CN104900201B - 液晶显示装置及其公共电压补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种液晶显示装置及其公共电压补偿方法，属于显示技术领域。其中所述方法包括：对液晶显示面板的显示区域模拟m条横向线和n条竖向线并相交有n*m个交点；模拟n*m个交点位置处的公共电压，根据模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压得到对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容；根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值；重新计算出对应n*m个交点位置处的公共电压；以及判断相邻交点位置处的公共电压之间差值是否小于标准值，若是，则根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中的栅源极寄生电容进行补偿。本发明使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀，从而提升了画面显示品质。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种液晶显示装置及其公共电压补偿方法。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，目前在平板显示领域占主导地位，液晶显示装置非常适合应用在台式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(Personal DigitalAssignment，PDA)、便携式电话、电视和多种办公自动化和视听设备中。
液晶显示面板是液晶显示装置的重要组成部分，图1A是现有的液晶显示面板的局部结构示意图，如图1A所示，在液晶显示面板5中，显示区域的画面显示需要栅极扫描信号和数据信号的驱动，而栅极扫描信号是来自显示区域外的栅极驱动器10，数据信号是来自显示区域外的源极驱动器11。栅极驱动器10与显示区域的栅极线13通过栅连接线15连接，源极驱动器11与显示区域的数据线17之间通过数据连接线19连接。栅连接线15或数据连接线19的布置一般采取八字形排布，使得这些连接线的长度存在差异。其中，位于中间的连接线最短，位于两侧的连接线的长度最长。因而这些连接线的电阻大小也存在差异。同时各条栅极线13和数据线17与液晶显示面板的层间也会存在着大量的电容。各条栅极线与栅连接线的导线电阻的差异、各条数据线与数据连接线的导线电阻的差异、以及层间电容的存在会产生电阻电容效应(RC Effect)。尤其是，各条栅极线与栅连接线产生的电阻电容效应会使晶体管栅源极之间存在寄生电容，并且沿各条栅极线与数据线方向的寄生电容不同，进而造成沿各条栅极线与数据线方向的公共电极的电位(公共电压)出现偏移现象，使沿各条栅极线与数据线方向的公共电压升高或降低，例如，如图1B所示，液晶显示面板沿栅极线走线方向的公共电压分布不均匀，a-l曲线分别表示沿着栅极线方向的公共电压分布曲线，图1B中，从左往右即是沿着栅极线方向，从图1B可以看出，从左往右公共电压呈现上升趋势。如图1C所示，a-l曲线分别表示沿着数据线方向的公共电压分布曲线，由于液晶显示面板的栅连接线的电阻电容效应影响，造成液晶显示面板沿数据线走线方向即沿纵向的公共电压分布不均匀。而上述由于栅极线或栅连接线的电阻电容效应引起不同位置处的公共电压的分布不均匀现象将会造成液晶显示面板显示不均匀、出现残像、显示灰阶异常以及串音等现象，影响画面显示的品质，从而降低了液晶显示面板的显示效果。
发明内容
本发明提供一种液晶显示装置及其公共电压补偿方法，解决上述液晶显示装置因不同位置处的公共电压分布不均匀现象而影响画面显示品质等问题。
所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种公共电压补偿方法，适用于一液晶显示面板，液晶显示面板包括多条栅极线及与多条栅极线相互交叉的多条数据线，方法，包括：对液晶显示面板的显示区域模拟m条与栅极线平行的横向线和与m条横向线交叉且与数据线平行的n条竖向线，并将显示区域划分为n*m个区域，m条横向线和n条竖向线相交有n*m个交点，其中，m、n为大于0的整数；模拟n*m个交点位置处的公共电压，根据模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压得到对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容；根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值；根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值重新计算出对应n*m个交点位置处的公共电压；以及判断横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值是否小于标准值，若是，则根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，以使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀。
在本发明的一个实施例中，判断横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值是否小于标准值，包括：若否，则重新计算得到对应n*m个交点位置处的新的寄生电容，并根据计算的对应n*m个交点位置处的新的寄生电容，进行根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值的步骤。
在本发明的一个实施例中，根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值，包括：根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容得到寄生电容最大值，并求出对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容与栅源极寄生电容最大值之间的差值，即对应n*m个交点位置处的补偿电容值。
