CN103901689A - 液晶显示面板及主动快门式3d液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示面板及主动快门式3D液晶显示装置，该液晶显示面板包括相互平行的多条数据线、相互平行的多条扫描线，多条数据线和多条扫描线相互垂直交叉排列，多条数据线和所述多条扫描线交叉形成多个像素单元，其中设置连续的a帧画面构成一画面帧组，每个画面帧组包括一非变化帧及变化帧，液晶显示面板显示非变化帧时，像素单元维持极性，液晶显示面板显示变化帧时，像素单元改变极性。本发明还提供一种主动快门式3D液晶显示装置。本发明的液晶显示面板及主动快门式3D液晶显示装置可有效的消除液晶显示面板的残影现象和3D重影现象。

Description

液晶显示面板及主动快门式3D液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶技术领域，特别是涉及一种液晶显示面板及主动快门式3D液晶显示装置。 

背景技术

主动快门式3D（Active Shutter3D）显示技术通过高刷新率的液晶显示器配合3D快门眼镜实现3D显示。其中3D快门眼镜的镜片实质上是可以分别控制开关的两片液晶屏，该液晶层有黑和白两种状态，非通电状态时镜片为白色即透明状态，通电状态时镜片就会变为黑色。这样可以通过一片液晶屏接收液晶显示器的左眼画面信号，另一片液晶屏接收液晶显示器的右眼画面信号，同时液晶显示器通过信号发射装置发射同步信号，使3D快门眼镜的液晶屏切换和液晶显示器的左右眼画面切换之间实现精确的同步。 

液晶分子具有这样一种特性：若加载于液晶层两端的电场方向长时间保持不变，那么液晶分子的特性便会遭到破坏，即无法再因应电场的变化来转动，从而形成不同的灰阶。因此，每隔一定时间就必须改变电场方向以是液晶分子反转，从而避免液晶分子的特性遭到破坏。为此，业界发展了多种驱动方法来实现液 晶分子的反转（极性反转），如点反转（dot inversion）驱动方法，帧反转（frame inversion）驱动方法，列反转（column inversion）驱动方法以及行反转（row inversion）驱动方法。 

一般在数据线上所传送的数据信号，以公共电压Vcom作为参考电压，可以分为电压高于该公共电压Vcom的正极性数据信号（+）与电压低于该公共电压Vcom的负极性数据信号（-）。正极性数据信号是指其电压高于公共电压Vcom，而负极性数据信号是指其电压低于公共电压Vcom。同一灰阶值分别以正极性数据信号和负极性数据信号表示时，理论上显示效果是一致的。 

当主动快门式3D液晶显示器使用点反转驱动方法进行画面像素驱动时，液晶显示器的像素极性如图1所示，图1中的01画面帧至04画面帧为连续四帧显示画面帧。由于一般液晶显示器的奇数帧画面用于显示左眼画面（或右眼画面），偶数帧画面用于显示右眼画面（或左眼画面），如液晶显示器的画面信号为左眼信号是高灰阶信号（如白色信号），右眼信号是低灰阶信号（如黑色信号），则会出现图1中的01画面的左上的正极性像素（显示正极性数据信号的像素）用于显示高灰阶信号，02画面的左上的负极性像素（显示负极性数据信号的像素）用于显示低灰阶信号，03画面的左上的正极性像素又用于显示高灰阶信号。由于低灰阶信号时，无论是正极性数据信号还是负极性数据信号均会接近公共电压Vcom；而高灰阶信号时，无论是正极性数据信号还是负极性数据信号均会远离公共电压Vcom，这样导致液晶显示器的像素其实一直为正极性像素（显示正极性数据信 号）或一直为负极性像素（显示负极性数据信号），液晶显示器容易产生残影现象（image sticking）。 

当主动快门式3D液晶显示器使用2帧点反转驱动方法进行画面像素驱动时，液晶显示器的像素极性如图2所示，图2中的01画面帧至04画面帧为连续四帧显示画面帧。如液晶显示器的画面信号为左眼信号是高灰阶信号，右眼信号是低灰阶信号，则图2中的01画面的左上的正极性像素用于显示高灰阶信号，02画面的左上的正极性像素用于显示低灰阶信号，03画面的左上的负向性像素用于显示高灰阶信号，04画面的左上的负向性像素用于显示低灰阶信号。这样液晶显示器的每个像素既显示了正极性的高灰阶信号，又显示了负极性的高灰阶信号，避免了残影现象的产生。 

