CN104882102A - 液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供液晶显示器及其驱动方法。所述液晶显示器包括：配置成从外部接收与灰度对应的输入图像信号的信号控制器，所述信号控制器包括配置成对所述输入图像信号进行校正的图像信号校正器。所述图像信号校正器配置成基于公共电压使与黑色灰度对应的第一输入图像信号值移动第一值，配置成基于所述公共电压使与半色调灰度对应的第二输入图像信号值移动第二值，和配置成基于所述公共电压使与白色灰度对应的第三输入图像信号值移动第三值。所述第一值和所述第二值分别大于所述黑色灰度和所述半色调灰度各自的反冲电压，和所述第三值与所述白色灰度的反冲电压相同。

Description

液晶显示器及其驱动方法

技术领域

本公开内容涉及液晶显示器以及所述液晶显示器的驱动方法。

背景技术

作为目前使用的最常见类型的平板显示器之一的液晶显示器可包括具有场产生电极例如像素电极和公共电极的两块显示面板、以及介于其间的液晶层。

液晶显示器通过向场产生电极施加电压而在液晶层中产生电场，通过所产生的电场决定液晶层的液晶分子的方向，并且控制入射光的偏振，从而显示图像。

液晶显示器包括薄膜晶体管，并且彼此交叉的栅极线和数据线形成于包括薄膜晶体管的液晶显示器的显示面板上。此外，与显示在屏幕上的区域对应的像素连接至薄膜晶体管。

当向栅极线施加栅极导通(gate-on)电压Von并且然后薄膜晶体管被接通时，通过数据线施加的数据电压Vd被加载于像素中。根据在加载于像素中的像素电压Vp和施加于公共电极中的公共电压Vcom之间形成的电场决定液晶层的定向状态。数据电压Vd可通过改变各帧的极性而施加。

施加至像素的数据电压Vd因栅电极和源电极之间的寄生电容Cgs而下降以形成像素电压Vp。数据电压Vd和像素电压Vp之间的电压差被称作反冲(kickback)电压Vkb。

反冲电压Vkb的值根据灰度(gray)和极性而改变以改变对于各帧的像素电压Vp。结果，检测到由于像素电压差异引起的闪烁缺陷，并且液晶层受到残留直流(DC)电压的影响且因此可存在障碍，因为可产生余像。为了解决由于这样的残留DC电压引起的余像等，已经尝试了其中对于各灰度级补偿性地施加数据电压的不对称γ校正方法等，但是与此独立地，交流(AC)余像可变成障碍。

发明内容

本发明的示例性实施方式提供液晶显示器和所述液晶显示器的驱动方法，其具有降低AC余像的可视水平的好处。

本发明的示例性实施方式提供液晶显示器，其包括：配置成从外部接收与灰度对应的输入图像信号的信号控制器，所述信号控制器包括配置成对所述输入图像信号进行校正以产生数据输入信号的图像信号校正器；和配置成基于所述数据输入信号供应与灰度对应的数据电压的数据驱动器，其中所述灰度包括黑色灰度、白色灰度、以及在所述黑色灰度和所述白色灰度之间的半色调(中间色调，halftone)灰度。所述图像信号校正器配置成基于公共电压使与所述黑色灰度对应的第一输入图像信号值移动(改变，shift)第一值，配置成基于所述公共电压使与所述半色调灰度对应的第二输入图像信号值移动第二值，和配置成基于所述公共电压使与所述白色灰度对应的第三输入图像信号值移动第三值。所述第一值和所述第二值分别大于所述黑色灰度和所述半色调灰度各自的反冲电压，并且所述第三值与所述白色灰度的反冲电压相同。

所述黑色灰度的反冲电压可大于所述半色调灰度的反冲电压，和所述半色调灰度的反冲电压可大于所述白色灰度的反冲电压。

当所述第一值和所述黑色灰度的反冲电压之间的差值为第一虚拟(dummy)值且所述第二值和所述半色调灰度的反冲电压之间的差值为第二虚拟值时，所述第一虚拟值和所述第二虚拟值可彼此不同。

所述公共电压可通过使预先的公共电压移动所述第二值而确定，并且所述预先的公共电压可对应于所述半色调灰度的偏移(offset)值。

所述液晶显示器可进一步包括：第一基板、设置在所述第一基板上的薄膜晶体管、和连接至所述薄膜晶体管的第一电极，其中当向所述第一电极施加所述数据电压时，所述黑色灰度和所述半色调灰度的偏移值可不同于所述公共电压，和所述白色灰度的偏移值可与所述公共电压相同。

所述液晶显示器可进一步包括：第一基板、设置在所述第一基板上的薄膜晶体管、连接至所述薄膜晶体管的第一电极、和设置在所述第一电极上的第一定向层，其中所述第一定向层可包括环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺的共聚物。

所述第一定向层可通过使由以下化学式(A)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和由以下化学式(B)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成。

此处，在化学式(B)中，X1、X2、X3和X4各自可为氢或有机基团，并且X1、X2、X3和X4的至少一个不可为氢。

所述液晶显示器可进一步包括设置在所述第一基板上的第二电极，其中在所述第一电极和所述第二电极之间可设置绝缘层。所述第一电极可包括多个分支(branch)电极，和所述第二电极可具有平面形状。

所述多个分支电极可与所述具有平面形状的第二电极重叠。

所述液晶显示器可进一步包括设置在所述薄膜晶体管和所述第二电极之间的钝化层，其中所述薄膜晶体管和所述第一电极可通过穿过所述钝化层和所述绝缘层的接触孔彼此连接。

本发明的示例性实施方式提供液晶显示器的驱动方法，其包括：从外部接收输入图像信号，和对所述输入图像信号进行校正以产生数据输入信号，其中所述输入图像信号的校正包括基于公共电压使与黑色灰度对应的第一输入图像信号值移动第一值，基于所述公共电压使与半色调灰度对应的第二输入图像信号值移动第二值，和基于所述公共电压使与白色灰度对应的第三输入图像信号值移动第三值。所述第一值和所述第二值分别大于所述黑色灰度和所述半色调灰度各自的反冲电压，和所述第三值与所述白色灰度的反冲电压相同。

