一種薄膜晶體管陣列基板及其驅動方法與液晶顯示器的制作方法

專利名稱：一種薄膜晶體管陣列基板及其驅動方法與液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管(Thin FilmTransistor, TFT)陣列基板及其驅動方法與液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)。
背景技術：
隨著液晶顯示技術的不斷發展，具有體積小、功耗低、無輻射等優點的LCD已逐漸取代陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示器成為顯示器件中的主流產品。目前，IXD通常具有如圖I所示的TFT陣列基板結構，所述TFT陣列基板包括至少一個由柵極線(Gate Line，簡寫為G)與數據線(Data Line，簡寫D)相互交叉形成的子像素區域(以圖I所示的TFT陣列基板結構示意圖為例，GpG2J1以及D2相互交叉后，即形成了一個子像素區域，同時，GN、GN+1、DN以及DN+1相互交叉后，也可以形成一個子像素區域)，其中， 每個子像素區域對應的子像素包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的晶體管11、一端與該晶體管11的源極相連且另一端與參考電壓(Vcom)輸出端(標記為a)相連的液晶電容12、以及一端與該晶體管11的源極相連且另一端與參考電壓輸出端相連的存儲電容13。其中，當一驅動電壓通過數據線加載到所述晶體管11時，晶體管11所在的子像素區域被激活，達到顯示效果。目前，為了保證IXD各子像素在進行動態畫面顯示時的畫面連續性，IXD大多采用每60HZ即改變一次驅動電壓的方式(即電壓轉換頻率為60HZ)來實現子像素的交流驅動，即使當IXD各子像素處于靜態畫面顯示時，所述電壓轉換頻率仍固定為60HZ。但是，由于驅動IXD各子像素進行畫面顯示時產生的IXD功耗與驅動電壓、驅動電壓的電壓轉換頻率以及IXD數據線上寄生電容的大小呈正比，因此，當IXD各子像素處于靜態顯示時，由于電壓轉換頻率較高，會使得LCD產生較大的靜態功耗。

發明內容
本發明實施例提供了一種TFT陣列基板及其驅動方法與LCD，用以解決現有技術中存在的LCD的電壓轉換頻率較高導致LCD在靜態畫面顯示時系統功耗較大的問題。一種TFT陣列基板，包括至少一個由柵極線與數據線相互交叉形成的子像素區域，其中，每個子像素區域對應的子像素包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的第一晶體管、一端與該第一晶體管的源極相連且另一端與Vcom輸出端相連的第一存儲電容，所述子像素還包括第二存儲電容和第二晶體管，其中所述第二存儲電容的一端與第一晶體管的源極相連、另一端與第二晶體管的漏極相連；所述第二晶體管的源極與Vcom輸出端相連、柵極與使能(Enable)信號輸出端(標記為b)相連。進一步地，所述第二晶體管為金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(M0SFET)。一種IXD，其中，所述IXD包括上述TFT陣列基板。
一種驅動上述TFT陣列基板的方法，所述方法包括當TFT陣列基板中的子像素進行動態畫面顯示時，Enable信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入將該第二晶體管設置為開路狀態的第一使能信號(第一 Enable信號)；當TFT陣列基板中的子像素進行靜態畫面顯示時，Enable信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入將該第二晶體管設置為導通狀態的第二使能信號(第二 Enable信號)。本發明的有益效果為本發明實施例提供了一種TFT陣列基板及其驅動方法與LCD，所述TFT陣列基板的各子像素包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的第一晶體管以及一端與第一晶體管的源極相連且另一端與Vcom輸出端相連的第一存儲電容，同時，所述子像素還包括第二
存儲電容以及第二晶體管，其中，所述第二存儲電容的一端與第一晶體管的源極相連、另一端與第二晶體管的漏極相連，所述第二晶體管的源極與Vcom輸出端相連、柵極與Enable信號輸出端相連。由于在本發明所述TFT陣列基板中，各子像素均增加了第二存儲電容，因而增大了靜態顯示時存儲電容的電容量，降低了靜態顯示時的電壓轉換頻率，達到了降低了系統功耗的效果。


圖I所示為現有技術中TFT陣列基板結構示意圖；圖2所示為本發明實施例一中所述TFT陣列基板結構示意圖；圖3所不為本發明實施例一中TFT陣列基板的信號驅動不意圖。
