CN102662285A - 显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示设备，其包括栅线；数据线，其与所述栅线交叉；像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极；第一开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第一子像素电极；第二开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第二子像素电极；第三开关元件，其电连接到所述栅线、所述第一子像素电极和导电线。

Description

显示设备

本申请是申请号为200810178803.0、申请日为2008年11月26日、发明名称为“液晶显示器”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种显示设备。

背景技术

液晶显示器是使用最广泛的平板显示器之一。液晶显示器包括两个面板和介于其间的液晶层，所述面板被提供了场生成电极，例如像素电极和公共电极。液晶显示器通过将电压施加到场生成电极以在液晶层中生成电场来显示图像，该电场确定了液晶层中液晶分子的取向以调整入射光的极性。

垂直校准模式液晶显示器，其中液晶分子被校准从而在没有电场时液晶分子的长轴与两个面板（即，上部和下部面板）垂直，由于其高对比度和宽参考视角而成为关注的焦点，该宽参考视角被定义为使对比度等于1:10的视角，或作为灰度之间的辉度(luminance)（亮度(brightness)）中的反转（inversion）的极限角。

在垂直校准模式液晶显示器中，可以通过在场生成电极中形成挖切部分（cutout）和在场生成电极中形成突起（protrusion）来获得宽视角。由于挖切部分和突起可以确定液晶LC分子的倾斜方向，可以通过使用挖切部分和突起将倾斜方向分布为几个方向，从而参考视角变宽。

与正面可视性(front visiblity)相比，传统的垂直校准模式液晶显示器具有相对较差的侧面可视性。例如，具有挖切部分的图案化(patterned)VA（PVA）模式LCD显示的图像随着其远离正面而变得明亮，并且，在最坏的情况下，高灰度之间的辉度差消失，以致于图像不能被觉察到。

发明内容

因此，本发明的实施例提供了一种液晶显示器，其在改善侧面可视性的同时可以防止显示器亮度降低。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种液晶显示器，包括彼此并行排列并顺序传送栅电压的第一和第二栅线；与第一和第二栅线交叉并传送数据电压的数据线；由彼此电断开(electrically disconnected)的第一和第二子像素电极构成的像素电极；连接到第一栅线、数据线和第一子像素电极的第一开关元件；连接到第一栅线、数据线和第二子像素电极的第二开关元件；穿过(across)电荷共享(charge-sharing)电容器连接到第一子像素电极的第三开关元件；以及连接到第二栅线和第二子像素电极、并穿过电荷共享电容器连接到第一子像素电极的第四开关元件。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种液晶显示器，包括驱动第一和第二栅线的栅驱动器，该第一和第二栅线彼此并行排列并顺序传送栅电压；驱动数据线的数据驱动器，该数据线与第一和第二栅线交叉并传送数据电压；控制栅驱动器和数据驱动器的信号控制器；由彼此电断开的第一和第二子像素电极构成的像素电极；连接到第一栅线、数据线和第一子像素电极的第一开关元件；连接到第一栅线、数据线和第二子像素电极的第二开关元件；穿过电荷共享电容器连接到第一子像素电极的第三开关元件；以及连接到第二栅线和第二子像素电极、并穿过电荷共享电容器连接到第一子像素电极的第四开关元件。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种显示设备，其包括栅线；数据线，其与所述栅线交叉；像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极；第一开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第一子像素电极；第二开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第二子像素电极；第三开关元件，其电连接到所述栅线、所述第一子像素电极和导电线。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种显示设备，其包括：栅线；数据线，其与所述栅线交叉；像素电极，其包括第一子像素和第二子像素电极；第一薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第一子像素电极的第三端；第二薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第二子像素电极的第三端；第三薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述第一子像素电极的第二端，以及连接到导电线的第三端。

附图说明

通过结合附图参考以下详细描述，本发明的示例性实施例将变得明显，在附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的框图；

图2是图1所示的液晶显示器的一个像素的等效电路图；

图3是示出在图1所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的图；

图4是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图；

图5是示出图3所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的图；

图6是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的框图；

图7是图6所示的液晶显示器的一个像素的等效电路图；

图8是示出图6所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的图；

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。贯穿说明书和附图，相似的参考标号表示相似的元件。

参考图1，液晶显示器包括液晶面板组件300、操作性地(operatively)连接到液晶面板组件300的栅驱动器400和数据驱动500、操作性地连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800、以及用于控制栅驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。

