CN101576692B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置，其包括多条扫描线、多条数据线和多个该扫描线与数据线相交构成的最小区域定义的像素单元。每一像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元。该第一子像素单元包括一第一薄膜晶体管和一第一像素电极。该第二子像素单元包括一第二薄膜晶体管、一耦合电容和一第二像素电极。其中，该第一薄膜晶体管和该第二薄膜晶体管的栅极各连接一扫描线，源极各连接一数据线；该第一薄膜晶体管的漏极连接该第一像素电极并通过该耦合电容连接该第二像素电极，该第二薄膜晶体管的漏极连接该第二像素电极并通过该耦合电容连接该第一像素电极。该液晶显示装置及其驱动方法可以消除耦合电容的耦合干扰而提高影像显示品质。

Description

液晶显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动方法。

背景技术

液晶显示装置中的液晶本身不具有发光特性，其采用电场控制液晶分子扭转而实现光的通过或不通过，从而达到显示的目的。传统液晶显示装置的液晶驱动方式为扭转向行模式，然而其视角范围比较窄，即从不同角度观测画面时，将观察到不同的显示效果。为解决扭转向行模式液晶显示装置视角比较窄的问题，业界提出一种四域垂直配向型液晶显示装置，通过在两个基板间隔设置多个“<”形突起和沟槽，将每个像素单元分割成四区域，各区域内的液晶分子的取向分散，来扩大该画素的整体视角，进而改善液晶显示装置的视角特性。

但是，由于液晶分子长轴与短轴的光折射率不同，从不同角度观测四域垂直配向型液晶显示装置时将产生色偏现象，影响显示品质。为改善四域垂直配向型液晶显示装置的色偏现象，业界又提出将一像素单元分成两个子像素单元，提供两个子像素单元不同的操作电压，从而实现垂直配向型液晶显示装置的八域显示。

请参阅图1，是一种现有技术垂直配向型液晶显示装置的示意图。该液晶显示装置100包括多条相互平行的扫描线101、多条相互平行且与该扫描线101垂直绝缘相交的数据线103和一公共电极107。该扫描线101与该数据线103相交构成的最小矩形区域定义多个像素单元130。

请参阅图2，图2是图1所示液晶显示装置100的一像素单元130的放大示意图。该像素单元130包括一第一子像素单元110和一第二子像素单元120。该第一子像素单元110包括一薄膜晶体管111、一第一像素电极113和一第一存储电容115。该第二子像素单元120包括一第二像素电极123、一耦合电容121和一第二存储电容125。

该薄膜晶体管111的栅极连接到该扫描线101，源极连接到该数据线103，漏极连接到该第一像素电极113。该第一像素电极113、该公共电极107和位于其间的液晶分子构成多个第一液晶电容117。该第一存储电容115与该第一液晶电容117并联。该耦合电容121的一端连接到该第一像素电极113，另一端连接到该第二像素电极123。该第二像素电极123、该公共电极107和位于其间的液晶分子构成多个第二液晶电容127。该第二存储电容125与该第二液晶电容127并联。

该扫描线101用来控制该薄膜晶体管111的开启和关闭。该数据线103用来在该薄膜晶体管111开启时提供灰阶电压到该像素单元130。

该液晶显示装置的工作原理如下：

当第n行扫描线101第i次提供扫描信号期间，该行上的薄膜晶体管111开启，同时该数据线103提供第一灰阶电压经由该薄膜晶体管111的源极、漏极到该第一像素电极113，使该第一液晶电容117和该第一存储电容充电115；该数据线103也提供第一灰阶电压经由该薄膜晶体管111的源极、漏极和该耦合电容121到该第二像素电极123，使该耦合电容121、该第二液晶电容127和该第二存储电容125充电。其中，i为自然数。

由于该第二子像素单元120包括一与该第二液晶电容127串联的耦合电容121，该耦合电容121对该第二液晶电容127进行分压，从而该两个子像素单元具不同的操作电压，进一步配合“<”形突起和构槽，该液晶显示装置100即可以实现八域显示。

该第n行扫描线101第i次扫描信号关闭到第i+1次提供扫描信号之前，该第一存储电容115保持该第一液晶电容117的电压，该第二存储电容125保持该第二液晶电容127的电压，以维持该第一子像素单元110和该第二子像素单元120的显示。

