CN100428007C

CN100428007C - 液晶显示面板及其驱动方法

Info

Publication number: CN100428007C
Application number: CNB2007101037431A
Authority: CN
Inventors: 苏亭伟; 苏振嘉
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: CN101051135A

Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板，包括多条扫描线、多条数据线、多条第一共享配线、多条第二共享配线以及多个与扫描线以及数据线电性连接的像素。当各像素被驱动时，各像素具有一第一显示区以及一对第二显示区，其中各像素的第一显示区与该对第二显示区分别接收由第一共享配线与第二共享配线耦合的信号而呈现不同亮度，而各像素的第一显示区与第二显示区在列方向上对齐，且各像素的第一显示区位于各对第二显示区之间。

Description

液晶显示面板及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种液晶显示面板及其驱动方法。

背景技术

目前市场对于薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquidcrystal display，TFT-LCD)的性能要求是朝向高对比(high contrast ratio)、无灰阶反转(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、亮度高(high luminance)、高色彩丰富度、高色饱和度、快速反应与广视角等特性发展。目前能够达成广视角要求的技术，例如扭转向列型液晶(TN)加上广视角膜(wide viewing film)、共平面切换式(in-plane switching，IPS)液晶显示器、边际场切换式(fringe field switching)液晶显示器与多域垂直配向式(multi-domain vertically alignment，MVA)薄膜晶体管液晶显示器等方式。

对于公知的多域垂直配向式液晶显示面板而言，形成于彩色滤光基板或薄膜晶体管阵列基板上的配向突起物(alignment protrusion)或狭缝(slit)可以使液晶分子呈多方向排列，而得到数个不同的配向领域(domain)，因此多域垂直配向式液晶显示面板能够达到广视角的要求。

图1A为公知多域垂直配向式液晶显示面板的正规化穿透率(normalizedtransmittance)与灰阶(gray level)的关系图。请参考图1A，横坐标为灰阶，纵坐标为正规化穿透率。由图1A可知，虽然公知多域垂直配向式液晶显示面板能够达到广视角的要求，但随着观察视角的改变，穿透率对灰阶的曲线(transmittance-level curve)具有不同的曲率。也就是说，当观察的视角改变时，公知多域垂直配向式液晶显示器所显示出的亮度会产生变化，进而导致色偏(color shift)或色饱和度不足(color washout)等问题。

为了解决色偏的问题，已有多种公知技术相继被提出，其中一种方法是在单一像素内形成两个亮度不同的显示区。利用输入两显示区的数据电压不同，或是利用不同的电容来耦合两显示区的数据电压，以使得单一像素内的两显示区分别产生不同大小的电场，进而促使两显示区的液晶分子有不同程度的倾倒排列。

图1B为公知一种多域垂直配向式液晶显示面板的显示状态示意图。请参考图1B，液晶显示面板10由多个阵列排列的像素12所组成，其中各像素包括一亮显示区B与一暗显示区D。如图1B所示，各像素12中的亮显示区B与暗显示区D的配置方式在行方向上呈现周期性的变化，而在列方向上，各像素的亮显示区B与暗显示区D的配置方式则固定不变。

上述这种亮暗分布模式虽然可以改善色偏现象，但是随着液晶显示面板的尺寸日益增大，像素的尺寸以及排列间距越接近人眼可辨识的尺寸范围，因此液晶显示面板容易产生明显的颗粒状亮度分布，进而影响液晶显示面板的显示质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示质量较佳的液晶显示面板，来解决上述公知技术中色偏、色饱和度不足、易产生明显的颗粒状亮度分布而影响显示质量等问题。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板的驱动方法，其可使液晶显示面板具有较佳的显示效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示面板，包括多条扫描线、多条数据线、多条第一共享配线、多条第二共享配线以及多个与扫描线及与数据线电性连接的像素。当各像素被驱动时，各像素具有一第一显示区以及一对第二显示区，其中各像素的第一显示区与该对第二显示区分别接收由第一共享配线与第二共享配线耦合的信号而呈现不同亮度，而各像素的第一显示区与第二显示区在列方向上对齐，且各像素的第一显示区位于各对第二显示区之间。

