液晶显示装置的驱动方法

xiaoxiao2020-6-26  16

专利名称:液晶显示装置的驱动方法
技术领域
本发明是有关于一种驱动方法,尤指一种液晶显示装置的驱动方法。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display ;LCD)是目前广泛使用的一种平面显 示器,其具有外型轻薄、省电以及低辐射等优点。液晶显示装置的工作原理是利用改变液 晶层两端的电压差来改变液晶层内的液晶分子的排列状态,用以改变液晶层的透光性,再 配合背光模组所提供的光源以显示影像。一般而言,液晶显示装置包含多个像素单元、源 极驱动器以及栅极驱动器。源极驱动器是用来提供多个数据信号至多个像素单元。栅极 驱动器是用来提供多个栅极信号以控制将多个数据信号写入多个像素单元的操作。此 外,为使液晶显示装置具有广视角特性,目前已发展出可增加视角的基于多区域垂直配向 (Multi-domain Vertical Alignment,MVA)技术的液晶显示装置。在基于MVA技术的液晶 显示装置的结构中,每一像素单元包含第一子像素与第二子像素,当第一子像素与第二子 像素根据一数据信号与一栅极信号执行充电操作以产生实质上相同的二子像素电压后,第 二子像素还会再根据另一栅极信号执行电荷共享操作以降低第二子像素的子像素电压,如 此第一子像素与第二子像素就具有对应在该数据信号的不同透光率,据以达到MVA广视角 显示特性。然而,在栅极驱动器所运用的公知驱动方法中,栅极信号的准位切换会透 过电容性耦合使上述二子像素电压发生显著电压偏移,其电压偏移量即为馈通电压 (Feed-through Voltage),而且对应在此二子像素电压的馈通电压是有显著差异,故会导 致色偏与闪烁现象。就基于COA(Color-filter On Array ;C0A)技术的液晶显示装置而 言,亦即将彩色滤光结构整合在具像素阵列的基板上,不同颜色的滤光层的相异介电常数 (Dielectric Constant)会进一步使对应在各子像素电压的馈通电压差异更大,从而导致 更严重的色偏与闪烁现象。图1为基于MVA与COA技术的液晶显示装置的像素阵列电路的一实施例示意图。 如图1所示,像素阵列电路100包含多个用来传输栅极信号的栅极线110、多个用来传输数 据信号的数据线120、以及多个像素单元150,其中每一像素单元150具有第一子像素160 与第二子像素170,譬如像素单元Pfe具有第一子像素PSn-Im与第二子像素PSn_m,像素 单元P)(b具有第一子像素PSn+l_m与第二子像素PSn+2_m。第一子像素160包括第一数据 开关161、第一液晶电容162、第一储存电容163及第一寄生电容164。第二子像素170包括 第二数据开关171、第二液晶电容172、第二储存电容173、第二寄生电容174、辅助开关176 及辅助电容177。就像素单元Pfe而言,第一数据开关161包括一电连接在数据线DLm以接收数据 信号SDm的第一端、一电连接在栅极线GLn以接收栅极信号S&i的栅极端及一电连接在第 一子像素PSn-Ijii的第一像素电极169、第一液晶电容162与第一储存电容163的第二端, 第一寄生电容164是由第一像素电极169与栅极线GLn-I的重叠区域配合夹置其间的第一彩色滤光层165所造成,第二数据开关171包括一电连接在数据线DLm以接收数据信号SDm 的第一端、一电连接在栅极线GLn以接收栅极信号S&i的栅极端及一电连接在第二子像素 PSn_m的第二像素电极179、第二液晶电容172与第二储存电容173的第二端,第二寄生电 容174是由第二像素电极179与栅极线GLn+Ι的重叠区域配合夹置其间的第二彩色滤光层 175所造成,辅助开关176包括一电连接在第二数据开关171的第二端的第一端、一电连接 在栅极线GLn+Ι以接收栅极信号S&i+l的栅极端、及一电连接在辅助电容177的第二端。其 余像素单元的元件耦接关系可同理类推,不再赘述。在像素单元PXa的操作中,当第一数据开关161与第二数据开关171根据栅极信 号S&i的栅极脉冲而导通时,第一子像素PSn-Ijii可根据数据信号SDm进行充电操作以产 生第一子像素电压Vpl,且第二子像素PSn_m可根据数据信号SDm进行充电操作以产生第 二子像素电压Vp2,此时第二子像素电压Vp2实质上等在第一子像素电压Vpl。当辅助开关 176根据栅极信号S&i+l的栅极脉冲而导通时,第二子像素PSn_m会进行电荷共享操作以调 整第二子像素电压Vp2,如此第二子像素电压Vp2即异在第一子像素电压Vpl,而第一子像 素PSn-Ijii与第二子像素PSn_m就具有对应在数据信号SDm的不同透光率以达到MVA广视 角显示特性。图2为图1的像素阵列电路100基于公知驱动方法的工作相关信号波形示意图, 其中横轴为时间轴。在图2中,由上往下的信号分别为栅极信号S&i、栅极信号S&i+l、栅极 信号S&1+2、栅极信号S&1+3、数据信号SDm、第一子像素电压Vpl、第二子像素电压Vp2、第一 子像素电压Vp3、及第二子像素电压Vp4。