所述黑色灰度的反冲电压可大于所述半色调灰度的反冲电压，和所述半色调灰度的反冲电压可大于所述白色灰度的反冲电压。

当所述第一值和所述黑色灰度的反冲电压之间的差值为第一虚拟值且所述第二值和所述半色调灰度的反冲电压之间的差值为第二虚拟值时，所述第一虚拟值和所述第二虚拟值可彼此不同。

所述公共电压可通过使预先的公共电压移动所述第二值而确定，和所述预先的公共电压可对应于所述半色调灰度的偏移值。

所述液晶显示器可包括：第一基板、设置在所述第一基板上的薄膜晶体管、和连接至所述薄膜晶体管的第一电极，和当向所述第一电极施加所述数据电压时，所述黑色灰度和所述半色调灰度的偏移值可不同于所述公共电压，和所述白色灰度的偏移值可与所述公共电压相同。

所述液晶显示器可包括：第一基板、设置在所述第一基板上的薄膜晶体管、连接至所述薄膜晶体管的第一电极、和设置在所述第一电极上的第一定向层。所述第一定向层可包括环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺的共聚物。

所述第一定向层可通过使由以下化学式(A)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和由以下化学式(B)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成。

此处，在化学式(B)中，X1、X2、X3和X4各自可为氢或有机基团，并且X1、X2、X3和X4的至少一个不可为氢。

所述液晶显示器可进一步包括设置在所述第一基板上的第二电极，和可在所述第一电极和所述第二电极之间设置绝缘层。所述第一电极可包括多个分支电极，和所述第二电极可具有平面形状。

所述多个分支电极可与所述具有平面形状的第二电极重叠。

所述液晶显示器可进一步包括设置在所述薄膜晶体管和所述第二电极之间的钝化层，且所述薄膜晶体管和所述第一电极可通过穿过所述钝化层和所述绝缘层的接触孔彼此连接。

根据示例性实施方式，提供液晶显示器。所述液晶显示器包括：基本上在第一方向上延伸且基本上彼此平行的多条栅极线、基本上彼此平行且在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的多条数据线、包括连接至所述栅极线和数据线的切换元件的多个像素、配置成产生与所述像素的透射率(transmittance)有关的灰度电压的灰度电压产生器、连接至所述栅极线并且配置成通过将栅极导通电压和栅极关断电压组合而向所述栅极线施加栅极信号的栅驱动器、和信号控制器，所述信号控制器包括图像信号校正器。

所述信号控制器配置成接收来自外部的多个与灰度对应的输入图像信号、以及控制所述输入图像信号的显示的输入控制信号，其中所述灰度包括黑色灰度、白色灰度、以及在所述黑色灰度和所述白色灰度之间的半色调灰度，其中所述信号控制器的图像信号校正器配置成对所述输入图像信号进行校正以产生校正图像信号，和其中所述信号控制器配置成产生栅极控制信号和数据控制信号以及将所述栅极控制信号传输至所述栅驱动器和将所述数据控制信号和所述校正图像信号传输至所述数据驱动器。

此外，所述图像信号校正器配置成通过如下对所述输入图像信号进行校正：基于公共电压使与所述黑色灰度对应的第一输入图像信号值移动第一值，基于所述公共电压使与所述半色调灰度对应的第二输入图像信号值移动第二值，和基于所述公共电压使与所述白色灰度对应的第三输入图像信号值移动第三值。所述第一值和所述第二值分别大于所述黑色灰度和所述半色调灰度各自的反冲电压，和所述第三值与所述白色灰度的反冲电压相同。

而且，所述液晶显示器进一步包括连接至所述数据线并且配置成从所述信号控制器接收所述数据控制信号和所述校正图像信号以及对应于所述校正图像信号的每一个选择来自所述灰度电压产生器的灰度电压的数据驱动器，和其中所述数据驱动器配置成将所述校正图像信号转化成数据电压和将所述数据电压施加至相应的数据线。

根据本发明的示例性实施方式，可通过其中将具有黑色灰度和半色调灰度的DC电压累加(累积，accumulate)的图像信号校正而防止在半色调灰度和白色灰度之间或者在黑色灰度和白色灰度之间的AC余像。

附图说明

当结合附图考虑时，由以下详细描述可更详细地理解本发明的示例性实施方式，在附图中：

图1为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的方块图。

图2为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中的一个像素的等效电路图。

图3为说明根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的平面图。

图4为沿图3的线IV-IV所取的横截面图。

图5(a)-(b)说明通过不对称γ校正优化施加至像素的电压的方法。

图6(a)-(b)说明根据本发明的示例性实施方式的通过不对称γ校正优化施加至像素的电压的方法。

图7(a)-(b)说明根据本发明的示例性实施方式的通过不对称γ校正优化施加至像素的电压的方法。

图8为说明与现有技术相比，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中在室温下的余像的评价的图。

图9为说明在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中在高温下的余像的评价结果的图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施方式可以多种不同的方式改变，全部不背离本发明的精神或范围。

在附图中，为了清楚起见，可放大层、膜、面板、区域等的厚度。将理解，当一个层被称为“在”另一个层或基板“上”时，其可直接在所述另一个层或基板上，或者还可存在中间元件。在整个说明书中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

如本文中所使用的，单数形式“一个(种)(a，an)”和“该(所述)”也意图涵盖复数形式，除非上下文清楚地另有指示。

图1为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的方块图，和图2为根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中的一个像素的等效电路图。

