專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，且特別涉及一種具高分辨率的薄膜晶體管液晶顯示器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行高分辨率彩色顯示器，由于功耗很低，適用于使用各種電子設(shè)備。而為了 得到廣視角(wide viewing angle)，由富士通所發(fā)展的多象限垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment, MVA)可獲178度的視角。對(duì)比方面也比其它廣視角技術(shù)高。而為人所熟知的，多象限垂直配向?yàn)橐壕э@示器光學(xué)補(bǔ)償?shù)囊环N技術(shù)，主要是 將像素分割成四份，并變化各個(gè)領(lǐng)域分子的傾斜方位的多象限(Multi-Domain)方法，使 得視角依賴性產(chǎn)生均勻化且可解決因角度所產(chǎn)生的色相變化問題。但不幸的是，采用 Multi-Domain方法會(huì)在斜視時(shí)對(duì)膚色(skin color)及藍(lán)色(sky color)會(huì)產(chǎn)生色偏 (color washout)。承上所述，圖1繪示使用MVA技術(shù)的液晶分子的灰階電壓與透射率的關(guān)系圖，其中 橫軸表示液晶分子的灰階電壓，單位為伏特(V)，以及縱軸表示透射率(transmittance)。 當(dāng)人眼正視此液晶顯示器時(shí)，其透射率與電壓的關(guān)系曲線是以虛線101表示，當(dāng)所施加的 灰階電壓增加時(shí)，其透射率隨之改變。而當(dāng)人眼以一傾斜角度斜視此液晶顯示器，其透射率 與電壓的關(guān)系曲線是以虛線102表示，雖然施加電壓增加，其透射率亦隨之改變，但在區(qū)域 100中，其透射率的變化并未如正視時(shí)隨著施加電壓的增加而等量增加，也就是會(huì)產(chǎn)生不等 量色相變化，此為造成色偏的主因。因此，一種解決前述色偏的缺陋已被提出，主要將像素分割八份(亦為八個(gè)象 限(Domain), (4azimuthal X 2polar angle)這些象限系根據(jù)部分呈水平狀的公共電極 (common electrode)及呈垂直狀的次像素電極(pixel electrode)而被調(diào)整。較詳細(xì)地 敘述為，如圖2A所示，此公共電極201包含第一垂直部20la、第二垂直部201b及第一水平 部201c，此次像素電極202包含第一水平部202a及垂直部202b。而電壓未施加在公共電 極201及次像素電極202時(shí)，液晶模塊400呈初始狀態(tài)。如圖2B所示，而當(dāng)外加電壓施加在公共電極201及次像素電極202時(shí)，則第一電 場(chǎng)300a及第二電場(chǎng)300b會(huì)被產(chǎn)生，因而液晶模塊400沿著第一電場(chǎng)300a及第二電場(chǎng)300b 會(huì)有轉(zhuǎn)向的情況發(fā)生。隨著電壓的增加，此液晶模塊400會(huì)朝著已產(chǎn)生的該電場(chǎng)的軸向呈 一致的方向。然而，當(dāng)?shù)谝浑妶?chǎng)300a產(chǎn)生與該次像素電極202的第一水平部202a呈135角 度且第二電場(chǎng)300b產(chǎn)生與該次像素電極202的第一垂直部202b呈45度角度時(shí)，相應(yīng)地， 此液晶模塊400也隨之重新排列，此結(jié)果，不因較高的電壓施加下，而造成透射率減少。而現(xiàn)有夏普(sharp)美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?0050122441采用8_Domain技術(shù)，如 圖3所示，此圖繪示液晶顯示器的像素50(pixel)的等效電路。像素50(R像素或G像 素或B像素)可劃分為兩次像素(sub pixel)，此第一次像素51及第二次像素52包含 各自的薄膜晶體管511及薄膜晶體管512、其與各該薄膜晶體管511及512相應(yīng)連的次 像素電極(Pixel electrode) 513及514、與各該次像素電極513及514相連的存儲(chǔ)電容(storage capacitor) 515及516、通過各該次像素電極513及514與各該存儲(chǔ)電容 515及516并聯(lián)的液晶電容517及518，以及與各該液晶電容517及518相連的對(duì)向電 極(counterelectrode)519及520，亦稱公共電極Vcom。由圖中可知，該薄膜晶體管511 及512的各柵極端與一條公共掃描線(common scan line)亦稱之為柵極總線530 (gate busline)相連接，而依據(jù)公共掃描信號(hào)而決定打開或關(guān)閉狀態(tài)，及其各源極端與數(shù)據(jù)線 (data line)531連接。各該存儲(chǔ)電容515及516的一端通過相應(yīng)的次像素電極513及514 與該薄膜晶體管511及512相連，及另一端則通過該存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)電容對(duì)向電極與存儲(chǔ) 電容線(capacitor line) 532及533連接，且該存儲(chǔ)電容對(duì)向電極通過該存儲(chǔ)電容線532 及533接收不同的存儲(chǔ)電容對(duì)向電壓。而上述提及的薄膜晶體管的作用是當(dāng)作一個(gè)開關(guān)，藉由柵極驅(qū)動(dòng)器(Gate Driver)(未繪示)依序掃描每一條掃描線，使其由上而下依序打開，在一整列的薄膜晶體 管打開同時(shí)，再由源極驅(qū)動(dòng)器(Source Driver)(未繪示)寫入數(shù)據(jù)電壓。該存儲(chǔ)電容515 及516和該液晶電容517及518并聯(lián)是用來增加電容量，以保持?jǐn)?shù)據(jù)電壓。