专利名称：液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器，并且尤其涉及一种液晶显示器的半色调技术。
背景技术：
对于液晶显示器广视角技术，目前最普及的是垂直对准模式(Vertically Aligned Mode, VA模式)彩色液晶显示器。但是当以倾斜角度观看垂直对准模式彩色 液晶显示器时，会看到亚洲人的皮肤有偏蓝或发白的现象。这种现象被称为色偏(Color Wash-0ut)。参阅图lAaB，其示出了垂直对准模式彩色液晶显示器的透射率-电压曲线 图，其中纵轴为透射率、横轴为施加电压。当电压增加时，正视角曲线102透射率也增加，呈 一单调函数，偏视角曲线104透射率则有弯曲现象，使得对于不同的灰度级电位，透射率相 同。这是垂直对准模式彩色液晶显示器所特有的现象，也是造成色偏的原因。为了解决这 一问题，富士通(Fujitsu Display Technologies Corporation)的H. Yoshidaet等人发表 了改善的方法，该方法是将一个像素单元分成两种不同的伽玛特性曲线来形成两种包含不 同透射率-电压特性的区域，以进行混色而改善，其被称为半色调(Half-Tone)技术。图 IB的曲线106为具有低临界电压的透射率-电压曲线，曲线108为具有高临界电压的透射 率-电压曲线，两者混合形成一单调的透射率-电压曲线iio，消除了色偏现象。
请参阅图2A及图2B。半色调技术目前有两种类型，CC型和TT型。图2A示出了 CC型，图2B示出了 TT型。基本的原理就是将原本的像素单元分为两个区域，分别为第一
与第二子像素，使它们包含不同的伽玛特性曲线，来达到上述的半色调技术，消除色偏的现 象。图2C所示为CC型的伽玛特性曲线，而图2D所示为TT型的伽玛特性曲线。以图2C为
例，在灰度级电压下，像素单元所呈现的混合伽玛特性曲线为第一子像素伽玛特性曲线与 第二子像素伽玛特性曲线之和。 如图2A所示，将像素单元分为两个区域，利用电容分压的方式产生子像素电容 208和子像素电容214两个不同的珈码特性曲线。其中子像素电容208的电位由数据线经 由晶体管202直接写入。子像素电容214的电位由数据线经由串联的存储电容210分压之 后决定，换言之，子像素电容214为浮接状态而其电位经由耦合的方式决定，这会因为面板 的操作中补捉电荷而导致子像素电容214电位的偏移，这会造成可靠性降低、画面不均匀 以及影像残留等问题。 参阅图2B，将像素单元分为两个区域，利用晶体管218和220及两条扫描线或两条 数据线直接由系统将两个不同的伽玛特性曲线提供给子像素电容226和子像素电容228。 这是最直接的方法，但这样会使孔径比减少并且使系统电路复杂(需要增加另外一组伽玛 特性曲线)、同时导致增加一倍的逻辑栅驱动或数据线驱动，并且使电源消耗增加等种种缺 点。
发明内容
本发明提供一种液晶显示器，用于改善色偏现象。
本发明提供一种液晶显示器的驱动方法，通过调制公共电压，使第一像素电容与 第二像素电容具有不同的耦合电压，从而改善色偏现象。 本发明提供一种液晶显示器的驱动方法，包括在第一周期内，将公共电压提供到 共享电极，并调制公共电压。此外，通过第一像素电容耦合第一晶体管的第一端，并通过第 二像素电容耦合第二晶体管的第一端。另外，在第一晶体管的第一端与第二晶体管的第一 端之间耦合电压。 根据另一方面，本发明提供一种液晶显示器，包括基板、相对基板、偏压电极、公 共电极、第一像素电极、第二像素电极与共享电极。所述相对基板对应于基板。偏压电极与 公共电极配置于基板上。第一像素电极与偏压电极、公共电极部分重迭，分别形成具有电容 值Cstl的第一存储电容和具有电容值Cst3的第三存储电容。第二像素电极与偏压电极、公共 电极部分重迭，分别形成具有电容值Cst2的第二存储电容和具有电容值Cst4的第四存储电 容。共享电极配置于相对基板上，且分别与第一像素电极、第二像素电极重迭，形成具有电 容值C^的第一像素电容和具有电容值C^的第二像素电容。其中，
、,3 L/cl 、,2 """ 、'4 T 4'2 本发明利用调制公共电压的技术，使第一像素电容与第二像素电容的耦合电压不
同，因此可改善色偏现象。
主要组件符号说明
102、104、106、108、110 :透射率_电压曲线 441、442:像素电极 10、11、12、13、14 :像素 21、22、208、214、226、228 :子像素电容 31、32、202、218、220 :晶体管 41、42、43、44、204、210、230、232 :存储电容 51、52:子像素 61、62:寄生电容 410 、470 :基板 411、471 :下/上玻璃 412 、472 :偏光片 420:偏压电极 430:介电层 450 :液晶层 460:共享电极 480:公共电极 491、492 :像素电极的部分区域 SL:扫描线 DL :数据线 BL :偏压线 Ve。ml 、 Ve。m2 :公共电压的电压基准电位 V，公共电压 V。 V一灰度级电压 AV『AVp2:跨压 AV，公共电压的调制量 S301 S304 :像素驱动方法的各个步骤
