CN111640403A - 液晶显示装置以及调整共用电压的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置与调整共用电压的方法，通过在判断需要调整共用电压后，根据液晶电容的兩端在源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压，使得源极电压在正极性时和最佳的共用电压之差的绝对值与源极电压在负极性时和最佳的共用电压之差的绝对值相等，并根据最佳的共用电压控制共用电压的输出，进而解决画面异常的问题。进一步地，对共用电压的调整可以在每帧的空闲时间里执行，实现在显示面板显示的过程中时时调整出最佳的共用电压。

Description

液晶显示装置以及调整共用电压的方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种用以液晶显示装置以及调整共用电压的方法。
背景技术
在液晶显示装置中，若液晶分子长时间在相同极性的电场工作时，液晶分子容易发生极化现象而造成永久性的破坏，使液晶显示装置的画面出现异常，因此施加在液晶分子上的电压极性必须每隔一段时间进行反转。
请参照图1，图1为施加在液晶分子两端的源极电压VS与共用电压VC的示意图。为了保证显示效果，源极电压VS为正极性时(此时源极电压VS大于共用电压VC)的源极电压VS和共用电压VC的电压差ΔV+需要与源极电压VS为负极性时(此时源极电压VS小于共用电压VC)的源极电压VS和共用电压VC的电压差ΔV-相同，因此在产线中通常会找寻出最佳的共用电压，并将其通过一次性编程(one time programable,OTP)的方式写入液晶显示装置中。然而，在实际生产液晶显示装置的过程中，可能有电荷残留以及温度变化等各种因素来导致已写入的共用电压实际上并非最佳的共用电压，而是与最佳的共用电压发生偏移，使液晶显示装置的画面出现图像残存(sticking)或是闪烁(flicker)等问题。因此，有必要提供一种液晶显示装置以及调整共用电压的方法，以解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示装置以及调整共用电压的方法，以解决画面出现异常的问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种液晶显示装置，包括：
显示面板，其包括多个呈阵列排布的像素，每个像素具有像素电极和液晶电容，所述像素电极构成所述液晶电容的一部分；以及
驱动集成电路，其包括：
源极电压驱动器，与所述液晶电容的一端连接，用以输出源极电压至所述液晶电容的一端；
共用电压驱动器，与所述液晶电容的另一端连接，用以输出共用电压至所述液晶电容的另一端；
检测模块，与所述液晶电容连接，用以检测所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性；
判断模块，与所述检测模块连接，用以根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，判断是否需要调整所述共用电压，若需要调整则传送调整信号；
共用电压演算模块，与所述判断模块连接，当所述共用电压演算模块接收到所述调整信号时，根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压，其使得所述源极电压在正极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值相等；以及
共用电压调整模块，与所述共用电压演算模块和所述共用电压驱动器连接，用以在接收所述最佳的共用电压后，控制所述共用电压驱动器根据所述最佳的共用电压输出所述共用电压。
可选地，所述判断模块根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时的电压差，判断所述源极电压在正极性时和所述共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述共用电压之差的绝对值是否相等，以判断是否需要调整所述共用电压。
进一步地，若所述源极电压在正极性时和所述共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述共用电压之差的绝对值不相等，则需调整所述共用电压。
可选地，所述共用电压演算模块根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时的电压差，演算出使得所述源极电压在正极性时和所述共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述共用电压之差的绝对值相等的共用电压，此时的共用电压为所述最佳的共用电压。
可选地，所述判断模块根据关系式：Q＝CΔV，利用所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时的电压差得出所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量，判断所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量是否相等，以判断是否需要调整所述共用电压，其中Q为所述液晶电容所存储的电荷量，C为所述液晶电容的电容值，ΔV为所述液晶电容的的两端电压差。
进一步地，若所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量不相等，则需调整所述共用电压。
