專利名稱:液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù):
由于液晶顯示裝置具有重量輕、厚度薄、耗電小等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于電視、筆記本電腦、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理等現(xiàn)代化信息設(shè)備。
一種現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置可參閱圖1,該液晶顯示裝置100包括n行互相平行的掃描電極101,m列互相平行且與n行掃描電極101垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)電極102,及多個(gè)作為開關(guān)元件來(lái)驅(qū)動(dòng)像素電極103的薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)104。該多個(gè)薄膜晶體管104位于該掃描電極101及該數(shù)據(jù)電極102的相交處,該薄膜晶體管104的柵極1040接至掃描電極101,源極1041連接至數(shù)據(jù)電極102,漏極1042連接至像素電極103。每一掃描行包括m個(gè)像素電極103,該像素電極103與公共電極105形成一電容107。
該液晶顯示裝置100的驅(qū)動(dòng)波形圖請(qǐng)參閱圖2(a)、(b)及(c),圖2(a)為薄膜晶體管104的柵極1040電壓信號(hào)波形圖,圖2(b)為薄膜晶體管104的源極1041電壓信號(hào)波形圖,圖2(c)為像素電極103電壓信號(hào)波形圖。
在第一幀畫面期間,即t1~t3期間,t1時(shí)刻,柵極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一掃描電壓Vg驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管104的柵極1040,薄膜晶體管104開啟,同時(shí)源極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一驅(qū)動(dòng)電壓Vd通過(guò)薄膜晶體管104的源極1041、漏極1042提供給像素電極103,像素電極103的電壓隨驅(qū)動(dòng)電壓Vd的變化變?yōu)橥环档碾妷篤p1。t2時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,薄膜晶體管104關(guān)閉,該電壓Vp1被電容107所保持,直到該薄膜晶體管104在t3時(shí)刻再次開啟為止。
同理,在第二幀畫面顯示期間,t3時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,像素電極103的電壓因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)電壓-Vd的變化而變?yōu)榱硪环档碾妷篤p2。t4時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,薄膜晶體管104關(guān)閉,該電壓Vp2被電容107所保持。
傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電壓Vd與圖像灰階一一對(duì)應(yīng),顯示相同圖像資料需施加相同的驅(qū)動(dòng)電壓Vd,考慮到該液晶顯示裝置100一般使用扭曲向列(Twist Nematic,TN)型液晶,制造方法的差異會(huì)導(dǎo)致該液晶面板100上不同像素的像素電容107有所不同,不同像素電容107充放電的時(shí)間和充放電的電流均有所不同。針對(duì)具有不同像素電容107的不同像素,即使是施加相同驅(qū)動(dòng)電壓Vd最后像素電容所保持電壓Vp也有所不同,導(dǎo)致最后像素的穿透率有所不同,不同像素顯示相同圖像資料時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同效果,因此該液晶顯示裝置100畫面顯示不均勻。
發(fā)明內(nèi)容為了解決液晶顯示裝置畫面顯示不均勻的問(wèn)題,有必要提供一種使液晶顯示裝置畫面顯示均勻的驅(qū)動(dòng)方法。
一種驅(qū)動(dòng)方法,用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置以顯示圖像資料。該液晶顯示裝置包括一背光模組及多個(gè)液晶像素。該方法包括如下步驟將一畫面顯示時(shí)段分為多個(gè)子顯示時(shí)段,該液晶像素在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉,該背光模組在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉,該背光模組具有多個(gè)發(fā)光亮度等級(jí);同時(shí)控制該液晶像素的開關(guān)狀態(tài)和開啟時(shí)長(zhǎng)、該背光模組發(fā)光的亮度等級(jí)和發(fā)光時(shí)長(zhǎng),使該像素在一畫面顯示時(shí)段內(nèi)透光量的積分與所需顯示圖像資料的灰階相對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)灰階顯示。
