TWI342458B

TWI342458B - Liquid crystal display and driving method thereof

Info

Publication number: TWI342458B
Application number: TW092115582A
Authority: TW
Inventors: Jang Kun Song; Jang Yun; Han Eun-Hee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2011-05-21
Also published as: TW200401933A; KR100890022B1; US20080165298A1; US8159430B2; KR20040008919A; CN1469176A; US20040012554A1; EP1383105A2; JP4625617B2; CN100357815C; JP2004054295A; EP1383105A3; US7355666B2; EP1383105B1

Description

I」4朵4|8日修正替換頁 :99. 4. 2 2 九、發明說明： .' … 【發明所屬之技術領域】本發明係有關於液晶顯示器及其驅動方法。【先前技術】液晶顯示器（LCD)係為最常用之攜帶式平面顯示器 (FPD)。一 LCD包含一對面板，具有場產生電極及偏光板，及一具介電非等向性之液晶（LC)層，其係内插於面板之間，並受到電極所產生之電場。場強度的變化改變了 LC層之分子排列，其傾向於平行或垂直電場方向。LCD經由偏光及再定位LC分子，而傳送光經LC層，以改變光的偏光。偏光板將偏光的變化改變為透光率的變化並取得想要之影像。 LCD具有窄視角。更明確地說，具有扭曲排列之向列性LC的扭曲向列性（TN)模式LCD由於其很多優點而被廣泛使用，但其由於窄視角，其應用至監視器及電視機的情形則受限。因此，也開發出例如多區域及補償膜之幾項技術，以加寬視角。更明確地說，經常被稱為寬觀看膜之補償膜於橫向中之觀看特性與其他視角觀看技術一樣好。然而，於垂直方向中之灰階反轉（當於一般黑模式LCD中之灰階電壓增加時，亮度降低，或者，於一白模式LCD中之灰階電壓增加時，也是如此）仍是如此，當由底部看時，特別嚴重。 134^4^8- 年月日修頁丨 99. 4, 2 2 再者，由於橫向及前向之伽瑪曲線的不均勻性，相較於一般TN模式LCD，一多區域LCD在橫向上顯示較差之可視性。例如，一具有缺口以形成諸區域之有圖案垂直排列（PVA)模式 LCD，當其由前至側邊時，其顯示愈來愈亮及愈白之影像。有時，愈高灰階之亮度變得無法分辨，而使得影像模糊。【發明内容】依據本發明之一態樣的液晶顯示器包含：安排呈一行之多數像素；多數閘極線；及鄰近諸像素之第一及第二資料線，其中每一像素被連接至一閘極線，及諸像素被交替地連接至至少每一列之第一及第二資料線，及第一及第二資料線提供具有於至少每一列之極性逆轉的資料信號，使得諸像素接收具有相同極性的資料電壓。依據本發明之一態樣的液晶顯示器包含：一液晶面板組件，包含多數呈矩陣排列之像素，該矩陣包含多數列及多數行，多數閘極線，及多數資料線，其中資料線的數量係大於行數量，資料線於面板組件中係彼此分離，每一像素係連接至一閘極線並鄰近兩資料線，及於每一行中之像素係交替地連接至至少每一列之鄰近資料線。每一像素包含兩子像素，每一子像素包含一開關元件。於一行中之鄰近之兩像素係電容性地耗合。較佳地，至少兩資料線，尤其是第一資料線及最後資料線係被供給以相同資料信號。 6 IM2A5&_ 年月日修正替换頁 99. 4. 2 2 液晶顯示器更包含多數資料驅動1C，其具有多數輸出端連接至資料線並包含第一驅動1C，其具有第一輸出端，電氣連接至第一資料線及最後資料線。液晶顯示器更包含一印刷電路板，包含一電路元件，用以驅動該等資料驅動 1C;及第一及第二軟性印刷電路膜，連接該面板組件與該印刷電路板，安裝該等資料驅動 1C，及包含第一信號線連接至第一驅動1C之第一輸出端及一第二信號線連接至第一資料線，其中印刷電路板包含一第三信號線，連接於第一信號線及第二信號線之間。該液晶顯示器更包含一信號控制器，用以提供影像信號及一控制信號，用以控制用於資料驅動IC之影像信號，該信號產生器最後供給影像信號，給連接至第一資料線之第一行中之像素，及首先供給影像信號，給連接至第二資料線之第一行中之像素。依據本發明之一實施例，一種驅動一液晶顯示器之方法，該液晶顯示器包含多數呈矩陣排列之像素，該矩陣包含多數列及多數行，多數閘極線，及多數資料線，每一像素係連接至一閘極線並鄰近兩資料線，及於每一行中之像素係交替地連接至至少每一列之鄰近資料線，該方法包含步驟：接收多數用於一列中之像素的影像信號；儲存被接收之影像信號中之第一影像信號；由一第二影像信號，依序輸出諸影像信號；及輸出所儲存之第一影像信號。該方法更包含：將諸影像信號轉換為資料信號；並供給諸資料信號給資料線，諸資料信號係予以被施加至一列 7 .年月日修正替投 99· 4. 2 2 中之具有相反極性之鄰近兩像素，及該等資料信號係被施加至一行中之具有相同極性之鄰近兩像素。本發明之上述及其他優點將參考附圖配合上實施方式之說明而可以明顯了解。【實施方式】本發明現將參考附圖加以詳細說明，附圖係顯示本發明之較佳實施例。然而，本發明可以實施於很多不同形式並應不被認為只限定於所述之實施例。於圖中，諸層及區域的厚度為清楚起見係被放大。相同編號表示所有圖中之相同元件。應了解的是，當一例如一層、膜、區域、基板或面板的元件係被為“在”另一元件上，其可以“直接在”其他元件或中介元件上。相反地，當一元件被稱為“直接在”另一元件上，則表示為沒有中介元件。然後，依據本發明之實施例之液晶顯示及其驅動方法將參考附圖加以說明。第1圖為依據本發明之一實施例之LCD的方塊圖，及第2圖為依據本發明之一實施例之LCD的像素之等效電路圖。第3圖為依據本發明之一實施例之LCD的示意圊。參考第1圖，依據一實施例之LCD包含一 LC面板組件3 00、一閘極驅動器400及一資料駔動器500，其係連接至該面板組件300、一驅動電壓產生器560,連接至該閘極驅動器400、一灰階電壓產生器800,連接至該資料驅動器 8 ΓΜ2458----丨年月日修正替換頁； ____i '99. 4. 2 2 5 00，及一信號控制器600控制上述元件。面板組件300包含多數顯示信號線Gi-Gn，D〇-I 1 3 1，及多數像素連接至其上並排列呈一矩陣。顯示信號線Gi-Gn及D〇-Dm&含多數閘極線G,-送閘極信號（被稱為掃描信號）及多數資料線D〇-Dm傳料信號。閘極信號G , -Gn實質延伸於一列方向並實質平行，及資料線D〇-Dm實質延伸於行方向並實質彼此」顯示信號線131更包含多數儲存電極線131，位極線之間及像素之間，並被供給以一共同

