CN108983462A - 液晶显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置的驱动方法，包括：在宽视角模式下，向公共电极施加公共电压，向第一电极部和第二电极部均施加电压信号，使第一电极部与公共电极之间以及第二电极部与公共电极之间的电压差均小于预设值；在窄视角模式下，向公共电极施加公共电压，向第一电极部施加第一交流电压，向第二电极部施加第二交流电压，使第一电极部与公共电极之间以及第二电极部与公共电极之间的电压差均大于预设值，而且在相同时刻，第一电极部与公共电极之间的电压差大于第二电极部与公共电极之间的电压差，使液晶偏转的角度不同，实现宽窄视角切换，同时在窄视角模式下实现视野角的互相补偿，改善大视角的灰阶反转。

Description

液晶显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其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。
随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受斜视带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。因此除了宽视角之外，在许多场合还需要显示装置具备宽窄视角可切换的功能。
为了实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角进行切换，目前有一种方式是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，通过改变液晶分子的倾斜角来实现宽视角与窄视角的切换。图1为现有一种液晶显示装置在宽视角下的结构示意图，图2为图1中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图，请参考图1与图2，该液晶显示装置包括第一基板11、第二基板12和位于第一基板11与第二基板12之间的液晶层13，第一基板11上设有视角控制电极111。如图1所示，在宽视角显示时，第一基板11上的视角控制电极111不给电压或施加与公共电极相同的电压，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，第一基板11上的视角控制电极111给电压，使得在第一基板11与第二基板12之间产生垂直电场E(如图中箭头所示)，液晶层13中的液晶分子在垂直方向的电场作用下而翘起，产生漏光现象使得画面对比度降低，最终实现窄视角。
然而，在现有宽窄视角可切换的面板架构下的窄视角显示时，大视角会出现灰阶反转现象，即原本高灰阶的图案却显示低灰阶，低灰阶的图案显示高灰阶，这种情况下还是可以隐约看见显示器显示的图案，造成防窥效果变差。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种液晶显示装置的驱动方法。
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第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板以及位于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该第一基板上设有视角控制电极，该第二基板上设有公共电极和像素电极，该视角控制电极包括相互绝缘的第一电极部和第二电极部，该第一电极部包括电连接在一起的多个第一电极条，该第二电极部包括电连接在一起的多个第二电极条，多个该第一电极条与多个该第二电极条相互平行且交替排列，该液晶层采用正性液晶，该驱动方法包括：
在宽视角模式下，向该公共电极施加公共电压，向该第一电极部和该第二电极部均施加电压信号，使该第一电极部与该公共电极之间以及该第二电极部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，向该公共电极施加公共电压，向该第一电极部施加第一交流电压，向该第二电极部施加第二交流电压，使该第一电极部与该公共电极之间以及该第二电极部与该公共电极之间的电压差均大于预设值，而且在相同时刻，该第一电极部与该公共电极之间的电压差大于该第二电极部与该公共电极之间的电压差。
进一步地，在宽视角模式下，该电压信号与该公共电压相同。
进一步地，在窄视角模式下，在相同时刻，该第一交流电压信号和该第二交流电压信号具有相同的极性。
进一步地，在窄视角模式下，该第一交流电压信号和该第二交流电压信号的极性均每帧反转一次。
进一步地，在窄视角模式下，该第一交流电压信号和该第二交流电压信号为同类型的波形。
进一步地，该液晶显示装置设有视角切换按键，用于切换不同视角模式。
进一步地，该液晶显示装置还包括驱动芯片，该第一电极部和该第二电极部分别与该驱动芯片电连接，通过该驱动芯片分别向该第一电极部和该第二电极部施加所需的电压信号。
