專利名稱：薄膜晶體管液晶顯示器及其公共電極的驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其驅動方法，特別是一種薄膜晶體管液晶 顯示器及其公共電極的驅動方法。
背景技術：
薄月莫晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-LCD )具有兩個基板彩膜基板(Color Filter Panel, 也稱彩色濾光片)和陣列基板(Array Panel),兩基板間充滿液晶材料，通過 對彩膜基板上的公共電極施加公共電壓，對陣列基板上的像素電極施加數(shù)據(jù) 電壓，在二基板間產(chǎn)生電場，使液晶在該電場作用下發(fā)生旋轉，液晶的扭轉 角度由數(shù)據(jù)電壓調整，從而控制該區(qū)域光的透過量，最終顯示圖像。
現(xiàn)有技術TFT-LCD的陣列基板上形成有多個平行的柵線(gate line)和 與柵線絕緣垂直交叉的數(shù)據(jù)線(data line),柵線和數(shù)據(jù)線圍成的區(qū)域稱作 一個像素(pixel)區(qū)域，像素電極設置在像素區(qū)域內(nèi)，各像素區(qū)域中柵線和 數(shù)據(jù)線的交叉位置形成薄膜晶體管(TFT)。現(xiàn)有技術TFT-LCD的彩膜基板包 括黑矩陣(BM)、紅色(R)/綠色(G)/藍色(B)樹脂以及公共電極，公共電極通 常為分布在整個基板上整體結構的氧化銦錫UTO)層。RGB實現(xiàn)彩色顯示， 公共電極提供公共電場，黑矩陣用來遮擋柵線、數(shù)據(jù)線、像素邊緣及TFT區(qū) 域不規(guī)則排列的液晶分子。未被黑矩陣遮擋的區(qū)域為像素開口區(qū)域，單位像 素開口區(qū)域的面積與單位像素整個區(qū)域的面積之比稱為單位像素開口率。像 素開口率越大，透過顯示屏的光量就越大，背光源的光效利用率越大。換句 話說，增大像素開口率對液晶顯示器的亮度、對比度等特性有一定提高。
目前現(xiàn)有技術彩膜基板上黑矩陣的設計主要考慮三個方面第一，阻擋
5和吸收外界入射光線，避免其直接或間接(通過反射或散射)照射到TFT的 溝道區(qū)，引起TFT狀態(tài)特性的劣化；其次，遮擋陣列基板上柵線、數(shù)據(jù)線及 其引線與像素電極之間由于存在間隙而產(chǎn)生的漏光，避免圖像對比度降低； 第三，克服液晶受水平電場作用時像素邊緣產(chǎn)生的對比度降低，這種對比度 降低是由于顛倒傾斜取向缺陷(Reverse-Tilt Alignment Defect)導致的。 經(jīng)發(fā)明人的深入研究表明，現(xiàn)有技術這種黑矩陣設計思想在一定程度上制約 了像素開口率的進一步擴大。
下面以60赫茲、分辨率1280x1024的TFT-LCD為例，簡單說明施加在 液晶上的電場情況。加上虛擬(dummy ) ^:據(jù)，該TFT-LCD共有1696條4冊線 和1066條數(shù)據(jù)線。TFT-LCD工作時，每個像素電極的像素數(shù)據(jù)電壓每1/60 秒變化一次(一幀數(shù)據(jù))，每條柵線的柵極電壓每l/60秒變化一次(其中在 1/ ( 60x1066 )秒內(nèi)為TFT柵極開啟的高電位，其余時間都是低電位)，每條 數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓每1/ ( 60x1066 )秒變化一次，形成三種狀態(tài)電壓。其中 /^共電壓范圍4. 5V~6. 5V， ^:據(jù)電壓范圍0V 13V， 4冊才及電壓高電位范圍 20V 25V, j氐電位范圍-5V -9V。上述三種狀態(tài)電壓加上彩|莫基并反上的7>共 電壓，主要形成5個電場，包括3個垂直電場和2個水平電場，分別為
第 一垂直電場，為陣列基板上像素電極與彩膜基板上公共電極之間的垂 直電場，在此電場下， 一個單位像素區(qū)域內(nèi)的液晶分子在此電場下有規(guī)律地 發(fā)生偏轉，實現(xiàn)圖像顯示；
第二垂直電場，為陣列基板上柵線和彩膜基板上公共電極之間的垂直電 場，在一楨內(nèi)，在TFT柵極開啟的1/ ( 60x1066 )秒短暫時間內(nèi)，柵線電壓 為高電位，其余都是低電位。柵線的低電位與公共電極的公共電壓之間產(chǎn)生 較強的垂直電場，液晶分子在此電場下垂直排列，阻止光線透過；
第三垂直電場，為陣列基板上數(shù)據(jù)線和彩膜基板上公共電極之間的垂直 電場，此電場每1/ ( 60x1066 )秒變化一次，在一楨內(nèi)，此區(qū)域的液晶分子 多次無規(guī)律變化；第一水平電場，為陣列基板上柵線和像素電極間的水平電場， 一楨內(nèi)(即
1/60秒)，在TFT柵極開啟的1/ ( 60x1066 )秒短暫時間內(nèi)，柵線電壓為高 電平，其余都是低電平。柵線低電平與像素電極間的水平電場下，液晶分子 區(qū)別于正常區(qū)域的液晶分子，但排列每楨變化一次；
第二水平電場，為陣列基板上數(shù)據(jù)線和像素電極間的水平電場。此電場 每1/ ( 60x1066 )秒變化一次，在一楨內(nèi)，此區(qū)域液晶分子多次無規(guī)律變化。
