TWI401640B - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種顯示裝置及一種其驅動方法，且詳言之，係關於一種液晶顯示器。
一般，一種液晶顯示器(LCD)包括一對包括複數個像素電極、一共同電極及一插入於面板間的液晶(LC)層且具有介電各向異性之面板。該等像素電極排列為一矩陣且連接至切換元件，諸如薄膜電晶體(TFT)。一列一列地藉由TFT對像素電極供應資料電壓。共同電極範圍包括一面板之一整個表面且供應有一共同電極。像素電極及共同電極與安置於其間之LC層一起在電路圖中形成LC電容器，且一LC電容器及一切換元件為一形成一像素之基本元件。
LCD在LC層中藉由施加電壓至電極產生電場且藉由控制電場之強度而使LC層上光入射之透射率不同來獲取所要之影像。
在LCD中，使一垂直對準(VA)模式LCD(其使LC分子對準以致LC分子之長軸在不存在電場之情況下垂直於面板)由於其高對比率及寬參考視角而突出。
VA模式LCD之寬視角可藉由場產生電極中之切口及場產生電極上之突起來實現。由於切口及突起可確定LC分子之傾斜方向，所以藉由使用切口及突起可將傾斜方向向若干方向分佈以致使參考視角變寬。
然而，相比於前方可視性，VA模式LCD具有較差的側面可視性。舉例而言，一側面伽瑪曲線不同於一前方伽瑪曲線。
為改良側面可視性，將一像素分割成電容地相互耦接之兩個子像素。兩個子像素之一直接供應有一電壓，而另一子像素藉由電容耦接受電壓下降之控制使得兩個子像素具有不同電壓以造成不同透射率。
然而，習知方法可不控制兩個子像素之透射率。尤其，由於透射率視光之色彩而不同，所以用於不同色彩之電壓係不同為較佳，但是其也許不可能。此外，歸因於用於電容耦接之導體之添加減少了孔徑比，且歸因於由電容耦接造成之電壓下降減少透射率。
同時，為防止包括由一單向電場之一長時間施加造成的退化的缺點使每一訊框、每預定數目之列或行或每一像素相對於一共同電壓之資料電壓之極性反向。在資料電壓之反轉機制中，一行反轉(每預定數目之像素行其使資料線的極性反向)在一預定時間內保持施加至一資料線之資料電壓之極性以減少資料線之訊號延遲且減少電力消耗。
然而，行反轉可造成垂直閃爍及垂直串擾以使LCD之影像品質降級。
一根據本發明之一實施例之顯示裝置包括：一包括一第一子像素及一第二子像素之像素；一連接至該第一子像素且傳輸一第一訊號之第一訊號線；一連接至該第二子像素且傳輸一第二訊號之第二訊號線；一與該第一訊號線及該第二訊號線相交、連接至該第一子像素及該第二子像素中之至少一者且傳輸一第三訊號之第三訊號線；及一與該第一訊號線及該第二訊號線相交且傳輸一第四訊號之第四訊號線，其中該第一子像素及該第二子像素供應有具有不同量值之資料電壓，且該等施加至該第一子像素及該第二子像素之資料電壓自一單一影像資訊產生。
該第一子像素可包括一連接至該第一訊號線之第一切換元件及一連接至該第一切換元件之第一液晶電容器，且該第二子像素可包括一連接至該第二訊號線之第二切換元件及一連接至該第二切換元件之第二液晶電容器。
該第一液晶電容器可包括一連接至該第一切換元件之第一子像素電極，且該第二液晶電容器可包括一連接至該第二切換元件之第二子像素電極。
該第一子像素電極及該第二子像素電極可藉由一與第一訊號線至第四訊號線構成傾斜角度之間隙相互間隔。
第一子像素電極及第二子像素電極之至少一者可具有一與第一訊號線至第四訊號線構成傾斜角度之切口。
第一子像素電極及第二子像素電極可進一步包括一具有一與第一訊號線至第四訊號線構成傾斜角度之切口之共同電極。
第一切換元件可連接至第一訊號線及第三訊號線，且第二切換元件可連接至第二訊號線及第三訊號線。
第一切換元件可根據第一訊號打開且傳輸第三訊號，且第二切換元件可根據第二訊號打開且傳輸第三訊號。
第一切換元件可根據第三訊號打開且傳輸第一訊號，且第二切換元件可根據第三訊號打開且傳輸第二訊號。
第一子像素可連接至第一訊號線及第三訊號線且第二子像素可連接至第二訊號線及第四訊號線。
第一子像素可進一步包括一連接至第一切換元件之第一儲存電容器，且第二子像素可進一步包括一連接至第二切換元件之第二儲存電容器。
可產生相互不同之第一灰度電壓組及第二灰度電壓組，第一子像素電極可供應有一自第一灰度電壓組選擇之電壓，且第二子像素電極可供應有一自第二灰度電壓組選擇之電壓。
可處理影像資訊以產生第一影像訊號及第二影像訊號，且第一子像素電極及第二子像素電極可供應有對應於第一影像訊號及第二影像訊號之自一單一灰度電壓組選擇之電壓。
第一子像素及第二子像素可電容地相互耦接。
一根據本發明之一實施例之液晶顯示器包括：一包括一第一子像素及一第二子像素之像素；一耦接至該第一子像素及該第二子像素且傳輸一閘極訊號之閘極線；一與閘極線相交、耦接至該第一子像素且傳輸該第一資料電壓之第一資料線；及一與閘極線相交、耦接至第二子像素且傳輸第二資料電壓之第二資料線。
第一資料電壓可不同於第二資料電壓且第一資料電壓及第二資料電壓可自一單一影像資訊獲取。
第一資料電壓可具有一與第二資料電壓極性相反之極性。
第一資料電壓之極性可在一預定時間內保持恆定。
一根據本發明之另一實施例之顯示裝置包括：複數個排列為一矩陣之像素，每一像素包括一第一子像素及一第二子像素；複數個連接至該等第一子像素且傳輸第一閘極開電壓之第一閘極線；複數個連接至該等第二子像素且傳輸第二閘極開電壓之第二閘極線；複數個與該等第一閘極線及該等第二閘極線相交、連接至該等第一子像素及該等第二子像素且傳輸資料電壓之資料線；一產生一第一灰度訊號組及一第二灰度訊號組之灰度訊號產生電路；一交替選擇且輸出該第一訊號組及該第二訊號組之選擇電路；一基於該第一灰度訊號組及該第二灰度訊號組產生對應於影像資料的資料電壓且施加該等資料電壓至該等資料線之資料驅動器；及一順次施加該第一閘極開電壓及該第二閘極開電壓至該等第一閘極線及該等第二閘極線之閘極驅動器。
灰度訊號可包括類比灰度電壓。
選擇電路可包括一類比開關或一類比多工器。選擇電路可整合於資料驅動器中。灰度訊號產生電路可包括複數個類比電壓產生電路，每一類比電壓產生電路包括一系列電阻。
灰度訊號可包括數位灰度資料。
顯示裝置可進一步包括一轉換在由選擇電路選擇之灰度訊號組中的數位灰度資料以產生複數個灰度電壓之數位類比電壓轉換器。
選擇電路可包括複數個連接至灰度訊號產生電路之多工器。
第一閘極開電壓施加及第二閘極開電壓施加可至少部分地相互重疊。
第一閘極開電壓之一持續時間可與第二閘極開電壓之一持續時間相等或比第二閘極開電壓之一持續時間短。
一根據本發明之另一實施例之液晶顯示器包括：複數個排列為一矩陣之像素，每一像素包括一第一子像素及一第二子像素；複數個連接至該等第一子像素且傳輸第一閘極開電壓之第一閘極線；複數個連接至該等第二子像素且傳輸第二閘極開電壓之第二閘極線；複數個與該等第一閘極線及該等第二閘極線相交、連接至該等第一子像素及該等第二子像素且傳輸資料電壓之資料線；一產生複數個具有週期變化量值的參考電壓之參考電壓產生電路；一基於該等參考電壓產生複數個灰度電壓之灰度電壓產生電路；一自灰度電壓選擇對應於影像資料的資料電壓且施加該等資料電壓至該等資料線之資料驅動器；及一順次施加該等第一閘極開電壓及該等第二閘極開電壓至該等第一閘極線及該等第二閘極線之閘極驅動器。
一根據本發明之另一實施例之液晶顯示器包括：大體相互平行延伸且相互分離之第一閘極線及第二閘極線；一與該第一閘極線及該第二閘極線相交之資料線；一連接至該第一閘極線及該第二資料線之第一薄膜電晶體；一連接至該第二閘極線及該第二資料線之第二薄膜電晶體；一連接至該第一薄膜電晶體之第一顯示電極；及一連接至該第二薄膜電晶體之第二顯示電極，其中該第一顯示電極及該第二顯示電極具有相互面對之傾斜邊緣。
一根據本發明之另一實施例之液晶顯示器包括：在一第一方向上延伸且相互分離之第一閘極線及第二閘極線；一與該第一閘極線及該第二閘極線相交之資料線；一連接至該第一閘極線及該第二資料線之第一薄膜電晶體；一連接至該第二閘極線及該第二資料線之第二薄膜電晶體；一連接至該第一薄膜電晶體之第一顯示電極；及一連接至該第二薄膜電晶體之第二顯示電極，其中該第一顯示電極在第二方向上比該第二顯示電極長，且該第一顯示電極安置於該第二顯示電極之一第二方向之長度內。
一根據本發明之另一實施例之液晶顯示器包括：在一第一方向上延伸且相互分離之第一閘極線及第二閘極線；一與該第一閘極線及該第二閘極線相交之資料線；一連接至該第一閘極線及該第二資料線之第一薄膜電晶體；一連接至該第二閘極線及該第二資料線之第二薄膜電晶體；一連接至該第一薄膜電晶體之第一顯示電極；及一連接至該第二薄膜電晶體之第二顯示電極，其中該第一顯示電極及該第二顯示電極之每一者大體具有一關於一在該第一方向上延伸之直線的對稱。
液晶顯示器可進一步包括一面對第一顯示電極及第二顯示電極之第三顯示電極。
第一顯示電極及第二顯示電極之至少一者可具有一切口。
第三顯示電極可具有一切口或突起。
第一顯示電極、第二顯示電極及第三顯示電極之至少一者可具有交替排列之切口。
第一顯示電極與第二顯示電極之間的一間隙及第三顯示電極之一切口可交替地排列。
液晶顯示器可進一步包括一與第一顯示電極及第二顯示電極重疊之儲存電極線。
第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體之每一者具有一連接至第一閘極線或第二閘極線之閘電極、一連接至資料線之源電極及一連接至第一顯示電極或第二顯示電極之汲電極。
第一顯示電極之一電壓可不同於第二顯示電極之一電壓。
第一顯示電極之一電壓減去一預定電壓可比第二顯示電極之一電壓減去該預定電壓小。
液晶顯示器可進一步包括一與資料線重疊且如第一顯示像素電極及第二顯示像素電極安置於一層上之屏蔽電極。
一種根據本發明之一實施例之薄膜電晶體陣列面板包括：一形成於一基板上之閘極線；與該閘極線絕緣且與該閘極線相交之第一資料線及第二資料線；一連接至該閘極線及該第一汲電極且包括一第一汲電極之第一薄膜電晶體；一連接至該閘極線及該第二汲電極且包括一第二汲電極之第二薄膜電晶體；一形成於該閘極線、該第一資料線及該第二資料線及該第一薄膜電晶體及該第二薄膜電晶體上且具有一曝露該第一資料線之第一接觸孔及一曝露該第二資料線之第二接觸孔之鈍化層；及一包括一藉由該第一接觸孔連接至該第一汲電極之第一子像素電極及一藉由該第二接觸孔連接至該第二汲電極之第二子像素電極之像素電極。
薄膜電晶體陣列面板可進一步包括一與該第一子像素電極及該第二子像素電極絕緣且與該閘極線、該第一資料線及該第二資料線之至少一者重疊之屏蔽電極。
像素電極及屏蔽電極可安置於鈍化層上。
薄膜電晶體陣列面板可進一步包括一包括一與該第一汲電極及該第二汲電極重疊以形成儲存電容之儲存電極的儲存電極線。
屏蔽電極及儲存電極可供應有一單一電壓。
屏蔽電極可全面覆蓋第一資料線及第二資料線。
第一子像素電極可具有一不同於第二子像素電極區域之區域。
一種根據本發明之一實施例之驅動一包括複數個像素(每一像素包括複數個子像素)的液晶顯示器之方法包括：接收一輸入影像資料；將該影像資料轉換為至少兩個資料電壓；及施加該等至少兩個資料電壓至子像素。
轉換可包括：產生至少兩組灰度電壓；及自該等至少兩組灰度電壓選擇對應於輸入影像資料之灰度電壓以產生資料電壓。
轉換可包括：將該輸入影像資料轉換為至少兩個輸出影像資料；及自一組灰度電壓選擇對應於該等至少兩個輸出影像資料之灰度電壓以產生資料電壓。
一種根據本發明之另一實施例之驅動一包括複數個排列為一矩陣之像素(每一像素包括第一子像素及第二子像素)之液晶顯示器之方法，該方法包括：施加一具有一第一極性之第一資料電壓至該第一子像素；及施加一具有一與該第一極性相反之第二極性之第二資料電壓至該第二子像素。
第一資料電壓及第二資料電壓自一單一影像資料產生。
