專利名稱：液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范實(shí)施方式涉及液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器，最廣泛使用的平板顯示器之一，包括諸如像素電極和公共電極的場(chǎng)產(chǎn)生電極以及液晶層。液晶顯示器通過施加電壓到場(chǎng)產(chǎn)生電極而在液晶層中產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)確定了液晶層的液晶分子的方向，即，液晶層的液晶分子的傾斜角(inclination)。液晶分子的取向控制入射光的偏振，由此影響入射光穿過顯示器的透射從而顯示圖像。在液晶顯示器之中，垂直配向型液晶顯示器在沒有施加電場(chǎng)的狀態(tài)下將液晶分子的主軸配向?yàn)榇怪庇谏巷@示板和下顯示板，垂直配向型液晶顯示器表現(xiàn)出大的對(duì)比度并且容易實(shí)現(xiàn)寬的視角。由于這些品質(zhì)，垂直配向型液晶顯示器已經(jīng)得到了相當(dāng)多的關(guān)注。另一方面，垂直配向型液晶顯示器會(huì)具有與其正面可見度相比較而言減小的側(cè)面可見度。為了解決此問題，將一個(gè)像素劃分成兩個(gè)子像素并使得兩個(gè)子像素的電壓不同的方法會(huì)是有效的。在此背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)發(fā)明的背景技術(shù)的理解，因此， 它可能包含不形成現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范實(shí)施方式提供具有增強(qiáng)的側(cè)面可見度的液晶顯示器。發(fā)明的附加特征將在隨后的描述中闡述，并且將由該描述而部分地清楚，或者可以通過發(fā)明的實(shí)踐而習(xí)知。本發(fā)明的示范實(shí)施方式公開了一種液晶顯示器，包括柵線；數(shù)據(jù)線，與柵線交叉并且絕緣以供應(yīng)數(shù)據(jù)電壓；公共電壓線，與柵線和數(shù)據(jù)線分離；第一開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第二開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第一電容器，連接到第一開關(guān)元件；第二電容器，連接到第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、控制端子和輸出端子，該輸入端子連接到第二開關(guān)元件；和連接到第三開關(guān)元件和公共電壓線的第三電容器。本發(fā)明的示范實(shí)施方式還公開了一種液晶顯示器，包括彼此面對(duì)的第一基板和第二基板；設(shè)置在第一基板上的柵線、用于供應(yīng)數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線、和公共電壓線；第一開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第二開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第一子像素電極， 連接到第一開關(guān)元件；第二子像素電極，連接到第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、控制端子和面對(duì)輸入端子的輸出端子，輸入端子連接到第二開關(guān)元件；和第三電容器， 包括第三開關(guān)元件的輸出端子和公共電壓線的一部分作為兩個(gè)端子。本發(fā)明的示范實(shí)施方式額外公開了一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，該液晶顯示器包括柵線；數(shù)據(jù)線，與柵線交叉并且絕緣；公共電壓線，與柵線和數(shù)據(jù)線分離；第一開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第二開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第一電容器，連接到第一開關(guān)元件；第二電容器，連接到第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、控制端子和輸出端子，輸入端子連接到第二開關(guān)元件；和連接到第三開關(guān)元件和公共電壓線的第三電容器。該驅(qū)動(dòng)方法包括施加數(shù)據(jù)電壓到數(shù)據(jù)線；通過施加?xùn)艑?dǎo)通電壓到柵線而以第一電壓對(duì)第一電容器和第二電容器充電；通過第三開關(guān)元件改變第二電容器的充電電壓。將要理解前述的概括描述及其后的詳細(xì)描述是示范性和說明性的并且旨在提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖被包括以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且被并入并構(gòu)成此說明書的一部分，附圖示出了發(fā)明的實(shí)施方式，并與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的方框圖。圖2是對(duì)于根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的一個(gè)像素的等效電路圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的一個(gè)像素的布局圖。圖4是沿圖3的液晶顯示器的IV-IV線截取的橫截面圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一示范實(shí)施方式的液晶顯示器的一個(gè)像素的布局圖。圖6是顯示在幀期間，圖2、圖3、圖4和圖5所示的液晶顯示器的三個(gè)端子N1、N2 和N3的電壓變化的圖形。圖7是顯示圖6的部分“P”和柵信號(hào)的圖形。圖8是顯示圖6的部分“N”和柵信號(hào)的圖形。
