CN101303491B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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、一分析单元和一公共电压电路，该分析单元接收相邻两帧显示信号或间隔两帧显示信号，对每一像素单元在该两帧中的显示信号进行大小比较，并对各像素单元的比较结果进行累加，从而得到一分析结果，该公共电压电路根据分析结果对公共电压做补偿调制，并将补偿调制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

本发明是关于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而被广泛应用于现代化信息设备，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。

请参阅图1，是现有技术一种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包括多条平行间隔设置的扫描线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显示第N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。充电结束后，在该第N帧画面中，该公共电极143和该像素电极142之间保持一灰阶电压，直至第N+1帧扫描信号的到来。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，由于该像素单元140是利用电容结构在该第N帧画面中保持该灰阶电压，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C_gs、栅漏寄生电容C_gd和源漏寄生电容C_sd等，因此，当该像素单元140显示的画面由第N帧转变为第N+1帧时，受上述电容耦合信号的影响，该公共电极143的电位容易发生偏移。

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201是表示理想状态下该公共电极143的电压V’_com，曲线202是表示该像素电极142所接收的数据电压V_data，曲线203是表示实际上该公共电极143的电压V_com。由图2可以看到，该像素单元140在相邻两帧画面中，若前一帧画面的灰阶电压大于后一帧，由于电容充放电需要一定时间，其两端电压不能突变，因此该公共电极143受该电容耦合信号影响其电位将被向下牵动；若前一帧画面的灰阶电压小于后一帧，该公共电极143的电位将被向上牵动。而且由于该液晶显示装置100中相邻各像素单元140和各由多个像素单元140构成的显示区域受该电容耦合信号的牵动程度不同，其公共电极143电位的偏移程度也不同，由此导致该液晶显示装置100容易发生串音(Crosstalk)现象，影响显示效果。

发明内容

为解决现有技术液晶显示装置容易发生串音现象的问题，有必要提供一种降低串音现象，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、一分析单元和一公共电压电路，该分析单元接收相邻两帧显示信号或间隔两帧显示信号，对每一像素单元在该两帧中的显示信号进行大小比较，并对各像素单元的比较结果进行累加，从而得到一分析结果，该公共电压电路根据分析结果对公共电压做补偿调制，并将补偿调制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：接收第N帧显示信号；接收第N-k(k＝±1，±2，±3，±4，...)帧显示信号；对每一像素单元在第N帧与第N-k帧中的显示信号进行大小比较，并对各像素单元的比较结果进行累加，从而得到一分析结果；根据分析结果，对公共电压做补偿调制；将调制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，其分析单元对相邻两帧或间隔两帧的显示信号进行比较分析，并根据该分析结果通过该公共电压电路对公共电压进行补偿调制，即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，该液晶显示装置将该公共电压拉低，而当该公共电极电位被拉低时，该液晶显示装置将该公共电压拉高，由此补偿该公共电极由于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串音现象，提高该液晶显示装置显示效果。

相较于现有技术，本发明的液晶显示装置的驱动方法，其将第N帧显示信号与第N-k帧显示信号进行比较分析，并根据分析结果对公共电压进行补偿调制，即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，该液晶显示装置将该公共电压拉低，而当该公共电极电位被拉低时，该液晶显示装置将该公共电压拉高，由此补偿该液晶显示装置的公共电极的电位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、一公共电压电路305和一存储器306。

该时序控制器304其包括一第一端口381、一第二端口382、一第三端口383、一分析单元384和一查找表385。其中，该第一端口381用于接收来自外部的显示信号。该第二端口382连接到该栅极驱动器302，用于将该时序控制器304内部产生的时序信号输出到该栅极驱动器302。该第三端口383连接到该源极驱动器303，用于将该时序信号输出到该源极驱动器303。该分析单元384连接到该存储器306，并连接到该查找表385的一端，该查找表385的另一端连接到该公共电压电路305。

该公共电压电路305包括一公共电压发生器371和一调制电路372。该调制电路372包括两输入端和一输出端，其中一输入端连接到该公共电压发生器371，其另一输入端连接到该查找表385，其输出端连接到该液晶面板301，用于将公共电压输出到该液晶面板301。

该栅极驱动器302和该源极驱动器303根据其接收到由该时序控制器304发出的时序信号，分别将扫描信号和数据信号施加到该液晶面板301。

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。该多条公共线330在其末端相互连接，并连接到该公共电压电路305，用于接收该公共电压电路305输出的公共电压。

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，该时序控制器304产生时序信号，并分别施加到该栅极驱动器302和该源极驱动器303。

该栅极驱动器302在该时序信号作用下，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相连接的第X行薄膜晶体管340导通。

该时序控制器304通过其第一端口381接收第X行像素单元340在该第N帧画面显示的显示信号，即第N帧显示信号D_n，并一方面将其送到该分析单元384，同时将其输出到该存储器306，另一方面将其输出到该源极驱动器302。通常该显示信号D_n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。