相較于現(xiàn)有技術(shù),該驅(qū)動(dòng)方法中,由于該液晶像素在該子顯示時(shí)段僅有開啟或關(guān)閉兩種狀態(tài),驅(qū)動(dòng)電壓只需有二種狀態(tài),當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓為零時(shí)液晶顯示為暗態(tài),即關(guān)閉,該驅(qū)動(dòng)電壓高于一閥值時(shí)液晶顯示為亮態(tài),透光率相同,即開啟。通過(guò)控制該液晶像素的開關(guān)狀態(tài)和開啟時(shí)長(zhǎng)、該背光模組發(fā)光的亮度等級(jí)和發(fā)光時(shí)長(zhǎng),使該液晶像素在一畫面顯示時(shí)段內(nèi)透光量的積分與所需顯示圖像資料的灰階相對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)灰階顯示。即使制造方法有差異,不同像素有不同的像素電容,該驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)不同像素時(shí),不同像素的穿透率相同,則不同像素顯示相同圖像資料時(shí)顯示效果一致,進(jìn)而使畫面顯示均勻。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置的示意圖。
圖2(a)為圖1所示液晶顯示裝置的掃描電極電壓Vg波形示意圖。
圖2(b)為圖1所示液晶顯示裝置的數(shù)據(jù)電極電壓Vd波形示意圖。
圖2(c)為圖1所示液晶顯示裝置的像素電極電壓Vp波形示意圖。
圖3為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)方法所驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置示意圖。
圖4(a)為本發(fā)明液晶顯示裝置掃描電極電壓波形示意圖。
圖4(b)為本發(fā)明液晶顯示裝置數(shù)據(jù)電極電壓波形示意圖。
圖4(c)為本發(fā)明液晶顯示裝置像素電極電壓波形示意圖。
圖4(d)為本發(fā)明液晶顯示裝置背光模組亮度示意圖。
圖4(e)為本發(fā)明液晶顯示裝置液晶像素的光穿透率波形示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3,為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)方法所驅(qū)動(dòng)的液晶顯示裝置200。該液晶顯示裝置200包括n行互相平行的掃描電極201,m列互相平行且與n行掃描電極201垂直絕緣相交的數(shù)據(jù)電極202,多個(gè)公共電極205,多個(gè)作為開關(guān)元件來(lái)驅(qū)動(dòng)像素電極203的薄膜晶體管204及一用作提供平面光的背光模組(圖未示)。該多個(gè)薄膜晶體管204位于掃描電極201和數(shù)據(jù)電極202的相交處,其柵極2040連接至掃描電極201,其源極2041連接至數(shù)據(jù)電極202,其漏極2042連接至像素電極203。每一掃描行包括m個(gè)像素電極203,每一該像素電極203與每一公共電極205形成一電容207。
請(qǐng)一并參考圖4(a)、(b)、(c)、(d)及(e),為本發(fā)明液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法的示意圖。圖4(a)為薄膜晶體管204柵極2040電壓信號(hào)波形圖,圖4(b)為薄膜晶體管204源極2041電壓信號(hào)波形圖,圖4(c)為像素電極203的電壓信號(hào)波形圖,圖4(d)為背光模組的亮度示意圖,圖4(e)為液晶像素的光穿透率波形圖。
本發(fā)明的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法如下將一畫面顯示時(shí)段分為a個(gè)子顯示時(shí)段T0~Ta-1,背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)分為b階L0~Lb-1,a及b可以為8、16、32或64中的任意數(shù)值,a和b可以相同,也可以不同。該畫面顯示時(shí)段顯示的多個(gè)液晶像素在該子顯示時(shí)段僅有開啟或關(guān)閉兩種狀態(tài),每次開啟的時(shí)長(zhǎng)可小于、等于或大于該子顯示時(shí)段,該背光模組在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉,該背光模組發(fā)光具有多個(gè)亮度等級(jí),每次開啟的時(shí)長(zhǎng)可小于、等于或大于該子顯示時(shí)段。
為了方便說(shuō)明,以a=8,b=8為例,將一畫面顯示時(shí)段(F)分為8個(gè)子顯示時(shí)段T0~T7,背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)分為8階L0~L7。
在T0期間,t0時(shí)刻,柵極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一掃描電壓Vg驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管204的柵極2040,薄膜晶體管204開啟;同時(shí)源極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一驅(qū)動(dòng)電壓Vs通過(guò)薄膜晶體管204的源極2041、漏極2042施加至像素電極203,像素電壓隨驅(qū)動(dòng)電壓Vs變?yōu)橥环档碾妷篤p;t0′時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,該薄膜晶體管204關(guān)閉,像素電壓Vp被電容207所保持。在T0期間,背光模組同時(shí)提供L0亮度等級(jí)的背光,此時(shí),像素在像素電壓Vp作用下被背光模組點(diǎn)亮,由初始暗態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱翍B(tài),即開啟。
在T1期間,t1時(shí)刻,柵極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一掃描電壓Vg驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管204的柵極2040,薄膜晶體管204開啟;同時(shí)源極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一驅(qū)動(dòng)電壓Vs通過(guò)薄膜晶體管204的源極2041、漏極2042施加至像素電極203,像素電壓隨驅(qū)動(dòng)電壓Vs變?yōu)橥环档碾妷篤p;t1′時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,該薄膜晶體管204關(guān)閉,像素電壓Vp被電容207所保持。在T1期間,背光模組同時(shí)提供L1亮度等級(jí)的背光,此時(shí),像素被背光模組點(diǎn)亮,繼續(xù)為亮態(tài)。
