CN101408684B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置，其包括一液晶显示面板、一扫描驱动电路、一数据驱动电路和一延迟补偿电路。该液晶显示面板包括多条扫描线、和该扫描线垂直绝缘相交的多条数据线。该延迟补偿电路包括多个和该扫描线对应的电容。该扫描驱动电路用来提供多个扫描信号至该多条扫描线。该数据驱动电路用来在该扫描线被扫描时为该多条数据线提供灰阶电压。在该扫描线被扫描时，对应的电容放电并提供补偿信号到该扫描线，后一扫描线对应的电容被充电，前一扫描线对应的电容对地放电。

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
随着液晶显示装置越来越广泛应用来各个领域，液晶显示装置呈现出一种向更大尺寸和更高分辨率发展的趋势。而采用薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的液晶显示装置会因为电路布线过长而出现扫描线的高电位信号明显延迟的现象，从而导致画面闪烁的问题。
请参阅图1，其是一种现有技术液晶显示装置的电路结构示意图。该液晶显示装置100包括一扫描驱动电路110、一数据驱动电路120和一液晶显示面板130。该扫描驱动电路110用来扫描该液晶显示面板130，该数据驱动电路120用来在该液晶显示面板130被扫描时为该液晶显示面板130提供灰阶电压。
该液晶显示面板130包括多条相互平行的扫描线101、多条相互平行并分别和该扫描线101绝缘垂直相交的数据线102、多个位于该扫描线101和该数据线102交叉处的薄膜晶体管103、多个像素电极104和多个和该像素电极104相对设置的公共电极105。
请参阅图2，其是该液晶显示面板130一像素单元的等效电路图。其中，该扫描线101和该数据线102所围的最小区域定义为一像素单元(未标示)。该薄膜晶体管103的栅极1031连接到该扫描线101，源极1032连接到该数据线102，漏极1033连接到该像素电极104。由于该扫描线101本身具有一定的电阻R，且该薄膜晶体管103的栅极1031和漏极1033之间会产生一寄生电容Cgd，使得该电阻R和该寄生电容Cgd构成一RC延迟电路。该RC延迟电路使得施加至该扫描线101上的扫描信号产生信号衰减，波形上体现为产生扭曲，其扭曲程度由该扫描线101本身的电阻R和寄生电容Cgd的大小决定。
请参阅图3，其是一扫描线101的扫描信号波形图。其中，“Von”表示每一像素单元的薄膜晶体管103的开启电压，“Voff”表示每一像素单元的薄膜晶体管103的关闭电压，“Vg1”表示邻近该扫描驱动电路110处的扫描线101的扫描信号，“Vg2”表示远离该扫描驱动电路110处的扫描线101的扫描信号。从图中可以看出，Vg1没有产生扭曲，其对应的薄膜晶体管103正常开启和关闭。而Vg2由于产生衰减，因而其对应的薄膜晶体管103的开启时间延迟了t秒。
由于该资料驱动电路120提供灰阶电压的时间和该薄膜晶体管103的理想开启时间一致，当远离该扫描驱动电路110的薄膜晶体管103的开启时间产生延迟时，该资料驱动电路120不会相应地延迟提供灰阶电压，从而导致灰阶电压写入该薄膜晶体管103的源极1032的时间变短，因而导致画面闪烁。另外，相对于邻近该扫描驱动电路110处的薄膜晶体管103来说，远离该扫描驱动电路110处的薄膜晶体管103的关闭时间同样被延迟了。因此，远离该扫描驱动电路110处的薄膜晶体管103不能够及时关闭，从而引起漏电，同样导致画面闪烁。
发明内容
为解决现有技术中液晶显示装置画面闪烁的问题，有必要提供一种可改善画面闪烁问题的液晶显示装置。还有必要提供一种可改善画面闪烁问题的液晶显示装置驱动方法。
