專利名稱：像素結(jié)構(gòu)、顯示裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示裝置，特別是，關(guān)于一種使用六原色顯示圖像的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置(LCD)為目前常用的平面顯示器之一，其可應(yīng)用在各種不同的領(lǐng)域中。舉例來說，從各種小尺寸的電子裝置(例如手機或數(shù)字相機)到各種大尺寸的電子裝置(例如電視或計算機屏幕)都可使用液晶顯示裝置。一般來說，液晶顯示裝置使用紅、綠、 藍三種主要顏色來顯示圖像。為了提供更自然且真實的圖像，目前已發(fā)展出具有六原色的顯不裝置(six-primary-color display device)。圖1為一電路方塊圖，其顯示已知六原色的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)100。像素結(jié)構(gòu) 100包含紅色子像素130、綠色子像素140、藍色子像素150、黃色子像素160、青色(cyan)子像素170、以及洋紅色(magenta)子像素180，其中每一子像素包含一薄膜晶體管及一 LC電容。如圖1所示，這六個子像素130-180需要兩條柵極線110及112以及三條數(shù)據(jù)線120、 122、及IM來驅(qū)動。相較于使用三原色(紅、綠、藍)的顯示裝置，六原色的顯示裝置可提供較細致的顏色層次以及較佳的色彩再現(xiàn)，但卻需要增加柵極線的數(shù)量，而這將影響到像素結(jié)構(gòu)100的開口率并進而降低顯示裝置的顯示質(zhì)量。因此，有必要提供一種可由較少數(shù)量的數(shù)據(jù)線或門極線進行驅(qū)動的六原色顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于先前技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的實施例提供了一種具有六個不同顏色子像素的顯示裝置，其采用像素內(nèi)存儲器(memory-in-pixel，MIP)模式，可在不需增加額外的柵極線或數(shù)據(jù)線的情況下實現(xiàn)。根據(jù)某些實施例的一方面，提供了一種像素結(jié)構(gòu)。實施例的像素結(jié)構(gòu)包含三個主要子像素、一邏輯電路、以及三個次要子像素。三個主要子像素分別具有第一顏色、第二顏色、及第三顏色，而三個次要子像素分別具有第四顏色、第五顏色、及第六顏色。邏輯電路包含三個輸入端及三個輸出端，且三個輸出端的每一個的電壓對應(yīng)三個輸入端的電壓的一邏輯組合。三個主要子像素分別耦合至三個輸入端，而三個次要子像素分別耦合至三個輸出端。根據(jù)某些實施例的另一方面，提供了一種顯示裝置。實施例的顯示裝置包含一液晶面板、一柵極驅(qū)動電路、及一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。液晶面板包含以行及列方式排列的多個前述的像素結(jié)構(gòu)、由柵極驅(qū)動電路所驅(qū)動的多個柵極線、及由數(shù)據(jù)驅(qū)動電路所驅(qū)動的多個數(shù)據(jù)線，其中每一像素結(jié)構(gòu)耦合至一柵極線及三個數(shù)據(jù)線。本發(fā)明的其它方面，部分將在后續(xù)說明中陳述，而部分可由說明中輕易得知，或可由本發(fā)明的實施例而得知。本發(fā)明的各方面將可利用所附的申請專利范圍中所特別指出的元件及組合而理解并達成。需了解，前述的發(fā)明內(nèi)容及下列詳細說明均僅作舉例之用，并非用以限制本發(fā)明。


圖式是與本說明書結(jié)合并構(gòu)成其一部分，用以說明本發(fā)明的實施例，且連同說明書用以解釋本發(fā)明的原理。在此所述的實施例是本發(fā)明的較佳實施例，然而，必須了解本發(fā)明并不限于所示的配置及元件，其中
圖1顯示已知六色顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的電路方塊圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的電子設(shè)備的方塊圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的一邏輯電路的電路方塊圖；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的一像素結(jié)構(gòu)的電路圖。 [主要元件標號說明]
