CN100422829C

CN100422829C - 提高动态图像质量的液晶显示器及其驱动方法

Info

Publication number: CN100422829C
Application number: CNB2004100492604A
Authority: CN
Inventors: 杨健生
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2024-06-07
Also published as: CN1584716A

Abstract

一种具有提高动态图像质量的液晶显示器，液晶显示器在一帧时间内显示一帧。液晶显示器的一像素具有一第一开关与一第二开关。在一第一时间点时，一视频扫描线使该第一开关导通，一视频数据信号经由一视频数据线发送到像素，使像素具有一第一发光强度。在一第二时间点时，特定颜色信号扫描线使该第二开关导通，一特定颜色数据信号经由一特定颜色信号数据线发送到像素，使像素具有一第二发光强度。其中，第二发光强度小于第一发光强度，第二时间点与第一时间点之间的时间间隔小于一帧时间，以改善拖影现象。

Description

提高动态图像质量的液晶显示器及其驱动方法

技术领域

本发明有关于一种液晶显示器及其驱动方法，且特别是有关于一种具有提高动态图像质量的液晶显示器及其驱动方法。

背景技术

请参照图1，其所表示传统非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶体管液晶显示器的部分示意图。液晶显示器具有多个以阵列形式排列的像素(pixel)P、多条扫描线(scan line)S与多条数据线(data line)D，扫描线与数据线彼此正交。每个像素P具有一个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)M、一个液晶电容Clc与一存储电容Cst。液晶电容Clc为位于一上基板的一共用电极(未表示)、位于一下基板的一像素电极(未表示)、以及密封在上基板与下基板之间的液晶层(未表示)的等效组件。薄膜晶体管M的栅极与对应的扫描线连接，薄膜晶体管M的漏极与对应的数据线连接，而薄膜晶体管的源极与对应的像素电极连接。

以扫描线S(I)及S(I+1)、数据线D(J)及D(J+1)、像素P(I，J)-P(I+1，J+1)为例说明液晶显示器的操作状态。传统液晶显示器为保持式图像显示模式。当扫描线S(I)及S(I+1)依序导通之后，对应于像素P(I，J)-P(I+1，J+1)的像素数据的电压分别由数据线D(J)及D(J+1)输入至像素P(I，J)-P(I+1，J+1)中，这些电压并分别由各像素的存储电容Cst保持住(hold)，以使各液晶电容Clc两端的电压差持续地在一个帧时间FT几乎维持于原有的电压值。如此，像素P(I，J)-P(I+1，J+1)持续地在一个帧时间(frame time)FT内发亮，以显示所要的帧。传统液晶显示器的在显示图像时的某一像素的发光强度(Intensity)与时间的关系曲线图的一例如图2所示。

然而，由于传统液晶显示器为保持式图像显示模式，这会使得当液晶显示器显示快速变化的动态图像(Motion Picture)时，易产生拖影现象，而使得动态图像的质量降低。如何改善液晶显示器拖影现象以增进所显示的动态图像的质量，为本领域所致力的课题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种具有提高动态图像质量的液晶显示器其驱动方法，可达到改善液晶显示器的拖影现象，并增进所显示的动态图像的质量的目的。

根据本发明的目的，提出一种具有提高动态图像(Motion Picture)质量的液晶显示器，液晶显示器在一帧时间内显示一帧，液晶显示器包括一像素、一视频扫描线、一视频数据线、一特定颜色信号扫描线及一特定颜色信号数据线。像素具有一第一开关与一第二开关。视频扫描线用以控制第一开关。视频数据线与第一开关连接。在一第一时间点时，第一开关导通，一视频数据信号经由视频数据线发送到像素，使像素具有一第一发光强度。特定颜色信号扫描线用以控制第二开关。而特定颜色信号数据线与第二开关连接。在一第二时间点时，第二开关导通，一特定颜色数据信号经由特定颜色信号数据线发送到像素，使像素具有一第二发光强度，第二发光强度小于第一发光强度，第二时间点与第一时间点之间的时间间隔小于一帧时间。

