一种TN型2D/3D转换控制液晶盒的静态驱动方法及控制电路

摘要

本发明公开了一种TN型2D/3D转换控制液晶盒的静态驱动方法和控制电路，包括：将TN型2D/3D转换控制液晶盒划分为第一区域和第二区域；在第一区域的扫描线(COM线)上施加第一电压，在第一区域的信号线(SEG线)上施加第二电压；使第一电压和第二电压的电压差等于预设的液晶分子极性翻转电压；在第二区域的COM线上施加第三电压，在第二区域的SEG线上施加第四电压，使第三电压和第四电压的电压差等于三分之一预设的液晶分子极性翻转电压。通过本发明能够消除压差不等造成的透光率差异，极大地改善了显示效果，同时降低了液晶选配的难度。

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别是指一种扭曲向列(TN，Twisted Nematic)型2D/3D转换控制液晶盒的静态驱动方法及控制电路。

背景技术

对于TN型2D/3D转换控制液晶盒有两种驱动方式：一是动态扫描驱动法， 是将液晶盒控制电路分为两个部分，一部分是COM线的扫描驱动器，一部分 是SEG线的图像数据驱动器；一是静态驱动法，就是直接在液晶盒的两极施加 电压，用电压值大小来控制液晶翻转。

对于静态驱动法，上、下电极被施加电压时液晶翻转，不具有旋光特性； 不施加电压即压差为0时液晶处于配向排列状态，具有旋光特性。如图1(a) 所示为静态驱动等效电路，图1(b)所示为静态驱动等效电路对应的波形图。 图1(a)中的电容1代表液晶盒，图1(b)中波形B表示显示数据的信号， 波形D表示液晶盒两极的电压。可以看出，当输入的显示数据信号的电压为高 时，液晶盒两极压差幅值不变，只是极性翻转；当输入的显示数据信号的电压 为低时，液晶盒两极没有压差。

静态驱动方法中有二分之一驱动法可以实现画面的局部翻转(或区域翻 转)，而该局部(或区域)外的显示部分的液晶分子不会翻转。如图2所示，以 (COM2，SEG2)点为例，该点的两级压差为V₀/2-(-V₀/2)＝V₀，斜线填充部 分液晶盒的压差均为V₀，达到了翻转电压，则该部分的液晶分子翻转；其他部 分的压差为0或V₀/2，未达到翻转电压，则液晶分子不会翻转，从而实现区域 控制。

虽然上述二分之一驱动法能够实现2D/3D转换控制液晶盒的区域控制，但 是还存在如下问题：图2中斜线填充之外的区域中有的区域对应的压差为0V， 有的区域对应的压差为V₀/2，可见2D/3D转换控制液晶盒上部分显示区域对应 的液晶盒两极的压差不一致，由此造成透光率不同，影响显示效果；另外，斜 线填充之外部分显示区域的V₀/2的压差过大，达到了液晶分子翻转电压的一半， 难以找到适合的液晶与之匹配。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种TN型2D/3D转换控制液晶盒 的静态驱动方法及控制电路，以解决现有技术中液晶盒两极压差不同导致的液 晶盒透过率差以及液晶选配难度高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种TN型2D/3D转换控制液晶盒的静态驱动方法，该方法 包括：

将TN型2D/3D转换控制液晶盒划分为第一区域和第二区域；

在所述第一区域的扫描线(COM线)上施加第一电压，在所述第一区域的 信号线(SEG线)上施加第二电压；使所述第一电压和所述第二电压的电压差 等于预设的液晶分子极性翻转电压；

在所述第二区域的COM线上施加第三电压，在所述第二区域的SEG线上 施加第四电压，使所述第三电压和所述第四电压的电压差等于三分之一预设的 液晶分子极性翻转电压。

该方法还包括：使所述液晶盒的所有COM线和SEG线的电压极性同时翻 转，包括：

所述第一电压为2V₀/3时，所述第二电压为-V₀/3；电压极性翻转后，所述 第一电压为-2V₀/3时，所述第二电压为V₀/3；

所述第三电压为0，所述第四电压为V₀/3；电压极性翻转后，所述第三电 压为0，所述第四电压为-V₀/3；

所述V₀为预设的液晶分子极性翻转电压。

所述预设的液晶分子极性翻转电压V₀大于V90或小于三倍V10；

所述V10为透光率为90％时液晶盒两极的压差；V90为透光率为10％时液 晶盒两极的压差。

本发明还提供了一种控制电路，包括：SEG控制电路和COM控制电路； 其中：所述COM控制电路包括第一模拟开关，用于根据输入的COM线控制信 号向COM线输出第一区域的第一电压或第二区域的第三电压；

