[发明专利]薄膜晶体管液晶显示装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种薄膜晶体管((Thin FilmTransistor，简称TFT)液晶显示装置及其驱动方法。

背景技术

TFT液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)中的液晶由阵列基板和彩膜基板夹持，彩膜基板上有彩色树脂和公共电极，阵列基板上有TFT和像素电极，当公共电极和像素电极之间施加电压时液晶反转。对于常白方式的LCD来说，液晶两侧电压差越小，液晶分子的透射率越大。当液晶分子两侧施加电压时，液晶分子旋转，从而使背光源提供的光可以透过液晶分子透射出去，透过的光的多少由液晶分子的旋转角度决定。由于液晶分子本身的特性，如果只采用一种极性的电压进行驱动，液晶分子极易老化，从而缩短了液晶分子的寿命。所以为避免其老化，必须采用正负极电压交替驱动的方式驱动液晶分子。

如图1所示为现有技术中TFT结构示意图，当栅线101给TFT的栅极102加开启电压时，此时TFT处于开启状态，数据线103与TFT的源极104连接，TFT的漏极105连接像素电极(图1中未示出)，像素电极和设置在彩膜基板上的公共电极之间的电压差驱动液晶分子反转，公共电极上施加一公共电极电压Vcom。图1中，像素电容(C_Lc)106是公共电极和像素电极之间形成的一个等效电容。当TFT开启时，数据线103向像素电容(C_Lc)106充电。保持电容(C_s)107通常与像素电容(C_Lc)106并联，以改善其保持特性。

当像素电容(C_Lc)106充电完毕后，栅线101再给TFT的栅极102提供关闭电压，此时TFT处于关闭状态，像素电容(C_Lc)106已充的电压可以保持直到下一次该栅极被打开。

如图2所示为现有技术中液晶分子驱动示意图。图中，测得的液晶的V-T曲线201的横轴为驱动电压(Driving Voltage，简称V)，V-T曲线的纵轴为液晶分子的透射率(Transmittance，简称T)，V-T曲线是由液晶本身的特性决定的。在测得液晶的V-T曲线之后，需要确定驱动电压的动态范围202，并根据动态范围202确定公共电极电压203，对于常白方式的LCD来说，液晶两侧电压差越小，液晶分子的透射率越大，所以将公共电极电压203选择为液晶透射率最高时对应的驱动电压，即，公共电极电压203可以是V-T曲线201的极大值处对应的横坐标。在动态范围202内，高于公共电极电压的驱动电压范围定义为正向驱动电压范围204，低于公共电极电压的驱动电压范围定义为负向驱动电压范围205。当TFT的源极施加正向驱动电压范围内的正向反转信号时，液晶分子的反转由正向反转信号电压与公共电极电压之间的压差决定；当TFT的源极施加负向驱动电压范围内的负向反转信号时，液晶分子的反转由负向反转信号电压与公共电极电压之间的压差决定。这样，在正向和负向驱动时，液晶向正方向与负方向旋转的角度相同，从而使其对光的透过率保持一致。

通过设定公共电极电压，在液晶分子不断转动的前提下，既避免了画面闪烁，又防止了液晶分子的老化。

如图3所示为现有技术中阵列基板上TFT阵列示意图。目前在TFT液晶驱动时，通常采用的反转方式有：

(1)帧反转：

即在一帧画面内采用相同的电压极性驱动液晶，而在相邻的下一帧画面内采用相反的电压极性进行驱动。如图4所示为现有技术中采用帧反转方式驱动液晶反转时各帧的TFT阵列中各像素电容两侧电压极性示意图。

(2)行反转

即在一帧画面内，同一行栅线上的像素电容采用相同的极性的电压进行驱动，而在相邻行栅线上的像素电容采用相反的极性的电压进行驱动。如图5所示为现有技术中采用行反转方式驱动液晶反转时各帧的TFT阵列中各像素电容两侧电压极性示意图。

(3)列反转

即在一帧画面内，相同列的数据线上的像素电容采用相同极性的电压进行驱动，而在相邻列的数据线上的像素电容采用相反极性的电压进行驱动。如图6所示为现有技术中采用列反转方式驱动液晶反转时各帧的TFT阵列中各像素电容两侧电压极性示意图。

(4)点反转

即在一帧画面内，任何相邻的像素电容的驱动电压的极性均不相同，而在相邻的下一帧画面内每一个像素电容采用与相邻上一帧相反极性的电压进行驱动。如图7所示为现有技术中采用点反转方式驱动液晶反转时各帧的TFT阵列中各像素电容两侧电压极性示意图。