参阅图2与图1,在时段Tl内,栅极信号S&i的第 一栅极脉冲可驱动第一子像素PSn-Im与第二子像素PSn_m进行充电操作,用来根据数据 信号SDm将第一子像素电压Vp 1与第二子像素电压Vp2上拉至电压Vs 1。在时段T2内,栅极 信号S&i+l的第二栅极脉冲可驱动第二子像素PSn m进行电荷共享操作,据以将第二子像 素电压Vp2下拉至电压Vsl2。此外,在时段T2内,栅极信号S&1+2的第三栅极脉冲可驱动 第一子像素PSn+l_m与第二子像素PSn+2_m进行充电操作,用来根据数据信号SDm将第一 子像素电压Vp3与第二子像素电压Vp4上拉至电压Vs2。在时段T3内,栅极信号S&1+3的 第四栅极脉冲可驱动第二子像素PSn+2_m进行电荷共享操作,据以将第二子像素电压Vp4 下拉至电压Vs22。然而,在基于公知驱动方法的上述操作中,第二栅极脉冲的降缘可透过第一子像 素PSn+l_m的第一寄生电容164的耦合效应以下拉第一子像素电压Vp3,并且第三栅极脉冲 的降缘可透过第一子像素PSn+l_m的第一数据开关161的元件电容耦合效应以下拉第一子 像素电压Vp3,故会导致第一子像素电压Vp3的高馈通电压偏移。请注意,在时段T2内,由 在第三栅极脉冲导通第一子像素PSn+l_m的第一数据开关161,故第一子像素电压Vp3并 不受第二栅极脉冲的升缘所影响。此外,第三栅极脉冲的降缘另可透过第二子像素PSn+2_ m的第二数据开关171的元件电容耦合效应以下拉第二子像素电压Vp4,至在第四栅极脉冲 的升缘与降缘分别用来上拉与下拉第二子像素电压Vp4,亦即第四栅极脉冲的升缘与降缘 对第二子像素电压Vp4的作用是互相抵消,故第二子像素电压Vp4的馈通电压偏移大体上 仅由第三栅极脉冲的降缘所造成。也就是说,公知驱动方法会导致第一子像素电压Vp3的 高馈通电压偏移,并会使对应在第一子像素电压Vp3与第二子像素电压Vp4的二馈通电压 具有显著差异,因而造成色偏与闪烁现象。另由在相邻像素单元150的第一寄生电容164与第二寄生电容174会因具不同颜色的第一彩色滤光层165与第二彩色滤光层175而有容 值差异,故对应在各子像素电压的馈通电压就具有更大差异,从而导致更严重的色偏与闪 烁现象。

发明内容
依据本发明的实施例,揭露一种液晶显示装置的驱动方法,用以驱动具有多个栅 极线与多个子像素的液晶显示装置。驱动方法包含在一第一时段内,提供一第一栅极脉 冲至所述栅极线的一第一栅极线;在该第一时段内,所述子像素的一第一子像素根据该第 一栅极脉冲以执行充电操作,且所述子像素的一与该第一子像素相邻的第二子像素根据该 第一栅极脉冲以执行充电操作,其中该第一子像素与该第二子像素是电连接在该第一栅极 线;在一第二时段内,提供一第二栅极脉冲至所述栅极线的一与该第一栅极线不相邻的第 二栅极线,其中该第二栅极脉冲前缘是在该第一栅极脉冲前缘之后;在该第二时段内,所述 子像素的一第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作,且所述子像素之一与该第三 子像素相邻的第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作,其中该第三子像素与该第 四子像素是电连接在该第二栅极线;在一第三时段内,提供一第三栅极脉冲至所述栅极线 之一与该第一栅极线相邻的第三栅极线,其中该第三栅极脉冲前缘是在该第二栅极脉冲前 缘之后;在该第三时段内,该第二子像素根据该第三栅极脉冲以执行电荷共享操作,其中该 第二子像素是电连接在该第三栅极线;在一第四时段内,提供一第四栅极脉冲至所述栅极 线之一与该第二栅极线相邻的第四栅极线,其中该第四栅极脉冲前缘是在该第三栅极脉冲 前缘之后;以及在该第四时段内,该第四子像素根据该第四栅极脉冲以执行电荷共享操作, 其中该第四子像素是电连接在该第四栅极线。该第二栅极脉冲与该第一栅极脉冲是不互相重叠。该第二栅极脉冲与该第一栅极脉冲是部分重叠。该第三栅极脉冲与该第二栅极脉冲是不互相重叠。该第三栅极脉冲与该第二栅极脉冲是部分重叠。该第三栅极脉冲与该第一栅极脉冲是不互相重叠。该第四栅极脉冲与该第三栅极脉冲是不互相重叠。该第四栅极脉冲与该第三栅极脉冲是部分重叠。提供该第三栅极脉冲至所述栅极线的与该第一栅极线相邻的该第三栅极线是为 提供该第三栅极脉冲至所述栅极线的与该第一栅极线相邻且与该第二栅极线相邻的该第 三栅极线。提供该第三栅极脉冲至所述栅极线的与该第一栅极线相邻的该第三栅极线是为 提供该第三栅极脉冲至所述栅极线的与该第一栅极线相邻且与该第二栅极线不相邻的该 第三栅极线。提供该第四栅极脉冲至所述栅极线的与该第二栅极线相邻的该第四栅极线是为 提供该第四栅极脉冲至所述栅极线的与该第二栅极线相邻且与该第一栅极线相邻的该第 四栅极线。提供该第四栅极脉冲至所述栅极线的与该第二栅极线相邻的该第四栅极线是为 提供该第四栅极脉冲至所述栅极线的与该第二栅极线相邻且与该第一栅极线不相邻的该第四栅极线。提供该第四栅极脉冲至所述栅极线的与该第二栅极线相邻的该第四栅极线是为 提供该第四栅极脉冲至所述栅极线的与该第二栅极线相邻且与该第三栅极线不相邻的该 第四栅极线。