具体实施例方式
为了使本发明的上述特征和优点更加清楚，下面结合附图所示的几个实施例进行详细说明。 第一实施例 图3A是按照本发明第一实施例的液晶显示器的一种像素电路图。像素10包括像素电容21、22、晶体管31、32与存储电容41、42。像素电容21、22的第二端耦接共享电极，且共享电极耦接公共电压V，。晶体管31的第一端、第二端与栅极端分别耦接像素电容21的第一端、数据线DL与扫描线SL，且晶体管31的第一端与栅极端之间存在寄生电容61。晶体管32的第一端、第二端与栅极端分别耦接像素电容22的第一端、数据线DL与扫描线SL，且晶体管32的第一端与栅极端之间存在寄生电容62。 然后，存储电容41的第一端与第二端分别耦接像素电容21的第一端与偏压线BL。存储电容42的第一端与第二端分别耦接像素电容22的第一端与偏压线BL。在本实施例中，偏压线BL为像素10的前一列像素所耦接的扫描线，但在其它实施例中偏压线BL也可以是第二偏压电极。 图3B是按照本发明第一实施例的调制公共电压V。。m的波形示意图。本实施例中通过调制公共电压V。。m，以使像素电容21所耦合出的跨压A VP1(即像素电容21的第一端与第二端之间的压差)不同于像素电容22所耦合出的跨压AVp2(即像素电容22的第一端与第二端之间的压差)。其中，公共电压V，例如有两个电压基准电位，分别为高基准电位Vraml和低基准电位V。， 上述调制公共电压V。。m，例如可将公共电压由高基准电位V。。ml改变为低基准电位V。。m2，或将公共电压V，由低基准电位V。。m2改变为高基准电位V。。ml 。更详细地说，当跨压A VP1
与AVp2相对于公共电压V，是正极性时，则可将公共电压V。。m由高基准电位V。^调制为低基准电位1 2;反之，当跨压AVm与AVp2相对于公共电压V，是负极性时，则可将公共电压V。。m由低基准电位V。。m2调制为高基准电位V。。ml。 图3C是按照本发明第一实施例的一种像素驱动方法的流程图。图3D是按照本发明第一实施例的偶数帧的公共电压V。。m、跨压A VP1与A VP2的波形示意图。图3E是按照本发明第一实施例的奇数帧的公共电压V，、跨压AV^与AVp2的波形示意图。 一起参照图3A、图3C、图3D与图3E，在本实施例中，晶体管31的第一端被电性连接到像素电容21的第一端，晶体管31的栅极端被电性连接到扫描线SL。晶体管32的第一端被电性连接到像素电容22的第一端，晶体管32的栅极端被电性连接扫描线SL。此外，像素电容21的第二端被电性连接到共享电极，像素电容22的第二端被电性连接到共享电极。下面先针对第二周期时各组件的运作进行说明。 在第二周期时，首先在步骤S301，由液晶显示器的扫描驱动电路提供高基准电位的扫描驱动信号给扫描线SL，以导通晶体管31的第一端与第二端，并导通晶体管32的第一端与第二端。接着在步骤S302，由液晶显示器的数据驱动电路提供数据信号至数据线DL，以对像素电容21、22进行充电。下面再对第一周期时各组件的运作进行说明。
在第一周期时，在步骤S303，由扫描驱动电路提供低基准电位的扫描驱动信号给扫描线SL，使晶体管31、32截止，以绝缘晶体管31的第一端与第二端，并绝缘晶体管32的第一端与第二端。这样，可避免像素电容21、22第一端的电压互相干扰。此外，由于像素电容21、22的两端所耦接的电压不是浮接电压，因此可改善现有技术的影像残留问题。
在第一周期时，在步骤S304，调制公共电压V，，使像素电容21所耦合的跨压A VP1与像素电容22所耦合的跨压AVp2彼此不同。更详细地说，可先提供公共电压V，至共享电极，并调制该公共电压V。。m。接着利用像素电容21耦合到晶体管31的第一端，并利用像素电容22耦合到晶体管32的第一端。从而，可在晶体管31的第一端与晶体管32的第一端之间产生跨压。即，像素10的子像素51与52分别具有不同的数据信号_透射率曲线。
在本实施例中，像素IO在偶数帧例如以正极性方式驱动，像素IO在奇数帧例如以负极性方式驱动。其中跨压A VP1与A VP2分别可根据下列公式( 一 )与公式(二 )计算
；^"i广XAK" "……公式(一)厶^=厂4^'c^广XAr，……公式(二)
匕w2十匕/c2十Lp.2 在公式( 一 )与(二 )中，C^与Cle2分别为像素电容21与22的液晶电容值，C^与Cst2分别为存储电容41与42的存储电容值，C-与Cgs2分别为寄生电容61与62的寄生