在現(xiàn)有技術黑矩陣設計思想指導下，現(xiàn)有技術的黑矩陣將第二垂直電場、 第三垂直電場、第一水平電場和第二水平電場所在區(qū)域全部遮擋，因此造成 像素開口率無法進一步提高，TFT-LCD的亮度和對比度等特性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管液晶顯示器及其公共電極的驅動方 法，有效擴大像素開口率，提高TFT-LCD亮度、對比度等特性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管液晶顯示器，包括對 盒的彩膜基板和陣列基板，陣列基板上形成有數(shù)個平行的柵線和與柵線絕緣 垂直交叉的數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線圍成數(shù)個像素區(qū)域，每個像素區(qū)域內(nèi)設置 有像素電極，彩膜基板包括彩色樹脂、黑矩陣和公共電極，所述公共電極包 括數(shù)個第一條形電極和第二條形電極，彩膜基板上每個第二條形電極的位置 對應于陣列基板上每個柵線上的區(qū)域，每個第一條形電極設置在每二個第二 條形電極之間；所述黑矩陣在每個像素區(qū)域內(nèi)分別形成有作為正常顯示區(qū)域 的第 一像素開口區(qū)和作為輔助顯示區(qū)域的第二像素開口區(qū)。
所述第 一條形電極的寬度小于或等于陣列基板上像素電極的長度；第二 條形電極的寬度小于或等于陣列基板上柵線的寬度。所述第一條形電極和第 二條形電極之間的間距大于或等于0，小于像素電極邊緣與柵線之間的間距。
所述第一像素開口區(qū)的位置和形狀與陣列基板上所述像素電極的位置和 形狀相對應，所述第二像素開口區(qū)的位置對應于陣列基板上二相鄰數(shù)據(jù)線之間的柵線上，其長度小于二相鄰數(shù)據(jù)線之間的間距，其寬度小于柵線的寬度。 所述第二像素開口區(qū)內(nèi)樹脂的顏色與第一像素開口區(qū)內(nèi)樹脂的顏色相同，或所述第二像素開口區(qū)內(nèi)的樹脂為透明樹脂。所述柵線為使所述第二像素開口區(qū)具有光透過率的透明柵線。在上述技術方案基礎上，所述第一條形電極與提供固定電壓的第一電壓控制器連接，使第 一條形電極所對應的第 一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū)域；所述第二條形電極與提供變化電壓的第二電壓控制器連接，使第二條形電極所對應的第二像素開口區(qū)成為具有顯示至少二種灰度特性的輔助顯示區(qū)域。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種公共電極的驅動方法，包括 向彩膜基板上的第一條形電極輸出固定的第一公共電壓，使所述第一條形電極所對應的第一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū)域；向彩膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共電壓，使所述第二條 形電極所對應的第二像素開口區(qū)成為具有顯示至少二種灰度特性的輔助顯示 區(qū)域。對于常白模式，所述向彩膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共 電壓具體為當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，向彩膜基 板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第一種第二公共電壓，使第二像 素開口區(qū)呈低灰度顯示；當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示時， 向彩膜基板上的第二條形電極輸出與柵線低電位相近的第二種第二公共電 壓，使第二像素開口區(qū)呈高灰度顯示。對于常白模式，所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示具體 為判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%;所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一 像素開口區(qū)呈高灰度顯示具體為判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%;其 中參考數(shù)據(jù)是一 幀數(shù)據(jù)中大于第 一對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第二對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量之和，所述第一對比電壓為10V~11. 5V，所述第二對比電壓為 0. 5V~ 2V。對于常黑模式，所述向彩膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共 電壓具體為當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，向彩膜基 板上的第二條形電極輸出與柵線低電位相近的第二種第二公共電壓，使第二 像素開口區(qū)呈低灰度顯示；當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示 時，向彩膜基板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第 一種第二公共電 壓，使第二像素開口區(qū)呈高灰度顯示。