TWI321243B

TWI321243B - Substrate for liquid crystal display, liquid crystal display having the substrate, and method of driving the display

Info

Publication number: TWI321243B
Application number: TW094138392A
Authority: TW
Inventors: Kazuya Ueda; Tsuyoshi Kamada; Yohei Nakanishi; Hidefumi Yoshida; Hideaki Tsuda; Masakazu Shibasaki; Yasutoshi Tasaka
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2010-03-01
Also published as: US7688393B2; JP4571845B2; KR20060052509A; JP2006133577A; TW200628942A; CN1773355A; KR100738758B1; CN101325049A; CN100414418C; CN101325049B; US20060215066A1

Description

九、發明說明：【發明所屬之技術領域】發明領域。本發明有關-用於電子裝置的顯示器部分之液晶顯示器的基材、具有該基材的液晶顯示器，及驅動該顯示器的方法。

【先前技術J 發明背景最近，液晶顯示器已被使用作為電視接收器和個人電腦的監視器裝置。在此應用中，必須達至高度視角的特性以允許一面顯示器幕能由四面八方觀看。圖20顯示一 VA(垂直配向）模式液晶齡器之外加電壓(1W特十生）相關的透光特性。橫座標軸代表電壓(V)施加於一個液晶層，縱座標軸代表光穿透度。線A表示垂直顯示器幕方向（在下文稱為” 直角方向”)的T-V特性，而線B表示對著顯示器幕9〇。方位角及60。極角方向的T_v特性(在下文稱為，，斜方向"）。方位角係參考向著顯示器螢幕右側的方向以逆時針測量出的角度。極角係至顯示器螢幕的中心垂直之一線的一個角。如圖20所示，在圈C圍住的地區附近在透光度(發光性）的過渡過程中有一變形。例如’當外加電壓約2.5V，斜方向之透光度高於直角方向之透光度’而外加電壓約4.5 V，斜方向之透光度以一相對較大的傾斜度低於直角方向之透光度。因此，當朝著斜方向觀看時，在驅動電壓之一有效範圍内的亮度差變小。這個現象顯示了顏色變化最主要的模式。圖21A和21B顯示，顯示器螢幕上的一幅圖像如何在觀察方向變化。圖21A顯示對螢幕直角方向觀看之圖像，圖 21B顯示由直角方向觀看之圖像。如圖21A和21B中所示，當與朝著直角方向觀看相比’朝著顯示器幕斜方向觀看時，這幅圖像的顏色似乎更帶白色。圖22A至22C顯示在一幅帶紅色的圖像内三原色（即，紅(R)、綠（G)、藍（B))的階調直方圖。圖22A顯示紅色的階調直方圖。圖22B顯示綠色的階調直方圖。圖22C顯示藍色的階調直方圖。圖22A至22C的橫座標軸代表階調(從〇到255的256次階調）’而縱座標代表存在的比率（％)。如圖22A至22C所示，紅色的相對高階調與綠色和藍色的相對低階調係存在高的存在比率。當這樣的圖樣係顯示於—VA模式液晶顯示器的顯示器幕上並且被在一個斜方向觀看時，紅色的高階調相對較深’且綠色和藍色的低階調相對較淺。因為在3種原色之間的亮度的差別如此變得更小，這幅圖像整體上展現了帶白色的顏色。上述現象發生在一 TN(扭轉向列型TwistedNematic)模式之液晶顯示器裡，其係根據相關技藝的一驅動模式。專利文獻1至3揭露了用於減輕上述在tn模式液晶顯示器之問題的技術。圖23顯示一基於該等已知技術的液晶顯示器的一像素之基本構造。圖24顯示一個在圖23裡沿線χ-χ的液晶顯示器的部分構造，以及圖25顯示液晶顯示器的一個像素的等效電路。如圖23至25所示，該液晶顯示器具有一薄膜電晶體（TFT) 基材102, 一相對基材1〇4’及一液晶層106其倍密封在基材 102和104之間。該TFT基材102具有形成於一玻璃基材11〇上的多數個閘極匯流排線112’與橫越該閘極匯流排線形成的多數個汲極匯流排線114，並有一絕緣薄膜130***其間。TFTs 120 係被配置在閘極匯流排線Π 2和沒極匯流排線114之間的交錯處附近，該TFT120係形成作為在每個像素的一種開關元件。閘極匯流排線112的一部分作為TFT120的閘極電極，且 TFT120的没極電極121係電氣連接至一 j：及極匯流排線1 μ。儲存電谷器匯流排線118係形成橫過由閘極匯流排線112與汲極匯流排線114所定義出之像素區域並與閘極匯流排線 112平行。一儲存電容器電極η 9係形成在該等儲存電容器匯流排線118上的每-像素上，並有—絕緣薄膜13〇***其間。-儲存電容H匯流㈣119透過控㈣極125電氣連接至-Tm2G的源電極122。—儲存電容城儲存電容器匯流排線118和儲存電容器電極119之間形成。閘極匯机排線112和;;及極匯流排線1 μ定義出 V么-2-L ·、 · ---κ 疋我出的1豕素區域係被分割成子像素从子像素B…像素電極ιι6形成於該子像素A ’ —像素電極117(與電極像素116分隔開） =於該子像素B。該像素電_6透過—接觸細而電氣 ==儲存電容器電細和tf⑽的源電謹。該像 ' 7係電氣洋接的。該像素電極m具有-重疊該控制電極125的一個區域，並有—保護膜132***其間，且診電極係由於電容耦合而透過一形成於該區域中之控制電容 Cc間接聯結至該源電極122。一相對基材104具有一濾色器（CF)樹脂層14〇，其在一坡璃基材111上形成’且-制電極⑷在該《:晴脂層⑽ 上形成。一液晶電容Clcl係形成在子像素a上的像素電極 J16及該共用電極142之間，且一液晶電容Cic2係形成在子像素B上的像素電極in及該共用電極142之間。配向膜136 和137係分別在TFT基材102與液晶106之間及該相對基材 104和液晶之間之界面形成。讓我們現在假設該TFT120係被啟動以提供一電壓至該像素電極116，且一電壓乂恥丨在子像素a被提供至該液晶層。接著，因為電位係根據該液晶電容Clc2及該控制電容 Cc的比率被分割，一與提供至該像素電極116的電壓不同的電壓係在子像素B被提供至像素電極117。一電壓νρχ2，其在子像素B被提供至該液晶層，係藉由下式被提供：

Vpx2 = (Cc/(Clc2 + Cc)) X Vpxl 實際電壓比Vpx2/Vpx 1 (=(Cc/(cle2+Cc))係一基於液晶顯示器的顯示器特性没計的一個項目，且它的理想範圍設定介於0.6到0.8之間。當一像素包括具有不同閾電壓的子像素八和8時，如下所述，圖20中所示之T-V特性的變形係分佈在子像素八和8 之間。因此，當在一個斜方向觀看時，抑制一幅圖像呈帶白色外表的現象並因此改進觀看角度特性是可能的該技 1321243 術將被在下文稱為一種電容輕合HT(半色調灰階halftone grayscale)方法。這種上述技術係被揭露在專利文獻丨至]中，假設該技術被用於TN模式的液晶顯示器，則當被用於近日已取代TN 5模式成為主流的VA模式液晶顯示器時，這種技術更有利。圖26A至26D是用於解釋根據使用該電容耦合HT方法之相關技藝中發生的固著。圖26A顯示一種當固著試驗期間顯示在螢幕上的黑與白棋盤圖案。關於固著的試驗，相同階調的半色調在連續顯示一段 10 時間（例如，48個小時)如圖26A的棋盤圖案後立即被顯示在整個螢幕顯示器，並且被檢查這種棋盤圖案是否被視覺上察覺，該螢幕上的亮度係順著該棋盤圖案測量，以計算一固著比率。讓我們假設，a表示該被視覺上察覺之棋盤圖案的低亮度區域的亮度，a+b表示高亮度區域的亮度。接著， 15固著比率被定義為b/a。圖26B顯示一沒有使用該電容耦合HT方法的液晶顯示器之螢幕上半色調的顯示。圖26C顯示一使用該電容耦合 HT方法的液晶顯示器之螢幕上半色調的顯示。如圖26B所示，當半色調被顯示在沒有使用該電容耦合HT方法的液晶 20 顯示器上時，實質上沒有這種棋盤圖案被視覺上察覺。在圖26B裡，亮度係沿線Y-Y被測量，並有一亮度分布’其由圖26D之線c指出。固著的比率只是百分之〇到5。反之，如圖26C所示，使用該電容麵合HT方法的液晶顯示器係有這種棋盤圖案被視覺上察覺。在圖26C裡，亮度係沿線Y-Y’ 9 1321243 被測量，並有一亮度分布，其由圖26D之線d指出。固著的比率是百分之ίο或更多。因此如所描述者，沒有使用電容耦合HT方法的液晶顯示器上實質上不會有固著發生，反之使用電容耦合HT方法的液晶顯示器具有相對濃的固著發 5 生之問題。經由對會發生固著的液晶顯示器的像素中特性分佈的 _ 評估和分析之結果’其揭示固著在有電氣浮接的像素電極 117的子像素B發生。該像素電極117透過一個具有非常高電阻的氮化梦膜（SiN膜）聯結至該控制電極125,並透過也具有鲁 10非常高電阻的液晶層聯結至共用電極142。因此，在像素電極117—旦被充電後，便不易放電。用於每一框架的電勢係被寫入在該子像素A的電極像素116，該子像素A係電氣連接至該TFT120的源電極122，且該像素電極116係透過該 TFT120的一活躍半導體層電氣連接至該汲極匯流排線 15 114，該活躍半導體層之電組相較於該SiN膜與該液晶層低許多。因此，在該像素電極1Π充電的電荷將會無法放電》圖27A係顯示根據相關技藝始用電容耦合HT方法的電修容比、電壓比率、液晶介電常數£的變化的一張圖。圖27A 的橫座標轴描述在子像素A施加至液晶層的電壓(V)，而縱 2〇座標軸描述電容比，電壓比率和介電常數。線e指出該控制 '