根据本发明的另一目的，提出一种提高动态图像质量的液晶显示器，液晶显示器在一帧时间内显示一帧。本发明的液晶显示器包括M*N个像素、M条视频扫描线、N条视频数据线、M条特定颜色信号扫描线、N条特定颜色信号数据线、一视频扫描驱动器、一视频数据驱动器以及一特定颜色数据驱动器。

M*N个像素排列成M行N列，M*N个像素之一为一像素(I，J)，I为小于等于M的正整数，J为小于等于N的正整数，像素(I，J)包括有一第一开关(I，J)与一第二开关(I，J)。M条视频扫描线之一为一视频扫描线(I)，视频扫描线(I)用以控制第一开关(I，J)。N条视频数据线之一为一视频数据线(J)，视频数据线(J)与第一开关(I，J)连接。在一第一时间点时，第一开关(I，J)导通，一视频数据信号(I，J)经由视频数据线(J)发送到像素(I，J)，使像素(I，J)具有一第一发光强度(I，J)。M条特定颜色信号扫描线分别接收M个特定颜色扫描信号。M条特定颜色信号扫描线之一为一特定颜色信号扫描线(I)，M个特定颜色扫描信号之一为一特定颜色扫描信号(I)。当特定颜色扫描信号(I)为启用时，第二开关(I，J)导通。N个特定颜色信号数据线之一为一特定颜色信号数据线(J)，特定颜色信号数据线(J)与第二开关(I，J)连接。在一第二时间点时，第二开关(I，J)导通，一特定颜色数据信号(I，J)经由特定颜色信号数据线(J)发送到像素(I，J)，使像素(I，J)具有一第二发光强度(I，J)。第二发光强度(I，J)小于第一发光强度(I，J)，第二时间点与第一时间点之间的时间间隔小于一帧时间。视频扫描驱动器用以驱动M条视频扫描线。视频数据驱动器用以驱动N条视频数据线。而特定颜色数据驱动器则是用以驱动N条特定颜色信号数据线。

此外，本发明的液晶显示器还包括一特定颜色信号扫描驱动器，用以驱动M条特定颜色信号扫描线，并用以输出M个特定颜色扫描信号。或者，在本发明的液晶显示器中，M条特定颜色信号扫描线之一为一特定颜色信号扫描线(K)，K为小于等于M，不等于I的正整数。视频扫描线(I)与特定颜色信号扫描线(K)电连接。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：

图1表示传统非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶体管液晶显示器的部分示意图。

图2表示传统液晶显示器在显示图像时的某一像素的发光强度(Intensity)与时间的关系曲线图。

图3表示CRT显示器在显示图像时的某一像素的发光强度与时间的关系图。

图4表示依照本发明一第一实施例的提高动态图像质量的液晶显示器的示意图。

图5表示当图4的液晶显示器中，M值等于12，N值等于6时的液晶显示器结构图。

图6表示图4的本发明第一实施例的液晶显示器的驱动波形图。

图7表示依照本发明一第二实施例的提高动态图像质量的液晶显示器结构图。

附图标号说明

400：液晶显示器

402(1)-402(M)：视频扫描线

404(1)-404(N)：视频数据线

406(1)-406(M)：黑色信号扫描线

408(1)-408(N)：黑色信号数据线

412：视频数据驱动器

410：视频扫描驱动器

414：黑色信号数据驱动器

416：黑色信号扫描驱动器

具体实施方式

请参照图3，其所表示CRT显示器在显示图像时的某一像素的发光强度与时间的关系图。由于传统CRT显示器为脉冲式(impulse type)图像显示模式，在显示一个帧的帧时间FT内，电子束撞击荧光层，使得CRT显示器的某一像素仅在很短的期间内发出强光。之后，CRT显示器的该像素即迅速归于暗态。使得传统的CRT显示器并无拖影的现象产生。故本发明在像素中，新增一个开关，通过该开关强迫像素在适当的时间点转为暗态，以模拟CRT显示器的脉冲式图像显示模式，来抑制液晶显示器的拖影现象的发生。

