CN1979311A - 液晶显示器及其伽马校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示器，其包括多个栅极线和多个数据线，该多个栅极线与该多个数据线绝缘相交，界定多个像素单元，每个像素单元包括红、绿、蓝三个子像素单元，每个子像素单元包括一薄膜晶体管、一公共电极、一像素电极和一存储电容，该薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与一栅极线、一数据线和该像素电极电连接，该像素电极与该公共电极形成一液晶电容，该存储电容与该液晶电容并联，红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值依次增大。本发明的液晶显示器成本低。本发明还提供一种液晶显示器伽马校正方法。

Description

液晶显示器及其伽马校正方法

【技术领域】

本发明涉及一种液晶显示器，还涉及该液晶显示器的伽马校正方法。

【现有技术】

液晶显示器包括多个像素单元，每一像素单元皆由位于下基板的像素电极与上基板的公共电极以及夹于该像素电极和公共电极之间的液晶层所界定。液晶分子的偏转方向会随着加载于像素电极和公共电极之间的电压而改变，从而控制通过液晶层的光通过率，进而控制液晶显示器的每个像素单元的亮度。像素电极与公共电极之间的电压称为像素电压。像素电压与像素亮度的关系曲线称为伽马(Gamma)曲线，如图1所示。

一般像素信号为数字信号，由于像素电压与像素亮度呈非线性对应关系，因此，液晶显示器采用一伽马校正装置，用以根据伽马曲线关系，将数字像素信号转换为对应的像素电压输出，使得像素信号与像素亮度呈线性关系。

在彩色液晶显示器中，每个像素单元皆由分别显示红、绿、蓝三种颜色的子像素组成。请参阅图2，图中R、G、B三条曲线分别表示显示红、绿、蓝三种颜色的子像素的像素电压与光通过率的对应关系，且当光通过率相同时，分别显示红、绿、蓝的子像素的像素电压V_r、V_g、V_b的关系为V_r＜V_g＜V_b。

传统伽马校正装置进行伽马校正时，无论像素信号对应子像素为什么颜色，皆依据一固定伽马曲线来决定每一子像素信号对应的子像素电压。如此会导致像素信号与像素亮度的对应关系存在偏差，从而影响了液晶显示面板的显示品质。

为提高液晶显示器的显示品质，须依据相应的伽马曲线来决定相应的子像素信号对应的像素电压。一种现有技术揭露的液晶显示器如图3所示。该液晶显示器100包括一伽马校正装置110和一与该伽马校正装置110相连接的液晶显示面板120。该伽马校正装置110包括一共同灰阶输入电路111、一红灰阶电压输出电路112、一绿灰阶电压输出电路113、一蓝灰阶输出电路114以及一与该共同灰阶输入电路111、该红灰阶电压输出电路112、该绿灰阶电压输出电路113和该蓝灰阶输出电路114皆相连接的伽马校正电路115。

该液晶面板120包括多个像素单元，请参阅图4，是该液晶面板120一像素单元的示意图。该液晶显示面板120包括多个栅极线121、多个数据线122。该多个数据线122用于传输该伽马校正装置110的模拟电压，其与该多个栅极线121绝缘相交，界定多个子像素单元130。相邻的三子像素单元分别显示红、绿、蓝三种颜色，且共同组成一像素单元。每一子像素单元130包括一薄膜晶体管123、一像素电极124和一存储电容128。该薄膜晶体管123的栅极1231、源极1232和漏极1233分别与该栅极线121、数据线122和该像素电极124电连接。该像素电极124与公共电极125形成一液晶电容127，该存储电容128与该液晶电容127并联，且各子像素单元的存储电容128具有相同的电容值。

当各子像素分别用于显示红、绿、蓝三种颜色时，该伽马校正电路115依据该红灰阶电压输出电路112、该绿灰阶电压输出电路113和该蓝灰阶电压输出电路114输出的电压信号分别对该共同灰阶电压输入电路111的电压进行调整，以分别输出各子像素单元130对应的像素电压至各像素电极124。

但是，该伽马校正装置110中设置该红灰阶电压输出电路112、该绿灰阶电压输出电路113和该蓝灰阶电压输出电路114来分别调整红、绿、蓝三种像素信号的像素电压，使得该伽马校正装置110过于复杂，成本较高，从而使得该液晶显示器100成本增加。