對于常黑模式，所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示具體 為判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%;所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開 口區(qū)呈高灰度顯示具體為判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%,其 中參考數(shù)據(jù)是一幀數(shù)據(jù)中大于第三對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第四對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量之和，所述第三對比電壓為6. 5 ~ 7. 5V，所述第四對比電壓為4. 5V ~ 5. 5V。所述第一種第二公共電壓為與柵線低電位相差3. 5V~ 7. 5V的電壓，所述 第二種第二公共電壓為與柵線低電位相同或相差士O. 5V的電壓。本發(fā)明提出了 一種薄膜晶體管液晶顯示器，將彩膜基板上的公共電極設 置成條形結構的第 一條形電極和第二條形電極，彩膜基板上的黑矩陣則與公 共電極的結構變化相適應，具有第一像素開口區(qū)和第二像素開口區(qū)，且第一 像素開口區(qū)的位置和形狀與現(xiàn)有技術的位置和形狀相同，作為具有顯示多種 灰度特性的正常顯示區(qū)域，第二像素開口區(qū)位于每個柵線之上，作為具有顯 示至少二種灰度特性的輔助顯示區(qū)域。與現(xiàn)有技術公共電極分布于整個基板 的整塊結構相比，本發(fā)明薄膜晶體管液晶顯示器減少了黑矩陣的遮擋區(qū)域， 增大了單位像素開口率，有效提高了背光源的利用率，提高了 TFT-LCD亮度、 對比度等特性。本發(fā)明還提供了一種公共電極的驅動方法，對第一條形電極 提供與現(xiàn)有技術作用基本相同的第一公共電壓，實現(xiàn)第一像素開口區(qū)的正常顯示，對第二條形電極提供變化的第二公共電壓，實現(xiàn)第二像素開口區(qū)的輔 助顯示。具體地，在進行一幀數(shù)據(jù)判斷后，根據(jù)第一像素開口區(qū)的灰度顯示 情況，向第二條形電極提供第一種第二公共電壓或第二種第二公共電壓，以 使第二像素開口區(qū)呈現(xiàn)與第一像素開口區(qū)的顯示灰度相同或相近的顯示灰度。因此在第一像素開口區(qū)和第二像素開口區(qū)的共同作用下，不僅增加了單 位像素的開口率，而且可保證低灰度下不漏光，高灰度下提高透過率，有效提高了背光源的利用率，提高了 TFT-LCD亮度、對比度等特性。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明薄膜晶體管液晶顯示器的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明彩膜基板上條形電極的一種結構示意圖； 圖3為本發(fā)明彩膜基板上條形電極的另一種結構示意圖； 圖4為本發(fā)明公共電極的驅動方法的流程圖。 附圖標記說明l一柵線； 2—數(shù)據(jù)線； 3 —黑矩陣；41一第一像素開口區(qū)； 42 —第二像素開口區(qū)； 51 —第一條形電極； 52 —第二條形電極。
具體實施方式
圖1為本發(fā)明薄膜晶體管液晶顯示器的結構示意圖。如圖1所示，本發(fā) 明TFT-LCD包括對盒的彩膜基板和陣列基板，陣列基板上形成有數(shù)個平行的 柵線1和數(shù)據(jù)線2，絕緣垂直交叉設置的柵線1與數(shù)據(jù)線2圍成數(shù)個像素區(qū) 域并在每個交叉位置形成薄膜晶體管(TFT)，像素電極設置在每個像素區(qū)域 內(nèi)。彩膜基板包括RGB彩色樹脂、黑矩陣3和公共電極，其中公共電極由數(shù) 個第一條形電極51和數(shù)個第二條形電極52組成，彩膜基板上每個第一條形電極51的位置對應于陣列基板上每二行柵線1之間的區(qū)域，每個第二條形電
極52設置在每二個第一條形電極51之間，或者說，彩膜基板上每個第二條 形電極的位置對應于陣列基板上每個柵線1上的區(qū)域，每個第一條形電極設 置在每二個第二條形電極之間。本發(fā)明黑矩陣3的結構則適應于彩膜基板上 公共電極的結構變化，每個像素區(qū)域內(nèi)的黑矩陣3具有第一^象素開口區(qū)41和 第二像素開口區(qū)42，其中作為正常顯示區(qū)域的第一像素開口區(qū)41對應于陣 列基板上像素電極所在區(qū)域，作為輔助顯示區(qū)域的第二像素開口區(qū)42的位置 對應于陣列基板上二相鄰數(shù)據(jù)線之間的柵線上，可以為矩形狀。第一像素開 口區(qū)41的位置和形狀與現(xiàn)有技術黑矩陣形成像素開口區(qū)的位置和形狀相同， 第二像素開口區(qū)42的長度小于二相鄰數(shù)據(jù)線之間的間距，寬度小于柵線的寬 度。進一步地，第二像素開口區(qū)對應的RGB彩色樹脂的顏色可與第一像素開 口區(qū)對應的RGB彩色樹脂的顏色相同或相應。例如，第二^^素開口區(qū)對應的 RGB彩色樹脂的顏色可以與第一像素開口區(qū)對應的RGB彩色樹脂的顏色相同， 或第二像素開口區(qū)對應的樹脂采用透明樹脂。
具體地，本發(fā)明條形(strip type)結構的第一條形電極51和第二條形 電極具有如下特征
1、 數(shù)量特征第一條形電極的數(shù)量與陣列基板上像素電極的行數(shù)相同， 第二條形電極的數(shù)量與陣列基板上柵線的行數(shù)相同；
2、 長度特征第一條形電極和第二條形電極的長度基本相同，對于彩膜 基板和陣列基板對盒后采用封框膠密封的傳統(tǒng)工藝，第一條形電極和第二條
形電極的長度稍短于一個封框膠長邊的長度，即在工藝條件下與封框膠保持
相應距離，不接觸到封框膠；