液晶面板组件300包括多条显示信号线（栅线G₁-G_n和数据线D₁-D_m），以及连接到信号线并以矩阵排列的多个像素PX。液晶面板组件300包括彼此面对的下部和上部面板，以及介于该面板之间的液晶层（未示出）。

显示信号线包括用于将栅信号（也被称为扫描信号）传送到单个像素的多条栅线G₁-G_n和用于将数据信号传送到单个像素的多条数据线D₁-D_m。栅线G₁-G_n基本上在行（例如，水平）方向上延伸并彼此并行，且数据线D₁-D_m基本上在列（例如，垂直）方向上延伸并与栅线G₁-G_n垂直。

每个像素PX包括连接到栅线G₁-G_n之一和数据线D₁-D_m之一的开关元件、操作性地连接到该开关元件的液晶（LC）电容器、以及存储电容器。如果需要，存储电容器可以级联连接到该开关元件和该LC电容器。

每个像素PX的开关元件由薄膜晶体管（TFT）组成并且是三端元件，其具有连接到栅线G₁-G_n中的每条的控制端、连接到数据线D₁-D_m中的每条的输入端、以及连接到LC电容器的输出端。

栅驱动器400连接到液晶面板组件300的栅线G₁-G_n，将栅信号（由栅导通电压Von和栅截止电压Voff的组合组成）施加到栅线G₁-G_n。尽管图1示出了：在液晶面板组件300的一侧提供要连接到栅线G₁-G_n的栅驱动器400，但是本发明不限于此，可以在液晶面板组件300的相对侧提供要同时连接到各条栅线G₁-G_n的一对栅驱动器。在较大的液晶显示器中，例如，仅使用一个栅驱动器来将栅导通电压Von或栅截止电压Voff传送到栅线G₁-G_n是困难的。于是，在栅线G₁-G_n中的每条的相对侧提供一对栅驱动器。栅驱动器400可以被合并到液晶面板组件300的下部面板中作为具有一个或更多个TFT的IC芯片。

灰度电压生成器800生成与每个像素的传送相关联的灰度电压。灰度电压被提供给每个像素，且相对于公共电压Vcom具有正极性或负极性。

数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D₁-D_m，并将灰度电压生成器800输出的灰度电压作为数据电压施加到每个像素。当灰度电压生成器800仅提供预定数量的参考灰度电压而不是提供所有灰度的灰度电压时，数据驱动器500通过划分（divide）参考灰度电压并从它们中选择一个来生成用于所有灰度的灰度电压。

栅驱动器400或数据驱动器500可以与显示信号线G₁-G_n和D₁-D_m一起被集成在液晶面板组件300中，并且TFT可以以带载封装（tape carrierpackage）形式被安装在在附加到液晶面板组件300的柔性印刷电路膜（未示出）上。

数据驱动器500可以作为IC芯片被直接安装在液晶面板组件300上。可替换地，数据驱动器500通过被安装在柔性印刷电路膜（未示出）上，可以作为TCP附加到液晶面板组件300。

信号控制器600控制栅驱动器400和数据驱动器500。

信号控制器600从用于控制输入图像信号R、G、B的显示的外部图形控制器（未示出）接收输入控制信号，该输入控制信号包括垂直同步信号V_sync、水平同步信号H_sync、主时钟信号MCLK、数据使能信号DE及其它信号。信号控制器600基于输入图像信号R、G和B以及由信号控制器600接收的输入控制信号来处理图像信号R、G和B，以适合液晶面板组件300的操作条件。然后，信号控制器600生成栅控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，并将它们分别输出到栅驱动器400和数据驱动器500。

栅控制信号CONT1包括表示栅驱动器400的操作，例如，扫描，的开始的扫描开始信号STV，以及用于控制栅导通电压Von的输出时间的至少一个时钟信号。栅控制信号CONT1还可以包括用于定义栅导通电压Von的持续时间的输出使能信号OE。

