WO2014201705A1 - 液晶盒以及具有该液晶盒的液晶显示器 - Google Patents

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Definitions

  • LCD developers have developed many ways to eliminate the above phenomenon, for example, to improve the structure of liquid crystal molecules so that liquid crystal molecules have a faster reaction time, increase the picture update rate to 120 or 240 Hz, overdrive ( Over driving) mode, impulse (impulsive) driving, dynamic estimation and compensation (Motion Estimate and Motion Compensation, MEMO, etc..
  • Over driving Over driving
  • impulse impulsive
  • MEMO Dynamic estimation and Compensation
  • MEMO Motion Estimate and Motion Compensation
  • the liquid crystal cell includes a plurality of pixels arranged in an array, the pixels are driven by two gate lines and two data lines, and when the brightness of the picture of the liquid crystal cell changes from white to black, the first gate a line opens a gate of the first transistor switch, the first data line supplies a data voltage to the pixel through a source of the first transistor switch; and a second gate when a picture brightness of the liquid crystal cell changes from black to white The line opens the gate of the second transistor switch, and the second data line provides a data voltage to the pixel through the source of the second transistor switch.
  • the response time of the screen luminance 301 of the liquid crystal cell 30 from “black” to “white” is t3.
  • the driving voltage 311 falls from the high voltage to the low voltage along the falling edge
  • the picture brightness 312 of the first liquid crystal cell 31 changes from “black” to “white”
  • the response time of the transition is t2
  • the driving power The voltage 321 is a low voltage
