CN105304056A

CN105304056A - 液晶显示器

Info

Publication number: CN105304056A
Application number: CN201510875466.0A
Authority: CN
Inventors: 赵国
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2035-12-03
Also published as: CN105304056B

Abstract

本发明公开一种液晶显示器，包括：第一和第二栅极线，其彼此并行排列并顺序传送栅极电压；数据线，其与所述第一和第二栅极线交叉并传送数据电压；存储电极线，其与所述第一和第二栅极线并行并传送公共电压；像素电极，其由彼此电断开的第一和第二子像素电极构成；第一开关元件，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；第二开关元件，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极；第三开关元件，其连接到第二栅极线和第二子像素电极，并通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线；影像残留改进组件，其连接到电荷共享电容器的两端，以在固定时间内释放电荷共享电容器中的电荷。本发明的液晶显示器能够改善其在显示画面时产生的影像残留问题。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体地讲，涉及一种液晶显示器。

背景技术

作为最广泛使用的平板显示设备其中之一的液晶显示器(LCD)包括两个显示面板和插入在两个显示面板之间的液晶层，其中，所述两个显示面板具有装配在其上的场产生电极(诸如像素电极和公共电极)。LCD通过向场产生电极施加电压而在液晶层内产生电场，因而确定液晶层的液晶分子的排列并控制入射光的极性，由此显示图像。

视角问题一种是困扰液晶显示器发展的一个重要问题。为了解决这个问题，目前采用的主流技术之一就是将液晶分割成多个畴，使得位于不同畴的液晶分子能够呈现出不同的倾倒方向，达到了改善视角的目的。为了使液晶分子呈现不同的倾倒方向，一般使用凸起部(protrusion)及或具有狭缝(slit)的导电电极的组合。例如，在多畴垂直排列型(Multi-domainVerticalAlignment，MVA)液晶显示器中，在阵列基板上制作具有狭缝的导电电极，在彩膜基板上制作凸起部，使液晶分子在初始状态时产生一定的预倾角，当施加电压后，呈现不同的倾倒方向。

为了进一步改善MVA液晶器的可视角问题，可以将液晶像素内与薄膜晶体管(TFT)连接的透明电极进一步分割成不同的区域，在不同区域施加不同的电压，使液晶分子倾斜程度不一样，这样可增加液晶显示畴数，实现更多畴显示，从而进一步改善视角特性。在现有技术中，将像素电极分割成两部分施加不同电压的方式有很多种，但采用这些方式实现多畴存在缺点，例如会产生影像残留等问题。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种液晶显示器，其包括：第一栅极线和第二栅极线，其彼此并行排列并顺序传送栅极电压；数据线，其与所述第一栅极线和第二栅极线交叉并传送数据电压；存储电极线，其与所述第一栅极线和第二栅极线并行并传送公共电压；像素电极，其由彼此电断开的第一子像素电极和第二子像素电极构成；第一开关元件，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；第二开关元件，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极；第三开关元件，其连接到第二栅极线和第二子像素电极，并通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线；影像残留改进组件，其连接到电荷共享电容器的两端，以在固定时间内释放电荷共享电容器中的电荷。

本发明的另一目的还在于提供一种液晶显示器，其包括：栅驱动器，其驱动彼此并行排列并顺序传送栅极电压的第一栅极线和第二栅极线，；数据驱动器，其驱动与所述第一栅极线和第二栅极线交叉并传送数据电压的数据线；信号控制器，其控制所述栅驱动器和数据驱动器；存储电极线，其与所述第一栅极线和第二栅极线并行并传送公共电压；像素电极，其由彼此电断开的第一子像素电极和第二子像素电极构成；第一薄膜晶体管，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；第二薄膜晶体管，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极；第三薄膜晶体管，其连接到第二栅极线和第二子像素电极，并通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线；影像残留改进组件，其连接到电荷共享电容器的两端，以在固定时间内释放电荷共享电容器中的电荷。

进一步地，所述固定时间为所述液晶显示器显示画面的一帧时间。

进一步地，所述第三开关元件的输入端直接连接到所述第二子像素电极，所述第三开关元件的输出端通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线。

进一步地，所述影像残留改进组件包括：第一晶体二极管、第二晶体二极管、第三晶体二极管和第四晶体二极管；其中，第一晶体二极管的正极连接到存储电极线，第一晶体二极管的负极连接到第二晶体二极管的正极；第二晶体二极管的负极连接到第三开关元件的输出端；第三晶体二极管的正极连接到第四晶体二极管的负极，第三晶体二极管的负极连接到存储电极线；第晶体二极管的正极连接到第三开关元件的输出端。