参照图1，根据本发明的本示例性实施方式的液晶显示器包括，例如，液晶面板组件300、栅驱动器400、数据驱动器500、灰度电压产生器800和信号控制器600。信号控制器600包括，例如，图像信号校正器650。

参照图1，液晶面板组件300包括，例如，多条信号线G_1-G_n和D_1-D_m，和连接至信号线G_1-G_n和D_1-D_m并且当从等效电路进行观察时基本上以矩阵形式排列的多个像素PX。另一方面，当作为图2中所示的结构观察时，液晶面板组件300包括彼此面对的下部面板和上部面板100和200、以及介于其间的液晶层3。

信号线G_1-G_n和D_1-D_m包括多条传输栅极信号(称作“扫描信号”)的栅极线G₁-G_n、和多条传输数据电压的数据线D₁-D_m。栅极线G_1-G_n例如基本上在行方向上延伸并且基本上彼此平行，和数据线D_1-D_m例如基本上在列方向上延伸并且基本上彼此平行，但是本发明的示例性实施方式不限于此。例如，替代地，在示例性实施方式中，栅极线G_1-G_n可例如基本上在列方向上延伸且基本上彼此平行，和数据线D_1-D_m可例如基本上在行方向上延伸且基本上彼此平行。

各像素PX，例如，连接至第i条栅极线G_i(i＝1,2,…,n)和第j条数据线D_j(j＝1,2,…,m)的像素PX包括，例如，连接至信号线G_i和D_j的切换元件、以及连接至其的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。如果必要，可省略所述存储电容器。

所述切换元件为三端子元件例如设置在下部面板100中的薄膜晶体管，且其控制端子连接至栅极线G_i，输入端子连接至数据线D_j，且其输出端子连接至液晶电容器Clc和存储电容器Cst。

液晶电容器Clc具有下部面板100的像素电极191和上部面板200的公共电极270作为两个端子，并且在像素电极191和公共电极270之间的液晶层3充当介电材料。像素电极191与所述切换元件连接，并且公共电极270形成于上部面板200的整个表面上以接收公共电压Vcom。与图2不同，替代地，公共电极270可例如设置在下部面板100上，并且在此情况下，像素电极191和公共电极270的至少一个可以线型形状或者棒形状形成。

扮演液晶电容器Clc的附属(subordinate)角色的存储电容器是通过将下部面板100中包括的单独的信号线与像素电极191在其间具有绝缘体的情况下重叠而形成的，并且预定的电压例如公共电压Vcom被施加至所述单独的信号线。然而，所述存储电容器可通过如下形成：使像素电极191和直接上方的(immediately above)之前的栅极线G_i-1通过绝缘体重叠。

同时，为了实现颜色显示，各像素PX唯一地显示原色之一(空间划分)，或者随着时间交替地显示多种原色(时间划分)，使得通过原色的空间和时间加和(sum)而辨认期望的颜色。原色的实例可包括三原色例如红色、绿色和蓝色。作为空间划分的实例，图2说明，各像素PX包括在下部面板100的与像素电极191对应的区域中表现出原色之一的滤色器230。滤色器230可由例如有机绝缘层制成。

在液晶面板组件300中设置至少一个偏振器。

然后，将参照图3和4描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的液晶面板组件300。图3和4中描述的示例性实施方式为这样的情形：其中与图2不同，公共电极270被包括在下部面板100中。

图3为说明根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的平面图。图4为沿线IV-IV所取的图3的横截面图。

参照图3和4，根据本发明的本示例性实施方式的液晶显示器包括彼此面对的下部面板100和上部面板200、以及注入其间的液晶层3。

首先，将描述下部面板100。

在由例如透明玻璃、石英、塑料等制成的第一基板110上形成包括栅极线121的栅导体。此外，在示例性实施方式中，第一基板110可为例如柔性基板。用于所述柔性基板的合适材料包括例如聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或其组合。

栅极线121包括，例如，栅电极124以及用于与另一层或外部驱动电路连接的宽端部分。栅极线121可由例如基于铝的金属例如铝(Al)或铝合金、基于银的金属例如银(Ag)或银合金、基于铜的金属例如铜(Cu)或铜合金、基于钼的金属例如钼(Mo)或钼合金、铬(Cr)、钽(Ta)、和钛(Ti)制成。然而，栅极线121可具有，例如，包括至少两个具有不同物理性质的导电层的多层结构。

在栅极线121上形成由例如硅氮化物(SiN_x)、硅氧化物(SiO_x)、氧氮化硅(SiO_xN_y)、铝氧化物(AlO_x)、氧化钇(Y₂O₃)、铪氧化物(HfO_x)、锆氧化物(ZrO_x)、氮化铝(AlN)、氧氮化铝(AlNO)、钛氧化物(TiO_x)、钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸铅(PbTiO₃)等制成的栅绝缘层140。这里，Si_xN_y可为Si₃N₄，SiO_x可为SiO₂，SiO_xN_y可为Si₂ON₂，HfO_x可为HfO₃，ZrO_x可为ZrO₂，TiO_x可为TiO₂。然而，栅绝缘层140不特别地限于此，且x、y是根据处理条件可变化的。栅绝缘层140可具有，例如，包括至少两个具有不同物理性质的绝缘层的多层结构。

在栅绝缘层140上设置由例如非晶硅或多晶硅制成的半导体层154。半导体层154可包括例如氧化物半导体。

在半导体层154上形成欧姆接触163和165。欧姆接触163和165可由例如其中以高的浓度掺杂n型杂质例如磷的材料例如n+氢化非晶硅、或者硅化物制成。欧姆接触163和165可设置在半导体层154上以构成对。在其中半导体层154包括氧化物半导体的情况下，可省略欧姆接触163和165。