電容Cc與該液晶電容Clc2之間的一電容比Cc/Clc2。該線f J 指出該施加至在該子像素A液晶層的電壓vpxl，以及施加至在該子像素B液晶層的電壓Vpx2，兩者的電壓比率 Vpx2/Vpx卜該線g指出用於VA模式液晶顯示器的負型液晶 10 的介電常數ε。圖27B以放大刻度繪製的縱座標（電壓比率）顯示該電壓比率Vpx2/Vpxl的變化。如圖27A和27B所示’在該使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器中，當施加的電壓增加，該電壓比率 VPx2/VPxl減少。在該使用電容耦合Ητ方法之相關技藝的液晶顯示器中，約百分之50到80的像素整體被子像素B佔用，其因為較低的電壓被施加其上而具有比子像素A低的亮度。因此，子像素B不能達到高的透光度，即使用於顯示白色的電壓（5.5至7V)施加至該像素電極116時。因此，整個像素的冗度與無使用電谷麵合HT方法的液晶顯示器的約百分之40到80—樣低。如圖20中所示，一種亮度過渡的變形發生在低階調和中等階調的區域。因此，子像素人和6之間的閾電壓差，當該電壓是低時較大，當該電壓是高時較小，這樣是理想化的。一兼具極佳視角特性及亮度的理想化液晶顯示器可被提供’其藉由，例如，當施加至該子像素A 液晶層的電壓為2.5V時’施加一低至1.5到2V的電壓Vpx2 至子像素B液晶層（亦即，有一個大的電壓差 (Vpxl-Vpx2))，及藉由，當施加至該子像素a液晶層的電壓為5.5V時，施加一高至5到5.5V的電壓Vpx2至子像素B液晶層（亦即，有一個小的電壓差(Vpxl-Vpx2))。但是，在一具有如圖23至25所示之構造（該控制電容Cc與該液晶電容 Clc2係被串接的）的液晶顯示器中，該電壓比率Vpx2/Vpxl 係由該電容比Cc/(Clc2+Cc)決定。當該電容比Cc/(Clc2+Cc) 係恆定時，則該電壓比率Vpx2/Vpxl係恆定的。那麼，與上 1321243 述的理想化情況相反’電壓差（Vpxl-Vpx2)將隨電壓愈高而愈大。上述問題由於液晶電容Clc2的震動而更為顯著。如將由圖27A線g顯不而明顯的’該液晶的介電常數g隨其施加電 5 壓愈高而愈大。因為該液晶電容Clc2隨介電常數£而增加，該電容比Cc/Clc2變得更小，且該由Cc/(Clc2+Cc)決定的電壓比率Vpx2/Vpxl也變得小。如圖27B所示，該電壓比率 Vpx2/Vpxl在約0至2V的低電壓時為0.72，而該電壓比率 Vpx2/Vpxl在用於顯示白色的5V電壓時變小至約〇 62。即， 1〇電壓差(Vpxl-Vpx2)在高電壓時變更大。因此，該使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器具有很難獲得高亮度的問題。當晶胞厚度不一時，該液晶電容與電壓比率之間的關係會導致更嚴重的顯示器不規則。液晶顯示器板的透光度 15 係以液晶層的相位差決定且，一般言，該透光度隨晶胞的厚度而增加減少。就使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器而言，該液晶電容Clc2隨晶胞厚度增加而減少，這導致像素整體亮度的增加，因為電壓比率Vpx2/Vpxl接近 1 °反之，當晶胞厚度減少時，液晶電容Clc2增加，這導致 2〇像素整體亮度的減少，因為電壓比率Vpx2/Vpxl接近〇。亦即’該使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器具有〜問題’其為顯示器之不規則係高度可見，因為晶胞厚度的震動導致，因相位差的變化而致透光的變化，與因壓比率的變化而致透光的變化，兩者之間的加乘效果。 12 JPA2-12 美國專利號4840460 曰本專利號3076938 JPA8-146464 第 5專利文獻：JPA2001-235766 ί #明内容】發明概要

第1專利文獻第2專利文獻第3專利文獻第4專利文獻本發明的目標係提供一用於液晶顯示器的基材，其可允許更好的顯示器特性被取得，與一使用該基材的液晶顯 10 示器’以及驅動該顯示器的方法。上述目標可由一用於液晶顯示器的基材取得，其特徵在於它包括： —種用於液晶顯示器的基材，其包含：多數的閘極匯流排線，其互相平行地形成於一基材上；多數的汲極匯流排線，其與該等多數的閘極匯流排線父錯地形成，且有一絕緣膜***該等汲極匯流排線與閘極匯流排線間；多數的儲存電容器匯流排線，其與該等多數的汲極閘流排線平行地形成；第一與第二電晶體，其各具有一電氣連接至一第η個閘極匯流排線的閘極電極，及一電氣連接至該汲極匯流排線的汲極電極；一第一像素電極，其電氡連接至該第一電晶體的一源電極， 13 1321243 一第二像素電極，其電氣連接至該第二電晶體的一源電極，且與該第一像素電極分隔開；一像素區域，其包含一第一像素電極形成於上的一第一子像素，與一第二像素電極形成於上的一第二子像素； 5 —第三電晶體，其具有一電氣連接至一第n+1個閘極匯流排線的閘極電極，與一電氣連接至該第二像素電極的源電極；以及一緩衝電容器部位，其包含一電氣連接至該第三電晶體的一汲極電極之第一緩衝電容器電極，與一經配置成與 10 該第一緩衝電容器電極相對立之第二緩衝電容器電極，且有一絕緣膜***該第一線與第二緩衝電容器電極間，且該第二緩衝電容器電極係電氣連接至該儲存電容器匯流排線。本發明使提供能取得高顯示器特性的液晶顯示器成為 15 可能。圖式簡單說明圖1顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之概要結構；圖2顯示根據本發明第一個實施例的用於液晶顯示器 20 之基材的結構；圖3係根據本發明第一個實施例的液晶顯示器結構之截面圖；圖4顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之一像素的等效電路； 14 1321243 圖5(a)至（c)顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之驅動波形；圖6A至6C顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器TFT23之操作與電壓改變； 5 圖7係一圖表，其顯示根據本發明第一個實施例與相關技藝的液晶顯示器之電壓比率相對於電容比率之改變；圖8係一圖表，其顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之電容比率、電壓比率、介電常數ε的改變；圖9顯示根據本發明第一個實施例的MVA型液晶顯示 10 器之結構；圖10顯示根據本發明第一個實施例的MVA型液晶顯示器之截面結構；圖11係一圖表，其顯示根據本發明第一個實施例的 MVA型液晶顯示器之子像素Α與Β的每一像素電極之電壓 15 改變；圖12係一圖表，其顯示當時間推移，電壓Vpxl與透光度改變之發生；圖13係一圖表，其顯示當時間推移，電壓Vpxl與透光度改變之發生； 20 圖14顯示根據本發明第二個實施例的液晶顯示器之結構；圖15顯示一緩衝電容Cb之結構；圖16顯示根據本發明第三個實施例的液晶顯示器之結構； 15 1321243 圖17顯示根據本發明第三個實施例的液晶顯示器之結構的修改；圖18顯示根據本發明第四個實施例的液晶顯示器之結構； 5 圖19顯示根據本發明第四個實施例的液晶顯示器之一像素的等效電路；圖20係一圖表，其顯示一 VA模式之液晶顯示器的T-V 特性；圖21A與21B顯示，顯示於一顯示器螢幕上的圖像，如 10 何從不同方向觀之而改變；圖22A至22C顯示在一帶紅色之圖像中紅(R)、綠（G)與藍(B)之階調直方圖；圖23顯示一習知技藝中之液晶顯示器的基本結構；圖24顯示該習知技藝中之液晶顯示器的基本結構之截 15 面圖；圖25顯示該習知技藝中之液晶顯示器的基本等效電路；圖26A至26D之圖解係用於解釋一基於使用電容耦合之半色調方法所發生的固著現象； 20 圖27A至27B係圖表，其顯示根據基於使用電容耦合之半色調方法的液晶顯示器之電容比率、電壓比率、介電常數ε的改變；圖28顯示根據本發明第五個實施例的液晶顯示器之一像素的等效電路。 16 丄

