CN101539700A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶显示装置，其无须增加额外的栅极线，即可通过子像素具有三个不同的电压而提高图像品质。本发明解决了已知技术中因追加栅极线而导致开口率降低的问题。根据本发明，可于不降低开口率的情况下，达到改善液晶显示装置的离轴视角中图像刷白的状况的目的。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明是关于液晶显示装置，特别是关于可改善离轴视角中图像刷白(white washout)状况的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置由于具有薄型且低消耗电力的优点，因此目前被广泛使用在电脑的显示器、移动装置的显示器、电视等。就这种液晶显示装置而言，是在一对电极之间封入液晶，再利用形成于基板上的电极控制液晶的配向以进行显示。
半穿透型液晶显示装置可因环境的明亮度而分为使用内设背光源的穿透模式以及使用外部光的反射模式。在穿透模式下主要使用的是穿透区域，在反射模式下主要使用的是反射区域。在穿透区域中，由显示面板的背面射入的光一次通过液晶层再由显示面板的前面射出，而在反射区域中，由显示面板的前面射入的光一次通过液晶层再由显示面板的前面射出。
近年来，伴随着移动电话等小型液晶显示装置的用途急速地扩大，对于半穿透型液晶显示装置皆有高画质的要求。在已知的半穿透型液晶显示装置中，为了要让穿透模式与反射模式中的伽马曲线一致，虽然采取在穿透区域与反射区域中让液晶层间隔产生变化的方式，但制造工艺会变得复杂，再者，由于边界部分的高度差，欲以高精度来控制液晶分子的配向会有困难。另一方面，在反射模式与穿透模式中施加了不同的驱动电压的方式下，由于分割穿透区域的像素以进行电压控制，因此会有电路变复杂、开口率低下的问题。
图3显示在日本特开2006-313358号公报中所揭示的已知半穿透型液晶显示装置中，在分割穿透区域的像素以进行电压控制的情况下所呈现的伽马曲线。如图所示，相对于视角为正面0°下的伽马曲线a，从正面45°方向看过去的情形下，伽马曲线b是产生偏移。此处，当给予穿透区域的像素T1及T2不同的灰阶(信号电压)时，从正面45°方向看过去的情形下，辉度(亮度)的平均值会接近伽马曲线a，如图3的箭头所示；因此，便能够分割穿透区域的像素而给予分别不同的阶调，使其辉度的平均值接近反射区域的辉度。另外，已知的液晶显示装置会产生离轴视角的显示中图像刷白的问题。
为了解决图像刷白的问题，已知的液晶显示装置是利用两条栅极线控制两种不同的电压，将其写入同一单元像素内的两个像素电极；然而，这种构造会导致开口率的降低。再者，通常在将这种构造应用于半穿透型液晶显示装置的情形下，反射模式的像素电极不会写入对应的数据，所以会产生白色饱和及黑色饱和的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，无须追加额外的栅极线，通过子像素具有三个不同的电压而提高图像品质，可解决已知技术中通过追加栅极线而遭致开口率低下的问题。
本发明的结构如下：
本案的液晶显示装置具备源极线、第n栅极线、第n+1栅极线及子像素。子像素排列于第n行，其具有第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关、第四半导体开关、第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极及第四像素电极；其中，所述第一半导体开关电连接于所述第n栅极线、所述源极线及所述第一像素电极，所述第n栅极线通过将所述第一半导体开关导通而使得所述源极线及所述第一像素电极导电。所述第二半导体开关电连接于所述第n+1栅极线、所述第一像素电极及所述第二像素电极，所述第n+1栅极线通过将所述第二半导体开关导通而使得所述第一像素电极及所述第二像素电极导电。所述第三半导体开关电连接于所述第n栅极线、所述第一像素电极及所述第三像素电极，所述第n栅极线通过将所述第三半导体开关导通而使得所述第一像素电极及所述第三像素电极导电。所述第四半导体开关电连接于所述第n栅极线、所述第二像素电极及所述第四像素电极，所述第n栅极线通过将所述第四半导体开关导通而使得所述第二像素电极及所述第四像素电极导电。第n行的数据写入期间后，所述第二像素电极及所述第四像素电极具有第一电压，所述第一像素电极及所述第三像素电极具有第二电压。第n+1行的数据写入期间后，所述第n+1栅极线将所述第二半导体开关导通而使得所述第一像素电极及所述第二像素电极导电，藉此让所述第一像素电极及所述第二像素电极分别获得第三电压。