该第n行扫描线101第i+1次提供扫描信号期间，该行上的薄膜晶体管111开启，同时，因点反转驱动的需要，该数据线103提供第二灰阶电压经由该薄膜晶体管111的源极、漏极到该第一像素电极110，使该第一液晶电容117和该第一存储电容充电115；该数据线103也提供第二灰阶电压经由该薄膜晶体管111的源极、漏极和该耦合电容121到该第二像素电极，使该耦合电容121、该第二液晶电容117和该第二存储电容115充电。

但是，由于该薄膜晶体管111的导通时间较短，在该薄膜晶体管111的导通时间内经由该薄膜晶体管111提供的第一灰阶电压或第二灰阶电压不能将该耦合电容121完全充电，即该耦合电容121的两极板的电位都未被拉低或推高到预定的电位，从而造成该耦合电容121的电压未达到预定的电压，易产生耦合干扰，进而影响影像显示品质。

发明内容

为了解决现有技术液晶显示装置的耦合电容易产生耦合干扰而影响影像显示品质的问题，有必要提供一种可以消除耦合电容的耦合干扰而提高影像显示品质的液晶显示装置。

还有必要提供一种可以消除耦合电容的耦合干扰而提高影像显示品质的液晶显示装置的驱动方法。

一种液晶显示装置，其包括多条扫描线、多条与该扫描线绝缘相交的数据线和多个该扫描线与数据线相交构成的最小区域定义的像素单元。每一像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元，该第一子像素单元包括一第一薄膜晶体管和一第一像素电极，该第二子像素单元包括一第二薄膜晶体管、一耦合电容和一第二像素电极。其中，该第一薄膜晶体管和该第二薄膜晶体管的栅极各连接一扫描线，源极各连接一数据线；该第一薄膜晶体管的漏极连接该第一像素电极和经由该耦合电容连接该第二像素电极，该第二薄膜晶体管的漏极连接该第二像素电极和经由该耦合电容连接该第一像素电极。

一种液晶显示装置的驱动方法，其包括如下步骤：a.提供第i次扫描信号到该第n行扫描线，该m-1列数据线输出第一灰阶电压经由该第一薄膜晶体管到该第一像素电极和该耦合电容，其中，i为自然数，n和m都为大在3的自然数；b.停止提供扫描信号到该第n行扫描线，该第一薄膜晶体管关闭；c.提供第i+1次扫描信号到该第n-1行扫描线，该m列数据线输出第二灰阶电压经由该第二薄膜晶体管到该第二像素电极和该耦合电容；d.停止提供扫描信号到该第n-1行扫描线，该第二薄膜晶体管关闭，同时，提供第i+1次扫描信号到该第n行扫描线，该m-1列数据线输出第二灰阶电压经由该第一薄膜晶体管到该第一像素电极和该耦合电容；e.停止提供扫描信号到该第n行扫描线，该第一薄膜晶体管关闭。

相较于现有技术，本发明液晶显示装置经由该第二薄膜晶体管预先开启以提供一第一灰阶电压或一第二灰阶电压到该耦合电容，使得该耦合电容的两个极板的电位都被拉低或推高到一与预定电位较接近的电位，从而当该第一晶体管开启时该耦合电容的两极板的电位都较易被拉低或推高到预定的电位，消除耦合干扰，进而提高影像显示品质。

附图说明

图1是一种现有技术垂直配向型液晶显示装置的示意图。

图2是图1所示液晶显示装置的一像素单元的放大示意图。

图3是本发明液晶显示装置的一较佳实施方式的示意图。

图4是图3所示液晶显示装置的一像素单元的放大示意图。

图5是图3所示液晶显示装置的多个数据线的部分驱动波型图。

具体实施方式

请参阅图3，是本发明液晶显示装置的一较佳实施方式的示意图。该液晶显示装置200包括N行相互平行的扫描线201、M列相互平行且与该扫描线201垂直绝缘相交的数据线203和一公共电极207。该N行扫描线201与该M列数据线203相交构成的最小矩形区域定义多个像素单元230。其中，N＝1，2，3，......，n-1，n，n+1，......，M＝1，2，3，......m-1，m，m+1，......，n和m都为大在3的自然数。

请参阅图4，图4是图3所示液晶显示装置200的一像素单元230的放大示意图。该像素单元230包括一第一子像素单元210和一第二子像素单元220。该第一子像素单元210包括一第一薄膜晶体管211、一第一像素电极213和一第一存储电容215。该第二子像素单元220包括一第二薄膜晶体管221、一第二像素电极223、一耦合电容225和一第二存储电容227。

