显示装置及其驱动方法与流程

本发明涉及液晶产品制作技术领域，尤其涉及一种显示装置及其驱动方法。

背景技术：

随着显示面板领域的飞速发展，人们对大尺寸高分辨率显示面板的需求量日趋增大，对显示面板产品的显示效果要求越来越高。随着显示面板尺寸和分辨率的提升，面板工艺面临挑战，由于目前tv整机背光系统大多采用pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制技术)控制亮度，背光源按照一定频率和占空比进行高低电平切换，通过调整占空比控制背光亮度，由于频率较高，人眼无法识别，但在背光亮态和暗态情况下，有无光照对arrayactive层(有源层)导体特性产生影响，使得data(数据线)电压rcdelay(延迟)存在差异，面板上就会产生类似瀑布纹的横向waterfall不良，影响画面显示效果。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种显示装置及其驱动方法，解决面板上产生的类似瀑布纹的横向waterfall不良。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种显示装置，包括背光源和位于背光源出光侧的显示面板，包括：

背光脉宽调制信号采集单元，用于采集输入至背光源的背光脉宽调制信号；

时序控制单元，与所述背光脉宽调制信号采集单元连接、用于接收所述背光脉宽调制信号，并在所述背光脉宽调制信号为低电平时输出延迟控制信号；

源极驱动单元，与所述时序控制单元连接，用于根据所述延迟控制信号延迟预设时间向数据线提供数据电压。

可选的，还包括光学处理单元，用于在显示面板的所有像素单元的数据电压相同时，测试显示面板的亮态区域的第一亮度值与显示面板的暗态区域的第二亮度值，并将所述第一亮度值与所述第二亮度值进行比较，其中所述第一亮度值大于第一预设阈值，所述第二亮度值小于第一预设阈值；

所述时序控制单元还用于根据所述光学处理单元的比较结果调节所述延迟控制信号、以调节所述预设时间。

可选的，所述光学处理单元包括：

亮度采集部，用于采集所述第一亮度值和所述第二亮度值；

比较部，用于对所述第一亮度值和所述第二亮度值进行比较，并在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值超过第二预设阈值时，发送第一信号至所述时序控制单元，在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值小于所述第二预设阈值时，发送第二信号至所述时序控制单元。

可选的，所述光学处理单元还包括：

亮度采集部，用于采集所述第一亮度值和所述第二亮度值；

亮度电压转换部，用于将所述第一亮度值转换为第一电压值，并将所述第二亮度值转换为第二电压值；

比较部，用于对所述第一电压值和所述第二电压值进行比较，并在所述第一电压值和所述第二电压值的差值大于基准电压时发出所述第一信号至所述时序控制单元，在所述第一电压值和所述第二电压值的差值小于或等于基准电压时发出所述第二信号至所述时序控制单元。

本发明还提供一种显示装置的驱动方法，应用于上述的显示装置，包括以下步骤：

采集输入至背光源的背光脉宽调制信号；

接收所述背光脉宽调制信号，并在所述背光脉宽调制信号为低电平时输出延迟控制信号；

根据所述延迟控制信号延迟预设时间向数据线提供数据电压。

可选的，还包括：

在显示面板的所有像素单元的数据电压相同时，采集显示面板的亮态区域的第一亮度值与显示面板的暗态区域的第二亮度值；

对所述第一亮度值和所述第二亮度值进行比较，并在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值超过第一预设阈值时，发送第一信号，在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值小于或等于所述第一预设阈值内时，发送第二信号；

根据所述第一信号调节所述延迟控制信号，或根据所述第二信号保存相应的延迟控制信号。

可选的，还包括：

在显示面板的所有像素单元的数据电压相同时，采集显示面板的亮态区域的第一亮度值与显示面板的暗态区域的第二亮度值；

将所述第一亮度值转换为第一电压值，并将所述第二亮度值转换为第二电压值；

对所述第一电压值和所述第二电压值进行比较，并在所述第一电压值和所述第二电压值的差值大于基准电压时发出第一信号，在所述第一电压值和所述第二电压值的差值小于或等于基准电压时发出第二信号；