进一步地，所述影像残留改进组件包括：第五晶体二极管、第六晶体二极管、第七晶体二极管、第八晶体二极管、第九晶体二极管、第十晶体二极管、第十一晶体二极管、第十二晶体二极管；其中，第五晶体二极管的负极、第六晶体二极管的正极、第七晶体二极管的正极和第八晶体二极管的负极都连接到存储电极线；第九晶体二极管的负极、第十晶体二极管的正极、第十一晶体二极管的正极、第十二晶体二极管的负极都连接到第三开关元件的输出端；第五晶体二极管的正极、第六晶体二极管的负极、第七晶体二极管的负极、第八晶体二极管的正极、第九晶体二极管的正极、第十晶体二极管的负极、第十一晶体二极管的负极和第十二晶体二极管的正极连接在一起。

本发明的有益效果：本发明的液晶显示器，能够改善其在显示画面时产生的影像残留问题。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的LCD的框图；

图2示出了图1中所示的LCD的像素的电路图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的影像残留改进组件的电路结构图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的影像残留改进组件的电路结构图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

图1示出了根据本发明的一个实施例的LCD的框图；图2示出了图1中所示的LCD的像素的电路图。

参照图1，LCD包括：液晶面板组件300；栅极驱动器400和数据驱动器500，二者都连接到液晶面板组件300；灰度电压产生器800，连接到数据驱动器500；以及信号控制器600，用于控制液晶面板组件300、栅极驱动器400、数据驱动器500和灰度电压产生器800。

液晶面板组件300包括多条显示信号线和连接到显示信号线并按阵列排列的多个像素PX。液晶面板组件300可以包括：彼此面对的下显示面板(未示出)和上显示面板(未示出)，以及被插入在下显示面板和上显示面板之间的液晶层(未示出)。

可以在下显示面板上布置显示信号线。显示信号线可以包括传送栅极信号的多条栅极线G₁至G_n和传送数据信号的多条数据线D₁至D_m。栅极线G₁至G_n按行方向延伸并且彼此大致平行，并且数据线D₁至D_m按列方向延伸并且彼此大致平行。

每个像素PX包括：开关器件，连接到相应的栅极线和相应的数据线；以及液晶电容器，连接到该开关器件。如果必要，每个像素PX也可以包括存储电容器，其与液晶电容器并联连接。

每个像素PX的开关器件是三端器件，因此具有连接到相应栅极线的控制端、连接到相应数据线的输入端和连接到相应液晶电容器的输出端。

栅极驱动器400连接到栅极线G₁至G_n，并向栅极线G₁至G_n施加栅极信号，该栅极信号是由外部源施加到栅极驱动器400的高电平栅极信号(此后称之为栅极导通电压Von)和低电平栅极信号(此后称之为栅极截止电压Voff)的组合。参照图1，在液晶面板组件300的一侧布置栅极驱动器400，并且栅极线G₁至G_n都连接到该栅极驱动器400。然而，本发明不限于此。也就是说，可以在液晶面板组件300的两侧提供和布置两个栅极驱动器，并且栅极线G₁至G_n都连接到两个栅极驱动器的每一个。例如，在大尺寸LCD的情况下，很难仅通过使用一个栅极驱动器就将栅极导通电压Von或栅极截止电压Voff从栅极线G₁至G_n的一端传送到另一端。为了解决这个问题，可以提供两个栅极驱动器。一个栅极驱动器可以连接到栅极线G₁至G_n的一端，而另一个栅极驱动器可以连接到栅极线G₁至G_n的另一端。栅极驱动器400可以被嵌入在液晶面板组件300中作为具有至少一个薄膜晶体管(TFT)的集成电路。

灰度电压产生器800产生与像素PX的透射率紧密相关的灰度电压。该灰度电压被提供给每个像素PX，并且根据公共电压Vcom而具有正值或负值。

数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D₁至D_m，并向像素PX施加由灰度电压产生器800产生的灰度电压作为数据电压。如果灰度电压产生器800不是提供所有的灰度电压而是仅提供基准灰度电压，则数据驱动器500可以通过将基准灰度电压分压而产生各种灰度电压，并选择各种灰度电压中的一个作为数据电压。

