TWI411986B - 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
本發明係關於一顯示裝置及其驅動方法。
諸如主動式矩陣(AM)液晶顯示器(LCD)及主動式矩陣有機發光顯示器(OLED)之主動型顯示裝置包括以矩陣排列之複數個像素、轉換元件及用於向該等轉換元件傳送訊號之諸如閘極線及資料線之複數個訊號線。該等像素之轉換元件選擇性地將資料訊號自該等資料線傳送至該等像素以回應來自該等閘極線之閘極訊號以便顯示影像。該等LCD像素視該等資料訊號而定調節入射光之透射率，而彼等OLED像素視該等資料訊號而定調節所發射光之亮度級。
該顯示裝置進一步包括一用於產生及施加該等閘極訊號至該等閘極線之閘極驅動器，及一用於施加該等資料訊號至該等資料線之資料驅動器。該閘極驅動器及該資料驅動器一般均包括數個驅動積體電路(IC)晶片。該等IC晶片之數目較佳較小以降低製造成本。特定言之，由於資料驅動IC晶片比閘極驅動IC晶片更為昂貴，所以資料驅動IC晶片之數目直接影響製造成本。
一種需要更少之IC晶片的顯示裝置製造方法可整體改良顯示裝置製造過程之成本效率。
在一態樣中，本發明係一包括在一第一方向上排列之複數個像素列之顯示裝置，該等像素列之每一者包括若干對彼此相鄰之第一及第二像素，該等第一像素之每一者包括一第一轉換元件且該等第二像素之每一者包括一第二轉換元件。將複數個第一閘極線安置在該等像素列的上方使得該等第一閘極線之至少一者安置在該等像素列之每一者的上方，該等第一閘極線向該等第一轉換元件施加一第一閘極開電壓。將複數個第二閘極線安置在該等像素列的下方，使得該等第二閘極線之至少一者安置在該等像素列之每一者的下方，該等第二閘極線向該等第二轉換元件施加一第二閘極開電壓。複數個資料線與該等第一閘極線及該等第二閘極線交叉，每一資料線安置在一對第一及第二像素中之該第一及該第二像素之間，且向該第一及該第二像素施加資料電壓。第一閘極驅動器向該等第一閘極線施加第一閘極開電壓，且第二閘極驅動器向該等第二閘極線施加第二閘極開電壓。一資料驅動器向該等資料線施加資料電壓，其中比該等第一閘極開電壓提前一預定時間施加該第二閘極開電壓。
該預定時間可等於約(1/)2H，其中H為該顯示裝置所接收之一水平同步訊號之週期。
該顯示裝置可進一步包括一訊號控制器，該訊號控制器產生複數個控制訊號以控制該第一及該第二閘極驅動器及該資料驅動器，該等控制訊號包括施加至該第一閘極驅動器之一第一掃描開始訊號及一第一閘極時脈訊號，及施加至該第二閘極驅動器之一第二掃描開始訊號及一第二閘極時脈訊號。
該訊號控制器可在該第一掃描開始訊號處產生一脈衝，且在自產生該第一掃描開始訊號處之脈衝經過一約(1/2)H之週期後在該第二掃描開始訊號處產生一脈衝。
該第一閘極開電壓及該第二閘極開電壓之持續時間可等於約1H。
該第一閘極開電壓及該第二閘極開電壓之持續時間可重疊約(1/2)H。
安置在兩個相鄰資料線之間且形成一像素集之處於每一像素列中之第一及第二像素可連接至一單個資料線。
在一第二方向上相鄰之兩個像素可連接至不同資料線，其中該第二方向大體上垂直於該第一方向。
每一像素集中之該第一及該第二轉換元件可安置於不同像素中之不同位置，且該等第一轉換元件及該等第二轉換元件可連接至不同閘極線。
一像素列中之相鄰像素對中之第一及第二轉換元件可佔用相同位置。
排列在該第二方向上之相鄰像素對中之第一及第二轉換元件佔用不同位置。
該顯示裝置可進一步包括覆蓋該等像素且排列成條紋之紅色、綠色及藍色彩色濾光器。
在另一態樣中，本發明係一驅動一顯示裝置之方法。該顯示裝置包括：複數個像素列，該等像素列包括在一第一方向上交替排列之第一及第二像素；至少一個第一閘極線，其安置於該等像素列之每一者上方且向該等第一像素施加一第一閘極開電壓；至少一個第二閘極線，其安置於該等像素列之每一者下方且向該等第二像素施加一第二閘極開電壓；與該等第一閘極線及該等第二閘極線交叉之複數個資料線，每一資料線安置於一對第一及第二像素中之該第一及該第二像素之間，且向該第一及該第二像素施加資料電壓；向該等第一閘極線施加該閘極開電壓的一第一閘極驅動器；向該等第二閘極線施加該第二閘極開電壓的一第二閘極驅動器；及向該等資料線施加該等資料電壓的一資料驅動器。該方法包括：自該第二閘極驅動器向該等第二閘極線施加該第二閘極開電壓；向該等第二像素施加資料電壓；在自施加該第二閘極開電壓經過一預定時間後自該第一閘極驅動器向該等第一閘極線施加該第一閘極開電壓；及向該等第一像素施加資料電壓。
在又一態樣中，本發明係一顯示裝置，其包括：排列成列及行之複數個像素，每一像素包括一轉換元件且表示一顏色；連接至該等轉換元件之複數對閘極線，該等閘極線安置於該等像素列下方及上方且傳送一閘極開電壓以開啟該等轉換元件。複數個資料線連接至該等轉換元件，安置於兩個相鄰像素行之間且傳送資料電壓，其中使用表示相同顏色且安置於一或多個像素行中之像素之資料電壓來預先充電一單個像素列中表示相同顏色之兩個相鄰像素。
安置於兩個相鄰資料線之間的處於每一像素列中之兩個像素可連接至一單個資料線。
在一行方向上相鄰之兩個像素可連接至不同資料線。
每一像素可進一步包括紅色、綠色及藍色彩色濾光器之一者且該等彩色濾光器成條紋排列。
該顯示裝置之一驅動器反轉可為行反轉。
現將在下文中參考附圖更全面地描述本發明，該等附圖中展示了本發明之較佳實施例。然而本發明可以眾多不同形式進行實施且不應理解為限於本文中陳述之該等實施例。所有附圖中相同數字指代相同元件。
在該等附圖中，為清楚起見誇大了層及區域之厚度。所有附圖中相同數字指代相同元件。將瞭解，當一諸如層、區域或基板之元件被稱為在另一元件"上"時，其可直接在該其它元件上或亦可存在介入元件。
