CN102608817B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，其包括：第一电压源，用于提供第一电压；第二电压源，用于提供第二电压；开关单元，设置于第一薄膜晶体管的栅极与扫描线的连接处，且开关单元的控制端与扫描线电连接，输入端与第一电压源电连接，输出端分别与第二电压源及像素单元的存储电容的公共电极电连接，当开关单元接收到扫描信号时，第一电压源向像素单元的存储电容的公共电极提供第一电压，没有接收到扫描信号时，第二电压源向像素单元的存储电容的公共电极提供第二电压，且第一电压小于所述第二电压。本发明还提供一种液晶显示装置的驱动方法。通过以上方式，本发明能够对同一条扫描线上的馈通电压的差异进行修正，提高液晶显示装置亮度的均匀性。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
液晶显示装置通常包括第一基板、第二基板及设置于第一基板、第二基板之间的液晶层。液晶显示装置包括多个像素单元，每个像素单元均包括由氧化铟锡薄膜制成的设置于第一基板上的像素电极及设置于第二基板上的公共电极。
如图1所示，以一个像素单元为例进行图示，一种现有技术的液晶显示装置驱动电路包括：扫描线110、数据线120、第一薄膜晶体管130、液晶电容141及存储电容142。其中，液晶电容141由设置于第一基板上的像素电极1411与设置于第二基板上的公共电极1413构成；存储电容142由像素电极1411与设置于第一基板上的公共电极1423构成。第一薄膜晶体管130的栅极g电连接到扫描线110，源极s电连接到数据线120，漏极d电连接到液晶电容141与存储电容142的像素电极1411。
工作时，扫描信号通过扫描线110加载到第一薄膜晶体管130的栅极g使得第一薄膜晶体管130导通，数据信号通过数据线120加载到第一薄膜晶体管130的源极s。当扫描信号使得第一薄膜晶体管130处于导通状态时，数据信号通过第一薄膜晶体管130的漏极d加载到液晶电容141的像素电极1411。当加在液晶电容141之间的电压发生变化时，液晶层中的液晶分子的偏转方向也发生改变，从而控制通过该像素单元的光通过率，进而控制每个像素单元的显示亮度。图2是图1所示电路的扫描信号和像素电极上的电压的波形图，请一并参阅图2所示，由于寄生电容150的存在，第一薄膜晶体管130关闭的瞬间(即图中扫描信 号210处于下降沿时)，寄生电容150将扫描信号210引入至像素电极1411，从而降低加载在像素电极1411上的电压220，所降低的电压被称为馈通电压。
由于同一条扫描线110上的寄生电容150的大小由显示面板的两侧向中心逐渐增大，导致寄生电容150所引入的馈通电压逐渐减少，使得像素电极1411与设置于第二基板上的公共电极1413的电压差逐渐增大，造成不同的位置产生不同的馈通电压，在靠近显示面板边缘处的馈通电压较大，液晶显示面板中间区域的馈通电压较小，进而导致在低灰阶画面下，液晶显示面板左右两侧画面较亮，存在亮度不均的缺陷，影响显示品质。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种液晶显示装置及其驱动方法，能够对液晶显示装置中同一条扫描线上的寄生电阻和寄生电容的不同所造成的馈通电压的差异进行修正，进而提高液晶显示装置亮度的均匀性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括多个呈矩阵设置的像素单元，所述像素单元包括相对设置的第一基板、第二基板以及夹持在所述第一基板和第二基板之间的液晶层；其中，所述第一基板上设置有数据线、与所述数据线相交的扫描线、位于两相邻所述扫描线和两相邻数据线所围区域的像素电极以及设置在所述数据线和所述扫描线相交处的第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述像素电极；所述液晶显示装置还包括：第一电压源，用于提供第一电压；第二电压源，用于提供第二电压；开关单元，设置于所述第一薄膜晶体管的栅极与所述扫描线的连接处，且所述开关单元的控制端与扫描线电连接，输入端与第一电压源电连接，输出端分别与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极电连接，所述开关单元包括一个薄膜晶体管，且所述开关单元的栅极与扫描线电连接， 源极与第一电压源电连接，漏极与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极的公共端电连接；当所述开关单元接收到扫描信号时，所述第一电压源向所述像素单元的存储电容的公共电极提供所述第一电压；当所述开关单元没有接收到扫描信号时，所述第二电压源向所述像素单元的存储电容的公共电极提供所述第二电压，以降低同一条所述扫描线上的多个所述像素单元之间馈通电压的差异；其中，所述第一电压小于所述第二电压，液晶电容的公共电极的公共电压等于所述存储电容的公共电极的公共电压。