  • the picture brightness 322 of the second liquid crystal cell 32 is "black”
  • the picture brightness 301 of the liquid crystal cell 30 is "black”.

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Abstract

一种液晶盒以及具有该液晶盒的液晶显示器。该液晶盒包括第一液晶盒（31）以及与该第一液晶盒（31）相对设置的第二液晶盒（32），其中，第一液晶盒（31）为常白型液晶盒，第二液晶盒（32）为常黑型液晶盒。并且，当第一液晶盒（31）的画面亮度（312）由白转变到黑时，第二液晶盒（32）的画面亮度（322）为白；当第二液晶盒（32）的画面亮度（322）由黑转变到白时，第一液晶盒（31）的画面亮度（312）为白。该液晶盒通过将常白型液晶盒与常黑型液晶盒相结合，响应速度得到了有效地提高，并且可有效地消除动态画面下的残影与模糊现象。

Description

液晶盒以及具有该液晶盒的液晶显示器 技术领域
本发明涉及液晶显示领域。更具体地讲，涉及一种液晶盒（Liquid Crystal Cel l ) 以及具有该液晶盒的液晶显示器。 背景技术
目前， 对于动画显示用的液晶显示器 （Liquid Crystal Display, LCD) 来说，对响应速度有很高的要求。所谓响应速度是指， 自将信号从白切换到黑， 或者从黑切换到白起， 画面从白转变到黑， 或从黑转变到白所用的时间。 响应 速度是衡量动态显示质量的重要指标。 如果响应速度太慢， 画面中运动的物体 会产生拖尾 （tracking)现象， 例如， 打出去的乒乓球变成一条线， 甩动的鱼 竿变成一面扇等，大大影响视觉效果。而且，由于 LCD属于电压维持型（voltage hold type ) 显示器， 因此图像边缘会出现较严重的模糊 （blurring, 像彩虹 那样的） 现象。
为了解决上述问题， LCD开发者们开发出许多方式来排除上述现象的出现， 例如， 改善液晶分子的结构以使液晶分子具有更快速的反应时间， 增加画面更 新率至 120 or 240Hz , 过驱动 （over driving) 方式， 脉冲 （impulsive ) 驱 动方式， 动态估算与补偿（Motion Estimate and Motion Compensation, MEMO 等技术。 当这些技术虽然一定程度上降低了拖尾或模糊现象， 但均使用大量的 记忆体以及硬体计算空间， 造成系统成本的增加并产生一些不良效应， 例如降 低 LCD 的整体亮度等， 并且显示响应速度仍无法与 0LED ( Organic Light-Emitting Diode ) 显示器或等离子 （Plasma) 显示器相比。 发明内容 为了解决上述现有技术存在的问题， 本发明的目的在于提供一种液晶盒， 包括第一液晶盒以及与该第一液晶盒相对设置的第二液晶盒， 其中， 第一液晶 盒为常白型液晶盒， 第二液晶盒为常黑型液晶盒。 本发明的另一目的还在于提供一种液晶显示器， 包括液晶盒以及与该液晶 盒相对设置的背光模组， 该背光模组提供显示光源给该液晶盒， 所述液晶盒包 括第一液晶盒以及与该第一液晶盒相对设置的第二液晶盒， 其中， 第一液晶盒 为常白型液晶盒， 第二液晶盒为常黑型液晶盒。 此外， 当第一液晶盒的画面亮度由白转变到黑时， 第二液晶盒的画面亮度 为白；当第一液晶盒的画面亮度由黑转变到白时，第二液晶盒的画面亮度为黑。 此外， 当第二液晶盒的画面亮度由黑转变到白时， 第一液晶盒的画面亮度 为白；当第二液晶盒的画面亮度由白转变到黑时，第一液晶盒的画面亮度为黑。 此外， 第一液晶盒的驱动电压的周期与第二液晶盒的驱动电压的周期相 同， 当第一液晶盒的驱动电压的高电压的持续时间与其低电压的持续时间相等 时， 第二液晶盒的驱动电压的高电压的持续时间等于其低电压的持续时间与第 二液晶盒的画面亮度由白转变到黑的响应时间之和。。 此外， 所述液晶盒包括阵列排布的多个像素， 所述像素由两条栅极线和两 条数据线驱动， 当所述液晶盒的画面亮度由白转变到黑时， 第一栅极线打开第 一晶体管开关的栅极， 第一数据线通过第一晶体管开关的源极将数据电压提供 至所述像素； 当所述液晶盒的画面亮度由黑转变到白时， 第二栅极线打开第二 晶体管开关的栅极， 第二数据线通过第二晶体管开关的源极将数据电压提供至 所述像素。
