CN108873417B - 液晶显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置的驱动方法,该液晶显示装置包括下基板、上基板和位于该下基板与该上基板之间的液晶层,其中该上基板设有第一偏压电极和第二偏压电极,该第一偏压电极包括多个第一电极条,该多个第一电极条分别覆盖位于奇数行的像素单元,该第二偏压电极包括多个第二电极条,该多个第二电极条分别覆盖位于偶数行的像素单元,该驱动方法通过上基板(即彩膜基板)的偏压电极的排列方式和电压驱动方式,以及搭配下基板(即阵列基板)的反转驱动方式,来实现宽窄视角模式的切换,在维持现有防窥效果的前提下,可提升窄视角模式下的穿透率,同时大幅提高窄视角模式下的对比度,提高视角可切换显示装置的显示画质。
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装置的驱动方法。
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,在平板显示领域占主导地位。
现在的液晶显示器逐渐朝着宽视角的方向发展,无论是手机移动终端应用、桌上显示器还是笔记本电脑,但是在广视角之外,在许多场合还需要显示装置具备广视角与窄视角相互切换的功能。因此,除了广视角的需求之外,在需要防窥的场合下,能够切换或者调整到窄视角模式的显示器也逐渐发展起来。该显示器具有混合视角(Hybird ViewingAngle,HVA),可以实现宽视角(Wide Viewing Angle,WVA)与窄视角(Narrow ViewingAngle,NVA)之间的切换。
例如,业界开始提出利用彩色滤光片基板(CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场,来实现宽窄视角切换。请参图1与图2,该液晶显示装置包括上基板11、下基板12和位于上基板11与下基板12之间的液晶层13,上基板11上设有视角控制电极111。如图1所示,在宽视角显示时,上基板11上的视角控制电极111不给电压,液晶显示装置实现宽视角显示。如图2所示,当需要窄视角显示时,上基板11上的视角控制电极111给电压,液晶层13中的液晶分子会因为垂直方向电场E(如图中箭头所示)而翘起,液晶显示装置因为漏光而对比度降低,最终实现窄视角。
目前HVA技术,在NVA模式下,通过在CF侧施加整面偏压,使液晶分子翘起形成大视角下漏光,达到防窥效果,但也会导致穿透率(Tr)在很大程度上有一定损失,同时暗态较高的亮度使得正视下画质对比度下降,影响显示屏的显示画质。
目前的解决方案,一方面可以降低CF侧施加的偏压,虽然可以提高NVA模式下的穿透率和正视的对比度,但会降低显示屏的防窥效果;另一方面可以提升源极驱动电压,虽然可以提高显示屏的穿透率,但对应的逻辑功耗也随之增加。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种液晶显示装置的驱动方法,可以实现宽视角模式与窄视角模式的切换,解决窄视角模式下穿透率降低和显示对比度下降,影响显示装置的显示画质的问题。
本发明提供一种液晶显示装置的驱动方法,其中该液晶显示装置包括下基板、上基板和位于该下基板与该上基板之间的液晶层,该下基板设有公共电极和多个像素单元,每个像素单元内设有像素电极,该上基板设有第一偏压电极和第二偏压电极,该第一偏压电极包括电连接在一起的多个第一电极条,该多个第一电极条沿着扫描线方向相互平行间隔排列且分别覆盖位于奇数行的像素单元,该第二偏压电极包括电连接在一起的多个第二电极条,该多个第二电极条沿着扫描线方向相互平行间隔排列且分别覆盖位于偶数行的像素单元,该液晶层中采用正性液晶分子,该液晶显示装置可在宽视角模式和窄视角模式之间切换,该驱动方法包括:
在宽视角模式下,向该公共电极施加直流公共电压,向该第一偏压电极和该第二偏压电极施加电压信号,使该第一偏压电极与该公共电极之间以及该第二偏压电极与该公共电极之间的电压差均小于预设值;
在窄视角模式下,向该公共电极施加直流公共电压,向该第一偏压电极施加第一交流电压,向该第二偏压电极施加第二交流电压,使该第一偏压电极与该公共电极之间以及该第二偏压电极与该公共电极之间的电压差均大于预设值;
