專利背景
薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)由於具有畫面穩定、圖像逼真、消除輻射、節省空間以及節省能耗等優點,被廣泛套用於電視、手機、顯示器等電子產品中,已占據了平面顯示領域的主導地位。
如圖1中所示的液晶顯示器,其主要包含:液晶顯示面板(LCD面板)和液晶顯示面板驅動裝置,該驅動裝置包括源極驅動器(Source Driver)、柵極驅動器(Gate Driver)、
時序控制器(T-con)等組件;傳送到液晶顯示器的信號主要包括:R、G、B是圖象顯示信號,DE是使能信號,MCLK是時鐘信號,Vsync以及Hsync分別是垂直同步信號和水平同步信號。時序控制器將圖像數據信號(DATA)、行起始信號(STH)、行鎖存信號(TP)和極性反轉信號(POL)傳送到源極驅動器,將列起始信號(STV)、列時鐘信號(CPV)與輸出使能信號(OE)傳送到柵極驅動器,從而使液晶顯示面板顯示圖像。
液晶顯示面板的基本顯像單位是子象素,該子象素在液晶顯示面板結構中具有電容效應,只要在其兩端施加足夠驅動電壓就會顯示圖像;而施加在電容兩端的電壓分別是共同電壓和數據線電壓。因此,如果施加在電容兩端上的電壓不進行正負極性反轉,則顯示圖像的子象素被同一直流電壓長期充電,將會在共同電極和像素電極間的液晶取向層以及液晶層長期積存一定電荷量,如圖2中所示,這樣會導致該子像素的顯示不良:嚴重的會導致液晶極化而使該子象素的液晶失效,輕微的影響亦將使得液晶顯示面板產生殘像,即顯示會有一些底色存在,且顏色對比也會下降。因此,驅動子象素的信號電壓每隔一段時間需正負極性反轉,2013年7月之前通常的做法是奇數幀和偶數幀之間交替做極性反轉。
即使在液晶顯示面板的子象素上交替施加正負極性反轉的信號電壓,但是,仍然可能由於驅動電路提供的原始正負電壓的對稱性不好,或者液晶顯示面板的自身特性不好,又或者客戶系統提供的圖像信號模式問題以及信號不穩定等因素,都會造成最終施加在液晶顯示面板的子象素上的信號電壓正負對稱性不好,在長時間圖像顯示之後,由於總體偏向某一極性,通常會產生上述的液晶極化或者殘像問題。
發明內容
專利目的
《液晶顯示面板極性反轉驅動方法、驅動裝置及顯示裝置》的目的在於提供一種液晶顯示面板極性反轉驅動方法,用以避免液晶在極性反轉驅動中出現液晶極化或者殘像的問題;進一步的,該發明還提供了一種實現該驅動方法的液晶顯示面板極性反轉驅動裝置,以及包括該液晶顯示面板極性反轉驅動裝置的顯示裝置。
技術方案
《液晶顯示面板極性反轉驅動方法、驅動裝置及顯示裝置》其特徵在於,每一幀均以相同的方式劃分為M個極性排布單元,每2×M×N幀為一個反轉驅動周期,每個半反轉驅動周期中:∃!x∈(0,MxN],第x幀與第x+1幀中除第1個極性排布單元極性相同外,其餘極性排布單元極性相反∀m∈[0,M],第x+m×N幀與第x+m×N+1幀中除第m+1個極性排布單元極性相同外,其餘極性排布單元極性相反;其餘幀和與其相鄰的幀極性相反;其中,M、N為大於1的整數,x以及m均為整數,M×N為偶數;相鄰的兩個半反轉驅動周期中,對應的各幀極性相反。
其餘幀和與其相鄰的幀極性相反;其中,M、N、x以及m均為整數,M×N為偶數;當x+1>M×N、x+m×N>M×N或者x+m×N+1>M×N時,分別表示該半反轉驅動周期中的第1幀、第x+m×N-M×N幀以及第x+m×N-M×N+1幀;相鄰的兩個半反轉驅動周期中,對應的各幀極性相反。
優選的,每個半反轉驅動周期的第x幀中,任意相鄰的兩個極性排布單元的極性相反。優選的,每一幀為一個極性排布單元,N為偶數,極性反轉驅動周期為2N幀,每個半反轉驅動周期中:有且僅有一個相鄰的兩幀極性相同,其餘任意相鄰的兩幀極性相反。 優選的,每一幀中,每若干行為一個極性排布單元。優選的,每一幀中,每行為一個極性排布單元;第1個極性排布單元為第1行,第m+1個極性排布單元為第m+1行。優選的,M為偶數,N=1。優選的,每個極性排布單元中,任意相鄰的兩個子像素極性相反。優選的,所述極性為相對於公共電極電壓的極性。
該發明還提供了一種實現上述任意一種液晶顯示面板極性反轉驅動方法的驅動裝置:
一種液晶顯示面板極性反轉驅動方法的裝置,包括時序控制器、源極驅動器以及運算器;所述時序控制器向運算器輸出分別對應每個所述極性排布單元的M個極性反轉信號;所述極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算處理後輸入至源極驅動器; 每個半反轉驅動周期中,第x+m×N+1幀中對應第m+1個極性排布單元的極性反轉信號為第x+m×N幀中相應極性反轉信號的同相信號,其餘幀中對應第m+1個極性排布單元的極性反轉信號為前一幀中相應極性反轉信號的反相信號。
