CN105632436B - 消除残像的信号产生电路和液晶显示装置 - Google Patents

消除残像的信号产生电路和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种消除残像的信号产生电路和液晶显示装置，所述信号产生电路包括：跟随模块、积分模块以及调整模块，其中，跟随模块，其输入端接收外部脉冲信号，其输出端与积分模块相连，跟随模块用于将外部脉冲信号进行隔离后提供给积分模块；积分模块，其输出端与调整模块相连，积分模块用于接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给调整模块；调整模块，用于将积分模块提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极。本发明消除残像的信号产生电路和液晶显示装置能够消除残像，提升显示品质。

Description

消除残像的信号产生电路和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种消除残像的信号产生电路和液晶显示装置。
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 DigitalAssistant，PDA)、便携式电话、电视盒等多种办公自动化和视听设备中。图1是现有的液晶显示装置的剖面示意图，如图1所示，所述液晶显示装置包括阵列基板101、彩色滤光片基板103以及液晶层105，液晶层105设置于阵列基板101和彩色滤光片基板103之间。其中，彩色滤光片基板101包括第一玻璃基底111、设置在第一玻璃基底111表面的黑矩阵112、设置在第一玻璃基底111且和黑矩阵112间隔设置的色阻层113、覆盖在色阻层113和黑矩阵112表面的平坦层(Over Coat)118和覆盖在平坦层118表面的第一公共电极116。阵列基板103包括第二玻璃基底130、设置在第二玻璃基底130上且呈矩阵分布的像素电极143、设置在像素电极143上的钝化层136、覆盖在钝化层136表面的多个第二公共电极134。上述液晶显示装置工作时，分别加载驱动电压和公共电压至像素电极143和第一公共电极116、第二公共电极134，阵列基板101的像素电极143和第二公共电极134之间形成边缘电场，阵列基板101的像素电极143和彩色滤光片基板103的第一公共电极116之间形成平面电场。通常，彩色滤光片基板103的第一公共电极116和阵列基板101上第二公共电极134的电压保持不变，只改变像素电极143的电压，使像素电极143上电压的波形以公共电极上的电压值为中心上下对称。由于在实际工作中，施加到像素电极143的驱动电压不可能完全以公共电极上的电压值为中心上下对称，从而产生直流偏置电压，而液晶材料中含有正负离子，这些正负离子在驱动电场作用下会吸附在阵列基板101的像素电极143和第二公共电极134上，从而形成内部直流电场，会影响正负离子所处位置处液晶分子的取向，从而导致残像的发生，使得液晶显示装置出现显示不良现象。
为了消除残像现象，目前所采用的方法是在彩色滤光片基板103的第一公共电极116上施加周期性的电信号，此电信号由一信号产生电路提供，现有的信号产生电路如图2所示，所述信号产生电路包括一运算放大器OP、电阻R和电容C，运算放大器OP的反向输入端与输出端相连，运算放大器OP的输出端还与电阻R的一端相连，电阻R的另一端通过电容C接地，通常，运算放大器OP的正向输入端Vin接收方波信号201，信号产生电路的输出端Vout输出近似于三角波的交流信号203，此三角波的交流信号203在显示装置内产生相对应的周期性电场，此电场会打乱液晶内正负离子杂质的分布，使其减少吸附在阵列基板的几率，从而可以改善残像现象。然而上述信号产生电路的输出端Vout所输出信号的波形只能为近似三角波，无法得到标准的三角波形，因此其改善残像的程度有限，并且该信号产生电路中的RC积分部分的温度漂移无法管控，即在温度过高或过低情况下其会影响输出端Vout的输出信号准确性，再者，输出端Vout输出信号的波形幅值不可变，只能小于或等于输入端Vin接收信号波形的幅值，因此有必要提供一种能够彻底消除残像的新型信号产生电路。
发明内容
本发明提供一种消除残像的信号产生电路和液晶显示装置，能够消除残像，提升显示品质。
所述技术方案如下：
本发明提供了一种消除残像的信号产生电路，其包括：跟随模块、积分模块以及调整模块，其中，跟随模块，其输入端接收外部脉冲信号，其输出端与积分模块相连，跟随模块用于将外部脉冲信号进行隔离后提供给积分模块；积分模块，其输出端与调整模块相连，积分模块用于接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给调整模块；调整模块，用于将积分模块提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极。