Vcom ° 參考第2圖，每一像素Pij(i=l，2，…η及j = l，2 m)包含一對子像素/^及/¾，每一子像素尤及#均包含關元件Q1及Q2連接至一對資料線GrGni —與資 D〇-Dm之一，及一 LC電容Clci或CLc2及儲存電容或CST2，這些均連接至開關元件Q1或Q2者。於行方向中之兩鄰近像素係為一耦合電容CPP所耦合。例如，一像素Pij之上子像素 <係被電容地耦一上像素Pi-丨.j之一下子像素/¾，及像素Pij之下子像係電容耦合至一下像素Pi+i.j之上子像素aI。於一像素行中之像素均交替地連接至位在像素行端上之兩資料線。例如，於第j行中之像素Pij係連接 (j-1)資料線，而下一像素Pi +丨.j係連接至第j資 Dj。相反地，於一像素列中之像素被連接至同一端上料線。例如，於第i列中之所有之像素均連接至左資取及 3Π傳送資彼此匕行。於閘電壓 » 一開料線 Cst 1 電容合至素圮之兩至第料線之資線， 9 1342458____ 年月日修正替::巧丨 99. 4. 2 2 而所有於第（i + l)列中之像素均被連接至右資料線。此於像素及資料線Do-D,間之連接法需要多於像素行一行之資料線Do-D,。依據本發明之另一實施例，於一像素行中之所有像素係連接至同一資料線。於此時，資料線Do-Di之數量係等於像素行數量。

開關元件Q1及Q2具有三端：一控制端連接閘極線 Gi-Gn之一；一輸入端，連接至資料線Do-Dm之一；及一輸出端，連接至LC電容，CLCI或CLC2，儲存電容CST1或 CsT2及搞合電容Cpp。 LC電容CLC1或CCL2係連接於開關元件Q1或Q2及共同電壓Vcom之間。儲存電容CST1或CST2係連接於開關元件Q 1或Q2及儲存電極線1 3 1之間。一像素中包含有兩開關元件及兩LC電容並藉由一耦合電容電容性相連之此像素結構防止了在仰視之灰階反轉並改良所有方向之可見性。

再次參考第1圖，一驅動電壓產生器700產生一閘極導通電壓Von，用以導通開關元件Q1及Q2及一閘極切斷電壓Voff，用以切斷開關元件Q 1及Q2。灰階電壓產生器8 00產生兩組有關於像素的透光率之多數灰階電壓。於一組之灰階電壓具有相對於共同電壓 Vcom為正之極性，而於另一組中者則具有相對於共同電壓Vcom為負之極性。常被稱為掃描驅動器之閘極驅動器400係被連接至面 10 板組件300之閘極線Gl_Gn並施加閘極信號至閘極線 Gl-Gn’每一閉極信號係為來自驅動電壓產生器7 〇〇之閘極導通V〇n及閉極切斷電歷V〇ff的組合β 常被稱為源極驅動器之資料驅動器5〇〇係被連接至面板組件300之資料線D〇_Dm並施加由灰階電壓產生器8〇〇來之灰階電壓所選出之資料電壓至資料線。

信號控制器600控制閘極驅動器400、資料驅動器500 及驅動電壓產生器560 » 參考第3圈，信號產生器600、驅動電壓產生器700 及灰階電壓產生器800被提供在印刷電路板（PCB)450及 5 50上，及閘極驅動器400及資料駆動器5〇〇分別包含多數閘極驅動積體電路（IC)440及多數資料驅動IC541-543。詳言之’ 一閘極PCB450位在面板組件300之左方並經由多數閘極軟式印刷電路膜（FPC)4 1 0連接至面板組件 3 00。一資料PCB5 50係位在面板組件300之頂部並經由多數資料FPC膜511-513而連接至面板組件300 » —閘極驅動IC400係安裝在每一閘極FPC膜410，而一資料驅動 IC541-543係安裝在每一資料FPC膜511-513。一額外FPC 膜412係附著至閘極PCB450及資料PCB550。FPC膜412 包含多數信號線（未示出），用以電氣連接於閘極PCB450 及資料PCB550之間》連接資料驅動IC54卜543之輸出端至面板組件300之資料線D〇-Dm之多數信號線521係形成於資料FPC膜 511-513上》連接至最右資料線Dm之最右方資料驅動IC542

S 11 一 2 2 之最後端係經由一形成在最右FPC膜5 12上之信號線522a 電氣連接至最左資料線’該資料線被稱為假資料線D〇,該最右FPC膜512安裝該最右驅動IC542，一信號線552形成在資料PCB550上及一信號線5 22 b形成在安裝該最左資料驅動IC541之最左FPC膜511上。一例如一運算放大器之放大器（未示出）可以提供在資料PCB550之信號線522 之端點或中點，用以補償由於信號線522之電阻之於最右資料駆動IC542及假資料線間之壓降。不像第3圓’閘極驅動器400及資料驅動器500可以安裝在面板組件300上，或可以藉由一形成顯示信號線 Gi-Gm'Do-Dm及131之製程加以形成於面板組件300上。灰階電壓產生器800可以部份提供在資料Pcb5 50及資料驅動IC54卜543 1中。若於一像素行中之所有像素被依據本發明之另一實施例所連接至同一資料線時，則假資料線D〇及信號線522、 522a及522b被省略》現在，將說明LCD的操作。信號控制器6 0 0係被供給以r 〇 b影像信號r、G及B 及輸入控制彳§號’以控制其顯示，例如一垂直同步k说 Vsync、一水平同步信號Hsync、一主時鐘CLK、及一來自外部囿形控制器（未示出）之資料致能信號DE。基於輸入控制信號及處理影像信號R、G及B，以適用以面板組件3〇〇之操作時’產生閘極控制信號CONT1及資料控制信號 CONT2後，信號控制器600提供用於閘極驅動器4〇〇之閉 1312458 . 年月日修Λ,、

