CN105551446A - 液晶显示面板的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示面板的驱动方法，其中该第一基板上形成有像素电极和公共电极，该第二基板上形成有辅助电极，该驱动方法包括：利用该像素电极与该公共电极之间产生的电场驱动液晶分子偏转，其中该公共电极的电压采用共电极直流驱动的驱动方式；向该公共电极施加电压值以本身直流驱动电压值为中心上下波动第一幅度的第一交流电压信号；同时向该辅助电极施加电压值以该直流驱动电压值为中心上下波动第二幅度的第二交流电压信号，其中该第一交流电压信号与该第二交流电压信号的频率相同、极性相反且波动幅度不同。本实施例从电信号控制方面着手对残像问题进行改善，使极性离子不容易聚集在电极表面，达到改善面板残像的效果。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示的技术领域，特别是涉及一种液晶显示面板的驱动方法。
背景技术
液晶显示面板(liquidcrystaldisplay，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，在平板显示领域占主导地位。液晶显示面板包括对置的彩色滤光片基板(colorfilter，CF)和薄膜晶体管阵列基板(TFTarray)以及夹置在两者之间的液晶层(LClayer)。
由于受结构及制程技术的限制，液晶显示面板会存在残像(imagesticking)的问题。残像是长时间显示同一静止画面，在改变显示内容后留下之前画面的现象。形成残像的主要因素是显示屏体内存在离子型不纯物(或称为极性离子)。在液晶显示面板的制作过程中，例如在彩色滤光片基板上制作黑矩阵和色阻材料层时，在彩色滤光片基板和薄膜晶体管阵列基板上制作配向膜时，以及在成盒制程中注入液晶时，均有可能带入一定的杂质，这些杂质将成为离子型不纯物的来源。
目前液晶显示面板中的残像问题较为严重，不能满足人们对画质的要求。针对残像问题，较多的是从材料污染、设备污染以及制程面来改善。但是目前无法找到一款不存在离子杂质的液晶，也不能保证制程过程中不会带入离子杂质，从来料面和制程面对残像的改善效果已经很难做出突破性改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示面板的驱动方法，解决液晶显示面板中出现的残像问题，其实现方式简单，效果稳定。
本发明实施例提供一种液晶显示面板的驱动方法，其中该液晶显示面板包括第一基板、第二基板和夹设在该第一基板与该第二基板之间的液晶分子，该第一基板上形成有像素电极和公共电极，该第二基板上形成有辅助电极，该驱动方法包括：
利用该像素电极与该公共电极之间产生的电场驱动液晶分子偏转，其中该公共电极的电压采用共电极直流驱动的驱动方式；
向该公共电极施加电压值以本身直流驱动电压值为中心上下波动第一幅度的第一交流电压信号；
同时向该辅助电极施加电压值以该直流驱动电压值为中心上下波动第二幅度的第二交流电压信号，其中该第一交流电压信号与该第二交流电压信号的频率相同、极性相反且波动幅度不同。
进一步地，该第一幅度的取值范围为0～0.5V，该第二幅度的取值范围为0～1.5V。
进一步地，该第一幅度的取值范围为0～0.3V，该第二幅度的取值范围为0～1.0V。
进一步地，该第二交流电压信号的波动幅度大于该第一交流电压信号的波动幅度。
进一步地，该第一交流电压信号和该第二交流电压信号的频率与该液晶显示面板的画面刷新频率相同。
进一步地，该第一交流电压信号与该第二交流电压信号的波形为方波、正弦波或三角波。
进一步地，该第一基板为薄膜晶体管阵列基板，该第二基板为彩色滤光片基板。
进一步地，该像素电极与该公共电极位于同一层中，但是两者相互隔开。
进一步地，该像素电极与该公共电极位于不同层中，并且两者之间夹置有绝缘层。
本发明实施例提供的液晶显示面板的驱动方法，从电信号控制方面着手对残像问题进行改善，通过在液晶显示面板的两个基板侧分别设置公共电极和辅助电极，在公共电极和辅助电极上施加不同的电压信号，使得面板内部的极性离子不容易聚集在电极表面，达到改善面板残像的效果，相比其他从材料面和制程面改善残像的效果要好，实现方式更简单，效果更稳定。而且液晶显示面板采用共电极直流驱动(DCV_com)的驱动方式，可以适用于各种面板极性的变换方式，例如可以适用点反转的极性反转方式，以减少闪烁现象和串扰现象和提升显示画质效果。另外设置在彩色滤光片基板上的辅助电极还可起到防止静电云纹(Mura)现象，可以消除外部静电对液晶显示面板的影响。
附图说明