在一列中相鄰像素之第一子像素具有相反極性，且在一列中相鄰像素之第二子像素具有相反極性。
在一行中相鄰像素之第一子像素可具有相同極性，且在一行中相鄰像素之第二子像素具有相同極性。
資料電壓之每一個同時供應有至少兩個子像素。
一種根據本發明之另一實施例之驅動一包括複數個像素(每一像素包括一第一子像素及一第二子像素)的液晶顯示器之方法包括：傳輸影像資料；輸出一第一組灰度電壓；將影像資料轉換為自第一組灰度電壓選擇之第一資料電壓；施加第一資料電壓至第一子像素；藉由使用一多工器來用第二組灰度電壓替代第一組灰度電壓來輸出一具有不同於第一組灰度電壓之量值的第二組灰度電壓；將影像資料轉換為自第二組灰度電壓選擇之第二資料電壓；及施加第二資料電壓至第二子像素。
方法可進一步包括：產生第一組灰度電壓及第二組灰度電壓，其中一第一組灰度電壓之輸出包含：藉由使用多工器選擇該第一組灰度電壓，且其中一第二組灰度電壓之輸出包含：藉由使用多工器該選擇第二組灰度電壓。
方法可進一步包括：儲存第一組數位灰度資料及第二組數位灰度資料，其中一第一組灰度電壓之輸出包含：藉由使用多工器選擇該第一組數位灰度資料；及將該等第一組數位灰度資料類比轉換為第一組灰度電壓，其中一第二組灰度電壓之輸出包含：藉由使用多工器選擇第二組數位灰度資料；及將第二組數位灰度資料類比轉換為第二組灰度電壓。
此後本發明現將更全面地參看展示本發明之較佳實施例的附圖加以描述。然而，本發明可以許多形式體現且不應當解釋為限制於本文所闡釋的實施例。
在圖式中，為清晰起見放大層、薄膜及區域之厚度。貫穿全文相同數字指相同元件。將瞭解，當將一諸如一層、薄膜、區域或基板之元件稱作"在另一元件上"時，其可直接在其它元件上或可亦存在介入元件。相反，當將一元件稱作"直接在另一元件上"時，不存在介入元件。
將參看圖1及2詳細描述一根據本發明之一實施例之LCD。
圖1為一根據本發明之一實施例之LCD的方塊圖，且圖2為一根據本發明之一實施例之LCD的一像素之等效電路圖。
參看圖1，根據一實施例之一LCD包括一LC面板組件300、連接至該面板組件300之一閘極驅動器400及一資料驅動器500、一連接至該資料驅動器500之灰度電壓產生器800及一控制上述元件之訊號控制器600。
參看圖1，面板組件300包括複數個訊號線(未圖示)及複數個連接至其且大體排列為一矩陣之像素PX。在一如圖2中所示之結構圖中，面板組件300包括一下部面板100、一上部面板200及一插入其間之LC層3。
訊號線包括複數個傳輸閘極訊號(亦稱作"掃描訊號")之閘極線(未圖示)及複數個傳輸資料訊號之資料線(未圖示)。閘極線大體在一列方向上延伸且大體相互平行，而資料線大體在一行方向上延伸且大體相互平行。
參看圖2，每一像素PX包括一對子像素PXa及PXb。每一子像素PXa/PXb包括一液晶(LC)電容器Clca/Clcb及一連接至一閘極線、一資料線及一LC電容器CIca/Clcb之切換元件Qa/Qb。
包括一薄膜電晶體(TFT)之切換元件Qa/Qb提供於下部面板100上且具有三個端子：一連接至閘極線之控制端子；一連接至資料線之輸入端子；及一連接至LC電容器Clca/Clcb兩者之輸出端子。
LC電容器Clca/Clcb包括提供於一上部面板200上作為兩個端子之一子像素電極PEa/PEb及一共同電極CE。安置於電極PEa/PEb與CE之間的LC層3起LC電容器Clca/Clcb之介電質作用。一對子像素電極PEa及PEb相互分離且形成一像素電極PE。共同電極CE供應有一共同電壓Vcom且覆蓋上部面板200之一整個表面。在其它實施例中，共同電極CE可提供於下部面板100上，且電極PE及CE之至少一者可具有一棒狀物或一條狀物之形狀。
對於色彩顯示而言，每一像素PX唯一表示主要色彩(意即，空間分割)之一或每一像素PX依次表示主要色彩(意即，時間分割)使得將主要色彩之一空間或時間總量認作一所要的色彩。一組主要色彩之一實例包括紅、綠及藍色。圖2展示一空間分割之實例，在該實例中，每一像素PX包括一表示在一面對像素電極190之上部面板200之一區域中主要色彩之一的彩色濾光器CF。或者，彩色濾光器CF提供於在下部面板100上之子像素電極PEa或PEb上方或下方。
一個或多個偏光器(未圖示)附接至面板100及200之至少一者。
再參看圖1，灰度電壓產生器800產生關於像素PX之透射率之複數個灰度電壓。然而，灰度電壓產生器800可僅產生一給定數目之灰度電壓(稱作參考灰度電壓)而並非產生所有灰度電壓。
閘極驅動器400連接至面板組件300之閘極線且自一外部裝置合成閘極開電壓Von及閘極關電壓Voff以產生用於應用至閘極線的閘極訊號Vg。
資料驅動器500連接至面板組件300之資料線且施加選自由灰度電壓產生器800供應之灰度電壓的資料電壓Vd至資料線。然而，資料驅動器500可為所有灰度藉由分割參考灰度電壓產生灰度電壓且當灰度電壓產生器800產生參考灰度電壓時自產生之灰度電壓選擇資料電壓Vd。
訊號控制器控制閘極驅動器400及資料驅動器等。
驅動單元400、500、600、700及800之每一者可包括附接至面板組件300之安裝於LC面板組件300上或一捲帶式封裝(TCP)類型中一可撓性印刷電路(FPC)薄膜上的至少一積體電路(IC)晶片。或者，處理單元400、500、600、700及800中至少一者可連同訊號線及切換元件Qa及Qb整合於面板組件300中。或者，所有處理單元400、500、600、700及800可整合於一單一IC晶片中，但是處理單元400、500、600、700及800之至少一者或在處理單元400、500、600、700及800之至少一者中至少一電路元件可安置於單一IC晶片之外。
現在，將參看圖3A、3B、3C、4A及4B詳細描述根據本發明之一實施例之LCD。
圖3A、3B及3C為根據本發明之實施例之LCD的方塊圖，且圖4A及4B為根據本發明之實施例之LCD的一像素之等效電路圖。
參看圖3A－3C，一根據一實施例之LCD包括一LC面板組件300、一(對)閘極驅動器400a、400b、410及420、一資料驅動器500、一灰度電壓產生器800及一訊號控制器600。
面板組件300包括複數個訊號線及複數個連接至其且大體排列為一矩陣之像素PX。
訊號線提供於一下部面板100(如圖2中所示)上且包括複數對閘極線及複數個資料線。
圖4A及4B展示訊號線及像素PX之等效電路圖。顯示訊號線包括一上部閘極線GLa、一下部閘極線GLb、一資料線DL及一大體平行於閘極線GLa及GLb延伸之儲存電極線SL。
在如圖4A中所示之LCD中每一像素PX包括一對子像素PXa及PXb。每一子像素PXa/PXb包括一連接至閘極線GLa及GLb及資料線DL之切換元件Qa/Qb一連接至該切換元件Qa/Qb之液晶(LC)電容器Clca/Clcb及一連接於切換元件Qa/Qb與儲存電極線SL之間的儲存電容器Csta/Cstb。儲存電容器Csta及Cstb可省略，且在此情況下，儲存電極線SL可亦省略。
在圖4B中所示之LCD中每一像素包括一對子像素PXa及PXb及一連接於子像素PXa與PXb之間的耦接電容器Ccp。每一子像素PXa/PXb包括一連接至閘極線GLa及GLb及資料線DL之一者之切換元件Qa/Qb及一連接至切換元件Qa/Qb之液晶(LC)電容器Clca/Clcb。一子像素PXa包括一連接於切換元件Qa與儲存電極線SL之間的儲存電容器Csta。
儲存電容器Csta/Cstb為一LC電容器Clca/Clcb之輔助電容器。儲存電容器Csta/Cstb包括子像素電極PEa/PEb及一提供於下部面板100上、經由一絕緣體與子像素電極PEa/PEb重疊且供應有一諸如共同電壓Vcom之預定電壓之單獨訊號線。或者，儲存電容器Csta/Cstb包括子像素電極PEa/PEb及一被稱為前一閘極線之經由一絕緣體與像素電極Csta/Cstb重疊之相鄰閘極線。
再參看圖3A－3C，閘極驅動器400a、400b、410或420連接至閘極線G1 a －Gn b 且自一外部裝置合成閘極開電壓Von及閘極關電壓Voff以產生用於施加至閘極線G1 a －Gn b 的閘極訊號。在圖3A中，一對閘極驅動器400a及400b分別安置於面板組件300、奇數及偶數閘極線G1 a －Gn b 之左側及右側。如圖3B及3C中所示之閘極驅動器410及420之每一者安置於面板組件300的一側且連接至所有閘極線G1 a －Gn b 。如圖3C中所示之閘極驅動器420包括分別連接至奇數及偶數閘極線G1 a －Gn b 之兩個驅動電路421及422。
灰度電壓產生器800產生兩組關於像素之透射率的(參考)灰度電壓。該等兩組個別施加至兩個子像素PXa及PXb。每一組灰度電壓包括具有一相對於共同電壓Vcom之正極性的灰度電壓及一具有一相對於共同電壓Vcom之負極性的灰度電壓。然而，灰度電壓產生器800可僅產生一組(參考)灰度電壓。
現，將參看圖5A、5B及5C詳細描述在圖3A－4B中所示之LCD中的灰度電壓產生器及資料驅動器之實例。
在圖5A中所示之一例示LCD包括作為獨立元件之一資料驅動器500、一灰度電壓產生器800及一類比開關(SW)850。灰度電壓產生器800包括兩個電壓產生電阻系列GStr1及GStr2。類比開關850連接於灰度電壓產生器800與資料驅動器500之間且選擇自灰度電壓產生器800供應之兩組灰度電壓之一以回應於一選擇訊號SE。
在圖5B中所示之一例示LCD將在圖5A中所示之類比開關850併入資料驅動器500中。參考數字510表示一習知資料驅動器單元。
在圖5C中所示之一例示LCD包括一參考電壓變化電路(VCC)860而並非灰度電壓產生器800。參考電壓變化電路860產生少許數目個具有視一選擇訊號SE而不同之量值之參考電壓。資料驅動器500包括一產生灰度電壓之電壓產生電阻系列(GStr)560且根據藉由參考電壓變化電路860供應之參考電壓產生不同組伽瑪電壓。
在圖6中說明在圖5C中所示之參考電壓變化電路及電壓產生電阻串之一實例。
參看圖6，一電壓產生電阻串560包括複數個串列連接之電阻R201－R211一中央電阻R206及第一組及第二組耦接至該中央電阻R206之兩個末端的五個電阻。第一組電阻R201－R205具有一耦接至一低電壓之末端且第二組電阻R207－R211具有一耦接至一供應電壓AVDD之末端。
一參考電壓變化電路860包括NPN及PNP雙極電晶體Q1、Q2及Q3、一對電阻R1及二極體D1及一對電阻R2及二極體D2。NPN及PNP雙極電晶體Q1、Q2及Q3連接於一中央電阻R206、一第一電阻組R201－R205與一第二電阻組R207－R211之間。兩對電阻及二極體R1、D1及R2、D2連接於電晶體Q1、Q2與Q3之間。一PNP電晶體Q4連接於一供有一供應電壓AVDD之高電壓輸入端子與電晶體Q3之間，且該電晶體Q4具有一藉由電阻R5及R7供有一低電壓之基底且藉由一二極體D3連接至電晶體Q3。NPN電晶體Q2藉由電阻R3連接至一選擇訊號(SE)輸入端子，且PNP電晶體Q3藉由電阻R4及R6連接至高電壓輸入端子。一電容器C2連接於電晶體Q1及Q3之基底之間，一電容器C1藉由電阻R3及R5連接於電晶體Q2及Q4之間，且一電容器C3連接於電阻R4及R6之間。
在此參考電壓變化電路860中，電晶體Q3總是打開以傳輸供應電壓AVDD。當選擇訊號SE具有一低值時，電晶體Q4關閉以切斷至高電壓之連接，且電晶體Q2打開以製造一至低電壓之路徑。因此，節點N1及N2供應有低電壓。
相反，當選擇訊號SE具有一高值時，電晶體Q2關閉以切斷至低電壓之連接，且電晶體Q4打開以製造一至高電壓之路徑。因此，節點N1及N2供應有一藉由電阻R1、R6等確定之高電壓。
現在，將詳細描述上述LCD之運行。
