CN103971657B - 液晶显示面板驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板驱动方法，包括：提供数个数据线、数个栅极线(Gate1～Gatem)、及数个像素(P)；每一个像素连接一条数据线与一条栅极线，且每一个像素单元的极性与该像素单元相邻的上下左右的像素单元的极性都是相反的；对应驱动电压为第一极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成半个帧的信号写入；对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成另外半个帧的信号写入，所述第一极性与第二极性的极性相反，所述m为4的倍数。通过该液晶显示面板驱动方法，数据线的信号在一个帧的时间内只需切换两次驱动电压的极性，降低了整个面板的功耗，改善了像素的充电情况，提高显示品质。

Description

液晶显示面板驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示面板领域，尤其涉及一种液晶显示面板驱动方法。
背景技术
TFT-LCD(Thin Film transistor liquid crystal display，薄膜晶体管液晶显示器)具有体积小、低功耗、无辐射等特点，在当前平板显示器市场中占据了主导地位。TFT-LCD主要包括对盒在一起并将液晶夹设其间的阵列基板和彩膜基板，阵列基板上形成有提供扫描信号的栅极线(Gate Line)、提供数据信号的数据线(Data Line)、形成像素点的像素电极和薄膜晶体管，每个像素电极由薄膜晶体管控制。当薄膜晶体管导通时，像素电极在导通时间内充电，薄膜晶体管关断后，像素电极电压将维持到下一次扫描时重新充电。彩膜基板上形成有黑矩阵和彩色树脂。
液晶显示器在显示画面时，为了防止液晶老化，通常会采取极性反转模式，典型的极性反转模式有：帧反转(Frame Inversion)、行反转(Line Inversion)、列反转(ColumnInversion)和点反转(Dot Inversion)。所谓极性反转中的极性，当像素电压信号高于公共电极信号时，称之为正极性，当像素电压信号低于公共电极信号时，称之为负极性。
目前，在液晶显示面板生产过程中，降低制作成本是一项非常重要的内容。现有的一种HSD(Half Source Driving，半源极驱动)架构，它是将提供扫描信号的栅极线的数量加倍，而提供数据信号的数据线的数量减半，和传统的架构相比，信号线的总数量会有明显的减少，从而减少源极(Source)驱动IC(Integrated Circuit，集成电路)的数量，达到降低制作成本的目的。
现在液晶显示面板驱动方式中，点反转是显示效果最好的一种反转方式。请参阅图1，为现有的采用HSD架构和点反转的TFT-LCD面板的电路结构示意图。包括：数个提供数据信号的数据线(Data1～Data5)、与数据线交叉设置的数个提供扫描信号的栅极线(Gate1～Gate8)、及数个像素(P)；每一个像素(P)连接一条数据线与一条栅极线，且每一个像素(P)的极性与与其相邻的上下左右的像素的极性都是相反的；
所述像素(P)包括薄膜晶体管(Tr)及像素电极(D)；所述薄膜晶体管(Tr)具有栅极(g)、源极(s)、漏极(d)；所述像素电极(D)电性连接于薄膜晶体管(Tr)的漏极(d)；具体地，液晶显示面板上的每一个像素可等效成液晶电容(CLC)与存储电容(Cstg)的并联结构，液晶电容(CLC)与存储电容(Cstg)的一侧电极与像素电极(D)连接，另一侧电极与公共电极线(VCOM)连接。
配置在同一行奇数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+2(n＝0，1，2…)栅极线(Gate2、Gate4、Gate6、Gate8)的某一条公共连接；配置在同一行偶数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+1(n＝0，1，2…)栅极线(Gate1、Gate3、Gate5、Gate7)的某一条公共连接；配置在同一列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)与某一条数据线公共连接，且配置在第2n+2列与第2n+3列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)均电性连接于相对应的第n+2(n＝0，1，2…)条数据线。
所述薄膜晶体管(Tr)可在不同时刻对所述像素电极(D)进行充电。
请参阅图2，为图1采用传统驱动方式时的时序图，以HD(High Definition，高清)解析度为例。栅极线按照1，2，3……n，n+1的编号顺序依次导通，数据线在每两条栅极线导通的时间就要切换一次极性。
以第二数据线(Data2)为例，第一栅极线(Gate1)导通时第二数据线(Data2)的驱动电压为负极性(-)，第二栅极线(Gate2)、第三栅极线(Gate3)导通时第二数据线(Data2)的驱动电压为正极性(+)，第四栅极线(Gate4)、第五栅极线(Gate5)导通时第二数据线(Data2)的驱动电压又切换为负极性(-)。当栅极线编号为4n+2和4n+3(n＝0，1，2…)时第二数据线(Data2)的驱动电压为正极性(+)，而栅极线编号为4n和4n+1(n＝0，1，2…)时第二数据线(Data2)的驱动电压为负极性(-)，每给两个像素充电，第二数据线(Data2)的信号就需要切换一次驱动电压的极性。
