CN1945411A - 液晶显示器及其像素电极阵列 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示器及其像素电极阵列，该像素电极阵列包括第一像素电极与第二像素电极。第一像素电极包括至少二个第一子像素电极，分布于相邻或是共享一角之二像素区域上，且各自以其相邻对角彼此相连。第二像素电极包括至少二个第二子像素电极，分布于相邻或共享一角之二像素区域上，且各自以相邻对角彼此相连。上述的第二像素电极与第一像素电极的极性相反，且第一像素电极与第二像素电极为彼此交错排列，以使每一像素区域上至少分布有至少一第一子像素电极与至少一第二子像素电极。

Description

液晶显示器及其像素电极阵列

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示器，且特别是有关于一种具有子像素电极(sub-pixel electrode)的液晶显示器。

背景技术

由于多域垂直排列(multi-domain vertical alignment；MVA)液晶显示器具有超广视角以及高画质等优点，吸引了众多的注意力。现有的多域垂直排列液晶显示器利用在两片透明基板的内表面上制造一些突起或狭缝，让液晶分子在突起或狭缝处以及其周围的排列方向与位在平坦处的液晶分子的排列方向有所偏离，来增加液晶显示器的视角。

在美国第6922183号专利中，为了增加多域垂直排列液晶显示器在透明基板内表面上的狭缝处的横向电场，以增加狭缝处的液晶分子排列方向的偏离角度以及缩短液晶分子的反应时间(response time)，将一个像素电极分割成两个子像素电极。然后让两个子像素电极的电位大小相等极性相反且隔着一条狭缝，以在狭缝上制造出横向电场，并进一步缩短液晶分子的反应时间。

但是依据美国第6922183号专利的设计，两个子像素电极必须各自与一切换元件相连，做为两个子像素电极的驱动元件。如此设计，则每个像素电极的驱动元件的数目为原来的两倍，而且子像素电极之间必须交叉设置接触洞才能传导各自的信号。若是将一个像素电极分成数个子像素电极，则相同极性的子像素电极还必须再另外以导线相接，以利使用同一个切换元件做为驱动元件。则这些导线，又额外增加电路的复杂度与工艺的困难。

发明内容

因此本发明的目的之一就是在提供一种以子像素电极组成像素电极的液晶显示器，但是不需要增加任何像素电极的驱动切换元件的数目。

本发明的另一目的是在提供一种以子像素电极组成像素电极的液晶显示器。只需要原有的信号线与切换元件，就可让相邻子像素电极的极性相反。

本发明的又一目的是在提供一种液晶显示器，具有较快的画面显示的反应时间。

根据本发明的上述目的，提出一种液晶显示器，包括一上基板和一下基板以及位于所述上基板和下基板之间的液晶层，所述下基板包含一像素阵列，该像素电极阵列包括第一像素电极与第二像素电极。所述的第一像素电极可将其分割成至少二个第一子像素电极，分布于相邻或是共享一角的二像素区域上，且各自以其相邻对角彼此相连。类似的，第二像素电极也可将其分割成至少二个第二子像素电极，分布于相邻或共享一角的二像素区域上，且各自以其相邻对角彼此相连。所述像素阵列还包含多个切换元件，每一个第一像素电极与每一个第二像素电极分别只与一个切换元件电性相连。

所述的第二像素电极与第一像素电极的电位大小相同极性相反，且第一像素电极与第二像素电极为彼此交错排列，以使每一像素区域上至少分布有至少一第一子像素电极与至少一第二子像素电极。

所述第一子像素电极与所述第二子像素电极所排列出的图案的最小重复单元为其中的所述二第一子像素电极分别位于一平行四边形的二对角，其中的所述二第二子像素电极分别位于所述平行四边形的另二对角。

所述液晶显示器还包括设置于所述基板之上与每一所述切换元件分别电性连接的多个扫描线与多个数据线。

根据上述，由于只是将像素电极区分成数个子像素电极，但结构上并未切断，因此可以一个像素只使用一个驱动切换元件。而且第一像素电极与第二像素电极为交错排列，因此只要相邻的第一像素电极与第二像素电极的电位大小相等极性相反，不需要再增加信号线以及驱动切换元件，即可让每一像素区域上分布有极性相反的至少一第一子像素电极与至少一第二子像素电极。