訊號控制器600供應有輸入影像訊號R、G及B及自一外部圖形控制器(未圖示)控制其顯示之輸入控制訊號。輸入影像訊號R、G及B含有每一像素PX之亮度資訊，且亮度具有一預定數目個(例如1024(＝21 0 )、256(＝28 )或64(＝26 ))灰度。輸入控制訊號包括一垂直同步訊號Vsync、一水平同步訊號Hsync、一主時脈MCLK及一資料啟用訊號DE等。
在產生閘極控制訊號CONT1及資料控制訊號CONT2且在輸入控制訊號及輸入影像訊號R、G及B基礎上處理適合於面板組件300之運行的影像訊號R、G及B之後，訊號控制器600傳輸閘極控制訊號CONT1至閘極驅動器400a、400b、410、420且傳輸所處理之影像訊號DAT及資料控制訊號CONT2至資料驅動器500。影像訊號R、G及B之處理包括根據在圖3中所示之面板組件300之像素排列再排列影像資料R、G及B。
閘極控制訊號CONT1包括一用於指示以開始掃描之掃描開始訊號STV及用於控制閘極開電壓Von之輸出時間的至少一時脈訊號。閘極控制訊號CONT1可進一步包括一用以界定閘極開電壓Von之持續時間的輸出啟用訊號OE。時脈訊號可用作在圖5A－5C及6中所說明之選擇訊號SE。
資料控制訊號CONT2包括一用以為一組子像素PXa及PXb通知資料傳輸開始之水平同步開始訊號STH、一用以指示以施加資料電壓至資料線D1 －Dm 之負載訊號LOAD及一資料時脈訊號HCLK。資料控制訊號CONT2可進一步包括一用以反向資料電壓(相對於共同電壓Vcom)之極性的反轉訊號RVS。
回應於自訊號控制器600之資料控制訊號CONT2，資料驅動器500為該組子像素PXa及PXb自訊號控制器600接收一封包的影像資料DAT且接收自灰度電壓產生器800供應之兩組灰度電壓之一。資料驅動器500將影像資料DAT轉換為自由灰度電壓產生器800供應之灰度電壓選擇之類比資料電壓，且施加資料電壓至資料線D1 －Dm 。
其它方面，是一獨立提供之外部選擇電路850而並非資料驅動器500可選擇且傳輸兩組灰度電壓之一至如圖5A中所示之資料驅動器500。在圖5C中所示之另一實施例中，灰度電壓產生器800供應由資料驅動器500分割之具有變化的量值之參考電壓以形成灰度電壓。
閘極驅動器400a、400b、410及420回應於來自訊號控制器600之閘極控制訊號CONT1施加閘極開電壓Von至閘極線G1 a －Gn b ，藉此打開連接至其之切換元件Qa及Qb。施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓藉由啟動之切換元件Qa及Qb供應至子像素PXa及PXb。
資料電壓與共同電壓Vcom之間的差表示為一跨越LC電容器Clca及Clcb之電壓，其被稱作一像素電壓。LC電容器Clca及Clcb中的LC分子視該像素電壓之量值而具有定向，且分子定向確定穿過LC層3之光的偏振。(多個)偏光器將光偏振轉換為光透射使得像素PX顯示由影像資料DAT表示之亮度。
上述兩組灰度電壓展示如圖7A所示之兩個不同伽瑪曲線Ta及Tb。由於兩組供應有一像素PX之兩個子像素PXa及PXb，所以兩個伽瑪曲線Ta及Tb之合成T形成一像素PX的一伽瑪曲線。較佳地確定兩組灰度電壓使得在一前視圖中合成之伽瑪曲線T接近一參考伽瑪曲線。舉例而言，一前視圖中之合成之伽瑪曲線與適合的一前視圖中之參考伽瑪曲線重合，且一側視圖中之合成的伽瑪曲線T最類似於一前視圖中之參考伽瑪曲線。在圖7A中，GS1及GSf分別表示最低之輸入灰度及最高之輸入灰度。舉例而言，為可視性之改良可進一步降低較低之伽瑪曲線。
藉由由一水平週期的一半(亦由"1/2H"表示且與水平同步訊號Hsync及資料啟用訊號DE的半週期相等)之一單元重複此程序，在一訊框期間所有閘極線G1 a －Gn b 依次供應有閘極開電壓Von，藉此施加資料電壓至所有像素。
當下一個訊框在一訊框結束後開始時，控制施加至資料驅動器500之反轉控制訊號RVS使得資料電壓之極性被反向(稱作"訊框反轉")。亦可控制反轉控制訊號RVS使得在一訊框期間週期地反向在一資料線中流動的影像資料訊號之極性(例如，列反轉且點反轉)或反向在一封包中的影像資料訊號之極性(例如，行反轉且點反轉)。
然而，上述LCD之充電時間對於像素PX而言可為太短而達不到目標亮度，因為LCD具有兩倍於一習知LCD之閘極線數目之閘極線，且反轉可進一步減少充電時間。
充電時間可藉由將閘極開電壓施加至部分重疊之相鄰兩個閘極線(其可藉由使用在圖3A及3B中所示之閘極驅動器而達成)來增加。
現在，若干類型之資料電壓施加將參看圖8A、8B及8C詳細加以描述。
圖8A、8B及8C說明一根據本發明之一實施例之LCD中的訊號波形。參考符號Vga表示一施加至一上部閘極線之閘極訊號，參考符號Vgb表示一施加至一下部閘極線之閘極訊號，且參考符號Vd表示藉由一資料線運載之資料電壓。
在點反轉之情況下，由於相鄰像素具有相反極性，所以為一相鄰像素供應一資料電壓可不會顯著地改良充電時間。因此，相鄰像素之充電時間不會較佳地相互重疊，且一像素之相鄰子像素之充電時間不會較佳地如圖8A中所示地相互重疊。另外，如圖8A及8B中所示之施加至後充電之子像素之該組灰度電壓的量值Vgb比施加至先充電之子像素的該組灰度電壓的量值Vga大。
在行反轉之情況下，由於在一行中相鄰之兩個像素具有相同極性，所以可以一相鄰像素之一資料電壓預充電一子像素。因此，所有相鄰子像素之充電時間可在一預定時間內如圖8B中所示地重疊。
圖8C展示閘極開電壓像圖1B中所示之閘極驅動器一樣在某時僅僅施加至一閘極線的情況。
現在，將參看圖9、10及11詳細描述根據本發明之實施例之LCD。
圖9為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖，圖10為一根據本發明之一實施例之灰度電壓產生器的方塊圖，及圖11為一根據本發明之另一實施例之灰度電壓產生器的方塊圖。
在圖9中所示之一LCD具有一類似於在圖3B中所示之LCD的構型。即，LCD包括一LC面板組件300、一閘極驅動器430、一資料驅動器500、一灰度電壓產生器900及一訊號控制器600。
根據此實施例之訊號控制器600產生且輸出一用以控制灰度電壓產生器800之選擇訊號SE。
根據此實施例之灰度電壓產生器900產生兩個獨立組類比灰度電壓且回應於選擇訊號SE交替輸出該等兩組類比灰度電壓，或選擇儲存於一位置中之兩組數位灰度資料之一且基於所選擇組的數位灰度資料產生一組類比灰度電壓。在後者之情況下，認為對應於兩組數位灰度資料之兩組類比灰度電壓為交替地排列。兩組灰度電壓分別供應至形成一像素之兩個子像素。每組灰度電壓包括具有相對於共同電壓Vcom之正極性的灰度電壓及具有相對於共同電壓Vcom之負極性的灰度電壓。如上所述，灰度電壓產生器900可產生僅一給定數目之參考灰度電壓而並非產生所有灰度電壓。
圖10中所示之灰度電壓產生器900包括一暫存器單元910、一資料選擇單元920及一轉換單元930。
暫存器單元910包括一對儲存具有一一對應性之不同組灰度資料γ1 a －γX a 及γ1 b －γX b 之數位暫存器911及912。
資料選擇單元920包括複數個耦接至數位暫存器911及912之多工器(MUX)。每一多工器(MUX)接收一對電壓(r1 a ．r1 b ,r2 a ．r2 b ,...,rX a ．rX b )作為自數位暫存器911及912之輸入且回應於一選擇訊號SE輸出所接收對電壓(r1 a ．r1 b ,r2 a ．r2 b ,...,rX a ．rX b )之一。
轉換單元930包括複數個分別耦接至該等多工器(MUX)之數位類比轉換器(DAC)。數位類比轉換器(DAC)之每一個將自多工器(MUX)供應之數位資料轉換為類比電壓(r1 ,r2 ,...,rX )且輸出類比電壓(r1 ,r2 ,...,rX )。
圖11中所示之灰度電壓產生器900包括一電壓產生器940及一類比多工器(AMUX)950。
電壓產生器940包括一對電阻串941及942。電阻串941及942之每一產生一組灰度電壓，且兩組灰度電壓具有不同量值。
類比多工器(AMUX)950根據選擇訊號SE選擇且輸出自電壓產生器940接收的灰度電壓組之兩對之一。
現在，圖9－11中所示之上述LCD之運行將參看圖12來詳細描述。
圖12展示在圖9－11中所示之LCD中的各種訊號波形。
如以上描述，訊號控制器600處理輸入控制訊號基礎上之輸入影像訊號R、G及B及輸入影像訊號R、G及B。訊號控制器600產生閘極控制訊號CONT1、資料控制訊號CONT2及一選擇訊號SE。訊號控制器600傳輸閘極控制訊號CONT1至閘極驅動器430及所處理的影像訊號DAT且傳輸資料控制訊號CONT2至資料驅動器500，且訊號控制器600輸出選擇訊號SE至灰度電壓產生器900。
閘極控制訊號CONT1包括一掃描開始訊號STV及至少一時脈訊號且可進一步包括用於界定閘極開電壓Von之持續時間的一輸出啟用訊號OE。資料控制訊號CONT2包括一水平同步開始訊號STH、一負載訊號LOAD及一資料時脈訊號HCLK，且可進一步包括用於反向資料電壓之極性的一反轉訊號RVS。
選擇訊號SE指示選擇由灰度電壓產生器900產生之兩組灰度電壓之一，且具有與水平同步開始訊號(STH)、負載訊號(TP)等等相同之週期。
閘極控制訊號CONT1之時脈訊號之週期可為水平同步開始訊號(STH)的週期的兩倍且在此情況下，時脈訊號可用作選擇訊號SE。
資料驅動器500回應於來自訊號控制器600之水平同步開始訊號(STH)之脈衝為一封包的像素PX接收影像資料(di)，例如，為與資料時脈訊號HCLK同步之第i像素列。在影像資料(di)之接收期間，資料驅動器500為前一像素列施加資料電壓至資料線D1 －Dm 。在接收影像資料(di)後，灰度電壓產生器900輸出一組藉由選擇訊號SE確定之(參考)灰度電壓，且資料驅動器500將影像資料(di)轉換為自灰度電壓選擇之類比資料電壓，且施加資料電壓至資料線D1 －Dm 。
如以上所描述，資料驅動器500可藉由分割參考灰度電壓來產生灰度電壓。
閘極驅動器430回應於閘極控制訊號CONT1施加閘極開電壓Von至一閘極線G1 a －Gn b ，例如，一連接至第i像素列中之上部子像素Pxa的閘極線，藉此打開連接至其之切換元件Qa。施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓藉由啟動之切換元件Qa供應至子像素PXa。
緊接著，訊號控制器600改變選擇訊號SE之數值使得灰度電壓產生器900產生且輸出另一組(參考)灰度電壓至資料驅動器500。接著，資料驅動器500在新灰度電壓中再選擇對應於影像資料(di)之灰度電壓且施加所選擇的灰度電壓至資料線D1 －Dm 以作為資料電壓。
閘極驅動器430回應於閘極控制訊號CONT1施加閘極開電壓Von至一閘極線G1 a －Gn b ，例如，一連接至第i像素列中之下部子像素PXb的閘極線，藉此打開連接至其之切換元件Qb。施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓藉由啟動之切換元件Qb供應至子像素PXb。
現在，將參看圖13及14詳細描述一根據本發明之另一實施例之LCD。
圖13為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖，且圖14展示圖13中所示之LCD之各種訊號的波形。
圖13中所示之一LCD具有一類似於圖9中所示之LCD的構型。即，LCD包括一LC面板組件300、一閘極驅動器440、一資料驅動器500、一灰度電壓產生器900及一訊號控制器600。
然而，根據此實施例之訊號控制器600不產生一選擇訊號SE，且灰度電壓產生器800且資料驅動器500產生一組關於像素PX之透射率之(參考)灰度電壓且產生基於該組(參考)灰度電壓的資料電壓。