数据控制信号CONT2包括表示有效数据被传送到像素行的水平同步开始信号STH、用于将各个数据电压施加到数据线D₁-D_m的负载信号LOAD、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可以包括倒转信号(reverse signal)RVS，其用于倒转数据电压相对于公共电压Vcom的极性，以下称为“数据电压的极性”。

数据驱动器500接收用于每个像素PX的图像数据DAT，响应于来自信号控制器600的数据控制信号CONT2而选择从灰度电压生成器800提供的对应于图像数据DAT的灰度电压，将图像数据DAT转换为相应的数据电压，并将转换的数据电压施加到各条数据线D₁-D_m。

栅驱动器400将栅导通电压Von顺序施加到栅线G₁-G_n，并根据从信号控制器600输出的栅控制信号CONT1导通连接到栅线G₁-G_n的开关元件。施加到数据线D₁-D_m的数据电压通过导通的开关元件施加到每个像素PX。

公共电压Vcom和施加到每个像素PX的数据线的数据电压之间的差被施加在像素上，并表现为LC电容器的充电电压，即，像素电压。液晶分子的排列（取向）取决于像素电压的大小而变化，并且通过液晶层的光的极性因此而变化。液晶分子具有取决于像素电压幅度的取向，且该取向确定了通过LC电容器的光的极性。

在根据本发明的示例性实施例的液晶显示器中，在将相同的数据电压施加到组成每个像素PX的一对子像素后，栅导通电压Von被施加到与对应于该对子像素的栅线相邻的栅线。在这种情况下，充电在该对子像素中的任何一个中的数据电压通过电荷共享被降低。由于同一像素电极的子像素被充有不同的电压，像素PX的伽马曲线变为两个子像素的合并伽马曲线。当充电在各个子像素中的数据电压通过电荷共享被确定时，使正面合并伽马曲线接近于正面参考伽马曲线，并使侧面合并伽马曲线最接近正面参考伽马曲线，且两个像素的正面合并伽马曲线接近于正面参考伽马曲线，由此改善侧面可视性。

参考图2，根据本发明的示例性实施例的液晶显示器包括传送栅信号的多条栅线GL₁-GL_i+1，以及与栅线GL₁-GL_i+1交叉、并传送数据信号的多条数据线DL_i。

每个像素PX包括第一子像素SP₁和第二子像素SP₂。分别地，第一子像素SP₁包括第一开关元件T₁、第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1，且第二子像素SP₂包括第二开关元件T₂、第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2。

第一开关元件T₁和第二开关元件T₂形成在第i条栅线GL_i和第n条数据线DL_i的交叉点上，第三开关元件T₃连接到第i条栅线GL_i，且第四开关元件T₄连接到第(i+1)条栅线栅GL_i+1。第一到第四开关元件可以是薄膜晶体管（TFT）。

第一开关元件T₁具有连接到第i条栅线GL_i的控制端、连接到第j条数据线DL_j的输入端、以及连接到第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的输出端。第二开关元件T₂具有连接到第i条栅线GL_i的控制端、连接到第j条数据线DL_j的输入端、以及连接到第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2的输出端。第三开关元件T₃具有连接到第i条栅线GL_i的控制端、利用介于其间的电荷共享电容器C_CS连接到第一开关元件T₁的输出端的输出端、以及连接到存储线SL的输入端。更具体地，第三开关元件T₃的输入端直接连接到存储线SL。第四开关元件T₄具有连接到第(i+1)条栅线GL_i+1的控制端、连接到第二开关元件T₂的输出端的输入端、以及连接到第三开关元件T₃的输出端的输出端。因此，第四开关元件T₄的输出端利用介于其间的电荷共享电容器C_CS连接到第一开关元件T₁的输出端。

每个像素PX包括由第一子像素电极和第二子像素电极构成的像素电极，该第一子像素电极连接到第一开关元件T₁的输出端，该第二子像素电极连接到第二开关元件T₂的输出端。在朝向下部面板的上部面板上提供了公共电极。

第一LC电容器C_lc1包括连接到第一开关元件T₁的第一子像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。第一存储电容器C_st1包括第一子像素电极、存储电极线SL，该SL设置在下部面板上，在该SL和下部面板之间放置有绝缘体。