在本发明的一个实施例中，所述跟随模块包括运算放大器，所述运算放大器的正向输入端接收所述外部脉冲信号，所述运算放大器的反向输入端与所述运算放大器的输出端电性相连。
在本发明的一个实施例中，所述积分模块包括反向积分器、电容、第一电阻、第二电阻，所述反向积分器的正向输入端通过所述第二电阻接地，所述反向积分器的反向输入端通过所述第一电阻与所述跟随模块的输出端电性相连，所述反向积分器的输出端通过所述电容与所述反向积分器的反向输入端电性相连。
在本发明的一个实施例中，所述积分模块的反向积分器的输出端输出的信号的电压计算公式为：其中，V2为所述反向积分器的输出端输出的信号的电压，C1为电容的容值，Rt1为第一电阻的阻值，V1为所述跟随模块的输出端输出的电压，所述第一电阻为热敏电阻。
在本发明的一个实施例中，所述调整模块包括反向放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻，所述反向放大器的正向输入端通过所述第五电阻接地，所述反向放大器的反向输入端通过所述第三电阻与所述积分模块的输出端电性相连，所述反向放大器的输出端通过所述第四电阻与所述反向放大器的反向输入端电性相连。
在本发明的一个实施例中，所述调整模块的反向放大器的输出端输出的信号的电压计算公式为：其中，Vout1为所述反向放大器的输出端输出的信号的电压，R2为第四电阻的阻值，Rt2为第三电阻的阻值，通过调节第三电阻和第四电阻的阻值，可以控制所述反向放大器的输出端输出的信号的电压幅值。
在本发明的一个实施例中，所述第三电阻为热敏电阻。
在本发明的一个实施例中，所述调整模块的反向放大器的输出端还与所述彩色滤光片基板的公共电极电性相连。
本发明提供了一种液晶显示装置，其包括：上述的消除残像的信号产生电路。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过跟随模块将外部脉冲信号进行隔离后提供给积分模块；积分模块接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给调整模块；调整模块将积分模块提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极。因本发明实施例可以输出周期性且对称并且幅值可调的信号提供给彩色滤光片基板的公共电极，从而可使液晶显示装置内部产生周期性电场，从而抑制了驱动电场对正负离子的作用，降低了正负离子吸附在阵列基板的像素电极和公共电极的概率，从而消除了残像现象，提升了显示品质。
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1是现有的液晶显示装置的剖面示意图；
图2是现有的信号产生电路的电路图；
图3是本发明第一实施例提供的信号产生电路的结构框图；
图4是本发明第二实施例提供的信号产生电路的电路图；
图5是图4的信号产生电路接收的信号和输出的信号的波形示意图。
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消除残像的信号产生电路和液晶显示装置其具体实施方式、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3是本发明第一实施例提供的消除残像的信号产生电路的结构框图。所述消除残像的信号产生电路用于消除残像，提升显示品质。请参考图3，本实施例的信号产生电路包括：跟随模块301、积分模块303以及调整模块305。
具体地，跟随模块301，其输入端Vin1接收外部脉冲信号，其输出端与积分模块303相连，跟随模块301用于将外部脉冲信号进行隔离后提供给积分模块303。
其中，外部脉冲信号可以为周期性变化的脉冲信号，例如方波信号等。跟随模块301的内部元件构成一个电压跟随器，该电压跟随器能够对外部脉冲信号进行隔离。
积分模块303，其输出端与调整模块305相连，积分模块303用于接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给调整模块305。
其中，积分模块303可以采用RC积分电路，其可以通过改变RC积分电路的时间常数，从而将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号，例如标准的正弦波信号。其中，对称可以关于轴对称或点对称。
调整模块305，用于将积分模块303提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极。其中，优选地，调整模块305还与彩色滤光片基板的公共电极电性相连。