但是该液晶显示器的显示过程中，图2的02画面和04画面一般为右眼画面，图2的01画面和03画面一般为左眼画面，由于01画面和02画面为同极性的数据信号，液晶显示器对该数据信号进行显示时，需要对像素中的电荷进行重新分配，将会导致重新分配后的像素的亮度较高，从而造成02画面的亮度高于01画面的亮度；同理，04画面的亮度高于03画面的亮度，即右眼画面的亮度高于左眼画面的亮度。这样会造成液晶显示器容易产生3D重影现象，影响液晶显示器的显示品质。 

故，有必要提供一种液晶显示面板及主动快门式3D液晶显示装置，以解决现有技术所存在的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种不易产生残影现象和3D重影现象的液晶显示面板及主动快门式3D液晶显示装置，以解决现有的液晶显示面板容易产生残影现象以及3D重影现象的技术问题。 

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下： 

本发明提供一种液晶显示面板，包括相互平行的多条数据线、相互平行的多条扫描线，所述多条数据线和所述多条扫描线相互垂直交叉排列，所述多条数据线和所述多条扫描线交叉形成多个像素单元，其中， 

设置连续的a帧画面构成一画面帧组，每个所述画面帧组包括一非变化帧及变化帧，所述液晶显示面板显示所述非变化帧时，所述像素单元维持极性，所述液晶显示面板显示所述变化帧时，所述像素单元改变极性。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述a为6至16。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述非变化帧位于相应的所述画面帧组的固定位置。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述像素单元包括： 

第一像素单元，用于接收第一数据信号；以及 

第二像素单元，用于接收第二数据信号。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述第一像素单元的数量等于所述第二像素单元的数量。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述第一像素单元与所述 第二像素单元交错设置。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述像素单元包括薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述栅极与所述扫描线连接，所述源极与所述数据线连接，所述漏极与所述像素电极连接。 

在本发明所述的液晶显示面板中，所述液晶显示面板还包括扫描驱动电路和数据驱动电路，所述扫描驱动电路与所述扫描线连接，所述数据驱动电路与所述数据线连接。 

本发明还提供一种主动快门式3D液晶显示装置，其包括： 

上述任一的液晶显示面板；以及 

快门眼镜，用于将所述液晶显示面板的左右眼画面合成为3D画面。 

在本发明所述的主动快门式3D液晶显示装置中，其中所述主动快门式3D液晶显示装置还包括： 

同步装置，用于进行所述快门眼镜的镜片开关和所述液晶显示面板的左右眼画面的同步切换。 

相较于现有的液晶显示面板和液晶显示装置，本发明的液晶显示面板和液晶显示装置通过画面帧组中非变化帧和变化帧的设置，可有效的消除或减弱液晶显示面板的残影现象和3D重影现象；解决了现有的液晶显示面板容易产生残影现象以及3D重影现象的技术问题。 

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下： 

附图说明

图1为使用点反转驱动方法对主动快门式3D液晶显示器进行驱动的像素极性示意图； 

图2为使用2帧点反转驱动方法对主动快门式3D液晶显示器进行驱动的像素极性示意图； 

图3为本发明的液晶显示面板的第一优选实施例的结构示意图； 

图4为本发明的液晶显示面板的第一优选实施例的显示驱动时的像素极性示意图； 

图5为本发明的液晶显示面板的第二优选实施例的结构示意图； 

图6为本发明的液晶显示面板的第二优选实施例的显示驱动时的像素极性示意图。 

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。 

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。 

本发明的液晶显示面板适用于主动快门式3D显示技术的液晶显示器，可较好的解决现有的液晶显示面板容易产生残影现象 以及3D重影现象的技术问题。 

请参照图3，图3为本发明的液晶显示面板的第一优选实施例的结构示意图。本优选实施例的液晶显示面板30包括多条相互平行的数据线31（D1～Db）、多条相互平行的扫描线32（G1～Ga），该多条数据线31与该多条扫描线32相互垂直交叉排列。该多条数据线31和该多条扫描线32交叉形成多个像素单元33。本发明的液晶显示面板30使用时，像素单元33的极性以一画面帧组为单位进行循环变化。首先设置连续的a帧画面构成一画面帧组，a的取值可根据用户的要求进行设置，一般a为6至16。每个画面帧组包括一非变化帧及变化帧，如a为8，即有1帧非变化帧和7帧变化帧；如a为16，即有1帧非变化帧和15帧变化帧。本优选实施例的液晶显示面板30显示非变化帧时，液晶显示面板30的所有像素单元33维持极性不变；液晶显示面板30显示变化帧时，液晶显示面板30的所有像素单元33改变极性。该非变化帧可位于相应的画面帧组的任一位置，但非变化帧位于画面帧组的固定位置时便于对驱动电路进行设计。 