實情為，訊號控制器600將一輸入影像訊號R、G及B轉換為一對輸出影像訊號DATa及DATb。此處，影像訊號之轉換藉由一藉由實驗確定且儲存於一查找表(未圖示)中之映射執行或藉由訊號控制器600之一運行執行。
資料驅動器500回應於來自訊號控制器600之水平同步開始訊號(STH)之脈衝為一封包的子像素PXa及PXb接收影像資料(dia)，例如，為與資料時脈訊號HCLK同步之第i像素列之上部子像素PXa。在影像資料(dia)之接收期間，資料驅動器500為前一像素列之下部子像素PXb施加資料電壓至資料線D1 －Dm 。在接收影像資料(dia)後，灰度電壓產生器900將影像資料(dia)轉換為自灰度電壓選擇之類比資料電壓且根據自訊號控制器600之負載訊號TP的脈衝施加資料電壓至資料線D1 －Dm 。
閘極驅動器440回應於閘極控制訊號CONT1施加閘極開電壓Von至一閘極線G1 a －Gn b ，例如，一連接至第i像素列中之上部子像素Pxa的上部閘極線Gi a ，藉此打開連接至其之切換元件Qa。施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓藉由啟動之切換元件Qa供應至子像素PXa。在圖14中，參考符號gi a 及gi b 分別表示施加至第i像素列之上部及下部閘極線Gi a 及Gi b 之閘極訊號。
在為第i像素列中之上部子像素PXa完成影像資料(dia)之傳輸後，訊號控制器600為第i像素列中之下部子像素PXb沿著水平同步開始訊號(STH)的一新脈衝傳輸影像資料(dib)至資料驅動器500。此後，訊號控制器600給負載訊號TP另一脈衝使得資料驅動器500選擇對應於影像資料(di b )之灰度電壓且施加選擇的灰度電壓至資料線D1 －Dm 以作為資料電壓。
閘極驅動器440回應於閘極控制訊號CONT1施加閘極開電壓Von至下一閘極線G1 a －Gn b ，例如，第i像素列之一下部閘極線Gi b ，藉此打開連接至其之切換元件Qb。施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓藉由啟動之切換元件Qb供應至子像素PXb。
如以上所描述，一輸入影像資料轉換為一對給一對子像素PXa及PXb不同透射率之輸出影像資料。因此，如圖7a中所示，兩個子像素PXa及PXb展示不同伽瑪曲線Ta及Tb，且一像素PX之伽瑪曲線T自伽瑪曲線Ta及Tb合成。
現在，將參看圖15、16、17A、17B及18詳細描述一根據本發明之另一實施例之LCD。
圖15為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖，圖16為一根據本發明之另一實施例之LCD的一像素的等效電路圖，圖17A示意展示根據本發明之一實施例之像素的一排列及資料電壓的極性，圖17B展示圖17A中所示之LCD中之子像素的極性，且圖18展示圖17A中所示之LCD中之各種訊號的波形。
圖15－18中所示之一LCD具有一類似於在圖3A中所示之LCD的構型。即，LCD包括一LC面板組件300、一對閘極驅動器440a及440b、一資料驅動器500、一灰度電壓產生器800及一訊號控制器600。
參看圖15，面板組件300包括複數對閘極線G1 a －Gn b 、複數個資料線D0 －Dm 及複數個像素PX。資料線D0 －Dm 之數目比圖3A中所示之LCD多1。
參看圖16及17A，每一像素PX包括一對子像素PXa及PXb。一子像素PXa(此後稱作一第一子像素)包括一連接至一上部閘極線及一左資料線之切換元件Qa、一連接至該切換元件Qa之LC電容器Clca及一連接至該切換元件Qa的儲存電容器Csta。一形成LC電容器Clca之子像素電極190a為三角形。
其它子像素PXb(此後稱作一第二子像素)包括一連接至一下部閘極線及一右資料線之切換元件Qb、一連接至該切換元件Qb之LC電容器Clcb及一連接至該切換元件Qb之儲存電容器Cstb。一形成LC電容器Clcb之子像素電極190b自第一子像素PXa之子像素電極190a間隔開一預定間隙且子像素電極190a及190b大體形成一矩形。
反轉類型為一使如圖17A中所示第一子像素PXa之極性與每一像素PX中的第二子像素極性相反的行反轉。一行中兩個相鄰像素PX中之第一子像素PXa具有相同極性，而一列中兩個相鄰像素PX中之第二子像素PXb具有相反極性。
參看圖18，為補償由兩倍數目之閘極線造成之缺少充電時間而執行與閘極訊號(ga及gb)至兩個相鄰閘極線的施加重疊之一預充電。參看圖17A中所示之連接，以一用於一上部像素列中之一左像素PX之第二子像素PXb的資料電壓預充電第一子像素PXa，且以一右像素PX之第一子像素PXa的一資料電壓預充電第二子像素PXb。相比於一反向在一資料線中流動之資料電壓極性之點反轉，在行反轉中預充電為相對容易的。在圖18中，參考符號Vd表示施加至一預定資料線之資料電壓，參考符號Vpa表示第一子像素之一電壓，且參考符號Vpb表示第二子像素之一電壓。
當一像素之子像素連接至不同資料線且資料驅動器500如上述執行一行反轉時，鑒於子像素，明顯反轉類型為一點反轉。因此，LCD具有行反轉與點反轉之優點。
另外，由於像素具有相同形狀，所以影像品質增加。
將參看圖19、20、21、22、23及24詳細描述一根據本發明之一實施例之LC面板組件。
圖19為根據本發明之一實施例之一下部面板(TFT陣列面板)的布局圖，圖20為根據本發明之一實施例之一上部面板(共同電極面板)的布局圖，圖21為一包括圖19中所示之TFT陣列面板及圖20中所示之共同電極面板的LC面板組件的布局圖，圖22及23為分別沿線XXII－XXII及XXIII－XXIII截取之圖21中所示之LC面板組件的截面圖，且圖24為一根據本發明之另一實施例之TFT陣列面板的布局圖。
圖19－23為圖4A中所示之LCD之LC面板組件的實例，且圖24為圖4B中所示之LCD之LC面板組件的實例。描述集中於圖19及23所示之面板組件，且亦描述圖24中所示之面板組件之獨特特徵。
參看圖19－23，一根據本發明之一實施例之LC面板組件包括一TFT陣列面板100、一面向該TFT陣列面板100之共同電極面板200及一插入於面板100與200間的液晶層3。
首先，TFT陣列面板100將參看圖19、21－23及24加以描述。
複數對第一及第二閘極線121a及121b及複數個儲存電極線131形成於一諸如透明玻璃或塑膠之絕緣基板110上。在圖24之情況下，複數個耦接電極126亦形成於基板110上。
閘極線121a及121b傳輸閘極訊號、大體在一橫向方向上延伸且物理且電力地相互分離。該對第一及第二閘極線121a及121b分別安置於相對上部及下部位置處，且包括複數個向下及向上突出之閘電極124a及124b。閘極線121a及121b之每一進一步包括一具有一與另一層或一外部驅動電路接觸之較大區域且安置於基板110的左側及右側的末端部分129a及129b。然而，末端部分129a與129b之位置皆可為基板110之左側或右側。一用以產生閘極訊號之閘極驅動電路(未圖示)可安裝於一可撓性印刷電路(FPC)薄膜(未圖示)上，該薄膜可附接至基板110、直接安裝於基板110上或整合於基板110上。閘極線121a及121b可延伸以連接至一可整合於基板110上之驅動電路。
儲存電極線131供應有一諸如共同電壓Vcom之預定電壓且儲存電極線131之每一個包括一大體平行於閘極線121a及121b延伸的桿(stem)及複數對第一及第二儲存電極137a及137b。儲存電極線131之每一個安置於第一與第二閘極線121a與121b之間且其比起第二閘極線121b更靠近第一閘極線121a。
第一儲存電極137a比第二儲存電極137b更長且更窄。然而，圖24中所示之儲存電極線131包括對應於第一儲存電極137a之僅一儲存電極137。儲存電極線131可具有各種不同形狀及排列。
圖24中所示之電容電極126相鄰於儲存電極137且大體平行於儲存電極137延伸。電容電極126包括用於與其它層接觸之向下突出之突出物。
閘極線121a及121b及儲存電極線131較佳由諸如Al及Al合金之含Al金屬、諸如Ag及Ag合金的含Ag金屬、諸如Cu及Cu合金之含Cu金屬、諸如Mo及Mo合金的含Mo金屬、Cr、Ta或Ti製得。然而，其可具有一包括具有不同物理特徵之兩個導電薄膜(未圖示)之多層體結構。兩個薄膜之一較佳由包括含Al金屬、含Ag金屬及含Cu金屬的低電阻率金屬製得以減少訊號延遲或電壓降低。其它薄膜較佳由諸如含Mo金屬、Cr、Ta或Ti之材料製得，該材料具有優良物理、化學及與諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之其它材料電接觸的特徵。兩個薄膜之組合之優良實例為一下部Cr薄膜、一上部Al(合金)薄膜、一下部Al(合金)薄膜及一上部Mo(合金)薄膜。然而，閘極線121a及121b及儲存電極線131可由各種金屬或導體製得。
閘極線121a及121b之橫向側面及儲存電極線131相對於基板之一表面傾斜，且其傾斜角範圍為約30－80度。
一較佳由氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)製成之閘極絕緣層140形成於閘極線121a及121b及儲存電極線131上。
複數個較佳由氫化非晶矽(縮略為"a－Si")或多晶矽製得之半導體條151形成於閘極絕緣層140上。半導體條151之每一個大體在縱向方向上延伸且包括複數個分別向第一及第二閘電極124a及124b分支出來之第一及第二突出物154a及154b。半導體條151大體在縱向方向上延伸且變寬靠近閘極線121a及121b及儲存電極線131使得半導體條151覆蓋閘極線121a及121b及儲存電極線131之較大區域。
複數個歐姆接觸條及島狀物161及165a形成於半導體條151上。歐姆接觸條及島狀物161及165a較佳由用諸如含磷的n類型雜質大量摻雜之n＋氫化a－Si製得或其可由矽化物製得。每一歐姆接觸條161包括複數個突出物163a，且突出物163a及歐姆接觸島狀物165a成對放置於半導體條151之第一突出物154a上。
雖然圖中未展示，但半導體條151及半導體島狀物(未圖示)之複數對突出物(未圖示)成對安置於半導體條151之第二突出物154b上。
半導體條151及歐姆接觸161及165a之橫向側面相對於基板110之表面傾斜，且其傾斜角較佳在約30－80度之範圍中。
複數個資料線171及複數對第一及第二汲電極175a及175b形成於歐姆接觸161及165a及閘極絕緣層140上。
資料線171傳輸資料訊號且大體在縱向方向上延伸以與閘極線121a及121b及儲存連接135a及135b交叉。每一資料線171包括複數個分別向第一及第二閘電極124a及124b突出之第一及第二源電極173a及173b且像一字符C一般彎曲。資料線171之每一者進一步包括一具有一用於與另一層或一外部驅動電路接觸的較大區域之末端部分179。一用以產生資料訊號之資料驅動電路(未圖示)可安裝於一FPC薄膜(未圖示)上，該薄膜可附接至基板110、直接安裝於基板110上或整合於基板110上。資料線171可延伸以連接至一可整合於基板110上之驅動電路。
第一及第二汲電極175a及175b自資料線171分離且相對於第一及第二閘電極124a及124b與第一及第二源電極173a及173b相反安裝。第一及第二汲電極175a及175b之每一包括一寬末端部分177a或177b及一窄末端部分。寬末端部分177a或177b與第一及第二儲存電極137a及137b重疊且窄末端部分安置於第一或第二突出物154a或154b上且部分藉由一第一或第二源電極173a或173b封閉。
然而，圖24中所示之第二汲電極175b不相對短且第一汲電極175a與儲存電極137及耦接電極重疊。
