TWI393094B - 液晶顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種液晶顯示裝置，尤其關於一種可減少閃爍和殘餘影像的液晶顯示裝置及其驅動方法。
液晶顯示裝置利用電場控制液晶材料的透光率顯示影像。液晶顯示裝置依照驅動液晶材料的電場位置主要分為垂直電場加載型和水平電場加載型。
垂直電場加載型液晶顯示裝置透過共同電極和畫素電極之間形成的垂直電場驅動扭轉向列模式的液晶材料，共同電極和畫素電極位於上下基板上且相對。垂直電場加載型液晶顯示裝置具有高開口率，但視角小於90度。
水平電場加載型液晶顯示裝置利用共同電極和畫素電極之間形成的水平電場驅動平面切換模式(IPS)的液晶材料，共同電極和畫素電極平行地分佈於下基板上。水平電場加載型液晶顯示裝置具有約160度的廣視角，但開口率和透光率低。
為了改善水平電場加載型液晶顯示裝置的低開口率和透光率，使用一種由邊緣場驅動的邊緣場切換型液晶顯示裝置。邊緣場切換型液晶顯示裝置包含畫素電極和共同電極板，在每個畫素區域絕緣層位於畫素電極和共同電極板之間，並形成共同電極板與畫素電極之間的間隙以小於上基板和下基板之間的間隙，進而形成邊緣場。填充在上下基板之間空間內的液晶分子由邊緣場操 作，以增加開口率和透光率。
「第1圖」所示為習知技術邊緣場切換型液晶顯示裝置一個畫素的電路圖。「第2圖」所示為邊緣場切換型液晶顯示裝置包含的薄膜電晶體基板的剖面圖。
如「第1圖」所示，邊緣場切換型液晶顯示裝置包含複數液晶單元Clc，以陣列形式分佈於資料線DL和閘極線GL的交叉部份。形成在每個液晶單元處的薄膜電晶體(TFT)回應閘極線的掃描訊號將資料線DL的資料訊號提供至液晶單元Clc。
在「第2圖」中，邊緣場切換型液晶顯示裝置的薄膜電晶體基板包含形成在下基板20上交叉的資料線DL和閘極線GL，閘極絕緣層22形成於資料線DL和閘極線GL之間。薄膜電晶體形成在其每個交叉部份。閘極絕緣層22和鈍化層28形成在共同電極板14和畫素電極狹縫18之間，以透過交叉結構在畫素區域形成邊緣場。共同電極線16連接共同電極板14。
共同電極板14形成在每個畫素區域，並接收參考電壓(下稱為共同電壓Vcom)，參考電壓透過共同電極線16驅動液晶材料，共同電極線16形成在共同電極板14上且與之連接。共同電極板14由透明導電層形成，共同電極線16與閘極線共同由閘極金屬層形成。
薄膜電晶體令資料線4的畫素訊號充電並儲存於畫素電極狹縫18中，以回應閘極線GL的閘極訊號。例如，薄膜電晶體包含 連接閘極線GL的閘極6。源極連接資料線4。汲極10連接畫素電極狹縫18。主動層與閘極6和閘極絕緣層22重疊以在源極8和汲極10之間形成通道。歐姆接觸層26用於在源極8和汲極10與主動層24之間形成歐姆接觸。半導體圖案30包含主動層24和歐姆接觸層26。
畫素電極狹縫18透過接觸孔12連接薄膜電晶體的汲極10，接觸孔12穿透與共同電極板14重疊的鈍化層28。畫素電極狹縫18與共同電極板14形成邊緣場以使液晶分子透過介電異向性旋轉。液晶分子位於薄膜電晶體基板和彩色濾光基板之間的水平方向上。穿透畫素區域的光線的穿透率依照液晶分子的旋轉角度變化，以實現灰階。
保持提供至畫素電極狹縫18的視頻訊號穩定的儲存電容Cst形成在共同電極板14與畫素電極狹縫18之間。儲存電容Cst儲存液晶單元Clc的電壓至固定位準。
液晶顯示裝置由周期性反向資料極性的反向方法驅動以減少閃爍和殘餘圖像，資料係在液晶單元內充電。反向方法分為線性反向方法，其中資料的極性在相鄰液晶單元之間在垂直線性方向被反向。縱向反向方法具有在水平線性方法上的相鄰液晶單元之間反向的資料的極性。點狀反向方法具有在垂直線性方向和水平線性方向的相鄰液晶單元之間反向的資料的極性。
在點狀反向方法中，如「第1圖」所示，提供至每個相鄰液 晶單元的資料的極性在垂直方向彼此相反，提供至每個相鄰液晶單元的資料的極性在水平方向彼此相反。每個框(Fn-1,Fn)的資料的極性都相反。
點狀反向方法在液晶顯示裝置的驅動過程中產生饋通電壓△Vp，產生閃爍和殘餘影像。
