专利名称：场序列液晶显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种场序列液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术：
传统的液晶显示装置(Liquid Crystal Display, IXD)在显示方式上是基于空间色彩混合原理而进行显示的，一般其上均设置有彩色滤光片。而新型的场序列LCD在显示方式上是基于时间色彩混合原理而进行显示的，即沿着时间轴将光的三原色红(Red，R)、 绿(GreeruG)、蓝(Blue，B)进行分离，随着时间的推移快速地切换各原色的像素，进而在屏幕上显示出彩色图像。场序列LCD在显示彩色图像时，一般应注意背光源的闪烁时间和液晶基板上的栅线扫描时间同步、共存或相互挤占的问题。现有最常见的场序列LCD，其背光源的闪烁开启时间选定在每个子帧的最后一行扫描完成以后，闪烁结束时间则可以是在下一帧第一行扫描开始之前或者之后。无论采用哪种闪烁时间方式，都会有混色现象出现。以栅线沿着屏幕从上到下方向扫描为例，背光源开启时对应屏幕上部分的液晶分子已经充分偏转，此时背光源开启可获得最佳的色彩显示；而对应屏幕下部分的液晶分子则没有足够的响应时间， 因此，对于当前帧的色彩显示就会出现偏差，而相反的，由于响应时间的不同步，对于下一帧的色彩显示却有一定的贡献。这就是场序列LCD显示中的混色问题。如果背光源的闪烁结束时间选定在下一帧第一行扫描开始之前，则背光源闪烁时间和栅线扫描时间完全不共存。参考
图1，图1示出了所述背光源闪烁时间与栅线扫描时间不共存的关系示意图。如图 1所示，斜线表示栅线从第1行扫描到第N行，方框则表示不同颜色的背光闪烁。如图所示， 在帧率固定的前提下，若背光源闪烁时间太短，则出射光亮度不够；若栅线扫描时间太短， 则像素电极充电不足，灰阶失真。如果背光源闪烁结束时间选定在下一帧第一行扫描开始之后，则背光源闪烁时间和栅线扫描时间部分或大部分共存，这又会加重前述的混色现象。为了解决场序列IXD显示中的混色问题，一种新的场序列IXD，即帧缓存(Frame buffer, Fb)场序列IXD被提了出来。参考图2和图3，图2为普通场序列IXD的像素结构示意图；图3为1 场序列IXD的像素结构示意图。普通场序列IXD的像素结构包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)、存储电容Cst和保持电容Cle ；其中，所述TFT的栅极连接栅线(gate line)，源极连接数据线(data line)，漏极连接存储电容Cst，所述存储电容Cst和所述保持电容Cle并联、并分别接地。1 场序列IXD的像素结构比普通场序列IXD 多了一个TFT和一个帧缓存电容Cfb，所述1 场序列IXD的像素结构包括TFT1、TFT2、帧缓存电容Cfb、存储电容Cst和保持电容Cle ；其中，TFTl的栅极连接gate line，源极连接data line，漏极连接TFT2的源极及帧缓存电容Cfb的一端，帧缓存电容Cfb的另一端接地；TFT2 的栅极连接图像同步信号VS (video sync)，漏极连接存储电容Cst，所述存储电容Cst和所述保持电容Clc;并联、并分别接地。参考图3，当栅线扫描时，图像同步信号控制TFT2截止，此时像素电极上仍为当前帧的灰阶电压信号，并正常显示，即将输入像素电极的下一帧灰阶电压信号被存储入帧缓存电容Cft。当一帧扫描完毕后，一个全屏共有的图像同步信号高脉冲控制所有的TFT2导通，存储于帧缓存电容Cfb上的电压信号通过TFT2沟道进入像素电极，像素电极充电完毕后，所有的TFT2截止。此时，栅线开始对下一帧进行扫描，由于TFT2截止，故此扫描不影响像素电极的电位，此时像素电极上正在进行当前帧的正常显示。图4示出了 1 场序列LCD的栅线扫描时间与背光源闪烁时间共存的关系示意图。 参考图4，其中斜线所示为栅线从第1行依次扫描到第N行，此时各像素中的TFTl打开， data line依次输入信号以对Cfb充电。