下面通过图3和图4详细说明本优选实施例的液晶显示面板的工作原理。图4为本发明的液晶显示面板的第一优选实施例的显示驱动时的像素极性示意图。 

在图3中第一像素单元331和第二像素单元332交错设置，即第一像素单元331的周围均为第二像素单元332，第二像素单元332的周围也均为第一像素单元331。这与现有技术中点反转驱动方法中不同极性的像素单元的位置设置相同。对该液晶显示 面板30进行显示驱动时，请参照图4，其中图4中的01画面帧至08画面帧为连续8帧显示画面帧，上述01画面帧至08画面帧组成一画面帧组。这里设定奇数画面帧用于显示左眼画面信号，偶数画面帧用于显示右眼画面信号，画面帧组中的第5画面帧为非变化帧，画面帧组中的其他画面帧为变化帧。 

以图4中左上角的像素为例，在显示01画面帧即第一帧左眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性左眼数据信号；在显示02画面帧即第一帧右眼画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性右眼数据信号；在显示03画面帧即第二帧左眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性左眼数据信号；在显示04画面帧即第二帧右眼画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性右眼数据信号；在显示05画面帧即第三帧左眼画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性左眼数据信号；在显示06画面帧即第三帧右眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性右眼数据信号；在显示07画面帧即第四帧左眼画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性左眼数据信号；在显示08画面帧即第四右眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性右眼数据信号。由于该像素在连续8帧画面中显示了正极性左眼数据信号和正极性右眼数据信号，又显示了负极性左眼数据信号和负极性右眼数据信号，因此无论左眼画面和右眼画面的灰阶数大还是小，该像素在每8帧画面中均会切换像素极性，因此避免了残影现象的产生。 

设定图4中左上角的像素为第一像素单元331（即设定所有 正极性像素为第一像素单元331），图4中左下角的像素为第二像素单元332（即设定所有负极性像素为第二像素单元332）。在显示01画面帧时，第一像素单元331为正极性像素，第二像素单元332为负极性像素；在显示02画面帧时，第一像素单元331为负极性像素，第二像素单元332为正极性像素；在显示03画面帧时，第一像素单元331为正极性像素，第二像素单元332为负极性像素；在显示04画面帧时，第一像素单元331为负极性像素，第二像素单元332为正极性像素；在显示05画面帧时，第一像素单元331为负极性像素，第二像素单元332为正极性像素；在显示06画面帧时，第一像素单元331为正极性像素，第二像素单元332为负极性像素；在显示07画面帧时，第一像素单元331为负极性像素，第二像素单元332为正极性像素；在显示08画面帧时，第一像素单元331为正极性像素，第二像素单元332为负极性像素。 

因此在显示01画面帧时，第一像素单元331和第二像素单元332的亮度均较高（08画面帧和01画面帧中的第一像素单元331和第二像素单元332的极性相同，会导致像素电荷重新分配后的01画面帧中的像素单元的亮度较高）；在显示02画面帧至04画面帧时，像素单元33的亮度均较低；在显示05画面帧时，像素单元33的亮度均较高；在显示06画面帧至08画面帧时，像素单元33的亮度均较低。这样01画面帧和05画面帧亮度较高，其他画面帧亮度较低，即第1帧左眼画面和第3帧左眼画面的亮度较高，第2帧左眼画面和第4帧左眼画面的亮度较低；第 1帧右眼画面至第4帧右眼画面的亮度较低。相对现有技术中右眼画面的亮度一直高于左眼画面的亮度（或左眼画面的亮度一直高于右眼画面的亮度），减小了左眼画面和右眼画面之间的亮度差，从而减弱了液晶显示面板的3D重影现象。 

本优选实施例的液晶显示面板30的像素单元33还包括薄膜晶体管333和像素电极334，薄膜晶体管333包括栅极、源极和漏极，该栅极与该扫描线32连接，该源极与该数据线31连接，该漏极与该像素电极334连接。该薄膜晶体管333设置在像素单元33内且靠近对应连接的扫描线32与数据线31构成的交叉位置。 

