液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
液晶显示装置
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶显示装置，尤其是指一种多区域垂直配向液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等优点，因此已被广泛地应用于计算机屏幕、行动电话、个人数字助理(PDA)、平面电视等电子产品上。液晶显示装置通常具有夹置于两片基板之间的液晶材料层，通过改变液晶材料层两端的电位差，即可改变液晶材料层内液晶分子的旋转角度，使得液晶材料层的透光性改变而显示出不同的影像。 然而，由于传统液晶显示装置的视角不够广，造成应用上的限制，所以就发展出一种可增加视角的多区域垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment, MVA)液晶显示装置。早期所发展出的四区域垂直配向液晶显示装置的每一像素单元仅有一个子像素单元，导致斜向视角偏白的问题。其后，为解决斜向视角偏白的问题，就发展出一种八区域垂直配向液晶显示装置，此种装置的每一像素单元包含两个子像素单元，两子像素单元在不同视角有相对应的两条伽玛曲线(Gamma Curve,亦称为灰阶曲线)，经由灰阶平均效应，可在不同视角产生最佳视觉效果，即具有高质量广视角画面显示。 图1为现有技术多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。如图1所示，液晶显示装置100包含画素单元180、数据线Dn，Dn+l、闸极线Gma、Gmb、以及储存电容线(或称共享电极线)190。画素单元180包含第一子画素单元110与第二子画素单元120。第一子画素单元110具有薄膜晶体管115、液晶电容Clca、与储存电容Csta。第二子画素单元120具有薄膜晶体管125、液晶电容Clcb、与储存电容Cstb。薄膜晶体管115电连接于数据线Dn与闸极线Gma。薄膜晶体管125电连接于数据线Dn与闸极线Gmb。虽然，液晶显示装置100可直接利用数据线Dn所传输的数据信号以分别控制第一子画素单元110与第二子画素单元120的透光率，进而达到多区域垂直配向的广视角画面显示，但画素单元180需要两闸极线Gma，Gmb提供二闸极信号以分别控制两薄膜晶体管115， 125，因此液晶显示装置100所需闸极线的数目为传统液晶显示装置的二倍，如此则画素开口率会显著降低。此外，驱动频率的频率也必需为传统液晶显示装置的二倍。亦即，相较于传统液晶显示装置，液晶显示装置100的生产成本会大幅增加，而且其操作功率耗损也显著提高。 另有一种现有技术多区域垂直配向液晶显示装置，虽然每一画素单元只需电连接于单一闸极线，但每一画素单元所包含的二子画素单元中，有一子画素单元的子画素电极为浮接状态，所以在长时间使用中容易发生静电荷累积现象，进而导致永久残影效应，造成显示质量的严重低落。

实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具简化结构并可提供多区域垂直配向广视角效果的液晶显示装置。 为解决上述技术问题，采用以下两种技术方案 第一种技术方案液晶显示装置，包含数据线、第一闸极线、第二闸极线、第一子画 素单元、与第二子画素单元。数据线用来传送数据信号。第一闸极线用来传送第一闸极信 号。第二闸极线用来传送第二闸极信号。第一子画素单元包含第一数据开关、第一液晶电 容、与第一储存电容。第一资料开关包含第一端、闸极端、与第二端，其中第一端电连接于 数据线以接收数据信号，闸极端电连接于第一闸极线以接收第一闸极信号。第一液晶电容 包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第一数据开关的第二端，第二端用来接收第一 共享电压。第一储存电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第一数据开关的第二 端，第二端用来接收第二共享电压。第二子画素单元包含第二数据开关、第二液晶电容、辅 助开关、第二储存电容、与第三储存电容。第二资料开关包含第一端、闸极端、与第二端，其 中第一端电连接于数据线以接收数据信号，闸极端电连接于第一闸极线以接收第一闸极信 号。第二液晶电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第二数据开关的第二端，第二 端用来接收第一共享电压。辅助开关包含第一端、闸极端、与第二端，其中第一端电连接于 第二数据开关的第二端，闸极端电连接于第二闸极线以接收第二闸极信号。第二储存电容 包含第一端与第二端，其中第一端电连接于辅助开关的第二端，第二端用以接收第二共享 电压。第三储存电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第二数据开关的第二端，第 二端电连接于辅助开关的第二端。
进一步地，其中所述第二子画素单元还包含一第四储存电容，包含一第一端，
电连接于该第二数据开关的第二端；与一第二端，用来接收所述第二共享电压。
第二种技术方案液晶显示装置，包含数据线、第一闸极线、第二闸极线、第一子画
素单元、与第二子画素单元。数据线用来传送数据信号。第一闸极线用来传送第一闸极信
号。第二闸极线用来传送第二闸极信号。第一子画素单元包含第一数据开关、第一液晶电