在本发明的一实施例中，各像素包括第一主动组件、第二主动组件、第一像素电极以及第二像素电极。第一主动组件与对应的扫描线以及数据线连接。第二主动组件与对应的扫描线以及数据线连接。第一像素电极与第一主动组件连接，其中第一像素电极的位置对应第一显示区的位置，且位于第一共享配线上方。第二像素电极与第二主动组件连接，其中第二像素电极的位置对应第二显示区的位置，且位于第二共享配线上方。

在本发明的一实施例中，各像素的第一主动组件与第二主动组件电性连接至同一条扫描线以及同一条数据线。

在本发明的一实施例中，各第二像素电极包括一第一显示电极、一第二显示电极以及一连接电极。第一显示电极与第二主动组件电性连接。第一像素电极位于第一显示电极与第二显示电极之间。第二显示电极通过连接电极与第一显示电极连接。

在本发明的一实施例中，各像素中的连接电极位于第一像素电极的一侧。在其它实施例中，各像素中的连接电极也可位于第一像素电极的两侧。

在本发明的一实施例中，各像素还包括一第一电容电极配置于第一共享配线与第一像素电极之间，第一共享配线与第一电容电极之间形成一第一储存电容，而第一电容电极与第一像素电极之间形成一第二储存电容。此外，在另一实施例中，各像素的第一电容电极与连接电极的部分区域形成一耦合电容器。

在本发明的一实施例中，各像素还包括一第二电容电极，配置于第二共享配线与第二像素电极之间，且第二共享配线与第二电容电极之间形成一第三储存电容。

在本发明的一实施例中，各像素的第一显示区的面积与第二显示区的面积实质上相等。

在本发明的一实施例中，各像素的第一显示区与第二显示区呈现矩形。

在本发明的一实施例中，像素适于呈现多种亮暗分布模式，像素所呈现的亮暗分布模式在行方向上与列方向上都呈现周期性的变化。

为了实现上述目的，本发明还提出一种驱动方法，适于驱动上述的液晶显示面板，此驱动方法包括下列步骤：将数据信号经数据线输入至位于不同行的像素，并分别提供一第一交流信号与一第二交流信号至第一共享配线与第二共享配线，其中第一交流信号与第二交流信号的震荡周期相同但相位差180度，以使各像素的第一显示区与第二显示区分别接收由第一共享配线与第二共享配线耦合的信号而呈现不同亮度。

在本发明的一实施例中，将数据信号输入至位于不同行的像素的方法包括点反转驱动(dot inversion)、线反转驱动(line inversion)或二线反转驱动(two line inversion)。

在本发明的一实施例中，第一交流信号与第二交流信号的震荡周期与数据信号的震荡周期相同。在其它实施例中，第一交流信号与第二交流信号的震荡周期为数据信号的震荡周期的整数倍。

基于上述，本发明将液晶显示面板中的各像素划分为两个显示区，并分别利用不同共享配线的不同耦合程度，使各像素中的两个显示区呈现不同亮度，进而改善色偏问题。此外，各像素中的两个显示区的配置方式与面积比例可视设计需求自由调整，以使液晶显示面板呈现较佳的亮暗分布模式。再有，本发明还提出一种液晶显示面板的驱动方法，其可以增加液晶显示面板亮暗分布模式的调整度，以使液晶显示面板的显示更为细腻。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为公知多域垂直配向式液晶显示面板的正规化穿透率与灰阶的关系图；