隨後，將參考該等附圖來描述根據本發明之實施例作為顯示裝置之一實例之液晶顯示器及其驅動方法。
圖1為根據本發明一實施例之LCD之方塊圖，且圖2為根據本發明一實施例之LCD的一像素之等效電路圖。
參看圖1，根據一實施例之LCD包括LC面板總成300、連接至該面板總成300之一對閘極驅動器401及402及資料驅動器500、連接至該資料驅動器500之灰度電壓產生器800及控制該等上述元件之訊號控制器600。
參看圖1，面板總成300包括複數個顯示訊號線G1 －G2 n 及D1 －Dm 及連接至該等顯示訊號線且大體上排列成一矩陣的複數個像素PX。在圖2中所示之結構圖中，面板總成300包括下部及上部面板100及200及介入其間之一LC層3。
該等顯示訊號線G1 －G2 n 及D1 －Dm 安置於下部面板100上且包括傳輸閘極訊號(亦稱為"掃描訊號")之複數個閘極線G1 －G2 n 及傳輸資料訊號之複數個資料線D1 －Dm 。該等閘極線G1 －G2 n 大體上在一第一方向上且大體上彼此平行地延伸，而該等資料線D1 －Dm 大體上在一第二方向上且大體上彼此平行地延伸。該第一方向與該第二方向大體上彼此垂直。
參看圖2，每一像素PX包括一連接至一閘極線G及一資料線D之轉換元件Q及連接至該轉換元件Q之一LC電容器Clc及一儲存電容器Cst。在其它實施例中，可省略該儲存電容器Cst。
包括一TFT之轉換元件Q提供在下部面板100上且具有三個端子，該等三個端子為：連接至閘極線G之控制端子；連接至資料線D之輸入端子；及連接至LC電容器Clc及儲存電容器Cst之輸出端子。
LC電容器Clc包括作為兩個端子的一提供在下部面板100上之像素電極190及一提供在上部面板200上之共同電極270。安置於該等兩個電極190與270之間的LC層3充當LC電容器Clc之介電質。像素電極190連接至轉換元件Q，且共同電極270被供應以一共同電壓Vcom且覆蓋上部面板200之整個表面。在其它實施例中，共同電極270可提供在下部面板100上，且電極190及270之至少一者可具有條或條紋形狀。
儲存電容器Cst為LC電容器Clc之輔助電容器。儲存電容器Cst包括像素電極190及一獨立訊號線，該獨立訊號線係提供於下部面板100上，經由一絕緣體疊蓋像素電極190，且被供應以諸如該共同電壓Vcom之一預定電壓。或者，儲存電容器Cst包括像素電極190及一稱為先前閘極線之相鄰閘極線，該相鄰閘極線經由一絕緣體疊蓋像素電極190。
對於彩色顯示器而言，每一像素PX唯一表示原色之一者(意即，空間分割)，或每第三個像素PX表示相同原色且三個連續像素PX具有不同顏色(意即，時間分割)。因此，該等原色之空間及時間總和顯示一所要顏色。圖2展示空間分割的一實例，其中每一像素PX包括一彩色濾光器230，該彩色濾光器230表示上部面板200之一區域中之原色之一者。或者，彩色濾光器230提供於下部面板100上之像素電極190上或之下。
通常，該等原色包括紅色、綠色及藍色。包括紅色、綠色及藍色彩色濾光器之該等像素PX分別稱為紅色、綠色及藍色像素。紅色、綠色及藍色像素之一代表性排列為條紋排列，其中每一像素列包括以交替方式排列之紅色、綠色及藍色像素且每一像素列僅表示一種顏色。
將一或多個偏光器(未圖示)附著至面板100及200中的至少一者。另外，可將用於補償折射各向異性的一或多個延遲薄膜(未圖示)安置於該(該等)偏光器與該(該等)面板之間。
參看圖3，描述了根據本發明一實施例之LCD之詳細組態。
圖3示意性地展示了根據本發明一實施例之LCD之一結構。
參看圖3，根據此實施例之LCD包括面板總成300、印刷電路板(PCB)550及至少一個附著至該面板總成300及該PCB 550之可撓印刷電路(FPC)薄膜510。
PCB 550安置在面板總成300一上部邊緣附近，且安裝了數個電路元件，諸如訊號控制器600、灰度電壓產生器800等。FPC薄膜510安裝一資料驅動IC 540，且包括連接至資料驅動IC 540之輸出端子的複數個輸出引線521及連接至資料驅動IC 540之輸入端子的複數個輸入引線(未圖示)。
面板總成300包括閘極線(G1 、G2 ...)、資料線(D1 、D2 ...)及像素，且該等像素包括像素電極190及連接至該等閘極線(G1 、G2 ...)、該等資料線(D1 、D2 ...)及該等像素電極190之轉換元件Q。該等資料線(D1 、D2 ...)經由接觸點C1而連接至FPC薄膜510上之引線521。
面板總成300進一步包括大體上平行於該等資料線(D1 、D2 ...)延伸且分別安置在最左邊資料線D1 左邊及最右邊資料線Dm 右邊的左及右虛設線L1及L2。PCB 550進一步包括一對旁路線551a及551b，且FPC薄膜510進一步包括兩對連接線522a、522b、523a及523b。
右虛設線L2經由連接線523a、旁路線551a及連接線522a而電連接至一引線521，該引線521連接至最左資料線D1 。同樣地，左虛設線L1經由連接線522b、旁路線551b及連接線523b而電連接至另一引線521，該另一引線521連接至最右資料線Dm 。連接線522b及523b在接觸點C1處連接至虛設線L1及L2，且連接線522a及523a在接觸點C2處連接至該等引線521。連接線522a、522b、523a及523b在接觸點C3處連接至旁路線551a及551b。