第二LC电容器C_lc2包括连接到第二开关元件T₂的第二子像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。第二存储电容器C_st2包括第二子像素电极、在下部面板上提供的存储电极线SL、以及位于第二子像素电极和存储电极线SL之间的绝缘体。

电荷共享电容器C_CS包括第一开关元件T₁的输出端、第三开关元件T₃的输出端、以及介于其间的绝缘体。电荷共享电容器C_CS和第三开关元件T₃用来降低充电在第二LC电容器C_lc2中的像素电压，而增加充电在第一LC电容器C_lc1中的像素电压。

第一存储电容器C_st1和第二存储电容器C_st2分别维持充电在第一LC电容器C_lc1和第二LC电容器C_lc2中的像素电压。固定电压，例如，公共电压Vcom，被施加到存储线SL。

如果栅导通信号Von被施加到第i条栅线GL_i，相同电平的数据电压通过第一开关元件T₁和第二开关元件T₂传送到第i行像素中的第一和第二子像素电极。即，相同的数据电压充电在连接到第i条栅线GL_i的第一LC电容器C_lc1和第二LC电容器C_lc2中。充电在第一LC电容器C_lc1和第二LC电容器C_lc2中的数据电压被称为像素电压。

如果栅导通电压Von被施加到第i条栅线GL_i，第三开关元件T₃被导通，且公共电压Vcom被传送到第三开关元件T₃的输出端。于是，对应于数据电压和公共电压Vcom之间的差的电压充电在电荷共享电容器C_CS中。

如果栅截止电压Voff随后被施加到第i条栅线GL_i，第一子像素SP₁和第二子像素SP₂彼此电断开。即，在相同电平的数据电压被施加到第一子像素电极和第二子像素电极后，第一子像素电极和第二子像素电极被维持在浮置（floating）状态。

如果栅导通信号Von被施加到第i+1条栅线GL_i+1，相同电平的数据电压通过连接到第i+1条栅线GL_i+1的第一开关元件（未示出）和第二开关元件（未示出）被传送到第i+1行像素中的第二子像素电极对。

此外，如果栅导通信号Von被施加到第(i+1)条栅线GL_i+1，第四开关元件T₄被导通。因此，在连接到第二开关元件T₂的第二子像素电极中存储的数据电压通过第四开关元件T₄分布到电荷共享电容器C_CS。这时因为第四开关元件T₄的输入端连接到第二开关元件T₂的输出端，且第四开关元件T₄的输出端连接到电荷共享电容器C_CS。因此，在第i行像素中的第一子像素电极和第二子像素电极中存储并连接到第一开关元件T₁和第二开关元件T₂的数据电压具有不同的电平。

接着，将使用电荷守恒的原理来详细描述第一子像素电极和第二子像素电极的像素电压。这里，第一节点N₁是第一开关元件T₁的输出端和电荷共享电容器C_CS之间的节点，第二节点N₂是第二开关元件T₂的输出端和第四开关元件T₄的输入端之间的节点，第三节点N₃是电荷共享电容器C_CS和第三开关元件T₃的输出端之间的节点。第三节点N₃也可以是电荷共享电容器C_CS和第四开关元件T₄的输出端之间的节点。

如果栅导通信号Von被施加到第i条栅线GL_i，第一开关元件T₁和第二开关元件T₂被导通，从而数据电压Vd被施加到第一节点N₁和第二节点N₂。当第三开关元件T₃被导通时，公共电压V_com被施加到第三节点N₃。为了方便解释，假设公共电压V_com是0V，数据电压Vd被定义为相对于公共电压V_com的相对电压。因此，施加到第一节点N₁、第二节点N₂和第三节点N₃的电压分别为Vd、Vd和0。还假设第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的电容之和被表示为Ch，第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2的电容之和被表示为Cl，且电荷共享电容器C_CS的电容被表示为Cb。

对应于第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的电容之和的电荷量(amount of charge)Qh、对应于第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2的电容之和的电荷量Ql、以及电荷共享电容器C_CS的电荷量Qb由下列等式(1)给出：

Qh=Ch×Vd

Ql=Cl×Vd

Qb=Cb×Vd

接着，如果栅截止电压Voff被施加到第i条栅线GL_i且栅导通信号Von被施加到第(i+1)条栅线GL_i+1，第一开关元件T₁、第二开关元件T₂和第三开关元件T₃被截止，且第四开关元件T₄被导通。