其中,在窄视角模式下,该液晶显示装置的刷新频率为120Hz,像素电极上施加的像素电压的极性为每两帧反转一次,在连续相邻的四帧即第N帧、第N+1帧、第N+2帧、第N+3帧中,第N帧与第N+1帧的像素电压极性相同,第N+2帧与第N+3帧的像素电压极性相同,第N帧、第N+1帧的像素电压极性与第N+2帧、第N+3帧的像素电压极性相反;该第一交流电压和该第二交流电压均为以该直流公共电压为中心的方波且频率为30Hz,该第一交流电压在第N帧与奇数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+1帧与奇数行像素单元的像素电压具有相反极性,在第N+2帧与奇数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+3帧与奇数行像素单元的像素电压具有相反极性,该第二交流电压在第N帧与偶数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+1帧与偶数行像素单元的像素电压具有相反极性,在第N+2帧与偶数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+3帧与偶数行像素单元的像素电压具有相反极性。
进一步地,在窄视角模式下,该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转或者帧反转。
进一步地,在窄视角模式下,该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转时,该第一交流电压和该第二交流电压的波形相对该直流公共电压呈镜像对称关系。
进一步地,在窄视角模式下,该液晶显示装置的反转驱动方式为帧反转时,该第一交流电压和该第二交流电压的波形完全相同。
进一步地,在窄视角模式下,该第一交流电压在第N+1帧和第N+2帧的幅值小于该第一交流电压在第N帧和第N+3帧的幅值,该第二交流电压在第N+1帧和第N+2帧的幅值也小于该第二交流电压在第N帧和第N+3帧的幅值。
进一步地,在窄视角模式下,该第一交流电压或该第二交流电压与最大灰阶的像素电压之间在第N帧里的电压差为△1,在第N+1帧里的压差为△2,在第N+2帧里的压差为△3,在第N+3帧里的压差为△4,则满足0≤|△3|<|△1|<|△2|<|△4|。
进一步地,在窄视角模式下,该第一交流电压相对该直流公共电压的电压差以及该第二交流电压相对该直流公共电压的电压差均大于等于3V。
进一步地,在宽视角模式下,向该第一偏压电极和该第二偏压电极施加的电压信号均为与该直流公共电压相同,使该第一偏压电极与该公共电极之间以及该第二偏压电极与该公共电极之间的电压差均为零。
进一步地,在宽视角模式下,该液晶显示装置的刷新频率为120Hz,像素电极上施加的像素电压的极性为每帧反转一次或者每两帧反转一次,该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转、列反转、点反转或者帧反转。
进一步地,该液晶显示装置设有视角切换按键,用于切换该液晶显示装置的不同视角模式;或者,该液晶显示装置设有侦测传感器,用于侦测该液晶显示装置附近是否有人。
进一步地,该液晶显示装置设有视角切换按键,用于切换该液晶显示装置的不同视角模式。
本发明实施例提供的液晶显示装置的驱动方法,通过上基板(即彩膜基板)的偏压电极的排列方式和电压驱动方式,以及搭配下基板(即阵列基板)的反转驱动方式,来实现宽窄视角模式的切换,在维持现有防窥效果的前提下,可提升窄视角模式下的穿透率,同时大幅提高窄视角模式下的对比度,提高视角可切换显示装置的显示画质。
附图说明
图1为现有一种液晶显示装置在宽视角下的截面示意图。
图2为图1中液晶显示装置在窄视角下的截面示意图。
图3为本发明实施例中液晶显示装置的电路结构示意图。
图4为图3中第一偏压电极和第二偏压电极的平面结构示意图。
图5为图3中液晶显示装置沿着A-A线的截面示意图。
图6为图3中液晶显示装置在宽视角模式下的示意图。
图7为图3中液晶显示装置在窄视角模式下采用行反转驱动的波形示意图。
图8a为图3中液晶显示装置在窄视角模式下采用行反转驱动的第N帧示意图。
图8b为图3中液晶显示装置在窄视角模式下采用行反转驱动的第N+1帧示意图。