優選的,對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL
m+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為高電平信號,在其餘幀為低電平;每一幀中對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算
成下一幀相應的第二極性反轉信號。
優選的,對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL
m+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為低電平信號,在其餘幀為高電平;每一幀中對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算
生成下一幀相應的第二極性反轉信號。
該發明還提供了包括上述液晶顯示面板極性反轉驅動裝置的顯示裝置。
改善效果
《液晶顯示面板極性反轉驅動方法、驅動裝置及顯示裝置》所提供液晶顯示面板極性反轉驅動方法,在一個極性反轉驅動周期內,子像素的總體極性不偏轉向某一極性,杜絕了電荷的積累,避免了液晶在極性反轉驅動中出現液晶極化或者殘像的問題。
附圖說明
圖1是2013年7月之前技術中液晶顯示面板極性反轉驅動裝置的結構示意圖;
圖2是2013年7月之前的液晶顯示面板極性反轉驅動方法中積累的電荷對液晶的影響示意圖;
圖3是圖1中液晶顯示面板極性反轉驅動裝置的驅動時序示意圖;
圖4是2013年7月之前的液晶顯示面板極性反轉驅動方法中各幀的極性排布示意圖;
圖5是該發明實施例一中液晶顯示面板極性反轉驅動方法中各幀的極性排布示意圖;
圖6是該發明實施例二中液晶顯示面板極性反轉驅動方法中N=1時各幀的極性排布示意圖;
圖7是該發明實施例二中液晶顯示面板極性反轉驅動方法中N=2時各幀的極性排布示意圖;
圖8是該發明實施例三中液晶顯示面板極性反轉驅動裝置的結構示意圖。
權利要求
1.《液晶顯示面板極性反轉驅動方法、驅動裝置及顯示裝置》其特徵在於,每一幀均以相同的方式劃分為M個極性排布單元,每2×M×N幀為一個反轉驅動周期,每個半反轉驅動周期中:∃!x∈(0,MxN],第x幀與第x+1幀中除第1個極性排布單元極性相同外,其餘極性排布單元極性相反∀m∈[0,M],第x+m×N幀與第x+m×N+1幀中除第m+1個極性排布單元極性相同外,其餘極性排布單元極性相反;其餘幀和與其相鄰的幀極性相反;其中,M、N為大於1的整數,x以及m均為整數,M×N為偶數;相鄰的兩個半反轉驅動周期中,對應的各幀極性相反。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示面板極性反轉驅動方法,其特徵在於,每個半反轉驅動周期的第x幀中,任意相鄰的兩個極性排布單元的極性相反。
3.根據權利要求1或2所述的液晶顯示面板極性反轉驅動方法,其特徵在於,每一幀中,每若干行為一個極性排布單元。
4.根據權利要求3所述的液晶顯示面板極性反轉驅動方法,其特徵在於,每一幀中,每行為一個極性排布單元;第1個極性排布單元為第1行,第m+1個極性排布單元為第m+1行。
5.根據權利要求1或2所述的液晶顯示面板極性反轉驅動方法,其特徵在於,每個極性排布單元中,任意相鄰的兩個子像素極性相反。
6.根據權利要求5所述的液晶顯示面板極性反轉驅動方法,其特徵在於,所述極性為相對於公共電極電壓的極性。
7.一種實現如權利要求1-6任意一項所述液晶顯示面板極性反轉驅動方法的裝置,包括時序控制器、源極驅動器以及運算器;其特徵在於,所述時序控制器向運算器輸出分別對應每個所述極性排布單元的M個第一極性反轉信號;所述第一極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算處理形成第二極性反轉信號輸入至源極驅動器;每一幀的第一極性反轉信號為前一幀的第二極性反轉信號;每個半反轉驅動周期中,第x+m×N+1幀中對應第m+1個極性排布單元的第二極性反轉信號為第x+m×N幀中相應第二極性反轉信號的同相信號,其餘幀中對應第m+1個極性排布單元的第二極性反轉信號為前一幀中相應第二極性反轉信號的反相信號。
