專利名稱：主動組件陣列基板及其驅動方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種液晶顯示面板，且特別是有關于一種主動組件陣列基板及其驅動方法。
背景技術：
目前市場對于薄膜晶體管液晶顯示器(thin film transistor liquid crystaldisplay，TFT-LCD)的性能要求皆朝向高對比(high contrast ratio)、無灰階反轉(no gray scale inversion)、色偏小、亮度高(high luminance)、高色彩豐富度、高色飽和度、快速反應與廣視角等特性。目前能夠達成廣視角要求的技術，包括扭轉向列型液晶(TN)加上廣視角膜(wide viewing film)、共平面切換式(in-plane switching，IPS)液晶顯示器、邊際場切換式(fringe field switching)液晶顯示器與多域垂直配向式(multi-domain vertically alignment，MVA)薄膜晶體管液晶顯示器等方式。
以現有的多域垂直配向式液晶顯示面板為例，由于形成于彩色濾光基板或薄膜晶體管陣列基板上的配向凸起物(alignment protrusion)或狹縫(slit)可以使得液晶分子呈多方向排列，而得到數個不同的配向領域(domain)，因此多域垂直配向式液晶顯示面板能夠達成廣視角的要求。
圖1為現有多域垂直配向式液晶顯示面板的正規(guī)化穿透率(normalizedtransmittance)與灰階(gray level)的關系圖。請參考圖1，橫坐標為灰階，而縱坐標為正規(guī)化穿透率。由于圖1可知，雖然現有多域垂直配向式液晶顯示面板能夠達成廣視角的要求，然而隨著觀察的視角改變，穿透率對灰階的曲線(transmittance-level curve)具有不同的曲率?；蛘哒f，當觀察的視角改變時，現有多域垂直配向式液晶顯示器所顯示出的亮度會產生變化，進而導致色偏(color shift)或色飽和度不足(color washout)等問題。
為了解決色偏的問題，已有多種現有技術相繼被提出，其中一種方法是在單一像素單元內多形成一個電容。利用電容耦合的方式使單一像素單元內的不同像素電極分別產生不同大小的電場，進而讓不同像素電極上方的液晶分子有不同的排列。雖然此種方式可以改善色偏現象，但是卻因為有阻容遲滯(RCdelay)效應而造成顯示品質下降的缺點。
另一種方法是在各個像素單元內增加一個晶體管。也就是說，單一像素單元中會有兩個晶體管。通過這兩個晶體管使得在單一像素單元中的二像素電極產生不同的電場，進而讓不同像素電極上方的液晶分子有不同的排列，以達到改善色偏的目的。然而，這種作法需要在單一像素單元內形成兩個晶體管，并且需要增加掃描線或數據線的數目，所以此方法不但增加驅動電路的復雜度，且會使制作成本較高。
其它改善色偏現象的現有技術也相繼被提出，如US 6,486,930、US6,933,910、US 2005/0200788等。以US 2005/0200788為例，此申請案所提出的像素單元陣列結構雖可在不額外增加掃描線或數據線數量的情況下，改善色偏問題，但是，此申請案必須配合較復雜的驅動方法，才能夠使單一像素單元中的二像素電極產生不同的電場。更詳細的說，在US 2005/0200788中，由于欲輸入至同一個像素單元的數據信號并非連續(xù)輸出，因此，該申請案必須在驅動電路中額外設置存儲器，以將數據輸出電壓的順序重整(reorder)后才輸出，如此設計不但會增加信號處理的復雜度，并且會增加驅動電路的制造成本。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種主動組件陣列基板(active device array substrate)，其可以在不大幅增加驅動電路的復雜度的情況下，改善色偏問題。
本發(fā)明另提出一種驅動方法，其適于驅動具有上述主動組件陣列基板的液晶顯示器。
為具體描述本發(fā)明的內容，在此提出一種主動組件陣列基板，其包括多條掃描線、多條數據線與多個像素單元。其中，多個像素單元分別與對應的掃描線以及數據線連接，且每一像素單元包括一第一主動組件、一第二主動組件、一第一像素電極與一第二像素電極。第一主動組件具有一第一柵極、一第一源極與一第一漏極，其中第一源極與對應的數據線連接。第二主動組件具有一第二柵極、一第二源極與一第二漏極，其中第一柵極以及第二柵極與同一條掃描線連接。第一像素電極與第一漏極連接。第二像素電極與第二漏極連接，其中每一像素單元中的第二源極與后一級掃描線所控制的第一像素電極連接。
