CN109147688B - 显示面板数据电压的控制方法、显示面板及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板数据电压的控制方法、显示面板及显示设备，涉及显示技术领域，所述方法包括：判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；若出现灰阶突变，则在扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。通过上述方式，本发明能够减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种显示面板数据电压的控制方法、显示面板及显示设备。
背景技术
在薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)中，显示屏上的一部分区域会受到另一部分区域的影响使画面失真，产生串扰。具体地，数据线与公共电极之间形成耦合电容，当数据线电压信号发生变化时，公共电极的信号电压也会受影响发生变化，耦合增大，使像素无法充电至正确的电位，产生串扰现象。本申请的发明人在长期的研发过程中，发现随着液晶显示面板尺寸的增大，电容负载也在增大，电容耦合更严重，特别是数据线对于彩膜基板侧的基准电位信号的耦合，使水平串扰严重。为了提升显示品质，亟待需要寻找有效解决水平串扰的方案。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种显示面板数据电压的控制方法、显示面板及显示设备，能够减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示面板数据电压的控制方法，其中，显示面板包括多条相互平行的扫描线、多条与扫描线相垂直的数据线，多条扫描线与数据线交叉围成多个阵列排布的像素单元，所述方法包括：判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；若出现灰阶突变，则在扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板，所述显示面板包括多条相互平行的扫描线、多条与扫描线相垂直的多条数据线和控制器，多条扫描线与数据线交叉围成多个阵列排布的像素单元；控制器用于判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；若出现灰阶突变，控制器还用于在所述扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示设备，所述显示设备包括外围电路和显示面板，所述显示面板包括多条相互平行的扫描线、多条与扫描线相垂直的多条数据线和控制器，多条扫描线与数据线交叉围成多个阵列排布的像素单元；控制器用于判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；若出现灰阶突变，控制器还用于在所述扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种显示面板数据电压的控制方法，通过在像素间灰阶变化较大时控制数据线上灰阶变化处的数据电压以渐变的方式增大或减小。避免了电压的跳变，能够减小电压的瞬间耦合作用，减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。
附图说明
图1是本申请显示面板数据电压的控制方法第一实施方式的流程示意图；
图2是本申请显示面板数据电压的控制方法第二实施方式的显示画面示意图；
图3是本申请显示面板数据电压的控制方法第二实施方式的数据电压信号波形图；
图4是本申请显示面板数据电压的控制方法第三实施方式的数据电压信号波形图；
图5是本申请显示面板数据电压的控制方法第四实施方式的数据电压信号波形图；
图6是本申请显示面板数据电压的控制方法第五实施方式的数据电压信号波形图；
图7是本申请显示面板第一实施方式的结构示意图；
图8是本申请显示设备第一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。
本申请提供一种显示面板数据电压的控制方法，当像素单元间灰阶变化较大时，通过控制数据线上灰阶变化处的数据电压以渐变的方式增大或减小，能够减小因电压跳变引起的瞬间耦合作用，进而减轻水平串扰，提高显示面板的显示品质。
请参阅图1，图1是本申请显示面板数据电压的控制方法第一实施方式的流程示意图。在该实施方式中，显示面板数据电压的控制方法包括如下步骤：
S101：判断同一条数据线上是否出现灰阶突变。
其中，灰阶突变是指同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值。
S102：若出现灰阶突变，则在扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。
具体地，在液晶显示中，通过在水平扫描线上施加足够的电压，使得该条水平扫描线上的所有TFT打开，此时该条水平扫描线上的像素电极会与垂直方向上的数据线连通，从而将数据线上的显示信号电压写入像素，控制不同液晶的透光度进而达到控制色彩的效果。当像素中需要显示的色彩不同时，其对应的数据线上的电压信号也不同。其中，根据显示的亮度变化，将最亮与最暗之间的亮度变化，区分为若干份，并用灰阶来表示，也就是灰阶代表了由最暗到最亮之间不同亮度的层次级别，如显示黑色为0灰阶，白色为100％灰阶等这中间层级越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8bit panel为例，能表现2的8次方，即256个亮度层次，那么灰阶值为256。