每一對閘極線G2 i － 1 及G2 i (i＝1、2...)安置於一列像素電極190之上側及下側。每一資料線Dj (j＝1、2、3...)安置於兩個相鄰行之像素電極190之間。換言之，每一資料線Dj (j＝1、2、3...)安置於相鄰對之像素電極190之間。左虛設線L1安置於最左像素行的左邊，且右虛設線L2安置於最右像素行的右邊。
像素電極190經由安置於該等像素電極190之角附近的轉換元件Q而連接至閘極線(G1 、G2 ...)及資料線(D1 、D2 ...)或虛設線L1及L2。(由於就連接關係而言虛設線L1及L2可認為係資料線(D1 、D2 ...)，因此將省略像素電極190與虛設線L1及L2之間的連接。)分配給與像素電極190連接之個別轉換元件Q的像素電極190之角位置在列及行中視該像素電極190與閘極線(G1 、G2 ...)及資料線(D1 、D2 ...)之間的連接而定變化。舉例而言，待連接至一上方閘極線G2 i － 1 及一左資料線(D1 、D2 ...)的一像素電極190之轉換元件Q被安置在該像素電極190的左上角附近，該角為距該上方閘極線G2 i － 1 及該左資料線(D1 、D2 ...)最近的角。
在相對於圖3之水平方向上排列之一列像素電極190交替地連接至一對相鄰之閘極線G2 i － 1 及G2 i ，且交替地連接至最近資料線及下一最近資料線。在相對於圖3之垂直方向上排列之一行像素電極190交替地連接至上方閘極線G2 i － 1 及下方閘極線G2 i ，且交替地連接至最近資料線及下一最近資料線。
因此，安置於兩個相鄰資料線及一對閘極線之間的一對像素電極190連接至同一資料線但連接至不同閘極線。
該等轉換元件在該像素矩陣中之位置的排列及與個別閘極線及資料線之連接可描述如下。每一像素列中之像素具有以交替方式定位於一上部拐角及一下部拐角附近的轉換元件。每一像素行中之像素具有以交替方式定位於一上部拐角及一下部拐角附近且亦以交替方式定位於一左邊拐角及一右邊拐角之轉換元件。將一對閘極線安置在每一像素列之上側及下側，其中每一像素列中之該等像素之該等轉換元件連接至定位於最靠近該個別轉換元件之閘極線。將每一資料線安置在相鄰對之像素行之間，且連接至與該等成對之像素相關聯之轉換元件，該等成對之像素中每一對中的一像素具有一最靠近該個別資料線定位之轉換元件。在一實施例中，具有連接至同一資料線之轉換元件的每一對像素安置於同一像素列中。在另一實施例中，安置於兩個相鄰資料線之間的處於每一像素列中之兩個像素具有連接至同一資料線之轉換元件。最後，在又一實施例中，每一像素行中之兩個相鄰像素具有連接至不同資料線之轉換元件。
此排列將資料線D1 、D2 、D3 ...之數目減少到像素列之一半，且可改變圖3中所示之具有閘極線及資料線之像素電極190的排列及連接。
現將參看圖4、圖5、圖6及圖7來詳細描述根據本發明一實施例之一LC面板總成。
圖4為根據本發明一實施例的一下部面板(TFT陣列面板)之布局圖，且圖5、圖6及圖7為分別沿直線V－V'、VI－VI'及VII－VII'截取的包括圖4中所示之下部面板之一LC面板總成之截面圖。
參看圖4至圖7，根據本發明一實施例之一LC面板總成包括TFT陣列面板100、面向該TFT陣列面板100之共同電極面板200及介入面板100與200之間的液晶層3。
首先，將描述TFT陣列面板100。
在一諸如透明玻璃或塑膠之絕緣基板110上形成複數對閘極線121a及121b與複數個儲存電極線131。
閘極線121a及121b傳送閘極訊號且大體在相對於圖4之水平方向上延伸。該對閘極線121a及121b彼此分離，且包括朝向彼此(意即，向上及向下)突出之複數個閘電極124a及124b。閘極線121a及121b之每一者進一步包括一末端部分129，該末端部分129具有一較大區域與另一層或一外部驅動電路相接觸。可在一可撓印刷電路(FPC)薄膜(未圖示)上安裝一用於產生閘極訊號之閘極驅動電路(未圖示)，該FPC薄膜可附著至基板110，直接安裝在基板110上，或整合至基板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。
向儲存電極線131供應一預定電壓，且儲存電極線131之每一者係安置於兩個相鄰閘極線121之間。儲存電極線131之每一者包括儲存電極133a、133a1、133a2、133b1、133b2、133c1、133c2及133d之複數個集合，及連接相鄰集合之儲存電極133a1－133d之複數對儲存連接135a及135b。
該等儲存電極133a1－133d之每一集合幾乎形成一對矩形，每一矩形包括：在相對於圖4之水平方向上延伸的一第一儲存電極133a1或133a2；在與該第一儲存電極133a1、133a2相同之方向上延伸且相對該第一儲存電極133a1或133a2安置的一第二儲存電極133b1或133b2；在一相對於圖4之垂直方向上延伸且連接該第一及該第二儲存電極133a1與133b1或133a2與133b2之一端的一第三儲存電極133c1或133c2；及在該相對於圖4之垂直方向上延伸且連接該第一及該第二儲存電極133a1與133b1或133a2與133b2之另一端的一第四儲存電極133d。該對矩形共同擁有該第四儲存電極133d，且相對於該第四儲存電極133d之中心具有一180度之旋轉對稱。第一儲存電極133a1及133a2在閘電極124a及124b附近彎曲。然而，儲存電極線131可具有不同形狀及排列。
