CN102937766A - 阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法,涉及液晶显示技术领域,能够降低液晶显示装置的功耗及延长待机时间。该阵列基板包括:多个像素结构,每个像素结构包括设置于基板上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极,第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极以及第一漏极,第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二源极以及第二漏极;以横向设置的多条第一栅极线和多条第二栅极线,第一栅极线和第二栅极线交替排布;以纵向设置的多条数据线,数据线与第一栅极线和第二栅极线分别交叉并互相绝缘。

Description

阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜场效应晶体管液晶显示器)的普及,运营商越来越注重液晶显示器的功耗问题。在现有的液晶显示器中,对液晶显示器功耗影响最大的部分就是背光源,通过降低背光源的功耗能够在很大程度上降低液晶显示器的功耗。目前,背光源主要包括冷阴极荧光灯管和发光二级管两种,对于普遍使用的发光二极管背光源而言,背光源的功耗占到整个液晶显示器功耗的近7成,而由于现有技术条件的限制,若通过降低发光二极管的功耗(即提高发光二极管的发光效率)来降低背光源的功耗几乎是不可能的。
众所周知,现有的液晶显示器是逐行扫描各个像素以进行图像显示的,其中,在扫描某一行时,该行各个像素的液晶开始偏转,而在该行各个像素的液晶进行偏转时,其他行的像素还需继续显示图像,故背光源必须一直处于开启的状态。由于背光源必须长期开启,因此导致背光源的功耗大,进而使得液晶显示器的功耗也大。同时,对平板电脑、手机等中小尺寸的可移动液晶显示装置来说,降低功耗、延长待机时间,也已成为液晶显示行业中的迫切需求及发展趋势了。
发明内容
本发明的实施例提供阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法,能够降低液晶显示装置的功耗及延长待机时间。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种阵列基板,包括:
多个像素结构,每个所述像素结构包括设置于基板上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极,所述第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极以及第一漏极,所述第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二源极以及第二漏极;
以横向设置的多条第一栅极线和多条第二栅极线,所述第一栅极线和所述第二栅极线交替排布;
以纵向设置的多条数据线,所述数据线与所述第一栅极线和所述第二栅极线分别交叉并互相绝缘,
其中,所述第一栅极与所述多条第一栅极线中对应的第一栅极线连接,所述第二栅极与所述多条第二栅极线中对应的第二栅极线连接,所述第一源极与所述多条数据线中对应的数据线连接,所述第一漏极通过所述第一电容与所述第二源极连接,所述第二漏极与所述像素电极连接。
根据第一方面,所述第一电容包括第一存储电极和第三存储电极,并且
所述第二源极通过所述第三存储电极与所述第一漏极连接。
根据第一方面,
所述第一薄膜晶体管还包括第一有源层,所述第二薄膜晶体管还包括第二有源层,
所述第一栅极、所述第一存储电极,以及所述第二栅极设置于所述基板上;
在所述第一栅极、所述第一存储电极以及所述第二栅极上设置有栅绝缘层;
所述第一有源层、所述第二有源层、所述像素电极以及所述第三存储电极设置于所述栅绝缘层上,且所述第三存储电极与所述第一存储电极相对应;
所述第一源极和所述第一漏极设置于所述第一有源层上且与所述第一栅极相对应;
所述第二源极和所述第二漏极设置于所述第二有源层上且与所述第二栅极相对应。
根据第一方面,