假设施加到第一节点N₁、第二节点N₂和第三节点N₃的电压分别为V1、V2和V3（=V2），对应于第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的电容之和的电荷量Qh′、对应于第二器LC电容C_lc2和第二存储电容器C_st2的电容之和的电荷量Ql′、以及电荷共享电容器C_CS的电荷量Qb′由下列等式(2)给出：

Qh′＝Ch×V1

Ql′＝Cl×V2

Qb′＝Cb×(V1-V2)

由于连接到第一节点N₁的电容器中的总电荷量守恒，因此下列等式(3)成立：

Qh+Qb=Qh′+Qb′

由于连接到第三节点N₃的电容器中的总电荷量守恒，因此下列等式(4)成立：

Ql-Qb′＝Ql′-Qb′

基于关系(1)到(4)，施加到第一节点N₁和第二节点N₂的电压V1和V2可以使用下列等式(5)来得到：

$V1=\mathrm{Vd}(1+\frac{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}})$

$V2=\mathrm{Vd}(1-\frac{\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}})$

如果数据电压Vd是大于公共电压V_com（例如，0V）的正极性电压，第一子像素SP₁的像素电压V1与数据电压Vd相比上升，而第二子像素SP₂的像素电压V2与数据电压Vd相比下降。相反，如果数据电压Vd是小于公共电压V_com（例如，0V）的负极性电压，则第一子像素SP₁的像素电压V1与数据电压Vd相比下降，而第二子像素SP₂的像素电压V2与数据电压Vd相比上升。因此，第一子像素SP₁的像素电压V1的绝对值始终大于第二子像素SP₂的像素电压V2的绝对值。

如上所述，如果施加到组成同一像素的第一子像素SP₁和第二子像素SP₂的像素电压V1和V2彼此不同，则侧面可视性可以被改善。从图像信息得到的具有不同伽马曲线的灰度电压的集合被存储在第一子像素SP₁中，且由第一子像素SP₁和第二子像素SP₂组成的像素的伽马曲线接近于第一和第二子像素SP₁和SP₂的合并伽马曲线。因此，当确定灰度电压的集合时，优选地使正面合并伽马曲线接近于正面参考伽马曲线，且优选地使侧面合并伽马曲线最接近于正面参考伽马曲线，由此改善侧面可视性。

图3是示出了第一子像素电极和第二子像素电极的像素电压相对于图1所示的数据线上施加的数据电压的变化的图，其中例如，基于电荷比Cl:Ch:Cb=2:1:2来计算该像素电压。

如图3所述，当施加到数据线的数据电压是6V时，第一子像素电极的像素电压为9V，如图线(-●-)所表示，增加了3V；而第二子像素电极的像素电压为4.5V，如图线(-○-)所表示，降低了1.5V。因此，可以在充电在第一和第二子像素电极中的像素电压之间得到足够大的差。具体来说，由于如虚线所表示第二子像素电极的像素电压和数据电压之间的差不是足够大，亮度的突然降低可以被抑制。

以下，将参考图4和图5详细描述根据本发明的示例性实施例的液晶显示器。图4根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图，且图5是示出图3所示的液晶显示器中的数据电压和像素电压之间的关系的图。为了方便解释，用于描述图1到图3所示的示例性实施例的每个具有相同功能的元件用相同的参考标号表示，并且其详细描述不会被重复。

参考图4，第三开关元件T₃具有连接到第i条栅线GL_i的控制端、利用介于其间的电荷共享电容器C_CS连接到第一开关元件T₁的输出端的输出端、以及连接到存储线SL的输入端。更具体地说，第三开关元件T₃的输入端利用介于其间的辅助电容器C₃连接到存储线SL。在LCD制造过程中在不同层上形成的第三开关元件T₃的输入端和存储线SL很难直接彼此耦合。在这样的情况下，辅助电容器C₃可以被用来将第三开关元件T₃的输入端耦合到存储线SL。

