第一选择单元，选择第n原始负极性灰度电压或接地电压，并且输出所选的第n原始负极性灰度电压或所选的接地电压作为第n负极性灰度电压。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中：
当第n图像信号处于最高灰度级时，
信号控制单元向电压供应单元和灰度电压产生单元提供第一选择信号；
电压供应单元通过第一选择信号来使能并且输出第二基准电压；以及
第一选择单元选择接地电压，并且输出接地电压作为第n负极性灰度电压。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其中当第n图像处于最高灰度级时，数据驱动单元向像素施加与第n图像信号相对应的接地电压。
10.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中：
灰度电压产生单元还包括第二选择单元，所述第二选择单元选择第一原始负极性灰度电压或公共电压，并且输出所选的第一原始负极性灰度电压或公共电压作为第一负极性灰度电压；以及
当第n图像信号处于最低灰度级时，
信号控制单元提供第二选择信号；以及
第二选择单元响应于第二选择信号来选择公共电压，并且输出公共电压作为第一负极性灰度电压。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中电压供应单元包括：
升压单元，所述升压单元对从外部提供的输入电压进行升压，并且当通过第二输出节点反馈回第一反馈电压时通过第一输出节点输出第一基准电压，以及当通过第二输出节点反馈回具有比第一反馈电压低的电压电平的第二反馈电压时通过第一输出节点输出第二基准电压；以及
反馈电压产生单元，所述反馈电压产生单元向第二输出节点输出第一反馈电压或第二反馈电压，当第n图像信号处于最高灰度级时输出第二反馈电压。
12.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中：
当第n图像信号处于最高灰度级时，信号控制单元提供选择信号；以及
反馈电压产生单元包括：
连接在第一输出节点和第二输出节点之间的第一电阻器；
连接在第二节点和地之间的第二电阻器；
具有第一端和第二端的第三电阻器，所述第一端与地相连；以及
通过选择信号使能并且将第三电阻器的第二端与第二输出节点电连接的开关单元。
13.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中信号控制单元：
比较三个连续的帧(n-1)、n和(n+1)中输入的第(n-1)原始图像信号、第n原始图像信号、和第(n+1)原始图像信号；
基于比较结果来校正第n原始图像信号；
并且输出已校正的第n图像信号。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中：
当第(n-1)原始图像信号处于最低灰度级并且第n图像信号处于最高灰度级时，信号控制单元提供选择信号；以及
电压供应单元响应于所述选择信号提供第二基准电压。
15.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中信号控制单元包括：
第一校正单元，当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级高第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级高的灰度级的已校正第n原始图像信号，以及当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级低第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级低的灰度级的已校正第n原始图像信号；
第二校正单元，当已校正第n图像信号的灰度级比第二基准值低并且第(n+1)原始图像信号的灰度级比第三基准值高时对已校正第n图像信号进行校正，并且输出具有比已校正第n图像信号的灰度级高的灰度级的第n图像信号；以及
辨别单元，接收第(n-1)原始图像信号和第n图像信号，并且输出选择信号。
16.根据权利要求15所述的液晶显示器，其中辨别单元包括“与非”运算器。
17.根据权利要求15所述的液晶显示器，还包括：
第一帧存储器；以及
第二帧存储器，其中
第一帧存储器接收并存储第(n+1)原始图像信号，并且向第一校正单元和第二帧存储器提供第n原始图像信号；以及
第二帧存储器接收并存储第n原始图像信号，并且向第一校正单元和辨别单元提供第(n-1)原始图像信号。
18.一种液晶显示器，包括：
信号控制单元，提供图像信号以及第一选择信号和第二选择信号中任意一个，当图像信号处于最高灰度级时提供第一选择信号，并且当图像信号处于最低灰度级时提供第二选择信号；
电压供应单元，当图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当向电压供应单元提供第一选择信号时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；
灰度电压产生单元，接收第一基准电压或第二基准电压，并且产生相对于公共电压具有正极性并且电压电平顺序减小的第一至第n正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性并且电压电平顺序减小的第一至第n负极性灰度电压；以及