容、与第一储存电容。第一资料开关包含第一端、闸极端、与第二端，其中第一端电连接于数
据线以接收数据信号，闸极端电连接于第一闸极线以接收第一闸极信号。第一液晶电容包
含第一端与第二端，其中第一端电连接于第一数据开关的第二端，第二端用来接收第一共
享电压。第一储存电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第一数据开关的第二端，
第二端用来接收第二共享电压。第二子画素单元包含第二数据开关、第二液晶电容、第二储
存电容、辅助开关、与第三储存电容。第二资料开关包含第一端、闸极端、与第二端，其中第
一端电连接于数据线以接收数据信号，闸极端电连接于第一闸极线以接收第一闸极信号。
第二液晶电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第二数据开关的第二端，第二端
用来接收第一共享电压。第二储存电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于第二数
据开关的第二端，第二端用来接收第二共享电压。辅助开关包含第一端、闸极端、与第二端，
其中第一端电连接于第二数据开关的第二端，闸极端电连接于第二闸极线以接收第二闸极
信号。第三储存电容包含第一端与第二端，其中第一端电连接于辅助开关的第二端，第二端
用来接收第二共享电压。 以上两种技术方案中所述第一资料开关、第二数据开关、辅助开关、均为薄膜晶 体管或金氧半场效晶体管。
本实用新型的优点在于液晶显示装置以八区域垂直配向设计而实现广视角的高质量影像显示。此外，液晶显示装置并没有任何浮接电极，因此可在长时间使用中，维持高影像显示质量。


下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。 图1为现有技术多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 图2为本实用新型第一实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 图3为图2所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。 图4为本实用新型第二实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 图5为图4所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。 图6为本实用新型第三实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 图7为图6所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。 图8为本实用新型第四实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 图9为图8所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。 图10为本实用新型第五实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 图11为图10所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。
具体实施方式
图2为本实用新型第一实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。如图2所示，液晶显示装置200包含画素单元280、数据线Dn、以及闸极线Gm、Gm+l。画素单元280包含第一子画素单元210与第二子画素单元220。闸极线Gm+l相邻于闸极线Gm。第一子画素单元210包含数据开关215、液晶电容Clca、与储存电容Csta。第二子画素单元220包含数据开关225、辅助开关230、液晶电容Clcb、与储存电容Cstb、 Cstc。数据开关215、数据开关225、与辅助开关230为薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)或金氧半场效晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)。[0026] 资料开关215包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用以输出第一电压Va。液晶电容Clca包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关215的第二端，第二端用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Csta包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关215的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。液晶电容Clca的电容值相异或相同于液晶电容Clcb的电容值。储存电容Csta、储存电容Cstb与储存电容Cstc的电容值可为相同或相异。第二共享电压Vcom2相同或相异于第一共享电压Vcoml。