CN102033352A - 显示器 - Google Patents

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CN102033352A
CN102033352A CN 201010150567 CN201010150567A CN102033352A CN 102033352 A CN102033352 A CN 102033352A CN 201010150567 CN201010150567 CN 201010150567 CN 201010150567 A CN201010150567 A CN 201010150567A CN 102033352 A CN102033352 A CN 102033352A
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switching device
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CN 201010150567
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English (en)
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王协友
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明揭示了一种多区域垂直配向液晶显示器,在基板上无须物理特性(如突起物与氧化铟锡间隙)。多区域垂直配向液晶显示器的每一像素再区分有色分量,其更分有色点。每一像素也包含离散场放大区域,将像素的色点分隔。色点与离散场放大区域的电压极性被配置,以使每一色点的离散场在每一色点中产生多个液晶区域。特别是,显示器的色点与离散场放大区域被设置,以使邻近已偏极的元件具有相反极性。本发明可提供低成本的宽视角。

Description

显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器,特别涉及一种可以平滑型基板制造的大像素多区域垂直配向液晶显示器。
背景技术
当初使用在如计算机与电子表的简单单色显示器的液晶显示器(LiquidCrystal Display,LCD),如今已变成最优势的显示科技。液晶显示器常用来取代阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)在电脑显示与电视显示上的应用。传统液晶显示器的各种缺点已经被克服以改善液晶显示器的品质。举例来说,广泛地取代无源矩阵显示器的有源矩阵显示器,相对于无源矩阵显示器具有降低重像(Ghosting)且改善解析度(Resolution)、色阶(Color Gradation)、视角(Viewing Angle)、对比度(Contrast Ratio)以及反应时间(Response Time)的成效。
然而,传统扭转向列液晶显示器(Twisted Nematic LCD)仍有非常窄的视角以及非常低的对比度的主要缺点。甚至有源式矩阵的视角更窄于阴极射线管的视角。尤其是当观看者直接在液晶显示器前面收看一高画质视频时,在液晶显示器旁侧的其他观看者则无法看到此一高画质视频。多区域垂直配向液晶显示器(Multi-domain Vertical Alignment Liquid Crystal Display,MVALCD)即是发展来改善传统液晶显示器的视角宽度以及对比度。请参考图1a-1c,用以表示一垂直配向液晶显示器100的像素基本功能。为了清楚地解说,图1a-1c的液晶显示器仅使用单一区域(Single Domain)。再者,为了清楚地解说,图1a-1c(以及图2)的液晶显示器将依据灰阶操作来叙述。
液晶显示器100具有一第一偏光片105、一第一基板110、一第一电极120、一第一配向层125、多个液晶130、一第二配向层140、一第二电极145、一第二基板150以及一第二偏光片155。一般而言,第一基板110与第二基板150由透明玻璃所制成。第一电极120与第二电极145由如氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)的透明导电材料所制成。第一配向层125与第二配向层140由聚酰亚氨(Polyimide,PI)所制成,且与在静止态的液晶130垂直地配向。在操作时,一光源(图未示)从贴附在第一基板110的在下面的第一偏光片105射出光线。第一偏光片105通常在一第一方向偏振,且贴附在第二基板150的第二偏光片155与第一偏光片104垂直地偏振。因此,从光源而来的光线并不会同时穿透第一偏光片105与第二光偏光片155,除非光线的偏振在第一偏光片105与第二偏光片155之间旋转90度。为了清楚说明,并未显示很多的液晶。在实际的显示器中,液晶为棒状分子(rod likemolecules),其直径大约为5埃(Angstrom,
Figure GSA00000074548600021
),长度大约20-25埃。因此,在一像素中有超过一千两百万的液晶分子,其中像素的长、宽、高分别为300微米(micrometer,μm)、120微米、3微米。
在图1中,液晶130为垂直配向。在垂直配向中,液晶130并不会将从光源的偏振极光转向。因此,从光源来的光线并不会穿过液晶显示器100,且对所有颜色及所有间隙晶胞(cell gap)而言,提供一个完全地光学暗态(optical black state)及非常高的对比度(contrast ratio)。因此,多区域垂直配向液晶显示器相对传统的低对比度的扭转式向列型液晶显示器而言,在对比度上提供一个显著的改善。然而,如图1b所示,当在第一电极120与第二电极145之间加入一个电场(electric field)时,液晶130即重新定向到一倾斜位置(tilted position)。在倾斜位置的液晶将从第一偏光片105而来的偏振光线的偏振转向90度,以致光线可以穿过第二偏光片155。而倾斜的大小,即控制光线穿过液晶显示器的多寡(如像素的亮度),与电场强度成正比。一般而言,单一个薄膜晶体管,用在每一个像素上。然而对彩色显示器而言,单个的薄膜晶体管用在每一色分量(color component,典型地为、绿及蓝)。
然而,对不同角度的观看者而言,光线通过液晶显示器120并不是相同的。如图1c所示,在中央左边的观看者172会看到亮像素(bright pixel),因为液晶显示器130宽阔(光线转向)的一侧面对观看者172。位于中央的观看者174会看到灰像素(gray pixel),因为液晶显示器130宽阔的一侧仅部分地面对观看者174。而位于中央右侧的观看者176会看到暗像素(dark pixel),因为液晶显示器130宽阔的一侧几乎没有面对观看者176。
多区域垂直配向液晶显示器(MVA LCDs)被发展来改善单区域垂直配向液晶显示器(single-domain vertical alignment LCD)的视角问题。请参考图2,表示一多区域垂直配向液晶显示器(MVA LCDs)200的像素。多区域垂直配向液晶显示器200包括一第一偏光片205、一第一基板210、一第一电极220、一第一配向层225、若干液晶235、237、若干突起物260、一第二配向层240、一第二电极245、一第二基板250以及一第二偏光片255。液晶235形成像素的第一区域(first domain),而液晶237则形成像素的第二区域(seconddomain)。当在第一电极220与第二电极245之间施加一电场时,突起物260会导致液晶235相对液晶237而倾斜一不同的方向。因此,中央偏左的观看者会看到左边区域(液晶235)呈现黑色(black)而右边区域(液晶237)呈现白色(white)。在中央的观看者则会同时看到两个区域而呈现灰色。中央偏右的观看者则会看到左边区域呈现白色而右边区域呈现黑色。然而,因为单个的像素很小,因此三个观看者都认为像素是灰色的。如上所述,液晶的倾斜的大小,由在电极220与245之间的电场大小所控制。观看者所感知的灰阶与液晶倾斜大小相关联。多区域垂直配向液晶显示器也可以扩大到使用四个区域,以便在一像素中的液晶方向被区分为四个主区域,以提供同时在垂直与水平方向上的宽大且对称的视角。
因此,传统多区域垂直配向液晶显示器能够提供宽大且对称的视角,成本却非常高,这是来自于工艺中将突起物增加到上、下基板的困难,以及将突起物正确地配向到上、下基板的困难。尤其是在下基板的一突起物必须设置在上基板的二突起物中央;任何在上、下基板之间的配向,都将使得生产良率降低。在基板上使用其他物理构型的技术,如:已用来取代或结合突起物使用的氧化铟锡间隙(ITO slits),在制造上非常昂贵。再者,突起物与氧化铟锡间隙会干扰光线传输,也因此降低多区域垂直配向液晶显示器的亮度(brightness)。因此,需要其他方法或系统可以提供给多区域垂直配向液晶显示器,使得无需制造如突起物及氧化铟锡间隙的物理构型,以及无需上、下基板上,进行极度精准的配向。
发明内容
本发明目的在于,提供一种放大本质离散电场多区域垂直配向液晶显示器(Amplified Intrinsic Fringe Field MVA LCD,AIFF MVA LCD),其特点是不需要突起物或氧化铟锡间隙。因此,依据本发明所制造的放大本质离散电场多区域垂直配向液晶显示器比传统的多区域垂直配向液晶显示器更便宜、也提供较高的工艺良率。尤其是本发明的实施例使用较新颖的像素设计,即提供放大本质离散电场,以在放大本质离散电场多区域垂直配向液晶显示器中创造出多个区域。举例来说,依据本发明的一个实证,像素被再细分成具有多个色点(color dots,CDs)的色分量。再者,像素包含沿一色点的一第一侧与一第二侧延伸的离散场放大区域域。当色点具有一第二极性以放大色点的离散电场时,离散场放大区域域设置有一第一极性。
根据本发明实施例的一种显示器,包括:一第一像素及一第二像素,其中,该第一像素具有:一第一色分量,具有一第一色点;一第一离散场放大区域,沿该第一色分量的该第一色点的一第一侧,及沿该第一色分量的该第一色点的一第二侧延伸;以及一第一切换元件,耦接到该第一像素的该第一色分量;该第二像素具有:一第一色分量;一第一离散场放大区域;以及一第一切换元件。
在本发明的实施例中,一像素包括有一第一色分量,该第一色分量具有一第一色点及一第二色点。该第一色分量的该第二色点在如垂直方向上的一第一度空间(first dimension)与该第一色分量的该第一色点相互配向。该像素也包括一第一离散场放大区域域,具有一垂直放大部及一水平放大部,该第一垂直放大部沿该第一色分量的该第一色点的一第一侧垂直地延伸,该第一水平放大部沿该第一色分量的该第一色点的一第二侧水平地延伸。
在本发明的实施例中,该第一离散场放大区域的水平放大部沿该第一色分量的该第二色点的一第一侧延伸,该第一离散场放大区域的垂直放大部沿该第一色分量的该第二色点的一第二侧延伸。
再者,在本发明的实施例中,该第一离散场放大区域也可以包含一第二水平放大部及一第三水平放大部,该第二水平放大部沿该第一色分量的该第一色点的一第三侧延伸,该第三水平放大部沿该第一色分量的该第二色点的一第三侧延伸。
本发明可提供低成本的宽视角。
通过下列的描述与附图,将会对本发明更加了解。
附图说明
图1a-1c为表示公知单区域垂直配向液晶显示器的像素的三个示意图。
图2为表示公知多区域垂直配向液晶显示器的像素的一示意图。
图3a-3b为表示依据本发明一实施例的一多区域垂直配向液晶显示器的示意图。
图4a-4b为表示依据本发明一实施例的一像素设计的示意图。
图4c为表示依据本发明一实施例的一离散场放大区域域的放大图。
图4d为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图4e为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器的源极线与栅极线的示意图。
图4f-4g为表示依据本发明一实施例的一像素设计的示意图。
图4h为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图4i为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图4j为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图4k-4m为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图4n为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图4o为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图4p为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图4q-4s为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图5a-5b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图5c为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图6a-6b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图6c为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图7a-7b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图7c为表示依据本发明一实施例的一离散场放大区域域的放大图。
图7d为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图7e为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图8a-8b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图8c为表示依据本发明一实施例的一离散场放大区域域的放大图。
图8d为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图9a-9b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图9c为表示依据本发明一实施例的一离散场放大区域域的放大图。
图9d-9e为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图10a-10b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图10c-10d为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图10e为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图11a-11b为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图11c为表示依据本发明一实施例的一离散场放大区域域的放大图。
图11d为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
图11e为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图11f为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图11g为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图11h-11i为表示依据本发明一实施例的一像素设计示意图。
图11j为表示依据本发明一实施例的一液晶显示器其中部分的示意图。
上述附图中的附图标记说明如下:
100垂直配向液晶显示器
105第一偏光片
110第一基板
120第一电极
125第一配向层
130液晶
140第二配向层
145第二电极
150第二基板
155第二偏光片
302第一偏光片
305第一基板
307第一配向层
310像素
311第一电极
312液晶
313液晶
315第二电极
320像素
321第一电极
322液晶
323液晶
325第二电极
327电场
330像素
331第一电极
332液晶
333液晶
335第二电极
352第二配向层
355第二基板
357第二偏光片
400显示器
410像素设计
410+像素设计
410-像素设计
420显示器
430像素设计
430+像素设计
430-像素设计
430_BLC底部左角落像素设计
430_LE左边像素设计
430_SE底边像素设计
430_TE顶边像素设计
430_TLC顶部左角落像素设计
432导体
434导体
436导体
440显示器
450显示器
451晶体管
510像素设计
510+像素设计
510-像素设计
512导体
514导体
520显示器
610像素设计
610+像素设计
610-像素设计
612导体
613导体
614导体
615导体
616导体
617导体
620显示器
710像素设计
710+像素设计
710-像素设计
712导体
713导体
714导体
715导体
716导体
717导体
810像素设计
810+像素设计
810-像素设计
812导体
814导体
816导体
820显示器
910像素设计
910+像素设计
910-像素设计
912导体
913导体
914导体
915导体
916导体
917导体
920显示器
930显示器
1010像素设计
1010+像素设计
1010-像素设计
1020像素设计
1020+像素设计
1020-像素设计
1050显示器
1110像素设计
1110+像素设计
1110-像素设计
1110_TE顶边像素设计
1110_TE2顶边像素设计
1110_TRC顶部右角落像素设计
1112导体
1113导体
1114导体
1115导体
1116导体
1117导体
1120显示器
1132连接件
1134连接件
1136连接件
1142连接件
1143连接件
1144连接件
1148连接件
1150像素设计
1160显示器
ADH关联点高度
ADW关联点宽度
CC_1第一色分量
CC_2第二色分量
CC_3第三色分量
CC_TE_1顶边色分量
CC_TE_2顶边色分量
CC_TE_3顶边色分量
CC_TE2_1顶边色分量
CC_TE2_2顶边色分量
CC_TE2_3顶边色分量
CD_1_1色点
CD_1_2色点
CD_1_3色点
CD_1_4色点
CD_1_5色点
CD_1_6色点
CD_1_7色点
CD_1_8色点
CD_2_1色点
CD_2_2色点
CD_2_3色点
CD_2_4色点
CD_2_5色点
CD_2_6色点
CD_2_7色点
CD_2_8色点
CD_3_1色点
CD_3_2色点
CD_3_3色点
CD_3_4色点
CD_3_5色点
CD_3_6色点
CD_3_7色点
CD_3_8色点
CDH色点高度
CDW色点宽度
DCA_1装置元件区域
DCA_2装置元件区域
DCA_3装置元件区域
DCAH装置元件区域高度
DCA_TE_1装置元件区域
DCA_TE_2装置元件区域
DCA_TE_3装置元件区域
DCAW装置元件区域宽度
FFAR已修改离散场放大区域
FFAR_1离散场放大区域
FFAR_2离散场放大区域
FFAR_3离散场放大区域
FFAR_BLE_1底部左角落离散场放大区域
FFARE_0离散场放大区域电极
FFARE_1离散场放大区域电极
FFAR_LE_1左边离散场放大区域
FFAR_LE_2左边离散场放大区域
FFAR_LE_3左边离散场放大区域
FFARSE_0离散场放大区域切换元件
FFARSE_1离散场放大区域切换元件
FFAR_T_0离散场放大区域晶体管
FFAT_T_1离散场放大区域晶体管
FFAR_TE_1顶边离散场放大区域
FFAR_TE_2顶边离散场放大区域
FFAR_TE_3顶边离散场放大区域
FFAR_TE2_1顶边离散场放大区域
FFAR_TE2_2顶边离散场放大区域
FFAR_TE2_3顶边离散场放大区域
FFAR_TLC_1顶部左角落离散场放大区域
G_0栅极线
G_1栅极线
HAP水平放大部
HAP_1第一水平放大部
HAP_2第二水平放大部
HAP_3第三水平放大部
HAP_4第四水平放大部
HAP_5第五水平放大部
HAP_6第六水平放大部
HAP_B底部水平放大部
HAP_B_1底部水平放大部
HAP_B_2底部水平放大部
HAP_B_3底部水平放大部
HAP_H水平放大部高度
HAP_H_1水平放大部高度
HAP_H_2水平放大部高度
HAP_H_3水平放大部高度
HAP_T_1顶部水平放大部
HAP_W水平放大部宽度
HAP_W_1水平放大部宽度
HAP_W_2水平放大部宽度
HAP_W_3水平放大部宽度
HCCO1水平色分量偏移量
HDS水平点间距
HDS1水平点间距
HFFARS水平离散场放大区域间距
S_0_1源极线
S_0_2源极线
S_0_3源极线
S_1_1源极线
S_1_2源极线
S_1_3源极线
SE_1切换元件
SE_2切换元件
SE_3切换元件
S_FFAR单一离散场放大区域晶体管
S_FFAR_E离散场放大区域偶数源极线
S_FFAR_O离散场放大区域奇数源极线
VAP垂直放大部
VAP_H垂直放大部高度
VAP_H_1垂直放大部高度
VAP_L左边垂直放大部
VAP_L_1左边垂直放大部
VAP_W垂直放大部宽度
VAP_W_1垂直放大部宽度
V-Com共同电压
VDO1垂直点偏移量
VDS垂直点间距
VDS1垂直点间距
VDS2垂直点间距
VDS3垂直点间距
VFFARS垂直离散场放大区域间距
具体实施方式
如上所述,传统的多区域垂直配向液晶显示器在制造上是非常昂贵的,因为使用如突起物或氧化铟锡间隙的物理特性,以使每一像素产生多区域。然而,依据本发明的方法,多区域垂直配向液晶显示器使用离散电场来产生多区域,且不需要在基板上使用额外物理构型(如突起物或氧化铟锡间隙)。再者,因为不需要额外物理构型,因此也可排除上、下基板校准物理特性的困难。所以,依据本发明的多区域垂直配向液晶显示器在制造上相对于传统的多区域垂直配向液晶显示器,具有更高的良率且更加便宜。
请参考图3a及图3b,表示依据本发明基本概念,无须在基板上使用额外物理构型,以产生一多区域垂直配向液晶显示器(MVA LCD)300的示意图。而图3a及图3b显示出在一第一基板305与一第二基板355之间,具有像素310、320及330。一第一偏光片302黏贴到第一基板305,且一第二偏光片357黏贴到第二基板355。像素310包含有一第一电极311、若干液晶312、313以及一第二电极315。像素320包含有一第一电极321、若干液晶322、323以及一第二电极325。相似地,像素330包含有一第一电极331、若干液晶332、333以及一第二电极335。所有电极一般地架构使用如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料。再者,一第一配向层307覆盖在第一基板305上的电极之上。相似地,一第二配向层352覆盖在第二基板355上的电极之上。二液晶配向层307及352提供一垂直液晶配向。为了下列的更加详细叙述,电极315、325及335维持在一共同电压(common voltage)V_Com。因此,为了容易制造,电极315、325及335为一单一结构(如图3a及图3b所示)。多区域垂直配向液晶显示器300使用交替偏振以操作像素310、320及330。举例来说,若像素310与330的偏振为正(positive)的话,则像素320的偏振为负(negative)。相反地,若像素310与330的偏振为负(negative)的话,则像素320的偏振为正(positive)。一般来说,每一像素的偏振在帧(frames)间切换,但交替偏振的图案(pattern)维持在每一帧中。在图3a中,像素310、320及330在“关闭(OFF)”状态,意即关闭在第一与第二电极之间的电场(electric field)。在关闭状态下,某些残余电场可能存在第一与第二基板之间。然而,一般而言,残余电场太小而无法使液晶倾斜。
在图3b中,像素310、320及330处在“开启(ON)”状态。而图3b使用“+”及“-”代表电极的电压极性(voltage polarity)。因此,电极311及331具有正电压极性,而电极321具有负电压极性。基板355与电极315、325及335保持在共同电压V_Com。电压极性相对共同电压V_Com来定义,其中一正极性其电压高于共同电压V_Com,一负极性其电压低于共同电压V_Com。在电极321与325之间的电场327(以电力线表示)造成液晶322与323倾斜。一般而言,没有突起物或其他物理特性,液晶的倾斜方向不会被在一垂直的液晶配向层307与352的液晶所固定。然而,在像素边缘的离散电场会影响到液晶的倾斜方向。举例来说,在电极321与325之间的电场327,垂直围绕像素320中心,但倾斜到像素左半部的左边,以及倾斜到像素右半部的右边。因此,在电极321与325之间的离散电场造成液晶323倾斜到右边而形成一第一区域,且造成液晶322倾斜到左边而形成一第二区域。因此,像素320为具有对称宽视角的多区域像素。