---- I !99. 4. 2 2 極控制信號CONTI，處理影像信號R’、G’及B’，及用於資料驅動器500之資料控制信號CONT2。閘極控制信號 CONT1包含一垂直同步開始信號 STV，用以通知一圖幀的開始、一閘極時鐘信號CPV，用以控制閘極導通電壓 Von之輸出時間及一輸出致能信號 0E，用以定義該閘極導通電壓νοη的寬度。資料控制信號 CONΤ2包含一水平同步開始信號STH，用以通知一水平週期的開始、一負載信號L 0 A D或T P，用以指示以施加適當資料電壓至資料線D〇-Dm，一反轉控制信號RVS，用以反轉資料電壓（相對於共同電壓 Vcom)的極性及一資料時鐘信號HCLK。資料驅動器500由信號控制器600接收影像資料R’、 G’、B’之封包給一像素列並反應於來自信號控制器600之資料控制信號CONT2，將影像資料R’、G’、B’轉換為由灰階電壓產生器800所供給之灰階電壓所選出之類比資料電壓。反應於來自信號控制器600之閘極控制信號CONT1，閘極驅動器400施加閘極導通電壓Von至閘極線GrGn，藉以將連接至其上之開關元件Q1及Q2導通。由於對連接至其上之閘極線G!-Gn之施加，資料驅動器500施加資料電壓至對應之資料線D〇-Dm —段開關元件 Q1及Q2之導通時間（其被稱為”一水平週期”或”1H”並等於水平同步信號Hsync、資料致能信號DE及閘極時鐘信號 CPV之一週期）^然後，資料電壓被依序經由導通開關元件 13 1342458 -------- 年月日修止 -----1 99. 4. 2 2 Q1及Q2 ’而供給至相應像素。被施加至一像素之於資料電壓及共同電壓Vcom間之差被表示為LC電容cLCI或Clc2之充電電壓，即一像素電壓β液晶分子具有取決於像素電壓大小之配向’及諸配向決定通過LC電容cLC|或CLC2之光的極化》偏光膜（由第 11A圊之參考數11及21所表示）將光極化成為透光率。藉由重覆此程序，於一圖幀令，所有閘極線Gi-Gn被依序施加以閘極導通電壓Von，藉以施加資料電壓至所有像素。當完成一圖幀後下一囫幀開始時，被供給至資料驅動器500之反轉控制信號rVS被控制，使得資料電壓的極性被反轉（其被稱為”圖幀反轉”）^反轉控制信號RVS可以被控制’使得流經於一圖幀中之資料線中之資料電壓的極性被反轉（其被稱為”線反轉”）’或於一封包中之資料電壓的極性被反轉（其被稱為”點反轉，，）。再者’一種依據本發明之實施例，以施加資料電壓至一 LC面板組件的方法將參考第4至6圖加以詳細說明。第4圖顯示於依據本發明一實施例之lc面板組件的像素及資料線間之連接。第5圖為一依據本發明實施例之 LCD的資料驅動器所施加至LC面板組件的鄰近資料線的資料信號的波形。第6圖為由依據本發明實施例的信號控制器供給影像信號至資料驅動器的波形圓。依據本發明一實施例之LCD的一列中之像素係被連接同一端之資料線，而於鄰近兩列中之像素被連接至另一端之資料線。如第4圖所示，於奇數列t之第』像素係被 14 年月日修正替換頁 '99 4. 2 2 連接至連接至施施加至為了取 dj 及 dj 列上反第影像資從供給 <、… 像素係所以，第二行後供給器600 若即在奇及在偶則用於被改變給影像給最後而對於右端上之資料線Dj，而於偶數列中之第j像素係被左端上之資料線Dj丨。加至一列中之兩像素的資料電壓具有相反極性，而一行中之鄰近兩像素之資料電壓具有相同之極性。得此極性配置，施加至鄰近兩資料線之兩資料信號 + 1具有相反極性，及每一資料信號d j及d j + I在每— 轉其極性，如第5圖所示。 6圖顯示由信號控制器600供給資料驅動器5〇〇之料R’、G’、B’。對於奇數列，信號產生器600依序影像資料</丨、$、…給第一行到供給影像資料<、給最後一行。然而，對於偶數列，因為第一行中之連接至假資料線D〇,其隨後連接至最後資料線Dm, 信號產生器600依序從供給影像資料#、<、...給到供給影像資料 <、町、…給最後一行。然後，最影像資料β4、…給第一行。為此目的，信號產生暫時儲存影像資料$、4、…給最後輸出。於像素及資料線間之連接係相反於第4圖所示者，數列中之第〗像素被連接至在左端上之資料線1 數列中之第j像素被連接至在右端上之資料線Dj，影像資料R’、G’、B’之信號處理機6〇〇之輸出順序。詳言之，對於奇數列，信號處理機6〇〇依序從供資料考、<、…給第二行到供給影像資料吖、《、一行，然後，最後供給影像資料4、<、給第一行，偶數列，信號產生器600依序從供給影像資料=、 15 1342458 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 4、…給第一行到供給影像資料 <給最後一行。然後，用於面板組件300中之像素的反轉類型為行反轉，而用於資料線D〇-Dm之反轉類型為點反轉。若一行中之所有像素係依據本發明另一實施例連接至相同資料線D〇-Dm，則於一列中之鄰近像素的極性為相反的。於行間之極性係受到點反轉（於一行中之鄰近像素具有不同極性）或行反轉（於一行中之鄰近像素具有相同極性）。

點反轉控制資料信號的極性，使得被施加至兩鄰近資料線之資料信號係為相反，及沿著一資料線的資料信號只要其施加列改變，即反轉其極性。行反轉控制資料信號的極性，使得施加至兩鄰近資料線之資料信號為相反，及沿著一資料線的資料信號具有相同之極性。於此時，並不需要再排列影像信號R’、G’、B’之順序。即，對於所有列，信號控制器600依序從輸出影像資料4、 4、...給第一行到輸出影像資料 <’、町、...，給最後一行。

