CN101520579A

CN101520579A - 薄膜晶体管液晶显示器及其公共电极的驱动方法

Info

Publication number: CN101520579A
Application number: CN200810101106A
Authority: CN
Inventors: 石悦
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: CN101520579B

Abstract

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其公共电极的驱动方法。薄膜晶体管液晶显示器包括对盒的彩膜基板和阵列基板，阵列基板上形成有数个平行的栅线和与栅线绝缘垂直交叉的数据线，栅线和数据线围成数个像素区域，每个像素区域内设置有像素电极，彩膜基板包括彩色树脂、黑矩阵和公共电极，公共电极包括数个第一条形电极和第二条形电极，彩膜基板上每个第二条形电极的位置对应于阵列基板上每个栅线上的区域，每个第一条形电极设置在每二个第二条形电极之间；黑矩阵在每个像素区域内分别形成有作为正常显示区域的第一像素开口区和作为辅助显示区域的第二像素开口区。本发明减少了黑矩阵的遮挡区域，增大了单位像素开口率。

Description

薄膜晶体管液晶显示器及其公共电极的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器及其驱动方法，特别是一种薄膜晶体管液晶显示器及其公共电极的驱动方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有两个基板：彩膜基板(Color Filter Panel，也称彩色滤光片)和阵列基板(Array Panel)，两基板间充满液晶材料，通过对彩膜基板上的公共电极施加公共电压，对阵列基板上的像素电极施加数据电压，在二基板间产生电场，使液晶在该电场作用下发生旋转，液晶的扭转角度由数据电压调整，从而控制该区域光的透过量，最终显示图像。

现有技术TFT-LCD的阵列基板上形成有多个平行的栅线(gateline)和与栅线绝缘垂直交叉的数据线(data line)，栅线和数据线围成的区域称作一个像素(pixel)区域，像素电极设置在像素区域内，各像素区域中栅线和数据线的交叉位置形成薄膜晶体管(TFT)。现有技术TFT-LCD的彩膜基板包括黑矩阵(BM)、红色(R)/绿色(G)/蓝色(B)树脂以及公共电极，公共电极通常为分布在整个基板上整体结构的氧化铟锡(ITO)层。RGB实现彩色显示，公共电极提供公共电场，黑矩阵用来遮挡栅线、数据线、像素边缘及TFT区域不规则排列的液晶分子。未被黑矩阵遮挡的区域为像素开口区域，单位像素开口区域的面积与单位像素整个区域的面积之比称为单位像素开口率。像素开口率越大，透过显示屏的光量就越大，背光源的光效利用率越大。换句话说，增大像素开口率对液晶显示器的亮度、对比度等特性有一定提高。

目前现有技术彩膜基板上黑矩阵的设计主要考虑三个方面：第一，阻挡和吸收外界入射光线，避免其直接或间接(通过反射或散射)照射到TFT的沟道区，引起TFT状态特性的劣化；其次，遮挡阵列基板上栅线、数据线及其引线与像素电极之间由于存在间隙而产生的漏光，避免图像对比度降低；第三，克服液晶受水平电场作用时像素边缘产生的对比度降低，这种对比度降低是由于颠倒倾斜取向缺陷(Reverse-Tilt Alignment Defect)导致的。经发明人的深入研究表明，现有技术这种黑矩阵设计思想在一定程度上制约了像素开口率的进一步扩大。

下面以60赫兹、分辨率1280×1024的TFT-LCD为例，简单说明施加在液晶上的电场情况。加上虚拟(dummy)数据，该TFT-LCD共有1696条栅线和1066条数据线。TFT-LCD工作时，每个像素电极的像素数据电压每1/60秒变化一次(一帧数据)，每条栅线的栅极电压每1/60秒变化一次(其中在1/(60×1066)秒内为TFT栅极开启的高电位，其余时间都是低电位)，每条数据线的数据电压每1/(60×1066)秒变化一次，形成三种状态电压。其中公共电压范围4.5V～6.5V，数据电压范围0V～13V，栅极电压高电位范围20V～25V，低电位范围-5V～-9V。上述三种状态电压加上彩膜基板上的公共电压，主要形成5个电场，包括3个垂直电场和2个水平电场，分别为：