图9为图3中液晶显示装置在窄视角模式下采用帧反转驱动的波形示意图。
图10a为图3中液晶显示装置在窄视角模式下采用帧反转驱动的第N帧示意图。
图10b为图3中液晶显示装置在窄视角模式下采用帧反转驱动的第N+1帧示意图。
图11a至图11b为图3中液晶显示装置的平面结构示意图。
图12为图3中液晶显示装置的另一种平面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明提出一种宽窄视角可切换的驱动方式与架构,可解决现有技术面临的问题,在提升穿透率同时提高防窥模式的正视对比度,维持与现有架构防窥效果的同时提高显示画质。
请参图3至图5,本发明实施例提供的液晶显示装置包括显示面板10,该显示面板10包括下基板20、与下基板20相对设置的上基板30及位于下基板20与上基板30之间的液晶层40。其中,下基板20可以为薄膜晶体管阵列基板(即阵列基板),上基板30可以为彩色滤光片基板(即彩膜基板)。
下基板20在朝向液晶层40的一侧设有扫描线21、数据线22、开关元件23、像素电极24和公共电极25。开关元件23例如为薄膜晶体管(TFT)。下基板20由多条扫描线21与多条数据线22相互绝缘交叉限定形成呈阵列排布的多个像素单元。每个像素单元内设有一个开关元件23和一个像素电极24,像素电极24通过开关元件23与对应的扫描线21和数据线22连接。每个开关元件23包括栅极、有源层、源极及漏极,其中栅极电连接对应的扫描线21,源极电连接对应的数据线22,漏极电连接对应的像素电极24。
本实施例中,公共电极25形成在下基板20,公共电极25和像素电极24位于不同层且两者之间夹设有绝缘层26,像素电极24位于公共电极25上方,即像素电极24相较于公共电极25更靠近液晶层40。公共电极25可以为整面的平面电极,像素电极24可以为具有狭缝的梳状电极。此时该液晶显示装置为边缘电场切换型(Fringe Field Switching,FFS)的架构。该液晶显示装置在正常显示时,公共电极25和像素电极24之间产生边缘电场,使液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转以获得较广的视角。
在其他实施例中,公共电极25和像素电极24在下基板20也可以位于同一层,此时可以省去绝缘层26,公共电极25和像素电极24在每个像素单元内可以分别制成梳状结构且相互插入配合,此时该液晶显示装置为平面内切换型(In-Plane Switching,IPS)的架构。该液晶显示装置在正常显示时,公共电极25和像素电极24之间产生平面电场,使液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转以获得较广的视角。
上基板30在朝向液晶层40的一侧设有黑矩阵(BM)31、色阻层32、第一偏压电极33和第二偏压电极34。色阻层32例如为R、G、B色阻。本实施例中,色阻层32和黑矩阵31设置在上基板30朝向液晶层40一侧的内表面上,其他膜层结构设置在色阻层32和黑矩阵31上。
第一偏压电极33与第二偏压电极34为透明导电电极。第一偏压电极33包括电连接在一起的多个第一电极条331,该多个第一电极条331沿着扫描线21方向相互平行间隔排列且分别覆盖位于奇数行(即第1行、第3行、第5行、……)的像素单元。第二偏压电极34包括电连接在一起的多个第二电极条341,该多个第二电极条341沿着扫描线方向相互平行间隔排列且分别覆盖位于偶数行(即第2行、第4行、第6行、……)的像素单元。即,该多个第一电极条331与该多个第二电极条341呈叉指状相互插入配合。相邻两行的第一电极条331与第二电极条341之间的间距b满足:0<b<a,其中a为扫描线方向的黑矩阵宽度。
进一步地,第一偏压电极33还包括与该多个第一电极条331电连接的第一导电条332,可以通过第一导电条332向第一偏压电极33施加电压信号。第二偏压电极34还包括与该多个第二电极条341电连接的第二导电条342。可以通过第二导电条342向第二偏压电极34施加电压信号。