3、 寬度特征第一條形電極的寬度與陣列基板上二行柵線之間的像素電 極的長度有關，本發(fā)明第一條形電極的寬度設置成小于或等于像素電極的長 度；第二條形電極的寬度與陣列基板上柵線的寬度有關，本發(fā)明第二條形電 極的寬度設置成小于或等于柵線寬度；4、 間距特征第一條形電極和第二條形電極之間的間距大于或等于0， 并小于像素電極邊緣與柵線之間的間距，第 一條形電極和第二條形電極之間 的間距大于或等于0意味著二者不交疊；
5、 公共電壓特征第一條形電極與提供第一公共電壓的第一電壓控制器 連接，第二條形電極與提供第二公共電壓的第二電壓控制器連接，其中電壓 值固定的第 一公共電壓采用傳統(tǒng)技術的公共電壓，使第 一條形電極所對應的 區(qū)域成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū)域；第二公共電壓采用可選擇 的變化電壓，使第二條形電極所對應的區(qū)域成為具有顯示至少二種灰度特性 的輔助顯示區(qū)域。
圖2為本發(fā)明彩膜基板上條形電極的一種結構示意圖，第一條形電極51 在柵線信號傳輸起始端與第一電壓控制器連接，第一電壓控制器從柵線信號 傳輸起始端向第一條形電極51提供第一公共電壓，第二條形電極52在柵線 信號傳輸末尾端與第二電壓控制器連接，第二電壓控制器從柵線信號傳輸起 始端的反向一端向第二條形電極52提供第二公共電壓。其中第一條形電極左 側起始端偏左于第二條形電極左側起始端一定距離，第一條形電極右側結束 端偏左于第二條形電極右側結束端一定距離，此距離保證兩種條形電極實現(xiàn) 能分別接受其相應的公共電壓。圖3為本發(fā)明彩膜基板上條形電極的另一種 結構示意圖，第一條形電極51在柵線信號傳輸末尾端與第一電壓控制器連 接，第一電壓控制器從柵線信號傳輸末尾端向第一條形電極51提供第一公共 電壓，第二條形電極52在柵線信號起始傳輸端與第二電壓控制器連接，第二 電壓控制器從柵線信號傳輸起始端向第二條形電極52提供第二公共電壓。其 中第二條形電極左側起始端偏左于第一條形電極左側起始端，第二條形電極 右側結束端偏左于第 一條形電極右側結束端，此距離保證兩種條形電極實現(xiàn) 能分別接受其相應的公共電壓。
在本發(fā)明上述技術方案中，向第 一條形電極提供第 一公共電壓是為了使 第一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū)域，固定電壓值的第一公共電壓的特性和提供方式與現(xiàn)有技術相同，不再贅述。向第二條形電 極提供第二公共電壓是為了使第二像素開口區(qū)成為具有顯示至少二種灰度特 性的輔助顯示區(qū)域，可選擇電壓值的第二公共電壓的特性和提供方式可以有 多種實現(xiàn)方式。
對于常白模式，當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，向 彩膜基板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第 一種第二公共電壓，使 第二像素開口區(qū)呈低灰度顯示；當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度 顯示時，向彩膜基板上的第二條形電極輸出與柵線低電位相近的第二種第二 公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈高灰度顯示。例如，對于正負楨的數(shù)據(jù)，其 控制過程具體為預先設置第一對比電壓和第二對比電壓，當?shù)诙妷嚎刂?器判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%時，則輸出第一種第二公共電 壓Vu，否則輸出第二種第二公共電壓V2,2，其中參考數(shù)據(jù)是指一幀數(shù)據(jù)中大 于第 一對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第二對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量之和。在實際使用 中，對于常白模式，第一種第二公共電壓Vu可選擇與柵線低電位相差3. 5V 7. 5V的電壓，第二種第二公共電壓V2,2可選擇與柵線低電位相同或相差士0. 5V 的電壓，第一對比電壓的取值范圍為10V 11.5V,第二對比電壓的^f又值范圍 為0. 5V 2V，第一對比電壓和第二對比電壓的具體值可在其各自范圍內(nèi)采用 對應的GAMMA電壓。對于常白模式，當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50% 時，第一像素開口區(qū)一般呈低灰度顯示，如L0-L32,此時在第二條形電極 上施加電壓較高的第一種第二公共電壓使第二像素開口區(qū)具有很強的垂 直電場(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該區(qū)域內(nèi)的液晶垂直排列， 第二像素開口區(qū)呈低灰度，保證不漏光。當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50% 時，即一幀數(shù)據(jù)中50%或以上的數(shù)據(jù)電壓介于第一對比電壓和第二對比電壓 之間時，第一像素開口區(qū)一般呈高灰度顯示，如L33-L255,此時在第二條 形電極上施加電壓較低的第二種第二公共電壓V2,2，使第二像素開口區(qū)的垂直 電場消失或非常弱(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該區(qū)域內(nèi)的液晶不發(fā)生扭轉，第二像素開口區(qū)呈高灰度，提高透過率。
對于常黑模式，當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，向 彩膜基板上的第二條形電極輸出與柵線低電位相近的第二種第二公共電壓，