在本发明的一个实施例中，模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压与对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容之间的转换公式如下：Vp＝Cgs/(Cgs+Cst+Clc)*(Vgh-Vgl)，Vcom＝(Vdh+Vdl)/2-Vp，其中，Vcom是公共电压，Cgs是栅源极寄生电容，Cst是存储电容，Clc是液晶电容，Vgh、Vgl分别是给栅极线所提供的高电平值和低电平值，Vdh、Vdl分别是给数据线所提供的高电平值和低电平值。
在本发明的一个实施例中，还包括：根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值得到对应n*m个交点位置处应补偿的电容面积；根据应补偿的电容面积和电容计算公式得到应补偿的对应n*m个交点位置处的相应栅极线的宽度。
在本发明中，标准值为小于等于200mV。n*m个区域大小相等。
本发明实施例提供了一种液晶显示装置，液晶显示装置，包括：显示面板，面板包括由多个像素构成的二维像素阵列，以及与每个像素阵列相连的第一方向的多条栅极线和第二方向的多条数据线；数据驱动电路，用于给数据线提供图像信号；栅极驱动电路，用于给栅极线提供栅极扫描驱动信号；其中，液晶显示装置还还采用上述获得的对应n*m个交点位置处应补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过对液晶显示面板的显示区域模拟m条横向线和n条竖向线，并模拟n*m个交点位置处的公共电压，根据模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压得到对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，再根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值，根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值重新计算出对应n*m个交点位置处的公共电压，再判断横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值是否小于标准值，若是，则根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，以使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀。因本发明实施例将获得的对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，因此对应n*m个交点位置处补偿后的寄生电容值相同，而和寄生电容成比例关系的对应n*m个交点位置处的公共电压值也相同，因此会使沿m条横向线方向上相邻交点位置处的公共电压分布均匀和沿n条竖向线方向上相邻交点位置处的公共电压分布均匀，即相邻横向线的公共电压之差相同和相邻竖向线的公共电压之差相同，从而提升了液晶显示面板的画面显示品质。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1A是现有的一种液晶显示装置的局部结构示意图；
图1B是图1A 的液晶显示装置沿栅极线方向的公共电压变化示意图；
图1C是图1A 的液晶显示装置沿数据线方向的公共电压变化示意图；
图2A是本发明第一实施例提供的公共电压补偿方法的流程图；
图2B是对液晶显示面板进行区域划分的示意图；
图2C是图2B的液晶显示面板未经图2A的补偿方法前的公共电压变化示意图；
图2D是图2B的液晶显示面板经图2A的补偿方法后的公共电压变化示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液晶显示装置及其公共电压补偿方法其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
第一实施例
图2A是本发明第一实施例提供的公共电压补偿方法的流程图。所述公共电压补偿方法适用于一液晶显示面板，所述液晶显示面板包括多条栅极线及与多条栅极线相互交叉的多条数据线，请参考图2A，本实施例的公共电压补偿方法，包括以下步骤200-209。
步骤200，对液晶显示面板的显示区域模拟m条与栅极线平行的横向线和与m条横向线交叉且与数据线平行的n条竖向线，并将显示区域划分为n*m个区域，m条横向线和n条竖向线相交有n*m个交点，其中，m、n为大于0的整数。
如图2B所示，假设对液晶显示面板的显示区域220进行区域划分，模拟m条与栅极线平行的横向线221和与m条横向线221交叉且与数据线平行的n条竖向线222，并将显示区域划分为n*m个大小相等的区域，m条横向线和n条竖向线相交有n*m个交点。其中m、n为大于0的整数，m、n的具体取值可视具体情况、具体液晶显示面板而定。本实施例中取m＝12，n＝12为例进行说明，则液晶显示面板的显示区域共有144个交点，以图2B所示建立直角坐标系，即以显示区域的左下角为坐标原点(X1，Ym)，沿横向线221和竖向线222方向建立坐标系，则每个交点的坐标为(Xn，Ym)，而图2B中为了图示清晰起见，仅示出三条横向线和三条竖向线，其并非用以限定本发明。
下面对n*m个交点位置处的(栅连接线和栅极线引起的电阻电容效应影响)公共电压补偿进行说明。
步骤201，模拟n*m个交点位置处的公共电压，根据模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压得到对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容Cgs。