其中源極驅(qū)動(dòng) 器對(duì)于高速驅(qū)動(dòng)、高分辨率、低功率消耗的顯示特別重要。還須注意地，在顯示面板顯示的 顏色是借著外加數(shù)據(jù)電壓來改變背面照明經(jīng)過液晶的穿透率，不同亮度的光線經(jīng)過彩色濾 光層轉(zhuǎn)成R、G、B信號(hào)來合成顏色。而為避免在液晶面板的電極表面產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，使液 晶顯示元件的壽命減短，故現(xiàn)有夏普采用點(diǎn)反轉(zhuǎn)法以使液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓每隔一定周 期作電壓極性反轉(zhuǎn)。以下為實(shí)施說明。如圖4所示，此圖顯示在夏普的液晶顯示器采用點(diǎn)反轉(zhuǎn)法的電路說明，其中像素 排列以8列，6行為代表，數(shù)據(jù)線以S-Cl，S-C2，S-C3，S-C4，···，S-Ccq為代表，掃描線以 G-Ll, G-L2，G-L3，G-Lrp為代表，存儲(chǔ)電容線以CS-A及CS-B為代表。而在圖4需注意的 是，以次像素電極的電壓高于對(duì)向電極的電壓為正極性(以+為代表)，若低于對(duì)向電極的 電壓則為負(fù)極性(以-為代表)，而為人所熟知的，采用點(diǎn)反轉(zhuǎn)法會(huì)使得相鄰的點(diǎn)的極性不 同可減少串音(crosstalk)現(xiàn)象的發(fā)生。參閱圖5，其是根據(jù)夏普液晶顯示器的某一顯示區(qū)域而繪示的等效電路，其中每 一像素包含兩次像素(以符號(hào)A及B代表)，每一次像素包含各自的液晶電容CLA_n，m及 CLB_n, m,存儲(chǔ)電容CCSA_n，m及CCSB_n，m,每一液晶電容由次素電極及對(duì)向電極ComLC所 組成，每一存儲(chǔ)電容由存儲(chǔ)電容電極、絕緣膜及存儲(chǔ)電容對(duì)向電極ComCSA_n及ComCSB_n所 組成。兩次像素通過各自的薄膜晶體管TFTA_n，m及薄膜晶體管TFTB_n，m而與公共數(shù)據(jù)線 (source busline) SBL_m連接。當(dāng)薄膜晶體管TFTA_n，m及薄膜晶體管TFTB_n，m打開或關(guān) 閉則是通過掃描線(gate busline)GBL_n接收掃描信號(hào)電壓來決定。需了解的是，在此像 素陣列電路中，存儲(chǔ)電容對(duì)向電極ComCSA_n與存儲(chǔ)電容集線CSVtypeRl連接，另一存儲(chǔ)電 容對(duì)向電極ComCSB_n則與存儲(chǔ)電容集線CSVtypeR2連接。同時(shí)參閱圖6，該圖是根據(jù)圖4所配置的像素排列電路而繪示的用于驅(qū)動(dòng)液晶面 板的編號(hào)(a)-(j)電壓信號(hào)的波形。當(dāng)施加電壓于S-Cl，S-C3，S_C5(奇數(shù)群S0)(電壓波形(a))，施加電壓于S-C2， S-C4，S-C6(偶數(shù)群SE)(電壓波形(b)，其中電壓波形(a)及電壓波形(b)為顯示信號(hào)電壓 波形，施加在存儲(chǔ)電容線CS-A的電壓波形(波形(c))，施加在存儲(chǔ)電容線CS-B的電壓波形 (電壓波形⑷)，施加電壓在掃描線G-Ll G-L6 (電壓波形(e) 電壓波形(j))。所以當(dāng)
6Gate Driver藉由G-Ll G-L6而打開一整列該薄膜晶體管開關(guān)時(shí)，Source Driver實(shí)時(shí)配 合輸入該列像素?cái)?shù)據(jù)電壓，提供顯示畫面所需信號(hào)。而由圖6中可知，掃描線的電壓從低電壓(VgL)至高電壓之間(VgH)的周期及自 下一掃描線的電壓從低電壓至高電壓之間的周期，其水平寬度為1H。而掃描線的維持在高 電壓電位有時(shí)被稱之為選擇時(shí)段(PS)。其次，因?yàn)樗械南袼貫轱@示中間灰階，所有的顯示 信號(hào)電壓(電壓波形(a)及電壓波形(b))具有已固定強(qiáng)度的震蕩波形，因此，這些信號(hào)電 壓波形的震蕩周期為兩倍的水平寬度(2H)，然而，在薄膜晶體管液晶顯示器亦包含前述夏 普(sharp)的液晶顯示器若要達(dá)到大尺寸及高分辨率目標(biāo)時(shí)，像素驅(qū)動(dòng)電路上的電容充電 時(shí)間就顯得相當(dāng)關(guān)鍵且重要。因?yàn)槿绻岣叻直媛剩囟ㄒ黾訏呙榫€數(shù)目，而在固定的 時(shí)間要完成越多條的掃瞄線動(dòng)作，表示每一條掃瞄線所需的時(shí)間變短，同時(shí)在大尺寸的面 板上，相對(duì)的存儲(chǔ)電容也會(huì)變得比較大。不幸的是，此夏普(sharp)的液晶顯示器在畫面轉(zhuǎn)動(dòng)速度倍增為120Hz工作模式 時(shí)，由于RC-Delay的因素，(其中RC-Delay的C值亦指為分別連接于存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)電容 線CS-A及存儲(chǔ)電容線CS-B的電容值(capacitance)(具較大電容值)，而RC-Delay的R值 亦指存儲(chǔ)電容線CS-A及存儲(chǔ)電容線CS-B的電阻值(resistance)使得電容充電時(shí)間無法 快速地相應(yīng)運(yùn)作而增加了充電時(shí)間(τ )，如圖7所示，該圖繪示存儲(chǔ)電容線CS-A及存儲(chǔ)電 容線CS-B的實(shí)際電壓波形，其RC-Delay時(shí)間約為5us，值得注意的是，在存儲(chǔ)電容線CS-B 電壓波形上從原來的電壓為Vl經(jīng)RC-Delay為V2，使得像素的電壓在整個(gè)面板的中央處與 整個(gè)面板的邊緣處不同。且此夏普液晶顯示器的像素電路需兩條電容集線，亦會(huì)造成顯著 的RC-Delay現(xiàn)象。