相較於此另一實施例，示於第4圖之像素及資料線間之連接具有優點為LC面板組件300之像素之行反轉較點反轉給出較高之亮度，而改良了可視性及降低閃爍，該組件3 00係特別是具有兩開關元件之像素及諸像素藉由耦合電容以電容式耦合的架構者。另外，因為用於資料線之點反轉仍被保留，所以連接至一資料線之開關元件之關閉電流之極性被反轉，以降低串音。

再者，依據本發明另一實施例之施加資料電壓至 LC 16 1342458 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 面板組件之方法，將參考第7至9圖加以詳細說明。第7圊顯示依據本發明另一實施例之L C面板組件的像素及資料線間之連接，第8圖顯示以依據本發明另一實施例LCD之資料驅動器，施加至LC面板組件之鄰近資料線之資料信號的波形圖，及第9圖為依據本發明之另一實施例之LCD資料驅動器，由信號控制器施加至資料驅動器之影像信號的波形。依據本發明之另一實施例之像素及資料線間之連接不同於第4圖者在於所連接之資料線每兩列即被反轉。即，若前兩列中之第j像素被連接至資料線Dj，則於下兩列中之第j像素被連接至資料線Dj-!。如於第7圖所示’於第 (4k+l)列及（4k + 2)列（k = 0，1，..·）中之第j像素被連接至右端之資料線Dj，而於第（4k + 3)列及第（4k + 4)列中之第j像素係連接至左端上之資料線Dj-1 ° 如於第7圖所示，極性配置係相同於第4圖所示者。即，被施加至一列中之兩鄰近像素之資料電壓具有相反極性，而被施加至一行中之鄰过兩像素之資料電壓有相同極性》為了取得極性配置，施加至兩鄰近資料線之兩資料信號…及dj +丨具有相反極性’及每一資料信號dj及+ i於每兩列反轉其極性，如同第8陶所示。第9圖顯示由信號控制器600所供給給資料堪動器 500之影像資料R，、G’、B’。對於第（4k+l)及（4k + 2)列’ 即對於第一列、第二列、第五列、第六列以此類推’信號產生器600依序從供給影像資料<、4 '…給第一行到供給 17 1342458 年月日修正發換為 99. 4. 2 2 影像資料 <、<、…，給最後一行。對於第（4k + 3)及（4k+4) 列’即第三列、第四列、第七列、第八列，以此類推，信號產生器600依序從供給影像資料 <、<，…給第二行到供給影像資料 <、<、…給最後一行，然後，最後，供給影像資料ββ、…給第一行。為此目的，信號產生器6〇0 暫時儲存影像資料44、…，用於隨後輸出。若於像素及資料線間之連接相反於第7圖所示者，即’第（4k+l)及（4k + 2)列中之第j像素連接至左端之資料線 Dj·,及第（4k + 3)及（4k + 4)列之第j像素係連接至右端之資料線Dj ’則信號處理機600，用於影像資料R，、〇,、B，之輸出順序改變。詳言之，對於第（4k+1)及（4k + 2)列，該信號產生器600依序從供給影像資料$、<、…，給第二行至供給影像資料吖、#、…、給最後一行，然後，最後供給影像資料44、…，給第一行，而對於第（4k + 3)及（4k + 4) 列’該信號產生器6 0 0依序從供給影像資料$、4、…給第一行到供給影像資料町、町、..·給最後一行。然後，於面板組件300中之像素的反轉類型係為行反轉，而用於資料線D〇-Dni之反轉類型為兩點反轉。於像素及資料線間之連接可以至少每三列加以反轉。現在’依據本發明一實施例之Lcd的LC面板組件係參考第10至11C圊加以詳細說明。第10圖為依據本發明一實施例之LC面板組件之佈局圊；第11A圖為示於第丨〇圖之LC面板組件沿著線 XIB-XIB’所取之剖面圖，及第丨ιΒ圖為示於第nA圖之 18 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2

