CN115774358A - 液晶显示装置及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置及驱动方法，该液晶显示装置包括背光模组和显示面板；显示面板具有多个第一彩色子像素、多个第二彩色子像素和多个透明子像素；显示面板的阵列基板上设有第一扫描线、第二扫描线、数据线、公共电极、第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第一像素电极以及第二像素电极，第一像素电极与第一彩色子像素和第二彩色子像素一一对应，第二像素电极与透明子像素一一对应；背光模组包括红色光源、绿色光源以及蓝色光源。在每帧的非显示时间内，可以通过公共电极对第二像素电极进行放电，避免在下一帧因第二像素电极为高电平而出现混色不良，以提升色纯度；背光模组具有三种单色的光源，进一步提升显示的色纯度。

Description

液晶显示装置及驱动方法

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置及驱动方法。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。

传统的液晶显示面板由彩色滤光片基板(Color Filter，CF)、薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)以及填充于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成。传统的液晶显示装置实现彩色显示的做法是使用涂布了红色、绿色、蓝色等彩色色阻的彩色滤光片来过滤背光模组提供的单色光(通常为白光)。通常设置红、绿、蓝三个子像素构成一个像素，由于彩色光阻的滤光性，彩色滤光片只能允许1/3的光透过，大约有2/3的光被彩色滤光片浪费掉，极大的损失了液晶显示面板的透光率。

现有技术中，为了提高显示亮度，通常是搭配增亮膜，但是额外搭配增亮膜，会增加成本以及显示面板的厚度；或者是采用RGBW架构设计，即红色、绿色、蓝色以及白色四个子像素构成，以提高穿透率，但是白色子像素会使得色纯度不高，饱和度下降。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种液晶显示装置及驱动方法，以解决现有技术中的至少一个问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种液晶显示装置，包括背光模组以及设于所述背光模组出光侧的显示面板；

所述显示面板包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及设于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述显示面板具有多个第一彩色子像素、多个第二彩色子像素和多个透明子像素，所述第一彩色子像素为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中之一，所述第二彩色子像素为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中另一；

所述彩膜基板在对应所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素的区域设有色阻层，所述彩膜基板在对应所述透明子像素的区域为透明态；所述阵列基板上设有多条第一扫描线、多条第二扫描线、多条数据线、公共电极、多个第一薄膜晶体管、多个第二薄膜晶体管、多个第一像素电极以及多个第二像素电极，所述第一像素电极和所述第二像素电极均通过所述第一薄膜晶体管与临近所述第一薄膜晶体管的第一扫描线和数据线电性连接，所述第二像素电极还通过所述第二薄膜晶体管与临近所述第二薄膜晶体管的第二扫描线和公共电极电性连接，所述第一像素电极与所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素一一对应，所述第二像素电极与所述透明子像素一一对应；

所述背光模组包括发光源和导光板，所述发光源包括红色光源、绿色光源以及蓝色光源。

进一步地，所述透明子像素的开口率为所述第一彩色子像素或所述第二彩色子像素的开口率的1/3。

进一步地所述背光模组包括第一电路板，所述第一电路板位于所述导光板的侧面，所述红色光源、所述绿色光源以及所述蓝色光源均设于所述第一电路板上，所述红色光源、所述绿色光源以及所述蓝色光源在所述第一电路板上依次交替排列。

进一步地，所述第一电路板的数量为一个，所述第一电路板位于所述导光板的其中一侧面；

或，所述第一电路板的数量为两个，所述第一电路板位于所述导光板相对的两个侧面，两个所述第一电路板上的所述红色光源、所述绿色光源以及所述蓝色光源分别对齐。

进一步地，所述第一彩色子像素为红色子像素，所述第二彩色子像素为绿色子像素，所述红色光源和所述绿色光源同时开启或关闭。

进一步地，所述背光模组包括第一电路板和第二电路板，所述红色光源和所述绿色光源均设于所述第一电路板上，所述蓝色光源设于所述第二电路板上。

进一步地，所述导光板上设有多个导光网点，所述导光网点的分布密度从所述发光源的一侧朝远离所述发光源的一侧逐渐增大。

进一步地，所述彩膜基板朝向所述液晶层的一侧设有整面的屏蔽电极。

本申请还提供一种液晶显示装置的驱动方法，所述驱动方法用于驱动如上所述的液晶显示装置，所述驱动方法包括：

控制所述液晶显示装置交替显示第一帧图像和第二帧图像，所述第一帧图像和所述第二帧图像叠加形成全彩图像；

所述第一帧图像的驱动时间包括第一显示时间和第一非显示时间，在所述第一显示时间内，控制背光模组中与第一彩色子像素和第二彩色子像素颜色相同的发光源打开，控制所述背光模组中与所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素颜色不相同的发光源关闭；通过数据线向多个第一像素电极各自施加对应的第一灰阶电压，所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素显示对应的灰阶亮度，多个第二像素电极不施加电压信号或施加黑画面电压信号，所述透明子像素呈黑态；

所述第二帧图像的驱动时间包括第二显示时间和第二非显示时间，在所述第二显示时间内，控制所述背光模组中与所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素颜色不相同的发光源打开，控制所述背光模组中与所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素颜色相同的发光源关闭；多个所述第一像素电极不施加电压信号或施加黑画面电压信号，所述第一彩色子像素和所述第二彩色子像素均呈黑态，通过所述数据线向多个所述第二像素电极各自施加对应的第二灰阶电压，所述透明子像素显示对应的灰阶亮度；

