CN101354512A - 液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种LCD和驱动该LCD的方法。该LCD包括：在第一方向上延伸的第一和第二栅极线；与第一栅极线隔离并与第一栅极线交叉的数据线；包括第一和第二子像素电极的像素电极，该像素电极被布置在于第一方向上具有长侧边的像素中；连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极的第一薄膜晶体管(TFT)；连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极的第二TFT；以及连接到第二栅极线、第二子像素电极和充电共享电容的第三TFT，该充电共享电容共享施加到第二子像素电极的数据电压。

Description

液晶显示器及其驱动方法
背景技术
本发明涉及一种显示设备及其驱动方法，更具体而言，涉及液晶显示器(LCD)及其驱动方法。
技术领域
LCD是广泛使用的平板显示器。LCD可以包括两个基片以及布置在其间的液晶(LC)层，其中所述基片包括场生成电极，诸如像素电极和公共电极。LCD通过施加电压到场生成电极以在LC层中产生电场来显示图像，该电场改变LC层中的LC分子的朝向(orientations)，以调整入射光的偏振(polarization)。
垂直校准(vertical alignment，VA)模式LCD具有高对比率和宽参考视角，其中在垂直校准模式中，LC分子被校准，从而在没有电场的情况下，它们的长轴(long axes)与基片垂直。参考视角被定义为对比率等于1∶10的视角，或者被定义为在灰度(gray)之间亮度反转(inversion in luminance)的限制角度。
VA模式LCD的宽视角可以通过，例如，在场生成电极中具有切口(cutouts)和在场生成电极上具有突起(protrusions)来实现。所述切口和突起能够改变LC分子的倾斜方向。由于切口和突起，LC分子可以具有不同的倾斜方向，这可以加宽参考视角。
但是，VA模式LCD具有与正面可视性相比较差的侧面(lateral)可视性。例如，具有切口的图案(patterned)VA(PVA)模式的LCD可以显示在其侧面(sides)变得更亮的图像，因此导致差的侧面可视性。
此外，随着LCD的分辨率增加，有必要增加数据线和数据驱动芯片的数量。因此，生产成本可能会增加，生产小的LCD可能会很难。
发明内容
本发明提供了一种具有改善的侧面可视性和更低生产成本的LCD。
本发明也提供了一种驱动LCD的方法，该方法可以改善侧面可视性和减少生产成本。
本发明的其它特征将会在以下的说明书中被描述，并将从说明书部分地变得明显，或者可以通过实施本发明而被习得。
本发明公开了一种LCD，其包括：在第一方向上延伸的第一栅极线和第二栅极线；与第一栅极线隔离并与第一栅极线交叉的数据线；包括第一子像素电极和第二子像素电极的像素电极，该像素电极被布置在于第一方向上具有长侧边(long side)的像素中；连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极的第一薄膜晶体管(TFT)；连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极的第二TFT；以及连接到第二栅极线、第二子像素电极和充电共享电容的第三TFT，该充电共享(charge-sharing)电容共享被施加到第二子像素电极的数据电压。
本发明还公开了一种LCD，其包括：液晶面板组件；信号控制器，其提供具有相位差的第一扫描开始信号和第二扫描开始信号；以及栅极驱动器，其被第一扫描开始信号和第二扫描开始信号使能，以顺序地输出第一栅极导通(gate-on)信号和第二栅极导通信号到液晶面板组件。这里，液晶面板组件包括：在第一方向上延伸的第一栅极线和第二栅极线；与第一栅极线隔离并与第一栅极线交叉的数据线；包括第一子像素电极和第二子像素电极的像素电极，该像素电极被布置在于第一方向上具有长侧边的像素中；连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极的第一薄膜晶体管(TFT)；连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极的第二TFT；以及连接到第二栅极线、第二子像素电极和充电共享电容的第三TFT，该充电共享电容共享被施加到第二子像素电极的数据电压。
本发明还公开了一种驱动LCD的方法，该方法包括：提供具有相位差的第一扫描开始信号到第二扫描开始信号；顺序地输出第一栅极导通信号和第二栅极导通信号到多条栅极线，该第一栅极导通信号和第二栅极导通信号分别被第一扫描开始信号和第二扫描开始信号使能；对连接到每条栅极线的像素电极预充电，该像素电极包括一对子像素电极；以数据电压对这对子像素电极进行充电；以及共享数据电压，从而子像素电极对的每个子像素电极具有不同的电压。
可以理解，上述总的说明和以下具体的说明是示例性和解释性的，旨在提供如权利要求所述的本发明的更进一步的解释。
附图说明
所包括的附图提供对本发明的进一步理解，并结合在和组成本说明书的一部分，解释本发明的实施例，以及用作解释本发明原理的说明。
图1和图2是根据本发明的示例性实施例的LCD的框图。
图3是图1中示出的栅极驱动器的框图。
图4是图8中示出的栅极驱动器的级的电路图。
图5是图1的LCD的等效电路图。
图6是示出图1所示的栅极驱动器的操作的时序图。
图7是根据本发明的示例性实施例的LCD的下层(lower)显示面板的布局。
图8是图7的下部显示面板沿VIII-VIII′线的横截面示意图。
图9是根据本发明的示例性实施例的LCD的上部(upper)显示面板的布局。
图10是根据本发明的示例性实施例的包括图7的下部显示面板和图9的上部显示面板的LCD的布局图。
图11是图10的LCD沿XI-XI′线的横截面示意图。
图12是根据本发明的另一个示例性实施例的LCD的等效电路图。
图13是根据本发明的另一个示例性实施例的LCD的下部显示面板的布局。
图14是根据本发明的一个示例性实施例的用于表示栅极信号的时序图。
图15、图16和图17是表示根据图14的时序图操作的LCD的示意图。
图18是根据本发明的另一个示例性实施例的用于表示栅极信号的时序图。
图19是根据本发明的另一个示例性实施例的表示LCD的示意图。
图20是用于表示施加到图19的LCD的栅极信号的时序图。
具体实施方法
以下将参考附图更详细地描述本发明，在附图中示出了用于本发明的实施例。本发明可以用许多不同的形式实施，且不应被认为是限于这里所描述的实施例。而且，提供这些实施例这样本发明就变得完整，并对本领域技术人员来说，将完全覆盖本发明的范围。在图中，为了清楚起见，可以扩大层和区域的大小和相对大小。图中相似的附图标号指示相同的元件。
应该理解，当一个元件被称为“在......之上”、“连接到”或者“链接到”另一个元件，这可以是直接在......之上，直接连接到，或者直接链接到另一个元件，或者可以有中间元件在其之间。相反，当一个元件被称为“直接在...之上”、“直接连接到”或者“直接链接到”另一个元件时，没有中间元件存在。如在这里所使用的，术语“和/或”包括相关显示项的一个或多个的任何和全部组合。
应该理解，尽管术语第一、第二和第三等可以被应用于此以描述各种元件、成分、区域、层和/或部分，这些元件、成分、区域、层和/或部分可以不限于这些术语。这些术语仅用于区别一个元件、成分、区域、层和/或部分。因此，以下描述的第一元件、成分、区域、层或部分可以被描述为第二元件、成分、区域、层或部分，而不脱离本发明的教义。
这里使用的术语仅是为了描述本发明的特定实施例，而不旨在限制本发明。如在这里所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式，除非该文本另外清楚说明。进一步将理解，当在本说明中使用术语“包括”和/或“包含”时，指示所述的存在，但并不预先包括其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或成分中的一个或多个中的存在或添加。