在所述基板与所述栅绝缘层之间设置有第二存储电极,所述第二存储电极与所述像素电极相对应,并构成第二电容。
第二方面,本发明实施例提供一种液晶显示装置,包括背光源及以上所述的阵列基板。
第三方面,本发明实施例提供一种用于上述液晶显示装置的驱动方法,包括:
在一帧图像的扫描充电周期内,通过第一栅极线开启像素结构内的作为第一开关的第一薄膜晶体管,进而通过数据线逐行为所述像素结构内的第一电容充电;
在一帧图像的液晶偏转周期内,关断所述第一开关及背光源,并通过第二栅极线开启所述像素结构内的作为第二开关的第二薄膜晶体管,而使所述第一电容为像素电极充电,从而控制液晶偏转;
在一帧图像的显示周期内,开启所述背光源,进行图像显示。
根据第三方面,在所述一帧图像的显示周期内,所述第二开关保持开启,通过所述第一电容保持所述像素电极的电位,进而维持所述液晶的偏转。
根据第三方面,当所述液晶显示装置还包括第二存储电极,且所述第二存储电极与像素电极构成第二电容时,
在所述一帧图像的液晶偏转周期内,所述第一电容为所述第二电容充电;
在所述一帧图像的显示周期内,关断所述第二开关,通过所述第二电容保持所述像素电极的电位,进而维持所述液晶的偏转。
本发明提供的阵列基板、液晶显示装置及其驱动方法,阵列基板包括:多个像素结构,每个像素结构包括设置于基板上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极,以横向设置的多条第一栅极线和多条第二栅极线,第一栅极线和第二栅极线交替排布,以纵向设置的多条数据线,数据线与第一栅极线和第二栅极线分别交叉并互相绝缘,其中,第一栅极与多条第一栅极线中对应的第一栅极线连接,第二栅极与多条第二栅极线中对应的第二栅极线连接,第一源极与多条数据线中对应的数据线连接,第一漏极通过第一电容与第二源极连接,第二漏极与像素电极连接。通过此方案,在液晶显示装置工作过程中,通过将所有像素结构内作为第二开关的第二薄膜晶体管同时开启,可使得液晶显示装置中的液晶同时进行偏转,由于液晶偏转过程中并不进行图像显示,因此,可以实现在液晶偏转周期内关闭背光源,从而能够降低液晶显示装置的功耗及延长待机时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图一;
图2为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图一;
图3为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图二;
图4为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图二;
图5为本发明实施例提供的像素结构的制造方法流程图一;
图6为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图三;
图7为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图四;
图8为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图五;
图9为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图六;
图10为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图七;
图11为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图八;
图12为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图九;
图13为本发明实施例提供的像素结构的制造方法流程图二;
图14为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图十;
图15为本发明实施例提供的像素结构的结构示意图十一;
图16为本发明实施例提供的液晶显示装置的驱动时序示意图