在显示图像时，每张数字影像都是由许多像素点所组合而成的，通常每一个像素可以呈现出许多不同的颜色，它是由红、绿、蓝(R、G、B)三个子像素组成的，每一个子像素，其背后的光源都可以显现出不同的亮度级别。即LCD屏幕上每个像素均由不同亮度层次的红、绿、蓝组合起来，最终形成不同的色彩点。也就是说，屏幕上每一个点的色彩变化，其实都是由构成这个点的三个R、G、B子像素的灰阶变化所带来的。
因此，在显示图像时，根据图像内容，每个像素会显示对应的色彩，色彩的变化会使同一条数据线不同像素单元间发生灰阶变化，当色彩变化明显时就会出现灰阶突变，即同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值。灰阶值不同其对应的数据电压不同，因此，灰阶的变化对应着数据电压的变化，当灰阶值变化较大时，数据电压会有一个明显的跳变，数据电压的跳变会使公共电压耦合变大，使耦合作用增大，造成水平串扰。为了减轻或消除水平串扰，当出现灰阶突变时，在扫描线扫描到灰阶突变处时，控制像素单元对应的数据电压以渐变的方式增大或减小，避免因数据电压跳变引起瞬间耦合作用增大。
可选地，在一实施方式中，以灰底白框的水平串扰检测画面为例对本申请进行解释说明，当然本申请不限于应用于这一场景，其适用于改善任何因数据电压信号跳变引起的串扰。
请参阅图2和图3，图2是本申请显示面板数据电压的控制方法第二实施方式的显示画面示意图；图3是本申请显示面板数据电压的控制方法第二实施方式的数据电压信号波形图。在该实施方式中，图像的中间是白色，其对应的灰阶值为255，图像的外围是灰色，其对应的灰阶值为128。具体地，数据线A连接有像素单元A1、A2、A3，在显示上述图像时，像素单元A1和A3对应的灰阶值为128，像素单元A2对应的灰阶值为255，数据线B连接有像素单元B1、B2和B3，在显示上述图像时，像素单元B1、B2和B3对应的灰阶值均为128。在数据线A上，像素单元A1与A2之间，像素单元A2与A3之间有一明显的灰阶变化，相对应的数据电压会有一个跳变，如图3所示，数据线A上的数据电压在M和N处会有一个跳变。在数据线B上，像素单元B1、B2和B3的灰阶值相同，其对应的数据电压也为一恒定值。
而彩膜基板侧的公共电极(CF_com)与数据线之间存在耦合电容，根据电容耦合原理ΔV1＝ΔV2*C/Ctotal，其中，ΔV1为CF_com公共电压的变化值，ΔV2为数据电压的变化值，C为数据线与CF_com之间的电容，Ctotal为与数据线相关的所有电容总和。在同一显示面板中，面板出厂时，其对应的电容就已经确定了，即C/Ctotal是一固定值。因此，在同一显示面板中，CF_com公共电压会随数据电压的变化而线性变化，当数据电压变化值较大时，公共电压也会有较大的波动变化。而此时，数据线B上的数据电压为一平稳恒定值，公共电极的电压变化会使数据线B上数据电压与公共电压的电压差发生变化，出现严重的串扰，降低显示品质。
在一实施方式中，以显示面板中电容的比值为C/Ctotal＝2/3，CF_com标准电位为6V，灰阶128的数据电压为11V，灰阶255的数据电压为14V为例进行说明。在数据线A上，像素单元A1、A3处的数据电压为11V，像素单元A2处的数据电压为14V。根据电容耦合公式，CF_com公共电压会在M、N处被耦合变化2V，分别变化为8V和4V，以致使数据线B上的数据电压与CF_com公共电压的电压差发生变化，出现严重的串扰，降低显示品质。
基于此，本申请提供一种显示面板数据电压的控制方法，在该方法中，当灰阶变化较大时，在灰阶变化处，通过控制数据电压以渐变的方式增大或减小来减轻电压变化时的瞬间耦合作用，进而减轻或消除水平串扰。
可选地，在一实施方式中，控制数据线上灰阶变化处的数据电压阶梯式递增或递减。具体地，请参阅图4，图4是本申请显示面板数据电压的控制方法第三实施方式的数据电压信号波形图。在该实施方式中，显示面板数据电压的控制方法包括如下步骤：
检测同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶是否变化，并判断同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值是否大于预设阈值。其中，显示面板的控制芯片中设置有检测单元，用于根据待显示的图像，检测同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶是否变化，即用于获取每个像素单元所需要的数据电压信号值。当检测到同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶发生变化时，进一步判断同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值是否大于预设阈值。其中，所设预设阈值根据显示面板的具体结构、尺寸大小等各性能参数进行设定。如当灰阶的变化差值大于40，或当数据电压的变化差值大于1V时，即采用本申请所提供的控制方法对数据电压进行控制。在其他实施方式中，所设预设阈值为25～65，例如30、50等。