第一实施例

请参照图4，其表示依照本发明一第一实施例的提高动态图像质量的显示器的示意图。本发明的显示器，例如液晶显示器400，在一帧时间FT内显示一帧。液晶显示器400包括M*N个像素P、M条视频扫描线402(1)-402(M)、N条视频数据线404(1)-404(N)、M条黑色信号扫描线406(1)-406(M)、N条黑色信号数据线408(1)-408(N)、一视频数据驱动器412、一视频扫描驱动器410、一黑色信号数据驱动器414以及一黑色信号扫描驱动器416。

为了更清楚说明起见，请同时参照图5，其所表示当图4的液晶显示器中，M值等于12，N值等于6时的液晶显示器结构图。M*N个像素排列成M行N列。第I行第J列的像素定义为像素(I，J)，I为小于等于M的正整数，J为小于等于N的正整数。像素(I，J)具有一像素电极(I，J)、一第一开关(I，J)与一第二开关(I，J)，第一开关(I，J)例如为一第一薄膜晶体管M1(I，J)，而第二开关(I，J)则例如为一第二薄膜晶体管M2(I，J)。M条视频扫描线402(1)-402(M)分别与第1行至第M行的第一薄膜晶体管M1的栅极连接。N条视频数据线404(1)-404(N)分别与第1列至第N列的第一薄膜晶体管M1的漏极连接。各第一薄膜晶体管M1的源极与对应的像素电极连接。M条黑色信号扫描线406(1)-406(M)分别与第1行至第M行的第二薄膜晶体管M2的栅极连接。N条黑色信号数据线408(1)-408(N)分别与第1列至第N列的第二薄膜晶体管M2的漏极连接。各第二薄膜晶体管M2的源极与对应的像素电极连接。

视频扫描驱动器410用以输出视频扫描信号S(1)-S(M)以驱动M条视频扫描线402(1)-402(M)。视频数据驱动器412用以输出视频数据信号D(1)-D(N)，用以驱动N条视频数据线404(1)-404(N)。黑色信号扫描驱动器416用以输出M个黑色扫描信号BS(1)-BS(M)，用以驱动M条黑色信号扫描线406(1)-406(M)。黑色信号数据驱动器414用以输出黑色数据信号BD(1)-BD(N)，用以驱动N条黑色信号数据线408(1)-408(N)。

以I等于1，J等于2所对应的第1行第2列的像素P(1，2)为例说明的。像素P(1，2)包括有一第一薄膜晶体管M1(1，2)、一第二薄膜晶体管M2(1，2)及一存储电容Cst(1，2)。像素P(1，2)还包括有等效为液晶电容Clc(1，2)的位于一上基板的一共用电极(未表示)、位于一下基板的一像素电极(未表示)、以及密封在上基板与下基板之间的液晶层(未表示)。

第一薄膜晶体管M1(1，2)的栅极与视频扫描线402(1)连接，第一薄膜晶体管M1(1，2)的漏极与视频数据线404(2)连接，第一薄膜晶体管M1(1，2)的源极与液晶电容Clc(1，2)及存储电容Cst(1，2)连接。第二薄膜晶体管M2(1，2)的栅极与黑色信号扫描线406(1)连接，第二薄膜晶体管M2(1，2)的漏极与黑色信号数据线408(2)连接，第二薄膜晶体管M2(1，2)的源极与液晶电容Clc(1，2)及存储电容Cst(1，2)连接。