在本發(fā)明的一實施例中，第一像素電極與第二像素電極的面積實質上相等。
在本發(fā)明的一實施例中，主動組件包括一薄膜晶體管，而薄膜晶體管例如是一非晶硅薄膜晶體管或一多晶硅薄膜晶體管。
在本發(fā)明的一實施例中，在同一列的像素單元中的第一像素電極在列方向上彼此對齊。在其它實施例中，在同一列的像素單元中的第二像素電極在列方向上彼此對齊。
在本發(fā)明的一實施例中，在同一列的像素單元中，與偶數條數據線連接的部分第一像素電極在列方向上彼此對齊，且與奇數條數據線連接的部分第一像素電極在列方向上彼此對齊。
在本發(fā)明的一實施例中，與偶數條數據線連接的第一像素電極的面積以及與奇數條數據線連接的第一像素電極的面積實質上不相等。
在本發(fā)明的一實施例中，第一主動組件以及第二主動組件位于與其連接的掃描線的同側。
本發(fā)明另提出一種驅動方法，適于驅動一具有上述主動組件陣列基板的液晶顯示面板，此驅動方法包括依序開啟掃描線，以依序將數據信號寫入位于不同列的像素單元。將數據信號寫入每一像素單元的方法包括下列步驟。首先，同時開啟與像素單元連接的掃描線以及后一級的掃描線，以將數據信號寫入第二像素電極。接著，依序關閉與像素單元連接的掃描線以及后一級的掃描線，以將數據信號寫入第一像素電極。
在本發(fā)明的一實施例中，當與像素單元連接的掃描線以及后一級的掃描線同時開啟時，所輸入的數據信號為P1，當后一級的掃描線關閉且與像素單元連接的掃描線開啟時，所輸入的數據信號為P2，且P1≠P2。
基于上述，本發(fā)明可在不額外增加掃描線或數據線數量的情況下，改善色偏問題。此外，本發(fā)明所提出的主動組件陣列基板在驅動上不需額外數據信號的重序處理(Data Reorder)，因此本發(fā)明所提出的驅動方法復雜度低，且可以使得制作成本降低。


圖1為現有多域垂直配向式液晶顯示面板的正規(guī)化穿透率與灰階的關系圖。
圖2A為本發(fā)明一種主動組件陣列基板的示意圖。
圖2B為本發(fā)明另一種主動組件陣列基板的示意圖。
圖2C為本發(fā)明又一種主動組件陣列基板的示意圖。
圖2D為本發(fā)明再一種主動組件陣列基板的示意圖。
圖3為本發(fā)明一種用以驅動液晶顯示面板的驅動波形示意圖。
圖4為本發(fā)明一種液晶顯示面板的示意圖。
圖5為本發(fā)明另一種液晶顯示面板的示意圖。
附圖標號20主動組件陣列基板200像素單元210掃描線 210’后一級掃描線220數據線 230第一主動組件232第一柵極 234第一源極236第一漏極 240第二主動組件242第二柵極 244第二源極246第二漏極 250第一像素電極
260第二像素電極300、400液晶顯示面板P1、P2數據信號 D暗區(qū)B亮區(qū) S1、S2、...、SN-1、SN掃瞄信號具體實施方式
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖2A為本發(fā)明一種主動組件陣列基板的示意圖。請參考圖2A，本實施例僅繪示出主動組件陣列基板20中的二個像素單元200以作為說明之用。由圖2A可知，主動組件陣列基板20包括多條掃描線210、多條數據線220與多個像素單元200。其中，多個像素單元200分別與對應的掃描線210以及數據線220連接，且每一像素單元200包括一第一主動組件230、一第二主動組件240、一第一像素電極250與一第二像素電極260。在本實施例中，第一主動組件230與第二主動組件240例如是非晶硅薄膜晶體管，然而，第一主動組件230與第二主動組件240也可以是多晶硅薄膜晶體管或其它形式型態(tài)的切換器(switch)。另外，在本實施例中，第一主動組件230以及第二主動組件240是位于與其連接的掃描線210的同側，但本發(fā)明并不以此為限。
請繼續(xù)參照圖2A，第一主動組件230具有一第一柵極232、一第一源極234與一第一漏極236。第二主動組件240具有一第二柵極242、一第二源極244與一第二漏極246。由圖2A可知，第一柵極232以及第二柵極242與同一條掃描線210連接，第一像素電極250與第一漏極236連接，而第二像素電極260與第二漏極246連接。其中，每一像素單元200中的第二源極244會與后一級掃描線210’所控制的第一像素電極250連接。更詳細的說，在各個像素單元200中，第二源極244可以是通過接觸開口(contact opening)直接與后一級掃描線210’所控制的第一像素電極250連接。當然，在各個像素單元200中，第二源極244也可以是通過其它走線(例如，與后一級掃描線210’所控制的第一像素電極250相連接的第一漏極236)而與第一像素電極250電性連接。