一种液晶显示装置，其包括一液晶显示面板、一扫描驱动电路、一数据驱动电路和一延迟补偿电路。该液晶显示面板包括多条相互平行扫描线G1～Gn(n为自然数，n＞1)、和该扫描线垂直绝缘相交的多条相互平行的数据线。该延迟补偿电路包括多个和该扫描线一一对应电连接的电容C1～Cn。该扫描驱动电路用来提供多个扫描信号至该多条扫描线。该数据驱动电路用来为该多条数据线提供灰阶电压。在某一扫描线Gi(1＜i＜n，i为自然数)被扫描时，对应的电容Ci放电并提供补偿信号到该扫描线Gi，后一扫描线Gi+1对应的电容Ci+1被充电，前一扫描线Gi-1对应的电容Ci-1对地放电。
一种液晶显示装置驱动方法，该液晶显示装置包括一扫描驱动电路、一数据驱动电路、一液晶显示面板和一延迟补偿电路，该液晶显示面板包括多条扫描线G1～Gn(n为自然数且n＞1)、一第一空置线G0和一第二空置线Gn+1。该延迟补偿电路包括和该多条扫描线一一对应的多个电容C1～Cn，该方法包括以下步骤：在某一帧画面内：a，该扫描驱动电路提供一扫描驱动信号至该第一空置线G0，和该扫描线G1对应的电容C1被充电；b，该扫描驱动电路提供一扫描驱动信号至该扫描线G1，和该扫描线G1对应的电容C1放电，和后一扫描线G2对应的电容C2被充电；c，该扫描驱动电路提供一扫描信号至该扫描线G2，和该扫描线G2对应的电容C2放电，和后一扫描线G3对应的电容C3被充电，和前一扫描线G1对应的电容C1对地放电；d，该扫描驱动电路提供一扫描信号至该扫描线Gi(i为自然数且2＜i＜n＝，和该扫描线Gi对应的电容Ci放电，和后一扫描线Gi+1对应的电容Ci+1被充电，和前一扫描线Gi-1对应的电容Ci-1对地放电；e，该扫描驱动电路提供一扫描信号至该扫描线Gn，和该扫描线Gn对应的电容Cn放电，和前一扫描线Gn-1对应的电容Cn-1对地放电；f，该扫描驱动电路提供一扫描信号至该第二空置线Gn+1，和该扫描线Gn电连接的电容Cn对地放电；在下一帧画面，重复上述步骤a～步骤f。
相较于现有技术，上述液晶显示装置和液晶显示装置驱动方法在该扫描线被扫描时，对应的电容放电对该扫描线的扫描信号进行补偿，并且后一扫描线对应的电容被充电，前一扫描线对应的电容放电以避免漏电，因此可以有效改善画面闪烁的问题。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示装置的电路结构示意图。
图2是图1所示液晶显示装置的液晶显示面板的像素单元等效电路图。
图3是图1所示液晶显示装置的扫描线的扫描信号波形图。
图4是本发明液晶显示装置第一实施方式的电路结构示意图。
图5是图4所示液晶显示装置的信号波形图。
图6是本发明液晶显示装置第二实施方式的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图4，其是本发明液晶显示装置第一实施方式的电路结构示意图。该液晶显示装置400包括一液晶显示面板430、一扫描驱动电路410、一数据驱动电路420和一延迟补偿电路440。该扫描驱动电路410用来扫描该液晶显示面板430，该数据驱动电路420用来在该液晶显示面板430被扫描时对该液晶显示面板430提供灰阶电压，该延迟补偿电路440用来提供补偿信号到该液晶显示面板430。
该液晶显示面板430包括多条相互平行的扫描线G1～Gn(n为自然数，n＞1)、多条相互平行且和该多条扫描线G1～Gn垂直绝缘相交的数据线402、多个位于该扫描线G1～Gn和该数据线402交叉处的薄膜晶体管403、多个像素电极404、多个和该多个像素电极404相对设置的公共电极405、一第一空置线G0和一第二空置线Gn+1。该多条扫描线G1～Gn的一端连接到该扫描驱动电路410，另一端连接到该延迟补偿电路440。该第一空置线G0和该多条扫描线G1～Gn平行设置于该液晶显示面板430远离该数据驱动电路420的一边，其一端连接到该扫描驱动电路410，另一端连接到该延迟补偿电路440。该第二空置线Gn+1和该多条扫描线G1～Gn平行设置于该液晶显示面板430邻近该数据驱动电路420的一边，其一端连接到该扫描驱动电路410，另一端连接到该延迟补偿电路440。该数据线402连接到该数据驱动电路420。