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明一较佳实施例的一种液晶显示器的像素阵列俯视示意图；

图2绘示依照本发明另一较佳实施例的一种液晶显示器的像素阵列俯视示意图；

图3绘示依照本发明又一较佳实施例的一种液晶显示器的像素阵列俯视示意图；

图4绘示一般液晶显示器的剖面结构示意图。

主要元件符号说明：

100、200、300：像素阵列

110、210、310：像素电极

115、215、315：像素电极

110a、110b：子像素电极

110c：连接部

115a、115b：子像素电极

115c：连接部

120、220、320：像素区域

130、230、330：扫描线

140、240、340：数据线

150、250、350：切换元件

210a、210b、210c：子像素电极

210d、210e：连接部

215a、215b、215c：子像素电极

215d、215e：连接部

310a、310b：子像素电极

310c：连接部

315a、315b：子像素电极

315c：连接部

400：液晶显示器

410：下基板

420：上基板

430：液晶层

具体实施方式

根据上述，本发明提供一种液晶显示器，其每个像素电极都区分成数个子像素电极，且在同一像素中的相邻的子像素电极的极性相反。但是，不需要增加任何像素电极的驱动切换元件的数目，只需要原有的信号线与切换元件，就可让位在同一像素中的相邻的子像素电极的极性相反，以减少液晶显示器的画面显示的反应时间。

实施例一：

请参照图1，其绘示依照本发明一较佳实施例的一种液晶显示器的像素阵列俯视示意图。在图1中，像素阵列100由像素电极110所构成，像素电极110包括两个子像素电极110a、110b。子像素电极110a、110b分别位于相邻的两个像素区域120之上，且子像素电极110a、110b之间通过连接部110c彼此相连。类似地，像素电极115包括两个子像素电极115a、115b。子像素电极115a、115b分别位于相邻的两个像素区域120之上，且子像素电极115a、115b之间通过连接部115c彼此相连。

上述的像素区域120是由扫描线130与数据线140交叉所划分出来的区域。此外，在每个像素区域120的角落设置一个切换元件150。在本实施例中，切换元件150为薄膜晶体管，其栅极、源极与漏极分别与扫描线130、数据线140与子像素电极110b或115b相连。

根据上述，让图1中所示的像素电极110、115交错排列在切换元件基板上，再让相邻的像素电极110、115的极性相反，即可让同一像素区域120上具有正负极性相反的两个子像素电极115a、110b。虽然子像素电极115a、110b分属两个不同像素电极115、110，但是由于像素电极110或像素电极115的两个子像素电极110a、110b或115a、115b相互连接，所以一个像素电极110或像素电极115只需要设置一个切换元件150即足以驱动像素电极110与115。此外，让相邻的像素电极110、115的极性相反的方法可使用如现有的点反转(dot inversion)驱动法等任何适当的方法来实施。

实施例二：

请参照图2，其绘示依照本发明另一较佳实施例的一种液晶显示器的像素阵列俯视示意图，它为图1的变形。在图2中，像素阵列200由像素电极210所构成，像素电极210分成三个子像素电极210a、210b、210c。子像素电极210a、210b、210c分布于相邻的两个像素区域220之上，且子像素电极210a、210b、210c之间通过连接部210d、210e彼此相连，并没有切断。类似地，像素电极215分成三个子像素电极215a、215b、215c。子像素电极215a、215b、215c分布于相邻的两个像素区域220之上，且子像素电极215a、215b、215c之间通过连接部215d、215e彼此相连，并没有切断。

上述的像素区域220是由扫描线230与数据线240交叉所划分出来的区域。此外，在每个像素区域220的角落设置一个切换元件250。在本实施例中，切换元件250为薄膜晶体管，其栅极、源极与漏极分别与扫描线230、数据线240与子像素电极210c或215c相连。

根据上述，让图2中所示的像素电极210、215交错排列在切换元件基板上，再让相邻的像素电极210、215的极性相反，即可让同一像素区域220上具有正负极性相反的三个子像素电极210a、215b、210c。虽然子像素电极210a、215b、210c分属两个不同像素电极210、215，但是由于像素电极210或像素电极215的子像素电极210a、210b、210c或215a、215b、215c之间还是相连在一起，所以一个像素电极210或像素电极215只需要设置一个切换元件250就够了。而让相邻的像素电极210、215的极性相反的方法可使用任何可用的方法来实施，例如现有的点反转驱动法。

实施例三：

请参照图3，其绘示依照本发明又一较佳实施例的一种液晶显示器的像素阵列俯视示意图。在图3中，像素阵列300由像素电极310所构成，像素电极310分成两个子像素电极310a、310b。与图1以及图2不一样之处为子像素电极的形状从四方形转变成三角形，且子像素电极310a、310b分别位于共享一角的两个像素区域320之上。子像素电极310a、310b之间仍通过连接部310c彼此相连，并没有切断。类似地，像素电极315也分成两个子像素电极315a、315b。子像素电极315a、315b分别位于共享一角的两个像素区域320之上，且子像素电极315a、315b之间通过连接部315c彼此相连，并没有切断。

上述的像素区域320是由扫描线330与数据线340交叉所划分出来的区域。此外，在每个像素区域320的角落设置一个切换元件350，在本实施例中，切换元件350为薄膜晶体管，其栅极、源极与漏极分别与扫描线330、数据线340与子像素电极310a或315a相连。