图1B为公知一种液晶显示面板的显示状态示意图；

图2为本发明一种液晶显示面板的显示状态示意图；

图3A为本发明一种液晶显示面板的示意图；

图3B为图3A的等效电路图。

图4A为本发明另一种液晶显示面板的示意图；

图4B为本发明再一种液晶显示面板的示意图；

图5为本发明另一种液晶显示面板的显示状态示意图；

图6为本发明再一种液晶显示面板的显示状态示意图；

图7为本发明一种液晶显示面板的驱动波形示意图；

图8为本发明另一种液晶显示面板的驱动波形示意图。

其中，附图标记：

10、100：液晶显示面板

12：像素

110：扫描线

120：数据线

130：第一共享配线

140：第二共享配线

150：像素

161：第一主动组件

162：第二主动组件

171：第一像素电极

172：第二像素电极

172a：第一显示电极

172b：第二显示电极

172c：连接电极

181：第一电容电极

182：第二电容电极

A1：第一显示区

A2：第二显示区

B：亮显示区

Cs₁：第一储存电容

Cs₂：第二储存电容

Cs₃：第三储存电容

Cc：耦合电容器

D：暗显示区

D₁：数据信号

M1：第一种亮暗分布模式

M2：第二种亮暗分布模式

S₁：扫描信号

T1、T2：时间区间

U：单位

Vc₁：第一交流信号

Vc₂：第二交流信号

Vp₁：第一显示区的显示信号

Vp₂：第二显示区的显示信号

具体实施方式

图2为本发明一种液晶显示面板的显示状态示意图。请参考图2，液晶显示面板100包括多条扫描线110、多条数据线120、多条第一共享配线130、多条第二共享配线140以及多个与扫描线110及数据线120电性连接的像素150。当各像素150被驱动时，各像素150具有一第一显示区A1以及一对第二显示区A2，其中各像素150的第一显示区A1与各对第二显示区A2分别接收由第一共享配线130与第二共享配线140耦合的信号而呈现不同亮度，而各像素150的第一显示区A1与第二显示区A2在列方向上对齐，且各像素150的第一显示区A1位于各对第二显示区A2之间。

图3A为本发明一种液晶显示面板的示意图，且图3A仅绘示一像素150为例作说明。请参考图3A，像素150包括第一主动组件161、第二主动组件162、第一像素电极171以及第二像素电极172。在本实施例中，像素150的第一主动组件161与第二主动组件162电性连接至同一条扫描线110以及同一条数据线120。第一像素电极171与第一主动组件161连接，其中第一像素电极171的位置对应第一显示区A1设置，且位于第一共享配线130上方。第二像素电极172与第二主动组件162连接，其中第二像素电极172的位置对应第二显示区A2设置，且位于第二共享配线140上方。在本实施例中，第一像素电极171以及第二像素电极172具有多个狭缝174，以使第一像素电极171以及第二像素电极172上方的液晶分子排列成多个配向领域。

像素150的第一像素电极171与第二像素电极172分别接收由下方第一共享配线130与第二共享配线140不同程度的电容耦合信号，而使对应的第一显示区A1与第二显示区A2呈现不同亮度。

请继续参考图3A，第二像素电极172包括一第一显示电极172a、一第二显示电极172b以及一连接电极172c。第一显示电极172a与第二主动组件162电性连接。第一像素电极171位于第一显示电极172a与第二显示电极172b之间。第二显示电极172b通过连接电极172c与第一显示电极172a连接。

为了进一步提升液晶显示面板100的显示质量，在本实施例中，像素150可进一步包括一第一电容电极181以及一第二电容电极182。第一电容电极181配置于第一共享配线130与第一像素电极171之间，第二电容电极182则配置于第二共享配线140与第二像素电极172之间。图3B为图3A的等效电路图。请同时参考图3A与图3B，第一共享配线130与第一电容电极181之间形成第一储存电容Cs₁，第一电容电极181与第一像素电极171之间形成第二储存电容Cs₂，且第二共享配线140与第二电容电极182之间形成第三储存电容Cs₃。另外，C_LC1与C_LC2分别为第一像素电极171与第二像素电极172的液晶电容。在本实施例中，第一像素电极171与第二像素电极172借助第一储存电容Cs₁、第二储存电容Cs₂与第三储存电容Cs₃的搭配，能提升各像素150的显示稳定度。

特别的是，在本实施例中，第一电容电极181延伸至连接电极172c的部分区域下方，使得各像素150的第一电容电极181与连接电极172c的部分区域形成一耦合电容器Cc。第二像素电极172借助耦合电容器Cc与第一像素电极171耦接，使得对应的第一显示区A1的显示亮度与第二显示区A2的显示亮度维持特定关系，进而抑制显示不良的问题。更进一步地说，像素150中的第一显示区A1与第二显示区A2之间的关联性可以借助调整耦合电容器Cc的大小来控制。例如，在本实施例中，像素150中的连接电极172c位于第一像素电极171的一侧。在其它实施例中，连接电极172c也可以同时配置于第一像素电极171的两侧，如图4A所示。

