CN101315473B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，其包括一时序控制器，该时序控制器包括一帧数据分析电路及一动态极性反转数据产生电路。该帧数据分析电路对一帧视频信号中每一像素单元的亮暗状态进行分析，该动态极性反转数据产生电路相应确定每一像素单元的极性从而使每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率。本发明同时提供一种该液晶显示装置的驱动方法。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
请参阅图1，其是一种现有技术液晶显示装置的示意图。该液晶显示装置100包括一液晶面板10、一时序控制器11、一扫描驱动器12、一数据驱动器13、多行相互平行的扫描线G1～Gn(n>1)、多列相互平行并分别与该多行扫描线G1～Gn绝缘相交的数据线D1～Dm(m>1)。该多行扫描线G1～Gn与该多列数据线D1～Dm将该液晶面板10划分为多个像素101，每一像素101的等效电路主要包括一薄膜晶体管(Q11～Qnm)及一液晶电容(C11～Cnm)。该薄膜晶体管(Q11～Qnm)的栅极与该扫描线(G1～Gn)连接，该薄膜晶体管(Q11～Qnm)的源极与该数据线(D1～Dm)连接，该薄膜晶体管(Q11～Qnm)的漏极与该液晶电容(C11～Cnm)连接。
该时序控制器11控制该扫描驱动器12向各扫描线(G1～Gn)发送扫描信号，当某一扫描线(G1～Gn)上加载有扫描信号时，会使得该行所有薄膜晶体管(Q11～Qnm)处于导通状态，该数据驱动器13通过数据线(D1～Dm)发送数据信号至对应的液晶电容(C11～Cnm)中。当该扫描驱动器12完成一次所有扫描线(G1～Gn)的扫描动作后，即表示完成一帧的显示动作。因此，重复扫描各扫描线(G1～Gn)便可以达到连续显示图像的目的。
一般在数据线(D1～Dm)上所传送的数据信号，依据其与公共电压Vcom之间的关系，可以分为正极性数据信号与负极性数据信号(分别以“+”和“-”表示)。正极性数据信号是指其电压高于公共电压Vcom，而负极性数据信号是指其电压低于公共电压Vcom。同一灰阶值分别以正极性数据信号和负极性数据信号表示时，理论上显示效果是一致的。
液晶分子具有这样一种特性：若加载于液晶层两端的电场方向长时间保持不变，那么液晶分子的特性便会遭到破坏，即无法再因应电场的变化来转动，从而形成不同的灰阶。因此，每隔一定时间就必须改变电场方向以使液晶分子反转，从而避免液晶分子的特性遭到破坏。为此，业界发展了多种技术来实现液晶分子的反转，如帧反转驱动方式(FrameInversion)、行反转驱动方式(LineInversion)、点反转驱动方式(Dot Inversion)等等。其中，点反转驱动方式的效果较好。
点反转驱动方式的示意图如图2所示。每一像素101所加载电压的极性与其相邻像素101各不相同，且每一像素101所加载电压的极性于每一帧均反转一次。但是，采用点反转驱动方式显示如图3所示的单线点反转闪烁图案(1-LineDotFlickerP attern)时，用圆圈标示的像素101显示亮态，没有用圆圈标示的像素101显示暗态，如图4所示。所有显示亮态的像素101所加载电压的极性在第n-1帧全部为正极性，在第n帧全部为负极性，在第n+1帧又全部为正极性。现假设该液晶显示装置100的分辨率为1280*1024，其水平方向刷新频率为Fh，垂直方向刷新频率为Fv，则图4所示的所有显示亮态的像素101所加载电压的极性在水平方向的极***换频率为Fh，在垂直方向的极***换频率为Fv。对于人眼而言，当水平方向的极***换频率小于100Fh，垂直方向的极***换频率小于10Fv时，人眼便会看到明显的闪烁现象。因此，用点反转驱动方式显示如图3所示的单线点反转闪烁图案存在明显的闪烁现象。
发明内容
为了解决现有技术中液晶显示装置在显示特定画面时存在闪烁现象的问题，本发明提供一种显示任意画面都没有闪烁现象的液晶显示装置。
同时有必要提供一种该液晶显示装置的驱动方法。
一种液晶显示装置，其包括一时序控制器，该时序控制器包括一帧数据分析电路及一动态极性反转数据产生电路。该帧数据分析电路对一帧视频信号中每一像素单元的亮暗状态进行分析，该动态极性反转数据产生电路相应确定每一像素单元的极性，当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路忽略该像素单元的极性；当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“+”，从而使每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率。其中，定义人眼在水平方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的水平闪烁频率，在垂直方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的垂直闪烁频率。
一种液晶显示装置驱动方法，使用该驱动方法的液晶显示装置包括一时序控制器，该时序控制器包括一帧数据分析电路及一动态极性反转数据产生电路，定义人眼在水平方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的水平闪烁频率，在垂直方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的垂直闪烁频率，该液晶显示装置的驱动方法包括以下步骤：该帧数据分析电路分析一帧视频信号中每一像素单元的亮暗状态；该动态极性反转数据产生电路确定每一像素单元的极性，当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路忽略该像素单元的极性；当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“+”，从而使每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率；下一帧重复上述步骤。
与现有技术相比，本发明液晶显示装置在进行图像显示时，每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率，从而可避免画面闪烁现象。
与现有技术相比，采用本发明液晶显示装置驱动方法进行图像显示可使每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率，从而可避免画面闪烁现象。
附图说明
图1是一种现有技术液晶显示装置的示意图。