使第二像素開口區(qū)呈低灰度顯示；當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰 度顯示時，向彩膜基板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第 一種第二 公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈高灰度顯示。例如，對于正負楨的數(shù)據(jù)，其 控制過程具體為預先設置第三對比電壓和第四對比電壓，當?shù)诙妷嚎刂?器判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%時，輸出第二種第二公共電壓V2，2,當 判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%時，則輸出第一種第二公共電壓 Vu，其中參考數(shù)據(jù)是指一幀數(shù)據(jù)中大于第三對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第四對比 電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量之和。在實際使用中，對于常黑模式，第一種第二公共電 壓Vu可選擇與柵線低電位相差3. 5V ~ 7. 5V的電壓，第二種第二公共電壓V2,2 可選擇與柵線低電位相同或相差士O. 5V的電壓，第三對比電壓的取值范圍為 6. 5V~7. 5V，第四對比電壓的取值范圍為4. 5V~ 5. 5V,第三對比電壓和第四 對比電壓的具體值可在其各自范圍內(nèi)采用對應的GAMMA電壓。對于常黑模式， 當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%時，第一像素開口區(qū)一般呈高灰度 顯示，如L33 L255,此時在第二條形電極上施加第一種第二公共電壓V^，
使第二像素開口區(qū)具有很強的垂直電場(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)， 使該區(qū)域內(nèi)的液晶垂直排列，第二像素開口區(qū)呈高灰度，提高透過率。當一 幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%時，即一幀數(shù)據(jù)中50°/。或以上的數(shù)據(jù)電壓介于第 三對比電壓和第四對比電壓之間時，第一像素開口區(qū)一般呈低灰度顯示，如 L0 L32,此時在第二條形電極上施加第二種第二公共電壓V2,2,使第二像素 開口區(qū)的垂直電場消失或非常弱(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該 區(qū)域內(nèi)的液晶不發(fā)生扭轉，第二像素開口區(qū)呈低灰度，保證不漏光。
本發(fā)明中，實現(xiàn)向第二條形電極提供第一種第二公共電壓V^和第二種 第二公共電壓V2,2的手段較多，如增加驅動集成電路(Driver IC)的對比功
14能并輸出對比后的反饋信號，或釆用其它現(xiàn)有電路。對于單極楨的數(shù)據(jù)來說， 可以只設定一種對比電壓， 一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)只需與該一種對比電壓對 比，實現(xiàn)向第二條形電極提供第一種第二公共電壓V^和第二種第二公共電壓
V2.2。
從上述技術方案可以看出，與現(xiàn)有技術公共電極為分布于整個基板的整 塊結構相比，本發(fā)明薄膜晶體管液晶顯示器通過設置條形結構的第 一條形電 極和第二條形電極以及相應的黑矩陣結構，減少了黑矩陣的遮擋區(qū)域，增大
了單位像素開口率，提高了 TFT-LCD亮度、對比度等特性。
本發(fā)明上述技術方案中，第 一條形結構和第二條形結構可以采用氧化銦 錫(IT0)層，柵線的材質可選擇透明電極材料形成透明柵線，使第二像素開 口區(qū)具有一定的光透過率。依據(jù)本發(fā)明上述設計思想，實現(xiàn)第一像素開口區(qū) 和第二像素開口區(qū)的黑矩陣形狀還可以有多種結構形式，不再贅述。
圖4為本發(fā)明公共電極的驅動方法的流程圖。在采用前述本發(fā)明薄膜晶 體管液晶顯示器結構的基礎上，本發(fā)明公共電極的驅動方法具體為
步驟IO、向彩膜基板上的第一條形電極輸出固定的第一公共電壓，使所 述第一條形電極所對應的第一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常 顯示區(qū)域；
步驟20、向彩膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共電壓，使所 述第二條形電極所對應的第二像素開口區(qū)成為具有顯示至少二種灰度特性的
輔助顯示區(qū)域。
在本發(fā)明公共電極的驅動方法技術方案中，向第一條形電極提供第一公 共電壓是為了使第一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū) 域，固定電壓值的第一公共電壓的特性和提供方式與現(xiàn)有技術相同，不再贅 述。向第二條形電極提供變化的第二公共電壓是為了使第二像素開口區(qū)成為 具有顯示至少二種灰度特性的輔助顯示區(qū)域，可選擇電壓值的第二公共電壓 的特性和提供方式可以有多種實現(xiàn)方式。對于常白模式，步驟20具體為
