场序液晶显示装置及其驱动方法制造方法及图纸

技术编号:3820804 阅读:125 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种场序液晶显示装置及其驱动方法,该液晶显示装置包括多行扫描线和多列数据线交叉形成像素阵列;每一行像素包括一条公共电极线、一条充电控制线;所有行的公共电极线连接在一起;每个像素包括一充电电容、一液晶电容和多个TFT。本发明专利技术提供的场序液晶显示装置及其驱动方法,利用扫描线和数据线先将各行数据充入充电电容,再通过充电控制线将一帧数据同时由充电电容写入液晶电容,然后打开相应的单色背光源,从而避免色混乱现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示装置及其驱动方法,特别是涉及一种场序(Field Sequential)液晶显示装置及其驱动方法。
技术介绍
随着液晶平板显示技术的不断进步,液晶显示器件正被广泛的应用到各个领 域,比如手机、台式电脑、电视机、笔记本电脑等等。传统的液晶显示装置采用 红、绿、蓝三色子像素合成一个像素的方式来实现彩色显示,而红、绿、蓝三色 是通过彩色滤色膜实现。目前出现了一种新型的液晶显示装置,被称为场序液晶 显示。这种装置由控制光穿透率的液晶显示原件以及可以独立控制的红、绿、蓝 三色背光源组成。在一帧的显示时间内,依序分别点亮红、绿、蓝三色背光,并 与放置在前面的液晶显示原件相配合,实现彩色图像显示。具体为当红色背光源 点亮时,将图像信号中的红色部分输入到液晶显示原件;同理,当绿、蓝背光源 点亮时,分别将绿色、红色信号输入到液晶显示原件。此种方法被称为时间混色 法,而传统液晶显示为空间混色法。场序显示技术有一些显著的优点,如面板开口率提高、光源利用率提高,能 耗下降;减少了驱动IC数量、无需使用彩膜,降低了成本;色饱和度的提高等等。 场序显 示技术也存在着一些需要克服的缺点。首先是克服液晶响应速度慢的缺点, 随着材料、工艺水平的进步,这一缺点正在被逐渐克服。其次,场序要求的驱动 频率为180Hz以上,对TFT元件的充电能力,信号线的延迟,驱动IC的功耗等提 出了挑战。另外,在画质方面,场序液晶显示器要解决色混乱问题(Color mixing) 以及色分离问题(Color break叩)。一般的TFT-LCD液晶显示器驱动如图1所示,在一帧的开始时将数据线Dl D3m数据信号从第一行Gl写入,然后依序打开其他各行,在写入最后一行Gn信号 后这一帧结束,m,n为自然数。如果场序液晶显示器按照这种方式驱动则会存在色 混乱现象。如图2所示,在红色帧Sub-frame R开始时将信号从第一行开始写入, 到写入最后一行后红色帧结束,开始写入绿色帧Sub-frame G。由于在写入第一行4信号时,其他各行的信号还是蓝色帧Sub-frame B的信号,而此时红色背光已经 打开,则会出现显示错误,即出现色混乱问题。为了解决色混乱问题,人们首先 想到的是减少数据写入时间。如图3所示,每一个子帧时间分为三部分,第一部 分为数据写入时间,第二部分为液晶响应时间,第三部分为背光打开时间。这种 方式避免了色混乱现象,也避免了同一画面上下部分产生色差。但这种方式的实 现难度很大,对驱动以及液晶响应都提出了极高的要求。以1920X1080的全高清 分辨率为例,假设三部分的时间均分,则每个子帧的时间为l/3/60mS=5.55ms,数 据写入时间、液晶响应时间都为5. 55/3ms=1.85ms,每行的数据写入时间为 L85ms/1125二1.65us。不管是对于液晶响应还是数据写入,这样的要求对目前的 技术水平来说都是不可能的。针对这一问题,人们提出了一个改进方案,如图4 所示。该方案是将面板分成多个区域(比如图4分为3个区域),每个区域的背 光源可独立控制,当该区域的数据写入完成后,等待液晶响应结束即可打开该区 域的背光,即不同区域的背光分时点亮。这种方法部分解决了数据写入时间不足 的问题,但也使B/L(Back/Light)的驱动变得复杂,且侧边式的背光要分区域显示 也是一个难点。另一个问题是,B/L必须在液晶响应完成后点亮,否则同一区块的 不同行由于液晶响应比较慢而存在亮度差异。B/L的利用率也会下降,为了达到目 标亮度只能增加光源数量,成本提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种,避 免产生色混乱现象。