具體實(shí)施例方式通過參考其中顯示本發(fā)明的實(shí)施例的附圖，下文中更加全面地描述本發(fā)明。然而， 本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)且不應(yīng)解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開充分，且向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚而可能夸大了層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。在附圖中相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件?？梢岳斫猱?dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”或“耦合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接在其他元件或?qū)由稀⒅苯舆B接到、直接耦合到另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谥虚g的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接到” 或“直接耦合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，則沒有中間元件或?qū)哟嬖?。首先，將參考圖1和圖2描述液晶顯示器。圖1是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的方框圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的一個(gè)像素的等效電路圖。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器包括液晶面板組件300、柵驅(qū)動(dòng)器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500。參考圖1和圖2，液晶面板組件300包括多個(gè)信號(hào)線GL、DL和SL以及連接到信號(hào)線GL、DL和SL并以近似矩陣形式布置的多個(gè)像素PX。信號(hào)線GL、DL和SL包括傳輸柵信號(hào)(在下文被稱為“掃描信號(hào)”)的多條柵線GL、 傳輸數(shù)據(jù)電壓的多條數(shù)據(jù)線DL以及傳輸電壓(諸如公共電壓)的公共電壓線SL。柵線GL 和公共電壓線SL每個(gè)可以在近似行方向上延伸并且可以近似彼此平行，數(shù)據(jù)線DL可以在近似列方向上延伸并且可以近似彼此平行。
像素PX包括第一子像素Pfe和第二子像素P)(b。第一子像素Pfe包括第一液晶電容器Clca和第一開關(guān)元件Qa，第二子像素P)(b包括第二液晶電容器Clcb、第二開關(guān)元件 Qb、第三開關(guān)元件Qc和第三電容器C3。第一、第二和第三開關(guān)元件Qa、Qb和Qc可以是三端子元件，例如，薄膜晶體管。第一開關(guān)元件Qa的控制端子連接到柵線GL。第一開關(guān)元件Qa的輸入端子連接到數(shù)據(jù)線DL，第一開關(guān)元件Qa的輸出端子連接到第一液晶電容器Clca。第二開關(guān)元件Qb的控制端子連接到柵線GL。第二開關(guān)元件Qb的輸入端子連接到數(shù)據(jù)線DL，第二開關(guān)元件Qb 的輸出端子連接到第二液晶電容器Clcb。 第一液晶電容器Clca和第二液晶電容器Clcb兩個(gè)都具有兩個(gè)電極，例如，子像素電極和相對(duì)電極(未示出)，以及在兩個(gè)電極之間作為電介質(zhì)材料的液晶層(未示出)。第三開關(guān)元件Qc的控制端子附被浮置。第三開關(guān)元件Qc的輸入端子N3連接到第二開關(guān)元件Qb和第二液晶電容器Clcb，第三開關(guān)元件Qc的輸出端子N2連接到第三電容器C3。如圖2所示，第三開關(guān)元件Qc的控制端子m和輸出端子N2形成第一電容器Cl，第三開關(guān)元件Qc的控制端子m和輸入端子N3形成第二電容器C2。第三電容器C3的兩個(gè)端子連接在第三開關(guān)元件Qc的輸出端子與公共電壓線SL 之間。第三電容器C3可以形成使得第三開關(guān)元件Qc的輸出端子和一部分公共電壓線SL 與插入的絕緣體交疊。另外，還可以提供執(zhí)行第一液晶電容器Clca和第二液晶電容器Clcb的輔助功能的維持電容器(未示出)。為了用上述特征實(shí)現(xiàn)彩色顯示，像素PX可以顯示三原色之一(空間分割)，或者像素PX可以隨著時(shí)間交替地顯示三原色(時(shí)間分割)使得可以通過三原色的空間和時(shí)間總和來顯示期望的顏色。三原色的實(shí)例包括紅色、綠色和藍(lán)色。作為空間分割的實(shí)例，像素 PX可以包括表示一個(gè)原色的濾色器(未示出)。液晶面板組件300可以包括偏振器(未示出)。再次參考圖1和圖2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500連接到液晶面板組件300的數(shù)據(jù)線DL并施加數(shù)據(jù)電壓Vd到數(shù)據(jù)線DL。柵驅(qū)動(dòng)器400連接到液晶面板組件300的柵線GL并施加?xùn)判盘?hào)Vg到柵線GL。柵信號(hào)Vg可以是柵導(dǎo)通電壓Von和柵截止電壓Voff的組合，該柵導(dǎo)通電壓Von可以開啟第一開關(guān)元件Qa和第二開關(guān)元件Qb，該柵截止電壓Voff可以關(guān)閉第一開關(guān)元件Qa和第二開關(guān)元件Qb。參考圖3和圖4進(jìn)一步描述圖1和圖2所示的液晶顯示器的實(shí)例。圖3是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的一個(gè)像素的布局圖，圖4是沿著圖3的液晶顯示器的IV-IV線截取的橫截面圖。