τ陣列面板的剖面圖，其係為示於第"A之“面板組牛的部伤1^了彩色波光片陣列面板及偏光膜外《第1 1 C 圖為7Γ於第10圖之TFT陣列面板沿著線幻所取之剖面圖。參考第η A圖，依據此實施例之Lc面板組件包含一 τ陣歹彳面板1 〇〇、_彩色濾光片陣列面板2 〇〇 ,面向該 TFT陣列面板1〇°、及- LC層3,内插於其間。參考第1 〇至1 1 C圏，# TFT陣列面板1 00包含多數閘極線1 2 1及多數儲存電極線i 3 i，形成在一絕緣基材u 〇上其較佳由透明破墙作成。每一閉極線⑶實質延伸於列方向並I含多數閘極電極124。儲存電極線I〗丨實質延伸於列方向中並部份弩曲。閉極絕緣層1 4 0係形成在該閘極線1 2 1及儲存電極線m上及夕數半導體島154係形成在該閘極絕緣層140 上’面對閘極電極】24。每一半導體& i 54較佳由非晶矽 4 31)作成並形成丁1：1>的通道。多數歐姆接觸163、丨6^ 及1 6 5 b較佳由番换施μ Λ t 董膠雜N型雜質，例如磷（P)所作成，並被形成於半導體島154上。少數資料線1 71、多數對汲極電極丨75a及175b、及多數耦。電極I77係形成在該歐姆接觸163、165a及165b 及閘極絕緣層140上。每資料線17丨實質延伸於行方向並包含多數源極電極173 ’每一源極電極173係位於與一對汲極電極I?。及 1 75b相對’並與之相對於閘電極1 24加以分離。源極電極 19 1342458 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 1 7 3之位置係交替於每列之左側及右側間，因此，一給定源極電極173之位置具有近似雙邊對稱該前一列中之源極電極的位置》每對汲極電極1 75a及1 75b與相對於閘極線丨24相反之方向延伸。每一耦合電極丨77延伸於行方向，越過儲存電極線 131。位於源極電極173及淚極電極175a及175b間之半導體島154之部份係被曝露出，及歐姆接觸163、165aA l65b 係只排列於半導體島丨54及資料線i 7 1及汲極電極〗75a 及175b之間。一鈍化保護層！8〇係形成在資料線17卜汲極電極175a 及175b、及耦合電極177上。鈍化保護層】80具有多數接觸孔183a及i83b，曝露出汲極電極175a及175b之端部份及多數接觸孔187曝露出耦合電極177之端部份。鈍化保護層180更具有多數接觸孔182，曝露出資料線171的端部份1 79 ’及鈍化保護層丨80及閘極絕緣層丨4〇具有多數接觸孔181，曝露出閘極線121的端部份丨29。多數對像素電極1 90a及190b及多數接觸助體91及 92係形成在保護層180上。像素電極190a及190b及接觸助體91及92較佳由透明導電材料，例如氧化銦錫（I το) 及氧化銦鋅（IZO)或一反射材料所作成。每一對像素電極1 90a及1 90b包含一下像素電極1 90a 及一上像素電極190b ’分別經由接觸孔183a及183b連接 20 1342458 年月日修正替換頁丨99. 4. 2 2 至汲極電極175a及175b。上電極190b係經由接觸孔187 連接至耦合電極177,及下電極190a重疊該耦合電極177, 使得上像素之下像素電極 1 90a及下像素之上像素電極 190b電容耦合。另外，上像素之下像素電極1 90a及下像素之上像素電極1 9Ob係在儲存電極線1 3 1間彼此相對，並重疊該儲存電極線131，以形成多數儲存電容。像素電極 19 0a及190b之邊緣在儲存電極線131兩邊相對，並彎曲以形成V形，像素電極1 9 0a之V形緣為凸出，而像素電極190b之V形緣為凹入。每一下像素電極 190a具有上、下及中央線性切口 191-193。中央切口 193係位於行方向的中間部份並由左至右進入像素電極190a，藉以分割像素電極190a成為上及下分區。上及下切口 191及192分別斜斜地延伸於上及下分區t，並相對於中切口 1 93為對稱位置。接觸助體9 1及92係分別經由接觸孔1 8 1及1 82連接至閘極線121及資料線17〗之曝露端部丨29及丨79，並提供用以保護該曝露之端部129及179，但也是選用的。一對準層1 1係塗復於TFT陣列面板1 00之整個表面，除了接觸助體91及92外。一閘極電極 124、一源極電極 173、及一對汲極電極 1 75a及1 75b與一半導體島1 54形成一對TFT，其分別連接至像素電極190a及190b。參考第10及1 1B圖，彩色濾光片陣列面板200包含一黑色矩陣2 2 0形成於一較佳由透明玻璃作成之絕緣基板 21 T342458 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 210上。黑色矩陣22 0定義多數窗，其中形成有多數紅、緣及藍濾光片 230。一塗覆層係形成在彩色濾光片上及一共同電極270係形成於其上。共同電極270係較佳由透明導電材料，例如ITO及IZO作成，並具有多數組之四線性切口 27 1 -274。切口 27 1 -274之三者27 1 -273重疊下像素電極190a，以沿著切口 191-193分割像素電極190a成為多數次區。具有V形之切口 274重疊上電極190b，以將上像素電極1 90b分割成兩次區。一對準層2 1係塗覆於彩色濾光片陣列面板200之整個表面上。由切口 191-193及271-273所界定之每一次區具有大致之四邊形，具有兩長邊，與閘極線121及資料線171呈約45度角。由上像素電極1 90b及切口 274之邊緣所界定之次區具有V形，其為兩四邊形之組合。一對偏光板1 2及2 2分別附著至面板1 0 0及2 00之外表面。偏光板12及22之極化軸係為交叉並實質平行於閘極線1 2 1或資料線1 7 1。 LC層3之分子係對準使得其在沒有電場時，主轴係實質垂直於面板100及200之表面。再者，依據本發明一實施例之示於第10至11C圖之 TFT矩陣面板之製造方法係參考第12A至15C圖及第10 至1 1 C圖加以詳細說明。如第12A至12C圖所示，多數閘極線121及多數儲存電極線131係形成於一玻璃基板110上。如第13A至13C圖所示，一 SiNx閘極絕緣層140、 22 1342458_ 年月曰修正替換頁: 99. 4. 2 2 一半導體層，其較佳由非晶矽作成、及一摻雜非晶矽層係被沉積及所掺雜非晶矽層及半導體層被作出圖案，以形成多數島164及154 。

如於第14A至14C圖所示，於形成多數資料線171、多數汲極電極175a及175b、及多數耦合電極177後，摻雜非晶矽島1 6 4中之未為資料線 1 7 1、汲極電極 1 7 5 a及 175b及耦合電極177所覆蓋的部份係被移除，以曝露出該半導體島154之下層部份。為了穩定化半導體層154之曝露面，較佳執行氧電漿處理。如於第15A至15C圖所示，一鈍化保護層180係藉由塗覆或沉積，例如電漿加強化學氣相沉積（PECVD)氮化矽或具有良好偏光特徵之感光有機材料於基材110上。鈍化保護層1 8 0與閘極絕緣層1 4 0係被光蝕刻，以形成多數分別曝露汲極電極175a及175b、耦合電極177、閘極線121 及資料線171之端部129及179之接觸孔183a-185。

參考第10至nc圖，一透明導電材料係沉積及光蝕刻，以形成多數像素電極1 90a及1 90b及多數接觸助體9 1 及92»像素電極190a及190b係經由接觸孔183a及183b 連接至汲極電極175a及175b，並經由接觸孔187連接至耦合電極1 7 7 »接觸助體9 1及9 2係分別經由接觸孔1 8 1 及1 8 2連接至閘極線1 2 1及資料線1 7 1之曝露端部1 2 9及 179° 最後，一對準層1 1係塗覆於TFT陣列面板1 00之整個表面上，若有必要，受到表面處理。

