CN101382711B - 薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法及装置，通过在直流公共电极电压上加载交流分量，即变化缓慢的较小幅度正弦波，使薄膜晶体管液晶显示器在工作过程中，公共电极电压缓慢地随时间变化产生小幅度摆动。从而减轻或消除了由于公共电极电压理想值与实际值之间的偏差，该偏差电压长时间加载在像素电极上会产生残像的影响，减轻残像程度。

Description

薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法及装置

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示装置的控制方法及控制装置，尤其涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善方法及装置。

背景技术

在目前普遍使用的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)公共电极电压(VCOM)固定不变的构架下，当栅线上电压发生变化时，电压经由栅线和像素电极之间的寄生电容而发生变化，影响到了像素电极上电压的正确性，使像素电极上施加了直流分量。由于液晶分子的特性，在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)长时间驱动特定静止画像后，像素电极上长时间加载直流成分，当变换为其他画像时会留有原来图像的图形，造成残像。

残像产生的原因是由于直流电压分量ΔVp的存在，而直流电压分量ΔVp的成因主要是因为面板上其它电压的变化，经由寄生电容或是储存电容，影响到显示电极电压的正确性。在液晶显示器(LCD)面板上主要的电压变化来源有3个，分别是栅极驱动器电压变化，源极驱动器电压变化，以及公共电极电压变化。而其中影响最大的就是栅极驱动器电压变化(经由栅极与漏极端的寄生电容Cgd或是存储电容Cst)，以及公共电极电压变化(经由液晶电容Clc或是存储电容Cst及液晶电容Clc)，如图1所示。

在公共电极电压固定不动的架构下，造成直流电压分量ΔVp电压的主要原因就只有栅极驱动器的电压变化。图2显示公共电极电压VCOM因为ΔVp的影响而造成电压变化的波形图。当栅线打开或关闭的一瞬间，电压的变化是最剧烈的，再经由寄生电容Cgd，影响到显示电极的电压。Cgd是位于MOS管的栅极与漏极端的寄生电容。但是由于在TFT-LCD面板上栅线是接到栅极驱动输出的走线，因此一旦栅极驱动输出走线的电压有剧烈变化，便会影响到显示电极上的电压。在图2中，当第N帧(Frame N)的栅线打开时，会产生一个ΔVp电压到显示电极之上。不过此时由于栅线打开的缘故，源极驱动器会对显示电极开始充电，因此即便开始的电压不对(因为ΔVp电压的影响)，源极驱动器仍会将显示电极充电到正确的电压，影响不会太大。但是如果当栅线关闭的时候，由于源极驱动器已经不再对显示电极充电，而栅极驱动器关闭时的电压压降(30-40V)会经由寄生电容Cgd反馈到显示电极之上，造成显示电极电压有一个ΔVp的电压压降，而影响到灰阶显示的正确性。而且这个ΔVp电压不同于栅线打开时的ΔVp电压只产生瞬间影响，由于此时源极驱动器已经不再对显示电极充放电，ΔVp电压压降会一直影响显示电极的电压，直到下一次栅极驱动走线再次打开的时候。所以ΔVp电压对于显示画面的灰阶的影响，人眼是可以明显地感觉到它的存在。

在目前液晶面板的设计上，通过调节VCOM的电压值来补偿直流分量ΔVp所造成的正负显示区域的非对称性。但由于在液晶面板长时间显示固定画面或处于高温高湿环境时，面板上的直流分量ΔVp会发生变化，这样使实际调整的VCOM值与面板的理想VCOM值之间存在偏差，此偏差为一直流分量，当此直流分量长时间加载于液晶面板上时，就会产生残像。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所存在的由于液晶显示器公共电极电压(VCOM)理想值与实际值之间存在偏差，导致液晶面板像素电极上长时间加载于了直流分量，进而导致残像，提供一种能够减轻或消除此直流分量所引起的残像的方法及装置。

为了实现上述目的，本发明的第一个方面是提供一种薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善方法，该方法包括以下步骤：

生成第一公共电极电压；

生成矩形脉冲序列和反向控制信号；

根据所述矩形脉冲序列和反向控制信号生成具有正向脉冲及反向脉冲的控制信号；

根据所述控制信号对第一公共电极电压进行增加设定电压量或减少设定电压量处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压。

其中，根据所述控制信号对第一公共电极电压进行增加设定电压量或减少设定电压量处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压具体为：

接收所述第一公共电极电压和控制信号；

判断所述控制信号的脉冲方向，当所述控制信号的脉冲为正向时，在所述第一公共电极电压上增加一设定电压量；当控制信号的脉冲为反向时，在所述第一公共电极电压上减少一设定电压量。