相似地,在电极311与315之间的电场(图未示)具有离散电场,此离散电场造成液晶313重新定位,且倾斜到像素310右侧的右边,也造成液晶312倾斜到像素310左侧的左边。相似地,在电极331与335之间的电场(图未示)具有离散电场,此离散电场造成液晶333重新定位,且倾斜到像素330右侧的右边,也造成液晶332倾斜到像素330左侧的左边。
邻近像素的交替极性放大每一像素离散场效应(fringe field effect)。因此,通过在每行的像素(或每栏的像素)之间重复交替极性图案,即可无须额外物理构型而达到一多区域垂直配向液晶显示器。再者,可以使用交替极性棋盘图案,以在每一像素产生四个区域。
然而,一般而言,离散场效应相对地小且微弱。所以,当像素变较大时,在像素边缘的离散电场无法传递到在一像素中的所有液晶。因此,在大像素中,对于远离像素边缘的液晶的倾斜方向随意变化,且不会产生一多区域像素。一般而言,当像素变得大于40-60微米(micrometer,μm)时,像素的离散场效应不会影响控制液晶倾斜。故,对大像素液晶显示器而言,使用一新颖的像素区分方法来达到多区域像素。尤其是对彩色液晶显示器而言,像素区分成色分量。每一色分量由如薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)的一单个的切换装置所控制。一般而言,色分量为红色、绿色及蓝色。依据本发明,一像素的色分量进一步区分成色点(color dots)。
每一像素的极性在视频的的每一连续帧之间做切换,以避免图像品质的降低,而图像品质的降低因为在每一帧中液晶在相同方向扭曲。然而,若是所有的切换元件为相同极性,则色点极性图案切换可能造成其他如闪烁(flicker)的图像品质问题。为了降低闪烁,切换元件(如晶体管)配置在一切换元件驱动模式中,此机制包括正、负极性。再者,为了降低串音(cross talk),切换元件的正、负极性被配置在一固定图案中,此固定图案提供一更稳定的配电。不同的切换元件驱动模式使用在本发明的实施例中。有三个主要的切换元件驱动模式,为切换元件点反转驱动模式(switching element pointinversion driving scheme)、切换元件行反转驱动模式(switching element rowinversion driving scheme)以及切换元件列反转驱动模式(switching elementcolumn inversion driving scheme)。在切换元件点反转驱动模式中,切换元件形成一交替极性的棋盘图案。在切换元件行反转驱动模式中,在每一行的切换元件具有相同极性;然而,在一行上的一切换元件相对于邻近行的切换元件的极性而具有相反极性。在切换元件列反转驱动模式中,在每一列的切换元件具有相同极性;然而,在一列上的一切换元件相对于邻近列的切换元件的极性而具有相反极性。当切换元件点反转驱动模式提供最稳定的配电时,切换元件点反转驱动模式的复杂性与额外的成本,相比较切换元件行反转驱动模式与切换元件列反转驱动模式而言,是不划算的。因此,当切换元件点反转驱动模式通常保持在高性能应用时,对于大部分低成本与低电压应用的液晶显示器的制造,使用切换元件行反转驱动模式。
依据本发明实施例的像素,包括以新颖配置的不同的主要元件,以达到高品质、低成本的显示单元。举例来说,像素可以包括色分量、色点、离散场放大区域(fringe field amplifying regions,FFAR)、切换元件、装置元件区域(device component area)以及关联点(associated dots)。此装置元件区域包含占用切换元件和/或存储电容的区域,而且此区域被用来制造切换元件和/或存储电容。为了清楚说明,一不同的装置元件区域由每一切换元件所界定。
关联点与离散场放大区域为电性偏振区域(electrically polarized area),而并未是色分量的一部分。在本发明许多的实施例中,关联点覆盖装置元件区域。对这些实施例而言,关联点由将一绝缘层沉积覆盖在切换元件和/或存储电容上所制成。接着,通过沉积一电性导电层以形成所述的关联点。此关联点电性地连接到特定的切换元件和/或其他偏振元件(例如色点)。存储电容电性地连接到特定的切换元件及色点电极(color dot electrodes),以在液晶胞打开(switching-on)或是关掉(switching off)的过程期间补偿并抵销在液晶胞上的电容值变化。因此,存储电容用来在液晶胞打开或是关掉的过程期间减低串音效应(cross talk effect)。一图案化掩模(patterning mask)使用在当关联点需要形成图案化电极(patterned electrode)之时。一般而言,附加一黑色矩阵层(black matrix layer)以形成对关联点的一光屏蔽(light shield)。然而,在本发明的某些实例中,一色彩层(color layer)附加到关联点上,以改善色彩表现(colorperformance)或是达到一所欲的色彩图案(color pattern)或色差(color shading)。在本发明某些实施例中,色彩层制造在切换元件的之上或之下。其他实施例可能也将色彩层置放在显示器的玻璃基板之上。
在本发明其他实施例中,关联点为与切换元间相互独立的一区域。再者,本发明的某些实施例具有额外的关联点,此等关联点并不直接地与切换元件相关。一般而言,关联点包括如氧化铟锡(ITO)或其他导电层的一有源电极层(active electrode layer),且连接到一附近的色点或者是以其他手段供电。对不透明的关联点而言,一黑色矩阵层可以被附加在导电层的底部上,以形成不透明区域(opaque area)。在本发明某些实施例中,黑色矩阵可以被制造在氧化铟锡(ITO)玻璃基板侧上,以简化工艺(fabrication process)。额外的关联点改善显示区域有效的使用,借以改善开口率(aperture ratio)且在色点内形成多个液晶区域(liquid crystal domains)。本发明的某些实施例使用关联点以改善色彩表现。举例来说,关联点的小心布局(careful placement)可以允许附近色点的颜色从有用的色彩图案进行修饰。
离散场放大区域(FFARs)比关联点更加多功能。特别是,离散场放大区域可以具有非矩形形状,虽然一般来说离散场放大区域的整体形状可以被划分成一矩形形状组。再者,离散场放大区域沿着多于一色点的一侧而延伸。而且,在本发明某些实施例中,离散场放大区域可以被用来取代关联点。尤其是,在这些实施例中,离散场放大区域不仅覆盖装置元件区域,而且沿着多于邻近装置元件区域的色点一侧而延伸。
一般而言,色点、装置元件区域以及关联点,配置在格状图案,且以一水平点间距(horizontal dot spacing)HDS以及一垂直点间距(vertical dotspacing)VDS而相互邻近分开。当离散场放大区域被使用来取代关联点时,部分的离散场放大区域也会安置在格状图案中。在本发明某些实施例中,可能使用到多个垂直点间距及多个水平点间距。每一色点、关联点以及装置元件区域,在一第一维度(如垂直方向)有二个与其相互邻接元件(例如色点、关联点或者是装置元件区域),且在一第二维度(如水平方向)有二个与其相互邻接元件(adjacent neighbors)。再者,二个与其相互邻接元件可以被配向或是移动。每一色点具有一色点高度CDH以及一色点宽度CDW。相似地,每一关联点具有一关联点高度ADH以及一关联点宽度ADW。再者,每一装置元件区域具有一装置元件区域高度DCAH以及一装置元件区域宽度DCAW。在本发明某些实施例中,色点、关联点以及装置元件区域为相同尺寸。然而,在本发明某些实施例中,色点、关联点以及装置元件区域可为不同尺寸或形状。举例来说,在本发明的许多实施例中,关联点具有色点较小的高度。在许多应用中,增加色点的高度以改善多区域垂直配向(MVA)结构的稳定度(stability),并改善光学传输以增加显示亮度。
图4a及图4b表示一像素设计410(如后述的编号410+及410-)不同的点极性图案,此像素设计410通常被使用在具有一切换元件行反转驱动模式的显示器上。在实际的操作上,一像素将在每一视频帧间的一第一点极性图案与一第二点极性图案之间做切换。为了清楚说明,第一色分量的第一色点具有一正极性的点极性图案,指的是正点极性图案(positive dot polarity pattern)。相反地,第一色分量的第一色点具有一负极性的点极性图案,指的是负点极性图案(negative dot polarity pattern)。尤其是,在图4a中,像素设计410具有一正点极性图案(标示为410+),且像素设计410具有一负点极性图案(标示为410-)。再者,在不同像素设计中每一被极化元件的极性以“+”表示正极性,以“-”表示负极性。
像素设计410具有三个色分量CC_1、CC_2及CC_3(未标示在图4a-4b)。每一色分量包括有二色点(color dots)。为了清楚说明,将色点表示为CD_X_Y,其中,X代表一色分量(如图4a-4b所示从1到3),且Y表示一点数字(如图4a-4b所示从1到2)。像素设计410也包括作为每一色分量的一切换元件(标示为SE_1、SE_2及SE_3)以及作为每一色分量的一离散场放大区域(标示为FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)。切换元件SE_1、SE_2及SE_3设置成一行。围绕每一切换元件的装置元件区域被离散场放大区域所覆盖,因此并未在图4a及图4b中特别标示。离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3也设置成一行,且在图4c中进行详细描述。
像素设计410的第一色分量CC_1具有二色点CD_1_1及CD_1_2。色点CD_1_1及CD_1_2形成一栏且被一垂直点间距VDS1所分隔。换句话说,色点CD_1_1及CD_1_2水平配向且垂直地被垂直点间距VDS1所分隔。再者,色点CD_1_1及CD_1_2由垂直点偏移量VDO1所垂直地抵销,而垂直点偏移量VDO1等于垂直点间距VDS1加上色点高度CDH。切换元件SE_1设置在色点CD_1_1及CD_1_2之间,以使色点CD_1_1在切换元件栏的一第一侧上,使色点CD_1_2在切换元件栏的一第二侧上。切换元件SE_1耦接到色点CD_1_1及CD_1_2的电极,以控制色点CD_1_1及CD_1_2的电压极性与电压量。
相似地,像素设计410的第二色分量CC_2具有二色点CD_2_1及CD_2_2。色点CD_2_1及CD_2_2形成一第二栏,且被垂直点间距VDS1所分隔。因此,色点CD_2_1及CD_2_2水平地配向且被垂直点间距VDS1所垂直地分隔。切换元件SE_2设置在色点CD_2_1及CD_2_2之间,以使色点CD_2_1在切换元件栏的一第一侧上,使色点CD_2_2在切换元件栏的一第二侧上。切换元件SE_2耦接到色点CD_2_1及CD_2_2的电极,以控制色点CD_2_1及CD_2_2的电压极性与电压量。第二色分量CC_2与第一色分量CC_1垂直地配向,且以一水平点间距HDS1而与第一色分量CC_1相互分隔,因此色分量CC_2及CC_1由一水平点偏移量HDO1所抵消,而水平点偏移量HDO1等于水平点间距HDS 1加上色点宽度CDW。尤其是就色点而论,色点CD_2_1垂直地与色点CD_1_1配向,且以水平点间距HDS1而水平地分隔。相似地,色点CD_2_2与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1所水平地分隔。因此色点CD_1_1及色点CD_2_1形成一第一色点行(a first row of color dots),色点CD_1_2及色点CD_2_2形成一第二色点行(a second row of color dots)。
相似地,像素设计410的第三色分量CC_3具有二色点CD_3_1及CD_3_2。色点CD_3_1及CD_3_2形成一第三栏,且被一垂直点间距VDS1所分隔。因此色点CD_3_1及CD_3_2水平地配向,且以垂直点间距VDS1所垂直地分隔。切换元件SE 3设置在色点CD_3_1及CD_3_2之间,以使色点CD_3_1在切换元件栏的一第一侧上,使色点CD_3_2在切换元件栏的一第二侧上。切换元件SE_3耦接到色点CD_3_1及CD_3_2的电极,以控制色点CD_3_1及CD_3_2的电压极性与电压量。第三色分量CC_3与第二色分量CC_2垂直地配向,且被水平点间距HDS1所分隔,因此色分量CC_3及CC_2被一水平点偏移量HDO1所垂直地抵消。尤其是就色点而论,色点CD_3_1与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1所水平地分隔。相似地,色点CD_3_2与色点CD_2_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1所水平地分隔。因此,色点CD_3_1在第一色点行上,且色点CD_3_2在第二色点行上。
为了清楚说明,像素设计410的色点以图阐释色点具有相同的色点高度CDH。然而,在本发明的某些实施例可有不同色点高度的色点。举例来说,对在本发明一实施例中像素设计410的一变量(variant)而言,色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1具有小于色点CD_1_2、CD_2_2及CD_3_2的色点高度。
像素设计410也包括离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3。图4c表示像素设计410的离散场放大区域的一更详细视图。为了清楚说明,离散场放大区域FFAR_1概念上分割成一垂直放大部(vertical amplifyingportion)VAP及一水平放大部(horizontal amplifying portion)HAP。在图4c中,把水平放大部HAP垂直地放在垂直放大部VAP的中央,且延伸到垂直放大部VAP的左边。水平放大部与垂直放大部的使用,给予离散场放大区域FFAR_1的设置+的更加清楚描述。在本发明大部分的实施例中,离散场放大区域的电极由一相接的导体所形成。水平放大部HAP具有一水平放大部宽度HAP_W及一水平放大部高度HAP_H。相似地,垂直放大部VAP具有一垂直放大部宽度VAP_W及一垂直放大部高度VAP_H。离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3具有与离散场放大区域FFAR_1相同的形状。在本发明具有不同尺寸的色点的实施例中,水平放大部HAP设置在色点之间,而不是被放在垂直放大部VAP的中央上。
如图4a所示,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3设置在像素设计410的色点之间。特别是,离散场放大区域FFAR_1被配置,以使离散场放大区域FFAR_1的水平放大部位于色点CD_1_1与CD_1_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_1_1及CD_1_2相分隔。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部设置在色点CD_1_1与CD_1_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_1_1与CD_1_2相分隔。因此,离散场放大区域FFAR_1,沿色点CD_1_1的右侧底部与色点CD_1_2右侧顶部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部在色点CD_1_1与CD_2_1之间,以及在色点CD_1_2与CD_2_2之间。
相似地,离散场放大区域FFAR_2被设置,以使离散场放大区域FFAR_2的水平放大部位于色点CD_2_1与CD_2_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部设置在色点CD_2_1与CD_2_2的右边,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。因此,离散场放大区域FFAR_1沿色点CD_2_1右边底部,及色点CD_2_2右边顶部而延伸。此配置也造成离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部在色点CD_2_1与CD_3_1之间,以及在色点CD_2_2与CD_3_2之间。
离散场放大区域FFAR_3被设置,以使离散场放大区域FFAR_3的水平放大部位于色点CD_3_1与CD_3_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部设置在色点CD_3_1与CD_3_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_3_1与CD_3_2相分隔。因此,离散场放大区域FFAR_3沿色点CD_3_1的右侧底部,以及沿色点CD_3_2右侧顶部而延伸。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号“+”及负号“-”表示。因此在图4a中,显示像素设计410+的正点极性、所有的切换元件(如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有正极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有负极性。
图4b表示具有负点极性图案的像素设计410。对负点极性图案而言,所有的切换元件(例如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)以及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有负极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性者,在每一色点的离散场会被放大。像素设计410利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。举例来说,对像素设计410(如图4a所示)而言,色点CD_2_2具有正极性。然而,邻近已偏极元件(离散场放大区域FFAR_2与FFAR_1)具有负极性。因此色点CD_2_2的离散场被放大。再者,如下所述,极性反转模式也在显示层级(display level)中实现,以使其他邻靠色点CD_1_2的像素的色点具有负极性(请参考图4d)。
因为在像素设计410中所有的切换元件具有相同极性,且离散场放大区域需要相反极性,因此离散场放大区域由一外部极性源(external polaritysource),例如从像素设计410的特定像素外侧的一极性源。相反极性的不同来源被使用在依据本发明的不同实施例中。举例来说,特定离散场放大区域切换元件可被使用(如图4d所示),或具有一相反点极性附近像素的切换元件也可以被使用来驱动离散场放大区域(如图5c所示)。
使用图4a与图4b的像素设计的像素,可被使用在利用切换元件行反转模式的显示器。图4d表示显示器420的一部分,显示器420使用像素设计410的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计410具有一切换元件行反转驱动模式。显示器420可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图4d所示的方式从如图4d所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线(gate line、scan line)与源极线(source line、data line)在图4d中被省略。栅极线(gate line、scan line)与源极线(source line、data line)示出在图4(e)中。再者,为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图4d中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在此所述的显示器,一像素P(x,y)在第x列(从左边算起)及第y行(从最底算起),即像素P(0,0)在最下最左角落。在显示器420中,像素被配置以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续的行应该在正、负点极性图案之间交替。因此,在第一行的像素P(0,0)及P(1,0)具有正点极性图案,在第二行的像素P(0,1)与P(1,1)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。
在每一像素行上的像素垂直地配向,且被以水平点间距HDS1而与一邻靠像素的最左边色点相互分隔。在一像素列上的像素水平地配向,且被以一垂直点间距VDS2所分隔。
如上所述,像素设计410的像素的离散场放大区域从像素外接收正确极性。因此在显示器420中,像素的每一行具有一相对应的离散场放大区域切换元件(fringe field amplifying region switching element),耦接到延伸经过显示器420的一离散场放大电极(fringe field amplifying electrode)。相对应像素行的像素的离散场放大区域,耦接到相对应的离散场放大电极,以从离散场放大区域切换元件接收电压极性与电压量。尤其是对行0而言,离散场放大区域切换元件FFARSE_0在显示器420的右侧之上。离散场放大区域电极FFARE_0耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0,并延伸经过显示器420。在行0的像素上的离散场放大区域耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0。特别是,像素P(0,0)及像素P(1,0)的离散场放大区域,耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0。对行1而言,离散场放大区域切换元件FFARSE_1在显示器420的右侧之上。离散场放大区域电极FFARE_1耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_1,并延伸经过显示器420。在行1的像素上的离散场放大区域,耦接到离散场放大区域电极FFARE_1。特别是,像素P(0,1)及像素P(1,1)的离散场放大区域,耦接到离散场放大区域电极FFARE_1。在图4d中,离散场放大区域切换元件FFARSE_0及FFARSE_1分别具有负极性与正极性。然而在下一帧中,极性是相反的。在本发明某些实施例可以将所有的离散场放大区域切换元件放置在显示器的相同侧。
由于显示器420中每一行上的极性切换,若是一色点具有第一极性的话,则任何与其邻接的已偏极元件具有第二极性。举例来说,当像素P(0,1)的离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3具有正极性时,像素P(0,1)的色点CD_3_2具有负极性。在本发明特定的实施例中,每一色点具有40微米(micrometers)的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的一垂直放大部宽度、145微米的一垂直放大部高度、45微米的一水平放大部宽度以及5微米的一水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为25微米,水平离散场放大区域间距HFFARS为5微米,垂直离散场放大区域间距VFFARS为5微米。
图4(e)阐述如图4d的显示器420的相同部分(即像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)、P(1,1)),且使用晶体管当作切换元件。然而,图4(e)强调栅极线与源极线,且因此(为了清楚说明)在图4(e)中省略某些像素细节(如图4d所示的极性)。为了更好阐述每一像素,遮蔽每一像素的区域;在图4(e)中的此等遮蔽仅为说明的目的而已。图4(e)示出出源极线(S_0_1、S_0_2、S_0_3、S_1_1、S_1_2及S_1_3)及栅极线(G_0及G_1)。一般而言,源极线S_X_Y及栅极线G_Y用在像素P(X,Y)的色分量CC_Y。晶体管的源极端(source terminal)耦接到源极线(source line/data line),而晶体管的栅极端(gate terminal)耦接到栅极线(gate line/scan line)。晶体管的漏极端(drain terminal)耦接到不同色点的电极。为了清楚说明,在显示器430中用来当作切换元件的晶体管,以晶体管T(S_X_Y,G_Y)当作参考,其中,S_X_Y源极线耦接到晶体管,G_Y栅极线耦接到晶体管。因为晶体管451的源极端耦接到源极线S_1_3且晶体管451的栅极端耦接到栅极线G_1,因此在图4(e)中的晶体管451以晶体管T(S_1_3,G_1)当作参考。在由栅极线G_1与源极线S_0_1、S_0_2、S_0_3控制的像素P(0,1)中,晶体管T(S_0_1,G_1)的漏极端耦接到色分量CC_1(如色点CD_1_1及CD_1_2)的电极。相似地,晶体管T(S_0_2,G_1)的漏极端耦接到色分量CC_2(如色点CD_2_1及CD_2_2)的电极,且晶体管T(S_0_3,G_1)的漏极端耦接到色分量CC_3(如色点CD_3_1及CD_3_2)的电极。再者,晶体管T(S_0_1,G_1)、T(S_0_2,G_1)及T(S_0_3,G_1)的栅极端,耦接到栅极线G_1,晶体管T(S_0_1,G_1)、T(S_0_2,G_1)及T(S_0_3,G_1)的源极端,分别地耦接到源极线S_0_1、S_0_2、S_0_3。相似地,像素P(1,1)的元件耦接到栅极线G_1及源极线S_1_1、S_1_2、S_1_3。像素P(0,0)的元件耦接到栅极线G_0及源极线S_0_1、S_0_2、S_0_3,且像素P(1,0)的元件耦接到栅极线G_0及源极线S_1_1、S_1_2、S_1_3。