根据所述第一信号调节所述延迟控制信号，或根据所述第二信号保存相应的延迟控制信号。

可选的，根据所述第一信号调节所述延迟控制信号，具体包括：

根据所述第一信号，输出与前一次输出的第一延迟控制信号不同的第二延迟控制信号，以将于所述第一延迟控制信号相对应的第一预设时间改变为与所述第二延迟控制信号相对应的第二预设时间，且所述第二预设时间大于所述第一预设时间。

可选的，所述第一预设时间与所述第二预设时间的差值为时序控制单元预设的最小延迟时间步长。

本发明的有益效果是：时序控制芯片接收到背光脉宽调制信号采集单元的低电平信号，输出延迟控制信号，源极驱动单元根据所述延迟控制信号延迟预设时间向数据线提供数据电压，进而保证背光源处于有无光照的两个状态下画面显示不存在亮度变化。

附图说明

图1表示光照下有源层产生导电特性的状态示意图；

图2表示在无光照下有源层无导电特性的状态示意图；

图3表示有无光照造成的像素电压充电差异示意图；

图4表示背光源的背光脉宽调制信号的示意图；

图5表示亮态区域和暗态区域对应的背光脉宽调制信号示意图；

图6表示本发明实施例中显示装置结构示意图；

图7表示源极驱动单元提供数据电压的时序示意图；

图8表示源极驱动单元对数据线提供数据电压的充电时间示意图；

图9表示光学处理单元的工作原理示意图；

图10表示时序控制单元输出的延迟控制信号调节示意图；

图11表示时序控制单元预设的延迟控制信号状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前tv整机背光系统大多采用pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制技术)控制亮度，背光源按照一定频率和占空比进行高低电平切换，通过调整占空比控制背光亮度，如图4所示，背光pwm周期为t，在一个周期内高电平时间为h(此时背光亮态)，低电平时间为l(此时背光暗态)，由于频率较高，人眼无法识别亮暗切换，智能感知到整体亮度，进而目前通过调整高低电平占空比改变背光亮度，h占比越大时整体亮度越高；反之越低。但在背光亮态和暗态情况下，有无光照对arrayactive层(有源层)导体特性产生影响，参考图1-图3，数据线02位于有源层01的上方，且数据线02在有源层01上的正投影完全落入有源层01内，在背光亮态时，光照对有源层01的导体特性产生影响，数据线02下方的有源层01在光照下有导体特性(图1中的图案填充区域为导电区域)，导致datadelay(提供数据电压的时间产生延迟)在光照有无的条件下存在差异，其差值与activetail(有源层外露于数据线的部分03)大小相关，图2中无光照条件下，有源层01没有导电特性，从而使得data电压rcdelay(延迟)存在差异，面板上就会产生类似瀑布纹的横向waterfall不良，影响画面显示效果。

针对上述技术问题，本实施例提供一种显示装置，如图6所示，具体包括背光源和位于背光源出光侧的显示面板1，包括：

背光脉宽调制信号采集单元，用于采集输入至背光源的背光脉宽调制信号；

时序控制单元2，与所述背光脉宽调制信号采集单元连接、用于接收所述背光脉宽调制信号，并在所述背光脉宽调制信号为低电平时输出延迟控制信号；

源极驱动单元3，与所述时序控制单元2连接，用于根据所述延迟控制信号延迟预设时间向数据线提供数据电压。

时序控制单元2接收到背光脉宽调制信号采集单元的低电平信号，控制源极驱动单元3延迟预设时间向数据线提供数据电压，而时序控制单元2接收到背光脉宽调制信号采集单元的高电平信号时，不做延迟，进而控制所述源极驱动单元3在背光源处于高电平状态时向数据线提供数据电压的时间不作延迟，在背光源处于低电平状态时延迟预设时间向数据线提供数据电压，以消除与光照情况下的数据线电压rcdelay差异，瀑布纹不良消失，最终改善了画面显示效果。