请同时参考图6，其表示图4的本发明第一实施例的液晶显示器的驱动波形图。以液晶显示器400使用列反转(column inversion)的驱动方式为例说明的。在一第一时间点t1时，视频扫描信号S(1)为启用，使第一薄膜晶体管M1(1，2)导通。此时，视频数据信号D(2)经由视频数据线404(2)发送到像素P(1，2)，使像素P(1，2)的像素电极PE(1，2)的电压电平为视频电压Vvideo，此时，像素P(1，2)的发光强度Int(1，2)为一第一发光强度I1(1，2)。在一第二时间点t2时，黑色扫描信号BS(1)为启用，使第二薄膜晶体管M2(1，2)导通。此时，黑色数据信号BD(2)经由黑色信号数据线408(2)发送到像素P(1，2)，使像素P(1，2)的像素电极PE(1，2)的电压电平为黑色电压Vblack，此时，像素P(1，2)的发光强度Int(1，2)为一第二发光强度I2(1，2)。第二发光强度I2(1，2)小于第一发光强度I1(1，2)，第二时间点t2与第一时间点t1之间的时间间隔T小于一个帧时间FT。

其中，若在第一时间点t1至第三时间点t3之间所显示的帧为正极性驱动，则像素P(1，2)所接收的视频数据信号D(2)为正极性视频电压Vvideo(+)，所接收的黑色数据信号BD(2)为正极性黑色电压Vblack(+)。若第三时间点t3之后所显示的下一个帧为负极性驱动，则在显示下一个帧时，像素P(1，2)接收的视频数据信号D(2)为负极性视频电压Vvideo(-)，并在黑色数据信号BD(2)为启用的第四时间点t4，接收为负极性黑色电压Vblack(-)的黑色数据信号BD(2)。黑色数据信号BD(1)-BD(N)的电平与波形将随着液晶显示器400的类型与驱动方式来调整，以使对应的像素呈现黑色。其中，正极性电压为大于其用电极的共用电压Vcom的电压，而负极性电压为小于共用电压Vcom的电压。

上述的第二时间点t2与第一时间点t1之间的时间间隔T可根据液晶显示器400的特性调整的，以使液晶显示器400在显示动态帧时，拖影的现象可以得到足够的改善。在本实施例中，以时间间隔T等于帧时间FT的二分之一为例说明的。

上述实施例中虽以像素P(1，2)在第二时间点t2后呈现黑色为例说明的，然只要能使像素P(1，2)在第二时间点t2后呈现暗态，或几近于暗态的其它特定颜色的液晶显示器，均不脱离本发明的范围。本实施例通过使像素P点亮后，经过时间间隔T，再让像素转为暗态，以使液晶显示器400的图像显示模式为近似脉冲式图像显示模式。如此，可达到改善液晶显示器400的拖影现象的目的。

第二实施例

与第一实施例不同的是，第二实施例的液晶显示器的某行像素所对应的黑色信号扫描线，与其它行像素所对应的视频扫描线电连接。并且，该某行像素以其它行像素所使用的视频扫描信号作为黑色扫描信号来使用。本实施例具有省去黑色信号扫描驱动器的优点。

请参照图7，其所表示依照本发明一第二实施例的提高动态图像质量的显示器结构图。显示器例如为液晶显示器700。图7表示M等于12，N等于6，第一时间点t1与第二时间点t2之间的时间间隔T等在帧时间FT的二分之一时的液晶显示器700。在图7中，与图4相同的组件标示以相同的标号。以第I行像素所对应的黑色信号扫描线406(I)为例说明的。由于时间间隔T等于帧时间FT的二分之一，故黑色信号扫描线406(I)与视频扫描线402(I+M/2)电连接，使得经由视频扫描线402(I+M/2)传送的视频扫描信号S(I+M/2)，亦发送到黑色信号扫描线406(I)，以作为黑色扫描信号BS(I)。此外，黑色信号扫描线406(I+M/2)与视频扫描线402(I)电连接，使得经由视频扫描线402(I)传送的视频扫描信号S(I)，亦发送到黑色信号扫描线406(I+M/2)，以作为黑色扫描信号BS(I+M/2)。