为了描述的简便可以在这里使用空间相关的术语，如“位于...之下”、“在...以下”、“下部”、“以上”、“上部”等，以描述图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。将理解，空间相关的术语旨在包括使用中或操作中的装置的不同方向。例如，如果图中的装置被反过来，被描述为在其它元件或特征“之下”或“下面”的元件将会变成在其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“之下”可以包括上面和下面两种方向。然后装置可以被重新定向(旋转90度或对着其它方向)，且相应地，这里使用的空间相关描述符被解释。
除非另外定义，这里使用的所有的术语(包括技术术语和科学术语)具有本发明所属领域普通技术人员所共同理解的意思。还应当理解，这些术语，如在通常使用的字典中所定义的，应当被理解为具有与其在相应领域和本公开文本中的意思一致的意思，且不应被理解为理想化或过于正式的意思，除非在这里特别定义。
参考交叉部分的图示来描述本发明的实施例，该图示是本发明的理想化实施例的示意图。同样地，不期望由于，例如，制造技术和/或耐力而导致图解的形状的变化。因此，本发明的实施例不应被解释为限于在这里所描述的特定形状，但可以被理解为包括由于，例如，制造而导致的形状上的变化。例如，典型地，被图示为或描述为平面的区域可以具有粗糙和/或非线形特征。而且，在这里所描述的尖角可以使圆的。因此，在图中描述的区域在本质上是示意性的，且其形状不旨在描述区域的精确形状，且不旨在限于本发明的范围。
以下将参考附图详细描述根据本发明的示例性实施例的液晶显示器(“LCD”)。
参考图1和图2，根据本发明的示例性实施例的LCD包括液晶面板组件300、数据驱动器500和连接到液晶面板组件300的栅极驱动器400(或者一对栅极驱动器400a和400b)、连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800、用于控制栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)和数据驱动器500的信号控制器600。
液晶面板组件300包括多个显示信号线和连接到显示信号线并以矩阵形式配置的像素PX。这里，液晶面板组件300可以包括互相面对的下部显示面板和上部显示面板，并且液晶层插入两者之间。
显示信号线被布置在下部显示面板上，并包括传输栅极信号的多条栅极线G1到Gn和传输数据信号的多条数据线D1到Dm。栅极线G1到Gn在横向方向上延伸并且相互平行，而数据线D1到Dm在纵向方向上延伸并且相互平行。
每个像素PX包括开关装置、液晶电容和存储电容。开关装置连接到栅极线G1到Gn中的一条和数据线D1到Dm中的一条。液晶电容连接到开关装置。存储电容平行地连接到开关装置。这里，存储电容可以省略。
像素PX的开关装置Q包括布置在下部显示面板上的薄膜晶体管(TFT)，并且它是一个三端部分(three-end portion)装置，包括连接到栅极线G1到Gn之一的控制端部分、连接到数据线D1到Dm之一的输入端部分和连接到液晶电容的输出端部分。
栅极驱动器400(或者是栅极驱动器400a或400b)连接到栅极线G1到Gn，并将从外部电路施加的由栅极导通电压Von和栅极截止(gate-off)电压Voff组成的栅极信号施加到栅极线G1到Gn。具体地，参考图1，数据驱动器400位于液晶面板组件300的一侧，并连接到所有的栅极线G1到Gn。参考图2，数据驱动器400a和400b分别位于液晶面板组件300的左侧和右侧，并且连接到栅极线G1到Gn。在大LCD的情况下，一个栅极驱动器400不足以施加栅极导通电压Von或栅极截止电压Voff到栅极线G1到Gn的末端(ends)。因此，一对栅极驱动器400a和400b可以分别连接到栅极线G1到Gn的两端。栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)可以被作为集成电路集成到液晶面板组件300的下部显示面板中。
灰度电压生成器800生成与像素PX的透明度相关的灰度电压。灰度电压被提供给每个像素PX。灰度电压可以包括相对于公共电压Vcom的正极性电压和负极性电压。
数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D1到Dm，并将由灰度电压产生器800产生的灰度级电压施加到像素PX作为数据电压。这里，如果灰度电压生成器800被设计为仅提供参考灰度电压，而不是提供用于所有灰度的电压，则数据驱动器500通过划分该参考灰度电压来生成所有的灰度的多个参考电压，并选择参考电压之一作为数据电压。
栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)或者数据驱动器500可以和显示信号线G1到Gn和D1到Dm、以及例如TFT的开关装置一起，被集成到液晶面板组件300。或者，栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)或者数据驱动器500可以设置在软性印制电路薄膜(未示出)上，所得的结构可以被设置在液晶面板组件300上作为带载封装(tape carrierpackage)。
信号控制器600控制栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)和数据驱动器500。
信号控制器600接收输入图像信号(R、G、B)和输入控制信号，以控制输入图像信号的显示，例如，来自外部图形控制器(未示出)的垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟控制信号MCLK，以及数据使能信号DE。信号控制器600根据液晶面板组件300的操作条件，适当地处理输入图像信号和输入控制信号，生成栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，将栅极控制信号CONT1发送到栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)，并将数据控制信号CONT2和处理的图像信号DAT发送到数据驱动器500。
栅极控制信号CONT1包括扫描初始信号STV以初始化扫描，以及至少一个时钟信号以控制何时输出栅极导通电压Von。栅极控制信号CONT1还可以包括输出使能信号OE以定义栅极导通信号Von的持续时间(duration)。这里，包含在栅极控制信号CONT1中的时钟信号可以被用作选择信号SE。
数据控制信号CONT2包括水平同步信号STH以通知数据驱动器500对于一组像素的数据传输的开始、载入信号LOAD以指示数据驱动器500将数据电压施加到数据线D1到Dm、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可以包括反转信号RVS以相对于公共电压Vcom反转数据电压的极性。
响应于由信号控制器600传输的数据控制信号CONT2，数据驱动器500接收用于像素PX的图像信号DAT，选择用于图像数据DAT的灰度电压，将图像信号DAT转为数据电压，并将该数据电压施加到对应于像素PX的数据线D1到Dm中的一条。
响应于由信号控制器600传输的栅极控制信号CONT1，栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)将栅极导通电压Von施加到多条栅极线G1到Gn中的一条，这样连接到被施加了栅极导通信号Von的栅极线的开关装置被导通。因此，经由数据线施加的数据电压通过开关装置被施加到像素PX。
施加到像素PX的数据电压和公共电压Vcom之间的差值被表示为在LC电容上充电的电压，其被称为像素电压。LC层中的液晶分子的朝向取决于像素电压的大小，且LC分子的分子朝向确定了穿过LC层的光的偏振。一个或多个偏振器(polarizer)传输被偏振的光。
