專利名稱：有源矩陣型液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法以及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種有源矩陣型液晶顯示裝置，特別是一種可以用來提升可視角 的有源矩陣型液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
有源矩陣型液晶顯示裝置，是一種將作為切換器的主動(dòng)元件配置成矩陣狀，并且 通過將待顯示的圖像數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的電壓施加于各像素，用以控制液晶物質(zhì)的光穿透率而進(jìn) 行圖像顯示的液晶顯示裝置。圖4表示有源矩陣型液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的示意圖。有源矩陣型液晶顯示裝置是由 具有配置成矩陣狀的多個(gè)像素來進(jìn)行圖像顯示的液晶面板1、用以控制液晶面板1的驅(qū)動(dòng) 的柵極驅(qū)動(dòng)器2以及源極驅(qū)動(dòng)器3、以及接收顯示對(duì)象的圖像信號(hào)并且輸出控制信號(hào)和顯 示數(shù)據(jù)至柵極驅(qū)動(dòng)器2及源極驅(qū)動(dòng)器3的信號(hào)處理電路4所構(gòu)成。像素電極40是在相對(duì)于列方向和行方向上所配置成矩陣狀的電極。掃描信號(hào) 線41則是通過柵極驅(qū)動(dòng)器2的控制而選擇同一列方向上像素的掃描信號(hào)線(或稱柵極 線)。數(shù)據(jù)信號(hào)線42則是通過源極驅(qū)動(dòng)器3的控制而對(duì)于同一行方向的像素傳遞對(duì)應(yīng)于顯 示數(shù)據(jù)的施加電壓的數(shù)據(jù)信號(hào)線(或稱源極線)。切換元件43則是依據(jù)掃描信號(hào)將數(shù)據(jù) 信號(hào)線42的數(shù)據(jù)傳遞至液晶單元的像素的切換元件，例如可以由薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)所構(gòu)成。對(duì)向電極44則是用來提供各液晶單元的共通電壓的電極。在 像素電極40和對(duì)向電極44之間夾著液晶單元，在一組像素電極40和對(duì)向電極43之間所 夾持的液晶單元?jiǎng)t稱為一個(gè)像素。液晶單元是利用像素電極40以及對(duì)向電極44之間所施加的電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)光量 的快門功能。將像素規(guī)律地劃分為RGB，如果在對(duì)向電極44側(cè)設(shè)置RGB的彩色濾波器，便可 以在人眼上觀看到由RGB光線所合成的彩色圖像。對(duì)應(yīng)于像素RGB陣列的部分則分別稱為
子像素。在各子像素上施加信號(hào)電壓，則會(huì)顯示出與其對(duì)應(yīng)的亮度。圖5和圖6表示信號(hào) 電壓與亮度之間關(guān)系的伽馬曲線圖。曲線a代表從正面觀看液晶畫面時(shí)的伽馬曲線。然 而，液晶顯示像素的亮度是具有視角相依性，所以實(shí)際上從偏離正面的側(cè)面觀看時(shí)的伽馬 曲線，會(huì)與理想伽馬曲線不同，對(duì)于觀看者而言則呈現(xiàn)出不清楚的圖像。因此，目前所提出的方案即如圖5和圖6所示，將各子像素分割成兩塊，分別提供 曲線b和曲線c兩種不同的信號(hào)電壓，使得從側(cè)面觀看時(shí)的亮度平均值構(gòu)成理想的伽馬曲 線a，藉此降低視角相依性。除了圖5和圖6所示的情況外，這兩種信號(hào)也可以是其它各種 組合。專利文獻(xiàn)1日本特開平9-6289號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，如果將各子像素分割成兩塊并且分別提供兩種不同的信號(hào)電壓，一般必須增加源極線或柵極線，如此便會(huì)出現(xiàn)液晶畫面開口率降低的問題。
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種有源矩陣型液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，在 不增加額外源極線或柵極線的情況下，能夠讓一個(gè)子像素內(nèi)的兩個(gè)像素獲致不同的伽馬信 號(hào)電壓，不需要降低液晶畫面的開口率而能夠達(dá)到視角提高的效果。根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置，其利用將輸入數(shù)據(jù)變換成新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 處理功能，在一個(gè)子像素上產(chǎn)生兩個(gè)相異伽馬信號(hào)而獲致目標(biāo)伽馬信號(hào)。每一子像素包括 一第一像素；一第二像素一第一薄膜晶體管，第一薄膜晶體管連接于第一像素以及一源 極線之間，其柵極則連接至一柵極線；一靜電電容，連接于第一像素以及上述柵極線之間； 以及一第二薄膜晶體管以及一第三薄膜晶體管，兩者串聯(lián)于第二像素以及一信號(hào)線之間， 第二薄膜晶體管的柵極連接至上述柵極線，第三薄膜晶體管的柵極連接至上述源極線。