如「第4圖」所示，閘極電壓Vg供給至薄膜電晶體6的閘極8，資料電壓Vd供給至源極10。如果不小於薄膜電晶體6的閾值電壓的閘極高壓Vgh加載至薄膜電晶體6的閘極8，那麼源極10與汲極12之間形成通道，並且資料電壓Vd透過薄膜電晶體的源極10和汲極12在液晶單元Clc和儲存電容Cst內充電。
饋通電壓△Vp為資料電壓與液晶材料內充電電壓之間的差。
饋通電壓△Vp並不固定，這是因為資料的極性在每個框(Fn-1,Fn)或依照灰階都反向。因此，共同電壓Vcom並不位於正資料電壓和負資料電壓的中心。例如，用於顯示白色的正資料電壓中的饋通電壓△Vp與用於顯示白色的負資料電壓中的饋通電壓△Vp在大小上不同，因此用於表現相同灰階的資料電壓的有效值並不依照極性固定。因此，為直流電壓的共同電壓不能被設置為對應正資料電壓和負資料電壓中心的優化共同電壓值。框之間產生亮度差，因此仍然存在閃爍和殘餘影像。
因此，需要一種可減少閃爍和殘餘影像的液晶顯示裝置。
鑒於上述問題，本發明的主要目的在於提供一種減少閃爍和影像殘餘的液晶顯示裝置及其驅動方法。
因此，為達上述目的，本發明所揭露之一種液晶顯示裝置，包含有：液晶顯示面板，其中陣列形式的複數條閘極線和複數條資料線定義複數個畫素；用於向液晶顯示面板提供閘極電壓的閘極驅動器；以及用於向液晶顯示面板提供資料電壓的資料驅動器；其中各個畫素由複數驅動電壓獨立驅動，驅動電壓具有相反的極性，畫素包含實現相同灰階的第一液晶單元和第二液晶單元。
實施例中，每個畫素由條閘極線定義，閘極線與加載第一資料電壓的第一資料線以及加載第二資料電壓的第二資料線交叉。
實施例中，第一資料電壓和第二資料電壓的極性在每個框均反向。
液晶顯示裝置中，第一液晶單元包含第一薄膜電晶體、連接第一薄膜電晶體的第一畫素電極和與第一畫素電極形成電場的共同電壓供給器，第一薄膜電晶體位於閘極線與第一資料線的交叉區域；以及第二液晶單元包含第二薄膜電晶體、連接第二薄膜電晶體的第二畫素電極和與第二畫素電極形成電場的共同電壓供給器，第二薄膜電晶體位於閘極線與第二資料線的交叉區域。
液晶顯示裝置中，供給至每個第一和第二液晶單元的畫素電壓的極性在每個框反向。
液晶顯示裝置中，第一液晶單元和第二液晶單元具有彼此對Z 稱的結構。
液晶顯示裝置中，第一畫素電極和第二畫素電極包含複數線性指針部份，指針部份與資料線平行。
液晶顯示裝置中，共同電壓供給器包含：形成在畫素區域的共同電壓板，畫素區域內具有畫素，畫素與第一畫素電極和第二畫素電極形成邊緣電場；以及用於向共同電極板提供共同電壓的共同電極線。
液晶顯示裝置中，共同電壓供給器包含手指狀共同電極，手指狀共同電極與第一畫素電極和第二畫素電極之指針部份平行以與指針部份形成水平電場。
液晶顯示裝置中，每個畫素均由一條資料線與第一閘極線和第二閘極線定義。
液晶顯示裝置中，第一資料電壓與第一閘極線之第一閘極電壓同步並提供至資料線，第二資料電壓與第二閘極線之第二閘極電壓同步並提供至資料線。
液晶顯示裝置中，第一資料電壓和第二資料電壓具有彼此不同的極性。
液晶顯示裝置中，第一資料電壓和第二資料電壓的極性在每個框都反向。
液晶顯示裝置中，第一液晶單元包含第一薄膜電晶體、連接第一薄膜電晶體的第一畫素電極和與第一畫素電極形成電場的共 同電壓供給器，第一薄膜電晶體位於第一閘極線與資料線的交叉區域；第二液晶單元包含第二薄膜電晶體、連接第二薄膜電晶體的第二畫素電極和與第二畫素電極形成電場的共同電壓供給器，第二薄膜電晶體位於第二閘極線與資料線的交叉區域。
液晶顯示裝置中，供給至每個第一液晶單元和第二液晶單元的畫素電壓的極性在每個框反向。
液晶顯示裝置中，第一畫素電極和第二畫素電極包含複數線性指針部份，指針部份與資料線平行。
液晶顯示裝置中，共同電壓供給器包含：形成在畫素區域的共同電壓板，畫素區域內具有畫素，畫素與第一畫素電極和第二畫素電極形成邊緣電場；以及用於向共同電極板提供共同電壓的共同電極線。
液晶顯示裝置中，共同電壓供給器包含共同電極，共同電極與第一畫素電極和第二畫素電極的指針部份平行以與指針部份形成水平電場。
液晶顯示裝置中，畫素實現紅、綠、藍任意一色。