由此可见，采用HSD架构的液晶显示面板如果使用传统的驱动方式，以HD的解析度，工作频率为60Hz，则液晶显示面板工作时，数据线的信号每两个像素(Pixel)就需要切换一次驱动电压的极性，即大约每21.7μs就需要切换一次极性，在整个帧(Frame)的时间内，总共需要切换768次极性，对应的信号频率为768×60＝46.08kHz。这样的缺点一方面是信号频率太高，增加了数据线上的功率消耗；另一方面是HSD架构像素的充电时间很短，数据线上信号切换的电阻电容延迟效应(RC Delay)也会进一步影响像素的充电情况，不利于显示品质的提高，而当液晶显示面板分辨率提高时，这个问题会更加严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示面板驱动方法，在实现点反转方式的基础上，显著的降低了数据线上信号正负极性切换的频率，进而降低整个HSD架构面板的功耗，有效改善像素的充电情况，提高显示品质。
为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示面板驱动方法，包括：
步骤100、提供数个提供数据信号的数据线、与数据线交叉设置的数个提供扫描信号的栅极线(Gate1～Gatem)、及数个像素(P)，每一个像素连接一条数据线与一条栅极线，且每一个像素的极性与与其相邻的上下左右的像素的极性都是相反的；
步骤200、对应驱动电压为第一极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成半个帧的信号写入；
步骤300、对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成另外半个帧的信号写入；
所述第一极性与第二极性的极性相反。
在一个帧的时间内，所述数据线的信号切换两次驱动电压的极性，所述第一极性为负极性，所述第二极性为正极性。
所述m为4的倍数。
所述步骤200中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大。
所述步骤300中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大。
所述步骤300中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由大到小。
所述m为1536，栅极线按照1→4→5→……→4n→4n+1→……→1533→1536→2→3→……4n+2→4n+3→……→1534→1535的编号顺序依次导通，完成一个帧的信号写入，对应的数据信号在第一栅极线至第1536栅极线(Gate1→Gate1536)导通的这段时间驱动电压为第一极性，而在第二栅极线至第1535栅极线(Gate2→Gate1535)导通的这段时间驱动电压为第二极性。
所述m为1536，栅极线按照1→4→5→……→4n→4n+1→……→1533→1536→1535→1534→……4n+3→4n+2→……→3→2的编号顺序依次导通，完成一个帧的信号写入，对应的数据信号在第一栅极线至第1536栅极线(Gate1→Gate1536)导通的这段时间驱动电压为第一极性，而在第1535栅极线至第2栅极线(Gate1535→Gate2)导通的这段时间驱动电压为第二极性。
所述像素(P)包括薄膜晶体管(Tr)及像素电极(D)；所述薄膜晶体管(Tr)具有栅极(g)、源极(s)、漏极(d)；所述像素电极(D)电性连接于薄膜晶体管(Tr)的漏极(d)；配置在同一行奇数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+2栅极线的某一条公共连接；配置在同一行偶数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+1栅极线的某一条公共连接；配置在同一列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)与某一条数据线公共连接，且配置在第2n+2列与第2n+3列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)均电性连接于相对应的第n+2条数据线。
所述液晶显示面板采用HSD架构。
本发明的有益效果：本发明提供一种液晶显示面板驱动方法，其重新设计点反转方式下的HSD架构液晶显示面板的驱动方式，通过对应驱动电压为第一极性的像素的栅极线按编号由小到大的顺序依次导通，完成半个帧的信号写入；对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按编号由小到大的顺序依次导通，或者对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按编号由大到小的顺序依次导通，完成另外半个帧的信号写入，该第一极性与第二极性的极性相反，使数据线的信号在一个帧的时间内只需要切换两次驱动电压的极性，显著的降低了数据线上信号正负极性切换的频率，进而降低整个HSD架构液晶显示面板的功耗，有效改善像素的充电情况，提高显示品质。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的采用HSD架构和点反转的TFT-LCD面板的电路结构示意图；
