CN101320177B

CN101320177B - 液晶显示面板及其黑画面***方法

Info

Publication number: CN101320177B
Application number: CN 200710110305
Authority: CN
Inventors: 谢明振
Original assignee: Innolux Display Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2027-06-08
Also published as: CN101320177A

Abstract

本发明披露一种液晶显示面板及其黑画面***方法，其在原本互相垂直的复数条扫描线与数据线中增设有复数条耦合扫描线，耦合扫描线连接至每一像素中的储存电容，每一像素的开关可受扫描线的控制，以选择性地自数据线传送一数据信号至液晶电容与储存电容，且耦合扫描线可利用电压差将储存电容耦合至像素电极而呈现黑画面***的效果。这样，即可在不增加时脉频率以及不变更背光模块设计的条件下，达到黑画面***的效果，进而提高显示画面的动态品质。

Description

液晶显示面板及其黑画面***方法

发明领域

本发明涉及一种显示面板与驱动方法，并且特别涉及一种可降低动态模糊（motion blur）的液晶显示面板及其黑画面***方法。

技术背景

在公知的主动矩阵式薄膜晶体管型液晶显示面板中，请参见图1，每一个像素10具有一薄膜晶体管（TFT）12作为控制开关，其栅极连接至水平向的扫描线14，漏极连接至垂直向的数据线16，而源极连接至液晶电极。

如图所示，显示面板一次启动一条扫描线14，以将该条线上的所有薄膜晶体管12打开，而经由数据线16送入数据信号至对应的像素10中。接着关闭薄膜晶体管12，直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在像素电容18及其并联的储存电容20上，以保持电压；此时再启动下一条扫描线14，经由数据线16输入数据信号至对应像素10中；如此依序将整个画面的数据信号写入，如此即可控制主动矩阵式显示面板中每一个像素10可根据输入的数据信号作动而将影像显示在显示面板上。

然而，由于薄膜晶体管型液晶显示器为一种电位保持型显示器（Holding type display），相较于CRT的脉冲式显示器而言，在显示面板画面品质上会有较慢的反应时间（response time），导致画面上会有拖影的现象，亦可称之为动态模糊（motion blur）。现有技术为了减少动态模糊，提高液晶显示器的显示品质，除了会采用快速液晶和过度驱动（over-drive）等技术加快反应时间之外，另一种有效的方式即是采用黑画面***（Black image insertion）技术，来使液晶显示器的视觉效果更好，黑画面***技术在相邻的图框（frame）与图框之间***一黑画面，达到脉冲式显示（impulse type display），进而改善画面动态品质。

目前***黑画面的方式通常不是采取适时的将背光模块（Blacklight）关掉以显现黑画面，就是采用调整信号方式来***黑画面；前者利用调整背光模块的方式需要额外的控制电路；而目前以调整信号方式为主轴，其将频率提高一倍，例如由原本的60Hz提高至120Hz，一半的时间喂入原本的像素数据信号，另一半的时间使像素变黑。然而，要在相邻的图框与图框之间***一黑画面，负责写入数据信号的数据驱动器的时脉频率则必须因此增加一倍，高频的操作频率会减低正常画面的充电时间，会容易发生对液晶像素写入时间不足的问题，且操作频率加快亦会导致电磁干扰（EMI）的问题。

有鉴于此，本发明在不变更背光模块电路架构以及不牺牲充电时间的前提下，提出一种液晶显示面板及其黑画面***方法，以改存在于先前技术中的该等缺失。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种液晶显示面板及其黑画面***方法，其利用新增的扫描线以耦合（coupling）方式改变像素电极的电压，使其呈现出黑画面，以便在不增加时脉频率以及毋需变更背光模块设计的前提下，即可达到黑画面***效果，提高显示画面的动态品质。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板及其黑画面***方法，其可通过控制一像素的二条扫描线于打开时间点间的时间长度来控制***黑画面的比例。

本发明提出一种液晶显示面板架构，其在互相垂直的复数条扫描线与数据线中增设有复数条耦合扫描线，并有复数像素，且每一像素包括一开关、一液晶电容及储存电容，开关可受扫描线的控制，以选择性地自数据线传送一数据信号至液晶电容与储存电容，且储存电容连接至耦合扫描线，使该储存电容可以耦合至像素电极而呈现黑画面***的效果。

根据本发明的一方面，提供一种液晶显示面板，包括：

复数条扫描线，包括一第一扫描线及一第二扫描线；

复数条耦合扫描线，包括一第一耦合扫描线及一第二耦合扫描线；

复数条数据线，与所述扫描线与耦合扫描线互相垂直，且所述数据线包括一第一数据线以及一第二数据线；以及

复数个像素，每一所述像素包括一开关、一液晶电容及一储存电容，所述开关受所述第一扫描线或第二扫描线的控制，以选择性地自所述第一数据线或第二数据线传送一数据信号至所述液晶电容与所述储存电容；以及