图3为背光源有无光照时datadelay示意图，无光照时不延迟，充电时间充足，充电率高，实际像素电压较高，显示面板1显示的亮度较高，参考图3中002所表示的波形；而对数据线提供同样的数据电压的情况下，有光照时存在时间延迟，实际充电时间较无光照时短，实际像素电压较低，显示面板1显示的亮度较低，参考图3中001所表示的波形，虚线区域所表示的是有无光照对比下的差异区域。进而在显示面板1上会出现因亮度差异造成的横向block，即waterfall(瀑布纹)不良。图5表示亮态区域和暗态区域对应的背光脉宽调制信号示意图，显示面板1上①、③区域亮度较暗，该区域背光脉宽调制信号处于h状态，而②区域亮度较亮，该区域背光脉宽调制信号处于l状态。

如图7所示，当背光源处于暗态时，时序控制单元2接收到背光脉宽调制信号采集单元采集的背光脉宽调制信号为低电平信号时、输出延迟控制信号，源极驱动单元3根据延迟控制信号输出delay一定时间，也就是说，源极驱动单元3延迟预设时间向数据线提供数据电压，如图7中的虚线10表示延迟提供数据电压的波形，图7中003表示的是延迟的时间段，对应于图8中的无光照状态下的波形100，像素的充电起始时间延迟的时间段为004所表示的时间段，该时间段对应于图7中的时间段003；而背光源处于亮态时不做delay，即源极驱动单元3在所述时序控制单元2的控制下，向数据线提供数据电压并不延迟，如图7中的实线20表示不延迟的波形，此时对应于图8中的有光照状态的波形200，由于在光照状态下，有源层的导体特性使得像素充电时间产生延迟，本实施例中，在无关照状态下，在所述时序控制单元的控制下、所述源极驱动单元延迟预设时间向数据线提供数据电压，则正好使得在背光源亮态和暗态这两个状态下像素的实际充电时间相当，图8与图3进行对比，也可明显获得图8中两个状态下像素的实际充电时间相同，进而保证在两个状态下画面显示不存在亮度变化。

本实施例的一具体实施方式中，所述时序控制单元2包括时序控制芯片，但并不以此为限。

本实施例的一具体实施方式中，所述源极驱动单元3包括源极驱动芯片，但并不以此为限。

本实施例中，所述显示装置还包括光学处理单元4，用于在显示面板1的所有像素单元的数据电压相同时，测试显示面板1的亮态区域的第一亮度值与显示面板1的暗态区域的第二亮度值，并将所述第一亮度值与所述第二亮度值进行比较，其中所述第一亮度值大于第一预设阈值，所述第二亮度值小于第一预设阈值；

所述时序控制单元2还用于根据所述光学处理单元4的比较结果调节所述延迟控制信号、以调节所述预设时间。

为了有效的实现显示面板1的亮度均一，需要精确的获得源极驱动单元3向数据线提供数据电压所需延迟的预设时间，本实施例中，在时序控制单元2输出一个延迟控制信号，从而源极驱动单元3根据所述延迟控制信号延迟预设时间向数据线提供数据电压，为了确定该预设时间是否有效的实现显示面板1的亮度均一，通过光学处理单元4测试显示面板1的亮态区域的第一亮度值与显示面板1的暗态区域的第二亮度值，并对所述第一亮度值与所述第二亮度值进行比较，所述时序控制单元2根据所述光学处理单元4的比较结果调节所述延迟控制信号、以调节所述预设时间，直至所述预设时间的延迟可以有效的实现显示面板1的亮度均一。

本实施例中，所述光学处理单元4可外置，也可集成与所述时序控制单元2集成设置，在所述时序控制单元2包括时序控制芯片时，所述光学处理单元4可以集成在时序控制芯片上，但并不以此为限。