8.根據權利要求7所述的實現如權利要求1-6任意一項所述液晶顯示面板極性反轉驅動方法的裝置,其特徵在於,對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL
m+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為高電平信號,在其餘幀為低電平;每一幀中對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算
成下一幀相應的第二極性反轉信號。
9.根據權利要求7所述的實現如權利要求1-6任意一項所述液晶顯示面板極性反轉驅動方法的裝置,其特徵在於,對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POLm+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為低電平信號,在其餘幀為高電平;每一幀中對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯
生成下一幀相應的第二極性反轉信號。
10.一種顯示裝置,其特徵在於,包括權利要求7-9中任一項所述的實現如權利要求1-6運算任意一項所述液晶顯示面板極性反轉驅動方法的裝置。
實施方式
操作內容
《液晶顯示面板極性反轉驅動方法、驅動裝置及顯示裝置》所提供的液晶顯示面板極性反轉驅動方法中,每一幀均以相同的方式劃分為M個極性排布單元,可以是每若干行為一個極性排布單元,例如每一行為一個極性排布單元或者每兩行為一個極性排布單元等,也可以是以一幀為一個極性排布單元;以每2×M×N幀為一個反轉驅動周期,在每個半反轉驅動周期的M×N幀中:∃!x∈(0,MxN],第x幀與第x+1幀中除第1個極性排布單元極性相同外,其餘極性排布單元極性相反;即僅在第x幀與第x+1幀中,第1個極性排布單元極性相同,第2個至第M個極性排布單元極性相反,在該半反轉驅動周期的其他任意相鄰的兩幀中,第1個極性排布單元的極性相反;∀m∈[0,M],第x+m×N幀與第x+m×N+1幀中除第m+1個極性排布單元極性相同外,其餘極性排布單元極性相反;即對任意m,在第x+m×N幀與第x+m×N+1幀中,第m+1個極性排布單元極性相同,第1個至第m個以及第m+2個至第M個極性排布單元極性相反,在該半反轉驅動周期的其他任意相鄰的兩幀中,第m+1個極性排布單元的極性相反;該半反轉驅動周期中的其餘幀和與其相鄰的幀極性相反;其中,M、N均為整數,M×N為偶數,N表示每N幀進行一次每兩幀正負極性交替的反轉驅動;x以及m均為整數;當x+1>M×N時,x+1表示該半反轉驅動周期中的第1幀;當x+m×N>M×N時,x+m×N表示該半反轉驅動周期中的第x+m×N-M×N幀;當x+m×N+1>M×N時,x+m×N+1,表示該半反轉驅動周期中的第x+m×N-M×N+1幀;任意相鄰的兩個半反轉驅動周期中,對應的各幀極性相反。在一個反轉驅動周期內,每個極性排布單元的總體極性均不偏轉向某一極性,避免了液晶在極性反轉驅動中出現液晶極化或者殘像的問題。
實施案例
該實施例中,以每一幀為一個極性排布單元,N為偶數為例進行說明。
2013年7月之前的液晶顯示面板極性反轉驅動中,每一幀進行一次像素電壓信號極性反轉,2013年7月之前技術中的液晶顯示面板極性反轉驅動裝置如圖1中所示,對於其中時序控制器輸出的極性反轉信號POL,以極性反轉信號POL_1和性反轉信號_2為例進行說明;如圖3中所示,極性反轉信號POL_1為一周期性信號且以行起始信號STH為時間參考基準,在時序上,極性反轉信號POL_1是對應行起始信號STH的每個周期反轉一次;極性反轉信號POL_2為一周期性信號且以行起始信號STH為時間參考基準,在時序上,第二極性反轉信號POL_2是對應行起始信號STH的每兩個周期反轉一次;此外,按輸入液晶顯示面板的控制信號的規格,極性反轉信號的高低電位轉換必須在行起始信號STH之後特定的時間範圍內方為有效。
如表1和表2中所示,在極性反轉信號POL_1的控制下,任意相鄰的子像素極性相反,且任意相鄰的兩幀極性相反,該實施例中,所述的極性為相對於公共電極電壓的極性,表1以及表2中,“+”表示相對於共同電極電壓為正電壓,“-”表示相對於共同電極電壓負電壓。
/ | 第1列 | 第2列 | 第3列 | 第4列 | 第5列 | … | 第n列 |
---|
第1行 | | | | | | | |
---|
第2行 | | | | | | | |
---|
第3行 | | | | | | | |
---|