閘極線121a及121b與儲存電極線131較佳係由諸如Al及Al合金之含Al金屬、諸如Ag及Ag合金之含Ag金屬、諸如Cu及Cu合金之含Cu金屬、諸如Mo及Mo合金之含Mo金屬、Cr、Ta或Ti製成。然而，其可具有一包括兩個具有不同物理特性之導電薄膜(未圖示)之多層結構。該等兩個薄膜之一者較佳係由諸如含Al金屬、含Ag金屬及含Cu金屬之低阻抗金屬製成，以便降低訊號延遲或電壓降落。另一薄膜較佳係由諸如含Mo金屬、Cr、Ta或Ti之材料製成，該等材料具有良好的物理、化學及與諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之其它材料的電接觸特性。該等兩個薄膜之組合的實例為一下部Cr薄膜及一上部Al(合金)薄膜，及一下部Al(合金)薄膜及一上部Mo(合金)薄膜。然而，閘極線121a及121b與儲存電極線131可由不同於以上提及之材料或導體製成。
閘極線121a及121b與儲存電極線131之側面相對於基板110一表面傾斜，如圖7中所示。且相對於基板110之該表面之傾角在約30－80度之間的範圍內。
在閘極線121a及121b與儲存電極線131上形成一較佳由氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)製成的閘極絕緣層140。
在閘極絕緣層140上形成複數對半導體島154a及154b與複數個半導體島152。該等半導體島154a及154b之每一者安置於一閘電極124a或124b上且包括覆蓋閘極線121a及121b及儲存連接135a之邊緣的延長部。半導體島152安置於儲存連接135b上且覆蓋該儲存連接135b之邊緣。該等半導體島152及154較佳係由氫化非晶矽(簡寫為"a－Si")或多晶矽製成。
在半導體島154a上形成複數對歐姆接觸島狀物163a及165a，且在半導體島152上形成複數個歐姆接觸島狀物162。另外，在半導體島154b上形成複數對歐姆接觸島狀物(未圖示)。該等歐姆接觸162、163a及165a較佳由重度摻雜有諸如磷之n－型雜質的n＋氫化a－Si製成，或其可由矽化物製成。
該等島狀物152、154a及154b與該等歐姆接觸162、163a及165a之側面相對於基板110之該表面傾斜，較佳相對於基板110形成在約30－80度範圍內之角度。
在該等歐姆接觸162、163a及165a與閘極絕緣層140上形成複數個資料線171及複數個汲電極175a及175b。
資料線171傳送資料訊號且大體在相對於圖4之垂直方向上延伸以與閘極線121a及121b與儲存連接135a及135b交叉。每一資料線171包括朝向閘電極124a及124b突出且如字符J般彎曲的複數個源電極173a及173b。該等源電極173a之每一者在相鄰兩個閘極線121a與121b之間的空間中延伸。
資料線171之每一者進一步包括一末端部分179，該末端部分179具有一較大區域與另一層或一外部驅動電路接觸。可在一FPC薄膜(未圖示)上安裝一產生資料訊號之資料驅動電路(未圖示)，該FPC薄膜可附著至基板110，直接安裝在基板110上，或整合至基板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。
汲電極175a及175b與資料線171分離，且係相關於閘電極124a及124b而相對源電極173a及173b安置。汲電極175a及175b之每一者包括一較寬末端部分及一較窄末端部分。該較寬末端部分疊蓋一儲存電極133a且該較窄末端部分被一源電極173a或173b部分地包圍。
一閘電極124a/124b、一源電極173a/173b及一汲電極175a/175b連同一半導體島154a/154b形成一TFT，該TFT具有一形成於安置在該源電極173a/173b與該汲電極175a/175b之間的半導體島154a/154b中之通道。
資料線171與汲電極175a及175b較佳係由諸如Cr、Mo、Ta、Ti或其合金之耐火金屬製成。然而，其可具有一包括一耐火金屬薄膜(未圖示)及一低阻抗薄膜(未圖示)之多層結構。該多層結構之實例為包括一下部Cr/Mo(合金)薄膜及一上部Al(合金)薄膜之雙層結構，及一下部Mo(合金)薄膜、一中間Al(合金)薄膜及一上部Mo(合金)薄膜之三層結構。然而，資料線171與汲電極175a及175b可由上文未提及之任何適當金屬或導體製成。
資料線171與汲電極175a及175b具有傾斜之邊緣輪廓，如圖5及圖6中所示。該等相對於基板110一表面之傾角在約30－80度之間之範圍內。
歐姆接觸162、163a及165a僅係介入下方的半導體島152、154a及154b與其上面的上方導體171、175a及175b之間，且降低其間之接觸電阻。安置於閘極線121a及121b與儲存連接135a及135b上之半導體島152及半導體島154b之延長部平滑該表面之輪廓，從而防止資料線171之斷開。半導體島152、154a及154b包括未被資料線171與汲電極175a及175b覆蓋的一些曝露部分，諸如位於源電極173a及173b與汲電極175a及175b之間的部分(參見圖5)。
在資料線171、汲電極175a及175b與半導體島152、154a及154b之曝露部分上形成一鈍化層180。該鈍化層180較佳係由無機或有機絕緣體製成，且可具有一平坦的頂表面。該無機絕緣體之實例包括氮化矽及氧化矽。當使用有機絕緣體時，該有機絕緣體可為感光的且具有一小於約4.0之介電常數。鈍化層180可包括一無機絕緣體之下部薄膜及一有機絕緣體之上部薄膜，使得其利用有機絕緣體之極佳絕緣特性而同時防止半導體島152、154a及154b之曝露部分被有機絕緣體損壞。
鈍化層180具有分別曝露資料線171之末端部分179及汲電極175a及175b之複數個接觸孔182及185。另外，鈍化層180及閘極絕緣層140具有曝露閘極線121a及121b之末端部分129之複數個接觸孔181。