进一步地，每个该第一电极条和每个该第二电极条均沿着水平方向延伸且分别对应覆盖一行像素单元。
进一步地，每个该第一电极条和每个该第二电极条均沿着竖直方向延伸且分别对应覆盖一列像素单元。
进一步地，该第一电极部还包括与多个该第一电极条垂直且电连接的第一导电条，该第二电极部还包括与多个该第二电极条垂直且电连接的第二导电条，该第一电极部和该第二电极部犹如两把梳子相互插入配合。
本发明有益效果在于：第一基板上设有视角控制电极，第二基板上设有公共电极和像素电极，视角控制电极包括相互绝缘的第一电极部和第二电极部，向公共电极施加公共电压，向第一电极部施加第一交流电压，向第二电极部施加第二交流电压，而且在相同时刻，第一电极部与公共电极之间的电压差大于第二电极部与公共电极之间的电压差，使在第一基板与第二基板之间产生强度不同的垂直电场，从而使液晶垂直偏转的角度不同，可以实现宽窄视角切换，同时在窄视角模式下实现视野角的互相补偿，进而增加防窥视角的角度，改善大视角的灰阶反转。
附图说明
图1是现有液晶显示装置的宽视角模式的结构示意图；
图2是现有液晶显示装置的窄视角模式的结构示意图；
图3是本发明实施例中液晶显示装置的宽视角模式的结构示意图；
图4是本发明实施例中液晶显示装置的窄视角模式的结构示意图；
图5是本发明实施例中液晶显示装置的电路结构示意图之一；
图6是图5中第一电极部和第二电极部的平面结构示意图；
图7是本发明实施例中液晶显示装置的电路结构示意图之二；
图8是图7中第一电极部和第二电极部的平面结构示意图；
图9是本发明实施例中液晶显示装置的驱动波形示意图；
图10是现有液晶显示装置的视角示意图；
图11是本发明实施例中液晶显示装置的视角示意图之一；
图12是本发明实施例中液晶显示装置的视角示意图之二；
图13是本发明实施例中液晶显示装置的平面示意图之一；
图14是本发明实施例中液晶显示装置的平面示意图之二。
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手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
图3是本发明实施例中液晶显示装置的宽视角模式的结构示意图，图4是本发明实施例中液晶显示装置的窄视角模式的结构示意图，图5是本发明实施例中液晶显示装置的电路结构示意图之一，图6是图5中第一电极部和第二电极部的平面结构示意图，图7是本发明实施例中液晶显示装置的电路结构示意图之二，图8是图7中第一电极部和第二电极部的平面结构示意图，图9是本发明实施例中液晶显示装置的驱动波形示意图，图10是现有液晶显示装置的视角示意图，图11是本发明实施例中液晶显示装置的视角示意图之一，图12是本发明实施例中液晶显示装置的视角示意图之二，图13是本发明实施例中液晶显示装置的平面示意图之一，图14是本发明实施例中液晶显示装置的平面示意图之二。
如图3和图4所示，本发明实施例提供的液晶显示装置，包括第一基板20、与第一基板20相对设置的第二基板30及位于第一基板20与第二基板30之间的液晶层40。第一基板20为彩色滤光片基板，第二基板30为薄膜晶体管阵列基板。液晶层40中采用正性液晶，即介电各向异性为正的液晶。如图3所示，此时液晶平行于两基板，如图4所示，此时液晶为倾斜状态，并与两基板成一定的夹角。
第一基板20在朝向液晶层40的一侧上设有色阻层22、黑矩阵21、平坦层23和视角控制电极，平坦层23设置在色阻层22和黑矩阵21上，视角控制电极设置在平坦层23上，视角控制电极更靠近液晶层40，其中色阻层22包括红R、绿G、蓝B三色的色阻材料，黑矩阵21位于红、绿、蓝三色的子像素之间，使相邻的子像素(sub-pixel)之间通过黑矩阵21相互间隔开，防止液晶显示装置漏光。其中，视角控制电极包括相互绝缘的第一电极部24和第二电极部25，第一电极部24包括电连接在一起的多个第一电极条24a，第二电极部25包括电连接在一起的多个第二电极条25a，多个第一电极条24a与多个第二电极条25a相互平行且交替排列；
第二基板30在朝向液晶层40的一侧上设有扫描线(图未示)、数据线(图未示)、薄膜晶体管(图未示)、公共电极(common electrode)31和像素电极(pixel electrode)33等，其中公共电极31和像素电极33之间通过绝缘层32分开，公共电极31为整面设置的面状电极，像素电极33为在每个像素区域内具有多个电极条的狭缝电极，使液晶显示装置形成为边缘场开关模式(Fringe Field Switching，FFS)的液晶显示装置。
其中第一电极部24、第二电极部25、公共电极31和像素电极33均可以用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材料制成。
在其中一个实施例中，正性液晶可以设置有0～7°的预倾角，即正性液晶的长轴与第二基板30成0～7°的夹角，可以加快液晶偏转时的响应速度。