第4行 | | | | | | | |
---|
第5行 | | | | | | | |
---|
第6行 | | | | | | | |
---|
第7行 | | | | | | | |
---|
… | | | | | | | |
---|
第8行 | | | | | | | |
---|
/ | 第1列 | 第2列 | 第3列 | 第4列 | 第5列 | … | 第n列 |
---|
第1行 | | | | | | | |
---|
第2行 | | | | | | | |
---|
第3行 | | | | | | | |
---|
第4行 | | | | | | | |
---|
第5行 | | | | | | | |
---|
第6行 | | | | | | | |
---|
第7行 | | | | | | | |
---|
… | | | | | | | |
---|
第8行 | | | | | | | |
---|
由於驅動電路提供的原始正負電壓的對稱性不好,或者液晶顯示面板的自身特性不好,又或者客戶系統提供的圖像信號模式問題以及信號不穩定等因素,都會造成最終施加在液晶顯示面板的子象素上的信號電壓正負對稱性不好,例如,如表3中所示,其總體極性為負。這樣,在長時間圖像顯示之後,由於每個子像素的像素電壓信號總體偏向某一極性。對於圖4中所示的單個子像素(以圖示中帶背景填充的子像素為例),表4中示出了該單個子像素的總體電壓變化,可以看出,該單個子像素的總體極性為負,這樣會產生液晶極化或者殘像問題。
/ | 第1幀 | 第2幀 | 第3幀 | 第4幀 | 第5幀 | 第6幀 | 第7幀 | 第8幀 |
---|
灰階 | | | | | | | | |
---|
電壓 | | | | | | | | |
---|
平均電壓 | | | | |
---|
不良 | |
---|
根據該發明所提供的液晶顯示面板極性反轉驅動方法,在上述每一幀正負極性交替反轉驅動方法的基礎上,每N幀,進行一次每兩幀正負極性交替的反轉驅動(下稱2幀反轉),如表5中所示,這樣極性反轉驅動周期為2N幀,每個半反轉驅動周期中,有且僅有一個相鄰的兩幀極性相同,在該半反轉驅動周期的其他任意相鄰的兩幀極性相反,並且在任意相鄰的兩個半反轉驅動周期中,對應的各幀極性相反。
從表5中可以明顯看出,每一幀的總體極性正負交替變化。這樣,在長時間圖像顯示中,由於每個子像素的像素電壓信號總體極性正負交替變換,平均電壓為0,不偏向某一極性。
如圖5中所示,N=4,每4幀進行一次2幀反轉;對於圖5中所示的單個子像素(以圖示中帶背景填充的子像素為例),表6中示出了該單個子像素的總體電壓變化,可以看出,該單個子像素的總體平均電壓為0,極性不偏轉向某一極性,杜絕了電荷的積累,因此避免了液晶在極性反轉驅動中出現液晶極化或者殘像的問題。
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | |
| 交替施加-2與+2VDC電壓,總體平均電壓為0,產生液晶極化或殘像 |
為了降低在一幀中色度亮度干擾現象的影響,該實施例中,每幀中任意相鄰的兩個子像素極性相反。當然,也可以有其他實施方式,例如,以RGB三個子像素為一個像素單元,每幀中任意相鄰的兩個像素單元極性相反等。
實施例一中的液晶顯示面板極性反轉驅動方法實現方式簡易,便於操作,但是由於在每N幀進行2幀反轉時,整幅畫面的極性變化和其他幀的極性變化不一致,從而產生亮暗變化,在視覺上則表現為閃爍現象。為了解決該問題,該實施例中以每行為一個極性排布單元,每N幀,對該行進行一次2幀反轉,各行交錯進行2幀反轉,避免整幅畫面同時變化。例如,如表7中所示,為N等於1時每一幀中,各行的極性變化;各幀的極性排布如圖6中所示;從表7以及圖6中可以看出,第1行在第2幀進行2幀反轉,第2行在第3幀進行2幀反轉,第3行在第4幀進行2幀反轉,第4行在第5幀進行2幀反轉,依次類推。再例如,當N等於4時,第1行可以在第4幀進行2幀反轉,第2行在第8幀進行2幀反轉,第3行在第12幀進行2幀反轉,第4行在第16幀進行2幀反轉,依次類推。又例如,如表8中所示,為N等於2時每一幀中,各行的極性變化;各幀的極性排布如圖7中所示;從表8以及圖7中可以看出,第1行在第2幀進行2幀反轉,第2行在第4幀進行2幀反轉,第3行在第6幀進行2幀反轉,第4行在第8幀進行2幀反轉,依次類推。再例如,當N等於4時,第1行可以在第4幀進行2幀反轉,第2行在第8幀進行2幀反轉,第3行在第12幀進行2幀反轉,第4行在第16幀進行2幀反轉,依次類推。