所述复数个像素至少包括极性分别为正与负的一第一像素和一第二像素，所述第一像素的开关的栅极连接所述第一扫描线，且所述第一像素的储存电容连接至所述第二耦合扫描线以耦合像素电极呈黑画面，所述第二像素的开关的栅极连接所述第一扫描线，且所述第二像素的储存电容连接至所述第一耦合扫描线以耦合像素电极呈黑画面。

根据本发明的另一方面，提供一种液晶显示面板的黑画面***方法，所述液晶显示面板包括复数个像素，每一所述像素包括一开关、一液晶电容及储存电容，所述开关受一第一扫描线或第二扫描线的控制，以选择性地自一第一数据线或一第二数据线传送一数据信号至所述液晶电容与所述储存电容；以及所述复数个像素至少包括极性分别为正和负的一第一像素和一第二像素，所述第一像素及第二像素的开关连接至第一扫描线，且所述第一像素及第二像素的储存电容分别连接至第二耦合扫描线及第一耦合扫描线；所述液晶显示面板的黑画面***方法包括下列步骤︰

致能所述第一扫描线，输入数据信号至第一数据线使第一数据线上的电压值得以写入第一像素，且输入数据信号至第二数据线使第二数据线上的电压值得以写入第二像素；

失能所述第一扫描线；以及

经过一预定时间后，致能第二耦合扫描线使第二耦合扫描线的电压信号由低准位转为高准位而使第一像素呈现黑画面，且致能第一耦合扫描线使第一耦合扫描线的电压信号由高准位转为低准位而使第二像素呈现黑画面。

配合上述的液晶显示面板架构，本发明亦提出一种黑画面***方法，其先致能第一扫描线，输入一数据信号至第一数据线，使数据信号输入至像素中，失能第一扫描线；在经过一预定时间后，致能第一耦合扫描线，将像素的电压信号由第一准位拉至第二准位，例如像素电极为负，由高电压准位下拉至低电压准位，像素电极为正，低电压准位上拉至高电压准位，该二准位的电压差使储存电容可耦合至像素电极，进而使该像素呈现黑画面。

底下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为公知薄膜晶体管型液晶显示面板的示意图；

图2为本发明的显示面板的电路示意图；

图3为本发明的一实施例在驱动液晶显示面板上的像素作动的时序图；

图4为本发明的另一实施例在驱动液晶显示面板上的像素作动的时序图；

图5为本发明的正、负极性耦合前后的电压示意图。

【主要元件符号说明】

10 像素 12 薄膜晶体管（TFT）

14 扫描线 16 数据线

18 像素电容 20 储存电容

30 第一像素 301 开关

302 液晶电容 303 储存电容

32 第二像素 321 开关

322 液晶电容 323 储存电容

34 第三像素 341 开关

342 液晶电容 343 储存电容

36 第四像素 361 开关

362 液晶电容 363 储存电容

具体实施方式

本发明利用新增的耦合扫描线（coupling scan line）配合原本的信号扫描线来改变像素电极的电压，并利用耦合电压使液晶显示面板中的像素呈现出黑画面，以便在不增加时脉频率且不变更背光模块设计的前提下，达到黑画面***效果，以提高显示画面的动态品质。

请参见图2，图中显示本发明的液晶显示面板的驱动电路部份示意图，在此液晶显示面板上设置有复数条信号扫描线S1～Sm以及复数条耦合扫描线C0～Cm，以及复数条数据线D1～Dm，且数据线D1～Dm与这些扫描线S1～Sm及耦合扫描线C0～Cm互相垂直。底下以第一数据线D1与第二数据线D2，第一扫描线S1与第二扫描线S2，第一耦合扫描线C0、第二耦合扫描线C1与第三耦合扫描线C2，以及其中的像素30、32、34、36为例来详细说明本发明的精神。

如图2所示，在此液晶显示面板中以点反转的极性反转驱动方式为例来详加说明本发明特征，一第一像素30为正极性，连接至第一扫描线S1、第一数据线D1以及第二耦合扫描线C1，且第一像素30包括一开关301、一液晶电容302及储存电容303，此开关301的栅极连接第一扫描线S1，第一源/漏极及第二源/漏极则分别连接至第一数据线D1及液晶电容302与储存电容303，以受第一扫描线S1的控制，选择性地自第一数据线D1传送一数据信号至液晶电容302与储存电容303，且储存电容303连接至第二耦合扫描线C1，使储存电容303可以耦合至像素电极而呈现黑画面。与第一像素30相邻的一第二像素32为负极性，连接至第一扫描线S1、第二数据线D2以及第一耦合扫描线C0，且第二像素32包括一开关321、一液晶电容322及储存电容323，此开关321的栅极亦连接至第一扫描线S1，第一源/漏极及第二源/漏极则分别连接至第二数据线D2及液晶电容322与储存电容323，以受第一扫描线S1的控制，选择性地自第一数据线D2传送一数据信号至液晶电容322与储存电容323，且储存电容323则连接至第一耦合扫描线C0，使储存电容323可以耦合至像素电极而呈现黑画面。同样地，一负极性的第三像素34连接至第二扫描线S2、第一数据线D1以及第三耦合扫描线C2，且包括一开关341、一液晶电容342及储存电容343；以及一正极性的第四像素36连接至第二扫描线S2、第二数据线D2以及第二耦合扫描线C1，且包括一开关361、一液晶电容362及储存电容363；其余结构则分别与第一像素30与第二像素32相同，于此不再赘述。

