液晶显示装置及其驱动方法与流程

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示装置及其驱动方法。

背景技术：

薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)是将微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合的一种产品。随着近年来对画面清晰度以及显示细腻程度的追求，具有8k分辨率的显示器成为了目前研究的主流方向。然而，具有8k分辨率的显示器，其像素密度(pixelsperinch，ppi)高，亚像素体积较小，从而导致产品的透过率较低，功耗较高。

目前采用负性液晶的显示器，其可在一定程度上提升产品的透过率，但是，由于负性液晶响应时间慢，当显示器经过长时间的固定画面显示后改变显示画面时，上一画面不能立刻消失，因此，存在较为严重的残像现象。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种液晶显示装置及其驱动方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种液晶显示装置，其中，包括控制模块和显示面板，所述显示面板包括多个像素，所述显示面板具有多个显示阶段，每个所述显示阶段包括至少一个显示周期；

所述控制模块被配置为，在每个所述显示周期，基于每个所述像素的目标灰阶和饱和电压为每个所述像素提供驱动信号；

其中，对于至少一个所述像素中的任意一个而言，在相邻两个所述显示阶段的所述显示周期，所述控制模块基于不同的所述饱和电压为所述像素提供所述驱动信号。

可选地，对于任意一个所述像素而言，在连续的多个显示周期，向所述像素提供的所述驱动信号的极性交替变化。

可选地，相邻两个所述像素包括第一像素和第二像素，在任意一个所述显示周期，所述第一像素所对应的所述饱和电压与所述第二像素所对应的所述饱和电压不同。

可选地，所述控制模块包括第一信号生成单元和第二信号生成单元；

所述第一信号生成单元被配置为，在第i个所述显示阶段的所述显示周期，根据所述第一像素的目标灰阶和第一饱和电压，为所述第一像素提供所述驱动信号，在第i+1个所述显示阶段的所述显示周期，根据所述第二像素的目标灰阶和所述第一饱和电压，为所述第二像素提供所述驱动信号；

第二信号生成单元被配置为，在第i个所述显示阶段的所述显示周期，根据所述第二像素的目标灰阶和第二饱和电压，为所述第二像素提供所述驱动信号，在第i+1个所述显示阶段的所述显示周期，根据所述第一像素的目标灰阶和所述第二饱和电压，为所述第一像素提供所述驱动信号；

其中，所述第一饱和电压大于所述第二饱和电压。

可选地，所述像素包括液晶层和设置在所述液晶层至少一侧的驱动电极层，所述驱动电极层用于根据所述驱动信号为所述液晶层提供驱动电场，所述驱动电场用于驱动所述液晶层中的液晶偏转；

所述液晶层中的液晶为负性液晶。

可选地，所述显示阶段的时长设置在5s至20s之间。

可选地，所述第一饱和电压设置在6v至9v之间，所述第二饱和电压设置在4v至7v之间。

本发明还提供一种应用于上述的液晶显示装置的驱动方法，其中，所述驱动方法包括：

在每个所述显示周期，基于每个所述像素的目标灰阶和饱和电压为每个所述像素提供驱动信号；

其中，对于至少一个所述像素中的任意一个而言，在相邻两个所述显示阶段的所述显示周期，所述控制模块基于不同的所述饱和电压为所述像素提供所述驱动信号。

可选地，对于任意一个所述像素而言，在连续的多个显示周期，向所述像素提供的所述驱动信号的极性交替变化。

可选地，相邻两个所述像素包括第一像素和第二像素，在任意一个所述显示周期，所述第一像素所对应的所述饱和电压与所述第二像素所对应的所述饱和电压不同。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的液晶显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的不同阶段的饱和电压和公共电压的时序图；

图3a和图3b为控制模块在一个显示阶段的显示周期基于同一个饱和电压为像素提供驱动信号的示意图；

图4a和图4b为控制模块在一个显示阶段的显示周期基于不同的饱和电压为像素提供驱动信号的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