由上所述，如有能提供一種高分辨率的液晶顯示器應(yīng)是迫切需要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的就是在提供一種高分辨率的液晶顯示器，在R像素、G像素及B 像素中此三像素皆劃分為兩個(gè)次像素，不同于現(xiàn)有薄膜晶體管液晶顯示器要達(dá)到大尺寸及 高分辨率目標(biāo)時(shí)，由于RC-Delay的因素，使得電容充電時(shí)間無法快速地相應(yīng)運(yùn)作而增加了 充電時(shí)間，本發(fā)明藉由將像素區(qū)隔成兩次像素，而每一次像素中包含獨(dú)立的薄膜晶體管、液 晶電容與存儲(chǔ)電容，且其中至少一存儲(chǔ)電容采用可變電容，在提供驅(qū)動(dòng)高電壓至掃描線，以 依序?qū)⒃摼w管打開時(shí)，接著，并分別提供數(shù)據(jù)信號(hào)至數(shù)據(jù)線及控制信號(hào)至與各該存儲(chǔ)電 容所連接的導(dǎo)線。該掃描線于高電壓轉(zhuǎn)換至低電壓時(shí)，使該次像素與相鄰的次像素分別產(chǎn) 生相應(yīng)的第一次像素及第二次像素的電壓變化值，且調(diào)整該次像素與相鄰的次像素的各自 的存儲(chǔ)電容值、液晶電容值的其中之一，使在相鄰兩畫面時(shí)段中，數(shù)據(jù)電壓產(chǎn)生不同程度的 電壓變化。本發(fā)明的另一目的就是在提供一種液晶顯示器的像素電路，將一像素包含的兩薄 膜晶體管與將另一相鄰的像素包含的兩薄膜晶體管倒置藉由一條導(dǎo)線(CS)連接，相較在 現(xiàn)有夏普(Sharp)液晶電路的存儲(chǔ)電容則需要二條導(dǎo)線(CS)，可減化工藝的程序，降低成 本，增加開口率，提高良率。本發(fā)明的另一目的就是提供一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，使用列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(信 號(hào)驅(qū)動(dòng)器)使得畫面顯示具有點(diǎn)反轉(zhuǎn)(dot inversion)的特性。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提供一種液晶顯示器，該液晶顯示器包含第一及第二掃 描線與第一及第二數(shù)據(jù)線彼此交叉，并定義出第一像素及第二像素，該第一像素包含第一 開關(guān)與第二開關(guān)，及該第二像素至少包含第三開關(guān)，其中該第一、第二和第三開關(guān)的漏極分 別耦接至第一、第二和第三存儲(chǔ)電容的電極端；以及導(dǎo)線，耦接該第一、第二與該第三存儲(chǔ) 電容的另一電極端，且該第一與第二開關(guān)的柵極耦接于該第一掃描線，該第三開關(guān)的柵極 耦接于該第二掃描線，以及該第一與第二開關(guān)的源極耦接于該第一數(shù)據(jù)線，該第三開關(guān)的 源極耦接于該第二數(shù)據(jù)線。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附圖式的詳 細(xì)說明如下圖1繪示使用MVA技術(shù)的液晶分子的灰階電壓與透射率的關(guān)系圖；圖2A繪示以8-domains的方法解決色偏的缺陋，其中液晶層于OFF狀態(tài)；圖2B繪示以8-domains的方法解決色偏的缺陋，其中液晶層于ON狀態(tài)；圖3現(xiàn)有夏普(sharp)的像素電路；圖4顯示在夏普的液晶顯示器系采用點(diǎn)反轉(zhuǎn)法的電路說明；圖5是根據(jù)夏普液晶顯示器的某一顯示區(qū)域繪示的等效電路；圖6是根據(jù)所配置的像素排列電路而繪示的用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的編號(hào)(a)-(j)電 壓信號(hào)的波形；圖7繪示實(shí)際CS-A及CS-B電壓信號(hào)的波形；圖8繪示本發(fā)明薄膜晶體管-LCD面板的等效電路概略圖示；圖9繪示驅(qū)動(dòng)本發(fā)明像素單元的驅(qū)動(dòng)波形圖；圖10繪示存儲(chǔ)電容進(jìn)行充電的電壓波形；圖11繪示使用傳統(tǒng)的列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器對(duì)圖8所示的液晶顯示器架構(gòu)數(shù)據(jù)線進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)時(shí)，其數(shù)據(jù)線所送出的影像數(shù)據(jù)；圖12根據(jù)圖11所使用的影像信號(hào)以驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的像素電路而繪示像素區(qū)域所存 儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)地討論目前較佳的實(shí)施例。然而應(yīng)被理解的是，本發(fā)明提供許多可適用 的發(fā)明觀念，而這些觀念能被體現(xiàn)于很寬廣多樣的特定具體背景中。所討論的特定具體的 實(shí)施例僅是說明使用本發(fā)明的特定方式，而且不會(huì)限制本發(fā)明的范圍。第一實(shí)施例參閱圖8所示，該圖為本發(fā)明LCD面板的等效電路路圖示。需提及的，本發(fā)明LCD 面板電路所采用的LCD芯片組包括負(fù)責(zé)影像信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理，接收來自計(jì)算機(jī)的信號(hào)的控 制芯片(Control IC)(未繪示)與負(fù)責(zé)影像信號(hào)輸出與顯示，輸出信號(hào)至IXD面板的驅(qū)動(dòng) 芯片(Driver IC)兩大類型，其中前述驅(qū)動(dòng)芯片包含源極驅(qū)動(dòng)器(Source Driver) 80及柵 極驅(qū)動(dòng)器(Gate Driver)81，依據(jù)分辨率的高低而分別使用若干顆芯片組合而成。再次參閱圖8，于圖中可知，在與該柵極驅(qū)動(dòng)器81連接的η條掃描線(Gn)及源極