本發明所揭露之一種液晶顯示裝置之驅動方法，液晶顯示裝置包含液晶顯示面板，其上複數個畫素以陣列形式排佈，驅動方法包含有：將各個畫素分為獨立驅動之第一液晶單元和第二液晶單元；提供共同電壓至第一液晶單元和第二液晶單元；以及加載複數驅動電壓至第一液晶單元和第二液晶單元以於第一液晶單元 和第二液晶單元中實現相同灰階，驅動電壓大小相等極性相反。
驅動方法中，供給至每個第一液晶單元和第二液晶單元之驅動電壓的極性在每個框都反向。
驅動方法中，第一液晶單元由閘極線和供給第一資料電壓之第一資料線定義，第二液晶單元由閘極線和供給第二資料電壓之第二資料線定義，第一資料電壓與第二資料電壓具有不同極性。
驅動方法中，第一液晶單元由資料線和供給第一閘極電壓之第一閘極線定義，第二液晶單元由資料線和供給第二閘極電壓之第二閘極線定義。
驅動方法中，在第一液晶單元和第二液晶單元實現相同灰階的步驟包含：提供第一閘極電壓至第一閘極線，並提供與第一閘極電壓同步之第一資料電壓至資料線，以在第一液晶單元實現第一灰階；以及提供第二閘極電壓至第二閘極線，並提供與第二閘極電壓同步之第二資料電壓至資料線，以在第二液晶單元實現與第一灰階相同之灰階。
驅動方法中，第一資料電壓和第二資料電壓彼此具有不同極性。
驅動方法中，第一資料電壓和第二資料電壓的極性在每個框都反向。
驅動方法中，第一液晶單元和第二液晶單元之液晶材料由驅動電壓和共同電壓之間之邊緣電場驅動。
驅動方法中，第一液晶單元和第二液晶單元之液晶材料由驅動電壓和共同電壓之間之水平電場驅動。
驅動方法中，更包含在第一液晶單元和第二液晶單元內實現相同灰階後優化提供至第一液晶單元之第一驅動電壓與提供至第二液晶單元之第二驅動電壓之間共同電壓的大小。
有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
在實施例中，液晶顯示裝置將實現紅(R)綠(G)藍(B)任何一個色彩的畫素分為第一和第二子畫素，第一和第二子畫素在相同時間具有不同的極性和相同的灰階。第一和第二子畫素表現相同的灰階，但第一和第二子畫素中的任何一個透過正資料電壓表現灰階，而另一個利用負資料電壓表現灰階。即使饋通電壓△Vp不相同，也可在一個畫素內同時實現正負電壓。可在固定位準儲存表現灰階的有效值而無需考慮極性。可表現相同亮度而無需考慮每個框(Fn-1,Fn)的共同電壓值和饋通電壓△Vp的大小，因此可解決閃爍問題。
例如，正負資料的驅動在每個畫素內都是可能。在解決閃爍問題的同時，使用者設定對應正資料電壓和負資料電壓中心的優化共同電壓值，因此可減少殘餘影像。無需考慮每個框(Fn-1,Fn)的共同電壓的位置即可表現相同亮度。如果共同電壓值設置為優 化值，在消除閃爍後可利用此優化值減少正資料電壓與負資料電壓之間的殘餘影像，那麼可減少閃爍和殘餘影像。
以下，將依照附圖詳細描述實現上述操作效果的實施例。
「第5圖」所示為第一實施例液晶顯示裝置的示意圖。
如「第5圖」所示，液晶顯示裝置包含液晶顯示面板230，其中m x n個畫素P以陣列形式排佈。資料驅動器210提供第一和第二資料電壓至液晶顯示面板230的第一和第二資料線1DL1,2DL1,1DL2,2DL2,...,1DLm,2DLm。閘極驅動器220向閘極線GL1至GLn提供閘極電壓。時序控制器利用同步訊號控制資料驅動器210和閘極驅動器220。
液晶顯示面板230包含彼此相對的薄膜電晶體陣列基板和彩色濾光陣列基板，液晶層位於其間。
資料驅動器210依照時序控制器200的控制訊號CS將數位視頻訊號RGB變為對應灰階值的類比灰階電壓(資料訊號)，並將類比灰階電壓提供至第一和第二資料線1DL1,2DL1,1DL2,2DL2,...,1DLm,2DLm。
閘極驅動器220回應時序控制器200的控制訊號CS依次向閘極線GL1至GLn提供閘極電壓以選擇液晶顯示面板230的水平線以向其提供資料訊號。
時序控制器200透過垂直/水平同步訊號Vsync/Hsync和時鐘訊號DCLK生成控制閘極驅動器220和資料驅動器210的控制 訊號CS。