在鈍化層180上形成複數個像素電極190及複數個接觸助件81及82。其較佳由諸如ITO或IZO之透明導體或諸如Ag、Al、Cr或其合金之反射導體製成。
像素電極190經由接觸孔185而物理地且電連接至汲電極175a及175b，使得像素電極190自汲電極175a及175b接收資料電壓。經供應以該等資料電壓之像素電極190與經供應以一共同電壓之共同電極面板270之一共同電極270合作產生電場，該電場決定了安置於該等兩個電極190與270之間的液晶層3之液晶分子(未圖示)的定向。一像素電極190及該共同電極270形成一LC電容器Clc，該LC電容器Clc在該TFT關閉後儲存所施加之電壓。
像素電極190疊蓋儲存電極133a1－133d。像素電極190及與其連接之汲電極175a及175b與儲存電極線131形成一儲存電容器Cst，該儲存電容器Cst增強LC電容器Clc之電壓儲存容量。
像素電極190覆蓋汲電極175a及175b之較寬末端部分，且其較長邊緣安置於儲存電極133c1、133c2及133d上，以便該等儲存電極133c1、133c2及133d阻止像素電極190與資料線171之間的干擾及不同像素電極190之間的干擾。
接觸助件81及82分別經由接觸孔181及182連接至閘極線121a及121b之末端部分129及資料線171之末端部分179。該等接觸助件81及82保護該等末端部分129及179，且增強該等末端部分129及179與外部裝置之間的黏著力。
共同電極面板200的描述如下。
在一絕緣基板210上形成一共同稱為一防止光洩漏之黑色矩陣的光阻元件220，該絕緣基板210可為透明玻璃或塑膠。該光阻元件220具有面向像素電極190之複數個開口，且其可與像素電極190大體上具有相同之平面形狀。另外，該光阻元件220可包括面向TFT陣列面板100上之閘極線171的複數個直線部分及面向該TFT陣列面板100上之TFT的複數個加寬部分。
亦在基板210上形成複數個彩色濾光器230，且該等濾光器230大體上係安置於該光阻元件220所包圍之區域中。彩色濾光器230可大體在與像素電極190之最長尺寸相同之方向上延伸。彩色濾光器230可表示諸如紅色、綠色及藍色之原色之一者。
視需要，在彩色濾光器230及光阻元件220上形成一塗層250。該塗層250較佳係由(有機)絕緣體製成。塗層250防止彩色濾光器230遭受曝露並提供一平坦表面。
在塗層250上形成一共同電極270。該共同電極270較佳係由諸如ITO及IZO之透明導電材料製成。
在面板100及200的內部表面上形成可為均勻的對準層(未圖示)。
再次參考圖1，灰度電壓產生器800產生與該等像素透射率有關之複數個灰度電壓的兩個集合。一集合中之該等灰度電壓相對於共同電壓Vcom具有一正極性，而另一集合中之彼等灰度電壓相對於該共同電壓Vcom具有一負極性。
閘極驅動器401及402分別連接至面板總成300之奇數閘極線(G1 、G3 ...G2n-1 )及偶數閘極線(G2 、G4 ...G2n )，且綜合來自一外部裝置之閘極開電壓Von及閘極關電壓Voff以產生施加至該等閘極線G1 -G2n 之閘極訊號。
資料驅動器500連接至面板總成300之資料線D1 -Dm ，且將自灰度電壓產生器800所產生之灰度電壓中選出之資料電壓施加至該等資料線D1 -Dm 。
驅動器401及402及500可包括至少一個安裝在面板總成300或一帶載體包裝(TCP)類型之一可撓印刷電路(FPC)薄膜上的積體電路(IC)晶片，該FPC薄膜附著至該LC面板總成300。或者，可將驅動器401及402及500連同顯示訊號線G1 -G2n 及D1 -Dm 與TFT轉換元件Q一起整合至面板總成300中。
訊號控制器600控制閘極驅動器401及402與資料驅動器500。
現將詳細描述上述LCD之運作。
自一外部圖形控制器(未圖示)向訊號控制器600供應輸入影像訊號R、G及B及控制其顯示的輸入控制訊號，該等輸入控制訊號諸如垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、主時脈MCLK及資料啟用訊號DE。在產生了閘極控制訊號CONT1及資料控制訊號CONT2且基於該等輸入控制訊號及輸入影像訊號R、G及B來處理該等影像訊號R、G及B以適於面板總成300之運作後，訊號控制器600將該等閘極控制訊號CONT1傳送至閘極驅動器401及402，且將該等經處理之影像訊號DAT及資料控制訊號CONT2傳送至資料驅動器500。影像訊號R、G及B的處理包括根據圖3中所示之面板總成300之像素排列來重新排列影像資料R、G及B。
閘極控制訊號CONT1包括：一對掃描開始訊號STV1及STV2，其指示開始掃描用於控制閘極開電壓Von之輸出時間的一對閘極時脈訊號CPV1及CPV2；及一輸出啟用訊號OE，其定義該閘極開電壓Von之持續時間(參見圖8)。掃描開始訊號STV1及閘極時脈訊號CPV1輸出至閘極驅動器401，且掃描開始訊號STV2及閘極時脈訊號CPV2輸出至閘極驅動器402。
資料控制訊號CONT2包括：一水平同步開始訊號STH，其通知開始一組像素的資料傳輸；一負載訊號TP，其指示向資料線D1 -Dm 施加資料電壓；及一資料時脈訊號HCLK。資料控制訊號CONT2可進一步包括一用於反轉該等資料電壓之極性(相對於共同電壓Vcom)的反轉訊號RVS。
為回應來自訊號控制器600之資料控制訊號CONT2，資料驅動器500自該訊號控制器600接收一列像素之一半的影像資料DAT之一封包，將該影像資料DAT轉換成自灰度電壓產生器800所供應之灰度電壓中選出之類比資料電壓，並將該等資料電壓施加至資料線D1 -Dm 。
