CN101320152A - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的液晶显示装置包含一像素阵列，像素阵列包含多数个次像素，其中与任一该些次像素的水平相邻两次像素的电压极性相反，且在该像素阵列中的任一斜角方向的连续四个次像素的其中一次像素的电压极性与另三次像素的电压极性相反。采用本发明的液晶显示装置，利用相反电压极性交错施加的方式，在一特定显示模式下相邻的像素间，具有对应不同颜色的亮度较高的次像素，使得整个画面的行间无偏绿与偏紫间隔的显示状况，有效地于各种显示情况下提供良好的画面质量。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种于像素上施加相应的电压极性以改善显示质量的液晶显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display；TFT-LCD)是通过薄膜晶体管来施加电压以驱动液晶分子的扭转来达到显示的目的，而该些薄膜晶体管排列方式之一可如图1所显示。薄膜晶体管液晶显示装置100上配置着垂直相交的栅极线G1-Gm以及数据线D1-Dn，而薄膜晶体管T₁₁-T_mn则设置于该栅极线与数据线交界处并对应地与次像素P₁₁-P_mn连接。液晶分子的驱动方法是通过薄膜晶体管T₁₁-T_mn给予次像素P₁₁-P_mn的液晶分子一电压差，改变次像素P₁₁-P_mn里液晶分子的排列方向。该方法是于各次像素在连续不同的图框(Frames)下施以正(+)和负(-)极性交替电压，而其中该方法于每个图框中的驱动方式包含图框反转(Frame Inversion)驱动法、列反转(LineInversion)驱动法、行反转(Column Inversion)驱动法、点反转(DotInversion)驱动法以及两行反转(2 Column Inversion)驱动法等。

图框反转驱动法是任一图框中，每个次像素被施加的电压极性均相同。然此一驱动法易因为正负极性间画面灰阶的差异而产生闪烁。

列反转驱动法/行反转驱动则为各列/行间以相反的电压极性交替排列，此驱动方法可改善画面闪烁的状况，惟其相同电压极性方向上的信号串扰严重。

点反转驱动法为各次像素的电压极性交替排列，此驱动方法可改善画面闪烁与信号串扰的状况，可是在关闭部分次像素以达到降低显示器亮度的特定状况时，可能发生开启的各次像素在每一帧(Frame)中的电压极性均相同，使得画面会产生闪烁的问题。图2为一种现有技术的液晶显示装置驱动方式，如图2所示，以点反转驱动法所驱动的液晶显示装置200a的像素202中，红色(R)相对应的次像素(电压极性为正极性)与蓝色(B)相对应的次像素(电压极性为正极性)为开启状态，而绿色(G)相对应的次像素(电压极性为负极性)为关闭；接邻且位在次列的像素204中的红色(R)相对应的次像素(电压极性为负极性)与蓝色(B)相对应的次像素(电压极性为负极性)为关闭状态，而绿色(G)相对应的次像素(电压极性为正极性)为开启，借此的操作可使画面亮度减半，降低耗电量。但因颜色互补的关系而仍不改变显示的颜色状态。然而，由于开启像素均为正极性，因此，会产生画面闪烁的问题。图3为另一种现有技术的液晶显示装置驱动方式，液晶显示装置200b如棋盘方式间隔性地关闭像素，也可达亮度减半，降低耗电量。液晶显示装置200b的像素302、像素304为开启状态，像素302的包含电压极性为两正一负的三个次像素，而同列开启的像素304亦同，因该列的电压极性为正极性的次像素数目高过电压极性为负极性的次像素的数目，使得该列易产生水平串扰情形。

两行反转驱动法虽然可解决点反转驱动法于特定操作状况下所产生的画面闪烁与水平串扰的问题，却造成混色状况。在图4的液晶显示装置400中，同一列开启的像素402与像素404中电压极性的正负极性次像素数目相同，该列电压极性为平衡状态，因此可避免水平串扰。然而，因为次像素的寄生电容(Parasitic Capacitance)以及位于次像素两侧的数据线D1-Dn电场干扰等作用，使两行反转驱动法易产生水平(列)方向上，行间呈现混色状况(例如在本图中为偏绿偏紫交替的状况)。开启的像素402中对应R的次像素的电压极性为正极性而因相邻的对应G的次像素的电压极性亦同为正极性，使得对应R的次像素会略显较暗；对应G的次像素的电压极性为正极性，但由于其相邻对应B的次像素的电压极性为负，因此，对应G的次像素的亮度会较高些，而这样的现象会让该行的像素呈现偏绿的状况。开启的像素408则对应G的次像素的电压极性为负极，以及邻接对应B的次像素的电压极性同为负极，这使对应G的次像素会偏暗而会造成像素408偏紫的现象，故整个画面的行间会以偏绿与偏紫间隔排列来显示。