在根据本发明的示例性实施例的LCD中，当栅极导通电压被施加到栅极线时，数据电压被施加到像素PX的一对子像素，然后，当栅极导通电压被施加到临近的栅极线时，由于充电共享过程，被施加到一对子像素中的一个的数据电压降低。由于不同的数据电压被分别施加到子像素对中的每一个，包括子像素的像素PX的伽马曲线(gamma curve)可以通过合成所述子像素的伽马曲线来获得。由于充电共享过程，通过确定每个子像素的数据电压，能够改善侧面可视性，所以从LCD前面(front)获得的合成伽马曲线类似于LCD前面的参考伽马曲线，并且从LCD的任一侧(side)获得的合成伽马曲线尽可能地类似于参考伽马曲线。
以下参考图3和图4详细描述栅极驱动器400(或者栅极驱动器400a和400b)。由于图1的栅极驱动器400基本上与图2的栅极驱动器400a和400b相同，为了简洁将描述图1的栅极驱动器400。此外，在本示例性实施例中，将描述栅极驱动器作为集成电路被集成到液晶面板组件的下部显示面板的情况。
参考图3，数据驱动器400包括多个级联级(cascade-connected stage)ST1到STn。每一级可以具有被布置在LC面板组件上的非晶硅(a-Si)薄膜晶体管(TFT)，以输出每个栅极信号。
除了最后一级STn的每一级ST1到STi+1分别输出输出栅极信号Gout(1)到Gout(i+1)。栅极截止电压Voff、时钟信号CKV、时钟条(bar)信号CKVB和初始信号INT被平行输入到每一级ST1-STn。所述初始信号INT可以从时钟生成器提供。
每级ST1-STn可以具有第一时钟端CK1、第二时钟端CK2、设置端S、重置端R、电源端GV、帧重置端FR、栅极输出端OUT1和进位输出(carryoutput)端OUT2。
例如，前一级Sti-1的进位(carry)信号Cout(i-1)被输入到连接到第i条栅极线的级Sti的设置端S，并且下一级Sti+1的栅极信号Gout(i+1)被输入到级Sti的重置端R。第一时钟信号CKV和第一时钟条信号CKVB被分别输入到第一时钟端CK1和第二时钟端CK2，且栅极截止信号Voff被输入到电源端GV。初始信号INT或最后一级Stn的进位信号Cout(n)被输入到帧重置端FR。栅极输出端OUT1输出栅极信号Gout(i)，而进位信号输出端OUT2输出进位信号Cout(i)。
但是，扫描开始信号STV被输入到第一级ST1的设置端S，而不是从前一级输出的进位信号，并且扫描开始信号STV被输入到最后一级STn的重置端，而不是从下一级输出的栅极信号。
以下将参考图4，详细描述图3中示出的示例性的级STi。
参考图4，级STi包括缓存器单元410、充电单元420、上拉单元430、进位信号生成器470、下拉单元440、放电单元450和保持单元460。
缓冲单元410包括晶体管T4，其具有互相连接的漏极和栅极，并提供前一级Sti-1的进位信号Cout(i-1)到充电单元420、进位信号生成器470和上拉单元430。这里，前一级STi-1的进位信号Cout(i-1)通过级STi的设置端S被输入。
充电单元420包括电容C1，其第一端连接到在缓存器单元410中的晶体管T4的源极、上拉单元430及放电单元450，其第二端连接到栅极输出端OUT1。充电单元420被提供以前一级STi-1的进位信号Cout(i-1)并由该进位信号充电。
上拉单元430包括晶体管T1，其漏极连接到第一时钟端CK1，其栅极连接到充电单元420中的电容C1的第一端，而其源极连接到电容C1的第二端和栅极输出端OUT1。当充电单元420的电容C1被充电时，晶体管T1被导通，从而通过第一时钟端CK1施加的第一时钟信号CKV通过栅极输出端OUT1被作为栅极信号Gout(i)提供。
进位信号生成器470包括晶体管T15，其漏极连接到第一时钟端CK1，其源极连接到栅输出端OUT1，而其栅极连接到缓存器410，并且进位信号生成器470还包括连接到栅极和源极的电容C2。电容C2被提供以前一级STi-1的进位信号Cout(i-1)，并被充电。当电容C2被充电时，晶体管T15被导通，这样时钟信号CKV通过进位输出端OUT2作为进位信号Cout(i)输出。
下拉单元440包括晶体管T2，其漏极连接到晶体管T1的源极和电容C1的第二端，其源极连接到电源端GV，而其栅极连接到重置端R。下拉单元440被通过重置端R施加的下一级STi+1的栅极信号Gout(i+1)导通，并将栅极信号Gout(i)下拉至栅极截止信号Voff。
放电单元450包括晶体管T9，其栅极连接到重置端R，其漏极连接到电容C1的第一端，其源极连接到电源端GV，以响应于下一级STi+1的栅极信号Gout(i+1)来给充电单元420放电。放电单元450还包括晶体管T6，其栅极连接到帧重置端FR，其漏极连接到电容C1的第一端，其源极连接到电源端GV，以响应于初始信号INT来给充电单元420放电。因此，响应于下一级STi+1的栅极信号Gout(i+1)，或响应于初始信号INT，放电单元450将电容C1放电至栅极截止电压Voff以截止上拉单元430。
当栅极信号Gout(i)发生由低到高的转变时，维持单元460维持高电平状态。在栅极信号Gout(i)发生由低到高的转变后，维持单元460在一帧期间将栅极信号Gout(i)维持在低电平，而不考虑时钟信号CKV和时钟条信号CKVB的电压电平。
首先，在栅极信号Gout(i)发生由低到高的转变的情况下，晶体管T8和T13被导通。被导通的晶体管T13截止了晶体管T7，以阻止高电平的时钟信号CKV被提供给晶体管T3，而被导通的晶体管T8截止了晶体管T3。因此，栅极信号Gout(i)被维持在高电平。
接下来，在栅极信号Gout(i)发生由高到低的转变后，晶体管T8和T13被截止。如果时钟信号CKV在高电平，被导通的晶体管T7和T12导通了晶体管T3以便将栅极信号Gout(i)维持在低电平。此外，晶体管T10被导通以使晶体管T1的栅极维持低电平状态，从而高电平的时钟信号CKV没有被输出到栅极输出端OUT1。因此，时钟条信号CKVB处于高电平，且晶体管T5和T11被导通。被导通的晶体管T5将栅极信号Gout(i)维持在低电平，而被导通的晶体管T11将电容C1的第一端维持在低电平。因此，在一帧的时间期间内，栅极信号Gout(i)被维持在低电平。
或者，级STi可以不包括进位信号生成器470。在这种情况下，通过设置端S，级STi可以通过设置终端S接收到前一级STi-1的栅极信号Gout(i)来进行操作，而不是进位信号Cout(i-1)。
参考图5，根据本发明的示例性实施例的LCD包括传输栅极信号的多条栅极线GLi、GLi+1和GLi+2，以及与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2交叉并传输数据信号的多条数据线DLj和DLj+1。
第一薄膜晶体管(TFT)T1和第二TFT T2被布置在第i条栅极线GLi和第j条数据线DLj交叉的地方，且第三TFT T3连接到第(i+2)条栅极线GLi+2。
第一TFT T1包括连接到第i条栅极线GLi的栅极、连接到第j条数据线DLj的源极、以及连接到第一液晶(LC)电容Clc1和第一存储电容Cst1的漏极。第二TFT T2包括连接到第i条栅极线GLi的栅极、连接到第j条数据线DLj的源极、以及连接到第二LC电容Clc2和第二存储电容Cst2的漏极。第三TFT T3包括连接到第i+2条栅极线GLi+2的栅极、连接到第二TFTT2的漏极的源极和连接到充电共享电容Ccs的漏极。
下部显示面板的每个像素具有像素电极，其包括连接到第一TFT T1的漏极的第一子像素电极和连接到第二TFT T2的漏极的第二子像素电极。公共电极布置在面向下部显示面板的上部显示面板上。
第一LC电容Clc1包括连接到第一TFT T1的第一子像素电极、公共电极、以及布置在第一子像素电极和公共电极之间的液晶层。第一存储电容Cst1包括第一子像素电极、布置在下部显示面板上的存储线、以及位于第一子像素电极和存储线之间的绝缘物质。
第二LC电容Clc2包括连接到第二TFT T2的第二子像素电极、公共电极、以及布置在第二子像素电极和公共电极之间的液晶层。第二存储电容Cst2包括第二子像素电极、布置在下部显示面板上的存储线、以及位于第二子像素电极和存储线之间的绝缘物质。