每一扫描线从显示器420的左侧延伸到右侧,并控制在显示器420的一行上的所有像素。对每一像素行而言,显示器420具有一栅极线。每一源极线从显示器420的顶部延伸到底部。显示器420的源极线数量为每一行上像素数量的三倍(例如在一像素行中,每一像素的每一色分量的一源极线)。在操作期间,每次仅有单一栅极线启动。在启动行的所有晶体管,通过正栅极从启动源极线刺激而处于导电状态。在其他行的晶体管通过接地的非启动栅极线而被封锁。所有的源极线在同一时间启动,且每一源极线提供视频数据(video data)给在启动行(如通过启动栅极线进行控制)上的一晶体管。由于栅极线与源极线的操作方式,因此,栅极线通常称为总线(bus line),而源极线通常称为数据线(data line)。电压对色分量的电极进行充电,以产生所欲的灰阶(颜色由彩色光片所提供)。当不启动时,色点的电极电绝缘,因此可以维持电压以控制液晶。然而,寄生漏电(parasitic leakage)是无法避免的,因此充电最终仍会浪费。对具有较少行的小屏幕而言,此寄生漏电是不会有问题的,因为行通常很快被刷新(refreshed)。然而对有较多行的大屏幕而言,在刷新之间有一较长的期间。因此本发明某些实施例在每一色点包括有一个或一个以上的存储电容(storage capacitors)。存储电容由色点的切换元件进行充电,且当行不启动时提供一维持电压(“maintenance”voltage)。一般而言,数据线与总线使用不透光导体所制造,例如铝(Aluminum,Al)或铬(Chromium,Cr)。
如上所述,用在像素设计410的一像素的离散场放大区域,接收从像素外的正确极性。因此在显示器420中,像素的每一行具有一相对应的离散场放大区域晶体管,此离散场放大区域晶体管耦接到延伸经过显示器420的一离散场放大电极。在相对应像素行的像素的离散场放大区域耦接到相对应的离散场放大电极,以从离散场放大区域晶体管接收电压极性与电压量。特别是对行0而言,离散场放大区域晶体管FFAR_T_0在显示器420的左侧之上。离散场放大区域电极FFARE_0耦接到离散场放大区域晶体管FFAR_T_0的漏极端,并延伸经过显示器420。在行0的像素中的离散场放大区域耦接到离散场放大区域电极FFARE_0。尤其是,像素P(0,0)及像素P(1,0)耦接到离散场放大区域电极FFARE_0。离散场放大区域晶体管FFAR_T_0的控制端(control terminal)耦接到栅极线G_0,且离散场放大区域晶体管FFAR_T_0的源极端耦接到一离散场放大区域偶数源极线S_FFAR_E。离散场放大区域的电极设定为色点的相反极性,以强化并稳定在液晶结构中多区域(multipledomains)的构成(formation)。因此,在离散场放大区域偶数源极线S_FFAR_E上的极性与耦接到色点的晶体管上的源极线极性相反。一般而言,离散场放大区域偶数源极线S_FFAR_E上的电压大小设定为一固定电压。为了降低用电量(power usage),离散场放大区域偶数源极线S_FFAR_E上的固定电压设定为一低电压(low voltage)。在本发明某些实施例中,离散场放大区域偶数源极线S_FFAR_E由在显示器边缘的一晶体管所控制。在本发明其他实施例中,离散场放大区域偶数源极线S_FFAR_E由控制其他源极线的驱动电路所控制。
对行1而言,离散场放大区域晶体管FFAR_T_1在显示器420的右侧之上。离散场放大区域电极FFARE_1耦接到离散场放大区域晶体管FFAR_T_1的漏极端且延伸经过显示器420。在行1的像素中的离散场放大区域耦接到离散场放大区域电极FFARE_1。特别是像素P(0,1)及像素P(1,1)的离散场放大区域耦接到离散场放大区域电极FFARE_1。离散场放大区域晶体管FFAR_T_1的控制端(control terminal)耦接到栅极线G_1,且离散场放大区域晶体管FFAR_T_1的源极端耦接到一离散场放大区域奇数源极线S_FFAR_O。离散场放大区域的电极设定为色点的相反极性,以强化并稳定在液晶结构中多区域(multiple domains)的构成(formation)。因此,在离散场放大区域奇数源极线S_FFAR_O上的极性与耦接到色点的晶体管上的源极线极性相反。一般而言,离散场放大区域奇数源极线S_FFAR_O上的电压大小设定为一固定电压。为了降低用电量,离散场放大区域奇数源极线S_FFAR_O上的固定电压设定为一低电压。在本发明某些实施例中,离散场放大区域奇数源极线S_FFAR_O由在显示器边缘的一晶体管所控制。在本发明其他实施例中,离散场放大区域奇数源极线S_FFAR_O由控制其他源极线的驱动电路所控制。
在显示器420中,离散场放大区域晶体管同时置放在显示器的左侧与右侧上,以改善在显示器420中的配电(power distribution)。然而本发明的某些实施例可以将所有离散场放大区域晶体管放到显示器的一单一侧上。在这些实施例中,所有的离散场放大区域晶体管的源极端可以耦接到一单一离散场放大区域晶体管S_FFAR。
图4f及图4(g)表示一像素设计430(标示430+及430-)的不同点极性图案,其像素设计430为像素设计410的变异。因为在像素设计430与像素设计410中色点、切换元件极离散场放大区域的布局及极性相同,故不再重复叙述。在像素设计430与像素设计410之间的主要差异,在像素设计430中的离散场放大区域在像素中以导体耦接在一起。特别是,一导体432将离散场放大区域FFAR_1的电极耦接到离散场放大区域FFAR_2的电极。相似地,一导体434将离散场放大区域FFAR_2的电极耦接到离散场放大区域FFAR_3的电极。再者,耦接到离散场放大区域FFAR_3的一导体436,延伸到离散场放大区域FFAR_3右边。导体436用来连接到一邻近像素(请参考图4h)的一离散场放大区域。在本发明其他实施例中,代替耦接到离散场放大区域FFAR_3,导体436耦接到离散场放大区域FFAR_1,且延伸到离散场放大区域FFAR_1左边。通过离散场放大区域间包含内部连接,简化离散场放大区域到外部极性源的连接。
图4h表示显示器440的一部分,显示器440使用具有一切换元件行反转模式的像素设计430的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1)。显示器440可具有数千行,且每一行有数千像素。行与列以显示在图4h中的手段从显示在图4h的部分连续。为了清楚说明,在图4h中省略控制切换元件的栅极线与源极线。显示器440的栅极线与源极线与在图4(e)中的显示器420的栅极线与源极线相同。再者,为了更好以图阐释每一像素,遮蔽每一像素的区域;此遮蔽在图4h中仅为说明目的,并不具功能意义。就像显示器420,显示器440的像素被配置,以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续行在正与负点极性图案间交替。因此,在第一行(即行0)的像素P(0,0)及像素P(1,0)具有正点极性图案,而在第二行(即行1)的像素P(0,1)及像素P(1,1)具有负点极性图案。然而在下一帧,像素将切换点极性图案。因此,一般而言,一像素P(x,y)在y为偶数时具有一第一点极性图案,在y为奇数时具有一第二点极性图案。因为显示器440非常类似于显示器420,因此仅描述显示器440与显示器420之间的差异。特别是,在像素设计430中内部导体432、434、436的包含,故显示器440并不包括离散场放大区域电极。反而在显示器440左侧上的离散场放大区域切换元件,耦接到最左边像素的第一离散场放大区域。举例来说,在图4h中,离散场放大区域切换元件FFARSE_0耦接到像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1。然后内部导体提供极性给在行上的像素的离散场放大区域。在显示器400右侧上的离散场放大区域切换元件,耦接到最右边像素的第三离散场放大区域。此通过离散场放大区域切换元件FFARSE_1经一系列的像素(图未示)而耦接到像素P(1,1)的离散场放大区域FFAR_3,而象征性地表示在图4h。在图4c中,离散场放大区域切换元件FFARSE_0及FFARSE_1,分别地具有正极性与负极性。然而在下一帧则反转极性。
由于在显示器440中每一行上的极性的切换,若是一色点具有第一极性的话,则任何邻接已偏极的元件具有第二极性。举例来说,当像素P(0,1)的离散场放大区域FFAR_2与FFAR_3具有负极性时,像素P(0,1)的色点CD_3_2具有负极性。在本发明一特定实施例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的垂直放大部宽度、145微米的垂直放大部高度、45微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为25微米,水平离散场放大间距HFFARS为5微米,且垂直离散场放大间距VFFARS为5微米。
在本发明某些实例中,一显示器边缘的像素使用边缘像素设计(edgepixel design),使用在显示器非边缘像素的像素设计的变异。举例来说,图4(i)及图4j分别以图阐释一顶边像素设计430_TE及一底边像素设计430_BE。顶边像素设计430_TE及底边像素设计430_BE为像素设计430的变异。为简单起见,并不重复叙述,且仅叙述在边缘像素设计与像素设计430之间的差异。
特别是,顶边像素设计430_TE使用一已修改离散场放大区域(modifiedfringe field amplifying region)FFAR。为清楚起见,在图4(i)中的离散场放大区域表示成顶边离散场放大区域,并标示为FFAR_TE_1、FFAR_TE_2及FFAR_TE_3。在顶边像素设计430_TE中的顶边离散场放大区域,与通过包含一顶部水平放大部(top horizontal amplifying portion)HAP_T的像素设计430的离散场放大区域不相同。顶部水平放大部HAP_T从顶部色点(top colordot)之上延伸到顶边离散场放大区域的垂直放大部的左边。特别是,如图4(i)所示,顶边离散场放大区域FFAR_TE_1、FFAR_TE_2及FFAR_TE_3包括分别延伸经过色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1的顶部水平放大部HAP_T_1、HAP_T_2及HAP_T_3。提供在色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1上相反极性的一区域的顶部水平放大部HAP_T_1、HAP_T_2及HAP_T_3,分别强化色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1的离散场(fringe field)。
在图4j中,底边像素设计430_BE使用一已修改离散场放大区域FFAR。为清楚起见,在图4j中的离散场放大区域如底边离散场放大区域且标示为FFAR_BE_1、FFAR_BE_2及FFAR_BE_3。在底边像素设计430_BE中的底边离散场放大区域,不同于包含一底部水平放大部HAP_B的像素设计430的离散场放大区域。底部水平放大部HAP_B从底部色点下延伸到底边离散场放大区域的垂直放大部左边。特别是,如图4j所示,底边离散场放大区域FFAR_BE_1、FFAR_BE_2及FFAR_BE_3,包括分别在色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1之下延伸的底部水平放大部HAP_B_1、HAP_B_2及HAP_B_3。在色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1下提供一相反极性的区域的底部水平放大部HAP_B_1、HAP_B_2及HAP_B_3,分别强化色点CD_1_1、CD_2_1及CD_3_1的离散场。
图4k-4m以图阐释显示器450的不同部分,显示器450使用像素设计430大部分的像素、在显示器顶部的像素的顶边像素设计430TE以及在显示器底部的像素的底部像素设计430BE。尤其是,显示器450包括有400行(编号从0到399)。图4k以图阐释列10与列11的行99与行100(在行1到398上的像素是相似的)上的像素(即显示器的一般像素);图4l以图阐释列10与列11的行0与行1(即显示器的底边);以及图4m以图阐释列10与列11的行398与行399上的像素(即显示器的顶边)。
特别是,图4k表示显示器450的一部分,而显示器450使用具有一切换元件行反转模式的像素设计430的像素P(10,99)、P(11,99)、P(10,100)及P(11,100)。像素的一行延伸到左边及右边。在显示器450的一特定实施例中,每一行包含640个像素。为清楚起见,在图4k、4l及4m中省略控制切换元件的栅极线与源极线。显示器450的栅极线与源极线,与图4(e)中所示的显示器420的栅极线与源极线相同。再者,为了更能说明每一像素,遮蔽每一像素区域;此遮蔽在图4k中仅为说明目的,并无功能上的意义。就像在显示器420中,显示器450的像素被配置以使在一行中的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续行在正、负极性图案间作交替。因此,在第100行(即行99,因为行号是从0开始算)的像素P(10,99)及P(11,99)具有正点极性图案,在第101行(即行100)的像素P(10,100)及P(11,100)具有负点极性图案。然而在下一帧切换点极性图案。因此一般而言,当y为偶数时,一像素P(x,y)具有一第一极性,当y为奇数时,具有一第二点极性图案。
因为显示器450与显示器440非常类似,故仅描述显示器450与显示器440之间的差异。特别是,显示器450不同于显示器440,而显示器450如图4l所示具有使用在行0的底边像素设计430_BE的像素,以及如图4k所示在行399的顶边像素设计430_TE。因此在图4k中并未显示差异,即并未示出处出显示器450的顶边或底边(top or bottom edge)。
图4l显示显示器450的一部分,其使用底边像素设计430_BE的像素P(10,0)及P(11,0),以及像素设计的像素P(10,1)及P(11,1)。像素的每一行延伸到右边及左边。为了更能以图阐释每一像素,遮蔽每一像素的一区域;此遮蔽在图4l仅供说明目的,且没有功能上的意义。如上所述,显示器450的像素被配置,以使在一行上的所有像素具有相同点极性图案(正或负),且每一连续行在正、负极性图案之间作交替。因此,在第一行(即行0)上的像素P(10,0)与P(11,0)具有正点极性图案,且在第二行(即行1)上的像素P(10,1)与P(11,1)具有负点极性图案。然而在下一帧,像素切换点极性图案。通过使用显示器450中最底行(即行0)的像素的底边像素设计430_BE,由于底部水平放大部HAP_B(请参考图4j)在色点中的离散场的放大,以改善在显示器450底部色点的表现。
图4m表示显示器450的一部分,显示器450使用顶部像素设计430_TE的像素P(10,399)及P(11,399),以及像素设计430的像素P(10,398)及P(11,398)。像素的每一行延伸到左边及右边。为了更能以图阐释每一像素,遮蔽每一像素的一区域;此遮蔽在图4m仅供说明目的,且没有功能上的意义。如上所述,显示器450的像素被配置,以使在一行上的所有像素具有相同点极性图案(正或负),且每一连续行在正、负极性图案之间作交替。因此,在行398上的像素P(10,398)与P(11,398)具有正点极性图案,且在行399上的像素P(10,399)与P(11,399)具有负点极性图案。。然而在下一帧,像素切换点极性图案。通过使用显示器450中最顶行(即行399)的像素的顶边像素设计430_TE,由于顶部水平放大部HAP_T(请参考图4(i))在色点中的离散场的放大,以改善在显示器450底部色点的表现。
除了顶部像素设计与底部像素设计之外,本发明某些实施例也包括使用一左边像素设计(left edge pixel design),其使用在显示器非边缘像素(non-edgepixel)的像素设计的变异。举例来说,图4n以图阐释一左边像素设计430_LE,其为像素设计430的一变异。为简单起见,并不重复叙述,且仅描述边缘像素设计(edge pixel design)及像素设计430的差异。
特别是,左边像素设计430_LE使用第一色分量的一已修改离散场放大区域FFAR。为清楚起见,在图4n的第一色分量的离散场放大区域描述成一左边离散场放大区域,且标示成FFAR_LE_1。在图4n的第二色分量与第三色分量的离散场放大区域,描述成一左边离散场放大区域,且分别标示成FFAR_LE_2及FFAR_LE_3。在左边像素设计430_LE中的左边离散场放大区域,不同于包含一左边垂直放大部VAP_L的像素设计430的离散场放大区域。左边垂直放大部VAP_L从水平放大部HAP(请参考图4c)的左侧延伸,且沿色点的左侧延伸。尤其是,如图4n所示,左边离散场放大区域FFAR_LE_1包括沿色点CD_1_1及CD_1_2的左侧延伸的左边垂直放大部VAP_L_1。提供相反极性的一区域给色点CD_1_1及CD_1_2的左侧的左边垂直部(应为左边垂直放大部)VAP_L_1,强化色点CD_1_1及CD_1_2的离散场。
在本发明某些实施例中,使用顶边像素设计、底边像素设计与左边像素设计的像素的一显示器,更进一步包含使用一顶部左角落像素设计(top leftcorner pixel design)与一底部左角落像素设计(bottom left corner pixel design)的像素,其用在显示器非边缘像素的像素的变异。举例来说,图4(o)及图4p分别阐释一顶部左角落像素设计430_TLE及一底部左角落像素设计430_BLC。顶部左角落像素设计430_TLE及底部左角落像素设计430_BLC分别为顶边像素设计430_TE及底边像素设计430_BE的变异。为简单起见,并不重复叙述,且仅描述角落像素设计与边缘像素设计之间的差异。
尤其是,顶部左角落像素设计430_TLE使用第一色分量的一已修改离散场放大区域FFAR。为清楚起见,在图4(o)的第一色分量的离散场放大区域描述成一顶部左角落离散场放大区域,且标示成FFAR_TLE_1。在图4(o)的第二色分量与第三色分量的离散场放大区域,与图4(i)中的顶边离散场放大区域相同,并因此描述成一顶边离散场放大区域,且分别标示成FFAR_TE_2及FFAR_TE_3。在顶部左角落像素设计430_TLC中的顶部左角落离散场放大区域,不同于包含一左边垂直放大部VAP_L及一顶部水平放大部HAP_T的像素设计430的离散场放大区域。顶部水平放大部HAP_T朝左从垂直放大区域VAP(请参考图4c)顶部延伸,且延伸过色点CD_1_1的顶侧。左边垂直放大部VAP_L朝下从顶部水平放大部HAP_T的左边缘延伸,且沿色点的左侧延伸。尤其是,如图4(o)所示,顶部左角落离散场放大区域FFAR_TLC_1包括一顶部水平放大部HAP_T_1,其沿色点CD_1_1的顶侧延伸。提供色点CD_1_1顶侧相反极性的一区域的顶部水平放大部HAP_T_1,强化色点CD_1_1的离散场。顶部左角落离散场放大区域FFAR_TLE_1也包括一左边垂直放大部VAP_L_1,其沿色点CD_1_1及CD_1_2左侧延伸。提供色点CD_1_1及CD_1_2左边相反极性的一区域的左边垂直放大部VAP_L_1,强化色点CD_1_1及CD_1_2的离散场。
底部左角落像素设计430_BLC使用第一色分量的一已修改离散场放大区域FFAR。为清楚起见,在图4p的第一色分量的离散场放大区域描述成一底部左角落离散场放大区域,且标示成FFAR_BLE_1。在图4p的第二色分量与第三色分量的离散场放大区域,与图4j中的底边离散场放大区域相同,并因此描述成一底边离散场放大区域,且分别标示成FFAR_BE_2及FFAR_BE_3。在底部左角落像素设计430_BLC中的顶部左角落离散场放大区域,不同于包含一左边垂直放大部VAP_L及一底部水平放大部HAP_B的像素设计430的离散场放大区域。底部水平放大部HAP_B朝左从垂直放大区域VAP(请参考图4c)底部延伸,且延伸过色点CD_1_2的底侧。左边垂直放大部VAP_L朝上从底部水平放大部HAP_T的左边缘延伸,且沿色点的左侧延伸。尤其是,如图4(o)所示,底部左角落离散场放大区域FFAR_BLC_1包括一底部水平放大部HAP_B_1,其沿色点CD_1_1的底侧延伸。提供色点CD_1_2底侧相反极性的一区域的底部水平放大部HAP_B_1,强化色点CD_1_2的离散场。底部左角落离散场放大区域FFAR_BLE_1也包括一左边垂直放大部VAP_L_1,其沿色点CD_1_1及CD_1_2左侧延伸。提供色点CD_1_1及CD_1_2左边相反极性的一区域的左边垂直放大部VAP_L_1,强化色点CD_1_1及CD_1_2的离散场。
图4q-4s以图阐释显示器460的不同部分,显示器460使用像素设计430大部分的像素、在显示器顶部的像素的顶边像素设计430_TE、在显示器底部的像素的底部像素设计430_BE、在显示器左边缘的像素的左边像素设计430_LE、在显示器顶部左角落的像素的顶部左角落像素设计430_TLC以及在显示器底部左边角落的像素的底部左角落像素设计430_BLC。尤其是,显示器460包括有400行(编号从0到399)。图4q以图阐释显示器列0与列1的行99与行100(在行1到398上的像素是相似的)上的像素(即显示器的一般像素);图4(r)以图阐释显示器列0与列1的行0与行1(即显示器的底边);以及图4s以图阐释显示器列0与列1的行398与行399上的像素(即显示器的顶边)。显示器460的其他列与如图4k-4m所示的显示器450相同。显示器460使用切换元件行反转模式。
特别是,图4q表示显示器460的一部分,而显示器460使用具像素P(0,99)、P(1,99)、P(0,100)及P(1,100)。当像素P(1,99)及P(1,100)使用像素设计430时,像素P(0,99)及P(0,100)使用左边像素设计4530_LE。像素的每一行延伸到使用像素设计430的像素的右边。在显示器460一特定实施例中,每一行包括640个像素。为清楚起见,在图4q、4(r)及4s中省略控制切换元件的栅极线与源极线。显示器460的栅极线与源极线,与图4(e)中所示的显示器420的栅极线与源极线相同。再者,为了更能说明每一像素,遮蔽每一像素区域;此遮蔽在图4q中仅为说明目的,并无功能上的意义。就像在显示器420中,显示器460的像素被配置以使在一行中的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续行在正、负极性图案间作交替。因此,在第100行(即行99,因为行号是从0开始算)的像素P(0,99)及P(1,99)具有正点极性图案,在第101行(即行100)的像素P(0,100)及P(1,100)具有负点极性图案。然而在下一帧切换点极性图案。因此一般而言,当y为偶数时,一像素P(x,y)具有一第一极性,当y为奇数时,具有一第二点极性图案。
因为显示器460与显示器450非常类似,故仅描述显示器460与显示器450之间的差异。特别是,显示器460不同于显示器450,而显示器460如图4l所示,使用具有除了使用顶部左角落像素设计430_TLC(如图4(r)所示)的像素P(0,399)(即顶部右角落)之外,在列0的左边像素设计430_LE的像素,以及使用底部左角落像素设计430_BLC(如图4s所示)的像素P(0,0)(即底部左角落)。
图4(r)表示显示器460的一部分,显示器460具有底部左角落像素设计430_BLC的像素P(0,0)、底边像素设计430_BE的像素P(1,0)、左边像素设计430_LE的像素P(0,1)以及像素设计430的P(1,1)。像素的每一行延伸到右边。为了更能说明每一像素,遮蔽每一像素区域;此遮蔽在图4(r)中仅为说明目的,并无功能上的意义。如上所述,显示器460的像素被配置以使在一行中的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续行在正、负极性图案间作交替。因此,在第1行(即行0)的像素P(0,0)及P(1,0)具有正点极性图案,在第2行(即行1)的像素P(0,1)及P(1,1)具有负点极性图案。然而在下一帧切换点极性图案。通过使用底边左角落像素设计430_BLC,由于在像素P(0,0)的色点中的离散场的放大,以改善像素P(0,0)。再者,通过使用底部像素设计430_BE,由于在色点中离散场的放大,以改善在显示器460底部的色点的表现。
