CN101021637A - 像素控制装置及应用前述像素控制装置的显示装置 - Google Patents

Abstract

一种像素控制装置及应用前述控制装置的显示装置。该像素控制装置电性连接至一次像素区域，提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至该次像素区域，使显示装置的液晶呈现不同的角度，解决灰阶反转及大视角偏白的问题。该像素控制装置之一扫描线用以控制一第一晶体管、一第二晶体管及一第三晶体管启动，其一第一数据线及一第二数据线分别用以提供一第一数据参考电压准位及一第二数据参考电压准位，以决定该第一电压准位、该第二电压准位及该第三电压准位。

Description

像素控制装置及应用前述像素控制装置的显示装置

【技术领域】

本发明关于一种像素控制装置及显示装置；更详细地说，关于与多区间垂直配向技术搭配的像素控制装置及显示装置。

【背景技术】

由于技术及材质等限制，早期的液晶显示屏幕所能提供的视角较小，对比度较低，且像素数目也较少。由于早期液晶显示屏幕的尺寸较小，配置的装置皆为笔记型电脑、行动电话、个人数字助理等体积较小的可携式装置，因此液晶显示屏幕的视角大小并非决定其品质的关键因素。然而，近年来不少厂商纷纷推出大尺寸液晶显示屏幕，适用于桌上型个人电脑或电视，此时，视角的大小便成了液晶显示屏幕品质的关键因素。

多象限垂直配向技术(Multi-domain Vertical Alignment；简称MVA)可用来解决前述的问题，因为MVA技术可使液晶显示屏幕的液晶以非单一的方向排列，进而提升可视角的范围。

图1A描绘采用现行MVA技术的液晶显示屏幕的一次像素1的侧视示意图。此次像素1具有一第一电极端11、一第二电极端12、一第三电极端13及多个液晶14。当同时施加第一电压准位于第一电极端11以及施加第二电压准位于第二电极端12及第三电极端13后，此等液晶14呈现同一角度，故此MVA技术支援四个象限。图1B描绘前述次像素区域的上视示意图，其中虚线151、152、153、154所圈的处为四个象限。

然而，采用现行四个象限MVA技术的液晶显示屏幕具大视角偏白(wash out)的缺点。大视角偏白指使用者于大视角观看到时，其画面彩度会大幅降低。具有此种现象的液晶显示屏幕非使用者可接受的产品。

综上所述，如何于利用MVA技术以达到大视角的同时，亦解决视角偏白现象，仍为此领域亟待解决的课题。

【发明内容】

本发明的一目的在于提供一种像素控制装置。该像素控制装置电性连接至一次像素，用以提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至该次像素。该像素控制装置包含一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一扫描线、一第一数据线及一第二数据线。该扫描线用以控制该第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管启动。该第一数据线用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管及该第二晶体管。该第二数据线用以于该第三晶体管启动时，提供一第二数据参考电压准位至该第三晶体管。该第一电压准位及该第二电压准位与该第一数据参考电压准位分别成一第一比例关系及一第二比例关系。该第三电压准位与该第二数据参考电压准位成一第三比例关系。

本发明的另一目的在于提供一种显示装置。该显示装置包含一显示阵列及一像素控制装置。该显示阵列具有复数像素，每一个像素皆包含多个次像素。该像素控制装置电性连接至该些次像素其中之一，用以提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至该次像素。该像素控制装置包含一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一扫描线、一第一数据线及一第二数据线。该扫描线用以控制该第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管启动。该第一数据线用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管及该第二晶体管。该第二数据线用以于该第三晶体管启动时，提供一第二数据参考电压准位至该第三晶体管。该第一电压准位及该第二电压准位与该第一数据参考电压准位分别成一第一比例关系及一第二比例关系。该第三电压准位与该第二数据参考电压准位成一第三比例关系。

通过上述的配置，本发明的驱动控制可提供三个电压准位，以控制液晶显示装置的液晶的倾斜角度。如此一来，液晶显示装置的次像素会被区分为三个区域，由于每一个区域皆有四个象限，故每一次像素便具有十二个象限。如此，可减少使用者于正视时及于大视角时所见画面的差异，解决大视角偏白问题。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，所属技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施态样。