充电共享电容Ccs包括第三TFT T3的漏极、布置在下部显示面板上的存储线、以及位于漏极和存储线之间的绝缘物质。这里，充电共享电容Ccs降低了连接到第二TFT T2的第二子像素电极的数据电压。在示例性实施例中，可以通过将第三TFT T3的漏极与第一TFT T1的第一子像素电极重叠(overlapping)来形成额外的充电共享电容。额外的充电共享电容升高了连接到第一TFT T1的第一子像素电极的数据电压。
参考图5和图6，当栅极导通电压被施加到第i条栅极线GLi时，相同的数据电压分别经由第一TFT T1和第二TFT T2从第j条数据线DLj施加到布置在第i行的第一和第二子像素电极。即，连接到第i行的第一LC电容Clc1和第二LC电容Clc2被以相同的数据电压充电。随后，当栅极截止电压被施加给第i条栅极线GLi，第一个子像素电极没有被连接到第二子像素电极。即，在相同的数据电压被施加给第一和第二子像素电极后，第一和第二子像素电极处于浮动(floating)状态。
当栅极导通电压被施加给i+1条栅极线GLi+1时，相同的数据电压经由连接到第i+1条栅极线GLi+1的一对开关装置被分别施加到布置在第i+1行的一对子像素电极。在第i个栅极截止电压之前，第i+1个栅极导通电压可以被施加。在这种情况下，当数据电压被施加给布置在第i行的一对子像素电极时，布置在第i+1行的一对子像素电极可以用数据电压进行预充电。这里，预充电过程是顺序地和重叠地将栅极导通电压施加到多条栅极线GLi、GLi+1和GLi+2的驱动方法。这里，“重叠地”是指栅极导通电压以重叠的方式被施加，这样在栅极导通电压被初始施加到前一栅极之后、并在栅极导通电压被施加到前一栅极线结束之前，栅极导通电压被施加给下一条栅极线。在示例性实施例中，像素基本上为矩形形状，其具有长于纵向长度的横向长度，因此即使栅极线的数量增加，也可以以足够的速度驱动LCD。但是本发明不限于此，并且第i+1个栅极导通电压可以在第i个栅极截止电压之后被施加。随后，当第i+1个栅极截止电压被施加给第i+1条栅极线GLi+1时，连接到第i+1条栅极线GLi+1的一对子像素电极没有彼此连接，因此处于浮动状态。
当栅极导通电压被施加给第i+2条栅极线GLi+2时，相同的数据电压经由连接到第i+2条栅极线GLi+2的一对开关装置被分别施加到布置在第i+2行的一对子像素电压。第i+2个栅极导通电压可以在第i+1个栅极截止电压之前被施加。
此外，当栅极导通电压被施加给第i+2条栅极线GLi+2时，连接到第二TFT T2的第二子像素电极的数据电压经由第三TFT T3与充电共享电容Ccs共享。这是因为第三TFT T3的源极连接到与第二TFT T2相连的第二子像素电极，且第三TFT T3的漏极连接到充电共享电容Ccs。因此，布置在第i行且分别连接到第一TFT T1和第二TFT T2的第一和第二子像素电极具有不同的数据电压。具体地说，由于连接到第二TFT T2的第二子像素电极的数据电压经由第三TFT T3与充电共享电容Ccs共享，因此第二子像素电极的数据电压降低。
当布置在像素中的第一和第二子像素电极具有不同的数据电压时，则可以改善侧面可视性。一对灰度电压集(sets)被施加到第一和第二子像素电极，所述灰度电压集具有从一条(a piece of)图像信息获得的不同伽马曲线。因此，通过合成第一和第二子像素电极的伽马曲线可以获得包括所述第一和第二子像素的像素电极的伽马曲线。通过确定各个子像素的灰度电压能够改善侧面可视性，从而从LCD前面获得的合成伽马曲线类似于LCD前面的参考伽马曲线，并且从LCD的任一侧获得的合成伽马曲线尽可能地类似于参考伽马曲线。
随后，当栅极截止电压被施加到第i+2条栅极线GLi+2时，连接到第i+2条栅极线GLi+2的一对子像素电极没有彼此连接，从而处于浮动状态。此外，与布置在第i行的第二TFT T2相连接的第二子像素电极没有连接到充电共享电容Ccs，从而处于浮动状态。
以下将参考图7、图8、图9、图10和图11详细描述根据本发明的示例性实施例的LCD的结构。根据本发明的示例性实施例的LCD包括TFT阵列位于其上的下部显示面板、面向下部显示面板的上部显示面板、以及插入位于下部显示面板和上部显示面板之间的液晶层。
以下将参考图7和图8详细说明根据本发明的示例性实施例的LCD的下部显示面板的结构。图7是根据本发明的示例性实施例的LCD的下部显示面板的布局，而图8是图7的下部显示面板沿VIII-VIII′线的横截面示意图。
参考图7和图8，布置在绝缘基片上的栅极线GLi、GLi+1和GLi+2可以包括，例如，透明玻璃。栅极线GLi、GLi+1和GLi+2在水平方向延伸，并且传输栅极信号。以突起形式的第一栅电极G1和第二栅电极G2连接到第i+2条栅极线GLi+2。栅极线GLi、GLi+1和GLi+2以及第一、第二和第三栅电极G1、G2和G3被共同称为栅极互连(gate interconnections)。
存储线SLi、SLi+1和SLi+2布置在绝缘基片10上，并且沿水平方向延伸穿过(extend across)像素区域。存储线SLi、SLi+1和SLi+2包括突起，所述突起可以重叠第一和第二子像素电极Pa和Pb。存储线SLi、SLi+1和SLi+2的形状和排列可以以各种方式进行修改。公共电压Vcom可以被施加到存储线SLi、SLi+1和SLi+2。
在示例性实施例中，栅极互连GLi、GLi+1、GLi+2、G1、G2和G3以及存储线SLi、SLi+1和SLi+2可以包括铝(Al)或铝基金属材料，如铝合金，银或银基金属材料，如银合金，铜(Cu)或铜基金属材料，如铜合金、钼(Mo)或钼基金属材料，如钼合金、铬(Cr)、钛(Ti)或钽(Ta)。在示例性实施例中，栅极互连GLi、GLi+1、GLi+2、G1、G2和G3以及存储线SLi、SLi+1和SLi+2可以包括多层结构，该多层结构包括具有不同物理性质的两个导电层(未示出)。在示例性实施例中，所述两个导电层中的一个可以包括低电阻金属，例如，铝或铝基金属材料、银或银基金属材料、或者铜或铜基金属材料，从而降低信号延迟或电压降低的可能性。在另一个示例性实施例中，其它的导电层可以包括这样的材料，例如钼或钼基金属材料、铬、钛或钽，该材料包括与例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)良好的接触特性。在另一个示例性实施例中，栅极互连GLi、GLi+1、GLi+2、G1、G2和G3以及存储线SLi、SLi+1和SLi+2可以是双层，包括铬层(作为下层)和铝层(作为上层)，或包括铝层(作为下层)和钼层(作为上层)。但是，本发明不限于此。即，在示例性实施例中，栅极互连GLi、GLi+1、GLi+2、G1、G2和G3以及存储线SLi、SLi+1和SLi+2可以包括不同于这里所列出的材料的各种材料和导电材料。
栅极绝缘层30可以包括在栅极互连GLi、GLi+1、GLi+2、G1、G2和G3上以及在存储线SLi、SLi+1和SLi+2上的氮化硅(SiNx)。
在示例性实施例中，半导体层40可以包括在栅极绝缘层30上的氢化非晶硅或多晶硅。在示例性实施例中，半导体层40可以具有各种形状，例如岛形或线形。在示例性实施例中，例如，半导体层40可以具有岛形。当半导体层40具有线形时，它们可以被布置在数据线DLj之下。
一对欧姆接触层55和56可以包括在半导体层40上的、掺杂(dopedwith)高浓度n-型杂质的硅化物或n+氢化非晶硅。在示例性实施例中，欧姆接触层55和56可以具有各种形状，例如岛形或线形。当欧姆接触层55和56可以包括岛形时，它们可以被布置在第一漏极D1和第一源极S1之下。当欧姆接触层55和56具有线形时，它们可以被布置在数据线DLj和DLj+1之下。
数据线DLj和DLj+1以及第一、第二和第三漏极D1、D2和D3被布置在欧姆接触层55和56和栅极绝缘层30上。
数据线DLj和DLj+1沿纵向延伸并与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2交叉以定义像素。第一和第二源极S 1和S2从第j条数据线DLj分出(branch)，并分别向第一和第二漏极D1和D2延伸。位于半导体层40上的第一漏极D1相对于第一栅极G1与第一源极S1分开并与之相对(opposite)。位于半导体层40上的第二漏极D2考虑到第二栅极G2与第二源极S2分开并与之相对。第一和第二漏极D1和D2包括条纹图案(pattern)和从条纹图案扩展的扩展图案。条纹图案在半导体层40上。扩展图案具有大面积和第一和第二接触孔H1和H2。这里，第一和第二接触孔分别重叠第一和第二子像素电极Pa和Pb。