所述SEG控制电路包括第二模拟开关，用于根据输入的SEG线控制信号 向SEG线输出第一区域的第二电压或第二区域的第四电压；

所述第一电压和第二电压的电压差等于预设的液晶分子极性翻转电压；所 述第三电压和第四电压的压差等于三分之一预设的液晶分子极性翻转电压。

所述COM控制电路还包括第三模拟开关，用于根据输入的SYNC信号， 向所述第一模拟开关输出所述第一电压的正电压或负电压。

所述COM控制电路还包括第四模拟开关，用于在所述第一模拟开关的输 出由第一电压变为第三电压时，根据输入的COM_SW信号，对所述第三模拟 开关输出的第一电压的正电压或负电压进行重置。

所述SEG控制电路还包括第五模拟开关和第六模拟开关，其中：

所述第五模拟开关，用于根据输入的SYNC信号，向所述第二模拟开关输 出第二电压的正电压或负电压；

所述第六模拟开关，用于根据输入的SYNC信号，向所述第二模拟开关输 出第四电压的正电压或负电压。

所述控制电路还包括：信号源元件，用于输出COM线控制信号和第三电 压给第一模拟开关、输出第一电压的正电压和负电压给第三模拟开关、输出 COM_SW信号给第四模拟开关；还用于输出SEG线控制信号给第二模拟开关、 输出第二电压的正电压和负电压给模拟开关21、输出第四电压的正电压和负电 压给模拟开关22；还用于同时向模拟开关11、模拟开关21和模拟开关22输出 SYNC信号，使第一电压、第二电压和第四电压极性同时翻转。

本发明还提供了一种TN型2D/3D转换控制液晶盒，包括上述的控制电路。

本发明还提供了一种显示装置，上述的TN型2D/3D转换控制液晶盒。

本发明TN型2D/3D转换控制液晶盒的静态驱动方法及控制电路，可以实 现液晶盒中第二区域(2D显示区域)的压差相等，消除了压差不等造成的透光 率差异，极大地改善了显示效果。同时，第二区域的压差均只有V₀/3，拉开了 与液晶分子极性翻转电压V₀的距离，使液晶盒第一区域(3D显示区域)和第 二区域(2D显示区域)的透光率对比值增大，极大地降低了液晶选配的难度。

附图说明

图1为现有静态驱动等效电路和波形图；

图2为现有TN型2D/3D转换控制液晶盒静态驱动示意图；

图3为本发明TN型2D/3D转换控制液晶盒静态驱动示意图；

图4为液晶的V-T曲线示意图；

图5为本发明SEG线的控制电路示意图；

图6为本发明COM线的控制电路示意图；

图7为本发明控制电路中各信号波形图。

具体实施方式

本发明TN型2D/3D转换控制液晶盒的静态驱动方法的主要思路为：将TN 型2D/3D转换控制液晶盒划分为第一区域和第二区域；在第一区域的扫描线 (COM线)上施加第一电压，在第一区域的信号线(SEG线)上施加第二电 压；使第一电压和第二电压的电压差等于预设的液晶分子极性翻转电压；在第 二区域的COM线上施加第三电压，在第二区域的SEG线上施加第四电压，使 第三电压和第四电压的电压差等于三分之一预设的液晶分子极性翻转电压。

优选地，第一区域可以为液晶盒的3D显示区域(与显示面板的3D显示区 域对应)，第二区域可以为液晶盒的2D显示区域(与显示面板的2D显示区域 对应)。

下面通过具体的实施例来说明本发明的上述方案。

如图3所示为本发明实施例的液晶盒静态驱动示意图，通过对COM线和 SEG线施加电压来控制液晶分子的翻转，其中，斜体字所示的电压为液晶分子 极性翻转后线路的电压。V₀表示液晶分子极性翻转电压。

对于斜线填充部分(第一区域)，以(COM2，SEG2)点为例，COM2上 的电压为2V₀/3(即第一电压)，SEG2上的电压为-V₀/3(第二电压)，则(COM2， SEG2)点的压差为V₀，达到了液晶分子极性翻转电压；同理，斜线填充部分 所有点的压差均为V₀，即第一区域的压差均为V₀。