100像素結(jié)構(gòu)
120、122、124 數(shù)據(jù)線
綠色子像素黃色子像素洋紅色子像素顯示裝置柵極驅(qū)動電路像素結(jié)構(gòu)
主要子像素次要子像素邏輯電路邏輯電路 AND邏輯門第一輸入第二輸入輸出紅色子像素
140 160 180 210 222 230
240,242,244 250,252,254 260 300
310,320,330 312、322、332 314、324、334 316,326,336 340
344藍色子像素
352洋紅色子像素
400像素結(jié)構(gòu)
420、422、424 430,440,450
432、442、452、462、472、482 434、444、454、464、474、484 Di、D2 > · · ·、Dn G” G2、· · · λ Gm
11 > 19、I Q
110,112柵極線 130 紅色子像素 150 藍色子像素 170 青色子像素 200 電子設(shè)備 220 液晶面板 224 數(shù)據(jù)驅(qū)動電路
342綠色子像素 350黃色子像素 354青色子像素 410柵極線數(shù)據(jù)線晶體管像素電極 LC電容數(shù)據(jù)線柵極線輸入端
IB1、IB2、IG1、IG2、IR1、IR2 反相器MBU MGU MRlSRAM 開關(guān)元件MC1、MC2、MM1、MM2、MY1、MY2 匪OSMC3、MC4、MM3、MM4、MY3、MY4 PMOSN1, N2, N3輸出節(jié)點O1AO3輸出端
具體實施例方式本發(fā)明揭露一種六原色顯示裝置(six-primary-color display device)，其利用像素內(nèi)存儲器(memory-in-pixel，MIP)模式，在不需額外增加線路的情況下即可實現(xiàn)。為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并配合圖2至圖4的圖式。然以下實施例中所述的設(shè)備、裝置、元件及方法步驟，僅用以說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的范圍。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的一電子設(shè)備200的方塊圖，其包含一顯示裝置210用以顯示圖像。在此實施例中，電子設(shè)備200可例如為手機、數(shù)字相機、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本型計算機、桌上型計算機、電視、全球定位系統(tǒng)(GPQ、車用顯示器、航空用顯示器、數(shù)字相框、可攜式視頻播放裝置等等，但并不以此為限。顯示裝置210包含液晶面板220、柵極驅(qū)動電路222、及數(shù)據(jù)驅(qū)動電路224。液晶面板220包含以行及列方式排列的多個像素結(jié)構(gòu)。柵極驅(qū)動電路222用以輸入控制信號至多個柵極線G1, (；2，. . .，Gffl,以驅(qū)動液晶面板220上的多個像素結(jié)構(gòu)，而數(shù)據(jù)驅(qū)動電路2M用以提供數(shù)據(jù)信號至多個數(shù)據(jù)線D1, D2, ... , Dn。一般來說，液晶面板220的每一個像素結(jié)構(gòu)耦合至一條柵極線及三條數(shù)據(jù)線。如圖2所示，液晶面板220的一像素結(jié)構(gòu)230包含三個主要子像素M0J42J44、 三個次要子像素250、252、254、以及一邏輯電路洸0。一般而言，這六個子像素M0J42、 對4、250、252、及邪4的顏色是彼此不同。在此實施例中，主要子像素M0、M2、244分別為紅色、綠色、及藍色子像素，而次要子像素250、252、2M分別為黃色、洋紅色、及青色子像素， 然需注意本發(fā)明并不以此為限。舉例來說，在另一實施例中，主要子像素M0、M2、244的顏色可分別為黃色、洋紅色、及青色，而次要子像素250、252、254的顏色可分別為紅色、綠色、 及藍色。在圖2所示的實施例中，三個主要子像素MO J42J44皆連接至柵極線G1，且分別連接至三條數(shù)據(jù)線D1、D2、及D 3。特別地，子像素240是由柵極線G 1及數(shù)據(jù)線Dl所控制、子像素242是由柵極線Gl及數(shù)據(jù)線D2所控制、而子像素244是由柵極線Gl及數(shù)據(jù)線 D3所控制。邏輯電路260包含三個輸入端11、12、13以及三個輸出端01、02、03。輸入端I1U^ I3分別耦合至三個主要子像素M0J42J44的像素電極(未標示于圖幻。