閘極驅動器401及402將閘極開電壓Von施加至奇數閘極線(G1 、G3 ...G2n-1 )及偶數閘極線(G2 、G4 ...G2n )以回應來自訊號控制器600之閘極控制訊號CONT1，從而開啟與其連接之轉換元件Q。經由開啟之轉換元件Q將施加至資料線D1 -Dm 之資料電壓供應至該等像素。
該資料電壓與共同電壓Vcom之間的差異表示為橫貫LC電容器Clc之電壓，其稱為像素電壓。該LC電容器Clc中之LC分子具有視該像素電壓之量值而定之定向，且該等分子定向決定經過LC層3的光線之偏振。該(該等)偏光器將該光偏振轉換成光透射率。
藉由以一水平週期的一半(由"1/2H"表示且等於水平同步訊號Hsync或資料啟用訊號DE之半個週期)為單位重複此程序，在一訊框期間向所有閘極線G1 -G2n 順序供應閘極開電壓Von，且將該等資料電壓供應至所有像素。當一訊框結束後開始下一訊框時，控制施加至資料驅動器500之反轉控制訊號RVS使得反轉該等資料電壓之極性(此稱為"訊框反轉")。
除了該訊框反轉外，資料驅動器500在一訊框期間還改變在每一資料線中流動的資料電壓之極性，進而改變該等像素電壓之極性。由於該等像素與該等資料線D1 －Dm 之間的連接如圖3中所示般複雜，因此資料驅動器500所產生之極性反轉樣式不同於出現於面板總成300上之像素電壓的反轉樣式。下文中，將資料驅動器500之極性反轉稱為"驅動器反轉"，且將出現於面板總成300上的極性反轉稱為"表觀反轉"。
圖3中所示之極性反轉樣式為行反轉之一驅動器反轉及1×2點反轉之一表觀反轉。驅動器行反轉意味著將每一資料線中之資料電壓之極性固定而使相鄰資料線中之資料電壓的極性相反。表觀1×2點反轉意味著反轉每列及每兩行之極性。
像素之轉轉換元件的上述排列為一給定行型驅動器反轉實現一1×2點型表觀反轉。該行型驅動器反轉使得可用於該等資料線之材料多樣化，且因此易於找到一種適於簡化該製造過程之材料。另外，該點型表觀反轉分散歸因於正極性像素電壓與負極性像素電壓之間的反沖電壓之亮度差異，以進而降低垂直線缺陷。
現參看圖8及圖9描述用於向根據本發明一實施例之LCD中的像素施加資料電壓之機制。
圖8示意性展示根據本發明另一實施例之LCD的訊號波形，且圖9說明根據本發明一實施例向LCD中像素充電的次序。
在圖8中，g1 、g2 、g3 、g4 ...表示施加至第一閘極線G1 、第二閘極線G2 、第三閘極線G3 、第四閘極線G4 等等之閘極訊號。
參看圖8，向每一閘極線G1 －G2 n 施加一閘極開電壓Von的持續時間等於約1H，且向兩個相鄰閘極線G1 －G2 n 施加該閘極開電壓Von的時間彼此重疊約(1/2)H。此時，在後(1/2)H中為耦接至每一閘極線G1 －G2 n 之像素供應一目標資料電壓。
如上文所描述，訊號控制器600向閘極驅動器401提供掃描開始訊號STV1、閘極時脈訊號CPV1等，且向閘極驅動器402提供掃描開始訊號STV2、閘極時脈訊號CPV2等。
訊號控制器600在施加至閘極驅動器402之掃描開始訊號STV2處產生一脈衝，並在如圖8中之(b)及(d)中所示之一預定時間後在閘極時脈訊號CPV2處產生另一脈衝。
閘極驅動器402在每一閘極訊號(g2 、g4 ...)處依次產生一脈衝以回應掃描開始訊號STV2之脈衝。該閘極訊號(g2 、g4 ...)之每一脈衝具有一等於閘極開電壓Von的量值，且自閘極時脈訊號CPV2處之脈衝的一上升繼續至該閘極時脈訊號CPV2處之下一脈衝的上升。因此，如圖8之(h)中所示向偶數閘極線(G2 、G4 、G6 ...)，意即，第二閘極線G2 、第四閘極線G4 、第六閘極線G6 ...依次供應該閘極開電壓Von。
向連接至偶數閘極線(G2 、G4 、G6 ...)的像素順序地充電對應於影像資料(DAT2、DAT4、DAT6...)之資料電壓，該等資料電壓係每當訊號控制器600如圖8之(e)中所示在負載訊號TP處產生一脈衝時由資料驅動器500供應。為此目的，訊號控制器600將一列該等像素之影像資料的一封包儲存在一線路記憶體(未圖示)中，且將連接至奇數閘極線(G1 、G3 ...)之像素的影像資料及連接至偶數閘極線(G2 、G4 ...)之像素的影像資料個別地輸出至資料驅動器500。隨後，資料驅動器500經由轉換元件Q為連接至偶數閘極線(G2 、G4 、G6 ...)之像素供應資料電壓達約(1/2)H。
自為閘極驅動器402在掃描開始訊號STV2處產生一脈衝經過約(1/2)H後，訊號控制器600在如圖8中之(a)及(c)中所示之一預定時間後在施加至閘極驅動器401之掃描開始訊號STV1處產生一脈衝，在閘極時脈訊號CPV1處產生另一脈衝。
隨後，閘極驅動器401如圖8之(h)中所示基於掃描開始訊號STV1及閘極時脈訊號CPV1而向奇數閘極線(G1 、G3 、G5 ...)，意即，第一閘極線(G1 )、第三閘極線G3 、第五閘極線G5 ...順序施加該閘極開電壓Von。
向連接至奇數閘極線(G1 、G3 、G5 ...)之像素順序充電對應於影像資料(DAT1、DAT3、DAT5...)之資料電壓約(1/2)H，該等資料電壓係每當訊號控制器600如圖8之(e)中所示在負載訊號TP處產生一脈衝時由資料驅動器500供應。
由於閘極驅動器402輸出閘極開電壓Von之時間及閘極驅動器401輸出閘極開電壓Von之時間相差約(1/2)H，因此將向兩個相鄰閘極線G1 -G2n 供應閘極開電壓Von之持續時間如上文所描述重疊約(1/2)H。詳言之，當向連接至一閘極線之像素在給予該等像素之1H中的後來(1/2)H期間充電其自有資料電壓時，連接至下一閘極線之像素在給予該等像素的1H的前面(1/2)H期間被預充電。