在本实施例中，请参照图9，液晶层40采用正性液晶的液晶显示装置的驱动方法包括：
在宽视角模式下，向公共电极31施加公共电压(Vcom)，向第一电极部24和第二电极部25均施加电压信号V0，使第一电极部24与公共电极31之间以及第二电极部25与公共电极31之间的电压差均小于预设值(例如小于0.5V)，此时，液晶的角度几乎不发生偏转(如图3所示)，液晶显示装置实现正常的宽视角显示。其中，电压信号V0可以与公共电压(Vcom)相同，或者电压信号V0与公共电压(Vcom)之间具有小幅(例如小于0.5V)的电压差均可。
在窄视角模式下，向公共电极31施加公共电压(Vcom)，向第一电极部24施加第一交流电压V1，向第二电极部25施加第二交流电压V2，使第一电极部24与公共电极31之间以及第二电极部25与公共电极31之间的电压差均大于预设值(例如大于3V)，此时，液晶的角度发生较大偏转(如图4所示)，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，液晶显示装置最终实现窄视角显示。而且在相同时刻，第一电极部24与公共电极31之间的电压差大于第二电极部25与公共电极31之间的电压差，使第一电极部24与第二基板30之间液晶的偏转角度θ1大于第二电极部25与第二基板30之间液晶的偏转角度θ2，可以实现视野角的互相补偿，进而改善大视角的灰阶反转。
在窄视角模式下，在相同时刻，第一交流电压信号V1和第二交流电压信号V2的极性相同。而且，第一交流电压信号V1和第二交流电压信号V2的极性均每帧反转一次。
在窄视角模式下，第一交流电压信号V1和第二交流电压信号V2为相同波形，例如同为方波、正弦波或三角波，本实施例中，第一交流电压信号V1和第二交流电压信号V2的波形均为方波(图9)。
在宽视角模式和窄视角模式下，向公共电极31施加的公共电压(Vcom)一般为直流公共电压(DC_Vcom)，例如为0V的直流公共电压(DC_Vcom)。
液晶显示装置还包括驱动芯片70(图13、图14)，第一电极部24和第二电极部25分别与驱动芯片70电连接，通过驱动芯片70分别向第一电极部24和第二电极部25施加所需的电压信号。
如图5和图6所示，在其中一个实施例中，每个第一电极条24a和每个第二电极条25a均沿着水平方向延伸且分别对应覆盖一行像素单元。
如图7和图8所示，在其中一个实施例中，每个第一电极条24a和每个第二电极条25a均沿着竖直方向延伸且分别对应覆盖一列像素单元。
进一步地，第一电极部24还包括与多个第一电极条24a垂直且电连接的第一导电条24b，第二电极部25还包括与多个第二电极条25a垂直且电连接的第二导电条25b，第一电极部24和第二电极部25犹如两把梳子相互插入配合。
请参照图1、图2和图12，现有技术中视角控制电极111施加的电流电压信号如5V，即交流电压信号波动的范围为-5～+5V，此时现有液晶显示装置中液晶偏转的角度相同，以垂直液晶显示装置的视角为0°，平行液晶显示装置的视角为90°，此时可视视角A的角度范围为0～35°，防窥视角B为35～60°，灰阶反转视角C为60～90°。
如图11所示，本发明实施例中，第一交流电压信号V1取8V，第二交流电压信号V2取5V(即第一交流电压信号V1波动的范围为-8～+8V，第二交流电压信号V2波动的范围为-5～+5V)，以垂直液晶显示装置的视角为0°，平行液晶显示装置的视角为90°，此时可视视角A的角度范围为0～35°，防窥视角B为35～65°，灰阶反转视角C为65～90°，相比如图14中现有液晶显示装置的驱动方法，本实施例中，在可视视角A基本不变的情况下，防窥视角B增加了5°，灰阶反转视角C减小了5°，有效的增加了防窥视角B的角度，改善大视角的灰阶反转。
如图12所示，本发明实施例中，第一交流电压信号V1取10V，第二交流电压信号V2取5V(即第一交流电压信号V1波动的范围为-10～+10V，第二交流电压信号V2波动的范围为-5～+5V)，以垂直液晶显示装置的视角为0°，平行液晶显示装置的视角为90°，此时可视视角A的角度范围为0～35°，防窥视角B为35～70°，灰阶反转视角C为70～90°，相比如图14中现有液晶显示装置的驱动方法，本实施例中，在可视视角A基本不变的情况下，防窥视角B增加了10°，灰阶反转视角C减小了10°，更有效的增加了防窥视角B的角度，改善大视角的灰阶反转。
如图13和图14，该液晶显示装置设有视角切换按键60，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求。视角切换按键60可以是实体按键(如图13所示)，也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现切换功能(如图14所示，通过滑动条来设定宽窄视角)。当用户需要在宽视角与窄视角之间切换时，可以通过操作视角切换按键60向该液晶显示装置发出视角切换请求，最终由驱动芯片70控制施加在视角控制电极的第一电极部24和第二电极部25上的电压，当视角控制电极与公共电极31之间的电压差不同时，该液晶显示装置即可以实现宽视角与窄视角之间的切换，切换为宽视角时，其驱动方法采用宽角模式对应的驱动方法，切换为窄视角时，其驱动方法采用窄视角模式对应的驱动方法，因此本发明实施例的液晶显示装置具有较强的操作灵活性和方便性，达到集娱乐视频与隐私保密于一体的多功能液晶显示装置。