「第6圖」所示為代表「第5圖」的一個畫素的電路圖。如「第6圖」所示，每個畫素包含第一和第二資料線1DL和2DL。閘極線與第一和第二資料線1DL和2DL交叉。第一薄膜電晶體1TFT和第一液晶單元1Clc形成在第一資料線1DL與閘極線GL的交叉區域。第二薄膜電晶體2TFT和第二液晶單元2Clc形成在第二資料線2DL與閘極線GL的交叉區域。
在實施例中，第一薄膜電晶體1TFT回應閘極線GL的掃描訊號(或閘極電壓)提供第一資料線1DL的正(或負)資料電壓至第一液晶單元1Clc。第二薄膜電晶體2TFT回應閘極線GL的閘極電壓提供第二資料線2DL的負(或正)資料電壓至第二液晶單元2Clc。第一資料線1DL提供的資料電壓和第二資料線2DL提供的資料電壓大小相等，極性相反。每個液晶單元1Clc和2Clc均被獨立驅動，因此一個畫素可分為實現相同色彩的兩個子畫素。
「第7圖」所示為本發明第一實施例液晶顯示裝置的驅動特性。如「第7圖」所示，閘極電壓Vg提供至第一和第二薄膜電晶體1TFT和2TFT的閘極。第一資料電壓Vd1提供至第一薄膜電晶體1TFT的源極，第二資料電壓Vd2提供至第二薄膜電晶體2TFT的源極。共同電壓Vcom與第一資料電壓Vd1之間的電壓差在大小上等於共同電壓Vcom與第二資料電壓Vd2之間的電壓差，第一和第二資料電壓Vd1和Vd2的極性彼此相反。
或著，如果共同電壓Vcom為0伏特，即使第一資料電壓Vd1和第二資料電壓Vd2具有相同的大小，第一資料電壓Vd1和第二資料電壓Vd2的極性也彼此相反，並且第一資料電壓Vd1和第二資料電壓Vd2的極性在下一框與前一框相比也相反。
如果不小於第一薄膜電晶體1TFT的閾值電壓的閘極高壓Vgh加載至第一薄膜電晶體1TFT的閘極，那麼源極和汲極之間形成通道，並且第一資料電壓1Vd在第一液晶單元1Clc和第一儲存電容1Cst內透過第一薄膜電晶體1TFT的源極和汲極充電。
如果不小於第二薄膜電晶體2TFT的閾值電壓的閘極高壓Vgh加載至第二薄膜電晶體2TFT的閘極，那麼源極和汲極之間形成通道，並且第二資料電壓2Vd在第二液晶單元2Clc和第二儲存電容2Cst內透過第二薄膜電晶體2TFT的源極和汲極充電。
具有上述電路和材料特性的每個畫素均可分為表現相同灰階但具有不同極性的第一和第二液晶單元(或子畫素)。因此，即使饋通電壓△Vp的位準不相同，正負資料也可同時在一個畫素內實現。因此，表現灰階的有效值被固定。可表現相同的亮度而無需考慮共同電壓的位置和每個框(Fn-1,Fn)的饋通電壓△Vp的大小，以解決閃爍問題。
正負資料的驅動在每個畫素內均可行。例如，當解決閃爍問題時使用者可判定減少正負資料電壓之間殘餘影像的共同電壓值。
實施例中，無需考慮每個框(Fn-1,Fn)的共同電壓的位置即可表現相同亮度。如果共同電壓值設置為優化值，在消除閃爍後透過優化值可減少正資料電壓和負資料電壓之間的殘餘影像，因此可減少閃爍和殘餘影像。
「第8圖」和「第9圖」所示分別為邊緣場切換型薄膜電晶體陣列基板結構的平面圖和剖面圖，其中「第6圖」和「第7圖」中的電路組成和驅動是可行的。
「第8圖」和「第9圖」所示的邊緣場切換型液晶顯示裝置的薄膜電晶體基板包含位於下基板120上與閘極線102交叉的第一和第二資料線103和104，閘極絕緣層122位於其間。第一薄膜電晶體1TFT形成在第一資料線103與閘極線102的夾叉區域。第二薄膜電晶體2TFT形成在第二資料線104與閘極線102的夾叉區域。閘極絕緣層122和鈍化層128形成在共同電極板114和第一和第二畫素電極狹縫118和119之間，以在閘極線102和第一和第二資料線103和104定義的畫素區域形成邊緣場。共同電極線116連接共同電極板114。
共同電極板114形成在每個畫素區域，並接收共同電壓Vcom(或參考電壓)以藉由共同電極線116驅動液晶材料，共同電極線116形成在共同電極板114上且與之連接。共同電極板114由透明導電層形成。共同電極線116與閘極線102由閘極金屬層形成。
