TWI395033B - 液晶顯示面板 - Google Patents

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TWI395033B TW98108660A TW98108660A TWI395033B TW I395033 B TWI395033 B TW I395033B TW 98108660 A TW98108660 A TW 98108660A TW 98108660 A TW98108660 A TW 98108660A TW I395033 B TWI395033 B TW I395033B
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Description

液晶顯示面板
本發明是有關於一種液晶顯示面板，可改善當共同電位有抖動現象，此抖動也不會影響到畫素的關閉狀況，如此可避免畫素的誤放電等不良狀況且其儲存電容能提供高電場強度，以達到更佳的多域液晶傾倒效果。
液晶顯示器(LCD)具有低幅射、低耗量等優點，已逐漸成為顯示器的主流。液晶顯示器中的液晶面板包括畫素陣列，此畫素陣列由複數個畫素單元排列而成。各畫素單元原則上包括：當成開關的TFT(薄膜電晶體)，儲存電容(storage capacitor,Cs)與液晶電容。儲存電容的種類包括：閘極線上儲存電容(Cs on Gate)與共同線上儲存電容(Cs on Common)。
在應用共同線上儲存電容的液晶面板中，共同線上儲存電容耦接於共同電極與畫素電極之間。當掃描線被打開時，共同線上儲存電容的跨壓約+5V。如此，因電場強度不足，不易達到多域配向液晶模式中利用共同電極當做輔助配向功效的液晶光學特性。
另一方面，在應用閘極線上儲存電容的液晶面板中，閘極線上儲存電容耦接於畫素電極與下一條掃描線之間。所以，當掃描線被打開時，閘極線上儲存電容的跨壓約為+15V。如此，電場強度雖然足夠，但當共同電位抖動(toggle)時，易造成畫素電極的電壓抖動。此抖動電壓易透過儲存電容而影響到下一條掃描線，使得下一 條掃描線的低電位不穩定，進而造成下一條掃描線的相對應TFT會誤漏電或有不良影響。
本發明有關於一種液晶顯示面板，其具有新的儲存電容架構，以使得儲存電容能提供更好的電場強度，以達到更佳的廣視角效果與液晶傾倒效果。
本發明有關於一種液晶顯示面板，其具有儲存電容充電控制開關，即使共同電位有抖動，此抖動也不會影響到畫素的關閉狀況，以避免畫素的誤放電等不良狀況。
本發明之一例提供一種顯示面板，包括：一畫素陣列，包括複數個畫素單元，各畫素單元至少包括一儲存電容；複數條掃描線，耦接至該些畫素單元；以及複數個儲存電容充電電晶體，各儲存電容充電電晶體分別耦接至該些畫素單元之相對應畫素單元之該些儲存電容以及該些掃描線之兩條掃描線，該些儲存電容充電電晶體用以對該些畫素單元之該些儲存電容充電。
本發明另一例提供一種顯示面板，包括：至少一畫素單元，至少包括一儲存電容，該儲存電容包括一第一端與一第二端；一第一掃描線，耦接至該畫素單元；一第二掃描線；以及至少一儲存電容充電電晶體，包括：一第一端，耦接至該畫素單元之該儲存電容之該第一端；一第二端，耦接至該第一掃描線；以及一第三端，耦接至該第二掃描線。
本發明又另一例提供一種顯示面板，包括：至少一第一主動元件；以及複數畫素單元。各該畫素單元包括：一 資料線；一掃描線；一畫素電極；一第二主動元件，具有：一第一端，耦接至該掃描線；一第二端，耦接至該資料線；以及一第三端，耦接至該畫素電極；以及一電極，係沿著該畫素電極、該掃描線與該資料線設置，該電極耦接至該第一主動元件，該電極與該畫素電極定義一儲存電容。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明實施例提供新的儲存電容架構，可改善即使共同電位有抖動現象，此抖動也不會影響到畫素的關閉狀況，如此可避免畫素的誤放電等不良狀況，此外，由於儲存電容能提供更好的電場強度，可以達到更佳的多域液晶傾倒效果。
第1圖顯示根據本發明一實施例的畫素陣列的等效電路圖。如第1圖所示，液晶面板100包括：由多個畫素單元所組成的畫素陣列、多個儲存電容充電電晶體、多條掃描線與多條資料線。為簡化起見，在第1圖中，只顯示出4條掃描線G1~G4、4個儲存電容充電電晶體T1~T4、3條資料線S1~S3、與12個畫素單元。習知此技者當知本發明並不受限於此。在本實施例中，儲存電容乃是一種閘極線上儲存電容(Cs on gate)的架構。
