CN100381930C

CN100381930C - 液晶显示装置

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Publication number: CN100381930C
Application number: CNB2005100897450A
Authority: CN
Inventors: 张立勋; 郑江崇仁; 陈世烽
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: CN1719324A

Abstract

一种液晶显示装置，包括多条扫描电极、多条数据电极、储存电容电极、像素单元、以及外部延伸电极。多条扫描电极以第一方向依序配置，且多条数据电极以第二方向依序配置，并与多条扫描电极相互交错。储存电容电极配置在二相邻的扫描电极之间。像素单元配置于相互交错的二相邻的扫描电极与二相邻的数据电极之间，且具有像素电极。外部延伸电极配置于像素单元的外部，并电连接对应的二扫描电极的一个与储存电容电极。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，特别是涉及一种像素单元的结构。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display，以下称TFT-LCD)的显示阵列型态，随着储存电容器(storage capacitor，Cs)架构的不同，而形成不同的阵列型态。一般常见的储存电容器架构可分为两种，分别是储存电容器利用前一条扫描电极(Cs on gate)而形成的架构与储存电容器利用共通电极线(Cs on common)而形成的架构。两种架构主要的差别在于储存电容器介于像素电极与前一条扫描电极之间，或介于像素电极与共通电极线之间，即储存电容器的参考电位为前一条扫描电极的电位，或是共通电极线的电位。

图1表示现有利用前一条扫描电极(Cs on gate)的电容架构所形成的液晶显示阵列。液晶显示阵列1由纵横交错的数据电极D₁至D₂以及扫描电极G₁至G₃所构成。每一交错的扫描电极与数据电极界定出一个像素单元。每一像素单元具有晶体管、液晶电容以及储存电容器，且储存电容器耦接于像素电极与前一条扫描电极之间。例如，数据电极D₂与扫描电极G₃界定出一个像素单元100，像素单元100具有晶体管TFT、液晶电容Clc以及储存电容器Cs。如图1所示，晶体管TFT的栅极耦接于扫描电极G₃，且储存电容器Cs耦接于像素电极PE与前一条扫描电极G₂之间。位于同一列的像素单元中，晶体管耦接至相同扫描电极，且储存电容器皆耦接于各自的像素电极与前一条扫描电极之间。

图2表示现有利用共通电极线(Cs on common)的电容架构所形成的液晶显示阵列。液晶显示阵列2由纵横交错的数据电极D₁至D₂以及扫描电极G₁至G₂所构成。每一交错的扫描电极与数据电极界定出一个像素单元。每一像素单元具有晶体管、液晶电容以及储存电容器，且储存电容器耦接于像素电极与共通电极线之间。例如，数据电极D₂与扫描电极G₂界定出一个像素单元200，像素单元200具有晶体管TFT、液晶电容Clc以及储存电容器Cs。如图2所示，晶体管TFT的栅极耦接于扫描电极G₂，且储存电容器Cs耦接像素电极PE与共通电极线com之间。在相同列上的像素单元的储存电容器，耦接于各自的像素电极与相同的共通电极线之间。

图3表示现有具有利用共通电极线(Cs on common)电容架构的像素单元平面图。以像素单元200为例，共通电极com配置于介于两相邻的扫描电极G₁及G₂之间，且提供共通电压Vcom。两相邻的扫描电极G₁及G₂与两相邻的数据电极D₁及D₂界定出像素单元200。像素电极PE覆盖于共通电极com的上方。储存电容器Cs形成于像素电极PE与共通电极com之间。以晶体管TFT为N型为例，其栅极耦接于扫描电极G₂，其漏极耦接数据电极D₂，且其源极耦接像素电极PE。