图1为公共电极上电压固定不动的驱动方式的示意图。
图2为公共电极上电压不断变动的驱动方式的示意图。
图3为本发明实施例中液晶显示面板的结构示意图之一。
图4为本发明实施例中液晶显示面板的结构示意图之二。
图5为本发明实施例中在液晶显示面板的公共电极与辅助电极之间施加的电压信号示意图之一。
图6为本发明实施例中在液晶显示面板的公共电极与辅助电极之间施加的电压信号示意图之二。
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方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
由于液晶的本身特性，对其长期施加一个方向的直流电压会使液晶极化，正常驱动的液晶必须施加交流电场，施加于像素电极的电压相对于公共电极而交替翻转，即像素电极的电压在正极性及负极性之间来回变化，称之为交流驱动(或反转驱动)。当像素电极的电压高于公共电极的电压时，就称之为正极性，而当像素电极的电压低于公共电极的电压时，就称之为负极性。
为实现对液晶的反转驱动，在数据驱动芯片(sourcedriverIC)向像素电极(pixelelectrode)充入数据电压信号时，公共电极(commonelectrode)具有图1和图2两种不同的电压驱动方式。
图1中公共电极的电压(参图中虚线C)是一直固定不动的，而像素电极的电压(参图中实线P)却是依照其灰阶的不同，在各帧画面之间不停的上下变动，在不同帧(frame)的画面中，针对每个灰阶来说，像素电极与公共电极的压差绝对值是固定的，只不过位于液晶两端的电压，一次是正的(正极性)，另一次是负的(负极性)，目的就是让液晶不会一直保持在同一个转向而导致物理特性的破坏。图1所示的驱动方式，由于公共电极的电压是固定的，称之为共电极直流驱动，也称之为DCV_com。
图2中公共电极的电压(参图中虚线C)是不断变动的，而且不同灰阶的像素电极的电压(参图中实线P)也是不停的上下变动，公共电极的电压在电压大时比所有显示灰阶的电压大，在电压小时比所有显示灰阶的电压小，可同样达到让液晶两端的压差绝对值固定不变，而灰阶也不会变化的效果，实现施加在液晶上的电压极性反转的目的。图2所示的驱动方式，由于公共电极的电压是变动的，称之为共电极交流驱动，也称之为ACV_com。
目前，液晶显示面板的反转驱动主要分为四种方式，即帧反转驱动(frameinversion)、行反转驱动(rowinversion)、列反转驱动(columninversion)及点反转驱动(dotinversion)。其中，帧反转显示质量较差，闪烁现象(flicker)较严重；行反转可改善闪烁现象，但水平方向上容易产生串扰现象(crosstalk)，且数据线上的极性正负频繁切换产生的功耗较大；列反转可改善闪烁现象，但垂直方向上容易产生串扰现象；点反转因为极少出现闪烁现象和串扰现象，显示效果最佳。
液晶显示面板的阵列基板在制作时，所有子像素的公共电极是整面连接在一起的(即公共电极为整面覆盖在基板上)，而扫描驱动芯片(gatedriverIC)的驱动方式是将同一行子像素的所有薄膜晶体管(TFT)打开，以让数据驱动IC对这一行的所有子像素充电，而这一行所有子像素的公共电极都是连接在一起的，所以若选用图2所示的公共电极的电压来回变动的驱动方式，是无法在同一行TFT上同时做到显示正极性与负极性的。而列反转与点反转的极性变换方式，在同一行子像素上要求相邻的子像素拥有不同的正负极性，因此图2所示的公共电极电压变动的驱动方式仅能适用于帧反转与行反转。而图1所示的公共电极电压固定的驱动方式，就没有这些限制，因为公共电压一直固定，只要数据驱动IC将像素电压充到比公共电压大就可以得到正极性，比公共电压小就可以得到负极性，因此图1所示的公共电极电压固定的驱动方式可以适用于各种面板极性的变换。
请参图3和图4，本发明实施例提供的液晶显示面板包括第一基板11、第二基板21和夹设在第一基板11与第二基板21之间的液晶分子(图未示)，其中第一基板11例如为薄膜晶体管阵列基板，第二基板21例如为彩色滤光片基板。
第一基板11上形成有像素电路(图未示)、像素电极12和公共电极13。像素电路包括扫描线、数据线和薄膜晶体管等，其中多条扫描线与多条数据线相互交叉排列限定多个像素区域，每个像素区域内设置有像素电极12。在扫描线与数据线交叉的位置附近设有薄膜晶体管，薄膜晶体管包括源极、漏极及有源层。其中，栅极电连接对应的扫描线，源极和漏极相互间隔且均与有源层接触连接，源极与漏极之一电连接对应的数据线，源极与漏极之另一电连接对应的像素电极12。可以理解地，在第一基板11上还可以形成有栅极绝缘层和/或其他的钝化膜层。
