專利名稱：像素結(jié)構(gòu)以及在該像素結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關(guān)于一種像素結(jié)構(gòu)以及在該像素結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法；特別是一種根據(jù)共用電壓信號以產(chǎn)生驅(qū)動電壓的像素結(jié)構(gòu)以及于該像素結(jié)構(gòu)產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法。
背景技術(shù)：
近年來，平面顯示器的發(fā)展越來越迅速，已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器。現(xiàn)今的平面顯示器主要有下列幾種有機發(fā)光二極管顯示器(OrganicLight-Emitting Diodes Display；OLED)、等離子顯示器(Plasma Display Panel；PDP)、液晶顯示器(Liquid Crystal Display；LCD)、以及場發(fā)射顯示器(FieldEmission Display；FED)等。所述的平面顯示器皆由許多像素所構(gòu)成，因此每個像素即為相當關(guān)鍵性的基本組成組件之一。
其中，液晶顯示器即是其中一種具有高分辨率、形體薄、重量輕以及消耗電力低等優(yōu)點的平面顯示器。在顯示器制造廠商的努力之下，液晶顯示器的顯示性能、生產(chǎn)能力以及相較于其它平面顯示器的價格競爭力均有非常明顯的提升，進而使其市場規(guī)模迅速地擴大。
傳統(tǒng)的液晶顯示器中包含的每一個像素皆需具有一個驅(qū)動電壓，以提供給像素中的液晶轉(zhuǎn)向的電場，使得液晶顯示器可以藉將液晶轉(zhuǎn)向顯示多種亮度以及對比的畫面。而由于單一驅(qū)動電壓的限制使然，傳統(tǒng)使用單一驅(qū)動電壓驅(qū)動像素的液晶顯示器在視角改變的時候，很容易造成畫面的色偏，進而造成顯示品質(zhì)下降。更甚于者，在傳統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic；TN)液晶顯示器中，更會因為視角的改變太大而造成灰階反轉(zhuǎn)的問題。即液晶顯示器從零灰階(黑色)到255灰階(白色)應該是灰階數(shù)越高則越亮，但是扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器自某個大角度觀看時，低灰階像素反而顯示較高灰階像素更亮，意即觀賞效果類似黑白反轉(zhuǎn)，即為灰階反轉(zhuǎn)。
為了解決前述的問題，已有廠商發(fā)展出以多個不同的驅(qū)動電壓在單一個像素中針對不同的子像素分別驅(qū)動的技術(shù)。而制作此種需要多個驅(qū)動電壓以驅(qū)動不同子像素的單一像素，皆會制作多條共用電極線(com-line)以提供復數(shù)個驅(qū)動電壓。換言之，當單一像素中需要兩個驅(qū)動電壓以驅(qū)動兩個子像素時，即會在單一像素中制作兩條共用電極線。而若單一像素中需要三個驅(qū)動電壓以驅(qū)動三個子像素時，則會制作三條共用電極線。以此類推，當單一像素中需要越多驅(qū)動電壓以驅(qū)動多個子像素時，即需要更多相對應的共用電極線。
如圖1所示，現(xiàn)有的液晶顯示器的一像素結(jié)構(gòu)1包含一第一子像素區(qū)域101、一第二子像素區(qū)域103、一第三子像素區(qū)域105、一第一共用電極線107、一第二共用電極線109、一第三共用電極線111、柵極線113a、113b、薄膜晶體管115、117、119以及數(shù)據(jù)線121a、121b。柵極線113a控制薄膜晶體管115的開與關(guān)，并進而控制第一子像素區(qū)域101的動作；柵極線113a也控制薄膜晶體管117的開與關(guān)，進而控制第二子像素區(qū)域103的動作；而柵極線113a控制薄膜晶體管119的開與關(guān)，并進而控制第三子像素區(qū)域105的動作。數(shù)據(jù)線121a經(jīng)由薄膜晶體管115、117、119分別提供第一子像素區(qū)域101、第二子像素區(qū)域103以及第三子像素區(qū)域105所需的驅(qū)動電壓。而第一共用電極線107用以調(diào)整第一子像素區(qū)域101的驅(qū)動電壓的大小。第二共用電極線109用以調(diào)整第二子像素區(qū)域103的驅(qū)動電壓的大小。最后第三共用電極線111用以調(diào)整第三子像素區(qū)域105的驅(qū)動電壓的大小。
圖2則繪示各電壓波形，包含第一子像素區(qū)域101、第二子像素區(qū)域103、第三子像素區(qū)域105、第一共用電極線107、第二共用電極線109、第三共用電極線111以與柵極線113的電壓波形。由圖1以及圖2可以得知，若需要三個不同的驅(qū)動電壓來驅(qū)動子像素區(qū)域101、103、105，則需要三條共用電極線107、109、111來供應。