图17为本发明实施例提供的液晶显示装置的驱动时序示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的液晶显示面板适用于TN(Twisted Nematic,扭曲向列)型、ADS(Advanced Super Dimension Switch,高级超维场转换技术)型等类型的液晶显示面板的生产。TN型显示面板为扭曲向列型液晶显示面板,是显示屏屏幕的一种类型,由于低廉的生产成本使得TN成为了应用最广泛的入门级液晶面板,在目前市面上主流的中低端液晶显示器中被广泛使用。ADS技术通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维电场,使液晶盒内像素电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换,从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质,具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)等优点。
本发明实施例提供一种阵列基板,包括:
多个像素结构,每个所述像素结构包括设置于基板上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极,所述第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极以及第一漏极,所述第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二源极以及第二漏极;
以横向设置的多条第一栅极线和多条第二栅极线,所述第一栅极线和所述第二栅极线交替排布;
以纵向设置的多条数据线,所述数据线与所述第一栅极线和所述第二栅极线分别交叉并互相绝缘,
其中,所述第一栅极与所述多条第一栅极线中对应的第一栅极线连接,所述第二栅极与所述多条第二栅极线中对应的第二栅极线连接,所述第一源极与所述多条数据线中对应的数据线连接,所述第一漏极通过所述第一电容与所述第二源极连接,所述第二漏极与所述像素电极连接。
示例性的,如图1所示,本发明实施例提供一种阵列基板2,包括:
多个像素结构1,其中,结合图2所示,每个像素结构1包括设置于基板100上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极113,第一薄膜晶体管包括第一栅极101、第一有源层105、第一源极107以及第一漏极108,第二薄膜晶体管包括第二栅极103、第二有源层106、第二源极109以及第二漏极110;
以横向设置的多条第一栅极线20和多条第二栅极线21,第一栅极线20和第二栅极线21交替排布;
设置于第一栅极线20和第二栅极线21上的栅绝缘层(图1中未画出);
以纵向设置的多条数据线22,数据线22与第一栅极线20和第二栅极线21分别交叉并互相绝缘,
其中,第一栅极101与多条第一栅极线20中对应的第一栅极线连接,第二栅极103与多条第二栅极线21中对应的第二栅极线连接,第一源极107与多条数据线22中对应的数据线连接,第一漏极108通过第一电容与第二源极109连接,第二漏极110与像素电极113连接。
需要说明的是,上述第一栅极线20和第二栅极线21是位于基板100上同一层的金属线,第一栅极线20和第二栅极线21是横向、交替排布,且不相交的,上述数据线22是位于栅绝缘层上的纵向排布的金属线。
可以理解的是,第一栅极线20和第二栅极线21与数据线22是位于不同平面内的金属线,并通过栅绝缘层绝缘,数据线22与第一栅极线20和第二栅极线21分别在空间内交叉,形成阵列排布的像素结构。
进一步地,如图2所示,第一电容包括第一存储电极102和第三存储电极112,并且第二源极109通过第三存储电极112与第一漏极108连接。
示例性的,以具有“底栅”结构的阵列基板为例,如图2所示,
第一栅极101、第一存储电极102,以及第二栅极103设置于基板100上;
在第一栅极101、第一存储电极102,以及第二栅极103上设置有栅绝缘层104;
第一有源层105、第二有源层106、像素电极113以及第三存储电极112设置于栅绝缘层104上,且第三存储电极112与第一存储电极102相对应;
第一源极107和第一漏极108设置于第一有源层105上且与第一栅极101相对应;