该第一薄膜晶体管211的栅极连接到第n行扫描线201，源极连接到第m-1列数据线203，漏极连接到该第一像素电极213。该第二薄膜晶体管221的栅极连接到第n-1行扫描线201，源极连接到第m列数据线203，漏极连接到该第二像素电极223。该耦合电容225包括一第一极板224和一第二极板226，该第一极板224连接到该第一像素电极213，该第二极板226连接到该第二像素电极223。

该公共电极207、该第一像素电极213和位于其间的液晶分子构成多个第一液晶电容217，该第一液晶电容217与该第一存储电容215并联。该公共电极207、该第二像素电极223和位于其间的液晶分子构成多个第二液晶电容229，该第二液晶电容229与该第二存储电容227并联。

该多条扫描线201用来控制该第一薄膜晶体管211和该第二薄膜晶体管221的开启和关闭。该多条数据线203用来在该第一薄膜晶体管211和该第二薄膜晶体管221开启时提供灰阶电压到该像素单元230以实现显示。

请参阅图5，图5是图3所示液晶显示装置的任意两个相邻数据线在任意连续两帧提供的灰阶电压的波形图。该液晶显示装置200采用点反转驱动。在该点反转驱动方式中公共电压Vcom保持不变，定义高于Vcom的电压为第一灰阶电压，低于Vcom的电压为第二灰阶电压。

该液晶显示装置200的工作原理如下：

当该第n行扫描线201第i次提供扫描信号期间，即在第i帧，该行上的第一薄膜晶体管211开启，同时该第m-1列数据线203提供第一灰阶电压经由该第一薄膜晶体管211的源极、漏极到该第一像素电极213，使该第一液晶电容217和该第一存储电容215充电；该第m-1列数据线203也提供第一灰阶电压经由该第一晶体管211的源极、漏极到该耦合电容的第一极板224，使该耦合电容225、该第二液晶电容229和该第二存储电容227充电。

由于该第二子像素单元220包括一与该第二液晶电容229串联的耦合电容225，该耦合电容225对该第二液晶电容229进行分压，从而该两个子像素单元具有不同的操作电压，进一步配合“<”形突起和构槽，该液晶显示装置200即可以实现八域显示。

该第n行扫描线201第i次扫描信号关闭到第i+1次提供扫描信号之前，该第一存储电容215保持该第一液晶电容217的电压，该第二存储电容227保持该第二液晶电容229的电压，以维持该第一子像素单元210和该第二子像素单元220的显示。

该第n-1行扫描线201第i+1次提供扫描信号期间，即在第i+1帧，该行上的第二薄膜晶体管221开启，同时该第m列数据线203提供第二灰阶电压经由该第二薄膜晶体管221的源极、漏极到该第二像素电极223和该耦合电容225的第二极板226，使得该第一液晶电容217和该第二液晶电容229提供与第二灰阶电压极性相同的电压，而使得该耦合电容225的第二极板226的电位变为与第二灰阶电压相同的电位，因而该耦合电容225的第一极板224的电位被拉低，从而该耦合电容225的第一极板224的电位和第二极板226的电位在该第n行扫描线203第i+1次提供扫描信号之前都预先被拉低。

该第n行扫描线203第i+1次提供扫描信号期间，即在第i+1帧，该行上的第一薄膜晶体管211开启，同时该第m-1列数据线203提供第二灰阶电压经由该第一薄膜晶体管211的源极、漏极到该第一像素电极213，使该第一液晶电容217和该第一存储电容充电215；该第m-1列数据线203也提供第二灰阶电压经由该第一晶体管的源极、漏极到该耦合电容225的第一极板224，使该耦合电容225、该第二液晶电容229和该第二存储电容充电227。

相较于现有技术，本发明液晶显示装置200经由该第二薄膜晶体管221预先开启以提供一第一灰阶电压或一第二灰阶电压到该耦合电容225的第二极板226，使得该第二极板226和该第一极板224的电位都预先被拉低或推高，当该第一薄膜晶体管211开启时该耦合电容225的两极板的电位都较易被拉低或推高到预定的电位，从而消除耦合干扰，提高影像显示品质。