[0027] 资料开关225包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用来输出第二电压Vb。液晶电容Clcb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关225的第二端，第二端用来接收第一共享电压Vcoml。辅助开关230包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据开关225的第二端，闸极端电连接于闸极线Gm+1以接收闸极信号SGm+l。储存电容Cstb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于辅助开关230的第二端，第二端用以接收第二共享电压Vcom2。储存电容Cstc包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关225的第二端，第二端电连接于辅助开关230的第二端。 图3为图2所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。在图3中，由上往下的信号分别为闸极讯号SGm、闸极信号SGm+l、数据讯号SDn、第一电压Va、以及第二电压Vb。假设在包含时段Tl与T2的短时间内，数据信号SDn保持在电压Vs。如图3所示，于时段T1内，闸极信号SGm为高准位且闸极信号SGm+l为低准位，用以导通资料开关215与数据开关225，并截止辅助开关230，所以第一电压Va与第二电压Vb均为电压Vs。此时，在第二子画素单元220的等效电容于数据开关225的第二端所储存的电荷量Qbl可以下列公式(1)表示。 g61 =<formula>formula see original document page 8</formula>式(1) 在公式(1)中，Clcbv、Cstbv、与Cstcv分别为液晶电容Clcb与储存电容Cstb、Cstc的电容值。于时段T2内，闸极信号SGm切换为低准位且闸极信号SGm+l切换为高准位，所以数据开关215与数据开关225均切换为截止状态，而辅助开关230则切换为导通状态。此时，第一电压Va保持在电压Vs，但由于储存电容Cstc的第一端与第二端之间，因辅助开关230的导通而短路，所以第二电压Vb切换为电压Vsx。电压Vsx可根据电荷量Qbl的电荷守恒定律而推导为下列公式(2):<formula>formula see original document page 8</formula>[0032] 在公式(2)中，a为预设比例常数。因此在时段T2后，第一子画素单元210与第二子画素单元220就可以根据具有预设比例关系的第一电压Va与第二电压Vb，而达到多区域垂直配向的广视角效果。若适当地调配画素单元280内各电容的电极面积，则液晶显示装置200的画面质量可以最佳化。由上述可知，本实用新型液晶显示装置200利用两相邻闸极线的闸极信号的传统驱动特性以提供相异子画素电压，因此所需的闸极线的数目实质上同于传统液晶显示装置，所以不会降低画素开口率，而驱动频率的频率也不需倍增，亦即可根据不显著增加生产成本的简化结构以达到多区域垂直配向的广视角效果。在此实施例中，液晶显示装置200以八区域垂直配向设计而实现广视角的高质量影像显示。此外，液晶显示装置200并没有任何浮接电极，因此可在长时间使用中，维持高影像显示质量。[0033] 图4为本实用新型第二实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。如图4所示，液晶显示装置400包含画素单元480、数据线Dn、以及闸极线Gm、 Gm+1。闸极线Gm+l相邻于闸极线Gm。画素单元480包含第一子画素单元410与第二子画素单元420。第一子画素单元410包含数据开关415、液晶电容Clca、与储存电容Csta。第二子画素单元420包含数据开关425、辅助开关430、液晶电容Clcb、与储存电容Cstb， Cstc， Cstd。数据开关415、数据开关425、与辅助开关430为薄膜晶体管或金氧半场效晶体管。[0034] 资料开关415包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用来输出第一电压Va。液晶电容Clca包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关415的第二端，第 二端用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Csta包含第一端与第二端，其中第一端电连 接于数据开关415的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。液晶电容Clca的电容 值相异或相同于液晶电容Clcb的电容值。储存电容Csta、储存电容Cstb、储存电容Cstc 与储存电容Cstd的电容值可为相同或相异。第二共享电压Vcom2相同或相异于第一共享 电压Vcoml。 资料开关425包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接 收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用来输出第二电压 Vb。液晶电容Clcb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关425的第二端，第 二端用来接收第一共享电压Vcoml。