值得注意的是，本發(fā)明可以調整各個像素單元200中第一像素電極250與第二像素電極260的面積比例，以使抑制色偏的效果最佳化。舉例而言，在圖2A中，第一像素電極250與第二像素電極260的面積可以是實質上相等，但也可以視需求將第一像素電極250的面積調整為較大的區(qū)域，如圖2B所示。另外，本發(fā)明也可以選擇將第二像素電極260的面積調整為較大的區(qū)域，如圖2C所示。在各個像素單元200中，第一像素電極250與第二像素電極260的面積比例可視設計需求而作適當的變動，本發(fā)明并不限定像素電極的布局方式與面積比例。
由圖2B與圖2C可知，在同一列的像素單元200中的第一像素電極250于列方向上彼此對齊，且在同一列的像素單元200中的第二像素電極260于列方向上也彼此對齊。當然，在其它實施例中，同一列的像素單元200也可以是只有第一像素電極250或第二像素電極260于列方向上彼此對齊。
在實務上，除了抑制色偏效果的考量以外，設計者尚需考量到不同面積比例對于液晶耦合電容效應以及主動組件的充電能力的影響。更詳細的說，第二像素電極260的充電能力與后一級掃描線210’所控制的第一像素電極250的面積相關。舉例而言，在像素單元200中，當第一像素電極250的面積較大，而第二像素電極260的面積較小時(如圖2B所示)，像素單元200的耦合電容值較小。在此情況下，通常需要使用充電能力較佳的第一主動組件230，以使第二像素電極260能夠順利的充電。
在圖2C中，在像素單元200中，當第一像素電極250的面積較小，而第二像素電極260的面積較大時，像素單元200的耦合電容值雖會稍有增加，但此設計將有利于第二像素電極260的充電。承上述，設計者可針對不同液晶顯示器的設計需求來選擇適當的面積比例(即第一像素電極250與第二像素電極260的面積比例)。
圖2D為本發(fā)明再一種主動組件陣列基板的示意圖。請參照圖2D，在同一列的像素單元200中，與偶數條數據線220連接的部分第一像素電極250在列方向上彼此對齊，且與奇數條數據線220連接的部分第一像素電極250在列方向上彼此對齊。在本實施例中，與偶數條數據線220連接的第一像素電極250的面積較小，而與奇數條數據線220連接的第一像素電極250的面積較大。然而在其它實施例中，也可使與偶數條數據線220連接的第一像素電極250的面積較大，而與奇數條數據線220連接的第一像素電極250的面積較小。
圖3為一種用以驅動具有上述主動組件陣列基板的液晶顯示面板的驅動波形示意圖。請同時參照圖2A與圖3，本發(fā)明的驅動方法包括通過掃描信號S1、S2、...、SN-1以及SN依序開啟掃描線210，以通過數據線依序將數據信號P1、P2寫入位于不同列的像素單元200。一般的掃描信號具有兩種電壓位準Vgh與Vg1，當掃描信號的電壓位準為Vgh時，掃描線210被開啟，當掃描信號的電壓位準為Vg1時，掃描線210即被關閉。具體而言，將數據信號寫入每一像素單元200的方法包括下列步驟。首先，同時開啟與像素單元200連接的掃描線210以及后一級的掃描線210’，以將數據線220所傳送的數據信號P1寫入第二像素電極260。接著關閉后一級的掃描線210’，當后一級的掃描線210’關閉，與像素單元200連接的掃描線210仍然開啟時，此時，數據線220所傳送的數據信號P2會被寫入第一像素電極250，接著關閉與像素單元200連接的掃描線210。其中數據信號P1不同于數據信號P2(即P1≠P2)。
由圖3可知，由于欲輸入至同一個像素單元中的數據信號P1、P2是連續(xù)地輸出，因此，來自數據線200的各數據信號不需再經數據信號的時序重整(DataReorder)。承上述，本發(fā)明能夠簡化驅動電路的設計，并降低制造成本。
圖4為一種液晶顯示面板的顯示示意圖。請參照4，液晶顯示面板300具有圖2B所示的主動組件陣列基板。當數據信號P1與數據信號P2(繪示于圖3)分別被寫入第二像素電極260以及第一像素電極250中時，液晶顯示面板300會呈現出亮度不同的暗區(qū)D以及亮區(qū)B，而這些亮度不同的暗區(qū)D與亮區(qū)B可以改善液晶顯示面板300的色偏現象。在圖4中，通過同一條掃描線210所控制的暗區(qū)D會于列方向彼此對齊，通過同一條掃描線210所控制的亮區(qū)B也會于列方向彼此對齊。然而，本發(fā)明并不限定液晶顯示面板300中暗區(qū)D與亮區(qū)B的布局方式，本發(fā)明也可采用如圖5所繪示的布局方式。
