CN101295110A - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置。该液晶显示装置包括一液晶面板、一数据处理单元和一公共电压电路,该数据处理单元分别接收奇数列显示信号和偶数列显示信号,并对该奇数列显示信号与该偶数列显示信号进行比较分析,该公共电压电路根据分析结果对公共电压进行调整,并将调整后得到的公共电压输出到该液晶面板。本发明同时提供一种该液晶显示装置的驱动方法。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
液晶显示装置由于其具有重量轻、耗电少、辐射低和携带方便等优点,被广泛应用在现代化信息设备,如显示器、电视、移动电话和数字产品等。通常液晶显示装置是通过各像素单元中液晶分子的旋转来控制光线的通过量,从而实现画面的显示。
当液晶分子两端施加单向电压时,如果该单向电压持续一段较长时间,即画面一直显示同一灰阶时,液晶分子容易发生电化学反应而导致液晶分子的光电特性受到破坏。因此,为了保证液晶材料的寿命,通常液晶显示装置均采用反转驱动,且为了避免画面闪烁(Flicker)现象,大多数液晶显示装置采用点反转的驱动方式,即相邻行与列的像素单元均采用极性相反的电压进行驱动。
请参阅图1,是现有技术一种采用点反转驱动的液晶显示装置的结构示意图。该液晶显示装置100包括一液晶面板101、用于驱动该液晶面板101的一栅极驱动器102和一源极驱动器103、一用于控制该栅极驱动器102和该源极驱动器103的时序控制器104、以及一用于为该液晶面板101提供公共电压的公共电压电路105。
该液晶面板101包括多条平行设置的扫描线110、多条与该扫描线110间隔设置且相互平行的公共线130、多条与该扫描线110绝缘垂直设置的数据线120和多个由该扫描线110和该数据线120分隔界定的像素单元140。其中,该扫描线110连接到该栅极驱动器102,该数据线120连接到该源极驱动器103,该公共线130连接到该公共电压电路105。
该像素单元140包括一薄膜晶体管141、一像素电极142和一公共电极143。该薄膜晶体管141的栅极、源极和漏极分别连接到对应的扫描线110、数据线120和像素电极142。该像素电极142、该公共电极143和夹在其间的液晶层(图未示)构成一液晶电容147,该像素电极142、该公共线130和夹在其间的绝缘层(图未示)构成一储存电容148。
当该液晶显示装置100显示某一帧画面时,该公共电压电路105发出公共电压并施加到该公共电极143和该公共线130。该栅极驱动器102在该时序控制器104产生的时序信号控制下发出多个扫描信号,并依次施加到该扫描线110,使得与该扫描线110相连接的一行薄膜晶体管141导通。该源极驱动器103在该时序信号控制下,将数据信号施加到对应数据线120,并通过该薄膜晶体管141将该数据信号施加到该像素电极142,同时对该液晶电容147和该储存电容148充电。而且在该液晶显示装置100中,位于奇数列的像素电极与位于偶数列的像素电极所接收到的数据信号的极性相反,由此实现点反转驱动。充电结束后,该公共电极143和该像素电极142之间保持一灰阶电压,直到下一扫描信号到来。在该灰阶电压产生的电场作用下,夹在该公共电极143和该像素电极142之间的液晶分子发生旋转,控制光线通过以显示画面。
但是,液晶显示装置100中各像素单元140是利用电容结构在一帧画面内保持该灰阶电压,且该液晶显示装置100中还存在大量寄生电容,如存在于该薄膜晶体管141的栅源寄生电容Cgs、栅漏寄生电容Cgd和源漏寄生电容Csd等,受电容耦合信号的影响,该公共电极143的电位容易发生偏移。而由于该液晶显示装置100采用点反转驱动,同一行中相邻像素单元140的公共电极143与像素电极142之间电压的极性相反,因此,该公共电极143的电位可能被该电容耦合信号拉高,也有可能被拉低。
请参阅图2,是图1所示液晶显示装置100的驱动波形图。其中,曲线210是表示理想状态下该公共电极143的电压,曲线220是表示实际上该公共电极143的电压,曲线230是表示一行像素电极142所接收到的数据信号。