电容值，而AV。。m(V^-V^或V。。m厂V。J为公共电压V。。m的调制量。 一般而言，晶体管31与
32采用相同规格的组件，因此Cgsl通常与Cgs2相等，更进一步来说，Cgsl与Cgs2的值很小，因此可以忽略。 然后，在本实施例中，可将像素10设计成C^ = C^，且C^ # Cst2。因此在步骤S304调制公共电压V。。m，可使跨压AVP1不同于跨压AVP2。因而，可使像素10的子像素51与52分别具有不同的数据信号-透射率曲线，进以改善色偏的问题。此外，在本实施例中，子像素51、52耦接到相同的扫描线，改善了现有技术中各子像素必须耦接到不同的扫描线。不仅如此，本实施例与现有技术的图2A相比较，本实施例不但提升了可靠性，更改善了画面不均匀与影像残留等问题。此外，本实施例与现有技术图2B相比较，本实施例所使用的扫描线数量仅是现有技术的一半，不但可大幅节省硬件成本，提升孔径比、简化系统电路复杂度、而且不需提升电路的操作频率，因此具有省电的功能。 本实施例中虽将像素10设计为Clel = C^，且C^ # C^，但本发明并不限于此。在其它实施例中，只要Cw、Cm、C^与Cst2具有77%^ #77%7—的关系，通过在步骤S304调制公共电压V。。m，可使跨压AV^不同于跨压AVP2。 图4A是按照本发明第一实施例的第一种像素结构的俯视图。图4B是沿图4A中的1\至T/的剖面图。结合图3A、图4A与图4B，像素10的结构包括基板410、偏压电极420、介电层430、像素电极441、442、液晶层450与共享电极460。在本实施例中，基板410以下玻璃411与偏光片412为例进行说明。偏压电极420配置于基板410的部分区域上。偏压电极420例如可设计成具有多个开口 ，且各开口的位置分别对应于子像素51与52。介电层430配置于偏压电极420上。像素电极441配置于介电层430的部分区域上，且像素电极441的部分区域与偏压电极420的部分区域互相重迭而形成存储电容41。像素电极442配置于介电层430的部分区域上，且像素电极442的部分区域与偏压电极420的部分区域互相重迭而形成存储电容42。 在本实施例中，偏压电极420、像素电极441 、442与共享电极460可由不透明的材料形成，例如铝。但在其它实施例中，偏压电极420、像素电极441 、442与共享电极460也可由透明材料形成，例如氧化铟锡(ITO)。 然后，液晶层450配置于像素电极441、442上。共享电极460配置于液晶层450上，共享电极460对应于像素电极441与442分别形成像素电容21与像素电容22。此外，还可将基板470配置于共享电极460上。基板470例如包括上玻璃471与偏光片472。
值得一提的是，由于像素电极441与偏压电极420相互重迭的面积(宽度为a的环状区域)不同于像素电极441与偏压电极420相互重迭的面积(宽度为b的环状区域)，
8因此存储电容41的存储电容值C^则不同于存储电容42的存储电容值C^。此外，在本实施例中，将像素电极441与442的面积设计为相同，因此像素电容21的液晶电容值C^则会与像素电容22的液晶电容值C^相同。这样，当调制公共电压V。。m时，像素电容21与22所耦合的跨压则会不相同。 在本实施例中，虽然将像素电极441与442的面积设计为相同，但在另一实施例中，也可将像素电极441与442的面积设计为不相同，以使得Clel # Cle2。例如，图4C是按照本发明第一实施例的第二种像素结构的俯视图。图4D是沿图4C的1\至T/的剖面图。熟悉本领域的技术人员可将图4A与图4B的像素结构替代为图4C与图4D的像素结构。值得一提的是，在图4C与图4D中，c大于d，即像素电极441的面积大于像素电极442的面积，因此可使C^ -Clc2。 在本实施例中，偏压电极420虽然由具有多个开口的不透明材料形成，但在其它实施例中，偏压电极420也可由不具有开口的透明材料形成，或是由具有多个开口的透明材料形成。 熟悉本领域的技术人员可根据需求，将像素10设计为透射式像素，以应用于透射式液晶显示器。此外，也可将像素10设计为反射式像素，以应用于反射式液晶显示器。而且，也可将像素10的子像素51设计为透射式像素，并将像素10的子像素52设计为反射式
像素，以应用于半透射_半反射式液晶显示器。
第二实施例 图5是按照本发明第二实施例的液晶显示器的一种像素电路图。本实施例的像素11与上述实施例的像素10相类似，其中标号与上述图1相同的部件可参照上述实施方式。值得注意的是，本实施例的像素11还包括存储电容43、44。存储电容43的第一端与第二端分别耦接到晶体管31的第一端与第二偏压电极。存储电容44的第一端与第二端分别耦接到晶体管32的第一端与第二偏压电极。在本实施例中，第二偏压电极例如可耦接到接地电压。因此当调制公共电压V。。m时，像素电容21的跨压AVP1与像素电容22之跨压AVk分别可根据下列公式(三)与公式(四)计算 △ ^=厂工^'3^ 广xA乙……公式(三)
