TWI430241B - 顯示器裝置 - Google Patents

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TWI430241B
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Baek-Woon Lee
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Samsung Display Co Ltd
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Description

顯示器裝置
本發明系關於一種顯示器裝置。
一般而言，液晶顯示器包括兩個顯示面板，該等顯示面板具有像素電極、一共同電極及一在面板之間的具有介電各向異性之液晶層。像素電極係排列為一矩陣，且連接至依次施加資料電壓至該等像素之開關裝置，諸如薄膜電晶體(TFT)。共同電極係安置於顯示面板之整個表面上且供應有一共同電壓。像素電極、共同電極及液晶層構成液晶電容器。液晶電容器與開關元件一起為一像素單元。
影像資料電壓改變施加至兩個面板之間的液晶層之電場的強度，藉此控制穿過液晶層到達對應於資料電壓之顯示影像的光之透射率。為了防止液晶之降級，對於每一訊框、像素列或像素，使資料電壓之極性相對於共同電壓而反轉。
然而，由於液晶分子之回應速度低，所以在液晶電容器中充電之電壓(下文稱作像素電壓)需要時間以達到目標電壓。該目標電壓為實現所要亮度之電壓。該時間視目標電壓與先前在液晶電容器上充電的電壓之間的差異而定。因此，當目標電壓與先前充電電壓之間的差異較大時，在接通開關元件時，僅施加目標電壓將不足以使像素電壓達到目標電壓。
為了解決該問題，已提議一種DCC(動態電容補償)機制。該DCC機制使用充電速度與液晶電容器上之電壓成比例之事實。施加至像素之資料電壓(實際為資料電壓與共同電壓之間的差異，通常假定為0 V)經選擇為高於目標電壓，以便縮短像素電壓達到目標電壓所花費之時間。然而，在DCC機制中，需要用於執行DCC計算之訊框記憶體及驅動電路。因此，存在電路設計及增大的生產成本之難以克服的問題。
為了減少中等或小尺寸顯示器裝置(諸如，行動電話)的功率消耗，執行列反轉。然而，隨著中等或小尺寸顯示器裝置之解析度增加，功率消耗亦增加。詳言之，當執行DCC計算時，歸因於額外的計算及電路，功率消耗大大增加。
與對於每一像素反轉資料電壓之極性的點反轉相比，可用於使用列反轉之影像顯示之資料電壓的範圍較小。因此，在垂直對準(vertical alignment，VA)模式液晶顯示器中，若用於驅動液晶之臨限電壓較高，則表示影像顯示之灰階的資料電壓之可用範圍減少臨限電壓之量。因此，不能獲得所要的亮度。
根據本發明之一態樣，一種顯示器裝置提供改良的回應速度及影像品質而不增加功率消耗。根據本發明之一實施例，一顯示器裝置包含：一像素電極、一產生資料電壓之資料驅動器、一產生閘極電壓之閘極驅動器、一根據閘極電壓接通或斷開且當接通時向像素電極供應資料電壓之像素開關裝置、一包含該像素電極的一部分、一儲存電極及一在該像素電極之該部分與該儲存電極之間的絕緣體之儲存電容器，及一儲存電極驅動器，其在斷開像素開關裝置時向儲存電極供應升壓電壓歷時至少兩個持續時間。
儲存電極驅動器在接通像素開關裝置時供應一保持電壓。
資料電壓可選自第一資料電壓群及第二資料電壓群中之一者。在此狀況下，當資料電壓係選自第一資料電壓群時，像素電極之電壓高於共同電壓；且當資料電壓係選自第二資料電壓群時，像素電極之電壓低於共同電壓；且當資料電壓係選自第一群時，升壓電壓高於保持電壓；且當資料電壓係選自第二群時，升壓電壓低於保持電壓。
儲存電極驅動器可包括一電壓源。
儲存電極驅動器可包括一平台，該平台包含：一第一開關元件，其包含一連接至儲存電極之輸出端子、一連接至電壓源之輸入端子及一連接至第一控制信號源之控制端子；一第二開關元件，其包含一連接至儲存電極之輸出端子、一連接至電壓源之輸入端子及一連接至第二控制信號源之控制端子；及一第三開關元件，其包含一連接至儲存電極之輸出端子、一連接至電壓源之輸入端子及一連接至第三控制信號源之控制端子。