第一垂直电场，为阵列基板上像素电极与彩膜基板上公共电极之间的垂直电场，在此电场下，一个单位像素区域内的液晶分子在此电场下有规律地发生偏转，实现图像显示；

第二垂直电场，为阵列基板上栅线和彩膜基板上公共电极之间的垂直电场，在一桢内，在TFT栅极开启的1/(60×1066)秒短暂时间内，栅线电压为高电位，其余都是低电位。栅线的低电位与公共电极的公共电压之间产生较强的垂直电场，液晶分子在此电场下垂直排列，阻止光线透过；

第三垂直电场，为阵列基板上数据线和彩膜基板上公共电极之间的垂直电场，此电场每1/(60×1066)秒变化一次，在一桢内，此区域的液晶分子多次无规律变化；

第一水平电场，为阵列基板上栅线和像素电极间的水平电场，一桢内(即1/60秒)，在TFT栅极开启的1/(60×1066)秒短暂时间内，栅线电压为高电平，其余都是低电平。栅线低电平与像素电极间的水平电场下，液晶分子区别于正常区域的液晶分子，但排列每桢变化一次；

第二水平电场，为阵列基板上数据线和像素电极间的水平电场。此电场每1/(60×1066)秒变化一次，在一桢内，此区域液晶分子多次无规律变化。

在现有技术黑矩阵设计思想指导下，现有技术的黑矩阵将第二垂直电场、第三垂直电场、第一水平电场和第二水平电场所在区域全部遮挡，因此造成像素开口率无法进一步提高，TFT-LCD的亮度和对比度等特性较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜晶体管液晶显示器及其公共电极的驱动方法，有效扩大像素开口率，提高TFT-LCD亮度、对比度等特性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种薄膜晶体管液晶显示器，包括对盒的彩膜基板和阵列基板，阵列基板上形成有数个平行的栅线和与栅线绝缘垂直交叉的数据线，栅线和数据线围成数个像素区域，每个像素区域内设置有像素电极，彩膜基板包括彩色树脂、黑矩阵和公共电极，所述公共电极包括数个第一条形电极和第二条形电极，彩膜基板上每个第二条形电极的位置对应于阵列基板上每个栅线上的区域，每个第一条形电极设置在每二个第二条形电极之间；所述黑矩阵在每个像素区域内分别形成有作为正常显示区域的第一像素开口区和作为辅助显示区域的第二像素开口区。

所述第一条形电极的宽度小于或等于阵列基板上像素电极的长度；第二条形电极的宽度小于或等于阵列基板上栅线的宽度。所述第一条形电极和第二条形电极之间的间距大于或等于0，小于像素电极边缘与栅线之间的间距。

所述第一像素开口区的位置和形状与阵列基板上所述像素电极的位置和形状相对应，所述第二像素开口区的位置对应于阵列基板上二相邻数据线之间的栅线上，其长度小于二相邻数据线之间的间距，其宽度小于栅线的宽度。

所述第二像素开口区内树脂的颜色与第一像素开口区内树脂的颜色相同，或所述第二像素开口区内的树脂为透明树脂。所述栅线为使所述第二像素开口区具有光透过率的透明栅线。

在上述技术方案基础上，所述第一条形电极与提供固定电压的第一电压控制器连接，使第一条形电极所对应的第一像素开口区成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域；所述第二条形电极与提供变化电压的第二电压控制器连接，使第二条形电极所对应的第二像素开口区成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种公共电极的驱动方法，包括：

向彩膜基板上的第一条形电极输出固定的第一公共电压，使所述第一条形电极所对应的第一像素开口区成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域；

向彩膜基板上的第二条形电极输出变化的第二公共电压，使所述第二条形电极所对应的第二像素开口区成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域。

对于常白模式，所述向彩膜基板上的第二条形电极输出变化的第二公共电压具体为：当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示；当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示。

对于常白模式，所述判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％；所述判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据小于50％；其中参考数据是一帧数据中大于第一对比电压的数据或小于第二对比电压的数据的数量之和，所述第一对比电压为10V～11.5V，所述第二对比电压为0.5V～2V。