其中，所述开关单元包括至少一个三极管，所述开关单元的基极与扫描线电连接，集电极与第一电压源电连接，发射极与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极的公共端电连接。
其中，所述开关单元包括多个薄膜晶体管和三极管所组合成的复合三极管，所述开关单元的控制端与扫描线电连接，输入端与第一电压源电连接，输出端与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极的公共端电连接。
其中，所述存储电容由所述像素电极与所述存储电容的公共电极形成，其中，所述像素电极与所述存储电容的公共电极均设置于所述第一基板上。
其中，所述液晶电容由所述像素电极、设置于所述第二基板上的公共电极和所述液晶层形成，且所述第二基板上的公共电极与所述第二电压源电连接。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过当开关单元接收到扫描信号时，第一电压源向像素单元提供第一电压，当开关单元没有接收到扫描信号时，第二电压源向像素单元提供第二电压，而第一电压小于第二电压，能够对液晶显示装置中同一条扫描线上的寄生电阻和寄生电容的不同所造成的馈通电压的差异进行修正，进而提高液晶显示装置亮度的均匀性。
附图说明
图1是现有技术液晶显示装置驱动电路的电路图；
图2是图1中的电路的扫描信号和像素电极上的电压的波形图；
图3是本发明液晶显示装置的结构示意图；
图4是本发明液晶显示装置的驱动电路图；
图5是图4所示驱动电路图的一种具体实施方式的电路图；
图6是本发明液晶显示装置的驱动方法的流程图；
图7是本发明液晶显示装置中同一扫描线上位于边缘和中间的两个像素单元的信号波形对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
根据本发明旨在提供一种液晶显示装置，其包括多个呈矩阵设置的像素单元，请参阅图3所示，每个像素单元30包括相对设置的第一基板301、第二基板302以及夹持在第一基板301和第二基板302之间的液晶层(图未示)。其中，第一基板301为TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)基板，第二基板302为CF(Color Filter，彩色滤光片)基板。
图4是本发明液晶显示装置的驱动电路图。请一并参阅图3和图4所示，以一个像素单元为例，在本实施例中，液晶显示装置的驱动电路包括：扫描线410、数据线420、第一薄膜晶体管306、液晶电容441、存储电容442、寄生电容450、第一电压源460、第二电压源470及开关单元480。
其中，扫描线410、数据线420和第一薄膜晶体管306绝缘相交设置在第一基板301上。扫描线410连接栅极驱动器412，以发送栅极驱动器412提供的扫描信号，数据线420连接源极驱动器422，以发送源极驱动器422提供的数据信号。
像素电极303设置在第一基板301上，位于两相邻扫描线410和两相邻数据线420所围区域。 
液晶电容441由像素电极303与设置在第二基板302上的公共电极 304和液晶层构成；存储电容442由像素电极303和同样设置于第一基板301上的公共电极305构成。
第一薄膜晶体管306设置在扫描线410和数据线420相交处。第一薄膜晶体管306的栅极g1与扫描线410电连接，源极s1与数据线420电连接，漏极d1与像素电极303电连接。
第一电压源460用于提供第一电压，在本实施例中，第一电压的电压值为6.8伏。
第二电压源470用于提供第二电压，在本实施例中，第二电压的电压值为7.5伏。应理解，本发明中，第一电压和第二电压的取值不限于前文的具体举例，只要符合第一电压的电压值小于第二电压的电压值的关系即可。