所述子像素的该第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像 素的与该第二子像素相邻的该第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。所述子像素的该第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像 素的与该第二子像素不相邻的该第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。所述子像素的与该第三子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行 充电操作是为所述子像素的与该第三子像素相邻且与该第一子像素相邻的该第四子像素 根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。所述子像素的与该第三子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行 充电操作是为所述子像素的与该第三子像素相邻且与该第一子像素不相邻的该第四子像 素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。所述子像素的与该第三子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行 充电操作是为所述子像素的与该第三子像素相邻且与该第二子像素不相邻的该第四子像 素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。


图1为基于MVA与COA技术的液晶显示装置的一实施例的像素阵列电路示意图。图2为图1的像素阵列电路基于公知驱动方法的工作相关信号波形示意图,其中 横轴为时间轴。图3为图1的像素阵列电路基于本发明第一实施例的驱动方法的工作相关信号波 形示意图,其中横轴为时间轴。图4为图1的像素阵列电路基于本发明第二实施例的驱动方法的工作相关信号波 形示意图,其中横轴为时间轴。图5为图1的像素阵列电路基于本发明第三实施例的驱动方法的工作相关信号波 形示意图,其中横轴为时间轴。图6为图1的像素阵列电路基于本发明第四实施例的驱动方法的工作相关信号波 形示意图,其中横轴为时间轴。主要元件符号说明100像素阵列电路110栅极线120数据线150像素单元
权利要求
1.一种液晶显示装置的驱动方法,用在驱动具有多个栅极线与多个子像素的该液晶显 示装置,该驱动方法包含在一第一时段内,提供一第一栅极脉冲至所述栅极线的一第一栅极线; 在该第一时段内,所述子像素的一第一子像素根据该第一栅极脉冲以执行充电操作, 且所述子像素的一与该第一子像素相邻的第二子像素根据该第一栅极脉冲以执行充电操 作,其中该第一子像素与该第二子像素是电连接在该第一栅极线;在一第二时段内,提供一第二栅极脉冲至所述栅极线的一与该第一栅极线不相邻的第 二栅极线,其中该第二栅极脉冲前缘是在该第一栅极脉冲前缘之后;在该第二时段内,所述子像素的一第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作, 且所述子像素之一与该第三子像素相邻的第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操 作,其中该第三子像素与该第四子像素是电连接在该第二栅极线;在一第三时段内,提供一第三栅极脉冲至所述栅极线之一与该第一栅极线相邻的第三 栅极线,其中该第三栅极脉冲前缘是在该第二栅极脉冲前缘之后;在该第三时段内,该第二子像素根据该第三栅极脉冲以执行电荷共享操作,其中该第 二子像素是电连接在该第三栅极线;在一第四时段内,提供一第四栅极脉冲至所述栅极线之一与该第二栅极线相邻的第四 栅极线,其中该第四栅极脉冲前缘是在该第三栅极脉冲前缘之后;以及在该第四时段内,该第四子像素根据该第四栅极脉冲以执行电荷共享操作,其中该第 四子像素是电连接在该第四栅极线。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第二栅极脉冲与该 第一栅极脉冲是不互相重叠。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第二栅极脉冲与该 第一栅极脉冲是部分重叠。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第三栅极脉冲与该 第二栅极脉冲是不互相重叠。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第三栅极脉冲与该 第二栅极脉冲是部分重叠。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第三栅极脉冲与该 第一栅极脉冲是不互相重叠。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第四栅极脉冲与该 第三栅极脉冲是不互相重叠。