顯示器設備可進一步包括連接至閘極驅動器之複數根閘極線，且該複數根閘極線的第i根閘極線連接至開關裝置及閘極驅動器。閘極驅動器向複數根閘極線中之每一者逐線地連續供應接通電壓脈衝。兩個接通脈衝之上升邊緣分別供應至由一界限分開之兩根相鄰閘極線。電壓源可產生以交替週期在第一位準與高於第一位準之第二位準之間交替之儲存電極電壓。交替週期可為界限的兩倍。在此狀況下，第一控制信號源可為第i根閘極線，第二控制信號源可為第i＋2K＋1根閘極線，且第三控制信號源可為第i＋2N＋1根閘極線。此處K為自然數或0且N為大於K之自然數。
顯示器設備可進一步包括2N＋1根額外閘極線。
另外，電壓源可進一步包括：一第一電壓源，其產生以交替週期在第一位準與高於第一位準的第二位準之間交替之第一儲存電極電壓；及一第二電壓源，其產生具有與第一儲存電極電壓之相位相反的相位之第二儲存電極電壓。
在此狀況下，第一開關裝置之輸入端子連接至第一及第二電壓源中之一者且第一開關裝置之輸入端子連接至第一及第二電壓源中之另一者，且交替週期可為訊框的兩倍。第一控制信號源為第i根閘極線，第二控制信號源為第i＋K＋1根閘極線，且第三控制信號源為第i＋N＋1根閘極線。此處K為自然數或0，且N為大於K之自然數。顯示器設備可進一步包含N＋1根額外閘極線。
資料電壓可逐訊框交替地選自第一及第二資料電壓群。
顯示器設備可進一步包含一儲存電極線，該儲存電極線之一末端共同地連接至第一開關元件至第三開關元件之輸出端子且另一末端連接至儲存電極，且進一步包括一維持儲存電極的電壓之電容。
此電容可包括：一第一電容，其包含儲存電極線之一部分、一第一電極及一在儲存電極線之該部分與第一電極之間的第一絕緣層；及一第二電容，其具有儲存電極線之部分、一第二電極及一在儲存電極線的該部分與第二電極之間的第二絕緣層。
儲存電極線之部分可插入第一絕緣體與第二絕緣體之間，且第一電極與第二電極可彼此電連接。
在該等圖式中，為清楚起見而誇示了層、薄膜、面板、區域等之厚度。應瞭解，當稱諸如層、薄膜、區域或基板之元件"處於另一元件上"時，其可直接處於另一元件上或亦可存在介入元件。相反，當稱一元件"直接處於另一元件上"時，不存在介入元件。將參看圖1及圖2詳細描述根據本發明之一例示性實施例的液晶顯示器。
圖1為根據本發明之一例示性實施例的液晶顯示器之方塊圖，且圖2為根據本發明之一例示性實施例的液晶顯示器中之一像素之等效電路圖。
如圖1中所示，該液晶顯示器包括一液晶面板總成300、一閘極驅動器400、一資料驅動器500、一儲存電極驅動器700、一連接至資料驅動器500之灰度電壓產生器800及一控制此等組件之信號控制器600。
液晶面板總成300包括複數根信號線G1 －Gn 、D1 －Dm 及S1 －Sn ，及連接至該等信號線G1 －Gn 、D1 －Dm 及S1 －Sn 且大體上排列為矩陣之複數個像素PX。在圖2中所示之結構圖中，液晶面板總成300包括彼此面對之下部面板100及上部面板200以及一插入於面板100與200之間的液晶層3。信號線包括複數根閘極線G1 －Gn 、複數根資料線D1 －Dm 及複數根儲存電極線S1 －Sn 。
儲存電極線S1 －Sn 連接至儲存電極驅動器且大體上以與閘極線延伸之方向相同的方向延伸。
參看圖2，每一像素PX(例如，連接至第i根閘極線Gi (i＝1、2、...、2n)與第j根資料線Dj (j＝1、2、...、m)之像素PX)包括一連接至信號線Gi 與Dj 之像素開關元件Kij，以及連接至該像素開關元件Kij之一液晶電容器Clc與一儲存電容器Cst。
像素開關元件Kij為諸如薄膜電晶體之三端子元件，且安置於下部面板100上。像素開關元件Kij具有一連接至閘極線Gi 之控制端子、一連接至資料線Dj 之輸入端子及一連接至液晶電容器Clc及儲存電容器Cst之輸出端子。
液晶電容器Clc包含作為兩個電極之下部面板100的像素電極191及上部面板200之共同電極270，及作為介電質之插入兩個電極之間的液晶層3。像素電極191連接至像素開關元件Kij。共同電極270安置於上部面板200之整個表面上且供應有為一具有一預定值之DC電壓的共同電壓Vcom。
共同電極270可安置於下部面板100上。
儲存電容器Cst藉由使像素電極191及儲存電極線Si與其之間的絕緣體重疊而建構。
參看圖1，灰度電壓產生器800產生與像素PX之透射率有關之若干數目的灰度電壓(下文中稱為"參考灰度電壓")。
閘極驅動器400產生閘極信號且將閘極信號輸出至閘極線。閘極信號中之每一者具有一接通電壓Von及一斷開電壓Voff。