本发明的液晶盒通过将常白型液晶盒与常黑型液晶盒相结合， 响应速度得 到了有效地提高， 并且该液晶盒在显示时， 画面之间切换时的亮度为黑， 相当 于在两个白画面之间插入了一个黑画面， 形成了脉冲驱动方式， 可有效地消除 动态画面下的残影与模糊现象。 而且与现有的液晶盒相比， 并未使用大量的记 忆体以及硬体计算空间， 有效地降低了成本。
附图说明
图 l a是根据本发明的实施例的常白型液晶盒的结构示意图。 图 lb是根据本发明的实施例的常黑型液晶盒的结构示意图。 图 2是常白型液晶盒和常黑型液晶盒的驱动波形图。。 图 3是根据本发明的实施例的结合常白型液晶盒和常黑型液晶盒的液晶盒 的结构示意图。 图 4是图 3所示液晶盒的驱动波形图。 图 5是图 3所示液晶盒中的像素驱动电路示意图。
图 6是根据本发明的实施例的液晶显示器的示意图。 具体实施方式 现在对本发明的实施例进行详细的描述， 其示例表示在附图中， 其中， 相 同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发 明。 在附图中， 为了清晰起见， 可以夸大层和区域的厚度。 在下面的描述中， 为了避免公知结构和 /或功能的不必要的详细描述所导致的本发明构思的混淆， 可省略公知结构和 /或功能的不必要的详细描述。 图 la是根据本发明的实施例的常白型液晶盒的结构示意图。 图 lb是根据 本发明的实施例的常黑型液晶盒的结构示意图。 如图 la所示， 根据本发明的实施例的常白型液晶盒 （normally white cell) 10包括上、 下两块玻璃基板 111、 112， 灌装入该常白型液晶盒 100中的液晶 (未示出）， 以及分别贴附于上、 下两块玻璃基板 111、 112外侧的上、 下偏光 片 121、 122、 偏光片的作用是仅使沿特定方向振动的偏振光透过。 并且上、 下 偏光片 121、 122的偏光方向 （图中的实线箭头和虚线箭头所示） 相互呈 90。； 当不加电压时， 可使照射光 （通常由背光模组提供）透过， 从而显示为 "白 "， 当外加电压时， 使照射光遮断， 显示为 "黑"。 与之相对， 如图 lb所示， 根据 本发明的实施例的常黑型液晶盒（normally white cell) 11的上、下偏光片 121、 122的偏光方向 （图中的箭头所示） 相互呈平行布置， 当不加电压时， 照射光 被遮断， 显示为 "黑 "， 外加电压时， 照射光透过， 显示为 "白"。 图 2是常白型液晶盒、 常黑型液晶盒的驱动波形图。 在图 2中， （a) 图为 驱动电压 211的波形图， （b)图为常白型液晶盒的画面亮度 212的波形图， （c) 图为常黑型液晶盒的画面亮度 213的波形图， 并且横向代表时间的变化， 纵向 代表画面亮度的变化。 如图 2所示， 在本实施例中， 为了方便比较， 采用同一驱动电压 211分别 对常白型液晶盒和常黑型液晶盒进行驱动， 应当理解， 实际中， 可以采用不同 的驱动电压分别进行驱动。 驱动电压 211可以为周期是 T的波。 其中， 以一个 周期 T来对常白型液晶盒和常黑型液晶盒的画面亮度的变化进行说明，这里的 一个周期 T也就是常白型液晶盒或常黑型液晶盒显示一个画面（1帧）的时间。 以常白型液晶盒为例， 当驱动电压 211由低电压沿着上升沿上升到高电压 时， 常白型液晶盒的画面亮度 212由 "白" 向 "黑"转变， 由于液晶和存储电 容的容量很大， 充电电荷的积累需要一个过渡的过程， 因此画面亮度 212的变 化要花费一定的时间， 这个时间称为 "响应时间"， 这里， tl 为常白型液晶盒 的画面亮度 212由 "白" 向 "黑"转变的响应时间； 当驱动电压 211由高电压 沿着下降沿下降到低电压时， 常白型液晶盒的画面亮度 212由 "黑" 向 "白" 转变， 在这个过程中， 放电电荷的释放也需要一个过渡的过程， 因此画面亮度 212由 "黑"向 "白"转变同样要花费一个 "响应时间"， 该处， t2为常白型液 晶盒的画面亮度 212由 "黑" 向 "白"转变的响应时间。 