辅助开关430包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一 端电连接于数据开关425的第二端，闸极端电连接于闸极线Gm+l以接收闸极信号SGm+l。 储存电容Cstb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于辅助开关430的第二端，第二端 用来接收第二共享电压Vcom2。储存电容Cstc包含第一端与第二端，其中第一端电连接于 数据开关425的第二端，第二端电连接于辅助开关430的第二端。储存电容Cstd包含第一 端与第二端，其中第一端电连接于数据开关425的第二端，第二端用来接收第二共享电压 V固2。 图5为图4所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。在 图5中，由上往下的信号分别为闸极信号SGm、闸极信号SGm+l、数据信号SDn、第一电压Va、 以及第二电压Vb。假设在包含时段Tl与T2的短时间内，数据信号SDn保持在电压Vs。如 图5所示，于时段T1内，闸极信号SGm为高准位且闸极讯号SGm+l为低准位，用来导通资料 开关415与数据开关425，并截止辅助开关430，所以第一电压Va与第二电压Vb均为电压 Vs。此时，在第二子画素单元420的等效电容于数据开关425的第二端所储存的电荷量Qb2 可以下列公式(3)表示。 g62 =
C/c6v + -
1 +
公式(3) 在公式(3)中，Clcbv、 Cstbv、 Cstcv、与Cstdv分别为液晶电容Clcb与储存电容 Cstb、 Cstc、 Cstd的电容值。于时段T2内，闸极信号SGm切换为低准位且闸极讯号SGm+l 切换为高准位，所以数据开关415与数据开关425均切换为截止状态，而辅助开关430则切 换为导通状态。此时，第一电压Va保持在电压Vs，但由于储存电容Cstc的第一端与第二端 之间，因辅助开关430的导通而短路，所以第二电压Vb切换为电压Vsy。电压Vsy可根据电 荷量Qb2的电荷守恒定律而推导为下列公式(4):
1 +
(C7c6v + Cst6v + Cstc v)
Ky =辦
公式(4)
在公式(4)中，P为预设比例常数。因此在时段T2后，第一子画素单元410与第
9二子画素单元420就可以根据具有预设比例关系的第一 电压Va与第二电压Vb，而达到多区域垂直配向的广视角效果。若适当地调配画素单元480内各电容的电极面积，则液晶显示装置400的画面质量可以最佳化。 由上述可知，本实用新型液晶显示装置400利用两相邻闸极线的闸极信号的传统驱动特性以提供相异子画素电压，因此所需的闸极线的数目实质上同于传统液晶显示装置，所以不会降低画素开口率，而驱动频率的频率也不需倍增，亦即可根据不显著增加生产成本的简化结构以达到多区域垂直配向的广视角效果。在此实施例中，液晶显示装置400以八区域垂直配向设计而实现广视角的高质量影像显示。此外，液晶显示装置400并没有任何浮接电极，因此可在长时间使用中，维持高影像显示质量。 图6为本实用新型第三实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。如图6所示，液晶显示装置600包含画素单元680、数据线Dn、以及闸极线Gm、 Gm+1。闸极线Gm+l相邻于闸极线Gm。画素单元680包含第一子画素单元610与第二子画素单元620。第一子画素单元610包含数据开关615、液晶电容Clca、与储存电容Csta。第二子画素单元620包含数据开关625、辅助开关630、液晶电容Clcb、与储存电容Cstb、 Cstc、 Cstd。数据开关615、数据开关625、与辅助开关630为薄膜晶体管或金氧半场效晶体管。[0044] 资料开关615包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用以输出第一电压Va。液晶电容Clca包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关615的第二端，第二端用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Csta包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关615的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。液晶电容Clca的电容值相异或相同于液晶电容Clcb的电容值。储存电容Csta、储存电容Cstb、储存电容Cstc与储存电容Cstd的电容值可为相同或相异。第二共享电压Vcom2相同或相异于第一共享电压Vcoml。 资料开关625包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用来输出第二电压Vb。液晶电容Clcb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关625的第二端，第二端用来接收第一共享电压Vcoml。辅助开关630包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端用来接收第二共享电压Vcom2，闸极端电连接于闸极线Gm+l以接收闸极信号SGm+l。