液晶电容441的公共电极304和存储电容442的公共电极305分别与第二电压源470电连接。
寄生电容450的两端分别与栅极g1和漏极d1电连接。
开关单元480设置在于第一薄膜晶体管306的栅极g1与扫描线410的连接处，用于选择连接第一电压源460或第二电压源470。其中，开关单元480的控制端c与扫描线410电连接，输入端i与第一电压源460电连接，输出端o分别与第二电压源470、液晶电容441的公共电极304及存储电容442的公共电极305电连接。
请参阅图5，图5是本发明液晶显示装置的驱动电路的一种具体实施方式的电路图。
在本实施方式中，采用薄膜晶体管580作为开关单元，其栅极g2与扫描线410电连接，源极s2与第一电压源460电连接，漏极d2分别与第二电压源470、液晶电容441的公共电极304及存储电容442的公共电极305电连接。
应理解，上述实施例中的薄膜晶体管580可以由三极管代替，此时，三极管的基极与扫描线410电连接，集电极与第一电压源460电连接，发射极与第二电压源470及像素单元的存储电容442的公共电极305的公共端电连接。
同样地，上述实施例中的薄膜晶体管580也可以由多个薄膜晶体管或多个三极管所组成的复合三极管、或多个薄膜晶体管和三极管所组合成的复合三极管代替以形成其它实施例，本发明不作具体限定。
值得注意的是，在本发明中，第二基板302上的公共电极304和第一基板301上的公共电极305也可以不直接相连，而是通过两个不同的电压源提供电压，但严格保证两个电压源的电压大小相等。
根据本发明的另一方面，本发明还提供一种液晶显示装置的驱动方法。请参阅图6所示，本发明的驱动方法包括以下步骤：
步骤601：提供第一电压源。
第一电压源用于提供第一电压，在本实施例中，第一电压的电压值为6.8伏。
步骤602：提供第二电压源。
第二电压源用于提供第二电压，在本实施例中，第二电压的电压值为7.5伏，第二电压的电压值大于第一电压的电压值。
步骤603：提供第一开关单元。
第一开关单元为薄膜晶体管或三极管，用于控制第一电压源和第二电压源向像素单元的存储电容的公共电极提供第一电压或第二电压。
步骤604：判断第一开关单元是否接收到扫描信号。如果是，执行步骤605；如果否，执行步骤606。
步骤605：第一电压源为像素单元的存储电容的公共电极提供第一电压。
步骤606：第二电压源为像素单元的存储电容的公共电极提供第二电压。
下文，将进一步详述本发明显示装置实现上述驱动方法的驱动电路以及驱动方法的具体工作过程。
本发明前述驱动电路及驱动方法的具体工作过程为：
请再次参阅图4，由于第一薄膜晶体管306的栅极和开关单元480的控制端c连接在扫描线410的相同节点处，因此二者接收同一扫描信号，同时导通或关闭。
具体而言，当扫描线410输入扫描信号时，第一薄膜晶体管306和开关单元480导通，数据信号通过数据线420和第一薄膜晶体管306加载到像素电极303。同时，由于开关单元480导通，第一电压源460通过开关单元480向像素单元的存储电容442的公共电极305提供第一电压，以形成像素电极303与设置在第二基板上的公共电极304之间的电压差，促使液晶层偏转。
值得注意的是，在本实施例中，液晶显示装置采用的是行扫描形式，因此，每次扫描时，向同一条扫描线410上的多个的像素单元中的液晶电容441的公共电极304提供公共电压，且该公共电压的取值与第一电压源460提供的第一电压相同。
当没有接收到扫描信号时，第一薄膜晶体管306关闭，同时，开关单元480关闭。此时，第二电压源470直接向像素单元的存储电容442的公共电极305提供第二电压，因为第一电压小于第二电压，因而在第一薄膜晶体管306关闭时所提供的较大的第二电压提高了像素电极303的电压，达成馈通电压的修正。
参阅图7，图7是本发明液晶显示装置中同一扫描线上位于边缘和中间的两个像素单元的信号波形对比图。
其中，曲线711为位于边缘的像素单元在开关单元控制端的电压信号；曲线721为位于中间的像素单元在开关单元控制端的电压信号，在本实施例中，曲线711、712位于高电平时第一薄膜晶体管导通。
曲线712和722分别代表在相应的像素单元中的存储电容的公共电极上的电压信号。
曲线713和723分别代表在相应的像素单元中的像素电极上的电压信号，即：根据本发明进行馈通电压修正后像素电极上的电压信号。