接着，将使用电荷守恒原理详细描述第一子像素电极和第二子像素电极的像素电压。这里，第四节点N4是第三开关元件T₃的输入端和辅助电容器C₃之间的节点。为了方便解释，假设公共电压V_com是0V，数据电压Vd被定义为相对于公共电压的相对电压，且辅助电容器C₃的电容表示为C_c。

此外，假设施加到第一节点N₁、第二节点N₂、第三节点N₃和第四节点N₄的电压分别是V1、V2、V3和V4，对于第(n-1)帧，V2=V3。对应于第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的电容之和的电荷量Qh、对应于第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2的电容之和的电荷量Ql、电荷共享电容器C_CS的电荷量Qb、以及辅助电容器C₃的电荷量Qc由下列等式(6)给出：

Qh=Ch×V1

Ql=Cl×V2

Qb=Cb×(V1-V3)=Cb×(V1-V2)

Qc=Cc×V4

如果栅导通信号Von被施加到第n帧的第i条栅线GL_i，则第一开关元件T₁和第二开关元件T₂被导通，从而数据电压Vd被施加到第一节点N₁和第二节点N₂。当第三开关T₃被导通，则第三节点N₃和第四节点N₄彼此连接。这里，假设第一节点N₁、第二节点N₂、第三节点N₃和第四节点N₄的电压分别为V1′、V2′、V3′和V4′，V1′＝V2′＝Vd且V3′＝V4′。

在这种情况下，对应于第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的电容之和的电荷量Qh′、对应于第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2的电容量之和的电荷量Ql′、电荷共享电容器C_CS的电荷量Qb′、以及辅助电容器C₃的电荷量Qc′由下列等式(7)给出：

Q h′=Ch×V1′=Ch×Vd

Ql′=Cl×V2′=Cl×Vd

Qb′=Cb×(V1′-V3′)=Cb×(Vd-V3′)

Qc′=Cc×V4′=Cc×V3′

由于连接到第三节点N₃和第四节点N₄的电容器中的总电荷量守恒，等式(8)给出的下列关系成立：

Qc-Qb=Qc′-Qb′

接着，如果栅截止电压Voff被施加到第i条栅线GL_i且栅导通信号Von被施加到第(i+1)条栅线GL_i+1，则第一开关元件T₁、第二开关元件T₂和第三开关元件T₃被截止，且第四开关元件T₄被导通。

假设第一节点N₁、第二节点N₂、第三节点N₃和第四节点N₄的电压分别为V1″、V2″、V3″和V4″，且V2″=V3″。在这种情况下，对应于第一LC电容器C_lc1和第一存储电容器C_st1的电容之和的电荷量Qh″、对应于第二LC电容器C_lc2和第二存储电容器C_st2的电容之和的电荷量Ql″、电荷共享电容器C_CS的电荷量Qb″、以及辅助电容器C₃的电荷量Qc″由下列等式(9)给出：

Qh″=Ch×V1″

Ql″=Cl×V2″

Qb″=Cb×(V1″-V3″)=Cb×(V1″-V2″)

Qc″=Cc×V4″

由于连接到第一节点N₁的电容器中的总电荷量守恒，下列等式(10)成立：

Qh′+Qb′=Qh″+Qb″

由于连接到第三节点N₃的电容器中的总电荷量守恒，下列等式(11)成立：

Q1′+Qc′-Qb′=Q1″+Qc″-Qb″

基于等式(6)到(11)，施加到第一节点N₁和第二节点N₂的电压V1″和V2″可以使用下列等式(12)得到：

$V1\″=\mathrm{Vd}+(\mathrm{Vd}-V0)\frac{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}}$

$V2\″=\mathrm{Vd}-(\mathrm{Vd}-V0)\frac{\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}}$

这里

$V0=\frac{(\mathrm{Cb}\·\mathrm{Vd}+\mathrm{Cc}\·V4)-\mathrm{Cb}(V1-V2)}{\mathrm{Cb}+\mathrm{Cc}}$

因此，如果数据电压Vd是大于公共电压V_com（例如，0V）的正极性电压，则第一子像素SP₁的像素电压V1″与数据电压Vd相比上升，而第二子像素SP₂的像素电压V2″与数据电压Vd相比下降。相反，如果数据电压Vd是小于公共电压V_com（例如，0V）的负极性电压，则第一子像素SP₁的像素电压V1″与数据电压Vd相比下降，而第二子像素SP₂的像素电压V2″与数据电压Vd相比上升。因此，第一子像素SP₁的像素电压V1″的绝对值始终大于第二子像素SP₂的像素电压V2″的绝对值。