本实施例中，所述光学处理单元4包括：

亮度采集部41，用于采集所述第一亮度值和所述第二亮度值；

比较部43，用于对所述第一亮度值和所述第二亮度值进行比较，并在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值超过第二预设阈值时，发送第一信号至所述时序控制单元，在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值小于或等于所述第二预设阈值时，发送第二信号至所述时序控制单元。

本实施例中，所述比较部43发出所述第一信号时，所述时序控制单元2输出与前一次输出的延迟控制信号不同的延迟控制信号，以改变所述预设时间；

所述比较部43发出所述第二信号时，所述时序控制单元2保存相应的所述延迟控制信号。

在显示面板1上选择多个光学测试点(图6中列举的3个区域)，覆盖暗态和亮态区域，通过色彩分析仪(所述亮度采集部41包括色彩分析仪)采集各点亮度值，采集到的亮度值通过比较部43进行处理，即通过比较部43比较各点亮度值，如存在差异，反馈给所述时序控制单元2进行延迟控制信号的调整(即所述比较部43输出第一信号)，也就是调整所述源极驱动单元3延迟向数据线提供数据电压的所述预设时间，调整后实时采集显示面板1上测试点的亮度变化、并再次进行比较，周而复始，直至亮度差异小于或等于既定的基准值为止，此时反馈给所述时序控制单元2一个高电平(即所述比较部43输出第二信号)，所述时序控制单元2存储该datadelay值(即所述时序控制单元2保存前一次输出的延迟控制信号)，后续即可在背光脉宽调制信号采集单元采集的向背光源输入的调制信号为低电平时，直接按找所述时序控制单元2存储的延迟控制信号对所述源极驱动单元3进行控制即可。

本实施例的一具体实施方式中，所述光学处理单元4还包括：

亮度采集部41，用于采集所述第一亮度值和所述第二亮度值；

亮度电压转换部42，用于将所述第一亮度值转换为第一电压值，并将所述第二亮度值转换为第二电压值；

所述比较部43，还用于对所述第一电压值和所述第二电压值进行比较，并在所述第一电压值和所述第二电压值的差值大于基准电压时发出所述第一信号，在所述第一电压值和所述第二电压值的差值小于或等于基准电压时发出所述第二信号。

图9表示光学处理单元4的工作原理示意图，通过所述亮度采集部在显示面板1上采集的各点亮度值、并表示为l1-ln，通过所述亮度电压转换部将亮度值l1-ln分别转换为电压值、并表示为v1-vn，当v1到vn相邻两个电压值的差值小于vref(基准电压)时，比较部43输出高电位(即所述比较部43输出第二信号)，所述时序控制单元2寄存delay值，即所述时序控制单元2保存前一次输出的延迟控制信号，当v1到vn相邻两个电压值的差值大于vref时，比较部43输出低电位(即所述比较部43输出第一信号)，所述时序控制单元2需要及时调整delay值(即所述时序控制单元2需要输出一个不同于前一次输出的延迟控制信号)。

本实施例中，所述时序控制单元2相邻两次输出的延迟控制信号所对应的预设时间的差值为所述时序控制单元2预设的最小延迟时间步长。

当所述比较部43发出所述第一信号时，所述时序控制单元2输出与前一次输出的延迟控制信号不同的延迟控制信号，以改变所述预设时间，也就是说，根据所述第一信号，输出与前一次输出的第一延迟控制信号不同的第二延迟控制信号，以将于所述第一延迟控制信号相对应的第一预设时间改变为与所述第二延迟控制信号相对应的第二预设时间，且所述第二预设时间大于所述第一预设时间。具体的，在所述时序控制单元2输出了与前一次输出的第一延迟控制信号不同的第二延迟控制信号后，所述光学处理单元再次测试显示面板1的亮态区域的第一亮度值与显示面板1的暗态区域的第二亮度值，并将所述第一亮度值与所述第二亮度值进行比较，所述比较部43发出所述第二信号时，所述时序控制单元2保存相应的所述延迟控制信号，这样当背光脉宽调制信号采集单元采集到的向背光源输入的调制信号为低电平时，所述时序控制单元2可直接输出所保存的延迟控制信号。