除非另作定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在一示例中，提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括显示面板和控制模块，显示面板包括多个像素，控制模块被配置为根据目标灰阶和饱和电压为多个像素提供驱动信号。在本示例中，像素包括液晶层和驱动电极层，驱动电极层被配置为根据驱动电压为液晶层提供驱动电场，以驱动液晶层中的液晶偏转。其中，饱和电压是指，控制模块提供给像素的驱动信号中，能使液晶层达到最大透过率的电压，以像素的目标灰阶在0至255为例，当像素的目标灰阶为255时，驱动信号的电压为7.8v，随着目标灰阶的降低，驱动信号的电压随之减小，并且减小后的数值是以7.8v作为基准，根据目标灰阶-电压的映射关系计算后得到的。那么，该驱动信号所对应的饱和电压即为7.8v。

但是，基于7.8v的饱和电压为像素提供驱动信号，会导致液晶层中发生较大程度的离子聚集，从而导致液晶层中的液晶响应迟缓，当持续显示同一画面时间较长后显示另一画面时，将会出现残像问题。表1为显示画面持续时间与残像等级和消失灰阶的关系表，从表1可以看出，大部分情况下线残像等级高于3，且面残像和线残像的消失灰阶均较低，残像问题较为严重。

表1

在另一示例中，可以将饱和电压降低为5.8v，如此一来，可以降低液晶层中的离子聚集程度，从而改善显示残像的问题。但是，由于饱和电压的降低，将会导致液晶层的透过率的下降，透过率仅能达到94％，因此会导致液晶显示装置的功耗增加。

有鉴于此，本发明实施例提供一种液晶显示装置，图1为本发明实施例提供的液晶显示装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的不同阶段的饱和电压和公共电压的时序图，其中，饱和电压为vop，公共电压为vcom，结合图1和图2所示，该液晶显示装置包括控制模块1和显示面板，显示面板包括多个像素p，显示面板具有多个显示阶段t，每个显示阶段t包括至少一个显示周期t’。控制模块1被配置为，在每个显示周期t’，基于每个像素p的目标灰阶和饱和电压为每个像素p提供驱动信号。其中，对于至少一个像素p中的任意一个而言，在相邻两个显示阶段t的显示周期t’，控制模块1基于不同的饱和电压为像素p提供驱动信号。

具体地，显示面板包括多个像素p(例如红色像素r、蓝色像素b或绿色像素g)，多个像素p组成多个重复组，每个重复组包括多个像素p。饱和电压是指电压的绝对值，不同的饱和电压是指饱和电压的绝对值的大小不同。像素p包括液晶层和驱动电极层，驱动电极层被配置为根据驱动电压为液晶层提供驱动电场，以驱动液晶层中的液晶偏转。显示周期t’是指用于显示一帧画面的周期，例如，对于任意一个显示周期t’，该显示周期t’中应当具有数据写入阶段和以及发光阶段等。显示阶段t的时长可以根据实际需要确定，从而可以包括多个显示周期t’，例如，显示阶段t的时长可以设置为10秒，若每一个显示周期t’为1秒，那么，显示阶段t则包括10个显示周期t’。可以理解的是，以上对显示阶段t的时长的介绍仅为示例性说明，对本发明实施例显示阶段t的时长并不构成限制。

在本发明实施例中，在相邻两个显示阶段t，由于控制模块1基于不同的饱和电压为像素p提供驱动信号，因此，控制模块1在相邻两个显示阶段t可以提供给像素p大小不同的驱动信号，从而使像素p在其中一个显示阶段t的显示周期t’，受到基于较小的饱和电压所生成的驱动信号的驱动，而基于较小的饱和电压所生成的驱动信号可以改善显示残像的问题；同时，由于像素p在另一个显示阶段t的显示周期t’，受到基于较大的饱和电压所生成的驱动信号的驱动，因此，还可以使像素p的液晶层保持较高的透过率。