閘極驅動器400可與信號線G1 －Gn 、D1 －Dm 及S1 －Sn 、開關元件Q及像素電極一起一體化於液晶面板總成300中。或者，閘極驅動器400可包括至少一積體電路(IC)晶片，該至少一積體電路(IC)晶片安裝於LC面板總成300上或捲帶式封裝(TCP)型的可撓性印刷電路(FPC)薄膜上，其附接至該面板總成300。
信號控制器600控制閘極驅動器400及資料驅動器500。信號控制器600自外部圖形控制器(未圖示)接收輸入影像信號R、G及B以及輸入控制信號。輸入影像信號R、G及B含有像素PX之亮度資訊。亮度具有預定數目的灰階，例如1024(＝210 )、256(＝28 )或64(＝26 )灰度。輸入控制信號包括垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時脈信號MCLK及資料賦能信號DE。
信號控制器600基於輸入控制信號及輸入影像信號R、G及B來處理影像信號R、G及B以產生閘極控制信號CONT1及資料控制信號CONT2，且接著將其傳輸至對應驅動器。
閘極控制信號CONT1包括用於指示掃描開始之掃描開始信號STV及用於控制接通電壓Von之輸出週期的至少一時脈信號。閘極控制信號CONT1亦可包括用於界定接通電壓Von之持續時間的輸出賦能信號OE。
資料控制信號CONT2包括用於指示一列像素PX之資料傳輸的水平同步開始信號STH、用於命令施加資料電壓至資料線D1 至Dm 之負載信號LOAD及資料時脈信號HCLK。資料控制信號CONT2可進一步包括用於使資料電壓之極性相對於共同電壓Vcom反轉的反轉信號RVS。
回應於來自信號控制器600之資料控制信號CONT2，資料驅動器500接收一列像素PX之數位影像信號DAT之一封包、將數位影像信號DAT轉換為自灰度電壓選出之類比資料電壓且將類比資料電壓施加至資料線D1 至Dm 。
閘極驅動器400回應於來自信號控制器600之閘極控制信號CONT1而將接通電壓Von逐線地施加至閘極線G1 －Gn ，且接通連接至施加有接通電壓Von之閘極線之開關元件Q。
接著經由接通的開關電晶體Q將施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓供應至像素PX，以使得像素PX中之液晶電容器Clc及儲存電容器Cst充電。
儲存電極驅動器700連接至儲存電極線S1 －Sn 且施加儲存電壓。儲存電壓具有兩個位準，兩個位準中之一者為低位準且另一者為高位準。
儲存電極驅動器700可與信號線G1 －Gn 、D1 －Dm 及S1 －Sn 、開關元件Kij及像素電極一起一體化於液晶面板總成300中。儲存電極驅動器700亦可為安裝於LC面板總成300上或附接至面板總成300之可撓性印刷電路(FPC)薄膜上的積體電路(IC)晶片。
由於將接通電壓施加至一到達與連接至一閘極線的像素列重疊之儲存電極線Si之閘極線Gi，故儲存電極驅動器700供應高位準電壓或低位準電壓中之一者作為保持電壓。同時，在將斷開電壓施加至該到達儲存電極線Si之閘極線期間，以兩個以上的不同時間間隔供應另一電壓位準作為升壓電壓。
藉此，第i像素列中之浮動像素電極191之電壓根據儲存電極線之電壓變化而變化。藉由對於所有像素列重複此程序，液晶顯示器顯示一訊框之影像。
資料電壓選自第一電壓群及第二資料電壓群中之一者。第一資料電壓群之資料電壓經判定使得，當將升壓電壓施加至儲存電極線時，像素電極之電壓高於共同電壓。當資料電壓係選自第一資料電壓群時，稱資料電壓具有正極性。
另一方面，第二資料電壓群之資料電壓經判定使得，當將升壓電壓施加至儲存電極線時，像素電極之電壓低於共同電壓。當資料電壓係選自第二資料電壓群時，稱資料電壓具有負極性。
當下一訊框開始時，控制施加至資料驅動器500之反轉訊號RVS，使得資料電壓之極性顛倒(此稱為"訊框反轉")。另外，施加至一列之像素PX的資料電壓之極性大體上相同，而施加至兩個鄰近列之像素PX的資料電壓之極性係相反的(所謂的"列反轉")。
由於根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器執行訊框反轉及列反轉，所以施加至一列之像素PX的所有資料電壓之極性係正或負的且每訊框改變。
當像素電極191藉由正極性資料電壓充電時，施加至儲存電極線S1－Sn之儲存電壓自作為保持電壓的低位準電壓改變為作為升壓電壓之高位準電壓。在此瞬間，像素電極電浮動，使得儲存電極之電壓的增加藉由儲存電極與像素電極之間的電容性耦合而使像素電極電壓增大。
另一方面，當像素電極191藉由負極性資料電壓充電時，儲存電壓自作為保持電壓的高位準電壓改變為作為升壓電壓之低位準電壓。儲存電極之電壓的此減小藉由電容性耦合而使像素電極電壓減小。