本实施例中,上基板30还设有第一平坦层35和第二平坦层36,第一平坦层35覆盖色阻层32和黑矩阵31,第一偏压电极33和第二偏压电极34形成在第一平坦层35上,第二平坦层36覆盖第一偏压电极33和第二偏压电极34。实际上,第一偏压电极33和第二偏压电极34在上基板30的位置可进行调整,但第一偏压电极33和第二偏压电极34均设置在同一层。
第一偏压电极33、第二偏压电极34、公共电极25与像素电极24具体可采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材质制成。其中,第一偏压电极33和第二偏压电极34用于施加电压信号以实现该液晶显示装置的宽窄视角切换,公共电极25用于施加显示用的公共电压(即Vcom),像素电极24用于通过数据线22接收像素电压以实现画面的不同灰阶显示。
本实施例中,液晶层40中采用正性液晶分子,即介电各向异性为正的液晶分子,正性液晶分子具备响应快的优点。如图5,在初始状态下,液晶层40内的正性液晶分子呈现与基板20、30基本平行的平躺姿态,即正性液晶分子的长轴方向与基板20、30的表面基本平行。但在实际应用中,液晶层40内的正性液晶分子与基板20、30之间可以具有较小的初始预倾角θ0,该初始预倾角θ0的范围可为小于或等于10度。
上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34用于控制该液晶显示装置进行宽窄视角切换,通过在第一偏压电极33和第二偏压电极34上施加不同的电压信号,可以控制该液晶显示装置在宽视角模式与窄视角模式之间进行切换。
宽视角模式:在宽视角模式下,向下基板20的公共电极25施加直流公共电压(DCVcom),向上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34分别施加电压信号,使第一偏压电极33与公共电极25之间以及第二偏压电极34与公共电极25之间的电压差均小于预设值(如小于0.5V)。此时,由于第一偏压电极33与公共电极25之间以及第二偏压电极34与公共电极25之间的电压差较小,液晶层40中液晶分子的倾斜角度几乎不发生变化,仍保持为接近平躺姿态,因此该液晶显示装置实现正常的宽视角显示。
本实施例在宽视角模式下,优选地,向第一偏压电极33和第二偏压电极34施加的电压信号均为与该直流公共电压相同,使第一偏压电极33与公共电极25之间以及第二偏压电极34与公共电极25之间的电压差均为零。
在其他实施例中,在宽视角模式下,也可以向第一偏压电极33和第二偏压电极34施加与该直流公共电压不同的电压信号,只要确保第一偏压电极33与公共电极25之间以及第二偏压电极34与公共电极25之间的电压差均小于预设值(如小于0.5V)即可。
请参图6,在宽视角模式下,当通过数据线22向下基板20的各个像素电极24输出像素电压(Vpixel)并通过不同的电压值来实现灰阶显示时(如最暗为L0灰阶且对应的Vpixel为0V,最亮为L255灰阶且对应的Vpixel为3V),此时像素电极24与公共电极25之间产生水平电场Ex,同时还存在第一偏压电极33、第二偏压电极34与像素电极24之间的垂直电场E0,由于像素电极24与偏压电极33、34之间的距离d远大于绝缘层26厚度(以d为5.1um,绝缘层26的厚度为0.25um为例,则垂直距离上相差为20倍左右),此时电场强度Ex要远大于垂直电场E0,此时液晶分子主要在水平电场Ex作用下水平偏转,实现FFS架构的广视角显示效果。
在宽视角模式下,该液晶显示装置的刷新频率(即帧频)为120Hz,像素电极24上施加的像素电压(Vpixel)的极性可以为每帧反转一次或者每两帧反转一次,该液晶显示装置的反转驱动方式可以为行反转、列反转、点反转或者帧反转,在此不做限制。
窄视角模式:在窄视角模式下,向下基板20的公共电极25施加直流公共电压(DCVcom),向上基板30的第一偏压电极33施加第一交流电压AC1,向上基板30的第二偏压电极34施加第二交流电压AC2,使第一偏压电极33与公共电极25之间以及第二偏压电极34与公共电极25之间的电压差均大于预设值(如大于3V)。此时,由于第一偏压电极33与公共电极25之间以及第二偏压电极34与公共电极25之间的电压差较大,会在液晶盒中上基板30与下基板20之间产生较强的垂直电场,液晶分子在垂直电场作用下将发生偏转,使液晶分子与基板20、30之间的倾斜角度增大而翘起,从平躺姿态变换为倾斜姿态,使液晶显示装置出现大角度观察漏光,在斜视方向对比度降低且视角变窄,该液晶显示装置最终实现窄视角显示。