具體實施例方式由于驅動IXD的TFT陣列基板中各子像素進行畫面顯示時產生的IXD功耗與驅動電壓、驅動電壓的電壓轉換頻率以及LCD數據線上寄生電容的大小呈正比，且驅動電壓和LCD數據線上寄生電容的大小由LCD本身的液晶特性決定，也就是說，當LCD確定后，所述IXD的驅動電壓和IXD數據線上寄生電容的大小也是確定的，因此，為了降低IXD的TFT陣列基板中各子像素進行靜態畫面顯示時產生的靜態功耗，本發明實施例提供了一種新的TFT陣列基板，通過在TFT陣列基板的各子像素中增加額外的存儲電容和用于控制該額外的存儲電容開關的晶體管的方式，來達到增加各子像素的存儲電容電容量，降低電壓轉換頻率的效果。下面結合說明書附圖對本發明實施例作進一步說明，但本發明不局限于下面的實施例。實施例一如圖2所示，為本發明實施例一中所述TFT陣列基板的結構示意圖，所述TFT陣列基板包括至少一個由柵極線與數據線相互交叉形成的子像素區域(以圖2所示的TFT陣列基板結構示意圖為例，G1, G2, D1以及D2相互交叉后，即形成了一個子像素區域，同時，Gn、Gn+1、Dn以及Dn+1相互交叉后，也可以形成一個子像素區域)，其中，每個子像素區域對應的子像素包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的第一晶體管21以及一端與該第一晶體管21的源極相連且另一端與參考電壓(Vcom)輸出端(標記為a)相連的第一存儲電容23，同時，所述子像素還包括第二存儲電容24以及第二晶體管25，其中
所述第二存儲電容24的一端與第一晶體管21的源極相連、另一端與第二晶體管25的漏極相連；所述第二晶體管25的源極與參考電壓(Vcom)輸出端相連、柵極與使能信號(Enable信號)輸出端(標記為b)相連。具體地，所述第一存儲電容23以及第二存儲電容24的電容量大小可以根據實際情況進行設定，本發明實施例對此不作任何限定；另外，所述第一晶體管21和第二晶體管25可以為金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(M0SFET)，包括PM0SFET和NM0SFET以及薄膜晶體管(TFT)等開關管；具體地，可以為NM0SFET。具體地，所述第二晶體管25用于控制所述第二存儲電容24的開關；以所述第二晶體管25為NM0SFET為例，當所述Enable信號輸出端輸出的Enable信號為高電平時，所述第二晶體管25處于導通狀態，此時第二存儲電容24與第一存儲電容23為并聯狀態，以圖2所示的TFT陣列基板為例，G1,G2,D1以及D2相互交叉后形成的子像素區域對應的子像素的存儲電容的電容量將為第一存儲電容23與第二存儲電容24的電容量之和，此時，由于存儲電容的電容量增加了，因而導致LCD驅動電壓的電壓轉換頻率降低，以現有技術中電壓轉換頻率為60HZ為例，降低后的電壓轉換頻率可以為6 IOHZ左右；進一步地，當所述Enable信號輸出端輸出的Enable信號為低電平時,所述第二晶體管25處于開路狀態,此時,仍以圖2所示的TFT陣列基板為例，G1,G2,D1以及D2相互交叉后形成的子像素區域對應的子像素的存儲電容的電容量將只為第一存儲電容23的電容量，由于存儲電容的電容量與現有技術中TFT陣列基板中各子像素的存儲電容的電容量是相同的，因此，LCD驅動電壓的電壓轉換頻率將保持不變。進一步地，所述Enable信號輸出端輸出的Enable信號由時序控制器(TCON)控制。由于存儲電容的電容量越大，IXD驅動電壓的電壓轉換頻率越低，且電壓轉換頻率越低，LCD靜態功耗則越低，因此，在本發明實施例一中，為了降低LCD的TFT陣列基板中各子像素在進行靜態畫面顯示時所產生的靜態功耗，同時保證各子像素在進行動態畫面顯示時畫面的連續性，需要使得當TFT陣列基板的子像素進行動態畫面顯示時，與該子像素的第二晶體管25相對應的Enable信號輸出端輸出的Enable信號為能夠將所述第二晶體管 25設置為開路狀態的第一Enable信號(具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，所述第一Enable信號可以為低電平)，且當所述子像素進行靜態畫面顯示時，與該子像素的第二晶體管25相對應的Enable信號輸出端輸出的Enable信號為能夠將所述第二晶體管25設置為導通狀態的第二 Enable信號(具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，所述第二 Enablef目號可以為聞電平)。具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，以圖3所示的TFT陣列基板的信號驅動示意圖為例，當TFT陣列基板的子像素進行靜態畫面顯示時，數據線上的數據信號(Data信號)在幀之間是相同的,如第N-I幀(N-l frame)、第N幀和第N+1幀之間，此時，為了降低各子像素在進行靜態顯不時所產生的靜態功耗，Enable信號輸出端輸出的Enable信號均為高電平；當TFT陣列基板的子像素進行動態畫面顯示時，數據線上的數據在幀之間是不同的，如第N+1幀和第N+2幀之間或第N-2幀和第N-I幀之間，此時，為了保證各子像素在進行動態畫面顯不時，畫面的連續性，Enable信號輸出端輸出的Enable信號為低電平。