对于常黑模式，所述向彩膜基板上的第二条形电极输出变化的第二公共电压具体为：当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示；当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示。

对于常黑模式，所述判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据小于50％；所述判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％，其中参考数据是一帧数据中大于第三对比电压的数据或小于第四对比电压的数据的数量之和，所述第三对比电压为6.5～7.5V，所述第四对比电压为4.5V～5.5V。

所述第一种第二公共电压为与栅线低电位相差3.5V～7.5V的电压，所述第二种第二公共电压为与栅线低电位相同或相差±0.5V的电压。

本发明提出了一种薄膜晶体管液晶显示器，将彩膜基板上的公共电极设置成条形结构的第一条形电极和第二条形电极，彩膜基板上的黑矩阵则与公共电极的结构变化相适应，具有第一像素开口区和第二像素开口区，且第一像素开口区的位置和形状与现有技术的位置和形状相同，作为具有显示多种灰度特性的正常显示区域，第二像素开口区位于每个栅线之上，作为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域。与现有技术公共电极分布于整个基板的整块结构相比，本发明薄膜晶体管液晶显示器减少了黑矩阵的遮挡区域，增大了单位像素开口率，有效提高了背光源的利用率，提高了TFT-LCD亮度、对比度等特性。本发明还提供了一种公共电极的驱动方法，对第一条形电极提供与现有技术作用基本相同的第一公共电压，实现第一像素开口区的正常显示，对第二条形电极提供变化的第二公共电压，实现第二像素开口区的辅助显示。具体地，在进行一帧数据判断后，根据第一像素开口区的灰度显示情况，向第二条形电极提供第一种第二公共电压或第二种第二公共电压，以使第二像素开口区呈现与第一像素开口区的显示灰度相同或相近的显示灰度。因此在第一像素开口区和第二像素开口区的共同作用下，不仅增加了单位像素的开口率，而且可保证低灰度下不漏光，高灰度下提高透过率，有效提高了背光源的利用率，提高了TFT-LCD亮度、对比度等特性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明薄膜晶体管液晶显示器的结构示意图；

图2为本发明彩膜基板上条形电极的一种结构示意图；

图3为本发明彩膜基板上条形电极的另一种结构示意图；

图4为本发明公共电极的驱动方法的流程图。

附图标记说明：

1—栅线； 2—数据线； 3—黑矩阵；

41—第一像素开口区； 42—第二像素开口区； 51—第一条形电极；

52—第二条形电极。

具体实施方式

图1为本发明薄膜晶体管液晶显示器的结构示意图。如图1所示，本发明TFT-LCD包括对盒的彩膜基板和阵列基板，阵列基板上形成有数个平行的栅线1和数据线2，绝缘垂直交叉设置的栅线1与数据线2围成数个像素区域并在每个交叉位置形成薄膜晶体管(TFT)，像素电极设置在每个像素区域内。彩膜基板包括RGB彩色树脂、黑矩阵3和公共电极，其中公共电极由数个第一条形电极51和数个第二条形电极52组成，彩膜基板上每个第一条形电极51的位置对应于阵列基板上每二行栅线1之间的区域，每个第二条形电极52设置在每二个第一条形电极51之间，或者说，彩膜基板上每个第二条形电极的位置对应于阵列基板上每个栅线1上的区域，每个第一条形电极设置在每二个第二条形电极之间。本发明黑矩阵3的结构则适应于彩膜基板上公共电极的结构变化，每个像素区域内的黑矩阵3具有第一像素开口区41和第二像素开口区42，其中作为正常显示区域的第一像素开口区41对应于阵列基板上像素电极所在区域，作为辅助显示区域的第二像素开口区42的位置对应于阵列基板上二相邻数据线之间的栅线上，可以为矩形状。第一像素开口区41的位置和形状与现有技术黑矩阵形成像素开口区的位置和形状相同，第二像素开口区42的长度小于二相邻数据线之间的间距，宽度小于栅线的宽度。进一步地，第二像素开口区对应的RGB彩色树脂的颜色可与第一像素开口区对应的RGB彩色树脂的颜色相同或相应。例如，第二像素开口区对应的RGB彩色树脂的颜色可以与第一像素开口区对应的RGB彩色树脂的颜色相同，或第二像素开口区对应的树脂采用透明树脂。