图4s表示显示器460的一部分,显示器460使用顶部左角落像素设计430_TLC的像素P(0,399)、顶边像素设计430_TE的P(1,399)、左边像素设计430_LE的像素P(0,398),以及像素设计430的像素P(1,398)。像素的每一行延伸到右边。为了更能以图阐释每一像素,遮蔽每一像素的一区域;此遮蔽在图4s仅供说明目的,且没有功能上的意义。如上所述,显示器460的像素被配置,以使在一行上的所有像素具有相同点极性图案(正或负),且每一连续行在正、负极性图案之间作交替。因此,在行398上的像素P(0,398)与P(1,398)具有正点极性图案,且在行399上的像素P(0,399)与P(1,399)具有负点极性图案。然而在下一帧,像素切换点极性图案。通过使用像素P(0,399)的顶部左角落像素设计430_TLC,由于在像素P(0,399)的色点中离散场的放大,以改善在像素P(0,399)中的色点的表现。再者,通过使用在显示器460顶行(即行399)的顶边像素设计430_TE,由于在色点中离散场的放大,以改善在显示器460顶部色点的表现。
如在显示器440中(如上所述),由于在显示器460中每一行上的极性切换,假若一色点具有第一极性的话,则任一邻近已偏极的元件具有第二极性。举例来说,当像素P(0,1)的离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3具有正极性时,像素P(0,1)的色点CD_3_2具有负极性。在本发明一特定实施例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的垂直放大部宽度、145微米的垂直放大部高度、45微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为25微米,水平离散场放大间距HFFARS为5微米,以及垂直离散场放大间距VFFARS为5微米。
图5a及图5b表示一像素设计510(标示510+及510-)的不同点极性图案,其像素设计510为像素设计410的变异。因为在像素设计430与像素设计410中色点、切换元件极离散场放大区域的布局及极性相同,故不再重复叙述。在像素设计510与像素设计410之间的主要差异,在像素设计510包括导体以在其他像素中帮助将离散场放大区域耦接到切换元件。特别是,一目前像素的一导体512将离散场放大区域FFAR_1的电极耦接到在目前像素上的像素的切换元件SE_1(请参考图5c)。在切换元件的连接经过在目前像素上的像素的色点电极。相似地,一目前像素的一导体514将离散场放大区域FFAR_2的电极耦接到在目前像素上的像素的切换元件SE_2(请参考图5c)。在切换元件的连接经过在目前像素上的像素的色点电极。一目前像素的一导体516将离散场放大区域FFAR_3的电极耦接到在目前像素上的像素的切换元件SE_3(请参考图5c)。在切换元件的连接经过在目前像素上的像素的色点电极。
此连接示出在图5c,其表示显示器520的一部分,显示器520使用具有一切换元件行反转驱动模式的像素设计510的像素P(1,1)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1)。显示器520可具有数千行,每行有数千像素。行与列以如图5c所示的方式从如图5c所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图5c中被省略。除了显示器520不包括使用离散场放大区域切换元件之外,栅极线与源极线示出在图4(e)中。再者,为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图5c中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在此所述的显示器,一像素P(x,y)在第x列(从左边算起)及第y行(从最底算起),即像素P(0,0)在最下最左角落。就像显示器420,显示器520的像素被配置,以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续行在正与负点极性图案间交替。因此,在第一行(即行0)的像素P(0,0)及像素P(1,0)具有正点极性图案,而在第二行(即行1)的像素P(0,1)及像素P(1,1)具有负点极性图案。然而在下一帧,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。因为显示器520非常类似于显示器420,因此仅描述显示器520与显示器420之间的差异。特别是,由于在像素设计520中内部导体512、514及516的包含,显示器520并不包括离散场放大区域电极或是离散场放大区域切换元件。作为替代一第一像素的离散场放大区域,从一第二像素接收电压极性与电压量。特别是,第二像素在第一像素上的像素。举例来说,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经过像素P(0,1)的色点CD_1_2电极的像素P(0,1)的切换元件SE_1。相似地,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2与FFAR_3的电极,耦接到经过像素P(0,1)的色点CD_2_2与CD_3_2电极的像素P(0,1)的切换元件SE_2与SE_3。
由于在显示器520中每一行上的极性的切换,若是色点具有第一极性的话,则任一邻近已偏极的元件具有第二极性。举例来说,当像素P(0,1)的离散场放大区域FFAR_2与FFAR_3具有正极性时,像素P(0,1)的色点CD_3_2具有负极性。在本发明一特定的实施例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的垂直放大部宽度、145微米的垂直放大部高度、45微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为25微米,水平离散场放大区域间距HFFARS为5微米,及垂直离散场放大区域间距VFFARS为5微米。
如底边像素设计、顶边像素设计、左边像素设计、顶部左角落像素设计以及底部左角落像素设计的像素设计510,其变异可使用如上所述的不同离散场放大区域而被创造。这些变异以相对于显示器450与显示器460如上所述的手段而被使用。
图6a及图6b表示一像素设计610(如后述的编号610+及610-)不同的点极性图案,此像素设计610通常被使用在具有一切换元件行反转驱动模式的显示器上。在实际的操作上,一像素将在每一视频帧间的一第一点极性图案与一第二点极性图案之间做切换。特别是,在图6a中,像素设计610具有正点极性图案(且标示为610+),且在图6b中,像素设计610具有负点极性图案(且标示为610-)。再者,在不同像素设计中每一被极化元件的极性以”+”表示正极性,以”-”表示负极性。
像素设计610具有三个色分量CC_1、CC_2及CC_3。每一色分量包括二色点。像素设计610也包括每一色分量中的一切换元件(参考SE_1、SE_2及SE_3)及每一色分量中的离散场放大区域(参考FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)。切换元件SE_1、SE_2及SE_3设置在一行。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3围绕切换元件SE_1、SE_2及SE_3而被界定。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3具有一装置元件区域高度DCAH及一装置元件区域宽度DCAW。
像素610的第一色分量CC_1具有二色点CD_1_1及CD_1_2。色点CD_1_1及CD_1_2形成一第一行且其间间隔有垂直点间距VDS1。换句话说,色点CD_1_1及CD_1_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。再者,色点CD_1_1及CD_1_2以一垂直点偏移量VDO1垂直地抵消,而垂直点偏移量VDO1等于垂直点间距VDS1加上色点高度CDH。如图所示的在色点CD_1_1及CD_1_2之间的连接,在本发明某些实施例中,色点CD_1_1及CD_1_2的电极以与电极的形成的相同处理步骤而耦接在一起。装置元件区域DCA_1设置在色点CD_1_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_1_2相间隔。切换元件SE_1设置在装置元件区域DCA_1内。因此,色点CD_1_2设置在色点CD_1_1与切换元件SE_1之间。切换元件SE_1耦接到色点CD_1_1及CD_1_2的电极,以控制色点CD_1_1及CD_1_2的电压极性与电压量。
像素610的第二色分量CC_2具有二色点CD_2_1及CD_2_2。色点CD_2_1及CD_2_2形成一第二行且其间间隔有垂直点间距VDS1。因此,色点CD_2_1及CD_2_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。装置元件区域DCA_2设置在色点CD_2_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_1_2相间隔。切换元件SE_2设置在装置元件区域DCA_2内。切换元件SE_2耦接到色点CD_2_1及CD_2_2的电极,以控制色点CD_2_1及CD_2_2的电压极性与电压量。第二色分量CC_2与第一色分量CC_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而与色分量CC_1相间隔,因此色分量CC_1及CC_2以一水平点偏移量HDO1水平地抵消,而水平点偏移量HDO1等于水平点间距HDS1加上色点宽度CDW。特别是关于色点,色点CD_2_1与色点CD_1_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。相似地,色点CD_2_2与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。因此色点CD_1_1及色点CD_2_1形成色点的第一行,色点CD_1_2及色点CD_2_2形成色点第二行。
相似地,像素610的第三色分量CC_3具有二色点CD_3_1及CD_3_2。色点CD_3_1及CD_3_2形成一第三行且其间间隔有垂直点间距VDS1。因此,色点CD_3_1及CD_3_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。装置元件区域DCA_3设置在色点CD_3_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_3_2相间隔。切换元件SE_3设置在装置元件区域DCA_3内。切换元件SE_3耦接到色点CD_3_1及CD_3_2的电极,以控制色点CD_3_1及CD_3_2的电压极性与电压量。第三色分量CC_3与第二色分量CC_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而与色分量CC_2相间隔,因此色分量CC_3及CC_2以一水平点偏移量HDO1水平地抵消。特别是关于色点,色点CD_3_1与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。相似地,色点CD_3_2与色点CD_2_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间。因此色点CD_3_1形成色点的第一行,色点CD_3_2形成色点第二行。
像素设计610也包括离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3。图6a-6b的离散场放大区域,与图4a-4b的离散场放大区域具有相同基本形状。因此,有相同用词(即再使用水平放大部HAP与垂直放大部VAP)。
如图6a所示,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3设置在像素设计610的色点之间。特别是,离散场放大区域FFAR_1被配置,以使离散场放大区域FFAR_1的水平放大部位于色点CD_1_1与CD_1_2之间,且以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_1_1及CD_1_2相分隔。然而,不像像素设计410的离散场放大区域,由于色点CD_1_1及CD_1_2之间的内部连接,使像素设计610的离散场放大区域并未延伸到色点CD_1_1及CD_1_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部设置在色点CD_1_1与CD_1_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_1_1与CD_1_2相分隔。因此,离散场放大区域FFAR_1,沿色点CD_1_1的右侧底部与色点CD_1_2右侧顶部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部在色点CD_1_1与CD_2_1之间,以及在色点CD_1_2与CD_2_2之间。
相似地,离散场放大区域FFAR_2被设置,以使离散场放大区域FFAR_2的水平放大部位于色点CD_2_1与CD_2_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部设置在色点CD_2_1与CD_2_2的右边,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。因此,离散场放大区域FFAR_1沿色点CD_2_1右边底部,及色点CD_2_2右边顶部而延伸。此配置也造成离散场放大区域FFARv2的垂直放大部在色点CD_2_1与CD_3_1之间,以及在色点CD_2_2与CD_3_2之间。
离散场放大区域FFAR_3被设置,以使离散场放大区域FFAR_3的水平放大区域位于色点CD_3_1与CD_3_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部设置在色点CD_3_1与CD_3_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_3_1与CD_3_2相分隔。因此,离散场放大区域FFAR_3沿色点CD_3_1的右侧底部,以及沿色点CD_3_2右侧顶部而延伸。
像素设计610也被设计,以使离散场放大区域从一邻近像素接收极性。尤其是,一第一导体耦接到离散场放大区域,以从在目前像素上的像素接收极性,且一第二导体耦接到切换元件,以提供电压极性与电压量给目前像素下的像素的离散场放大区域。举例来说,耦接到离散场放大区域FFAR_1的电极的导体612,往上延伸连接到目前像素上的像素的导体613以接收极性(请参考图6c)。耦接到切换元件SE_1导体613,向右再朝下延伸连接到目前像素下的像素的导体612。导体614与615适合离散场放大区域FFAR_2的目的,如导体612与613对离散场放大区域FFAR_3而言。再者,导体616与617适合离散场放大区域FFAR_3的目的,如导体612与613对离散场放大区域FFAR_1而言。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号”+”及负号”-”表示。因此在图6a中,显示像素设计610+的正点极性、所有的切换元件(如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有正极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有负极性。
图6b表示具有负点极性图案的像素设计610。对负点极性图案而言,所有的切换元件(例如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)以及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有负极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性者,在每一色点的离散场会被放大。像素设计610利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。举例来说,对像素设计610(如图6a所示)而言,色点CD_2_2具有正极性。然而,邻近已偏极元件(离散场放大区域FFAR_2与FFAR_1)具有负极性。因此色点CD_2_2的离散场被放大。再者,如下所述,极性反转模式也在显示层级中实现,以使其他邻靠色点CD_1_2的像素的色点具有负极性(请参考图6c)。
使用图6a与图6b的像素设计610的像素,可被使用在利用切换元件行反转模式的显示器。图6c表示显示器620的一部分,显示器620使用像素设计410的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计410具有一切换元件行反转驱动模式。显示器620可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图6c所示的方式从如图6c所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图6c中被省略。栅极线与源极线示出在图4(e)中,但除了显示器610不使用离散场放大区域切换元件与离散场放大区域电极之外。再者,为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图6c中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在显示器620中,像素被配置以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续的行应该在正、负点极性图案之间交替。因此,在第一行(行0)的像素P(0,0)及P(1,0)具有正点极性图案,在第二行(行1)的像素P(0,1)与P(1,1)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。
在每一像素行上的像素垂直地配向,且被以水平点间距HDS1而与一邻靠像素的最左边色点相互分隔。在一像素列上的像素水平地配向,且被以一垂直点间距VDS3所分隔。
如上所述,第一像素的离散场放大区域从第二像素的切换元件接收极性。举例来说,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体612与像素P(0,1)的导体613的像素(0,1)的切换元件SE_1。相似地,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体614与像素P(0,1)的导体615的像素(0,1)的切换元件SE_2。再者,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_3的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体616与像素P(0,1)的导体617的像素(0,1)的切换元件SE_3。
在本发明一特定实施例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有135微米的垂直放大部宽度、5微米的垂直放大部高度、35微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为15微米,垂直点间距VDS2为5微米,垂直点间距VDS3为5微米,水平离散场放大间距HFFARS为5微米,且垂直离散场放大间距VFFARS为5微米。
图7a及图7b表示一像素设计710(如后述的编号710+及710-)不同的点极性图案,此像素设计710通常被使用在具有一切换元件行反转驱动模式的显示器上。在实际的操作上,一像素将在每一视频帧间的一第一点极性图案与一第二点极性图案之间做切换。特别是,在图7a中,像素设计710具有正点极性图案(且标示为710+),且在图7b中,像素设计710具有负点极性图案(且标示为710-)。再者,在不同像素设计中每一被极化元件的极性以”+”表示正极性,以”-”表示负极性。
像素设计710具有三个色分量CC_1、CC_2及CC_3。每一色分量包括二色点。像素设计710也包括每一色分量中的一切换元件(参考SE_1、SE_2及SE_3)及每一色分量中的离散场放大区域(参考FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)。切换元件SE_1、SE_2及SE_3设置在一行。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3围绕切换元件SE_1、SE_2及SE_3而被界定。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3具有一装置元件区域高度DCAH及一装置元件区域宽度DCAW。
像素710的第一色分量CC_1具有二色点CD_1_1及CD_1_2。色点CD_1_1及CD_1_2形成一第一行且其间间隔有垂直点间距VDS1。换句话说,色点CD_1_1及CD_1_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。再者,色点CD_1_1及CD_1_2以一垂直点偏移量VDO1垂直地抵消,而垂直点偏移量VDO1等于垂直点间距VDS1加上色点高度CDH。如图所示的在色点CD_1_1及CD_1_2之间的连接,在本发明某些实施例中,色点CD_1_1及CD_1_2的电极以与电极的形成的相同处理步骤而耦接在一起。装置元件区域DCA_1设置在色点CD_1_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_1_2相间隔。切换元件SE_1设置在装置元件区域DCA_1内。切换元件SE_1耦接到色点CD_1_1及CD_1_2的电极,以控制色点CD_1_1及CD_1_2的电压极性与电压量。
相似地,像素710的第二色分量CC_2具有二色点CD_2_1及CD_2_2。色点CD_2_1及CD_2_2形成一第二行且其间间隔有垂直点间距VDS1。因此,色点CD_2_1及CD_2_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。装置元件区域DCA_2设置在色点CD_2_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_1_2相间隔。切换元件SE_2设置在装置元件区域DCA_2内。切换元件SE_2耦接到色点CD_2_1及CD_2_2的电极,以控制色点CD_2_1及CD_2_2的电压极性与电压量。第二色分量CC_2与第一色分量CC_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而与色分量CC_1相间隔,因此色分量CC_2及CC_1以一水平点偏移量HDO1水平地抵消,而水平点偏移量HDO1等于水平点间距HDS1加上色点宽度CDW。特别是关于色点,色点CD_2_1与色点CD_1_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。相似地,色点CD_2_2与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。因此色点CD_1_1及色点CD_2_1形成色点的第一行,色点CD_1_2及色点CD_2_2形成色点第二行。
相似地,像素710的第三色分量CC_3具有二色点CD_3_1及CD_3_2。色点CD_3_1及CD_3_2形成一第三行且其间间隔有垂直点间距VDS1。因此,色点CD_3_1及CD_3_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。装置元件区域DCA_3设置在色点CD_3_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_3_2相间隔。切换元件SE_3设置在装置元件区域DCA_3内。切换元件SE_3耦接到色点CD_3_1及CD_3_2的电极,以控制色点CD_3_1及CD_3_2的电压极性与电压量。第三色分量CC_3与第二色分量CC_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而与色分量CC_2相间隔,因此色分量CC_3及CC_2以一水平点偏移量HDO1水平地抵消。特别是关于色点,色点CD_3_1与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。相似地,色点CD_3_2与色点CD_2_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间。因此色点CD_3_1形成色点的第一行,色点CD_3_2形成色点第二行。