一閘電極124a/124b、一源電極173a/173b及一汲電極175a/175b與一半導體島狀物154a/154b一起形成一具有一形成於安置於源電極173a/173b與汲電極175a/175b之間的半導體島狀物154a/154b中之通道之TFT Qa及Qb。
資料線171及汲電極175a及175b較佳由諸如Cr、Mo、Ta、Ti或其合金之耐火金屬製得。然而，其可具有一包括一耐火金屬薄膜(未圖示)及一低電阻薄膜(未圖示)之多層結構。多層結構之優良實例為一包括一下部Cr/Mo(合金)薄膜及一上部Al(合金)薄膜的雙層結構及一下部Mo(合金)薄膜、一中間Al(合金)薄膜及一上部Mo(合金)薄膜之一三層結構。然而，資料線171及汲電極175a及175b可由各種金屬或導體製得。
資料線171及汲電極175a及175b具有傾斜邊緣輪廓，且其傾斜角範圍為約30－80度。
歐姆接觸162、163a及165a僅插入於下層的半導體島狀物152、154a及154b與其上上層的導體171、175a及175b之間且減小其間的接觸電阻。雖然半導體條151在大多數地方比資料線171窄，但是半導體條151之寬度如上述地變大靠近閘極線121a及121b及儲存電極線131以使表面之輪廓光滑，藉此防止資料線171之斷開。半導體條151包括某些曝露部分，該等部分不以資料線171及汲電極175a及175b覆蓋，諸如放置於源電極173與汲電極175a及175b之間的部分。
一鈍化層180形成於資料線171、汲電極175a及175b及半導體條151之曝露部分上。鈍化層180較佳由無機或有機絕緣體製得且其可具有一扁平頂表面。無機絕緣體之實例包括氮化矽及氧化矽。有機絕緣體可具有感光性及小於約4.0之介電常數。鈍化層180可包括無機絕緣體之一下部薄膜及有機絕緣體之一上部薄膜使得其採用有機絕緣體之極佳絕緣特徵而防止半導體島狀物152、154a及154b之曝露部分受有機絕緣體損壞。
鈍化層180具有複數個分別曝露資料線171之末端部分179及汲電極175a及175b之接觸孔182、187a及187b。鈍化層180及閘極絕緣層140具有複數個曝露閘極線121a及121b之末端部分129a及121b之接觸孔181a及181b。在圖24中，鈍化層180及閘極絕緣層140進一步具有複數個曝露耦接電極126之末端部分之接觸孔186。
複數個包括第一及第二子像素電極190a及190b之像素電極190、一屏蔽電極88及複數個接觸輔助件81a、81b及82形成於鈍化層180上。其較佳由諸如ITO或IZO之透明導體或諸如Ag、Al、Cr或其合金之反射性導體製得。
第一/第二子像素電極190a/190b藉由接觸孔185a/185b物理且電力地連接至第一/第二汲電極175a/175b使得子像素電極190a/190b自第一/第二汲電極175a/175b接收資料電壓。在圖24中，第二子像素電極190b藉由一接觸孔186耦接至一耦接電極126，且第一子像素電極190a與耦接電極126重疊。
供應有資料電壓之子像素電極190a及190b與供應有共同電壓之共同電極面板270的一共同電極270配合產生電場，其確定安置於兩個電極190與270之間的液晶層3之液晶分子(未圖示)的定向。子像素190a/190b及共同電極270形成一LC電容器Clca/Clcb，其在TFT關閉後儲存所施加的電壓。用以提高電荷儲存容量之儲存電容器Csta及Cstb藉由使第一及第二子像素電極190a及190b及汲電極175a及175b與第一及第二儲存電極137a及137b等重疊而形成。
在左角處斜切每一像素電極190且像素電極190之斜切邊緣與閘極線121構成約45度之一角。
像素電極190之每一包括一對藉由插入一間隙194相互間隔開的第一及第二子像素電極190a及190b且具有一矩形之形狀。第一子像素電極190a為一旋轉的等腰梯形且具有一靠近一第二儲存電極137b安置之左邊緣、一相反於左邊緣安置之右邊緣及與閘極線121a及121b構成約45度的一角的上部及下部傾斜邊緣。第二子像素電極190b包括一對面對第一子像素電極190a之傾斜邊緣之梯形及一面對第一子像素電極190a的左邊緣之縱向部分。
因此，第一子像素電極190a與第二子像素電極190b間的間隙94大體具有一均一寬度且包括與閘極線121a、121b構成約45度之一角之上部及下部傾斜部分91及93及一大體具有一均一寬度之縱向部分92。
第一子像素電極190a具有一切口95，其沿著一儲存電極線131延伸且藉由切口95將第一子像素電極190a截成上部及下部分割。切口95具有一自像素電極190之右邊緣的入口，且入口具有分別大體平行於間隙94之上部傾斜部分91及下部傾斜部分93之一對傾斜邊緣。間隙94及切口95具有一關於儲存電極線131之反轉對稱。
切口數目或分割數目視設計因素(諸如像素電極190之尺寸、像素電極190之橫向邊緣與縱向邊緣的比率、液晶層3的類型及特徵等)而不同。
為描述之便利，此後間隙94稱作一切口。
另外，第一子像素電極190a與一第一閘極線121a重疊且第二子像素電極190b與第一及第二閘極線121a與121b重疊。第一閘極線121a穿過像素電極190之一上半部之一中心。
屏蔽電極88沿著資料線171延伸且全面覆蓋資料線171。屏蔽電極88供應有藉由一提供於鈍化層180及閘極絕緣層140之接觸孔施加或自一自TFT陣列面板100傳輸共同電壓至共同電極面板200之短路點(未圖示)供應之共同電壓。此時，較佳使屏蔽電極88與像素電極190間之距離最小化以使孔徑比之減少最小化。
屏蔽電極88阻擋資料線171與像素電極190間及資料線171與共同電極270間之電磁干擾以減少像素電極190之電壓失真及由資料線171載運的資料電壓之訊號延遲。
此外，由於需要像素電極190以自屏蔽電極88間隔開以防止其間之短路，所以像素電極190變得更遠於資料線171使得減少其間之寄生電容。此外，由於LC層3之電容率高於鈍化層180之電容率，所以資料線171與屏蔽電極88間之寄生電容與資料線171與共同電極270間而無屏蔽電極88之寄生電容減少相比了。
另外，因為由相同層製得，所以像素電極190與屏蔽電極88間之距離可均一維持且因此可使其間之寄生電容均一。
接觸輔助件81a、81b及82分別藉由接觸孔181a、181b及182連接至閘極線121a及121b之末端部分129a及129b及資料線171之末端部分179。接觸輔助件81a、81b及82保護末端部分129a、129b及179且增強末端部分129a、129b及179與外部裝置間之黏著。
當資料驅動器或資料驅動器整合於面板組件300上時，閘極線121a及121b或資料線171可延伸以直接連接至驅動器且接觸輔助件81a、81b及82用於連接閘極線121a及121b或資料線171至驅動器。
接著參看圖20－24進行共同電極面板200之描述。
一稱作一用以防止漏光之黑矩陣之阻光部件220形成於一諸如透明玻璃或塑膠的絕緣基板210上。阻光部件220具有複數個面向像素電極190之開口且其可具有大體與像素電極190相同之平面形狀。其它方面，阻光部件220可包括複數個面向TFT陣列面板100上之資料線171之直線部分及複數個面向TFT陣列面板100上的TFT Qa及Qb之變寬部分。然而，阻光部件220可具有各種形狀以阻擋靠近像素電極190及TFT Qa及Qb之漏光。
複數個彩色濾光器230亦形成於基板210上且其大體安置於藉由阻光部件220封閉之區域中。彩色濾光器230可大體在沿著像素電極190之縱向方向上延伸。彩色濾光器230可表示主要色彩(諸如紅、綠及藍色)之一。
一保護層(overcoat)250形成於彩色濾光器230及阻光部件220上。該保護層較佳由(有機)絕緣體製得且其防止彩色濾光器230曝露且提供一平坦表面。保護層250可省略。
一共同電極270形成於保護層250上。該共同電極270較佳由透明導電材料(諸如ITO及IZO)製得且具有複數組切口271、273及275。
一組切口271、273及275面向一像素電極190且包括一上部切口271、一下部切口273及一中心切口275。切口271、273及275之每一安置於像素電極190之相鄰切口94與95之間或像素電極190之一切口94與一斜切邊緣之間。切口271、273及275之每一具有至少一大體平行於間隙之上部傾斜部分91或下部傾斜部分93延伸的傾斜部分。間隙271、273及切口275具有一大體關於一儲存電極線131之反轉對稱。
下部及上部切口271及273之每一包括一傾斜部分271o或273o、一橫向部分271t或273t及一縱向部分2711或2731。傾斜部分271o或273o約自像素電極190的一左邊緣延伸至約像素電極190之下部或上部邊緣。橫向部分271t或273t及縱向部分2711或2731自傾斜部分271o或273o的一個別末端沿著像素電極190之一邊緣延伸，與像素電極190之一邊緣重疊且與傾斜部分271o或273o構成一鈍角。
中心切口275包括一對傾斜部分275o1及275o2及一對端子縱向部分27511及27512。傾斜部分275o1及275o2自約像素電極190之一左邊緣之一中心延伸約至像素電極190的右邊緣。端子縱向部分27511及27512自個別傾斜部分275o1及275o2的末端沿著像素電極190之右邊緣延伸，與重疊像素電極190之右邊緣且與個別傾斜部分275o1及275o2構成鈍角。
切口271、273及275之數目可視設計因素而不同，且阻光部件220可亦與切口271、273及275重疊以藉由切口271、273及275阻擋漏光。
可為垂直之對準層11及21塗覆於面板100及200之內表面上。
偏光器12及22提供於面板100及200之外表面上使得其偏光軸可相交且偏光軸之一可平行於閘極線121。當LCD為一反射性LCD時偏光器12及22之一可省略。
LCD可進一步包括用以補償LC層3之延遲之至少一延遲膜(未圖示)。LCD可進一步包括一藉由偏光器12及22供應光至LC層3之背光單元(未圖示)、延遲膜及面板100及200。
LC層3具有負介電各向異性且其在無電場的情況下受LC層3中之LC分子對準使得其長軸大體與面板100及200之表面垂直的一垂直對準之控制。因此，入射光不可通過相交之偏光系統12及22。
一旦共同電壓施加至共同電極270及資料電壓施加至一像素電極190，產生一大體垂直於面板100及200之表面之電場，且此後像素電極190與共同電極270共同稱作"場產生電極"。LC分子傾向於回應於電場改變其方向以使得其長軸垂直於場方向。
場產生電極190及270之切口94、95、271、273及275及像素電極190之邊緣使電場變形以具有一大體垂直於切口94、95、271、273及275的邊緣及像素電極190之邊緣的水平組件。
因此，電場指示一傾斜於面板100及200的表面之法線之方向。液晶分子傾向於再定向其本身使得其長軸可垂直於電場。由於靠近切口94、95、271、273及275及像素電極190之邊緣的電場不平行於LC分子之長軸以構成角度，所以LC分子沿著一給出最短的移動距離的方向在一由LC分子之長軸及電場界定之平面上旋轉。
參看圖21，一組切口94、95、271、273及275將一像素電極190分割成複數個子區域且每一子區域具有兩個與像素電極190之主要邊緣構成傾斜角之主要邊緣。子區域之主要邊緣與用以使光效率最大化的偏光器12及22之偏光軸構成約45度的一角。
由於每一子區域上之大多數LC分子31垂直於該等主要邊緣傾斜，所以使傾斜方向之方位分佈定位至四個方向，藉此增加LCD之參考視角。
切口94、95、271、273及275之形狀及排列可修改。