如上所述，如果施加到组成同一像素的第一子像素SP₁和第二子像素SP₂的像素电压V1″和V2″彼此不同，则侧面可视性可以被改善。

图5是示出了第一子像素电极和第二子像素电极的像素电压相对于在每一帧中施加到的数据线上的数据电压的变化的图，其中例如，像素电压基于电荷比C1:Ch:Cb:Cc=2:1:0.8:2来计算，并且数据电压从6V变到2V又变到6V。

如图5所示，第一子像素SP₁的像素电压与数据电压Vd相比上升，而第二子像素SP₂的像素电压与数据电压Vd相比下降。因此，可以得到在第一子像素电极和第二子像素电极之间的足够的像素电压差。特别地，由于第二子像素电极的像素电压和数据电压之间的差不是足够大，因此亮度的突然降低可以被抑制。

以下，将参考图6到图8描述根据本发明的实施例的液晶显示器。图6是根据本发明的第三示例性实施例的液晶显示器的框图，图7是图6所示的液晶显示器的一个像素的等效电路图，且图8是示出图6所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的图。为了方便解释，用于描述图1到图3所示的示例性实施例的每个具有相同功能的元件分别用相同的参考标号表示，并且其详细描述不会被重复。

参考图6，在等效电路图中，液晶面板组件300包括多条显示信号线（栅线G₁-G_n和数据线D₁-D_m），以及连接到信号线并以矩阵排列的多个像素PX。液晶面板组件300包括彼此面对的下部和上部面板，以及介于其间的液晶层。

多条显示信号线在下部面板上被提供，并包括用于传送栅信号的多条栅线G₁-G_n、用于传送数据信号的多条数据线DA₁-DA_m、以及用于将电荷共享信号传送到开关元件的多条电荷共享线路DB₁-DB_m。栅线G₁-G_n基本上在行方向上延伸并基本上彼此并行。数据线DA₁-DA_m在列方向上延伸并基本上彼此并行。电荷共享线路DB₁-DB_m在与数据线DA₁-DA_m基本垂直的方向上延伸。

参考图7，与前面描述的液晶显示器不同，根据示例性实施例的液晶显示器，电荷共享线路DB_j在每个像素中被布置为与数据线DA_j基本并行。第三开关元件T₃具有连接到第i条栅线GL_i的控制端、利用介于其间的电荷共享电容器C_CS连接到第一开关T₁的输出端的输出端、以及连接到电荷共享线路DB_j的输入端。

作为正极性数据且大于公共电压V_com的数据电压（例如，+|Vp|）被施加到数据线DA_j，并且作为负极性数据且小于公共电压V_com的电荷共享电压（例如，-|Vm|）被施加到电荷共享线路DB_j。这里，正极性电压是指大于公共电压V_com的电压，且负极性电压是指小于公共电压V_com的电压。

尽管在前面描述的实施例中，公共电压V_com被施加到第三开关元件T₃的输入端（即，V_com＝0V），但是这里，小于公共电压V_com的电荷共享电压，例如-|Vm|，被施加到第三开关元件T₃的输入端。因此，如果栅导通电压Von被施加到第i条栅线GL_i且第三开关元件T₃被导通，则电压|Vp|+|Vm|被充电在电荷共享电容器C_CS中。因此，更有效地执行第一子像素SP₁和第二子像素SP₂的电荷共享。作为像素电压计算结果，如在以上结合图1到图3描述的示例性实施例中所述，充电在第一子像素电极和第二子像素电极中的像素电压，即，第一和第二节点N₁和N₂的电压V1和V2，可以用下列等式(13)给出

$V1=\left|\mathrm{Vp}\right|+\left(\text{|Vp|+|Vm|}\right)\frac{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}}+2\left|\mathrm{Vm}\right|\frac{\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}}$