该薄膜晶体管403包括一栅极(未标示)、一源极(未标示)和一漏极(未标示)。该薄膜晶体管403的栅极分别连接到该多条扫描线G1～Gn，源极连接到该数据线402，漏极连接到该像素电极404。
该延迟补偿电路440包括多个第一晶体管T11～T1n、多个第二晶体管T21～T2n、多个第三晶体管T31～T3n、多个电容C1～Cn和多个控制端(未标示)。该多个控制端包括一电压输入端Vgh、一第一信号端Vodd和一第二信号端Veven。该多个第一、第二和第三晶体管T11～T1n、T21～T2n、T31～T3n均包括一栅极(未标示)、一源极(未标示)和一漏极(未标示)。该多个电容C1～Cn均包括一充放电端(未标示)和一接地端(未标示)。其中，该电压输入端Vgh连接到一直流高电压电源(图未示)，该第一信号端Vodd和该第二信号端Veven分别连接到外部的脉冲信号产生器(图未示)。
该多个第一晶体管T11～T1n的栅极分别连接到该多条扫描线G2～Gn和该第二空置线Gn+1，源极分别连接到该多个电容C1～Cn的充放电端，漏极分别连接到多个电容C1～Cn的接地端。该多个电容C1～Cn的接地端接地。
该第二晶体管T21的栅极连接到该第一空置线G0，该多个第二晶体管T22～T2n的栅极分别连接到该多条扫描线G1～Gn-1，该多个第二晶体管T21～T2n的源极都连接到该电压输入端Vgh，该多个第二晶体管T21～T2n的漏极分别连接到该多个电容C1～Cn的充放电端。
奇数第三晶体管T31、T33、T35...的栅极都连接到该第一信号端Vodd，偶数第三晶体管T32、T34、T36...的栅极都连接到该第二信号端Veven。该多个第三晶体管T31～T3n的源极分别连接到该多个电容C1～Cn的充放电端，漏极分别连接到该多条扫描线G1～Gn。
请一并参阅图5，其是图4所示液晶显示装置400的信号波形图。G0′、Gn+1′、G1′～Gn′分别代表该扫描驱动电路410依次施加至该第一空置线G0、该多条扫描线G1～Gn和该第二空置线Gn+1的扫描信号，Vodd′、Veven′分别表示该第一信号端Vodd、该第二信号端Veven所输出的脉冲信号。
该第一和第二信号端Vodd、Veven在该扫描线G1被施加扫描信号G1′的同时分别输出连续脉冲Vodd′、Veven′。该脉冲信号Vodd′在该扫描线G1，G3，G5...被扫描时输出高电压脉冲，在该扫描线G2，G4，G6...被扫描时输出为低电压脉冲。该连续脉冲Veven′在该扫描线G1，G3，G5...被扫描时输出为低电压脉冲，在该扫描线G2，G4，G6...被扫描时输出高电压脉冲。该多个扫描信号G0′～Gn+1′和脉冲信号Vodd′、Veven′的幅值均相等，且Vodd′和Veven′的频率相等。
该液晶显示装置400的工作原理如下所述：
在该液晶显示装置400扫描一帧画面时间内，该扫描驱动电路410依次提供扫描信号G0′～Gn+1′至该第一空置线G0、该多条扫描线G1～Gn和该第二空置线Gn+1。
该第一空置线G0被扫描，其扫描信号G0′为高电压脉冲，该第二晶体管T21导通。该电压输入端Vgh经由导通的该第二晶体管T21对该电容C1充电。
该扫描线G1被扫描，其扫描信号G1′为高电压脉冲，该第二晶体管T22导通。该空置线G0的扫描信号G0′变为低电压。该第一信号端Vodd输出高电压的Vodd′，该第三晶体管T31导通。于是，该电容C1放电，经由该导通的第三晶体管T31对该扫描线G1对该扫描信号G1′提供补偿信号以进行补偿。同时，该电压输入端Vgh经由导通的第二晶体管T22对该电容C2充电。