其中，n*m个交点位置处的公共电压的模拟值可以根据现有液晶显示装置所需的公共电压值进行设定。模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压与对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容之间的转换公式如下：Vp＝Cgs/(Cgs+Cst+Clc)*(Vgh-Vgl)，Vcom＝(Vdh+Vdl)/2-Vp，其中，Vcom是公共电压，Cgs是栅源极寄生电容，Cst是存储电容，Clc是液晶电容，Vgh、Vgl分别是给栅极线所提供的高电平值和低电平值，Vdh、Vdl分别是给数据线所提供的高电平值和低电平值。
步骤203，根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容Cgs，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值。
本步骤中，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值的方法如下：根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容Cgs得到寄生电容Cgs最大值，并求出对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容与栅源极寄生电容Cgs最大值之间的差值，即对应n*m个交点位置处的补偿电容值。
步骤205，根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值重新计算出对应n*m个交点位置处的公共电压。
其中，计算对应n*m个交点位置处的公共电压的计算公式可以根据步骤202中的公共电压与栅源极寄生电容Cgs之间的转换公式进行计算。
步骤206，判断横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值是否小于标准值，若是，则进行步骤208，若否，则进行步骤209。
标准值可以根据液晶显示面板所需达到的标准要求进行相应设定，此标准需要根据面板的产品规格和尺寸而决定。小尺寸面板例如5”，该标准值可设定很小，例如可以是15mV，大尺寸面板例如80”,则该标准可以是200mV。另外，高显示规格的面板则该标准值设定的相应值则较小，而对显示规格要求不是很高的面板则该标准值设定的相应值则可以较大，一般地，该标准值为小于等于200mv的任意值。本实施例中，标准值设定为15mV。因液晶显示面板的横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值反映了整个液晶显示面板上的公共电压是否分布均匀，即反映了液晶显示面板沿m条横向线方向(即纵向)的公共电压和沿n条竖向线方向(即横向)的公共电压是否分布均匀，即若液晶显示面板的横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值小于标准值，则表示液晶显示面板沿m条横向线方向(即纵向)的公共电压和沿n条竖向线方向(即横向)的公共电压分布均匀，反之，则表示液晶显示面板沿m条横向线方向(即纵向)的公共电压和沿n条竖向线方向(即横向)的公共电压分布不均匀。
步骤208，根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，以使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀。
因平板电容的计算公式如下:C＝ε*S/d，其中，ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间距离。因此根据所需补偿的电容面积值和电容计算公式就可以计算出应补偿的电容其它参数，例如可以补偿对应n*m个交点位置处的相应栅极线的宽度。由此可以得出，本步骤中，还可包括：根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值得到对应n*m个交点位置处应补偿的电容面积；根据应补偿的电容面积和电容计算公式得到应补偿的对应n*m个交点位置处的相应栅极线的宽度。此外，实际补偿时，可以根据电容值计算出应补偿的最小面积单元，然后根据补偿电容值和最小面积单元就可以计算出对应n*m个交点位置处所需补偿的最小面积单元数目。
步骤209，重新计算得到对应n*m个交点位置处的新的寄生电容Cgs，并根据计算的对应n*m个交点位置处的新的寄生电容Cgs，进行步骤203，以得到对应n*m个交点位置处的新的补偿电容值。
将经过以上步骤的获得的对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，因对应n*m个交点位置处补偿后的寄生电容值相同，根据步骤201中的公式可以看出，和寄生电容Cgs成比例关系的对应n*m个交点位置处的公共电压值Vcom也相同，因此会使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀，即横向线上相邻交点位置处的公共电压之差相同、竖向线上相邻交点位置处的公共电压之差相同，如图2C所示，从图2C中的任选12条线的公共电压分布曲线a-l曲线可以看出，补偿前n*m个交点位置处的公共电压分布Delta Vcom为135mV，而经过本实施例的补偿方法之后，如图2D所示，从图2D中的12条公共电压分布曲线a-l曲线可以看出，n*m个交点位置处的公共电压分布Delta Vcom为1mV，说明本实施例的补偿方法能消除因寄生电容引起的液晶显示面板的公共电压分布不均匀的现象。