根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器包括彼此相對(duì)的下面板100和上面板 200，液晶層3插置在它們之間。首先，描述下面板100。包括多條柵線121、第三柵電極12 和多條公共電壓線131的多個(gè)柵導(dǎo)體形成在絕緣襯底110上。柵線121大體沿水平方向延伸并傳輸柵信號(hào)。柵線121包括從柵線121向上突出的第一柵電極12 和第二柵電極124b。第一柵電極12 和第二柵電極124b可以彼此連接。被電浮置的第三柵電極12 是島形狀。公共電壓線131大體沿水平方向延伸并傳輸電壓，諸如，公共電壓Vcom。公共電壓線131包括從公共電壓線131向下延伸的維持電極137以及向上延伸并且大致垂直于柵線 121的一對(duì)垂直部分134。柵絕緣層140形成在柵導(dǎo)體上。由例如非晶硅或晶體硅制成的多個(gè)半導(dǎo)體條(未示出)形成在柵絕緣層140上。 半導(dǎo)體條大體沿垂直方向延伸并包括第一半導(dǎo)體15 和第二半導(dǎo)體154b以及第三半導(dǎo)體lMc，該第一半導(dǎo)體15 和第二半導(dǎo)體154b延伸為面對(duì)第一柵電極12 和第二柵電極124b并彼此連接，該第三半導(dǎo)體15 從第二半導(dǎo)體154b延伸并定位在第三柵電極12 上。一對(duì)歐姆接觸163a和16 定位在第一半導(dǎo)體15 上，一對(duì)歐姆接觸16 和16 定位在第二半導(dǎo)體154b上。另外，一對(duì)歐姆接觸163c和165c定位在第三半導(dǎo)體15 上。 歐姆接觸163a可以連接到定位在半導(dǎo)體條上的歐姆接觸條(未示出)。歐姆接觸16 和 163b可以彼此連接，歐姆接觸16 和163c可以彼此連接。歐姆接觸163a、165a、163b、165b、163c和165c可以由硅材料或諸如可以以高濃度摻雜η型雜質(zhì)(諸如，磷)的η+氫化非晶硅的材料制成。包括多條數(shù)據(jù)線171、多個(gè)第一漏電極175a、多個(gè)第二漏電極17 和多個(gè)第三漏電極175c的數(shù)據(jù)導(dǎo)體形成在歐姆接觸163a、165a、16北、165b、163c和165c以及柵絕緣層 140 上。數(shù)據(jù)線171傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)并且大體沿垂直方向延伸從而與柵線121和公共電壓線 131交叉。數(shù)據(jù)線171包括第一源電極173a和第二源電極173b，該第一源電極173a和第二源電極17 延伸到第一柵電極12 和第二柵電極124b并可以彼此連接。 第一漏電極175a、第二漏電極17 和第三漏電極175c包括棒形末端，其另一末端相對(duì)寬。第一漏電極17 和第二漏電極17 的棒形末端分別被第一源電極173a和第二源電極17 局部圍繞。第二漏電極17 的具有寬區(qū)域的末端再次延伸以形成具有棒形末端的第三源電極173c。第三源電極173c面對(duì)第三漏電極175c。具有寬末端的第三漏電極 175c的末端177c通過與公共電壓線131的維持電極137交疊來形成第三電容器C3。第一 /第二 /第三柵電極12^/24b/lMc、第一 /第二 /第三源電極 173a/173b/173c以及第一 /第二 /第三漏電極17fe/175b/175c形成第一 /第二 /第三薄膜晶體管(TFT) Qa/Qb/Qc。第一 /第二 /第三半導(dǎo)體部分地起到在源電極 173a/173b/173c和漏電極17fe/175b/175c之間的各自TFT的溝道區(qū)的作用。除了在第一、第二和第三源電極173a、173b和173c與第一、第二和第三漏電極 175a、17^和175c之間的溝道區(qū)以外，包括第一半導(dǎo)體15 、第二半導(dǎo)體154b、和第三半導(dǎo)體15 的半導(dǎo)體條可以具有與數(shù)據(jù)導(dǎo)體和歐姆接觸163a、165a、16北、165b、163c和165c 基本相同的平面形狀。鈍化層180形成在部分的數(shù)據(jù)導(dǎo)體和暴露的第一、第二和第三半導(dǎo)體M4a、154b 和15 上，鈍化層180例如可以由諸如硅氮化物或硅氧化物的無機(jī)絕緣材料或者由有機(jī)絕緣材料制成。然而，鈍化層180可以具有由有機(jī)絕緣材料和無機(jī)絕緣材料制成的雙層結(jié)構(gòu)。 鈍化層180形成有暴露第一漏電極17 的較寬末端的第一接觸孔18 和暴露第二漏電極175b的較寬末端的第二接觸孔18恥。多個(gè)像素電極191形成在鈍化層180上并且可以由諸如ITO (銦錫氧化物)或 IZO(銦鋅氧化物)的透明導(dǎo)電材料或者諸如鋁、銀和鉻或其合金的反射金屬制成。像素電極191包括第一子像素電極191a和第二子像素電極191b。像素電極191可以具有四邊形形狀。第一子像素電極191a被第二子像素電極191b圍繞，其間具有間隙91。第一子像素電極191a包括關(guān)于柵線121在相反方向上傾斜延伸的下部和上部。第二子像素電極191b圍繞第一子像素電極191a的兩個(gè)傾斜延伸部分并且包括漏斗形的三角切口 92，第二子像素電極191b的靠近第一子像素電極191a的兩個(gè)傾斜延伸部分的上部和下部定位的上部和下部包括切口部93a和93b。切口部92包括與間隙91的傾斜側(cè)邊平行延伸的兩個(gè)傾斜側(cè)邊以及連接到兩個(gè)傾斜側(cè)邊并在水平方向延伸的兩個(gè)水平側(cè)邊。切口部93a和9 布置在間隙91的外傾斜側(cè)邊上以彼此面對(duì)。間隙91的傾斜側(cè)邊、切口部92的傾斜側(cè)邊以及切口部93a和9 可以形成關(guān)于柵線121的大約45度或135度的角度。第二子像素電極191b的面積可以大于第一子像素電極191a的面積。數(shù)據(jù)電壓通過第一接觸孔18 從第一漏電極17 供應(yīng)給第一子像素電極191a， 數(shù)據(jù)電壓通過第二接觸孔18 從第二漏電極17 供應(yīng)給第二子像素電極191b。在這種情況下，第一子像素電極19Ia和第二子像素電極19Ib可以接收相同的數(shù)據(jù)電壓，該數(shù)據(jù)電壓分別由第一開關(guān)元件Qa和第二開關(guān)元件Qb供應(yīng)。