8驅(qū)動(dòng)器80連接的m條數(shù)據(jù)線(Dm)中，第一掃描線Gl及第二掃描線G2與第一數(shù)據(jù)線Dl及第 二數(shù)據(jù)線D2彼此交叉，并定義出第一像素801及第二像素802，其中，任一該像素801及802 皆包含兩次像素。而對(duì)于前述第一像素801的兩次像素較詳細(xì)的電路敘述為，第一次像素 803及第二次像素804包含以薄膜晶體管作開關(guān)的第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032，此第一 8031及第二開關(guān)8032的漏極分別耦接至第一存儲(chǔ)電容8041及第二存儲(chǔ)電容8042 (storage capacitor, Cs)的電極端，此第一 8031及第二開關(guān)8032的柵極耦接于該第一掃描線Gl，此 第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032的源極耦接于該第一數(shù)據(jù)線Dl。前述提及的第一 8041及 第二存儲(chǔ)電容8042的該電極端耦接第一次像素電極8051及第二次像素電極8052，該第一 開關(guān)8031與第二開關(guān)8032的漏極分別耦接第一液晶電容8061與第二液晶電容8062。該 第一液晶電容8061與該第二液晶電容8062的電極端分別耦接公共電極，且該等公共電極 的電壓信號(hào)為V。。m。而在第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032的該漏極與該柵極之間具有重迭 區(qū)域，以使得在第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032的該漏極與該柵極間分別構(gòu)成第一寄生電 容8071及第二寄生電容8072 (Cgd)。同樣地，與該第一像素801相鄰的第二像素802包含 兩次像素(分別為第三次像素810及第四次像素811)該第三次像素810及第四次像素811 包含以薄膜晶體管作開關(guān)的第三開關(guān)8101及第四開關(guān)8102，而為使電壓頻率減半，該第二 像素802以倒置連接方式與該第一像素801相接，較詳細(xì)的像素電路說明如下在第二像素802所包含的該等開關(guān)中，第三開關(guān)8101及第四開關(guān)8102的漏極分 別耦接至第三存儲(chǔ)電容8111及第四存儲(chǔ)電容8112的一電極端第三開關(guān)8101及第四開關(guān) 8102的柵極耦接該第二掃描線G2，第三開關(guān)8101及第四開關(guān)8102的源極耦接第二數(shù)據(jù)線 D2，其中該第三存儲(chǔ)電容8111及第四存儲(chǔ)電容8112的該電極端耦接第三次像素電極8121 及第四次像素電極8122，該第三開關(guān)8101與第四開關(guān)8102的漏極分別耦接第三液晶電容 8131與第四液晶電容8132。該第三8131與該第四液晶電容8132的電極端分別耦接公共 電極，且該公共電極的電壓信號(hào)為V。。m。而在第三開關(guān)8101及第四開關(guān)8102的該漏極與該 柵極的間具有重迭區(qū)域，以使得在第三開關(guān)8101及第四開關(guān)8102的該漏極與該柵極構(gòu)成 第三寄生電容8141及第四寄生電容8142 (Cgd)。為能使每一像素內(nèi)的該等存儲(chǔ)電容有足夠的電壓而保持下一次更新畫面時(shí)所使 用，在第一像素801及第二像素802之間提供用于接收調(diào)制電壓(亦是一種控制信號(hào))的 導(dǎo)線8200，此導(dǎo)線8200耦接該第一存儲(chǔ)電容8041、第二存儲(chǔ)電容8042、第三存儲(chǔ)電容8111 與第四存儲(chǔ)電容8112的另一電極端。在本實(shí)施例中，要特別注意的是，在第一像素801內(nèi) 的該第一存儲(chǔ)電容8041與該第二存儲(chǔ)電容8042至少其中之一為可變電容，且此可變電容 具有隨著施加在次像素電極及導(dǎo)線上電壓變化的電容值。而本實(shí)施電路中與現(xiàn)有面板驅(qū)動(dòng)原理相同，此柵極驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)高電壓至η條掃描 線，且所送出的波形，依序?qū)⒚恳恍械谋∧ぞw管打開。隨之此柵極驅(qū)動(dòng)器處于掃描的狀 態(tài)，此時(shí)源極驅(qū)動(dòng)器則輸出具有灰度的電壓(Gradation Voltage)給與m條數(shù)據(jù)線。簡(jiǎn)單 地說，在本實(shí)施液晶顯示器驅(qū)動(dòng)過程中，該柵極驅(qū)動(dòng)器81提供第一掃描信號(hào)至第一掃描線 Gl,以將第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032開啟，該開關(guān)分別對(duì)第一次像素電極8051及第二 次像素電極8052作充放電的動(dòng)作，而寫入該次像素電極后的具有灰度電壓值，與公共電極 的電壓值的差異，則有效控制傳送光線的亮度。該源極驅(qū)動(dòng)器80通過第一數(shù)據(jù)線Dl而將 第一數(shù)據(jù)信號(hào)提供至該第一像素801內(nèi)，使該第一存儲(chǔ)電容8041與第二存儲(chǔ)電容8042具有不同的電容值。而關(guān)閉第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032后，該柵極驅(qū)動(dòng)器81提供第二掃描信號(hào)至 第二掃描線G2，以將第三開關(guān)8101及第四開關(guān)8102開啟，該開關(guān)分別對(duì)第三次像素電極 8121及第四次像素電極8122作充放電的動(dòng)作而寫入該次像素電極后的具有灰度電壓值， 與公共電極的電壓值的差異，則有效控制傳送光線的亮度。