在上述的过程中， 响 应时间越短， 相对应的响应速度越快， 由现有技术可知， 常白型液晶盒的画面 亮度 212由 "白" 向 "黑"转变的响应时间 tl小于由 "黑" 向 "白"转变的响 应时间 t2， 因此， 常白型液晶盒的画面亮度 212由 "白" 向 "黑"转变的响应 速度要快于由 "黑" 向 "白"转变的响应速度。 接下来， 以常黑型液晶盒为例， 当驱动电压 211由低电压沿着上升沿上升 到高电压时， 常黑型液晶盒的画面亮度 213由 "黑" 向 "白"转变， 同理， 这 个转变过程存在一个过渡的过程，常黑型液晶盒的画面亮度 213由"黑"向"白" 转变花费的响应时间为 t3 ; 当驱动电压 211由高电压沿着下降沿下降到低电压 时， 常黑型液晶盒的画面亮度 213由 "白" 向 "黑"转变， 其花费的响应时间 为 t4。 由现有技术可知， 常黑型液晶盒的画面亮度 213由 "黑" 向 "白"转变 的响应时间 t3小于由 "白"向 "黑"转变的响应时间 t4， 因此， 常黑型液晶盒 的画面亮度 213由 "黑" 向 "白"转变的响应速度要快于由 "白" 向 "黑"转 变的响应速度。 因此， 由上所述可知， 将常白型液晶盒与常黑型液晶盒相结合， 以形成新 的液晶盒（Liquid Crystal Cell) , 该新的液晶盒在显示时， 常白型液晶盒控制画 面亮度由白转变到黑， 常黑型液晶盒控制画面亮度由黑转变到白。 与常白型液 晶盒或常黑型液晶盒相比， 当该新的液晶盒显示画面时， 其画面亮度的转变的 响应时间縮短， 响应速度得到提高。 接下来， 对结合常白型液晶盒和常黑型液 晶盒的液晶盒进行说明。 图 3是根据本发明的实施例的结合常白型液晶盒和常黑型液晶盒的液晶盒 的结构示意图。 如图 3所示，液晶盒 30包括第一液晶盒 31， 以及与第一液晶盒 31相对设 置的第二液晶盒 32。其中， 第一液晶盒 31为图 la所示的常白型液晶盒， 第二 液晶盒 32为图 lb所示的常黑型液晶盒。 这样， 在液晶盒 30显示画面的过程 中， 第一液晶盒 31控制画面亮度由白转变到黑， 第二液晶盒 32控制画面亮度 由黑转变到白。 应当理解，在本发明中，第一液晶盒 31也可为图 lb所示的常黑型液晶盒， 第二液晶盒 32为图 la所示的常白型液晶盒。 图 4是图 3所示的液晶盒的驱动波形图。 在图 4中， （a) 图、 （c) 图分别 为第一液晶盒 31、 第二液晶盒 32的驱动电压 311、 321的波形图， 在 （a) 图 和 （c) 图中， 横向代表时间变化， 纵向代表电压变化； （b ) 图、 （d) 图分别 为第一液晶盒 31、第二液晶盒 32的画面亮度 312、 322的波形图， （e) 图为液 晶盒 30的画面亮度 301的波形图， 在 （b)、 (d) 和 （e) 图中， 横向代表时间 变化， 纵向代表画面亮度变化。 如图 4所示， 驱动电压 311与驱动电压 321均为周期为 T的波。 其中， 以 一个周期 T来对液晶盒 30的画面亮度 301的变化进行说明， 这里的一个周期 T也就是液晶盒 30显示一个画面 （1帧） 的时间。 当驱动电压 311 由低电压沿着上升沿上升到高电压时， 第一液晶盒 31 的 画面亮度 312由 "白" 向 "黑"转变， 其转变的响应时间为 tl， 此时， 驱动电 压 321为高电压， 第二液晶盒 32的画面亮度 322为 "白"， 液晶盒 30的画面 亮度 301的转变与第一液晶盒 31的画面亮度 312的转变一致， 即由 "白" 向 "黑"转变， 则液晶盒 30的画面亮度 301由 "白" 向 "黑"的响应时间为 tl。 