【附图说明】

图1A描绘采用现行MVA技术的液晶显示屏幕之一次像素区域的侧视示意图；

图1B描绘图1A的上视示意图；

图2描绘本发明的概念图；

图3描绘利用本发明的像素控制装置的显示装置示意图；

图4A描绘本发明的第一实施例像素控制装置；以及

图4B描绘本发明的第二实施例像素控制装置。

【具体实施方式】

图2描绘本发明的液晶显示装置的一次像素2。本发明通过提供三种不同的电压准位至此次像素2的一第一电极端211、一第二电极端221及一第三电极端231，将此次像素2区分为三个区域，即第一区域21、第二区域22、第三区域23。三个区域21、22、23内的液晶将根据三种不同的电压而呈现不同的角度。由于每一个电压会造成四个象限，因此本发明的次像素具有十二个象限。

图3描绘应用本发明像素控制装置的显示装置示意图。显示装置3包含一显示阵列31及一驱动控制装置32。显示阵列31具有复数像素311，而每一个像素311皆包含多个次像素，用以决定该像素的发光亮度及颜色，且每一个次像素皆对应至本发明的像素控制装置。每一像素控制装置包含一第一晶体管(未标示)、一第二晶体管(未标示)、一第三晶体管(未标示)、一扫描线37、一第一数据线38及一第二数据线39。该扫描线37用以控制该第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管启动。该第一数据线38用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管及该第二晶体管。该第二数据线39用以于该第三晶体管启动时，提供一第二数据参考电压准位至该第三晶体管。

图4A描绘本发明的第一实施例，其为一像素控制装置4a。此像素控制装置4a电性连接至一次像素，用以提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至此次像素区域。

像素控制装置4a包含一第一晶体管341、一第二晶体管351、一第三晶体管361、一第一储能装置342、一第二储能装置352、一第三储能装置362、一第一电容353、一第二电容354、一扫描线37、一第一数据线38以及一第二数据线39。

第一晶体管341、第二晶体管351及第三晶体管361分别具有一栅极、一源极及一漏极。第一晶体管341、第二晶体管351及第三晶体管361的栅极皆耦接至扫描线37，第一晶体管341的源极以及第二晶体管351的源极耦接至第一数据线38，第三晶体管361的源极耦接至第二数据线39。

第一电容353及第二电容354各自具有一固定电容值，且各自具有一第一端点353a、354a及一第二端点354a、354b。第一电容353的第一端点353a耦接至第一晶体管341的漏极，且第一电容353的第二端点353b耦接至第二晶体管351的漏极。第二电容354的第一端点354a耦接至第三晶体管361的漏极，且第二电容354的第二端点354b耦接至第二晶体管351的漏极。

第一储能装置342耦接至第一晶体管341的该漏极，第二储能装置352耦接至第一电容353的第二端点及第二晶体管351的漏极，且第三储能装置362耦接至第三晶体管361的漏极及第二电容354的第一端点。

扫描线37用以控制第一晶体管341、第二晶体管351及第三晶体管361的启动。当第一晶体管341及第二晶体管351启动时，第一数据线38提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管341，第一储能装置342则因应该第一数据参考电压准位以产生第一电压准位，亦即节点N1具有第一电压准位，而节点N1连接至图2的第一电极端211，以提供第一电压准位至第一区域21。其中，第一电压准位与第一数据参考电压准位成一第一比例关系。

此外，第一数据线38亦提供第一数据参考电压准位至第二晶体管351，由于第三晶体管361亦于此时同时启动，第二数据线39提供一第二数据参考电压准位至第二储能装置352及第三储能装置362。此时第二储能装置352同时因应第一数据参考电压准位及第二数据参考电压准位以产生此第二电压准位。更详细来说，第一电压准位经由第一电容353分压后，以及第二数据参考电压准位经由第二电容354分压后，于节点N2产生一第二电压准位，此第二电压准位与第一数据参考电压准位成一第二比例关系。节点N2连接至图2的第二电极端221，以提供第二电压准位至第二区域22。