配向?qū)?未示出)可以形成在像素電極191上。然后，將描述上面板200。光阻擋構(gòu)件220形成在絕緣基板210上。光阻擋構(gòu)件220阻擋像素電極191之間的漏光，并可以包括限定面對(duì)像素電極191的敞開區(qū)域的開口(未示出)。多個(gè)濾色器(未示出)可以形成在基板210和光阻擋構(gòu)件220上。大部分濾色器可以存在于光阻擋構(gòu)件220所圍繞的區(qū)域中并且可以沿著像素電極191的列縱向地延伸。 每個(gè)濾色器可以表示諸如紅色、綠色和藍(lán)色的三原色中的一個(gè)。光阻擋構(gòu)件220和濾色器中的至少一個(gè)可以定位在下面板100上。保護(hù)層250形成在濾色器和光阻擋構(gòu)件220上。然而，保護(hù)層250可以被省略。相對(duì)電極270形成在保護(hù)層250上以面對(duì)像素電極191并且可以被供應(yīng)有公共電壓Vcom。相對(duì)電極270可以形成為面對(duì)多個(gè)像素電極191，例如，所有的像素電極191。相對(duì)電極270包括具有傾斜部分的復(fù)數(shù)對(duì)切口部71、72、73a、73b、7 和74b，該傾斜部分與像素電極191的間隙91的形狀、切口部92的傾斜側(cè)邊以及切口部93a和9 相匹配。切口部71、72、73a、73b、7 和74b還包括從傾斜部分的末端沿著垂直方向或水平方向延伸的縱向部分。切口部71還包括在兩個(gè)傾斜部分彼此交叉的地方沿水平方向延伸的水平部分。配向?qū)?未示出)可以施加到相對(duì)電極270。在下面板100和上面板200上的配向?qū)涌梢允谴怪迸湎驅(qū)?。插置在下面?00和上面板200之間的液晶層3可以包括具有介電各向異性的液晶分子。液晶分子可以被配向使得在沒有電場(chǎng)的情況下它的主軸基本垂直于兩個(gè)顯示面板 100和200的表面。第一子像素電極191a和相對(duì)電極270形成第一液晶電容器Clca。第二子像素電極191b和相對(duì)電極270形成第二液晶電容器Clcb。液晶層3是用于第一液晶電容器Clca 和第二液晶電容器Clcb的電介質(zhì)物質(zhì)。帶有被施加的數(shù)據(jù)電壓的第一子像素電極191a和第二子像素電極191b與上面板200的相對(duì)電極270 —起在液晶層3內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)確定兩個(gè)電極191和270之間的液晶層3的液晶分子的方向，即，傾斜角。液晶分子的傾斜方向可以主要由電場(chǎng)的水平分量確定，該電場(chǎng)的水平分量通過使在電極元件(像素電極191的間隙91、切口部92、93a和 93b以及相對(duì)電極270的切口部71、72、73a、73b、74a和74b)的側(cè)邊的基本垂直于顯示面板 100和200的表面處的主電場(chǎng)扭曲而產(chǎn)生。因此，電場(chǎng)的水平分量可以基本垂直于間隙91 和切口部92、93a、93b、71、72、73a、73b、7^和74b的側(cè)部。因此，液晶分子可以沿著基本垂直于這些側(cè)部的方向傾斜。在示范實(shí)施方式中，液晶分子的傾斜角基本分布在四個(gè)方向之一。當(dāng)液晶分子表現(xiàn)出不同的傾斜方向時(shí)，液晶顯示器的視角可以是大的，這種效果可以以本示范實(shí)施方式所描述的對(duì)電極圖案化來實(shí)現(xiàn)。另外，第一子像素電極191a和第二子像素電極191b的電壓與相對(duì)電極270的電壓之間的差值可以表示為第一液晶電容器Clca和第二液晶電容器Clcb的充電電壓 (charging voltage)，即，像素電壓。液晶分子的配向或傾斜角可以根據(jù)像素電壓的大小而變化，該像素電壓引起電場(chǎng)強(qiáng)度的變化。隨著光穿過液晶層3，液晶分子的傾斜角的變化可以引起入射到液晶層3的光的偏振的變化。由于光偏振變化，通過顯示器的出口偏振器 (exit polarizer)的光的透射率改變。由此，液晶顯示器顯示圖像。在本發(fā)明的示范實(shí)施方式中，通過第二開關(guān)元件Qb施加到第二子像素電極191b 的數(shù)據(jù)電壓可以被第三開關(guān)元件Qc和第三電容器C3改變，使得第二液晶電容器Clcb和第一液晶電容器Clca的充電電壓(charging voltage)可以變化，從而改變液晶分子的傾斜角。參考圖1、圖2、圖3和圖4以及下文的圖6、圖7和圖8描述液晶顯示器的操作。圖6是顯示在一個(gè)幀期間對(duì)于圖2、圖3、圖4和圖5所示液晶顯示器的第三開關(guān)元件Qc的三個(gè)端子N1、N2和N3的電壓變化的圖形。圖7是顯示圖6的部分“P”和柵信號(hào)的放大圖，圖8是顯示圖6的部分“N”和柵信號(hào)的放大圖。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500從外部元件接收數(shù)字圖像信號(hào)、選擇與每個(gè)數(shù)字圖像信號(hào)相應(yīng)的灰度電壓、將數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)電壓Vd、以及施加模擬數(shù)據(jù)電壓Vd到相應(yīng)的數(shù)據(jù)線DL 171。柵驅(qū)動(dòng)器400施加?xùn)艑?dǎo)通電壓Von到柵線GL 121以開啟連接到柵線GL121的第一開關(guān)元件Qa和第二開關(guān)元件Qb。然后，施加到數(shù)據(jù)線DL 171的數(shù)據(jù)電壓Vd通過開啟的第一開關(guān)元件Qa和第二開關(guān)元件Qb被施加到相應(yīng)的像素PX的第一子像素電極191a和第二子像素電極191b。該過程在水平周期的單元(unit)期間重復(fù)。水平周期(被稱為“1H")與水平同步信號(hào)和數(shù)據(jù)使能(enable)信號(hào)的一個(gè)周期同義。為了顯示一幀的圖像，像素PX接收數(shù)據(jù)電壓Vd，柵導(dǎo)通電壓Von順序施加到所有柵線GL121。當(dāng)一幀完成時(shí)，下一幀開始，施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的反相信號(hào)RVS的狀態(tài)被控制，使得施加到每個(gè)像素PX的數(shù)據(jù)電壓Vd 的極性與前一幀的極性相反，即，發(fā)生所謂的“幀反相”(frame inversion)。控制反相信號(hào) RVS的狀態(tài)的控制器可以存在于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的內(nèi)部或外部。