像素设计710也包括离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3。图7c表示像素设计710的离散场放大区域FFAR_1更加详细的视图。为清楚起见,离散场放大区域FFAR_1概念地区分成一垂直放大部VAP、一第一水平放大部HAP_1、一第二水平放大部HAP_2以及一第三水平放大部HAP_3。水平放大部HAP_1设置在顶部且延伸到垂直放大部VAP的左边;水平放大部HAP_2垂直地设在中央且延伸到垂直放大部VAP的左边;且水平放大部HAP_3设置在底部且延伸到垂直放大部VAP的左边。如上所述,水平放大部与垂直放大部的使用,允许离散场放大区域FFAR_1的配置有更清楚的描述。水平放大部HAP_1、HAP_2及HAP_3分别地具有水平放大部宽度HAP_W_1、HAP_W_2及HAP_W_3以及水平放大部高度HAP_H_1、HAP_H_2及HAP_H_3。在图7a-7d的特定实施例中,水平放大部宽度HAP_W_1及HAP_W_2相等,而水平放大部宽度HAP_W_2小于水平放大部宽度HAP_W_1及HAP_W_3。垂直放大部VAP具有一垂直放大部宽度VAP_W及一垂直放大部高度VAP_H。离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3与离散场放大区域FFAR_1的形状相同。
如图7a所示,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3设置在像素设计710的色点之间。特别是,离散场放大区域FFAR_1被配置,以使离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_2位于色点CD_1_1与CD_1_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_1_1及CD_1_2相分隔。由于在色点CD_1_1及CD_1_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_2并未延伸到色点CD_1_1及CD_1_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部VAP设置在色点CD_1_1与CD_1_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_1_1与CD_1_2相分隔。水平放大部HAP_1延伸到色点CD_1_1上方,且水平放大部HAP_3延伸到色点CD_1_2下方。因此,离散场放大区域FFAR_1,沿色点CD_1_1的右侧顶部及底部与色点CD_1_2右侧顶部及底部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部在色点CD_1_1与CD_2_1之间,以及在色点CD_1_2与CD_2_2之间。
相似地,离散场放大区域FFAR_2被设置,以使离散场放大区域FFAR_2的水平放大部HAP_2位于色点CD_2_1与CD_2_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。由于在色点CD_2_1及CD_2_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_2的水平放大部HAP_2并未延伸到色点CD_2_1及CD_2_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部VAP设置在色点CD_2_1与CD_2_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS所分隔。水平放大部HAP_2延伸到色点CD_2_1上方,且水平放大部HAP_3延伸到色点CD_2_2下方。因此,离散场放大区域FFAR_2,沿色点CD_2_1的右侧顶部及底部与色点CD_2_2右侧顶部及底部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部在色点CD_2_1与CD_3_1之间,以及在色点CD_2_2与CD_3_2之间。
离散场放大区域FFAR_3被设置,以使离散场放大区域FFAR_3的水平放大部HAP_2位于色点CD_3_1与CD_3_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。由于在色点CD_3_1及CD_3_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_3的水平放大部HAP_3并未延伸到色点CD_3_1及CD_3_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部VAP设置在色点CD_3_1与CD_3_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_3_1与CD_3_2相分隔。水平放大部HAP_1延伸到色点CD_3_1上方,且水平放大部HAP_3延伸到色点CD_3_2下方。因此,离散场放大区域FFAR_3,沿色点CD_3_1的右侧顶部及底部与色点CD_3_2右侧顶部及底部而延伸。
像素设计710也被设计,以使离散场放大区域从一邻近像素接收极性。尤其是,一第一导体耦接到离散场放大区域,以从在目前像素上的像素接收极性,且一第二导体耦接到切换元件,以提供极性给目前像素下的像素的离散场放大区域。举例来说,耦接到离散场放大区域FFAR_1的电极的导体712,往上延伸连接到目前像素上的像素的导体713以接收极性(请参考图7d)。耦接到切换元件SE_1导体713,朝下延伸连接到目前像素下的像素的导体712。导体714与715适合离散场放大区域FFAR_2的目的,如导体712与713对离散场放大区域FFAR_1而言。再者,导体716与717适合离散场放大区域FFAR_3的目的,如导体712与713对离散场放大区域FFAR_1而言。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号”+”及负号”-”表示。因此在图7a中,显示像素设计710+的正点极性、所有的切换元件(如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有正极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有负极性。
图7b表示具有负点极性图案的像素设计710。对负点极性图案而言,所有的切换元件(例如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)以及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有负极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性者,在每一色点的离散场会被放大。像素设计710利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。举例来说,对像素设计710(如图7a所示)而言,色点CD_2_2具有正极性。然而,邻近已偏极元件(离散场放大区域FFAR_2与FFAR_1)具有负极性。因此色点CD_2_2的离散场被放大。再者,如下所述,极性反转模式也在显示层级中实现,以使其他邻靠色点CD_1_2的像素的色点具有负极性(请参考图7d)。
使用图7a与图7b的像素设计710的像素,可被使用在利用切换元件行反转模式的显示器。图7d表示显示器720的一部分,显示器720使用像素设计710的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计710具有一切换元件行反转驱动模式。显示器720可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图7d所示的方式从如图7d所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图7d中被省略。栅极线与源极线示出在图4(e)中,但除了显示器710不使用离散场放大区域切换元件与离散场放大区域电极之外。为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图7d中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在显示器720中,像素被配置以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续的行应该在正、负点极性图案之间交替。因此,在第一行(行0)的像素P(0,0)及P(1,0)具有正点极性图案,在第二行(行1)的像素P(0,1)与P(1,1)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。
在每一像素行上的像素垂直地配向,且一像素的最右边色点被以水平点间距HDS1而与一邻靠像素的最左边色点相互分隔。在一像素列上的像素水平地配向,且被以一垂直点间距VDS3所分隔。
如上所述,第一像素的离散场放大区域从第二像素的切换元件接收极性。举例来说,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体712与像素P(0,1)的导体713的像素P(0,1)的切换元件SE_1。相似地,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体714与像素P(0,1)的导体715的像素(0,1)的切换元件SE_2。再者,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_3的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体716与像素P(0,1)的导体717的像素(0,1)的切换元件SE_3。
在本发明一特定实例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的垂直放大部宽度、155微米的垂直放大部高度、45微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为15微米,垂直点间距VDS2为15微米,垂直点间距VDS3为5微米,水平离散场放大间距HFFARS为5微米,且垂直离散场放大间距VFFARS为5微米。
像素设计710可轻易地适合于显示器使用,而此显示器具有离散场放大区域切换元件及离散场放大区域电极。如图7(e)所示,显示器730使用一已修改的像素设计710,其省略导体712、713、714、715、716及717。特别地,图7(e)表示显示器730的一部分,显示器730使用像素设计710的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计710具有一切换元件行反转驱动模式。显示器730可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图7(e)所示的方式从如图7(e)所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图7(e)中被省略。再者,为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图7(e)中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在显示器730中,像素被配置以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续的行应该在正、负点极性图案之间交替。因此,在第一行(行0)的像素P(0,0)及P(1,0)具有正点极性图案,在第二行(行1)的像素P(0,1)与P(1,1)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。
在每一像素行上的像素垂直地配向,且一像素的最右边色点被以水平点间距HDS1而与一邻靠像素的最左边色点相互分隔。在一像素列上的像素水平地配向,且被以一垂直点间距VDS3所分隔。
对显示器730而言,使用像素设计710的像素的离散场放大区域从像素外接收正确极性。因此在显示器730中,像素的每一行具有一相对应的离散场放大区域切换元件,耦接到延伸经过显示器730的一离散场放大电极。相对应像素行的像素的离散场放大区域,耦接到相对应的离散场放大电极,以从离散场放大区域切换元件接收极性。尤其是对行0而言,离散场放大区域切换元件FFARSE_0在显示器730的右侧上。离散场放大区域电极FFARE_0耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0,并延伸经过显示器730。在行0的像素的离散场放大区域耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0。特别是,像素P(0,0)及像素P(1,0)的离散场放大区域,耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0。对行1而言,离散场放大区域切换元件FFARSE_1在显示器730的右侧之上。离散场放大区域电极FFARE_1耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_1,并延伸经过显示器730。在行1的像素上的离散场放大区域,耦接到离散场放大区域电极FFARE_1。特别是,像素P(0,1)及像素P(1,1)的离散场放大区域,耦接到离散场放大区域电极FFARE_1。在图7(e)中,离散场放大区域切换元件FFARSE_0及FFARSE_1分别具有负极性与正极性。然而在下一帧中,极性是相反的。在本发明某些实施例可以将所有的离散场放大区域切换元件放置在显示器的相同侧。
由于显示器730中每一行上的极性切换,若是一色点具有第一极性的话,则任何与其邻接的已偏极元件具有第二极性。举例来说,当像素P(0,1)的离散场放大区域FFAR_3及像素P(1,1)的离散场放大区域FFAR_1具有正极性时,像素P(1,1)的色点CD_1_1具有负极性。
本发明某些实施例通过包括一左边像素设计可以强化显示器730。特别是,像素设计710的像素设计730的变异,包括一第一分量离散场放大区域,其包含有沿色点CD_1_1及CD_1_2左侧上延伸的一左边垂直放大部VAP_L。
图8a及图8b表示一像素设计810(如后述的编号810+及810-)不同的点极性图案,此像素设计810通常被使用在具有一切换元件行反转驱动模式的显示器上。在实际的操作上,一像素将在每一视频帧间的一第一点极性图案与一第二点极性图案之间做切换。特别是,在图8a中,像素设计810具有正点极性图案(且标示为810+),且在图8b中,像素设计810具有负点极性图案(且标示为810-)。再者,在不同像素设计中每一被极化元件的极性以”+”表示正极性,以”-”表示负极性。
像素设计810具有三个色分量CC_1、CC_2及CC_3。每一色分量包括三色点。像素设计810也包括每一色分量中的一切换元件(参考SE_1、SE_2及SE_3)及每一色分量中的离散场放大区域(参考FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)。切换元件SE_1、SE_2及SE_3设置在一行。围绕每一切换元件的装置元件区域被离散场放大区域覆盖,且因此未特别地标示在图8a及图8b。
像素810的第一色分量CC_1具有三色点CD_1_1、CD_1_2及CD_1_3。色点CD_1_1、CD_1_2及CD_1_3形成一行。色点CD_1_1及CD_1_2间隔有垂直点间距VDS1。色点CD_1_2及CD_1_3间隔有垂直点间距VDS2。如图所示的在色点CD_1_1及CD_1_2之间的连接,在本发明某些实施例中,色点CD_1_1及CD_1_2的电极以与电极的形成的相同处理步骤而耦接在一起。切换元件SE_1设置在色点CD_1_2与色点CD_1_3之间。切换元件SE_1耦接到色点CD_1_1、CD_1_2及CD_13的电极,以控制色点CD_1_1、CD_1_2及CD_1_3的电压极性与电压量。
相似地,像素810的第二色分量CC_2具有三色点CD_2_1、CD_2_2及CD_2_3。色点CD_2_1、CD_2_2及CD_2_3形成一行。色点CD_2_1及CD_2_2间隔有垂直点间距VDS1。色点CD_2_2及CD_2_3间隔有垂直点间距VDS2。如图所示的在色点CD_2_1及CD_2_2之间的连接,在本发明某些实施例中,色点CD_2_1及CD_2_2的电极以与电极的形成的相同处理步骤而耦接在一起。切换元件SE_2设置在色点CD_2_2与色点CD_2_3之间。切换元件SE_2耦接到色点CD_2_1、CD_2_2及CD_2_3的电极,以控制色点CD_2_1、CD_2_2及CD_2_3的电压极性与电压量。第二色分量CC_2与第一色分量CC_1垂直地配向,且以一水平点间距HDS1而与第一色分量CC_1相互分隔,因此色分量CC_2及CC_1由一水平点偏移量HDO1所抵消,而水平点偏移量HDO1等于水平点间距HDS1加上色点宽度CDW。尤其是就色点而论,色点CD_2_1垂直地与色点CD_1_1配向,且以水平点间距HDS1而水平地分隔。相似地,色点CD_2_2与色点CD_1_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而水平地分隔,且色点CD_2_3与色点CD_1_3垂直地配向,并以水平点间距HDS1而水平地分隔。因此色点CD_1_1及色点CD_2_1形成一第一色点行,色点CD_1_2及色点CD_2_2形成一第二色点行,以及色点CD_1_3及色点CD_2_3形成一第三色点行。
相似地,像素810的第三色分量CC_3具有三色点CD_3_1、CD_3_2及CD_3_3。色点CD_3_1、CD_3_2及CD_3_3形成一行。色点CD_3_1及CD_3_2间隔有垂直点间距VDS1。色点CD_3_2及CD_3_3间隔有垂直点间距VDS2。如图所示的在色点CD_3_1及CD_3_2之间的连接,在本发明某些实施例中,色点CD_3_1及CD_3_2的电极以与电极的形成的相同处理步骤而耦接在一起。切换元件SE_3设置在色点CD_3_2与色点CD_3_3之间。切换元件SE_3耦接到色点CD_3_1、CD_3_2及CD_3_3的电极,以控制色点CD_3_1、CD_3_2及CD_3_3的电压极性与电压量。第三色分量CC_3与第二色分量CC_2垂直地配向,且以一水平点间距HDS1而与第二色分量CC_2相互分隔,因此色分量CC_3及CC_2由一水平点偏移量HDO1所抵消,而水平点偏移量HDO1等于水平点间距HDS1加上色点宽度CDW。尤其是就色点而论,色点CD_3_1垂直地与色点CD_2_1配向,且以水平点间距HDS_1而水平地分隔。相似地,色点CD_3_2与色点CD_2_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而水平地分隔,且色点CD_3_3与色点CD_2_3垂直地配向,并以水平点间距HDS1而水平地分隔。因此色点CD_3_1在第一色点行上,色点CD_3_2在第二色点行上,以及色点CD_3_3在第三色点行上。
像素设计810也包括离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3。图8c表示像素设计810的离散场放大区域FFAR_1更加详细的视图。为清楚起见,离散场放大区域FFAR_1概念地区分成一垂直放大部VAP、一第一水平放大部HAP_1以及一第二水平放大部HAP_2。水平放大部HAP_1大致在三分之一处从垂直放大部VAP的顶部向下,且延伸到垂直放大部VAP的左边;水平放大部HAP_2大致在三分之一处从垂直放大部VAP的底部向上,且延伸到垂直放大部VAP的左边。如上所述,水平放大部与垂直放大部的使用,允许离散场放大区域FFAR_1的配置有更清楚的描述。水平放大部HAP_1及HAP_2分别地具有水平放大部宽度HAP_W_1及HAP_W_2以及水平放大部高度HAP_H_1及HAP_H_2。在图8a-8d的特定实施例中,水平放大部宽度HAP_W_2小于水平放大部宽度HAP_W_1。垂直放大部VAP具有一垂直放大部宽度VAP_W及一垂直放大部高度VAP_H。离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3与离散场放大区域FFAR_1的形状相同。
如图8a所示,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3设置在像素设计810的色点之间。特别是,离散场放大区域FFAR_1被配置,以使离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_1位于色点CD_1_1与CD_1_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_1_1及CD_1_2相分隔。由于色点CD_1_1及CD_1_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_1并未延伸到点CD_1_1及CD_1_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部VAP设置在色点CD_1_1、CD_1_2及CD_1_3的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_1_1、CD_1_2及CD_1_3相分隔。水平放大部HAP_2延伸到色点CD_1_2与色点CD_1_3之间。因此,离散场放大区域FFAR_1,沿色点CD_1_1的右侧顶部、色点CD_1_2右侧顶部及底部与色点CD_1_3右侧顶部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部在色点CD_1_1与CD_2_1之间、在色点CD_1_2与CD_2_2之间以及色点CD_1_3与CD_2_3之间。
相似地,离散场放大区域FFAR_2被设置,以使离散场放大区域FFAR_2的水平放大部HAP_1位于色点CD_2_1与CD_2_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_2_1与CD_2_2相分隔。由于在色点CD_2_1及CD_2_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR 2的水平放大部HAP_1并未延伸到色点CD_2_1及CD_2_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部VAP设置在色点CD_2_1、CD_2_2与CD_2_3的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS所分隔。水平放大部HAP_2延伸在色点CD_2_2与色点CD_2_3之间。因此,离散场放大区域FFAR_2,沿色点CD_2_1的右侧底部、色点CD_2_2右侧底部与色点CD_2_3右侧顶部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部在色点CD_2_1与CD_3_1之间、在色点CD_2_2与CD_3_2之间以及在色点CD_2_3与CD_3_3之间。
离散场放大区域FFAR_3被设置,以使离散场放大区域FFAR_3的水平放大部HAP_1位于色点CD_3_1与CD_3_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_3_1与CD_3_2相分隔。由于在色点CD_3_1及CD_3_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_3的水平放大部HAP_1并未延伸到色点CD_3_1及CD_3_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部VAP设置在色点CD_3_1、CD_3_2与CD_3_3的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_3_1、CD_3_2与CD_3_3相分隔。水平放大部HAP_3延伸在色点CD_3_2与色点CD_3_3之间。因此,离散场放大区域FFAR_3,沿色点CD_3_1的右侧底部、色点CD_3_2右侧底部与色点CD_3_3右侧顶部而延伸。再者,此配置也造成离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部在邻近像素的色点CD_3_1与CD_1_1之间、在邻近像素的色点CD_3_2与CD_1_2之间以及在邻近像素的色点CD_3_3与CD_1_3之间。