其 中第一像素是以上述柵極線進(jìn)行切換，第二像素是以上述柵極線以及源極線進(jìn)行切換，藉 此在第一像素和第二像素上產(chǎn)生相異的伽馬信號(hào)。在本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置中，上述信號(hào)線可為一共通線。在本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置中，上述兩個(gè)相異伽馬信號(hào)的其一為黑色或 白色信號(hào)，另一為灰色信號(hào)。在本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置中，上述靜電電容是用以調(diào)整連接第一像素 的第一薄膜晶體管的漏極電壓。根據(jù)本發(fā)明的電子裝置是使用上述的有源矩陣型液晶顯示裝置的電子裝置，可以 是移動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、汽車用顯示器、航空用顯示器、數(shù)字相框、或可 攜式DVD播放機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，可以運(yùn)用于上述的有源矩陣 型液晶顯示裝置，包含利用以下步驟產(chǎn)生暗色灰階信號(hào)導(dǎo)通上述柵極線；將上述源極線 的電壓設(shè)成低電位；將上述源極線的電壓設(shè)成高電位；將上述信號(hào)線的電壓進(jìn)行反轉(zhuǎn)；再 次將上述源極線的電壓設(shè)為低電位、并將第二像素的電壓設(shè)成與上述信號(hào)線的電壓相同的 電壓，以進(jìn)行第二像素的黑色顯示；以及再次將上述源極線的電壓設(shè)成高電位，并且固定第 二像素的電壓。根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，可以運(yùn)用于上述的有源矩陣 型液晶顯示裝置，包含利用以下步驟產(chǎn)生亮色灰階信號(hào)導(dǎo)通上述柵極線；將上述源極線 的電壓設(shè)成低電位；將上述源極線的電壓設(shè)成高電位之；將上述信號(hào)線的電壓進(jìn)行反轉(zhuǎn)； 以及將上述源極線的電壓維持于高電位的狀態(tài)，并且固定第二像素的電壓。根據(jù)本發(fā)明，是在現(xiàn)有的源極在線與柵極線協(xié)同操作，使用于子像素內(nèi)單方像素 的切換動(dòng)作，用以解決上述問題。在根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置中，具有第一像素和第二像素的子像素 內(nèi)，第一像素僅以一條柵極線進(jìn)行切換，第二像素則是以柵極線以及源極線進(jìn)行切換，第一 像素具有一個(gè)薄膜晶體管以及一個(gè)靜電電容，第二像素則具有兩個(gè)串聯(lián)連接的薄膜晶體 管。這兩個(gè)薄膜晶體管中的一薄膜晶體管的柵極連接至柵極線，另一薄膜晶體管的柵極則 連接源極線。根據(jù)本發(fā)明，在不增加額外源極線或柵極線的情況下，便能夠提供用來獲致兩個(gè) 伽馬電壓信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)，藉此便不需要降低液晶畫面的開口率而能夠達(dá)到視角提高的效


圖1表示根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置中一個(gè)子像素內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)的 示意圖。圖2表示根據(jù)本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。 圖3表示根據(jù)本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)序圖。圖4表示有源矩陣型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5表示信號(hào)電壓與亮度間的關(guān)系(伽馬曲線)的關(guān)系示意圖。圖6表示信號(hào)電壓與亮度間的關(guān)系(伽馬曲線)的關(guān)系示意圖。[主要元件標(biāo)號(hào)說明]1 液晶面板；2 柵極驅(qū)動(dòng)器；3 源極驅(qū)動(dòng)器；4 信號(hào)處理電路；11 第一像素；12 第二像素；21 第一 TFT (第一薄膜晶體管)；22 第二 TFT (第二薄膜晶體管)；23 第三TFT (第三薄膜晶體管)；31 源極線；32 柵極線；33 共通線(信號(hào)線)；34 靜電電容。