储存电容Cstb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于辅助开关630的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。储存电容Cstc包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关625的第二端，第二端电连接于辅助开关630的第二端。储存电容Cstd包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关625的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。[0046] 图7为图6所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。在图7中，由上往下的信号分别为闸极讯号SGm、闸极讯号SGm+l、数据信号SDn、第一电压Va、以及第二电压Vb。假设在包含时段Tl与T2的短时间内，数据信号SDn保持在电压Vs。如图7所示，于时段T1内，闸极信号SGm为高准位且闸极讯号SGm+l为低准位，用来导通资料开关615与数据开关625，并截止辅助开关630，所以第一电压Va与第二电压Vb均为电压Vs。此时，在第二子画素单元620的等效电容于数据开关625的第二端所储存的电荷量Qb3可以下列公式(5)表示。
10[0047] <formula>formula see original document page 11</formula>
式(5) 在公式(5)中，Clcbv、 Cstbv、 Cstcv、与Cstdv分别为液晶电容Clcb与储存电容Cstb、 Cstc、 Cstd的电容值。于时段T2内，闸极信号SGm切换为低准位且闸极讯号SGm+l切换为高准位，所以数据开关615与数据开关625均切换为截止状态，而辅助开关630则切换为导通状态。此时，第一电压Va保持在电压Vs，但由于储存电容Cstb的第一端与第二端之间，因辅助开关630的导通而短路，所以第二电压Vb切换为电压Vsp。电压Vsp可根据电荷量Qb3之电荷守恒定律而推导为下列公式(6):
<formula>formula see original document page 11</formula>式(6) 在公式(6)中，Y为预设比例常数。因此在时段T2后，第一子画素单元610与第二子画素单元620就可以根据具有预设比例关系的第一电压Va与第二电压Vb，而达到多区域垂直配向的广视角效果。若适当地调配画素单元680内各电容的电极面积，则液晶显示装置600的画面质量可以最佳化。 由上述可知，本实用新型液晶显示装置600利用两相邻闸极线的闸极信号的传统驱动特性以提供相异子画素电压，因此所需的闸极线的数目实质上同于传统液晶显示装置，所以不会降低画素开口率，而驱动频率的频率也不需倍增，亦即可根据不显著增加生产成本的简化结构以达到多区域垂直配向的广视角效果。在此实施例中，液晶显示装置600以八区域垂直配向设计而实现广视角的高质量影像显示。此外，液晶显示装置600并没有任何浮接电极，因此可在长时间使用中，维持高影像显示质量。 图8为本实用新型第四实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。如图8所示，液晶显示装置700包含画素单元780、数据线Dn、以及闸极线Gm、 Gm+1。闸极线Gm+l相邻于闸极线Gm。画素单元780包含第一子画素单元710与第二子画素单元720。第一子画素单元710包含数据开关715、液晶电容Clca、与储存电容Csta。第二子画素单元720包含数据开关725、辅助开关730、液晶电容Clcb、与储存电容Cstb， Cstc。数据开关715、数据开关725、与辅助开关730为薄膜晶体管或金氧半场效晶体管。[0055] 资料开关715包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用来输出第一电压Va。液晶电容Clca包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关715的第二端，第二端用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Csta包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关715的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。液晶电容Clca的电容值相异或相同于液晶电容Clcb的电容值。储存电容Csta、储存电容Cstb、与储存电容Cstc的电容值可为相同或相异。第二共享电压Vcom2相同或相异于第一共享电压Vcoml。[0056] 资料开关725包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn以接 收数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm以接收闸极信号SGm，第二端用来输出第二电压 Vb。