当驱动电压 321 由低电压沿着上升沿上升到高电压时， 第二液晶盒 32的画面 亮度 322由 "黑"向 "白"转变， 其转变的响应时间为 t3， 此时， 驱动电压 311 为低电压， 第一液晶盒 31的画面亮度 312为"白"， 液晶盒 30的画面亮度 301 的转变与第二液晶盒 32的画面亮度 322的转变一致， 即由 "黑" 向 "白"转 变， 则液晶盒 30的画面亮度 301由 "黑" 向 "白" 的响应时间为 t3。 当驱动电压 311 由高电压沿着下降沿下降到低电压时， 第一液晶盒 31 的 画面亮度 312由 "黑" 向 "白"转变， 其转变的响应时间为 t2， 此时， 驱动电 压 321为低电压， 第二液晶盒 32的画面亮度 322为 "黑 "， 液晶盒 30的画面 亮度 301为 "黑"。 当驱动电压 321 由高电压沿着下降沿下降到低电压时， 第 二液晶盒 32的画面亮度 322由 "白" 向 "黑"转变， 其转变的响应时间为 t4， 此时， 驱动电压 311为高电压， 第一液晶盒 31的画面亮度 312为 "黑"， 液晶 盒 30的画面亮度 301为 "黑"。 也就是说， 当驱动电压 311为高电压， 或者驱 动电压 321为低电压时， 液晶盒 30的画面亮度 301就为 "黑"。 那么， 当驱动 电压 311为低电压， 并且驱动电压 321为高电压时， 液晶盒 30的画面亮度 301 为 "白，，。 通过上述驱动过程， 液晶盒 30完成一个周期 T, 也就是一帧时间的显示。 并且与第一液晶盒 31或第二液晶盒 32相比， 液晶盒 30的画面亮度 301转变 的响应时间縮短， 则响应速度得到提高。 而且液晶盒 30在显示时， 画面之间 切换时的亮度为 "黑 "， 相当于在两个 "白"画面之间插入了一个 "黑"画面， 形成了脉冲驱动方式， 可有效地消除动态画面下的残影与模糊现象。 此外， 在本实施例中， 优选地， 驱动电压 311的高电压持续的时间 ti l与 低电压持续的时间 U2相等； 为了使得液晶盒 30实现上述的驱动过程，驱动电 压 322的高电压持续的时间 t21要小于低电压持续的时间 t22，具体为驱动电压 322的高电压持续的时间 t21等于低电压持续的时间 t22与第二液晶盒 32的画 面亮度 312由 "白" 向 "黑"转变的响应时间 t4。 需要说明的是， 在本发明中， 驱动电压 311和驱动电压 312是独立的， 也 就是说第一液晶盒 31和第二液晶盒 32被分别独立控制。那么驱动电压 311和 驱动电压 312的周期可不相同， 并且驱动电压 311和驱动电压 312的高电压和 低电压持续的时间就可以任意调整， 只要可实现上述液晶盒 30 的显示过程即 可。 以下， 将对驱动液晶盒 30中的像素进行说明。 图 5是图 3所示液晶盒中的像素驱动电路示意图。 其中， 由于第一液晶盒 31和第二液晶盒 32采用相同的像素驱动电路， 因此只示意性地示出一个像素 P的驱动电路。 通常， 在第一液晶盒 31和第二液晶盒 32中， 多个图 5所示的 像素 P以矩阵排列的方式排列。 一并参照图 5和图 3， 由于液晶盒 30显示一个画面 （一帧） 的时间更短， 为了满足第一液晶盒 31和第二液晶盒 32中的多个像素 P能够在这更短的时间 内快速被充入正确的电压， 优选地， 每一个像素 P由两条栅极线 Gl、 G2以及 两条数据线 Dl、 D2进行驱动。 当液晶盒 30的画面亮度由 "白" 向 "黑"转 变时， 第一栅极线 G1打开第一晶体管开关 T1的栅极， 第一数据线 D1通过第 一晶体管开关 T1的源极将数据电压提供至像素 P; 当液晶盒 30的画面亮度由 "黑" 向 "白"转变时， 第二栅极线 G2打开第二晶体管开关 T2的栅极， 第 二数据线 D2通过第二晶体管开关 T2的源极将数据电压提供至像素 P。这样可 使得像素驱动电路的反应速度与液晶的反应时间相匹配以达到液晶盒 30整体 的快速反应的需求。 上述的液晶盒 30通常应用于液晶显示器中。 图 6是根据本发明的实施例 的液晶显示器的示意图。 一并参照图 6和图 3， 根据本发明的实施例的液晶显示器 600包括液晶盒 30以及与该液晶盒 30相对设置的背光模组 610， 背光模组 610提供显示光源 给液晶盒 30， 以使液晶盒 30显示影像。 尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技 术人员应该理解， 在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下， 可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims

权利要求书
1、 一种液晶盒， 其中， 包括第一液晶盒以及与该第一液晶盒相对设置的 第二液晶盒，其中，第一液晶盒为常白型液晶盒，第二液晶盒为常黑型液晶盒。
2、 根据权利要求 1所述的液晶盒， 其中， 当第一液晶盒的画面亮度由白 转变到黑时， 第二液晶盒的画面亮度为白； 当第一液晶盒的画面亮度由黑转变 到白时， 第二液晶盒的画面亮度为黑。
3、 根据权利要求 1所述的液晶盒， 其中， 当第二液晶盒的画面亮度由黑 转变到白时， 第一液晶盒的画面亮度为白； 当第二液晶盒的画面亮度由白转变 到黑时， 第一液晶盒的画面亮度为黑。
4、 根据权利要求 2所述的液晶盒， 其中， 当第二液晶盒的画面亮度由黑 转变到白时， 第一液晶盒的画面亮度为白； 当第二液晶盒的画面亮度由白转变 到黑时， 第一液晶盒的画面亮度为黑。
5、 根据权利要求 1所述的液晶盒， 其中， 第一液晶盒的驱动电压的周期 与第二液晶盒的驱动电压的周期相同， 当第一液晶盒的驱动电压的高电压的持续时间与其低电压的持续时间相 等时，第二液晶盒的驱动电压的高电压的持续时间等于其低电压的持续时间与 第二液晶盒的画面亮度由白转变到黑的响应时间之和。
6、 根据权利要求 1所述的液晶盒， 其中， 所述液晶盒包括阵列排布的多 个像素， 所述像素由两条栅极线和两条数据线驱动， 当所述液晶盒的画面亮度由白转变到黑时， 第 栅极线打开第一晶体管开 关的栅极， 第一数据线通过第一晶体管开关的源 数据电压提供至所述像 素； 当所述液晶盒的画面亮度由黑转变到白时， 第 栅极线打开第二晶体管开 关的栅极， 第二数据线通过第二晶体管开关的源 数据电压提供至所述像 素。
7、 一种液晶显示器， 包括液晶盒以及与该液晶盒相对设置的背光模组， 该背光模组提供显示光源给该液晶盒， 其中， 所述液晶盒包括第一液晶盒以及 与该第一液晶盒相对设置的第二液晶盒， 其中， 第一液晶盒为常白型液晶盒， 第二液晶盒为常黑型液晶盒。
8、 根据权利要求 7所述的液晶显示器， 其中， 当第一液晶盒的画面亮度 由白转变到黑时， 第二液晶盒的画面亮度为白； 当第一液晶盒的画面亮度由黑 转变到白时， 第二液晶盒的画面亮度为黑。
9、 根据权利要求 7所述的液晶显示器， 其中， 当第二液晶盒的画面亮度 由黑转变到白时， 第一液晶盒的画面亮度为白； 当第二液晶盒的画面亮度由白 转变到黑时， 第一液晶盒的画面亮度为黑。
10、 根据权利要求 8所述的液晶显示器， 其中， 当第二液晶盒的画面亮度 由黑转变到白时， 第一液晶盒的画面亮度为白； 当第二液晶盒的画面亮度由白 转变到黑时， 第一液晶盒的画面亮度为黑。
11、 根据权利要求 7所述的液晶显示器， 其中， 第一液晶盒的驱动电压的 周期与第二液晶盒的驱动电压的周期相同， 当第一液晶盒的驱动电压的高电压的持续时间与其低电压的持续时间相 等时，第二液晶盒的驱动电压的高电压的持续时间等于其低电压的持续时间与 第二液晶盒的画面亮度由白转变到黑的响应时间之和。
12、 根据权利要求 7所述的液晶显示器， 其中， 所述液晶盒包括阵列排布 的多个像素， 所述像素由两条栅极线和两条数据线驱动，
当所述液晶盒的画面亮度由白转变到黑时， 第一栅极线打开第一晶体管开 关的栅极， 第一数据线通过第一晶体管开关的源极将数据电压提供至所述像 素； 当所述液晶盒的画面亮度由黑转变到白时， 第二栅极线打开第二晶体管开 关的栅极， 第二数据线通过第二晶体管开关的源极将数据电压提供至所述像 素。
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