CN1797529A - 主动矩阵液晶显示面板的驱动方法 - Google Patents

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陈龙宽
陈景丰
张智胜
陈思孝
谢朝桦
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Abstract

本发明公开一种主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，该液晶显示面板包括一背光模组、多个像素和与该像素相连接的多个像素电极。该方法包括如下步骤：首先将每一帧时间分为显示时段和插黑时段，然后产生一灰阶电压，该电压使一像素的光穿透量在显示时段内的积分与图像数据相对应，接下来在显示时段提供该灰阶电压到该液晶显示面板的像素电极，最后在该插黑时段提供一恢复电压到该像素电极，使该像素在插黑时段内回到一特定初始黑态，同时在该插黑时段内关闭该背光模组以消除该插黑时段内该液晶像素的响应延迟产生的亮度积分。本发明可以有效改善液晶显示面板的动态显示效果。

Description

主动矩阵液晶显示面板的驱动方法
【技术领域】
本发明涉及一种矩阵液晶显示面板的驱动方法，尤其涉及一种能使画面显示清晰的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法。
【背景技术】
液晶显示面板具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于电视、笔记本、计算机、行动电话、个人数字助理等现代化信息设备。目前，液晶显示面板电视市场上的应用越来越重要，但是，液晶本身是黏滞性物质，造成其响应速度无法与阴极射线管显示器相抗衡。主动矩阵液晶显示面板中，以60赫兹频率的显示为例，除去开关组件开与关的时间外，液晶面板在灰阶中切换所需的响应时间均需要满足小于16.7ms，否则会影响动态画质。
一种现有技术的主动矩阵液晶显示面板可参考图1，该主动矩阵液晶显示面板100包括n(0～n-1)行互相平行的扫描电极101，m(0～m-1)列互相平行且与n行扫描电极101垂直绝缘相交的信号电极102，该主动矩阵液晶显示面板100进一步包括多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)104作为开关组件来驱动像素电极103。该多个薄膜晶体管104位于扫描电极101和信号电极102的相交处，薄膜晶体管104的栅极1040接到扫描电极101，源极1041连接到信号电极102，漏极1042连接到像素电极103，每一行包括m个像素电极103，该像素电极103与公共电极105形成一电容107。
该液晶显示面板100的驱动方法请参考图2、图3和图4，图2是薄膜晶体管栅极信号波形图，图3是薄膜晶体管源极电压信号波形图，图4是像素电极电压信号波形图。请同时参考图1、图2、图3和图4，栅极驱动装置(图未示)提供一扫描电压Vg驱动薄膜晶体管104的栅极1040，源极驱动装置(图未示)提供一信号电压Vd驱动薄膜晶体管104的源极1041，在扫描电压Vg控制下，t1时刻薄膜晶体管104开启，信号电压Vd通过薄膜晶体管104的源极1041、漏极1042提供给像素电极103，t2时刻薄膜晶体管104关闭，电压Vd被电容107所保持，直到薄膜晶体管104在t3时刻开启为止。根据图4所示的像素电压波形，像素电压随源极1041的电压Vd的变化变为同一幅值的电压Vp，在第一帧画面期间，即t1～t3期间，像素电压为Vp1，t3时刻第一帧画面显示结束，在下一帧画面显示期间，像素电压随源极1041的电压Vd的变化变为另一幅值的电压Vp2。
由于液晶的黏滞作用导致液晶扭转速度较慢，以一帧时间16.7ms为例，像素的液晶分子在像素电极103的电压驱动下不能在一帧时间内即刻到达所需要的灰阶亮度，人眼视觉中会残留前一帧画面的图像显示，导致前一帧画面会影响后一帧画面的图像显示，因此现有技术的液晶显示面板在显示动态画面时比较模糊。