在窄视角模式下,该液晶显示装置的刷新频率(即帧频)为120Hz,像素电极24上施加的像素电压(Vpixel)的极性为每两帧反转一次,该液晶显示装置的反转驱动方式可以为行反转或者帧反转,其中图7与图8a、图8b对应为行反转,图9与图10a、图10b对应为帧反转。在连续相邻的四帧即第N帧、第N+1帧、第N+2帧、第N+3帧中,第N帧与第N+1帧的像素电压极性相同,第N+2帧与第N+3帧的像素电压极性相同,第N帧、第N+1帧的像素电压极性与第N+2帧、第N+3帧的像素电压极性相反。
在窄视角模式下,该第一交流电压AC1和该第二交流电压AC2均为以该直流公共电压DC Vcom为中心的方波且频率为30Hz(换言之,该第一交流电压AC1或该第二交流电压AC2的周期T2=4*T1,其中T1为每帧画面的显示周期,即T1=1/120秒)。该第一交流电压AC1在第N帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel具有相同极性,在第N+1帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性,在第N+2帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel具有相同极性,在第N+3帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性。该第二交流电压AC2在第N帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel具有相同极性,在第N+1帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性,在第N+2帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel具有相同极性,在第N+3帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性。
请参图7,在窄视角模式下,当该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转时,该第一交流电压AC1和该第二交流电压AC2的波形相对该直流公共电压DC Vcom呈镜像对称关系。
请参图7,该第一交流电压AC1在第N帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel均为正极性,在第N+1帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性(在第N+1帧,该第一交流电压AC1为负极性,奇数行像素单元的像素电压Vpixel为正极性),在第N+2帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel均为负极性,在第N+3帧与奇数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性(在第N+3帧,该第一交流电压AC1为正极性,奇数行像素单元的像素电压Vpixel为负极性)。
请参图7,该第二交流电压AC2在第N帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel均为负极性,在第N+1帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性(在第N+1帧,该第二交流电压AC2为正极性,偶数行像素单元的像素电压Vpixel为负极性),在第N+2帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel均为正极性,在第N+3帧与偶数行像素单元的像素电压Vpixel具有相反极性(在第N+3帧,该第二交流电压AC2为负极性,偶数行像素单元的像素电压Vpixel为正极性)。