該源極驅(qū)動(dòng)器80通過第二數(shù)據(jù) 線D2而將第二數(shù)據(jù)信號(hào)提供至該第二像素802內(nèi)。至此可得知，該柵極驅(qū)動(dòng)器81先提供該第一掃描信號(hào)至第一掃描線G1，以開啟第 一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032，而后再提供該第二掃描信號(hào)至第二掃描線以開啟第三開關(guān) 8101及第四開關(guān)8102，換言之，該第一開關(guān)8031和第二開關(guān)8032的開啟時(shí)間與該第三開 關(guān)8101及第四開關(guān)8102的開啟時(shí)間彼此不同。使得該等存儲(chǔ)電容通過該導(dǎo)線8200進(jìn)行 充電以達(dá)到預(yù)定的電壓值。而當(dāng)面板極性變換時(shí)，于本實(shí)施例中，以固定電壓值的公共電壓信號(hào)V。。m施加在每 一液晶電容上的公共電極，以避免液晶電容內(nèi)的液晶分子一直處在固定的電壓環(huán)境下而造 成液晶分子特性破壞。再者，為不影響到存儲(chǔ)電容上存儲(chǔ)電壓值的大小，針對(duì)本發(fā)明的像素電路，亦提供 一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，用以驅(qū)動(dòng)像素以產(chǎn)生相應(yīng)的畫面(frame)，以下為本方法的說 明。圖9為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例用以驅(qū)動(dòng)像素單元的驅(qū)動(dòng)波形圖，同時(shí)參閱圖8。 在寫入正極性數(shù)據(jù)信號(hào)(亦是第一數(shù)據(jù)信號(hào))的第一畫面(N)中，在時(shí)段Tl掃描線電位 上升至高電位狀態(tài)VgH，第一開關(guān)8031以及第二開關(guān)8032被打開，由第一數(shù)據(jù)線傳送的正 極性電壓數(shù)據(jù)，假設(shè)為VP，會(huì)分別由經(jīng)由第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032對(duì)第一液晶電容 8061和第二液晶電容8062以及第一存儲(chǔ)電容8041和第二存儲(chǔ)電容8042進(jìn)行充電。在時(shí) 段Tl終了時(shí)，第一掃描線電位下降成低電位狀態(tài)VgL，第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032被關(guān) 閉。此時(shí)第一液晶電容8061和第二液晶電容8062兩端的電壓是藉由第一存儲(chǔ)電容8041 和第二存儲(chǔ)電容8042維持住。但是在第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032被關(guān)閉的瞬間，正極 性電壓數(shù)據(jù)VP，會(huì)下降A(chǔ)V值，此ΔΥ值的大小與該開關(guān)的柵極源極間的寄生電容、液晶電 容和存儲(chǔ)電容皆有關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，第一像素801包括第一次像素803和第二次像素804， 因此具有兩Δν值，分別是AVA以及AVB，并分別使該兩次像素的次像素電極8051及8052 具不同的壓值^nm和Vb, Μ，其中AVA與第一開關(guān)8031的柵極與源極間的第一寄生電容 8071、第一液晶電容8061和第一存儲(chǔ)電容8041有關(guān)，其中VA,Μ的feed through電壓大小 如下所述AVa= (Vcshigh-V
Cslow )^C8041/ (C804i+C8061+C807i)亦為Δ Va = Δ Vcs X C8041/ (C8041+C8061+C8071)及AVB與第二開關(guān)8032的柵極與源極間的第二寄生電容8072、第二液晶電容 8062和第二存儲(chǔ)電容8042有關(guān)，其中VB,M的饋通(feed through)電壓大小如下所述Δ Vb = (Vcshigh-Vcslow) X C8042/ (C8042+C8062+C8072)亦為AVb= AVCsXC8042/(C8042+C8062+C8072)在寫入負(fù)極性數(shù)據(jù)信號(hào)(亦是第二數(shù)據(jù)信號(hào))的第二畫面(N+1)中，在時(shí)段T2開始時(shí)，第一掃描線電位上升至高電位狀態(tài)VgH，第一開關(guān)8031以及第二開關(guān)8032被打開，由 第一數(shù)據(jù)線傳送的負(fù)極性電壓數(shù)據(jù)，假設(shè)為-VP，會(huì)分別經(jīng)由第一開關(guān)8031以及第二開關(guān) 8032對(duì)第一液晶電容8061和第二液晶電容8062以及第一存儲(chǔ)電容8041和第二存儲(chǔ)電容 8042進(jìn)行充電。在時(shí)段T2終了時(shí)，第一掃描線電位下降成低電位狀態(tài)VgL，第一開關(guān)8031 及第二開關(guān)8032被關(guān)閉。此時(shí)第一液晶電容8061和第二液晶電容8062兩端的電壓是藉由 第一存儲(chǔ)電容8041和第二存儲(chǔ)電容8042維持住。但是在第一開關(guān)8031及第二開關(guān)8032 被截止的瞬間，負(fù)極性電壓數(shù)據(jù)-VP，會(huì)下降ΔΥ值。此ΔV值的大小與開關(guān)的柵極與源極 間的寄生電容、液晶電容和存儲(chǔ)電容有關(guān)。而對(duì)于AVA及AVB數(shù)值的大小差異，可由調(diào)整第一次像素803的第一存儲(chǔ)電容 C8041或第一液晶電容C8tl61或第一寄生電容C8tl71及第二次像素804的第二存儲(chǔ)電容C8tl42或 第二液晶電容C8tl62或第二寄生電容C8tl72其中的任一電容數(shù)值即可，調(diào)整其補(bǔ)償電壓值的大 小，可使液晶面板上各像素皆能被放電到其理想電壓值。