第二源极109和第二漏极110设置于第二有源层106上且与第二栅极103相对应;
保护层111设置于第一源极107、第一漏极108、第三存储电极112、第二源极109、第二漏极110以及像素电极113上。
类似地,具有“顶栅”结构的像素结构,与具有“底栅”结构的像素结构的差别,仅在于第一栅极101设置于第一有源层105的上方,第二栅极103设置于第二有源层106的上方,此处不再赘述。
进一步地,如图3所示,阵列基板2还包括设置于基板上的第二存储电极。
具体的,如图4所示,阵列基板2还包括:
在基板100与栅绝缘层104之间设置有第二存储电极114,第二存储电极114与像素电极113相对应,并构成第二电容。
需要说明的是,图1和图3均为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图,可以看出,图1和图3的区别是:图1中所示的阵列基板包括的像素结构1包括第一电容,图3中所示的阵列基板包括的像素结构1包括第一电容和第二电容。
本发明实施例提供的阵列基板,包括:多个像素结构,每个像素结构包括设置于基板上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极,以横向设置的多条第一栅极线和多条第二栅极线,第一栅极线和第二栅极线交替排布,以纵向设置的多条数据线,数据线与第一栅极线和第二栅极线分别交叉并互相绝缘,其中,第一栅极与多条第一栅极线中对应的第一栅极线连接,第二栅极与多条第二栅极线中对应的第二栅极线连接,第一源极与多条数据线中对应的数据线连接,第一漏极通过第一电容与第二源极连接,第二漏极与像素电极连接。通过此方案,在液晶显示装置工作过程中,通过将所有像素结构内作为第二开关的第二薄膜晶体管同时开启,可使得液晶显示装置中的液晶同时进行偏转,由于液晶偏转过程中并不进行图像显示,因此,可以实现在液晶偏转周期内关闭背光源,从而能够降低液晶显示装置的功耗及延长待机时间。
本发明实施例提供一种像素结构的制造方法,包括:
在基板上形成第一薄膜晶体管、第一存储电极,以及在第一存储电极上形成第三存储电极,第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一有源层、第一源极以及第一漏极;
在基板上形成第二薄膜晶体管和像素电极,第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二有源层、第二源极以及第二漏极,其中,第二源极通过第三存储电极与第一漏极连接,第二漏极与像素电极连接。
为了更加确切的了解本发明方案的实施方式,对应于上述提供的像素结构的制造方法,以下分两种方式(方式一和方式二)分别对TN型显示面板的像素结构和ADS型显示面板的像素结构的制造方法及步骤进行示例性的说明。
方式一、TN型显示面板:
本发明实施例提供的像素结构的制造方法,如图5所示,包括:
S101、在基板上形成第一栅极、第一存储电极以及第二栅极。
示例性的,如图6所示,在基板100上涂覆第一金属层,并对第一金属层进行刻蚀,以形成第一栅极101、第一存储电极102以及第二栅极103。
S102、在第一栅极、第一存储电极以及第二栅极上形成栅绝缘层。
如图7所示,在第一栅极101、第一存储电极102以及第二栅极103上沉积以形成栅绝缘层104。
S103、在栅绝缘层上形成第一有源层和第二有源层。
如图8所示,在栅绝缘层104上涂覆半导体氧化物,并对半导体氧化物进行刻蚀,以形成第一有源层105和第二有源层106。
S104、在第一有源层上形成与第一栅极相对应的第一源极和第一漏极,同时在第二有源层上形成与第二栅极相对应的第二源极和第二漏极。
如图9所示,在第一有源层105与第二有源层106上涂覆第二金属层,并对第二金属层进行刻蚀,以形成与第一栅极101相对应的第一源极107和第一漏极108以及与第二栅极103相对应的第二源极109和第二漏极110。
S105、在第一源极、第一漏极、第二源极以及第二漏极上形成保护层,并在第一漏极、第二源极和第二漏极上方分别形成过孔。
如图10所示,在第一源极107、第一漏极108、第二源极109以及第二漏极110上涂覆保护层111,并在第一漏极108、第二源极109和第二漏极110上方分别形成过孔。
