[發明專利]一種可在寬范圍的幀速率下操作的薄膜晶體管液晶顯示裝置

在審

• 申請號: 202110790948.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113506549A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 莊振榮;梁佑瑋;王思閔;趙崇劭
• 申請（專利權）人: 晶門科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 深圳宜保知識產權代理事務所(普通合伙) 44588
• 代理人: 王琴;曹玉存

本發明提供一種可在寬范圍的幀速率下操作的薄膜晶體管液晶顯示裝置，其包括:以N行和M列組織的像素陣列。每個像素包括：第一開關晶體管、第一儲存電容，以及儲存電容調整電路。像素的儲存電容可通過儲存電容控制線分別向所控制的像素施加儲存電容控制信號來動態調整。本發明可以允許裝置根據顯示內容實時調整顯示幀率，以優化顯示質量和功耗之間的平衡。

技術領域

本發明一般涉及薄膜晶體管(TFT)液晶顯示(LCD)裝置。更具體地，本發明涉及可在寬范圍的幀速率下操作的TFT-LCD裝置及其驅動方法。

背景技術

TFT-LCD裝置是一種有源矩陣顯示裝置，包括由TFT陣列單獨控制的液晶顯示像素矩陣。在典型的TFT-LCD像素中，兩塊玻璃基板之間夾有一層液晶，在玻璃基板上形成一對電極(共電極和顯示電極)，用薄的透明金屬如氧化銦錫(ITO)向液晶施加靜電場以操縱背面照明偏振源。圖1顯示了典型TFT-LCD像素的等效電路。將液晶夾在中間的一對ITO電極形成液晶平行板電容器Clc。每個像素還包括用作主動尋址像素的開關元件的TFT和用作存儲元件以幫助維持像素狀態的儲存電容器Cs。

圖2顯示了典型TFT-LCD裝置的簡化結構圖。為了顯示視頻幀，像素通過連接到各個TFT的柵極端的多條柵極線(G[1]，...，G[N])逐行尋址，并通過連接到各個TFT的源極端的多條數據線(S[1]，...，S[M])逐個驅動所尋址的行的像素，從而施加電場到每個像素的液晶上。施加在液晶上的電場由各自的儲存電容維持到下一幀。

通常，TFT-LCD顯示器在特定幀頻下的顯示質量取決于儲存電容器Cs的電容。如果儲存電容Cs的電容不足以保持電荷以維持穩定的電壓電平，則會影響像素的灰階度的準確性，并可能出現閃爍。如果儲存電容Cs的電容過大，會限制顯示的響應速度，并可能出現動態模糊。例如，對于典型的幀速率(例如60Hz)，會增加大約0.5pF的儲存電容器以幫助穩定電壓直到下一個幀周期。

為了在顯示質量和功耗之間取得良好的平衡，需要針對不同的顯示內容以不同的幀率操作顯示裝置。低幀率(例如1Hz)足以顯示靜態圖像的同時可有利于節能，而高幀率(例如60Hz或120Hz)對于顯示動態視頻是必要的，但會導致高功耗。因此，對于可以較寬的幀率范圍(例如從1Hz到60/120Hz)內運行的TFT-LCD顯示器的設計有很大的需求。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種可在寬范圍的幀速率下操作的TFT-LCD裝置及其驅動方法。本發明可以允許裝置根據顯示內容實時調整顯示幀率，以優化顯示質量和功耗之間的平衡。

根據本發明的一個方面，提供了一種TFT-LCD顯示裝置，包括:以N行和M列組織的像素陣列，N行像素被分為K組；柵極驅動器，被配置為通過與各行像素電連接的N條掃描線逐行選擇像素行；以及源極驅動器，被配置為通過與各列像素電連接的M條數據線控制所選擇的像素行的每個像素。每個像素包括：顯示電極和共電極，用于向夾在其間的液晶層施加靜電場以操縱液晶層的透射率；由顯示電極和共電極所形成的液晶平行板電容器；第一開關晶體管，其被配置為用于主動尋址像素，并且具有連接到相應掃描線的柵極端、連接到相應數據線的源極端和連接到顯示電極的漏極端；第一儲存電容，其被配置為用于當顯示裝置以第一幀率操作時提供第一儲存電容值來維持像素的狀態，并且具有連接到顯示電極的第一端和連接到共電極的第二端；以及儲存電容調整電路，其被配置為用于當顯示裝置以第二幀率操作時動態調整像素的儲存電容以提供第二儲存電容值來維持像素的狀態。柵極驅動器還被配置為通過K條儲存電容控制線分別向所控制的像素施加儲存電容控制信號以動態調整像素的儲存電容。

附圖說明

下文參看圖式更詳細地描述本發明的實施例，圖式中：

圖1顯示了典型TFT-LCD像素的等效電路；

圖2顯示了典型TFT-LCD裝置的簡化示意圖；

圖3描繪了根據本發明一實施例的TFT-LCD裝置的簡化示意圖；