與現(xiàn)有較大的差異，該第一開關(guān)和第二開關(guān)的開啟時(shí)間與該第三開關(guān)的開啟時(shí)間 彼此不同，使得通過該導(dǎo)線進(jìn)行充電的該存儲(chǔ)電容以達(dá)到預(yù)定的電壓值，如圖10所示，在 該導(dǎo)線的存儲(chǔ)電容的電壓波形就不會(huì)受到RC-Delay的影響而下降為Mcs,因而使得在各 像素內(nèi)的電壓在整個(gè)面板的中央處與整個(gè)面板的邊緣處差異不大。再者，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的像素電路的等效電路，對(duì)每一掃描線所控制這 些R、G、B像素而言，主要以任一 R、G、B像素包含以第一方向(亦指“向上”)所排列的兩薄 膜晶體管，及該任一像素所相鄰的另一像素包含以第二方向(亦指“向下”)所排列的兩薄 膜晶體管而依序上下交替組成整個(gè)畫面顯示。若以列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器IC(亦是信號(hào)驅(qū)動(dòng)器)傳 送的數(shù)據(jù)搭配圖8的本發(fā)明薄膜晶體管-LCD面板的等效電路。其較詳細(xì)地說明如下。圖11顯示，當(dāng)使用列反轉(zhuǎn)方法以驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管液晶顯示器，每一掃描線的掃描 時(shí)間及來自每一數(shù)據(jù)線的影像樣式。由偶數(shù)編號(hào)的數(shù)據(jù)線D2，D4，D6及掃描線G2，G3...G.m 所定義的該些像素的數(shù)據(jù)因使用線緩沖器(line buffer)依序地被延遲掃描線的單一個(gè)掃 描時(shí)間。舉例來說，最初，在第二條掃描線開啟時(shí)，該第二數(shù)據(jù)線D2應(yīng)寫入D2所定義的第 一顯示單元的像素的影像數(shù)據(jù)G21，然而，數(shù)據(jù)線D2寫入由該掃描線Gl及數(shù)據(jù)線D2所定義 的第一顯示單元的像素影像數(shù)據(jù)Gn。但數(shù)據(jù)線Dl及數(shù)據(jù)線D3仍對(duì)掃描線G2與數(shù)據(jù)線Dl 及D3所定義的第一顯示單元的像素的R21及B21進(jìn)行寫入。以此方式，數(shù)據(jù)線D4應(yīng)寫入R22，但卻寫入由掃描線Gl及數(shù)據(jù)線D4所定義的第二 顯示單元的像素的R12。數(shù)據(jù)線D5寫入由掃描線G2及數(shù)據(jù)線D5所定義的第二顯示單元的 像素G22，數(shù)據(jù)線D6本應(yīng)寫入由掃描線G2及數(shù)據(jù)線D6所定義的第二顯示單元的像素B22。 但數(shù)據(jù)線D6卻寫入由掃描線G2及數(shù)據(jù)線D6所定義的第二顯示單元的像素B12。以此類推， 后續(xù)的寫入過程亦同上述所言，在此不再贅述。若以列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器IC(亦是信號(hào)驅(qū)動(dòng)器)傳送的數(shù)據(jù)搭配圖8的本發(fā)明薄膜晶體 管-LCD面板的等效電路，結(jié)果則如圖12顯示液晶顯示器系以點(diǎn)反轉(zhuǎn)方式顯示。再者，當(dāng)這 些已改變的數(shù)據(jù)輸入至本發(fā)明的像素電路，形成在每一掃描線及數(shù)據(jù)線(Dl，D2，D3，...Dn) 交錯(cuò)點(diǎn)上的該些薄膜晶體管沿著其柵極所連接的掃描線以上-下交替地設(shè)置。因此，當(dāng)使 用列反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)這些薄膜晶體管，該些數(shù)據(jù)系被存儲(chǔ)至以上下交替地排列形式的該 些像素內(nèi)。
11
綜上所述，本案提供一種像素電路及其驅(qū)動(dòng)方法，可應(yīng)用于液晶顯示裝置或其它 顯示裝置，藉由調(diào)整補(bǔ)償電壓值或調(diào)整施加補(bǔ)償電壓的充電時(shí)間長(zhǎng)短，以使液晶面板上各 像素皆能被充/放電到其理想電壓值?？梢越鉀Q高分辨率或大尺寸液晶面板，在高頻狀態(tài) 操作時(shí)，例如在120赫茲時(shí)，充/放電不足的問題，以及解決液晶面板上，因RC延遲(delay) 狀況顯著，而使得各像素的充/放電無法皆達(dá)到理想電壓的問題。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技 藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍 當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種液晶顯示器，包含第一及第二掃描線與第一及第二數(shù)據(jù)線彼此交叉，并定義出第一像素及第二像素，所述第一像素包含第一開關(guān)與第二開關(guān)，及所述第二像素至少包含第三開關(guān)，其中所述第一、第二和第三開關(guān)的漏極分別耦接至第一、第二和第三存儲(chǔ)電容的電極端；以及導(dǎo)線，耦接所述第一、第二與所述第三存儲(chǔ)電容的另一電極端，且所述第一與第二開關(guān)的柵極耦接于所述第一掃描線，所述第三開關(guān)的柵極耦接于所述第二掃描線，以及所述第一與第二開關(guān)的源極耦接于所述第一數(shù)據(jù)線，所述第三開關(guān)的源極耦接于所述第二數(shù)據(jù)線。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述導(dǎo)線耦接控制信號(hào)，及所述第一數(shù)據(jù)線 耦接數(shù)據(jù)信號(hào)，且所述控制信號(hào)及所述數(shù)據(jù)信號(hào)的切換頻率彼此相同。