第一薄膜電晶體1TFT回應閘極線102的閘極訊號使第一資料線103的畫素訊號儲存在第一畫素電極狹縫118內並在其內充電。例如，第一薄膜電晶體1TFT包含連接閘極線102的第一閘極106。第一源極108連接第一資料線103。第一汲極110連接第一畫素電極狹縫118。第一主動層124與第一閘極106重疊，閘極絕緣層122位於其間，並在第一源極108和第一汲極110之間形成通道。第一歐姆接觸層126用於在第一源極108和第一汲極110與第一主動層124之間形成歐姆接觸。第一半導體圖案130包含第一主動層124和第一歐姆接觸層126。
第一畫素電極狹縫118透過第一接觸孔112連接第一薄膜電晶體1TFT的第一汲極110，第一接觸孔112穿透鈍化層128，第一畫素電極狹縫118與共同電極板114重疊。
第二薄膜電晶體2TFT回應閘極線102的閘極訊號使第二資料線104的畫素訊號儲存在第二畫素電極狹縫並在其內充電。例如，第二薄膜電晶體2TFT包含連接閘極線102的第二閘極107。第二源極109連接第二資料線104。第二汲極111連接第二畫素電極狹縫119。第二主動層125與第二閘極107重疊，閘極絕緣層122位於其間，並在第二源極109和第二汲極111之間形成通道。第二歐姆接觸層127用於在第二源極109和第二汲極111與第二主動層125之間提供歐姆接觸。第二半導體圖案131包含第二主動層125和第二歐姆接觸層127。
第二畫素電極狹縫119透過第二接觸孔113連接第二薄膜電晶體2TFT的第二汲極111，第二接觸孔113穿透鈍化層128，第二畫素電極狹縫119與共同電極板114重疊。第一畫素電極狹縫118和第二畫素電極狹縫119由複數手指形狀的指針部份形成，指針部份平行於第一和第二資料線103和104。
實施例中，具有上述結構的邊緣場切換型液晶顯示裝置在共同電極板114與第一畫素電極狹縫118的正電壓(或負電壓)之間形成第一邊緣場，並在共同電極板114與第二畫素電極狹縫119的負電壓之間形成第二邊緣場。例如，薄膜電晶體基板和彩色濾光基板之間水平方向排佈的液晶分子被介電異向性旋轉。因此，可在一個畫素內形成具有不同極性的兩種類型的邊緣場。
因此，可不考慮共同電壓的位置和每個框(Fn-1,Fn)的饋通電壓△Vp的大小而表現相同亮度，例如，解決閃爍問題。在實施例中，可在每個畫素內同時實現由正負資料驅動，在解決閃爍問題的同時使用者可設定對應正負資料電壓中心的優化共同電壓值。因此，可減少殘餘影像。
「第10圖」所示為第二實施例液晶顯示裝置的示意圖，「第11圖」所示為「第10圖」中一個畫素的簡要電路圖。
在「第10圖」和「第11圖」所示的液晶顯示裝置中，一個畫素P可由資料線DL和第一和第二閘極線1GL和2GL定義。第二實施例的液晶顯示裝置的結構與第一實施例基本相同，除上述 區別之外。因此。與第一實施例相同的結構將使用相同的標號，並省略重複的解釋。
液晶顯示裝置包含液晶顯示面板230，其中m x n個畫素P以陣列方式排佈。閘極驅動器220提供第一和第二閘極電壓至液晶顯示面板230的第一和第二閘極線1GL1,2GL1,1GL2,2GL2,...,1GLn,2GLn。資料驅動器210提供第一和第二資料電壓至資料線DL1至DLm。時序控制器200利用同步訊號控制閘極驅動器220和資料驅動器210。
資料驅動器210回應時序控制器200的控制訊號CS將數位視頻資料RGB變為對應灰階值的類比灰階電壓(資料訊號)，並將類比灰階電壓提供至資料線DL1至DLm。
閘極驅動器220回應時序控制器200的控制訊號CS依次提供閘極電壓至閘極線1GL1,2GL1,1GL2,2GL2,...,1GLn,2GLn以選定液晶顯示面板230的水平線向其提供資料訊號。
如「第11圖」所示，每個畫素P均包含第一和第二閘極線1GL、2GL。資料線DL與第一和第二閘極線1GL、2GL交叉。第一薄膜電晶體1TFT和第一液晶單元1Clc形成在第一閘極線1GL和資料線DL的交叉區域。第二薄膜電晶體2TFT和第二液晶單元2Clc形成在第二閘極線2GL和資料線DL的交叉區域。
第一薄膜電晶體1TFT回應第一閘極線1GL的第一閘極電壓提供資料線DL的正(或負)第一資料電壓至第一液晶單元1Clc。 第二薄膜電晶體2TFT回應第二閘極線2GL的第二閘極電壓提供資料線DL的負(或正)第二資料電壓至第二液晶單元2Clc。