由于上述现有技术的驱动方法均无法有效地于各种显示情况下提供良好的画面质量，因此业界需要一种新的液晶显示装置驱动方法，以满足各种显示上的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种液晶显示装置，利用相反电压极性交错施加的方式，在一特定显示模式下相邻的像素间，具有对应不同颜色的亮度较高的次像素，使得整个画面的行间无偏绿与偏紫间隔的显示状况。

本发明一实施范例的液晶显示装置包含一像素阵列，像素阵列包含多数个次像素，其中与任一该些次像素的水平相邻的两次像素的电压极性相反，且在该像素阵列中的任一斜角方向的连续四个次像素的其中一次像素的电压极性与另三次像素的电压极性相反。

本发明另一实施范例的液晶显示装置包含第一次像素列、第二次像素列、第三次像素列以及第四次像素列。第一次像素列包含依水平方向排列的多数个第一次像素，其中该多数个第一次像素施以的电压极性为自左端按正正负负依序重复排列。第二次像素列包含依水平方向排列的多数个第二次像素，其中该多数个第二次像素施以的电压极性为自左端按负负正正依序重复排列。第三次像素列包含依水平方向排列的多数个第三次像素，其中该多数个第三次像素施以的电压极性为自左端按负正正负依序重复排列。第四次像素列包含依水平方向排列的多数个第四次像素，其中该多数个第四次像素施以的电压极性为自左端按正负负正依序重复排列，其中该些第一次次像素的第一个次像素、该些第二次次像素的第一个次像素、该些第三次次像素的第一个次像素以及该些第四次次像素的第一个次像素在垂直方向为对齐排列。

采用本发明的液晶显示装置，利用相反电压极性交错施加的方式，在一特定显示模式下相邻的像素间，具有对应不同颜色的亮度较高的次像素，使得整个画面的行间无偏绿与偏紫间隔的显示状况，有效地于各种显示情况下提供良好的画面质量。

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1显示现有技术的薄膜晶体管液晶显示装置的薄膜晶体管排列示意图；

图2至图4显示现有技术的液晶显示装置的像素电压极性的示意图；

图5显示本发明一实施范例的液晶显示装置的像素电压极性示意图；

图6显示本发明另一实施范例的液晶显示装置的像素电压极性示意图；及

图7显示本发明又一实施范例的液晶显示装置的像素电压极性示意图。

其中，附图标记：

100、200a、200b、400、500a、500b、500c：液晶显示装置

202、204、302、304、402、404、406、408、602、604、702、704、706、708：像素

502a、502b：斜角方向

具体实施方式

其中，附图中□表示开启的次像素，

表示关闭的次像素。

图5显示本发明一实施范例的液晶显示装置500a的像素电压极性示意图。本发明所揭示的液晶显示装置500a的任一列中包含以两个次像素为一单位，以正负交替的方式邻接排列。横方向排列的次像素沿水平方向施加电压极性的方式具有四种实施态样，且整个电压极性施加是以该四种态样重复排列。四种态样中的二种态样(参像素列1和像素列2)包含以两个次像素为一单位于水平方向上以正负交替的方式邻接排列的两列，且该两列上下相对应的次像素的电极极性相反。另二种态样(参像素列3和像素列4)同样包含以两个次像素为一单位于水平方向上以正负交替的方式邻接排列的两列，且该两列上下相对应的次像素的电压极性相反，但其电压极性相对于前二种态样有一像素(包含RGB)的横移。详言之，即将原本像素列1和2的施加电压极性左移一像素(包含RGB)即分别相当于像素列3和4。

按图5所示，像素列1的电压极性施加为″正正负负(++--)″的排列方式，其第一像素(RGB)电压极性排列为″正正负(++-)″而第二像素(RGB)电压极性排列为″负正正(-++)″。像素列2的电压极性施加方式为″负负正正(--++)″，其第一像素(RGB)电压极性排列为″负负正(--+)″而第二像素(RGB)电压极性排列为″正负负(+--)″。像素列1与像素列2间的上下相对应次像素极性为相反。像素列3的电压排列方式为″负正正负(-++-)″，且其第一像素(RGB)电压极性以″负正正(-++)″开始排列，此排列与像素列1的第二像素为始的排列相同。像素列4的电压排列方式为″正负负正(+--+)″，且其第一像素(RGB)电压极性以″正负负(+一)″为开始，此排列与像素列2的第二像素为始的排列相同。像素列5至8以及之后的电压极性排列方式系重复像素列1至4。在本实施例中，像素列1～4的像素是由红(R)次像素、绿(G)次像素、蓝(B)次像素的排列方式组成，在不同实施例中，像素可为任意的排列组合。