如第1圖所示，各畫素單元包括：主動元件(如TFT)TP、液晶電容Clc與儲存電容Cst。主動元件TP包括：耦接至掃描線的閘極、耦接至資料線的源極；以及耦接至儲存電容Cst與液晶電容Clc的汲極。液晶電容Clc 耦接於共同電位VCOM與主動元件TP的汲極之間。儲存電容Cst耦接於主動元件TP的汲極與儲存電容充電電晶體的一端(源極)之間。
在本實施例中，於每條掃描線的一端(如末端)配置一個儲存電容充電電晶體，比如，在掃描線G1的末端配置儲存電容充電電晶體T1。儲存電容充電電晶體包括：耦接至本身掃描線的閘極、耦接至儲存電容Cst的源極；以及耦接至下一條閘極信線號的汲極。當然，本發明並不受限於儲存電容充電電晶體的配置位置。
接下來，請參考第2圖~第5圖，以了解本實施例之電路操作。在第2圖~第5圖中，V1~V4為節點電壓而VP1~VP4則為畫素電極的電壓。第2圖~第5圖分別顯示當掃描線G1~G4依序被打開時，本實施例的液晶面板100的電路操作。
如第2圖所示，當掃描線G1被打開時(亦即掃描線G1處於高電位VGH)，主動元件TP與儲存電容充電電晶體T1皆為導通狀態。因為主動元件TP為導通狀態，節點電壓VP1的電位為資料線S3的電位VS3；而因為儲存電容充電電晶體T1為導通狀態且掃描線G2未被打開(亦即掃描線G2處於低電位VGL)，節點電壓V1的電位為VGL。故而，此時，儲存電容Cst的跨壓為VS3-VGL。假設VS3為+5V而VGL為-10V，則儲存電容Cst的跨壓為+5V-(-10V)=+15V。如此，電場強度已足夠使得液晶呈現所需的光學特性。
儲存電容Cst在掃描線G1的導通時間內完成充電； 以及，儲存電容Cst的跨壓即為此畫素單元的寫入電壓。
此時，由於儲存電容充電電晶體T2~T4皆為關閉，所以，節點電壓V2~V4處於浮接狀態。
接著，請參考第3圖，其顯示當掃描線G2被打開時，本實施例的液晶面板100的電路操作。如第3圖所示，當掃描線G2被打開時(亦即掃描線G2處於高電位VGH)，主動元件TP與儲存電容充電電晶體T2皆為導通狀態，使得節點電壓VP2的電位為VS1(資料線S1的電位)且節點電壓V2的電位為VGL。
此時，由於儲存電容充電電晶體T1、T3與T4皆為關閉，所以，節點電壓V1、V3與V4處於浮接狀態。即使共同電位VCOM有抖動，且此抖動電壓甚至透過液晶電壓Clc與儲存電容Cst而影響到電壓V1。但因為儲存電容充電電晶體T1為關閉，所以，此抖動電壓無法影響到處於低電壓VGL的掃描線G1，故而，掃描線G1所對應的畫素單元的關閉狀況也不會受到此抖動電壓的影響。
同理可證，在第4圖中，即使共同電位VCOM有抖動，且此抖動電壓透過液晶電壓Clc與儲存電容Cst而影響到電壓V2。但因為儲存電容充電電晶體T2為關閉，所以，此抖動電壓無法影響到處於低電壓VGL的掃描線G2，故而，掃描線G2所對應的畫素單元的關閉狀況也不會受到此抖動電壓的影響。
同理可證，在第5圖中，即使共同電位VCOM有抖動，且此抖動電壓透過液晶電壓Clc與儲存電容Cst而影響到電壓V3。但因為儲存電容充電電晶體T3為關閉，所 以，此抖動電壓無法影響到處於低電壓VGL的掃描線G3，故而，掃描線G3所對應的畫素單元的關閉狀況也不會受到此抖動電壓的影響。
由上述可知，在本發明實施例中，由於在掃描線的一端配置儲存電容充電電晶體，使得儲存電容的跨壓變大，以提供更好的電場強度，如此可以達到更佳的多域液晶傾倒效果。此外，即使共同電位有抖動，此抖動也不會影響到畫素的關閉狀況，以避免畫素的誤放電等不良狀況。
第6A圖顯示根據本實施例的第一種畫素單元的結構圖。如第6A圖所示，此畫素單元至少包括：掃描線、資料線、畫素電極PE、主動元件TP、電極615與穿孔610。當然，根據本發明實施例，液晶顯示面板尚可包括其他元件，比如對向設置之上基板與下基板、設於上基板與下基板間的液晶層等。根據本發明實施例，畫素單元形成於下基板之上，且其尚可包括其他元件。為簡化起見，這些元件於此不顯示出。