S106、在保护层上形成像素电极和与第一存储电极相对应的第三存储电极,以使得第二漏极通过过孔与像素电极连接,第一漏极和第二源极通过过孔与第三存储电极连接。
如图11所示,在保护层111上形成导电氧化物薄膜层,并对导电氧化物薄膜层进行刻蚀,以形成像素电极113和与第一存储电极102相对应的第三存储电极112,以使得第二漏极110通过过孔与像素电极113连接,第一漏极108和第二源极109通过过孔与第三存储电极112连接,以形成本发明实施例提供的像素结构。
至此,制造成如图11所示的像素结构1。
进一步地,若要制得本发明实施例提供的还包括设置于基板上、与栅绝缘层之间的第二存储电极,且第二存储电极与像素电极相对应的一种像素结构,则只需在步骤S101中,刻蚀第一金属层,以形成第二存储电极即可,此处不再赘述。
具体的,如图12所示,在步骤S101中,在基板100上涂覆第一金属层,并对第一金属层进行刻蚀,以形成第一栅极101、第一存储电极102以及第二栅极103的同时形成第二存储电极114,且使得第二存储电极114与步骤S106中形成的像素电极113相对应。
制得上述像素结构的其他步骤与步骤S102至步骤S106的制造方法完全相同,以上已经进行了详细的说明,此处不再赘述。
至此,制造成如图12所示的像素结构1。
方式二、ADS型显示面板:
本发明实施例提供的像素结构的制造方法,如图13所示,包括:
S201、在基板上形成第一栅极、第一存储电极以及第二栅极,并在第一栅极、第一存储电极以及第二栅极上形成栅绝缘层。
示例性的,如图7所示,在基板100上涂覆第一金属层,并对第一金属层进行刻蚀,以形成第一栅极101、第一存储电极102以及第二栅极103,然后,在第一栅极101、第一存储电极102以及第二栅极103上沉积以形成栅绝缘层104。
S202、在栅绝缘层上形成第一有源层、第二有源层、像素电极以及与第一存储电极相对应的第三存储电极。
如图14所示,在栅绝缘层104上涂覆半导体氧化物,并对半导体氧化物进行刻蚀,以形成第一有源层105和第二有源层106,然后在栅绝缘层104上形成导电氧化物薄膜层,并对导电氧化物薄膜层进行刻蚀,以形成像素电极113以及与第一存储电极102相对应的第三存储电极112。
S203、在第一有源层上形成与第一栅极相对应的第一源极和第一漏极,同时在第二有源层上形成与第二栅极相对应的第二源极和第二漏极,以使得第一漏极和第二源极通过第三存储电极连接,第二漏极与像素电极连接。
如图15所示,在第一有源层105和第二有源层106上涂覆第二金属层,并对第二金属层进行刻蚀,以形成与第一栅极101相对应的第一源极107和第一漏极108以及与第二栅极103相对应的第二源极109和第二漏极110,以使得第一漏极108和第二源极109通过第三存储电极112连接,第二漏极110与像素电极113连接。
S204、在第一源极、第一漏极、第二源极、第二漏极、第三存储电极以及像素电极上形成保护层,并在保护层上形成公共电极。
如图2所示,在第一源极107、第一漏极108、第二源极109、第二漏极110、第三存储电极112以及像素电极113上涂覆保护层111,并在保护层111上形成导电氧化物薄膜层,对导电氧化物薄膜层进行刻蚀后,以形成公共电极115。
至此,制造成如图2所示的像素结构。
进一步地,若要制得本发明实施例提供的还包括设置于基板上、与栅绝缘层之间的第二存储电极,且第二存储电极与像素电极相对应的一种像素结构,则只需在步骤S201中,刻蚀第一金属层,以形成第二存储电极即可,此处不再赘述。
具体的,在步骤S201中,在基板100上涂覆第一金属层,并对第一金属层进行刻蚀,以形成第一栅极101、第一存储电极102以及第二栅极103的同时形成第二存储电极114,且使得第二存储电极114与步骤S202中形成的像素电极113相对应。
制得上述像素结构的其他步骤与步骤S202至步骤S204的制造方法完全相同,以上已经进行了详细的说明,此处不再赘述。
至此,制造成如图4所示的像素结构。
需要说明的是,以上像素结构的制造方法中提供的示意图均是本发明实施例提供的像素结构的截面图,且上述示意图中各个结构元件的形状、大小、各个结构元件之间的距离以及连接关系仅是示意性的,具体的,可根据实际设计及制造工艺进行适应性调整,本发明不做限制。