另外，按图5所示，电压极性排列中亦显示任一斜角方向(502a或502b)上，任何连续四个次像素中的一次像素的电压极性均与另三次像素的电压极性相反，而有一定的排列模式。

参照图5，于类似棋盘式的次像素开启/关闭的操作模式下(图5中斜线代表关闭)，开启的次像素(其中间隔一次像素)是以电压极性正负间隔排列，故可避免画面闪烁的情况发生。而且，各像素列中电压极性正负极性数量相当，此可避免水平方向上的串扰。

图6显示本发明另一实施范例的液晶显示装置500b的像素电压极性示意图。以像素为单位的棋盘式开启/关闭的操作模式下，在各像素列中，开启的次像素电压极性正负极性数量相当，如同图5的实施例，可避免水平方向上的串扰。于同行的像素间，例如，像素602内对应R的次像素电压极性为正、对应G的次像素电压极性为正、对应B的次像素电压极性为负；而像素604内对应R的次像素电压极性为负、对应G的次像素电压极性为正、对应B的次像素电压极性为正。使对应R的次像素相对较暗，而对应G的次像素相对较亮。像素604中由于电极极性排列的缘故，使对应G的次像素相对较暗，而对应R的次像素相对较亮。这样的显示结果，可改善现有技术的行间会有混色，造成显示装置偏绿与偏紫间隔排列的显示状况，更由于开启的像素间颜色的互补(例如在本实施例中，像素602较暗的R次像素与像素604较亮的R次像素、像素602较亮的G次像素与像素604较暗的G次像素)，可以补偿因为次像素的寄生电容以及位于次像素两侧的数据线D1-Dn电场干扰等作用，让显示装置颜色得以均匀，因此大大地改善现有技术的画面驱动所呈现的缺点。

图7显示本发明又一实施范例的液晶显示装置500c的像素电压极性示意图。以像素为单位之间隔开启/关闭的操作模式下，在各像素列中，开启的次像素电压极性正负极性数量相当，如同图5的实施例，可避免水平方向上的串扰。于同行的像素间，例如，像素702内对应R的次像素电压极性为正、对应G的次像素电压极性为正、对应B的次像素电压极性为负；而像素704内对应R的次像素电压极性为负、对应G的次像素电压极性为负、对应B的次像素电压极性为正；像素706内对应R的次像素电压极性为负、对应G的次像素电压极性为正、对应B的次像素电压极性为正；而像素708内对应R的次像素电压极性为正、对应G的次像素电压极性为负、对应B的次像素电压极性为负。这样的显示结果，如同图6的实施例，也可改善现有技术的行间会有混色，造成显示装置偏绿与偏紫间隔排列的显示状况，由于开启的像素间以两行为单位进行颜色的互补(例如在本实施例中，像素702、704较暗的R次像素与像素706、708较亮的R次像素、像素702、704较亮的G次像素与像素706、708较暗的G次像素)，也可补偿因为次像素的寄生电容以及位于次像素两侧的数据线D1-Dn电场干扰等作用，让显示装置颜色得以均匀，因此大大地改善现有技术的画面驱动所呈现的缺点。

当然，本发明还可有其它多种实施例，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当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 (5)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包含：

一像素阵列，包含多数个次像素，其中与任一该些次像素水平相邻的两次像素的电压极性相反，且在该像素阵列中的任一斜角方向的连续四个次像素的其中一个次像素的电压极性与另三次像素的电压极性相反。

2.根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于，水平邻接的该次像素的颜色排列方式选自红、绿、蓝的排列组合之一。

3.一种液晶显示装置，其特征在于，包含：

一第一次像素列，包含依水平方向排列的多数个第一次像素，该多数个第一次像素施以的电压极性为自左端按正正负负依序重复排列；

一第二次像素列，包含依水平方向排列的多数个第二次像素，该多数个第二次像素施以的电压极性为自左端按负负正正依序重复排列；

一第三次像素列，包含依水平方向排列的多数个第三次像素，该多数个第三次像素施以的电压极性为自左端按负正正负依序重复排列；以及

一第四次像素列，包含依水平方向排列的多数个第四次像素，该多数个第四次像素施以的电压极性为自左端按正负负正依序重复排列，其中该些第一次次像素的第一个次像素、该些第二次次像素的第一个次像素、该些第三次次像素的第一个次像素以及该些第四次次像素的第一个次像素在垂直方向为对齐排列。

4.根据权利要求3的液晶显示装置，其特征在于，该第一次像素列、第二次像素列、第三次像素列及第四次像素列沿垂直方向由上而下依序排列。

5.根据权利要求3的液晶显示装置，其特征在于，水平邻接的该些第一、第二、第三与第四次像素的颜色排列方式为选自红、绿、蓝的排列组合之一。

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