第二数据线39的第二数据参考电压准位亦同时经由第三晶体管361传送至第三储能装置362，因此第三储能装置362因应第二数据参考电压准位于节点N3处产生第三电压准位，节点N3连接至图2的第三电极端231，以提供第三电压准位至第三区域23。其中，第三电压准位与第二数据参考电压准位成一第三比例关系。

其中第一储能装置342包含一第三电容343及一第四电容344，第三电容343具有一可调电容值，第四电容344具有一固定电容值，第三电容343及一第四电容344并联，前述第一比例关系可根据第三电容343的可调电容值来调整，亦即第一比例关系根据第一储能装置342的电荷储存能力而决定。第二储能装置352包含一第五电容355及一第六电容356，第五电容355具有一可调电容值，第六电容356具有一固定电容值，第五电容355及第六电容356并联，前述第二比例关系可根据第五电容355的可调电容值来调整，亦即，第二比例关系根据第二储能装置352的电荷储存能力而决定。第三储能装置362包含一第七电容363及一第八电容364，第七电容363具有一可调电容值，第八电容364具有一固定电容值，第七电容363及第八电容364并联，前述的第三比例关系可根据第七电容363的可调电容值来调整，亦即，第三比例关系根据第三储能装置362的电荷储存能力而决定。

当次像素欲显示中低灰阶的亮度时，第一数据线38所提供第一数据参考电压准位大于第二数据参考电压准位。第一数据参考电压准位经由第一电容353耦接至第二储能装置352，且第二数据参考电压准位经由第二电容354耦接至第二储能装置352。由于第三电容343及第四电容344整体的电容值高于第七电容363及第八电容364整体的电容值，使得第一区域21处于最亮的状态，且第一电压准位、第二电压准位及第三电压准位皆不相同，因此产生十二个象限，可藉此压低大视角的gamma值。

当次像素欲显示高灰阶的亮度时，由于第三电容343及第四电容344整体的电容值低于第七电容363及第八电容364整体的电容值，故设定第一数据参考电压准位小于第二数据参考电压准位，使第三区域23的亮度与第一区域21的亮度相似。第二数据参考电压准位经由第二电容354耦接至第二储能装置352，使第二区域22与第三区域23不至于损失太多亮度。

通过上述的配置，驱动控制可提供三个电压准位，以控制液晶显示装置的液晶的倾斜角度。如此一来，液晶显示装置的每一次像素会被区分为三个区域，由于每一个区域皆有四个象限，故该次像素便具有十二个象限。如此，可减少使用者于正视时及于大视角时所见画面的差异，解决大视角偏白的问题。

图4B描绘本发明的第二实施例，其为一像素控制装置4b。此像素控制装置4b电性连接至一次像素，用以提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至此次像素。

像素控制装置4b包含一第一晶体管341、一第二晶体管351、一第三晶体管361、一第一储能装置342、一第二储能装置352、一第三储能装置362、一第一电容353、一扫描线37、一第一数据线38以及一第二数据线39。

第一晶体管341、第二晶体管351及第三晶体管361分别具有一栅极、一源极及一漏极。第一晶体管341、第二晶体管351及第三晶体管361的栅极皆耦接至扫描线37，第一晶体管341的源极以及第二晶体管351的源极耦接至第一数据线38，第三晶体管361的源极耦接至第二数据线39。

第一电容353具有一固定电容值，且具有一第一端点353a及一第二端点353b。第一电容353的第一端点353a耦接至第一晶体管341的漏极，且第一电容353的第二端点353b耦接至第二晶体管351的漏极。

第一储能装置342耦接至第一晶体管341的该漏极，第二储能装置352耦接至第一电容353的第二端点及第二晶体管351的漏极，且第三储能装置362耦接至第三晶体管361的漏极。

扫描线37用以控制第一晶体管341、第二晶体管351及第三晶体管361的启动。当第一晶体管341及第二晶体管351启动时，第一数据线38提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管341，第一储能装置342则因应该第一数据参考电压准位以产生第一电压准位，亦即节点N1具有第一电压准位，而节点N1连接至图2的第一电极端211，以提供第一电压准位至第一区域21。其中，第一电压准位与第一数据参考电压准位成一第一比例关系。