现有技术中一种改善上述画面模糊的过压驱动(Overdriving)方法在美国专利第5,495,265号中有详尽描述，该方法需要进行灰阶内响应(Inter-Gray Response)的测量并构建一查询表，该表中存储需要提供给该一像素的过压驱动灰阶电压以加快液晶分子的响应速度，该过压驱动灰阶电压由前一帧像素的灰阶和后一帧像素的灰阶同时决定，其可使该像素的辉度在不同灰阶的间转变时间小于16.7ms。随灰阶数量增加，该查询表中由前后两帧灰阶电压所决定的数据呈级数增加，例如：灰阶数为8位时，查询表容量需要8×8＝64位，即较多的灰阶数量需要较大的查询表容量，而增加查询表的容量则会增加成本，虽然也可搭配较小的查询表并配合一些硬件计算来逼近真实查询表，但是效果却并不理想。
【发明内容】
本发明解决的技术问题是提供一种能使动态画面清晰显示的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法。
本发明提供一种主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，该液晶显示面板包括一背光模组、多个像素和与该像素相连接的多个像素电极，该方法包括如下步骤：首先将每一帧时间分为显示时段和插黑时段，然后产生一灰阶电压，该电压使一像素的光穿透量在显示时段内的积分与图像数据相对应，接下来在显示时段提供该灰阶电压到该液晶显示面板的像素电极，最后在该插黑时段提供一恢复电压到该像素电极，使该像素在插黑时段内回到一特定初始黑态，同时在该插黑时段关闭该背光模组以消除该插黑时段内由该液晶像素的响应延迟产生的亮度积分。
与现有技术相比，本发明采用的驱动方式中，该插黑时段内提供一黑阶电压到液晶像素且同时关闭该背光模组，使液晶像素于下一帧的前回到黑阶状态，且可以消除该插黑时段内液晶像素的响应延迟产生的亮度积分。因此，每一像素显示的前均为一起始黑态，前一帧画面不会影响后一帧画面的显示效果，因此动态画面显示清晰。
【附图说明】
图1是现有技术的主动矩阵液晶显示面板的示意图。
图2是图1所示液晶显示面板的扫描电极电压Vg的波形示意图。
图3是图1所示液晶显示面板的信号电极电压Vd的波形示意图。
图4是图1所示液晶显示面板的像素电极电压Vp的波形示意图。
图5是本发明驱动方法驱动的主动矩阵液晶显示面板的示意图。
图6是本发明主动矩阵液晶显示面板扫描电极的电压信号波形示意图。
图7是本发明主动矩阵液晶显示面板信号电极的灰阶电压波形示意图。
图8是本发明主动矩阵液晶显示面板像素电极的电压信号波形示意图。
图9是本发明主动矩阵液晶显示面板背光模组的驱动电压波形示意图。
图10是本发明主动矩阵液晶显示面板像素的光穿透率波形示意图。
【具体实施方式】
请参考图5，是本发明驱动方法所用的主动矩阵液晶显示面板，该主动矩阵液晶显示面板200包括n行互相平行的扫描电极201，m列互相平行且与n行扫描电极201垂直绝缘相交的信号电极202，该主动矩阵液晶显示面板200进一步包括多个薄膜晶体管204作为开关组件来驱动像素电极203。该多个薄膜晶体管204位于扫描电极201和信号电极202的相交处，该薄膜晶体管204的栅极2040接到扫描电极201，该薄膜晶体管204的源极2041连接到信号电极202，该薄膜晶体管204的漏极2042连接到像素电极203，每一扫描行包括m个像素电极203，该像素电极203与公共电极205形成一电容207。
请同时参考图6、图7、图8、图9和图10，是本发明主动矩阵液晶显示面板驱动方法的示意图。图6是薄膜晶体管204栅极电压信号波形图，图7是晶体管204源极电压信号波形图，图8是像素电极电压信号波形图，图9是背光模组的驱动电压波形示意图。图10是像素光穿透率波形图。
在第一帧画面期间，显示时段ti内，t1时刻，栅极驱动装置(图未示)提供一扫描电压Vg驱动薄膜晶体管204的栅极2040，薄膜晶体管204开启，同时源极驱动装置(图未示)提供一灰阶电压Vs通过薄膜晶体管204的源极2041、漏极2042提供到像素电极203，像素电压随灰阶电压Vs变为同一幅值的电压Vp。t2时刻，在扫描电压Vg控制下，该薄膜晶体管204关闭，像素电压Vp被电容207所保持。插黑时段tr内，t1′时刻，该扫描电压Vg驱动薄膜晶体管204的栅极2040薄膜晶体管204开启，同时源极驱动装置(图未示)提供一恢复电压通过薄膜晶体管204的源极2041、漏极2042提供到像素电极203，像素电压随该恢复电压Vh变为同一幅值的恢复电压Vh′。t2′时刻，在扫描电压Vg控制下，该薄膜晶体管204关闭，该恢复电压Vh′被电容207所保持，像素在恢复电压Vh′的驱动下转变为特定初始黑态。