L对i十^w3 +L/cl十^gsl 工/WXAr-……公式(四) 在公式(三)与(四)中，Cw与Ck2分别为像素电容21与22的液晶电容值，Cw、Cst2、 Cst3与Cst4分别为存储电容41、42、43与44的存储电容值，Cgsl与Cgs2分别为寄生电容61与62的寄生电容值，而AV。。m(V^-V。^或V^-V。J为公共电压V。。m的调制量。
这样，本实施例不但可实现与上述实施例相类似的功效，本实施例通过存储电容43与44还可以进一步稳定像素电压，且可使电路设计更具有弹性。以下提供一种可实现本实施例的像素结构供熟悉本领域的技术人员参考。 图6A是按照本发明第二实施例的一种像素结构的俯视图。图6B是沿图6A的T2至T/的剖面图。结合图5、图6A与图6B，本实施例像素11的结构与上述实施例像素10的结构相类似，其中标号与图4A与图4B相同的部件可参照上述实施方式。值得注意的是，本实施例像素11的结构还包括公共电极480。公共电极480配置于基板410的部分区域与介电层430之间。公共电极480的部分区域与像素电极441的部分区域491互相重迭形成 存储电容43，公共电极480的部分区域与像素电极442的部分区域互相重迭形成存储电容 44。 然后，本实施例将部分区域491的面积设计为与部分区域492的面积相同，因此 Cst3 = Cst4。但在另一实施例中也可以将部分区域491的面积设计为不同于部分区域492的 面积，以使Cst3 # Cst4。这样，当调制公共电压V，时，像素电容21与22所耦合的跨压则会 不相同。 第三实施例 熟悉本领域的技术人员可根据需求改变像素的架构，例如图7是依照本发明第三 实施例的液晶显示器的一种像素电路图。本实施例的像素12与上述图3A的像素10相类 似，其中标号与上述实施例相同的部件可参照前述实施方式。值得注意的是，本实施例的子 像素51、52分别位于数据线DL的两侧，其优点在于可减少线路的复杂性。此外，像素12还 将存储电容42设计成与像素电容22相并联。因而也可实现与上述实施例相类似的功效。
第四实施例 熟悉本领域的技术人员也可根据需求而增设不同数量的存储电容并联于各像素 电容。例如图8A是根据本发明第四实施例的液晶显示器的一种像素电路图。本实施例的 像素13与上述图7的像素12相类似，其中标号与上述实施例相同的部件可参照前述实施 方式。值得注意的是，本实施例增设了并联于像素电容21的存储电容43。这样，不但可实 现与上述实施例相类似的功效，更可使电路设计更具有弹性。 又例如图8B是按照本发明第四实施例的液晶显示器的另一种像素电路图。本实 施例的像素14与上述图8A的像素13相类似，其中标号与上述实施例相同的部件可参照前 述实施方式。值得注意的是，本实施例增设了并联于像素电容22的存储电容44。这样，不 但可实现与上述实施例相类似的功效，更可使电路设计更具有弹性。 综上所述，本发明利用调制公共电压的技术，使像素电容21与22所耦合的跨压不 同，因此可改善色偏现象。 虽然已经通过上述几个实施例描述了本发明，但是本发明并不限于此，任何所属 技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以对其做出各种修改和 变型，因此本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。
10
权利要求
一种液晶显示器的驱动方法，包括在第一周期内，将公共电压提供到共享电极；在所述第一周期内，调制所述公共电压；在所述第一周期内，通过第一像素电容耦合第一晶体管的第一端；在所述第一周期内，通过第二像素电容耦合第二晶体管的第一端；以及在所述第一周期内，在所述第一晶体管的第一端与所述第二晶体管的第一端之间产生跨压。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，进一步包括 在所述第一周期内，将第一扫描信号提供到扫描线； 在所述第一周期内，使所述第一晶体管的第一端与第二端绝缘；以及 在所述第一周期内，使所述第二晶体管的第一端与第二端绝缘。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示器的驱动方法，进一步包括 在第二周期内，将第二扫描信号提供到所述扫描线； 在所述第二周期内，导通所述第一晶体管的所述第一端和第二端；以及 在所述第二周期内，导通所述第二晶体管的所述第一端与第二端。