在下文的描述中，當(dāng)相對(duì)電極270的電壓等于或大于參考電壓時(shí)，數(shù)據(jù)電壓Vd與正極性相關(guān)，當(dāng)相對(duì)電極270的電壓小于參考電壓時(shí)，數(shù)據(jù)電壓Vd與負(fù)極性相關(guān)。參考圖2，通過耦合第三開關(guān)元件Qc的輸出端子N2和控制端子附產(chǎn)生第一電容器Cl的電容C1。通過耦合輸入端子N3和控制端子m產(chǎn)生第二電容器C2的電容C2，第三開關(guān)元件Qc的電容被稱為Ctft?？刂贫俗觤的電壓VI可以由以下公式ι表示。(公式1)Vl= {(Q+Ctft/2) *V2+(C2+Ctft/2) *V3} / (Q+CfCtft)其中，V2是輸出端子N2的電壓，V3是輸入端子N3的電壓。根據(jù)公式1，當(dāng)?shù)谝浑娙萜鰿l的電容C1與電容C2相同時(shí)，第三開關(guān)元件Qc的控制端子m的電壓Vl取決于公式2。(公式2)Vl = (V2+V3) /2 (在 C1 = C2 的情況)假定Cl = C2的情況下給出以下的描述。首先，參考圖2、圖6和圖7描述正數(shù)據(jù)電壓Vd被施加到數(shù)據(jù)線DL 171的情況。 當(dāng)正數(shù)據(jù)電壓Vd被充到第三開關(guān)元件Qc的輸入端子N3時(shí)，控制端子附的電壓Vl具有V2 和V3的平均值，使得電壓Vl升高。然后，在正幀(由圖7中的P表示)中，與第三開關(guān)元件Qc的電壓Vgs相應(yīng)的V1-V2變?yōu)?V3-M)/2，其是正值，電流從輸入端子N3流到輸出端子N2。輸出端子N2的電壓V2升高?？傊?，電壓差V1-V2取決于公式3。(公式3)Vgs = V1-V2 = (V3-V2) /2 > 0 (在 V3 彡 V2 的情況)參考圖6和圖7，在柵信號(hào)Vg變?yōu)闁沤刂闺妷篤off之后，電流不斷地從輸入端子 N3流到輸出端子N2直到輸出端子N2的電壓V2、輸入端子N3的電壓V3和控制端子m的電壓Vl相同。因此，輸入端子N3的電壓V3減小，輸出端子N2的電壓V2增大。因此，連接到第三開關(guān)元件Qc的輸入端子N3的第二子像素電極191b的電壓低于最初施加的正數(shù)據(jù)電壓Vd，該最初施加的正數(shù)據(jù)電壓Vd低于第一子像素電極191a的電壓并且在剩余的幀期間被保持。另外，第三開關(guān)元件Qc的輸出端子N2的電壓V2通過第三電容器C3也在剩余的幀期間被保持。如圖6所示，由于在一幀的大部分時(shí)間中第二液晶電容器Clcb的充電電壓低于第一液晶電容器Clca的充電電壓，所以在第一子像素Pfe和第二子像素P)(b中的第一液晶分子的傾斜角可以不同。因此，兩個(gè)子像素的亮度可以也不同。因此，當(dāng)?shù)谝灰壕щ娙萜鰿lca的充電電壓和第二液晶電容器Clcb的充電電壓被適當(dāng)控制時(shí)，從顯示器的側(cè)面觀看的圖像最大限度地接近從正面觀看的圖像，從而可能地改善顯示器的側(cè)面可見度。然后，參考圖2、圖6和圖8描述負(fù)極性數(shù)據(jù)電壓Vd被施加到數(shù)據(jù)線DL 171的情況。當(dāng)負(fù)極性數(shù)據(jù)電壓Vd被充到第三開關(guān)元件Qc的輸入端子N3時(shí)，控制端子m的電壓 Vl降低并且達(dá)到V2和V3的平均值。然后，在負(fù)幀(由圖8中的“N”表示)中，與第三開關(guān)元件Qc的電壓Vgs相應(yīng)的V1-V3變?yōu)?V2-V;3)/2，其是正值，電流從第三開關(guān)元件Qc的輸出端子N2流到輸入端子N3，輸出端子N2的電壓V2減小，與正幀的情況相反。總之，由以下的公式4給出電壓Vgs。(公式4)
Vgs = V1-V3 = (V2-V3) /2 > 0 (在 V2 彡 V3 的情況)參考圖6和圖8，在柵信號(hào)Vg變?yōu)闁沤刂闺妷篤off之后，電流不斷地從輸入端子 N3流到輸出端子N2直到輸出端子N2的電壓V2、輸入端子N3的電壓V3和控制端子m的電壓Vl相同。因此，輸入端子N3的電壓V3增大，輸出端子N2的電壓V2減小。因此，連接到第三開關(guān)元件Qc的輸入端子N3的第二子像素電極191b的電壓大于最初施加的正數(shù)據(jù)電壓Vd，該最初施加的正數(shù)據(jù)電壓Vd大于第一子像素電極191a的電壓并且在幀的剩余的時(shí)間中被保持。另外，第三開關(guān)元件Qc的輸出端子N2的電壓V2通過第三電容器C3也在剩余的幀期間被保持。在負(fù)幀中，由于第二子像素電極191b與相對(duì)電極270之間的電壓差小于第一子像素電極191a與相對(duì)電極270之間的電壓差，所以第二液晶電容器Clcb的充電電壓小于第一液晶電容器Clca的充電電壓。如圖6所示，由于在一幀的大部分時(shí)間中第二液晶電容器Clcb的充電電壓低于第一液晶電容器Clca的充電電壓，所以第一子像素Pfe和第二子像素P)(b中的第一液晶分子的傾斜角可以不同，兩個(gè)子像素Pfe和P)(b的亮度可以也不同。在示范實(shí)施方式中，施加數(shù)據(jù)電壓Vd之后，直到第三開關(guān)元件Qc的端子m、N2和 N3的電壓V1、V2和V3相同的時(shí)間可以是幾十毫秒(msec)，更具體地，2msec或更少。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器可以在例如120Hz的頻率下被驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，在一幀的50%或更多的時(shí)間中，更具體地，在一幀的70%或更多的時(shí)間中，第三開關(guān)元件Qc的三個(gè)端子Ni、N2和N3的電壓V1、V2和V3可以相等。