其中，上述的开关301、321、341、361等采用薄膜晶体管，通常为P型场效晶体管或是N型场效晶体管。

在说明完图2的电路结构之后，下面说明其作动时序图，请同时参阅图3所示，图中所示的t表示一个扫描线的时间，预定时间T可为任意时间长度，例如半个帧的时间，且此预定时间T满足方程式：2t≦T≦(Y-2)t，其中Y为Vtotal(active+blanking)，以利用控制此预定时间的长度来控制***黑画面比例。

如图2及图3所示，由于第一像素30的电压极性为正极性，此时，先致能第一扫描线S1，输入数据信号至第一数据线D1，使第一数据线D1上的电压信号可写入第一像素30；当写入完成时，失能第一扫描线S1，则此第一扫描线S1上所连结的所有像素直到下一个帧（frame）的第一扫描线致能之前，皆处于浮置（floating）状态。再经过一预定时间T后，致能第二耦合扫描线C1，使第二耦合扫描线C1的电压信号由低准位转为高准位，将第一像素30的电压信号由低准位上拉至高准位，其压差（ΔV）使储存电容303耦合至该像素电极，进而使该第一像素30呈现黑画面；以此类推，当所有像素因为耦合扫描线的作用而呈现黑画面之后，将持续维持黑画面直到下一个帧第一扫描线S1致能而重新写入数据。当第二扫描线S2致能时，第一数据线D1上的电压信号可写入第三像素34中；当写入完成时，失能第二扫描线S2，则此第二扫描线S2上所连结的所有像素34直到下一个帧（frame）的第二扫描线致能之前，皆处于浮置状态。再经过一预定时间T后，致能第三耦合扫描线C2，由于第三像素34的电压极性为负极性，使第三耦合扫描线C2的电压信号由高准位转为低准位，将第三像素34的电压信号由高准位下拉至低准位，其压差（ΔV）使储存电容343耦合至像素电极，进而使第三像素34呈现黑画面；以此类推，当所有像素因为耦合扫描线的作用而呈现黑画面之后，将持续维持黑画面直到下一个帧第二扫描线S2致能而重新写入数据。依序重复上述流程，即可完成整个液晶显示面板中所有像素的作动。

图2所示的电路结构除了可配合图3所示的作动时序图之外，亦可配合图4的作动时序图来驱动像素。请同时参阅图2及图4所示，图中所示的t表示一个扫描线的时间，预定时间T可为任意时间长度，例如半个帧的时间，且此预定时间T满足方程式：2t≦T≦(Y-2)t，其中Y为Vtotal(active+blanking)，以利用控制此预定时间T的长度来控制***黑画面比例。

首先，致能第一扫描线S1，输入第一数据信号至第一数据线D1，使第一数据线D1上的电压值可写入第一像素30中，当写入完成时，失能第一扫描线S1，则此第一扫描线S1上所连结的所有像素直到下一个帧的第一扫描线致能之前，皆处于浮置状态。接着，致能第二扫描线S2，输入第二数据信号至第一数据线D1，使第一数据线D1上的电压值可写入第三像素34中，当写入完成时，失能第二扫描线S2，则此第二扫描线S2上所连结的所有像素直到下一个帧的第二扫描线致能之前，皆处于浮置状态。在失能第一扫描线S1后经过一预定时间T之后，致能第二耦合扫描线C1，将第一像素30的电压信号由低准位上拉至高准位，其压差使储存电容303耦合至像素电极，则此时被第二耦合线C1耦合的像素电压值将会变高，即可控制此一耦合量使这种像素（第一像素30）皆呈现黑画面；于同一时间，第三耦合线C2将第三像素34的电压信号由高准位下拉至低准位，其压差使储存电容343耦合至像素电极，则此时被第三耦合线C2耦合的像素电压值将会变低而使这种像素（第三像素34）呈现黑画面。其中，第二耦合扫描线C1与第三耦合扫描线C2在同一时间转态，其与下一组新的第四耦合扫描线C3与第五耦合扫描线C4之间相差二个扫描线的时间。以此类推，当所有像素因为第二与第三耦合扫描线C1、C2的耦合作用而呈现黑画面之后，将持续维持黑画面直到下一个帧的第一及第二扫描线S1、S2致能而重新写入数据为止。