当检测到同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值时，控制数据线上灰阶变化处的数据电压逐级递增或逐级递减。具体地，显示面板的控制芯片中设置有数据电压控制单元，数据电压控制单元控制数据电压呈阶梯式递增或递减。如在利用灰底白框对水平串扰进行检测时，在M处时，不是直接将数据电压由11V跳变至14V，而是先由11V变为12.5V，然后维持该电压值一定时间后，再将电压调升至14V。其中，当数据电压由11V跳变为12.5V时，根据电容耦合原理，CF_com公共电压被耦合上升至7V，电压变化值为1V。当数据电压维持12.5V时，耦合电容两端的电压不变，此时电容会进行充电，被耦合电位将会降低。当数据电压由12.5V跳变为14V时，再次发生电容耦合，CF_com公共电压的变化值还是1V。两次耦合中耦合电压变化最大值为1V，与常规设置中的2V减少了一半，极大的降低了水平串扰的严重程度，可改善面板显示品质。其中，为不影响数据电压突变的第一行的充电，数据电压变化总时间t要小于面板充电时间，具体可根据面板实际充电情况进行调整。同理，在N处，也是先从14V降至12.5V，平衡一定时间后再降回11V。
其中，在控制数据电压逐级递增或逐级递减时，根据数据电压变化差值的大小适应性选择升级梯度，可控制数据电压每间隔预定时间依次递增或递减数据电压变化差值的20％～50％。例如，数据电压变化前后的差值为6V，可以控制数据电压在原来电压基础上先升高2V，平衡一定时间后，再升高2V，平衡一定时间后，继续升高2V，最终达到目的电压值，其中总的变化时间要小于面板充电时间。其中，可以选择同等阶梯变化，也可以选择等比阶梯变化。如当数据电压变化差值为6V时，也可以是先使电压升高1V，维持一定时间后，再使电压升高2V，维持一定时间后，再使电压升高3V.其电压变化差值越大时，维持时间越长。当然也可以选择不规则阶梯变化，具体根据面板需求适应性选择设置。
在该实施方式中，通过控制数据电压阶梯式变化，在发生电压耦合后，给电容一定的充电时间，以降低耦合作用，从整体上缓和了耦合作用，能够减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。
可选地，在一实施方式中，控制数据线上灰阶变化处的数据电压线性增大或线性减小。具体地，请参阅图5，图5是本申请显示面板数据电压的控制方法第四实施方式的数据电压信号波形图。在该实施方式中，显示面板数据电压的控制方法包括如下步骤：
检测同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶是否变化，并判断同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值是否大于预设阈值。具体检测方法请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。
当检测到同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值时，控制数据线上灰阶变化处的数据电压线性增大或线性减小。具体地，显示面板的控制芯片中设置有数据电压控制单元，数据电压控制单元控制数据电压按照一定的速率线性增大或减小。在利用灰底白框对水平串扰进行检测时，在M处时，不是直接将数据电压由11V跳变至14V，而是控制数据电压在预定时间段内，缓慢的由11V线性变化至14V。在数据电压由11V经过时间t变化为14V时，电容耦合原理中被耦合电压ΔV1是一个瞬间电压，随着时间的延长，ΔV1会向基准电压恢复，在这个过程中耦合和恢复同时存在，使总的耦合电压变小，在整个过程中CF_com被耦合电压大概为1V，与常规设置中的2V减少了一半，极大的降低了水平串扰的严重程度，可改善面板显示品质。同样地，为不影响数据电压突变的第一行的充电，数据电压变化总时间t要小于面板充电时间，具体可根据面板实际充电情况进行调整。同理，在N处，也是从14V缓慢的降至11V。
其中，在控制数据电压线性变化时，根据数据电压变化差值的大小适应性选择变化速度，当数据电压的变化差值越大时，数据电压线性变化的速度越慢。在其他实施方式中，也可以控制数据电压按照曲线规律进行变化。
在该实施方式中，通过控制数据缓慢变化，即延长数据电压的变化时间，避免了电压的跳变。在变化过程中，耦合和恢复同时存在，从整体上缓和了耦合作用，能够减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。
可选地，在一实施方式中，控制数据线上灰阶变化处的数据电压阶段式递增或递减。具体地，请参阅图6，图6是本申请显示面板数据电压的控制方法第五实施方式的数据电压信号波形图。在该实施方式中，显示面板数据电压的控制方法包括如下步骤：
检测同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶是否变化，并判断同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值是否大于预设阈值。具体检测方法请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。