三個輸出端Oi、 02、03的每一個的電壓是對應(yīng)至施加于三個輸入端IpI2、I3的電壓的一邏輯組合。特別地， 邏輯電路260被配置使得輸出端OpOyO3的至少一個的電壓電平是由輸入端I1U2U3的至少兩個之間的與(AND)邏輯的一輸出值所決定。輸出端OpOpO3分別耦合至三個次要子像素250、252、254的像素電極(未標示于圖2)，用以分別驅(qū)動次要子像素250、252、254。因此，通過控制主要子像素M0、M2、244所輸出的電壓，可設(shè)定次要子像素250、252、2M的狀態(tài)(開或關(guān))，而不需增加額外的柵極線或數(shù)據(jù)線。圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的圖2所示的邏輯電路的一范例電路方塊圖。 參考圖3，邏輯電路300是由一第一 AND邏輯門310、一第二 AND邏輯門320、以及一第三AND 邏輯門330所組成，且具有三個輸入端Ii、I2、I3及三個輸出端(^、02、O3，其中輸入端L、I2、 I3分別耦合至紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)子像素340、342、344，而輸出端OpC^O3分別耦合至黃色(Y)、洋紅色(M)、及青色(C)子像素350、352、354。在此實施例中，三個AND邏輯門310、320、及330皆為具有兩輸入端(2-input)的 AND邏輯門。如圖3所示，第一 AND邏輯門310的第一輸入端312、第二輸入端314、及輸出端316分別耦合至紅色、綠色、及黃色子像素；340、；342、及350。類似地，第二 AND邏輯門320 的第一輸入端322、第二輸入端324、及輸出端3 分別耦合至紅色、藍色、及洋紅色子像素 ；340、；344、及；352 ；第三AND邏輯門330的第一輸入端332、第二輸入端334、及輸出端336分別耦合至綠色、藍色、及青色子像素；342、；344、及354。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，黃色、洋紅色、或青色可通過以相同強度將紅色、綠色、及藍色的其中兩個相加而形成。更特定地說，黃色是由紅色及綠色組成、洋紅色是由紅色及藍色組成、而青色是由綠色及藍色組成。因此，參考圖3中的邏輯電路300，當紅色及綠色子像素340及342皆驅(qū)動至開啟狀態(tài)時，黃色子像素350可被開啟。洋紅色及青色子像素352 及邪4與其對應(yīng)的主要子像素之間也有類似的關(guān)系。因此，通過與邏輯電路300之間的連接，次要子像素350、352、及3M不需要由額外的柵極線或數(shù)據(jù)線來驅(qū)動。圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的一像素結(jié)構(gòu)400的電路圖。像素結(jié)構(gòu)400包含三個主要子像素、三個次要子像素、及一邏輯電路，以下將更詳細地描述像素結(jié)構(gòu)400。在此實施例中，三個主要子像素的顏色為紅色、綠色、及藍色，且其每一個都包含一嵌入式存儲器。對應(yīng)主要子像素的顏色，三個次要子像素的顏色分別為黃色、洋紅色、及青色。參考圖4，紅色子像素包含晶體管430 (在此實施例為N型晶體管)、SRAM單元、像素電極432、及LC電容434，其中SRAM單元由一 SRAM開關(guān)元件MRl及兩個反相器IRl及 IR2所組成。晶體管430的柵極連接至柵極線410，其開/關(guān)狀態(tài)可由柵極線410控制。此外，晶體管430的漏極連接至數(shù)據(jù)線420，而晶體管430的源極連接至反相器IRl的輸入端。 反相器IRl的輸出端連接至反相器IR2的輸入端，而反相器IR2的輸出端連接至像素電極 432。SRAM開關(guān)元件MRl在此實施例是實施為P型晶體管，用以選擇性地導通像素電極432 及反相器IRl的輸入端。SRAM開關(guān)元件MRl的柵極連接至柵極線410，其開/關(guān)狀態(tài)可由柵極線410控制。因此，在此實施例中，晶體管430及SRAM開關(guān)元件MRl的開/關(guān)狀態(tài)是彼此相反，也就是說，當晶體管430開啟時，SRAM開關(guān)元件MRl為關(guān)閉，反之亦然。在寫入模式時，晶體管430為開啟，而SRAM開關(guān)元件MRl為關(guān)閉，使得經(jīng)由數(shù)據(jù)線 420傳送的數(shù)據(jù)信號可經(jīng)由晶體管430寫入至反相器IRl及頂2。