可选地，所述检测模块还用以检测所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时，源极电流对所述液晶电容充电的时间，所述共用电压演算模块根据关系式：Q＝ISt，在所述源极电压分别为正极性与负极性时，通过控制所述源极电压驱动器输出相同的所述源极电流，以及根据检测到的所述源极电流对所述液晶电容充电的时间，分别演算出所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量，并根据所存储的电荷量来调整所述共用电压，以得出所述最佳的共用电压，其中Q为所述液晶电容所存储的电荷量，IS为源极电流，t为所述源极电流对所述液晶电容充电的时间。
进一步地，所述显示面板为触控显示面板，其具有多个触控电极，所述驱动集成电路通过多条导电走线将所述共用电压传送至所述多个触控电极。
进一步地，所述共用电压调整模块在每帧的空闲时间里调整所述共用电压。
本发明第二方面提供一种调整共用电压的方法，所述方法包括以下步骤：
对构成显示面板的多个像素中每个像素内的液晶电容的一端施加源极电压，另一端施加共用电压；
检测所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性；
根据所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，判断是否需要调整所述共用电压，若是则执行下面步骤，若否则结束所述调整共用电压的方法；
根据所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压，其使得所述源极电压在正极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值相等；以及
根据所述最佳的共用电压，控制所述共用电压的输出。
本发明通过在判断需要调整共用电压后，根据液晶电容的兩端在源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压，使得源极电压在正极性时和最佳的共用电压之差的绝对值与源极电压在负极性时和最佳的共用电压之差的绝对值相等，并根据最佳的共用电压控制共用电压的输出，进而解决画面异常的问题。进一步地，本发明对共用电压的调整可以在每帧的空闲时间里执行，并根据需求设定调整共用电极的时序，实现在显示面板显示的过程中时时调整出最佳的共用电压。
附图说明
图1为施加在液晶分子两端的源极电压与共用电压的示意图。
图2为本发明实施例所提供的液晶显示装置的方块示意图。
图3为本发明实施例所提供的显示面板的驱动电路示意图。
图4为本发明实施例所提供的具有多个触控电极的显示面板示意图。
图5为本发明实施例所提供的调整共用电压的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并对本发明作进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图2与图3所示，图2为本发明实施例所提供的液晶显示装置20的方块示意图，图3为本发明实施例所提供的显示面板22的驱动电路示意图。液晶显示装置20包括驱动集成电路21以及显示面板22，其中驱动集成电路21包括有源极电压驱动器211、共用电压驱动器212、检测模块213、判断模块214、共用电压演算模块215、共用电压调整模块216，显示面板22包括多个呈阵列排布的像素221，每个像素221具有分别连接液晶电容CL两端的像素电极(未图式)与共用电极(未图式)，并对其分别输入源极电压VS与共用电压VC。需要指出的是，图2中的驱动集成电路21与显示面板22还包括其它元件，本实施例仅示出部份元件说明本发明的发明重点，不应将此解释为对本发明的限制。
于一实施例中，源极电压驱动器211、共用电压驱动器212、检测模块213、判断模块214、共用电压演算模块215、共用电压调整模块216可以集成于相同的功能模块，也可以仅将部份的这些模块集成于相同的功能模块中。为了更清楚地描述本发明，本实施例将这些模块依照其功能来进行说明。
于一实施例中，驱动液晶分子发生偏转的方式至少包括：(1)如图1所示，源极电压VS随时间变化，共用电压VC为定值；(2)源极电压与共用电压都随时间变化(未图式)，本发明适用于上述的驱动方式或是本领域技术人员可以实现的驱动方式，本发明并未对此作具体的限制。
在本实施例中，当源极电压驱动器211输出源极电压VS至液晶电容CL的一端，共用电压驱动器212输出共用电压VC至液晶电容CL的另一端时，检测模块213检测液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性与负极性时的电特性。
具体地，当源极电压VS为正极性时(此时源极电压VS大于共用电压VC)，检测此时源极电压VS与共用电压VC的值(VS+与VC+)，当源极电压VS为负极性时(此时源极电压VS小于共用电压VC)，检测此时源极电压VS与共用电压VC的值(VS－与VC－)。若驱动液晶分子发生偏转的方式为源极电压VS随时间变化，共用电压VC为定值，则VC+＝VC－，若驱动液晶分子发生偏转的方式为源极电压与共用电压都随时间变化，则VC+≠VC－。可以理解的是，本发明并未对检测模块213的结构作具体的限制，并且本说明书所述的“源极电压VS在正极性时和共用电压VC之差”(或类似的描述)可以理解为“正极性时的源极电压VS+和正极性时的共用电压VC+之差”，在此不一一列举。
进一步地，判断模块214根据液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性与负极性时的电特性，判断是否需要调整所述共用电压。
于一实施例中，判断模块214根据检测模块213检测到的VS+、VC+、VS－、VC－计算出液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性和负极性时的电压差(ΔV+与ΔV-)，若|ΔV+|＝|ΔV-|，即|VS+–VC+|＝|VS-–VC-|，表示此时的共用电压VC为最佳的，共用电压VC不需要调整，若|ΔV+|≠|ΔV-|，即|VS+–VC+|≠|VS-–VC-|，表示此时的共用电压VC不是最佳的，共用电压VC需要进行调整。