综上所述，本发明实施例提供的公共电压补偿方法，通过对液晶显示面板的显示区域模拟m条横向线和n条竖向线，并模拟n*m个交点位置处的公共电压，根据模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压得到对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，再根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值，根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值重新计算出对应n*m个交点位置处的公共电压，再判断横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值是否小于标准值，若是，则根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，以使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀。因本发明实施例将获得的对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，因此对应n*m个交点位置处补偿后的寄生电容值相同，而根据步骤201中的公式可以看出，和寄生电容成比例关系的对应n*m个交点位置处的公共电压值也相同，因此会使沿m条横向线方向上相邻交点位置处的公共电压分布均匀和沿n条竖向线方向上相邻交点位置处的公共电压分布均匀，即相邻横向线的公共电压之差相同和相邻竖向线的公共电压之差相同，从而提升了液晶显示面板的画面显示品质。
第二实施例
根据以上实施例，本发明实施例还公开了一种液晶显示装置，包括：面板，面板包括由多个像素构成的二维像素阵列，以及与每个像素阵列相连的第一方向的多条数据线和第二方向的多条栅极线；数据驱动电路，用于给所述数据线提供图像信号；栅极驱动电路，用于给所述栅极线提供栅极扫描驱动信号；还采用第一实施例中获得的对应n*m个交点位置处应补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿。像素阵列形成在透明衬底上，且包括多条栅极线、数据线和多个开关晶体管。开关晶体管分别耦合至每一条栅极线和每一条数据线。数据驱动电路和数据线耦合，并向数据线提供数据信号。栅极驱动电路和栅极线耦合，并驱动开关晶体管。
综上所述，本发明实施例提供的液晶显示装置，通过对公共电压进行补偿，使得沿m条横向线方向上相邻交点位置处和沿n条竖向线方向上相邻交点位置处的公共电压分布均匀，即相邻横向线的公共电压之差相同和相邻竖向线的公共电压之差相同，从而提升了液晶显示面板的画面显示品质。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种公共电压补偿方法，适用于一液晶显示面板，所述液晶显示面板包括多条栅极线及与多条栅极线相互交叉的多条数据线，其特征在于，其包括：
对所述液晶显示面板的显示区域模拟m条与所述栅极线平行的横向线和与m条横向线交叉且与所述数据线平行的n条竖向线，并将所述显示区域划分为n*m个区域，m条横向线和n条竖向线相交有n*m个交点，其中，m、n为大于0的整数；
模拟n*m个交点位置处的公共电压，根据模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压得到对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容；
根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值；
根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值重新计算出对应n*m个交点位置处的公共电压；以及
判断横向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值和竖向线上相邻交点位置处的公共电压之间差值之和的平均值是否小于标准值，若是，则根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿，以使n*m个交点位置处的公共电压分布均匀，若否，则重新计算得到对应n*m个交点位置处的新的寄生电容，并根据计算的对应n*m个交点位置处的新的寄生电容，进行根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值的步骤。
2.根据权利要求1所述的公共电压补偿方法，其特征在于，根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容，得到对应n*m个交点位置处的补偿电容值，包括：根据计算的对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容得到寄生电容最大值，并求出对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容与栅源极寄生电容最大值之间的差值，即对应n*m个交点位置处的补偿电容值。
3.根据权利要求1所述的公共电压补偿方法，其特征在于，模拟的对应n*m个交点位置处的公共电压与对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容之间的转换公式如下：Vp＝Cgs/(Cgs+Cst+Clc)*(Vgh-Vgl)，Vcom＝(Vdh+Vdl)/2-Vp，其中，Vcom是公共电压，Cgs是栅源极寄生电容，Cst是存储电容，Clc是液晶电容，Vgh、Vgl分别是给栅极线所提供的高电平值和低电平值，Vdh、Vdl分别是给数据线所提供的高电平值和低电平值。
4.根据权利要求1所述的公共电压补偿方法，其特征在于，还包括：
根据对应n*m个交点位置处的补偿电容值得到对应n*m个交点位置处应补偿的电容面积；
根据应补偿的电容面积和电容计算公式得到应补偿的对应n*m个交点位置处的相应栅极线的宽度。
5.根据权利要求1所述的公共电压补偿方法，其特征在于，所述标准值为小于等于200mV。
6.根据权利要求1所述的公共电压补偿方法，其特征在于，所述n*m个区域大小相等。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，其包括：
显示面板，所述面板包括由多个像素构成的二维像素阵列，以及与每个像素阵列相连的第一方向的多条栅极线和第二方向的多条数据线；
数据驱动电路，用于给所述数据线提供图像信号；
栅极驱动电路，用于给所述栅极线提供栅极扫描驱动信号；
其中，所述液晶显示装置还采用如权利要求1中获得的对应n*m个交点位置处应补偿电容值对液晶显示装置中对应n*m个交点位置处的栅源极寄生电容进行补偿。
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