在多区域垂直配向(multidomain vertical alignment，MVA)的液晶显示装置中，显示阵列型态多以利用共通电极线(Cs on common)电容架构来配置。参阅图2，当扫描电极G₂驱动像素单元200时，晶体管TFT导通，数据电极D₂接着传送对应的影像数据至像素电极PE。此时，像素电极PE具有为影像数据的电压Vdata。而储存电容器Cs内所储存的电荷为Q＝Cs×ΔV，又ΔV＝|Vdata-Vcom|。由于共通电压Vcom一般为5V，因此，ΔV较小。相对的，储存电容器Cs所能储存的电荷量较小，终会导致像素单元的电荷量不足，使得液晶反应时间较长，造成画面不均匀。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明主要目的在于提供一种液晶显示装置，包括多条扫描电极、多条数据电极、储存电容电极、像素单元、以及外部延伸电极。多条扫描电极以第一方向依序配置，且多条数据电极以第二方向依序配置，并与多条扫描电极相互交错。储存电容电极配置在二相邻的扫描电极之间。像素单元配置于相互交错的二相邻的扫描电极与二相邻的数据电极之间，且具有像素电极。外部延伸电极配置于像素单元的外部，并电连接对应的二扫描电极的一个与储存电容电极。

在一些实施例中，像素单元包括一辅助电极，配置在像素单元内，且电连接储存电容电极与该外部延伸电极所电连接的扫描电极。

本发明还提出一种液晶显示装置，包括多条扫描电极、多条数据电极、像素单元、以及外部延伸电极。多条扫描电极以第一方向依序配置，且多条数据电极以第二方向依序配置，并与多扫描电极相互交错。像素单元配置于相互交错的二相邻的扫描电极与二相邻的数据电极之间，且具有像素电极。外部延伸电极配置于像素单元的外部，并电连接对应的二扫描电极的一个。其中，像素单元包括一辅助电极，电连接外部延伸电极与外部延伸电极所电连接的扫描电极。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1表示现有前一条扫描电极(Cs on gate)的电容架构所形成的液晶显示阵列。

图2表示现有利用共通电极线(Cs on common)的电容架构所形成的液晶显示阵列。

图3表示现有具有利用共通电极线(Cs on common)电容架构的像素单元平面图。

图4表示本发明第一实施例的液晶显示装置的像素单元的架构平面图。

图5A至5C表示根据第一实施例而具有辅助电极的像素单元的架构平面图。

图6表示本发明第二实施例的液晶显示装置的像素单元的架构平面图。

简单符号说明

1、2～液晶显示阵列；40、60～外部延伸电极；41、61～像素单元列；42、62～辅助电极；100、200、400、600～像素单元；CE～储存电容电极Clc～液晶电容；Cs～储存电容器；D₁...D_m～数据电极；G₁...G₃～扫描电极；PE～像素电极；TFT～晶体管。

具体实施方式

第一实施例：

图4表示本发明第一实施例的液晶显示装置的像素单元的架构平面图。扫描电极G₁及G₂以列方向(第一方向)配置。数据电极D₁及D_m以行方向(第二方向)配置，且与扫描电极G₁及G₂交错。扫描电极与交错的两相邻数据电极界定出一个像素单元，举例来说，扫描电极G₁及G₂与数据电极D₁及D₂界定出像素单元400。一储存电容电极CE配置于相邻的扫描电极G₁及G₂间。像素电极PE覆盖于储存电容电极CE上方。在本实施例中，扫描电极G₁及G₂与数据电极D₁及D_m形成一列的多像素单元，而多列的像素单元则形成一个显示阵列。为了方便说明，图4仅表示一像素单元列41。

参阅图4，像素单元400具有晶体管TFT以及储存电容器Cs。在本实施例中，晶体管TFT以N型晶体管为例。晶体管TFT的控制电极(栅极)电连接扫描电极G₂，其第一电极(漏极)电连接数据电极D₂，其第二电极(源极)电连接像素电极PE。储存电容Cs形成于该储存电容电极CE与像素电极PE之间。在本实施例中，还具有外部延伸电极40，配置于像素单元400的外部，并电连接扫描电极G₁与储存电容电极CE。换句话说，扫描电极G₁、外部延伸电极40、以及储存电容电极CE载有相同的信号，即具有相同的电位。当驱动像素单元400时，扫描电极G₁的电位一般为负值(大约-6V)，因此，在Q＝Cs×ΔV式中的ΔV增加，使得储存电容器Cs可储存的电荷量增加，藉此加快液晶的反应时间并改善闪烁的现象。