此外，第一数据线38亦提供第一数据参考电压准位至第二晶体管351，第二储能装置352因应第一数据参考电压准位以产生第二电压准位，亦即节点N2产生一第二电压准位，此第二电压准位与第一数据参考电压准位成一第二比例关系。节点N2连接至图2的第二电极端221，以提供第二电压准位至第二区域22。

第二数据线39的第二数据参考电压准位经由第三晶体管361传送至第三储能装置362，因此第三储能装置362因应第二数据参考电压准位于节点N3处产生第三电压准位，节点N3连接至图2的第三电极端231，以提供第三电压准位至第三区域23。其中，第三电压准位与第二数据参考电压准位成一第三比例关系。

其中第一储能装置342包含一第三电容343及一第四电容344，第三电容343具有一可调电容值，第四电容344具有一固定电容值，第三电容343及一第四电容344并联，前述第一比例关系可根据第三电容343的可调电容值来调整，亦即第一比例关系根据第一储能装置342的电荷储存能力而决定。第二储能装置352包含一第五电容355及一第六电容356，第五电容355具有一可调电容值，第六电容356具有一固定电容值，第五电容355及第六电容356并联，前述第二比例关系可根据第五电容355的可调电容值来调整，亦即，第二比例关系根据第二储能装置352的电荷储存能力而决定。第三储能装置362包含一第七电容363及一第八电容364，第七电容363具有一可调电容值，第八电容364具有一固定电容值，第七电容363及第八电容364并联，前述的第三比例关系可根据第七电容363的可调电容值来调整，亦即，第三比例关系根据第三储能装置362的电荷储存能力而决定。

通过上述的配置，驱动控制可提供三个电压准位，以控制液晶显示装置的液晶的倾斜角度。如此一来，液晶显示装置的每一次像素会被区分为三个区域，由于每一个区域皆有四个象限，故该次像素便具有十二个象限。如此，可减少使用者于正视时及于大视角时所见画面的差异，解决大视角偏白的问题。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以申请专利范围为准。

Claims (16)

1.一种像素控制装置，电性连接至一次像素，该像素控制装置用以提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至该次像素，该像素控制装置包含：

一第一晶体管；

一第二晶体管；

一第三晶体管；

一扫描线，用以控制该第一晶体管、该第二晶体管及该第三晶体管启动；

一第一数据线，用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管及该第二晶体管；以及

一第二数据线，用以于该第三晶体管启动时，提供一第二数据参考电压准位至该第三晶体管；

其中，该第一电压准位及该第二电压准位与该第一数据参考电压准位分别成一第一比例关及一第二比例关系，该第三电压准位与该第二数据参考电压准位成一第三比例关系。

2.根据权利要求1所述的像素控制装置，其特征在于，该第一晶体管、该第二晶体管及该第三晶体管分别具有一栅极、一源极及一漏极，该第一晶体管的该栅极、该第二晶体管的该栅极及该第三晶体管的该栅极耦接至该扫描线，该第一晶体管的该源极以及该第二晶体管的该源极耦接至该第一数据线，该第三晶体管的该源极耦接至该第二数据线。

3.根据权利要求2所述的像素控制装置，其特征在于，更包含：

一第一储能装置，耦接至该第一晶体管的该漏极，用以于该第一晶体管启动时，因应该第一数据参考电压准位以产生该第一电压准位；

一第一电容，具有一固定电容值，该第一电容具有一第一端点及一第二端点，该第一电容的该第一端点耦接至该第一晶体管的该漏极，该第一电容的该第二端点耦接至该第二晶体管的该漏极；

一第二储能装置，耦接至该第一电容的该第二端点及该第二晶体管的该漏极，用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，因应该第一数据参考电压准位以产生该第二电压准位；以及

一第三储能装置，耦接至该第三晶体管的该漏极，用以于该第三晶体管启动时，因应该第二数据参考电压准位以产生该第三电压准位。

4.根据权利要求3所述的像素控制装置，其特征在于，更包含：

一第二电容，具有一固定电容值，该第二电容具有一第一端点及一第二端点，该第二电容的该第一端点耦接至该第三晶体管的该漏极，该第二电容的该第二端点耦接至该第二晶体管的该漏极。