根据上述，让图3中所示的像素电极310、315交错排列在切换元件基板上，再让像素电极310、315的极性相反，即可让同一像素区域320上具有正负极性相反的两个子像素电极(310b、315a)或(315b、310a)。同样地，虽然子像素电极310b、315a或子像素电极315b、310a分属两个不同像素电极310、315，但是由于像素电极310或315的两个子像素电极310a、310b或315a、315b还是相连在一起，所以一个像素电极(310或315)只需要设置一个切换元件150就够了。而让相邻的像素电极310、315的极性相反的方法可使用现有任何可用的方法来实施，例如点反转(dot inversion)驱动法。

上述的像素阵列结构可应用在任何适用的平面显示器上，例如液晶显示器。请参照图4，其绘示一般液晶显示器的剖面结构示意图。在图4中，液晶显示器400具有下基板410、上基板420以及夹在中间的液晶层430。目前液晶显示器400的下基板410与上基板420有许多变化。例如，在第一种情况下，若下基板410为控制电路基板，则上基板420可为彩色滤光板。在第二种情况下，控制电路与彩色滤光层也可以都设置在下基板410上，则上基板420只有一层共通电极。此时，依控制电路与彩色滤光层的上下关系又可分为彩色滤光层在薄膜晶体管阵列上(color filter on array；COA)以及薄膜晶体管阵列安装在彩色滤光层上(Array on Color Filter；AOC)的两种结构。由于上述的液晶显示器结构的种种变化为熟悉此技艺的人所熟知，因此不再一一赘述，也没有在图4中绘示出详细的结构。

根据上述，由于只是将像素电极区分成数个子像素电极，但结构上并未切断，因此可以一个像素只使用一个驱动切换元件。而且极性不同的像素电极为交错排列，因此，不需要再增加信号线以及驱动切换元件，即可让每一像素区域上分布有极性相反的至少二子像素电极。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (6)

1.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括：

一上基板；

一下基板，具有一像素阵列，所述像素阵列包括：

至少一第一像素电极，位于具有多个像素区域的一基板上，所述至少一第一像素电极包括至少二第一子像素电极，所述第一子像素电极分别设置于相邻的所述像素区域上，且所述第一子像素电极的相邻对角彼此相连，以构成所述至少一第一像素电极；

至少一第二像素电极，其包括至少二第二子像素电极，所述第二子像素电极设置于相邻的所述像素区域上，且所述第二子像素电极的相邻对角彼此相连，以构成所述至少一第二像素电极，其中所述至少一第二像素电极与所述至少一第一像素电极的电位极性相反，且所述第一像素电极与所述第二像素电极彼此交错排列，以使每一所述像素区域上至少分布有所述第一子像素电极之一与所述第二子像素电极之一；以及

多个切换元件，每一所述切换元件分别设置于对应的每一像素区域中，以分别控制所述至少一第一像素电极与所述至少一第二像素电极；以及

一液晶层位于所述上基板及所述下基板之间。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一子像素电极与所述第二子像素电极所排列出的图案的最小重复单元为其中的所述二第一子像素电极分别位于一平行四边形的二对角，其中的所述二第二子像素电极分别位于所述平行四边形的另二对角。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器还包括设置于所述基板之上与每一所述切换元件分别电性连接的多个扫描线与多个数据线。

4.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括：

一上基板；

一下基板，具有一像素阵列，所述像素阵列包括：

至少一第一像素电极，其位于具有多个像素区域的一基板上，所述至少一第一像素电极包括至少二第一子像素电极，所述第一子像素电极设置于所述像素区域的共享一角的二像素区域上，且所述第一子像素电极的相邻对角彼此相连，以构成所述至少一第一像素电极；以及

至少一第二像素电极，其包括至少二第二子像素电极，所述第二子像素电极设置于所述像素区域的共享一角的二像素区域上，且所述第二子像素电极的相邻对角彼此相连，以构成所述至少一第二像素电极，其中所述至少一第二像素电极与所述至少一第一像素电极的电位极性相反，且所述第一像素电极与所述第二像素电极彼此交错排列，以使每一所述像素区域上至少分布有所述第一子像素电极之一与所述第二子像素电极之一；以及

多个切换元件，每一所述切换元件分别设置于对应的每一所述像素区域中，以分别控制所述至少一第一像素电极与所述至少一第二像素电极；以及

一液晶层位于所述上基板及所述下基板之间。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一子像素电极与所述第二子像素电极所排列出的图案的最小重复单元为其中的所述二第一子像素电极分别位于一平行四边形的二对边，其中的所述二第二子像素电极分别位于所述平行四边形的另二对边。

6.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器还包括设置于所述基板之上与每一所述切换元件分别电性连接的多个扫描线与多个数据线。

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