S 23 1342458 ! —-.....--., 年月日修正替換頁 '99. 4. 2 2 - 現在’依據本發明之另一實施例之LCD的LC面板組件將參考第1 6至1 7B圖加以詳細說明。第1 6圖為依據本發明另一實施例之LCD之TFT陣列面板的佈局圖；及第17A及17B囷分別為第16圖之TFT 陣列面板沿著線XVIIA-XVIIA’及XVIIB-XVIIB’所取之剖面圖。依據此實施例之LCD同時也包含一 TFT陣列面板 100、一濾光片面板200、及一 LC層3内插於其間。 —TFT陣列面板1 〇〇包含多數閘極線1 2 1及多數儲存電極線1 3 1係形成於較佳由透明玻璃作成之絕緣基板1 1 0 上。每一閘極線121實質延伸於列方向並包含多數擴充部形成閘極電極1 24。每一儲存電極線1 3 1實質平行於閘極線延伸並可以包含多數分支。 —閘極絕緣層1 4 0係被形成於閘極線1 2 1及儲存電極線131上。多數較佳由加氫a-Si作成之半導體帶及島151 及157係形成在閘極絕緣層140上。每一半導體帶151包含多數對重疊閘極電極1 24之部份，以形成TFT的通道。多數例如由矽化物或氫化a - S i重摻雜以η型雜質，例如p 之多數歐姆接觸帶及島161、165a、165b及167係形成於半導體帶及島151及157上。多數資料線17丨、多數對汲極電極175a及175b、及多數耦合電容177係分別形成在歐姆接觸帶及島161、i65a、 1 6讣及1 67上》每一資料線1 7 1沿著半導體帶！ 5丨延伸並包含多數源極電極173由該處延伸並位在該閘極線121 1342458 年月曰修正替換頁

I 99. 4. 2 2 上。汲極電極175a及175b係相對於源極電極173彼此相對並由閘極電極124向上及向下延伸。每一耦合電極1 77實質延伸於列方向並部份重疊該儲存電極線1 3 1 〇歐姆接觸]63、165a、165b及167係只安排於半導體帶及島151及154及資料線171間、汲極零極175a及I75b 及耦合電極177之間。資料線171及汲極電極175a及175b具有與歐姆接觸帶及島161、165a及165b實質相同之平面形狀，並且，半導體帶151具有與資料線171及汲極電極175a及175b實質相同之平面形狀，除了位在資料線丨71及汲極電極175a 及175b間之通道部份1 54a及154b之外。耦合電極177 具有與歐姆接觸島丨67及半導體島157實質相同之平面形狀。一較诖由氮化矽或有機絕緣層所作成之保護層1 80係被形成在資料線171、汲極電極175a及175b及耦合電極 1 77及半導體帶1 5 1之通道部份1 54a及1 54b上》保護層180係提供有多數接觸孔183a及183b及18 7, 分別曝露出汲極電極175a及175b及耦合電極177之端部，及多數接觸孔187曝露出資料線171之端部《閘極絕緣層140及保護層180被提供有多數接觸孔183a，曝露出閘極線1 2 1之端部份。多數對像素電極190a及190b及多數接觸助體91及 92係形成於保護層1 80上。像素電極1 90a及1 90b及接觸 25 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 例如氧化銦錫（ITO) 助體91及92較佳由透明導電材料作成及氧化銦鋅（IZO)或一反射材料。

每一對像素電極190a及i9〇h 4 A „ L A 久19〇b包含—下像素電極190a 及一上像素電極】90b分別纟 ^ ^ ^ 生由接觸孔丨83a及i83b連接至沒極電極175a及175b。上電招[及艰極190b係經由接觸孔187連接至叙合電極177及下電極董叠耦合電極1 77，使得上像素之下像素電極i 9〇a及下像音卜像常之上像素電極1 90b係電容地耦合。另外，上像素

卜课京電極19〇a及下像素之上像素電極！90b係彼此相對並越過儲存電極線i3i並重昼儲存電極線131，以形成多數儲存電容。每一下像素電極190a具有一線性切口 i9i，延伸於列方向中。每一下像素電極丨9〇更具有至少一切口延伸於列方向，及每一上像素電極可以具有至少一切口延伸於行方向。較佳地，為下像素電極190a所佔用之面積具有約下及上像素電極19〇a及190b之總面積之約30至70%之值。

接觸助體91及92係分別經由接觸孔1 8 1及1 82，而連接至閘極線121及資料線171之端部129及179。一對準層11被塗復於該TFT陣列面板之整個表面 1〇〇’除了該接觸助艘91及92之外。依據此實施例之彩色濾光片陣列面板200具有類似於第1 1 A圖所示之結構。即，彩色濾光片陣列面板2 〇 0同時包含一黑色矩陣220、多數彩色濾光片230、一共同電極 270及一對準層21»然而，共同電極270具有多數組切口 271 -2 73’具有與第及llA圖所示者有不同之形狀及位 26 1342458 年月日修正替換頁 99. 4 2 2 置。一組切口包含一縱長切口 271，延伸於縱向及兩切口 2 7 2及2 7 3延伸於列方向。縱切口 2 7 1分割上像極1 9 0 b成為兩被安排於列方向中之次區，及橫向切口及273係位於與下像素電極190a之切口 191相對，及之一之下像素電極 190a進入四個安排於行方向中之之一次區中。依據本發明之另一實例，該等耦合電極177係由極線1 2 1相同之材料形成，於此例中，耦合電極1 7 7 被連接至儲存電極線1 3 1。現在，一種製造如第16、17A及 17B圖所示之陣列面板之方法將參考第1 8A至20C及1 6 ' 1 7A及圖加以說明。第18A至20C圖為依據本發明之另一實施例，以示於第16、17A及17B圖中間步驟的佈局圖及剖面圖如於第18A及18C圖所示，多數閘極線121及多存電極線1 3 1係形成於絕緣基板1 1 0上。一具有厚度約1 500至 5000埃之氮化矽閘極絕 140、具有厚度約500至2000埃之本質a-Si半導體層及具有約300至600埃之摻雜a-Si層1 60、及具有約至3000埃厚之金屬層170係依序藉由CVD及濺鍍加積，以及，一具有約1-2微米厚（micron)之光阻膜覆於其上。隨後，光阻膜係經由一光罩（未示出）曝露及被顯影如第19B及19C圖所示。光阻膜具有與位置相關之厚度，例如包含由第一橫向素電 272 四分四分與閘應未 TFT 1 7B 製造〇數儲緣層 150、 1500 以沈係塗至光部份 27 13424^-- 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 至第三部份具有依序降低之厚度。於第19B及19C圖中，第一及第二部份係由參考數212及214所表示，而沒有數目表示第三部份，因為第三部份係被顯示具有零厚度並曝露出下層金屬層170。光阻膜212及214之厚度比係取決於後續處理步驟的處理條件加以調整，較佳地，第二部份的厚度係等於或小於第一部份厚度的一半，例如，等於或小於約4000埃。