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于该第四栅极脉冲与该 第三栅极脉冲是部分重叠。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于提供该第三栅极脉冲 至所述栅极线的与该第一栅极线相邻的该第三栅极线是为提供该第三栅极脉冲至所述栅 极线的与该第一栅极线相邻且与该第二栅极线相邻的该第三栅极线。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于提供该第三栅极脉冲 至所述栅极线的与该第一栅极线相邻的该第三栅极线是为提供该第三栅极脉冲至所述栅 极线的与该第一栅极线相邻且与该第二栅极线不相邻的该第三栅极线。
11.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于提供该第四栅极脉冲 至所述栅极线的与该第二栅极线相邻的该第四栅极线是为提供该第四栅极脉冲至所述栅 极线的与该第二栅极线相邻且与该第一栅极线相邻的该第四栅极线。
12.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于提供该第四栅极脉冲 至所述栅极线的与该第二栅极线相邻的该第四栅极线是为提供该第四栅极脉冲至所述栅 极线的与该第二栅极线相邻且与该第一栅极线不相邻的该第四栅极线。
13.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于提供该第四栅极脉冲 至所述栅极线的与该第二栅极线相邻的该第四栅极线是为提供该第四栅极脉冲至所述栅 极线的与该第二栅极线相邻且与该第三栅极线不相邻的该第四栅极线。
14.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于所述子像素的该第三 子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像素的与该第二子像素相邻的该 第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。
15.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于所述子像素的该第三 子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像素的与该第二子像素不相邻的 该第三子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作。
16.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于所述子像素的与该第 三子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像素的与 该第三子像素相邻且与该第一子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行充 电操作。
17.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于所述子像素的与该第 三子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像素的与 该第三子像素相邻且与该第一子像素不相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行 充电操作。
18.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于所述子像素的与该第 三子像素相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行充电操作是为所述子像素的与 该第三子像素相邻且与该第二子像素不相邻的该第四子像素根据该第二栅极脉冲以执行 充电操作。
全文摘要
一种液晶显示装置的驱动方法,其包含提供第一栅极脉冲至第一栅极线以驱动相邻的第一子像素与第二子像素执行充电操作,提供第二栅极脉冲至第二栅极线以驱动相邻的第三子像素与第四子像素执行充电操作,提供第三栅极脉冲至第三栅极线以驱动第二子像素执行电荷共享操作,以及提供第四栅极脉冲至第四栅极线以驱动第四子像素执行电荷共享操作。第一栅极线与第二栅极线间隔至少一栅极线。第三栅极线是相邻第一栅极线。第四栅极线是相邻第二栅极线。第一栅极脉冲、第二栅极脉冲、第三栅极脉冲及第四栅极脉冲是依序被触发。
文档编号G09G3/36GK102054459SQ20111003540
公开日2011年5月11日 申请日期2011年1月31日 优先权日2010年12月27日
发明者丁天伦, 吴育庆, 徐文浩, 曾庆安, 李翊诚, 黄彦衡, 黄铭涌 申请人:友达光电股份有限公司

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