藉此，像素電極191之電壓範圍可寬於為資料電壓之基礎的灰度電壓之範圍，使得使用低基礎電壓之亮度範圍得以增加。
施加至像素PX之像素電極電壓與共同電壓Vcom之量值之間的差異表示為像素PX的液晶電容器Clc上之電壓，其被稱為像素電壓。液晶電容器Clc中之液晶分子具有視像素電壓的量值而定之定向，且分子定向判定穿過液晶層3之光的偏振。偏振器將光偏振轉換為光透射率，使得像素PX具有由資料電壓之灰度表示之亮度。
將參看圖3及圖4來解釋根據本發明之儲存電極驅動器之一實施例。
圖3為根據本發明之一例示性實施例之儲存電極驅動器的電路圖，且圖4展示用於包括圖3中所示的儲存電極驅動器之液晶顯示器中的信號之時序圖。
儲存電極驅動器具有複數個平台，該等平台中之每一者連接至一儲存電極線。第i個平台與第i＋1個平台在圖3中分別描繪為STAGE_i與STAGE_i＋1。
每一平台包括三個或三個以上開關裝置。作為最簡單實施例中之一者，圖3展示一具有作為開關裝置之三個電晶體之平台。
第i個平台STAGE_i之第一電晶體Qi,1具有一作為輸入端子之源電極、一作為輸出端子之汲電極及一作為控制端子之閘電極。第一電晶體Qi,1之源電極經由驅動電壓供應線SL之儲存電極線而連接至驅動電壓源VSL之儲存電極線。第一電晶體Qi,1之汲電極連接至第i根儲存電極線Si。第一電晶體Qi,1之閘電極連接至第i根閘極線Gi。
第i個平台STAGE_i之第二電晶體Qi,2具有一作為輸入端子之源電極、一作為輸出端子之汲電極及一作為控制端子之閘電極。第二電晶體Qi,2之源電極經由驅動電壓供應線SL之儲存電極線而連接至驅動電壓源VSL之儲存電極線。第二電晶體Qi,2之汲電極連接至第i根儲存電極線Si。且第二電晶體Qi,2之閘電極連接至第i＋1根閘極線Gi＋1。
第i個平台STAGE_i之第三電晶體Qi,3具有一作為輸入端子之源電極、一作為輸出端子之汲電極及一作為控制端子之閘電極。第三電晶體Qi,3之源電極經由驅動電壓供應線SL之儲存電極線而連接至驅動電壓源VSL之儲存電極線。第三電晶體Qi,3之汲電極連接至第i根儲存電極線Si。第三電晶體Qi,3之閘電極連接至第i＋3根閘極線Gi＋3。
如圖4中所示，儲存驅動電壓VSL在高位準電壓VH與低位準電壓VL之間交替。交替週期為約2H，且每一電壓位準之持續時間大體相同，換言之，每一者之持續時間約為1H。
參看圖3及圖4，當將接通位準Von施加至第i根閘極線時，施加至連接至第i根閘極線之像素的資料電壓之極性為正。
同時，第一電晶體Qi,1被接通且藉由儲存電極線Si來供應低位準VL。
在約1H後，施加至第i根閘極線Gi之電壓改變為斷開位準Voff，且施加至第i＋1根閘極線Gi＋1之電壓改變為接通位準Von。
同時，第二電晶體Qi,2藉由第i＋1根閘極線之Von而接通且藉由第i根儲存電極線Si供應高位準VH。
因此，第i根儲存電極線之電壓自VL改變為VH，其藉由第i根儲存電極線與連接至第i根閘極線之像素電極之間的電容性耦合改變連接至第i根閘極線Gi之像素的電壓。
另一方面，如圖4中所示，資料電壓VD 之極性在下一訊框中改變為負，且儲存電極線驅動電壓在第i根閘極線Gi之接通週期期間為高位準VH。當第i＋1根閘極線Gi＋1之電壓自Voff改變為Von時，儲存驅動電壓VSL 自VH改變為VL。
等式1展示像素電壓改變與儲存電極線電壓之間的關係。此處，Vp為像素電壓，VD 為在第i根閘極線Gi之接通週期期間充電至連接至第i根閘極線Gi的像素之資料電壓。
當資料電壓具有正極性時，VD 之後的符號為正(＋)；且當資料電壓具有負極性時，VD 之後的符號為負(－)。
資料電壓VD 之範圍可根據LC面板之特性而選擇。作為一實施例，資料電壓VD 在正極性週期期間係選自具有一(例如)具有對於最大灰階位準之5 V與對於最小灰階位準之0 V的電壓範圍之電壓集合。資料電壓VD 在負極性週期期間係選自具有對於正極性之電壓集合的顛倒序列之電壓集合，例如，對於最大灰階位準之0 V與對於最小灰階位準之5 V。在此狀況下，不管為哪一極性，對於一灰階位準之資料電壓與對於最大灰階位準或最小灰階位準之資料電壓之間的差異大體相同。在以上實例中，若第125個灰階位準之資料電壓對於正極性為3 V且對於負極性為2 V，則資料電壓與最大灰階位準之差異對於每一極性係相同的，均為2 V。