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中所述控制信號(hào)為調(diào)制電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述導(dǎo)線設(shè)置于所述第一掃描線與所述第二 掃描線之間。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一存儲(chǔ)電容與所述第二存儲(chǔ)電容的電 容值彼此不同。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中至少所述第一存儲(chǔ)電容與所述第二存儲(chǔ)電容 之一為可變電容。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一與第二開關(guān)的漏極分別耦接第一液 晶電容與第二液晶電容。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中所述第一存儲(chǔ)電容、所述第二存儲(chǔ)電容、所述 第一液晶電容與所述第二液晶電容中至少有一個(gè)電容的電容值與其余的電容的電容值不 同。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一和第二開關(guān)的開啟時(shí)間與所述第三 開關(guān)的開啟時(shí)間彼此不同。
10.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一、第二與第三存儲(chǔ)電容的所述電極 端分別耦接第一、第二與第三次像素電極。
11.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一與第二開關(guān)通過所述第一掃描線 開啟，并藉由所述第一數(shù)據(jù)線對(duì)所述第一像素寫入第一畫面，以及所述第三開關(guān)通過所述 第二掃描線而開啟，并藉由所述第二數(shù)據(jù)線對(duì)所述第二像素寫入第二畫面，使得所述第一 與第二畫面的極性彼此相反。
12.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一與第二開關(guān)通過所述第一掃描線 開啟，并藉由所述第一數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)至所述第一像素，以使得所述第一與第二存儲(chǔ) 電容具有不同的電容值。
13.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一、第二存儲(chǔ)電容的所述電極端分別 耦接第一與第二次像素電極，并藉由輸入所述數(shù)據(jù)信號(hào)至所述第一與第二次像素電極，使 得所述第一與第二次像素電極的電壓變化值不相等。
14.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一、第二存儲(chǔ)電容的所述電極端分別 耦接第一與第二次像素電極，且所述第一與第二開關(guān)通過所述第一掃描線開啟，并藉由所 述第一數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)至所述第一像素，使得所述第一與第二次像素電極的電壓變化值不相等。
15.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中所述第一液晶電容與所述第二液晶電容的 電極端耦接至公共電極，且所述公共電極耦接公共電壓信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示器，其中所述公共電壓信號(hào)為固定電壓值。
17.一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，所述液晶顯示器包含第一像素及導(dǎo)線，所述第一像 素包含第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一與第二開關(guān)分別耦接至第一與第二存儲(chǔ)電容的電極 端，以及分別耦接至第一與第二液晶電容的電極端，所述第一與第二存儲(chǔ)電容的另一電極 端耦接于所述導(dǎo)線，且所述第一與第二開關(guān)的柵極耦接于第一掃描線，及所述第一與第二 開關(guān)的源極耦接于第一數(shù)據(jù)線，其中所述存儲(chǔ)電容及所述液晶電容中至少有一個(gè)電容的電 容值與其余的電容的電容值不同，所述方法包含提供第一掃描信號(hào)至所述第一掃描線，以開啟所述第一及所述第二開關(guān)；以及分別提供第一數(shù)據(jù)信號(hào)與控制信號(hào)至所述第一數(shù)據(jù)線與所述導(dǎo)線，其中所述第一數(shù)據(jù) 信號(hào)與所述控制信號(hào)的切換頻率彼此相同。
18.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第一與所述第二存儲(chǔ)電容的電容值彼此 不同。
19.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第一、第二存儲(chǔ)電容的所述電極端分別 耦接第一與第二次像素電極，且所述方法還包含藉由將所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至所述第 一與第二次像素電極，使得所述第一與第二次像素電極上的電壓變化值不相等。