图2是点反转驱动方式的示意图。
图3是单线点反转闪烁图案的示意图。
图4是采用点反转驱动方式显示单线点反转闪烁图案的原理图。
图5是本发明液晶显示装置的示意图。
图6是一种无规律的画面的示意图。
图7是本发明液晶显示装置显示图6所示图案的原理图。
具体实施方式
请参阅图5，其是本发明液晶显示装置的示意图。该液晶显示装置200包括一液晶面板20、一时序控制器21、一扫描驱动器22、一数据驱动器23、一内存27、多行相互平行的扫描线G1～Gn(n＞1)、多列相互平行并分别与该多行扫描线G1～Gn绝缘相交的数据线D1～Dm(m＞1)。该时序控制器21包括一帧数据分析电路25及一动态极性反转数据产生电路26。该数据驱动器23包括一极性产生电路24。该多行扫描线G1～Gn与该多列数据线D1～Dm将该液晶面板20划分为多个像素201，每一像素201的等效电路主要包括一薄膜晶体管(Q11～Qnm)及一液晶电容(C11～Cnm)。该薄膜晶体管(Q11～Qnm)的栅极与该扫描线(G1～Gn)连接，该薄膜晶体管(Q11～Qnm)的源极与该数据线(D1～Dm)连接，该薄膜晶体管(Q11～Qnm)的漏极与该液晶电容(C11～Cnm)连接。
外界视频信号送入该时序控制器21，该时序控制器21将一帧视频信号写入该内存27。该时序控制器21根据输入的视频信号控制该扫描驱动器22向各扫描线(G1～Gn)发送扫描信号，当某一扫描线(G1～Gn)上加载有扫描信号时，会使得该行所有薄膜晶体管(Q11～Qnm)处于导通状态。该数据驱动器23通过数据线(D1～Dm)发送数据信号至对应的液晶电容(C11～Cnm)中。当该扫描驱动器22完成一次所有扫描线(G1～Gn)的扫描动作后，即表示完成一帧的显示动作。因此，重复扫描各扫描线(G1～Gn)便可以达到连续显示图像的目的。
该帧数据分析电路25从该内存27中读取一帧视频信号并对该帧视频信号中每一像素单元的亮暗状态进行分析，该动态极性反转数据产生电路26相应确定每一像素单元的极性，即该数据驱动器23接收该时序控制器21传送的一帧视频信号中每一像素单元都有确定的极性标志。该极性产生电路24根据该极性标志相应控制该数据驱动器23输出灰阶电压的极性。
现以显示图6所示的一帧无规律的画面为例说明上述驱动方法。图6中，空白方格表示表示该像素201显示亮态，阴影方格表示该像素201显示暗态。该帧数据分析电路25逐行分析该帧视频信号，如图7所示。对于第1行：当检测到该第1行第1列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”；当检测到该第1行第2列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第1行第3列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”；当检测到该第1行第4列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第1行第5列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”；当检测到该第1行第6列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性……即当检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”。
对于第2行：当检测到该第2行第1列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第2行第2列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”；当检测到该第2行第3列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第2行第4列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第2行第5列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第2行第6列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”……即当检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”。
对于第3行：当检测到该第3行第1列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”；当检测到该第3行第2列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”；当检测到该第3行第3列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”；当检测到该第3行第4列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第3行第5列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”；当检测到该第3行第6列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性……即当检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”。
对于第4行：当检测到该第4行第1列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”；当检测到该第4行第2列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第4行第3列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”；当检测到该第4行第4列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到该第4行第5列的像素单元为亮态时，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”；当检测到该第3行第6列的像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性……即当检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路26忽略该像素单元的极性；当检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路26确定该像素单元极性为“+”。