切口94、95、271、273及275之至少一者可用突起(未圖示)或下陷(未圖示)替代。突起較佳由有機或無機材料製得且安置於場產生電極190或270上方或下方。
現在，將參看圖25及26詳細描述一根據本發明之另一實施例之LCD。
圖25為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖，且圖26為一根據本發明之另一實施例之LCD的一像素之等效電路圖。
參看圖25，一根據一實施例之LCD包括一LC面板組件300、一閘極驅動器490、一資料驅動器590、一灰度電壓產生器800及一訊號控制器600。
面板組件300包括複數個閘極線G1 －Gn 、複數個資料線D1 －D2 m 及複數個像素PX。閘極線G1 －Gn 之數目為先前實施例中之一半，而資料線D1 －D2 m 之數目為先前實施例中之兩倍。一對資料線D1 －D2 m 安置於一像素行之左側及右側。
參看圖25及26，每一像素PX包括一對子像素PXa及PXb。一子像素PXa(此後稱作一第一子像素)包括一連接至一閘極線及一右資料線之切換元件Qa、一連接至該切換元件Qa之LC電容器Clca及一連接至該切換元件Qa的儲存電容器Csta。其它子像素PXb(此後稱作一第二子像素)包括一連接至一閘極線及一左資料線之切換元件Qb、一連接至該切換元件Qb之LC電容器Clcb及一連接至該切換元件Qb之儲存電容器Cstb。
現在，圖25及26所示之一例示LC面板組件將參看圖27、28、29、30A及30B詳細描述。
圖27為根據本發明之一實施例之一下部面板(TFT陣列面板)的布局圖，圖28為根據本發明之一實施例之一上部面板(共同電極面板)的布局圖，圖29為一包括圖27中所示之TFT陣列面板及圖28中所示之共同電極面板的LC面板組件的布局圖，圖30A及30B為如圖29中所示之LC面板組件沿線XXXA－XXXA及XXXB－XXXB截取之截面圖。
參看圖27－30B，一根據本發明之一實施例之LC面板組件包括一TFT陣列面板100、一面向該TFT陣列面板100之共同電極面板200及一插入於面板100與200間的液晶層3。
首先，TFT陣列面板100將參看圖25、30A及30B加以描述。
複數對第一及第二閘極線121及複數個儲存電極線131形成於一諸如透明玻璃等之絕緣基板110上。閘極線121之每一包括複數個閘電極124及一寬末端部分129。儲存電極線131之每一包括一向上及向下擴展之矩形儲存電極133。儲存電極線131之每一安置於兩個相鄰閘極線121之間且與閘極線121等距。
一閘極絕緣層140形成於閘極線121及儲存電極線131上。
複數個半導體島狀物154a及154b形成於閘極絕緣層140上且安置於閘電極124上。
複數個歐姆接耦條及島狀物163a、163b、165a及165b形成於半導體島狀物154a及154b上。歐姆接觸163a、163b、165a及165b成對定位於半導體島狀物154a及154b上，且每對中歐姆接觸關於一閘電極124相互面對。
複數對資料線171a及171b及複數個汲電極175a及175b形成於歐姆接觸163a、163b、165a及165b及閘極絕緣層140上。
資料線171a及171b中的每一個包括U形之源電極173a及173b及一寬末端部分179a及179b。汲電極175a及175b之每一個包括一與一儲存電極133重疊之寬末端部分及一窄末端部分。汲電極175a及175b之寬末端部分之邊緣大體平行於儲存電極133的邊緣。
一鈍化層180形成於資料線171a及171b、汲電極175a及175b及半導體島狀物154a及154b之曝露部分上。
鈍化層180具有複數個分別曝露資料線171a及171b之末端部分179a及179b、汲電極175a及175b之接觸孔182a、182b、185a及185b。鈍化層180及閘極絕緣層140具有複數個曝露閘極線121之末端部分129之接觸孔181。
複數個包括第一及第二子像素電極190a及190b、一屏蔽電極88及複數個接觸輔助件81、82a及82b之像素電極190形成於鈍化層180上。
第二子像素電極190b之面積大於第一子像素電極190a之面積，且較佳約為第一子像素電極190a之面積的兩倍。由於受一相對低電壓控制之子像素PXb中之LC分子具有相對接近其初始定向的定向使得低電壓LC分子施加相對弱效應於側面可視性之扭轉上，所以子像素電極190b之增加改良側面可視性。特定言之，等於約2：1之面積比率大量改良側面可視性。
一對第一及第二子像素電極190a及190b大體安置於一由資料線171a及171b及閘極線121封閉之區域中且第一及第二子像素電極190a及190b之外邊界之大部分平行於閘極線121或資料線171a及171b以形成一矩形。第一及第二子像素電極190a及190b相互分離。第一子像素電極190a包括分別安置於第二子像素電極190b之上側面及下側面處且藉由一縱向連接相互連接之兩個部分。第二子像素電極190b安置於第一子像素電極190a之兩個部分之間。
在四角落處斜切每一像素電極190，且像素電極190之斜切邊緣與閘極線121構成約45度之一角。
像素電極190具有中心切口91及92、下部切口93a、94a及95a及上部切口93b、94b及95b，且切口91、92、93a、93b、94a、94b、95a及95b分割複數個分割。切口91、92、93a、93b、94a、94b、95a及95b具有一關於儲存電極線131之反轉對稱。第一及第二子像素電極190a及190b藉由切口93a及93b及一連接切口93a及93b之切口連接99間隔開。
下部及上部切口93a－95b之每一約自像素電極190之一左邊緣、一左角落、一下部邊緣或一上部邊緣傾斜延伸約至像素電極190的一右邊緣。下部切口93a－95a及上部切口93b－95b分別安置於像素電極190之下半部及上半部處，其可藉由儲存電極線131分割。下部及上部切口93a－95b與閘極線121構成約45度之一角，且其大體相互垂直延伸。
中心切口91及92之每一個包括一在橫向方向上延伸之中間部分及一對分別大體平行於下部切口93a－95a及上部切口93b－95b的傾斜部分。中心切口92連接至切口連接99。
因此，藉由下部切口91－95a將像素電極190之下半部分割成六個下部分割，且亦藉由上部切口91－95b將像素電極190之上半部分割成六個上部分割。分割數目或切口數目視設計因素(諸如像素電極190之尺寸、像素電極190之橫向邊緣與縱向邊緣的比率、液晶層3的類型及特徵等)而不同。
像素電極190與相鄰閘極線121或相鄰資料線171a及171b重疊以增加孔徑比。
接觸輔助件81、82a及82b分別藉由接觸孔181、182a及182b連接至閘極線121之末端部分129及資料線171a及171b之末端部分179a及179b。
屏蔽電極包括複數個沿著閘極線121延伸之橫向部分及複數個沿著資料線171a及171b延伸之縱向部分。縱向部分全面覆蓋資料線171a及171b，而橫向部分窄於閘極線121以曝露閘極線121之上部及下部邊緣。兩個相鄰資料線171b及171a由屏蔽電極88之一橫向部分全面覆蓋。然而，由屏蔽電極給出之覆蓋可改變。
接著參看圖28及30B進行共同電極面板200之描述。
一阻光部件形成於一諸如透明玻璃或塑膠之絕緣基板210上。阻光部件220包括複數個面向TFT陣列面板100上之資料線171之直線部分及複數個面向TFT陣列面板100上的TFT Qa及Qb的變寬部分。其它方面，阻光部件220可具有複數個面向像素電極190之開口且其可具有大體與像素電極190相同之平面形狀。
複數個彩色濾光器230亦形成於基板210上且一保護層250形成於彩色濾光器230及阻光部件220上。
一共同電極270形成於保護層250上。共同電極270具有複數組切口71－76b。
一組切口71－76b面向一像素電極190且包括中間切口71、72及73、下部切口74a、75a及76a及上部切口74b、75b及76b。切口71－76b之每一安置於像素電極190之相鄰切口91－95b之間或一切口95a或95b與像素電極190的一斜切邊緣間。另外，切口71－76b之每一個具有至少一具有一下陷凹口且平行於像素電極190的下部切口93a－95a或上部切口93b－95b延伸之傾斜部分。
下部及上部切口74a－76b之每一個包括一傾斜部分及一對橫向及縱向部分或一對縱向方向。傾斜部分約自像素電極190之一左邊緣、一左角落、一下部邊緣或一上部邊緣延伸約至像素電極190之一右邊緣。橫向及縱向部分自傾斜部分之個別末端沿著像素電極190邊緣延伸，與像素電極190的邊緣重疊且與傾斜部分構成鈍角。
中心切口71－73之每一個包括一中心橫向部分、一對傾斜部分及一對末端縱向部分。中心橫向部分約自像素電極190之一中心或右邊緣沿著儲存電極線131延伸。傾斜部分自中心橫向部分之一末端延伸約至像素電極之左邊緣且與中心橫向部分構成傾斜角。末端縱向部分自個別傾斜部分的末端沿著像素電極190之左邊緣延伸，與像素電極190之左邊緣重疊且與個別傾斜部分構成鈍角。
切口71－76b之數目可視設計因素而不同，且阻光部件220可亦與切口71－76b重疊以藉由切口71－76b阻擋漏光。
同時，由於不存在屏蔽電極88與共同電極270間之電場，所以屏蔽電極88上之LC分子仍然為其初始定向且因此射入其上的光被阻擋。因此，屏蔽電極88可用作一阻光部件。
切口71－76b及91－95b之形狀及排列可修改。
切口71－72b及91－92b之至少一者可用突起(未圖示)或下陷(未圖示)替代。突起較佳由有機或無機材料製得且安置於場產生電極191或270上方或下方。
可為垂直或平行之對準層11及21塗覆於面板100及200之內表面上。
偏光器12及22提供於面板100及200之外表面上使得其偏光軸可相交且偏光軸之一可平行於閘極線121。當LCD為一反射性LCD時偏光器12及22之一可省略。
較佳LC層3具有負介電各向異性且其在無電場的情況下受LC層3中之LC分子對準使得其長軸大體與面板100及200之表面垂直的一垂直對準之控制。
以此方式，根據此實施例之TFT陣列面板包括耦接至形成一單一像素電極190的兩個子像素電極190a及190b之一對TFT Qa及Qb及分別耦接至TFT Qa及Qb之一對資料線171a及171b。因此，兩個子像素PXa及PXb接收不同資料訊號。
現在，將參看圖31及32b詳細描述一根據本發明之另一實施例之LC面板組件。
圖31為一根據本發明之另一實施例之TFT陣列面板的布局圖，圖32A為圖31中所示之TFT陣列面板沿著線XXXIIA－XXXIIA截取的截面圖，且圖32B為圖31中所示之TFT陣列面板沿著線XXXIIB－XXXIIB截取的截面圖。
參看圖31及32b，根據此實施例之TFT陣列面板100之一層結構幾乎與圖29－30B中所示的層結構相同。
即，包括閘電極124及末端部分129之複數個閘極線121及包括儲存電極133之複數個儲存電極線131形成於一基板110上。一閘極絕緣層140、包括突出物154a及154b之複數個半導體條151a及151b及包括突出物163a及163b及歐姆接觸島狀物165a及165b之複數個歐姆接觸條161依次形成於閘極線121及儲存電極線131上。包括源電極173a及173b及末端部分179a及179b之複數個資料線171a及171b及複數個汲電極175a及175b形成於歐姆接觸161a、161b、165a及165b上。一鈍化層180形成於資料線171a及171b、汲電極175a及175b、閘極絕緣層140及半導體條151a及151b之曝露部分上。複數個接觸孔181、182a、182b、185a及185b提供於鈍化層180及閘極絕緣層140處。包括子像素電極190a及190b且具有切口91－95b之複數個子像素電極190、一屏蔽電極88及複數個接觸輔助件81、82a及82b形成於鈍化層180上，且一對準層11塗覆其上。