由图2可以看到,该行像素单元140中,由于位于奇数列的像素电极142所接收到正极性数据信号的总和小于位于偶数列的像素电极142所接收到负极性数据信号的总和。因此,受电容耦合信号的影响,该行的公共电极143的电位将被拉低,如图2中,实际上该公共电极143的电压V’com比理想状态下该公共电极143的电压Vcom低一个ΔV(ΔV=Vcom-V’com)。同理,若位于奇数列的像素电极142所接收到正极性数据信号的总和大于位于偶数列的像素电极142所接收到负极性数据信号的总和,该行像素单元140的公共电极143电位将被拉高。
由于该公共电极143的电位容易受到耦合信号牵动而产生偏移,该液晶显示装置100容易产生偏色现象。而且由于相邻各像素单元140和各由多个像素单元140构成的显示区域所受到该电容耦合信号牵动的程度不同,其公共电极143电位的偏移程度也不同,由此进一步导致该液晶显示装置100容易发生串音(Crosstalk)现象,降低显示效果。
发明内容
为解决现有技术液晶显示装置容易发生偏色现象和串音现象的问题,有必要提供一种降低偏色现象和串音现象,提高显示效果的液晶显示装置。
同时有必要提供一种该液晶显示装置的驱动方法。
一种液晶显示装置,其包括一液晶面板、一数据处理单元和一公共电压电路,该数据处理单元分别接收奇数列显示信号和偶数列显示信号,并对该奇数列显示信号与该偶数列显示信号进行比较分析,该公共电压电路根据分析结果对公共电压进行调整,并将调整后得到的公共电压输出到该液晶面板。
一种液晶显示装置的驱动方法,其包括下列步骤:接收显示信号;对该奇数列显示信号和该偶数列显示信号进行比较分析;根据分析结果,调整公共电压;将调整后得到的公共电压输出。
相较于现有技术,本发明的液晶显示装置,其设置一数据处理单元,并通过该数据处理单元将奇数列显示信号与偶数列显示信号进行比较分析,最终根据该分析结果通过该公共电压电路对公共电压进行调整,也就是当该液晶显示装置的公共电极电位由于受电容耦合信号牵动而被拉高时,该公共电压电路将该公共电压拉低,而当该公共电极电位被拉低时,该公共电压电路将该公共电压拉高,该液晶显示装置由此补偿其公共电极受电容耦合信号所牵动而产生的电位偏移,有效地降低偏色现象和串音现象,提高显示效果。
相较于现有技术,本发明的液晶显示装置的驱动方法,其在接收显示信号之后对奇数列显示信号与偶数列显示信号进行比较分析,最终根据分析结果对公共电压进行调整,也就是当该液晶显示装置的公共电极电位由于受电容耦合信号牵动而被拉高时,将该公共电压拉低,而当该公共电极电位被拉低时,将该公共电压拉高,由此补偿该液晶显示装置的公共电极受电容耦合信号所牵动而产生的电位偏移,有效地降低该液晶显示装置的偏色现象和串音现象,提高该液晶显示装置的显示效果。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示装置的结构示意图。
图2是图1所示液晶显示装置的驱动波形图。
图3是本发明液晶显示装置一种较佳实施方式的结构示意图。
图4是图3所示液晶显示装置的时序控制器的结构示意图。
图5是图3所示液晶显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图3,是本发明液晶显示装置一种较佳实施方式的结构示意图。该液晶显示装置300包括一液晶面板301、一栅极驱动器302、一源极驱动器303、一时序控制器304和一公共电压电路305。该液晶面板301和该时序控制器304分别与该栅极驱动器302、该源极驱动器303和该公共电压电路305相连接。
该液晶面板301包括多条平行间隔设置的扫描线310、多条与该扫描线310间隔设置且相互平行的公共线330、多条与该扫描线310绝缘垂直设置的数据线320和多个由该扫描线310和该数据线320分隔界定的像素单元340。其中,该扫描线310连接到该栅极驱动器302,用于接收该栅极驱动器302发出的扫描信号。该数据线320连接到该源极驱动器303,用于接收该源极驱动器303输出的数据信号。该公共线330连接到该公共电压电路305,用于接收该公共电压电路305发出的公共电压。
该像素单元340包括一薄膜晶体管341、一像素电极342和一公共电极343。该薄膜晶体管341的栅极、源极和漏极分别连接到对应的扫描线310、数据线320和像素电极342。该像素电极342、该公共电极343和夹在其间的液晶层(图未示)构成一液晶电容347,该像素电极342、该公共线330和夹在其间的绝缘层(图未示)构成一储存电容348。