现假设该液晶显示装置200的分辨率为1280*1024，其水平方向刷新频率为F h，垂直方向刷新频率为F v，则图7中第一行所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在水平方向的极***换频率为(1280*3)/4Fh，即960Fh；第二行所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在水平方向没有确定的规律，但二相邻加载电压极性相同的显示亮态的像素201之间所间隔的像素个数一般不会超过40个，因此，该第二行所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在水平方向的极***换频率平均值会大于100Fh。
其它各行的情形可以此类推。
第一列所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在垂直方向没有确定的规律，但二相邻加载电压极性相同的显示亮态的像素201之间所间隔的像素个数一般不会超过100个，因此，该第一列所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率平均值会大于10Fv。
其它各列的情形可以此类推。
对于人眼而言，当水平方向的极***换频率大于100Fh，垂直方向的极***换频率大于10Fv时，人眼便不会看到闪烁现象。采用本发明液晶显示装置显示任意图案时，其任意一行所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于100Fh，其任意一列所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于10Fv，因此，本发明液晶显示装置很好的解决了画面闪烁现象。
由上述描述可总结出如下规律：定义人眼在水平方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的水平闪烁频率，在垂直方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的垂直闪烁频率。则每一行中所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列中所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率。
与现有技术相比，本发明液晶显示装置200在进行图像显示时，每帧画面中每一行中所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列中所有显示亮态的像素201所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率，从而可避免画面闪烁现象。

Claims (7)

1.一种液晶显示装置，其包括一时序控制器，定义人眼在水平方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的水平闪烁频率，在垂直方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的垂直闪烁频率，其特征在于：该时序控制器包括一帧数据分析电路及一动态极性反转数据产生电路，该帧数据分析电路对一帧视频信号中每一像素单元的亮暗状态进行分析，该动态极性反转数据产生电路相应确定每一像素单元的极性，当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路忽略该像素单元的极性；当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“+”，从而使每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶显示装置还包括一数据驱动器，该数据驱动器包括一极性产生电路，该数据驱动器接收该时序控制器传送的带有极性标志的视频信号，该极性产生电路根据该极性标志相应控制该数据驱动器输出灰阶电压的极性。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶显示装置还包括一内存，该时序控制器将一帧视频信号写入该内存，该帧数据分析电路从该内存中读取其暂存的视频信号。
4.一种液晶显示装置的驱动方法，使用该驱动方法的液晶显示装置包括一时序控制器，该时序控制器包括一帧数据分析电路及一动态极性反转数据产生电路，定义人眼在水平方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的水平闪烁频率，在垂直方向刚好能看到闪烁现象所对应的频率为人眼的垂直闪烁频率，其特征在于：其包括以下步骤：
a.该帧数据分析电路分析一帧视频信号中每一像素单元的亮暗状态；
b.该动态极性反转数据产生电路确定每一像素单元的极性，当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为暗态时，该动态极性反转数据产生电路忽略该像素单元的极性；当该帧数据分析电路检测到某一像素单元为亮态时，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“+”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“-”，如果与其相邻的处于亮态的像素单元的极性为“-”，该动态极性反转数据产生电路确定该像素单元极性为“+”，从而使每帧画面中每一行所有显示亮态的像素所加载电压的极性在水平方向的极***换频率均大于人眼的水平闪烁频率，每一列所有显示亮态的像素所加载电压的极性在垂直方向的极***换频率均大于人眼的垂直闪烁频率；
c.下一帧重复上述步骤。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：在步骤b与步骤c之间还包括一步骤d：控制每一输出灰阶电压的极性。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：在步骤a之前还包括一步骤e：提供一内存，将一帧视频信号先送入该内存暂存。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：使用该驱动方法的液晶显示装置还包括一数据驱动器，该数据驱动器包括一极性产生电路，该步骤d由该极性产生电路实现。
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