第一資料電壓係從資料線DL提供，且與第一閘極電壓同步，由資料線DL提供的且與第二閘極電壓同步的第二資料電壓與第一資料電壓大小相等極性相反。因此，一個畫素也由兩個液晶單元1Clc和2Clc組成，在第二實施例中，液晶單元1Clc和2Clc可獨立驅動。因而，一個畫素可分為實現相同色彩的兩個子畫素。
第二實施例液晶顯示裝置的驅動特性將結合「第12圖」解釋。如「第12圖」所示，第一閘極電壓Vg1提供至第一薄膜電晶體1TFT的閘極，正(或負)第一資料電壓1Vd提供至第一薄膜電晶體1TFT的源極。第二閘極電壓Vg2提供至第二薄膜電晶體2TFT的閘極，負(或正)第二資料電壓2Vd提供至第二薄膜電晶體2TFT的源極。例如，一個畫素內的第一和第二薄膜電晶體1TFT和2TFT被第一和第二閘極電壓Vg1和Vg2依次開啟，並依次提供第一和第二資料電壓1Vd和2Vd至第一和第二液晶單元1Clc和2Clc，第一和第二資料電壓1Vd和2Vd依次從一條資料線DL提供，且二者的極性彼此相反。
為了向一個框的一個畫素內提供兩次閘極電壓，提供閘極電壓的閘極驅動器220和提供資料電壓的資料驅動器210以雙倍速度驅動。例如，如果液晶顯示裝置在第一實施例中以60Hz驅動，那麼在第二實施例中則以120Hz驅動。
實施例中，共同電壓Vcom與第一資料電壓1Vd之間的電壓差與共同電壓Vcom與第二資料電壓2Vd之間的電壓差大小相等。第一和第二資料電壓1Vd和2Vd的極性彼此相反。如果共同電壓Vcom為0伏特，即使第一和第二資料電壓1Vd和2Vd具有相同的大小，第一和第二資料電壓1Vd和2Vd也具有相反的極性。第一和第二資料電壓1Vd和2Vd的極性在下一框時與前一框相比極性相反。
實施例中，每個畫素被分為表現相同灰階但具有不同極性的第一和第二液晶單元(或子畫素)。因此，可獲得與第一實施例相同的操作和效果。例如，正負資料同時在一個畫素內實現，即使饋通電壓△Vp的大小不等。表現灰階的有效值可固定。因此，可表現相同亮度而無需考慮共同電壓的位置和每個框(Fn-1,Fn)的饋通電壓△Vp的大小，並且共同電壓被優化以減少閃爍和殘餘影像。
實施例中，一個畫素P由一條資料線DL與第一和第二閘極線1GL和2GL定義。例如，第一和第二薄膜電晶體1TFT和2TFT的源極均連接資料線DL。第一薄膜電晶體1TFT的閘極連接第一閘極線1GL，第二薄膜電晶體2TFT的閘極連接第二閘極線2GL。第二實施例的薄膜電晶體陣列基板在結構上與第一實施例相同，除結構差異外。
或著，具有不同極性的資料電壓提供至第一和第二畫素電極 狹縫118和119，因此在第一畫素電極狹縫118和第二畫素電極狹縫119之間產生電勢差。例如，「第13圖」所示在實驗資料中液晶材料的驅動電壓可從6伏特減少至3伏特，因此可減少能量消耗。
實施例中，液晶顯示裝置之驅動方法將一個畫素分為具有不同極性但表現相同灰階的第一和第二子畫素，不但可用於邊緣場切換型液晶顯示裝置，也可應用於平面切換模式液晶顯示裝置和扭轉向列型液晶顯示裝置，平面切換模式液晶顯示裝置由畫素電極和共同電極之間的水平電場驅動，扭轉向列型液晶顯示裝置由垂直電場驅動。
在平面切換型液晶顯示裝置中，共同電極代替「第9圖」和「第10圖」所示的共同電極板和共同電極線與第一和第二畫素電極狹縫平行以形成水平電場。共同電極為指針狀。
實施例中，本發明液晶顯示裝置及其驅動方法將實現紅綠藍任意一色的畫素分為具有不同極性和相同灰階的第一和第二子畫素以進行驅動，因此表現灰階的有效值被固定和儲存而無需考慮極性。例如，可表現相同亮度而無需考慮共同電壓值和每個框的饋通電壓△Vp的大小，因此可解決閃爍問題。
實施例中，可在一個畫素內同時實現由正負資料驅動。共同電壓值具有優化值，在改善閃爍問題的同時利用優化值可減小正負資料電壓之間的殘餘影像。因此可減少殘餘影像和閃爍。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
4‧‧‧資料線
6‧‧‧閘極
8‧‧‧源極
10‧‧‧汲極
14、114‧‧‧共同電極板
16、116‧‧‧共同電極線
18‧‧‧畫素電極狹縫
20、120‧‧‧下基板