于一实施例中，判断模块214根据关系式：Q＝CΔV，利用检测模块213检测到的VS+、VC+、VS－、VC－计算出液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性和负极性时的电压差(ΔV+与ΔV-)来进一步地得出液晶电容CL在源极电压VS分别为正极性和负极性时所存储的电荷量(Q+与Q-)，其中Q为液晶电容CL所存储的电荷量，C为液晶电容CL的电容值，ΔV为液晶电容CL的电压差。由于液晶电容CL的电容值C和输出源极电源VS的像素电极与输出共用电源VC的共用电极之间的正对面积和距离有关，使得液晶电容CL的电容值C在液晶面板22显示的过程中为定值常数，因此可以根据液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性和负极性时的电压差(ΔV+与ΔV-)来得出液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性和负极性时所存储的电荷量(Q+与Q-)。若Q+＝Q-，表示此时的共用电压VC为最佳的，共用电压VC不需要调整，若Q+≠Q-，表示此时的共用电压VC不是最佳的，共用电压VC需要进行调整。
若判断模块214判断出共用电压VC需要进行调整，判断模块214会传送调整信号至共用电压演算模块215。
进一步地，共用电压演算模块215与判断模块214连接，当共用电压演算模块215接收到调整信号时，根据液晶电容CL的兩端在源极电压VS分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压VCB(或是VCB-与VCB-)，使得源极电压VS在正极性时和最佳的共用电压VB之差的绝对值与源极电压VS在负极性时和最佳的共用电压VB之差的绝对值相等，即|VS+–VCB+|＝|VS-–VCB-|。例如，最佳的共用电压VB可以为源极电压VS在正极性和负及性时的值(VS+与VS-)的总和的一半(即VCB＝(VS++VS-)/2)，此演算方式适用于源极电压VS随时间变化，共用电压VC为定值的驱动方式(如图1所示)；或是，可以将源极电压VS在正极性和负及性时的值(VS+与VS-)的总和的一半(即(VS++VS-)/2)设置为最佳的共用电压VCB的中心，使得最佳的共用电压VCB在正极性和负及性时与此中心的差为相同的值，此演算方式适用于源极电压与共用电压都随时间变化的驱动方式。
于一实施例中，共用电压演算模块215根据检测模块213所检测到的VS+、VC+、VS－、VC－计算出液晶电容CL的两端在源极电压VS分别为正极性和负极性时的电压差(ΔV+与ΔV-)，演算出使源极电压VS在正极性时和共用电压VC之差的绝对值与源极电压VS在负极性时和共用电压VC之差的绝对值相等的共用电压VC，此时的共用电压VC即为最佳的共用电压VCB。
于一实施例中，检测模块214还用以检测液晶电容CL的两端在源极电压VS分别为正极性与负极性时，源极电流IS对液晶电容CL的充电时间t。共用电压演算模块215根据关系式：Q＝ISt，在源极电压VS分别为正极性与负极性时，通过控制源极电压驱动器211输出相同的源极电流IS，以及根据检测到的源极电流IS对液晶电容CL充电的时间t，演算出液晶电容CL的两端在源极电压VS分别为正极性和负极性时所存储的电荷量(Q+与Q-)，并根据其来决定出使得液晶电容CL在源极电压VS为正极性时所存储的电荷量Q+与液晶电容CL在源极电压VS为负极性时所存储的电荷量Q-相等的充电时间t来调整共用电压VC，此时的充电时间t可以再根据关系式：Q＝ISt＝CΔV来推出最佳的共用电压VCB。
进一步地，共用电压调整模块216与共用电压演算模块215和共用电压驱动器212连接，共用电压调整模块216在接收最佳的共用电压VCB后控制共用电压驱动器212，使其根据最佳的共用电压VCB来输出共用电压VC，进而解决画面出现图像残存(sticking)或是闪烁(flicker)等问题。
结合图4所示，图4为本发明实施例所提供的具有多个触控电极223的显示面板22示意图。驱动集成电路21设置于显示面板22的一端，并且其通过多条导电走线222将共用电压VC传送至多个触控电极223。本发明的显示面板22可以为触控显示面板，触控显示面板的触控电极223可以作为共用电极使用，触控电极223在显示面板22上密集的分布，本发明可以对这些密集分布的触控电极223上的共用电压VC进行调整。
在本实施例中，共用电压调整模块216在执行上述对共用电压VC的调整可以在每帧的空闲(blanking)时间里执行，并根据需求设定调整共用电压VC的时序(例如每10帧调整一次)，进而实现在显示面板22显示的过程中时时调整出最佳的共用电压VCB。
请参照图5所示，并结合上面的描述与图示，图5为本发明实施例所提供的调整共用电压的方法流程图。所述方法包括以下步骤：
S10：对构成显示面板22的多个像素221中每个像素221内的液晶电容CL的一端施加源极电压VS，另一端施加共用电压VC。
S20：检测液晶电容CL在源极电压VS分别为正极性与负极性时的电特性。
S30：根据液晶电容CL在源极电压VS分别为正极性与负极性时的电特性，判断是否需要调整共用电压VC。若是则执行步骤S40，若否则结束所述调整共用电压的方法。
S40：根据液晶电容CL在源极电压VS分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压VCB，其使得源极电压VS在正极性时和最佳的共用电压VCB之差的绝对值与源极电压VS在负极性时和最佳的共用电压VCB之差的绝对值相等。
S50：根据最佳的共用电压VCB，控制共用电压VC的输出。
更多细节描述可以参照上面对液晶显示装置20的说明，在此不加以赘述。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
显示面板，其包括多个呈阵列排布的像素，每个像素具有像素电极和液晶电容，所述像素电极构成所述液晶电容的一部分；以及
驱动集成电路，其包括：