在所述第一非显示时间和所述第二非显示时间内，所有第二扫描线均打开，通过公共电极向多个所述第二像素电极施加公共电压。

进一步地，所述第一帧图像和所述第二帧图像的刷新频率为所述全彩图像的刷新频率的两倍。

本发明有益效果在于：通过在显示面板设置透明子像素，从而提高显示面板对光线的穿透率，而且搭配背光模组的三种单色光源，在提高显示面板穿透率的同时，保证显示面板具有较高的显示色纯度；另外，阵列基板上还设有第二扫描线、公共电极以及第二薄膜晶体管，与透明子像素对应的第二像素电极还通过第二薄膜晶体管与临近第二薄膜晶体管的第二扫描线和公共电极电性连接，从而在每帧的非显示时间内，可以通过公共电极对第二像素电极进行放电，避免在下一帧因第二像素电极为高电平而出现混色不良，进一步提升显示面板的色纯度。

附图说明

图1是本发明实施例一中液晶显示装置在初始状态时的结构示意图；

图2是本发明实施例一中阵列基板的平面结构示意图；

图3是本发明实施例一中彩膜基板的平面结构示意图；

图4是本发明实施例一中背光模组的平面结构示意图之一；

图5是本发明实施例一中背光模组的平面结构示意图之二；

图6是本发明实施例一中背光模组的平面结构示意图之三；

图7是本发明实施例一中液晶显示装置在驱动时的信号波形图；

图8是本发明实施例一中液晶显示装置在显示第一帧图像时的结构示意图；

图9是本发明实施例一中液晶显示装置在显示第二帧图像时的结构示意图；

图10是本发明实施例一中液晶显示装置在显示全彩图像时的示意图；

图11是本发明实施例一中不同子像素对不同光线的透过率的示意图；

图12a-12e是本发明实施例一中彩膜基板在制作过程时的示意图；

图13是本发明实施例二中液晶显示装置在初始状态时的结构示意图；

图14是本发明实施例二中阵列基板的平面结构示意图；

图15是本发明实施例二中彩膜基板的平面结构示意图；

图16是本发明实施例二中背光模组的平面结构示意图；

图17是本发明实施例二中液晶显示装置在显示第一帧图像时的结构示意图；

图18是本发明实施例二中液晶显示装置在显示第二帧图像时的结构示意图；

图19是本发明实施例二中液晶显示装置在显示全彩图像时的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液晶显示装置及驱动方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

[实施例一]

图1是本发明实施例一中液晶显示装置在初始状态时的结构示意图。图2是本发明实施例一中阵列基板的平面结构示意图。图3是本发明实施例一中彩膜基板的平面结构示意图。图4是本发明实施例一中背光模组的平面结构示意图之一。图5是本发明实施例一中背光模组的平面结构示意图之二。图6是本发明实施例一中背光模组的平面结构示意图之三。图7是本发明实施例一中液晶显示装置在驱动时的信号波形图。图8是本发明实施例一中液晶显示装置在显示第一帧图像时的结构示意图。图9是本发明实施例一中液晶显示装置在显示第二帧图像时的结构示意图。图10是本发明实施例一中液晶显示装置在显示全彩图像时的示意图。图11是本发明实施例一中不同子像素对不同光线的透过率的示意图。图12a-12e是本发明实施例一中彩膜基板在制作过程时的示意图。

如图1至图6所示，本发明实施例一提供的一种液晶显示装置，包括背光模组50以及设于背光模组50出光侧的显示面板。

如图3所示，显示面板具有多个第一彩色子像素P1、多个第二彩色子像素P2和多个透明子像素P3，第一彩色子像素P1、第二彩色子像素P2和透明子像素P3呈阵列分布。第一彩色子像素P1为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中之一，第二彩色子像素P2为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中另一，即第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中之一，但是第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2为不同颜色的子像素。本实施例中，第一彩色子像素P1为红色子像素，第二彩色子像素P2为绿色子像素。

显示面板包括彩膜基板10、与彩膜基板10相对设置的阵列基板20以及设于彩膜基板10和阵列基板20之间的液晶层30。本实施例中，液晶层30中的液晶分子为正性液晶分子，正性液晶分子具备响应快的优点。如图1所示，在初始状态时，液晶层30内的正性液晶分子呈现与彩膜基板10和阵列基板20基本平行的平躺姿态，即正性液晶分子的长轴方向与彩膜基板10和阵列基板20的表面基本平行。但在实际应用中，液晶层30内的正性液晶分子与基板之间可以具有较小的初始预倾角，初始预倾角的范围可为小于或等于10°，即：0°-10°。可选地，靠近彩膜基板10一侧的正性液晶分子与靠近阵列基板20一侧的正性液晶分子的配向方向反向平行。

其中，彩膜基板10上在朝向液晶层30的一侧设有色阻层12以及将色阻层12间隔开的黑矩阵(BM)11。色阻层12与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2相对应，即每个第一彩色子像素P1对应一个色阻层12，每个第二彩色子像素P2对应一个色阻层12。本实施例中，与第一彩色子像素P1对应的色阻层12采用红(R)色阻材料，与第二彩色子像素P2对应的色阻层12采用绿(G)色阻材料，而彩膜基板10在对应透明子像素P3的区域为透明态，可以通过绝缘层和OC材料进行填充，从而形成红色子像素、绿色子像素以及透明子像素P3，相邻的子像素之间通过黑矩阵11相互间隔开。