22、122‧‧‧閘極絕緣層
24‧‧‧主動層
26‧‧‧歐姆接觸層
28、128‧‧‧鈍化層
30‧‧‧半導體圖案
102‧‧‧閘極線
103‧‧‧第一資料線
104‧‧‧第二資料線
106‧‧‧第一閘極
107‧‧‧第二閘極
108‧‧‧第一源極
109‧‧‧第二源極
110‧‧‧第一汲極
111‧‧‧第二汲極
112‧‧‧第一接觸孔
113‧‧‧第二接觸孔
118‧‧‧第一畫素電極狹縫
119‧‧‧第二畫素電極狹縫
124‧‧‧第一主動層
125‧‧‧第二主動層
126‧‧‧第一歐姆接觸層
127‧‧‧第二歐姆接觸層
130‧‧‧第一半導體圖案
131‧‧‧第二半導體圖案
200‧‧‧時序控制器
210‧‧‧資料驅動器
220‧‧‧閘極驅動器
230‧‧‧液晶顯示面板
P‧‧‧畫素
DL、DL1至DLm‧‧‧資料線
GL、GL1至GLn‧‧‧閘極線
TFT‧‧‧薄膜電晶體
1TFT‧‧‧第一薄膜電晶體
2TFT‧‧‧第二薄膜電晶體
Cst‧‧‧儲存電容
1Cst‧‧‧第一儲存電容
2Cst‧‧‧第二儲存電容
Clc‧‧‧液晶單元
1Clc‧‧‧第一液晶單元
2Clc‧‧‧第二液晶單元
Vcom‧‧‧共同電壓
Fn-1,Fn‧‧‧框
Vg‧‧‧閘極電壓
Vg1‧‧‧第一閘極電壓
Vg2‧‧‧第二閘極電壓
Vd‧‧‧資料電壓
Vd1‧‧‧第一資料電壓
Vd2‧‧‧第二資料電壓
Vgh‧‧‧閘極高壓
△Vp‧‧‧饋通電壓
RGB‧‧‧數位視頻訊號
CS‧‧‧控制訊號
1DL1、1DL2...1DLm‧‧‧第一資料線
2DL1、2DL2...2DLm‧‧‧第二資料線
1GL1、1GL2...1GLn‧‧‧第一閘極線
2GL1、2GL2...2GLn‧‧‧第二閘極線
第1圖為習知技術邊緣場切換型液晶顯示裝置中一個畫素的電路圖；第2圖為習知技術邊緣場切換型液晶顯示裝置的薄膜電晶體陣列基板的剖面圖；第3圖為由習知技術點狀反向方法驅動之液晶顯示裝置的資料極性的示意圖；第4圖為習知技術點狀反向方法驅動的液晶顯示裝置的驅動特性的波形圖；第5圖為實施例液晶顯示裝置的示意圖；第6圖為第5圖中一個畫素的電路圖；第7圖為第一實施例液晶顯示裝置的驅動特性的波形圖；第8圖為邊緣場切換型液晶顯示裝置的薄膜電晶體陣列基板的平面圖；第9圖為薄膜電晶體陣列基板沿第8圖中I-I’線的剖面圖；第10圖為第二實施例液晶顯示裝置的示意圖；第11圖為第10圖中一個畫素的電路圖； 第12圖為第二實施例液晶顯示裝置的驅動特性的波形圖；以及第13圖為代表液晶顯示裝置的液晶驅動電壓下降的實驗資料的示意圖。
200‧‧‧時序控制器
210‧‧‧資料驅動器
220‧‧‧閘極驅動器
230‧‧‧液晶顯示面板
P‧‧‧畫素
RGB‧‧‧數位視頻訊號
CS‧‧‧控制訊號
DL1至DLm‧‧‧資料線
1GL1、1GL2...1GLn‧‧‧第一閘極線
2GL1、2GL2...2GLn‧‧‧第二閘極線

Claims (15)

  1. 一種液晶顯示裝置，包含有：一液晶顯示面板，陣列形式的複數條閘極線和複數條資料線定義複數個畫素；一閘極驅動器，用於向該液晶顯示面板提供一閘極電壓；以及一資料驅動器，用於向該液晶顯示面板提供一資料電壓；其中各個該畫素包含：一第一子畫素與一第二子畫素，該第一子畫素與該第二子畫素分別包含有一第一畫素電極與一第二畫素電極，同時各個該畫素由一第一驅動電壓與一第二驅動電壓獨立驅動，其中該第一驅動電壓介於來自該第一畫素電極之一第一資料電壓與來自一共同電壓供給器之一共同電壓之間，而該第二驅動電壓介於來自該第二畫素電極之一第二資料電極與該共同電壓之間，其中該第一畫素電極、該第二畫素電極與該共同電壓供給器形成於同一基板上，並且該共同電壓供給器係與位於相同基板上的該第一畫素電極之一第一畫素電極狹縫、該第二畫素電極之一第二畫素電極狹縫相重疊地形成於該第一子畫素與該第二子畫素之整個區域中，其中該第一驅動電壓與該第二驅動電壓大小相等，並且其 