步驟21A、當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，執(zhí)行步 驟22A,當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示時，執(zhí)行步驟23A;
步驟22A、向彩膜基板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第一種 第二公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈低灰度顯示，結束；
步驟23A、向彩膜基板上的第二條形電極輸出與柵線^^電位相近的第二 種第二公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈高灰度顯示，結束。
例如，對于正負楨的數(shù)據(jù)，其控制過程具體為預先設置第一對比電壓 和第二對比電壓，當判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%時，則輸出 第一種第二公共電壓Vu，否則輸出第二種第二公共電壓V2,2，其中參考數(shù)據(jù) 是指一幀數(shù)據(jù)中大于第一對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第二對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量
之和， 一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%意味著該數(shù)據(jù)使第一像素開口 區(qū)呈低灰度顯示， 一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%意味著該數(shù)據(jù)使第一像素 開口區(qū)呈高灰度顯示。在實際使用中，第一種第二公共電壓Vu可選擇與柵線 低電位相差3. 5V~7. 5V的電壓，第二種第二公共電壓V2,2可選擇與柵線低電 位相同或相差士O. 5V的電壓，第一對比電壓的取值范圍為10V 11.5V，第二 對比電壓的取值范圍為0. 5V 2V，第一對比電壓和第二對比電壓的具體值可 在其各自范圍內(nèi)采用對應的GAMMA電壓。當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等 于50°/。時，第一像素開口區(qū)一般呈低灰度顯示，如L0 L32,此時在第二條形 電極上施加電壓較高的第一種第二公共電壓Vu,使第二像素開口區(qū)具有很強 的垂直電場(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該區(qū)域內(nèi)的液晶垂直排 列，第二像素開口區(qū)呈低灰度，保證不漏光。當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于 50%時，即一幀數(shù)據(jù)中50。/?；蛞陨系臄?shù)據(jù)電壓介于第一對比電壓和第二對比電 壓之間時，第一像素開口區(qū)一般呈高灰度顯示，如L33 L255,此時在第二 條形電極上施加電壓較低的第二種第二公共電壓V2.2,使第二像素開口區(qū)的垂 直電場消失或非常弱(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該區(qū)域內(nèi)的液晶不發(fā)生扭轉，第二像素開口區(qū)呈高灰度，提高透過率。
對于常黑模式，步驟20具體為
步驟21B、當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，執(zhí)行步 驟22B，當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示時，執(zhí)行步驟23B;
步驟22B、向彩膜基板上的第二條形電極輸出與柵線低電位相近的第二 種第二公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈低灰度顯示，結束；
步驟23B、向彩膜基板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第一種 第二公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈高灰度顯示，結束。
例如，對于正負楨的數(shù)據(jù)，其控制過程具體為預先設置第三對比電壓 和第四對比電壓，當?shù)诙妷嚎刂破髋袛嘁粠瑪?shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%時， 說明第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示，輸出第二種第二公共電壓V2,2;當判斷一 幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%時，說明第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示， 則輸出第 一種第二公共電壓V2,,,其中參考數(shù)據(jù)是指一幀數(shù)據(jù)中大于第三對比 電壓的數(shù)據(jù)或小于第四對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量之和。在實際使用中，對于常 黑模式，第一種第二公共電壓Vu可選擇與柵線低電位相差3. 5V~7. 5V的電 壓，第二種第二公共電壓V2,2可選擇與柵線低電位相同或相差士0. 5V的電壓， 第三對比電壓的取值范圍為6. 5V~7. 