其中，调整模块305对周期性且对称的信号的幅值进行调整例如可以对幅值进行放大或缩小为彩色滤光片基板的公共电极所需的幅值后，提供给彩色滤光片基板的公共电极，可使液晶显示装置内部产生周期性电场，从而抑制了驱动电场对正负离子的作用，降低了正负离子吸附在阵列基板的像素电极和公共电极的概率，从而消除了残像现象，提升了显示品质。
综上所述，本发明实施例提供的消除残像的信号产生电路，通过跟随模块将外部脉冲信号进行隔离后提供给积分模块；积分模块接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给调整模块；调整模块将积分模块提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极。因本发明实施例可以输出周期性且对称并且幅值可调的信号提供给彩色滤光片基板的公共电极，从而可使液晶显示装置内部产生周期性电场，从而抑制了驱动电场对正负离子的作用，降低了正负离子吸附在阵列基板的像素电极和公共电极的概率，从而消除了残像现象，提升了显示品质。
第二实施例
图4是本发明第二实施例提供的消除残像的信号产生电路的电路图。图5是图4的信号产生电路接收的信号和输出的信号的波形示意图。请共同参考图4和图5，其中，图4是在图3的基础上改进而来的。图4与图3的区别在于，图4是图3的具体电路图。
具体地，跟随模块301包括运算放大器OP1，运算放大器OP1的正向输入端Vin1接收外部脉冲信号，运算放大器OP1的反向输入端与运算放大器OP1的输出端V1电性相连。
其中，跟随模块301的运算放大器OP1的反向输入端与输出端相连，用以构成一个电压跟随器，该电压跟随器能够对外部脉冲信号进行隔离，电压跟随器是指输出电压和输入电压相同，因此电压跟随器的电压放大倍数小于或接近1。电压跟随器还可起到缓冲、提高带载能力的作用。
积分模块303包括反向积分器OP2、电容C1、第一电阻Rt1、第二电阻R1，反向积分器OP2的正向输入端通过第二电阻R1接地，反向积分器OP2的反向输入端通过第一电阻Rt1与跟随模块301的输出端V1电性相连，反向积分器OP2的输出端V2通过电容C1与反向积分器OP2的反向输入端电性相连。
调整模块305包括反向放大器OP3、第三电阻Rt2、第四电阻R2、第五电阻R3，反向放大器OP3的正向输入端通过第五电阻R3接地，反向放大器OP3的反向输入端通过第三电阻Rt2与积分模块303的输出端V2电性相连，反向放大器OP3的输出端Vout1通过第四电阻R2与反向放大器OP3的反向输入端电性相连。此外，调整模块305的反向放大器OP3的输出端Vout1还与彩色滤光片基板的公共电极电性相连。
其中，跟随模块301的运算放大器OP1对接收的外部脉冲信号具有驱动隔离的作用。积分模块303的反向积分器OP2的输出端V2输出的信号的电压计算公式为：其中，V2为反向积分器OP2的输出端V2输出的信号的电压，C1为电容C1的容值，Rt1为第一电阻Rt1的阻值，V1为跟随模块301的运算放大器OP1的输出端V1输出的电压，由上述公式可知，通过调整第一电阻和电容(RC)的滤波频率或时间参数等可以使反向积分器OP2的输出端V2输出周期性且对称的信号，例如标准的正弦波。调整模块305的反向放大器OP3的输出端输出的信号的电压计算公式为：其中，Vout1为反向放大器OP3的输出端输出的信号的电压，R2为第四电阻R2的阻值，Rt2为第三电阻Rt2的阻值，由上述公式可知，通过调节第三电阻Rt2和第四电阻R2的阻值，可以控制反向放大器OP3的输出端Vout1输出的信号的电压幅值，从而达到输出端Vout1输出的信号的幅值可控的目的。另外，为了修正运算放大器OP1在温度漂移的情况下造成的输出误差，优选地，第一电阻Rt1、第三电阻Rt2可以为热敏电阻，并可根据运算放大器OP1的温漂系数来选择正/负温度系数的热敏电阻，用以修正运算放大器OP1在温度漂移的情况下造成的输出误差。
下面详细说明信号产生电路产生周期性且对称信号的过程：