在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，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保护范围之内。

Claims (10)

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第一基板(20)、与该第一基板(20)相对设置的第二基板(30)以及位于该第一基板(20)与该第二基板(30)之间的液晶层(40)，该第一基板(20)上设有视角控制电极，该第二基板(30)上设有公共电极(31)和像素电极(33)，该视角控制电极包括相互绝缘的第一电极部(24)和第二电极部(25)，该第一电极部(24)包括电连接在一起的多个第一电极条(24a)，该第二电极部(25)包括电连接在一起的多个第二电极条(25a)，多个该第一电极条(24a)与多个该第二电极条(25a)相互平行且交替排列，该液晶层(40)采用正性液晶，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(31)施加公共电压(Vcom)，向该第一电极部(24)和该第二电极部(25)均施加电压信号(V0)，使该第一电极部(24)与该公共电极(31)之间以及该第二电极部(25)与该公共电极(31)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(31)施加公共电压(Vcom)，向该第一电极部(24)施加第一交流电压(V1)，向该第二电极部(25)施加第二交流电压(V2)，使该第一电极部(24)与该公共电极(31)之间以及该第二电极部(25)与该公共电极(31)之间的电压差均大于预设值，而且在相同时刻，该第一电极部(24)与该公共电极(31)之间的电压差大于该第二电极部(25)与该公共电极(31)之间的电压差。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，在宽视角模式下，该电压信号(V0)与该公共电压(Vcom)相同。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，在窄视角模式下，在相同时刻，该第一交流电压信号(V1)和该第二交流电压信号(V2)具有相同的极性。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，在窄视角模式下，该第一交流电压信号(V1)和该第二交流电压信号(V2)的极性均每帧反转一次。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，在窄视角模式下，该第一交流电压信号(V1)和该第二交流电压信号(V2)为同类型的波形。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，该液晶显示装置设有视角切换按键(60)，用于切换不同视角模式。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，该液晶显示装置还包括驱动芯片(70)，该第一电极部(24)和该第二电极部(25)分别与该驱动芯片(70)电连接，通过该驱动芯片(70)分别向该第一电极部(24)和该第二电极部(25)施加所需的电压信号。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，每个该第一电极条(24a)和每个该第二电极条(25a)均沿着水平方向延伸且分别对应覆盖一行像素单元。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，每个该第一电极条(24a)和每个该第二电极条(25a)均沿着竖直方向延伸且分别对应覆盖一列像素单元。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一电极部(24)还包括与多个该第一电极条(24a)垂直且电连接的第一导电条(24b)，该第二电极部(25)还包括与多个该第二电极条(25a)垂直且电连接的第二导电条(25b)，该第一电极部(24)和该第二电极部(25)犹如两把梳子相互插入配合。
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