在T2期間,t2時(shí)刻,柵極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一掃描電壓Vg驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管204的柵極2040,薄膜晶體管204開啟;同時(shí)源極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一恢復(fù)電壓Vh通過(guò)薄膜晶體管204的源極2041、漏極2042施加至像素電極203,像素電壓隨恢復(fù)電壓Vh變?yōu)橥环档碾妷篤h′;t2′時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,該薄膜晶體管204關(guān)閉,像素電壓Vh′被電容207所保持。在T2期間,背光模組同時(shí)提供L2亮度等級(jí)的背光,此時(shí),雖然背光模組提供光源,但是像素在像素電壓Vh′作用下由亮態(tài)轉(zhuǎn)為暗態(tài),即關(guān)閉。
在T3期間,t3時(shí)刻,柵極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一掃描電壓Vg驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管204的柵極2040,薄膜晶體管204開啟;同時(shí)源極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一驅(qū)動(dòng)電壓Vs通過(guò)薄膜晶體管204的源極2041、漏極2042施加至像素電極203,像素電壓隨驅(qū)動(dòng)電壓Vs變?yōu)橥环档碾妷篤p;t3′時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,該薄膜晶體管204關(guān)閉,像素電壓Vp被電容207所保持。在T3期間,背光模組同時(shí)提供L3亮度等級(jí)的背光,此時(shí),像素在像素電壓Vp作用下被背光模組點(diǎn)亮,由暗態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱翍B(tài)。
依此類推,在T7期間,t7時(shí)刻,柵極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一掃描電壓Vg驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管204的柵極2040,薄膜晶體管204開啟;同時(shí)源極驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)提供一驅(qū)動(dòng)電壓Vs通過(guò)薄膜晶體管204的源極2041、漏極2042施加至像素電極203,像素電壓隨驅(qū)動(dòng)電壓Vs變?yōu)橥环档碾妷篤p;t7′時(shí)刻,在掃描電壓Vg控制下,該薄膜晶體管204關(guān)閉,像素電壓Vp被電容207所保持。在T7期間,背光模組同時(shí)提供L7亮度等級(jí)的背光,此時(shí),像素被背光模組點(diǎn)亮,繼續(xù)為亮態(tài)。到此,一畫面顯示時(shí)段結(jié)束。
由于該驅(qū)動(dòng)方法對(duì)液晶的反應(yīng)速度要求較高,因此該液晶顯示裝置可采用反應(yīng)速度較快的液晶,如鐵電液晶,其反應(yīng)速度可達(dá)微秒等級(jí)。目前的鐵電液晶可分為兩種,一種是表面穩(wěn)定鐵電液晶(Surface StabilizedFerroelectric Liquid Crystal,SSFLC),另一種則是柔式鐵電液晶(Soft Mode Ferroelectric Liquid Crystal,SMFLC)。前者的液晶只有兩個(gè)穩(wěn)態(tài),使得穿透率只有二種變化,而后者則如扭曲向列(Twist Nematic,TN)型的液晶有多種的穩(wěn)定態(tài),因此能表現(xiàn)出多種穿透率。為了避免多種穿透率對(duì)畫面顯示均勻性的影像,可采用表面穩(wěn)定鐵電液晶。
通過(guò)控制該液晶像素的開(On)或關(guān)(Off)狀態(tài)(A)、該液晶像素的開啟時(shí)長(zhǎng)(t)、該背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)(L)及該背光模組發(fā)光時(shí)長(zhǎng)(T)四個(gè)參數(shù),使該像素于一畫面顯示時(shí)段內(nèi)透光量的積分與所需顯示的圖像資料的灰階相對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)灰階顯示。因此,通過(guò)控制上述幾種變量的組合就可以達(dá)成圖像資料的灰階顯示,即總透光量=∫L·T·A·tdt該液晶像素的開(On)或關(guān)(Off)狀態(tài)(A)在開的時(shí)候?yàn)?,在關(guān)的時(shí)候?yàn)?。
由于該液晶像素于該子顯示時(shí)段僅有開啟或關(guān)閉兩種狀態(tài),驅(qū)動(dòng)電壓只需兩種狀態(tài),當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電壓為零時(shí)液晶顯示為暗態(tài),該驅(qū)動(dòng)電壓高于一閥值時(shí)液晶顯示為亮態(tài),透光率相同。即使制造方法有差異,不同像素有不同的像素電容,該驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)不同像素時(shí),不同像素的穿透率相同,則不同像素顯示相同的圖像資料顯示效果一致,進(jìn)而使畫面顯示均勻。