另外，在施加數(shù)據(jù)電壓Vd之后，第三開關(guān)元件Qc的端子Ni、N2和N3的電壓VI、 V2和V3相等時(shí)的最終值和響應(yīng)速度可以根據(jù)第一電容器Cl和第二電容器C2的電容以及第一電容器Cl和第二電容器C2的電容比而變化。例如，當(dāng)?shù)诙娙萜鰿2的電容大于第一電容器Cl的電容時(shí)，根據(jù)公式1，三個(gè)電壓Vl、V2和V3相等時(shí)的最終值，即，控制端子m的電壓Vl的最終值可以比輸出端子N2的電壓V2更接近輸入端子N3的電壓V3。另外，液晶顯示器的透射率和側(cè)面失真現(xiàn)象可以根據(jù)第三電容器C3的電容而變化。例如，當(dāng)?shù)谌娙萜鰿3的電容大時(shí)，透射率可能退化，但側(cè)面變形現(xiàn)象可以減少。另外，在負(fù)幀和正幀中，三個(gè)端子N1、N2和N3的電壓V1、V2和V3相等的時(shí)間可以變化。如上所述，根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施方式的液晶顯示器的第一和第二子像素Pfe和 pa的亮度可以變化，從而提供可能的可見度改善而沒有減小開口率。另外，如圖6所示，第三開關(guān)元件Qc的控制端子m、輸出端子N2和輸入端子N3中至少兩個(gè)端子之間的電壓差可以基本保持為零，使得在一幀的大部分時(shí)間期間，例如，在一幀的50%或更多時(shí)間期間，更具體地，在一幀的70%或更多時(shí)間期間，施加到第三開關(guān)元件Qc的應(yīng)力可以大量地減少。 結(jié)果，通過防止第三開關(guān)元件Qc的閾值電壓的改變，顯示缺陷諸如余象可以顯著地減少， 從而可能地改善顯示品質(zhì)。將參考圖5描述圖1和圖2所示的液晶顯示器的另一示范實(shí)施方式。與上述示范實(shí)施方式相同的元件由相同的附圖標(biāo)記來表示，所以可以省略重復(fù)的描述。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一示范實(shí)施方式的液晶顯示器的一個(gè)像素的布局圖。根據(jù)示范實(shí)施方式的液晶顯示器具有與圖3和圖4所示的液晶顯示器相同的截面結(jié)構(gòu)，所以圖5 中使用相應(yīng)的附圖標(biāo)記。
根據(jù)圖5所示的示范實(shí)施方式的液晶顯示器包括彼此面對(duì)的下面板100和上面板 200以及插置在兩個(gè)顯示面板之間的液晶層3。首先描述上面板200，相對(duì)電極270可以形成在絕緣基板210上，上配向?qū)?未示出)可以形成在相對(duì)電極270上。上配向?qū)涌梢允谴怪迸湎驅(qū)?。液晶?可以具有負(fù)介電各向異性。當(dāng)液晶層3的液晶分子沒有處于電場(chǎng)中時(shí)， 液晶分子的主軸可以關(guān)于兩個(gè)顯示面板100和200的表面被垂直地配向。然后，描述下面板100，包括多條柵線121和多條公共電壓線131的多個(gè)柵導(dǎo)體形成在絕緣基板Iio上。公共電壓線131包括向下延伸的維持電極137，環(huán)部分133從維持電極137向上延伸并具有閉合環(huán)形狀。柵絕緣層140形成在柵導(dǎo)體上，包括多個(gè)第一半導(dǎo)體IMa、第二半導(dǎo)體154b和第三半導(dǎo)體154c的多個(gè)半導(dǎo)體條(未示出)形成在柵絕緣層上。一對(duì)歐姆接觸形成在第一半導(dǎo)體IMa、第二半導(dǎo)體154b和第三半導(dǎo)體15 的每個(gè)上。數(shù)據(jù)導(dǎo)體包括形成在歐姆接觸上的數(shù)據(jù)線171、第一漏電極17 、第二漏電極 17 和第三漏電極175c。數(shù)據(jù)線171包括第一源電極173a和第二源電極17北，第三漏電極175c的寬端部177c通過與公共電壓線131的維持電極137交疊而形成第三電容器C3。第一 /第二 /第三柵電極lMa/124b/lMc、第一 /第二 /第三源電極 173a/173b/173c以及第一 /第二 /第三漏電極17fe/175b/175c與第一 /第二 /第三半導(dǎo)體—起形成第一 /第二 /第三薄膜晶體管Qa/Qb/Qc。鈍化層180形成在部分的數(shù)據(jù)導(dǎo)體和暴露的第一半導(dǎo)體IMa、第二半導(dǎo)體154b 和第三半導(dǎo)體15 上。鈍化層180形成有暴露第一漏電極17 的較寬末端的第一接觸孔 185a和暴露第二漏電極17 的較寬末端的第二接觸孔18恥。包括第一子像素電極191a和第二子像素電極191b的像素電極形成在鈍化層180 上。第一子像素電極191a和第二子像素電極191b彼此分離開，柵線121和公共電壓線131 設(shè)置在其間。第一子像素電極191a和第二子像素電極191b上下地并且在列的方向上相鄰設(shè)置。第二子像素電極191b的高度可以高于第一子像素電極191a的高度并且也可以為第一子像素電極191a的高度的約1-3倍。第一子像素電極191a和第二子像素電極191b可以具有四邊形形狀。第一子像素電極191a包括包含水平桿部分和豎直桿部分的十字桿部分、圍繞它的外圍的外側(cè)部分以及從該外側(cè)部分的左下拐角向下突出并經(jīng)由第一接觸孔18 連接到第一漏電極17 的突出部分。同時(shí)，公共電壓線131的環(huán)部分133圍繞第一子像素電極 191a,從而可能地防止漏光。第二子像素電極191b包括包含水平桿部分和豎直桿部分的十字桿部分、上水平部分和下水平部分、以及從該十字桿部分的豎直桿部分的上端向上突出并經(jīng)由第二接觸孔 185b連接到第二漏電極17 的突出部分。第一子像素電極191a和第二子像素電極191b被十字桿部分分成四個(gè)子區(qū)，子區(qū)包括多個(gè)細(xì)分枝單元，該細(xì)分枝單元沿著從子區(qū)的十字桿部分到外側(cè)的方向傾斜地延伸。 細(xì)分枝部分關(guān)于柵線121的角度可以是大約45度或135度。第一子像素電極191a和第二子像素電極191b的細(xì)分枝部分的側(cè)部可以扭曲液晶層3內(nèi)的電場(chǎng)以形成垂直于細(xì)分枝部分的側(cè)部的電場(chǎng)的水平分量。