5V，第四對比電壓的取值范圍為4. 5V~ 5. 5V,第三對比電壓和第四對比電壓的具體值可在其各自范圍內(nèi)采用對應的 GA畫A電壓。對于常黑模式，當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%時，第 一像素開口區(qū)一般呈高灰度顯示，如L33 L255,此時在第二條形電極上施 加第一種第二公共電壓Vu，使第二像素開口區(qū)具有很強的垂直電場(因為一 幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該區(qū)域內(nèi)的液晶垂直排列，第二像素開口區(qū)呈 高灰度，提高透過率。當一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%時，即一幀數(shù)據(jù)中 50°/?；蛞陨系臄?shù)據(jù)電壓介于第三對比電壓和第四對比電壓之間時，第一像素開 口區(qū)一般呈低灰度顯示，如L0-L32,此時在第二條形電極上施加第二種第 二公共電壓V2.2，使第二像素開口區(qū)的垂直電場消失或非常弱(因為一幀內(nèi)柵線基本保持低電位)，使該區(qū)域內(nèi)的液晶不發(fā)生扭轉，第二像素開口區(qū)呈低灰 度，保證不漏光。
本發(fā)明中，實現(xiàn)向第二條形電極提供第一種第二公共電壓v^和第二種第
二公共電壓V^的手段較多，如增加驅動集成電路(Driver IC)的對比功能 并輸出對比后的反饋信號，或采用其它現(xiàn)有電路。對于單極楨的數(shù)據(jù)，可以 只設定一種對比電壓， 一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)只需與一種對比電壓對比，實 現(xiàn)向第二條形電極提供第一種第二公共電壓V^和第二種第二公共電壓V2,2。
本發(fā)明提供了 一種公共電極的驅動方法，對第 一條形電極提供與現(xiàn)有技 術作用基本相同的公共電壓，實現(xiàn)第一像素開口區(qū)的正常顯示，對第二條形 電極提供變化的公共電壓，實現(xiàn)第二像素開口區(qū)的輔助顯示。具體地，在進 行一幀數(shù)據(jù)判斷后，根據(jù)第一像素開口區(qū)的灰度顯示情況，向第二條形電極 提供第 一種第二公共電壓或第二種第二公共電壓，以使第二像素開口區(qū)呈現(xiàn) 與第一像素開口區(qū)的顯示灰度相同或相近的顯示灰度。因此在第一像素開口 區(qū)和第二像素開口區(qū)的共同作用下，不僅增加了單位像素的開口率，而且可
保證低灰度下不漏光，高灰度下提高透過率，有效提高了背光源的利用率， 提高了 TFT-LCD亮度、對比度等特性。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當 理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技 術方案的精神和范圍。
權利要求
1. 一種薄膜晶體管液晶顯示器，包括對盒的彩膜基板和陣列基板，陣列基板上形成有數(shù)個平行的柵線和與柵線絕緣垂直交叉的數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線圍成數(shù)個像素區(qū)域，每個像素區(qū)域內(nèi)設置有像素電極，彩膜基板包括彩色樹脂、黑矩陣和公共電極，其特征在于，所述公共電極包括數(shù)個第一條形電極和第二條形電極，彩膜基板上每個第二條形電極的位置對應于陣列基板上每個柵線上的區(qū)域，每個第一條形電極設置在每二個第二條形電極之間；所述黑矩陣在每個像素區(qū)域內(nèi)分別形成有作為正常顯示區(qū)域的第一像素開口區(qū)和作為輔助顯示區(qū)域的第二像素開口區(qū)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，所述第 一條形電極的寬度小于或等于陣列基板上像素電極的長度；第二條形電極的 寬度小于或等于陣列基板上柵線的寬度。
3. 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，所述第 一條形電極和第二條形電極之間的間距大于或等于0,小于像素電極邊緣與 柵線之間的間距。
4. 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，所述第 一像素開口區(qū)的位置和形狀與陣列基板上所述像素電極的位置和形狀相對 應，所述第二像素開口區(qū)的位置對應于陣列基板上二相鄰數(shù)據(jù)線之間的柵線 上，其長度小于二相鄰數(shù)據(jù)線之間的間距，其寬度小于柵線的寬度。
5. 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，所述第 二像素開口區(qū)內(nèi)樹脂的顏色與第一像素開口區(qū)內(nèi)樹脂的顏色相同，或所述第 二像素開口區(qū)內(nèi)的樹脂為透明樹脂。
6. 根據(jù)權利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，所述柵 線為使所述第二像素開口區(qū)具有光透過率的透明柵線。
7. 根據(jù)權利要求1 ~ 6中任一權利要求所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其 特征在于，所述第一條形電極與提供固定電壓的第一電壓控制器連接，使第一條形電極所對應的第一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū)域；所述第二條形電極與提供變化電壓的第二電壓控制器連接，使第二條形電極所對應的第二像素開口區(qū)成為具有顯示至少二種灰度特性的輔助顯示 區(qū)域。