彩膜基板10朝向液晶层30的一侧设有整面的屏蔽电极13，屏蔽电极13覆盖住色阻层12和黑矩阵11，屏蔽电极13可用于屏蔽外界电场，防止液晶层30中液晶分子的偏转受到干扰。彩膜基板10朝向液晶层30的一侧还设有整面的平坦层14，平坦层14覆盖住屏蔽电极13，平坦层14采用OC材料，从而将透明子像素P3的区域进行填充，使得彩膜基板10朝向液晶层30的一侧变得平整。

如图12a-12e所示，彩膜基板10的制作过程如下：

如图12a所示，在彩膜基板10上覆盖一整面的黑色材料，对黑色材料进行曝光显影，从而形成具有图案的黑矩阵11，限定出多个子像素区域，然后进行热固化，固化参数可以为230℃*30min；如图12b所示，在彩膜基板10上覆盖一整面的色阻材料，例如红色色阻材料，在红色色阻材料上形成光刻胶层，采用掩膜版，对光刻胶层进行曝光显影以及刻蚀，从而形成与第一彩色子像素P1对应的色阻层12，剥离剩余的光刻胶，然后进行热固化，固化参数可以为230℃*30min；如图12c所示，在彩膜基板10上覆盖一整面的色阻材料，例如绿色色阻材料，在红色色阻材料上形成光刻胶层，采用掩膜版，对光刻胶层进行曝光显影以及刻蚀，从而形成与第二彩色子像素P2对应的色阻层12，剥离剩余的光刻胶，然后进行热固化，固化参数可以为230℃*30min；如图12d所示，在彩膜基板10上覆盖一整面的透明金属层，可以不用对透明金属层进行蚀刻，使得透明金属层形成一整面的屏蔽电极13；如图12e所示，在彩膜基板10上覆盖一整面OC材料层，对与透明子像素P3对应的区域进行填充，使得彩膜基板10朝向液晶层30的一侧变得平整。最后还可以再彩膜基板10上制作PS(立柱)，从而对液晶盒起到支撑作用。

如图1和图2所示，阵列基板20上设有多条第一扫描线1、多条第二扫描线2、多条数据线3、多个第一薄膜晶体管4、多个第二薄膜晶体管5、公共电极21、多个第一像素电极22以及多个第二像素电极23。第一扫描线1和第二扫描线2相互平行且横向延伸，第一扫描线1和第二扫描线2相互交替排列，两行子像素之间设有一条第一扫描线1和一条第二扫描线2，即每行子像素的两侧分别设有一条第一扫描线1和一条第二扫描线2。其中，第一像素电极22与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2一一对应，第二像素电极23与透明子像素P3一一对应，即每个第一彩色子像素P1对应一个第一像素电极22，每个第二彩色子像素P2对应一个第一像素电极22，每个透明子像素P3对应一个第二像素电极23。第一像素电极22和第二像素电极23均通过第一薄膜晶体管4与临近第一薄膜晶体管4的第一扫描线1和数据线3电性连接，第二像素电极23还通过第二薄膜晶体管5与临近第二薄膜晶体管5的第二扫描线2和公共电极21电性连接。从而在每帧的非显示时间内，所有的第二扫描线2均为高电平，第二薄膜晶体管5导通，可以通过公共电极21对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以进一步提升显示面板的色纯度。本实施例中，阵列基板20的驱动方式为列反转。当然，在其他实施例中，阵列基板20也可以采用行反转或点反转。其中，第一扫描线1和第二扫描线2各自采用不同的栅极驱动芯片或栅极驱动电路进行驱动。

其中，薄膜晶体管(第一薄膜晶体管4、第二薄膜晶体管5)包括栅极、有源层、漏极以及源极，栅极与扫描线(第一扫描线1、第二扫描线2)位于同一层并电性连接，栅极与有源层通过绝缘层隔离开，第一薄膜晶体管4的源极与数据线3电性连接，第二薄膜晶体管5的源极通过第一接触孔与公共电极21电性连接，漏极与像素电极(第一像素电极22、第二像素电极23)通过第二接触孔电性连接。

进一步地，透明子像素P3的开口率为第一彩色子像素P1或第二彩色子像素P2的开口率的1/3，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2的开口率相同，即每个第二像素电极23的面积为每个第一像素电极22面积的1/3，彩膜基板10中每个透明区域的面积为每个色阻层12面积的1/3。由于彩膜基板10在透明子像素P3的区域没有设置色阻，背光模组50的光线可以无损耗的透过彩膜基板10，因此，彩膜基板10在透明子像素P3的区域对背光的透过率较高，而彩色画面的显示均是由红光、绿光、蓝光相互混合形成的，将透明子像素P3的开口率为第一彩色子像素P1或第二彩色子像素P2的开口率的1/3，有利于简化液晶驱动程序的设置以及背光模组50的亮度控制程序，而且还能有效增加显示面板的像素密度，提升显示品质。