具体地，本发明条形(strip type)结构的第一条形电极51和第二条形电极具有如下特征：

1、数量特征：第一条形电极的数量与阵列基板上像素电极的行数相同，第二条形电极的数量与阵列基板上栅线的行数相同；

2、长度特征：第一条形电极和第二条形电极的长度基本相同，对于彩膜基板和阵列基板对盒后采用封框胶密封的传统工艺，第一条形电极和第二条形电极的长度稍短于一个封框胶长边的长度，即在工艺条件下与封框胶保持相应距离，不接触到封框胶；

3、宽度特征：第一条形电极的宽度与阵列基板上二行栅线之间的像素电极的长度有关，本发明第一条形电极的宽度设置成小于或等于像素电极的长度；第二条形电极的宽度与阵列基板上栅线的宽度有关，本发明第二条形电极的宽度设置成小于或等于栅线宽度；

4、间距特征：第一条形电极和第二条形电极之间的间距大于或等于0，并小于像素电极边缘与栅线之间的间距，第一条形电极和第二条形电极之间的间距大于或等于0意味着二者不交叠；

5、公共电压特征：第一条形电极与提供第一公共电压的第一电压控制器连接，第二条形电极与提供第二公共电压的第二电压控制器连接，其中电压值固定的第一公共电压采用传统技术的公共电压，使第一条形电极所对应的区域成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域；第二公共电压采用可选择的变化电压，使第二条形电极所对应的区域成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域。

图2为本发明彩膜基板上条形电极的一种结构示意图，第一条形电极51在栅线信号传输起始端与第一电压控制器连接，第一电压控制器从栅线信号传输起始端向第一条形电极51提供第一公共电压，第二条形电极52在栅线信号传输末尾端与第二电压控制器连接，第二电压控制器从栅线信号传输起始端的反向一端向第二条形电极52提供第二公共电压。其中第一条形电极左侧起始端偏左于第二条形电极左侧起始端一定距离，第一条形电极右侧结束端偏左于第二条形电极右侧结束端一定距离，此距离保证两种条形电极实现能分别接受其相应的公共电压。图3为本发明彩膜基板上条形电极的另一种结构示意图，第一条形电极51在栅线信号传输末尾端与第一电压控制器连接，第一电压控制器从栅线信号传输末尾端向第一条形电极51提供第一公共电压，第二条形电极52在栅线信号起始传输端与第二电压控制器连接，第二电压控制器从栅线信号传输起始端向第二条形电极52提供第二公共电压。其中第二条形电极左侧起始端偏左于第一条形电极左侧起始端，第二条形电极右侧结束端偏左于第一条形电极右侧结束端，此距离保证两种条形电极实现能分别接受其相应的公共电压。

在本发明上述技术方案中，向第一条形电极提供第一公共电压是为了使第一像素开口区成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域，固定电压值的第一公共电压的特性和提供方式与现有技术相同，不再赘述。向第二条形电极提供第二公共电压是为了使第二像素开口区成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域，可选择电压值的第二公共电压的特性和提供方式可以有多种实现方式。

对于常白模式，当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示；当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示。例如，对于正负桢的数据，其控制过程具体为：预先设置第一对比电压和第二对比电压，当第二电压控制器判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，则输出第一种第二公共电压V_2，1，否则输出第二种第二公共电压V_2，2，其中参考数据是指一帧数据中大于第一对比电压的数据或小于第二对比电压的数据的数量之和。在实际使用中，对于常白模式，第一种第二公共电压V_2，1可选择与栅线低电位相差3.5V～7.5V的电压，第二种第二公共电压V_2，2可选择与栅线低电位相同或相差±0.5V的电压，第一对比电压的取值范围为10V～11.5V，第二对比电压的取值范围为0.5V～2V，第一对比电压和第二对比电压的具体值可在其各自范围内采用对应的GAMMA电压。对于常白模式，当一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，第一像素开口区一般呈低灰度显示，如L0～L32，此时在第二条形电极上施加电压较高的第一种第二公共电压V_2，1，使第二像素开口区具有很强的垂直电场(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶垂直排列，第二像素开口区呈低灰度，保证不漏光。当一帧数据中的参考数据小于50％时，即一帧数据中50％或以上的数据电压介于第一对比电压和第二对比电压之间时，第一像素开口区一般呈高灰度显示，如L33～L255，此时在第二条形电极上施加电压较低的第二种第二公共电压V_2，2，使第二像素开口区的垂直电场消失或非常弱(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶不发生扭转，第二像素开口区呈高灰度，提高透过率。