本优选实施例的液晶显示面板30还包括扫描驱动电路34以及数据驱动电路35，扫描驱动电路34与扫描线32连接，数据驱动电路35与数据线31连接，该数据驱动电路35包括多个信号驱动端，该数据驱动电路依据时序控制电路（图中未示出）输出的控制信号，控制多个信号驱动端具有不同的电压极性，从而控制显示不同帧的画面时数据线31输出不同极性的数据信号。 

本优选实施例的液晶显示面板通过画面帧组中非变化帧和变化帧的设置，可有效的消除或减弱液晶显示面板的残影现象和3D重影现象。 

请参照图5，图5为本发明的液晶显示面板的第二优选实施例的结构示意图。本优选实施例的液晶显示面板50包括多条相互平行的数据线51（D1～Db）、多条相互平行的扫描线52（G1～Ga），该多条数据线51与该多条扫描线52相互垂直交叉 排列。该多条数据线51和该多条扫描线52交叉形成多个像素单元53。本优选实施例的液晶显示面板50与第一优选实施例的区别在于每个画面帧组包括16帧画面，即有1帧非变化帧和15帧变化帧。本优选实施例的液晶显示面板50显示非变化帧时，液晶显示面板50的所有像素单元53维持极性不变；液晶显示面板50显示变化帧时，液晶显示面板50的所有像素单元53改变极性。该变化帧可位于相应的画面帧组的任一位置，但非变化帧位于画面帧组的固定位置时便于对驱动电路进行设计。 

下面通过图5和图6详细说明本优选实施例的液晶显示面板的工作原理。图6为本发明的液晶显示面板的第二优选实施例的显示驱动时的像素极性示意图。 

在图6中第一像素单元531和第二像素单元532交错设置。这与现有技术中点反转驱动方法中不同极性的像素单元的位置设置相同。对该液晶显示面板50进行显示驱动时，请参照图6，其中图6中的01画面帧至16画面帧为连续16帧显示画面帧，上述01画面帧至16画面帧组成一画面帧组。这里设定奇数画面帧用于显示左眼画面信号，偶数画面帧用于显示右眼画面信号，画面帧组中的第9画面帧为非变化帧，画面帧组中的其他画面帧为变化帧。 

以图6中左上角的像素为例，在显示01画面帧即第一帧左眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性左眼数据信号；在显示02画面帧即第一帧右眼画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性右眼数据信号；……在显示09画面帧即第五帧左眼 画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性左眼数据信号；在显示10画面帧即第五帧右眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性右眼数据信号；……在显示15画面帧即第八帧左眼画面帧时，该像素为负极性像素，显示负极性左眼数据信号；在显示16画面帧即第八帧右眼画面帧时，该像素为正极性像素，显示正极性右眼数据信号。由于该像素在连续16帧画面中显示了正极性左眼数据信号和正极性右眼数据信号，又显示了负极性左眼数据信号和负极性右眼数据信号，因此无论左眼画面和右眼画面的灰阶数大还是小，该像素在每16帧画面中均会切换像素极性，因此避免了残影现象的产生。 

设定图6中左上角的像素为第一像素单元531（即设定所有正极性像素为第一像素单元531），图6中第二行第一列的像素为第二像素单元532（即设定所有负极性像素为第二像素单元532）。在显示01画面帧时，第一像素单元531为正极性像素，第二像素单元532为负极性像素；在显示02画面帧时，第一像素单元531为负极性像素，第二像素单元532为正极性像素；……在显示07画面帧时，第一像素单元531为正极性像素，第二像素单元532为负极性像素；在显示08画面帧时，第一像素单元531为负极性像素，第二像素单元532为正极性像素；在显示09画面帧时，第一像素单元531为负极性像素，第二像素单元532为正极性像素；在显示10画面帧时，第一像素单元531为正极性像素，第二像素单元532为负极性像素；……在显示15画面帧时，第一像素单元531为负极性像素，第二像素单元532为正 极性像素；在显示16画面帧时，第一像素单元531为正极性像素，第二像素单元532为负极性像素。 