如图1所示，公共电极21与第一像素电极22和第二像素电极23位于不同层并通过绝缘层绝缘隔离。第一像素电极22和第二像素电极23位于同一层，公共电极21可位于第一像素电极22和第二像素电极23上方或下方(图1中所示为公共电极21位于第一像素电极22和第二像素电极23的下方)。优选地，公共电极21为整面设置的面状电极，第一像素电极22和第二像素电极23为具有多个电极条的狭缝电极，以形成边缘场开关模式(Fringe FieldSwitching，FFS)。当然，在其他实施例中，公共电极21也可与第一像素电极22和第二像素电极23位于同一层，但是两者相互绝缘隔离开，第一像素电极22、第二像素电极23和公共电极21各自均可包括多个电极条，第一像素电极22和第二像素电极23的电极条和公共电极21的电极条相互交替排列，以形成面内切换模式(In-Plane Switching，IPS)。

如图1所示，彩膜基板10远离液晶层30的一侧设有第一偏光片41，阵列基板20远离液晶层30的一侧设有第二偏光片42，第一偏光片41与第二偏光片42的透光轴相互垂直。例如第一偏光片41的透光轴均为0°，第二偏光片42的透光轴为90°。

其中，彩膜基板10和阵列基板20可以用玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料制成。公共电极21、第一像素电极22以及第二像素电极23的材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。

如图1所示，背光模组50包括发光源51、导光板52以及扩散片53，导光板52用于引导发光源51发出的光线，扩散片53用于将导光板52射出的光线打散，使得光线均匀的射向显示面板。其中，发光源51为侧入式光源并设于导光板52的侧面。

进一步地，如图4-图6所示，导光板52上设有多个导光网点521，导光网点521的分布密度从发光源51的一侧朝远离发光源51的一侧逐渐增大，从而保证导光板52出光的均匀性。

发光源51包括红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513。红色光源511为红色LED并能够发出红色光线，绿色光源512为绿色LED并能够发出绿色光线，蓝色光源513为蓝色LED并能够发出蓝色光线，从而保证液晶显示装置具有较高的显示色纯度。通过在背光模组50设置三种单色光源，再搭配公共电极21在非显示时间内对第二像素电极23进行放电，从而保证第一帧图像和第二帧图像均具有较高的色纯度，使得第一帧图像和第二帧图像叠加形成全彩图像也具有较高的色纯度。

如图4所示，在其中一实施例中，背光模组50包括第一电路板541和第二电路板542，红色光源511和绿色光源512均设于第一电路板541上，蓝色光源513设于第二电路板542上，第一电路板541用于控制红色光源511和绿色光源512同时开启或关闭，第二电路板542用于控制蓝色光源513的开启或关闭。其中，第一电路板541和第二电路板542分别位于导光板52相邻的两个侧面，导光网点521的分布密度从第一电路板541的一侧朝远离第一电路板541的一侧逐渐增大，以及从第二电路板542的一侧朝远离第二电路板542的一侧逐渐增大。

如图5和图6所示，在其中一实施例中，背光模组50包括第一电路板541，第一电路板541位于导光板52的侧面，红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513均设于第一电路板541上，红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513在第一电路板541上依次交替排列，第一电路板541用于控制红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513的开启或关闭，当然，第一电路板541可以控制红色光源511和绿色光源512的同时开启或关闭，以及单独控制蓝色光源513的开启或关闭。如图5所示，第一电路板541的数量为一个，第一电路板541位于导光板52的其中一侧面，导光网点521的分布密度从第一电路板541的一侧朝远离第一电路板541的一侧逐渐增大。如图6所示，第一电路板541的数量为两个，第一电路板541位于导光板52相对的两个侧面，两个第一电路板541上的红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513分别对齐，即其中一个第一电路板541上的红色光源511与另一个第一电路板541上的红色光源511相互对齐，其中一个第一电路板541上的绿色光源512与另一个第一电路板541上的绿色光源512相互对齐，其中一个第一电路板541上的蓝色光源513与另一个第一电路板541上的蓝色光源513相互对齐。导光网点521的分布密度从第一电路板541的一侧朝远离第一电路板541的一侧逐渐增大，即导光网点521的分布密度从两侧的第一电路板541朝向中间逐渐增大。

本申请还提供一种液晶显示装置的驱动方法，该驱动方法用于驱动如上所述液晶显示装置，该驱动方法包括：

控制液晶显示装置交替显示第一帧图像(图10中的a)和第二帧图像(图10中的b)，第一帧图像和第二帧图像叠加形成全彩图像。

如图7、图8以及图10所示，第一帧图像(Frame1)的驱动时间包括第一显示时间T1和第一非显示时间T2。在第一显示时间T1内，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色相同的发光源51打开，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色不相同的发光源51关闭；通过数据线3向多个第一像素电极22各自施加对应的第一灰阶电压，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2显示对应的灰阶亮度，多个第二像素电极23不施加电压信号或施加黑画面电压信号，透明子像素P3呈黑态，从而显示第一帧图像，第一帧图像仅具有红色R和绿色G的画面信息，不具有白色W和蓝色B的画面信息，避免红色R和绿色G的颜色会被白光冲淡或者红色R和绿色G的颜色会与蓝光发生混色不良，难以做到高NTSC的需求，从而得到色纯度更高的红色R和绿色G的画面信息。