進一步地，所述TFT陣列基板還包括一端與該第一晶體管21的漏極相連且另一端與Vcom輸出端相連的液晶電容22 ;具體地，所述液晶電容22的電容量大小由LCD的液晶特性決定，通常來說，所述液晶電容22的電容量一般均較小。需要說明的是，在本發明實施例一所述TFT陣列基板中，每個子像素可以包含多組由第二存儲電容24和第二晶體管25進行串接后所形成的、與所述第一存儲電容23并聯的支路，本發明實施例對此并不作任何限定；另外，對于任一組由第二存儲電容24和第二晶體管25進行串接后所形成的、與所述第一存儲電容23并聯的支路，該支路中還可以包含多個第二存儲電容24和/或多個第二晶體管25，本發明實施例對此不作任何限定。本發明實施例一提供了一種TFT陣列基板，在所述TFT陣列基板中，各子像素均包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的第一晶體管以及一端與第一晶體管的源極相連且另一端與Vcom輸出端相連的第一存儲電容，同時，各子像素還包括第二存儲電容以及第二晶體管，所述第二存儲電容的一端與第一晶體管的源極相連、另一端與第二晶體管的漏極相連，所述第二晶體管的源極與Vcom輸出端相連、柵極與Enable信號輸出端相連。由于在本發明實施例一所述TFT陣列基板中，各子像素均增加了額外的第二存儲電容，因而·增大了各子像素進行靜態畫面顯示時的存儲電容的電容量，降低了靜態顯示時的電壓轉換頻率，達到了降低了系統功耗的效果。實施例二 本發明實施例二提供了一種IXD，所述IXD包括實施例一中所述的TFT陣列基板。具體地，與現有技術中的IXD相比，在本實施例二所述IXD的TFT陣列基板中，各子像素均增加了第二存儲電容以及用于控制該第二存儲電容開關的第二晶體管，其中，所述第二存儲電容的一端與TFT陣列基板中的第一晶體管的源極相連、另一端與第二晶體管的漏極相連，所述第二晶體管的源極與Vcom輸出端相連、柵極與Enable信號輸出端相連。具體地，當本發明實施例二中IXD的TFT陣列基板中各子像素進行動態畫面顯示時，與該子像素的第二晶體管相對應的Enable信號輸出端輸出的Enable信號為將該第二晶體管設置為開路狀態的第一使能信號(具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，所述第一使能信號可以為低電平)，且當所述子像素進行靜態畫面顯示時，與該子像素的第二晶體管相對應的Enable信號輸出端輸出的Enable信號為將該第二晶體管設置為導通狀態的第二使能信號(具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，所述第二使能信號可以為高電平)，從而增大了 LCD的TFT陣列基板中各子像素靜態顯示時的電容量大小，降低了靜態顯示時的電壓轉換頻率，達到了降低了系統功耗的效果。需要說明的是，與現有技術中的LCD相比，在本發明實施例二中所述LCD中，除了TFT陣列基板發生改變之外，其他LCD的結構部件均未發生任何變化。實施例三本發明實施例三提供了一種驅動實施例一中所述TFT陣列基板的方法，所述方法包括當TFT陣列基板中的子像素進行動態畫面顯示時，Enable信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入將所述第二晶體管設置為開路狀態的第一使能信號(具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，所述第一使能信號可以為低電平)；當TFT陣列基板中的子像素進行靜態畫面顯示時，Enable信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入將所述第二晶體管設置為導通狀態的第二使能信號(具體地，當所述第二晶體管為NM0SFET時，所述第二使能信號可以為高電平)。