该公共电压电路305是一能够根据其所接收到的控制信号,对其内部产生的公共电压进行调整,并将调整后得到的公共电压输出的电路,其可以为一可调公共电压发生器,如Himax公司出品的HX5031-A型可调公共电压发生器。该公共电压电路305包括一控制端和一输出端,该控制端连接到该时序控制器304,用于接收该时序控制器304输出的控制信号,该输出端连接到该液晶面板301,用于将该公共电压输出到该公共线330和该公共电极343。
请一并参阅图4,是图3所示该时序控制器304的结构示意图。该时序控制器304产生时序信号并施加到该栅极驱动器302和该源极驱动器303,其包括一输入端(未标示)、一数据控制单元382、一第一数据存储器383、一第二数据存储器384、一数据处理单元385、一查找表386和一输出端(未标示)。
该数据控制单元382包括一输入端和二输出端,其中该输入端连接到该时序控制器304的输入端,用于接收外部显示信号;该二输出端分别连接到该第一数据存储器383和该第二数据存储器384。
该第一数据存储器383和该第二数据存储器384分别用于储存奇数列显示信号和偶数列显示信号。
该查找表386与该数据处理单元385相连接,且该查找表386内部设置有多个控制信号。
该数据处理单元385包括一第一端口371、一第二端口372、一第三端口373、一第四端口374和一第五端口375。该第一端口371连接到该第一数据存储器383,用于接收该奇数列显示信号。该第二端口372连接到该第二数据存储器384,用于接收该偶数列显示信号。该第三端口373用于接收该时序控制器304内部产生的极性信号(POL)。该第四端口374连接到该查找表386,用于从该查找表386中查找出对应的控制信号。该第五端口375通过该时序控制器304的输出端连接到该公共电压电路305的输入端,用于将该控制信号输出到该公共电压电路305。
该液晶显示装置300的工作原理如下所述:
当该液晶显示装置300显示第N帧画面时,该栅极驱动器302在该时序控制器304发出的时序信号作用下,产生多个扫描信号并依次施加到该扫描线310。当该扫描信号施加到该第X条扫描线310时,与该扫描线310相连接的一行薄膜晶体管340导通。
该时序控制器304通过其输入端接收第X行像素单元340的显示信号,并一方面将其输出到该源极驱动器302,另一方面将其送到其内部的数据控制单元382。
该源极驱动器302将该显示信号转换成对应的数据电压Vx,并在该时序信号作用下,将该数据电压Vx输出到该第X行像素单元340的像素电极342。
该数据控制单元382对该显示信号进行分离处理,使得奇数列显示信号与偶数列显示信号分离,并将该奇数列显示信号输出到该第一数据存储器383进行储存,同时将该偶数列显示信号输出到该第二数据存储器384进行储存。
然后,该数据处理单元385通过其第一端口371和第二端口372分别从该第一数据存储器383和该第二数据存储器384中读取该奇数列显示信号和该偶数列显示信号。通常该显示信号均为8位数字信号,该8位数字信号对应256个灰阶,其中第0阶(00000000)表示最暗,第255阶(11111111)表示最亮。
该数据处理单元385进而对该奇数列显示信号进行累加,得到一第一累加值;同时对该偶数列显示信号进行累加,得到一第二累加值。
然后,该数据处理单元385对该第一累加值和第二累加值进行大小比较,并得到一差值。若该第一累加值大于该第二累加值,则代表该行的像素单元340的公共电极343电位会被拉向该奇数列显示信号的极性;反之,若该第一累加值小于该第二累加值,则代表该行的像素单元340的公共电极343电位会被拉向该偶数列显示信号的极性。
该数据处理单元385再根据其第三端口373所接收到的极性信号,判断出该奇数列显示信号和该偶数列显示信号的极性,并通过其第四端口374从该查找表386中查找出与该极性信号和该差值大小对应的控制信号,最终通过其第五端口375将该控制信号输出到该公共电压电路305。其中,该查找表386内部的每一控制信号与每一组包括该极性信号和该差值的分析结果之间为一一对应的关系,该查找表386每当由该数据处理单元385接收到一组分析结果后,便向该数据处理单元385输出一与该分析结果相对应的控制信号。