图2为图1采用传统驱动方式时的时序图；
图3为本发明液晶显示面板驱动方法的流程示意图；
图4为图1采用本发明驱动方法时第一实施例的时序图；
图5为图1采用本发明驱动方法时第二实施例的时序图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图3并结合图1，本发明提供一种液晶显示面板驱动方法，包括：
步骤100、提供数个提供数据信号的数据线、与数据线交叉设置的数个提供扫描信号的栅极线(Gate1～Gatem)、及数个像素(P)，每一个像素连接一条数据线与一条栅极线，且每一个像素的极性与与其相邻的上下左右的像素的极性都是相反的；
步骤200、对应驱动电压为第一极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成半个帧的信号写入；
步骤300、对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成另外半个帧的信号写入；
所述第一极性与第二极性的极性相反。
在一个帧的时间内，所述数据线的信号切换两次驱动电压的极性。
所述m为4的倍数。
所述像素(P)包括薄膜晶体管(Tr)及像素电极(D)；所述薄膜晶体管(Tr)具有栅极(g)、源极(s)、漏极(d)；所述像素电极(D)电性连接于薄膜晶体管(Tr)的漏极(d)；配置在同一行奇数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+2栅极线的某一条公共连接；配置在同一行偶数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+1栅极线的某一条公共连接；配置在同一列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)与某一条数据线公共连接，且配置在第2n+2列与第2n+3列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)均电性连接于相对应的第n+2条数据线。
所述液晶显示面板采用HSD架构。
请参阅图4并结合图1、图3，图4为图1采用本发明驱动方法时第一实施例的时序图。以m为1536、第一极性为负极性(-)、第二极性为正极性(+)为例，具体地，以图1中的第二数据线(Data2)(液晶显示面板解析度为HD，分辨率为1366×768，工作频率为60Hz)为例，栅极线按照1→4→5→……→4n→4n+1→……→1533→1536→2→3→……4n+2→4n+3→……→1534→1535的编号顺序依次导通，完成一个帧的信号写入，对应第二数据线(Data2)的数据信号在第一栅极线至第1536栅极线(Gate1→Gate1536)导通的这段时间驱动电压为负极性(-)，而在第二栅极线至第1535栅极线(Gate2→Gate1535)导通的这段时间驱动电压为正极性(+)，在一个帧的时间内，只需要切换两次极性，第二数据线(Data2)每8.33ms才会切换一次信号极性，对应的信号频率由采用传统驱动方式(请参见图2)时的46.08kHz降低到120Hz，即对应的信号频率降低到采用传统驱动方式时的1/384。在实现点反转方式的基础上，一方面显著的降低了数据线上信号正负极性切换的频率，进而降低整个HSD架构面板的功耗，另一方面也可以减轻数据线电阻电容延迟效应对像素充电的影响，有利于提高显示的品质。
请参阅图5并结合图1、图3，图5为图1采用本发明驱动方法时第二实施例的时序图。同样以m为1536、第一极性为负极性(-)、第二极性为正极性(+)为例，具体地，以图1中的第二数据线(Data2)(液晶显示面板解析度为HD，分辨率为1366×768，工作频率为60Hz)为例，栅极线按照1→4→5→……→4n→4n+1→……→1533→1536→1535→1534→……4n+3→4n+2→……→3→2的编号顺序依次导通，完成一个帧的信号写入。对应第二数据线(Data2)的数据信号在第一栅极线至第1536栅极线(Gate1→Gate1536)导通的这段时间驱动电压为负极性(-)，而在第1535栅极线至第2栅极线(Gate1535→Gate2)导通的这段时间驱动电压为正极性(+)，在一个帧的时间内，也只需要切换两次极性。
与本发明第一实施例不同的是，第一实施例每个帧的前1/2和后1/2的时间内，栅极线开启都是按照相同的编号顺序，即第一栅极线至第1536栅极线，第二栅极线至第1535栅极线(Gate1→Gate1536，Gate2→Gate1535)，即所述步骤200中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大，所述步骤300中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大；而第二实施例，每个帧的前1/2和后1/2的时间内，栅极线开启的编号顺序是相反的，即第一栅极线至第1536栅极线，第1535栅极线至第2栅极线(Gate1→Gate1536，Gate1535→Gate2)，即所述步骤200中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大，所述步骤300中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由大到小。但本发明的第一实施例与第二实施例都可以达到降低液晶显示面板功耗的目的。