$V2=\left|\mathrm{Vp}\right|-\left(\text{|Vp|-|Vm|}\right)\frac{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}}+2\left|\mathrm{Vm}\right|\frac{\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cl}\·\mathrm{Ch}+\mathrm{Ch}\·\mathrm{Cb}+\mathrm{Cb}\·\mathrm{Cl}}$

可以从关系(13)推出，第一子像素SP₁的像素电压V1相对于数据电压|Vp|上升，而第二子像素SP₂的像素电压V2相对于第一子像素SP₁的像素电压V1下降。

此外，如果下列等式(14)成立：

$\frac{\left|\mathrm{Vm}\right|}{\left|\mathrm{Vp}\right|}\≥\frac{\mathrm{Ch}}{2\mathrm{Cb}+\mathrm{Ch}}$

不仅第一子像素SP₁的像素电压V1，而且第二子像素SP₂的像素电压V2也可以相对于数据电压|Vp|上升。

如等式(14)所示，除非|Vm|比|Vp小很多，否则在多数情况下像素电压V1和V2会升高。在这样的情况下，即使从数据驱动器提供较低的数据电压，也可以在第一子像素SP₁和第二子像素SP₁上产生具有较大电平的两个不同像素电压。在需要高电平数据电压的一般VA（垂直校准）模式液晶显示器中，如果合适的电荷共享电压通过电荷共享线路DB_j被施加到第三开关元件T₃，即使通过较小的数据电压也可以得到高电平像素电压。这里，优选地，电荷共享电压的极性与数据电压的极性相反。例如，如果数据电压是正极性电压，则电荷共享电压优选地为负极性电压，如果数据电压是负极性电压，则电荷共享电容器优选地为正极性电压。

在数据电压是小于公共电压V_com的负极性电压的情况下，上述操作也可以适用。

图8是示出第一子像素电极和第二子像素电极的像素电压相对于在数据线上施加的数据电压的变化，其中例如，像素电压基于电荷量比C1:Ch:Cb=2:1:2来计算。

如图8所示，当施加到数据线的数据电压为6V时，第一子像素电极的像素电压增加到14.4V，如图线(-●-)所表示，且第二子像素电极的像素电压也增加到10.8V，如图线(-○-)所表示。于是，当升高第一和第二子像素电极的像素电压时，在充电在第一和第二子像素电极中的像素电压之间可以得到足够大的差。于是，可以防止亮度降低。

如上所述，像素电极被划分为子像素电极对，以通过电荷共享产生该对子像素电极之间的像素电压差，由此改善侧面可视性。此外，开关元件连接到电荷共享电容器的一端，该电荷共享电容器产生该对子像素电极之间的像素电压差，由此进一步改善侧面可视性。此外，开关元件用来防止像素电压相比于数据电压的突然降低，由此通过电荷共享来抑制亮度的降低。

虽然本发明的示例性实施例被描述以用于说明性的目的，本领域普通技术人员可以理解，在不偏离本公开的精神和范围的前提下，可以进行各种形式和细节的改变。

Claims (16)

1.一种显示设备，包括

栅线；

数据线，其与所述栅线交叉；

像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极；

第一开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第一子像素电极；

第二开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第二子像素电极；

第三开关元件，其电连接到所述栅线、所述第一子像素电极和导电线。

2.如权利要求1所述的显示设备，其中所述第一子像素电极的电压与所述第二子像素电极的电压不同。

3.如权利要求2所述的显示设备，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极彼此绝缘。

4.如权利要求3所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。

5.如权利要求4所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。

6.如权利要求2所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。

7.如权利要求6所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。

8.如权利要求2所述的显示设备，其中所述导电线与所述栅线并行。

9.如权利要求1所述的显示设备，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极彼此绝缘。

10.如权利要求9所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。

11.如权利要求10所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。

12.如权利要求9所述的显示设备，其中所述导电线与所述栅线并行。

13.如权利要求1所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。

14.如权利要求13所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。

15.一种显示设备，包括：

栅线；

数据线，其与所述栅线交叉；

像素电极，其包括第一子像素和第二子像素电极；

第一薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第一子像素电极的第三端；

第二薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第二子像素电极的第三端；

第三薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述第一子像素电极的第二端，以及连接到导电线的第三端。

16.如权利要求15所述的显示设备，所述导电线是与所述栅线并行的存储线。

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