t貧旅冷式;J 較佳實施例之詳細說明 [第一個實施例] 5 10 將參照圖式第1至13圖說明根據本發明第一個實施例 :用於一液晶顯示器之一基材、—具有該基材的液晶顯示益’以及驅動該顯示器的方法。圖鳴示根據本發明第一個貫施例的液晶顯示器之概要結構。如圖丨所示，該液晶顯示器包含-TFT基材2，其具有相互交錯形成且有—絕緣層置於其中的閘極匯流排線與汲極匯流棑線，及具有形成於每 -像素上的TFT與像素電極。該液晶顯示器亦包含一相對^ 材4,其具有渡色器與一共同電極形成於上，及具有一液2 6(圖1中未顯示）’其具有，例如，密封於該基材读4之間的負介電常數異向性。一用於驅動該等多數閘極匯流排線之裝載一驅動器忙 15的閘極匯流排線驅動電路80，與一用於驅動該等多數汲極匯流排線之裝載一驅動器1C的汲極匯流排線驅動電路82，係聯結至該TFT基材2。該驅動電路80與82基於由一控制電路84輸出之預定訊號而輸出一掃描訊號與一數據訊號至一預定閘極匯流排線與沒極匯流排線。一偏光器87係配置於 20該TFT基材2的表面上於TFT元件形成於上的表面的對面，以及一偏光器86係配置於該基材4的表面上相對於共同電極形成於上的表面的對面，該偏光器86係與偏光器87呈正乂偏光鏡關係（crossed Nicols relationship)。一背光单元 88係配置於該偏光器87與面向該TFT基材2的表面相對之表 17 1321243 面上。圖2顯示根據本發明第一個實施例的用於液晶顯示器之基材的結構。圖3係顯示相應於圖2中的液晶顯示器Μ線的載面圖。圖4顯示根據本實施例的液晶顯示器之一像素的 5等效電路。如圖2至4所示，該抓基材2包含形成於一玻璃材上之多數閘極匯流排線12，及包含形成於橫越過該等閘極匯流排線12的多數汲極匯流排線14，及—由s丨N層構成之絕緣層30***在該等匯流排線之間。該等多數閘極匯流排線12係被掃描，例如，以一線性連續基礎，且圖2與圖春 10 4顯示一第η個閘極匯流排線12η，其係第η個被掃描的排線，及一第η+1個閘極匯流排線Ι2(η+1)，其係第n+1個被掃描的排線。第一 TFT21與第二TFT22係於每一像素上一閘極匯流排線12與一汲極匯流排線14間交錯處的附近，相互鄰接地設置。該閘極匯流排線12的一部份作為該等TFT21與22 15 的閘極電極。該等TFT21與22之活躍半導體層（未顯示）係形成以，例如，互成整體的方式’在該閘極匯流排線12上且一絕緣層30***其間。通道保護膜21d及22d係形成以，胃例如，互成整體的方式，在該等活躍半導體層上。在該TFT21 的通道保護膜21d上，一汲極電極21a隨附位在其下方之一 20 η-型雜質半導體層（未顯示），且一源電極21b隨附位在其下方之一η-型雜質半導體層（未顯示），該汲極電極與源電極係以一預定距離以一面對面的關係而形成。在該TFT22 的通道保護膜22d上，一汲極電極22a隨附位在其下方之一 η-型雜質半導體層（未顯示），且一源電極22b隨附位在其 18 下方之一η-型雜質半導體層（未顯示），該汲極電極與源電極係以一預定距離以一面對面的關係而形成。每—tfT2 1 之汲極電極21a與TFT22之汲極電極22a係互相平行地配置。與該等閘極匯流排線12平行延伸的儲存電容器匯流排 5線18係橫越由該等閘極匯流排線12與該等汲極匯流排線14 所疋義出之像素區域而形成。圖2至圖4顯示配置於該閘極匯排線12n與該閘極匯流排線12(n+1)之間的一儲存電容器匯流排線18η。一儲存電容器電極19係於該儲存電容器匯流排線18η之上形成，且有該絕緣層3〇***其等之間，每一 10像素皆有一儲存電容器電極19被提供。該儲存電容器電極 19係經由一聯結電極25電氣連接至該TFT212源電極21b〇 —第一儲存電容器Csl係於該儲存電容器匯流排線18n與該儲存電容器電極19之間面對面形成，且有該絕緣層3〇*** 其等之間。 15 該由該等閘極匯流排線12與該等汲極匯流排線14所定義出之像素區域係被分割為—子像素A與一子像素B。圖2 中，該子像素A具有，例如，一梯形形狀，並係配置於該像素區域之一中間部份的左側，且該子像素8係配置於佔據該像素區域的中間部份的一較上部份、較低部份，與右端（除 2〇了被子像素A所佔據的區域之外）。例如，該子像素A與B係以一與該儲存電容器匯流排線18n呈實質線性對稱關係被配置於該像素區域執中。—像素電極16係形成於該子像素 A上，且一像素電極17 (與像素電極16分離的）係形成於該子像素B上。像素電極16與17兩者皆由透明傳導層，如 19 1321243 IT〇，所構成。為了達致高視角特性，該子像素B對子像素 A的區域比率在含範圍1/2至4係所需的。該像素電極16係透過一保護膜32上的一接觸孔24電氣連接至該儲存電容器電極19與該TFT21之源電極21b，該像素電極17係透過一保護 5膜32上的一接觸孔26電氣連接至該TFT22之源電極22b。該像素電極17包含一與該儲存電容器匯流排線18n重疊之區域’且有該保護臈32與該絕緣膜3〇***其等之間。一第二儲存電容器Cs2係在彼此面對之該像素電極17與該儲存電容器匯流排線18η之間的區域中形成，該像素電極與該儲存 1〇電容具有保護膜32與該絕緣膜30***其等之間。一第三TFT23係被配置於圖2中該像素區域的較低部份中。該TFT23的一閘極電極23c係電氣連接至次於該像素的該閘極匯流排線12(n+l)。一活躍半導體層23e係形成於該閘極電極23c上’並有該絕緣膜30***其等之間。一通道保 15 護膜23d係形成於該活躍半導體層23e上。在該活躍半導體層23e上’一伴隨著一 η型雜質半導體層23f置於其下的汲極電極23a ’與一伴隨著一n型雜質半導體層23f置於其下的源電極23b，兩者係呈面對面關係形成並有一預定間隔預留其間。該源電極23b係透過一接觸孔27電氣連接至該像素電極 20 17。該在TFT23附近’一緩衝電容器電極28係被配置成透過一聯結電極35而電氣連接至該儲存電容器匯流排線18ηβ 一緩衝電容器電極29係被配置在該緩衝電容器電極28上，且有該絕緣膜30***其間。該緩衝電容器電極29係電氣連接至該汲極電極23a。一緩衝電容Cb係形成於彼此面對之該緩 20 衝電容器電極28與29之間，該等緩衝電容器之間具有該絕緣膜30***其間。該相對基材4具有一CF樹脂層40,其形成於一玻璃基材 11上’且一共同電極42係形成於該CF樹脂層40上。一液晶 5電容Clcl係形成於該子像素A之像素電極16上與該共同電極42面對面之間，並具有一液晶6***其間，及一液晶電容 C1c2係形成於該子像素b之像素電極17上與該共同電極42 之間。一配向膜（垂直配向膜)36係形成於該TFT基材2與該液晶6的介面間，且一配向膜37係形成於該TFT基材4與該液 1〇晶6的介面間。因此，該液晶6在無電壓施加的狀態係被配向為實質垂直於該等基材之表面。一根據相關技藝中使用電容耦合HT*法的液晶顯示器相對稠密的固著之發生的因素，事實上係一子像素B的一像素電極係聯結至每一控制電極，且一具有極高電阻的共 15同電極，其不允許累積在該像素電極中的電荷被輕易地放電。相反地，在本實施例中，該子像素B的像素電極17係透過TFT22聯結至該汲極匯流排線丨4。該TFT22之活躍半導體層的電阻相較於該絕緣膜3〇的電阻係非常低，且該保護膜 32甚至處於-關閉狀態(0ff_state)。因此，？、積在像素電極 2〇 17的電荷可被輕易放電。在本實施例中，沒有桐密固著會發生’即使使用了半色調方法。在此本實施例的液晶顯示器之操作將被描述。圖5中， ⑷至(c)顯示本實施例的液晶顯示器之驅動波形。圖$中⑷ 顯示-施加至某像素之該聯結至了助肋的姉電極化 21 1321243 與22a之沒極匯流排線14的數據電壓的波形。圖5中，（b)顯示一施加至該像素之該聯結至TFT21與22的閘極電極之第n 個閘極匯流排線12η的閘極電壓的波形。圖5中，（c)顯示一施加至該像素之該聯結至TFT23的閘極電極23c之第η+1個 5閘極匯流排線12(η+1)的閘極電壓的波形。圖5的（a)至(c)中時間係以水平方向標繪，而電壓程度係以垂直方向標繪。圖6A與6C顯示該像素之TFT23之操作與其電壓的改變。該子像素B之液晶電容cic2與該儲存電容Cs2之總和將以電容 C1表示，而該緩衝電容“將以電容C2表示。 10 圖6A顯示圖5中的狀態1。如圖6A所示，在該閘極匯流排線12η與12(n+l)兩者都未被選取的狀態1中，電容C1與C2 係在同一電壓VI(例如，0v)。在此時，一累積在該電容C1 之電荷Q1係等於ClxVl，且一累積在該電容C2之電荷Qbl 係等於C2xVl。該TFT23係處於關閉狀態，因為該12(n+l) 15 係未被選取的。圖6B顯示圖5中的狀態2。如圖6B所示，在該閘極匯流排線12η係被選取的狀態2中，該TFT21與22v係處於開啟狀態。因此’該電容C1具有一電壓V2(例如，V2*V1)。在此時’一累積在該電容C1之電荷Q2係等於ClxV2。因為該 20 TFT23係處於關閉狀態，該在電容C2的電壓VI處於原狀，且該電荷仍累積在電容C2中。雖然未顯示，該子像素A之液晶電容Clcl亦具有與該電容C1相似的電壓V2。圖6C表示圖5中的狀態3。如圖6C中所示，在狀態 3中該閘極匯流排線12η未被選取而下一閘極匯流排線 22 1321243 12(n+l)係被選取，該TFT21和22處於關閉狀態，而TFT23 在開啟狀態。當TFT23在開啟狀態時，電荷被重新分配，以致在電容C1的電壓等於在電容C2的電壓《在狀態3累積在電容C1和C2裡的電荷總數Q3+Qb2，等於在狀態2 5 已經累積在電容C1和 C2裡的電荷總數 Q2+Qb 1 (Q3+Qb2=Q2+Qb 1)。當使用正常驅動時(施加電壓的兩極在每個框架反轉），流入該電容C2的多數新電荷係相反於已被累積的多數電荷Q2。因此，總量電荷減少導致電壓的減少。因此，電容C1和C2有如下表示的電壓V3 : 10 V3=Q3/Cl=Qb2/C2。讓我們假設C2/Cl=a.然後，我們獲得： V3=l/(l+a)xV2+a/(l+a)xVl 因為這樣的一個現象不在子像素A裡發生，在子像素 A的液晶電容Clcl的電壓V2仍維持原狀。因此，在子像 15素A的液晶電容Clcl的電壓V2與在子像素B的液晶電容 Clc2的電壓V3之間將有差別。在狀態3中電容ci和C2 的電壓皆變成電壓V3之後，該TFT23關閉且進入與狀態i 相同的狀態。此後，狀態1、2、3，及1依列舉在每個框架週期内的次序重複。 20 相較於使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器，本實施例最重要的特徵在於，該用於減少子像素B之電壓至低於子像素A之電壓的電容，是與該液晶電容ciC2 並聯而非串聯。因此，回應於該液晶電容Clc2之震動的電壓比率的震動，具有與相關技藝方面趨勢完全相反的趨 23 1321243 勢。圖7顯示本實施例液晶顯示器以及根據相關技藝的液晶顯示器中’相對於電容比的電壓比率之變化。橫座標轴表示，根據使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器，在該控制電容Cc和液晶顯示器電容Clc2之間的電容 5比Cc/Clc2，以及本實施例的液晶顯示器之該緩衝電容cb 與液晶電容Clc2之間的電容比Cb/Cic2。縱座標表示，在 5玄把加至子像素A液晶層的電壓vpx 1與該施加至子像素b 液晶層的電壓Vpx2之間的電壓比Vpx2/Vpxl。線h指出根據相關技藝之液晶顯示器中電壓比率的變化，線i指出本鲁 10實施例之液晶顯示器中電壓比率的變化。如前所述，液晶電容Clc2隨施加的電壓減少而減少，並且隨施加的電壓增加而增加。因此’圖右邊顯示高電容比Cc/Clc2或Cb/Clc2 代表低電壓被施加的一個狀態，圖左邊顯示低電容比 Cc/Clc2或Cb/Clc2代表高電壓被施加的一個狀態。 15 如圖7中所示，在根據使用電容耦合HT方法之相關技藝的液晶顯示器中，當施加至該液晶層的電壓增加時，該電壓比率Vpx2/Vpxl接近〇，導致電壓差(Vpxl_Vpx2)比所 · 欲還大。因此根據相關技藝很難獲得高亮度的液晶顯示器。反之’在本實施例的液晶顯示器裡，因為當施加至該 20液晶層的電壓增加，電壓比率Vpx2/Vpxl接近1，所以當施加尚電壓時，電壓差（VpXl_VpX2)便相對小。圖8疋顯示本實施例的液晶顯示器之液晶的電容比、電壓比率和介電常數ε方面的變化的一張圖。圖8的橫座標軸表示施加至子像素Α之液晶層的電壓（V)，而縱座標軸代 24 1321243 表電谷比’電壓比率和介電常數。線j指出該電容比 Cb/Clc2 ;線k指出電壓比率Vpx2/Vpxl ;並且線1指出負類型的液晶之介電常數。如圖8線k所指，該電壓比率 Vpx2/Vpxl隨施加的電壓增加而增加。當施加電壓是大約 5 2V或更少時’該電壓比率VpX2/Vpxl係0.72,而當施加電壓是大約5V，該電壓比率Vpx2/Vpxl係0.78。因此，當用於顯示白色的電壓被施加於子像素A的液晶層時，一相對高電壓係施加至子像素B之液晶層。因為一相對高的透光度可因此在子像素B獲得，像素整體上的亮度便明顯的改 10進。因此’本實施例使提供有高亮度的液晶顯示器成為可能。圖9顯示一個使用本實施例的MVA(多象限垂直配向技術)型液晶顯示器之像素的構造。圖10顯示一個在圖9 裡沿線D-D的液晶顯示器的部分構造。如圖9和10所示， 15在—使用如光敏感樹脂的相對基材4上形成的線狀突出44 傾斜地延伸到一個像素區域的邊緣。該等線狀突出44作為為調節液晶6的配向的配向調節結構。另擇地，可在共同電極(相反的電極)42提供裂縫以取代線狀突出44作為調節配向的結構。一將像素電極16及17彼此分開的線狀裂縫 20 46並聯於該線狀突出44傾斜至該像素區域的邊緣。該裂縫 46也作為在TFT基材2的邊上之配向調節結構。眾所周知，當電壓比率Vpx2/Vpxl在大約0.9到大約〇·5範圍内時，利用電容耦合HT方法的液晶顯示器有高試視角特性。如圖7中所示，允許電壓比率Vpx2/vpxi在上 25 1321243 述的範圍内之電容比Cb/Clc2(在包括儲存電容Cs2的構造中的電容比Cb/(Clc2+Cs2))的範圍實質上為0.05到0.6,包括0.05及0.6在内。在本例中，一 0.2的電容比Cb/Clc2已經被選擇以建立 5 電壓比率Vpx2/Vpxl為實質上0.72作為最佳狀態。圖11是一張圖表，其顯示在圖9之像素的像素電極16 和17的電壓變化，觀察當施加0V電壓至像素電極16在第 0個框架中以顯示黑色；±5V的電壓施加至電極像素16在第1至第10框架中以顯示白色；0V的電壓施加至電極像 10 素16在第11至第20框架中以顯示黑色。圖的橫座標軸代表框架數目，且縱座標軸代表施加的電壓（V)。線m表示被施加至該像素電極16的電壓Vpxl，線η表示被施加至像素電極17的電壓Vpx2。圖中之虛線由代表數值的聯結點所標繪，該等數值係該分別在和負極的邊上，0.72倍的電 15 壓Vpxl。如圖11中所示，該施加至本實施例的液晶顯示器之子像素B上像素電極17的電壓Vpx2，具有下述的特性。在第2至第10個框架和第11至第20個框架中，該電壓Vpx2穩定地處於數值為實質上是0.72倍的電壓Vpxl。 20 在第1與第11個框架中，該電壓Vpxl由先前框架中的數值大幅震動，該電壓Vpx2的大小比0.72倍電壓Vpxl大。理由在於，在一框架中累積在緩衝電容Cb的電荷的數量，由在每一框架的兩極之反轉決定。當驅動藉由反轉電壓之兩極而執行時，在第2至第10個框架，該電壓Vpx2被減 26 1321243 少，因為一個反轉極性的電荷累積在緩衝電容Cb裡。反之，在前一框架顯示黑色的第1個框架内，該累積在緩衝電容Cb中的電荷實質上是0，這導致過衝(overshoot)，亦即，電壓Vpx2的大小稍為較大。在前一框架顯示白色的第 - 5 11個框架内，在緩衝電容Cb内累積的反轉極性的電荷的數量是較大的，這導致過衝(overshoot)，亦即，電壓Vpx2 的大小稍為較大。圖12顯示在第1至第5框架中施加至所欲像素的像素 • 電極16之電壓Vpxl隨時間經過的變化圖，該圖亦顯示亮 10 度。時間以水平方向標繪，且電壓程度和亮度程度以垂直方向標繪。線〇表示電壓Vpxl ’線p表示亮度。如圖12 中所示，當液晶的回應足夠迅速時，如果有過衝，亮度僅在圖中圈選的第1框架中高於所欲之亮度。特定言，當一動態圖象被顯示時，有一種邊緣的過於明亮.的現象的可能 15 性。圖13是一張圖顯示當使用根據本實施例之液晶顯示器 ® 的驅動方法時，隨時間經過電壓Vpxl和亮度的變化。例如，液晶顯示器的一控制單位比較兩個儲存在用於每一框架的框架記憶體中之框架的輸入階調數據（一第m個框架 20 之輸入階調數據Gm和一個第（m+Ι)個框架的輸入階調數據 G(m+1))。當Gm<G(m+l)，如圖13中所示，第（m+i)個框架的輸出階調數據G'(m+1)係被校正，以致停留在 Gm<G'(m+l)<G(m+l)的範圍内，以執行減速驅動 (under-drive)型驅動，其中稍微較低的電壓被施加至該液 27 晶顯示器的該第（m+1)個框架中。雖然沒有顯示，去田