综上所述，本发明提供一种液晶显示面板驱动方法，其重新设计点反转方式下的HSD架构液晶显示面板的驱动方式，通过对应驱动电压为第一极性的像素的栅极线按栅极线编号由小到大的顺序依次导通，完成半个帧的信号写入；对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按栅极线编号由小到大的顺序依次导通，或者对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按栅极线编号由大到小的顺序依次导通，完成另外半个帧的信号写入，该第一极性与第二极性的极性相反，使数据线的信号在一个帧的时间内只需要切换两次驱动电压的极性，显著的降低了数据线上信号正负极性切换的频率，进而降低整个HSD架构液晶显示面板的功耗，有效改善像素的充电情况，提高显示品质。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种液晶显示面板驱动方法，其特征在于，包括：
步骤100、设m为正整数，提供数个提供数据信号的数据线、与数据线交叉设置的m个提供扫描信号的栅极线(Gate1～Gatem)、及数个像素(P)，每一个像素连接一条数据线与一条栅极线，且每一个像素的极性与与其相邻的上下左右的像素的极性都是相反的；
步骤200、对应驱动电压为第一极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成半个帧的信号写入；
步骤300、对应驱动电压为第二极性的像素的栅极线按顺序依次导通，完成另外半个帧的信号写入；
所述第一极性与第二极性的极性相反；
所述像素(P)包括薄膜晶体管(Tr)及像素电极(D)；所述薄膜晶体管(Tr)具有栅极(g)、源极(s)、漏极(d)；所述像素电极(D)电性连接于薄膜晶体管(Tr)的漏极(d)；配置在同一行奇数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+2栅极线的某一条公共连接；配置在同一行偶数列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的栅极(g)与第2n+1栅极线的某一条公共连接；配置在同一列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)与某一条数据线公共连接，且配置在第2n+2列与第2n+3列的像素(P)中薄膜晶体管(Tr)的源极(s)均电性连接于相对应的第n+2条数据线。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，在一个帧的时间内，所述数据线的信号切换两次驱动电压的极性，所述第一极性为负极性，所述第二极性为正极性。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述m为4的倍数。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述步骤200中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述步骤300中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由小到大。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述步骤300中的栅极线导通的顺序为按栅极线编号由大到小。
7.如权利要求3所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述m为1536，栅极线按照1→4→5→……→4n→4n+1→……→1533→1536→2→3→……4n+2→4n+3→……→1534→1535的编号顺序依次导通，完成一个帧的信号写入，对应的数据信号在第一栅极线至第1536栅极线(Gate1→Gate1536)导通的这段时间驱动电压为第一极性，而在第二栅极线至第1535栅极线(Gate2→Gate1535)导通的这段时间驱动电压为第二极性。
8.如权利要求3所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述m为1536，栅极线按照1→4→5→……→4n→4n+1→……→1533→1536→1535→1534→……4n+3→4n+2→……→3→2的编号顺序依次导通，完成一个帧的信号写入，对应的数据信号在第一栅极线至第1536栅极线(Gate1→Gate1536)导通的这段时间驱动电压为第一极性，而在第1535栅极线至第2栅极线(Gate1535→Gate2)导通的这段时间驱动电压为第二极性。
9.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其特征在于，所述液晶显示面板采用HSD架构。
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