对于常黑模式，当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示；当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示。例如，对于正负桢的数据，其控制过程具体为：预先设置第三对比电压和第四对比电压，当第二电压控制器判断一帧数据中的参考数据小于50％时，输出第二种第二公共电压V_2，2，当判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，则输出第一种第二公共电压V_2，1，其中参考数据是指一帧数据中大于第三对比电压的数据或小于第四对比电压的数据的数量之和。在实际使用中，对于常黑模式，第一种第二公共电压V_2，1可选择与栅线低电位相差3.5V～7.5V的电压，第二种第二公共电压V_2，2可选择与栅线低电位相同或相差±0.5V的电压，第三对比电压的取值范围为6.5V～7.5V，第四对比电压的取值范围为4.5V～5.5V，第三对比电压和第四对比电压的具体值可在其各自范围内采用对应的GAMMA电压。对于常黑模式，当一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，第一像素开口区一般呈高灰度显示，如L33～L255，此时在第二条形电极上施加第一种第二公共电压V_2，1，使第二像素开口区具有很强的垂直电场(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶垂直排列，第二像素开口区呈高灰度，提高透过率。当一帧数据中的参考数据小于50％时，即一帧数据中50％或以上的数据电压介于第三对比电压和第四对比电压之间时，第一像素开口区一般呈低灰度显示，如L0～L32，此时在第二条形电极上施加第二种第二公共电压V_2，2，使第二像素开口区的垂直电场消失或非常弱(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶不发生扭转，第二像素开口区呈低灰度，保证不漏光。

本发明中，实现向第二条形电极提供第一种第二公共电压V_2，1和第二种第二公共电压V_2，2的手段较多，如增加驱动集成电路(Driver IC)的对比功能并输出对比后的反馈信号，或采用其它现有电路。对于单极桢的数据来说，可以只设定一种对比电压，一帧数据中的参考数据只需与该一种对比电压对比，实现向第二条形电极提供第一种第二公共电压V_2，1和第二种第二公共电压V_2，2。

从上述技术方案可以看出，与现有技术公共电极为分布于整个基板的整块结构相比，本发明薄膜晶体管液晶显示器通过设置条形结构的第一条形电极和第二条形电极以及相应的黑矩阵结构，减少了黑矩阵的遮挡区域，增大了单位像素开口率，提高了TFT-LCD亮度、对比度等特性。

本发明上述技术方案中，第一条形结构和第二条形结构可以采用氧化铟锡(ITO)层，栅线的材质可选择透明电极材料形成透明栅线，使第二像素开口区具有一定的光透过率。依据本发明上述设计思想，实现第一像素开口区和第二像素开口区的黑矩阵形状还可以有多种结构形式，不再赘述。

图4为本发明公共电极的驱动方法的流程图。在采用前述本发明薄膜晶体管液晶显示器结构的基础上，本发明公共电极的驱动方法具体为：

步骤10、向彩膜基板上的第一条形电极输出固定的第一公共电压，使所述第一条形电极所对应的第一像素开口区成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域；

步骤20、向彩膜基板上的第二条形电极输出变化的第二公共电压，使所述第二条形电极所对应的第二像素开口区成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域。

在本发明公共电极的驱动方法技术方案中，向第一条形电极提供第一公共电压是为了使第一像素开口区成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域，固定电压值的第一公共电压的特性和提供方式与现有技术相同，不再赘述。向第二条形电极提供变化的第二公共电压是为了使第二像素开口区成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域，可选择电压值的第二公共电压的特性和提供方式可以有多种实现方式。

对于常白模式，步骤20具体为：

步骤21A、当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，执行步骤22A，当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，执行步骤23A；