数据驱动单元，接收第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压，并且向像素施加与图像信号相对应的图像数据电压。
19.根据权利要求18所述的液晶显示器，其中灰度电压产生单元包括：
原始灰度电压产生单元，所述原始灰度电压产生单元对第一基准电压或第二基准电压进行分压，以产生相对于公共电压具有正极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性并且电压电平顺序减小的第一至第n原始负极性灰度电压，第一原始正极性灰度电压比第一基准电压或第二基准电压低，并且第n原始正极性灰度电压比公共电压高，以及第一原始负极性灰度电压比公共电压低，并且第n原始负极性灰度电压比接地电压高；
第一选择单元，响应于第一选择信号从第一原始正极性灰度电压和第二基准电压中选择第二基准电压，并且输出第二基准电压作为第一正极性灰度电压；
第二选择单元，响应于第一选择信号从第n原始负极性灰度电压和接地电压中选择接地电压，并且输出接地电压作为第n负极性灰度电压；
第三选择单元，响应于第二选择信号从第n原始正极性灰度电压和公共电压中选择公共电压，并且输出公共电压作为第n正极性灰度电压；以及
第四选择单元，响应于第二选择信号从第一原始负极性灰度电压和公共电压中选择公共电压，并且输出公共电压作为第一负极性灰度电压。
20.根据权利要求19所述的液晶显示器，其中电压供应单元包括：
升压单元，所述升压单元对从外部提供的输入电压进行升压，并且当通过第二输出节点反馈回第一反馈电压时通过第一输出节点输出第一基准电压，以及当通过第二输出节点反馈回具有比第一反馈电压低的电压电平的第二反馈电压时通过第一输出节点输出第二基准电压；以及
反馈电压产生单元，所述反馈电压产生单元向第二输出节点输出第一反馈电压或第二反馈电压，当向反馈电压产生单元输入第一选择信号时输出所述第二反馈电压。
21.根据权利要求20所述的液晶显示器，其中反馈电压产生单元包括：
连接在第一输出节点和第二输出节点之间的第一电阻器；
连接在第二节点和地之间的第二电阻器；
具有第一端和第二端的第三电阻器，所述第一端与地相连；以及
通过选择信号使能并且将第三电阻器的第二端与第二输出节点电连接的开关单元。
22.一种驱动液晶显示器的方法，所述包括：
提供第n图像信号：
当第n图像信号不是最高灰度级时输出第一基准电压，并且当第n图像信号是最高灰度级时输出具有比第一基准电压高的电压电平的第二基准电压；
接收第一基准电压或第二基准电压，并且产生相对于公共电压具有正极性的第一至第n正极性灰度电压、以及相对于公共电压具有负极性的第一至第n负极性灰度电压；以及
接收第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压，并且向像素施加与第n图像信号相对应的图像数据电压。
23.根据权利要求22所述的方法，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的电压电平顺序减小。
24.根据权利要求22所述的方法，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生包括：当第n图像信号处于最高灰度级时，输出第二基准电压作为第一正极性灰度电压。
25.根据权利要求22所述的方法，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生还包括：当第n图像处于最低灰度级时，输出公共电压作为第n正极性灰度电压。
26.根据权利要求22所述的方法，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生包括：当第n图像信号处于最高灰度级时，输出接地电压作为第n负极性灰度电压。
27.权利要求22所述的方法，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生还包括：当第n图像具有最低灰度级时，输出接地电压作为第一负极性灰度电压。
28.根据权利要求22所述的方法，其中第n图像信号的提供包括：比较三个连续的帧(n-1)、n和(n+1)中输入的第(n-1)原始图像信号、第n原始图像信号、和第(n+1)原始图像信号，基于比较结果来校正第n原始图像信号，并且输出第n图像信号。
29.根据权利要求28所述的方法，其中第n图像信号的提供包括：
当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级高第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级高的灰度级的已校正第n原始图像信号，以及当第n原始图像信号的灰度级比第(n-1)原始图像信号的灰度级低第一基准值或更多时对第n原始图像信号进行校正，并且输出具有比第n原始图像信号的灰度级低的灰度级的已校正第n原始图像信号；以及
当已校正第n图像信号的灰度级比第二基准值低并且第(n+1)原始图像信号的灰度级比第三基准值高时对已校正第n图像信号进行校正，并且输出具有比已校正第n图像信号的灰度级高的灰度级的第n图像信号。
30.根据权利要求29所述的方法，其中第一至第n正极性灰度电压和第一至第n负极性灰度电压的产生包括：当第(n-1)原始图像信号处于最低灰度级、并且第n图像信号处于最高灰度级时，提供第二基准电压或接地电压作为第一正极性灰度电压或第n负极性灰度电压。
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