如图7、图9以及图10所示，第二帧图像(Frame2)的驱动时间包括第二显示时间T3和第二非显示时间T4。在第二显示时间T3内，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色不相同的发光源51打开，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色相同的发光源51关闭；多个第一像素电极22不施加电压信号或施加黑画面电压信号，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2均呈黑态，通过数据线3向多个第二像素电极23各自施加对应的第二灰阶电压，透明子像素P3显示对应的灰阶亮度，从而显示第二帧图像，第二帧图像仅具有蓝色B的画面信息，不具有白色W、红色R和绿色G的画面信息，避免蓝色B的颜色会被白光冲淡或者蓝色B的颜色会与红光和绿光发生混色不良，难以做到高NTSC的需求，从而得到色纯度更高的蓝色B的画面信息。

在第一非显示时间T2和第二非显示时间T4内，所有第二扫描线2均为高电平，第二薄膜晶体管5导通，通过公共电极21向多个第二像素电极23施加公共电压信号。从而在每帧的非显示时间内，可以通过公共电极21对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以提升显示面板的色纯度。通过在背光模组50设置三种单色光源，再搭配公共电极21在非显示时间内对第二像素电极23进行放电，从而保证第一帧图像和第二帧图像均具有较高的色纯度，使得第一帧图像和第二帧图像叠加形成全彩图像也具有较高的色纯度。

具体地，如图7和图8所示，在第一帧图像(Frame1)的第一显示时间T1内，背光模组50的红色光源511和绿色光源512施加第一背光信号BL1，第一背光信号BL1为高电平，控制红色光源511和绿色光源512开启，蓝色光源513施加第二背光信号BL2，第二背光信号BL2为低电平，控制蓝色光源513关闭。参考图2，第一扫描线1从上至下依次扫描，通过数据线3向多个第一像素电极22各自施加对应的第一灰阶电压V1，如图8所示，红色子像素B和绿色子像素G对应的液晶层30发生偏转，使得第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2显示对应的灰阶亮度；而与第二像素电极23对应的数据线3不施加电压信号或施加黑画面电压信号，透明子像素P3对应的液晶层30不发生偏转，透明子像素P3呈黑态。在Frame1的第一非显示时间T2内，第二扫描线2从上至下依次扫描，通过公共电极21向多个第二像素电极23施加公共电压信号，从而对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以提升显示面板的色纯度。

如图7和图9所示，在第二帧图像(Frame2)的第二显示时间T3内，背光模组50的红色光源511和绿色光源512施加第一背光信号BL1，第一背光信号BL1为低电平，控制红色光源511和绿色光源512关闭，蓝色光源513施加第二背光信号BL2，第二背光信号BL2为高电平，控制蓝色光源513开启。参考图2，第一扫描线1从上至下依次扫描，通过数据线3向多个第二像素电极23各自施加对应的第二灰阶电压V2，如图9所示，透明子像素P3对应的液晶层30发生偏转，明子像素P3显示对应的灰阶亮度；而与第一像素电极22对应的数据线3不施加电压信号或施加黑画面电压信号，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2对应的液晶层30不发生偏转，使得第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2呈黑态。在Frame2的第二非显示时间T4内，第二扫描线2从上至下依次扫描，通过公共电极21向多个第二像素电极23施加公共电压信号，从而对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以提升显示面板的色纯度。

同理，后续的Frame3(第三帧)用于驱动显示第一帧图像，即红色R和绿色G的画面信息，Frame4(第四帧)用于驱动显示第二帧图像，即蓝色B的画面信息，第一帧图像和第二帧图像相互交替显示，从而叠加形成全彩图像。

进一步地，第一帧图像和第二帧图像的刷新频率为全彩图像的刷新频率的两倍。例如，全彩图像的刷新频率为60Hz，则第一帧图像和第二帧图像的刷新频率为120Hz。

	传统RGB	本实施例RGW
			BL	白光BL	R、G、B LED
Rx	0.658	0.658
			Ry	0.315	0.315
Gx	0.285	0.285
			Gy	0.572	0.572
Bx	0.140	0.140
			By	0.074	0.074
Wx	0.307	0.307
			Wy	0.328	0.328
WY	27.4％	36.1％
			Delta WY	100％	131.85％

参考上表和图11所示，图11中：TR为红色子像素对光线波长的透过率，TB为蓝色子像素对光线波长的透过率，TG为绿色子像素对光线波长的透过率，TW为透明子像素对光线波长的透过率。表中：Rx为红光的色域横坐标，Ry为红光的色域纵坐标，Gx为绿光的色域横坐标，Gy为绿光的色域纵坐标，Bx为蓝光的色域横坐标，By为蓝光的色域纵坐标，Wx为白光的色域横坐标，Wy为白光的色域纵坐标，WY为相对背光亮度，即传统RGB显示面板相对背光亮度为27.4％，本申请中RGW显示面板相对背光亮度为36.1％，因此，本申请相对于传统RGB显示面板亮度比为131.85％，即亮度提升了31.85％，具有更好的透过率。