前述單一像素中以多個共用電極線產(chǎn)生多個驅(qū)動電壓的設計中，雖然可以改善視角改變造成色偏或視角過大造成灰階反轉(zhuǎn)的問題。但由于共用電極線的數(shù)量增加，會使得實際像素結(jié)構(gòu)中，共用電極線的金屬面積增加，進而降低像素的開口率。更進一步，將會導致共電壓信號的數(shù)量增加，進而提升了像素外部外圍布線以及電路設計的復雜度與成本。
因此要如何有效地減少共用電極線，以降低布線以及電路設計的復雜度與成本，但又不會影響驅(qū)動電壓的提供，并且不影響液晶顯示器的顯示效能，即可視角度的提高，仍然是此領域的產(chǎn)業(yè)亟需努力的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種像素結(jié)構(gòu)，其包含一第一子像素電極區(qū)域、一第一共用電極線以及一第二共用電極線。該第一子像素電極區(qū)域具有一第一驅(qū)動電壓。該第一共用電極線用以產(chǎn)生一第一共用電壓信號。該第二共用電極線則用以產(chǎn)生一第二共用電壓信號。而該第一驅(qū)動電壓是根據(jù)該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號結(jié)合而產(chǎn)生。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種在一像素結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法。該方法包含下列步驟產(chǎn)生一第一共用電壓信號；產(chǎn)生一第二共用電壓信號；以及根據(jù)該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號產(chǎn)生一第一驅(qū)動電壓。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種像素結(jié)構(gòu)，其包含一第一共用電極線、一第二共用電極線、一第一子像素電極區(qū)域、一第二子像素電極區(qū)域以及一第三子像素電極區(qū)域。該第一共用電極線用以提供一第一共用電壓信號。該第二共用電極線用以提供一第二共用電壓信號。該第一子像素電極區(qū)域具有一第一驅(qū)動電壓，而該第一驅(qū)動電壓是根據(jù)該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號結(jié)合而產(chǎn)生。該第二子像素電極區(qū)域具有一第二驅(qū)動電壓，而該第二驅(qū)動電壓是根據(jù)該第一共用電壓信號而產(chǎn)生。最后該第三子像素電極區(qū)域具有一第三驅(qū)動電壓，而該第三驅(qū)動電壓是根據(jù)該第二共用電壓信號而產(chǎn)生。
本發(fā)明可使用較少數(shù)量的共用電極線以產(chǎn)生多于共用電極線數(shù)量的驅(qū)動電壓，不但可以有效降低像素結(jié)構(gòu)外部外圍布線以及電路設計的復雜度與成本，更能改善在傳統(tǒng)液晶顯示器中，因視角的改變太大而造成灰階反轉(zhuǎn)的問題。
在參閱圖式及隨后描述的實施方式后，該技術(shù)領域具有通常知識者便可了解本發(fā)明的其它目的，以及本發(fā)明的技術(shù)手段及實施態(tài)樣。


圖1為現(xiàn)有像素結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為現(xiàn)有像素結(jié)構(gòu)的各信號的波形示意圖；圖3為本發(fā)明的較佳實施例的示意圖；圖4為較佳實施例的各信號的波形示意圖；圖5為本發(fā)明的較佳實施例的操作原理的流程圖。
附圖標號1像素結(jié)構(gòu) 101第一子像素區(qū)域103第二子像素區(qū)域 105第三子像素區(qū)域107第一共用電極線 109第二共用電極線111第三共用電極線 113a、113b柵極線115、117、119薄膜晶體管121a、121b數(shù)據(jù)線3像素結(jié)構(gòu) 301第一子像素區(qū)域303第二子像素區(qū)域 305第三子像素區(qū)域307第一共用電極線 309第二共用電極線311第一薄膜晶體管 313第二薄膜晶體管315第三薄膜晶體管 317a、317b柵極線319a、319b數(shù)據(jù)線 400第一共用電壓信號402第二共用電壓信號404第一驅(qū)動電壓406第二驅(qū)動電壓408第三驅(qū)動電壓410柵極電壓
具體實施例方式