在欧姆接触163和165以及栅绝缘层140上形成包括包含数据线171、连接到数据线171的源电极173、和漏电极175的数据导体。

数据线171包括，例如，用于与另一层或外部驱动电路连接的宽端部分。数据线171传输数据信号并且主要在垂直方向上延伸以与栅极线121交叉。

在此情况下，数据线171可具有，例如，具有弯曲形状的第一弯曲部分以获得液晶显示器的最大透射率，并且所述弯曲部分在像素区域的中间区域中彼此相遇以具有V字形状。在像素区域的中间部分中可进一步包括弯曲以与所述第一弯曲部分形成预定角度的第二弯曲部分。

源电极173为，例如，数据线171的一部分并且设置在与数据线171相同的线上。将漏电极175形成为例如平行于源电极173延伸。因此，漏电极175是与数据线171的所述部分平行的。

栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体层154一起形成一个薄膜晶体管(TFT)，且在源电极173和漏电极175之间的半导体层154部分中形成薄膜晶体管(TFT)的沟道。

根据本发明的本示例性实施方式的液晶显示器包括设置在与数据线171相同的线上的源电极173以及与数据线171平行地延伸的漏电极175，并且结果，薄膜晶体管的宽度可增加，同时被数据导体所占据的面积未增加，从而提高液晶显示器的开口率。

例如，数据线171和漏电极175可由难熔金属例如钼、铬、钽、和钛或其合金制成，并且可具有包括难熔金属层和低电阻导电层的多层结构。所述多层结构的实例可包括铬或钼(合金)下层和铝(合金)上层的双层，或者钼(合金)下层、铝(合金)中间层和钼(合金)上层的三层。

在数据导体、栅绝缘层140、以及半导体层154的暴露部分上设置第一钝化层180a。第一钝化层180a可由例如有机绝缘材料或无机绝缘材料制成。例如，第一钝化层180a的有机绝缘材料可包括苯并环丁烯(BCB)、基于丙烯酰基的树脂、或其组合。

在第一钝化层180a上形成第二钝化层180b。第二钝化层180b可由例如有机绝缘材料制成。例如，第二钝化层180b的有机绝缘材料可包括苯并环丁烯(BCB)、基于丙烯酰基的树脂、或其组合。

第二钝化层180b可为例如滤色器。在其中第二钝化层180b为滤色器的情况下，第二钝化层180b可唯一地显示原色之一，且原色的实例可包括三原色例如红色、绿色和蓝色，或者黄色、青色、品红色，等等。此外，所述滤色器可进一步包括显示例如如下的滤色器：原色的混合色或者不同于原色的白色。在其中第二钝化层180b为所述滤色器的情况下，在将在下文中描述的上部面板200中可省略滤色器230。

在第二钝化层180b上形成公共电极270。公共电极270具有例如平面形状并且可作为整个板形成于基板110的整个表面上，并且具有设置于与漏电极175的外周对应的区域中的开口138。即，公共电极270可具有作为板形状的平面形状。公共电极270可由例如透明导电材料例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镉锡(CTO)、或其组合制成。

在邻近的像素处设置的公共电极270彼此连接以接收从显示区域的外部供应的具有预定大小的公共电压。

在公共电极270上设置绝缘层180c。绝缘层180c可由例如有机绝缘材料、无机绝缘材料等制成。

在绝缘层180c上设置像素电极191。像素电极191包括，例如，基本上与数据线171的弯曲部分平行的弯曲边缘。像素电极191具有，例如，多个切口91，并且包括，例如，多个设置在相邻的切口91之间的分支电极192。像素电极191可由例如透明导电材料例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镉锡(CTO)、或其组合制成。

像素电极191为第一场产生电极或第一电极，和公共电极270为第二场产生电极或第二电极。在像素电极191和公共电极270之间可产生水平电场。

在第一钝化层180a、第二钝化层180b和绝缘层180c中形成使漏电极175暴露的第一接触孔185。像素电极191通过接触孔185与漏电极175物理和电连接以从漏电极175接收电压。

在像素电极191和绝缘层180c上形成第一定向层11。第一定向层11包括，例如，光反应性材料。

本示例性实施方式的第一定向层11包括，例如，环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺的共聚物。这样，通过例如使环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成的液晶光定向剂可通过例如使由例如以下化学式(A)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和由以下化学式(B)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成。

此处，在化学式(B)中，X1、X2、X3和X4各自为氢或有机基团，并且X1、X2、X3和X4的至少一个不为氢。所述有机基团可包括具有1-6的碳数的烷基或烷氧基。然而，所述有机基团不特别地局限于此。

在本示例性实施方式中，所述二胺可为芳族二胺，例如，对苯二胺、间苯二胺、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、4,4’-二氨基联苯、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、二(氨基苯基)甲烷、二(氨基苯基)醚、2,2-二(氨基苯基)丙烷、二(3,5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、二氨基二苯基砜、二氨基二苯甲酮、二氨基萘、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、1,4-二(4-氨基苯基)苯、9,10-二(4-氨基苯基)蒽、1,3-二(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-二(4-氨基苯氧基)二苯基砜、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-二(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷；脂环族二胺，例如二(4-氨基环己基)甲烷、二(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷；脂族二胺，例如四亚甲基二胺和六亚甲基二胺，等等，但是本发明的示例性实施方式不特别地局限于此。

在本示例性实施方式中，第一定向层11中包括的所述共聚物可包括，例如，由以下化学式(C)、化学式(D)或化学式(E)表示的重复单元。

化学式(C)

化学式(D)

化学式(E)