同理，下一帧画面显示重复上一帧的操作，不同之处是：t3时刻，像素电压随灰阶电压Vs的变化变为另一幅值的电压Vp2，t3′时刻，该薄膜晶体管204关闭，像素电压Vp2被电容207所保持。
请参阅图9，是背光模组的驱动电压信号波形图。在插黑时段tr起始时刻提供一恢复电压到一液晶像素时，随灰阶电压Vs的不同，插黑时段tr内，液晶像素回到初始黑态的光衰减速度有所不同，为进一步加强该插黑时段tr内的插黑效果，消除该插黑时段内该液晶像素的响应延迟产生的亮度积分，本发明在插黑时段tr内关闭背光模组，正如图9所示。
请参考图10，是像素光穿透率波形图，从图中可以看出每一帧像素显示的前均为一起始黑态，前一帧画面不会影响后一帧画面的显示效果，因此本发明显示动态画面的效果较好。
由前述可知，本发明是关于一种主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，包括如下步骤：首先将每一帧时间(Frame)分为显示时段ti和插黑时段tr，然后产生一灰阶电压Vs，其使一像素的光穿透量在显示时段ti内的积分与图像数据相对应，接下来在显示时段ti提供该灰阶电压Vs到该液晶显示面板200的像素电极203，最后在该插黑时段tr提供一恢复电压Vh到该像素电极203，使该像素在插黑时段tr内回到一特定初始黑态。
另外，本发明采用的驱动方式中仅需要测量液晶面板的像素从黑态开始到各灰阶电压的反应，即，仅需要考虑显示时段ti内提供灰阶电压期间，液晶面板的像素对灰阶电压Vs的响应，该方法简化了过压驱动所需要进行的灰阶内响应(Inter-Gray Response)的测量以及查询表的构建。
相较于现有技术，本发明采用的驱动方式重新定义了灰阶电压Vs，插黑时段内提供一恢复电压Vh使液晶面板的像素在下一帧时间的前回到黑阶状态，每一灰阶电压Vs提供时对应的液晶状态均为黑态，因此每一像素显示的前均为一起始黑态，前一帧画面不会影响后一帧画面的显示效果，因此动态画面显示清晰。
本发明主动矩阵液晶显示面板的驱动方法并不限于上述实施方式，例如：本发明的主动矩阵液晶显示面板驱动方法中该显示时段ti与插黑时段tr的比值可以等于1、大于1或小于1，驱动像素的灰阶电压Vs可为可为八阶，十六阶、三十二阶或六十四阶，画面可显示六十四阶内的任意一灰阶。

Claims (6)

1.一种主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，该液晶显示面板包括一背光模组、多个像素和与该像素相连接的多个像素电极，该方法包括如下步骤：首先将每一帧时间分为显示时段和插黑时段，然后产生一灰阶电压，该电压使一像素的光穿透量在显示时段内的积分与图像数据相对应，接下来在显示时段提供该灰阶电压到该液晶显示面板的像素电极，最后在该插黑时段提供一恢复电压到该像素电极，使该像素在插黑时段内回到一特定初始黑态，同时在该插黑时段内关闭该背光模组以消除该插黑时段内该液晶像素的响应延迟产生的亮度积分。
2.如权利要求1所述的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，其特征在于：该显示时段与该插黑时段的比值等于1。
3.如权利要求1所述的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，其特征在于：该显示时段与该插黑时段的比值大于1。
4.如权利要求1所述的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，其特征在于：该显示时段与该插黑时段的比值小于1。
5.如权利要求1所述的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，其特征在于：该一帧时间为16.7ms。
6.如权利要求1所述的主动矩阵液晶显示面板的驱动方法，其特征在于：该灰阶电压可以是8阶、16阶、32阶和64阶中的一种。
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