通过在直流公共电极电压上加载交流分量，即变化缓慢的较小幅度正弦波，使薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)在工作过程中，公共电极电压(VCOM)缓慢地随时间变化产生小幅度摆动。从而减轻或消除由于公共电极电压(VCOM)理想值与实际值之间的偏差而长时间加载在像素电极上的直流分量及其影响，减轻残像程度。

本发明的第二个方面是提供一种薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善装置，该装置包括：

第一公共电极电压调节器，用于产生第一公共电极电压；

时序控制器，用于产生矩形脉冲序列和反向控制信号；

反向器，与时序控制器连接，用于由所述矩形脉冲序列和反向控制信号生成具有正向脉冲及反向脉冲的控制信号；

第二公共电极电压调节器，与所述第一公共电极电压调节器和反向器连接，用于根据所述控制信号对所述第一公共电极电压进行增加设定电压量或减少设定电压量处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压。

本发明针对由于公共电极电压理想值与实际值之间的偏差而造成长时间加载在像素电极上的直流分量及其影响进一步造成残像，提出了一种设计合理、代价小的残像改善装置，该装置通过在公共电极电压上加载交流分量，使公共电极电压缓慢地随时间变化产生小幅度摆动，从而减轻或消除由于公共电极电压理想值与实际值之间的偏差而长时间加载在像素电极上的直流分量及其影响，减轻残像程度。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有薄膜晶体管液晶显示器数据线上直流电压分量ΔVp产生原因说明图；

图2为现有液晶面板上亚像素电压波形示意原理图；

图3为本发明薄膜晶体管液晶显示器残像的改善装置具体实施例1的结构示意图；

图4为本发明薄膜晶体管液晶显示器残像的改善装置具体实施例2的结构示意图；

图5为本发明薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法具体实施例1的流程图；

图6为本发明薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法具体实施例2的流程图；

图7为本发明控制信号的生成示意图；

图8为本发明薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法具体实施例3的流程图；

图9为本发明第二公共电极电压生成示意图；

具体实施方式

图3为本发明薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善装置具体实施例1的结构示意图，包括：

第一公共电极电压调节器6，用于产生第一公共电极电压；

时序控制器8，用于产生矩形脉冲序列和反向控制信号；

反向器9，与时序控制器8连接，用于由所述矩形脉冲序列和反向控制信号生成具有正向脉冲及反向脉冲的控制信号；

第二公共电极电压调节器7，与第一公共电极电压调节器6和反向器9连接，用于根据控制信号对第一公共电极电压进行处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压。

本实施例所述装置用于产生加载在公共电极电压的交流分量，可以减轻残像。

图4为本发明薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善装置具体实施例2的结构示意图，该实施例在上一实施例的基础上，第二公共电极电压调节器7包括：

公共电极电压接收单元701，与所述第一公共电极电压调节器6连接，用于接收第一公共电极电压；

控制信号接收单元702，与所述反向器9连接，用于接收控制信号；

处理单元703，与所述公共电极电压接收单元701和控制信号接收单元702连接，用于判断所述控制信号的脉冲方向，当控制信号的脉冲为正向时，在第一公共电极电压上增加一设定电压量ΔV，当控制信号的脉冲为反向时，在第一公共电极电压上减少一设定电压量ΔV。

本实施例所述装置在上一实施例的基础上将第二公共电极电压调节器7具体化，描述第二公共电极电压调节器7的功能。

图5为本发明薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善方法具体实施例1的流程图。

如图5所示，该实施例包括以下步骤：

步骤1：生成薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)上所加的第一公共电极电压；

步骤2：生成第二公共电极电压调节器7的控制信号，所述控制信号为具有正向脉冲及反向脉冲的控制信号；

步骤3：根据所述控制信号对第一公共电极电压进行处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压。

其中，第一公共电极电压由第一公共电极电压调节器6生成；步骤1与步骤2之间是无序的，是并列关系。

图6为本发明薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善方法具体实施例2的流程图，该实施例在实施例1的基础上，所述步骤2具体为：