举例来说，当M等于12时，黑色信号扫描线406(1)与视频扫描线402(7)电连接，使得经由视频扫描线402(7)传送的视频扫描信号S(7)，亦发送到黑色信号扫描线406(1)，以作为黑色扫描信号BS(1)。此外，黑色信号扫描线406(7)与视频扫描线402(1)电连接，使得经由视频扫描线402(1)传送的视频扫描信号S(1)，亦发送到黑色信号扫描线406(7)，以作为黑色扫描信号BS(7)。其它的黑色信号扫描线与其它的视频扫描线的连接方式亦相同，在此不予赘述。

若第一时间点t1与第二时间点t2之间的时间间隔T调整为其它值时，黑色信号扫描线与其它的视频扫描线的连接方式则须进行对应的调整。举例来说，若时间间隔T等于帧时间FT的三分之一时，黑色信号扫描线406(I)与视频扫描线402(I+M/3)电连接，以达本实施例的减少黑色信号扫描驱动器的目的。

本发明上述实施例所公开的具有提高动态图像质量的液晶显示器其驱动方法，可达到改善液晶显示器的拖影现象，并增进所显示的动态图像的质量的目的。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。

Claims

1. 一种具有提高的动态图像质量的液晶显示器，该液晶显示器在一帧时间内显示一帧，该液晶显示器包括：

一像素，具有一第一开关与一第二开关；

一视频扫描线，用以控制该第一开关；

一视频数据线，与该第一开关连接，在一第一时间点时，该第一开关导通，一视频数据信号经由该视频数据线发送到该像素，使该像素具有一第一发光强度；

一特定颜色信号扫描线，用以控制该第二开关；以及

一特定颜色信号数据线，与该第二开关连接，在一第二时间点时，该第二开关导通，一特定颜色数据信号经由该特定颜色信号数据线发送到该像素，使该像素具有一第二发光强度，该第二发光强度小于该第一发光强度，该第二时间点与该第一时间点之间的一时间间隔小于该帧时间。

2. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中该特定颜色信号扫描线为黑色信号扫描线，该特定颜色信号数据线为黑色信号数据线，该特定颜色数据信号为黑色数据信号。

3. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第二时间点与该第一时间点之间的该时间间隔等于二分之一的该帧时间。

4. 如权利要求1所述的液晶显示器，其中该像素更具有一像素电极，该第一开关为一第一薄膜晶体管，该第二开关为一第二薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管的一栅极与该视频扫描线连接，该第一薄膜晶体管的一漏极与该视频数据线连接，该第一薄膜晶体管的一源极与该像素电极连接，该第二薄膜晶体管的一栅极与该特定颜色信号扫描线连接，该第二薄膜晶体管的一漏极与该特定颜色信号数据线连接，该第二薄膜晶体管的一源极与该像素电极连接。

5. 一种提高动态图像质量的液晶显示器，该液晶显示器在一帧时间内显示一帧，该液晶显示器包括：

M*N个像素，该M*N个像素排列成M行N列，该M*N个像素之一为一像素(I，J)，I为小于等于M的正整数，J为小于等于N的正整数，该像素(I，J)包括有一第一开关(I，J)与一第二开关(I，J)；

M条视频扫描线，该M条视频扫描线之一为一视频扫描线(I)，该视频扫描线(I)用以控制该第一开关(I，J)；

N条视频数据线，该N条视频数据线之一为一视频数据线(J)，该视频数据线(J)与该第一开关(I，J)连接，在一第一时间点时，该第一开关(I，J)导通，一视频数据信号(I，J)经由该视频数据线(J)发送到该像素(I，J)，使该像素(I，J)具有一第一发光强度(I，J)；

M条特定颜色信号扫描线，分别接收M个特定颜色扫描信号，该M条特定颜色信号扫描线之一为一特定颜色信号扫描线(I)，该M个特定颜色扫描信号之一为一特定颜色扫描信号(I)，当该特定颜色扫描信号(I)为启用时，该第二开关(I，J)导通；