曲线714和724分别代表未设置第二电压源和开关单元时在相应的像素单元中的像素电极上的电压信号，即：未进行馈通电压修正时像素电极上的电压信号。
由图7可知，曲线711、712位于低电平而第一薄膜晶体管关闭时，本发明位于边缘和中间的两个像素单元之间的像素电极和公共电极的 电压差的差异小于未设置第二电压源和开关单元时的差异。并且，请再次参阅图4，本发明中，在寄生电容450较小时(例如位于边缘的像素单元)，馈通电压修正的多；反之，在寄生电容450较大时(例如位于中间的像素单元)，馈通电压修正的少，由此可以修正同一扫描线上位置不同的像素单元的寄生电阻和寄生电容的不同所造成的馈通电压的差异，使不同像素单元之间馈通电压的差异显著下降，因而可有效降低显示屏在低灰阶左右两侧较亮的问题。
经实验可知，修正前，位于边缘的像素单元的像素电极的电压为-1.44108伏，位于中间的像素单元的像素电极的电压为-0.99628伏；修正后，位于边缘的像素单元的像素电极的电压为-1.01600伏，位于中间的像素单元的像素电极的电压为-0.99628伏，两者的电压差小于0.02伏，能够很好地达到效果。
区别于现有技术的情况，本发明通过当开关单元接收到扫描信号时，第一电压源向像素单元提供第一电压，当开关单元没有接收到扫描信号时，第二电压源向像素单元提供第二电压，而第一电压小于第二电压，能够对液晶显示装置中同一条扫描线上的寄生电阻和寄生电容的不同所造成的馈通电压的差异进行修正，进而提高液晶显示装置亮度的均匀性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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 (1)

1.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括多个呈矩阵设置的像素单元，所述像素单元包括相对设置的第一基板、第二基板以及夹持在所述第一基板和第二基板之间的液晶层；
其中，所述第一基板上设置有数据线、与所述数据线相交的扫描线、位于两相邻所述扫描线和两相邻数据线所围区域的像素电极以及设置在所述数据线和所述扫描线相交处的第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述像素电极；
其特征在于，所述液晶显示装置还包括：
第一电压源，用于提供第一电压；
第二电压源，用于提供第二电压；
开关单元，设置于所述第一薄膜晶体管的栅极与所述扫描线的连接处，且所述开关单元的控制端与扫描线电连接，输入端与第一电压源电连接，输出端分别与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极电连接；
当所述开关单元接收到扫描信号时，所述第一电压源向所述像素单元的存储电容的公共电极提供所述第一电压；当所述开关单元没有接收到扫描信号时，所述第二电压源向所述像素单元的存储电容的公共电极提供所述第二电压，以降低同一条所述扫描线上的多个所述像素单元之间馈通电压的差异，所述开关单元包括一个薄膜晶体管，且所述开关单元的栅极与扫描线电连接，源极与第一电压源电连接，漏极与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极的公共端电连接；或者所述开关单元包括至少一个三极管，且所述开关单元的基极与扫描线电连接，集电极与第一电压源电连接，发射极与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极的公共端电连接；或者所述开关单元包括多个薄膜晶体管和三极管所组合成的复合三极管，所述开关单元的控制端与扫描线电连接，输入端与第一电压源电连接，输出端与所述第二电压源及所述像素单元的存储电容的公共电极的公共端电连接；
所述存储电容由所述像素电极与所述存储电容的公共电极形成，其中，所述像素电极与所述存储电容的公共电极均设置于所述第一基板上；
所述液晶电容由所述像素电极、设置于所述第二基板上的公共电极和所述液晶层形成，且所述第二基板上的公共电极与所述第二电压源电连接；
其中，所述第一电压小于所述第二电压，液晶电容的公共电极的公共电压等于所述存储电容的公共电极的公共电压。
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