Gm>Gm(m+1)時，該第（m+1)個框架之輸出階調數據G，(m+!) 係被校正，以致停留在Gm>G，(m+l)>G(m+l)的範圍内，以執行超速驅動（over-drive)型驅動，其中稍微較高的電壓 5 被施加至該液晶顯示器的該第（m+1)個框架中。如上述之過衝情形係本實施例液晶顯示器中發生的一個新現象，而此現象不會發生在根據相關技藝使用電容耦合HT方法的液晶顯示器中。因此，根據本發明用於消除過衝的驅動液晶顯示器方法係一新穎的技術，其由本實施 10 例第一次揭露。通常，因為固著的發生，根據相關技藝使用電容耦合 HT方法的液晶顯示器很難據以實施，雖然他們有十分高的視角特性。本實施例之結構係不同於該相關技藝，在於在一洋動狀態，子像素A的像素電極16不具有較低閾電壓， 15子像素B的電極像素17不具有較高閾電壓，且像素電極 16與17係經由該TFT21與22分別聯結至該汲極匯流排線 14。因此，液晶顯示器有好顯示特性和沒有固著的圖像可能被提供。在本實施例令’該用於減少電壓的緩衝電容Cb並聯地 20聯結至液晶電容Clc2與儲存電容Cs2。因為當施加至該液晶層的電壓噌加’該電壓比率Vpx2/Vpx變得如此接近1，當高電壓被使用時，電壓差(Vpxl_vpx2)變得相對小。因此提供有局的視角特性和亮度的液晶顯示器是可能的，其中歸因於晶胞震動的顯示器規則狀況很少會發生。 28 1321243 [第二實施例]