5.根据权利要求3所述的像素控制装置，其特征在于，该第一储能装置包含：

一第三电容，具有一可调电容值，该第三电容耦接至该第一晶体管的该漏极；以及

一第四电容，具有一固定电容值，该第四电容耦接至该第一晶体管的该漏极。

6.根据权利要求3所述的像素控制装置，其特征在于，该第二储能装置包含：

一第五电容，具有一可调电容值，该第五电容耦接至该第一电容的该第二端点；以及

一第六电容，具有一固定电容值，该第六电容耦接至该第二晶体管的该漏极。

7.根据权利要求3所述的像素控制装置，其特征在于，该第三储能装置包含：

一第七电容，具有一可调电容值，该第七电容耦接至该第三晶体管的该漏极；以及

一第八电容，具有一固定电容值，该第八电容耦接至该第三晶体管的该漏极。

8.根据权利要求3所述的像素控制装置，其特征在于，该第一比例关系根据该第一储能装置的电荷储存能力而决定，该第二比例关系根据该第二储能装置的电荷储存能力而决定，该第三比例关系根据该第三储能装置的电荷储存能力而决定。

9.一种显示装置，包含：

一显示阵列，具有复数像素，每一个像素皆包含多个次像素；以及

一像素控制装置，电性连接至该些次像素区域其中之一，该像素控制装置用以提供一第一电压准位、一第二电压准位及一第三电压准位至该次像素区域，该像素控制装置包含：

一第一晶体管；

一第二晶体管；

一第三晶体管；

一扫描线，用以控制该第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管启动；

一第一数据线，用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，提供一第一数据参考电压准位至该第一晶体管及该第二晶体管；以及

一第二数据线，用以于该第三晶体管启动时，提供一第二数据参考电压准位至该第三晶体管；

其中，该第一电压准位及该第二电压准位与该第一数据参考电压准位分别成一第一比例关系及一第二比例关系，该第三电压准位与该第二数据参考电压准位成一第三比例关系。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该第一晶体管、该第二晶体管及该第三晶体管分别具有一栅极、一源极及一漏极，该第一晶体管的该栅极、该第二晶体管的该栅极及该第三晶体管的该栅极耦接至该扫描线，该第一晶体管的该源极以及该第二晶体管的该源极耦接至该第一数据线，该第三晶体管的该源极耦接至该第二数据线。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，更包含：

一第一储能装置，耦接至该第一晶体管的该漏极，用以于该第一晶体管启动时，因应该第一数据参考电压准位以产生该第一电压准位；

一第一电容，具有一固定电容值，该第一电容具有一第一端点及一第二端点，该第一电容的该第一端点耦接至该第一晶体管的该漏极，该第一电容的该第二端点耦接至该第二晶体管的该漏极；

一第二储能装置，耦接至该第一电容的该第二端点及该第二晶体管的该漏极，用以于该第一晶体管及该第二晶体管启动时，因应该第一数据参考电压准位以产生该第二电压准位；以及

一第三储能装置，耦接至该第三晶体管的该漏极，用以于该第三晶体管启动时，因应该第二数据参考电压准位以产生该第三电压准位。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，更包含：

一第二电容，具有一固定电容值，该第二电容具有一第一端点及一第二端点，该第二电容的该第一端点耦接至该第三晶体管的该漏极，该第二电容的该第二端点耦接至该第二晶体管的该漏极。

13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该第一储能装置包含：

一第三电容，具有一可调电容值，该第三电容耦接至该第一晶体管的该漏极；以及

一第四电容，具有一固定电容值，该第四电容耦接至该第一晶体管的该漏极。

14.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该第二储能装置包含：

一第五电容，具有一可调电容值，该第五电容耦接至该第一电容的该第二端点；以及

一第六电容，具有一固定电容值，该第六电容耦接至该第二晶体管的该漏极。

15.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该第三储能装置包含：

一第七电容，具有一可调电容值，该第七电容耦接至该第三晶体管的该漏极；以及

一第八电容，具有一固定电容值，该第八电容耦接至该第三晶体管的该漏极。

16.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该第一比例关系根据该第一储能装置的电荷储存能力而决定，该第二比例关系根据该第二储能装置的电荷储存能力而决定，该第三比例关系根据该第三储能装置的电荷储存能力而决定。

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