源极电压驱动器，与所述液晶电容的一端连接，用以输出源极电压至所述液晶电容的一端；
共用电压驱动器，与所述液晶电容的另一端连接，用以输出共用电压至所述液晶电容的另一端；
检测模块，与所述液晶电容连接，用以检测所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性；
判断模块，与所述检测模块连接，用以根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，判断是否需要调整所述共用电压，若需要调整则传送调整信号；
共用电压演算模块，与所述判断模块连接，当所述共用电压演算模块接收到所述调整信号时，根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压，其使得所述源极电压在正极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值相等；以及
共用电压调整模块，与所述共用电压演算模块和所述共用电压驱动器连接，用以在接收所述最佳的共用电压后，控制所述共用电压驱动器根据所述最佳的共用电压输出所述共用电压。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述判断模块根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时的电压差，判断所述源极电压在正极性时和所述共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述共用电压之差的绝对值是否相等，以判断是否需要调整所述共用电压。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：若所述源极电压在正极性时和所述共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述共用电压之差的绝对值不相等，则需调整所述共用电压。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述共用电压演算模块根据所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时的电压差，演算出使得所述源极电压在正极性时和所述共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述共用电压之差的绝对值相等的共用电压，此时的共用电压为所述最佳的共用电压。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述判断模块根据关系式：Q＝CΔV，利用所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时的电压差得出所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量，判断所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量是否相等，以判断是否需要调整所述共用电压，其中Q为所述液晶电容所存储的电荷量，C为所述液晶电容的电容值，ΔV为所述液晶电容的两端的电压差。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：若所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量不相等，则需调整所述共用电压。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述检测模块还用以检测所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性与负极性时，源极电流对所述液晶电容充电的时间，所述共用电压演算模块根据关系式：Q＝ISt，在所述源极电压分别为正极性与负极性时，通过控制所述源极电压驱动器输出相同的所述源极电流，以及根据检测到的所述源极电流对所述液晶电容充电的时间，分别演算出所述液晶电容的两端在所述源极电压分别为正极性和负极性时所存储的电荷量，并根据所存储的电荷量来调整所述共用电压，以得出所述最佳的共用电压，其中Q为所述液晶电容所存储的电荷量，IS为源极电流，t为所述源极电流对所述液晶电容充电的时间。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述显示面板为触控显示面板，其具有多个触控电极，所述驱动集成电路通过多条导电走线将所述共用电压传送至所述多个触控电极。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述共用电压调整模块在每帧的空闲时间里调整所述共用电压。
10.一种调整共用电压的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
对构成显示面板的多个像素中每个像素内的液晶电容的一端施加源极电压，另一端施加共用电压；
检测所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性；
根据所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，判断是否需要调整所述共用电压，若是则执行下面步骤，若否则结束所述调整共用电压的方法；
根据所述液晶电容在所述源极电压分别为正极性与负极性时的电特性，演算出最佳的共用电压，其使得所述源极电压在正极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值与所述源极电压在负极性时和所述最佳的共用电压之差的绝对值相等；以及
根据所述最佳的共用电压，控制所述共用电压的输出。
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