该扫描线G2被扫描，其扫描信号G2′为高电压脉冲，该第一晶体管T11、该第二晶体管T23导通。该扫描线G1的扫描信号G1′变为0。该第二信号端Veven输出高电压的Veven′，该第三晶体管T32导通。于是，该电容C2放电，经由导通的该第三晶体管T32对该扫描线G2对该扫描信号G2′进行补偿。同时，该电压输入端Vgh经由导通的第二晶体管T23对该电容C3充电。该电容C1经由导通的该第一晶体管T11放电。
此后，在该扫描线G3～Gn-1被扫描时，该液晶显示装置400的工作原理和该扫描线G2被扫描时类似。
在该扫描线Gn被扫描时，其扫描信号Gn′为高电压脉冲，该第一信号端Vodd输出高电压的Vodd′，该第三晶体管T3n导通，该第一晶体管T1(n-1)导通。该电容Cn经由导通的该第三晶体管T3n从远离该扫描驱动电路410一端对该扫描线Gn的扫描信号Gn′进行补偿。该电容Cn-1经由导通的该第一晶体管T1(n-1)接地并放电。
在第二空置线Gn+1被扫描时，其扫描信号Gn+1′为高电压脉冲，该第一晶体管T1n导通，该电容Cn经由导通的该第一晶体管T1n接地并放电。
至此，该液晶显示装置400完成一帧画面的扫描。在下一帧画面内，该液晶显示装置400重复上述的扫描过程。
相较于现有技术，本发明增加该延迟补偿电路440、一第一空置线G0和一第二空置线Gn+1，该延迟补偿电路440包括该电压输入端Vgh、该第一信号端Vodd、该第二信号端Veven、该多个第一、第二、第三晶体管T11～T1n、T21～T2n、T31～T3n和多个该电容C1～Cn。该多个电容C1～Cn分别对应该多条扫描线G1～Gn。在该电压输入端Vgh、该第一信号端Vodd、该第二信号端Veven的控制下，当某一扫描线Gi(1＜i＜n)被扫描时，其对应的电容Ci放电对该扫描线Gi的扫描信号进行补偿，后一扫描线Gi+1对应的电容Ci+1充电，前一扫描线Gi-1对应的电容Ci-1对地放电以避免产生漏电。因此，该液晶显示装置400可以有效改善画面闪烁问题。
请参阅图6，其是本发明液晶显示装置第二实施方式的电路结构示意图。该液晶显示装置500和第一实施方式的液晶显示装置400电路结构基本相同，然而，该液晶显示装置500进一步包括多个缓冲元件B1～Bn，该多个缓冲元件B1～Bn分别设置于多个电容(未标示)的充放电端和该多个电容对应连接的多个第三晶体管(未标示)的源极之间。该多个缓冲元件B1～Bn用来使对应的电容放电更为迅速。

Claims (9)

1.一液晶显示装置，其包括：
一液晶显示面板，该液晶显示面板包括多条相互平行的扫描线G1～Gn和与该多条扫描线G1～Gn垂直绝缘相交的多条相互平行的数据线，其中n为自然数且n＞1，该液晶显示面板进一步包括一第一空置线、一第二空置线；
一扫描驱动电路，用来提供多个扫描信号至该多条扫描线G1～Gn；
一数据驱动电路，用来为该多条数据线提供灰阶电压；
其特征在于：该液晶显示装置还包括一延迟补偿电路，该延迟补偿电路包括和该多条扫描线G1～Gn一一对应电连接的多个电容C1～Cn，在某一扫描线Gi，i为自然数且1＜i＜n被扫描时，和其电连接的电容Ci放电，和后一扫描线Gi+1电连接的电容Ci+1被充电，和前一扫描线Gi-1电连接的电容Ci-1对地放电，该多个电容C1～Cn均包括一充放电端和一接地端，该延迟补偿电路进一步包括一电压输入端、一第一信号端、一第二信号端、多个第一晶体管T11～T1n、多个第二晶体管T21～T2n和多个第三晶体管T31～T3n，该多个第一晶体管T11～T1n的栅极分别连接到该多条扫描线G2～Gn和该第二空置线，源极分别连接到该多个电容C1～Cn的充放电端，漏极分别连接到多个电容C1～Cn的接地端并接地，该第二晶体管T21～T2n的栅极分别连接到该第一空置线和该多条扫描线G1～Gn-1，源极都连接到该电压输入端，漏极分别连接到该多个电容C1～Cn的充放电端，该多个奇数第三晶体管T31、T33、T35…的栅极都连接到该第一信号端，该多个偶数第三晶体管T32、T34、T36…的栅极都连接到该第二信号端，该多个第三晶管T31～T3n的源极分别连接到多个电容器C1～Cn充放电端，该多个第三晶管T31～T3n的漏极分别连接到多条扫描线G1～Gn。