因此，以G2 -G1 -G4 -G3 -...之次序向該等閘極線施加該閘極開電壓Von。關於圖9中所示的連接至一資料線Dj 之像素(1)、(2)、(3)及(4)，充電次序為像素(1)-像素(2)-像素(3)-像素(4)。注意，參考符號RP、GP及BP分別表示紅色、綠色及藍色像素。
此驅動機制可將一像素列中的相同顏色像素預充電其它相同顏色像素之資料電壓，從而降低相同顏色像素之間的亮度差異。此將參看圖10加以描述。
圖10說明當紅色像素RP為顯示一青色而表示黑色時該等像素之排列。
參看圖10，彩色濾光器(圖2中所示之230)排列成條紋，使得紅色、綠色及藍色像素RP、GP及BP依次排列在每一像素列中，且每一像素行包括相同顏色像素。為顯示一青色而向紅色像素RP供應一黑色資料電壓。
當比偶數閘極線(G2 、G4 、G6 ...)之閘極驅動器402更早驅動奇數閘極線(G1 、G3 、G5 ...)之閘極驅動器401時，向該等閘極線G1 -G2n 施加閘極開電壓Von之次序為G1-G2-G3-G4...。隨後，連接至第二閘極線G2 之像素在連接至第一閘極線G1 之像素主充電期間經受預充電。同樣地，連接至第三閘極線G3 之像素在連接至第二閘極線G2 之像素主充電期間經受初步充電。以此方式，幾乎所有像素均經歷初步充電及主充電。
讓吾人考慮圖10中所示之像素(1)及(2)。
由於連接至連接至第三閘極線G3 之藍色像素BP(1)的資料線D3 在黑色狀態下亦連接至紅色像素RP(3)，且該RP(3)連接至第二閘極線G2 ，因此施加至像素(1)之預充電電壓係一黑色資料電壓。然而，由於連接至一亦連接至該第三閘極線G3 之另一藍色像素BP(2)的資料線G4 連接至一綠色像素GP(4)，且該綠色像素GP(4)連接至第二閘極線G2 ，因此施加至像素(2)之預充電電壓為一綠色資料電壓。
因此，向像素列中之藍色像素(1)及(2)預充電不同資料電壓，黑色資料電壓及綠色資料電壓，且因此藍色像素(1)及(2)可具有不同之所得像素電壓。此亦可應用於所有像素列以引起縱向條紋。
相反地，當以G2 －G1 －G4 －G3 ...之次序向閘極線G1 －G2 n 供應閘極開電壓時，向像素(1)預充電與該像素(1)相鄰的紅色像素RP(5)之黑色資料電壓。另外，向像素(2)預充電一紅色像素RP(6)之黑色資料電壓。
結果，同時向像素(1)及(2)預充電一黑色資料電壓使得像素(1)及(2)在其自身資料電壓等同時可具有相同亮度。
換言之，包括安置於一像素電極190下方之轉換元件Q的一像素被預充電安置於該像素的上左左方或上右右方之另一像素的資料電壓。另外，包括一安置於像素電極190上方之轉換元件Q的像素被預充電與該像素相鄰安置之另一像素的資料電壓。
因此，向一像素列中之相同顏色像素預充電表示相同顏色且安置於相同像素行或相鄰像素行中之其它像素的資料電壓。即，向相同顏色像素預充電其它相同顏色像素之資料電壓，從而防止產生縱向條紋。
同時，可向首先充電的連接至第二閘極線G2 之像素預充電預定電壓。為此目的，訊號控制器600可為預充電該等像素而將影像資料儲存至一內部記憶體(未圖示)中。
本發明亦可用於諸如OLED之其它顯示裝置。
儘管上文已詳細描述了本發明之較佳實施例，但應清楚地瞭解，彼等熟習此項技術者可想到的對本文中所教示之基本發明概念的諸多變化及/或修改仍將屬於所附申請專利範圍所界定的本發明之精神實質及範疇內。
3．．．液晶層
81,82．．．接觸助件
100,200．．．面板
110,210．．．絕緣基板
121a,121b,129．．．閘極線
124a,124b．．．閘電極
131．．．儲存電極線
133a1－133d．．．儲存電極
135a,135b．．．儲存連接
140．．．閘極絕緣層
151,152,154a,154b．．．半導體島
162,163a,163b,165a,165b．．．歐姆接觸島
171,179．．．資料線
173a,173b．．．源電極
175a,175b．．．汲電極
174．．．互連件
180．．．鈍化層
181,182,185．．．接觸孔
190．．．像素電極
220．．．光阻元件
230．．．彩色濾光器
250．．．塗層
270．．．共同電極
300．．．液晶面板總成
400．．．閘極驅動器
500．．．資料驅動器
510．．．可撓印刷電路(FPC)薄膜
521．．．引線
522a,522b,523a,523b．．．連接線
540．．．資料驅動積體電路
550．．．印刷電路板(PCB)
551a,551b．．．旁路線
600．．．訊號控制器
800．．．灰度電壓產生器
C1,C2,C3．．．接觸點
CL C ．．．液晶電容器
CS T ．．．儲存電容器
CONT1,CONT2．．．控制訊號
D1 －Dm ．．．資料線
G1 －G2 n ．．．閘極線
DAT．．．輸出影像訊號
DE．．．資料啟用訊號
Hsync．．．水平同步訊號
L1,L2．．．虛設線
Vsync．．．垂直同步訊號
Q．．．轉換元件
R,G,B．．．輸入影像訊號
Vcom．．．共同電壓
Von．．．閘極開電壓
Voff．．．閘極關電壓
圖1為根據本發明一實施例之LCD之方塊圖；圖2為根據本發明一實施例之LCD的一像素之等效電路圖；圖3示意性地展示了根據本發明一實施例之LCD之一結構；圖4為根據本發明一實施例之一下部面板之布局圖；圖5、圖6及圖7為分別沿直線V－V'、VI－VI'及VII－VII'截取的圖4中所示之下部面板之截面圖；圖8示意性地展示了用於根據本發明一實施例之LCD的訊號之波形；圖9說明根據本發明一實施例向LCD中之像素充電之次序；及圖10說明當紅色像素RP為顯示一青色而表示黑色時該等像素之排列。