液晶电容Clcb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关725的第二端，第 二端用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Cstb包含第一端与第二端，其中第一端电连 接于数据开关725的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。辅助开关730包含第一 端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据开关725的第二端，闸极端电连接于闸极 线Gm+l以接收闸极信号SGm+l。储存电容Cstc包含第一端与第二端，其中第一端电连接于 辅助开关730的第二端，第二端用一接收第二共享电压Vcom2。 图9为图8所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。在 图9中，由上往下的信号分别为闸极讯号SGm、闸极讯号SGm+l、数据信号SDn、第一电压Va、 以及第二电压Vb。假设在包含第I画面时间与第(1+1)画面时间至第J画面时间的短时间 内，数据信号SDn保持在电压Vs或电压-Vs，譬如在第I画面时间中，数据信号SDn保持在 电压Vs，在第(1+1)画面时间中，数据信号SDn保持在电压-Vs，在第J画面时间中，数据信 号SDn保持在电压Vs。如图9所示，于第I画面时间的时段Til内，闸极信号SGm为高准位 且闸极信号SGm+l为低准位，用来导通资料开关715与数据开关725，并截止辅助开关730， 所以第一电压Va与第二电压Vb均为电压Vs。此时，液晶电容Clcb与储存电容Cstb并联 的等效电容于数据开关725的第二端所储存的电荷量Qb4可以下列公式(7)表示。 <formula>formula see original document page 12</formula>[0059] 公式(7) 在公式(7)中，Clcbv与Cstbv分别为液晶电容Clcb与储存电容Cstb的电容值。 于第I画面时间的时段Ti2内，闸极信号SGm切换为低准位且闸极信号SGm+l切换为高准 位，所以数据开关715与数据开关725均切换为截止状态，而辅助开关730则切换为导通状 态。此时，第一电压Va保持在电压Vs，第二电压Vb则由于辅助开关730的导通而切换为电 压Vszi。电压Vszi可根据电荷量Qb4的电荷守恒定律而推导为下列公式(8)。
<formula>formula see original document page 12</formula>[0062] 公式(8) 在公式(8)中，Cstcv为储存电容Cstc的电容值。此时，储存电容Cstc的第一端 所储存的电荷量Qcl可以下列公式(9)表示。
<formula>formula see original document page 12</formula> 公式(9) 于第(1+1)画面时间的时段T(i+l) 1内，闸极信号SGm为高准位且闸极信号SGm+l 为低准位，用来导通资料开关715与数据开关725，并截止辅助开关730，即第一电压Va与 第二电压Vb均为电压-Vs。此时，液晶电容Clcb与储存电容Cstb并联的等效电容于数据 开关725的第二端所储存的电荷量为_Qb4。 于第(1+1)画面时间之时段T(i+l)2内，闸极信号SGm切换为低准位且闸极信 号SGm+l切换为高准位，用来截止资料开关715与数据开关725，并导通辅助开关730。 此时，第一电压Va保持在电压-Vs，第二电压Vb则由于辅助开关730的导通而切换为电<formula>formula see original document page 13</formula>
电压Vsz(i+l)可根据电荷量(Qb4-Qcl)的电荷守恒定律而推导为下列公式
<formula>formula see original document page 13</formula> 公式(10) 在第(1+1)画面时间的后续画面时间，依据上述公式(7)至公式(10)可推论出当 第二电压Vb于第J画面时间的时段Tj2达到稳态后的电压Vszj，如下列公式(11)所示。
<formula>formula see original document page 13</formula> 在公式(11)中，A为预设比例常数。因此在时段Tj2后，第一子画素单元710与 第二子画素单元720就可以根据具有预设比例关系的第一 电压Va与第二电压Vb，而达到多 区域垂直配向的广视角效果。于液晶显示装置700的运作中，若画面变异率较大，则第二电 压Vb可能会比较不稳，不过在一般使用情形下，并不会产生严重画面闪烁现象，所以不会 显著降低画面质量。 由上述可知，本实用新型液晶显示装置700利用两相邻闸极线的闸极信号的传统 驱动特性以提供相异子画素电压，因此所需的闸极线的数目实质上同于传统液晶显示装 置，所以不会降低画素开口率，而驱动频率的频率也不需倍增，亦即可根据不显著增加生产 成本的简化结构以达到多区域垂直配向的广视角效果。在此实施例中，液晶显示装置700 以八区域垂直配向设计而实现广视角的高质量影像显示。此外，液晶显示装置700并没有 任何浮接电极，因此可在长时间使用中，维持高影像显示质量。 图10为本实用新型第五实施例的多区域垂直配向液晶显示装置的电路示意图。 如图10所示，液晶显示装置900包含画素单元980、数据线Dn、以及闸极线Gm、Gm+l。闸极 线Gm+1相邻于闸极线Gm。画素单元980包含第一子画素单元910与第二子画素单元920。 