在化学式(C)、化学式(D)和化学式(E)中，X5、X6、X7和X8各自独立地为与二胺的两个氨基(-NH₂)连接的主体部分，A和B为单元1，C和D为单元2，且E和F独立地为单元1或单元2，和在化学式(D)和化学式(E)中，X1、X2、X3和X4各自独立地为氢、氟或有机基团，并且X1、X2、X3和X4的至少一个不可为氢。所述有机基团可包括具有1-6的碳数的烷基或烷氧基。然而，所述有机基团不特别地局限于此。

此处，将描述形成所述定向层的方法。

例如，在像素电极191上涂覆通过使环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成的光定向剂。之后，对所涂覆的光定向剂进行烘烤。所述烘烤可通过例如预烘烤和硬烘烤两个步骤进行。

之后，可通过例如向所述光定向剂照射偏振光而形成第一定向层11。在此情况下，所照射的光可使用，例如，具有在约240纳米-约380纳米范围内的波长的紫外光。例如，可使用254纳米的紫外光。为了提高定向性，可再一次对第一定向层11进行烘烤。

接下来，将描述上部面板200。

在由例如透明玻璃、石英或塑料制成的第二基板210上形成光阻挡部件220。此外，在示例性实施方式中，第二基板210可为例如柔性基板。用于所述柔性基板的合适的材料包括，例如，聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或其组合。

光阻挡部件220被称作黑色矩阵并且阻止光泄漏。

在第二基板210上形成多个滤色器230。在其中下部面板100的第二钝化层180b为滤色器的情况下，可省略上部面板200的滤色器230。此外，也可在下部面板100上形成上部面板200的光阻挡部件220。

在滤色器230和光阻挡部件220上形成保护涂层(overcoat)250。保护涂层250可由例如(有机)绝缘材料制成，防止滤色器230被暴露，并且提供平坦表面。替代地，在示例性实施方式中，可省略保护涂层250。

在保护涂层250上形成第二定向层21。第二定向层21包括，例如，光反应性材料。第二定向层21可例如，由与上述第一定向层11相同的材料和通过与其相同的方法形成。

液晶层3可包括具有例如正介电各向异性的液晶材料。

使液晶层3的液晶分子定向使得其长轴平行于下部和上部面板100和200。

像素电极191接收来自漏电极175的数据电压，和公共电极270接收来自设置在显示区域外部的公共电压施加单元的具有预定大小的公共电压。

作为场产生电极的像素电极191和公共电极270产生电场并且因此设置在所述两个场产生电极191和270上的液晶层3的液晶分子在平行于该电场的方向上旋转。穿过液晶层3的光的偏振根据如以上所述那样决定的液晶分子的旋转方向变化。

这样，将所述两个场产生电极(像素电极191和公共电极270)形成在一个显示面板例如下部显示面板100上，从而提高液晶显示器的透射率并且实现宽的视角。

按照根据本示例性实施方式的液晶显示器，公共电极270具有平面形状，并且像素电极191具有多个分支电极192，但是本发明的示例性实施方式不限于此。替代地，对于根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器，像素电极191可具有例如平面形状，和公共电极270可具有例如多个分支电极。

本发明的示例性实施方式可应用于其中在第一基板110上所述两个场产生电极在其间具有绝缘层的情况下彼此重叠的所有其它情况，例如，当第一场产生电极形成于绝缘层下面并且具有平面形状，和第二场产生电极形成于绝缘层上并具有多个分支电极时。

接着，将更详细地描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的驱动器件。

回头参照图1，灰度电压产生器800产生与像素PX的透射率有关的所有灰度电压、或者产生预定数目的灰度电压。所述灰度电压可包括相对于公共电压Vcom具有正值的灰度电压和具有负值的灰度电压。

栅驱动器400连接至液晶面板组件300的栅极线G_1-G_n以向栅极线G_1-G_n施加通过将栅极导通电压Von和栅极关断电压Voff组合而配置的栅极信号。

数据驱动器500连接至液晶面板组件300的数据线D₁-D_m，并选择来自灰度电压产生器800的灰度电压，且将所选择的灰度电压施加至数据线D₁-D_m作为数据电压。然而，在其中灰度电压产生器800不是提供所有的灰度电压而是仅提供预定数目的灰度电压的情况中，数据驱动器500通过对所述灰度电压进行划分而产生期望的数据电压。

信号控制器600控制栅驱动器400和数据驱动器500。信号控制器600包括，例如，图像信号校正器650。

栅驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800各自可，例如，以至少一个IC芯片的形式直接安装在液晶面板组件300上，以带载封装(TCP)的形式安装在附着至液晶面板组件300的柔性印刷电路膜上，或者安装在单独的印刷电路板上。替代地，栅驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800可，例如，与信号线G₁-G_n和D₁-D_m、薄膜晶体管切换元件等一起集成在液晶面板组件300上。此外，栅驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800可例如通过单个芯片集成，和在此情况下，栅驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800的至少一个或者至少一个对栅驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压产生器800进行配置的电路元件可设置在该单个芯片的外部。

接下来，将详细地描述液晶显示器的操作。

信号控制器600从外部的图像控制器接收输入图像信号R、G和B以及控制输入图像信号R、G和B的显示的输入控制信号。输入图像信号R、G和B存储各像素PX的亮度信息，并且所述亮度具有预定的灰度数，例如，1024(＝2¹⁰)、256(＝2⁸)、或64(＝2⁶)个灰度。所述输入控制信号的实例包括垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、主时钟信号(MCLK)、数据使能信号(DE)等。

信号控制器600基于所述输入控制信号根据液晶面板组件300的操作条件适当地处理输入图像信号R、G和B，并且产生栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2等，然后将栅极控制信号CONT1传输至栅驱动器400并且将数据控制信号CONT2和校正图像信号R’、G’和B’传输至数据驱动器500。例如，信号控制器600的图像信号校正器650适当地校正输入图像信号R、G和B以防止液晶面板组件300的余像，其将在下面详细地描述。