而所述时序控制单元2调节所述延迟控制信号的过程，也就是在精确的获得所需的延迟控制信号之前、周而复始的输出与前一次输出的延迟控制信号不同的延迟控制信号，以改变所述预设时间的过程：按照所述时序控制单元2预设的最小延迟时间步长(即图10中的时间步长a)在前一次预设时间的基础上逐渐叠加，例如，与前一次输出的第一延迟控制信号相对应的预设时间为第一预设时间，则与当前输出的第二延迟控制信号对应的第二预设时间为在第一预设时间的基础上再加时间步长a，直至所述预设时间(即所述延迟控制信号)满足显示面板1上采集的各点的亮度差值满足要求为止，如图10所示，图10中时间段b所对应的信号为低电平信号(即所述比较部发出的所述第一信号)，时间段c对应的信号为高电平信号(即所述比较部发出的所述第二信号)。

所述时序控制单元2控制所述源极驱动单元3延迟预设时间向数据线提供数据电压的方式如下：所述时序控制单元2将延迟控制信号通过pointtopoint(点对点传输协议)接口传至所述源极驱动单元3，如图11所示，所述时序控制单元2输出的延迟控制信号包括n个控制信号，例如n＝4，分别为控制信号a、b、c、d，各自高低电位共有16种组合分别代表0阶～15阶delay控制信号，最小延迟时间步长则为1/16，在未获得最佳delay值之前，依次输出0阶～15阶delay控制信号。所述源极驱动单元3根据所述延迟控制信号控制输出op的switch实现提供数据电压的延迟，1step(1个延迟时间步长)为1ui。

需要说明的是，所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

本实施例还提供一种显示装置的驱动方法，应用于上述的显示装置，包括以下步骤：

采集输入至背光源的背光脉宽调制信号；

接收所述背光脉宽调制信号，并在所述背光脉宽调制信号为低电平时输出延迟控制信号；

根据所述延迟控制信号延迟预设时间向数据线提供数据电压。

时序控制单元接收到背光脉宽调制信号采集单元的低电平信号，控制源极驱动单元延迟预设时间向数据线提供数据电压，而时序控制单元接收到背光脉宽调制信号采集单元的高电平信号时，不做延迟，进而控制所述源极驱动单元在背光源处于高电平状态时向数据线提供数据电压的时间不作延迟，在背光源处于低电平状态时延迟预设时间向数据线提供数据电压，以消除与光照情况下的数据线电压rcdelay差异，瀑布纹不良消失，最终改善了画面显示效果。

本实施例中，显示装置驱动方法还包括：

在显示面板的所有像素单元的数据电压相同时，采集显示面板的亮态区域的第一亮度值与显示面板的暗态区域的第二亮度值；

对所述第一亮度值和所述第二亮度值进行比较，并在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值超过第一预设阈值时，发送第一信号，在所述第一亮度值和所述第二亮度值的差值小于或等于所述第一预设阈值内时，发送第二信号；

根据所述第一信号调节所述延迟控制信号，或根据所述第二信号保存相应的延迟控制信号。

本实施例中，对所述第一亮度值和所述第二亮度值进行比较，的步骤，还包括：

将所述第一亮度值转换为第一电压值，并将所述第二亮度值转换为第二电压值；

对所述第一电压值和所述第二电压值进行比较，并在所述第一电压值和所述第二电压值的差值大于基准电压时发出第一信号，在所述第一电压值和所述第二电压值的差值小于或等于基准电压时发出第二信号。

本实施例中，根据所述第一信号调节所述延迟控制信号，具体包括：

根据所述第一信号，输出与前一次输出的延迟控制信号不同的延迟控制信号，以改变所述预设时间。

以上所述为本发明较佳实施例，需要说明的是，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

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