像素设计810也被设计,以使离散场放大区域从一邻近像素接收极性。尤其是,一导体耦接到离散场放大区域,以从在目前像素上的像素接收极性。尤其是,一目前像素的导体812将离散场放大区域FFAR_1的电极耦接到在目前像素上的像素的切换元件SE_1(请参考图8d)。此连接到切换元件的连接经由在目前像素上的像素色点的电极。相似地,一目前像素的导体814将离散场放大区域FFAR_2的电极耦接到在目前像素上的像素的切换元件SE_2(请参考图8d)。此连接到切换元件的连接经由在目前像素上的像素色点的电极。一目前像素的导体816将离散场放大区域FFAR_3的电极耦接到在目前像素上的像素的切换元件SE_3(请参考图8d)。此连接到切换元件的连接经由在目前像素上的像素色点的电极。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号”+”及负号”-”表示。因此在图8a中,显示像素设计810+的正点极性、所有的切换元件(如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有正极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有负极性。
图8b表示具有负点极性图案的像素设计810。对负点极性图案而言,所有的切换元件(例如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)以及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_1_3、CD_2_1、CD_2_2、CD_2_3、CD_3_1、CD_3_2及CD_3_3),具有负极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性者,在每一色点的离散场会被放大。像素设计810利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。举例来说,对像素设计810(如图8a所示)而言,色点CD_2_2具有正极性。然而,邻近已偏极元件(离散场放大区域FFAR_2与FFAR_1)具有负极性。因此色点CD_2_2的离散场被放大。再者,如下所述,极性反转模式也在显示层级中实现,以使其他邻靠色点CD_1_1的像素的色点具有负极性(请参考图8d)。
使用图8a与图8b的像素设计810的像素,可被使用在利用切换元件行反转模式的显示器。图8d表示显示器820的一部分,显示器820使用像素设计810的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计810具有一切换元件行反转驱动模式。显示器820可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图8d所示的方式从如图8d所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图8d中被省略。栅极线与源极线示出在图4(e)中,但除了显示器810不使用离散场放大区域切换元件与离散场放大区域电极之外。为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图8d中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在显示器820中,像素被配置以使在一行的所有像素具有相同的点极性图案(正或负),且每一连续的行应该在正、负点极性图案之间交替。因此,在第一行(行0)的像素P(0,0)及P(1,0)具有正点极性图案,在第二行(行1)的像素P(0,1)与P(1,1)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。
在每一像素行上的像素垂直地配向,且水平地分隔,以使一像素的最右边色点被以水平点间距HDS1而与一邻靠像素的最左边色点相互分隔。在一像素列上的像素水平地配向,且被以一垂直点间距VDS3所分隔。
如上所述,第一像素的离散场放大区域从第二像素的切换元件接收极性。举例来说,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体812与像素P(0,1)的色点CD_1_3电极的像素P(0,1)的切换元件SE_1。相似地,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体814与像素P(0,1)的色点CD_2_3电极的像素(0,1)的切换元件SE_2。再者,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_3的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体816与像素P(0,1)的色点CD_1_3电极的像素(0,1)的切换元件SE_3。
像素设计810的变异,如底边像素设计、顶边像素设计、左边像素设计、顶部左角落像素设计以及底部左角落像素设计,可以用来使用已修改的离散场放大区域。举例来说,顶部水平放大部可附加在显示器顶部边缘的像素,底部水平放大部可附加在显示器底部边缘的像素,左边垂直放大部可附加在显示器左边缘的像素。此等变异使用如上所述的显示器450与显示器460的类似手段。
在使用像素设计810的本发明特定的实施例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的一垂直放大部宽度、220微米的一垂直放大部高度、45微米的一水平放大部宽度HAP_W_1以及5微米的一水平放大部宽度HAP_W_2。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为15微米,垂直点间距VDS2为25微米,垂直点间距VDS3为5微米,水平离散场放大区域间距HFFARS为5微米,垂直离散场放大区域间距VFFARS为5微米。
像素设计910具有三个色分量CC_1、CC_2及CC_3。每一色分量包括二色点。像素设计910也包括每一色分量中的一切换元件(参考SE_1、SE_2及SE_3)及每一色分量中的离散场放大区域(参考FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)。切换元件SE_1、SE_2及SE_3设置在一行。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3围绕切换元件SE_1、SE_2及SE_3而被界定。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3具有一装置元件区域高度DCAH及一装置元件区域宽度DCAW。
像素910的第一色分量CC_1具有二色点CD_1_1及CD_1_2。色点CD_1_1及CD_1_2形成一行且其间间隔有垂直点间距VDS1。换句话说,色点CD_1_1及CD_1_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。再者,色点CD_1_1及CD_1_2以一垂直点偏移量VDO1垂直地抵消,而垂直点偏移量VDO1等于垂直点间距VDS1加上色点高度CDH。如图所示的在色点CD_1_1及CD_1_2之间的连接,在本发明某些实施例中,色点CD_1_1及CD_1_2的电极以与电极的形成的相同处理步骤而耦接在一起。装置元件区域DCA_1设置在色点CD_1_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_1_2相间隔。切换元件SE_1设置在装置元件区域DCA_1内。切换元件SE_1耦接到色点CD_1_1及CD_1_2的电极,以控制色点CD_1_1及CD_1_2的电压极性与电压量。
像素910的第二色分量CC_2具有二色点CD_2_1及CD_2_2。色点CD_2_1及CD_2_2形成一第二行且其间间隔有垂直点间距VDS1。因此,色点CD_2_1及CD_2_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。装置元件区域DCA_2设置在色点CD_2_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_2_2相间隔。切换元件SE_2设置在装置元件区域DCA_2内。切换元件SE_2耦接到色点CD_2_1及CD_2_2的电极,以控制色点CD_2_1及CD_2_2的电压极性与电压量。第二色分量CC_2与第一色分量CC_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而与色分量CC_1相间隔,因此色分量CC_2及CC_1以一水平点偏移量HDO1水平地抵消,而水平点偏移量HDO1等于水平点间距HDS1加上色点宽度CDW。特别是关于色点,色点CD_2_1与色点CD_1_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。相似地,色点CD_2_2与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。因此色点CD_1_1及色点CD_2_1形成色点的第一行,色点CD_1_2及色点CD_2_2形成色点第二行。
相似地,像素910的第三色分量CC_3具有二色点CD_3_1及CD_3_2。色点CD_3_1及CD_3_2形成一第三行且其间间隔有垂直点间距VDS1。因此,色点CD_3_1及CD_3_2水平地配向且垂直地间隔有垂直点间距VDS1。装置元件区域DCA_3设置在色点CD_3_2之下,且以一垂直点间距VDS2与色点CD_3_2相间隔。切换元件SE_3设置在装置元件区域DCA_3内。切换元件SE_3耦接到色点CD_3_1及CD_3_2的电极,以控制色点CD_3_1及CD_3_2的电压极性与电压量。第三色分量CC_3与第二色分量CC_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而与色分量CC_2相间隔,因此色分量CC_3及CC_2以一水平点偏移量HDO1水平地抵消。特别是关于色点,色点CD_3_1与色点CD_2_1垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间隔。相似地,色点CD_3_2与色点CD_2_2垂直地配向,且以水平点间距HDS1而相互间。因此色点CD_3_1形成色点的第一行,色点CD_3_2形成色点第二行。
像素设计910也包括离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3。图9c表示像素设计910的离散场放大区域FFAR_1更加详细的视图。为清楚起见,离散场放大区域FFAR_1概念地区分成一第一垂直放大部VAP_1、一第二垂直放大部VAP_2、一第一水平放大部HAP_1、一第二水平放大部HAP_2以及一第三水平放大部HAP_3。直放大部VAP_1及VAP_2垂直地配向,且以水平放大部HAP_1的长度水平地间隔。水平放大部HAP_1设置在顶部且延伸在垂直放大部VAP_1及VAP_2之间。水平放大部HAP_2垂直地设在中央且延伸到垂直放大部VAP_1左边。水平放大部HAP_3设置在底部且延伸在垂直放大部VAP_1及VAP_2之间。如上所述,水平放大部与垂直放大部的使用,允许离散场放大区域FFAR_1的配置有更清楚的描述。水平放大部HAP_1、HAP_2及HAP_3分别地具有水平放大部宽度HAP_W_1、HAP_W_2及HAP_W_3以及水平放大部高度HAP_H_1、HAP_H_2及HAP_H_3。在图9a-9d的特定实施例中,水平放大部宽度HAP_W_1及HAP_W_2相等,而水平放大部宽度HAP_W_2小于水平放大部宽度HAP_W_1及HAP_W_3。垂直放大部VAP_1及VAP_2分别地具有垂直放大部宽度VAP_W_1与HAP_W_2,及垂直放大部高度VAP_H_1与VAP_H_2。离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3与离散场放大区域FFAR_1的形状相同。
如图9a所示,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3分别为设色分量CC_1、CC_2及CC_3。特别是,离散场放大区域FFAR_1被配置,以使离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_2位于色点CD_1_1与CD_1_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_1_1及CD_1_2相分隔。由于在色点CD_1_1及CD_1_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_2并未延伸到色点CD_1_1及CD_1_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部VAP_1设置在色点CD_1_1与CD_1_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_1_1与CD_1_2相分隔。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部VAP_2设置在色点CD_1_1与CD_1_2的左边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_1_1与CD_1_2相分隔。水平放大部HAP_1延伸到色点CD_1_1上方,且水平放大部HAP_3延伸到色点CD_1_2下方。因此,离散场放大区域FFAR_1,沿色点CD_1_1及色点CD_1_2的右侧、左侧、顶部及底部而延伸。
相似地,离散场放大区域FFAR_2被设置,以使离散场放大区域FFAR_2的水平放大部HAP_2位于色点CD_2_1与CD_2_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。由于在色点CD_2_1及CD_2_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_2的水平放大部HAP_2并未延伸到色点CD_2_1及CD_2_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部VAP_1设置在色点CD_2_1与CD_2_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS所分隔。离散场放大区域FFAR_2的垂直放大部VAP_2设置在色点CD_2_1与CD_2_2的左边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS所分隔。水平放大部HAP_2延伸到色点CD_2_1上方,且水平放大部HAP_3延伸到色点CD_2_2下方。因此,离散场放大区域FFAR_2,沿色点CD_2_1及色点CD_2_2的右侧、左侧、顶部及底部而延伸。
离散场放大区域FFAR_3被设置,以使离散场放大区域FFAR_3的水平放大部HAP_2位于色点CD_3_1与CD_3_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS所分隔。由于在色点CD_3_1及CD_3_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_3的水平放大部HAP_3并未延伸到色点CD_3_1及CD_3_2的左侧端。离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部VAP_1设置在色点CD_3_1与CD_3_2的右边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_3_1与CD_3_2相分隔。离散场放大区域FFAR_3的垂直放大部VAP_2设置在色点CD_3_1与CD_3_2的左边,且被以一水平离散场放大区域间距HFFARS而与色点CD_3_1与CD_3_2相分隔。水平放大部HAP_1延伸到色点CD_3_1上方,且水平放大部HAP_3延伸到色点CD_3_2下方。因此,离散场放大区域FFAR_3,沿色点CD_3_1及色点CD_3_2的右侧、左侧、顶部及底部而延伸。
像素设计910也被设计,以使离散场放大区域从一邻近像素接收极性。尤其是,一第一导体耦接到离散场放大区域,以从在目前像素上的像素接收极性,且一第二导体耦接到切换元件,以提供极性给目前像素下的像素的离散场放大区域。举例来说,耦接到离散场放大区域FFAR_1的电极的导体912,往上延伸连接到目前像素上的像素的导体913以接收极性(请参考图9d)。耦接到切换元件SE_1导体913,朝下延伸连接到目前像素下的像素的导体912。导体914与915适合离散场放大区域FFAR_2的目的,如导体912与913对离散场放大区域FFAR_1而言。再者,导体916与917适合离散场放大区域FFAR_3的目的,如导体912与913对离散场放大区域FFAR_1而言。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号”+”及负号”-”表示。因此在图9a中,显示像素设计910+的正点极性、所有的切换元件(如切换元件SE_1、SE_2及SE_3)及所有的色点(例如色点CD_1_1、CD_1_2、CD_2_1、CD_2_2、CD_3_1及CD_3_2),具有正极性。然而,所有的离散场放大区域(例如离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)具有负极性。
图9b表示具有负点极性图案的像素设计910。对负点极性图案而言,切换元件SE_1及SE_3、色点CD_1_1、CD_1_2、CD_3_1及CD_3_2、离散场放大区域FFAR_2具有负极性。然而,切换元件SE_2、色点CD_2_1及CD_2_2、离散场放大区域FFAR_1及FFAR_3具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性者,在每一色点的离散场会被放大。像素设计910利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。更特别地对像素设计910而言,每一色点围绕相反极性的离散场放大区域部分的四侧上。举例来说,对像素设计910(如图9a所示)的正点极性图案而言,色点CD_1_2具有正极性并被具有负极性的离散场放大区域FFAR_1所围绕。因此色点CD_1_2的离散场被放大。
使用图9a与图9b的像素设计910的像素,可被使用在利用切换元件点反转模式的显示器。图9d表示显示器920的一部分,显示器920使用像素设计910的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计910具有一切换元件点反转驱动模式。显示器920可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图9d所示的方式从如图9d所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图9d中被省略。为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图9d中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在显示器920中,像素被配置以使在一行的像素交替点极性图案(正或负),且在一列的像素也交替正、负点极性图案。因此,像素P(0,0)及P(1,1)具有正点极性图案,像素P(0,1)与P(1,0)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当x+y为偶数时具有一第一点极性图案,在当x+y为奇数时具有一第二点极性图案。每一像素行上的像素垂直地配向且水平地分隔,以使像素最右边的色点以水平点间距HDS1与邻近像素的最左边色点相隔。在一像素列的像素水平地配向,且以一垂直点间距VDS3相互间隔。
如上所述,第一像素的离散场放大区域从第二像素的切换元件接收极性。举例来说,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体912与像素P(0,1)的导体913的像素P(0,1)的切换元件SE_1。相似地,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体914与像素P(0,1)的导体915的像素(0,1)的切换元件SE_2。再者,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_3的电极,耦接到经由像素P(0,0)的导体917与像素P(0,1)的导体917的像素(0,1)的切换元件SE_3。
在本发明一特定实施例中,每一色点具有40微米的宽度及60微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的垂直放大部宽度、155微米的垂直放大部高度、45微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为15微米,垂直点间距VDS1为15微米,垂直点间距VDS2为15微米,垂直点间距VDS3为5微米,水平离散场放大间距HFFARS为5微米,且垂直离散场放大间距VFFARS为5微米。
像素设计910可轻易地适合于显示器使用,而此显示器具有离散场放大区域切换元件及离散场放大区域电极。如图9(e)所示,显示器930使用一已修改的像素设计910,其省略导体912、913、914、915、916及917。特别地,图9(e)表示显示器930的一部分,显示器930使用像素设计910的像素P(0,0)、P(1,0)、P(0,1)及P(1,1),而像素设计910具有一切换元件行反转驱动模式。显示器930可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图9(e)所示的方式从如图9(e)所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图9(e)中被省略。再者,为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图9(e)中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。在显示器930中,像素被配置以使在一行的像素交替点极性图案(正或负),且在一列上的像素也交替正、负点极性图案。因此,像素P(0,0)及P(1,1)具有正点极性图案,像素P(0,1)与P(1,0)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当x+y为偶数时具有一第一点极性图案,在当x+y为奇数时具有一第二点极性图案。
在每一像素行上的像素垂直地配向,且水平地分隔,以使一像素的最右边色点被以水平点间距HDS1而与一邻靠像素的最左边色点相互分隔。在一像素列上的像素水平地配向,且被以一垂直点间距VDS3所分隔。
对显示器930而言,使用像素设计910的像素的离散场放大区域,从像素外部接收正确极性。再者,在像素内的离散场放大区域,同时具有正与负极性。因此在显示器930中,像素的每一行具有二相对应的离散场放大区域切换元件,每一个耦接到延伸经过显示器930的一对离散场放大电极其中之一。在相对应像素行中的像素的离散场放大区域,耦接到适当的离散场放大电极,以从离散场放大区域切换元件接收极性。特别是对行0而言,离散场放大区域切换元件FFARSE_0_1及FFARSE_0_2在显示器930的左侧上。离散场放大电极FFARE_0_1耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_0_1,并延伸经过显示器930。离散场放大电极FFARE_0_2耦接到离离散场放大区域切换元件FFARSE_0_2,并延伸经过显示器930。如图9(e)所示,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2,与像素P(1,0)的离散场放大区域FFAR_1及FFAR_3,耦接到离散场放大电极FFARE_0_1。相反地,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_1及FFAR_3,与像素P(1,0)的离散场放大区域FFAR_2,耦接到离散场放大电极FFARE_0_2。如图9(e)所示,离散场放大区域切换元件FFARSE_0_1具有正极性,且离散场放大区域切换元件FFARSE_0_2具有负极性。然而,在下一帧中,则转换极性。