在实施例中，第n行的数据写入期间内，所述源极线依照顺序提供所述第一电压及所述第二电压。第n行的数据写入期间中，所述第n栅极线及所述第n+1栅极线控制所述第一电压并将其写入所述第一像素电极、所述第二像素电极、所述第三像素电极及所述第四像素电极后，所述第n栅极线控制所述第二电压并将其写入所述第一像素电极及所述第三像素电极。所述第三电压是介于所述第一电压与所述第二电压之间。所述第一像素电极及所述第二像素电极在反射模式中被使用。所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关及所述第四半导体开关是薄膜晶体管。所述液晶显示装置是用于一种电子装置。
本发明的液晶显示装置的作动方法包含下列步骤：将第一电压写入子像素的第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极及第四像素电极；将第二电压写入所述子像素的所述第一像素电极及所述第三像素电极；及在下一行的像素写入期间中，使得所述第一像素电极及所述第二像素电极导电以获得第三电压。
根据本发明，将不会遭致开口率的低下，而能够达到改善液晶显示装置的离轴视角中图像刷白的状况的目的。
附图说明
图1：本发明的液晶显示装置的像素排列图。
图2：本发明的液晶显示装置的驱动电路的时序图。
图3：伽马(gamma)曲线。
附图标号
1     子像素
11    第1像素电极
12    第2像素电极
13    第3像素电极
14    第4像素电极
TFT1  第1半导体开关
TFT2  第2半导体开关
TFT3  第3半导体开关
TFT4  第4半导体开关
a     表示从正面方向的辉度的伽马曲线
b     表示从正面45°方向的辉度的伽马曲线
x     平均值
具体实施方式
如图1所示，液晶显示装置具备源极线、多个栅极线及子像素1。子像素1排列于第n行，其具有第一至四半导体开关TFT1-TFT 4及第一至第四像素电极11-14。第一半导体开关TFT1电连接于第n栅极线、源极线及第一像素电极11，第n栅极线通过将第一半导体开关TFT1导通而使得源极线及第一像素电极11导电。第二半导体开关TFT2电连接于第n+1栅极线、第一像素电极11及所述第二像素电极12，第n+1栅极线通过将第二半导体开关TFT2导通而使得第一像素电极11及第二像素电极12导电。第三半导体开关TFT3电连接于第n栅极线、第一像素电极11及第三像素电极13，第n栅极线通过将第三半导体开关TFT3导通而使得第一像素电极11及第三像素电极13导电。第四半导体开关TFT4电连接于第n栅极线、第二像素电极12及第四像素电极14，第n栅极线通过将第四半导体开关TFT4导通而使得第二像素电极12及第四像素电极14导电。
在本实施例中，第一至四半导体开关TFT1-4是薄膜晶体管，其为N型薄膜晶体管。第一半导体开关TFT1的源极端连接于源极线，漏极端连接于像素电极11，栅极端连接于第n栅极线。第二半导体开关TFT2的源极端连接于所述第一半导体开关TFT1的漏极端，漏极端连接于像素电极12，栅极端连接于第n+1栅极线。第三半导体开关TFT3的源极端连接于所述像素电极11，漏极端连接于所述像素电极13，栅极端连接于所述第n栅极线。第四半导体开关TFT4的源极端连接于所述像素电极12，漏极端连接于像素电极14，栅极端连接于所述第n栅极线。
此外，第一至第四半导体开关TFT1-TFT4并不仅限于N型薄膜晶体管，也可以是P型薄膜晶体管。
其次，参照图2所示的时序图以说明本发明的液晶显示装置的作动方法。关于本发明，首先在第n行的数据写入期间内，源极线依照顺序提供第一电压V1(n)及第二电压V2(n)，此外，通过利用第n栅极线及下一行的第n+1栅极线控制第一至四半导体开关TFT1-TFT4并将其全部切换于导通的状态，于源极线在全部的像素电极11-14获得第一电压V1(n)之后，再者，由于利用第n栅极线仅将第一、三、四半导体开关TFT1、TFT3、TFT4切换于导通，一部分的像素电极12、14的电压被固定成第一电压V1(n)，源极线再提供其他的像素电极11、13第二电压V2(n)。
此外，也可以在第n栅极线的数据写入期间内，使得下一行的像素的第一、第三半导体开关TFT1、3通过第一电压V1(n)，并将其写入像素电极11、13，接着写入下一行的正确数据。