【发明内容】

为解决上述液晶显示器成本增加的问题，提供一种成本较低的液晶显示器实为必要。

还提供一种液晶显示器伽马校正方法。

一种液晶显示器，其包括多个栅极线和多个数据线，该多个栅极线与该多个数据线绝缘相交，界定多个像素单元，每个像素单元包括红、绿、蓝三个子像素单元，每个子像素单元包括一薄膜晶体管、一公共电极、一像素电极和一存储电容，该薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与一栅极线、一数据线和该像素电极电连接，该像素电极与该公共电极形成一液晶电容，该存储电容与该液晶电容并联，红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值依次增大。

一种液晶显示器伽马校正方法，该液晶显示器包括多个栅极线和多个数据线，该多个栅极线与该多个数据线绝缘相交，界定多个像素单元，每个像素单元包括分红、绿、蓝三个子像素单元，每个子像素单元包括一薄膜晶体管、一公共电极、一像素电极和一存储电容，该薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与一栅极线、一数据线和该像素电极电连接，该像素电极与该公共电极形成一液晶电容，该存储电容与该液晶电容并联，该方法的步骤包括：设置红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值，使红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值依次增大；提供一伽马校正装置，其依据一固定伽马曲线将数字信号转换为模拟信号，并将该模拟信号通过该数据线传送至各像素电极。

相较于现有技术，上述液晶显示器和液晶显示器伽马校正方法设置红、绿、蓝子像素单元分别具有依次增大的存储电容，其可对各数据线的电压与像素单元的光通过率关系曲线进行调整，无须采用可对各单色光分别调整伽马曲线的伽马校正装置对各单色光进行伽马校正，从而可节约成本。

【附图说明】

图1是像素电压与像素亮度的伽马曲线示意图。

图2是显示红、绿、蓝三种颜色的像素电压与光通过率的关系示意图。

图3是现有技术的液晶显示器的示意图。

图4是图3所示液晶显示器一像素单元的示意图。

图5是本发明的液晶显示器的示意图。

图6是图5所示液晶显示器一像素单元的示意图。

图7是本发明液晶显示器的数据线电压与光通过率的关系示意图。

【具体实施方式】

请参阅图5，是本发明一实施方式所揭露的液晶显示器的示意图。该液晶显示器200包括一伽马校正装置210和一与该伽马校正装置210相连接的液晶显示面板220。该伽马校正装置210包括一共同灰阶输入电路211和一与该共同灰阶输入电路211相连接的伽马校正电路212。

请参阅图6，是本发明的液晶显示面板220的一像素单元的示意图。该液晶显示面板220包括多个栅极线221、多个数据线222、多个薄膜晶体管223、多个像素电极224和一公共电极225。该多个栅极线221和该多个数据线222绝缘相交，界定出多个子像素单元230。各薄膜晶体管223设置于各子像素单元230内。每一子像素单元中，该薄膜晶体管223的栅极2231、源极223和漏极2233分别与该栅极线221、该数据线222和该像素电极224电连接，且该薄膜晶体管223的栅极2231与漏极2233之间存在一寄生电容226，该像素电极224与该公共电极225形成一液晶电容227。该液晶显示面板220还包括多个存储电容228，其分别设置于各子像素单元230中，且其与该液晶电容227并联，其作用为保持该像素电极224的电压。

沿该栅极线221方向相邻的三子像素单元230分别用于显示红、绿、蓝三种颜色，共同形成一像素单元。且该三子像素单元230的存储电容228具有不同的电容值，其大小关系为：C_sr＜C_sg＜C_sb，其中，C_sr、C_sg和C_sb分别是显示红、绿、蓝三种颜色的像素单元的存储电容值。

该液晶显示器工作时，该伽马校正装置210由该共同灰阶输入电路211接收外界的数字信号，该伽马校正电路212以一固定伽马曲线将其转换为模拟信号，并通过该数据线222传送至各像素电极224。

当栅极开启信号施加到栅极线221，数据线电压信号施加到数据线222时，连接到该栅极线221的薄膜晶体管223开启，该液晶电容227和该存储电容开始充电，直至该像素电极224的电压等于该数据线的电压。若数据线222的电压大于公共电极225的电压，当该薄膜晶体管223关闭时，该像素电极224的电压会突然下降一部份；若数据线222的电压小于公共电极225的电压，当该薄膜晶体管223关闭时，该像素电极224的电压会上升一部份。该像素电极224上升或下降的电压被称为馈通电压(FeedThrough Voltage)，其大小ΔV_p与该液晶电容227的电容值C_lc、该存储电容的电容值C_st和该寄生电容226的电容值C_gd的关系为：