Claims (17)

  1. 一種顯示裝置，包含：在一第一方向上排列之一第一像素列及一第二像素列，該第二像素列在該第一像素列下方，該第一像素列包括一第一群組，該第一群組包括彼此相鄰之一第一像素及一第二像素，該第一像素包括一第一轉換元件，該第二像素包括一第二轉換元件，該第二像素列包括一第二群組，該第二群組包括彼此相鄰之一第三像素及一第四像素；一第一閘極線，其安置於該第一像素列的上方，該第一閘極線向該第一轉換元件施加一第一閘極開電壓；一第二閘極線，其安置於該第一像素列的下方，該第二閘極線向該第二轉換元件施加一第二閘極開電壓；一資料線，其與該第一閘極線及該第二閘極線交叉，該資料線安置於該第一群組及該第二群組之間，該資料線向該第一及該第二像素施加一資料電壓，該資料線連接至該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第四像素；一閘極驅動器，其向該第一閘極線施加該第一閘極開電壓及向該第二閘極線施加該第二閘極開電壓；及一資料驅動器，其向該資料線施加該資料電壓。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一像素列包括一第三群組，該第三群組包括彼此相鄰之一第五像素及一第六像素，該資料線安置於該第一群組及該第三群組之間， 及該第五像素及該第六像素連接至一不同的資料線。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中該第一及第二轉換元件安置於該第一及第二像素中不同的位置處，及其中該第一轉換元件連接至該第一閘極線且該第二轉換元件連接至該第二閘極線。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中該第五像素包括一第五轉換元件及該第六像素包括一第六轉換元件；及其中該第一及第二轉換元件佔用在該第一及第二像素中之位置相同於該第五及第六轉換元件在該第五及第六像素中之位置。
  5. 如請求項3之顯示裝置，其中該第三像素包括一第三轉換元件及該第四像素包括一第四轉換元件；及該第三及第四轉換元件在該第三及第四像素中之位置不同於該第一及第二轉換元件在該第一及第二像素中之一位置。
  6. 如請求項1之顯示裝置，進一步包含紅色、綠色及藍色彩色濾光器，該等彩色濾光器覆蓋該等像素且成條紋排列。
  7. 如請求項1之顯示裝置，其中該第一像素安置於較該第二像素接近該資料線。
  8. 如請求項7之顯示裝置，其中藉由該第一及第二閘極開電壓之該覆蓋而預充電該第一像素。
  9. 如請求項1之顯示裝置，其中該閘極驅動器包含一第一閘極驅動器，其向該第一閘極線施加該第一閘極開電 壓，及一第二閘極驅動器，其向該第二閘極線施加該第二閘極開電壓。
  10. 一種驅動一顯示裝置之方法，該顯示裝置包括：在一第一方向上排列之一第一像素列及一第二像素列，該第二像素列在該第一像素列下方，該第一像素列包括一第一群組，該第一群組包括彼此相鄰之一第一像素及第二像素，該第二像素列包括一第二群組，該第二群組包括彼此相鄰之一第三像素及一第四像素；至少一個第一閘極線，其安置於該第一像素列的上方且向該第一像素施加一第一閘極開電壓；至少一個第二閘極線，其安置於該第一像素列的下方且向該第二像素施加一第二閘極開電壓；一資料線，其與該第一閘極線及該第二閘極線交叉，該資料線安置於該第一群組與該第二群組之間，該資料線連接至該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第四像素，且該資料線向該第一及該第二像素施加資料電壓；一閘極驅動器，其將該第一閘極開電壓施加至該第一閘極線且將該第二閘極開電壓施加至該第二閘極線；及一資料驅動器，其將該資料電壓施加至該資料線，該方法包含：由該第二閘極驅動器向該第二閘極線施加該第二閘極開電壓；向該第二像素施加資料電壓；於施加該第二閘極開電壓經過一預定時間後，由該第一閘極驅動器向該第一閘極線施加該第一閘極開電壓； 及向該第一像素施加資料電壓。
  11. 如請求項10之方法，其中該預定時間等於約(1/2)H，其中H為該顯示裝置接收之一水平同步訊號的一週期。
  12. 如請求項11之方法，其中該第一閘極開電壓及該第二閘極開電壓之持續時間等於約1H。
  13. 如請求項12之方法，其中該第一閘極開電壓與該第二閘極開電壓之持續時間重疊約(1/2)H。
  14. 如請求項11之方法，進一步包含一訊號控制器，其產生複數個控制訊號以控制該第一及該第二閘極驅動器及該資料驅動器，該等控制訊號包括：施加至該閘極驅動器的一第一掃描開始訊號及一第一閘極時脈訊號；及施加至該閘極驅動器的一第二掃描開始訊號及一第二閘極時脈訊號。
  15. 如請求項14之方法，其中該訊號控制器在該第一掃描開始訊號處產生一脈衝且於該第一掃描開始訊號處產生該脈衝經過約(1/2)H之一週期後，在該第二掃描開始訊號處產生一脈衝。
  16. 如請求項10之方法，其中該第二閘極開電壓與該第一閘極開電壓重疊。
  17. 如請求項16之方法，其中藉由該第一及第二閘極開電壓之該重疊而預充電該第一像素，及其中該第一像素安置於較該第二像素接近該資料線。
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