其中，本发明使像素呈现黑画面的方式可参考图5其为本发明的正、负极性耦合前后的电压示意图，如图所示，耦合后，正极性电压值加大且与Vcom的压差够大，而呈现出黑画面﹔负极性电压值则下降更多，且与Vcom压差加大而呈现黑画面，故可通过控制此耦合量来使所有像素呈现出黑画面的效果。当然，本发明除了可应用于以点反转的极性反转驱动的液晶显示面板上之外，对于其他的极性反转方式，例如图框反转、二线反转、四线反转、行反转或列反转等皆可适用，其作动原理与前述内容相同。

综上所述，通过本发明的电路结构设计配合其驱动方法，以利用新增的扫描线以耦合方式改变像素电极的电压值，使像素呈现出黑画面，以便在不增加时脉频率以及无需变更背光模块设计的前提下，即可达到黑画面***效果，提高显示画面的动态品质。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但其并不限定本发明的专利申请范围，即根据本发明所披露的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利申请范围内。

Claims

1.一种液晶显示面板，包括：

复数条扫描线，包括一第一扫描线及一第二扫描线；

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述第一耦合扫描线将信号由高准位下拉至低准位，且所述第二耦合扫描线将信号由低准位上拉至高准位。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述开关还包括一栅极、一源极及一漏极，所述栅极连接所述第一扫描线，所述源极及漏极则分别连接所述第一或第二数据线及所述液晶电容与所述储存电容。

4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述开关为薄膜晶体管。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其中所述薄膜晶体管为P型场效晶体管或N型场效晶体管。

6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中关于电压极性为正极性的所述第一像素，所述显示面板的***黑画面方法包括：

致能所述第一扫描线，输入所述数据信号至所述第一数据线，使所述数据信号输入至所述第一像素；

失能所述第一扫描线；以及

经过一预定时间后，致能所述第二耦合扫描线，将所述第一像素的电压信号由低准位上拉至高准位，其压差使所述储存电容耦合至所述像素电极，进而使所述第一像素呈现黑画面。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中关于电压极性为负极性的所述第二像素，所述显示面板的***黑画面方法包括：

致能所述第一扫描线，输入所述数据信号至所述第二数据线，使所述数据信号输入至所述第二像素；

失能所述第一扫描线；以及

经过一预定时间后，致能所述第一耦合扫描线，将所述第二像素的电压信号由高准位下拉至低准位，其压差使所述储存电容耦合至所述像素电极，进而使所述第二像素呈现黑画面。

8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述第一耦合扫描线与所述第二耦合扫描线的相位相反且差一个扫描线的时间。

9.如权利要求6所述的液晶显示面板，其中所述预定时间T满足方程式：2t≦T≦(Y-2)t，其中所述t为一个扫描线的时间，所述Y为Vtotal，以利用控制所述预定时间的长度来控制***黑画面比例。

10.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中：

所述复数条耦合扫描线还包括一第三耦合扫描线；

所述复数个像素还包括极性为负的一第三像素，所述第三像素的开关的栅极连接所述第二扫描线，且所述第三像素的储存电容连接至所述第三耦合扫描线以耦合像素电极呈黑画面；

所述第二耦合扫描线与所述第三耦合扫描线在同一时间转态，其与下一组新的第四耦合扫描线与第五耦合扫描线之间相差二个扫描线的时间。

11.一种液晶显示面板的黑画面***方法，所述液晶显示面板包括复数个像素，每一所述像素包括一开关、一液晶电容及储存电容，所述开关受一第一扫描线或第二扫描线的控制，以选择性地自一第一数据线或一第二数据线传送一数据信号至所述液晶电容与所述储存电容；以及所述复数个像素至少包括极性分别为正和负的一第一像素和一第二像素，所述第一像素及第二像素的开关连接至第一扫描线，且所述第一像素及第二像素的储存电容分别连接至第二耦合扫描线及第一耦合扫描线；所述液晶显示面板的黑画面***方法包括下列步骤︰

失能所述第一扫描线；以及

12.如权利要求11所述的液晶显示面板的黑画面***方法，其中所述第一耦合扫描线与所述第二耦合扫描线的相位相反且差一个扫描线的时间。

13.如权利要求11所述的液晶显示面板的黑画面***方法，其中第二耦合扫描线的致能于该第一扫描线失能一时间T发生，时间T满足方程式：2t≦T≦(Y-2)t，其中所述t为一个扫描线的时间，所述Y为Vtotal，以利用控制所述预定时间的长度来控制***黑画面比例。