对于斜线填充之外的部分(第二区域)，以(COM2，SEG1)点为例，COM2 上的电压为2V₀/3(第三电压)，SEG1上的电压为V₀/3(第四电压)，则(COM2， SEG1)点的压差为V₀/3，未达到液晶分子极性翻转电压；同理，斜线填充之外 的部分的压差均为V₀/3，即第二区域的压差均为V₀/3。本发明实施例中，较佳 地，第二区域为液晶盒的2D显示区域，一般情况下2D显示区域的压差为V0/3， 如果，把2D显示区域某一点的压差调到更小的时候，则该2D显示区域内的其 他位置就会出现大于V0/3的压差，这样，2D显示区域的透光率和3D显示区 域的透光率的对比值依然较小，且2D显示区域内的压差不均衡，液晶选配的 难度依然较大。

由于第一区域的压差均为V₀，达到了液晶分子极性翻转电压，则该部分的 液晶分子极性翻转；相反的，第二区域的压差均为V₀/3，未达到液晶分子极性 翻转电压，则该部分的液晶分子不发生极性翻转，如此就可以实现内容的显示。

当(COM2，SEG2)点的液晶分子由于两级压差达到了V₀发生极性翻转 后，该部分的COM线电压和SEG线电压的极性均要同时翻转，则COM2上的 电压翻转为-2V₀/3、SEG2上的电压翻转为V₀/3，发生极性翻转后，(COM2， SEG2)点的压差为仍然为V₀，同理，发生极性翻转后，斜线填充部分所有点 的压差均为V₀。

(COM2，SEG2)点的液晶分子发生极性翻转后，在COM2上施加的电压 变为-2V₀/3，如果此时SEG1上的电压不翻转，则斜线填充之外的部分的压差就 会不同，因此，为了保证斜线填充之外部分的压差相同，需要使整个液晶盒的 所有COM线电压和SEG线电压的极性同时翻转，这样，以(COM2，SEG1) 点为例的斜线填充之外部分中各点的压差仍然为V₀/3，以(COM2，SEG2)点 为例的斜线填充中各点的压差仍然为V₀。

通过上述的静态驱动方式，可以实现液晶盒第二区域的压差相等，消除了 压差不等造成的透光率差异，极大地改善了显示效果。同时，液晶盒第二区域 的压差均只有V₀/3，拉开了与液晶分子极性翻转电压V₀的距离，使第一区域和 第二区域的透光率对比值增大，极大地降低了液晶选配的难度。

本发明中，可以根据以下规则选取液晶和V₀。图4所示为液晶的V-T曲线， 其中，两条竖线分别为V10、V90所在的位置，选取液晶时，电性方面是根据 V10，V90的值来确定的，其中，V10为透光率为90％时液晶盒两极的压差； V90为透光率为10％时液晶盒两极的压差。关于V₀的选取，优选地，使V₀大 于V90，差值越大越好；或者，使V₀/3小于V10，差值越大越好。具体地，V₀的取值范围为：大于V90，或者，小于三倍V10。

为了实现上述的静态驱动方式，本发明还提供了以模拟开关为基础的控制 电路。不仅能实现上述的驱动电压和翻转功能，还能控制第一区域的位置变化 和尺寸变化。也就是说，能够为液晶盒的每条COM线和SEG线提供所需的电 压值或信号。

本发明实施例提供的控制电路包括：图5所示为SEG线的控制电路，简称 SEG控制电路，以及图6所示为COM线的控制电路，简称COM控制电路。

其中，SYNC为液晶分子极性翻转控制信号，同时控制SEG线和COM线 上的电压极性翻转，从而实现了SEG线电压和COM线电压的极性翻转同步。 其中，SYNC信号由智能芯片提供(例如单片机或者3D系统里的复杂智能芯 片)，或者用被动元件设计实现。

VSP为第一区域的SEG线电压(第二电压)，VSN为第二区域的SEG线 电压(第四电压)，1SEGn为第n条SEG线的控制信号，控制第n条SEG线的 显示模式(即第一区域显示模式或第二区域显示模式)；SEGn为液晶盒的第n 条SEG线。SEG控制电路的工作原理为：通过1SEGn信号的高低来控制SEG 控制电路的输出电压(VSN或VSP)；通过SYNC信号的高低来同时控制VSN 或VSP的极性翻转。

VCOM1为COM线初始波形(等同于第一电压)；COM_SW为COM线重 置信号；VCOM2为第一区域的COM线电压(第一电压)；0V为第二区域的 COM线电压(第三电压)。1COMn为第n条COM线的控制信号，控制此COM 线的显示模式(第一区域显示模式或第二区域显示模式)；COMn为液晶盒的第 n条COM线。COM控制电路的工作原理为：通过1COMn信号的高低来控制 COM控制电路的输出电压(VCOM2或0V)；通过SYNC信号的高低来同时控 制VCOM2的极性翻转。