本发明可以借助调整各像素150中的第一像素电极171、第一显示电极172a与第二显示电极172b的形状或面积比例改变各像素150中第一显示区A1与第二显示区A2的配置，以使抑制色偏的效果最佳化。举例来说，在图3A与图4A中，各像素150的第一显示区A1的面积与第二显示区A2的面积实质上相等，且各像素150的第一显示区A1呈现矩形，而第二显示区A2则顺应第一显示区A1的形状分布于第一显示区A1的两对侧。设计者可以视设计需求将第一像素电极171的形状作适度变化，并修正与其相邻的第一显示电极172a以及第二显示电极172b的形状，使得各像素150的第一显示区A1与第二显示区A2呈现多角形的排列，如图4B所示。因此，各像素150中的第一像素电极171与第二像素电极172的面积比例、形状与配置位置可视设计需求而作适当的调整，本发明并不限定像素电极的布局方式与面积比例。

值得注意的是，本发明的液晶显示面板中像素150适于呈现多种亮暗分布模式，且像素150所呈现的亮暗分布模式在行方向上与列方向上都呈现周期性的变化。在此特别说明的是，亮暗分布模式是指像素150中的第一显示区A1与第二显示区A2所呈现的亮暗分布情况，第一显示区A1与第二显示区A2的面积比例并不影响亮暗分布模式的判断。举例来说，如图5所示，令第一种亮暗分布模式M1为像素150中的第一显示区A1所呈现的亮度低于第二显示区A2所呈现的亮度，而第二种亮暗分布模式M2为像素150中的第一显示区A1所呈现的亮度高于第二显示区A2所呈现的亮度。也就是说，第一种亮暗分布模式M1为像素150中暗显示区D位于亮显示区B之间，第二种亮暗分布模式M2为像素150中亮显示区B位于暗显示区D之间。

图5为本发明另一种液晶显示面板的显示状态示意图。请参考图5，在液晶显示面板200中的第一行的像素中，由左至右依序是以第一种亮暗分布模式M1、第二种亮暗分布模式M2作周期性排列。另外，在第一列的像素中，由上至下依序同样是以第一种亮暗分布模式M1、第二种亮暗分布模式M2作周期性排列。也就是说，在本实施例中，液晶显示面板200是以两个像素150的第一种亮暗分布模式M1与第二种亮暗分布模式M2为一单位U，分别在行方向与列方向上呈现周期性的变化。另外，图5中的第一显示区A1在第一种亮暗分布模式M1中的面积大于第一显示区A1在第二种亮暗分布模式M2中的面积。本发明并不限定像素中第一显示区A1与第二显示区A2的面积比例与形状。

图6为本发明在一种液晶显示面板的显示状态示意图。请参考图6，液晶显示面板200是以三个像素150的第一种亮暗分布模式M1、第二种亮暗分布模式M2与第一种亮暗分布模式M1为一单位U，分别在列方向与行方向上呈现周期性的变化。如图6所示，在同一单位U的三个像素150中，两个第一显示区A1的面积比例相等，而另一第一显示区A1的面积比例较小。当然，各像素中的第一显示区A1的面积比例可依设计需求作适度调整。本发明并不限定像素中第一显示区A1与第二显示区A2的面积比例与形状。

图7为一种液晶显示面板的驱动波形示意图，用以驱动上述液晶显示面板。请同时参考图2与图7，本发明的驱动方法包括依序借助扫描信号S₁开启对应的扫描线110，以将数据信号D₁经对应的数据线120输入至位于不同行的像素150，并分别提供一第一交流信号Vc₁与一第二交流信号Vc₂至第一共享配线130与第二共享配线140，其中第一交流信号Vc₁与第二交流信号Vc₂的震荡周期相同但相位差180度。这样，各像素150的第一显示区A1与第二显示区A2分别接收由第一共享配线130与第二共享配线140耦合的信号而呈现不同亮度。具体来说，在时间T1区间内，第一显示区A1的显示信号Vp₁受到正向的第一交流信号Vc₁耦合，而第二显示区A2的显示信号Vp₂受到反向的第二交流信号Vc₂耦合，因而使得第一显示区A1与第二显示区A2呈现不同亮度。同理，在时间T2区间内，第一显示区A1与第二显示区A2则分别受到反向与正向的信号耦合而呈现不同的亮度。

值得注意的是，在本实施例中，将数据信号D₁输入至位于不同行的像素150的方法例如是点反转驱动(dot inversion)。在其它实施例中，将数据信号D₁输入至位于不同行的像素150的方法也可以是线反转驱动(lineinversion)、二线反转驱动或其它种类。