进一步地,本发明实施例提供的像素结构示意图仅是示例性的进行说明,本发明实施例提供的像素结构既可以为“底栅”结构,也可以为“顶栅”等任何满足设计要求的结构,本发明不做限制。
进一步地,由于上述TN型显示面板的公共电极一般都设置于显示面板的彩膜基板上、与阵列基板相对的一侧,因此,本发明的实施例附图中未画出。
本发明实施例提供的像素结构的制造方法,通过在基板上形成第一薄膜晶体管、第一存储电极,以及在第一存储电极上形成第三存储电极,第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一有源层、第一源极以及第一漏极,在基板上形成第二薄膜晶体管和像素电极,第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二有源层、第二源极以及第二漏极,其中,第二源极与第一漏极通过第三存储电极连接,第二漏极与像素电极连接。通过此方案,在显示装置工作过程中,通过将所有像素结构内作为第二开关的第二薄膜晶体管同时开启,可使得显示装置中的液晶同时进行偏转,由于液晶偏转过程中是并不进行图像显示,因此,可以实现在液晶偏转周期内关闭背光源,从而能够降低显示装置的功耗及延长待机时间。
本发明实施例提供一种液晶显示装置,包括背光源及上述实施例所描述的阵列基板。
本发明实施例提供的液晶显示装置包括液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机及平板电脑等具有显示功能的产品或者装置,故本发明不做限制。
本发明实施例提供一种用于液晶显示装置的驱动方法,包括:
在一帧图像的扫描充电周期内,通过第一栅极线开启像素结构内的作为第一开关的第一薄膜晶体管,进而通过数据线逐行为所述像素结构内的第一电容充电;
在一帧图像的液晶偏转周期内,关断所述第一开关及背光源,并通过第二栅极线开启所述像素结构内的作为第二开关的第二薄膜晶体管,而使所述第一电容为像素电极充电,从而控制液晶偏转;
在一帧图像的显示周期内,开启所述背光源,进行图像显示。
具体地,以刷新频率为60赫兹、液晶偏转时间为4毫秒的情况为例,每一帧从开始扫描到显示的时间为16.7毫秒,如图16所示,所述显示装置的显示方法包括:
在一帧图像的扫描充电周期(0毫秒至8毫秒)内,通过第一栅极线开启像素结构内的由第一栅极、第一源极和第一漏极构成的第一开关,进而通过数据线逐行为像素结构内的第一电容充电,其中,第一电容由第一存储电极和第三存储电极构成;
在一帧图像的液晶偏转周期(8毫秒至12毫秒)内,关断第一开关及背光源,通过第二栅极线开启像素结构内的由第二栅极、第二源极和第二漏极构成的第二开关,而使第一电容为像素电极充电,从而控制液晶偏转;
在一帧图像的显示周期(12毫秒至16.7毫秒)内,开启背光源,进行图像显示。
具体的,在一帧图像的显示周期(12毫秒至16.7毫秒)内,第二开关保持开启,通过第一电容保持像素电极的电位,进而维持液晶的偏转,以进行图像显示。
需要说明的是,若显示器的刷新频率为60赫兹,那么每一帧从开始扫描到显示的时间则为16.7毫秒,根据本发明实施例提出的像素结构,在显示时序上,每一帧设计为:从显示器第一行扫描至最后一行的时间为8毫秒,在这一段时间内,也就是上述的扫描周期内,第一开关逐行打开,第二开关一直关断,通过数据线为第一电容充电,即电荷存入第一电容内,扫描周期结束后,将第二开关全部同时打开,这样第一电容可开始放电,即第一电容内存储的电荷开始放出,以为像素电极充电,以使得在像素电极与公共电极之间形成电场,进而为液晶提供偏转电压,控制液晶的偏转,若液晶偏转时间为4毫秒,则4毫秒之后,也就是说液晶偏转到位后,这时将背光源打开,进行图像显示。