栅极驱动器400或数据驱动器500可以与显示信号线(栅极线G₁至G_n和数据线D₁至D_m)和TFT一起被集成在液晶面板组件300上。可替换地，栅极驱动器400或数据驱动器500可以被安装在柔性印刷电路薄膜(未示出)上，然后附接到液晶面板组件300作为TCP。

信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500的操作。

信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号(R、G和B)以及用于控制输入图像信号的显示的多个输入控制信号，例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK、数据使能信号DE。信号控制器600根据输入控制信号适当处理输入图像信号(R、G和B)，从而产生符合液晶面板组件300的操作条件的图像数据DAT。然后，信号控制器600产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，将栅极控制信号CONT1传送到栅极驱动器400，并将数据控制信号CONT2和图像数据DAT传送到数据驱动器500。

栅极控制信号CONT1可以包括：扫描开始信号STV，用于启动栅极驱动器400的操作、即扫描操作；以及至少一个时钟信号，用于控制何时输出栅极导通电压Von。栅极控制信号CONT1也可以包括输出使能信号OE，用于限制栅极导通电压Von的持续时间。时钟信号可以被用作选择信号SE。

数据控制信号CONT2可以包括：水平同步开始信号STH，其指示图像数据DAT的传输；加载信号LOAD，其请求向数据线D₁至D_m施加与图像数据DAT对应的数据电压；以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2也可以包括反转信号RVS，用于反转数据电压相对于公共电压Vcom的极性，这此后被称为“数据电压的极性”。

数据驱动器500响应于数据控制信号CONT2从信号控制器600接收图像数据DAT，通过从由灰度电压产生器800提供的多个灰度电压中选择与图像数据DAT对应的灰度电压而将图像数据转换为数据电压。然后，数据驱动器500将数据电压施加到数据线D₁至D_m。

栅极驱动器400通过响应于栅极控制信号CONT1向栅极线G₁至G_n施加栅极导通电压Von而导通连接到栅极线G₁至G_n的开关器件。然后，施加到数据线D₁至D_m的数据电压通过导通的开关器件而被传送到每个像素PX。

施加到每个像素PX的数据电压和公共电压Vcom之间的差可以被解释为是利用其对每个像素PX的液晶电容器充电的电压、即像素电压。液晶层内的液晶分子的排列根据像素电压的幅度而变化，因而通过液晶层传送的光的极性也可以变化，从而导致液晶层的透射率的变化。

在图1和图2的实施例中，向像素PX的一对子像素提供相同的数据电压。此后，当栅极导通电压Von被施加到邻近该像素PX的栅极线时，通过执行电荷共享(charge-sharing)操作来下拉子像素中的一个的电压。结果，利用不同的电压对像素PX的子像素充电。

参照图2，每个像素PX包括第一子像素SP1和第二子像素SP2。分别地，第一子像素SP1包括第一开关器件T1、第一液晶电容器Clc1和第一存储电容器Cst1。第二子像素SP2包括第二开关器件T2、第二液晶电容器Clc2和第二存储电容器Cst2。

第一开关器件T1和第二开关器件T2被布置在第i栅极线GL_i和第j数据线DL_j之间的交汇处，第三开关器件T3连接到第i+1栅极线GL_i+1。第一、第二和第三开关器件T1、T2和T3的可以是薄膜晶体管(TFT)。

第一开关器件T1包括连接到第i栅极线GL_i的控制端、连接到第j条数据线DL_j的输入端、以及连接到第一液晶电容器Clc1和第一存储电容器Cst1的输出端。第二开关器件T2包括连接到第i栅极线GL_i的控制端、连接到第j条数据线DL_j的输入端、以及连接到第二液晶电容器Clc2和第二存储电容器Cst2的输出端。第三开关元件T3包括连接到第i+1栅极线GL_i+1的控制端、利用介于其间的电荷共享电容器Ccs连接到存储电极线SL的输出端、以及连接到第二开关元件T2的输出端的输入端。更具体地，第三开关元件T3的输入端直接连接到第二开关元件T2的输出端。

每个像素PX包括由第一子像素电极(未示出)和第二子像素电极(未示出)够成的像素电极(未示出)，该第一子像素电极连接到第一开关元件T1的输出端，该第二子像素电极连接到第二开关元件T2的输出端。在朝向下显示面板的上显示面板上提供了公共电极。