本發(fā)明的較佳實施例如圖3所示，為一種像素結(jié)構(gòu)3，像素結(jié)構(gòu)3應用于液晶顯示器或者是其它各種類型的平面顯示器，其包含一第一子像素電極區(qū)域301、一第二子像素電極區(qū)域303、一第三子像素電極區(qū)域305、一第一共用電極線307、一第二共用電極線309、一第一薄膜晶體管311、一第二薄膜晶體管313、一第三薄膜晶體管315、柵極線317a、317b以及數(shù)據(jù)線319a、319b。第一薄膜晶體管311電連接至第一子像素電極區(qū)域301，并配合柵極線317a控制第一子像素電極區(qū)域301的動作，意即當柵極線317a開啟第一薄膜晶體管311時，柵極線317a可通過第一薄膜晶體管311控制第一子像素電極區(qū)域301的動作。第二薄膜晶體管313電連接至第二子像素電極區(qū)域303，并配合柵極線317a的開啟與關(guān)閉控制第二子像素電極區(qū)域303的動作，如同第一薄膜晶體管311的控制方式所述。第三薄膜晶體管315則電連接至第三子像素電極區(qū)域305，并配合柵極線317a的開啟與關(guān)閉而控制第三子像素電極區(qū)域305的動作，如同第一薄膜晶體管311的控制方式所述。
圖4則繪示各電壓波形，包含前段所述的第一子像素電極區(qū)域301、第二子像素電極區(qū)域303、第三子像素電極區(qū)域305、第一共用電極線307、第二共用電極線309以與柵極線317a的電壓波形。第一共用電極線307產(chǎn)生一第一共用電壓信號400。第二共用電極線309則產(chǎn)生一第二共用電壓信號402。在本實施例中，前述的第一共用電壓信號400以及第二共用電壓信號402皆為周期性可變信號，且針對像素的不同驅(qū)動需求，兩電壓信號的振幅可為實質(zhì)上不同，或者兩電壓信號的相位可為實質(zhì)上不同。
在前述的較佳實施例中，第一子像素電極區(qū)域301所需要的第一驅(qū)動電壓404則由第一共用電壓信號400以及第二共用電壓信號402結(jié)合并調(diào)整數(shù)據(jù)線319a所提供的電壓而產(chǎn)生的，即為將第一共用電壓信號400以及第二共用電壓信號402相加，而由于第一共用電壓信號400以及第二共用電壓信號402互為互補，因此將兩電壓信號相加，將會抵銷兩電壓信號中的脈波改變，進而調(diào)整數(shù)據(jù)線319a所提供的電壓，以得到一固定的穩(wěn)態(tài)振幅的第一驅(qū)動電壓404。第二子像素電極區(qū)域303所需要的第二驅(qū)動電壓406則由第一共用電壓信號400調(diào)整數(shù)據(jù)線319a所提供的電壓而產(chǎn)生的，如圖4所示，第二驅(qū)動電壓406的脈波改變與第一共用電壓信號400的改變同步。最后，第三子像素電極區(qū)域305所需要的第三驅(qū)動電壓408則由第二共用電壓信號402調(diào)整數(shù)據(jù)線319a所提供的電壓而產(chǎn)生的，如圖4所示，第三驅(qū)動電壓408的脈波改變與第二共用電壓信號402的改變同步。
藉此，便可利用兩個共用電壓信號產(chǎn)生三個不同的驅(qū)動電壓信號，若調(diào)整兩個共用電壓信號相加或者相減的比例，更可以產(chǎn)生三個以上的不同的驅(qū)動電壓信號。而柵極線317a則提供柵極電壓410來開啟或關(guān)閉像素結(jié)構(gòu)3里面的第一子像素電極區(qū)域301、第二子像素電極區(qū)域303以及第三子像素電極區(qū)域305。
前述較佳實施例的操作原理如圖5所示，為一種在一像素中產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法，該像素可以是該較佳實施例中的像素結(jié)構(gòu)3。該方法說明如下。
執(zhí)行步驟501時，產(chǎn)生共用電壓信號。在本操作原理中，共用電壓信號包含了如同前述較佳實施例的一第一共用電壓信號以及一第二共用電壓信號。執(zhí)行步驟503，根據(jù)共用電壓信號產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電壓。而在本操作原理中，這些復數(shù)個驅(qū)動電壓即為第一驅(qū)動電壓、第二驅(qū)動電壓以及第三驅(qū)動電壓。
由上述可知，相對于現(xiàn)有技術(shù)的于單一像素中產(chǎn)生多個驅(qū)動電壓的方式，使用本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)，可以使用較少數(shù)量的共用電極線以產(chǎn)生多于共用電極線數(shù)量的驅(qū)動電壓。如此一來，可提高像素制作時的開口率，并降低像素結(jié)構(gòu)外部外圍布線以及電路設計的復雜度與成本，改善因視角改變太大而造成的灰階反轉(zhuǎn)問題，以達到所需的技術(shù)突破目的。
上述的實施例僅用來例舉本發(fā)明的實施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非用來限制本發(fā)明的范疇。任何熟悉此技術(shù)者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應以權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，其特征是，該像素結(jié)構(gòu)包含一第一子像素電極區(qū)域，具有一第一驅(qū)動電壓；一第一共用電極線，用以產(chǎn)生一第一共用電壓信號；以及一第二共用電極線，用以產(chǎn)生一第二共用電壓信號；其中，所述的第一驅(qū)動電壓是根據(jù)所述的第一共用電壓信號以及所述的第二共用電壓信號結(jié)合而產(chǎn)生。