请参图7,进一步地,该第一交流电压AC1在第N+1帧和第N+2帧的幅值小于该第一交流电压AC1在第N帧和第N+3帧的幅值,例如该第一交流电压AC1在第N+1帧和第N+2帧的幅值为3V,该第一交流电压AC1在第N帧和第N+3帧的幅值为4V。该第二交流电压AC2在第N+1帧和第N+2帧的幅值也小于该第二交流电压AC2在第N帧和第N+3帧的幅值,例如该第二交流电压AC2在第N+1帧和第N+2帧的幅值为3V,该第二交流电压AC2在第N帧和第N+3帧的幅值为4V。
请参图7,在窄视角模式下,该第一交流电压AC1或该第二交流电压AC2与最大灰阶(L255)的像素电压之间在第N帧里的电压差为△1,在第N+1帧里的压差为△2,在第N+2帧里的压差为△3,在第N+3帧里的压差为△4,则满足0≤|△3|<|△1|<|△2|<|△4|。
请参图7与图8a及图8b,在窄视角模式下,当该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转时,在第N帧里,AC1与AC2的极性相反,故AC1与像素电极24之间以及AC2与像素电极24之间产生的垂直电场方向相反,AC1与公共电极25之间以及AC2与公共电极25之间产生的垂直电场方向相反,对应至图8a中的E1、E2与E3、E4方向相反,但E1与E3的电场强度相等,E2与E4的电场强度相等,E1为第一偏压电极33与像素电极24之间的垂直电场,E2为第一偏压电极33与公共电极25之间的垂直电场,E3为第二偏压电极34与像素电极24之间的垂直电场,E4为第二偏压电极34与公共电极25之间的垂直电场,此时液晶分子的翘起角度为θ1,且θ1>θ0。
当进入第N+1帧,AC1与AC2的极性仍相反但相较第N帧时均做了极性反转,且与像素电极24的电位差均由△1增大至△2,对应至图8b中的垂直电场分别为E1’、E2’、E3’、E4’,且E1’、E2’与E1、E2的电场方向相反,E3’、E4’与E3、E4的电场方向相反,此时液晶分子的翘起角度为θ2,且θ2>θ1。
该液晶显示装置在窄视角模式下,由于液晶分子受到垂直电场作用,所以液晶分子会表现为相对基板翘起即θ1、θ2排列,由于侧视下液晶分子相对于偏光板存在相位延迟,所以暗态下漏光增大,达到视角缩小的效果。
当通过数据线22向下基板20的各个像素电极24输出像素电压(Vpixel)并通过不同的电压值来实现灰阶显示时(如最暗为L0灰阶且对应的Vpixel为0V,最亮为L255灰阶且对应的Vpixel为3V),此时像素电极24与公共电极25之间产生水平电场Ex,同时还存在第一偏压电极33、第二偏压电极34与像素电极24、公共电极25之间上述的垂直电场E1、E2、E3、E4(或者E1’、E2’、E3’、E4’),液晶分子在垂直电场和水平电场综合作用下存在水平扭转与垂直翘起的偏转,实现窄视角显示效果。
请参图9,在窄视角模式下,当该液晶显示装置的反转驱动方式为帧反转时,该第一交流电压AC1和该第二交流电压AC2的波形完全相同,关于该第一交流电压AC1的波形描述可以参照图7,在此不再赘述。另外,在帧反转时,图10a与图10b中液晶分子在垂直电场作用下相对基板翘起呈现θ1、θ2排列的原理解释可以参考图8a与图8b,在此也不再赘述。
应当理解地,在图7和图9中,均以该液晶显示装置在窄视角模式下的亮态进行波形示意,即奇数行与偶数行像素单元的像素电压Vpixel均示意为最大灰阶(L255)对应的像素电压,例如为3V。
本实施例中,在窄视角模式下,优选地,该第一交流电压AC1相对该直流公共电压DC Vcom的电压差以及该第二交流电压AC2相对该直流公共电压DC Vcom的电压差均大于等于3V,以实现较佳的窄视角显示效果。
请参图5,该液晶显示装置还包括驱动电路50,由驱动电路50分别向第一偏压电极33和第二偏压电极34施加所需的电压信号。为了给上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34施加电压信号,可以在显示面板10的周边非显示区,通过导电胶60将下基板20导通至上基板30,由驱动电路50提供电压信号至下基板20,再由下基板20通过导电胶60将电压信号分别施加给上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34。