栅极控制信号CONT1包括，例如，指示扫描开始的扫描开始信号STV，和控制栅极导通电压Von的输出周期的至少一个时钟信号。栅极控制信号CONT1可进一步包括，例如，限定栅极导通电压Von的持续时间的输出使能信号。

数据控制信号CONT2包括，例如，通知用于在一行中的像素PX的数字图像信号的传输开始的水平同步开始信号STH、指示将模拟数据电压施加至数据线D_1-D_m的加载信号、和数据时钟信号。数据控制信号CONT2可进一步包括，例如，使数据电压相对于公共电压Vcom的极性(下文中，将“数据电压相对于公共电压的极性”简称为“数据电压的极性”)反转的反转信号。

根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500接收用于一行中的像素PX的校正图像信号R’、G’和B’并且选择与校正图像信号R’、G’和B’的每一个对应的灰度电压以将校正图像信号R’、G’和B’转化成模拟数据电压，然后将所转化的模拟数据电压施加至相应的数据线D_1-D_m。

栅驱动器400根据来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1向栅极线G₁-G_n施加栅极导通电压Von以接通连接至栅极线G₁-G_n的切换元件。然后，施加至数据线D₁-D_m的数据电压通过接通的切换元件被施加至相应的像素PX。

施加至像素PX的数据电压和公共电压Vcom之间的差值作为液晶电容器Clc的充电电压(加载电压)即像素电压表示。液晶分子的排列根据像素电压的大小而改变，并且结果，穿过液晶层3的光的偏振改变。偏振的改变作为由偏振器引起的光的透射率的变化表示，并且结果，像素PX显示出通过图像信号的灰度表示的亮度。

通过按照单元(单位，unit)设置1个水平周期[称作“1H”并且与水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期相同]而重复该过程，并且结果，栅极导通电压Von被顺序地施加至所有的栅极线G₁-G_n，和数据电压被施加至所有的像素PX，从而显示一帧的图像。

当一帧结束时，下一帧开始，并且控制施加至数据驱动器500的反转信号的状态，使得施加至各像素PX的数据电压的极性与在之前的帧中的极性相反(“帧反转”)。在此情况下，根据甚至在一帧中的反转信号的特性，可周期性地改变流动通过一条数据线的数据电压的极性(例如，行反转和点反转)，或者施加至一个像素行的数据电压的极性可彼此不同(例如，列反转和点反转)。

接着，将描述根据本发明的本示例性实施方式的液晶显示器的信号控制器600的图像信号校正器650的图像信号校正。

首先，将描述根据灰度电压的极性而改变的反冲电压Vkb。

反冲电压Vkb例如如下表示。

[方程1]

$\mathrm{Vkb}=\frac{\mathrm{Cgs}}{(\mathrm{Clc}+\mathrm{Cst}+\mathrm{Cgs})}\left(\mathrm{Vg}\right)$

此处，Cgs表示栅电极和源电极之间的寄生电容，Clc表示液晶电容，Cst表示存储电容，和Vg表示栅电压。

此外，液晶电容Clc例如如下表示。

[方程2]

$\mathrm{Clc}={\mathrm{\ϵ}}_0\·\mathrm{\ϵ}\·\frac{A}{d}$

此处，ε0表示液晶在真空中的介电常数，ε表示液晶的介电常数，d表示盒间隙(cell gap)，和A表示像素电极层和公共电极层之间的重叠面积。

液晶电容Clc的值根据液晶的定向状态而改变。这是由液晶的介电各向异性导致的，并且例如，在常黑模式中，在黑色状态下的液晶介电常数(水平介电常数，ε)小于在白色状态下的液晶介电常数(竖向介电常数，ε)。因此，在白色状态下的液晶电容Clc大于在黑色状态下的液晶电容Clc，并且在白色状态下的反冲电压Vkb小于在黑色状态下的反冲电压Vkb。

受水平介电常数ε影响的在黑色状态下的液晶电容Clc小于受竖向介电常数ε影响的在白色状态下的液晶电容Clc，并且在黑色状态下的反冲电压Vkb大于在白色状态下的反冲电压Vkb。

反冲电压Vkb根据灰度而改变，并且结果，定义为正的像素电压Vp(+)和负的像素电压Vp(-)的算术平均值的最优公共电压Vcom根据灰度而改变。同时，实际公共电压Vcom可通过在半色调灰度中的实验计算。由于在通过反冲电压Vkb产生的最优公共电压Vcom和实际公共电压Vcom之间的差异，像素电压Vp在正的数据电压Vp(+)的施加期间和在负的数据电压Vp(-)的施加期间彼此不同，并且结果，产生闪烁和余像。

因此，为了对通过反冲电压Vkb改变的对于各灰度的最优公共电压Vcom值进行补偿，可预先通过考虑反冲电压Vkb值而补偿性地施加对于各灰度的数据电压Vd。下文中，将参照图5(a)-(b)描述通过考虑反冲电压值而补偿和施加对于各灰度的数据电压值的方法。

图5(a)-5(b)说明通过不对称γ校正优化施加至像素的电压的方法。

通过根据灰度的液晶电容Clc的变化，在常黑模式中，反冲电压Vkb在黑色灰度中是大的和在白色灰度中是小的。因此，像图5(a)那样，预先根据反冲电压Vkb补偿性地施加对于各灰度的数据电压，并且结果，实际上，反冲电压Vkb被反映到其的施加至像素的电压如图5(b)中所示地表示。因此，可使对于各灰度的最优公共电压Vcom相等。此处，对于各灰度补偿性地施加的偏移值具有从黑色灰度到白色灰度逐渐减小的值。在示例性实施方式中，正电压和负电压之和与公共电压之间的差值可称作偏移值。