在此實施例中，即使第i個平台中的第二電晶體之閘電極連接至下一平台(第i＋1平台)，該連接可在由第二電晶體供應之儲存驅動電壓之位準不同於由第一電晶體供應的儲存驅動電壓之位準時不同地加以建構。
一可能修改在於，第i個平台中之第二電晶體的閘電極連接至第i＋2K＋1根閘極線，此係因為藉由接通第二TFT而供應之儲存驅動電壓之位準與藉由接通第一電晶體而供應之儲存驅動電壓之位準不同。
此處，K為自然數或零。在K為零之狀況下，對於每一平台而言，第二電晶體之閘電極連接至下一閘極線。
第二電晶體Qi,2在其汲電極與閘電極之間具有一寄生電容。此寄生電容在第二電晶體Qi,2接通時誘發並充電至汲電極之接通電壓，當第二電晶體Qi,2斷開時，此等所誘發電荷流至儲存電極以便降低像素電壓。像素電壓壓降之量與寄生電容成比例。因此，需要減少寄生電容從而減小儲存電壓壓降。
另一方面，第二電晶體之大小需要足夠大以驅動整個儲存電容器線，其為減少寄生電容之一限制。
為解決此問題，本發明之儲存電極驅動器提供對像素充電之後大於儲存驅動電壓之兩倍之儲存驅動電壓。
再次，當將Von施加至第i＋3根閘極線時，第三電晶體Qi,3接通且由第i根儲存電極線供應高位準VH。
因此，因為升壓電壓供應持續時間加倍，故可減少第二電晶體及第三電晶體中之每一電晶體的大小。
液晶面板可包括2N＋1根額外閘極線，此係因為上一平台的第二電晶體需要待連接之下一閘極線且上面的2N＋1個平台之每一第三電晶體分別需要第2N＋1根下一閘極線。
舉例而言，當液晶具有100根閘極線及100根儲存電極線s且N為1時，第98、第99及第100個平台中的第三電晶體之閘電極分別需要待連接至之第101、第102及第103根閘極線。此等第101、第102及第103根閘極線為額外閘極線，依次變換之接通電壓施加至該等額外閘極線且該等額外閘極線並不連接至像素電晶體。
替代在液晶面板上形成額外閘極線，輸出依次變換的接通信號之輸出端子可連接至上面2N＋1個平台的第三電晶體之閘電極。
即使以上揭示之實施例僅具有一第三電晶體，每一平台仍可包括具有儲存電極線之額外電晶體以由儲存電極線供應足夠電荷。
在此狀況下，當必須接通額外電晶體時，藉由接通額外TFT而施加之儲存驅動電壓之位準與藉由接通第三電晶體而施加的儲存驅動電壓之位準應相同。
舉例而言，儲存電極驅動器之每一平台可包括一第四電晶體，該第四電晶體具有一連接至儲存驅動電壓源之源電極、一連接至儲存電極線之汲電極及一連接至第i＋5根閘極線Gi＋5之閘電極。
因為儲存驅動電壓以約2H之週期交替，故當將接通位準施加至第i＋5根閘極線時，儲存電壓為與當接通第三電晶體時之位準相同的高位準VH。
此外，儲存電極驅動器之每一平台可包括一第五電晶體，該第五電晶體具有一連接至儲存驅動電壓源之源電極、一連接至儲存電極線之汲電極及一連接至第i＋7根閘極線Gi＋7之閘電極等等。
一般而言，對於上述第一實施例而言，第i個平台之第三電晶體之閘電極可連接至第i＋2N＋1根閘極線，且除基本的三個電晶體Qi,1、Qi,2、Qi,3之外的額外電晶體之閘電極可連接至第i＋2M＋1根閘極線。此處，N為大於K之自然數且M為大於N之自然數。
將參看圖5及圖6來解釋根據本發明之儲存電極驅動器700之另一實施例。
儲存電極線驅動器包括一第一驅動電壓源VSL1 及一第二驅動電壓源VSL2 。
如圖6中所示，第一電壓源及第二電壓源中之每一者產生一以約2個訊框之交替週期在高位準與低位準之間交替的驅動電壓。由此等兩個驅動電壓源產生之交替電壓的相位彼此相反。
儲存電極驅動器之每一平台包括三個電晶體，且每一電晶體具有一連接至同一儲存電極線之汲電極。
對於一平台而言，第一電晶體之源電極連接至第一及第二驅動電壓源中之一者，且第二及第三電晶體之源電極連接至第一及第二驅動電壓源中的另一者。
另一方面，在兩個相鄰平台中之一者中的第一電晶體之源電極連接至第一及第二驅動電壓源中的一者，且另一平台中之第一電晶體之源電極連接至另一驅動電壓源。
將參看圖5來作為實例解釋上述結構。第i個平台之三個電晶體Q'i,1、Q'i,2及Q'i,3中之每一者連接至第i根儲存線。
第一電晶體Q'i,1具有一連接至第i根閘極線之閘電極及一連接至第一驅動電壓源VSL1 之源電極。
第二電晶體Q'i,2具有一連接至第i＋1根閘極線之閘電極及一連接至第二驅動電壓源VSL2 之源電極。
第三電晶體Q'i,3具有一連接至第i＋2根閘極線之閘電極及一連接至第二驅動電壓源VSL2 之源電極。
第i＋1個平台之三個電晶體Q'i,1、Q'i,2及Q'i,3中之每一者連接至第i＋1根儲存線。