不同於圖29－30B中所示之TFT陣列面板，半導體條151a及151b具有幾乎與資料線171a及171b、汲電極175a及175b及下層之歐姆接觸161a、161b、165a及165b相同之平面形狀。然而，半導體151a及151b包括某些曝露部分(諸如定位於源電極173a及173b與汲電極175a及175b間之部分)，該等曝露部分不由資料線171a及171b及汲電極175a及175b覆蓋。
一種根據一實施例之一TFT陣列面板之製造方法同時使用一光微影步驟形成資料線171a及171b、汲電極175a及175b、半導體151a及151b，及歐姆接觸161a、161b、165a及165b。
一用於光微影方法之光阻遮罩圖案具有依賴位置之厚度，且詳言之，其具有較厚之部分及較薄之部分。較厚部分定位於將由資料線171a及171b及汲電極175a及175b之佔據之線區域上，且較薄部分定位於TFT之通道區域上。
光阻劑之依賴位置之厚度藉由若干技術獲取，例如，藉由提供半透明區域以及透明區域及阻光不透明區域於曝露遮罩上。半透明區域可具有一狹縫圖案、一晶格圖案、一帶有中間透射率或中間厚度之薄膜。當使用一狹縫圖案時，狹縫之寬度或狹縫間之距離小於一用於光微影的曝光器之解析度為較佳。另一實例為使用可回流式光阻劑。詳言之，一旦一由可回流式材料製得之光阻圖案藉由使用一僅帶有透明區域及不透明區域之正常曝光遮罩形成，其受回流過程控制以在無光阻劑之情況下流至區域上，藉此形成薄部分。
結果，製造過程藉由省略一光微影步驟而簡化。
在此LCD中，訊號控制器600為一像素列之子像素PXa與PXb兩者輸出影像資料DAT，且資料驅動器590同時藉由資料線之對應用影像資料至子像素PXa與PXb兩者。
因此，閘極驅動器490及資料驅動器590具有一等於水平週期之運作週期。
現在，將參看圖33及圖25描述根據本發明之一實施例之LCD的反轉。
圖33展示根據本發明之一實施例之一行反轉中的像素電極之極性。
參看圖33，資料驅動器590執行一行反轉使得施加至一資料線之資料電壓在一訊框期間具有相同極性且施加至兩個相鄰資料線之資料電壓具有相反極性。
因此，一像素電極190之第一及第二子像素電極190a及190b具有相反極性，而該等像素電極190之第一子像素電極190a具有相同極性，且像素電極190之第二子像素電極190b具有相同極性。舉例而言，子像素電極190a具有一用於一訊框之正極性(＋)，而子像素電極190b具有一用於一訊框之負極性(－)。
因此，雖然資料驅動器590執行一行反轉，但是不存在垂直條缺點，因為一像素電極190具有正極性與負極性兩者。另外，表示相同色彩之像素具有相同極性狀態，且因此歸因於相同色彩相素間之極性差異之影像品質的退化減少。此外，一資料線中之資料電壓之極性經訊框反向，相比於經列反向極性之情況，改良了液晶之回應時間及資料線處的訊號延遲。
以此方式，精確控制兩個子像素之電壓以改良可視性、孔徑比及透射率。
雖然本發明已參照較佳實施例詳細加以描述，但是熟習此項技術者將瞭解可在不偏離附加申請專利範圍中所陳述之本發明之精神及範疇之情況下進行各種修改及替代。
3．．．液晶層
11、21．．．對準層
12、22．．．偏光器
71－76b、91－95、271－275．．．切口
81、81a、81b、82、82a、82b．．．接觸輔助件
88．．．屏蔽電極
100、200．．．面板
110、210．．．絕緣基板
121、121a、121b、129、閘極線
129a、129b．．．124、124a、124b．．．閘電極
126．．．耦接電極
131．．．儲存電極線
133、137、137a、137b．．．儲存電極
140．．．閘極絕緣層
151、151a、151b、154a、154b．．．半導體
161、161a、161b、163a、163b、165a、165b．．．歐姆接觸
171、171a、171b、179、179a、179b．．．資料線
173a、173b．．．源電極
175a、175b、177a、177b．．．汲電極
180．．．鈍化層
181、181a、181b、182、182a、182b、185a、185b、186、187a、187b．．．接觸孔
190．．．像素電極
190a、190b．．．子像素電極
220．．．阻光部件
230．．．彩色濾光器
250．．．保護層
270．．．共同電極
300．．．液晶面板組件
400、400a、400b、410、420、430、440、440a、440b、490．．．閘極驅動器
421、422．．．驅動電路
500、590．．．資料驅動器
510．．．習知資料驅動器單元
560．．．電壓產生電阻串
600．．．訊號控制器
800、900．．．灰度電壓產生器
850．．．類比開關
860．．．參考電壓變化電路
910．．．暫存器
911、912．．．數位暫存器
920．．．資料選擇單元
930．．．轉換單0元
940．．．電壓產生器
941、942．．．電阻串
950．．．類比多工器
AMUX．．．類比多工器
CE．．．共同電極
CF．．．彩色濾光器
Clca、Clcb．．．液晶電容器
CONT1、CONT2．．．控制訊號
Csta、Cstb．．．儲存電容器
DAC．．．數位類比轉換器
DAT、DATa、DATb．．．輸出影像訊號
DE．．．資料啟用訊號
DL、D0 －Dm ．．．資料線
Gstr、Gstr1、Gstr2．．．電阻
GL、GLa、GLb、G1 a －Gn b ．．．閘極線
GVa、GVb．．．灰度電壓
Hsync．．．水平同步訊號
MUX．．．多工器
PE．．．像素電極
PEa、PEb．．．子像素電極
Qa、Qb．．．切換元件
R、G、B．．．輸入影像訊號
SE．．．選擇訊號
STH．．．水平同步開始訊號
TP．．．負載訊號
Vcom．．．共同電壓
Vd．．．資料訊號
Vg、Vga、Vgb．．．閘極訊號
Von．．．閘極開電壓
Voff．．．閘極關電壓
Vpa、Vpb．．．素電壓
Vsync．．．垂直同步訊號
圖1為一根據本發明之一實施例之LCD的方塊圖；圖2為一根據本發明之一實施例之LCD的一像素之等效電路圖；圖3A、3B及3C為根據本發明之實施例之LCD的方塊圖；圖4A及4B為根據本發明之實施例之LCD的一像素之等效電路圖；圖5A、5B及5C展示在圖3A－4B中所示之LCD中的灰度電壓產生器及資料驅動器之實例；圖6為根據本發明之一實施例之一參考電壓變化電路及一電壓產生電阻電阻串的方塊圖；圖7A為說明一根據本發明之一實施例之LCD中的伽瑪曲線的圖表；圖7B為將灰度電壓說明為一根據本發明之一實施例之LCD中的輸入灰度之函數的圖表；圖8A、8B及8C說明一根據本發明之一實施例之LCD中的訊號波形。
圖9為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖；圖10為一根據本發明之一實施例之灰度電壓產生器的方塊圖；圖11為一根據本發明之另一實施例之灰度電壓產生器的方塊圖；圖12展示在圖9－11中所示之LCD中的各種訊號波形；圖13為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖；圖14展示在圖13中所示之LCD中的各種訊號波形；圖15為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖；圖16為一根據本發明之另一實施例之LCD的一像素之等效電路圖；圖17A示意展示根據本發明之一實施例之像素排列及資料電壓極性；圖17B展示如圖17A中所示之LCD中的子像素極性；圖18展示在圖17A中所示之LCD中的各種訊號波形；圖19為一根據本發明之一實施例之下部面板(TFT陣列面板)的布局圖；圖20為一根據本發明之一實施例之上部面板(共同電極面板)的布局圖；圖21為一包括如圖19中所示之TFT陣列面板及如圖20中所示之共同電極面板的LC面板組件之布局圖；圖22及23為如圖21中所示之LC面板組件分別沿線XXII－XXII及XXIII－XXIII截取之截面圖；圖24為一根據本發明之另一實施例之TFT陣列面板的布局圖；圖25為一根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖；圖26為一根據本發明之另一實施例之LCD的一像素之等效電路圖；圖27為一根據本發明之一實施例之下部面板(TFT陣列面板)的布局圖；圖28為一根據本發明之一實施例之上部面板(共同電極面板)的布局圖；圖29為一包括如圖27中所示之TFT陣列面板及如圖28中所示之共同電極面板的LC面板組件之布局圖；圖30A及30B為如圖29中所示之LC面板組件沿線XXXA－XXXA及XXXB－XXXB截取之截面圖；圖31為一根據本發明之另一實施例之TFT陣列面板的布局圖；圖32A為如圖31中所示之TFT陣列面板之沿線XXXIIA－XXXIIA截取的截面圖；圖32B為如圖31中所示之TFT陣列面板之沿線XXXIIB－XXXIIB截取的截面圖；及圖33展示根據本發明之一實施例之一行反轉中的像素電極之極性。
DL．．．資料線
GLa、GLb．．．閘極線
Qa、Qb．．．切換元件
Vcom．．．共同電壓
PX．．．像素
PXa、PXb．．．子像素
SL．．．儲存電極線
Csta、Cstb．．．儲存電容器
Clca、Clcb．．．液晶電容器

Claims (61)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一像素，其包括一第一子像素及一第二子像素；一第一訊號線，其連接至該第一子像素且傳輸一第一訊號；一第二訊號線，其連接至該第二子像素且傳輸一第二訊號；一第三訊號線，其與該第一訊號線及該第二訊號線相交，連接至該第一子像素及該第二子像素中之至少一者且傳輸一第三訊號；及一第四訊號線，其與該第一訊號線及該第二訊號線相交且傳輸一第四訊號，其中該第一子像素及該第二子像素被供應具有不同量值之資料電壓，且該等施加至該第一子像素及該第二子像素之資料電壓係產生於一單一影像資訊。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一子像素包含一連接至該第一訊號線之第一切換元件及一連接至該第一切換元件之第一液晶電容器，且該第二子像素包含一連接至該第二訊號線之第二切換元件及一連接至該第二切換元件之第二液晶電容器。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中該第一液晶電容器包含一連接至該第一切換元件之第一子像素電極，且該第二液晶電容器包含一連接至該第二切換元件之第 二子像素電極。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中該第一子像素及該第二子像素藉由一與該第一訊號線至該第四訊號線構成傾斜角度之間隙相互間隔。
  5. 如請求項3之顯示裝置，其中該第一子像素電極及該第二子像素電極之至少一者具有一與該第一訊號線至該第四訊號線構成傾斜角度之切口。
  6. 如請求項3之顯示裝置，其中該第一子像素及該第二子像素進一步包含一具有一與該第一訊號線至該第四訊號線構成傾斜角度之切口之共同電極。
  7. 如請求項2之顯示裝置，其中該第一切換元件係連接至該第一訊號線及該第三訊號線，且該第二切換元件係連接至該第二訊號線及該第三訊號線。
  8. 如請求項7之顯示裝置，其中根據該第一訊號線打開該第一切換元件且傳輸該第三訊號，且根據該第二訊號線打開該第二切換元件且傳輸該第三訊號。
  9. 如請求項7之顯示裝置，其中根據該第三訊號線打開該第一切換元件且傳輸該第一訊號，且根據該第三訊號線打開該第二切換元件且傳輸該第二訊號。