具体计算如下，对于固定波长光，R(红)，G(绿)，B(蓝)与亮度相关的刺激值为：

红色子像素区：Yr(λ)＝[(y-bar)*(L-sum)*(CF-red)]/L

绿色子像素区：Yg(λ)＝[(y-bar)*(L-sum)*(CF-Green)]/L

蓝色子像素区：Yb(λ)＝[(y-bar)*(L-sum)*(CF-Blue)]/L

透明子像素区：Yoc(λ)＝[(y-bar)*(L-sum)*(CF-oc)]/L

其中，光谱三刺激值为：匹配等能光谱色所需的三原色(R/G/B)的量。红R，绿G，蓝B的CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值分别以x-bar，y-bar，z-bar。L-sum：代表＝BL*(PL+LC)，即从BL(背光模组50)出射的光，再经过显示面板后出射的光。CF-red或CF-Green或CF-Blue表示该单一波长下，CF(彩膜基板10)的红，绿，蓝的穿透率，CF-oc表示白光在CF的透明子像素的穿透率。λ表示对应颜色光的波长。L表示背光的出射光总亮度。

从上述公式可计算出单一波长的光亮度，根据微积分，可以计算出可见光波长范围380nm-780nm区间的总亮度，Yr＝YYr(λ)d ，Yg＝YYg(λ)d ，Yb＝YYb(λ)d ，Yoc＝YYoc(λ)d，对于白光，亮度刺激值为Yw＝1/3(Yr+Yg+Yb)或Yw＝1/3(Yr+Yg+Yoc)。

根据上述公式可得出本发明提出的架构出射白画面亮度可相比于传统RGB显示板面的亮度提升31.85％，达到节省功耗节能目的。

[实施例二]

图13是本发明实施例二中液晶显示装置在初始状态时的结构示意图。图14是本发明实施例二中阵列基板的平面结构示意图。图15是本发明实施例二中彩膜基板的平面结构示意图。图16是本发明实施例二中背光模组的平面结构示意图。图17是本发明实施例二中液晶显示装置在显示第一帧图像时的结构示意图。图18是本发明实施例二中液晶显示装置在显示第二帧图像时的结构示意图。图19是本发明实施例二中液晶显示装置在显示全彩图像时的示意图。如图13至图19所示，本发明实施例二提供的液晶显示装置及驱动方法与实施例一(图1至图11)中的液晶显示装置及驱动方法基本相同，不同之处在于，在本实施例中，显示面板具有多个第一彩色子像素P1、多个第二彩色子像素P2和多个透明子像素P3，第一彩色子像素P1、第二彩色子像素P2和透明子像素P3呈阵列分布。第一彩色子像素P1为红色子像素，第二彩色子像素P2为蓝色子像素。

其中，彩膜基板10上在朝向液晶层30的一侧设有色阻层12以及将色阻层12间隔开的黑矩阵(BM)11。色阻层12与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2相对应，即每个第一彩色子像素P1对应一个色阻层12，每个第二彩色子像素P2对应一个色阻层12。本实施例中，与第一彩色子像素P1对应的色阻层12采用红(R)色阻材料，与第二彩色子像素P2对应的色阻层12采用蓝(B)色阻材料，而彩膜基板10在对应透明子像素P3的区域为透明态，可以通过绝缘层和OC材料进行填充，从而形成红色子像素、绿色子像素以及透明子像素P3，相邻的子像素之间通过黑矩阵11相互间隔开。

如图13所示，背光模组50包括发光源51、导光板52以及扩散片53，发光源51包括红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513，导光板52用于引导发光源51发出的光线，扩散片53用于将导光板52射出的光线打散，使得光线均匀的射向显示面板。其中，发光源51为侧入式光源并设于导光板52的侧面，红色光源511为红色LED并能够发出红色光线，绿色光源512为绿色LED并能够发出绿色光线，蓝色光源513为蓝色LED并能够发出蓝色光线，从而保证液晶显示装置具有较高的显示色纯度。

进一步地，如图16所示，导光板52上设有多个导光网点521，导光网点521的分布密度从发光源51的一侧朝远离发光源51的一侧逐渐增大，从而保证导光板52出光的均匀性。

在本实施例中，背光模组50包括第一电路板541和第二电路板542，红色光源511和蓝色光源513均设于第一电路板541上，绿色光源512设于第二电路板542上，第一电路板541用于控制红色光源511和蓝色光源513同时开启或关闭，第二电路板542用于控制绿色光源512的开启或关闭。其中，第一电路板541和第二电路板542分别位于导光板52相邻的两个侧面，导光网点521的分布密度从第一电路板541的一侧朝远离第一电路板541的一侧逐渐增大，以及从第二电路板542的一侧朝远离第二电路板542的一侧逐渐增大。

在其他实施例中，背光模组50包括第一电路板541，第一电路板541位于导光板52的侧面，红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513均设于第一电路板541上，红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513在第一电路板541上依次交替排列，第一电路板541用于控制红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513的开启或关闭。当然，第一电路板541可以控制红色光源511和蓝色光源513的同时开启或关闭，以及单独控制绿色光源512的开启或关闭。第一电路板541的数量可以为一个，第一电路板541位于导光板52的其中一侧面，导光网点521的分布密度从第一电路板541的一侧朝远离第一电路板541的一侧逐渐增大。第一电路板541的数量也可以为两个，第一电路板541位于导光板52相对的两个侧面，两个第一电路板541上的红色光源511、绿色光源512以及蓝色光源513分别对齐，即其中一个第一电路板541上的红色光源511与另一个第一电路板541上的红色光源511相互对齐，其中一个第一电路板541上的绿色光源512与另一个第一电路板541上的绿色光源512相互对齐，其中一个第一电路板541上的蓝色光源513与另一个第一电路板541上的蓝色光源513相互对齐。导光网点521的分布密度从第一电路板541的一侧朝远离第一电路板541的一侧逐渐增大，即导光网点521的分布密度从两侧的第一电路板541朝向中间逐渐增大。