可以理解的是,只有显示周期12毫秒至16.7毫秒内,背光源开启,那么相当于背光源开启的时间只有一帧显示时间的大约四分之一,为了保证人眼看到的显示器的亮度不变,则只需将背光源的发光亮度调高为原来的大约4倍即可。要解释的是,液晶显示行业中认为,人眼观测到的亮度是与背光源的发光亮度和发光时间成正比的,若背光源的发光时间减少,则只需调高背光源的发光亮度即可。由于现有技术中,在液晶偏转过程中,即使背光源照常开启,由于液晶未转到期望的角度,因此所显示的亮度也就达不到期望的亮度,换言之,这段时间内的背光源的功率有一部分被浪费了。而本发明由于在液晶偏转周期中,背光源并未开启,因此可以避免这部分功率的浪费。在背光功率相同的情况下,本发明的显示亮度要比现有技术中的大。换言之,在显示亮度相同的情况下,本发明相比于现有技术就相应地降低了功耗。例如如果显示周期变为原有的1/4的话,显示功率可以为原来的4倍以下。
示例性的,上述调高背光源发光亮度的倍数具体还和扫描时间有关,例如,一方面,目前利用非晶硅制作的分辨率为1280*720的显示器,有1280行,从开始扫描到显示一帧的时间最多16.7毫秒,那么,若将分辨率降低为480*320(480行)或320*240(320行),则扫描时间将降为6.26毫秒或4.17毫秒,再加上液晶偏转时间为4毫秒,则扫描时间和液晶偏转时间总和就接近一帧显示时间的一半,那么显示时间就相应增加,即,背光源亮度也可以进行适应性调高为原来的4倍以下;另一方面,对于利用低温多晶硅技术制作的显示器,扫描时间会更短,那么,显示时间相应就会更长,背光源亮度进行适应性调整的幅度也就越小。
进一步地,如图17所示,当液晶显示装置还包括第二存储电极,且第二存储电极与像素电极构成第二电容时,在一帧图像的液晶偏转周期内,第一电容为像素结构内的由第二存储电极和像素电极构成的第二电容充电;
在一帧图像的显示周期内,关断第二开关,开启背光源,通过第二电容保持像素电极的电位,进而维持液晶的偏转,以进行图像显示。
如图17,在扫描周期0毫秒至8毫秒内,第一开关打开,第二开关关断,由数据线为第一电容充电,若充电电压为U,第一电容的容量为C1,则第一电容充满电后电量为UC1,其次,在液晶偏转周期8毫秒至12毫秒内,关断第一开关及背光源,同时打开第二开关,由于电荷守恒,第一电容上的电量分别供给第二电容及液晶,若第二电容和液晶的容量分别为C2和C3,则第二电容与液晶上的电压为UC1/(C1+C2+C3),然后在显示周期12毫秒至16.7毫秒内,关断第二开关,液晶则由第二电容供电,供电电压为UC1/(C1+C2+C3),由以上计算可得知,该电压由三个电容容量的大小决定,若假设C1=10(C2+C3),则可得,该电压为10U/11,即最初充电电压U的变化量为U-(10U/11)=U/11,由此可以看出,充电电压U的变化量小于10%,那么,这样就可以保证在下一帧开始的时候,打开第一开关为第一电容充电,而同时关闭第二开关,可使得第二电容保证液晶的偏转电压,从而使得这段时间内可以正常显示图像,即仍开启背光源。
如图17中,可以得出的是,背光源在扫描周期0毫秒至8毫秒和显示周期12毫秒至16.7毫秒内开启,那么相当于背光源开启的时间只有一帧显示时间的大约四分之三,为了保证人眼看到的显示器的亮度不变,则只需将背光源的发光亮度调高为原来的大约三分之四(实际中可以稍微再低一些)即可。
需要说明的是,由于人的视觉暂留特性,当人眼观察的图像消失后,人眼仍能继续保持观察到的图像0.1秒至0.4秒,因此,以上所述如图16所示在扫描周期内和液晶偏转周期内及如图17所示在液晶偏转周期内可以关闭背光源,且不会影响观看者的视觉效果。
进一步地,对于较大尺寸的显示屏,省电更为重要,由于较大尺寸的显示器的开口率没那么重要,因此,可以通过牺牲开口率来节约电能。
本发明实施例提供一种用于液晶显示装置的驱动方法,通过在一帧图像的扫描充电周期内,通过第一栅极线开启像素结构内的作为第一开关的第一薄膜晶体管,进而通过数据线逐行为像素结构内的第一电容充电,在一帧图像的液晶偏转周期内,关断第一开关及背光源,并通过第二栅极线开启像素结构内的作为第二开关的第二薄膜晶体管,而使第一电容为像素电极充电,从而控制液晶偏转,在一帧图像的显示周期内,开启背光源,进行图像显示。通过此方案,在液晶显示装置工作过程中,通过将所有像素结构内作为第二开关的第二薄膜晶体管同时开启,可使得液晶显示装置中的液晶同时进行偏转,由于液晶偏转过程中并不进行图像显示,因此,可以实现在液晶偏转周期内关闭背光源,从而能够降低液晶显示装置的功耗及延长待机时间。