  10. 如請求項2之顯示裝置，其中該第一子像素係連接至該第一訊號線及該第三訊號線，且該第二子像素係連接至該第二訊號線及該第四訊號線。
  11. 如請求項2之顯示裝置，其中該第一子像素進一步包含一連接至該第一切換元件之第一儲存電容器，且該第二 子像素進一步包含一連接至該第二切換元件之第二儲存電容器。
  12. 如請求項1之顯示裝置，其中產生相互不同之第一灰度電壓組及第二灰度電壓組，該第一子像素電極被供應有一自該第一灰度電壓組選擇之電壓，且該第二子像素電極被供應有一自該第二灰度電壓組選擇之電壓。
  13. 如請求項1之顯示裝置，其中該影像資訊經處理以產生第一影像訊號及第二影像訊號，且該第一子像素電極及該第二子像素電極被供應有對應於該第一影像訊號及該第二影像訊號之選自一單一灰度電壓組之電壓。
  14. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一子像素及該第二子像素電容地相互耦接。
  15. 一種液晶顯示器，其包含：一像素，其包括一第一子像素及一第二子像素；一閘極線，其耦接至該第一子像素及該第二子像素且傳輸一閘極訊號；一第一資料線，其與該閘極線相交、耦接至該第一子像素且傳輸該第一資料電壓；及一第二資料線，其與閘極線相交、耦接至該第二子像素且傳輸該第二資料電壓，其中該第一資料電壓與該第二資料電壓不同，且該第一資料電壓及該第二資料電壓係自一單一影像資訊獲取。
  16. 如請求項15之液晶顯示器，其中該第一資料電壓具有一與該第二資料電壓極性相反之極性。
  17. 如請求項16之液晶顯示器，其中該第一資料電壓之該極性在一預定時間內保持恆定。
  18. 一種顯示裝置，其包含：複數個排列為一矩陣之像素，每一像素包括一第一子像素及一第二子像素；複數個第一閘極線，其連接至該等第一子像素且傳輸第一閘極開電壓；複數個第二閘極線，其連接至該等第二子像素且傳輸第二閘極開電壓；複數個資料線，其與該等第一閘極線及該等第二閘極線相交、連接至該等第一子像素及該等第二子像素且傳輸資料電壓；一灰度訊號產生電路，其產生一第一灰度訊號組及一第二灰度訊號組；一選擇電路，其交替選擇且輸出該第一訊號組及該第二訊號組；一資料驅動器，其基於該第一灰度訊號組及該第二灰度訊號組產生對應於影像資料之資料電壓，且施加該等資料電壓至該等資料線；及一閘極驅動器，其依次施加該第一閘極開電壓及該第二閘極開電壓至該等第一閘極線及該等第二閘極線。
  19. 如請求項18之顯示裝置，其中該等灰度訊號包括類比灰度電壓。
  20. 如請求項19之顯示裝置，其中該選擇電路包含一類比開 關。
  21. 如請求項19之顯示裝置，其中該選擇電路包含一類比多工器。
  22. 如請求項19之顯示裝置，其中該選擇電路整合於該資料驅動器中。
  23. 如請求項19之顯示裝置，其中該灰度訊號產生電路包含複數個類比電壓產生電路，每一類比電壓產生電路包括一系列電阻。
  24. 如請求項18之顯示裝置，其中該等灰度訊號包含數位灰度資料。
  25. 如請求項24之顯示裝置，其進一步包含一數位類比電壓轉換器，其轉換由該選擇電路所選擇之該等灰度訊號組中的該等數位灰度資料以產生複數個灰度電壓。
  26. 如請求項25之顯示裝置，其中該選擇電路包含複數個連接至該灰度訊號產生電路之多工器。
  27. 如請求項18之顯示裝置，其中該第一閘極開電壓之施加與該第二閘極開電壓之施加至少部分地相互重疊。
  28. 如請求項27之顯示裝置，其中該第一閘極開電壓之一持續時間與該第二閘極開電壓之一持續時間相等。
  29. 如請求項27之顯示裝置，其中該第一閘極開電壓之一持續時間比該第二閘極開電壓之一持續時間短。
  30. 一種液晶顯示器，其包含：複數個排列為一矩陣之像素，每一像素包括一第一子像素及一第二子像素； 複數個第一閘極線，其連接至該等第一子像素且傳輸第一閘極開電壓；複數個第二閘極線，其連接至該等第二子像素且傳輸第二閘極開電壓；複數個資料線，其與該等第一閘極線及該等第二閘極線相交、連接至該等第一子像素及該等第二子像素且傳輸資料電壓；一參考電壓產生電路，其產生複數個具有週期變化量值之參考電壓；一灰度電壓產生電路，其產生複數個基於該等參考電壓之灰度電壓；一資料驅動器，其自該等灰度電壓選擇對應於影像資料之資料電壓且施加該等資料電壓至該等資料線；及一閘極驅動器，其依次施加該第一閘極開電壓及該第二閘極開電壓至該等第一閘極線及該等第二閘極線。
  31. 一種液晶顯示器，其包含：第一閘極線及第二閘極線，其大體相互平行延伸且相互分離；一資料線，其與該第一閘極線及該第二閘極線相交；一第一薄膜電晶體，其連接至該第一閘極線及該第二資料線；一第二薄膜電晶體，其連接至該第二閘極線及該第二資料線；一第一顯示電極，其連接至該第一薄膜電晶體；及 一第二顯示電極，其連接至該第二薄膜電晶體，其中該第一顯示電極及該第二顯示電極具有相互面對之傾斜邊緣。
  32. 一種液晶顯示器，其包含：第一閘極線及第二閘極線，其在一第一方向上延伸且相互分離；一資料線，其與該第一閘極線及該第二閘極線相交；一第一薄膜電晶體，其連接至該第一閘極線及該第二資料線；一第二薄膜電晶體，其連接至該第二閘極線及該第二資料線；一第一顯示電極，其連接至該第一薄膜電晶體；及一第二顯示電極，其連接至該第二薄膜電晶體，其中該第一顯示電極在第二方向上比該第二顯示電極長，且該第一顯示電極安置於該第二顯示電極之一第二方向長度內。
  33. 一種液晶顯示器，其包含：第一閘極線及第二閘極線，其在一第一方向上延伸且相互分離；一資料線，其與該第一閘極線及該第二閘極線相交；一第一薄膜電晶體，其連接至該第一閘極線及該第二資料線；一第二薄膜電晶體，其連接至該第二閘極線及該第二資料線； 一第一顯示電極，其連接至該第一薄膜電晶體；及一第二顯示電極，其連接至該第二薄膜電晶體，其中該第一顯示電極及該第二顯示電極之每一者大體具有一關於一在該第一方向上延伸之直線的對稱。
  34. 如請求項33之液晶顯示器，其進一步包含一面對該第一顯示電極及該第二顯示電極之第三顯示電極。
  35. 如請求項34之液晶顯示器，其中該第一顯示電極及該第二顯示電極之至少一者具有一切口。
  36. 如請求項35之液晶顯示器，其中該第三顯示電極具有一切口或突起。
  37. 如請求項34之液晶顯示器，其中該第一顯示電極、該第二顯示電極及該第三顯示電極之至少一者具有交替排列的切口。
  38. 如請求項37之液晶顯示器，其中該第一顯示電極與該第二顯示電極之間的一間隙及該第三顯示電極之一切口係交替地排列。
  39. 如請求項33之液晶顯示器，其進一步包含一與該第一顯示電極及該第二顯示電極重疊之儲存電極線。
  40. 如請求項39之液晶顯示器，其中該第一薄膜電晶體及該第二薄膜電晶體之每一者具有一連接至該第一閘極線或該第二閘極線之閘電極、一連接至該資料線之源電極及一連接至該第一顯示電極或該第二顯示電極之汲電極。
  41. 如請求項33之液晶顯示器，其中該第一顯示電極之一電壓不同於該第二顯示電極之一電壓。
  42. 如請求項41之液晶顯示器，其中該第一顯示電極之一電壓減去一預定電壓係小於該第二顯示電極的一電壓減去該預定電壓。
  43. 如請求項33之液晶顯示器，其進一步包含一與該資料線重疊之屏蔽電極，且該屏蔽電極係如該第一顯示像素電極及該第二顯示像素電極安置於一層上。
  44. 一種薄膜電晶體陣列面板，其包含：一閘極線，其形成於一基板上；第一資料線及第二資料線，其與該閘極線絕緣且與該閘極線相交；一第一薄膜電晶體，其連接至該閘極線及該第一汲電極且包括一第一汲電極；一第二薄膜電晶體，其連接至該閘極線及該第二汲電極且包括一第二汲電極；一鈍化層，其形成於該閘極線、該第一資料線及該第二資料線及該第一薄膜電晶體及該第二薄膜電晶體上，且具有一曝露該第一資料線之第一接觸孔及一曝露該第二資料線之第二接觸孔；及一像素電極，其包括一藉由該第一接觸孔連接至該第一汲電極之第一子像素電極及一藉由該第二接觸孔連接至該第二汲電極之第二子像素電極。
  45. 如請求項44之薄膜電晶體陣列面板，其進一步包含一屏蔽電極，其與該第一子像素電極及該第二子像素電極絕緣且與該閘極線、該第一資料線及該第二資料線之至少 一者重疊。
  46. 如請求項45之薄膜電晶體陣列面板，其中該像素電極及該屏蔽電極係安置於該鈍化層上。
  47. 如請求項45之薄膜電晶體陣列面板，其進一步包含一儲存電極線，其包括一與該第一汲電極及該第二汲電極重疊以形成儲存電容之儲存電極。
  48. 如請求項47之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極及該儲存電極被供應有一單一電壓。
  49. 如請求項48之薄膜電晶體陣列面板，其中該屏蔽電極完全覆蓋該第一資料線及該第二資料線。
  50. 如請求項44之薄膜電晶體陣列面板，其中該第一子像素電極具有一不同於該第二子像素電極的一區域之區域。
  51. 一種驅動一包括複數個像素之液晶顯示器之方法，每一像素包括複數個子像素，該方法包含：接收包含一單一影像資訊之一輸入影像資料；將該輸入影像資料之該單一影像資訊轉換為至少兩個資料電壓；及施加該等至少兩個資料電壓至該等子像素。
  52. 如請求項51之方法，其中該轉換包含：產生至少兩組灰度電壓；及自該等至少兩組灰度電壓選擇對應於該輸入影像資料之灰度電壓以產生資料電壓。
  53. 如請求項51之方法，其中該轉換包含：將該輸入影像資料轉換為至少兩個輸出影像資料；及 自一組灰度電壓選擇對應於該等至少兩個輸出影像資料之灰度電壓以產生資料電壓。
  54. 一種驅動一包括複數個排列為一矩陣的像素之液晶顯示器之方法，每一像素包括第一子像素及第二子像素，該方法包含：施加一具有一第一極性之第一資料電壓至該第一子像素；及施加一具有一與該第一極性相反之第二極性之第二資料電壓至該第二子像素。
  55. 如請求項54之方法，其中該第一資料電壓及該第二資料電壓係產生自一單一影像資料。
  56. 如請求項55之方法，其中在一列中相鄰像素之該等第一子像素具有相反極性，且在一列中相鄰像素之該等第二子像素具有相反極性。
  57. 如請求項56之方法，其中在一行中相鄰像素之該等第一子像素具有相同極性，且在一行中相鄰像素之該等第二子像素具有相同極性。
  58. 如請求項57之方法，其中該等資料電壓之每一者同時被供應有至少兩個子像素。
  59. 一種驅動一包括複數個像素之液晶顯示器之方法，每一像素包括一第一子像素及一第二子像素，該方法包含：傳輸影像資料；輸出一第一組灰度電壓；將該影像資料轉換為自該第一組灰度電壓選擇之第一 資料電壓；施加該等第一資料電壓至該等第一子像素；藉由使用一多工器來用該第二組灰度電壓替代該第一組灰度電壓而輸出一具有不同於該第一組灰度電壓之量值之第二組灰度電壓；將該影像資料轉換為自該第二組灰度電壓選擇之第二資料電壓；及施加該等第二資料電壓至該等第二子像素。
  60. 如請求項59之方法，其進一步包含：產生該第一組灰度電壓及該第二組灰度電壓，其中一第一組灰度電壓之輸出包含：藉由使用該多工器選擇該第一組灰度電壓，及其中一第二組灰度電壓之輸出包含：藉由使用該多工器選擇該第二組灰度電壓。
  61. 如請求項59之方法，其進一步包含：儲存第一組數位灰度資料及第二組數位灰度資料，其中一第一組灰度電壓之輸出包含：藉由使用該多工器選擇該第一組數位灰度資料；及將該等第一組數位灰度資料類比轉換為該第一組灰度電壓，及其中一第二組灰度電壓之輸出包含：藉由使用該多工器選擇該第二組數位灰度資料；及將該等第二組數位灰度資料類比轉換為該第二組灰度電壓。
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