中該第一資料電壓和該第二資料電壓的極性在每個框均反向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中每個該子畫素由該等閘極線、一第一資料線及一第二資料線定義，該第一資料線用於加載該第一資料電壓，該第二資料線用於加載該第二資料電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中：該第一子畫素包含一第一薄膜電晶體、連接該第一薄膜電晶體的該第一畫素電極和與該第一畫素電極形成一電場的該共同電壓供給器，該第一薄膜電晶體位於該閘極線與該第一資料線的交叉區域；以及該第二子畫素包含一第二薄膜電晶體、連接該第二薄膜電晶體的該第二畫素電極和與該第二畫素電極形成一電場的該共同電壓供給器，該第二薄膜電晶體位於該閘極線與該第二資料線的交叉區域。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中該第一子畫素和該第二子畫素具有彼此對稱的結構。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中該第一畫素電極和該第二畫素電極包含複數線性指針部份，該指針部份與該資料線平行。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中該共同電壓供給器包含： 一共同電壓板，形成在該第一子畫素與該第二子畫素內，且該共同電壓板分別與該第一畫素電極和該第二畫素電極形成一邊緣電場；以及一共同電極線，與該共同電壓板相接觸，以用於向該共同電極板提供該共同電壓。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中該共同電壓供給器包含一手指狀共同電極，該手指狀共同電極與該第一畫素電極和該第二畫素電極之該指針部份平行以與該指針部份形成一水平電場。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第一子畫素與該第二子畫素中每個子畫素均由該等資料線與一第一閘極線和一第二閘極線定義。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中該第一資料電壓與該第一閘極線之一第一閘極電壓同步並提供至該資料線，該第二資料電壓與該第二閘極線之一第二閘極電壓同步並提供至該資料線。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該第一資料電壓和該第二資料電壓具有彼此相反的極性。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中該第一子畫素包含一第一薄膜電晶體、連接該第一薄膜電晶體的該第一畫素電極和與該第一畫素電極形成一電場的該共同電壓供給 器，該第一薄膜電晶體位於該第一閘極線與該資料線的交叉區域；以及該第二子畫素包含一第二薄膜電晶體、連接該第二薄膜電晶體的該第二畫素電極和與該第二畫素電極形成一電場的該共同電壓供給器，該第二薄膜電晶體位於該第二閘極線與該資料線的交叉區域。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中該第一畫素電極和該第二畫素電極包含複數線性指針部份，該指針部份與該資料線平行。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中該共同電壓供給器包含：一共同電壓板，形成在該第一子畫素與該第二子畫素中，該共同電壓板與該第一畫素電極和該第二畫素電極形成一邊緣電場；以及一共同電極線，用於向該共同電極板提供該共同電壓。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示裝置，其中該共同電壓供給器包含一共同電極，該共同電極與該第一畫素電極和該第二畫素電極的該指針部份平行以與該指針部份形成一水平電場。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該畫素實現紅、綠、藍任意一色。
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