在此实施例中，外部延伸电极40通过在像素单元列41中位于第一个的像素单元400而电连接扫描电极G₁与储存电容电极CE。但在实际配置时，不以此为限制，可依据结构配置应用，而将外部延伸电极40通过在像素单元列41中位于最末的像素单元而电连接扫描电极G₁与储存电容电极CE。此外，在此实施例中，外部延伸电极40与扫描电极G₁及G₂为同一层的金属。

为了增加储存电容器Cs结构的稳定性，在每一像素单元内配置辅助电极，且辅助电极与对应的像素电极至少部分重叠。参阅图5A，在像素单元400中，辅助电极42可沿着像素电极PE的一边而延伸，使得扫描电极G₁与储存电容电极CE电连接。参阅图5B，辅助电极42还可沿着像素电极PE的两边而延伸，使得扫描电极G₁与储存电容电极CE电连接。或者，参阅图5C，辅助电极42也可沿着像素电极PE的三边而延伸。

参阅图4以及图5A至5C，外部延伸电极40电连接扫描电极G₁与储存电容电极CE，又辅助电极42耦接扫描电极G₁与储存电容电极CE。换句话说，辅助电极42电连接外部延伸电极40。

第二实施例：

图6表示本发明第二实施例的液晶显示装置的像素单元的架构平面图。扫描电极G₁及G₂以列方向(第一方向)配置。数据电极D₁及D_m以行方向(第二方向)配置，且与扫描电极G₁及G₂交错。扫描电极与交错的两相邻数据电极界定出一个像素单元，举例来说，扫描电极G₁及G₂与数据电极D₁及D₂界定出像素单元600。在本实施例中，扫描电极G₁及G₂与数据电极D₁及D_m形成一列的多像素单元，而多列的像素单元则形成显示阵列。为了方便说明，图6仅表示一像素单元列61。

参阅图6，在本实施例中，还具有外部延伸电极60，配置于像素单元600的外部，并电连接扫描电极G₁。此外，每一像素单元内具有辅助电极，且辅助电极与覆盖在其上方的像素电极PE部分重叠。在像素单元600中，辅助电极62可沿着像素电极PE的至少一边而延伸，并电连接扫描电极G₁与外部延伸电极60。在图6的实施例中，以辅助电极62沿着像素电极PE的三边而延伸为例。

如图6所示，像素单元600具有晶体管TFT以及储存电容器Cs。在本实施例中，晶体管TFT以N型晶体管为例。晶体管TFT的控制电极(栅极)电连接扫描电极G₂，其第一电极(漏极)电连接数据电极D₂，其第二电极(源极)电连接像素电极PE。储存电容Cs形成于辅助电极62与像素电极PE之间。由于辅助电极62与扫描电极G₁电连接，辅助电极62与扫描电极G₁具有相同的电位。当驱动像素单元600时，扫描电极G₁的电位一般为负值(大约-6V)，因此，在Q＝Cs×ΔV式中的ΔV增加，使得储存电容器Cs可储存的电荷量增加，藉此提高液晶的反应时间并改善闪烁的现象。

在此实施例中，外部延伸电极60通过于像素单元列61中位于第一个的像素单元600而电连接扫描电极G₁与辅助电极62。但在实际配置时，不以此为限制，可依据结构配置应用，而将外部延伸电极60通过于像素单元列61中位于最末的像素单元而电连接扫描电极G₁与辅助电极62。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种液晶显示装置，包括：

多条扫描电极，以一第一方向依序配置；

多条数据电极，以一第二方向依序配置，并与这些扫描电极相互交错；

一像素单元，配置于相互交错的二相邻的这些扫描电极与二相邻的这些数据电极之间，且具有一像素电极；

一储存电容电极，配置在二相邻的这些扫描电极之间且与该像素电极的中部交叠；

一外部延伸电极，配置于该像素单元的外部，并电连接对应的这些扫描电极之一与该储存电容电极。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，该外部延伸电极与对应的该扫描电极为同一层金属。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，该像素单元包括一辅助电极，配置在该像素单元之内，电连接该储存电容电极与该外部延伸电极所电连接的该扫描电极。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其中，该辅助电极沿着该像素电极至少一边而配置。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中，该辅助电极与该像素电极至少部分重叠。