第一電晶體Q'i＋1,1具有一連接至第i＋1根閘極線之閘電極及一連接至第二驅動電壓源VSL2 之源電極。
第二電晶體Q'i＋1,2具有一連接至第i＋2根閘極線之閘電極及一連接至第一驅動電壓源VSL1 之源電極。
第三電晶體Q'i＋1,3具有一連接至第i＋3根閘極線之閘電極及一連接至第一驅動電壓源VSL1 之源電極。
當接通第i根閘極線時，第一電晶體被接通且藉由第i根儲存電極線同時供應為低位準之自第一驅動電壓源VSL1 產生的驅動電壓。
約1H後，斷開第i根閘極線，且接通第i＋1根閘極線。因此，第二電晶體被接通且藉由第i根儲存電極線供應為高位準之自第二驅動電壓源VSL2 產生的驅動電壓。
再約1H後，斷開第i＋1根閘極線，且接通第i＋2根閘極線。因此，第三電晶體被接通且藉由第i根儲存電極線供應為高位準之自第二驅動電壓源VSL2 產生的驅動電壓。
藉由第二電晶體及第三電晶體使像素電壓升壓且保持儲存電壓之機制與在第一實施例中解釋的機制相同。
如在第一實施例中所解釋的，每一平台可包括一或多個額外電晶體。
通常，第i個平台之第二電晶體之閘電極可連接至第i＋K根閘極線。對於第二實施例而言，第i個平台之第三電晶體之閘電極可連接至第i＋N根閘極線，且除基本的三個電晶體Qi,1、Qi,2、Qi,3之外的額外電晶體之閘電極可連接至第i＋M根閘極線。此處，K為自然數，N為大於K之自然數且M為大於N之自然數。
液晶面板可包括N根額外閘極線，此係因為上面N個平台之每一第三電晶體分別需要第N根下一閘極線。
舉例而言，當液晶具有100根閘極線及100根儲存電極線s且N為2時，第99及第100個平台中的第三電晶體之閘電極分別需要待連接至之第101及第102根閘極線。此等第101及第102根閘極線為額外閘極線，依次變換之接通電壓施加至該等額外閘極線且該等額外閘極線並不連接至像素電晶體。
替代在液晶面板上形成額外閘極線，輸出依次變換的接通信號之輸出端子可連接至上面N個平台的第三電晶體之閘電極。
儲存電極驅動器之每一平台可形成於液晶面板上。圖7為液晶面板上之陣列之平面圖，且圖8A及圖8B分別為沿圖7的XA－XA及XB－XB之橫截面圖。
複數根閘極線121及複數根儲存電極線131及至少一第一電極線197安置於由透明玻璃或塑膠製成之絕緣基板110上。
閘極線121包括一自閘極線121突出之閘電極124，及具有用於連接至其他層或外部驅動電路之較寬表面區域之末端部分(未圖示)。
儲存電極線131中之每一者包括複數個放大部分137。
第一電極線197主要在與閘極線相交之方向延伸且包括複數個放大部分197a。
閘極絕緣層140形成於閘極線121、儲存電極線131及第一電極線197上。
複數個半導體層151形成於閘極絕緣膜140上。
複數個線狀及島狀歐姆接觸點161及165形成於半導體層151上。歐姆接觸點161及165可由矽化物或與諸如磷之n型雜質重摻雜之n＋氫化非晶矽製成。
複數根資料線171、複數個汲電極175及複數根儲存電極連接線196分別形成於歐姆接觸點161與165及閘極絕緣膜140上。
儲存電極連接線196中之每一者連接至儲存電極驅動器的開關元件之汲電極。儲存電極連接線196之至少一部分與第一電極線197之放大部分重疊。
鈍化層180形成於基板上。鈍化層180可由無機或有機絕緣材料製成且具有平坦化表面。絕緣材料可為氮化矽及氧化矽。有機絕緣材料可具有感光性，且其介電常數較佳為約4.0或更小。或者，鈍化層180可具有一具一下部無機層及一上部有機層之雙層結構以便保持有機層之極佳絕緣性質且保護半導體層151之暴露部分。
分別暴露資料線171之末端部分、儲存電極連接線196及汲電極175及第二保持電極之複數個接觸孔182、183及185形成於鈍化層180上。暴露儲存電極線131之複數個接觸孔184形成於鈍化層180及閘極絕緣層140上。
複數個像素電極191、複數個接觸橋及至少一第二電極198形成於鈍化層180上。
像素電極191經由接觸孔185而實體及電連接至汲電極175，且接收由汲電極175施加的資料電壓。
每一儲存線經由接觸孔183、184連接至第二電極198。
第二電極198經由接觸孔181連接至第一電極197，且與儲存電極連接線196重疊。
第一電容形成於儲存電極連接線196與第一電極197之間且第二電容形成於儲存電極連接線196與第二電極198之間。此等兩個電容在施加上一驅動電壓之後保持儲存電極電壓。