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种场序液晶显示装 置,包括多行扫描线和多列数据线交叉形成像素阵列;每一行像素包括一条公共 电极线、 一条充电控制线;所有行的公共电极线连接在一起;每个像素包括第一 TFT、第二TFT、 一充电电容和一液晶电容,所述第一 TFT的栅极与当前行扫描线 相连,源极与当前列数据线相连,漏极与第二 TFT的源极以及充电电容的一极相 连;所述第二 TFT的栅极与充电控制线相连,源极与充电电容的一极相连,漏极 与液晶电容的一极相连,充电电容的另一极和公共电极线相连。上述的场序液晶显示装置,所有行的充电控制线连接在一起。上述的场序液晶显示装置,每个像素包括一存储电容,所述存储电容和所述 液晶电容并联。本专利技术为解决上述技术问题还提供一种上述场序液晶显示装置的驱动方法, 该液晶显示装置还包括多个单色背光源,每一帧图像被分成多个单色子帧图像, 所述方法包括以下步骤(a) 按行打开扫描线,当前子帧图像信号V1依次写入充电电容;(b) 同时打开所有行的充电控制线,当前子帧图像信号由充电电容写入液晶电容;(c) 液晶电容保持显示当前子帧,打开相应单色背光源,同时下一子帧图像 信号V2开始按行叠加写入充电电容,叠加信号A F = ^^^^, Cc为充电电容值,C^为在电压VI下的液晶电容值,Cw为在电压V2下的液晶电容值。 本专利技术为解决上述技术问题还提供一种场序液晶显示装置,多行扫描线和多 列数据线交叉形成像素阵列;每一行像素包括一条公共电极线、 一条充电控制线、 一条放电控制线;所有的公共电极线连接在一起;每个像素包括第一 TFT、第二 TFT、第三TFT; —充电电容和一液晶电容,所述第一TFT的栅极与当前行扫描线 相连,源极与当前列数据线相连,漏极与第二 TFT的源极以及充电电容的一极相 连;所述第二 TFT的栅极与充电控制线相连,源极与充电电容的一极相连,漏极 与液晶电容的一极相连;所述第三TFT的栅极与放电控制线相连,源极与公共电 极线相连,漏极与液晶电容的一极相连。上述的场序液晶显示装置,所有行的充电控制线连接在一起,所有行的放电 控制线连接在一起。上述的场序液晶显示装置,每个像素包括一存储电容,所述存储电容和所述 液晶电容并联。本专利技术为解决上述技术问题还提供一种上述场序液晶显示装置的驱动方法, 该液晶显示装置还包括多个单色背光源,每一帧图像被分成多个单色子帧图像, 所述方法包括以下步骤(a) 打开放电控制线,对前一子帧放电;(b) 按行打开扫描线,当前子帧图像信号V1依次写入充电电容;(c) 同时打开所有行的充电控制线,当前子帧图像信号由充电电容写入液晶电容;(d)液晶电容保持显示当前子帧,打开相应单色背光源,同时下一子帧图像 信号V2开始按行写入充电电容。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果本专利技术提供的场序液晶显示装置及 其驱动方法,利用充电控制线先将各行数据充入充电电容,再将一帧数据同时由 充电电容写入液晶电容,然后打开相应的单色背光源,从而避免色混乱现象。本 专利技术提供的,由于数据充电和写入可同时进行, 将数据写入转为后台运作,不占用显示时间,彻底解决了色分离现象。附图说明图l是现有液晶显示器阵列基板简化等效电路图。图2是场序液晶显示中色混乱现象产生原理图。图3是现有场序液晶显示色混乱现象解决方法之一。图4是现有场序液晶显示色混乱现象解决方法之二。图5是本专利技术第一实施例的简化等效电路图。图6是本专利技术第一实施例驱动时序图。图7是本专利技术第一实施例背光控制时序图。图本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种场序液晶显示装置,包括: 多行扫描线和多列数据线交叉形成像素阵列; 每一行像素包括一条公共电极线、一条充电控制线;所有行的公共电极线连接在一起; 每个像素包括第一TFT、第二TFT、一充电电容和一液晶电容,所述第一TFT的栅极与当 前行扫描线相连,源极与当前列数据线相连,漏极与第二TFT的源极以及充电电容的一极相连;所述第二TFT的栅极与充电控制线相连,源极与充电电容的一极相连,漏极与液晶电容的一极相连,充电电容的另一极和公共电极线相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陆海峰
申请(专利权)人:上海广电光电子有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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