具體實(shí)施例方式以下，參照實(shí)施例的圖式詳細(xì)說明本發(fā)明。另外，本發(fā)明的范圍并非限定于以下實(shí) 施例。圖1表示根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置中一個(gè)子像素內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)的 示意圖。在各子像素內(nèi)具有第一像素11和第二像素12，分別連接到柵極線被選擇時(shí)會(huì)進(jìn)行 切換動(dòng)作的第一 TFT 21以及第二 TFT 22。第一 TFT 21以及第二 TFT 22的各柵極則連接 到柵極線32。第二像素12則更包括額外的第三TFT 23，其柵極連接至源極線31。在源極線31的電壓很低的情況下，第二像素12內(nèi)的第三TFT 23的柵極會(huì)開啟， 通過作為信號(hào)線的共通線33以及第二 TFT 22，可以得到白色信號(hào)或黑色信號(hào)。第一像素 11的結(jié)構(gòu)雖然與已知技術(shù)相同，但是源極線31的電壓范圍是以第三TFT 23可以適當(dāng)動(dòng)作 的條件下，設(shè)定成高于一般情況。柵極線32呈關(guān)閉時(shí)，利用額外的靜電電容34來減少第一 像素11的電壓，便可以獲致較適合的像素電壓。在根據(jù)本發(fā)明中所采用的靜電電容34，是 用來調(diào)整與第一像素11相連接的第一 TFT 21的漏極電壓。其次，參考時(shí)序圖，詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置的具體驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例。(第一實(shí)施例)
以下說明需要達(dá)成暗色(50%以下)灰階時(shí)的驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例。如圖2所示的時(shí) 序圖，通過將柵極線32設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(15V)，可以開啟第一 TFT 21以及第二 TFT 22的柵 極。接著，通過將源極線31的電壓設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(OV)，可以開啟第三TFT 23的柵極，第二 像素12的電壓則變?yōu)榕c共通線33相同的電壓(IV)，而此時(shí)第一像素11的電壓則變?yōu)榕c源 極線31相同的電壓(OV)。通過將源極線31的電壓設(shè)為9V，可以使得第三TFT 23的柵極關(guān)閉，第二像素12 的電壓便固定在IV，而第一像素11的電壓則隨源極線31的電壓變更為9V。接著，共通線 33的電壓則從IV反轉(zhuǎn)至6V。源極線31的電壓設(shè)為0V，第二像素12的電壓則設(shè)為與共通 線33相同的電壓(6V)，第二像素12則為黑色顯示狀態(tài)，此時(shí)第一像素11的電壓則隨源極 線31的電壓變更為0V。在此狀態(tài)下，通過將源極線31的電壓再次設(shè)為9V，便可以固定住 第二像素12的黑色顯示狀態(tài)。最后，通過將柵極線32設(shè)為不導(dǎo)通狀態(tài)(-5V)，可以使得第一 TFT 21以及第二 TFT 22的柵極關(guān)閉，第二像素12的電壓則固定在6V。通過在柵極關(guān)閉時(shí)的耦合(coupling) 效果，第一像素11的電壓會(huì)從9V變化成4V。藉此，在第一像素11上便可以得到灰色顯示 狀態(tài)的電壓4V，第二像素12上便可以得到黑色顯示狀態(tài)的電壓6V，以產(chǎn)生子像素中的暗色 灰階信號(hào)。(第二實(shí)施例)以下說明需要達(dá)成亮色(50%以上)灰階時(shí)的驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例。如圖3所示的時(shí) 序圖，通過將柵極線32設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(15V)，可以開啟第一 TFT 21以及第二 TFT 22的柵 極。接著，通過將源極線31的電壓設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(OV)，可以開啟第三TFT 23的柵極，第二 像素12的電壓則變?yōu)榕c共通線33相同的電壓(IV)。通過將源極線31的電壓設(shè)為9V，可以使得第三TFT 23的柵極關(guān)閉，第二像素12 的電壓便固定在IV。接著，共通線33的電壓則從IV反轉(zhuǎn)至6V。通過將源極線31的電壓 保持在9V，便可以固定住第二像素12的白色顯示狀態(tài)。最后，通過將柵極線32設(shè)為不導(dǎo)通狀態(tài)(-5V)，可以使得第一 TFT 21以及第二 TFT 22的柵極關(guān)閉，第二像素12的電壓則固定在IV。通過在柵極關(guān)閉時(shí)的耦合效果，第一 像素11的電壓會(huì)從9V變化成4V。藉此，在第一像素11上便可以得到灰色顯示狀態(tài)的電壓 4V，第二像素12上便可以得到白色顯示狀態(tài)的電壓IV，產(chǎn)生子像素中的亮色灰階信號(hào)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可提供在一個(gè)子像素內(nèi)，不需要增加額外源極線或柵極 線，便能夠獲致兩個(gè)伽馬電壓的電路結(jié)構(gòu)以及其驅(qū)動(dòng)方法。根據(jù)本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示裝置，自然可以適用于如移動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)、 個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、汽車用顯示器、航空用顯示器、數(shù)字相框、或可攜式DVD播放機(jī)等等電 子裝置。