接著，關(guān)閉晶體管430且開啟SRAM開關(guān)元件MRl，此時，反相器IRl及IR2以及SRAM開關(guān)元件MRl將形成一封閉循環(huán)，而可維持所寫入的數(shù)據(jù)信號的值。換言之，直到紅色子像素下一次被選擇及寫入前，紅色子像素將具有維持數(shù)據(jù)信號的功能。再次參考圖4，與紅色子像素類似，綠色子像素包含晶體管440、由一 SRAM開關(guān)元件MGl及兩個反相器IGl及IG2所組成的SRAM單元、像素電極442、及LC電容444，其中晶體管440是由柵極線410以及數(shù)據(jù)線422所驅(qū)動。同樣地，藍色子像素包含晶體管450、由一 SRAM開關(guān)元件MBl及兩個反相器IBl及IB2所組成的SRAM單元、像素電極452、及LC電容454，其中晶體管450是由柵極線410以及數(shù)據(jù)線4M所驅(qū)動。綠色及藍色子像素內(nèi)各元件的功能與紅色子像素內(nèi)元件的功能相同，故不贅述。 在次要子像素的部分，黃色次要子像素包含像素電極462及LC電容464、洋紅色次要子像素包含像素電極472及LC電容474、而青色次要子像素包含像素電極482及LC電容 484。不同于已知的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的次要子像素并不包含需要由額外柵極線來進行驅(qū)動的晶體管元件。圖4中所示的像素結(jié)構(gòu)400的邏輯電路包含由一對匪OS MYl及MY2及一對PMOS MY3及MY4所組成的第一 AND邏輯門、由一對NMOS MMl及MM2及一對PMOS MM3及MM4所組成的第二 AND邏輯門、以及由一對NMOS MCl及MC2及一對PMOS MC3及MC4所組成的第三AND邏輯門。這三個AND邏輯門的輸出節(jié)點K、N2、及N3分別耦合至像素電極462、472、 及 482。NMOS MYl的漏極連接至電源線(VDD)，而NMOS MYl的源極連接至NMOS MY2的漏極。NMOS MY2的源極(即輸出節(jié)點Ni)連接至PMOS MY3及PMOS MY4兩者的源極，而PMOS MY3及PMOS MY4兩者的漏極皆連接至一接地線。此外，NM0SMY2及PMOS MTO的柵極連接至紅色子像素的像素電極432，而NMOS MYl及PMOS MW的柵極連接至綠色子像素的像素電極 442。只有當像素電極432及像素電極442兩者的電壓電平均為高的時候(亦即，將NMOS MYl及NMOS MY2開啟，且將PMOS MY3及PMOS MY4關(guān)閉)，輸出節(jié)點附以及黃色子像素的像素電極462才會為高電平。換言之，黃色子像素可通過將紅色及綠色子像素兩者皆驅(qū)動至開啟狀態(tài)而開啟。與黃色子像素類似，洋紅色子像素的狀態(tài)可通過操作紅色子像素的像素電極432及藍色子像素的像素電極452兩者的電壓而設(shè)定；青色子像素的狀態(tài)可通過操作綠色子像素的像素電極442及藍色子像素的像素電極452兩者的電壓而設(shè)定。如前述，根據(jù)本發(fā)明的一方面，六原色顯示裝置的開口率(aperture ratio)可通過降低所需線路的數(shù)量而獲得改善。根據(jù)本發(fā)明一實施例，每一像素結(jié)構(gòu)內(nèi)建有一邏輯電路，使得黃色、洋紅色、及青色子像素可通過此邏輯電路而由紅色、綠色、及藍色子像素的輸出電壓的邏輯組合所控制，因此不需增加額外的柵極線、數(shù)據(jù)線、電源線、或接地線。此外， 根據(jù)前述的本發(fā)明實施例，一像素結(jié)構(gòu)內(nèi)的晶體管的總數(shù)量也可降低，因此可進一步增加像素開口，進而提高亮度。應(yīng)注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解到，上述的電路結(jié)構(gòu)僅用以例示及說明，并非用以限制本發(fā)明。舉例來說，SRAM單元也可由DRAM單元所取代。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求范圍； 凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在上述的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，包含三個主要子像素，該三個主要子像素分別具有一第一顏色、一第二顏色、及一第三顏色；一邏輯電路，包含三個輸入端及三個輸出端，該三個輸出端的每一個的一電壓是對應(yīng)該三個輸入端的電壓的一邏輯組合，該三個輸入端分別耦合至該三個主要子像素；以及三個次要子像素，該三個次要子像素分別