该源极驱动器302将该显示信号Dn转换成对应的数据电压V_dn，并在该时序信号作用下，将该数据电压V_dn输出到该第X行像素单元340中对应的像素电极342。

与此同时，该分析单元384从该存储器306中读取该第X行像素单元340用于第N-1帧画面显示的显示信号，即第N-1帧显示信号D_n-1，并将其与该第N帧显示信号D_n进行比较分析。

由于该外部显示信号为数字信号，其与最终用于该像素单元340显示画面的灰阶电压一一对应。因此，将任一像素单元340的第N帧显示信号D_kn和第N-1帧显示信号D_kn-1的大小进行比较所得到的结果ΔD_k，与该公共电极343的电位由于受电容耦合信号牵动而产生的偏移量ΔV_k相对应。而且该第X行像素单元340的公共电极343所受电容耦合信号牵动而产生的总偏移量ΔV对应于该第X行所有像素单元340的第N帧显示信号和第N-1帧显示信号两者比较结果的总和ΔD，即ΔD＝∑(D_kn-D_kn-1)。

该时序控制器304根据该分析单元384所得到的分析结果ΔD，从该查找表385中查找出对应的补偿值D_cp并输出到该调制电路372。其中，该补偿值D_cp包括补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp。该查找表386内部的每一组补偿值D_cp与每一分析结果ΔD之间为一一对应的关系，该查找表386每当由该分析单元384接收到一分析结果ΔD后，便向该调制电路372输出一组同该分析结果ΔD相对应的补偿值D_cp。

该调制电路372同时接收该公共电压发生器371发出的公共电压，并根据其接收的该补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp对该公共电压进行补偿。

具体而言，当该像素单元340所在那一行公共电极343的总偏移量ΔV＜0时，即该像素单元340所在行的所有像素单元340在该第N帧和第N-1帧中各对应显示信号比较结果的总和ΔD＜0，该公共电极343的电位由于受电容耦合信号影响被向下牵动，此时由该查找表385输出的补偿电压值V_cp＞0。该公共电压电路305便在其内部产生的公共电压上叠加一持续时间为t_cp、幅度为V_cp的正脉冲进行公共电压补偿调制，并将调制后得到的公共电压通过其输出端输出到该公共电极343和该公共线330。

而当该像素单元340所在那一行公共电极343的总偏移量ΔV＞0时，即该像素单元340所在行的所有像素单元340在该第N帧和第N-1帧中各对应显示信号比较结果的总和ΔD＞0，该公共电极343的电位由于受电容耦合信号影响被向上牵动，此时由该查找表385输出的补偿电压值V_cp＜0。该公共电压电路305便在其内部产生的公共电压上叠加一持续时间为t_cp、幅度为V_cp的负脉冲进行公共电压补偿调制，并将调制后得到的公共电压通过其输出端输出到该公共电极343和该公共线330。

该调制电路372最终将补偿后得到的公共电压V_com输出到该公共电极343和该公共线330。由此，在该像素单元340中，该公共电极343和该像素电极342之间形成一灰阶电压V＝V_dn-V_com，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，其通过该分析单元384将相邻两帧的显示信号作比较分析，并根据该分析结果从该查找表385中查找出对应的公共电压补偿值，最终根据该补偿值通过该公共电压电路305对公共电压做补偿调制，由此补偿了其公共电极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的串音现象，提高该液晶显示装置300的显示效果。而且该分析单元384和查找表385是在该时序控制器304内部实现，其达到公共电压补偿的效果并不需要增加该液晶显示装置300的硬件复杂性，因而本发明液晶显示装置300实现公共电压补偿调制的功能简单易行。

另外，本发明液晶显示装置300并不局限在以上实施方式所描述。例如，当该液晶显示装置300显示静态画面时，该分析单元384还可以将该第N帧显示信号与其间隔帧的显示信号(即第N-k(k＝±2，±3，±4，...)帧显示信号)进行比较分析，再根据分析结果从该查找表385中查找出对应的补偿值。又例如，该分析单元384还可以包括其它功能单元，且该分析单元384可利用该功能单元将该第N帧显示信号D_kn调制成一包括该第N帧显示信号D_kn的第一信号D’_kn，并将该第N-1帧显示信号D_kn-1调制成一包括该第N-1帧显示信号D_kn-1的第二信号D’_kn-1，再对该第一信号D’_kn和该第二信号D’_kn-1进行比较分析并根据分析结果ΔD’＝∑(D’_kn-D’_kn-1)从该查找表385中查找出对应的补偿值D’_cp。当该液晶显示装置300采用智能型整合面板(SmartIntegration Panel，SIP)时，其时序控制器整合在其缩放控制器(Scaler)内部，即此时该液晶显示装置300可将该分析单元384和该查找表385设置在其缩放控制器内部。该公共电压电路305还可以采用一可调公共电压发生器来实现。该存储器306还可以整合在该时序控制器304内部等。

请参阅图4，是本发明液晶显示装置300的驱动方法的流程图。该驱动方法包括：

步骤501，接收第N帧显示信号，并储存该第N帧显示信号；

该时序控制器304通过该第一端口381接收该液晶显示装置300中第X行像素单元340在第N帧中的显示信号D_n，并将该第N帧显示信号送到该分析单元384，同时将其送到该存储器306并储存起来。