步骤22A、向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示，结束；

步骤23A、向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示，结束。

例如，对于正负桢的数据，其控制过程具体为：预先设置第一对比电压和第二对比电压，当判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，则输出第一种第二公共电压V_2，1，否则输出第二种第二公共电压V_2，2，其中参考数据是指一帧数据中大于第一对比电压的数据或小于第二对比电压的数据的数量之和，一帧数据中的参考数据大于或等于50％意味着该数据使第一像素开口区呈低灰度显示，一帧数据中的参考数据小于50％意味着该数据使第一像素开口区呈高灰度显示。在实际使用中，第一种第二公共电压V_2，1可选择与栅线低电位相差3.5V～7.5V的电压，第二种第二公共电压V_2，2可选择与栅线低电位相同或相差±0.5V的电压，第一对比电压的取值范围为10V～11.5V，第二对比电压的取值范围为0.5V～2V，第一对比电压和第二对比电压的具体值可在其各自范围内采用对应的GAMMA电压。当一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，第一像素开口区一般呈低灰度显示，如L0～L32，此时在第二条形电极上施加电压较高的第一种第二公共电压V_2，1，使第二像素开口区具有很强的垂直电场(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶垂直排列，第二像素开口区呈低灰度，保证不漏光。当一帧数据中的参考数据小于50％时，即一帧数据中50％或以上的数据电压介于第一对比电压和第二对比电压之间时，第一像素开口区一般呈高灰度显示，如L33～L255，此时在第二条形电极上施加电压较低的第二种第二公共电压V_2，2，使第二像素开口区的垂直电场消失或非常弱(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶不发生扭转，第二像素开口区呈高灰度，提高透过率。

对于常黑模式，步骤20具体为：

步骤21B、当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，执行步骤22B，当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，执行步骤23B；

步骤22B、向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示，结束；

步骤23B、向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示，结束。

例如，对于正负桢的数据，其控制过程具体为：预先设置第三对比电压和第四对比电压，当第二电压控制器判断一帧数据中的参考数据小于50％时，说明第一像素开口区呈低灰度显示，输出第二种第二公共电压V_2，2；当判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，说明第一像素开口区呈高灰度显示，则输出第一种第二公共电压V_2，1，其中参考数据是指一帧数据中大于第三对比电压的数据或小于第四对比电压的数据的数量之和。在实际使用中，对于常黑模式，第一种第二公共电压V_2，1可选择与栅线低电位相差3.5V～7.5V的电压，第二种第二公共电压V_2，2可选择与栅线低电位相同或相差±0.5V的电压，第三对比电压的取值范围为6.5V～7.5V，第四对比电压的取值范围为4.5V～5.5V，第三对比电压和第四对比电压的具体值可在其各自范围内采用对应的GAMMA电压。对于常黑模式，当一帧数据中的参考数据大于或等于50％时，第一像素开口区一般呈高灰度显示，如L33～L255，此时在第二条形电极上施加第一种第二公共电压V_2，1，使第二像素开口区具有很强的垂直电场(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶垂直排列，第二像素开口区呈高灰度，提高透过率。当一帧数据中的参考数据小于50％时，即一帧数据中50％或以上的数据电压介于第三对比电压和第四对比电压之间时，第一像素开口区一般呈低灰度显示，如L0～L32，此时在第二条形电极上施加第二种第二公共电压V_2，2，使第二像素开口区的垂直电场消失或非常弱(因为一帧内栅线基本保持低电位)，使该区域内的液晶不发生扭转，第二像素开口区呈低灰度，保证不漏光。

本发明中，实现向第二条形电极提供第一种第二公共电压V_2，1和第二种第二公共电压V_2，2的手段较多，如增加驱动集成电路(Driver IC)的对比功能并输出对比后的反馈信号，或采用其它现有电路。对于单极桢的数据，可以只设定一种对比电压，一帧数据中的参考数据只需与一种对比电压对比，实现向第二条形电极提供第一种第二公共电压V_2，1和第二种第二公共电压V_2，2。