N条特定颜色信号数据线，该N个特定颜色信号数据线之一为一特定颜色信号数据线(J)，该特定颜色信号数据线(J)与该第二开关(I，J)连接，在一第二时间点时，该第二开关(I，J)导通，一特定颜色数据信号(I，J)经由该特定颜色信号数据线(J)发送到该像素(I，J)，使该像素(I，J)具有一第二发光强度(I，J)，该第二发光强度(I，J)小于该第一发光强度(I，J)，该第二时间点与该第一时间点之间的一时间间隔小于该帧时间；

一视频扫描驱动器，用以驱动该M条视频扫描线；

一视频数据驱动器，用以驱动该N条视频数据线；以及

一特定颜色数据驱动器，用以驱动该N条特定颜色信号数据线。

6. 如权利要求5所述的液晶显示器，其中，该液晶显示器还包括一特定颜色信号扫描驱动器，用以输出该M个特定颜色扫描信号，以驱动该M条特定颜色信号扫描线。

7. 如权利要求6所述的液晶显示器，其中，该特定颜色信号扫描驱动器为黑色信号扫描驱动器。

8. 如权利要求5所述的液晶显示器，其中，该M条特定颜色信号扫描线之一为一特定颜色信号扫描线(K)，K为小于等于M，不等于I的正整数，该视频扫描线(I)与该特定颜色信号扫描线(K)电连接。

9. 如权利要求8所述的液晶显示器，其中，K与I的差值等于M/2。

10. 如权利要求5所述的液晶显示器，其中该M条特定颜色信号扫描线为M条黑色信号扫描线，该N条特定颜色信号数据线为N条黑色信号数据线，该特定颜色数据信号(I，J)为黑色数据信号，该特定颜色数据驱动器为黑色信号数据驱动器。

11. 如权利要求5所述的液晶显示器，其中该第二时间点与该第一时间点之间的该时间间隔等于二分之一的该帧时间。

12. 如权利要求5所述的液晶显示器，其中该像素(I，J)更具有一像素电极(I，J)，该第一开关(I，J)为一第一薄膜晶体管(I，J)，该第二开关(I，J)为一第二薄膜晶体管(I，J)，该第一薄膜晶体管(I，J)的一栅极与该视频扫描线(I)连接，该第一薄膜晶体管(I，J)的一漏极与该视频数据线(J)连接，该第一薄膜晶体管(I，J)的一源极与该像素电极(I，J)连接，该第二薄膜晶体管(I，J)的一栅极与该特定颜色信号扫描线(I)连接，该第二薄膜晶体管(I，J)的一漏极与该特定颜色信号数据线(J)连接，该第二薄膜晶体管(I，J)的一源极与该像素电极(I，J)连接。

13. 一种具有提高的动态图像质量的液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器在一帧时间内显示一帧，该液晶显示器具有一像素、一视频扫描线、一视频数据线、一特定颜色信号扫描线及一特定颜色信号数据线，该像素具有一第一开关与一第二开关，该视频扫描线用以控制该第一开关，该视频数据线与该第一开关连接，该特定颜色信号扫描线用以控制该第二开关，该特定颜色信号数据线与该第二开关连接，该驱动方法包括：

在一第一时间点导通该第一开关，将一视频数据信号经由该视频数据线发送到该像素，使该像素具有一第一发光强度；以及

在一第二时间点导通该第二开关，将一特定颜色数据信号经由该特定颜色信号数据线发送到该像素，使该像素具有一第二发光强度；

其中，该第二发光强度小于该第一发光强度，该第二时间点与该第一时间点之间的时间间隔小于该帧时间。

14. 如权利要求13所述的驱动方法，其中该特定颜色信号扫描线为黑色信号扫描线，该特定颜色信号数据线为黑色信号数据线，该特定颜色数据信号为黑色数据信号。

15. 如权利要求13所述的驱动方法，其中该第二时间点与该第一时间点之间的该时间间隔等于二分之一的该帧时间。