液晶分子的傾斜角由電場(chǎng)的水平分量確定。因此，液晶分子沿垂直于細(xì)分枝部分的側(cè)部的方向傾斜。然而，在相鄰的細(xì)分枝部分的側(cè)部處，電場(chǎng)的水平分量的方向彼此相反，并且細(xì)分枝部分的寬度之間的間隔或細(xì)分枝部分的間隔可以相對(duì)于液晶層3的單元間隙是窄的，使得在相反方向傾斜的液晶分子可以沿平行于細(xì)分枝部分的長(zhǎng)度方向的方向傾斜。在本發(fā)明的示范實(shí)施方式中，第一子像素電極191a和第二子像素電極191b包括具有不同的細(xì)分枝部分長(zhǎng)度方向的四個(gè)子區(qū)，使得液晶分子沿著與四個(gè)子區(qū)相應(yīng)的四個(gè)方向中的一個(gè)傾斜。由于液晶分子可以沿許多方向傾斜，液晶顯示器的視角可以增大。另外，第一子像素電極191a和相對(duì)電極270形成第一液晶電容器Clca，第二子像素電極191b和相對(duì)電極270形成第二液晶電容器Clcb。液晶層3可以是用于第一液晶電容器Clca和第二液晶電容器Clcb的電介質(zhì)材料。根據(jù)示范實(shí)施方式的液晶顯示器的操作與根據(jù)圖3、圖4、圖6、圖7和圖8的示范實(shí)施方式的液晶顯示器的操作相同。第一液晶電容器Clca和第二液晶電容器Clcb的充電電壓是不同的，使得液晶顯示器的側(cè)面可見度可以得到改善。另外，閾值電壓的改變可以通過減小第三開關(guān)元件Qc的應(yīng)力而減少。因此，通過減少液晶顯示器的余象可以提高顯示品質(zhì)。根據(jù)圖3和圖4所示的上述示范實(shí)施方式的液晶顯示器的幾個(gè)特征和效果能應(yīng)用于根據(jù)本示范實(shí)施方式的液晶顯示器。如上所述，本發(fā)明的示范實(shí)施方式改變液晶顯示器的第一子像素和第二子像素的亮度，從而使得改善可見度而沒有退化液晶顯示器的開口率成為可能。另外，本發(fā)明可以在一幀的特定時(shí)間中減小施加到第二子像素中所包括的第三開關(guān)元件的應(yīng)力，從而防止第三開關(guān)元件的閾值電壓的變化，由此可能地減少顯示缺陷，諸如余象。雖然已經(jīng)結(jié)合示范實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是可以理解本發(fā)明不限于示范實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下作出各種修改和改變。由此，本發(fā)明旨在覆蓋在所附的權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)提供的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括 柵線；數(shù)據(jù)線，與所述柵線交叉并且絕緣以供應(yīng)數(shù)據(jù)電壓； 公共電壓線，與所述柵線和所述數(shù)據(jù)線分離； 第一開關(guān)元件，連接到所述柵線和所述數(shù)據(jù)線； 第二開關(guān)元件，連接到所述柵線和所述數(shù)據(jù)線； 第一液晶電容器，連接到所述第一開關(guān)元件； 第二液晶電容器，連接到所述第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、浮置控制端子和輸出端子，所述輸入端子連接到所述第二開關(guān)元件；和第三電容器，連接到所述第三開關(guān)元件和所述公共電壓線。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第三開關(guān)元件的所述輸出端子和所述控制端子形成第一電容器，所述第三開關(guān)元件的所述輸入端子和所述控制端子形成第二電容ο
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，還包括控制器，用于對(duì)于每一幀反轉(zhuǎn)所述數(shù)據(jù)電壓的極性。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中所述第一開關(guān)元件的控制端子和所述第二開關(guān)元件的控制端子連接到所述柵線，所述第一開關(guān)元件的輸入端子和所述第二開關(guān)元件的輸入端子連接到所述數(shù)據(jù)線， 所述第一開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第一液晶電容器，和所述第二開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第二液晶電容器和所述第三開關(guān)元件的所述輸入端子。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，還包括控制器，用于對(duì)于每一幀反轉(zhuǎn)所述數(shù)據(jù)電壓的極性。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一開關(guān)元件的控制端子和所述第二開關(guān)元件的控制端子連接到所述柵線，所述第一開關(guān)元件的輸入端子和所述第二開關(guān)元件的輸入端子連接到所述數(shù)據(jù)線， 所述第一開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第一液晶電容器，和所述第二開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第二液晶電容器和所述第三開關(guān)元件的所述輸入端子。