当跟随模块301的运算放大器OP1的正向输入端Vin1接收外部脉冲信号时，例如如图5所示的方波信号501，跟随模块301将此外部脉冲信号501进行驱动隔离后形成波形503提供给积分模块303，由积分模块303的反向积分器OP2的输出端V2输出的信号的电压计算公式可知，积分模块303可以通过调整RC滤波频率或时间参数等而输出标准的周期性且对称的信号，例如标准的正弦波505，并且由调整模块305的反向放大器OP3的输出端输出的信号的电压计算公式可知，调整模块305通过调节第三电阻Rt2和第四电阻R2的阻值，可以控制输出端Vout1输出的信号的幅值，如图5所示，示出了输出端Vout1输出的信号的幅值经调整后的3种不同幅值波形507、508、509，从而达到输出端Vout1输出的信号的幅值可控的目的，需要说明的是，图5中列出的3种不同幅值的波形仅为举例说明，其并非用以限定本发明。调整模块305还与彩色滤光片基板的公共电极电性相连，调整模块305输出的信号加载到彩色滤光片基板的公共电极，会在液晶显示装置内部产生相应的周期性电场，该周期性电场的周期与信号的周期同步。从图2可以看出，现有信号产生电路输出的信号的波形是不规范的三角波波形，波形形状不对称，而本发明实施例的信号产生电路输出的信号的波形是周期性且对称的信号，并且幅值可调，因此可使液晶显示装置内部产生周期性电场，从而抑制了驱动电场对正负离子的作用，降低了正负离子吸附在阵列基板的像素电极和公共电极的概率，从而消除了残像现象，提升了显示品质。
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，包括上述实施例中的消除残像的信号产生电路。
综上所述，本发明实施例提供的消除残像的信号产生电路和显示装置，通过跟随模块将外部脉冲信号进行隔离后提供给积分模块；积分模块接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给调整模块；调整模块将积分模块提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极。因本发明实施例可以输出周期性且对称并且幅值可调的信号提供给彩色滤光片基板的公共电极，从而可使液晶显示装置内部产生周期性电场，从而抑制了驱动电场对正负离子的作用，降低了正负离子吸附在阵列基板的像素电极和公共电极的概率，从而消除了残像现象，提升了显示品质。
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 (8)

1.一种消除残像的信号产生电路，其特征在于，其包括：跟随模块、积分模块以及调整模块，其中，
所述跟随模块，其输入端接收外部脉冲信号，其输出端与所述积分模块相连，所述跟随模块用于将所述外部脉冲信号进行隔离后提供给所述积分模块；
所述积分模块，其输出端与所述调整模块相连，所述积分模块用于接收隔离后的外部脉冲信号，并将外部脉冲信号转换为周期性且对称的信号后提供给所述调整模块，所述积分模块包括反向积分器、电容、第一电阻、第二电阻，所述反向积分器的正向输入端通过所述第二电阻接地，所述反向积分器的反向输入端通过所述第一电阻与所述跟随模块的输出端电性相连，所述反向积分器的输出端通过所述电容与所述反向积分器的反向输入端电性相连，所述第一电阻为热敏电阻；
所述调整模块，用于将积分模块提供的周期性且对称的信号的幅值进行调整后提供给彩色滤光片基板的公共电极，所述调整模块与所述彩色滤光片基板的公共电极电性相连。
2.根据权利要求1所述的消除残像的信号产生电路，其特征在于，所述跟随模块包括运算放大器，所述运算放大器的正向输入端接收所述外部脉冲信号，所述运算放大器的反向输入端与所述运算放大器的输出端电性相连。
3.根据权利要求1所述的消除残像的信号产生电路，其特征在于，所述积分模块的反向积分器的输出端输出的信号的电压计算公式为：其中，V2为所述反向积分器的输出端输出的信号的电压，C1为电容的容值，Rt1为第一电阻的阻值，V1为所述跟随模块的输出端输出的电压。
4.根据权利要求1所述的消除残像的信号产生电路，其特征在于，所述调整模块包括反向放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻，所述反向放大器的正向输入端通过所述第五电阻接地，所述反向放大器的反向输入端通过所述第三电阻与所述积分模块的输出端电性相连，所述反向放大器的输出端通过所述第四电阻与所述反向放大器的反向输入端电性相连。
5.根据权利要求4所述的消除残像的信号产生电路，其特征在于，所述调整模块的反向放大器的输出端输出的信号的电压计算公式为：其中，Vout1为所述反向放大器的输出端输出的信号的电压，R2为第四电阻的阻值，Rt2为第三电阻的阻值，通过调节第三电阻和第四电阻的阻值，可以控制所述反向放大器的输出端输出的信号的电压幅值。
6.根据权利要求4所述的消除残像的信号产生电路，其特征在于，所述第三电阻为热敏电阻。
7.根据权利要求1所述的消除残像的信号产生电路，其特征在于，所述调整模块的反向放大器的输出端还与所述彩色滤光片基板的公共电极电性相连。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，其包括：如权利要求1-7中任一项所述的消除残像的信号产生电路。
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