第三源极S3从被第二子像素电极Pb重叠的第三接触孔H3延伸到第三栅极G3的上部(upper portion)。第三漏极D3从第三栅极G3的上部向第i+1条存储线SLi+1的上部延伸。位于半导体层40上的第三漏极D3相对于第三栅极G3与第三源极S3分开并与之相对。
数据线DLj和DLj+1、第一、第二和第三源极S1、S2和S3、以及第一、第二和第三漏极D1、D2和D3被共同称为数据互连。
在示例性实施例中，数据互连DLj、DLj+1、S1、S2、S3、D1、D2和D3可以包括高熔点金属，如铬、钼或钼基金属材料、钽或钛。在另一示例性实施例中，数据互连DLj、DLj+1、S1、S2、S3、D1、D2和D3可以具有多层结构，该多层结构包括下层(未示出)和上层(未示出)，该下层包括高熔点金属，该上层包括低电阻材料。多层结构的例子包括双层结构，该双层结构具有下层Cr薄膜和上层Al薄膜，或下层Al薄膜和上层Mo薄膜，以及三层结构，该三层结构包括下层Mo薄膜、中间层Al薄膜和上层Mo薄膜。
第一源极S1至少部分地与半导体层40重叠。第一漏极D1相对于第一栅极G1面向第一源极S1并与之相对，并至少部分地与半导体层40重叠。这里，欧姆接触55和56被插入下面的(underlying)半导体层40和上面的(overlying)第一源极S1之间，以及下面的半导体层40和上面的第一漏极D1之间，以降低它们之间的接触电阻。
第二源极S2至少部分地与半导体层40重叠。第二漏极D2相对于第二栅极G2面向第二源极S2并与之相对，并至少部分地与半导体层40重叠。这里，欧姆接触被插入下面的半导体层和在上面的第二源极S2之间，以及下面的半导体层和在上面的第二漏极D2之间，以降低它们之间的接触电阻。
钝化层70被布置在数据互连DLj、DLj+1、S1、S2、S3、D1、D2和D3上，以及在源极和漏极之间暴露的半导体层部分上。在示例性实施例中，钝化层70可以包括氮化硅或氧化硅基的无机材料、具有良好平面性质的光感有机材料、low-k电介质材料如a-Si:C:O或a-Si:O:F，其可以使用等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)方法来形成。在示例性实施例中，钝化层70可以包括双层结构，其由下层无机层和上层有机层构成，以便提供极好的有机层性质，并且有效地保护半导体层40的暴露部分。
钝化层70具有第一、第二和第三接触孔H1、H2和H3，其分别暴露第一、第二和第三漏极D1、D2和D3。
像素电极PE根据像素形状被布置在钝化层70上。像素电极PE可以具有基本上矩形的形状，该矩形形状具有长于纵向长度的横向长度。像素电极包括第一和第二子像素电极Pa和Pb。第一子像素电极Pa经由第一接触孔H1连接到第一漏极D1，而第二子像素电极Pb经由第二和第三接触孔H2和H3分别连接到第二和第三漏极D2和D3。在示例性实施例中，第一和第二子像素电极Pa和Pb可以包括透明导电材料，如ITO或IZO，或可以包括反射导电材料，如铝。
第一和第二子像素电极Pa和Pb经由第一和第二接触孔H1和H2分别连接到第一和第二漏极D1和D2，因此每一个分别由第一和第二漏极D1和D2提供数据电压。在示例性实施例中，分别向第一和第二漏极D1和D2传输数据电压的第一和第二源极S1和S2互相连接，因此从第j条数据线DLj施加到第一和第二子像素电极Pa和Pb的数据电压基本相同。
电场在被提供以数据电压的第一和第二子像素电极Pa和Pb与上部显示面板的公共电极之间生成，该电场决定在第一和第二子像素电极Pa和Pb与公共电极之间的LC层中的液晶分子的朝向。
组成像素区域的第一和第二子像素电极Pa和Pb以间隙83相互分开，并形成基本上矩形的形状，该矩形形状具有长于纵向长度的横向长度。第一子像素电极Pa是V-形的(V-shaped)并位于像素区域的中间。第二子像素电极Pb被配置在像素区域中与第一子像素电极Pa不同的部分。这里，间隙83包括与偏振片(polarizing plate)的传输轴(或与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2)成大约45度角的间隙、以及与偏振片的传输轴(或与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2)成大约-45度角的间隙。因此，邻近间隙83的第一和第二子像素电极Pa和Pb的边缘与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2形成45度或-45度角(以下称为倾斜方向)。多个第一域分割器(domain divider)(未示出)可以在倾斜方向上被布置在第一和第二子像素电极Pa和Pb中。在示例性实施例中，多个第一域分割器可以是切口或突起。当电场被施加到LC层时，像素电极PE的显示区域可以根据LC层中LC分子的朝向被分割为多个域。间隙83和多个第一域分割器将像素电极PE分割成许多域。这里，域是由于在图7的像素电极PE和图9的公共电极90之间形成的电场而在相同方向上统一倾斜的LC分子组所定义的区域。
如上所述，当栅极导通电压被施加到第i条栅极线GLi时，相同数据电压被从第j条数据线DLj施加到邻近第i条栅极线GLi的第一和第二子像素电极Pa和Pb。随后，当栅极导通电压被施加到第i+2条栅极线GLi+2时，第二子像素电极Pb的数据电压通过第三TFT T3与第三漏极D3共享。充电共享电容被布置在第三漏极D3与布置在第三漏极D3下的第i+1条存储线SLi+1之间。因此，第二子像素电极Pb的数据电压降低，并且第一子像素电极Pa的数据电压升高。
在示例性实施例中，校准LC分子的校准层(未示出)可以被布置在第一和第二子像素电极Pa和Pb上，并且在钝化层70上。
以下将参考图9、图10和图11详细描述根据本发明的示例性实施例的LCD装置的上部显示面板的结构。
参考图9、图10和图11，黑色矩阵(black matrix)94、滤色器(color filter)98，例如，红色、绿色和蓝色滤光器，以及公共电极90被布置在具有透明材料如玻璃的绝缘基片96上。公共电极90可以包括透明和导电材料，如ITO或IZO。黑色矩阵对应栅极线GLi、GLi+1和GLi+2、数据线DLj、DLj+1、以及开关装置T1、T2和T3。黑色矩阵可以具有任何不同形状，只要它可以防止在第一和第二子像素电极Pa和Pb及开关装置T1、T2和T3的附近发生光线泄露。
公共电极90面向第一和第二子像素电极Pa和Pb，并包括多个第二域分割器92。多个第二域分割器可以是切口或突起。这里，第二域分割器92包括与偏振片的传输轴(或与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2)成大约-45度或45度角的倾斜部分。在示例性实施例中，为简短起见，将以第二域由切口组成的情形进行说明。
布置在公共电极90中的第二域分割器92的倾斜部分与第一和第二子像素电极Pa和Pb之间的间隙83(可以)交替(alternate with)。
在示例性实施例中，用于校准(align)液晶层150的液晶分子的校准层(未示出)可以被布置在公共电极90上。
根据本发明的示例性实施例的基本LCD结构可以通过以下方式形成：纵向互相对准下部显示面板100和上部显示面板200，并将它们与插在其间的液晶材料相连。除了上述基本LCD结构之外，LCD还可以包括附加的元件，如偏振片和背光组件。在示例性实施例中，偏振片可以被布置在基本LCD结构的相对侧，使得偏振片之一的传输轴与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2平行，且另一偏振片的传输轴与栅极线GLi、GLi+1和GLi+2垂直。
当电场被施加到下部显示面板和上部显示面板之间时，每个域的LC分子以与间隙83或第二域分割器92垂直的方向倾斜。因此，每个域中的LC分子以相对于偏振片的传输轴或栅极线GLi、GLi+1和GLi+2成大约45度或-45度角倾斜。在间隙83或第二域分割器92的每一个中形成的侧面电场促进了每个域中液晶分子的校准。