具體地，以所述第二晶體管為NM0SFET為例，當所述Enable信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入低電平的Enable信號時，所述第二晶體管處于開路狀態，此時，以圖2所示的TFT陣列基板為例，G1,G2,D1以及D2相互交叉后形成的子像素區域對應的子像素的存儲電容的電容量將只為第一存儲電容23的電容量，此時，驅動電壓的電壓轉換頻率保持不變，現有技術中該電壓轉換頻率通常為60HZ左右；進一步地，當所述Enable信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入高電平的Enable信號時，所述第二晶體管處于導通狀態，此時第二存儲電容與第一存儲電容為并聯狀態，仍以圖2所示的TFT陣列基板為例,G1、GyD1以及D2相互交叉后形成的子像素區域對應的子像素的存儲電容的電容量將為第一存儲電容23與第二存儲電容24的電容量之和，此時，由于存儲電容的電容量增加了，因而導致驅動電壓的電壓轉換頻率降低，以現有技術中電壓轉換頻率為60HZ為例，降低后的電壓轉換頻率可以為6 IOHZ左右。具體地,所述Enable信號輸出端輸出的Enable信號可以由TCON控制；當所述第二晶體管為NM0SFET時，以圖3所示的TFT陣列基板的信號驅動示意圖為例，當TFT陣列基板的子像素進行靜態畫面顯示時，數據線上的數據信號(Data信號)在幀之間是相同的，如 第N-I幀(N-lframe)、第N幀和第N+1幀之間，此時，為了降低各子像素在進行靜態顯示時所產生的靜態功耗，TCON可以根據數據線上數據信號的第N-I幀、第N幀和第N+1幀的狀態，控制Enable信號輸出端輸出的Enable信號均為高電平；當TFT陣列基板的子像素進行動態畫面顯示時，數據線上的數據在幀之間是不同的，如第N+1幀和第N+2幀之間或第N-2幀和第N-I幀之間，此時，為了保證各子像素在進行動態畫面顯示時畫面的連續性，TCON可以根據數據線上數據信號的第N+1幀和第N+2幀或第N-2幀和第N-I幀的狀態，控制Enable信號輸出端輸出的Enable信號為低電平。以上所述僅是本發明的優選實施方案，顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種薄膜晶體管陣列基板，包括至少一個由柵極線與數據線相互交叉形成的子像素區域，其中，每個子像素區域對應的子像素包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的第一晶體管、一端與該第一晶體管的源極相連且另一端與參考電壓輸出端相連的第一存儲電容，其特征在于，所述子像素還包括第二存儲電容和第二晶體管，其中所述第二存儲電容的一端與第一晶體管的源極相連、另一端與第二晶體管的漏極相連；所述第二晶體管的源極與參考電壓輸出端相連、柵極與使能信號輸出端相連。
2.如權利要求I所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述第二晶體管為金屬-氧化物-半導體場效應晶體管。
3.一種液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器包括權利要求I和2任一所述的薄膜 晶體管陣列基板。
4.一種驅動權利要求I所述的薄膜晶體管陣列基板的方法，其特征在于，所述方法包括當薄膜晶體管陣列基板中的子像素進行動態畫面顯示時，使能信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入將該第二晶體管設置為開路狀態的第一使能信號；當薄膜晶體管陣列基板中的子像素進行靜態畫面顯示時，使能信號輸出端向第二晶體管的柵極輸入將該第二晶體管設置為導通狀態的第二使能信號。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述使能信號輸出端輸出的使能信號由時序控制器控制。
全文摘要
本發明公開了一種薄膜晶體管陣列基板及其驅動方法與液晶顯示器，所述薄膜晶體管陣列基板的各子像素包括柵極與柵極線連接且漏極與數據線連接的第一晶體管、一端與第一晶體管的源極相連且另一端與參考電壓輸出端相連的第一存儲電容，同時，所述子像素還包括第二存儲電容和第二晶體管，所述第二存儲電容的一端與第一晶體管的源極相連、另一端與第二晶體管的漏極相連，所述第二晶體管的源極與參考電壓輸出端相連、柵極與使能信號輸出端相連。由于在本發明所述薄膜晶體管陣列基板中，各子像素均增加了第二存儲電容，因而增大了靜態顯示時的存儲電容的電容量，降低了靜態顯示時的電壓轉換頻率，達到了降低了系統功耗的效果。
文檔編號G09G3/36GK102778796SQ201210236108
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者張亮, 張斌, 胡巍浩 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司