穿孔610用以耦接主動元件TP的源極至畫素電極PE。電極615與畫素電極PE共同定義出本實施例的儲存電容Cst。在第6A圖中，電極615為單H型，而且儲存電容Cst也為單H型。電極615沿著畫素電極PE、掃描線與資料線而設置。電極615直接電性耦接至節點V1與儲存電容充電電晶體。第6B圖與第6C圖分別顯示第6A圖中的畫素電極PE與電極615的示意圖。
在儲存電容與相鄰的掃描線之間，以及儲存電容與相鄰的資料線之間會出現電場效應，如第6圖的箭頭所示。 此電場效應可提供多域(multi-domain)的液晶傾倒，因為在液晶面板內會出現多種的液晶傾倒角度，使液晶顯示器達到廣視角效果，由於儲存電容Cst的跨壓增強，所以可以提供更佳液晶傾倒效果。
第7A圖顯示根據本實施例的第二種畫素單元的結構圖。如第7A圖所示，電極715為雙H型，所以，儲存電容Cst也為雙H型。電極715沿著畫素電極PE、掃描線與資料線設置。電極715直接電性耦接至節點V1與儲存電容充電電晶體。第7B圖與第7C圖分別顯示第7A圖中的畫素電極PE與電極715的示意圖。
第8A圖顯示根據本實施例的第三種畫素單元的結構圖。如第8A圖所示，在畫素單元內的畫素電極上更配置有至少一個凸起物810。凸起物810比如但不受限於，為5層材質堆疊而成。此凸起物810可當成凸塊(bump)模擬物，使得液晶排列更整齊。第8B圖與第8C圖分別顯示第8A圖中的畫素電極PE與電極815的示意圖。電極815直接電性耦接至節點V1與儲存電容充電電晶體。
在此，凸塊是指CF(彩色濾光片)突起物，其可增強液晶傾斜效果。在本實施例中，凸起物810可增強液晶傾斜效果，其為低成本，而且不會影響到液晶穿透率。
第9A圖顯示根據本實施例的第四種畫素單元的結構圖。如第9A圖所示，在畫素單元內的畫素電極內更形成至少一個畫素電極穿孔(via)910。畫素電極穿孔910亦可模擬凸塊，使得液晶排列更整齊。類似地，畫素電極穿孔910可達成習知技術的凸塊效果(增強液晶傾斜效果)。此 外，應用畫素電極穿孔910為低成本，而且不會影響到液晶穿透率。第9B圖與第9C圖分別顯示第9A圖中的畫素電極PE與電極915的示意圖。電極915直接電性耦接至節點V1與儲存電容充電電晶體。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧液晶面板
G1~G4‧‧‧掃描線
T1~T4‧‧‧儲存電容充電電晶體
S1~S3‧‧‧資料線
TP‧‧‧主動元件
Clc‧‧‧液晶電容
Cst‧‧‧儲存電容
VCOM‧‧‧共同電位
V1~V4、VP1~VP4‧‧‧電壓
PE‧‧‧畫素電極
VGH、VGL、VS1、VS3‧‧‧電位
615、715、815、915‧‧‧電極
610‧‧‧穿孔
810‧‧‧凸起物
910‧‧‧畫素電極穿孔
第1圖顯示本發明實施例的畫素陣列等效電路圖。
第2圖顯示掃描線G1被打開時，液晶面板的操作示意圖。
第3圖顯示掃描線G2被打開時，液晶面板的操作示意圖。
第4圖顯示掃描線G3被打開時，液晶面板的操作示意圖。
第5圖顯示掃描線G4被打開時，液晶面板的操作示意圖。
第6A圖~第6C圖為本實施例的第一種畫素單元結構圖。
第7A圖~第7C圖為本實施例的第二種畫素單元結構圖。
第8A圖~第8C圖為本實施例的第三種畫素單元結構圖。
第9A圖~第9C圖為本實施例的第四種畫素單元結構圖。
100‧‧‧液晶面板
G1~G4‧‧‧掃描線
T1~T4‧‧‧儲存電容充電電晶體
S1~S3‧‧‧資料線
TP‧‧‧主動元件
Clc‧‧‧液晶電容
Cst‧‧‧儲存電容
VCOM‧‧‧共同電位
V1~V4、VP1~VP4‧‧‧電壓

Claims (16)

  1. 一種顯示面板，包括：一畫素陣列，包括複數個畫素單元，各畫素單元至少包括一儲存電容；複數條掃描線，耦接至該些畫素單元；以及複數個儲存電容充電電晶體，各儲存電容充電電晶體分別耦接至該些畫素單元之相對應畫素單元之該些儲存電容以及該些掃描線之兩條掃描線，該些儲存電容充電電晶體用以對該些畫素單元之該些儲存電容充電。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中，該儲存電容充電電晶體包括：一第一端，耦接至該畫素單元之該儲存電容；一第二端，耦接至該些掃描線之一第一掃描線；以及一第三端，耦接至該些掃描線之一第二掃描線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示面板，其中該儲存電容包括：一第一端，耦接至該儲存電容充電電晶體之該第一端；以及一第二端。