最后,该公共电压电路305在该控制信号的作用下,对该公共电压进行调整。
具体而言,若该差值为正,且该奇数列显示信号的极性为正,或该差值为负,且该偶数列显示信号的极性为正,则该控制信号控制该公共电压电路305根据该差值的大小将该公共电压拉低。若该差值为负,且该奇数列显示信号的极性为正,或该差值为正,且该偶数列显示信号的极性为正,则该控制信号控制该公共电压电路305根据该差值的大小将该公共电压拉高。
该公共电压电路305最终通过其输出端将调整后得到的公共电压Vcom输出到该公共电极343和该公共线330。由此,在该行像素单元330中,该公共电极343和该像素电极342间形成一灰阶电压V(V=Vx-Vcom),在该灰阶电压V产生的电场作用下,夹在该公共电极343和该像素电极342之间的液晶分子发生旋转,控制光线通过以显示画面。
相较于现有技术,本发明的液晶显示装置300,其通过该数据处理单元385将奇数列显示信号与偶数列显示信号二者进行累加比较,并根据该比较结果从该查找表386中查找出对应的控制信号,最终根据该控制信号通过该公共电压电路305对公共电压进行调整,由此补偿该公共电极343受电容耦合信号所牵动而产生的电位偏移,有效地降低该液晶显示装置300的偏色现象和串音现象,提高该液晶显示装置300的显示效果。而且该数据控制单元382、该第一数据存储器383、该第二数据存储器384、该数据处理单元385和该查找表386是在该时序控制器304内部实现,该液晶显示装置300达到公共电压调整的效果并不需要增加其硬件复杂性,因而本发明液晶显示装置300简单易行,不会大量增加成本。
另外,本发明液晶显示装置300并不局限于以上实施方式所描述。例如该公共电压电路305还可以采用数字可变电阻器(DigitalVariable Resistor,Digital VR)或其它相类似的数字电压调整元件进行公共电压调整。
请参阅图5,是图3所示液晶显示装置300的驱动方法的流程图。该驱动方法包括:
步骤501,接收显示信号;
该时序控制器304接收来自外部的显示信号,并将该显示信号送到设置其内部的数据控制单元382。
步骤502,将奇数列显示信号与偶数列显示信号分离;
该时序控制器304通过该数据控制单元382对该显示信号进行分离处理,使得奇数列显示信号与偶数列显示信号相分离,并将该奇数列显示信号输出到该第一数据存储器383进行储存,同时将该偶数列显示信号输出到该第二数据存储器384进行储存。
步骤503,对该奇数列显示信号和该偶数列显示信号进行比较分析;
首先,该数据处理单元385分别从该第一数据存储器383和该第二数据存储器384中读取该奇数列显示信号和该偶数列显示信号。
接着,该数据处理单元385对该奇数列显示信号进行累加,并得到一第一累加值,同时对该偶数列显示信号进行累加,并得到一第二累加值。
最后,该数据处理单元385对该第一累加值和第二累加值进行大小比较,并得到一差值。若该差值为正,即该第一累加值大于该第二累加值,则代表该行的像素单元340的公共电极343电位会被拉向该奇数列显示信号的极性;反之,若该差值为负,即该第一累加值小于该第二累加值,则代表该行的像素单元340的公共电极343电位会被拉向该偶数列显示信号的极性。
步骤504,根据分析结果,调整公共电压;
首先,根据分析结果,查找对应控制信号;
具体而言,该数据处理单元385根据其接收到由该时序控制器304内部产生的极性信号,判断出该奇数列显示信号和该偶数列显示信号的极性;该数据处理单元385再根据该差值和该极性信号,从该查找表386中查找出与该极性信号和该差值大小对应的控制信号。而且该控制信号与每一组包括该极性信号和该差值的分析结果为一一对应的关系,该查找表386每当由该数据处理单元385接收到一组分析结果后,便向该数据处理单元385输出一与该分析结果相对应的控制信号。
接着,根据该控制信号,调整公共电压;
具体而言,该数据处理单元385将该控制信号输出到该公共电压电路305;该公共电压电路305进而在该控制信号的作用下,对该公共电压进行调整。若该差值为正,且该奇数列显示信号的极性为正,或该差值为负,且该偶数列显示信号的极性为正,则该控制信号控制该可调公共电压发生器根据该差值的大小将该公共电压拉低。若该差值为负,且该奇数列显示信号的极性为正,或该差值为正,且该偶数列显示信号的极性为正,则该控制信号控制该可调公共电压发生器根据该差值的大小将该公共电压拉高。