4. 根据权利要求2所述的液晶显示器的驱动方法，进一步包括 在所述第二周期内，将数据信号提供到数据线；以及 在所述第二周期内，对所述第一像素电容与第二像素电容充电。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，进一步包括 将所述扫描线电性连接到所述第一晶体管的栅极；以及 将所述扫描线电性连接到所述第二晶体管的栅极。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，进一步包括 电性连接所述第一晶体管的第一端与所述第一像素电容的一端；以及 电性连接所述第二晶体管的第一端与所述第二像素电容的一端。
7. 根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，进一步包括 电性连接所述共享电极与所述第一像素电容的另一端；以及 电性连接所述共享电极与所述第二像素电容的另一端。
8. —种液晶显示器，包括 基板和对应于所述基板的相对基板； 配置于所述基板上的偏压电极与公共电极；与所述偏压电极和所述公共电极部分重迭的第一像素电极，以分别形成具有电容值 Cstl的第一存储电容和具有电容值Cst3的第三存储电容；与所述偏压电极和所述公共电极部分重迭的第二像素电极，以分别形成具有电容值 Cst2的第二存储电容和具有电容值Cst4的第四存储电容；以及共享电极，其配置于所述相对基板上且分别与所述第一像素电极和所述第二像素电极 重迭，以形成具有电容值Clcl的第一像素电容与具有电容值Clc2的第二像素电容；苴中CJ(3 + c/cl # c.;,4 + c/c2 "
9. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极与所述偏压电极重迭的面积不同于所述第二像素电极与所述偏压电极重迭的面积。
10. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极与所述公共电极重迭 的面积不同于所述第二像素电极与所述公共电极重迭的面积。
11. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述共享电极与所述第一像素电极重迭 的面积不同于所述共享电极与所述第二像素电极重迭的面积。
12. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述偏压电极与所述公共电极一体成形。
13. 根据权利要求12所述的液晶显示器，其中所述第三存储电容的电容值C^为零，且 所述第四存储电容的电容值Cst4也为零。
14. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述偏压电极具有第一开口与第二开口 。
15. 根据权利要求14所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极对应于所述第一开□。
16. 根据权利要求14所述的液晶显示器，其中所述第二像素电极对应于所述第二开□。
17. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极具有第三开口 。
18. 根据权利要求17所述的液晶显示器，其中所述第三开口位于所述第一像素电极的 中心位置。
19. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第二像素电极具有第四开口。
20. 根据权利要求19所述的液晶显示器，其中所述第四开口位于所述第二像素电极的 中心位置。
21. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其中所述第一像素电极为透明电极，且所述第 二像素电极为不透明电极。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器及其驱动方法。液晶显示器的像素包括第一像素电容、第二像素电容、第一晶体管与第二晶体管。第一像素电容的第一端与第二端分别耦接到第一晶体管与公共电压。第二像素电容的第一端与第二端分别耦接到第二晶体管与公共电压。其中，通过调制公共电压，可使第一像素电容所耦合的跨压不同于第二像素电容所耦合的跨压，因此可改善色偏现象。
文档编号G02F1/133GK101727837SQ200810166798
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月27日 优先权日2008年10月27日
发明者施博盛, 陈柏仰 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司