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该第一空置线平行于该多条扫描线G1～Gn设置于该液晶显示面板远离该数据驱动电路的一端，该第二空置线平行于该多条扫描线G1～Gn设置于该液晶显示面板邻近该数据驱动电路的一端。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该电压输入端连接到一高电压直流电源，该第一信号端和该第二信号端分别连接到一脉冲产生器，该第一信号端和该第二信号端的脉冲信号幅值大小相等，频率相同，相位相反。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶显示面板进一步包括位于该扫描线G1～Gn和该数据线交叉处的多个薄膜晶体管和多个像素电极，该多个薄膜晶体管均包括一栅极、一源极和一漏极，该多个薄膜晶体管的栅极分别连接到该多条扫描线G1～Gn，源极连接到该数据线，漏极连接到该像素电极。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该多条扫描线G1～Gn一端连接到该扫描驱动电路，另一端连接到该延迟补偿电路。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该延迟补偿电路进一步包括多个缓冲元件，该多个缓冲元件分别设置于该多个电容C1～Cn的充放电端和对应连接的该多个第三晶体管T31～T3n的源极之间。
7.一种液晶显示装置驱动方法，该液晶显示装置包括一扫描驱动电路、一数据驱动电路、一液晶显示面板和一延迟补偿电路，该液晶显示面板包括多条扫描线G1～Gn，n为自然数且n＞1、一第一空置线G0和一第二空置线Gn+1，该延迟补偿电路包括和该多条扫描线一一对应的多个电容C1～Cn，其特征在于：该方法包括以下步骤：
在某一帧：
a，该扫描驱动电路提供一扫描驱动信号到该第一空置线G0，和该扫描线G1电连接的电容C1被充电；
b，该扫描驱动电路提供一扫描驱动信号到该扫描线G1，和该扫描线G1电连接的电容C1放电，和后一扫描线G2电连接的电容C2被充电；
c，该扫描驱动电路提供一扫描信号到该扫描线G2，和该扫描线G2电连接的电容C2放电，和后一扫描线G3电连接的电容C3被充电，和前一扫描线G1电连接的电容C1对地放电；
d，该扫描驱动电路依次提供扫描信号到该多条扫描线G3～Gn-1，和该扫描线Gi电连接的电容Ci放电，i为自然数且2＜i＜n，和后一扫描线Gi+1电连接的电容Ci+1被充电，和前一扫描线Gi-1电连接的电容Ci-1对地放电；
e，该扫描驱动电路提供一扫描信号到该扫描线Gn，和该扫描线Gn电连接的电容Cn放电，和前一扫描线Gn-1电连接的电容Cn-1对地放电；
f，该扫描驱动电路提供一扫描信号到该第二空置线Gn+1，和该扫描线Gn电连接的电容Cn对地放电；
在下一帧，重复上述步骤a～步骤f。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置驱动方法，其特征在于：该延迟补偿电路进一步包括一第一信号端和一第二信号端，该第一和第二信号端分别经由一开关元件连接到该多条扫描线G1～Gn，用来控制该多个电容C1～Cn充放电。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置驱动方法，其特征在于：奇数扫描线G1，G3，G5…被扫描时该第一信号端提供一高电压脉冲，该第二信号端为低电压；偶数扫描线G2，G4，G6…被扫描时该第二信号端提供一高电压脉冲，该第一信号端为低电压。
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