本发明实施例提供的液晶显示面板中，用于驱动像素点的像素电极12和公共电极13同时形成在阵列基板上，由像素电极12与公共电极13之间产生电场用于驱动液晶分子偏转，以驱动液晶显示面板进行显示。
请参图3所示，在其中一实施例中，在阵列基板上，像素电极12与公共电极13可位于同一层中，但是两者相互隔开，像素电极12和公共电极13均可包括多个电极条，像素电极12的电极条和公共电极13的电极条相互交替排列，从而使上述液晶显示面板可以形成为面内切换模式(In-PlaneSwitch，IPS)的液晶显示面板。
请参图4所示，在另一实施例中，在阵列基板上，像素电极12与公共电极13可位于不同层中，并且两者之间夹置有绝缘层14，公共电极13可位于像素电极12的上方或下方(图中所示为公共电极13位于像素电极12的下方)，公共电极13可以是整面设置的面状电极，像素电极12可以是在每个像素区域内设置的面状电极或者具有多个电极条的狭缝电极，使上述液晶显示面板可以形成为边缘场开关模式(FringeFieldSwitching，FFS)的液晶显示面板。
请参图3和图4，本发明实施例提供的液晶显示面板中，第二基板21上形成有辅助电极22。辅助电极22可以是整面设置的面状电极，即整面地覆盖在第二基板21上。在第二基板21上还可以形成有黑矩阵(BM)和红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料层等膜层。像素电极12、公共电极13和辅助电极22的材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。
本发明实施例提供的液晶显示面板的驱动方法，由像素电极12与公共电极13之间产生的电场以驱动液晶分子偏转进行显示，其中公共电极13的电压采用如图1所示的共电极直流驱动(DCV_com)的驱动方式，即公共电极13的电压在显示各帧画面时基本上是固定不变的，但是本发明为了改善残像，公共电极13的电压又并非是完全固定的，而是使公共电极13的电压在整体上保持固定的同时，以原本输出的直流驱动电压值33(即DCV_com)为中心上下小幅地不断波动，如图5所示。
在液晶显示时，本发明实施例向公共电极13施加电压值以本身直流驱动电压值33(DCV_com)为中心上下波动第一幅度的第一交流电压信号31，并且同时向辅助电极22施加电压值以该直流驱动电压值33(DCV_com)为中心上下波动第二幅度的第二交流电压信号32，该第一交流电压信号31与该第二交流电压信号32的频率相同、极性相反且波动幅度不同(即第一幅度不等于第二幅度)。本发明实施例通过在薄膜晶体管阵列基板侧的公共电极13以及彩色滤光板侧的辅助电极22上分别施加一个稳定的交流电压，使得在公共电极13与辅助电极22之间形成一个相对间断波动的电场，从而可阻止位于液晶层中的极性离子向同一侧电极方向聚集，以实现对残像的改善。
本发明实施例中，对薄膜晶体管阵列基板侧的公共电极13上所施加的第一交流电压信号31围绕其本身的直流驱动电压值33(DCV_com)上下波动的波动幅度有一定的限制，一般控制在+/-0.5V以内，即第一幅度的取值范围为0～0.5V。一般而言，采用如图1所示的共电极直流驱动方式时，像素电极上的电压变动幅值远大于0.5V，因此上述+/-0.5V的波动幅度是小幅的，不会对极性的反转驱动及画质造成实质影响。如果考虑画质要求，可以进一步减小第一交流电压信号31的波动幅度，比如控制在+/-0.3V以内，这样可以保证画质不受影响。
本发明实施例中，对彩色滤光板侧的辅助电极22上所施加的第二交流电压信号32围绕上述直流驱动电压值33(DCV_com)上下波动的的波动幅度也有一定的限制，一般控制在+/-1.5V以内，即第二幅度的取值范围为0～1.5V。同样如需考虑画质问题，可以将第二交流电压信号32的波动幅度缩小，比如控制在+/-1.0V以内。但是，该第一交流电压信号31与该第二交流电压信号32的具体波动幅度需要不同，才能够确保在公共电极13与辅助电极22之间形成一个来回波动变化的电场。优选地，该第二交流电压信号32的波动幅度大于该第一交流电压信号31的波动幅度，如图5所示。