在此將參照圖Η至15D描述根據本發明第2實施例的液晶顯示器。在本發明的第一個實施例的液晶顯示器裡，雖然相對高的透光度在子像素B可被取得，因為在像 5素的孔比率方面的削減，亮度可能不改進很多。如圖9中所示’降低孔比率的最重要因素是TFT23。圖丨4顯示— 本實施例的液晶顯示器的構造。如圖14中所示’在本實= 例中，TFT23被配置以致延伸穿過屬於下一個像素的—閘極匯流排、線12(n+ i)。因此，TFT23佔用的區域在所所的: 10 素區域被降低，以改進其孔比率。但是’當TFT23被配置以致延伸穿過下—個閘極匯流排線12(計1)時，汲極電極23a或者源電極2补被配置在臨近或下-個像素區域裡。例如，假設沒極電極仏和緩衝電容Cb被配置在下—個像素區域裡，且_用於聯結緩衝電 15容器電極28與儲存電容器匯流排線⑽的聯結電極⑴系再次延伸橫越該閑極匯流排線12(n+1)，這樣的結構被使用。此構造不合乎需要，因為它導致在絲率方面的削減。在此情形下，這樣的構造被使用：—緩衝電容器電極…系經由聯結電極35騎至-儲存電容_轉線18㈣）， 20其被配置在閘極匯流排$ 12(n+1)和間極匯流排線12㈣）之間。因為儲存電容器匯流排線18全部在相同的電勢即使當緩衝電容器電極28聯結至下一儲存電容器匯流排線 18(n+l)的時候，不會有問題發生。