从图中可以看出，栅线扫描时间与背光源闪烁时间完全共存，不存在挤占情况，像素电极充电和背光源闪烁都非常充分。因此，1 场序列IXD 能够很好地解决栅线扫描时间与背光源闪烁时间的分配问题，从而在解决混色问题上具有很好的收效。然而，1 场序列IXD也有其自身的缺点。下面对1 场序列IXD的像素电极进行电位分析。参考图3，假设当前帧像素电极的电位为V1，此时通过栅线扫描向帧缓存电容Cfb 上输入了下一帧的电压信号V2，则当TFT2开启时，像素电极上的电位将变为V1'，于是有V1 (Clc+Cst) +V2Cfb = V1 ‘ (Cf^CsJClc)(1)由(1)式可推导出下面两式
权利要求
1.一种场序列液晶显示装置，其特征在于，该装置的像素结构包括第一薄膜晶体管、 第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、帧缓存电容、存储电容和保持电容；其中所述第一薄膜晶体管的栅极连接栅线、源极连接数据线、漏极连接第二薄膜晶体管的源极；所述第二薄膜晶体管的源极连接帧缓存电容的一端、漏极连接第三薄膜晶体管的漏极；所述帧缓存电容的另一端和第三薄膜晶体管的源极均连接第四薄膜晶体管的漏极，所述第四薄膜晶体管的源极接地；所述第二薄膜晶体管的漏极还连接存储电容的一端，所述存储电容的另一端接地，所述存储电容与所述保持电容并联。
2.根据权利要求1所述的场序列液晶显示装置，其特征在于，所述第二薄膜晶体管的栅极连接图像同步信号，所述第三薄膜晶体管的栅极连接清零信号，所述第四薄膜晶体管的栅极连接接地控制信号。
3.根据权利要求2所述的场序列液晶显示装置，其特征在于，像素电极电压和输出电 压的关系为
4.根据权利要求1所述的场序列液晶显示装置，其特征在于，所述第二薄膜晶体管和第四薄膜晶体管均处于截止状态，所述第三薄膜晶体管的栅极连接栅线，并接收扫描信号。
5.根据权利要求4所述的场序列液晶显示装置，其特征在于，像素电极电压和输出电. V2Cfb 压的关系为
6.根据权利要求2所述的场序列液晶显示装置，其特征在于，所述接地控制信号为扫描信号与清零信号的或逻辑。
7.—种如权利要求1所述的场序列液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，包括 向第四薄膜晶体管的栅极提供接地控制信号；向第一薄膜晶体管的栅极提供扫描信号，向其源极提供数据信号，进行帧扫描； 当一帧扫描完成后，向第三薄膜晶体管的栅极提供清零信号，以对像素电极电压进行清零；清零完成后，向第二薄膜晶体管的栅极提供图像同步信号，以进行图像显示。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接地控制信号为扫描信号与清零信号的或逻辑。
9.一种如权利要求1所述的场序列液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，包括 向第一薄膜晶体管的栅极提供扫描信号，向其源极提供数据信号，同时，向第三薄膜晶体管的栅极提供扫描信号。
全文摘要
本发明提供了一种场序列液晶显示装置及其驱动方法。该场序列液晶显示装置的像素结构包括第一、第二、第三、第四薄膜晶体管、帧缓存电容、存储电容以及与存储电容并联的保持电容。其中，第一薄膜晶体管的栅极连接栅线、源极连接数据线、漏极连接第二薄膜晶体管的源极；第二薄膜晶体管的源极连接帧缓存电容的一端、漏极连接第三薄膜晶体管的漏极；帧缓存电容的另一端和第三薄膜晶体管的源极均连接第四薄膜晶体管的漏极，第四薄膜晶体管的源极接地；第二薄膜晶体管的漏极还连接存储电容的一端。本发明提供的场序列液晶显示装置能够解决图像残留问题，且通过改变施加的驱动信号，可实现普通模式显示和Fb模式显示之间的转换。
文档编号G02F1/133GK102568405SQ20101061993
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者杨康, 罗熙曦, 马骏 申请人:上海天马微电子有限公司