进一步地,第二平坦层36在外围的非显示区域可以形成有穿孔(图未标),以露出第一偏压电极33或第二偏压电极34,从而便于导电胶60通过对应的穿孔与第一偏压电极33或第二偏压电极34导电连接。
下面进行比较实验,表1与表2分别为比较例与本发明实施例所采用的实验数据。在比较例中,CF侧的视角控制电极为整面电极,帧频为120Hz,像素电压的极性为两帧一反转,在窄视角模式下,CF侧的视角控制电极上施加的交流电压的频率为60Hz。
表1-比较例中采用的实验数据
表2-本发明实施例中采用的实验数据
经过实验模拟,比较结果如下表:
窄视角模式 | 比较例 | 本发明实施例 | 本发明实施例/比较例 | 差异 |
暗态 | 0.09% | 0.07% | 78% | ↓22% |
亮态 | 0.94% | 1.01% | 104.40% | ↑8% |
对比度 | 76 | 106 | 139.50% | ↑39.5% |
从窄视角模式下光学结果比较列表可看出,本发明实施例提出的架构与比较例相比,正视的暗态下漏光相较比较例要低22%,亮态下穿透率提升8%,对比度提升39.5%。
另外,从防窥效果的仿真结果看,本发明实施例提出的架构可维持与比较例同等的防窥水准。
本发明实施例提供的液晶显示装置的驱动方法,通过上基板(即彩膜基板)的偏压电极的排列方式和电压驱动方式,以及搭配下基板(即阵列基板)的反转驱动方式,来实现宽窄视角模式的切换,在维持现有防窥效果的前提下,可提升窄视角模式下的穿透率,同时大幅提高窄视角模式下的对比度,提高视角可切换显示装置的显示画质。
为了方便切换宽窄视角,请参图11a与图11b,在一实施方式中,该液晶显示装置设有视角切换按键80,用于切换该液晶显示装置的不同视角模式。视角切换按键80可以为机械按键(如图11a),也可以为虚拟按键(如图11b,通过窗口进行设定)。当用户需要切换宽窄视角时,可通过操作该视角切换按键80向液晶显示装置发出视角切换信号,由驱动电路50控制施加在上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34上的电压信号,以及搭配控制下基板20的反转驱动方式,来实现宽窄视角的切换。因此,通过操作视角切换按键80,用户可以轻松实现宽视角与窄视角之间的切换,具有较强的操作灵活性和方便性。
请参图12,在另一实施方式中,液晶显示装置可以设有侦测传感器90,侦测传感器90用于侦测显示面板10附近是否有人。侦测传感器90的数量可以为多个,分布设在显示面板10的外壳体上。侦测传感器90可以为红外传感器。液晶显示装置的控制器(图未示)可以根据侦测传感器90的侦测结果控制显示面板10自动切换宽窄视角,例如当侦测传感器90侦测到显示面板10附近有人时,向控制器发送高电平的视角切换信号,控制器接收到高电平的视角切换信号时,控制驱动电路50向上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34分别施加该第一交流电压AC1和该第二交流电压AC2,使显示面板10自动切换为窄视角模式;当侦测传感器90侦测到显示面板10附近无人时,向控制器发送低电平的视角切换信号,控制器接收到低电平的视角切换信号时,控制驱动电路50向上基板30的第一偏压电极33和第二偏压电极34均施加与直流公共电压DC Vcom相同的电压,使显示面板10自动切换为宽视角模式。因此,通过设置侦测传感器90,可以自动切换宽窄视角,无需用户手动切换宽窄视角,提高了用户的使用体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种液晶显示装置的驱动方法,其中该液晶显示装置包括下基板、上基板和位于该下基板与该上基板之间的液晶层,该下基板设有公共电极和多个像素单元,每个像素单元内设有像素电极,该上基板设有第一偏压电极和第二偏压电极,该第一偏压电极包括电连接在一起的多个第一电极条,该多个第一电极条沿着扫描线方向相互平行间隔排列且分别覆盖位于奇数行的像素单元,该第二偏压电极包括电连接在一起的多个第二电极条,该多个第二电极条沿着扫描线方向相互平行间隔排列且分别覆盖位于偶数行的像素单元,该液晶层中采用正性液晶分子,该液晶显示装置可在宽视角模式和窄视角模式之间切换,其特征在于,该驱动方法包括:
在宽视角模式下,向该公共电极施加直流公共电压,向该第一偏压电极和该第二偏压电极施加电压信号,使该第一偏压电极与该公共电极之间以及该第二偏压电极与该公共电极之间的电压差均小于预设值;
在窄视角模式下,向该公共电极施加直流公共电压,向该第一偏压电极施加第一交流电压,向该第二偏压电极施加第二交流电压,使该第一偏压电极与该公共电极之间以及该第二偏压电极与该公共电极之间的电压差均大于预设值;
其中,在窄视角模式下,该液晶显示装置的刷新频率为120Hz,像素电极上施加的像素电压的极性为每两帧反转一次,在连续相邻的四帧即第N帧、第N+1帧、第N+2帧、第N+3帧中,第N帧与第N+1帧的像素电压极性相同,第N+2帧与第N+3帧的像素电压极性相同,第N帧、第N+1帧的像素电压极性与第N+2帧、第N+3帧的像素电压极性相反;该第一交流电压和该第二交流电压均为以该直流公共电压为中心的方波且频率为30Hz,该第一交流电压在第N帧与奇数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+1帧与奇数行像素单元的像素电压具有相反极性,在第N+2帧与奇数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+3帧与奇数行像素单元的像素电压具有相反极性,该第二交流电压在第N帧与偶数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+1帧与偶数行像素单元的像素电压具有相反极性,在第N+2帧与偶数行像素单元的像素电压具有相同极性,在第N+3帧与偶数行像素单元的像素电压具有相反极性;该第一交流电压在第N+1帧和第N+2帧的幅值小于该第一交流电压在第N帧和第N+3帧的幅值,该第二交流电压在第N+1帧和第N+2帧的幅值也小于该第二交流电压在第N帧和第N+3帧的幅值。
2.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,在窄视角模式下,该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转或者帧反转。
3.根据权利要求2所述的驱动方法,其特征在于,在窄视角模式下,该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转时,该第一交流电压和该第二交流电压的波形相对该直流公共电压呈镜像对称关系。
4.根据权利要求2所述的驱动方法,其特征在于,在窄视角模式下,该液晶显示装置的反转驱动方式为帧反转时,该第一交流电压和该第二交流电压的波形完全相同。
5.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,在窄视角模式下,该第一交流电压或该第二交流电压与最大灰阶的像素电压之间在第N帧里的电压差为△1,在第N+1帧里的压差为△2,在第N+2帧里的压差为△3,在第N+3帧里的压差为△4,则满足0≤|△3|<|△1|<|△2|<|△4|。
6.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,在窄视角模式下,该第一交流电压相对该直流公共电压的电压差以及该第二交流电压相对该直流公共电压的电压差均大于等于3V。
7.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,在宽视角模式下,向该第一偏压电极和该第二偏压电极施加的电压信号均为与该直流公共电压相同,使该第一偏压电极与该公共电极之间以及该第二偏压电极与该公共电极之间的电压差均为零。
8.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,在宽视角模式下,该液晶显示装置的刷新频率为120Hz,像素电极上施加的像素电压的极性为每帧反转一次或者每两帧反转一次,该液晶显示装置的反转驱动方式为行反转、列反转、点反转或者帧反转。
9.根据权利要求1所述的驱动方法,其特征在于,该液晶显示装置设有视角切换按键,用于切换该液晶显示装置的不同视角模式;或者,该液晶显示装置设有侦测传感器,用于侦测该液晶显示装置附近是否有人。
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