一种可在宽范围的帧速率下操作的薄膜晶体管液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可在宽范围的帧速率下操作的薄膜晶体管液晶显示装置，其包括:以N行和M列组织的像素阵列。每个像素包括：第一开关晶体管、第一储存电容，以及储存电容调整电路。像素的储存电容可通过储存电容控制线分别向所控制的像素施加储存电容控制信号来动态调整。本发明专利技术可以允许装置根据显示内容实时调整显示帧率，以优化显示质量和功耗之间的平衡。以优化显示质量和功耗之间的平衡。以优化显示质量和功耗之间的平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种可在宽范围的帧速率下操作的薄膜晶体管液晶显示装置


[0001]本专利技术一般涉及薄膜晶体管(TFT)液晶显示(LCD)装置。更具体地，本专利技术涉及可在宽范围的帧速率下操作的TFT
‑
LCD装置及其驱动方法。

技术介绍

[0002]TFT
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LCD装置是一种有源矩阵显示装置，包括由TFT阵列单独控制的液晶显示像素矩阵。在典型的TFT
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LCD像素中，两块玻璃基板之间夹有一层液晶，在玻璃基板上形成一对电极(共电极和显示电极)，用薄的透明金属如氧化铟锡(ITO)向液晶施加静电场以操纵背面照明偏振源。图1显示了典型TFT
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LCD像素的等效电路。将液晶夹在中间的一对ITO电极形成液晶平行板电容器Clc。每个像素还包括用作主动寻址像素的开关元件的TFT和用作存储元件以帮助维持像素状态的储存电容器Cs。
[0003]图2显示了典型TFT
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LCD装置的简化结构图。为了显示视频帧，像素通过连接到各个TFT的栅极端的多条栅极线(G[1]，...，G[N])逐行寻址，并通过连接到各个TFT的源极端的多条数据线(S[1]，...，S[M])逐个驱动所寻址的行的像素，从而施加电场到每个像素的液晶上。施加在液晶上的电场由各自的储存电容维持到下一帧。
[0004]通常，TFT
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LCD显示器在特定帧频下的显示质量取决于储存电容器Cs的电容。如果储存电容Cs的电容不足以保持电荷以维持稳定的电压电平，则会影响像素的灰階度的准确性，并可能出现闪烁。如果储存电容Cs的电容过大，会限制显示的响应速度，并可能出现动态模糊。例如，对于典型的帧速率(例如60Hz)，会增加大约0.5pF的储存电容器以帮助稳定电压直到下一个帧周期。
[0005]为了在显示质量和功耗之间取得良好的平衡，需要针对不同的显示内容以不同的帧率操作显示装置。低帧率(例如1Hz)足以显示静态图像的同时可有利于节能，而高帧率(例如60Hz或120Hz)对于显示动态视频是必要的，但会导致高功耗。因此，对于可以较宽的帧率范围(例如从1Hz到60/120Hz)内运行的TFT
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LCD显示器的设计有很大的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是提供一种可在宽范围的帧速率下操作的TFT
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LCD装置及其驱动方法。本专利技术可以允许装置根据显示内容实时调整显示帧率，以优化显示质量和功耗之间的平衡。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种TFT
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LCD显示装置，包括:以N行和M列组织的像素阵列，N行像素被分为K组；栅极驱动器，被配置为通过与各行像素电连接的N条扫描线逐行选择像素行；以及源极驱动器，被配置为通过与各列像素电连接的M条数据线控制所选择的像素行的每个像素。每个像素包括：显示电极和共电极，用于向夹在其间的液晶层施加静电场以操纵液晶层的透射率；由显示电极和共电极所形成的液晶平行板电容器；第一开关晶体管，其被配置为用于主动寻址像素，并且具有连接到相应扫描线的栅极端、连接到相应数据线的源极端和连接到显示电极的漏极端；第一储存电容，其被配置为用于当显示装
置以第一帧率操作时提供第一储存电容值来维持像素的状态，并且具有连接到显示电极的第一端和连接到共电极的第二端；以及储存电容调整电路，其被配置为用于当显示装置以第二帧率操作时动态调整像素的储存电容以提供第二储存电容值来维持像素的状态。栅极驱动器还被配置为通过K条储存电容控制线分别向所控制的像素施加储存电容控制信号以动态调整像素的储存电容。
附图说明
[0008]下文参看图式更详细地描述本专利技术的实施例，图式中：
[0009]图1显示了典型TFT
‑
LCD像素的等效电路；
[0010]图2显示了典型TFT