综上，本发明的液晶显示装置能够在保持较高透过率的同时，改善显示残像的问题。

下面结合图1至图4b对本发明实施例的液晶显示装置进行详细说明，在一些具体实施例中，像素p包括液晶层和设置在液晶层至少一侧的驱动电极层，驱动电极层用于根据驱动信号为液晶层提供驱动电场，驱动电场用于驱动液晶层中的液晶偏转。在本发明实施例中，液晶层中的液晶为负性液晶，负性液晶相较于正性液晶而言，其可以实现更高的透过率，从而降低液晶显示装置的功耗。

在一些具体实施例中，对于任意一个像素p而言，在连续的多个显示周期t’，向像素p提供的驱动信号的极性交替变化，从而避免液晶层中的液晶极化，进一步改善了液晶显示装置的残像问题。

在一些具体实施例中，对于相邻两个显示阶段t中的任一者而言，在其中的显示周期t’，控制模块1可以基于同一个饱和电压为显示面板中的所有像素p提供驱动信号。例如，图3a和图3b为控制模块在一个显示阶段的显示周期基于同一个饱和电压为像素提供驱动信号的示意图，其中，图3a和图3b所示出的显示阶段t为相邻的两个显示阶段t，以图3a所示出的显示阶段t为前一个显示阶段t，图3b所示出的显示阶段t为后一个显示阶段t为例，在前一个显示阶段t的显示周期t’，控制模块1可以基于第一饱和电压(例如7.8v)为显示面板中所有的像素p提供驱动信号，在后一个显示阶段t的显示周期t’，控制模块1可以基于第二饱和电压(例如5.8v)为显示面板中所有的像素p提供驱动信号。

在另一些具体实施例，对于相邻两个显示阶段t中的任一者而言，在其中的显示周期t’，控制模块1可以基于不同的饱和电压为显示面板中的多个像素p提供驱动信号。具体地，图4a和图4b为控制模块在一个显示阶段的显示周期基于不同的饱和电压为像素提供驱动信号的示意图，其中，图4a和图4b所示出的显示阶段t为相邻的两个显示阶段t，以图4a所示出的显示阶段t为前一个显示阶段t，图4b所示出的显示阶段t为后一个显示阶段t为例，相邻两个像素p包括第一像素p1和第二像素p2，在本发明实施例中，多个像素成阵列排布，相邻两个像素p是指，在多个像素p的行方向或列方向彼此相邻的两个像素p。在任意一个显示阶段t的显示周期t’，第一像素p1所对应的饱和电压与第二像素p所对应的饱和电压不同，也即，在前一个显示阶段t的显示周期t’，控制模块1可以基于第一饱和电压(例如7.8v)为显示面板中的第一像素p1提供驱动信号，基于第二饱和电压(例如5.8v)为显示面板中的第二像素p2提供驱动信号；在后一个显示阶段t的显示周期t’，控制模块1可以基于第二饱和电压为显示面板中的第一像素p1提供驱动信号，基于第一饱和电压为显示面板中的第二像素p2提供驱动信号。

这样，对于每一行/每一列的像素p而言，在每个显示阶段的显示周期，控制模块1可以基于不同的饱和电压为该行/该列像素p提供驱动信号，且对于每个像素p而言，控制模块1基于第一饱和电压为其提供驱动信号的时间，和基于第二饱和电压为其提供驱动信号的时间相同，这样，可以使相邻两个显示阶段的显示周期的显示亮度接近一致，避免出现显示闪烁的问题。

下面对本发明实施例的液晶显示装置的具体工作过程进行说明。在一些具体实施例中，控制模块1包括第一信号生成单元gamma1和第二信号生成单元gamma2。

第一信号生成单元gamma1被配置为，在第i个显示阶段t的显示周期t’，根据第一像素p1的目标灰阶和第一饱和电压，为该第一像素p1提供驱动信号，在第i+1个显示阶段t的显示周期t’，根据第二像素p的目标灰阶和第一饱和电压，为该第二像素p提供驱动信号。