上述示例性实施例示出了与第i+2条栅极线GLi+2相连的第三TFT T3，但在预充电过程没有被施加到第i条栅极线GLi和第i+1条栅极线GLi+1时，第三TFT T3可以替代地连接到第i+1条栅极线GLi+1。
以下，将参考图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19和图20说明根据本发明的示例性实施例的LCD。具有如前一个示例性实施例的图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所述相关的相同或类似功能的组件以相同的参考标号来表示，且不再重复对其说明。
图12是根据本发明的另一个示例性实施例的LCD的等效电路图。
参考图12，LCD包括传输栅极信号的多条栅极线GLi和GLi+1，及与栅极线交叉并传输数据信号的多条数据线DLj。
第一薄膜晶体管(TFT)T1和第二TFT T2被配置在第i条栅极线GLi和第j条数据线DLj交叉的地方，并且第三晶体管TFT T3连接到第i+1条栅极线GLi+1。
第一TFT T1包括连接到第i条栅极线GLi的栅极、连接到第j条数据线DLj的源极、及连接到第一LC电容Clc1和第一存储电容Cst1的漏极。第二TFT T2包括连接到第i条栅极线GLi的栅极、连接到第j条数据线DLj的源极、及连接到第二LC电容Clc2和第二存储电容Cst2的漏极。第三TFTT3包括连接到第i+1条栅极线GLi+1的栅极、连接到第二TFT T2的漏极的源极、及连接到第一充电共享电容Ccs1和第二充电共享电容Ccs2的漏极。
下部显示面板的每个像素具有像素电极，该像素电极包括连接到第一TFT T1的漏极的第一子像素电极和连接到第二TFT T2的漏极的第二子像素电极。公共电极被布置在面向下部显示面板的上部显示面板上。
第一LC电容Clc1包括连接到第一TFT T1的第一子像素电极、公共电极、及插入第一子像素电极和公共电极之间的LC层。第一存储电容Cst1包括第一子像素电极、布置在下部显示面板上的存储线、以及插入第一子像素电极和存储线之间的绝缘材料(dielectric material)。
第二LC电容Clc2包括连接到第二TFT T2的第二子像素电极、公共电极、以及插入第二子像素电极和公共电极之间的LC层。第二存储电容Cst2包括第二子像素电极、布置在下部显示面板上的存储线、以及插入第二子像素电极和存储线之间的绝缘材料。
第一充电共享电容Ccs1包括第三TFT T3的漏极。布置在下部显示面板上的存储线、以及插入漏极和存储线之间绝缘材料。
第二充电共享电容Ccs2包括第三TFT T3的漏极，第一子像素电极、以及插入漏极和第一子像素电极之间的绝缘材料。
当栅极导通电压被施加到第i条栅极线GLi时，相同数据电压通过第一和第二TFT T1和T2从第j条数据线DLj分别施加到布置在第i行的第一和第二子像素。即，连接到第i行的第一和第二LC电容Clc1和Clc2以相同数据电压进行充电。随后，当栅极导通电压被施加到第i条栅极线GLi时，第一子像素电极没有连接到第二子像素电极。即，在相同数据电压被施加到第一和第二子像素电极之后，第一和第二子像素电极处于浮动状态。
当栅极导通电压被施加到第i+1条栅极线GLi+1时，相同数据电压经由连接到第i+1条栅极线GLi+1的一对开关装置被分别施加到布置在第i+1行中的一对子像素电极。第i+1个栅极导通电压可以在第i个栅极截止电压之前被施加。在这种情况下，当数据电压被施加到布置在第i行的一对子像素电极时，布置在第i+1行的一对子像素电极可以用数据电压进行预充电。这里，预充电过程是将栅极导通电压顺序地和重叠地施加到多条栅极线GLi和GLi+1的驱动方法。在示例性实施例中，像素具有基本上矩形的形状，该矩形形状的具有长于纵向长度的横向长度，因此即使栅极线的数量增加，LCD也可以以足够的速度驱动。但是，本发明不限于此，第i+1个栅极导通电压可以在第i个栅极截止电压之后被施加。在示例性实施例中的预充电过程将在下面更具体的描述。随后，当栅极截止电压被施加到第i+1条栅极线GLi+1时，连接到第i+1条栅极线GLi+1的一对子像素电极没有互相连接，从而处于浮动状态。
这里，当栅极导通电压被施加到第i+1条栅极线GLi+1时，连接到第二TFT T2的第二子像素电极的数据电压经由第三TFT T3与第一和第二充电共享电容Ccs 1和Ccs2共享。这时由于第三TFT T3的源极连接到第二子像素电极，该第二子像素电极连接到第二TFT T2，且第三TFT T3的漏极连接到第一和第二充电共享电容Ccs1和Ccs2。因此，布置在第i行中并分别连接到第一和第二TFT T1和T2的第一和第二子像素电极具有不同的数据电压。
具体来说，当栅极导通电压被施加到第i条栅极线GLi时，数据电压通过第一和第二TFT T1和T2被施加。在数据电压具有相对于公共电压Vcom的正极电平的情况下，公共电压Vcom被施加到第一充电共享电容Ccs1的第一端，因此第一和第二充电共享电容Ccs1和Ccs2之间的节点N的电压低于数据电压。随后，当栅极截止电压被施加到第i条栅极线GLi且栅极导通电压被施加到第i+1条栅极线GLi+1时，由于连接到第二TFT T2的第二子像素电极的数据电压相对高于节点N的电压，电流从第二子像素电极经由第三TFT T3流向第一和第二充电共享电容Ccs1和Ccs2。因此，第二子像素电极的数据电压降低，而节点N和第一子像素电极的电压升高。在数据电压具有相对于公共电压Vcom的负极电平的情况下，第一和第二子像素电极数据电压反过来改变(change vice versa)。因此，第一子像素电极与公共电极之间的电压绝对值始终高于第二子像素与公共电极之间的电压绝对值。
当布置在像素中的第一和第二子像素电极具有不同的数据电压时，侧面可视性可以被改善。具有从一条图像信息获得的不同伽马曲线的一对灰度电压集被施加到第一和第二子像素电极。因此，用于包括第一和第二子像素的像素电极的伽马曲线可以通过合成所述第一和第二子像素电极的伽马曲线来获得。通过确定各个子像素的灰度电压，能够改善侧面可视性，从而从LCD前端获得的合成伽马曲线类似于用于LCD前端的参考伽马曲线，而且从LCD的任一侧获得的合成伽马曲线尽可能地类似于参考伽马曲线。
随后，当栅极截止电压被施加到第i+1条栅极线GLi+1时，连接到第i+1条栅极线GLi+1的一对子像素电极没有彼此连接，从而处于浮动状态。此外，连接到位于第i条栅极线GLi的第一和第二子像素电极没有彼此连接，从而处于浮动状态。
以下将参考图13描述根据本发明的示例性实施例的LCD的结构。LCD包括其上布置有TFT阵列的下部显示面板、面向下部显示面板的上部显示面板、以及在插入下部显示面板和上部显示面板之间的液晶层。
图13是根据本发明的另一个示例性实施例的LCD的下部显示面板的布局。具有如前一个示例性实施例的图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所述相关的相同或类似功能的组件以相同的参考标号表示，且不再重复对其描述。以下将结合前一个及当前示例性实施例之间的区别来给出解释。
参考图13，栅极线GLi和GLi+1被布置在绝缘基片上。栅极线GLi和GLi+1沿水平方向延伸并传输栅极信号。突起形式的第一和第二栅极G1和G2连接到第i条栅极线GLi。突起形式的第三栅电极连接到第i+1条栅极线GLi+1。栅极线GLi和GLi+1及第一和第二栅极G1和G2被共同称为栅极互连。
第三源极S3从被第二子像素电极Pb重叠的第三接触孔H3延伸到第三栅极G3的上部。第三漏极D3从第三栅极G3的上部经由第i条存储线SLi的上部延伸到第一子像素电极Pa的下部。布置在半导体层40上的第三漏极D3相对于第三栅极G3与第三源极S3分开并与之相对。第一充电共享电容Ccs1形成在第三漏极D3和第i条存储线SLi重叠的区域P。第二充电共享电容Ccs2形成在第三漏极D3和第一子像素电极Pa重叠的区域Q。
当栅极导通电压被施加到第i条栅极线GLi时，相同的数据电压从第j条数据线DLj施加到邻近第i条栅极线GLi的第一和第二子像素电极Pa和Pb。随后，当栅极导通电压被施加到第i+1条栅极线GLi+1时，第二子像素电极Pb的数据电压经由第三TFT T3与第三漏极D3共享。因此，第二子像素电极Pb的数据电压降低，而第一子像素电极Pa的数据电压升高。