雖然已結合當前考慮為實用的例示性實施例之內容描述了本發明，但一般熟習此項技術者應理解，本發明不限於所揭示之實施例，而相反，其意欲涵蓋包括於隨附申請專利範圍之精神及範疇內的各種修改及等效配置。
3．．．液晶層
100．．．下部面板
110．．．絕緣基板
121．．．閘極線
124．．．閘電極
131．．．儲存電極線
137．．．放大部分
140．．．閘極絕緣層
151．．．半導體層
161．．．歐姆接觸點
165．．．歐姆接觸點
171．．．資料線
175．．．汲電極
180．．．鈍化層
181．．．接觸孔
182．．．接觸孔
183．．．接觸孔
184．．．接觸孔
185．．．接觸孔
191．．．像素電極
196．．．儲存電極連接線
197．．．第一電極/第一電極線
198．．．第二電極
200．．．上部面板
270．．．共同電極
300．．．液晶面板總成
400．．．閘極驅動器
500．．．資料驅動器
600．．．信號控制器
700．．．儲存電極線驅動器
800．．．灰度電壓產生器
B．．．輸入影像信號
CONT1．．．閘極控制信號
CONT2．．．資料控制信號
Clc．．．液晶電容器
Cst．．．儲存電容器
D1 ．．．資料線
D2 ．．．資料線
D3 ．．．資料線
DAT．．．數位影像信號
DE．．．資料賦能信號
Dj．．．信號線/資料線
Dm ．．．資料線
G．．．輸入影像信號
G1 ．．．閘極線
G2 ．．．閘極線
G3 ．．．閘極線
Gi ．．．第i根閘極線
Gi＋1 ．．．第i＋1根閘極線
Gi＋2 ．．．第i＋2根閘極線
Gi＋3 ．．．第i＋3根閘極線
Gi＋4 ．．．第i＋4根閘極線
Gn ．．．閘極線
Hsync ．．．水平同步信號
MCLK．．．主時脈信號
PX．．．像素
Q．．．開關元件/開關電晶體
Qi,1 ．．．第i個平台之第一電晶體
Qi,2 ．．．第i個平台之第二電晶體
Qi,3 ．．．第i個平台之第三電晶體
Qi＋1,1 ．．．第i＋1個平台之第一電晶體
Qi＋1,2 ．．．第i＋1個平台之第二電晶體
Qi＋1,3 ．．．第i＋1個平台之第三電晶體
R．．．輸入影像信號
S1 ．．．儲存電極線
S2 ．．．儲存電極線
S3 ．．．儲存電極線
Si ．．．第i根儲存閘極線
Si＋1 ．．．第i＋1根儲存閘極線
Sn ．．．儲存電極線
Vcom ．．．共同電壓
VH ．．．高位準電壓/高位準
Voff ．．．斷開電壓/斷開位準
Von．．．接通電壓/接通位準
VL ．．．低位準電壓/低位準
VSL ．．．儲存閘極線驅動電壓源/儲存驅動電壓
VSL1 ．．．第一驅動電壓源
VSL2 ．．．第二驅動電壓源
Vsync ．．．垂直同步信號
圖1為根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示器的方塊圖；圖2為根據本發明之一例示性實施例的液晶顯示器中之一像素之等效電路圖；圖3為根據本發明之一例示性實施例之儲存電極驅動器之一實例的電路圖；圖4為用於包括圖3中所示之信號產生電路之液晶顯示器中的信號之時序圖；圖5為根據本發明之一例示性實施例之儲存電極驅動器的另一實例之電路圖；圖6為用於包括圖5中所示之信號產生電路之液晶顯示器中的信號之時序圖；圖7為根據本發明之實施例之液晶顯示器之一實例的布局圖；圖8A及圖8B為分別沿圖7之線XA－XA及XB－XB截取的薄膜電晶體陣列面板之剖視圖。
Gi ．．．第i根閘極線
Gi＋1 ．．．第i＋1根閘極線
Gi＋2 ．．．第i＋2根閘極線
Gi＋3 ．．．第i＋3根閘極線
Gi＋4 ．．．第i＋4根閘極線
Qi,1 ．．．第i個平台之第一電晶體
Qi,2 ．．．第i個平台之第二電晶體
Qi,3 ．．．第i個平台之第三電晶體
Qi＋1,1 ．．．第i＋1個平台之第一電晶體
Qi＋1,2 ．．．第i＋1個平台之第二電晶體
Qi＋1,3 ．．．第i＋1個平台之第三電晶體
Si ．．．第i根儲存閘極線
Si＋1 ．．．第i＋1根儲存閘極線
VSL ．．．儲存閘極線驅動電壓源/儲存驅動電壓

Claims (25)

  1. 一種顯示器設備，其包含：一像素電極；一共同電極，其具備一共同電壓；一資料驅動器，其產生一資料電壓；一閘極驅動器，其產生一閘極電壓；一像素開關裝置，其根據該閘極電壓而接通及斷開，且當接通時向該像素電極供應該資料電壓；一儲存電容器，其包含一儲存電極，該儲存電極以插入於該儲存電極及該像素電極之一部之間的一絕緣體重疊於該像素電極之該部分；及一儲存電極驅動器，其在該像素開關裝置斷開時至少兩次分別地經由至少兩個開關元件向該儲存電極供應一升壓電壓，該至少兩個開關元件在該至少兩次中的不同時間點被開啟。