本申请还提供一种液晶显示装置的驱动方法，该驱动方法用于驱动如上所述液晶显示装置，该驱动方法包括：

控制液晶显示装置交替显示第一帧图像(图19中的a)和第二帧图像(图19中的b)，第一帧图像和第二帧图像叠加形成全彩图像。

如图7、图17以及图19所示，第一帧图像(Frame1)的驱动时间包括第一显示时间T1和第一非显示时间T2。在第一显示时间T1内，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色相同的发光源51打开，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色不相同的发光源51关闭；通过数据线3向多个第一像素电极22各自施加对应的第一灰阶电压，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2显示对应的灰阶亮度，多个第二像素电极23不施加电压信号或施加黑画面电压信号，透明子像素P3呈黑态，从而显示第一帧图像，第一帧图像仅具有红色R和蓝色B的画面信息，不具有白色W和绿色G的画面信息，避免红色R和蓝色B的颜色会被白光冲淡或者红色R和蓝色B的颜色会与绿光发生混色不良，难以做到高NTSC的需求，从而得到色纯度更高的红色R和蓝色B的画面信息。

如图7、图18以及图19所示，第二帧图像(Frame2)的驱动时间包括第二显示时间T3和第二非显示时间T4。在第二显示时间T3内，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色不相同的发光源51打开，控制背光模组50中与第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2颜色相同的发光源51关闭；多个第一像素电极22不施加电压信号或施加黑画面电压信号，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2均呈黑态，通过数据线3向多个第二像素电极23各自施加对应的第二灰阶电压，透明子像素P3显示对应的灰阶亮度，从而显示第二帧图像，第二帧图像仅具有绿色G的画面信息，不具有白色W、红色R和蓝色B的画面信息，避免绿色G的颜色会被白光冲淡或者绿色G的颜色会与红光和蓝光发生混色不良，难以做到高NTSC的需求，从而得到色纯度更高的绿色G的画面信息。

在第一非显示时间T2和第二非显示时间T4内，所有第二扫描线2均为高电平，第二薄膜晶体管5导通，通过公共电极21向多个第二像素电极23施加公共电压信号。从而在每帧的非显示时间内，可以通过公共电极21对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以提升显示面板的色纯度。通过在背光模组50设置三种单色光源，再搭配公共电极21在非显示时间内对第二像素电极23进行放电，从而保证第一帧图像和第二帧图像均具有较高的色纯度，使得第一帧图像和第二帧图像叠加形成全彩图像也具有较高的色纯度。

具体地，参考图7和图17所示，在第一帧图像(Frame1)的第一显示时间T1内，背光模组50的红色光源511和蓝色光源513施加第一背光信号BL1，第一背光信号BL1为高电平，控制红色光源511和蓝色光源513开启，绿色光源512施加第二背光信号BL2，第二背光信号BL2为低电平，控制绿色光源512关闭。参考图2，第一扫描线1从上至下依次扫描，通过数据线3向多个第一像素电极22各自施加对应的第一灰阶电压V1，如图17所示，红色子像素B和蓝色子像素B对应的液晶层30发生偏转，使得第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2显示对应的灰阶亮度；而与第二像素电极23对应的数据线3不施加电压信号或施加黑画面电压信号，透明子像素P3对应的液晶层30不发生偏转，透明子像素P3呈黑态。在Frame1的第一非显示时间T2内，第二扫描线2从上至下依次扫描，通过公共电极21向多个第二像素电极23施加公共电压信号，从而对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以提升显示面板的色纯度。

如图7和图18所示，在第二帧图像(Frame2)的第二显示时间T3内，背光模组50的红色光源511和蓝色光源513施加第一背光信号BL1，第一背光信号BL1为低电平，控制红色光源511和蓝色光源513关闭，绿色光源512施加第二背光信号BL2，第二背光信号BL2为高电平，控制绿色光源512开启。参考图2，第一扫描线1从上至下依次扫描，通过数据线3向多个第二像素电极23各自施加对应的第二灰阶电压V2，如图18所示，透明子像素P3对应的液晶层30发生偏转，明子像素P3显示对应的灰阶亮度；而与第一像素电极22对应的数据线3不施加电压信号或施加黑画面电压信号，第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2对应的液晶层30不发生偏转，使得第一彩色子像素P1和第二彩色子像素P2呈黑态。在Frame2的第二非显示时间T4内，第二扫描线2从上至下依次扫描，通过公共电极21向多个第二像素电极23施加公共电压信号，从而对第二像素电极23进行放电，避免在下一帧因第二像素电极23为高电平而出现混色不良，以提升显示面板的色纯度。

同理，后续的Frame3用于驱动显示第一帧图像，即红色R和绿色G的画面信息，Frame4用于驱动显示第二帧图像，即蓝色B的画面信息，第一帧图像和第二帧图像相互交替显示，从而叠加形成全彩图像。