第二信号生成单元gamma2被配置为，在第i个显示阶段t的显示周期t’，根据第二像素p的目标灰阶和第二饱和电压，为该第二像素p提供驱动信号，在第i+1个显示阶段t的显示周期t’，根据第一像素p1的目标灰阶和第二饱和电压，为该第一像素p1提供驱动信号。

其中，第一饱和电压大于第二饱和电压。

在本发明实施例中，第一信号生成单元gamma1向第一像素p1提供驱动信号或向第二像素p2提供驱动信号，以及第二信号生成单元gamma2向第一像素p1提供驱动信号或向第二像素p2提供驱动信号，可以通过极性反转信号(polarityinversion，pol)控制，例如，当极性反转信号为高电平时，第一信号生成单元gamma1根据第一像素p1的目标灰阶和第一饱和电压向第一像素p1提供驱动信号，第二信号生成单元gamma2根据第二像素p2的目标灰阶和第二饱和电压向第二像素p2提供驱动信号；当极性反转信号为低电平时，第二信号生成单元gamma2根据第一像素p1的目标灰阶和第二饱和电压向第一像素p1提供驱动信号，第一信号生成单元gamma1根据第二像素p2的目标灰阶和第一饱和电压向第二像素p2提供驱动信号。

在本发明实施例中，显示面板上设置有多列数据信号线datal和多行扫描信号线gatel，每行扫描信号线gatel与同一行的像素p连接，每列数据信号线datal与同一列的像素p连接，且对于每列像素p而言，相邻两个像素p与不同的数据信号线datal连接。例如，在第2a-1列像素p中，第2b-1行像素p与第2a-1列数据信号线datal对应连接，第2b行像素p与第2a列数据信号线datal对应连接；在第2a列像素p中，第2b-1行像素p与第2a列数据信号线datal对应连接，第2b行像素p与第2a+1列数据信号线datal对应连接。

在一些具体实施例中，显示阶段t的时长设置在5s至20s之间，例如10s，第一饱和电压设置在6v至9v之间，例如7.8v，第二饱和电压设置在4v至7v之间，例如5.8v。这样，可以在有效降低残像问题的基础上，尽量增大像素p中液晶层的透过率。

具体地，表2为本发明实施例的液晶显示装置的显示画面持续时间与残像等级和消失灰阶的关系表，从表2可以看出，采用本发明实施例的液晶显示装置，线残像等级均低于3，且线残像和面残像的消失灰阶相较于表1中更高，因此，本发明实施例可以明显改善显示残像问题。同时，根据测试结果得知，采用本发明实施例的液晶显示装置，液晶层的透过率可以达到97％，进而可以降低液晶显示装置的功耗。

表2

本发明还提供一种应用于上述的液晶显示装置的驱动方法，其中，驱动方法包括：

在每个显示周期，基于每个像素的目标灰阶和饱和电压为每个像素提供驱动信号。

其中，对于至少一个像素中的任意一个而言，在相邻两个显示阶段的显示周期，控制模块基于不同的饱和电压为像素提供驱动信号。

在本发明实施例中，在相邻两个显示阶段，由于控制模块基于不同的饱和电压为像素提供驱动信号，因此，控制模块在相邻两个显示阶段可以提供给像素大小不同的驱动信号，从而使像素在其中一个显示阶段的显示周期，受到基于较小的饱和电压所生成的驱动信号的驱动，而基于较小的饱和电压所生成的驱动信号可以改善显示残像的问题；同时，由于像素在另一个显示阶段的显示周期，受到基于较大的饱和电压所生成的驱动信号的驱动，因此，还可以使像素的液晶层保持较高的透过率。

综上，本发明的驱动方法能够在保持较高透过率的同时，改善显示残像的问题。

在一些具体实施例中，对于任意一个像素而言，在连续的多个显示周期，向像素提供的驱动信号的极性交替变化。

在一些具体实施例中，相邻两个像素包括第一像素和第二像素，在任意一个显示周期，第一像素所对应的饱和电压与第二像素所对应的饱和电压不同。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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