即使通过图5(a)-(b)中描述的不对称γ校正方法补偿性地施加对于各灰度的数据电压，可防止DC余像，但是AC余像也可仍然变成障碍。

图6(a)-(b)说明根据本发明的示例性实施方式的通过不对称γ校正优化施加至像素的电压的方法。图7(a)-(b)说明本发明的示例性实施方式的通过不对称γ校正优化施加至像素的电压的方法。

在图6(a)-(b)和7(a)-(b)的本示例性实施方式中，差异为是否在半色调灰度中进行额外的补偿和施加。

参照图6(a)，在图5(a)-(b)中描述的不对称γ校正方法中，可额外地在黑色灰度中向反映反冲电压Vkb的偏移值补偿性地施加第一虚拟值。因此，在黑色灰度中补偿性地施加的值可变成通过将黑色灰度的反冲电压Vkb和第一虚拟值相加而获得的第一值。实际上，反冲电压Vkb被反映到其的施加至像素的电压如图6(b)那样表示。因此，施加至像素的黑色灰度的偏移值可大于优化的公共电压Vcom，并且在黑色灰度中DC电压可累加。通过黑色灰度的累加的DC电压防止在黑色灰度和白色灰度之间的AC余像是有效的。然而，其对于防止半色调灰度的AC余像是有缺点的。在本示例性实施方式中，所述第一虚拟值可具有-20mV到-100mV或20mV到100mV的范围。此外，在如结合图7(a)-(b)所描述的示例性实施方式中，第一虚拟值和第二虚拟值可具有-20mV到-100mV或20mV到100mV的范围，且所述第一虚拟值和所述第二虚拟值不一定相同。

参照图7(a)，在图5(a)-(b)中描述的不对称γ校正方法中，可额外地在黑色灰度中向反映反冲电压Vkb的偏移值补偿性地施加第一虚拟值，和可额外地在半色调灰度中向反映反冲电压Vkb的偏移值补偿性地施加第二虚拟值。因此，在黑色灰度中补偿性地施加的值变成通过将黑色灰度的反冲电压Vkb和第一虚拟值相加而获得的第一值，并且在半色调灰度中补偿性地施加的值可变成通过将半色调灰度的反冲电压Vkb和第二虚拟值相加而获得的第二值。白色灰度的反冲电压Vkb变成第三值，并且所述第三值与仅反冲电压Vkb被反映到其的偏移值相同。所述第一值和所述第二值大于反冲电压Vkb。

实际上，反冲电压Vkb被反映到其的施加至像素的电压如图7(b)那样表示。因此，施加至像素的黑色灰度的偏移值和半色调灰度的偏移值可大于优化的公共电压Vcom，并且不仅在黑色灰度中，而且在半色调灰度中，DC电压可累加。可通过黑色灰度和半色调灰度的累加的DC电压防止在半色调灰度和白色灰度之间的AC余像以及在黑色灰度和白色灰度之间的AC余像。

在本示例性实施方式中，优化的公共电压Vcom可基于半色调灰度的偏移值确定。因此，如图7(b)那样，将半色调灰度的偏移值设置为预先的公共电压，使得白色灰度的偏移值最终变成该公共电压，并且可以白色灰度的偏移值通过使所述预先的公共电压移动而优化该公共电压。因此，在白色灰度中，DC电压不可累加。

在以面线切换(plane to line switching)(PLS)模式使用光定向层的装置例如图3和4中描述的液晶显示器中优化根据本发明的本示例性实施方式的驱动条件。然而，根据本发明的示例性实施方式的驱动条件不限于PLS模式，而是可适用于水平场模式例如面内切换(IPS)模式。

下文中，将参照图8和9描述对根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中的余像进行评价的结果。

图8为说明与现有技术相比，在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中在室温下的余像的评价的图。图9为说明在根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器中在高温下的余像的评价结果的图。此处，对于余像测试，液晶显示器具有面线切换(PLS)模式并且如图3和4中所描述的液晶显示器那样使用光定向层。

参照图8，现有的不对称γ校正是通过将黑色灰度的第一虚拟值设置为50mV-70mV而补偿性地施加反冲电压，并且新的不对称γ校正是通过将黑色灰度的第一虚拟值设置为55mV且将半色调灰度的第二虚拟值设置为55mV而补偿性地施加反冲电压。通过该新的不对称γ校正，结果显示为作为余像规格的可视水平2或更低，并且结果，可看到，在室温下防止了余像障碍。

参照图9，由对于22灰度和33灰度对半色调灰度进行评价的结果，即使在60摄氏度的高温下的余像的评价中，结果也显示为作为余像规格的可视水平2或更低，并且结果，可看到，显著地防止了余像障碍。在已经描述了本发明的示例性实施方式的情况下，进一步注意，对于本领域普通技术人员来说明晰的是，在不背离由所附权利要求的界限所定义的本发明的精神和范围的情况下可进行各种修改。

Claims (21)

1.液晶显示器，包括：

配置成从外部接收与灰度对应的输入图像信号的信号控制器，所述信号控制器包括配置成对所述输入图像信号进行校正以产生数据输入信号的图像信号校正器；和

配置成基于所述数据输入信号供应与灰度对应的数据电压的数据驱动器，

其中所述灰度包括黑色灰度、白色灰度、以及在所述黑色灰度和所述白色灰度之间的半色调灰度，

其中所述图像信号校正器配置成基于公共电压使与所述黑色灰度对应的第一输入图像信号值移动第一值，所述图像信号校正器配置成基于所述公共电压使与所述半色调灰度对应的第二输入图像信号值移动第二值，和所述图像信号校正器配置成基于所述公共电压使与所述白色灰度对应的第三输入图像信号值移动第三值，和