圖15A至15D顯示—個緩衝電容cb的構造。如圖15A 29 1321243 中所示，緩衝電容Cb透過重疊與該汲極電極23a同層的該儲存電容器電極28被形成，且具有一絕緣層30***其間。如圖7中所示，例如，根據相關技藝，一 0.72的電壓比率 Vpx2/Vpxl可能透過設定電容比Cc/Clc2於約2.5而被取 5 得。反之，在本實施例中，電容比Cb/Clc2 —定更小，例如，大約在0.2。在本實施例中，提供所欲的電壓比率 Vpx2/Vpxl的電容比Cb/Clc2的範圍（例如，範圍介於0.5 到0.9之間）較小，並且由於電容比Cb/Clc2的震動，電壓比率Vpx2/Vpxl更顯著變化。在本實施例中，為了壓抑液 10 晶顯示器顯示的不規則，保持在像素之間恆定的緩衝電容 Cb的數值是因此尤其重要的。然而，如圖15A中所示，當緩衝電容器電極28和29 被設計成相同形狀和尺寸，在電極之間的重疊的區域會震動，因為在緩衝電容器 15 電極28和29的寬度方面的不規則及圖案化該等電極當時位置的偏差。因此會產生一個問題，即該緩衝電容Cb的數值可能會在該等像素之間變得不均，而增加顯示不規則的可能性。圖15A至15D顯示允許不規則被壓抑的緩衝電容器電 20 極28和29的構造。如圖15B顯示的構造，緩衝電容器電極28被設計為其寬度大於緩衝電容器電極29的寬度。因此，即使在當緩衝電容器電極28和29的形成期間有一個相對位置的偏差的在其等之間時，重疊的地區的震動很少會發生。即使當有不規則發生在以一個更大寬度設計的緩 30 衝電容器電極28的寬度方面時，重疊的地區的震動也不那麼可能發生。如圖15C顯示之構造，緩衝電容器電極29 被攻計為其寬度大於緩衝電容器電極28的寬度。因此，即使在當緩衝電容器電極28和29的形成期間有一個相對位的偏差的在其等之間時，重疊的地區的震動很少會發 /1. °即使當有不規則發生在以一個更大寬度設計的緩衝電 I器電極29的寬度方面時，重疊的地區的震動也不那麼可 %發生。如圖15D顯示之構造，緩衝電容器電極28和29 一個帶狀(矩形）的形狀，且被設計為縱向延伸橫越彼此。因此，即使在當緩衝電容器電極28和29的形成期間有一個相對位置的偏差的在其等之間時，重疊的地區的震動很夕會發生。即使當在朝其長度方向有不規則發生在緩衝電各器電極28和29的寬度方面時，重疊的地區的震動也不那麼可能發生。由以上明顯可知，藉由形成如圖1 至15D 15顯示之緩衝電容器電極28和29的構造，可提供具有高度顯示特性及不會顯示不規則的液晶顯示器。 [第3個實施例] 在此將參照圖16至17描述根據本發明第3實施例的液晶顯示器。根據如圖14之第2實施例，一個會降低液晶 20顯示器之製造產量的因素，係在該汲極匯流排線14及聯結電極25之間的短路缺陷。因為該汲極匯流排線14與該聯結電極25在相同層裡形成，且彼此相近地延伸一相對長的距離’ 一歸因於如灰塵造成的短路缺陷可能在一光微影 (photolithographic)過程發生。當該聯結電極25和子像素 31 1321243 B的像素電極Π被以重疊的關係配置時，一種形成在聯結電極25及像素電極17之間的電容將會降低子像素A的像素電極16上之電壓，其導致像素整體上的亮度削減。當該汲極匯流排線14和聯結電極25之間的間隔被增加時，則 5在像素電極16與汲極匯流排線14之間的間隔增加係所需的，其導致像素的孔比率的削減。因此要改進如圖丨4所示之液晶顯示器的製造產量是困難的。圖16根據本實施例顯示一個液晶顯示器的像素的構造。如圖16中所示，相較於第2實施例的液晶顯示器，本 1〇實施例的子像素A被配置在像素區域向上移動的—個位置。像素電極16 # 17的兩個上邊緣面對閘極匯流排線 12η。該像素電極16在TFT21附近，且像素電極门在an] 附近。該像素電極16透過一接觸孔31而電氣連接至τρτ2ΐ 的源電極21b。-儲存電容器電極19透過—接觸孔％而電 b連至接像素電極。因為該像素電極Μ在像素區域被向上移動，-裂縫46也被移向上動，且線狀突出料被從而向上配置。在本實施例中，因為不需要該用於將源電極仙電氣連接讀存電容n電極19及像料極16 _結電極 5 ’抑制歸因於短路缺陷造成液晶顯示器的產量降低是可 2〇能的。如圖14顯示之第2個實施例的液晶顯示器裡，該儲存 Z容器匯流謂與儲存電容器電極19 一起)係被配置以致其重疊線狀突出44的彎曲的部分叫(其實質上為直角)。儲存電各器紐排線18被配置在此區域，因為液晶6具有 32 1321243 不同方向的配向，該等不同方向係被穿越該等彎曲部份並隨閘極匯流排線12平行延伸的一條直線所約束。即使儲存電容器匯流排線18沒被提供，由於在該地區的液晶6的配向的擾動，在光線透光方面的減少會發生。藉由配置該 5用以在該區財-框架時期保持像素電勢所需的儲存電容器匯流排、線18,使歸因於儲存電容器匯流排線18的遮蔽效應的亮度方面削減減到最小是可能的。