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LCD装置的简化示意图；
[0011]图3描绘了根据本专利技术一实施例的TFT
‑
LCD装置的简化示意图；
[0012]图4描绘了如图3所示的TFT
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LCD装置像素的详细电路图；
[0013]图5示出了用于调整如图3所示的TFT
‑
LCD装置的储存电容的控制信号的示例性波形图；
[0014]图6描绘了根据本专利技术另一实施例的TFT
‑
LCD装置的简化示意图；
[0015]图7示出了用于调整如图6所示的TFT
‑
LCD装置的储存电容的控制信号的示例性波形图；
[0016]图8描绘了根据本专利技术另一实施例的TFT
‑
LCD装置的简化示意图；
[0017]图9示出了用于调整如图8所示的TFT
‑
LCD装置的储存电容的控制信号的示例性波形图；
[0018]图10描绘了根据本专利技术另一实施例的TFT
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LCD装置的简化示意图；以及
[0019]图11示出了用于调整如图10所示的TFT
‑
LCD装置的储存电容的控制信号的示例性波形图。
具体实施方式
[0020]在以下描述中，作为优选示例阐述了可在宽范围的帧速率下操作的TFT
‑
LCD装置及其驱动方法。所属领域的技术人员将显而易见，可在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下作出包含添加和/或替换在内的修改。可省略特定细节以免使本专利技术模糊不清；然而，编写本公开是为了使所属领域的技术人员能够在无需进行过度实验的情况下实践本文中的教示。
[0021]图3描绘了根据本专利技术一实施例的TFT
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LCD装置的简化示意图。图4描绘了TFT
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LCD装置像素的详细电路图。
[0022]参见图3和4。TFT
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LCD装置可以包括显示面板，所述面板包括以N行和M列组织的TFT
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LCD像素的二维阵列。TFT
‑
LCD装置还可以包括栅极驱动器，被配置为通过与各行像素电连接的N条扫描线(G[1]，
…
，G[N])逐行选择像素；以及源极驱动器，被配置为通过M条与各列像素电连接的数据线(S[1],
…
,S[M)控制所选行的每个像素。
[0023]可选地，栅极驱动器被配置为以双重扫描的方式进行像素行的扫描。例如，所述显示面板可以分为奇數部分和偶數部分，奇數部分包括扫描线G[1]，G[3],
…
G[N
‑
1]，偶數部分包括扫描线G[2]，G[4],
…
G[N]，栅极驱动器可以同时在奇數部分和偶數部分逐行扫描像
素。即是，在一个图像帧的周期中，栅极驱动器可以同时选择扫描线G[1]，G[3],
…
G[N
‑
1]，然后同时选择扫描线G[2]，G[4],
…
G[N]。栅极驱动器也可以G[1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可在宽范围的帧速率下操作的薄膜晶体管液晶显示装置，包括:以N行和M列组织的像素阵列，所述N行像素被分为K组；栅极驱动器，被配置为通过与各行像素电连接的N条扫描线逐行选择像素行；以及源极驱动器，被配置为通过与各列像素电连接的M条数据线控制所选择的像素行的每个像素；其中每个所述像素包括：显示电极和共电极，用于向夹在其间的液晶层施加静电场以操纵所述液晶层的透射率；由所述显示电极和所述共电极所形成的液晶平行板电容器；第一开关晶体管，其被配置为用于主动寻址像素，并且具有连接到相应扫描线的栅极端、连接到相应数据线的源极端和连接到所述显示电极的漏极端；第一储存电容，其被配置为用于当所述显示装置以第一帧率操作时提供第一储存电容值来维持所述像素的状态，并且具有连接到所述显示电极的第一端和连接到所述共电极的第二端；以及储存电容调整电路，其被配置为用于当所述显示装置以第二帧率操作时动态调整所述像素的储存电容以提供第二储存电容值来维持所述像素的状态；以及其中所述栅极驱动器还被配置为通过K条储存电容控制线分别向所控制的像素施加储存电容控制信号以动态调整所述像素的储存电容。2.根据权利要求1的显示装置，其中第一帧率高于第二帧率；以及第一储存电容值少于第二储存电容值。3.根据权利要求2的显示装置，其中所述储存电容调整电路包括第二储存电容器和第二开关晶体管；所述第二开关晶体管具有连接到相应储存电容控制线的栅极端、连接到所述第二储存电容的源极端和连接到所述显示电极的漏极端；以及所述第二储存电容器具有连接到所述第二开关晶体管的源极端的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄振荣，梁佑玮，王思闵，赵崇劭，
申请(专利权)人：晶门科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：