本发明提供了一种公共电极的驱动方法，对第一条形电极提供与现有技术作用基本相同的公共电压，实现第一像素开口区的正常显示，对第二条形电极提供变化的公共电压，实现第二像素开口区的辅助显示。具体地，在进行一帧数据判断后，根据第一像素开口区的灰度显示情况，向第二条形电极提供第一种第二公共电压或第二种第二公共电压，以使第二像素开口区呈现与第一像素开口区的显示灰度相同或相近的显示灰度。因此在第一像素开口区和第二像素开口区的共同作用下，不仅增加了单位像素的开口率，而且可保证低灰度下不漏光，高灰度下提高透过率，有效提高了背光源的利用率，提高了TFT-LCD亮度、对比度等特性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种薄膜晶体管液晶显示器，包括对盒的彩膜基板和阵列基板，阵列基板上形成有数个平行的栅线和与栅线绝缘垂直交叉的数据线，栅线和数据线围成数个像素区域，每个像素区域内设置有像素电极，彩膜基板包括彩色树脂、黑矩阵和公共电极，其特征在于，所述公共电极包括数个第一条形电极和第二条形电极，彩膜基板上每个第二条形电极的位置对应于阵列基板上每个栅线上的区域，每个第一条形电极设置在每二个第二条形电极之间；所述黑矩阵在每个像素区域内分别形成有作为正常显示区域的第一像素开口区和作为辅助显示区域的第二像素开口区。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，所述第一条形电极的宽度小于或等于阵列基板上像素电极的长度；第二条形电极的宽度小于或等于阵列基板上栅线的宽度。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，所述第一条形电极和第二条形电极之间的间距大于或等于0，小于像素电极边缘与栅线之间的间距。

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，所述第一像素开口区的位置和形状与阵列基板上所述像素电极的位置和形状相对应，所述第二像素开口区的位置对应于阵列基板上二相邻数据线之间的栅线上，其长度小于二相邻数据线之间的间距，其宽度小于栅线的宽度。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，所述第二像素开口区内树脂的颜色与第一像素开口区内树脂的颜色相同，或所述第二像素开口区内的树脂为透明树脂。

6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，所述栅线为使所述第二像素开口区具有光透过率的透明栅线。

7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的薄膜晶体管液晶显示器，其特征在于，所述第一条形电极与提供固定电压的第一电压控制器连接，使第一条形电极所对应的第一像素开口区成为具有显示多种灰度特性的正常显示区域；所述第二条形电极与提供变化电压的第二电压控制器连接，使第二条形电极所对应的第二像素开口区成为具有显示至少二种灰度特性的辅助显示区域。

8.一种采用权利要求1～7中任一权利要求所述薄膜晶体管液晶显示器的公共电极的驱动方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的公共电极的驱动方法，其特征在于，所述向彩膜基板上的第二条形电极输出变化的第二公共电压具体为：对于常白模式，当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示；当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示。

10.根据权利要求9所述的公共电极的驱动方法，其特征在于，对于常白模式，所述判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％；所述判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据小于50％，其中参考数据是一帧数据中大于第一对比电压的数据或小于第二对比电压的数据的数量之和，所述第一对比电压为10V～11.5V，所述第二对比电压为0.5V～2V。

11.根据权利要求8所述的公共电极的驱动方法，其特征在于，对于常黑模式，所述向彩膜基板上的第二条形电极输出变化的第二公共电压具体为：当判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出与栅线低电位相近的第二种第二公共电压，使第二像素开口区呈低灰度显示；当判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示时，向彩膜基板上的第二条形电极输出比栅线低电位高的第一种第二公共电压，使第二像素开口区呈高灰度显示。

12.根据权利要求11所述的公共电极的驱动方法，其特征在于，对于常黑模式，所述判断一帧数据使第一像素开口区呈低灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据小于50％；所述判断一帧数据使第一像素开口区呈高灰度显示具体为：判断一帧数据中的参考数据大于或等于50％，其中参考数据是一帧数据中大于第三对比电压的数据或小于第四对比电压的数据的数量之和，所述第三对比电压为6.5～7.5V，所述第四对比电压为4.5V～5.5V。

13.根据权利要求9或11所述的公共电极的驱动方法，其特征在于，所述第一种第二公共电压为与栅线低电位相差3.5V～7.5V的电压，所述第二种第二公共电压为与栅线低电位相同或相差±0.5V的电压。