如圖16顯示的構造中，兩個彎曲部份44a和4扑（其沒有在平行於閘極匯流排線12的直線上）被配置在一像素 ίο中，因為像素距。亦即，除了通過彎曲的部分44a且重疊儲存電容器匯流排線帛18的液晶配向的分界之外在液晶配向之間有另-種分界，即該等配向通過f曲部份條且隨著閘極匯流排線12延伸。 15 20 圖17顯*-本實_驗晶顯㈤的構造的修以式。如圖Π中所示，在本修改形式中，—儲存電容器動排線18η重疊彎曲的部分44a’且隨著間極匯流排η平令延伸，與-儲存電容器匯流排線18n，重疊青曲的部分_ 且隨著閘極匯流排12平行延伸，該二者儲存電容器匯⑹ 線係被配置在該閘極匯流排線12n和_匯_線之間。-儲存電容ϋ電極19，剌成於該儲存電容器匯流去線18η，之上，並有-絕_3〇***其間。該儲存電容a 在儲存電容器匯流排線18ηι及儲存電容器電極19,面對面々間形成’且有絕緣膜30插人其間。贿存電容器匯流刹制系經由-聯結電極38電氣連接至簡存電容器匯舰 33 線18η。儲存電容器匯流排線18n和18n，(儲存電容器電極 19和19)的寬度係小於如圖16中所示結構的儲存電容器匯流排線18η(儲存電容器電極19)的寬度❶當多數之沒有在平行於閘極匯流排線12之直線上的彎曲部份如下述被配置在 5 一像素中時，多數的儲存電容器匯流排線18係被配置以致分別重疊至少該等多數彎曲部份之二者，且該等多數儲存電谷器匯流排線18係透過該聯結電極38以階梯狀聯結。本修改形式使提供無平板錯誤發生的液晶顯示器成為可倉b，即使當儲存電容器匯流排線丨8上有一個破損缺陷的時 1〇候。根據本修改形式，因為儲存電容器匯流排線18η和18η，的寬度和儲存電容器電極19和19'的寬度可以很小，像素的實際的孔比率可被改進。更進一步，儲存量CS2的數值可根據本修改形式輕易地增加。因此’在像素的孔比率方面可能有一些削減。 15 [第4實施例] 在此將參考圖18與19描述根據本發明之第4實施例之液晶顯示器。如圖18與19所示，在此實施例中，一第三tft23 的—源電極23b係電氣連接至一緩衝電容器電極29。該緩衝電容器電極29係被配置以重疊子像素B之一像素電極17的 20 部份區域。在該區域中，該像素電極17係作為一緩衝電容器電極，且一緩衝電容Cb係形成於該電極與該同面之緩衝電容器電極29之間，並有一由例如SiN膜構成的保護膜32 ***其間。另擇地，可提供一分開的緩衝電容器電極係電氣連接至該像素電極17，且該緩衝電容器電極與該緩衝電 34 容器電極29可以相互重疊的關係而配置，並有—絕緣膜插入其間。在此例中’該緩衝電容Cb係形成於該分開提供的緩衝電容器電極與該緩衝電容器電極29之間。一 TFT23之汲極電極23a係經由一形成於該保護膜上 5的接觸孔50而電氣連接至一傳遞電極52。該傳遞電極切系形成於與像素電極16與1?之同一層上。該傳遞電極Μ係經由一形成於該保護膜32與該絕緣膜3〇之接觸孔51電氣連接至一接觸電極35與一儲存電容器匯流排線18ϊ^亦即，該 TFT23之祕電極仏係電氣連接至韻存電容隨流排線 1〇丨811。就如圖14中結構所示，該TFT23可被配置以延伸橫越屬於下-像素m極匯流排線12(n+1)，以電氣連接該及極電極23a至一儲存電容器匯流排線18(η+υ。本貫此例提供與第1實施例相似的優點。然而在本實施例中，因為傳輸必須由傳遞電極52來執行，以電氣連接該 15汲極電極23a與在不同層型成的聯結電極35。因此，在像素的孔比率方面可能有一些削減。 [第5實施例] 在此將參考圖28描述根據本發明之第5實施例之液晶顯示器。經由如上述實施例中一像素電極被分割為區域A 2〇與B之解，為了達致較高視角特性，一像素電極可被分割為更多數量之區域A、B、C等。圖28顯示一使用三分割的例子’其中比圖4中多增加了參考符號㈤與ω以分別表示-像素電容（液晶電容）與一輔助電容（儲存電容）。亦提供-緩衝電容Cb2作為用於提供一電位差的結構。該子像 35 1321243 素C係經由一第四TFT54聯結至一汲極匯流排線，並進一步經由一第五TFT55聯結至該緩衝電容Cb2。在此例中，子像素至子像素間必須有電壓差，且比率 (Cbl/Clc2+Cs2)與Cb2(Clc3+Cs3)係不同數值。 5 此例中一像素被分割為4或更多可被以相似方法而裝 . 配。藉由在如上述之本發明第5實施例之液晶顯示器上在溫度50°C連續顯示一黑白棋盤圖案48小時，可實行—固著測試。結果’可確定的是，該實施例之液晶顯示器，完全 · 10不會有根據相關技藝中使用電容耦合HT方法之液晶顯示器中會遇到的固著。在此例中，與相關技藝之液晶顯示器相同之孔比率，可觀察到10%亮度的改善。本發明並無受限於上述實施例，而可經由許多方法修飾。 15 例如，儘管VA模式的液晶顯示器（包含MVa型）可在上述實施例中作為例子被描述，本發明並不受限於此，而可應用於其他型（包括TN模式）之液晶顯示器。儘管傳導型液晶顯示器可在上述實施例中作為例子被描述，本發明並不受限於此，而可應用於其他 20射與彎曲型）之液晶顯示器。反 · 再者，儘管具濾光器形成於一相對基材（其相對於一 - TFT基材）上的液晶齡ϋ可在上述實施例巾作為例子被描述，本發明並不受限於此，而可應用於具濾光器形成於一 TFT基材（其具有所謂的CF_〇n_TFT結構）上之。 K日曰顯不器〇 36 1321243 t圖式簡單說明3 圖1顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之概要結構，圖2顯示根據本發明第一個實施例的用於液晶顯示器 5 之基材的結構；圖3係根據本發明第一個實施例的液晶顯示器結構之截面圖；圖4顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之一像素的等效電路； 10 圖5(a)至（c)顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之驅動波形；圖6A至6C顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器TFT23之操作與電壓改變；圖7係一圖表，其顯示根據本發明第一個實施例與相關 15 技藝的液晶顯示器之電壓比率相對於電容比率之改變；圖8係一圖表，其顯示根據本發明第一個實施例的液晶顯示器之電容比率、電壓比率、介電常數ε的改變；圖9顯示根據本發明第一個實施例的MVA型液晶顯示器之結構； 20 圖10顯示根據本發明第一個實施例的MVA型液晶顯示器之截面結構；圖11係一圖表，其顯示根據本發明第一個實施例的 M VA型液晶顯示器之子像素Α與Β的每一像素電極之電壓改變； 37 1321243 圖12係一圖表，其顯示當時間推移，電壓Vpxl與透光度改變之發生；圖13係一圖表，其顯示當時間推移，電壓Vpxl與透光度改變之發生； 5 圖14顯示根據本發明第二個實施例的液晶顯示器之結構；圖15顯示一緩衝電容Cb之結構；圖16顯示根據本發明第三個實施例的液晶顯示器之結構； 10 圖17顯示根據本發明第三個實施例的液晶顯示器之結構的修改；圖18顯示根據本發明第四個實施例的液晶顯示器之結構；圖19顯示根據本發明第四個實施例的液晶顯示器之一 15 像素的等效電路；圖20係一圖表，其顯示一 VA模式之液晶顯示器的T-V 特性；圖21A與21B顯示，顯示於一顯示器螢幕上的圖像，如何從不同方向觀之而改變； 20 圖22A至22C顯示在一帶紅色之圖像中紅(R)、綠（G)與藍（B)之階調直方圖；圖23顯示一習知技藝中之液晶顯示器的基本結構；圖24顯不該習知技藝中之液晶顯不的基本結構之截面圖； 38 1321243 圖25顯示該習知技藝中之液晶顯示器的基本等效電路；圖26A至26D之圖解係用於解釋一基於使用電容耦合之半色調方法所發生的固著現象； 5 圖27A至27B係圖表，其顯示根據基於使用電容耦合之半色調方法的液晶顯示器之電容比率、電壓比率、介電常數ε的改變；圖28顯示根據本發明第五個實施例的液晶顯示器之一像素的等效電路。 10 【主要元件符號說明】 2... TFT 基材 19...儲存電容器電極 4...相對基材 21··.第一 TFT 6...液晶 21a...沒極電極 10...玻璃基材 21b...源電極 11...玻璃基材 21d...通道保護膜 12...閘極匯流排線 22···第二TFT 12n...第η個閘極匯流排線 22a… >及極電極 12(η+1)...第η+1個閘極匯流排 22b...源電極線 22d...通道保護膜 14...汲極匯流排線 23..·第三TFT 16...像素電極 23a…汲極電極 17...像素電極 23b...源電極 18...儲存電容器匯流排線 23c...閘極電極 18η...儲存電容匯流排線 23d...通道保護膜 39 1321243 23e...活躍半導體層 24.. .接觸孔 25.. 聯結電極 26.. .接觸孔 27.. .接觸孔 28.. .緩衝電容器電極 29.. .緩衝電容器電極 30.. .絕緣膜 32.. .保護膜 35.. .聯結電極 36.. .配向膜 37.. .配向膜 40.. .CF樹脂層 42.. .共同電極 44.. .線狀突出 44a...彎曲的部分 44b...彎曲的部分 46…線狀裂縫 50.. .接觸孔 51.. 接觸孔

52.. .傳遞電極 54···第四TFT

55.. .第五TFT 80…閘極匯流排線驅動電路 82.. .汲極匯流排線驅動電路 84…控制電路 86.. .偏光器 87.. .偏光器 88…背光單元 102…薄膜電晶體(TFT)基材 104.. .相對基材 106.. .液晶層 110.. .玻璃基材 111.. .玻璃基材 112.. .閘極匯流排線 114.. .汲極匯流排線 116.. .像素電極 117.. .像素電極 118.. .儲存電容器匯流排線

119.. .儲存電容器電極 120 …TFT 121.. .汲極電極 122.. .源電極 124.. .接觸孔 125.. .控制電極 132.. .保護膜 136.. .配向膜 137.. .配向膜 40 1321243 140...濾色器(CF)樹脂層 142…共用電極

41

Claims

十、申請專利範圍： 1. 一種用於液晶顯示器的基材，其包含：多數的閘極匯流排線，其互相平行地形成於一基材上；多數的汲極匯流排線，其與該等多數的閘極匯流排線交錯地形成，且有一絕緣膜***該等汲極匯流排線與閘極匯流排線間；多數的儲存電容器匯流排線，其與該等多數的汲極閘流排線平行地形成；第一與第二電晶體，其各具有一電氣連接至一第η個閘極匯流排線的閘極電極，及一電氣連接至該汲極匯流排線的汲極電極；一第一像素電極，其電氣連接至該第一電晶體的一源電極，一第二像素電極，其電氣連接至該第二電晶體的一源電極，且與該第一像素電極分隔開；一像素區域，其包含一第一像素電極形成於上的一第一子像素，與一第二像素電極形成於上的一第二子像素；一第三電晶體，其具有一電氣連接至一第η+1個閘極匯流排線的閘極電極，與一電氣連接至該第二像素電極的源電極；以及一緩衝電容器部位，其包含一電氣連接至該第三電晶體的一汲極電極之第一緩衝電容器電極，與一經配置成與該第一緩衝電容器電極相對立之第二緩衝電容器電