光阻膜之位置有關厚度係藉由幾項技術加以取得，例如藉由在曝光罩上提供半透明區域及透明區域及不透光區域。半透明區域交替以狹縫圖案、一格圖案、一薄膜具有中間透光率或中間厚度。當使用一狹縫圖案時，較佳地，於狹縫間之距離或狹縫寬度係小於用於光微影術之曝光機的解析度。另一例子為利用可流動光阻。即，一旦由可再流動材料作成之光阻材料係藉由使用具有透明區及不透明區之一般曝光罩所形成時，其受到再流製程，以流至沒有光阻的區域，藉以形成薄部份。

當使用適當製程條件時，光阻膜212及214之不同厚度完成了選擇地蝕刻下層。多數資料線171、多數汲極電極175a及175b及多數耦合電極177及多數歐姆接觸帶及島161、165a、165b及 167及多數半導體帶及島151及157係藉由一連串之蝕刻步驟加以取得。一例示順序係顯示於第1 9D至1 91圖中： (1)移去在光阻膜第三部份下之金屬層170、摻雜a-Si 28 1^42455_ 年月日修正替換頁 99. ( 層160及半導體層150之部份（第19D至19G圖）； (2) 移去光阻膜的第二部份214(第19F及19G圖）； (3) 移去在光阻膜之第二部份214下之金屬層170及摻雜a-Si層160的部份（第19H及191圖）；及 (4) 移去光阻膜之第一部份212。另一例示順序係如下： (1) 移去在光阻膜之第三部份下之金屬層170的部份；

(2) 去除光阻膜之第二部份； (3) 移去在光阻膜第三部份下之摻雜a-Si層160及半導體層1 5 0之部份； (4) 去除在光阻膜第二部份214下之金屬層1 70之部份； (5) 去除光阻膜之第一部份212;及 (6) 移去在光阻膜之第二部份 214下之摻雜 a-Si層 160 °

雖然光阻膜之第二部份214之移除造成了光阻膜之第一部份212的厚度降低，其並未去除第一部份，其保護下層不被去除或蝕刻，因為第二部份214之厚度係小於第一部份2 1 2。藉由選擇適當之蝕刻條件，光阻膜之第二部份2 1 4及摻雜a-Si層160之部份及在光阻膜之第三部份下之半導體層150係被同時去除。同樣地，去除光阻膜之第一部份212 及去除在光阻膜之第二部份214下之摻雜a-Si層160之部份係被同時進行。例如，當使用SF6及HC1之氣體混合， 29 Γ342458 年月日修正替換Η 99. 4. 2 2 或SF6及〇2之氣體混合時’光阻膜及半導體層15〇(或摻雜a-Si層160)之蝕刻厚度係接近相同。光阻殘留在金屬層170的表面上，若有的話，則以去灰加以去除。於第一例子中之步驟（3)及於第二例子中之.步驟（旳所用以蝕刻摻雜a-Si層16〇係為CF4及HC1之氣雜現入 CF4及〇2之氣體混合。使用eh及〇2之氣體混合完成取得半導體層150之被蝕刻部份之均勻厚度。如於第20A至20C圖所示，一保護層i 8〇係被形成及保護層1 80與閘極絕緣層丨40係被光蝕刻以分別形成數接觸孔181、182、183a' 183b及187曝露閉極線12 之端部、資料線171之端部、汲極電極i75a及175b、耦合電極1 77。义最後，一具有厚度約500至1000埃厚之Ιγ〇或^ 層係沉積並光蝕刻，以形成多數對像素電極i 9〇a及！分別經由接觸孔183a、183b及187連接至汲極電極及175b及耦合電極I77，及多數接觸助體9i及 & Z 77别緩由接觸孔181及182連接至閘極線121及資料線171 之曝露端部份。雖然’本發明之較佳實施例已經參考如上 v Μ坪細說明’但可以了解很多本發明概念的變化及/或修人J Μ本發明隨附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範圍内加完成。以 30

年/]日修正替換頁I 99. 4. 2 2 【圖式簡單說明】本發明的上述或其它優點在根據隨附圖式描述較佳具體實施例後將更為明顯：第1圖為依據本發明一實施例之LCD的方塊圊；第2圖為依據本發明一實施例之LCD像素的等效電路圖；第3圖為依據本發明一實施例之LCD的示意圊；第4圖為依據本發明一實施例之LC面板組件之像素及資料線間之連接；第5圖為施加至依據本發明一實施例之LC面板組件之鄰近資料線之資料信號的波形圖；第6圖為依據本發明一實施例，由信號控制器供給至LCD 資料驅動器之影像信號波形圖；第7圖為依據本發明另一實施例之L C面板組件之像素與資料線間之連接圖；第8圖為依據本發明之另一實施例之施加至L C面板組件之鄰近資料線之資料信號的波形圖；第9圖為依據本發明另一實施例，由信號控制器供給至 LCD資料驅動器之影像信號波形圖；第1 0圖為依據本發明一實施例之LC面板組件之佈局圖；第1 1 A圖為第1 0圖所示之LC面板組件沿著線XIB-XIB’ 所取之剖面圖；第1 1 B圖為第1 1 A圖所示之T F T陣列面板之剖面圖，其係為示於第11A圖所示之LC面板組件之一部份，除了一彩色濾光片陣列面板及偏光膜之外； 31 1342^58- 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 第11C圖為第10圖之TFT陣列面板，沿著線XIC-X 1C’所取之剖面圖；第12A至15C圖為第10、11B及11C圖所示之TFT陣列面板，於依據本發明一實施例之製造方法中之中間步驟的佈局及剖面圖；第16圖為依據本發明另一實施例之LCD之TFT陣列面板之佈局圖；第17A及17B圖為示於第16圖中之TFT陣列面板，分別沿著線XVIIA-XVIIA’及XVIIB-XVIIB’所取之剖面圖；及第1 8A至20C圖為示於第16、17A及17B圊之TFT陣列面板，於依據本發明另一實施例製造方法的中間步驟時之佈局及剖面圖。【元件代表符號簡單說明】 3 LC層 11 對準層 12 偏光板 22 偏光板 91 助體 92 助體 100 TFT陣列面板 110 絕緣基板 12 1 閘極線 124 閘極電極 129 端部 13 1 儲存電極線 140 閘極絕緣層 15 1 半導體帶 154 半導體島 157 島 160 a-Si 層 161 島 163 歐姆接觸 1 64 島 32 1342458_ 年月日修正替換頁 99. 4. 2 2 165a 歐姆接觸 165b 歐姆接® 167 島 170 金屬層 17 1 資料線 173 源極電極 175a 汲極電極 175b 汲極電书 177 耦合電極 179 端部 180 鈍化保護層 18 1 接觸孔 182 接觸孔 183a 接觸孔 183b 接觸孔 185 接觸孔 187 接觸孔 190a 像素電有 190b 像素電極 191-3 切口 200 彩色濾光片陣列面板 210 基板 212 光阻膜 214 光阻膜 220 黑色矩陣 230 彩色濾光 270 共同電極 271-274 切口 300 LC面板組件 400 閘極驅動 4 10 軟式印刷電路板 4 12 另一 FPC 440 閘極驅動積體電路 450 印刷電路 500 資料驅動器 5 11-5 13 資料 52 1 信號線 522 信號線 522a 信號線 522b 信號線 541- 543 資料驅動IC 550 印刷電路 552 信號線 560 驅動電壓 600 信號控制器 700 驅動電壓 800 灰階電壓產生器片器膜板 · FPC膜板產生器產生器 33