进一步地，第一帧图像和第二帧图像的刷新频率为全彩图像的刷新频率的两倍。例如，全彩图像的刷新频率为60Hz，则第一帧图像和第二帧图像的刷新频率为120Hz。

当然，在其他实施例中，也可以是第一彩色子像素P1为绿色子像素，第二彩色子像素P2为蓝色子像素，在显示第一帧图像时，第一帧图像仅具有绿色G和蓝色B的画面信息，而显示第二帧图像时，第二帧图像仅具有红色R的画面信息，第一帧图像和第二帧图像叠加形成全彩图像，即绿色G和蓝色B的画面信息与红色R的画面信息叠加形成全彩图像。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同，这里不再赘述。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括背光模组(50)以及设于所述背光模组(50)出光侧的显示面板；

所述显示面板包括彩膜基板(10)、与所述彩膜基板(10)相对设置的阵列基板(20)以及设于所述彩膜基板(10)和所述阵列基板(20)之间的液晶层(30)，所述显示面板具有多个第一彩色子像素(P1)、多个第二彩色子像素(P2)和多个透明子像素(P3)，所述第一彩色子像素(P1)为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中之一，所述第二彩色子像素(P2)为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素中的其中另一；

所述彩膜基板(10)在对应所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)的区域设有色阻层(12)，所述彩膜基板(10)在对应所述透明子像素(P3)的区域为透明态；所述阵列基板(20)上设有多条第一扫描线(1)、多条第二扫描线(2)、多条数据线(3)、多个第一薄膜晶体管(4)、多个第二薄膜晶体管(5)、公共电极(21)、多个第一像素电极(22)以及多个第二像素电极(23)，所述第一像素电极(22)和所述第二像素电极(23)均通过所述第一薄膜晶体管(4)与临近所述第一薄膜晶体管(4)的第一扫描线(1)和数据线(3)电性连接，所述第二像素电极(23)还通过所述第二薄膜晶体管(5)与临近所述第二薄膜晶体管(5)的第二扫描线(2)和公共电极(21)电性连接，所述第一像素电极(22)与所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)一一对应，所述第二像素电极(23)与所述透明子像素(P3)一一对应；

所述背光模组(50)包括发光源(51)和导光板(52)，所述发光源(51)包括红色光源(511)、绿色光源(512)以及蓝色光源(513)。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述透明子像素(P3)的开口率为所述第一彩色子像素(P1)或所述第二彩色子像素(P2)的开口率的1/3。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光模组(50)包括第一电路板(541)，所述第一电路板(541)位于所述导光板(52)的侧面，所述红色光源(511)、所述绿色光源(512)以及所述蓝色光源(513)均设于所述第一电路板(541)上，所述红色光源(511)、所述绿色光源(512)以及所述蓝色光源(513)在所述第一电路板(541)上依次交替排列。

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一电路板(541)的数量为一个，所述第一电路板(541)位于所述导光板(52)的其中一侧面；

或，所述第一电路板(541)的数量为两个，所述第一电路板(541)位于所述导光板(52)相对的两个侧面，两个所述第一电路板(541)上的所述红色光源(511)、所述绿色光源(512)以及所述蓝色光源(513)分别对齐。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一彩色子像素(P1)为红色子像素，所述第二彩色子像素(P2)为绿色子像素，所述红色光源(511)和所述绿色光源(512)同时开启或关闭。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光模组(50)包括第一电路板(541)和第二电路板(542)，所述红色光源(511)和所述绿色光源(512)均设于所述第一电路板(541)上，所述蓝色光源(513)设于所述第二电路板(542)上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述导光板(52)上设有多个导光网点(521)，所述导光网点(521)的分布密度从所述发光源(51)的一侧朝远离所述发光源(51)的一侧逐渐增大。

8.根据权利要求1-6任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述彩膜基板(10)朝向所述液晶层(30)的一侧设有整面的屏蔽电极(13)。

9.一种液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法用于驱动如权利要求1-8任一项所述的液晶显示装置，所述驱动方法包括：

控制所述液晶显示装置交替显示第一帧图像和第二帧图像，所述第一帧图像和所述第二帧图像叠加形成全彩图像；

所述第一帧图像的驱动时间包括第一显示时间(T1)和第一非显示时间(T2)，在所述第一显示时间(T1)内，控制背光模组(50)中与第一彩色子像素(P1)和第二彩色子像素(P2)颜色相同的发光源(51)打开，控制所述背光模组(50)中与所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)颜色不相同的发光源(51)关闭；通过数据线(3)向多个第一像素电极(22)各自施加对应的第一灰阶电压，所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)显示对应的灰阶亮度，多个第二像素电极(23)不施加电压信号或施加黑画面电压信号，所述透明子像素(P3)呈黑态；

所述第二帧图像的驱动时间包括第二显示时间(T3)和第二非显示时间(T4)，在所述第二显示时间(T3)内，控制所述背光模组(50)中与所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)颜色不相同的发光源(51)打开，控制所述背光模组(50)中与所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)颜色相同的发光源(51)关闭；多个所述第一像素电极(22)不施加电压信号或施加黑画面电压信号，所述第一彩色子像素(P1)和所述第二彩色子像素(P2)均呈黑态，通过所述数据线(3)向多个所述第二像素电极(23)各自施加对应的第二灰阶电压，所述透明子像素(P3)显示对应的灰阶亮度；

在所述第一非显示时间(T2)和所述第二非显示时间(T4)内，所有第二扫描线(2)均打开，通过公共电极(21)向多个所述第二像素电极(23)施加公共电压。

10.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，所述第一帧图像和所述第二帧图像的刷新频率为所述全彩图像的刷新频率的两倍。

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