權(quán)利要求
一種有源矩陣型液晶顯示裝置，其利用將輸入數(shù)據(jù)變換成新數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理功能，在一個(gè)子像素上產(chǎn)生兩個(gè)相異伽馬信號(hào)而獲致目標(biāo)伽馬信號(hào)，每一子像素包括一第一像素；一第二像素一第一薄膜晶體管，該第一薄膜晶體管連接于該第一像素以及一源極線之間，其柵極連接至一柵極線；一靜電電容，連接于該第一像素以及該柵極線之間；以及一第二薄膜晶體管以及一第三薄膜晶體管，兩者串聯(lián)于該第二像素以及一信號(hào)線之間，該第二薄膜晶體管的柵極連接至該柵極線，該第三薄膜晶體管的柵極連接至該源極線；其中該第一像素以該柵極線進(jìn)行切換，該第二像素以該柵極線以及該源極線進(jìn)行切換，于該第一像素和該第二像素上產(chǎn)生相異的伽馬信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其中該信號(hào)線為一共通線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其中上述兩個(gè)相異伽馬信號(hào)的其 一為黑色或白色信號(hào)，另一為灰色信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其中該靜電電容連接該第一像素 的該第一薄膜晶體管的漏極，用以調(diào)整該第一薄膜晶體管的漏極電壓。
5.一種電子裝置，其使用如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，為移動(dòng)電話、 數(shù)字相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、汽車用顯示器、航空用顯示器、數(shù)字相框、或可攜式DVD播放機(jī)。
6.一種有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，用于如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液 晶顯示裝置，包含利用以下步驟產(chǎn)生暗色灰階信號(hào)導(dǎo)通該柵極線的步驟； 將該源極線的電壓設(shè)成低電位的步驟； 將該源極線的電壓設(shè)成高電位的步驟； 將該信號(hào)線的電壓進(jìn)行反轉(zhuǎn)的步驟；再次將該源極線的電壓設(shè)為低電位、將該第二像素的電壓設(shè)成與該信號(hào)線的電壓相同 的電壓，以進(jìn)行該第二像素的黑色顯示的步驟；以及再次將該源極線的電壓設(shè)成高電位，并且固定該第二像素的電壓的步驟。
7.一種有源矩陣型液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，用于如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液 晶顯示裝置，包含利用以下步驟產(chǎn)生亮色灰階信號(hào)導(dǎo)通該柵極線的步驟； 將該源極線的電壓設(shè)成低電位的步驟； 將該源極線的電壓設(shè)成高電位的步驟； 將該信號(hào)線的電壓進(jìn)行反轉(zhuǎn)的步驟；以及將該源極線的電壓維持于高電位的狀態(tài)，并且固定該第二像素的電壓的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有源矩陣型液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，在不增加額外源極線或柵極線的情況下，能夠在一個(gè)子像素內(nèi)的兩個(gè)像素上獲致不同的伽馬電壓信號(hào)。在具有第一像素和第二像素的子像素內(nèi)，第一像素僅以一條柵極線進(jìn)行切換，第二像素則是以柵極線以及源極線進(jìn)行切換。第一像素具有第一薄膜晶體管以及一個(gè)靜電電容。第二像素則具有串聯(lián)連接的第二和第三薄膜晶體管，兩者中的一薄膜晶體管的柵極連接至柵極線，另一薄膜晶體管的柵極則連接源極線。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101840678SQ201010104240
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者吉賀正博 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司