本发明实施例中，施加在公共电极13上的第一交流电压信号31和施加在辅助电极22上的第二交流电压信号32，两者的频率相同，如均为60Hz。另外，该第一交流电压信号31和该第二交流电压信号32的频率可以与该液晶显示面板的画面刷新频率相同，如画面刷新频率也为60Hz，参图5所示，这样像素电极12、公共电极13和辅助电极22相互之间存在的电场指向在每一帧均不同，有利于极性离子在电场作用下做往复运动，难以朝向同一侧基板的电极方向聚集。但是本发明不限于此，该液晶显示面板的画面刷新频率可以不同于该第一交流电压信号31和该第二交流电压信号32的频率，只要该第一交流电压信号31和该第二交流电压信号32的频率相同、极性相反且波动幅度不同，即可在公共电极13与辅助电极22之间形成一个来回波动变化的电场，从而阻止位于液晶层中的极性离子向同一侧基板方向聚集，实现对残像的改善。例如，该液晶显示面板的画面刷新频率可以为60Hz，该第一交流电压信号31和该第二交流电压信号32的频率可以均为120Hz，即为画面刷新频率的两倍。
本发明实施例中，针对该第一交流电压信号31与该第二交流电压信号32的波形方面不做限制，具体可以为方波(如图5)，也可以选取正弦波(如图6)、三角波(图未示)等。
本发明实施例提供的液晶显示面板的驱动方法，从电信号控制方面着手对残像问题进行改善，通过在液晶显示面板的两个基板侧分别设置公共电极和辅助电极，在公共电极和辅助电极上施加不同的电压信号，使得面板内部的极性离子不容易聚集在电极表面，达到改善面板残像的效果，相比其他从材料面和制程面改善残像的效果要好，实现方式更简单，效果更稳定。而且液晶显示面板采用共电极直流驱动(DCV_com)的驱动方式，可以适用于各种面板极性的变换方式，例如可以适用点反转的极性反转方式，以减少闪烁现象和串扰现象和提升显示画质效果。另外设置在彩色滤光片基板上的辅助电极还可起到防止静电云纹(Mura)现象，可以消除外部静电对液晶显示面板的影响。
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作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 (9)
1.一种液晶显示面板的驱动方法，其中该液晶显示面板包括第一基板(11)、第二基板(21)和夹设在该第一基板(11)与该第二基板(21)之间的液晶分子，该第一基板(11)上形成有像素电极(12)和公共电极(13)，该第二基板(21)上形成有辅助电极(22)，其特征在于，该驱动方法包括：
利用该像素电极(12)与该公共电极(13)之间产生的电场驱动液晶分子偏转，其中该公共电极(13)的电压采用共电极直流驱动的驱动方式；
向该公共电极(13)施加电压值以本身直流驱动电压值(33)为中心上下波动第一幅度的第一交流电压信号(31)；
同时向该辅助电极(22)施加电压值以该直流驱动电压值(33)为中心上下波动第二幅度的第二交流电压信号(32)，其中该第一交流电压信号(31)与该第二交流电压信号(32)的频率相同、极性相反且波动幅度不同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该第一幅度的取值范围为0～0.5V，该第二幅度的取值范围为0～1.5V。
3.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该第一幅度的取值范围为0～0.3V，该第二幅度的取值范围为0～1.0V。
4.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该第二交流电压信号(32)的波动幅度大于该第一交流电压信号(31)的波动幅度。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该第一交流电压信号(31)和该第二交流电压信号(32)的频率与该液晶显示面板的画面刷新频率相同。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该第一交流电压信号(31)与该第二交流电压信号(32)的波形为方波、正弦波或三角波。
7.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该第一基板(11)为薄膜晶体管阵列基板，该第二基板(21)为彩色滤光片基板。
8.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该像素电极(12)与该公共电极(13)位于同一层中，但是两者相互隔开。
9.根据权利要求1所述的液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该像素电极(12)与该公共电极(13)位于不同层中，并且两者之间夹置有绝缘层(14)。
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