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示面板，更包括複數條資料線；以及其中，各畫素單元更包括：一主動元件，包括：一第一端，耦接至該些掃描線之一；一第二端，耦接至該些資料線之一；以及一第三端，耦接至該儲存電容之該第二端；以及 一液晶電容，包括：一第一端，耦接至該儲存電容之該第二端；以及一第二端，耦接至一共同電位。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示面板，其中，當該些掃描線之該第一掃描線被打開以維持於一第一電位時且該些掃描線之該第二掃描線被關閉以維持於一第二電位時，該儲存電容充電電晶體為導通，以使得該儲存電容之該第一端維持於該第二電位且該儲存電容之該第二端維持於該些資料線之一之第一電位。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示面板，其中，當該些掃描線之該第一掃描線被關閉以維持於該第二電位時且該些掃描線之該第二掃描線被打開以維持於該第一電位時，該儲存電容充電電晶體為關閉，以使得該儲存電容之該第一端為浮接狀態。
  7. 一種顯示面板，包括：至少一畫素單元，至少包括一儲存電容，該儲存電容包括一第一端與一第二端；一第一掃描線，耦接至該畫素單元；一第二掃描線；以及至少一儲存電容充電電晶體，包括：一第一端，耦接至該畫素單元之該儲存電容之該第一端；一第二端，耦接至該第一掃描線；以及一第三端，耦接至該第二掃描線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示面板，更包括至少一資料線；以及其中，該畫素單元更包括：一主動元件，包括：一第一端，耦接至該第一掃描線； 一第二端，耦接至該資料線；以及一第三端，耦接至該儲存電容之該第二端；以及一液晶電容，包括：一第一端，耦接至該儲存電容之該第二端；以及一第二端，耦接至一共同電位。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示面板，其中，當該第一掃描線被打開以維持於一第一電位時且該第二掃描線被關閉以維持於一第二電位時，該儲存電容充電電晶體為導通，以使得該儲存電容之該第一端維持於該第二電位且該儲存電容之該第二端維持於該資料線之一電位。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示面板，其中，當該第一掃描線被關閉以維持於該第二電位時且該第二掃描線被打開以維持於該第一電位時，該儲存電容充電電晶體為關閉，以使得該儲存電容之該第一端為浮接狀態。
  11. 一種顯示面板，包括：至少一第一主動元件；以及複數畫素單元，各該畫素單元包括：一資料線；一掃描線；一畫素電極；一第二主動元件，具有：一第一端，耦接至該掃描線；一第二端，耦接至該資料線；以及一第三端，耦接至該畫素電極；以及一電極，該電極耦接至該第一主動元件，該電極透過該第一主動元件接收另一掃描線所輸出之一掃描訊號，且該電極與該畫素電極定義一儲存電容。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，其中，該電極為一單H型電極。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，其中，該電極為一雙H型電極。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，其中，該畫素單元更包括：至少一凸起物，配置於該畫素電極上。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，其中，該畫素單元更包括：至少一個畫素電極穿孔，形成於該畫素電極內。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之顯示面板，其中，該電極係沿著該畫素電極、該掃描線與該資料線設置。
TW98108660A 2009-03-17 2009-03-17 液晶顯示面板 TWI395033B (zh)

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