对行1而言,离散场放大区域切换元件FFARSE_1_1及FFARSE_1_2在显示器930的右侧上。然而,在本发明其他实施例中,离散场放大区域切换元件均位于显示器的相同侧。离散场放大区域电极FFARE_1_1耦接到离散场放大区域切换元件FFARSE_1_1,并延伸经过显示器930。离散场放大电极FFARE_1_2耦接到离离散场放大区域切换元件FFARSE_1_2,并延伸经过显示器930。如图9(e)所示,像素P(0,0)的离散场放大区域FFAR_2,与像素P(1,0)的离散场放大区域FFAR_1及FFAR_3,耦接到离散场放大电极FFARE_1_1。相反地,像素P(0,1)的离散场放大区域FFAR_1及FFAR_3,与像素P(1,1)的离散场放大区域FFAR_2,耦接到离散场放大电极FFARE_1_2。如图9(e)所示,离散场放大区域切换元件FFARSE_1_1具有正极性,且离散场放大区域切换元件FFARSE_1_2具有负极性。然而,在下一帧中,则转换极性。
图10a及10b表示一像素设计1010的正、负点极性图案。像素设计1010的布局非常类似于像素设计910(如图9a及9b所示)。因此为简单起见,仅描述其间差异。尤其是,在像素设计1010中,色分量与离散场放大区域如同像素设计910一样位于相同位置。再者,切换元件SE_1与SE_3及装置元件区域DCA_1与DCA_3也如同像素设计910一样位于相同位置。然而,在像素设计1010中,切换元件SE_2及装置元件区域DCA_2位于色分量CC_2与离散场放大区域FFAR_2之上。因此不像之前的像素设计,像素设计1010的切换元件在多个行中。特别是,像素设计1010的色分量配向在一直线,切换元件SE_1与SE_3位于直线的一第一侧上,切换元件SE_2位于直线的一第二侧上。如上所述,切换元件的每一行耦接到一单一栅极线。再者,在一时间中仅会有一栅极线启动。因此对像素设计1010而言,相对切换元件SE_1与SE_2而言,切换元件SE_2在不同时间启动。非常适合像素设计1010的驱动模式,描述在由发明人Hiap L.Ong所申请的美国专利申请号11/751,469,名称为“Low Cost Switching Element Point Inversion DrivingScheme for Liquid Crystal Displays”,其在此并入参考。
在如图10a所示的像素设计1010+的正点极性图案中,色分量CC_1(如色点CD_1_1与CD_1_2)、色分量CC_3(如色点CD_3_1与CD_3_2)、离散场放大区域FFAR_2以及切换元件SE_1与SE_3具有正极性。色分量CC_2(如色点CD_2_1与CD_2_2)、离散场放大区域FFAR_1与FFAR_3以及切换元件SE_2具有负极性。在如图10b所示的像素设计1010-的负点极性图案中,色分量CC_1(如色点CD_1_1与CD_1_2)、色分量CC_3(如色点CD_3_1与CD_3_2)、离散场放大区域FFAR_2以及切换元件SE_1与SE_3具有负极性。色分量CC_2(如色点CD_2_1与CD_2_2)、离散场放大区域FFAR_1与FFAR_3以及切换元件SE_2具有正极性。
图10c及10d表示一像素设计1020的正、负点极性图案。像素设计1020的布局非常类似于像素设计910(如图9a及9b所示)。因此为简单起见,仅描述其间差异。尤其是,在像素设计1020中,色分量与离散场放大区域如同像素设计910一样位于相同位置。再者,切换元件SE_2及装置元件区域DCA_2也如同像素设计910一样位于相同位置。然而,在像素设计1020中,切换元件SE_1与SE_3及装置元件区域DCA_1与DCA_3分别地位于色分量CC_2(及离散场放大区域FFAR_1)与色分量CC_3(及离散场放大区域FFAR_3)之上。因此不像像素设计1010,像素设计1020的切换元件在多个行中。在如图10c所示的像素设计1020+的正点极性图案中,色分量CC_1(如色点CD_1_1与CD_1_2)、色分量CC_3(如色点CD_3_1与CD_3_2)、离散场放大区域FFAR_2以及切换元件SE_1与SE_3具有正极性。色分量CC_2(如色点CD_2_1与CD_2_2)、离散场放大区域FFAR_1与FFAR_3以及切换元件SE_2具有负极性。在如图10d所示的像素设计1010-的负点极性图案中,色分量CC_1(如色点CD_1_1与CD_1_2)、色分量CC_3(如色点CD_3_1与CD_3_2)、离散场放大区域FFAR_2以及切换元件SE_1与SE_3具有负极性。色分量CC_2(如色点CD_2_1与CD_2_2)、离散场放大区域FFAR_1与FFAR_3以及切换元件SE_2具有正极性。
图10(e)表示显示器1050的一部分,其包括使用像素设计1010与像素设计1020的像素。为清楚起见,省略在图10(e)中供电给切换元件的栅极线与源极线。为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图10(e)中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。显示器1050具有像素设计1010与像素设计1020的交替像素。例如在行0中,像素P(0,0)使用像素设计1010,而像素P(1,0)使用像素设计1020。像素P(2,0)(图未示)使用像素设计1010。相似地,在行1中,像素P(0,1)使用像素设计1010,而像素P(1,1)使用像素设计1020。像素P(2,1)(图未示)使用像素设计1010。在显示器1050的一行的像素垂直地配向,且以水平点间距HDS1(未图示在图10(e))而水平地相隔。
在一像素行内,像素的色分量水平地配向。然而,像素的装置元件区域水平地交错插入。特别是,在第一行中像素的顶部装置元件区域(及切换元件),与在第二行(位于第一行之上)中像素的底部装置元件区域(及切换元件)垂直地配向。例如像素P(0,0)的装置元件区域DCA_2与像素P(0,1)的装置元件区域DCA_1及DCA_3垂直地配向。再者,像素P(0,0)的装置元件区域DCA_2位于像素P(0,1)的装置元件区域DCA_1及DCA_3之间。
在每一行的像素在具有正点极性图案与具有负点极性图案之间交替。因此,例如在行0上,像素P(0,0)具有正点极性图案,像素P(0,1)具有负点极性图案。相似地,在行1上,像素P(1,0)具有正点极性图案,像素P(1,1)具有负点极性图案。再者,在每一行的像素在具有正点极性图案与具有负点极性图案之间交替。因此,例如在行0上,像素P(0,0)具有正点极性图案,像素P(0,1)具有负点极性图案。相似地,在行1上,像素P(1,0)具有正点极性图案,像素P(1,1)具有负点极性图案。一般而言,在显示器1050中的像素P(X,Y),当X为偶数时使用像素设计1010,而当X为奇数时使用像素设计1020。再者,当X+Y为偶数时,像素P(X,Y)具有一第一极性;当X+Y为奇数时,像素P(X,Y)具有一第二极性。由于像素设计的本性(nature),在显示器1050中的每一切换元件行具有相同极性。因此显示器1050使用切换元件行反转驱动模式。在本发明的一特定实施例中,每一色点具有43微米的宽度及49微米的高度。每一关联点具有43微米的宽度及39微米的高度。水平及垂直点间距为4微米。
如图10(e)所示的使用如上所述的像素设计,与邻近已偏极元件相比较,显示器1050的色点具有相反极性。因此,在每一色点中的离散场被放大,以产生多个液晶区域(multiple liquid crystal domains)。
图11a及图11b表示一像素设计1110(如后述的编号1110+及1110-)不同的点极性图案,此像素设计610通常被使用在具有一切换元件点反转驱动模式的显示器上。在实际的操作上,一像素将在每一视频帧间的一第一点极性图案与一第二点极性图案之间做切换。特别是,在图11a中,像素设计1110具有正点极性图案(因此标示为1110+),且在图11b中,像素设计1110具有负点极性图案(因此标示为1110-)。再者,在不同像素设计中每一被极化元件的极性以”+”表示正极性,以”-”表示负极性。
像素设计1110具有三个色分量CC_1、CC_2及CC_3。每一色分量包括八色点。在每一色分量中大数量的色点使像素设计1110更适合用在大屏幕显示器。像素设计1110也包括每一色分量中的一切换元件(参考SE_1、SE_2及SE_3)及每一色分量中的离散场放大区域(参考FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3)。切换元件SE_1、SE_2及SE_3设置在一行。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3围绕切换元件SE_1、SE_2及SE_3而被界定。装置元件区域DCA_1、DCA_2及DCA_3具有一装置元件区域高度DCAH及一装置元件区域宽度DCAW。
像素设计1110的第一色分量CC_1的八色点配置在具有四色点的二列的矩阵中。此二行垂直地配向,以使八色点也形成四个色点行。色点列以第一水平点间距HDS1相分隔。在一行中的每一垂直地邻近的色点,以一第一垂直点间距VDS_1相互间隔。特别是在第一色点行,色点CD_1_1在色点CD_1_2之上,而色点CD_1_2在色点CD_1_3之上,且色点CD_1_3在色点CD_1_4之上。在第一色点行右边且以水平点间距HDS1与第一色点行相互间隔的第二色点行中,色点CD_1_5在色点CD_1_6之上,而色点CD_1_6在色点CD_1_7之上,且色点CD_1_7在色点CD_1_8之上。(如上所述,在”色点CD_X_Y”的标记中,当Y具体指定色点是在色分量CC_X内时,则X具体指定色分量CC_X在一像素中。)除了在色点CD_1_1与CD_1_5之间的间距外,色点沿色点矩阵的外边缘电性地耦接。特别是色点CD_1_5的底部右角落,耦接到色点CD_1_6的顶部右角落;色点CD_1_6的底部右角落,接到色点CD_1_7的顶部右角落;色点CD_1_7的底部右角落,接到色点CD_1_8的顶部右角落;色点CD_1_8的底部左角落,接到色点CD_1_4的底部右角落;色点CD_1_4的顶部左角落,接到色点CD_1_3的底部左角落;色点CD_1_3的顶部左角落,接到色点CD_1_2的底部左角落;以及色点CD_1_2的顶部左角落,接到色点CD_1_1的底部左角落。为了降低制造成本,色点及色点之间的连接,可以一单一金属工艺所形成。然而,本发明的某些实施例可使用工艺步骤来形成色点及耦接色点。再者,某些实施例可在不同位置耦接色分量的色点。
设置在色点CD_1_4与色点CD_1_8之下的装置元件区域DCA_1,以垂直点间距VDS2而与色点CD_1_4与色点CD_1_8相间隔。切换元件SE_1设置在装置元件区域DCA_1内。切换元件SE_1耦接到色分量CC_1的色点的电极(即色点CD_1_1、CD_1_2、CD_1_3、CD_1_4、CD_1_5、CD_1_6、CD_1_7及CD_1_8),以控制色分量CC_1的色点的电压极性与电压量。在本发明某些实施例中,色点可与装置元件区域重迭。
相似地,像素设计1110的第二色分量CC_2也具有八个色点,而八个色点配置在具有四色点的二列的矩阵中。此二行垂直地配向,以使八色点也形成四个色点行。特别是在第一色点行,色点CD_2_1在色点CD_2_2之上,而色点CD_2_2在色点CD_2_3之上,且色点CD_2_3在色点CD_2_4之上。在第一色点行右边的第二色点行中,色点CD_2_5在色点CD_2_6之上,而色点CD_2_6在色点CD_2_7之上,且色点CD_2_7在色点CD_2_8之上。除了在色点CD_2_1与CD_2_5之间的间距外,色点沿色点矩阵的外边缘电性地耦接。特别是色点CD_2_5的底部右角落,耦接到色点CD_2_6的顶部右角落;色点CD_2_6的底部右角落,接到色点CD_2_7的顶部右角落;色点CD_2_7的底部右角落,接到色点CD_2_8的顶部右角落;色点CD_2_8的底部左角落,接到色点CD_2_4的底部右角落;色点CD_2_4的顶部左角落,接到色点CD_2_3的底部左角落;色点CD_2_3的顶部左角落,接到色点CD_2_2的底部左角落;以及色点CD_2_2的顶部左角落,接到色点CD_2_1的底部左角落。
设置在色点CD_2_4与色点CD_2_8之下的装置元件区域DCA_2,以垂直点间距VDS2而与色点CD_2_4与色点CD_2_8相间隔。切换元件SE_2设置在装置元件区域DCA_2内。切换元件SE_2耦接到色分量CC_2的色点的电极(即色点CD_2_1、CD_2_2、CD_2_3、CD_2_4、CD_2_5、CD_2_6、CD_2_7及CD_2_8),以控制色分量CC_2的色点的电压极性与电压量。第二色分量CC_2与第一色分量CC_1垂直地配向,且以第二水平点间距HDS2与第一色分量CC_1相间隔,因此,色点CC_2与CC_1以一水平色分量偏移量HCCO1(horizontal color component offset)所抵消,其中,水平色分量偏移量HCCO1等于水平点间距HDS1加上水平点间距HDS2再加上两倍的色点宽度CDW之和。在本发明某些实施例中,水平点间距HDS2大于水平点间距HDS1。在此实施例中,较大的距离允许如用于切换元件的源极线的一信号线,以使色分量CC_1及色分量CC_2工作。因为离散场放大区域可使用比信号线更薄的氧化铟锡线(ITO lines)来形成,在一色分量的列间的间距,可被变得更小。
特别是关于色点,色点CD_2_1与色点CD_1_5垂直地配向,且以水平点间距HDS2相互间隔。相似地,色点CD_2_2、CD_2_3及CD_2_4分别与CD_1_6、CD_1_7及CD_1_8垂直地配向,且以水平点间距HDS2水平地相互间隔。
相似地,像素设计1110的第三色分量CC_3也具有八个色点,而八个色点配置在具有四色点的二列的矩阵中。此二行垂直地配向,以使八色点也形成四个色点行。特别是在第一色点行,色点CD_3_1在色点CD_3_2之上,而色点CD_3_2在色点CD_3_3之上,且色点CD_3_3在色点CD_3_4之上。在第一色点行右边的第二色点行中,色点CD_3_5在色点CD_3_6之上,而色点CD_3_6在色点CD_3_7之上,且色点CD_3_7在色点CD_3_8之上。除了在色点CD_3_1与CD_3_5之间的间距外,色点沿色点矩阵的外边缘电性地耦接。特别是色点CD_3_5的底部右角落,耦接到色点CD_3_6的顶部右角落;色点CD_3_6的底部右角落,接到色点CD_3_7的顶部右角落;色点CD_3_7的底部右角落,接到色点CD_3_8的顶部右角落;色点CD_3_8的底部左角落,接到色点CD_3_4的底部右角落;色点CD_3_4的顶部左角落,接到色点CD_3_3的底部左角落;色点CD_3_3的顶部左角落,接到色点CD_3_2的底部左角落;以及色点CD_3_2的顶部左角落,接到色点CD_3_1的底部左角落。
设置在色点CD_3_4与色点CD_3_8之下的装置元件区域DCA_3,以垂直点间距VDS2而与色点CD_3_4与色点CD_3_8相间隔。切换元件SE_3设置在装置元件区域DCA_3内。切换元件SE_3耦接到色分量CC_3的色点的电极(即色点CD_3_1、CD_3_2、CD_3_3、CD_3_4、CD_3_5、CD_3_6、CD_3_7及CD_3_8),以控制色分量CC_3的色点的电压极性与电压量。第三色分量CC_3与第二色分量CC_2垂直地配向,且以第二水平点间距HDS2与第一色分量CC_1相间隔,因此,色点CC_3与CC_2以一水平色分量偏移量所抵消。特别是关于色点,色点CD_3_1与色点CD_2_5垂直地配向,且以水平点间距HDS2相互间隔。相似地,色点CD_3_2、CD_3_3及CD_3_4分别与CD_2_6、CD_2_7及CD_2_8垂直地配向,且以水平点间距HDS2水平地相互间隔。
像素设计1110也包括离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3。图11c表示像素设计1110的离散场放大区域FFAR_1更加详细的视图。为清楚起见,离散场放大区域FFAR_1概念地区分成一第一垂直放大部VAP_1、一第一水平放大部HAP_1、一第二水平放大部HAP_2、一第三水平放大部HAP_3、一第四水平放大部HAP_4、一第五水平放大部HAP_5以及一第六水平放大部HAP_6。水平放大部HAP_1邻近垂直放大部VAP_1且沿到左边。水平放大部HAP_1垂直地大致地设置在从垂直放大部VAP_1(即VAP_H_1)顶部算起的四分之一高度处。水平放大部HAP_2垂直地设在中央且延伸到垂直放大部VAP_1的左边。水平放大部HAP_3垂直地大致地设置在从垂直放大部VAP_1底部算起的四分之一高度处,且延伸到垂直放大部VAP_1的左边。水平放大部HAP_4与水平放大部HAP_1垂直地配向且相互邻近,但延伸到垂直放大部VAP_1的右边。水平放大部HAP_5与水平放大部HAP_2垂直地配向且相互邻近,但延伸到垂直放大部VAP_1的右边。水平放大部HAP_6与水平放大部HAP_3垂直地配向且相互邻近,但延伸到垂直放大部VAP_1的右边。如上所述,水平放大部与垂直放大部的使用,允许离散场放大区域FFAR_1的配置有更清楚的描述。水平放大部HAP_1、HAP_2、HAP_3、HAP_4、HAP_5与HAP_6分别地具有水平放大部宽度HAP_W_1、HAP_W_2、HAP_W_3、HAP_W_4、HAP_W_5与HAP_W_6以及水平放大部高度HAP_H_1、HAP_H_2、HAP_H_3、HAP_H_4、HAP_H_5与HAP_H_6。在图11a-11d的特定实施例中,水平放大部高度相同,而水平放大部宽度相同。垂直放大部VAP_1具有一垂直放大部宽度VAP_W_1及一垂直放大部高度VAP_H_1。离散场放大区域FFAR_2及FFAR_3与离散场放大区域FFAR_1的形状相同。
如图11a所示,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3分别设置在色分量CC_1、CC_2及CC_3内。特别是,离散场放大区域FFAR_1被配置,以使离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_1位于色点CD_1_1与CD_1_2之间,且被以一垂直离散场放大区域间距VFFARS而与色点CD_1_1及CD_1_2相分隔。由于色点CD_1_1及CD_1_2之间的内部连接,离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_1并未延伸到点CD_1_1及CD_1_2的左侧端。相似地,离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_2位于色点CD_1_2与CD_1_3之间;离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_3位于色点CD_1_3与CD_1_4之间;离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_4位于色点CD_1_5与CD_1_6之间;离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_5位于色点CD_1_6与CD_1_7之间;离散场放大区域FFAR_1的水平放大部HAP_6位于色点CD_1_7与CD_1_8之间。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部VAP_1设置在色点CD_1_1与CD_1_5之间、CD_1_2与CD_1_6之间、CD_1_3与CD_1_7之间、CD_1_4与CD_1_8之间。离散场放大区域FFAR_1的垂直放大部VAP_1被以一水平离散场放大区域间距HFFARS(并未特别表示在图11a)而与色点相分隔。因此,离散场放大区域FFAR_1,沿色点CD_1_1的右侧顶部、色点CD_1_2与CD_1_3右侧顶部及底部、色点CD_1_4右侧顶部、色点CD_1_5左侧底部、色点CD_1_6与CD_1_7左侧顶部及底部、色点CD_1_8左侧顶部而延伸。
离散场放大区域FFAR_2与FFAR_3以如上所述离散场放大区域FFAR_1与色分量CC_1的相同手段,分别地设置在色分量CC_2及CC_3内。
像素设计1110也被设计,以使离散场放大区域从一邻近像素接收极性。尤其是,一第一导体耦接到离散场放大区域,以从在目前像素上的像素接收极性,且一第二导体耦接到切换元件,以提供极性给目前像素下的像素的离散场放大区域。举例来说,耦接到离散场放大区域FFAR_1的电极的导体1112,往上延伸连接到目前像素上的像素的导体1113以接收极性(请参考图11d)。耦接到切换元件SE_1导体1113,朝下延伸连接到目前像素下的像素的导体1112。导体1114与1115适合离散场放大区域FFAR_2的目的,如导体1112与1113对离散场放大区域FFAR_1而言。再者,导体1116与1117适合离散场放大区域FFAR_3的目的,如导体1112与1113对离散场放大区域FFAR_1而言。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号”+”及负号”-”表示。因此在图11a中,显示像素设计1110+的正点极性图案、切换元件SE_1与SE_3、色点CD_1_1、CD_1_2、CD_1_3、CD_1_4、CD_1_5、CD_1_6、CD_1_7、CD_1_8、CD_3_1、CD_3_2、CD_3_3、CD_3_4、CD_3_5、CD_3_6、CD_3_7、CD_3_8及离散场放大区域FFAR 2具有正极性。然而,切换元件SE_2、色点CD_2_1、CD_2_2、CD_2_3、CD_2_4、CD_2_5、CD_2_6、CD_2_7、CD_2_8及离散场放大区域FFAR_1、FFAR_3具有负极性。
图11b表示具有负点极性图案的像素设计1110。对负点极性图案而言,切换元件SE_1与SE_3、色点CD_1_1、CD_1_2、CD_1_3、CD_1_4、CD_1_5、CD_1_6、CD_1_7、CD_1_8、CD_3_1、CD_3_2、CD_3_3、CD_3_4、CD_3_5、CD_3_6、CD_3_7、CD_3_8及离散场放大区域FFAR_2具有负极性。然而,切换元件SE_2、色点CD_2_1、CD_2_2、CD_2_3、CD_2_4、CD_2_5、CD_2_6、CD_2_7、CD_2_8及离散场放大区域FFAR_1、FFAR_3具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性者,在每一色点的离散场会被放大。像素设计1110利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。更特别地对像素设计1110而言,每一色点围绕相反极性的离散场放大区域部分的两侧或三侧上。再者,这些色点也邻近一相反极性的色点。举例来说,对像素设计1110(如图11a所示)的正点极性图案而言,色点CD_1_6具有正极性并邻近在色点CD_1_6的顶部、左侧及底部的离散场放大区域FFAR_1部分(具有负极性)。再者,具有负极性的色点CD_2_2,在色点CD_1_6左侧上。因此,色点CD_1_6的离散场被放大。
使用图11a与图11b的像素设计1110的像素,可被使用在利用切换元件点反转模式的显示器。图11d表示显示器1120的一部分,显示器1120使用像素设计1110的像素P(10,10)、P(11,10)、P(10,11)及P(11,11),而像素设计1110具有一切换元件点反转驱动模式。显示器1120可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图11d所示的方式从如图11d所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图11d中被省略。为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图11d中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。再者,由于空间限制,在图11d中,色点被标示成”X_Y”而不是”CD_X_Y”。
在显示器1120中,像素被配置以使在一行的像素交替点极性图案(正或负),且在一列的像素也交替正、负点极性图案。因此,像素P(10,10)及P(11,11)具有正点极性图案,像素P(10,11)与P(11,10)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当x+y为偶数时具有一第一点极性图案,在当x+y为奇数时具有一第二点极性图案。每一像素行上的像素垂直地配向且水平地分隔,以使像素最右边的色点以水平点间距HDS2与邻近像素的最左边色点相隔。在一像素列的像素水平地配向,且以一垂直点间距VDS3相互间隔。
如上所述,第一像素的离散场放大区域从第二像素的切换元件接收极性。举例来说,像素P(10,10)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经由像素P(10,10)的导体1112与像素P(10,11)的导体1113的像素P(10,11)的切换元件SE_1。相似地,像素P(10,10)的离散场放大区域FFAR 2的电极,耦接到经由像素P(10,10)的导体1114与像素P(10,11)的导体1115的像素(10,11)的切换元件SE_2。再者,像素P(10,10)的离散场放大区域FFAR_3的电极,耦接到经由像素P(10,10)的导体1117与像素P(10,11)的导体1117的像素(10,11)的切换元件SE_3。