基于上述，本發(fā)明采用同一條掃描線控制的不同主動組件來驅動同一像素單元中的不同像素電極，并使其一主動組件的源極與后一級的掃描線相連接，因此可以在同一像素單元中呈現兩種不同亮度的區(qū)域，隨著觀察視角的改變所產生的色偏現象能夠獲得改善。同時，配合依序將掃描線打開的驅動方法，不需額外數據信號的時序重整步驟即能將液晶顯示面板中不同列的像素單元依序寫入數據信號，改善色偏問題，因此本發(fā)明所使用的驅動方法復雜度低，具有節(jié)省電路存儲器空間以及節(jié)省制作成本的優(yōu)點。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的變動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種主動組件陣列基板，其特征是，該主動組件陣列基板包括多條掃描線；多條數據線；多個像素單元，分別與對應的掃描線以及數據線連接，且每一像素單元包括一第一主動組件，具有一第一柵極、一第一源極與一第一漏極，其中該第一源極與對應的數據線連接；一第二主動組件，具有一第二柵極、一第二源極與一第二漏極，其中所述的第一柵極以及該第二柵極與同一條掃描線連接；一第一像素電極，與所述的第一漏極連接；以及一第二像素電極，與所述的第二漏極連接，其中每一像素單元中的所述的第二源極與后一級掃描線所控制的相鄰像素單元的第一像素電極連接。
2.如權利要求1所述的主動組件陣列基板，其特征是，所述的第一像素電極與所述的第二像素電極的面積實質上相等。
3.如權利要求1所述的主動組件陣列基板，其特征是，所述的主動組件包括一薄膜晶體管。
4.如權利要求3所述的主動組件陣列基板，其特征是，所述的薄膜晶體管包括一非晶硅薄膜晶體管或一多晶硅薄膜晶體管。
5.如權利要求1所述的主動組件陣列基板，其特征是，在同一列的像素單元中，所述的第一像素電極在列方向上彼此對齊。
6.如權利要求5所述的主動組件陣列基板，其特征是，在同一列的像素單元中，所述的第二像素電極在列方向上彼此對齊。
7.如權利要求1所述的主動組件陣列基板，其特征是，在同一列的像素單元中，與偶數條數據線連接的部分所述的第一像素電極在列方向上彼此對齊，且與奇數條數據線連接的部分所述的第一像素電極在列方向上彼此對齊。
8.如權利要求7所述的主動組件陣列基板，其特征是，與偶數條數據線連接的所述的第一像素電極的面積以及與奇數條數據線連接的所述的第一像素電極的面積實質上不相等。
9.如權利要求1所述的主動組件陣列基板，其特征是，所述的第一主動組件以及所述的第二主動組件位于與其連接的掃描線的同側。
10.一種驅動一液晶顯示面板的方法，其特征是，所述的液晶顯示面板具有權利要求1所述的主動組件陣列基板，該驅動方法包括依序開啟所述的掃描線，以依序將數據信號寫入位于不同列的所述的像素單元，其中將數據信號寫入每一像素單元的方法包括同時開啟與所述的像素單元連接的掃描線以及后一級的掃描線，以將一數據信號寫入所述的第二像素電極；以及依序關閉所述的后一級的掃描線以及與所述的像素單元連接的掃描線，以將另一數據信號寫入所述的第一像素電極。
11.如權利要求10所述的驅動一液晶顯示面板的方法，其特征是，當與所述的像素單元連接的掃描線以及所述的后一級的掃描線同時開啟時，所寫入的所述的數據信號為P1，當該后一級的掃描線先關閉且與該像素單元連接的掃描線仍開啟時，所寫入的另一數據信號為P2，且P1 P2。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種主動組件陣列基板，該基板包括多條掃描線、多條數據線與多個像素單元。其中，多個像素單元分別與對應的掃描線與數據線連接，且各像素單元包括第一、第二主動組件、第一、第二像素電極。第一主動組件具有第一柵極、第一源極與第一漏極，其中第一源極與對應的數據線連接。第二主動組件具有第二柵極、第二源極與第二漏極，其中第一柵極以及第二柵極與同一條掃描線連接。第一、第二像素電極分別與第一、第二漏極連接，其中各像素單元中的第二源極與后一級掃描線所控制的第一像素電極連接。此外，本發(fā)明還提出上述主動組件陣列基板的驅動方法。本發(fā)明可在不額外增加掃描線或數據線數量的情況下，改善色偏問題。
文檔編號G09G3/36GK101021660SQ200710086160
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權日2007年3月5日
發(fā)明者蘇振嘉, 蘇亭偉, 徐文浩 申請人:友達光電股份有限公司