以下，将参考图14、图15、图16、图17、图18、图19和图20描述根据本发明的示例性实施例的LCD的各种驱动方法。
首先，将参考图14、图15、图16和图17描述驱动根据本发明的示例性实施例的LCD的方法。
参考图12、图14和图15，包括多个级ST1、ST2、ST3和ST4的栅极驱动器400被以一定间隔施加的第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2使能，以向栅极线GL1、GL2、GL3和GL4顺序地输出高电平的第一和第二栅极信号(以下称为第一和第二栅极导通信号)。具体来说，栅极驱动器400被第一扫描开始信号STV1使能，以向第一栅极线GL1传输第一栅极导通信号。栅极驱动器400被第二扫描开始信号STV2使能，以向第一栅极线GL1传输第二栅极导通信号。第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2具有大约2H的相位差。这里，1H是栅极导通信号被施加到并维持在每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的一段时间。
当第一栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2时，第一栅极截止信号被传输到第一栅极线GL1。当第二栅极导通被传输到第二栅极线GL2时，第二栅极截止信号被传输到第一栅极线GL1。当第一和第二栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2时，在连接到第一栅极线GL1的像素中存储的电荷经由连接到第二栅极线GL2的第三TFT T3被共享。对于其它栅极线，充电共享过程以相同的方式发生。
传输到每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的第一栅极导通信号是用来对连接到每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的像素进行预充电的信号，而第二栅极导通信号是对连接到每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的像素以与其相对应的数据电压进行充电的信号。
在第二栅极导通信号被传输到第一栅极线GL1的第一时间段P1期间，第一栅极导通信号被传输到第三栅极线GL3。即，在第一时间段P1期间，连接到第一栅极线GL1的像素经由数据线DL1、DL2和DL3以数据电压进行充电。同时，连接到第三栅极线GL3的像素以数据电压进行预充电。对于其它的栅极线，预充电过程以相同的方式发生。
这样，像素之间的充电共享和预充电可以使用第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2来容易地执行。当第二栅极导通信号被施加到第i像素行时，在第i+2像素行中发生预充电。此外，当第一和第二栅极导通信号被施加到第i+1像素行时，在第i像素行中发生充电共享。
如图15所示，由于第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2之间存在相位差，可以使用点反转驱动方法。此外，如图16所示，可以使用列反转驱动方法。另外，如图17所示，当源极从每条数据线向左侧和右侧分出时，列反转驱动可以和点反转驱动具有相同的效果。这被称为像点的(dot-like)列反转驱动方法。
以下，将参考图18具体描述驱动根据本发明的另一个示例性实施例的LCD的方法。图18是表示根据本发明的另一个示例性实施例的栅极信号的时序图。具有如前一个示例性实施例的图14、图15、图16、和图17所述相关的相同或类似功能的组件以相同的参考标号表示，且不再重复对其描述。以下将结合前一个及当前示例性实施例之间的区别来给出解释。
第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2具有大约2.5H的相位差。这里，1H是栅极导通信号被施加到并维持在每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的一段时间。
当第一栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2时，第一栅极截止信号被传输到第一栅极线GL1。当第二栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2时，第二栅极截止信号被传输到第一栅极线GL1。当第一和第二栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2时，在连接到第一栅极线GL1的像素中存储的电荷经由连接到第二栅极线GL2的第三TFT T3被共享。对于其它的栅极线，充电共享过程以相同的方式发生。
传输到每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的第一栅极导通信号是用来对连接到每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的像素进行预充电的信号，而第二栅极导通信号是对连接到每条栅极线GL1、GL2、GL3和GL4的像素以数据电压进行充电的信号。
在第二栅极导通信号被传输到第一栅极线GL1的第一时间段P1期间，第一栅极导通信号被传输到第三和第四栅极线GL3和GL4。即，在第一时间段P1期间，连接到第一栅极线GL1的像素经由数据线DL1、DL2和DL3以数据电压进行充电。同时，连接到第三和第四栅极线GL3和GL4的像素以数据电压进行预充电。对于其它的栅极线，预充电过程以相同的方式发生。
这样，像素之间的充电共享和预充电可以使用第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2来容易地执行。当第二栅极导通信号被施加到第i像素行时，在第i+2和第i+3像素行中发生预充电。此外，当第一和第二栅极导通信号被施加到第i+1像素行时，在第i像素行中发生充电共享。
由于第一和第二扫描开始信号STV1和STV2之间的相位差基本上是2.5H，可以使用点反转驱动方法(如图16所示)或像点的列反转驱动方法(如图18所示)。
以下，将参考图19和图20具体描述驱动根据本发明的另一个示例性实施例的LCD的方法。具有如前一个示例性实施例的图14、图15、图16、和图17所述相关的相同或类似功能的组件以相同的参考标号表示，且不再重复对其描述。
参考图19和图20，液晶面板组件被分为上部和下部，分别称为第一块和第二块。对应于第一块的栅极驱动器400由第一扫描开始信号STV1使能，并向栅极线GL1、GL2、GL3和GL4顺序地输出高电平的栅极信号(以下称为栅极导通信号)。对应于第二块的栅极驱动器400由第二扫描开始信号STV2使能，并向栅极线GL1’、GL2’、GL3’和GL4’顺序地输出高电平的栅极信号(以下称为栅极导通信号)。栅极驱动器400由第一扫描开始信号STV1使能，并向第一块的第一栅极线GL1传输栅极导通信号。栅极驱动器400也由第二扫描开始信号STV2使能，并向第二块的第一栅极线GL1’传输栅极导通信号。第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2具有大约0.5H的相位差。这里，1H是栅极导通信号被施加到并维持在每条栅极线GL1、GL2、GL3、GL4、GL1’、GL2’、GL3’和GL4’的一段时间。
在第一块中，当栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2时，栅极截止信号被传输到第一栅极线GL1。当栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2，在连接到第一栅极线GL1的像素中存储的电荷经由连接到第二栅极线GL2的第三TFT T3被共享。