2.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征是，該像素結(jié)構(gòu)還包含一第二子像素電極區(qū)域，具有一第二驅(qū)動電壓；其中，所述的第二驅(qū)動電壓是根據(jù)所述的第一共用電壓信號而產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征是，該像素結(jié)構(gòu)還包含一第三子像素電極區(qū)域，具有一第三驅(qū)動電壓；其中，所述的第三驅(qū)動電壓是根據(jù)所述的第二共用電壓信號源而產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的第一共用電壓信號以及所述的第二共用電壓信號皆為一周期性可變信號且該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號的相位與振幅至少其中之一具有實質(zhì)差異。
5.一種在一像素結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法，其特征是，該方法包含下列步驟產(chǎn)生一第一共用電壓信號；產(chǎn)生一第二共用電壓信號；以及根據(jù)所述的第一共用電壓信號以及所述的第二共用電壓信號產(chǎn)生一第一驅(qū)動電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征是，該方法還包含下列步驟根據(jù)所述的第一共用電壓信號產(chǎn)生一第二驅(qū)動電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，該方法還包含下列步驟根據(jù)所述的第二共用電壓信號產(chǎn)生一第三驅(qū)動電壓。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征是，所述的第一共用電壓信號以及所述的第二共用電壓信號皆為一周期性可變信號且該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號的相位與振幅至少其中之一具有實質(zhì)差異。
9.一種像素結(jié)構(gòu)，其特征是，該像素結(jié)構(gòu)包含一第一共用電極線，用以產(chǎn)生一第一共用電壓信號；一第二共用電極線，用以產(chǎn)生一第二共用電壓信號；一第一子像素電極區(qū)域，具有一第一驅(qū)動電壓，該第一驅(qū)動電壓是根據(jù)所述的第一共用電壓信號以及所述的第二共用電壓信號結(jié)合而產(chǎn)生；一第二子像素電極區(qū)域，具有一第二驅(qū)動電壓，該第二驅(qū)動電壓是根據(jù)所述的第一共用電壓信號而產(chǎn)生；以及一第三子像素電極區(qū)域，具有一第三驅(qū)動電壓，該第三驅(qū)動電壓是根據(jù)所述的第二共用電壓信號而產(chǎn)生。
10.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征是，該像素結(jié)構(gòu)還包含一第一薄膜晶體管，電連接至所述的第一子像素電極區(qū)域；一第二薄膜晶體管，電連接至所述的第二子像素電極區(qū)域；以及一第三薄膜晶體管，電連接至所述的第三子像素電極區(qū)域。
11.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的第一共用電壓信號以及所述的第二共用電壓信號皆為一周期性可變信號且該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號的相位與振幅至少其中之一具有實質(zhì)差異。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種像素結(jié)構(gòu)以及在該像素結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生驅(qū)動電壓的方法。所述的像素結(jié)構(gòu)包含一第一子像素電極區(qū)域、一第一共用電極線以及一第二共用電極線。該第一子像素電極區(qū)域具有一第一驅(qū)動電壓。該第一共用電極線用以產(chǎn)生一第一共用電壓信號。該第二共用電極線則用以產(chǎn)生一第二共用電壓信號。而該第一驅(qū)動電壓是根據(jù)該第一共用電壓信號以及該第二共用電壓信號結(jié)合而產(chǎn)生。本發(fā)明可使用較少數(shù)量的共用電極線以產(chǎn)生多于共用電極線數(shù)量的驅(qū)動電壓，不但可以有效降低像素結(jié)構(gòu)外部外圍布線以及電路設計的復雜度與成本，更能改善在傳統(tǒng)液晶顯示器中，因視角的改變太大而造成灰階反轉(zhuǎn)的問題。
文檔編號G02F1/133GK101017299SQ20071007915
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者蘇亭偉, 蘇振嘉 申請人:友達光電股份有限公司