步骤21：由时序控制器8生成一系列矩形脉冲序列及反向控制信号；

步骤22：由所述矩形脉冲序列及反向控制信号生成具有正向脉冲和反向脉冲的控制信号，用于对第二公共电极电压调节器7的控制。

其中所述步骤22实现方式如下：

矩形脉冲序列输入反向器9，通过反向控制信号进行反向调制，所述反向器控制信号为高电平使能，当其为高电平时控制反向器9动作，将所述矩形脉冲序列调制成所需的正负两向控制信号，由生成的控制信号控制第二公共电极电压调节器7。控制信号的波形由矩形脉冲序列的周期及反向控制信号的周期进行控制，根据实际情况，矩形脉冲序列的周期取1s-1.5s，反向控制信号的周期取10s-15s。所述的控制信号的波形，如图7所示，其中心值为Vdd/2(Vdd/2为矩形脉冲序列的电压幅值)，正向控制电压为Vdd，反向控制电压为0。

图8为本发明薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)残像的改善方法具体实施例3的流程图，该实施例在实施例1的基础上，所述步骤3具体为：

步骤31：将第一公共电极电压及控制信号输入第二公共电极电压调节器7；

步骤32：判断所述控制信号的脉冲方向，当控制信号的脉冲为正向时，执行步骤33，当控制信号的脉冲方向为反向时，执行步骤34；

步骤33：在所述第一公共电极电压上增加一设定电压量ΔV，所述第一公共电极电压上升设定电压量ΔV；

步骤34：在所述第一公共电极电压上减少一设定电压量ΔV，所述第一公共电极电压减少设定电压量ΔV。

所述步骤33中，当所述控制信号输入所述第二公共电极电压调节器7时，如输入一正向脉冲控制信号，则第一公共电极电压会上升设定电压量ΔV。ΔV为设定电压量，其电压值可根据实际情况设定，取值范围为0.07V-0.12V；当输入为反向控制信号时，则第一公共电极电压会降低设定电压量ΔV。

通过调整控制信号，可以调节第一公共电极电压的正负变化量，实现对第一公共电极电压的电压控制。如图9所示，加载控制信号，实现正弦交流分量的加载，生成第二公共电极电压。

其中，调整所述控制信号的具体操作是通过调节所述矩形脉冲的占空比来控制正弦交流分量上升和下降的快慢程度，调节所述矩形脉冲的脉冲个数来控制正弦交流分量的幅值，调节所述反向器控制信号的高电平维持时间控制所述矩形脉冲的反向脉冲个数进而控制正弦交流分量的周期与幅值。本发明所述薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法通过在公共电极电压上加载交流分量，使薄膜晶体管液晶显示器在工作过程中，公共电极电压缓慢的随时间变化产生小幅度摆动，从而减轻或消除长时间加载在像素电极上的直流分量，减轻残像程度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法，其特征在于，包括：

生成第一公共电极电压；

生成矩形脉冲序列和反向控制信号；

根据所述矩形脉冲序列和反向控制信号生成具有正向脉冲及反向脉冲的控制信号；

根据所述控制信号对第一公共电极电压进行增加设定电压量或减少设定电压量处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法，其特征在于，所述矩形脉冲序列的周期为1s-1.5s。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法，其特征在于，所述反向控制信号的周期为10s-15s。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法，其特征在于，根据所述控制信号对第一公共电极电压进行增加设定电压量或减少设定电压量处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压具体为：

接收所述第一公共电极电压和控制信号；

判断所述控制信号的脉冲方向，当所述控制信号的脉冲为正向时，在所述第一公共电极电压上增加一设定电压量；当控制信号的脉冲为反向时，在所述第一公共电极电压上减少一设定电压量。

5.根据权利要求4中所述的薄膜晶体管液晶显示器残像的改善方法，其特征在于，还包括设定所述设定电压量。

6.一种薄膜晶体管液晶显示器残像的改善装置，其特征在于，包括：

第一公共电极电压调节器，用于产生第一公共电极电压；

时序控制器，用于产生矩形脉冲序列和反向控制信号；

反向器，与所述时序控制器连接，用于由所述矩形脉冲序列和反向控制信号生成具有正向脉冲及反向脉冲的控制信号；

第二公共电极电压调节器，与所述第一公共电极电压调节器及反向器连接，用于根据所述控制信号对所述第一公共电极电压进行增加设定电压量或减少设定电压量处理，生成加载了正弦交流分量的第二公共电极电压。

7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管液晶显示器残像的改善装置，其特征在于，所述第二公共电极电压调节器包括：

公共电极电压接收单元，与所述第一公共电极电压调节器连接，用于接收第一公共电极电压；

控制信号接收单元，与所述反向器连接，用于接收控制信号；

处理单元，与所述公共电极电压接收单元及控制信号接收单元连接，用于判断所述控制信号的脉冲方向，当所述控制信号的脉冲为正向时，在所述第一公共电极电压上增加一设定电压量；当控制信号的脉冲为反向时，在所述第一公共电极电压上减少一设定电压量。

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