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换。例如,尽管上述实施例中将第一源极与数据线相连,将第二漏极与像素电极相连,第一漏极与第二源极通过第一电容相连,然而本领域的技术人员明白,作为等同实施例,可以将第一漏极与数据线相连,第二源极与像素电极相连,第一源极与第二漏极相连。再如,有源层不仅可以由多晶硅、非晶硅制成,也可以用氧化物、石墨烯等制成。这些等同变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求中的技术方案及其等同物所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种阵列基板,其特征在于,包括:
多个像素结构,每个所述像素结构包括设置于基板上的第一薄膜晶体管、第一电容、第二薄膜晶体管以及像素电极,所述第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极以及第一漏极,所述第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二源极以及第二漏极;
以横向设置的多条第一栅极线和多条第二栅极线,所述第一栅极线和所述第二栅极线交替排布;
以纵向设置的多条数据线,所述数据线与所述第一栅极线和所述第二栅极线分别交叉并互相绝缘,
其中,所述第一栅极与所述多条第一栅极线中对应的第一栅极线连接,所述第二栅极与所述多条第二栅极线中对应的第二栅极线连接,所述第一源极与所述多条数据线中对应的数据线连接,所述第一漏极通过所述第一电容与所述第二源极连接,所述第二漏极与所述像素电极连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述第一电容包括第一存储电极和第三存储电极,并且
所述第二源极通过所述第三存储电极与所述第一漏极连接。
3.根据权利要求2所述的阵列基板,其特征在于,
所述第一薄膜晶体管还包括第一有源层,所述第二薄膜晶体管还包括第二有源层,
所述第一栅极、所述第一存储电极,以及所述第二栅极设置于所述基板上;
在所述第一栅极、所述第一存储电极以及所述第二栅极上设置有栅绝缘层;
所述第一有源层、所述第二有源层、所述像素电极以及所述第三存储电极设置于所述栅绝缘层上,且所述第三存储电极与所述第一存储电极相对应;
所述第一源极和所述第一漏极设置于所述第一有源层上且与所述第一栅极相对应;
所述第二源极和所述第二漏极设置于所述第二有源层上且与所述第二栅极相对应。
4.根据权利要求3所述的阵列基板,其特征在于,
在所述基板与所述栅绝缘层之间设置有第二存储电极,所述第二存储电极与所述像素电极相对应,并构成第二电容。
5.一种液晶显示装置,其特征在于,包括背光源及如权利要求1-4所述的阵列基板。
6.一种用于如权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,包括:
在一帧图像的扫描充电周期内,通过第一栅极线开启像素结构内的作为第一开关的第一薄膜晶体管,进而通过数据线逐行为所述像素结构内的第一电容充电;
在一帧图像的液晶偏转周期内,关断所述第一开关及背光源,并通过第二栅极线开启所述像素结构内的作为第二开关的第二薄膜晶体管,而使所述第一电容为像素电极充电,从而控制液晶偏转;
在一帧图像的显示周期内,开启所述背光源,进行图像显示。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,在所述一帧图像的显示周期内,所述第二开关保持开启,通过所述第一电容保持所述像素电极的电位,进而维持所述液晶的偏转。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,当所述液晶显示装置还包括第二存储电极,且所述第二存储电极与像素电极构成第二电容时,
在所述一帧图像的液晶偏转周期内,所述第一电容为所述第二电容充电;
在所述一帧图像的显示周期内,关断所述第二开关,通过所述第二电容保持所述像素电极的电位,进而维持所述液晶的偏转。
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