7.一種液晶顯示器，包括彼此面對(duì)的第一基板和第二基板；設(shè)置在所述第一基板上的柵線、數(shù)據(jù)線以及公共電壓線，所述數(shù)據(jù)線用于供應(yīng)數(shù)據(jù)電壓；第一開關(guān)元件，連接到所述柵線和所述數(shù)據(jù)線； 第二開關(guān)元件，連接到所述柵線和所述數(shù)據(jù)線； 第一子像素電極，連接到所述第一開關(guān)元件； 第二子像素電極，連接到所述第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、浮置控制端子和面對(duì)所述輸入端子的輸出端子，所述輸入端子連接到所述第二開關(guān)元件；和第三電容器，包括所述第三開關(guān)元件的所述輸出端子和所述公共電壓線的一部分作為兩個(gè)端子。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中所述第三開關(guān)元件的所述輸出端子和所述控制端子形成第一電容器，所述第三開關(guān)元件的所述輸入端子和所述控制端子形成第二電容器。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，還包括控制器，用于對(duì)于每一幀反轉(zhuǎn)所述數(shù)據(jù)電壓的極性。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其中所述第一開關(guān)元件的控制端子和所述第二開關(guān)元件的控制端子連接到所述柵線，所述第一開關(guān)元件的輸入端子和所述第二開關(guān)元件的輸入端子連接到所述數(shù)據(jù)線，所述第一開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第一子像素電極，和所述第二開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第二子像素電極和所述第三開關(guān)元件的所述輸入端子。
11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，還包括設(shè)置在所述第二基板上以接收公共電壓的相對(duì)電極。
12.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，還包括控制器，用于對(duì)于每一幀反轉(zhuǎn)所述數(shù)據(jù)電壓的極性。
13.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中所述第一開關(guān)元件的控制端子和所述第二開關(guān)元件的控制端子連接到所述柵線，所述第一開關(guān)元件的輸入端子和所述第二開關(guān)元件的輸入端子連接到所述數(shù)據(jù)線，所述第一開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第一子像素電極，和所述第二開關(guān)元件的輸出端子連接到所述第二子像素電極和所述第三開關(guān)元件的所述輸入端子。
14.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，還包括設(shè)置在所述第二基板上以接收公共電壓的相對(duì)電極。
15.一種液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，該液晶顯示器包括柵線；數(shù)據(jù)線，與所述柵線交叉并且絕緣；公共電壓線，與所述柵線和所述數(shù)據(jù)線分離；第一開關(guān)元件，連接到所述柵線和所述數(shù)據(jù)線；第二開關(guān)元件，連接到所述柵線和所述數(shù)據(jù)線；第一液晶電容器，連接到所述第一開關(guān)元件；第二液晶電容器，連接到所述第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、浮置控制端子和輸出端子，所述輸入端子連接到所述第二開關(guān)元件；和連接到所述第三開關(guān)元件和所述公共電壓線的第三電容器，所述方法包括施加數(shù)據(jù)電壓到所述數(shù)據(jù)線；通過施加?xùn)艑?dǎo)通電壓到所述柵線而以第一電壓對(duì)所述第一液晶電容器和所述第二液晶電容器充電；和通過所述第三開關(guān)元件改變所述第二液晶電容器的充電電壓。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在所述第三開關(guān)元件中，所述控制端子的電壓值在從所述輸入端子的電壓到所述輸出端子的電壓范圍。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，在所述第三開關(guān)元件中，在一幀的50%的時(shí)間中，所述控制端子、所述輸入端子和所述輸出端子的電壓相等。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括對(duì)于每一幀反轉(zhuǎn)所述數(shù)據(jù)電壓的極性。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在所述第三開關(guān)元件中，在一幀的50%的時(shí)間中，所述控制端子、所述輸入端子和所述輸出端子的電壓相等。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括對(duì)于每一幀反轉(zhuǎn)所述數(shù)據(jù)電壓的極性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法。該液晶顯示器包括柵線；與柵線交叉并且絕緣的數(shù)據(jù)線；公共電壓線，與柵線和數(shù)據(jù)線分離以傳輸預(yù)定電壓；第一開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第二開關(guān)元件，連接到柵線和數(shù)據(jù)線；第一液晶電容器，連接到第一開關(guān)元件；第二液晶電容器，連接到第二開關(guān)元件；第三開關(guān)元件，包括輸入端子、浮置控制端子和輸出端子，輸入端子連接到第二開關(guān)元件；和連接到第三開關(guān)元件和公共電壓線的第三電容器。
文檔編號(hào)H01L27/12GK102289117SQ20111015164
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者尹寧秀, 李成榮, 蔡鐘哲, 鄭光哲, 高俊哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社