第一液晶电容器Clc1包括连接到第一开关元件T1的第一子像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。第一存储电容器Cst1包括第一子像素电极、存储电极线SL，该存储电极线SL设置在下显示面板上，在该存储电极线SL和下显示面板之间放置由绝缘体。

第二液晶电容器Clc2包括连接到第二开关元件T1的第二子像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。第二存储电容器Cst2包括第二子像素电极、在下显示面板上提供的存储电极线SL，以及位于第二子像素电极和存储电极线SL之间的绝缘体。

电荷共享电容器Ccs包括第三开关元件T3的输出端、在下显示面板上提供的存储电极线SL、以及位于第三开关元件T3和存储电极线SL之间的绝缘体。电荷共享电容器Ccs和第三开关元件T3用来降低充电在第二液晶电容器Clc2中的像素电压。

第一存储电容器Cst1和第二存储电容器Cst2分别维持充电在第一液晶电容器Clc1和第二液晶电容器Clc2中的像素电压。固定电压，例如，公共电压Vcom。被施加到存储电极线SL。

当栅导通电压Von被施加到第i条栅线GL_i时，相同电平的数据电压通过第一开关元件T1和第二开关元件T2传送到第i行像素中的第一和第二子像素电极。即，相同的数据电压充电在连接到第i条栅线GL_i的第一液晶电容器Clc1和第二液晶电容器Clc2中。充电在第一液晶电容器Clc1和第二液晶电容器Clc2中的数据电压被称为像素电压。

当栅截止电压Voff随后被施加到第i条栅线GL_i时，第一子像素SP1和第二子像素SP2彼此电断开。即，在相同电平的数据电压被施加到第一子像素电极和第二子像素电极后，第一子像素电极和第二子像素电极被维持在浮置(Floating)状态。

当栅导通电压被施加到第i+1条栅线GL_i+1时，第三开关元件T3被导通。因此，在连接到第二开关元件T2的第二子像素电极中存储的数据电压通过第三开关元件T3分布到电荷共享电容器Ccs。这是因为第三开关元件T3的输入端连接到第二开关元件T2的输出端，且第三开关元件T3的输出端连接到电荷共享电容器Ccs。因此，在第i行像素中的第一子像素电极和第二子像素电极中存储并连接到第一开关元件T1和第二开关元件T2的数据电压具有不同的电平。

然而，这时由于在固定刷新频率(例如50Hz)下，电荷共享电容器Ccs上的电荷无法在该固定刷新频率对应的固定时间内释放掉，所以会导致液晶面板组件300在显示画面时出现残像的现象。因此，需要提供一电路结构来使电荷共享电容器Ccs上的电荷在该固定刷新频率对应的固定时间内释放掉，避免液晶面板组件300在显示画面时出现残像的现象。

为此，提供一影像残留改进组件200。该影像残留改进组件200的一端连接到第三开关元件T3的输出端，该影像残留改进组件200的另一端连接到存储电极线SL。

图3示出了根据本发明的一个实施例的影像残留改进组件的电路结构图。

参照图3，影像残留改进组件200包括四个晶体二极管，分别为第一晶体二极管D1、第二晶体二极管D2、第三晶体二极管D3和第四晶体二极管D4。

第一晶体二极管D1的正极连接到存储电极线SL，第一晶体二极管D1的负极连接到第二晶体二极管D2的正极；第二晶体二极管D2的负极连接到第三开关元件T3的输出端；第三晶体二极管D3的正极连接到第四晶体二极管D4的负极，第三晶体二极管D3的负极连接到存储电极线SL；第晶体二极管D4的正极连接到第三开关元件T3的输出端。

参照图4，影像残留改进组件200包括八个晶体二极管，分别为第五晶体二极管D5、第六晶体二极管D6、第七晶体二极管D7、第八晶体二极管D8、第九晶体二极管D9、第十晶体二极管D10、第十一晶体二极管D11、第十二晶体二极管D12。

第五晶体二极管D5的负极、第六晶体二极管D6的正极、第七晶体二极管D7的正极和第八晶体二极管D8的负极都连接到存储电极线SL；第九晶体二极管D9的负极、第十晶体二极管D10的正极、第十一晶体二极管D11的正极、第十二晶体二极管D12的负极都连接到第三开关元件T3的输出端；第五晶体二极管D5的正极、第六晶体二极管D6的负极、第七晶体二极管D7的负极、第八晶体二极管D8的正极、第九晶体二极管D9的正极、第十晶体二极管D10的负极、第十一晶体二极管D11的负极和第十二晶体二极管D12的正极连接在一起。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims

1.一种液晶显示器，其特征在于，包括：

第一栅极线和第二栅极线，其彼此并行排列并顺序传送栅极电压；

数据线，其与所述第一栅极线和第二栅极线交叉并传送数据电压；

存储电极线，其与所述第一栅极线和第二栅极线并行并传送公共电压；

像素电极，其由彼此电断开的第一子像素电极和第二子像素电极构成；

第一开关元件，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；

第二开关元件，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极；

第三开关元件，其连接到第二栅极线和第二子像素电极，并通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线；

影像残留改进组件，其连接到电荷共享电容器的两端，以在固定时间内释放电荷共享电容器中的电荷。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述固定时间为所述液晶显示器显示画面的一帧时间。

3.根据权利要求1或2所述的液晶显示器，其特征在于，所述第三开关元件的输入端直接连接到所述第二子像素电极，所述第三开关元件的输出端通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述影像残留改进组件包括：第一晶体二极管、第二晶体二极管、第三晶体二极管和第四晶体二极管；

其中，第一晶体二极管的正极连接到存储电极线，第一晶体二极管的负极连接到第二晶体二极管的正极；第二晶体二极管的负极连接到第三开关元件的输出端；第三晶体二极管的正极连接到第四晶体二极管的负极，第三晶体二极管的负极连接到存储电极线；第晶体二极管的正极连接到第三开关元件的输出端。

5.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述影像残留改进组件包括：第五晶体二极管、第六晶体二极管、第七晶体二极管、第八晶体二极管、第九晶体二极管、第十晶体二极管、第十一晶体二极管、第十二晶体二极管；

其中，第五晶体二极管的负极、第六晶体二极管的正极、第七晶体二极管的正极和第八晶体二极管的负极都连接到存储电极线；第九晶体二极管的负极、第十晶体二极管的正极、第十一晶体二极管的正极、第十二晶体二极管的负极都连接到第三开关元件的输出端；第五晶体二极管的正极、第六晶体二极管的负极、第七晶体二极管的负极、第八晶体二极管的正极、第九晶体二极管的正极、第十晶体二极管的负极、第十一晶体二极管的负极和第十二晶体二极管的正极连接在一起。

6.一种液晶显示器，其特征在于，包括：

栅驱动器，其驱动彼此并行排列并顺序传送栅极电压的第一栅极线和第二栅极线；

数据驱动器，其驱动与所述第一栅极线和第二栅极线交叉并传送数据电压的数据线；

信号控制器，其控制所述栅驱动器和数据驱动器；

第一薄膜晶体管，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；

第二薄膜晶体管，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极；

第三薄膜晶体管，其连接到第二栅极线和第二子像素电极，并通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线；

7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述固定时间为所述液晶显示器显示画面的一帧时间。

8.根据权利要求6或7所述的液晶显示器，其特征在于，所述第三薄膜晶体管的输入端直接连接到所述第二子像素电极，所述第三薄膜晶体管的输出端通过电荷共享电容器连接到所述存储电极线。

9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，所述影像残留改进组件包括：第一晶体二极管、第二晶体二极管、第三晶体二极管和第四晶体二极管；

其中，第一晶体二极管的正极连接到存储电极线，第一晶体二极管的负极连接到第二晶体二极管的正极；第二晶体二极管的负极连接到第三薄膜晶体管的输出端；第三晶体二极管的正极连接到第四晶体二极管的负极，第三晶体二极管的负极连接到存储电极线；第晶体二极管的正极连接到第三薄膜晶体管的输出端。

10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，所述影像残留改进组件包括：第五晶体二极管、第六晶体二极管、第七晶体二极管、第八晶体二极管、第九晶体二极管、第十晶体二极管、第十一晶体二极管、第十二晶体二极管；

其中，第五晶体二极管的负极、第六晶体二极管的正极、第七晶体二极管的正极和第八晶体二极管的负极都连接到存储电极线；第九晶体二极管的负极、第十晶体二极管的正极、第十一晶体二极管的正极、第十二晶体二极管的负极都连接到第三薄膜晶体管的输出端；第五晶体二极管的正极、第六晶体二极管的负极、第七晶体二极管的负极、第八晶体二极管的正极、第九晶体二极管的正极、第十晶体二极管的负极、第十一晶体二极管的负极和第十二晶体二极管的正极连接在一起。