10 15

二’且有-絕緣膜***該第一線與第二緩衝電容器電極 η亥第二緩衝電容器電極係電氣連接器匯流排線。电仔電谷 2·如申請專利範圍第1項之用於液晶顯示器之基材，其中該第二電晶體线極電極係電氣連接至位於該第_祕匯流排線與該第n+ i個閘極匯流排線之間的儲存匯流排線。 3. 如申請專利範圍第1項之用於液晶顯示ϋ之基材，其中：該緩衝電容器部位係被配置橫越該η+1個閘極電極而位於鄰接的次一像素區域之一側；以及該第二緩衝電容器電極係於該第η+1個閘極匯流排線與該第η+2個閘極匯流排線之間而電氣連接至該儲存電容器匯流排線。· 4. 如申請專利範圍第3項之用於液晶顯示器之基材，其中該第二電容器之汲極電極係被配置於該次一像素區域的該側。 5· —種用於液晶顯示器之基材，其包含：多數的閘極匯流排線，其互相平行地形成於一基材多數的汲極匯流排線，其與該等多數的閘極匯流排線交錯地形成’且有一絕緣膜***該等汲極匯流排線與閘極匯流排線間；多數的儲存電容器匯流排線，其與該等多數的閘極匯流排線平行地形成； 43 1321243 閘極匯流排線的閘極電極及— 排線的汲極電極； 10 15 第一與第二電晶體，发久且女 …一…，、有-電氣連接至-第η個電氣連接至該汲極匯流電極 -第-像素電極’其電氣連接至該第一電晶體的一源 -第一像素電極’其電氣連接至該第電極’且與該第-像素電極分隔開；一像素區域，其包含一第一一子像素，與一第1 像素電極形成於上的-第 ”與第-像素電極形成於上的—第一第三電晶體’其具有—電氣連接至—極匯流排線的閘極電極，盘細1個閘極流排線的祕電極；叫連接至該儲存電容器匯 :緩=容器部位’其包含—電氣連接至該第三電晶 ♦緩衝電容器電極，與-經配置成與該:一緩衝電容器電極相對立之第二緩衝電容器電極，且有一絕緣膜插人該第-線與第二緩衝電容器電極間，且該第二緩衝電容器電極係電氣連接至該第二像素電極。二電晶體的一源

6. 如申請專利範圍第5項之用於液晶顯示器之基材，其中該 2〇第三電晶體之祕電極係電氣連接至位於該第_ 閘極匯流排線與該第η+Η固閘極匯流排線之間的儲存電容器匯流排線。 7. 如申請專利範圍第5項之用於液晶顯示器之基材，其中：該第三電晶體之沒極電極係電氣連接至位於該第n+1 44 1321243 個閘極匯流排線與該第n+2個閘極匯流排線之間的儲存電容器匯流排線。 8. 如申請專利範圍第7項之用於液晶顯示器之基材，其中第三電晶體之汲極電極係被配置於次一像素區域之鄰接側 5 且橫越該n+1個閘極匯流排線。 9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之用於液晶顯示器之基材，其中：該第一像素電極係被配置於實質上鄰接至該第一電晶體，以及 10 該第二像素電極係被配置於實質上鄰接至該第二電晶體。 10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之用於液晶顯示器之基材，其中該第一與第二緩衝電容器電極之一者係以較另一者寬的寬度形成。 15 11.如申請專利範圍第1至8項中任一項之用於液晶顯示器之基材，其中該第一與第二緩衝電容器電極皆具有一似帶之形狀且皆被配置以致在其等之縱方向上互相交橫。 12. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之用於液晶顯示器之基材，其中該第二子像素對該第一子像素之區域比例 20 為1/2或更多。 13. 如申請專利範圍第12項之用於液晶顯示器之基材，其中該區域比例為4或更多。 14. 一種液晶顯示器，其包含一對設置呈相對的基材，以及一被密封在該對基材間的液晶，其中該對基材之一者係 45 1321243 使用如申請專利範圍第1項之用於液晶顯示器之基材。 15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示器，其中：該對基材之另一者係包含一共同電極；及該緩衝電容器部分之電容相對於一液晶電容與一儲 5 存電容之總合的比率係0.05至0.6，該液晶電容係形成於該第二像素電極與該共同電極之間，該儲存電容係並聯連接於該液晶電容。 16. 如申請專利範圍第14或15項之液晶顯示器，其中當無電壓提供時，該液晶具有負介電常數異向性且係被配向成 10 實質上垂直於該基材之一表面。 17. 如申請專利範圍第14或15項之液晶顯示器，更進一步包含一用於調節該液晶排列的線性配向調節結構，其中該排列調節結構包含在一像素區域中的多數彎曲部分，該等彎曲部分係在並聯於該等閘極匯流排線的直線之外， 15 其中該儲存電容器匯流排線係被配置以致重疊至該等多數彎曲部分之至少二者的每一者。 18. 如申請專利範圍第14或15項之液晶顯示器，包含一用於分隔開該第一與第二像素電極的線性狹縫部位，其中該排列調節結構係被配置成與該狹縫部位並聯。 20 19. —種驅動如申請專利範圍第14項之液晶顯示器的方法，包含步驟：比較每一像素中第m個框架的輸入階調數據Gm與第m+1個框架的輸入階調數據G(m+1); 校正該第m+1個框架的輸出階調數據G’(m+1)，以 46 1321243 致其位在下列的範圍内：當Gm<Gm(m+l)時， Gm<G，(m+l)<G(m+l)。 20. 如申凊專利範圍第19項之驅動液晶顯示器的方法，包含步驟：校正該第m+Ι個框架的輸出階調數據G，(m+l)，以 5 致其位在下列的範圍内：當Gm>G(m+l)時， Gm>G’(m+l)>G(m+l)。 21. —種液晶顯示器，其包含一對設置呈相對的基材，以及一被密封在該對基材間的液晶，其中該對基材之一者係使用如申請專利範圍第5項之用於液晶顯示器之基材。 10 22.如申請專利範圍第21項之液晶顯示器，其中：該對基材之另一者係包含一共同電極；及該緩衝電容器部分之電容相對於一液晶電容與一儲存電容之總合的比率係〇.05至〇.6，該液晶電容係形成於該第二像素電極與該共同電極之間，該儲存電容係並聯連接於該液 15 晶電容。 23. 如申凊專利範圍第21或22項之液晶顯示器，其中當無電壓提供時，该液晶具有負介電常數異向性且係被配向成實貝上垂直於該基材之一表面。 24. 如申4專利範圍第21或22項之液晶顯示器，更進一步包 2〇 3用於調節該液晶排列的線性配向調節結構，其中該排列調節結構包含在—像素區域巾的多數彎曲部分，該等f曲邹分係在並聯於該等閘極隨排線的直線之外，八中該儲存電容器匯流排線係被配置以致重疊至該等多數弯曲部分之至少二者的每一者。 47 1321243 25. 如申請專利範圍第21或22項之液晶顯示器，包含一用於分隔開該第一與第二像素電極的線性狹縫部位，其中該排列調節結構係被配置成與該狹縫部位並聯。 26. —種驅動如申請專利範圍第21項之液晶顯示器的方 5 法，包含步驟：比較每一像素中第m個框架的輸入階調數據Gm與第m+1個框架的輸入階調數據G(m+1); 校正該第m+1個框架的輸出階調數據G’(m+1)，以致其位在下列的範圍内：當Gm<Gm(m+l)時， 10 Gm<G'(m+l)<G(m+l)。 27. 如申請專利範圍第26項之驅動液晶顯示器的方法，包含步驟：校正該第m+Ι個框架的輸出階調數據G’(m+1)，以致其位在下列的範圍内：當Gm>G(m+l)時， Gm>G'(m+l)>G(m+l)。 15 48 1321243 第94丨38392號專利申請案圖式修正頁修正曰期：孽年負月2§|-(更)正替換頁第7匮 987654321 0·0·0·0·0·0·0·0·0· rHxa>/CN2> 脐省阖鞞

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1321243 第94138392號專利申請案圖式修正頁修正日期：98年9月2β日.…a _ :h :1;;必正替齡弟21A圖第21B圖 #

第22A圖 % % % % 5 0 5 0 I·1-0'0- 階調第22B圖 C 2 2 第同階 % % % % 5 0 5 0 .丨‘0· 同 1321243 .•知 I I , I , - - - 味_釋.曝_11 第94丨38392號專利申請案圖式修正頁修正曰，：㉝年?丨月% |-(更)正替換頁|

第27A圖

I_I 2 4 6 8 施加電壓〔V〕第27B圖 0.75 0.7

蛛-^^ 5 6 5 5 ·60··50· ο ο

ο V rL 壓電加施 1321243 七、指定代表圖·· (一）本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二）本代表圖之元件符號簡單說明：
2... TFT 基材 4.. .相對基材 80.. .閘極匯流排線驅動電路 82.. .汲極匯流排線驅動電路 84.. .控制電路 86.. .偏光器 87.. .偏光器 88.. .背光單元八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：