第一子画素单元910包含数据开关915、液晶电容Clca、与储存电容Csta。第二子画素单 元920包含数据开关925、辅助开关930、辅助开关935、液晶电容Clcb、与储存电容Cstb、 Cstc。数据开关915、数据开关925、辅助开关930、与辅助开关935为薄膜晶体管或金氧半 场效晶体管。 资料开关915包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn接收 数据信号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm接收闸极信号SGm，第二端用来输出第一电压Va。 液晶电容Clca包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关915的第二端，第二端 用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Csta包含第一端与第二端，其中第一端电连接于 数据开关915的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。液晶电容Clca的电容值相 异或相同于液晶电容Clcb的电容值。储存电容Csta、储存电容Cstb、与储存电容Cstc的 电容值可为相同或相异。第二共享电压Vcom2相同或相异于第一共享电压Vcoml 。 资料开关925包含第一端、第二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据线Dn接收 数据讯号SDn，闸极端电连接于闸极线Gm接收闸极信号SGm，第二端用来输出第二电压Vb。液晶电容Clcb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于数据开关925的第二端，第二端 用来接收第一共享电压Vcoml。储存电容Cstb包含第一端与第二端，其中第一端电连接于 数据开关925的第二端，第二端用一接收第二共享电压Vcom2。辅助开关930包含第一端、第 二端、与闸极端，其中第一端电连接于数据开关925的第二端，闸极端电连接于闸极线Gm+1 接收闸极信号SGm+l。储存电容Cstc包含第一端与第二端，其中第一端电连接于辅助开关 930的第二端，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。辅助开关935包含第一端、第二端、与 闸极端，其中第一端电连接于储存电容Cstc的第一端，闸极端电连接于闸极线Gm接收闸极 信号SGm，第二端用来接收第二共享电压Vcom2。 图11为图IO所示的液晶显示装置的工作相关信号时序图，其中横轴为时间轴。 在图11中，由上往下的信号分别为闸极信号SGm、闸极信号SGm+l、数据信号SDn、第一电压 Va、以及第二电压Vb。假设在包含时段Tl与T2的短时间内，数据信号SDn保持在电压Vs。 如图ll所示，于时段Tl内，闸极信号SGm为高准位且闸极信号SGm+l为低准位，用来导通 数据开关915、数据开关925、与辅助开关935，并截止辅助开关930，所以第一电压Va与第 二电压Vb均为电压Vs，而储存电容Cstc的储存电荷则可经由辅助开关935释放。此时， 液晶电容Clcb与储存电容Cstb并联的等效电容于数据开关925的第二端所储存的电荷量 Qb5可以下列公式(12)表示。 Qb5 = [Clcbv+Cstbv]Vs 公式(12) 在公式(12)中，Clcbv与Cstbv分别为液晶电容Clcb与储存电容Cstb的电容值。 于时段T2内，闸极信号SGm切换为低准位且闸极信号SGm+l切换为高准位，用来截止数据 开关915、数据开关925、与辅助开关935，并导通辅助开关930。此时，第一电压Va保持在 电压Vs，第二电压Vb则由于辅助开关930的导通而切换为电压Vsw。电压Vsw可根据电荷 量Qb5的电荷守恒定律而推导为下列公式(13)。 =-^-R = crKs"
(C/c6v ++ C自)...公式(13) 在公式(13)中，Cstcv为储存电容Cstc的电容值，o为预设比例常数。因此在时 段T2后，第一子画素单元910与第二子画素单元920就可以根据具有预设比例关系的第一 电压Va与第二电压Vb，而达到多区域垂直配向的广视角效果。若适当地调配画素单元980 内各电容的电极面积，则液晶显示装置900的画面质量可以最佳化。由上述可知，本实用新 型液晶显示装置900利用两相邻闸极线的闸极信号的传统驱动特性以提供相异子画素电 压，因此所需的闸极线的数目实质上同于传统液晶显示装置，所以不会降低画素开口率，而 驱动频率的频率也不需倍增，亦即可根据不显著增加生产成本的简化结构以达到多区域垂 直配向的广视角效果。在此实施例中，液晶显示装置900以八区域垂直配向设计而实现广 视角的高质量影像显示。此外，液晶显示装置900并没有任何浮接电极，因此可在长时间使 用中，维持高影像显示质量。 虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何具有 本实用新型所属技术领域的通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可作各种 更动与润饰，因此本实用新型保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