因此在显示01画面帧时，第一像素单元531和第二像素单元532的亮度均较高（16画面帧和01画面帧中的第一像素单元531和第二像素单元532的极性相同，会导致像素电荷重新分配后的01画面帧中的像素单元的亮度较高）；在显示02画面帧至08画面帧时，像素单元53的亮度均较低；在显示09画面帧时，像素单元53的亮度均较高；在显示10画面帧至16画面帧时，像素单元53的亮度均较低。这样01画面帧和09画面帧亮度较高，其他画面帧亮度较低，即第1帧左眼画面和第5帧左眼画面的亮度较低，第2、3、4、6、7、8帧左眼画面的亮度较低；第1帧右眼画面至第8帧右眼画面的亮度较低。相对现有技术中右眼画面的亮度一直高于左眼画面的亮度（或左眼画面的亮度一直高于右眼画面的亮度），减小了左眼画面和右眼画面之间的亮度差，从而减弱了液晶显示面板的3D重影现象。 

本优选实施例的液晶显示面板50的像素单元53还包括薄膜晶体管533和像素电极534，薄膜晶体管533包括栅极、源极和漏极，该栅极与该扫描线52连接，该源极与该数据线51连接，该漏极与该像素电极534连接。该薄膜晶体管533设置在像素单元53内且靠近对应连接的扫描线52与数据线51构成的交叉位置。 

本优选实施例的液晶显示面板50还包括扫描驱动电路54以及数据驱动电路55，扫描驱动电路54与扫描线52连接，数据驱 动电路55与数据线51连接，该数据驱动电路55包括多个信号驱动端，该数据驱动电路依据时序控制电路（图中未示出）输出的控制信号，控制多个信号驱动端具有不同的电压极性，从而控制显示不同帧的画面时数据线51输出不同极性的数据信号。 

本优选实施例的液晶显示面板通过画面帧组中非变化帧和变化帧的设置，可有效的消除或减弱液晶显示面板的残影现象和3D重影现象。 

本发明还提供一种主动快门式3D液晶显示装置，该主动快门式3D液晶显示装置包括上述的液晶显示面板、快门眼镜以及同步装置。该液晶显示面板用于显示左右眼画面；快门眼镜用于将液晶显示面板的左右眼画面合成为3D画面；同步装置用于进行快门的镜片开关和液晶显示面板的左右眼画面的同步却换。本发明的主动快门式3D液晶显示装置中的液晶显示面板的具体工作原理与上述的液晶显示面板的优选实施例中的描述相同，具体请参见上述液晶显示面板的优选实施例中的相关描述。 

本发明的液晶显示面板和主动快门式3D液晶显示装置通过画面帧组中非变化帧和变化帧的设置，在每个画面帧改变所有像素单元的极性，使得每个像素单元在2帧画面中均会切换像素极性，避免了残影现象的产生；同时每个画面帧组中部分左眼画面亮度较高、部分左眼画面亮度较低，减小了左眼画面和右眼画面之间的亮度差，从而减弱了液晶显示面板的3D重影现象，提升了液晶显示器的显示品质。 

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优 选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。 

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，包括相互平行的多条数据线、相互平行的多条扫描线，所述多条数据线和所述多条扫描线相互垂直交叉排列，所述多条数据线和所述多条扫描线交叉形成多个像素单元，其特征在于，

设置连续的a帧画面构成一画面帧组，每个所述画面帧组包括一非变化帧及变化帧，所述液晶显示面板显示所述非变化帧时，所述像素单元维持极性，所述液晶显示面板显示所述变化帧时，所述像素单元改变极性。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述a为6至16。

3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述非变化帧位于相应的所述画面帧组的固定位置。

4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素单元包括：

第一像素单元，用于接收第一数据信号；以及

第二像素单元，用于接收第二数据信号。

5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一像素单元的数量等于所述第二像素单元的数量。

6.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一像素单元与所述第二像素单元交错设置。

7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素单元包括薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述栅极与所述扫描线连接，所述源极与所述数据线连接，所述漏极与所述像素电极连接。

8.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板还包括扫描驱动电路和数据驱动电路，所述扫描驱动电路与所述扫描线连接，所述数据驱动电路与所述数据线连接。

9.一种主动快门式3D液晶显示装置，其特征在于，包括：

权利要求1-8中任一的液晶显示面板；以及

快门眼镜，用于将所述液晶显示面板的左右眼画面合成为3D画面。

10.根据权利要求9所述的主动快门式3D液晶显示装置，其特征在于，所述主动快门式3D液晶显示装置还包括：

同步装置，用于进行所述快门眼镜的镜片开关和所述液晶显示面板的左右眼画面的同步切换。

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