步骤502，读取第N-1帧显示信号，并将其与该第N帧显示信号进行比较分析；

该时序控制器304从该存储器306读取该第X行像素单元340在第N-1帧中的显示信号D_n-1，并通过该分析单元384对该第N帧显示信号D_n与该第N-1帧显示信号D_n-1两者的大小进行比较分析，即对该第X行中每一像素单元340在第N帧中的显示信号D_kn与其在该第N-1帧中的显示信号D_kn-1进行大小比较，并对各像素单元340的比较结果进行累加，从而得到一分析结果ΔD。

步骤503，根据分析结果，对公共电压做补偿调制；

首先，根据分析结果，查找对应补偿值；

具体而言，该时序控制器304根据该分析单元384得到的分析结果ΔD，从该查找表385中查找出该分析结果ΔD对应的补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp，并将该补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp输出到该公共电压电路305。而且该查找表386内部的每一组补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp与每一分析结果ΔD之间为一一对应的关系，该查找表386每当由该分析单元384接收到一分析结果ΔD之后，便向该公共电压电路305输出一组与该分析结果ΔD相对应的补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp。

其次，根据该补偿值，对公共电压做补偿调制；

该公共电压电路305根据该时序控制器304输出的补偿电压值V_cp和补偿时间值t_cp，对该公共电压做补偿调制。其补偿调制的方法具体如下：当该比较分析结果ΔD＜0时，该补偿电压值V_cp＞0，该调制电路372便在该公共电压上叠加一持续时间为t_cp、幅度为V_cp的正脉冲。而当该比较分析结果ΔD＞0时，该补偿电压值V_cp＜0，该调制电路372便在该公共电压上叠加一持续时间为t_cp、幅度为V_cp的负脉冲。

步骤504，将调制后得到的公共电压输出。

该公共电压电路305将该调制后得到的公共电压V_com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的驱动方法500，其将相邻两帧的显示信号在该分析单元384中作比较分析，并根据分析结果从该查找表385中查找出对应公共电压补偿值，最终根据该补偿值对公共电压做补偿调制，由此补偿了其公共电极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的串音现象，提高该液晶显示装置300的显示效果。

另外，本发明液晶显示装置300的驱动方法并不局限在以上实施方式所描述。例如，该驱动方法还可以提供一侦测单元来侦测该液晶显示装置300是否显示静态画面，当其显示静态画面时将该第N帧显示信号与其间隔帧显示信号(即第N-k(k＝±2，±3，±4，...)帧显示信号)进行比较分析，并根据分析结果对公共电压进行补偿。又例如，该驱动方法中，在接收第N帧显示信号之后将该第N帧显示信号D_kn调制成一包括该第N帧显示信号D_kn的第一信号D’_kn，且在读取第N-1帧显示信号后将该第N-1帧显示信号D_kn-1调制成一包括该第N-1帧显示信号D_kn-1的第二信号D’_kn-1，再对该第一信号D’_kn和该第二信号D’_kn-1进行比较分析并根据分析结果ΔD’对公共电压进行补偿调制等。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其包括相互连接的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分析单元，该分析单元接收相邻两帧显示信号或间隔两帧显示信号，对每一像素单元在该两帧中的显示信号进行大小比较，并对各像素单元的比较结果进行累加，从而得到一分析结果，该公共电压电路根据分析结果对公共电压做补偿调制，并将补偿调制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，该查找表与该分析单元和该公共电压电路相连接，且该查找表内部设置有多组补偿值，每一组补偿值与每一分析结果一一对应。

3.如权利要求2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时序控制器，且该分析单元和该查找表设置在该时序控制器内部。

4.一种液晶显示装置的驱动方法，其包括下列步骤：接收第N帧显示信号；接收第N-k帧显示信号；对每一个像素单元在第N帧与第N-k帧中的显示信号进行大小比较，并对各像素单元的比较结果进行累加，从而得到一分析结果；根据分析结果，对公共电压做补偿调制；将调制后得到的公共电压输出，其中k＝±1，±2，±3，±4，...。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：该接收第N帧显示信号的步骤包括：提供一分析单元；该分析单元接收第N帧显示信号。

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：将该第N帧显示信号与第N-k帧显示信号作比较分析的步骤包括：该分析单元对该第N帧显示信号和第N-k帧显示信号作比较分析，并得出分析结果。

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：根据分析结果，对公共电压做补偿调制的步骤包括：根据分析结果，查找对应补偿值；根据该补偿值对公共电压进行补偿调制。

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：根据分析结果，查找出对应补偿值的步骤包括：提供一查找表，其内部设置有多组补偿值；根据该分析结果，从该查找表中查找出对应的补偿值；该查找表将该补偿值输出。

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：根据该补偿值对公共电压做补偿调制的步骤包括：提供一公共电压电路；该公共电压电路接收该补偿值；该公共电压电路根据该补偿值对其产生的公共电压进行补偿调制。

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：该公共电压电路根据该补偿值对其产生的公共电压进行补偿调制的步骤包括：该公共电压电路在其产生的公共电压上叠加一与该补偿值对应的脉冲。

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