在本发明一特定实施例中,每一色点具有120微米的宽度及360微米的高度。每一色点具有44微米的宽度及66微米的高度。每一离散场放大区域具有5微米的垂直放大部宽度、5微米的垂直放大部高度、5微米的水平放大部宽度以及5微米的水平放大部高度。水平点间距HDS1为17微米,水平点间距HDS2为16微米,垂直点间距VDS1为17微米,垂直点间距VDS2为5微米,垂直点间距VDS3为18微米,水平离散场放大间距HFFARS为5微米,且垂直离散场放大间距VFFARS为6微米。
如上所述的不同其他原理也可以使用在像素设计1110。举例来说,像素设计1110可以简单地适合于使用在具有离散场放大区域切换元件及离散场放大区域电极的显示器上。(请参考图7(e)或图9(e))再者,像素设计1110的变异也可以产生如边缘像素。
图11(e)以图阐释以像素设计1110为基础的一顶边像素设计1110_TE。为了简单起见,并不重复描述,且仅描述顶边像素设计1110_TE与像素设计1110之间的差异。
特别是,顶边像素设计1110_TE使用已修改的色分量布局,稍微地修改装置元件区域,及与像素设计1110比较的一已修改的离散场放大区域。像素设计1110_TE所有的色分量与离散场放大区域具有相同的修改。为清楚起见,像素设计1110_TE的色分量表示成顶边色分量,且标示为CC_TE_1、CC_TE_2及CC_TE_3。相似地,像素设计1110_TE的离散场放大区域表示成顶边离散场放大区域,且标示为FFAR_TE_1、FFAR_TE_2及FFAR_TE_3。尤其是,色点的方式沿已修改的色点矩阵外缘而耦接。特别是在顶边色分量CC_TE_1中,色点CD_1_1耦接到色点CD_1_5,但色点CD_1_7并为沿色点矩阵边缘而耦接到色点CE_1_8。再者,顶边色分量CC_TE_1的色点CD_1_8缩小化,以提供空间给连接件1132(connectors)。像素设计1110_TE的顶边色分量CC_TE_2与CC_TE_3,为相似地修改。
再者,由于色点CD_1_1与CD_1_5之间的耦接,在色点CD_1_1与CD_1_5之间的顶边离散场放大区域FFAR_TE_1的垂直放大部被缩短。顶边离散场放大部FFAR_TE_2及FFAR_TE_3相似地被修改。再者,顶边像素设计1110_TE的装置元件区域DCA_TE_1、DCA_TE_2及DCA_TE_3被窄化,以分别提供空间给连接件1132、1134及1136。连接件1132、1134及1136用来将顶边离散场放大区域FFAR_TE_1、FFAR_TE_2及FFAR_TE_3耦接到顶边像素下的色分量CC_1、CC_2及CC_3。
图11f及图11(g)以图阐释依据像素设计1110的另一顶边像素设计1110_TE_2及一顶部右角落像素设计1110_TRC。为简单起见,不重复描述,仅描述边缘像素设计与像素设计1110之间的差异。
特别是,顶边像素设计1110_TE2使用已修改的色分量布局,其与像素设计1110比较的一已修改的离散场放大区域。像素设计1110_TE2所有的色分量与离散场放大区域具有相同的修改。为清楚起见,像素设计1110_TE2的色分量表示成顶边色分量,且标示为CC_TE2_1、CC_TE2_2及CC_TE2_3。相似地,像素设计1110_TE2的离散场放大区域表示成顶边离散场放大区域,且标示为FFAR_TE2_1、FFAR_TE2_2及FFAR_TE2_3。尤其是,色点的方式沿已修改的色点矩阵外缘而耦接。特别是在顶边色分量CC_TE2_1中,色点CD_1_5耦接到色点CD_1_1,但色点CD_1_5并为沿色点矩阵边缘而耦接到色点CE_1_6。像素设计1110_TE2的顶边色分量CC_TE2_2及CC_TE2_3,被相似地修改。再者,在色点CD_1_5与CD_1_6之间的顶边离散场放大区域FFAR_TE2_1,延伸到色点CD_1_5与CD_1_6的右侧边。边离散场放大区域FFAR_TE2_2与FFAR_TE_3被相似地修改。一连接件1142将顶边离散场放大区域FFAR_TE2_1耦接到顶边色分量CC_TE2_2。一连接件1143将顶边离散场放大区域FFAR_TE2_2耦接到顶边色分量CC_TE2_3。另外,一连接件1144将顶边离散场放大区域FFAR_TE2_3耦接到一邻近像素的最左边色分量。
顶部右角落像素设计1110_TRC(图11(g))相似于顶边像素设计1110_TE2。为简单起见,并不重复叙述,仅描述顶部右角落像素设计1110_TRC与顶边像素设计1110_TE2之间的差异。
特别是,顶部右角落像素设计1110_TRC使用对第三色分量的已修改的色分量布局,其与像素设计1110的第三离散场放大区域比较的一已修改的离散场放大区域。为清楚起见,像素设计1110_TRC的已修改的色分量,表示成顶部右角落色分量,且标示为CC_TRC_3。相似地,像素设计1110_TRC的第三离散场放大区域表示成顶部右角落离散场放大区域,且标示为FFAR_TRC_3。尤其是,色点的方式沿已修改的色点矩阵外缘而耦接。特别是在顶部右角落色分量CC_TRC_3中,色点CD_3_5耦接到色点CD_3_6,但色点CD_3_2并为沿色点矩阵边缘而耦接到色点CE_3_3。再者,在色点CD_3_2与CD_3_3之间的顶部右角落顶边离散场放大区域FFAR_TRC_3,延伸到色点CD_3_2与CD_3_3的左侧边。边离散场放大区域FFAR_TE2_2与FFAR_TE_3被相似地修改。一连接件1148将顶部右角落画离散场放大区域FFAR_TRC_3耦接到顶边色分量CC_TE2_2(在相同的像素中)。
再者,像素设计1110可以针对使用切换元件行反转模式的显示器作修改。图11h及11(i)表示像素设计1150(标示为1150+及1150-)的不同点极性图案,而像素设计1150可以被使用在具有一切换元件行反转模式的显示器中。像素设计1150具有如像素设计1110相同的布局,因此为简单起见并不重复叙述。然而在像素设计1150中的元件极性,像素设计1150不同于像素设计1110。
色点、离散场放大区域及切换元件的极性,以正号”+”及负号”-”表示。因此在图11h中,显示像素设计1150+的正点极性图案及色点的所有切换元件具有正极性,而所有的离散场放大区域具有负极性。特别是,切换元件SE_1、SE_2与SE_3、色点CD_1_1、CD_1_2、CD_1_3、CD_1_4、CD_1_5、CD_1_6、CD_1_7、CD_2_1、CD_2_2、CD_2_3、CD_2_4、CD_2_5、CD_2_6、CD_2_7、CD_2_8与色点CD_3_1、CD_3_2、CD_3_3、CD_3_4、CD_3_5、CD_3_6、CD_3_7、CD_3_8具有正极性。然而,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3具有负极性。
图11(i)表示具有负点极性图案的像素设计1150。对负点极性图案而言,色点的所有切换元件具有负极性,所有的离散场放大区域具有正极性。特别是,切换元件SE_1、SE_2与SE_3、色点CD_1_1、CD_1_2、CD_1_3、CD_1_4、CD_1_5、CD_1_6、CD_1_7、CD_2_1、CD_2_2、CD_2_3、CD_2_4、CD_2_5、CD_2_6、CD_2_7、CD_2_8与色点CD_3_1、CD_3_2、CD_3_3、CD_3_4、CD_3_5、CD_3_6、CD_3_7、CD_3_8具有负极性。然而,离散场放大区域FFAR_1、FFAR_2及FFAR_3具有正极性。
如上所述,若邻近元件具有相反极性,在每一色点的离散场会被放大。像素设计1150利用离散场放大区域来强化并稳定在液晶结构中的多区域的形成。一般而言,已偏极元件的极性被指定,以使一第一极性的色点具有第二极性的邻近已偏极元件。更特别地对像素设计1110而言,每一色点围绕相反极性的离散场放大区域部分的两侧或三侧上。再者,这些色点也邻近一相反极性的色点。虽然色点也邻近另一相同极性的色点,但在色点之间的距离大于色点与离散场放大区域之间的距离。因此,离散场放大区域仍可以放大色点的离散场。举例来说,对像素设计1110(如图11a所示)的正点极性图案而言,色点CD_1_6具有正极性并邻近在色点CD_1_6的顶部、左侧及底部的离散场放大区域FFAR_1部分(具有负极性)。虽然也具有正极性的色点CD_2_2在色点CD_1_6右侧上,但因为离散场放大区域FFAR_1邻靠色点CD_1_6且在色点CD_1_6的多侧上,因此离散场放大区域FFAR_1仍放大色点CD_1_6的离散场。
使用图11h与图11(i)的像素设计1150的像素,可被使用在利用切换元件行反转模式的显示器。图11j表示显示器1160的一部分,显示器1160使用像素设计1150的像素P(10,10)、P(11,10)、P(10,11)及P(11,11),而像素设计1150具有一切换元件行反转驱动模式。显示器1160可具有数千行,且每一行上具有数千像素。行与列以如图11j所示的方式从如图11j所示的部分连续。为了清楚说明,控制切换元件的栅极线与源极线在图11j中被省略。为了更好以图阐释每一像素,每一像素的区域被遮蔽,此遮蔽在图11j中仅为绘图目的,并没有功能上的意义。再者,由于空间限制,在图11j中,色点被标示成”X_Y”而不是”CD_X_Y”。
在显示器1160中,像素被配置以使在一行的像素交替点极性图案(正或负),且在一列的像素也交替正、负点极性图案。因此,像素P(10,10)及P(11,10)具有正点极性图案,像素P(10,11)与P(11,11)具有负点极性图案。然而,在下一个帧中,像素将切换点极性图案。因此一般而言,一像素P(x,y)在当y为偶数时具有一第一点极性图案,在当y为奇数时具有一第二点极性图案。每一像素行上的像素垂直地配向且水平地分隔,以使像素最右边的色点以水平点间距HDS1与邻近像素的最左边色点相隔。在一像素列的像素水平地配向,且以一垂直点间距VDS3相互间隔。
如上所述,第一像素的离散场放大区域从第二像素的切换元件接收极性。举例来说,像素P(10,10)的离散场放大区域FFAR_1的电极,耦接到经由像素P(10,10)的导体1112与像素P(10,11)的导体1113的像素P(10,11)的切换元件SE_1。相似地,像素P(10,10)的离散场放大区域FFAR_2的电极,耦接到经由像素P(10,10)的导体1114与像素P(10,11)的导体1115的像素(10,11)的切换元件SE_2。再者,像素P(10,10)的离散场放大区域FFAR_3的电极,耦接到经由像素P(10,10)的导体1117与像素P(10,11)的导体1117的像素(10,11)的切换元件SE_3。
即便如此,依据本发明的放大本质离散电场多区域垂直配向液晶显示器(AIFF MVA LCD),提供低成本的宽视角,在本发明的某些实施例中,使用光学补偿方法(optical compensation methods)以进一步增加视角。举例来说,本发明的某些实施例在上基板(top substrate)或下基板(bottom substrate),或是同时在上、下基板,使用具有垂直方向光学轴的负双折射光学补偿膜(negativebirefringence optical film)。其他实施例使用具有负双折射的单光轴光学补偿膜或双光轴光学补偿膜。在某些实施例中,具有平列光学轴向的正补偿膜,可以附加到具有垂直光学轴向的负双折射膜。再者,也可以使用包括所有结合的多个膜。其他实施例可使用圆偏极板(circular polarizer),以改善光学透射(light transmission)及视角。其他实施例可使用具有光学补偿膜的圆偏极板,以进一步改善光学透射及视角。再者,本发明的某些实施例使用黑色矩阵(black matrix,BM)覆盖离散场放大区域(FFARs),以使离散场放大区域变得不透光。黑色矩阵的使用改善显示器的对比度(contrast ratio),且可提供更好的色彩表现。在其他实施例中,某些或所有的黑色矩阵,可被移除(或是省略),以使离散场放大区域变成透明,其改善显示器中的透光率(lighttransmittance)。已改善的透光率可以降低显示器的电力需求(powerrequirement)。
在本发明的不同实例中,已描述出无须在结构上使用额外物理构型,以产生多区域垂直配向液晶显示器的新颖的结构与方法。如上所述在本发明的结构与方法的不同实例,仅说明本发明的原理,且并非为了将本发明的范围限制到所描述的特定实施例。举例来说,从此揭示来观之,本领域技术人员可以界定其他像素定义、点极性图案、像素设计、色分量、离散场放大区域、垂直放大部、水平放大部、极性、离散场、电极、基板及膜等等,并依据本发明的原理使用这些交替的特性以产生一方法或系统。因此,本发明仅由随之所述的权利要求所限定。
虽然本发明以相关的较佳实施例进行解释,但是这并不构成对本发明的限制。应说明的是,本领域的技术人员根据本发明的思想能够构造出很多其他类似实施例,这些均在本发明的保护范围之中。

Claims (38)

1.一种显示器,包括:
一第一像素及一第二像素,其中,
该第一像素具有:
一第一色分量,具有一第一色点;
一第一离散场放大区域,沿该第一色分量的该第一色点的一第一侧,及沿该第一色分量的该第一色点的一第二侧延伸;以及
一第一切换元件,耦接到该第一像素的该第一色分量;
该第二像素具有:
一第一色分量;
一第一离散场放大区域;以及
一第一切换元件。
2.依据权利要求1所述的显示器,还包括一第一离散场放大区域切换元件,耦接到该第一像素的该第一离散场放大区域及该第二像素的该第一离散场放大区域。
3.依据权利要求2所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件与该第二像素的该第一切换元件具有一第一极性,且该第一离散场放大区域切换元件具有一第二极性。
4.依据权利要求2所述的显示器,其中该第一像素还包括一第二色分量、一第二离散场放大区域以及一第二切换元件,该第一像素的该第二色分量在一第一维度与该第一像素的该第一色分量配向,该第一像素的该第二离散场放大区域在该第一维度与该第一像素的该第一离散场放大区域配向,该第一像素的该第切换元件耦接到该第一像素的该第二色分量。
5.依据权利要求4所述的显示器,其中该第二像素还包括一第二色分量、一第二离散场放大区域以及一第二切换元件,该第二像素的该第二色分量在一第一维度与该第二像素的该第一色分量配向,该第二像素的该第二离散场放大区域在该第一维度与该第二像素的该第一离散场放大区域配向,该第二像素的该第切换元件耦接到该第二像素的该第二色分量。
6.依据权利要求5所述的显示器,其中该第一像素的该第二离散场放大区域与该第二像素的该第二离散场放大区域,耦接到该第一离散场放大区域切换元件。
7.依据权利要求2所述的显示器,更进一步包括一第三像素及一第四像素,
该第三像素具有:
一第一色分量;
一第一离散场放大区域;以及
一第一切换元件,耦接到该第三像素的该第一色分量;
该第四像素具有:
一第一色分量;
一第一离散场放大区域;以及
一第一切换元件;
其中,该第三像素与该第四像素在该显示器的一第二行上。
8.依据权利要求7所述的显示器,还包括一第二离散场放大区域切换元件,耦接到该第三像素的该第一离散场放大区域及该第四像素的该第一离散场放大区域。
9.依据权利要求8所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件、该第二像素的第一切换元件及该第二离散场放大区域切换元件,具有一第一极性,该第一离散场放大区域切换元件、该第三像素的该第一切换元件及该第四像素的该第一切换元件,具有一第二极性。
10.依据权利要求1所述的显示器,其中该第一像素在该显示器的一第一行上,且该第二像素在该显示器的一第二行上。
11.依据权利要求10所述的显示器,其中该第二像素的该第一离散场放大区域耦接到该第一像素的该第一色分量。
12.依据权利要求10所述的显示器,其中该第二像素的该第一离散场放大区域耦接到该第一像素的该第一切换元件。
13.依据权利要求12所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件具有一第一极性,且该第二像素的该第一切换元件具有一第二极性。
14.依据权利要求12所述的显示器,其中该第一像素还包括一第二色分量、一第二离散场放大区域及一第二切换元件,该第二像素还包括一第二色分量、一第二离散场放大区域及一第二切换元件,该第一像素的该第二色分量在一第一维度与该第一像素的该第一色分量配向,该第一像素的该第二离散场放大区域在该第一维度与该第一像素的该第一离散场放大区域配向,该第一像素的该第二切换元件耦接到该第一像素的该第二色分量,该第二像素的该第二色分量在一第一维度与该第二像素的该第一色分量配向,该第二像素的该第二离散场放大区域在该第一维度与该第二像素的该第一离散场放大区域配向,该第二像素的该第二切换元件耦接到该第二像素的该第二色分量。
15.依据权利要求14所述的显示器,其中该第二像素的该第二离散场放大区域耦接到该第一像素的该第二切换元件。
16.依据权利要求15所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件与该第一像素的该第二切换元件具有一第一极性,该第二像素的该第一切换元件与该第二像素的该第二切换元件具有一第二极性。
17.依据权利要求15所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件与该第二像素的该第二切换元件具有一第一极性,该第二像素的该第一切换元件与该第一像素的该第二切换元件具有一第二极性。
18.依据权利要求14所述的显示器,更进一步包括在该显示器的一第三行上的一第三像素,该第三像素包括:
一第一色分量;
一第二色分量;
一第一离散场放大区域;
一第二离散场放大区域;
一第一切换元件,耦接到该第三像素的该第一色分量;以及
一第二切换元件,耦接到该第三像素的该第二色分量。
19.依据权利要求18所述的显示器,其中该第二像素的该第二离散场放大区域耦接到该第三像素的该第二切换元件。
20.依据权利要求19所述的显示器,其中该第三像素的该第一离散场放大区域耦接到该第二像素的该第一切换元件。
21.依据权利要求20所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件、该第二像素的该第二切换元件及该第三像素的该第一切换元件具有一第一极性,该第一像素的该第二切换元件、该第二像素的该第一切换元件及该第三像素的该第二切换元件具有一第二极性。
22.依据权利要求20所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件与该第二像素的该第二切换元件,在该第一维度配向。
23.依据权利要求22所述的显示器,其中该第二像素的该第一切换元件与该第三像素的该第二切换元件,在该第一维度配向。
24.依据权利要求1所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域包括:
一第一垂直放大部,沿该第一像素的该第一色分量的第一色点的一第一侧垂直地延伸;以及
一第一水平放大部,沿该第一像素的该第一色分量的第一色点的一第二侧水平地延伸。
25.依据权利要求24所述的显示器,其中该第一像素的该第一色分量还包括一第二色点,在一第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第一色点配向。
26.依据权利要求25所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域的该第一水平放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第一色点与该第一像素的该第一色分量的该第二色点之间延伸。
27.依据权利要求26所述的显示器,其中该第一像素的该第一切换元件位于该第一像素的该第一离散场放大区域的该水平放大部内。
28.依据权利要求25所述的显示器,其中该第一像素的该第一色分量的该第二色点,位于该第一像素的该第一色分量的该第一色点与该第一像素的该第一切换元件之间。
29.依据权利要求25所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域还包括一第二水平放大部,沿该第一像素的该第一色分量的该第二色点的一第三侧水平地延伸。
30.依据权利要求29所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域还包括一第三水平放大部,沿该第一像素的该第一色分量的该第一色点的一第三侧水平地延伸。
31.依据权利要求30所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域还包括一第二垂直放大部,沿该第一像素的该第一色分量的第一色点的一第四侧,及沿该第一像素的该第一色分量的该第二色点的一第四侧垂直地延伸。
32.依据权利要求29所述的显示器,其中该第一像素的该第一色分量还包括一第三色点,在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第一色点配向。
33.依据权利要求32所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域的该第二水平放大部,沿该第一像素的该第一色分量的该第三色点的一第一侧而延伸,其中该第一像素的该第一离散场放大区域的该第一垂直放大部,沿该第一像素的该第一色分量的该第三色点的一第二侧延伸。
34.依据权利要求26所述的显示器,其中该第一像素的该第一色分量还包括:
一第三色点,在一第二维度与该第一像素的该第一色分量的该第一色点配向;
一第四色点,在该第二维度与该第一像素的该第一色分量的该第二色点配向,且在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第三色点配向。
35.依据权利要求34所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域的该第一垂直放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第二色点与该第一像素的该第一色分量的该第四色点之间延伸。
36.依据权利要求35所述的显示器,其中该第一像素的该第一离散场放大区域还包括一第二水平放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第三色点与第一像素的该第一色分量的该第四色点之间延伸。
37.依据权利要求36所述的显示器,其中该第一像素的该第一色分量还包括一第五色点及一第六色点,该第一像素的该第一离散场放大区域还包括一第三水平放大部及一第四水平平放大部,该第一像素的该第一色分量的该第五色点在该第一维度与该第二像素的该第一色分量的该第二色点配向,该第一像素的该第一色分量的该第六色点在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第四色点配向,且在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第五色点配向,该第一像素的该第一离散场放大区域的该第三水平放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第二色点与该第一像素的该第一色分量的该第五色点之间延伸,该第一像素的该第一离散场放大区域的该第四水平放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第四色点与该第一像素的该第一色分量的该第六色点间延伸;其中该第一像素的该第一离散场放大区域的该第一垂直放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第五色点与该第一像素的该第一色分量的该第六色点之间延伸。
38.依据权利要求37所述的显示器,其中该第一像素的该第一色分量还包括一第七色点及一第八色点,该第一像素的该第一离散场放大区域还包括一第五水平放大部及一第六水平放大部,该第一像素的该第一色分量的该第七色点在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第二色点配向,该第一像素的该第一色分量的该第八色点在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第六色点配向,且在该第一维度与该第一像素的该第一色分量的该第五色点配向,该第一像素的该第一离散场放大区域的该第五水平放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第五色点与该第一像素的该第一色分量的该第七色点之间延伸,该第一像素的该第一离散场放大区域的该第六水平放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第六色点与该第一像素的该第一色分量的该第八色点之间延伸;其中该第一像素的该第一离散场放大区域的该第一垂直放大部,在该第一像素的该第一色分量的该第七色点与该第一像素的该第一色分量的该第八色点之间延伸。
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