CN102254538A - 降低液晶正负电压不平衡的方法 - Google Patents

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廖木山
王志军
卢建宏
蓝东鑫
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Abstract

一种降低液晶正负电压不平衡的方法，它包括以下步骤：液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时对应的栅极电压高于源极驱动电压为负极性时对应的栅极电压，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。本发明提出藉由栅极电压调变或Vgh切角电压调变，当源极SD输出为正极性时，栅极电压不调变使得(Vgh-Vgl)电压值较大；当SD输出为负极性时，调变栅极电压切角电压使得(Vgh-Vgl)电压值较小,目标为使得△Vp(+)与△Vp(-)值相近，来改善液晶驱动电压正负不平衡问题。

Description

降低液晶正负电压不平衡的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器，尤其是通过调整液晶显示器中画素的驱动电压使得画素正负电压平衡的方法，具体地说是一种降低液晶正负电压不平衡的方法。
  
背景技术
液晶显示器中，面板内部画素等效电路如图1所示，面板内部电容区分成两部份，第一部份为液晶电容(Clc)；第二部份为储存电容(Cst)，两者一端都接到TFT的漏极即Drain端，其中液晶电容另一端接至Vcom_CF端，而储存电容另一端接至Vcom_st端。Cgd为栅极即Gate端与漏极即Drain端重叠所产生的寄生电容。为了画素亮点修补暗点需要，一般将共通电极电压Vcom_st电压设为0V。举例一种5V液晶，一般Vcom-CF电压设定约为最高Gamma电压一半再低一点(Ex:6V)，当Gate电压由开启(Switch-ON)转为关闭(Switch-OFF)时，正极性液晶电压电荷其公式(1)(2)为 
Qon(+)=(Vp’-Vcom_CF)*Clc+ (Vp’-Vcom_st)*Cst+(Vp’-Vgh)*Cgd……(1)
Qoff(+)=(Vp”-Vcom_CF)*Clc+ (Vp”-Vcom_st)*Cst+(Vp”-Vgl)*Cgd……(2)
开关瞬间基于电荷恒定，推得Qon=Qoff，液晶电压瞬间降落，其公式为
△Vp(+)=(Vp’-Vp”)=(Cgd/(Cst+Clc+Cgd))*(Vgh-Vgl)……(3)
当Gate电压由开启转为关闭时，负极性液晶电压且vp’与Vp”非常接近0V时电荷其公式(4)(5)为
Qon(-)=(Vp’-Vcom_CF)*Clc+ (Vp’-Vcom_st)*Cst+(Vp’-Vgh)*Cgd……(4)
Qoff(-)=(Vp”-Vcom_CF)*Clc+ (Vp”-Vcom_st)*Cst+(Vp”-Vgl)*Cgd……(5)
开关瞬间基于电荷恒定，推得Qon=Qoff，液晶电压瞬间降落，其公式为
△Vp(-)=(Vp’-Vp”)=(Cgd/(Clc+Cgd))*(Vgh-Vgl)……(6)
我们可以清楚知道TN Type，Clc为一变量与灰阶关系曲线如图2所示，Cst， Cgd为一定值，分别将0~255灰阶Clc、Cst与Cgd相关的数值代入△Vp(+)与△Vp(-)公式，得△Vp与灰阶曲线关系如图3所示。因正极性源极驱动电压所导致△Vp与负极性源极驱动电压所导致△Vp不同，使得液晶电压正负不对称，经过长时间或是特殊画面点灯下将会造成「烧付」现象。
要使得液晶电压平衡，面板设计时可以把Cst做小。但Cst过小会衍生出其他问题；或者Cst不接0V，但是会衍生出无法进行亮点修暗点的问题。 
  
发明内容
本发明的目的是针对液晶电压平衡问题，提出一种降低液晶正负电压不平衡的方法。 
本发明的技术方案是： 
一种降低液晶正负电压不平衡的方法，它包括以下步骤：液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时对应的栅极电压高于源极驱动电压为负极性时对应的栅极电压，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
本发明的液晶显示器中， 
当整行画素对应源极驱动电压为正极性时，将栅极对应的电压进行切角，得到切角后的电压，设定成Va，即切角电压Va，
当整行画素对应源极驱动电压为负极性时，将栅极对应的电压进行切角，得到切角后的电压，设定成Vb，即切角电压Vb，
其中Va电压值高于Vb电压值，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
本发明对栅极对应的电压进行切角的方式是将栅极电压进行分压后，部分接地。 
本发明的液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时，栅极电压不变，且当画素的源极驱动电压为负极性时，将栅极电压对应的高电平电压进行切角电压设定或者将栅极对应电压值进行降低调整，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。 
本发明的液晶显示器中， 
当画素的源极驱动电压为正极性，动态调整栅极电压值设定成Vx，
当画素的源极驱动电压为负极性，动态调整栅极电压值设定成Vy，
其中Vx电压值高于Vy电压值，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
本发明依据面板画素的排列，设计栅极开启整行画素时，对应源极驱动电压均为相同极性电压。 
本发明的有益效果： 
本专利提出藉由栅极电压调变或Vgh切角电压调变如图4所示，当源极SD输出为正极性时，栅极电压Vgh不调变使得(Vgh-Vgl)电压值较大, 将(Vgh-Vgl)代入公式(3)△Vp(+)；当SD输出为负极性时，调变栅极电压Vgh切角电压使得(Vgh-Vgl)电压值较小, 将(Vgh-Vgl)代入公式(6)△Vp(-)。目标为△Vp(+)与△Vp(-)值相近如图5所示，来改善液晶驱动电压正负不平衡问题。
  