其次，在下一个第n+1行的写入期间中，通过利用下一个第n+1栅极线控制第n行中的第二半导体开关TFT2并将其切换于导通，使得具有二个分别不同的第一电压V1(n)、第二电压V2(n)的像素电极11、12导电。因此，在下一个第n+1行的数据写入期间中，第n行内的像素电极11、12具有第三电压V3(n)。第三电压V3(n)位于第一电压V1(n)与第二电压V2(n)之间。是故，在一个像素构造内会具有三种不同电压的像素电极。
同时，第n+1行的第n+1栅极线及子像素的动作是类似于前一行的第n行中的第n栅极线及子像素在第n行的数据写期间内的动作。因此，可将正确的数据写入第n+1行的像素电极11、13。
根据上述的构造，无须追加额外的栅极线或源极线，便能够在子像素内的像素电极上同时获得三种不同的电压。因此，在能够避免开口率降低的同时，还能够提升图像显示的品质。再者，通过在穿透模式中使用第三像素电极及第四像素电极、以及在反射模式下使用第一像素电极及第二像素电极，便能够改善离轴视角中图像刷白的问题，还能够避免白色饱和及黑色饱和的问题产生。
本发明的液晶显示装置当然还适用于移动电话、数码相机、PDA(个人数字助理)、车用显示器、航空用显示器、数字相框或便携式DVD播放器等电子装置。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定范围为准。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，所述装置包括：
源极线；
第n栅极线；
第n+1栅极线；及
排列于第n行的子像素，其具有第一半导体开关、第二半导体开关、第三半导体开关、第四半导体开关、第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极及第四像素电极；
其中，所述第一半导体开关电连接于所述第n栅极线、所述源极线及所述第一像素电极，所述第n栅极线通过将所述第一半导体开关导通而使得所述源极线及所述第一像素电极导电，所述第二半导体开关电连接于所述第n+1栅极线、所述第一像素电极及所述第二像素电极，所述第n+1栅极线通过将所述第二半导体开关导通而使得所述第一像素电极及所述第二像素电极导电，所述第三半导体开关电连接于所述第n栅极线、所述第一像素电极及所述第三像素电极，所述第n栅极线通过将所述第三半导体开关导通而使得所述第一像素电极及所述第三像素电极导电，所述第四半导体开关电连接于所述第n栅极线、所述第二像素电极及所述第四像素电极，所述第n栅极线通过将所述第四半导体开关导通而使得所述第二像素电极及所述第四像素电极导电，第n行的数据写入期间后，所述第二像素电极及所述第四像素电极具有第一电压，所述第一像素电极及所述第三像素电极具有第二电压，第n+1行的数据写入期间后，所述第n+1栅极线将所述第二半导体开关导通而使得所述第一像素电极及所述第二像素电极导电，藉此让所述第一像素电极及所述第二像素电极分别获得第三电压。
2.如权利要求1的液晶显示装置，其特征在于，第n行的数据写入期间内，所述源极线依照顺序提供所述第一电压及所述第二电压。
3.如权利要求2的液晶显示装置，其特征在于，第n行的数据写入期间中，所述第n栅极线及所述第n+1栅极线控制所述第一电压并将其写入所述第一像素电极、所述第二像素电极、所述第三像素电极及所述第四像素电极后，所述第n栅极线控制所述第二电压并将其写入所述第一像素电极及所述第三像素电极。
4.如权利要求1的液晶显示装置，其特征在于，所述第三电压是介于所述第一电压与所述第二电压之间。
5.如权利要求1的液晶显示装置，其特征在于，所述第一像素电极及所述第二像素电极是使用于反射模式中。
6.如权利要求1的液晶显示装置，其特征在于，所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关及所述第四半导体开关是薄膜晶体管。
7.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求1至6的所述液晶显示装置。
8.一种液晶显示装置的作动方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
将第一电压写入子像素的第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极及第四像素电极；
将第二电压写入所述子像素的所述第一像素电极及所述第三像素电极；及
在下一行的像素写入期间中，使得所述第一像素电极及所述第二像素电极导电以获得第三电压。
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