当检测到同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值时，控制数据线上灰阶变化处的数据电压线性增大或线性减小。具体地，显示面板的控制芯片中设置有数据电压控制单元，数据电压控制单元控制数据电压阶段式增大或减小。在利用灰底白框对水平串扰进行检测时，在M处时，不是直接将数据电压由11V跳变至14V，而是控制数据电压经过时间t1线性增大至12.5V，维持该电压值t2时间后，再经过时间t3线性增大至14V，其中，时间t1、t2、t3的总和t不超过面板的充电时间。通过线性变化后保持电压恒定一定时间，能够使耦合得到更多的恢复，进而减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。根据数据电压变化差值的大小适应性选择线性变化的速率和阶段的设置，在此不做限定。
基于上述显示面板数据电压的控制方法，本申请还提供一种能够应用该控制方法的显示面板，请参阅图7，图7是本申请显示面板第一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，显示面板70包括多条相互平行的扫描线701、多条与扫描线701相垂直的多条数据线702和控制器703，多条扫描线701与数据线702交叉围成多个阵列排布的像素单元704，控制器703用于判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；若出现灰阶突变，控制器703还用于在所述扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。具体控制方法请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。该显示面板可以是任意尺寸结构的液晶显示面板。
本申请还提供一种显示设备，请参阅图8，图8是本申请显示设备第一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，显示设备80包括外围电路(图未示)和显示面板801，显示面板801包括多条相互平行的扫描线、多条与扫描线相垂直的多条数据线和控制器，多条扫描线与数据线交叉围成多个阵列排布的像素单元，控制器用于判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；若出现灰阶突变，控制器还用于在所述扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压以渐变的方式增大或减小。其中，外围电路是指面板外围的一些控制电路、驱动电路等，以实现面板的显示，显示设备还包括外框，壳体，背光板等部件。该显示设备可以是手机、电脑、平板电脑、电视等具有显示屏的电子设备。
以上方案，本发明所提供的显示面板数据电压的控制方法，通过在像素间灰阶变化较大时控制数据线上灰阶变化处的数据电压以渐变的方式增大或减小。避免了电压的跳变，能够减小电压的瞬间耦合作用，减轻或消除水平串扰，改善面板显示品质。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种显示面板数据电压的控制方法，其特征在于，所述显示面板包括多条相互平行的扫描线、多条与所述扫描线相垂直的数据线，多条所述扫描线与多条所述数据线交叉围成多个阵列排布的像素单元，所述方法包括：
判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，所述灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；
若出现所述灰阶突变，则在所述扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压阶梯式递增或递减；或控制所述对应的数据电压线性增大或减小；或控制所述对应的数据电压阶段式增大或减小。
2.根据权利要求1所述的显示面板数据电压的控制方法，其特征在于，控制所述数据线上灰阶突变处的数据电压阶梯式递增或递减包括：
根据所述数据电压的变化差值，每间隔预定时间依次递增或递减数据电压变化差值的20%~50%。
3.根据权利要求1所述的显示面板数据电压的控制方法，其特征在于，控制所述数据线上灰阶突变处的数据电压线性增大或线性减小包括：
所述数据电压的变化差值越大，数据电压线性增大或线性减小的速度越慢。
4.根据权利要求1-3任一项所述的显示面板数据电压的控制方法，其特征在于，控制所述数据线上灰阶突变处的数据电压以阶梯式、线性或阶段式的方式增大或减小包括：
所述数据电压变化的总时间小于像素电极的充电时间。
5.根据权利要求1-3任一项所述的显示面板数据电压的控制方法，其特征在于，所述判断同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值是否大于预设阈值包括：所述预设阈值为25~65。
6.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括多条相互平行的扫描线、多条与所述扫描线相垂直的多条数据线和控制器，多条所述扫描线与多条所述数据线交叉围成多个阵列排布的像素单元；
所述控制器用于判断同一条数据线上是否出现灰阶突变，所述灰阶突变为同一条数据线上相邻的两个像素单元间的灰阶变化值大于预设阈值；
若出现所述灰阶突变，所述控制器还用于在所述扫描线扫描到灰阶突变处时，控制对应的数据电压阶梯式递增或递减；或控制所述对应的数据电压线性增大或减小；或控制所述对应的数据电压阶段式增大或减小。
7.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括外围电路和如权利要求6所述的显示面板。
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