附图说明
图1是画素等效电路图。 
图2是Clc与灰阶曲线关系图。 
图3是△Vp与灰阶曲线关系图。 
图4是本发明的栅极电压调变示意图。 
图5是本发明的△Vp与灰阶目标曲线图。 
图6是传统面板架构图。 
图7 双倍栅极Dual Gate系统架构图。 
图8是栅极驱动IC的电路图。 
图9是栅极驱动IC的时序图。 
  
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 
如图4所示，一种降低液晶正负电压不平衡的方法，它包括以下步骤：液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时对应的栅极电压高于源极驱动电压为负极性时对应的栅极电压，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。 
本发明的液晶显示器中， 
当整行画素对应源极驱动电压为正极性时，将栅极对应的电压进行切角，得到切角后的电压，设定成Va，即切角电压Va，
当整行画素对应源极驱动电压为负极性时，将栅极对应的电压进行切角，得到切角后的电压，设定成Vb，即切角电压Vb，
其中Va电压值高于Vb电压值，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
本发明对栅极对应的电压进行切角的方式是将栅极电压进行分压后，部分接地。 
本发明的液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时，栅极电压不变，且当画素的源极驱动电压为负极性时，将栅极电压对应的高电平电压进行切角电压设定或者将栅极对应电压值进行降低调整，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。 
本发明的液晶显示器中， 
当画素的源极驱动电压为正极性，动态调整栅极电压值设定成Vx，
当画素的源极驱动电压为负极性，动态调整栅极电压值设定成Vy，
其中Vx电压值高于Vy电压值，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
本发明依据面板画素的排列，设计栅极开启整行画素时，对应源极驱动电压均为相同极性电压。 
具体实施时： 
传统面板架构如图6所示，新的Dual-Gate 面板架构如图7所示，由图7架构看出第一条Gate线L1所开启画素的极性均为正极性；第二条Gate线L2所开启画素的极性均为负极性；第三条Gate线L3所开启画素的极性均为正极性；第四条Gate线L4所开启画素的极性均为负极性，依此类推。
本专利所提出改善方法可以轻松用于图7架构中实施，采用Gate线L1其栅极电压值设定成Vx或对栅极电压切角，将栅极切角后的电压设定成Va，对应到Source Driver (SD)出力均为+极性，目的使△Vp(+)变大；Gate线L2其栅极电压值设定成Vy或栅极切角电压设定成Vb，对应到SD出力均为-极性，目的使得△Vp(-)变小；Gate线L3其栅极电压值设定成Vx或栅极切角电压设定成Va，对应到SD出力均为+极性；Gate线L4其栅极电压值设定成Vy或栅极切角电压设定成Vb，对应到SD出力均-极性，依此类推，其中栅极电压值Vx电压值高于Vy电压值；栅极切角电压Va电压值高于Vb电压值。此方法可以简单调整栅极VGH切角，使得△Vp(+)与△Vp(-)值相近如图5所示。 
VGH切角IC如图8所示，举例一个有八支脚位的切角IC，切角时间与频率可以透过脚位8(CTL)来控制，切角电压值可以由脚位5(VST)来控制。详细切角IC时序图如图9所示。本专利只要产生一个垂直扫描频率在除频后输入给切角IC脚位8(CTL)来控制切角频率，依据显示资料动态调整脚位5(VST)得VGH切角电压使得得△Vp(+)与△Vp(-)值相近。 
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。 

Claims (6)

1.一种降低液晶正负电压不平衡的方法，其特征是它包括以下步骤：液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时对应的栅极电压高于源极驱动电压为负极性时对应的栅极电压，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
2.根据权利要求1所述的降低液晶正负电压不平衡的方法，其特征是它包括以下步骤：液晶显示器中， 
当整行画素对应源极驱动电压为正极性时，将栅极对应的电压进行切角，得到切角后的电压，设定成Va，即切角电压Va，
当整行画素对应源极驱动电压为负极性时，将栅极对应的电压进行切角，得到切角后的电压，设定成Vb，即切角电压Vb，
其中Va电压值高于Vb电压值，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
3.根据权利要求2所述的降低液晶正负电压不平衡的方法，其特征是对栅极对应的电压进行切角的方式是将栅极电压进行分压后，部分接地。
4.根据权利要求1所述的降低液晶正负电压不平衡的方法，其特征是它包括以下步骤：液晶显示器中，当画素的源极驱动电压为正极性时，栅极电压不变，且当画素的源极驱动电压为负极性时，将栅极电压对应的高电平电压进行切角电压设定或者将栅极对应电压值进行降低调整，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
5.根据权利要求1所述的降低液晶正负电压不平衡的方法，其特征是它包括以下步骤：液晶显示器中， 
当画素的源极驱动电压为正极性，动态调整栅极电压值设定成Vx，
当画素的源极驱动电压为负极性，动态调整栅极电压值设定成Vy，
其中Vx电压值高于Vy电压值，使得正极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp+与负极性源极驱动电压所产生的回踢电压值△Vp-靠近。
6.根据权利要求1所述的降低液晶正负电压不平衡的方法，其特征是依据面板画素的排列，设计栅极开启整行画素时，对应源极驱动电压均为相同极性电压。
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