在第二块中，当栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2’时，栅极截止信号被传输到第一栅极线GL1’。当栅极导通信号被传输到第二栅极线GL2’，在连接到第一栅极线GL1’的像素中存储的电荷经由连接到第二栅极线GL2’的第三TFT T3被共享。
对于其它的栅极线，充电共享过程以相同的方式发生。此外，当栅极导通信号被传输到额外的伪(dummy)栅极线或传输到下一帧中的第二块的第一栅极线GL1’时，在连接到第一块的最后第n条栅极线GLn的像素中存储的电荷可以被共享。此外，当栅极导通信号被传输到额外的伪栅极线时，在连接到第二块的最后第n条栅极线GLn’的像素中存储的电荷可以被共享。
传输到每条栅极线GL1、GL2、GL3、GL4、GL1’、GL2’、GL3’和GL4’的栅极导通信号的前端(front-end)是对连接到每条栅极线GL1、GL2、GL3、GL4、GL1’、GL2’、GL3’和GL4’的像素进行预充电的信号，而传输到每条栅极线GL1、GL2、GL3、GL4、GL1’、GL2’、GL3’和GL4’的栅极导通信号的后端(back-end)是对连接到每条栅极线GL1、GL2、GL3、GL4、GL1’、GL2’、GL3’和GL4’的像素以与之相对应的数据电压进行充电的信号。
在栅极导通信号的后端被传输到第一块的第一栅极线GL1的第一时间段P1期间，栅极导通信号被传输到第二块的第一栅极线GL1’。即，在第一时间段P1期间，连接到第一栅极线GL1的像素经由数据线DL1、DL2和DL3以数据电压进行充电。同时，连接到第一栅极线GL1’的像素以数据电压进行预充电。
在栅极导通信号的后端被传输到第二块的第一栅极线GL1’的第一时间段P1’期间，栅极导通信号被传输到第一块的第二栅极线GL2。即，在第一时间段P1’期间，连接到第一栅极线GL1’的像素经由数据线DL1、DL2和DL3以数据电压进行充电。同时，连接到第二栅极线GL2的像素以数据电压进行预充电。
对于其它的栅极线，预充电过程可以以相同的方式发生。
这样，像素之间的充电共享和预充电可以使用第一扫描开始信号STV1和第二扫描开始信号STV2来容易地执行。当栅极导通信号的后端被施加到第一块的第i像素行时，在第二块的第i像素行中发生预充电。当栅极导通信号的后端被施加到第二块的第i像素行时，在第一块的第i+1像素行中发生预充电。此外，当栅极导通信号被施加到第一块的第i+1像素行时，在第i像素行中发生充电共享。当栅极导通信号被施加到第二块的第i+1像素行时，在第i像素行中发生充电共享。
由于第一和第二扫描开始信号STV1和STV2之间的相位差基本上是0.5H，可以使用点反转驱动方法(如图16所示)或像点的列反转驱动方法(如图18所示)。
在示例性实施例中，液晶面板组件被分为两块，但本发明不限于此。液晶面板组件可以被分为两块或更多个块。
根据本发明的示例性实施例，通过将像素电极分为一对子像素电极并通过充电共享过程充以施加到每个子像素电极的数据电压，有可能改善侧面可视性。此外，像素具有基本上矩阵的形状，该矩阵形状具有长于纵向长度的横向长度，这可以减少数据线和数据驱动芯片的数量并降低产品成本。用来驱动LCD的充足时间可以使用预充电过程来获得，即使栅极线的数量增加。
本领域的技术人员将清楚，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明意在提供所附权利要求书及其等效物的范围。

Claims (15)

1.一种液晶显示器(LCD)，包括：
在第一方向上延伸的第一栅极线和第二栅极线；
数据线，其与第一栅极线隔离并与第一栅极线交叉；
像素电极，包括第一子像素电极和第二子像素电极，所述像素电极被布置在于第一方向上具有长侧边的像素中；
第一薄膜晶体管(TFT)，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；
第二TFT，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极；以及
第三TFT，其连接到第二栅极线、第二子像素电极和充电共享电容，该充电共享电容共享施加到第二子像素电极的数据电压。
2.如权利要求1所述的LCD，还包括第三栅极线，其被布置为平行于第一栅极线和第二栅极线并位于两者之间。
3.如权利要求2所述的LCD，其中栅极导通信号被顺序地和重叠地施加到第一栅极线、第三栅极线和第二栅极线。
4.如权利要求1所述的LCD，还包括存储线，其被布置为与第一栅极线和第二栅极线平行，
其中，所述充电共享电容包括第三TFT的漏电极和存储线。
5.一种液晶显示器(LCD)，包括：
液晶面板组件，包括：
在第一方向上延伸的第一栅极线和第二栅极线；
数据线，其与第一栅极线隔离并与第一栅极线交叉；
像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极，该像素电极被布置在于第一方向上具有长侧边的像素中；
第一薄膜晶体管(TFT)，其连接到第一栅极线、数据线和第一子像素电极；
第二TFT，其连接到第一栅极线、数据线和第二子像素电极，和
第三TFT，其连接到第二栅极线、第二子像素电极和充电共享电容，该充电共享电容共享施加到第二子像素电极的数据电压；
信号控制器，其提供具有相位差的第一扫描开始信号和第二扫描开始信号；以及
栅极驱动器，其通过第一扫描开始信号和第二扫描开始信号使能，以便顺序地输出第一栅极导通信号和第二栅极导通信号到所述液晶面板组件。
6.如权利要求5所述的LCD，还包括存储线，其被布置为与第一栅极线和第二栅极线平行，
其中所述充电共享电容包括第一充电共享电容和第二充电共享电容，其中第一充电共享电容包括第三TFT的漏电极和存储线，而第二充电共享电容包括第三TFT的漏电极和第一子像素电极。
7.如权利要求5所述的LCD，其中1H是第一栅极导通信号和第二栅极导通信号被分别施加到第一栅极线和第二栅极线的一段时间，并且
其中所述第一扫描开始信号和第二信号扫描开始信号具有2H的相位差。
8.如权利要求5所述的LCD，其中1H是第一栅极导通信号和第二栅极导通信号被分别施加到第一栅极线和第二栅极线的一段时间，并且其中所述第一扫描开始信号和第二扫描开始信号具有2.5H的相位差。
9.如权利要求5所述的LCD，其中所述液晶面板组件被分为第一块和第二块，
其中第一栅极导通信号被顺序地施加到在第一块中的栅极线，并且
其中第二栅极导通信号被顺序地施加到在第二块中的栅极线。
10.如权利要求9所述的LCD，其中1H是第一栅极导通信号和第二栅极导通信号被分别施加到第一栅极线和第二栅极线的一段时间，并且
其中所述第一扫描开始信号和第二扫描开始信号具有0.5H的相位差。
11.一种驱动液晶显示器(LCD)的方法，包括：
提供具有相位差的第一扫描开始信号和第二扫描开始信号；
顺序地输出第一栅极导通信号和第二栅极导通信号到多条栅极线，所述第一栅极导通信号和第二栅极导通信号分别由第一扫描开始信号和第二扫描信号使能；
对连接到每条栅极线的像素电极进行预充电，所述像素电极包括一对子像素电极；
以数据电压对所述一对子像素电极进行充电；以及
共享数据电压，从而所述一对子像素电极的每个子像素电极具有不同的电压。
12.如权利要求11所述的方法，其中1H是第一栅极导通信号和第二栅极导通信号被施加到栅极线的一段时间，并且
其中所述第一扫描开始信号和第二扫描开始信号具有2H的相位差。
13.如权利要求11所述的方法，其中1H是第一栅极导通信号和第二栅极导通信号被施加到栅极线的一段时间，并且
其中所述第一扫描开始信号和第二扫描开始信号具有2.5H的相位差。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述LCD被分为第一块和第二块，
其中第一栅极导通信号被顺序地施加到第一块中的栅极线，且
其中第二栅极导通信号被顺序地施加到第二块中的栅极线。
15.如权利要求14所述的方法，其中1H是第一栅极导通信号和第二栅极导通信号被施加到栅极线的一段时间，并且
其中第一扫描开始信号和第二扫描开始信号具有0.5H的相位差。
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