為了提高畫面的動(dòng)態(tài)顯示效果,也可以使一畫面顯示時(shí)段中的某一或多個(gè)子顯示時(shí)段作為插黑時(shí)段Tr,在插黑時(shí)段Tr期間,始終關(guān)閉像素或者背光模組,也可以二者同時(shí)關(guān)閉。同時(shí),也可相應(yīng)增加該畫面顯示時(shí)段的其它子顯示時(shí)段背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)、背光模組發(fā)光時(shí)長(zhǎng)或者液晶像素的開啟時(shí)長(zhǎng),以增加該畫面顯示時(shí)段的總透光量。
該畫面顯示時(shí)段可以為顯示多個(gè)相關(guān)像素所用的時(shí)間,或者顯示一行或一列像素所用的時(shí)間,或者顯示多個(gè)行或列像素所用的時(shí)間。
其中,該驅(qū)動(dòng)方法可以通過(guò)控制該背光模組中的一冷陰極射線管發(fā)光源、一發(fā)光二極管光源或一白熾燈光源發(fā)光實(shí)現(xiàn)灰階顯示,還可以通過(guò)控制多個(gè)彩色發(fā)光二極管光源或增加彩色濾光片實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其中該液晶顯示裝置包括一背光模組及多個(gè)液晶像素,該背光模組的發(fā)光具有多個(gè)亮度等級(jí),該方法包括如下步驟將一畫面顯示時(shí)段分為多個(gè)子顯示時(shí)段,該畫面顯示時(shí)段顯示的多個(gè)液晶像素在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉,該背光模組在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉;同時(shí)控制該液晶像素的開關(guān)狀態(tài)和開啟時(shí)長(zhǎng)、該背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)和發(fā)光時(shí)長(zhǎng),使該液晶像素在該畫面顯示時(shí)段內(nèi)透光量的積分與所需顯示圖像資料的灰階相對(duì)應(yīng),以實(shí)現(xiàn)灰階顯示。
2.如權(quán)利要求1所述液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該液晶像素在該畫面顯示時(shí)段內(nèi)總透光量與該液晶像素的開關(guān)狀態(tài)(A)、該液晶像素的開啟時(shí)長(zhǎng)(t)、該背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)(L)及該背光模組的發(fā)光時(shí)長(zhǎng)(T)符合如下函數(shù)關(guān)系總透光量=∫L·T·A·tdt。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該背光模組的發(fā)光通過(guò)控制一冷陰極射線管實(shí)現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該方法通過(guò)彩色濾光片實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該灰階可為8階、16階、32階及64階中的一種,該子顯示時(shí)段數(shù)與該灰階數(shù)相同。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該多個(gè)子顯示時(shí)段包括一插黑時(shí)段。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該液晶像素在該插黑時(shí)段始終關(guān)閉。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該背光模組在該插黑時(shí)段內(nèi)始終關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該液晶像素采用表面穩(wěn)定鐵電液晶。
10.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于該畫面顯示時(shí)段為顯示一行或一列像素所用的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)方法,用來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置顯示圖像資料。該液晶顯示裝置包括背光模組及多個(gè)液晶像素,該背光模組具有多個(gè)發(fā)光亮度等級(jí)。該驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟將一畫面顯示時(shí)段分為多個(gè)子顯示時(shí)段,該液晶像素在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉,該背光模組在該子顯示時(shí)段開啟或關(guān)閉;同時(shí)控制該液晶像素的開關(guān)狀態(tài)和開啟時(shí)長(zhǎng)、該背光模組的發(fā)光亮度等級(jí)和發(fā)光時(shí)長(zhǎng),使該液晶像素在該畫面顯示時(shí)段內(nèi)透光量的積分與所需顯示圖像資料的灰階相對(duì)應(yīng),以實(shí)現(xiàn)灰階顯示。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法使液晶顯示裝置畫面顯示均勻。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1949347SQ2005101003
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者陳景豐, 陳龍寬, 陳思孝, 張智勝, 廖文杰, 陳鵲如, 謝朝樺 申請(qǐng)人:群康科技(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司