其中所述第一值和所述第二值分别大于所述黑色灰度和所述半色调灰度各自的反冲电压，和所述第三值与所述白色灰度的反冲电压相同。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中：

所述黑色灰度的反冲电压大于所述半色调灰度的反冲电压，和所述半色调灰度的反冲电压大于所述白色灰度的反冲电压。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中：

当所述第一值和所述黑色灰度的反冲电压之间的差值为第一虚拟值且所述第二值和所述半色调灰度的反冲电压之间的差值为第二虚拟值时，所述第一虚拟值和所述第二虚拟值彼此不同。

4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中：

所述公共电压是通过使预先的公共电压移动所述第二值而确定的，并且所述预先的公共电压对应于所述半色调灰度的偏移值。

5.如权利要求4所述的液晶显示器，进一步包括：

第一基板；

设置在所述第一基板上的薄膜晶体管；和

连接至所述薄膜晶体管的第一电极，

其中当向所述第一电极施加所述数据电压时，所述黑色灰度和所述半色调灰度的偏移值不同于所述公共电压，且所述白色灰度的偏移值与所述公共电压相同。

6.如权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：

第一基板；

设置在所述第一基板上的薄膜晶体管；

连接至所述薄膜晶体管的第一电极；和

设置在所述第一电极上的第一定向层，

其中所述第一定向层包括环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺的共聚物。

7.如权利要求6所述的液晶显示器，其中：

所述第一定向层是通过使由以下化学式(A)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和由以下化学式(B)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成的：

化学式(A)

化学式(B)

其中在化学式(B)中，X1、X2、X3和X4各自为氢或有机基团，并且X1、X2、X3和X4的至少一个不为氢。

8.如权利要求7所述的液晶显示器，进一步包括：

设置在所述第一基板上的第二电极，

其中在所述第一电极和所述第二电极之间设置绝缘层，所述第一电极包括多个分支电极，和所述第二电极具有平面形状。

9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中：

所述多个分支电极与所述具有平面形状的第二电极重叠。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，进一步包括：

设置在所述薄膜晶体管和所述第二电极之间的钝化层，其中所述薄膜晶体管和所述第一电极通过穿过所述钝化层和所述绝缘层的接触孔彼此连接。

11.液晶显示器的驱动方法，所述驱动方法包括：

从外部接收输入图像信号；和

对所述输入图像信号进行校正以产生数据输入信号，

其中所述输入图像信号的校正包括：基于公共电压使与黑色灰度对应的第一输入图像信号值移动第一值，基于所述公共电压使与半色调灰度对应的第二输入图像信号值移动第二值，和基于所述公共电压使与白色灰度对应的第三输入图像信号值移动第三值，和

其中所述第一值和所述第二值分别大于所述黑色灰度和所述半色调灰度各自的反冲电压，和所述第三值与所述白色灰度的反冲电压相同。

12.如权利要求11所述的驱动方法，其中；

所述黑色灰度的反冲电压大于所述半色调灰度的反冲电压，和所述半色调灰度的反冲电压大于所述白色灰度的反冲电压。

13.如权利要求12所述的驱动方法，其中：

当所述第一值和所述黑色灰度的反冲电压之间的差值为第一虚拟值且所述第二值和所述半色调灰度的反冲电压之间的差值为第二虚拟值时，所述第一虚拟值和所述第二虚拟值彼此不同。

14.如权利要求13所述的驱动方法，其中：

所述公共电压是通过使预先的公共电压移动所述第二值而确定的，和所述预先的公共电压对应于所述半色调灰度的偏移值。

15.如权利要求14所述的驱动方法，其中：

所述液晶显示器包括

第一基板，

设置在所述第一基板上的薄膜晶体管，和

连接至所述薄膜晶体管的第一电极，

其中当向所述第一电极施加所述数据电压时，所述黑色灰度和所述半色调灰度的偏移值不同于所述公共电压，并且所述白色灰度的偏移值与所述公共电压相同。

16.如权利要求11所述的驱动方法，其中：

所述液晶显示器包括

第一基板，

设置在所述第一基板上的薄膜晶体管，

连接至所述薄膜晶体管的第一电极，和

设置在所述第一电极上的第一定向层，

其中所述第一定向层包括环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺的共聚物。

17.如权利要求16所述的驱动方法，其中：

所述第一定向层是通过使由以下化学式(A)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)和由以下化学式(B)表示的环丁烷四羧酸二酐(CBDA)衍生物的至少一种与二胺聚合而形成的：

化学式(A)

化学式(B)

其中在化学式(B)中，X1、X2、X3和X4各自为氢或有机基团，并且X1、X2、X3和X4的至少一个不为氢。

18.如权利要求17所述的驱动方法，其中：

所述液晶显示器进一步包括设置在所述第一基板上的第二电极，和

设置在所述第一电极和所述第二电极之间的绝缘层，所述第一电极包括多个分支电极，和所述第二电极具有平面形状。

19.如权利要求18所述的驱动方法，其中：

所述多个分支电极与所述具有平面形状的第二电极重叠。

20.如权利要求19所述的驱动方法，其中：

所述液晶显示器进一步包括设置在所述薄膜晶体管和所述第二电极之间的钝化层，且所述薄膜晶体管和所述第一电极通过穿过所述钝化层和所述绝缘层的接触孔彼此连接。

21.如权利要求20所述的驱动方法，其中所述钝化层包括设置在所述薄膜晶体管上的由有机绝缘材料或无机绝缘材料形成的第一钝化层，和堆叠在所述第一钝化层上的由有机绝缘材料形成的第二钝化层，其中所述第一电极通过穿过所述第一钝化层、所述第二钝化层以及所述绝缘层的所述接触孔与所述薄膜晶体管物理和电连接。