8. —種采用權利要求1-7中任一權利要求所述薄膜晶體管液晶顯示器 的公共電極的驅動方法，其特征在于，包括向彩膜基板上的第一條形電極輸出固定的第一公共電壓，使所述第一條 形電極所對應的第 一像素開口區(qū)成為具有顯示多種灰度特性的正常顯示區(qū) 域；向彩膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共電壓，使所述第二條 形電極所對應的第二像素開口區(qū)成為具有顯示至少二種灰度特性的輔助顯示 區(qū)域。
9. 根據(jù)權利要求8所述的公共電極的驅動方法，其特征在于，所述向彩 膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共電壓具體為對于常白^f莫式， 當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，向彩膜基板上的第二條 形電極輸出比柵線低電位高的第 一種第二公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈低 灰度顯示；當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示時，向彩膜基板 上的第二條形電極輸出與柵線低電位相近的第二種第二公共電壓，使第二像 素開口區(qū)呈高灰度顯示。
10. 根據(jù)權利要求9所述的公共電極的驅動方法，其特征在于，對于常 白模式，所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示具體為判斷一 幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%;所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū) 呈高灰度顯示具體為判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%，其中參考數(shù)據(jù) 是一幀數(shù)據(jù)中大于第一對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第二對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量之 和，所述第一對比電壓為10V~ 11. 5V,所述第二對比電壓為0. 5V 2V。
11. 根據(jù)權利要求8所述的公共電極的驅動方法，其特征在于，對于常黑模式，所述向彩膜基板上的第二條形電極輸出變化的第二公共電壓具體為當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示時，向彩膜基板上的第二條 形電極輸出與柵線低電位相近的第二種第二公共電壓，使第二像素開口區(qū)呈低灰度顯示；當判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高灰度顯示時，向彩膜基 板上的第二條形電極輸出比柵線低電位高的第一種第二公共電壓，使第二像 素開口區(qū)呈高灰度顯示。
12. 根據(jù)權利要求11所述的公共電極的驅動方法，其特征在于，對于 常黑模式，所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈低灰度顯示具體為判斷 一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)小于50%;所述判斷一幀數(shù)據(jù)使第一像素開口區(qū)呈高 灰度顯示具體為判斷一幀數(shù)據(jù)中的參考數(shù)據(jù)大于或等于50%,其中參考數(shù) 據(jù)是一幀數(shù)據(jù)中大于第三對比電壓的數(shù)據(jù)或小于第四對比電壓的數(shù)據(jù)的數(shù)量 之和，所述第三對比電壓為6. 5 ~ 7. 5V，所述第四對比電壓為4. 5V 5. 5V。
13. 根據(jù)權利要求9或11所述的公共電極的驅動方法，其特征在于， 所述第一種第二公共電壓為與柵線低電位相差3. 5V 7. 5V的電壓，所述第二 種第二公共電壓為與柵線低電位相同或相差士O. 5V的電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器及其公共電極的驅動方法。薄膜晶體管液晶顯示器包括對盒的彩膜基板和陣列基板，陣列基板上形成有數(shù)個平行的柵線和與柵線絕緣垂直交叉的數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線圍成數(shù)個像素區(qū)域，每個像素區(qū)域內(nèi)設置有像素電極，彩膜基板包括彩色樹脂、黑矩陣和公共電極，公共電極包括數(shù)個第一條形電極和第二條形電極，彩膜基板上每個第二條形電極的位置對應于陣列基板上每個柵線上的區(qū)域，每個第一條形電極設置在每二個第二條形電極之間；黑矩陣在每個像素區(qū)域內(nèi)分別形成有作為正常顯示區(qū)域的第一像素開口區(qū)和作為輔助顯示區(qū)域的第二像素開口區(qū)。本發(fā)明減少了黑矩陣的遮擋區(qū)域，增大了單位像素開口率。
文檔編號G09G3/36GK101520579SQ20081010110
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權日2008年2月28日
發(fā)明者悅 石 申請人:北京京東方光電科技有限公司