Claims

134245¾"一: 今-月 π ’攻; 99. i 2 2

•申諝專刹範播 1. 一種液晶顯示器，其包含：複數個像素*其安排呈數行和數列，每一像素經設置於二條相鄰資料線和二條相鄰儲存線之間；複數條閘極線：及複數條資料線：其中每一像素包含：二個子像素，及每一子像素包含：一開關元件，其係連接至該等閘極線之一和該等資料線之一，其中在一像素行的一第一像素中之子像素係共同地連接至位於該像素行的一左手側的一資料線，及在該像素行中相鄰於該第一像素的一第二像素中的子像素係共同地連接至位於該像素行的一右手側的一資料線。 2.如申請專利範®第1項所述之液晶顯示器，其中該第一像素和該第二像素係電容性地彼此耦合》 3 ·如申請專利範囝第1項所述之液晶顯示器，其中該至少兩資料線被供給以相同之資料信號β 4.如申請專利範Ε第3項所述之液晶顯示器，其中該至少兩資料線包含一第一資料線及一最後資料線。 5.如申請專利範圍第4項所述之液晶顦示器，更包含複數 34 1342458 個資料驅動ic，其具有複數個輸出端，其連接至該線，並包含一第一驅動1C，其具有一第一輸出端，一輸出端電氣連接至該第一資料線及該最後資料線 6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示器，更包含一平板組件，其包含：該等像素、該等閘極線、等資料線；一印刷電路板，其包含一電路元件，用以驅動該料驅動1C ;及第一及第二軟式印刷電路膜，其連接該面板組件印刷電路板，安裝該等資料驅動1C，並分別包含一信號線，其連接至該第一驅動1C之該第一輸出端及二信號線，其連接至該第一資料線，其中，該印刷電路板包含：一第三信號線，其連該第一信號線及該第二信號線之間。 7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示器，更包含信號控制器，用以提供影像信號及一控制信號，用制用於該資料驅動1C之該影像信號，該信號控制器供給該影像信號給連接至該第一資料線之一第一行諸像素，並首先供給該影像信號給連接至一第二資的該第一行中之諸像素。 8. —種液晶顯示器，其包含：資料該第及該等資與該第一一第接於以控最後中之料線 35 陣其：：不面板组件’其包含複數個像素安排呈一矩複數條資料ΐ數個列與複數個像素行，複數條閘極線及條相鄰财：，每—像素經設置於二條相鄰資料線和二哪储存線之間，板組件中資料線的數目係大於該像素行之數目，於該面對子像之該等資料線係彼此分隔，每一像素包含：- _ ρ„ 及每子像素包含一開關元件，其係連接至極線及一資料線，其中在一傻去，、订的一第一像素中之子像素係共同地連至位於該像素彳 . 京订的一左手側的一資料線，及在該像素中相^封· & 第—像素的一第二像素的子像素係共同地至位於該像素行的一右手側的一資料線。 9.如申請專利„ 範圍第8項所述之液晶顯示器，其中該第一像素和該笼-彳金" —像素係電容性地彼此耦合。 .如申凊專利範圍帛8項所述之液晶顯示器，其中該至少兩資料線被供給以相同之資料信號。 11.如申清專利範圍第1〇項所述之液晶顯示器其中該至 /兩資料線包含一第一資料線及一最後資料線。 1 2.如申請專利範圍第數個資料驅動1C，其 Π項所述之液晶顯示器，更包含複具有複數個輸出端，其連接至該資 36 1342458 料線，並包含一第一驅動1C，其具有一第一輸出端，該第一輸出端電氣連接至該第一資料線及該最後資料線。 13. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示器，更包含：一印刷電路板*其包含一電路元件，用以驅動該等資料驅動1C ;及第一及第二軟式印刷電路膜，其連接該面板組件與該印刷電路板，安裝該等資料驅動IC，並分別包含一第一信號線，其連接至該第一驅動1C之該第一輸出端，及一第二信號線，其連接至該第一資料線，其中，該印刷電路板包含：一第三信號線，其連接於該第一信號線及該第二信號線之間。 14. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示器，更包含：一信號控制器，用以提供影像信號及一控制信號，用以控制用於該資料驅動1C之該影像信號，該信號控制器最後供給該影像信號給連接至該第一資料線之一第一行中之諸像素，並首先供給該影像信號給連接至一第二資料線的該第一行中之諸像素。 37 Γ34245Β_ . 年月日修正替換i 丨99. 4. 2 2 :七、s指定’代表圖 (一）、本案指定代表圖為：第3圖。 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 300 LC面板組件 4 10 軟式印刷丨電路板 412 另一 FPC膜 440 閘極驅動積體電路 450 印刷電路板 511,512,513 資料FPC膜 52 1 信號線 522a 信號線 522b 信號線 541,542,543 資料驅動1C 550 印刷電路板 552 信號線八Ί *若:有化學式:時—，請揭示蕞能〜顯示# ,明 ,特徵的化學式.：；.''