优选地，上述控制电路中的基础电压分别为V₀/3、-V₀/3、2V₀/3、-2V₀/3、 0。基础电压是提供给COM或SEG控制电路的，控制电路的输出接到液晶盒 的COM线、SEG线上。则上述控制电路中各信号的波形如图7所示。COM控 制电路和SEG控制电路的实际输出信号会依据1COMn和1SEGn产生。

而1COMn和1SEGn控制信号可以由微处理器或CPLD产生，或者由移位 寄存器产生。前端控制器(COM和SEG控制电路的前面，主要指是控制3D 显示区域的智能芯片)可以控制第一区域的位置变化和尺寸变化，该变化信息 会体现在1COMn和1SEGn两种控制信号上。COM_SW为重置信号，应用于 第一区域变化时的瞬间控制(该瞬间控制用于实现由第一区域到第二区域变化 的电压重置，使液晶翻转角度重置)，实现由第一区域到第二区域变化的电压重 置，使液晶翻转角度重置。其中，COM_SW信号由智能芯片提供(例如单片机 或者3D系统里的复杂智能芯片)，或者用被动元件设计实现。

下面具体说明本发明提供的控制电路具体实现：

如图5所示，SEG控制电路包括第二模拟开关、第五模拟开关和第六模拟 开关，其中：

第二模拟开关根据输入的SEG线控制信号(1SEGn)向SEG线(SEGn) 输出第一区域的第二电压或第二区域的第四电压。

上述第二电压由第五模拟开关提供，第四电压由第六模拟开关提供，具体 的：

第五模拟开关根据输入的SYNC信号输出第二电压的正电压或负电压；

第六模拟开关根据输入的SYNC信号输出第四电压的正电压或负电压。

如图6所示，COM控制电路包括模拟开关第一和第三模拟开关，其中：

第一模拟开关根据输入的COM线控制信号(1COMn)向COM线(COMn) 输出第一区域的第一电压或第二区域的第三电压。

上述第一电压由第三模拟开关提供，具体的：第三模拟开关根据输入的 SYNC信号输出第一电压的正电压或负电压。

上述第四电压可以由一个专门的信号源提供。

进一步地，还可以通过第四模拟开关对第三模拟开关输出的第一电压进行 重置，具体地：在第一模拟开关的输出由第一电压变为第三电压时(即由第一 区域变化为第二区域时)，第四模拟开关根据输入的COM_SW信号，对第三模 拟开关输出的第一电压进行重置。

需要指出的是：上述第一电压和第二电压的电压差等于预设的液晶分子极 性翻转电压；第三电压和第四电压的压差等于三分之一预设的液晶分子极性翻 转电压。

上述第一电压、第二电压、第三电压、第四电压、SEG线控制信号、COM 线控制信号、SYNC信号和COM_SW信号均可以由一个专门的信号源提供。 因此，本发明实施例提供的控制电路还包括：

信号源元件，用于输出COM线控制信号和第三电压给第一模拟开关、输 出第一电压的正电压和负电压给第三模拟开关、输出COM_SW信号给第四模 拟开关；还用于输出SEG线控制信号给第二模拟开关、输出第二电压的正电压 和负电压给第五模拟开关、输出第四电压的正电压和负电压给第六模拟开关； 还用于同时向第三模拟开关、第五模拟开关和第六模拟开关22输出SYNC信 号，使第一电压、第二电压和第四电压同时极性翻转。

优选地，如图5、图6所示，本发明实施例提供一种第一电压、第二电压、 第三电压、第四电压的方案：

第一电压为±2V₀/3，第二电压为±-V₀/3，第三电压为0，第四电压为±-V₀/3。 具体地：

第一电压为2V₀/3时，第二电压为-V₀/3(如此，第一区域的压差为V₀)； 极性翻转后，第一电压为-2V₀/3时，第二电压为V₀/3(如此，第一区域的压差 仍然为V₀)；

第三电压为0，第四电压为V₀/3(如此，第二区域的压差为V₀/3)；极性翻 转后，第三电压为0，第四电压为-V₀/3(如此，第二区域的压差仍然为V₀/3)。

本发明实施例还提供了一种TN型2D/3D转换控制液晶盒，包括本发明上 述实施例提供的控制电路。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例所述的TN型 2D/3D转换控制液晶盒。其中，显示装置可以为液晶电视、液晶显示器、OLED 显示器、OLED显示装置、等离子体显示器、等离子体电视或电子纸等显示装 置。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。