步骤505,将调整后得到的公共电压输出。
该公共电压电路305通过其输出端将该调整后得到的公共电压输出到该公共电极343和该公共线330。由此使得该像素电极342与该公共电极343之间形成一电场,夹在其间的液晶分子在该电场作用下进行旋转,控制光线通过以显示画面。
相较于现有技术,本发明的液晶显示装置300的驱动方法,其将奇数列与偶数列的显示信号进行比较分析,并根据分析结果查找出对应控制信号,最终根据控制信号对公共电压做补偿调整,由此补偿了液晶显示装置300的公共电极343受电容耦合信号所牵动而产生的电位偏移,有效地降低该液晶显示装置300的偏色现象和串音现象,提高该液晶显示装置300的显示效果。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置,其包括相互连接之一液晶面板和一公共电压电路,其特征在于:该液晶显示装置还包括一数据处理单元,该数据处理单元分别接收奇数列显示信号和偶数列显示信号,并对该奇数列显示信号与该偶数列显示信号进行比较分析,该公共电压电路根据分析结果对公共电压进行调整,并将调整后得到的公共电压输出到该液晶面板。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置还包括一查找表,其与该数据处理单元相连接,且该查找表内部设置有多个与该分析结果一一对应的控制信号。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置还包括一数据控制单元,该数据控制单元接收显示信号,并对显示信号进行分离处理,使该奇数列显示信号与该偶数列显示信号相分离。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置还包括分别连接在该数据控制单元和该数据处理单元之间的一第一数据存储器和一第二数据存储器,该第一数据存储器用于储存该奇数列显示信号,该第二数据存储器用于储存该偶数列显示信号。
5.一种液晶显示装置的驱动方法,其包括下列步骤:接收显示信号;对该奇数列显示信号与该偶数列显示信号进行比较分析;根据分析结果,调整公共电压;将调整后得到的公共电压输出。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:该驱动方法还包括一将奇数列显示信号和偶数列显示信号分离的步骤。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:该将奇数列显示信号与偶数列显示信号分离的步骤包括:提供一数据控制单元;该数据控制单元对该显示信号进行分离处理,使奇数列显示信号与偶数列显示信号分离;提供一第一数据存储器和一第二数据存储器;将该奇数列显示信号输出到该第一数据存储器进行储存,同时将该偶数列显示信号输出到该第二数据存储器进行储存。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:对该奇数列显示信号和该偶数列显示信号进行比较分析的步骤包括:提供一数据处理单元;该数据处理单元分别于该第一数据存储器和该第二数据存储器读取该奇数列显示信号和该偶数列显示信号;该数据处理单元对该奇数列显示信号进行累加,并得到一第一累加值,同时对该偶数列显示信号进行累加,并得到一第二累加值;该数据处理单元对该第一累加值和第二累加值进行大小比较,并得到一差值。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:该根据分析结果,调整公共电压的步骤包括:根据该分析结果,查找对应控制信号;根据该控制信号,调整公共电压。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:该根据该分析结果,查找对应控制信号的步骤包括:该数据处理单元接收极性信号,并判断出该奇数列显示信号和该偶数列显示信号的极性;提供一查找表,其内部设置有多个控制信号;根据该差值和该极性信号,该数据处理单元从该查找表中查找出对应的控制信号。
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