${\mathrm{\ΔV}}_p=\frac{{\mathrm{\ΔV}}_g*C_{\mathrm{gd}}}{C_{\mathrm{gd}}+C_{\mathrm{st}}+C_{\mathrm{lc}}}$

其中，ΔV_g为该栅极线221的压降。

像素电极224的电压V_p与数据线222的电压V的关系为：

V_p＝V-ΔV_p

由上式可知，通过控制C_st的大小，可调整ΔV_p的大小，而且ΔV_p相对于V很小，故可对像素电极224的电压V_p与自该伽马校正装置210加载到该数据线222上的电压V的关系进行微调，以使分别显示红、绿、蓝的三子像素单元230对应相同的数据线电压V具有不同的相素电极电压，而具有相同的光通过率。因为显示红、绿、蓝的三子像素单元230的存储电容值关系为：C_sr＜C_sg＜C_sb，故当相同的数据电压信号V分别传送至该分别显示红、绿、蓝的三子像素单元230时，该三子像素单元230的像素电极224的馈通电压ΔV_pr、ΔV_pg、ΔV_pb的关系为：ΔV_pr＞ΔV_pg＞ΔV_pb，因而该三像素电极的电压V_r、V_g、V_b的关系为：V_r＜V_g＜V_b，从而可使该三子像素单元透过相同的光。例如，一种17寸液晶显示器采用C_sr＝109.7PF、C_sg＝220.4PF、C_sb＝315.2PF，可达此效果。

请参阅图7，图中R、G、B三条曲线分别表示显示红、绿、蓝三子像素单元的光通过率分别与该三子像素单元对应的数据线的电压关系。相较于图2，由于各像素电极电压相对于数据线电压存在不同的馈通电压ΔV_p，所以，R、G、B三条曲线相对于图2所示曲线在横轴方向存在不同的位移，从而使R、G、B三条曲线更加接近，即可达到良好的显示效果。

相较于现有技术，上述液晶显示器200分别显示红、绿、蓝的三子像素单元230分别具有依次增大的存储电容，其可对该伽马校正装置210传送至各数据线222的电压与像素单元的光通过率关系曲线进行调整，无须采用可对各单色光分别调整伽马曲线的伽马校正装置对各单色光进行伽马校正，从而可节约成本。

Claims (6)

1.一种液晶显示器，其包括多个栅极线和多个数据线，该多个栅极线与该多个数据线绝缘相交，界定多个像素单元，每个像素单元包括红、绿、蓝三个子像素单元，每个子像素单元包括一薄膜晶体管、一公共电极、一像素电极和一存储电容，该薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与一栅极线、一数据线和该像素电极电连接，该像素电极与该公共电极形成一液晶电容，该存储电容与该液晶电容并联，其特征在于：红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值依次增大。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：进一步包括一与该数据线连接的伽马校正装置，该伽马校正装置依据一固定伽马曲线将数字信号转换为模拟信号。

3.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于：该伽马校正装置包括一共同灰阶输入电路和一与该共同灰阶输入电路连接的伽马校正电路。

4.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于：该伽马校正装置将该模拟信号通过该数据线传送至该像素电极。

5.一种液晶显示器的伽马校正方法，液晶显示器包括多个栅极线和多个数据线，该多个栅极线与该多个数据线绝缘相交，界定多个像素单元，每个像素单元包括分红、绿、蓝三个子像素单元，每个子像素单元包括一薄膜晶体管、一公共电极、一像素电极和一存储电容，该薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与一栅极线、一数据线和该像素电极电连接，该像素电极与该公共电极形成一液晶电容，该存储电容与该液晶电容并联，该方法的步骤包括：

设置红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值，使红、绿、蓝三子像素单元的存储电容的电容值依次增大；

提供一伽马校正装置，其依据一固定伽马曲线将数字信号转换为模拟信号，并将该模拟信号通过该数据线传送至各像素电极。

6.如权利要求5所述之液晶显示器的伽马校正方法，其特征在于：该该伽马校正装置包括一共同灰阶输入电路和一与该共同灰阶输入电路连接的伽马校正电路，该共同灰阶输入电路接收数字信号，该伽马校正电路将该数字信号转换为模拟电压信号并传送至该资料线。

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