具有一第四顏色、一第五顏色、及一第六顏色，該三個次要子像素分別耦合至該三個輸出端，其中該第一顏色、該第二顏色、該第三顏色、該第四顏色、該第五顏色、及該第六顏色是彼此不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該三個主要子像素的每一個包含一晶體管以及電性耦合至該晶體管的一像素電極，其中該邏輯電路的三個輸入端分別耦合至該三個主要子像素的像素電極；以及其中該三個次要子像素的每一個包含一像素電極，且該邏輯電路的三個輸出端分別耦合至該三個次要子像素的像素電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該邏輯電路被配置使得該輸出端的至少其中之一的一電壓電平是由該輸入端的至少其中兩個的電壓電平的一組合所決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該邏輯電路包含三個與邏輯門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該三個主要子像素的每一個包含一嵌入式存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該嵌入式存儲器為一SRAM單元，該SRAM單元包含兩個反相器及一個SRAM開關(guān)元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該第一顏色、該第二顏色、及該第三顏色分別為紅色、綠色、及藍色，且該第四顏色、該第五顏色、及該第六顏色分別為黃色、洋紅色、及青色。
8.一種顯示裝置，包含一液晶面板，包含以行及列方式排列的多個如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)、多個柵極線、及多個數(shù)據(jù)線，其中每一像素結(jié)構(gòu)耦合至一柵極線及三個數(shù)據(jù)線；一柵極驅(qū)動電路，用以提供控制信號至該多個柵極線；以及一數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，用以提供數(shù)據(jù)信號至該多個數(shù)據(jù)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中該第一顏色、該第二顏色、該第三顏色、該第四顏色、該第五顏色、及該第六顏色分別為紅色、綠色、藍色、黃色、洋紅色、及青色；其中該邏輯電路包含一第一與邏輯門、一第二與邏輯門、及一第三與邏輯門；其中該第一與邏輯門包含耦合至該紅色主要子像素的一第一輸入端、耦合至該綠色主要子像素的一第二輸入端、及耦合至該黃色次要子像素的一輸出端；其中該第二與邏輯門包含耦合至該紅色主要子像素的一第一輸入端、耦合至該藍色主要子像素的一第二輸入端、及耦合至該洋紅色次要子像素的一輸出端；以及其中該第三與邏輯門包含耦合至該綠色主要子像素的一第一輸入端、耦合至該藍色主要子像素的一第二輸入端、及耦合至該青色次要子像素的一輸出端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中該三個主要子像素的每一個包含一嵌入式存儲器。
11.一種電子設(shè)備，包含如權(quán)利要求8所述的顯示裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其中該電子設(shè)備為一手機、一數(shù)字相機、一個人數(shù)字助理、一筆記本型計算機、一桌上型計算機、一電視、一全球定位系統(tǒng)、一車用顯示器、 一航空用顯示器、一數(shù)字相框或一可攜式視頻播放裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)、顯示裝置、及電子設(shè)備。本發(fā)明一實施例的像素結(jié)構(gòu)包含三個主要子像素、三個次要子像素、以及一邏輯電路。三個主要子像素分別具有第一顏色、第二顏色、及第三顏色，而三個次要子像素分別具有第四顏色、第五顏色、及第六顏色。邏輯電路包含三個輸入端及三個輸出端，且三個輸出端的每一個的電壓是對應(yīng)三個輸入端的電壓的一邏輯組合。三個輸入端分別耦合至三個主要子像素，而三個輸出端分別耦合至三個次要子像素。
文檔編號G02F1/133GK102243834SQ201010260648
公開日2011年11月16日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者住尚樹, 吉賀正博 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司