  2. 如請求項1之顯示器設備，該儲存電極驅動器在接通該像素開關裝置時供應一保持電壓。
  3. 如請求項2之顯示器設備，該資料電壓係選自一第一資料電壓群及第二資料電壓群中之一者。
  4. 如請求項3之顯示器設備，當該資料電壓係選自該第一資料電壓群時，該像素電極之一電壓高於該共同電壓；且當該資料電壓係選自該第二資料電壓群時，該像素電極之該電壓低於該共同電壓。
  5. 如請求項4之顯示器設備，當該資料電壓係選自該第一 群時，該升壓電壓高於該保持電壓；且當該資料電壓係選自該第二群時，該升壓電壓低於該保持電壓。
  6. 如請求項5之顯示器設備，該儲存電極驅動器包含一電壓源。
  7. 如請求項6之顯示器設備，該儲存電極驅動器進一步包含一平台，該平台包含：一第一開關元件，其包含一連接至該儲存電極之輸出端子、一連接至該電壓源之輸入端子及一連接至一第一控制信號源之控制端子；一第二開關元件，其包含一連接至該儲存電極之輸出端子、一連接至該電壓源之輸入端子及一連接至一第二控制信號源之控制端子；及一第三開關元件，其包含一連接至該儲存電極之輸出端子、一連接至該電壓源之輸入端子及一連接至一第三控制信號源之控制端子。
  8. 如請求項7之顯示器設備，該電壓源產生一以一交替週期在一第一位準與一高於該第一位準的第二位準之間交替的儲存電極電壓。
  9. 如請求項8之顯示器設備，其進一步包含連接至該閘極驅動器之複數根閘極線；該閘極驅動器向該複數根閘極線中之每一者逐線地依次供應一接通電壓脈衝；其中兩個接通脈衝之上升邊緣分別供應至由一界限分開之兩根相鄰閘極線； 該複數根閘極線中之一第i根閘極線連接至該開關裝置及該閘極驅動器。
  10. 如請求項9之顯示器設備，其中該交替週期為該界限的兩倍。
  11. 如請求項10之顯示器設備，其中該第一控制信號源為該第i根閘極線，該第二控制信號源為一第i+2K+1根閘極線，且該第三控制信號源為第i+2N+1根閘極線；其中該K為一自然數或0，且該N為一大於K之自然數。
  12. 如請求項11之顯示器設備，其進一步包含2N+1根額外閘極線。
  13. 如請求項7之顯示器設備，該電壓源進一步包含：一第一電壓源，其產生一以一交替週期在一第一位準與一高於該第一位準之第二位準之間交替之第一儲存電極電壓；及一第二電壓源，其產生一具有一與該第一儲存電極電壓之一相位相反的相位之第二儲存電極電壓。
  14. 如請求項13之顯示器設備，其中該第一開關裝置之該輸入端子連接至該第一電壓源及該第二電壓源中之一者，且第二及第三開關裝置之該等輸入端子連接至該第一電壓源及該第二電壓源中之另一者。
  15. 如請求項14之顯示器設備，其中該交替週期為訊框的兩倍。
  16. 如請求項15之顯示器設備，其中該第一控制信號源為該第i根閘極線，該第二控制信號源為一第i+K+1根閘極線，且該第三控制信號源為該第i+N+1根閘極線；其中該K為一自然數或0，且該N為一大於K之自然數。
  17. 如請求項16之顯示器設備，其進一步包含N+1根額外閘極線。
  18. 如請求項1之顯示器設備，其中該至少兩個開關元件被開啟之一持續時間係與接通該像素開關裝置的持續時間相同。
  19. 如請求項5之顯示器設備，該資料電壓係逐訊框交替地選自該第一資料電壓群及第二資料電壓群。
  20. 如請求項9之顯示器設備，其進一步包含一儲存電極連接線，該儲存電極連接線之一末端共同地連接至該等第一至第三開關元件之該等輸出端子且另一末端連接至該儲存電極。
  21. 如請求項20之顯示器設備，其進一步包含一維持該儲存電極之一電壓的電容。
  22. 如請求項21之顯示器設備，該電容包含：一第一電容，其包含該儲存電極連接線的一部分、一第一電極及一在該儲存電極線的該部分與該第一電極之間的第一絕緣層；及一第二電容，其包含該儲存電極連接線的該部分、一 第二電極及一在該儲存電極線的該部分與該第二電極之間的第二絕緣層。
  23. 如請求項22之顯示器設備，其中該儲存電極連接線的該部分係插入於該第一絕緣層與該第二絕緣層之間。
  24. 如請求項23之顯示器設備，其中一施加至該第一電極之電壓與一施加至該第二電極之電壓相同。
  25. 如請求項24之顯示器設備，其中該第一電極與該第二電極彼此電連接。
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