20.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述液晶顯示器還包含與所述第一像素相鄰 的第二像素，所述第二像素至少包含第三開關(guān)與第三存儲(chǔ)電容，所述第三開關(guān)的柵極與源 極分別耦接第二掃描線與第二數(shù)據(jù)線，且所述第三存儲(chǔ)電容的電極端耦接所述導(dǎo)線，所述 驅(qū)動(dòng)方法還包含于提供所述第一掃描信號(hào)之后，提供第二掃描信號(hào)至所述第二掃描線，以開啟所述第 三開關(guān)，以及提供第二數(shù)據(jù)信號(hào)至所述第二數(shù)據(jù)線。
21.如權(quán)利要求20所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)與所述控制信號(hào)的切換頻 率彼此相同。
22.如權(quán)利要求20所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)與所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)的極 性彼此相反。
23.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述控制信號(hào)為調(diào)制電壓。
24.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述液晶顯示器的第一、第二與第三存儲(chǔ)電 容的另一電極端分別耦接第一、第二與第三次像素電極，且所述方法還包含通過所述第一 數(shù)據(jù)線對(duì)所述第一像素寫入第一畫面，以及通過所述第二數(shù)據(jù)線對(duì)所述第二像素寫入第二 畫面，且所述第一與第二畫面的極性彼此相反。
25.一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，所述液晶顯示器包含第一像素及一導(dǎo)線，所述第一 像素包含第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一與第二開關(guān)分別耦接至第一與第二存儲(chǔ)電容的電 極端，以及分別耦接至第一與第二液晶電容的電極端，所述第一與第二存儲(chǔ)電容的另一電 極端耦接于所述導(dǎo)線，且所述第一與第二開關(guān)的柵極耦接于第一掃描線，及所述第一與第 二開關(guān)的源極耦接于第一數(shù)據(jù)線，其中至少所述第一與所述第二存儲(chǔ)電容中之一為可變電容，所述方法包含提供第一掃描信號(hào)至所述第一掃描線，以開啟所述第一及所述第二開關(guān)；以及分別提供第一數(shù)據(jù)信號(hào)與控制信號(hào)至所述第一數(shù)據(jù)線與所述導(dǎo)線，其中所述第一數(shù)據(jù) 信號(hào)與所述控制信號(hào)的切換頻率彼此相同。
26.如權(quán)利要求25所述的驅(qū)動(dòng)方法，還包含傳輸所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)至所述第一像素， 使得所述第一與第二存儲(chǔ)電容具有不同的電容值。
27.如權(quán)利要求25所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第一、第二存儲(chǔ)電容的所述電極端分別 耦接第一與第二次像素電極，且所述方法還包含藉由所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，使得所述 第一與第二次像素電極上的電壓變化值不相等。
28.如權(quán)利要求25所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述液晶顯示器還包含與所述第一像素相鄰 的第二像素，所述第二像素至少包含第三開關(guān)與第三存儲(chǔ)電容，所述第三開關(guān)的柵極與源 極分別耦接第二掃描線與第二數(shù)據(jù)線，且所述第三存儲(chǔ)電容的電極端耦接所述導(dǎo)線，所述 驅(qū)動(dòng)方法還包含于提供所述第一掃描信號(hào)之后，提供第二掃描信號(hào)至所述第二掃描線，以開啟所述第 三開關(guān)，以及提供第二數(shù)據(jù)信號(hào)至所述第二數(shù)據(jù)線。
29.如權(quán)利要求28所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)與所述控制信號(hào)的切換頻 率彼此相同。
30.如權(quán)利要求28所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)與所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)的極 性彼此相反。
31.如權(quán)利要求25所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述控制信號(hào)為調(diào)制電壓。
全文摘要
一種液晶顯示器，將每一像素區(qū)隔成兩次像素，每一次像素中包含各自的TFT、液晶電容與存儲(chǔ)電容，且所述像素與相鄰的另一像素所包含的TFT以倒置相接。在驅(qū)動(dòng)此液晶顯示器時(shí)，提供高電壓至掃描線以開啟所述TFT，并分別提供數(shù)據(jù)信號(hào)及控制信號(hào)至數(shù)據(jù)線及與各所述存儲(chǔ)電容所連接的導(dǎo)線。于所述掃描線于高電壓轉(zhuǎn)換至低電壓時(shí)，使所述次像素與相鄰的次像素分別產(chǎn)生相應(yīng)的第一次像素及第二次像素的電壓變化值，且調(diào)整所述次像素與相鄰的次像素的各自的存儲(chǔ)電容值、液晶電容值其中之一，使在相鄰兩畫面時(shí)段中，數(shù)據(jù)電壓產(chǎn)生不同程度的電壓變化。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK101963728SQ20091016164
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者施博盛, 林俊雄 申請(qǐng)人:瀚宇彩晶股份有限公司