图8为另一种液晶显示面板的驱动波形示意图，用以驱动上述液晶显示面板。请参考图8，本实施例的驱动方法与上述驱动方法类似，二者不同之处在于：第一交流信号Vc₁与第二交流信号Vc₂的震荡周期为数据信号D₁的震荡周期的两倍。当然，在其它实施例中，第一交流信号Vc₁与第二交流信号Vc₂的震荡周期也可以是数据信号D₁的震荡周期的整数倍。

基于上述，本发明将液晶显示面板中的各像素划分为第一显示区与位于第一显示区两对侧的第二显示区，并分别利用不同共享配线的耦合信号使其呈现不同亮度，改善色偏问题。此外，设计者可依设计需求调整各像素中的第一显示区与第二显示区的配置方式与面积比例，以使液晶显示面板上呈现较佳的亮暗分布模式，进而提升显示质量。另一方面，本发明还提出一种液晶显示面板的驱动方法，其可以增加液晶显示面板亮暗分布模式的调整，同样能使液晶显示面板的显示质量更符合消费者需求。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1、一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

多条扫描线；

多条数据线；

多条第一共享配线；

多条第二共享配线；以及

多个像素，分别与各该扫描线以及各该数据线电性连接，各该像素具有一第一显示区以及一对第二显示区，其中各该像素的该第一显示区与该对第二显示区分别接收由该第一共享配线与该第二共享配线耦合的信号，而各该像素的该第一显示区与该对第二显示区在列方向上对齐，且各该像素的该第一显示区位于该对第二显示区之间。

2、根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素包括：

一第一主动组件，与对应的扫描线以及数据线连接；

一第二主动组件，与对应的扫描线以及数据线连接；

一第一像素电极，与该第一主动组件连接，其中该第一像素电极的对应该第一显示区设置，且位于该第一共享配线上方；以及

一第二像素电极，与该第二主动组件连接，其中该第二像素电极的位置对应该第二显示区设置，且位于该第二共享配线上方。

3、根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素的该第一主动组件与该第二主动组件电性连接至同一条扫描线以及同一条数据线。

4、根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，各该第二像素电极包括：

一第一显示电极，与该第二主动组件电性连接；

一第二显示电极，其中该第一像素电极位于该第一显示电极与该第二显示电极之间；以及

一连接电极，连接该第二显示电极与该第一显示电极。

5、根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素中的该连接电极位于该第一像素电极的一侧或两侧。

6、根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素还包括一第一电容电极，配置于该第一共享配线与该第一像素电极之间，该第一共享配线与该第一电容电极之间形成一第一储存电容，而该第一电容电极与该第一像素电极之间形成一第二储存电容。

7、根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素还包括一第一电容电极，配置于该第一共享配线与该第一像素电极之间，该第一共享配线与该第一电容电极之间形成一第一储存电容，而该第一电容电极与该第一像素电极之间形成一第二储存电容。

8、根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素的该第一电容电极与该连接电极的部分区域形成一耦合电容器。

9、根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素还包括一第二电容电极，配置于该第二共享配线与该第二像素电极之间，且该第二共享配线与该第二电容电极之间形成一第三储存电容。

10、根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一像素电极与该第二像素电极还包括多个狭缝。

11、根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一显示区的面积与该对第二显示区的面积之和实质上相等。

12、根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一显示区与该对第二显示区呈现矩形设置。

13、根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，各该像素以多种亮暗分布模式呈现，各该像素所呈现的亮暗分布模式在行方向与列方向都以周期性亮暗分布模式呈现。

14、一种驱动方法，适于驱动权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该驱动方法包括：

依序开启各该扫描线，以依序将数据信号经各该数据线输入至位于不同行的各该像素；以及

分别提供一第一交流信号与一第二交流信号至该第一共享配线与该第二共享配线，其中该第一交流信号与该第二交流信号的振荡周期相同但相位差180度，以使各该像素的该第一显示区与该对第二显示区分别接收由该第一共享配线与该第二共享配线耦合的信号而呈现不同亮度。

15、根据权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，将数据信号输入至位于不同行的各该像素的方法包括点反转驱动、线反转驱动或二线反转驱动。

16、根据权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，该第一交流信号与该第二交流信号的振荡周期与该数据信号的振荡周期相同。

17、根据权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，该第一交流信号与该第二交流信号的振荡周期为该数据信号的振荡周期的整数倍。