另外，当该第二薄膜晶体管221预先打开提供一第一灰阶电压或一第二灰阶电压到第一像素电极213和该第二像素电极223时，该第一液晶电容217和该第二液晶电容229分别预先提供一与第一灰阶电压或一第二灰阶电压极性相同的电压，从而增加充电时间。

此外，由于该第二薄膜晶体管221处于开启状态的时间相对在一帧显示画面的时间较短，因而其对显示画面的影响较小。

本发明液晶显示装置及其驱动方法也可以具其它多种变更设计，如：较佳实施方式的液晶显示装置200还可以采用帧反转驱动方式，采用该帧反转驱动方式同样具有上述的效果。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其包括多条扫描线、多条与该扫描线绝缘相交的数据线和多个该扫描线与数据线相交构成的最小区域定义的像素单元，每一像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元，该第一子像素单元包括一第一薄膜晶体管和一第一像素电极，该第二子像素单元包括一第二薄膜晶体管、一耦合电容和一第二像素电极，其特征在于：该第一薄膜晶体管和该第二薄膜晶体管的栅极各连接一扫描线，源极各连接一数据线；该第一薄膜晶体管的漏极连接该第一像素电极并通过该耦合电容连接该第二像素电极，该第二薄膜晶体管的漏极连接该第二像素电极并通过该耦合电容连接该第一像素电极。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该液晶显示装置进一步包括一公共电极，该第一像素电极、该公共电极和位于其间的液晶分子构成一第一液晶电容。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该第二像素电极、该公共电极和位于其间的液晶分子构成一第二液晶电容。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：该第一子像素单元还包括一第一存储电容，其与该第一液晶电容并联。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：该第二子像素单元还包括一第二存储电容，其与该第二液晶电容并联。

6.一种液晶显示装置的驱动方法，该液晶显示装置包括N行扫描线、M列与该扫描线绝缘相交的数据线和多个像素单元，其中，N＝1，2，3，......，n-1，n，n+1，......，M＝1，2，3，......m-1，m，m+1，......，n和m都为大于3的自然数，每一像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元，该第一子像素单元包括一第一薄膜晶体管和一第一像素电极，该第二子像素单元包括一第二薄膜晶体管、一耦合电容和一第二像素电极；该第一薄膜晶体管和该第二薄膜晶体管的栅极各连接一扫描线，源极各连接一数据线；该第一薄膜晶体管的漏极连接该第一像素电极并通过该耦合电容连接该第二像素电极，该第二薄膜晶体管的漏极连接该第二像素电极并通过该耦合电容连接该第一像素电极；该驱动方法包括如下步骤：

a.提供第i次扫描信号到该第n行扫描线，该m-1列数据线输出第一灰阶电压通过该第一薄膜晶体管到该第一像素电极和该耦合电容，其中i为自然数；

b.停止提供扫描信号到该第n行扫描线，该第一薄膜晶体管关闭；

c.提供第i+1次扫描信号到该第n-1行扫描线，该m列数据线输出第二灰阶电压通过该第二薄膜晶体管到该第二像素电极和该耦合电容，其中，该第二灰阶电压与该第一灰阶电压极性相反；

d.停止提供扫描信号到该第n-1行扫描线，该第二薄膜晶体管关闭，同时，提供第i+1次扫描信号到该第n行扫描线，该m-1列数据线输出第二灰阶电压通过该第一薄膜晶体管到该第一像素电极和该耦合电容；

e.停止提供扫描信号到该第n行扫描线，该第一薄膜晶体管关闭。

7.如权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：该液晶显示装置进一步包括一公共电极，该第一像素电极与该公共电极、位于其间的液晶分子构成一第一液晶电容，该第一子像素单元进一步包括一第一存储电容，该第一液晶电容与该第一存储电容并联，在该步骤a和d中，该第一存储电容处于充电状态。

8.如权利要求7所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：该第二像素电极、该公共电极和位于其间的液晶分子构成一第二液晶电容，该第二子像素单元进一步包括一第二存储电容，该第二液晶电容与该第二存储电容并联，在该步骤a和d中，该第二存储电容处于充电状态。

9.如权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：在该步骤c中，该耦合电容的两个极板都被拉低或推高到一与预定电位较接近的电位。

10.如权利要求8所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于：在该步骤b和e中，该第一存储电容保持该第一液晶电容的电压，该第二存储电容保持该第二液晶电容的电压。

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