該實施例中,在每個半反轉驅動周期的起始幀第x幀(第1幀)中,任意相鄰的兩行的極性相反,並且在每行中任意相鄰的兩個子像素極性相反,這些都是為了降低在一幀中色度亮度干擾現象的影響。當然,在實際套用中,也可以視需求調整各個極性反轉單元的極性排布以及調整各個極性反轉單元的劃分,並不局限於該實施例中所列舉的極性排布方式以及極性反轉單元的劃分形式。
該發明還提供了一種實現上述任意一種液晶顯示面板極性反轉驅動方法的驅動裝置,如圖8中所示,該液晶顯示面板極性反轉驅動裝置包括時序控制器、運算器、源極驅動器以及柵極驅動器等組件,客戶系統傳送到液晶顯示器的信號主要包括:R、G、B是圖象顯示信號,DE是使能信號,MCLK是時鐘信號,Vsync以及Hsync分別是垂直同步信號和水平同步信號,Cs是運算器中的控制信號;時序控制器將圖像數據信號(DATA)、行起始信號(STH)、行鎖存信號(TP)傳送到源極驅動器,將列起始信號(STV)、列時鐘信號(CPV)與輸出使能信號(OE)傳送到柵極驅動器,從而使液晶顯示面板顯示圖像;時序控制器將分別對應每個極性排布單元的M個第一極性反轉信號輸出至運算器,第一極性反轉信號與控制信號Cs在運算器中經過邏輯運算處理後形成第二極性反轉信號並輸入至源極驅動器;每一幀的第一極性反轉信號為前一幀的第二極性反轉信號;每個半反轉驅動周期中,第x+1幀中對應第1個極性排布單元的第二極性反轉信號為第x幀中對應第1個極性排布單元的第二極性反轉信號的同相信號,其餘幀中對應第1個極性排布單元的第二極性反轉信號為前一幀中對應第1個極性排布單元的第二極性反轉信號的反相信號;第x+m×N+1幀中對應第m+1個極性排布單元的第二極性反轉信號為第x+m×N幀中對應第m+1個極性排布單元的第二極性反轉信號的同相信號,其餘幀中對應第m+1個極性排布單元的第二極性反轉信號為前一幀中對應第m+1個極性排布單元的第二極性反轉信號的反相信號。這樣,就實現了每N幀,對一個極性排布單元進行一次2幀反轉,從而在每個極性反轉驅動周期內,子像素的總體極性不偏轉向某一極性,杜絕了電荷的積累,避免了液晶在極性反轉驅動中出現液晶極化或者殘像的問題。第一極性反轉信號POL可以是實施例一中所述的極性反轉信號POL_1或者極性反轉信號POL_2等,第一極性反轉信號與控制信號Cs在運算器中的邏輯運算可以有多種實現方式,例如,對應第1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs1在第x幀時為高電平信號,在其餘幀為低電平;每一幀對應第1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算生成下一幀相應的第二極性反轉信號,對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL
m+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為高電平信號,在其餘幀為低電平;每一幀對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算
生成下一幀相應的第二極性反轉信號;又例如,對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL
m+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為低電平信號,在其餘幀為高電平;每一幀對應第1個極性反轉單元的第二極性
生成下一幀相應的第二極性反轉信號;對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號為POL
m+1,對應該第二極性反轉信號的控制信號Cs
m+1在第x+m×N幀時為低電平信號,在其餘幀為高電平;每一幀對應第m+1個極性反轉單元的第二極性反轉信號與控制信號在運算器中經過邏輯運算
生成下一幀相應的第二極性反轉信號。
該發明還提供了包括上述液晶顯示面板極性反轉驅動裝置的顯示裝置;由於套用的極性反轉驅動裝置避免了液晶在極性反轉驅動中出現液晶極化或者殘像的問題;因此,該顯示裝置具有較高的可靠性,能夠在一定程度上最佳化改善用戶體驗。該顯示裝置可以是液晶顯示面板、電子紙、液晶電視、液晶顯示器、有機電致發光顯示器、數碼相框、手機、平板電腦等具有任何顯示功能的產品或部件。
榮譽表彰
2017年6月22日,《液晶顯示面板極性反轉驅動方法、驅動裝置及顯示裝置》獲得安徽省第五屆專利獎優秀獎。