1权利要求一种液晶显示装置，其特征在于包含一数据线，用来传送一数据信号；一第一闸极线，用来传送一第一闸极信号；一第二闸极线，用来传送一第二闸极信号；一第一子画素单元，包含一第一资料开关，包含一第一端，电连接于所述数据线以接收所述数据信号；一闸极端，电连接于所述第一闸极线以接收所述第一闸极信号；与一第二端；一第一液晶电容，包含一第一端，电连接于所述第一数据开关的第二端；与一第二端，用来接收一第一共享电压；与一第一储存电容，包含一第一端，电连接于所述第一数据开关的第二端；与一第二端，用来接收一第二共享电压；与一第二子画素单元，包含一第二资料开关，包含一第一端，电连接于所述数据线以接收所述数据讯号；一闸极端，电连接于所述第一闸极线以接收所述第一闸极信号；与一第二端；一第二液晶电容，包含一第一端，电连接于所述第二数据开关的第二端；与一第二端，用来接收所述第一共享电压；一辅助开关，包含一第一端，电连接于所述第二数据开关的第二端；一闸极端，电连接于所述第二闸极线以接收所述第二闸极信号；与一第二端；一第二储存电容，包含一第一端，电连接于所述辅助开关的第二端；与一第二端，用以接收所述第二共享电压；与一第三储存电容，包含一第一端，电连接于所述第二数据开关的第二端；与一第二端，电连接于所述辅助开关的第二端。
2. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第二闸极线相邻于所述第一闸极线。
3. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第一资料开关与所述第 二数据开关为薄膜晶体管或金氧半场效晶体管。
4. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述辅助开关为一薄膜晶体 管或一金氧半场效晶体管。
5. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第一子画素单元与所述 第二子画素单元属于一画素单元。
6. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第二子画素单元还包含一第四储存电容，包含一第一端，电连接于该第二数据开关的第二端；与 一第二端，用来接收所述第二共享电压。
7. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于其中该第二共享电压相同或相异 于所述第一共享电压。
8. —种液晶显示装置，其特征在于包含 一数据线，用来传送一数据信号； 一第一闸极线，用来传送一第一闸极信号； 一第二闸极线，用来传送一第二闸极信号； 一第一子画素单元，包含 一第一资料开关，包含一第一端，电连接于所述数据线以接收所述数据信号；一闸极端，电连接于所述第一闸极线以接收所述第一闸极信号；与~ 丄山一鬼 一顺；一第一液晶电容，包含一第一端，电连接于所述第一数据开关的第二端；与 一第二端，用来接收一第一共享电压；与 一第一储存电容，包含一第一端，电连接于所述第一数据开关的第二端；与 一第二端，用来接收一第二共享电压；与 一第二子画素单元，包含 一第二资料开关，包含一第一端，电连接于所述数据线以接收所述数据信号；一闸极端，电连接于所述第一闸极线以接收所述第一闸极信号；与一第—■~ 丄山 j而；一第—二液晶电容，包含一第-一端，电连接于所述第—二数据开关的第-■~ 丄山 j而;与一第—二端，用来接收所述第-一共享电压；一第—二储存电容，包含一第-一端，电连接于所述第—二数据开关的第-■~ 丄山 j而;与一第—二端，用来接收所述第—二共享电压；一第-一辅助开关，包含一第-一端，电连接于所述第—二数据开关的第-■~ 丄山 j而闸极端，电连接于所述第二闸极线以接收所述第二闸极信号；与 柬一^而；与一第三储存电容，包含一第一端，电连接于所述第一辅助开关的第二端；与一第二端，用来接收所述第二共享电压。
9. 如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第二闸极线相邻于该第一闸极线。
10. 如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第一资料开关、所述第二数据开关、与所述第一辅助开关为薄膜晶体管或金氧半场效晶体管。
11. 如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第一子画素单元与所述第二子画素单元属于一画素单元。
12. 如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第二共享电压相同或相异于所述第一共享电压。
13. 如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第二子画素单元还包含一第二辅助开关，包含一第一端，电连接于所述第三储存电容的第一端；一闸极端，电连接于所述第一闸极线以接收所述第一闸极信号；与一第二端，用来接收所述第二共享电压。
14. 如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于其中所述第二辅助开关为一薄膜晶体管或一金氧半场效晶体管。
专利摘要一种多区域垂直配向液晶显示装置，包含数据线，第一闸极线、第二闸极线、第一子画素单元与第二子画素单元。第一子画素单元包含第一开关、第一液晶电容与第一储存电容。第一开关根据第一闸极线的第一闸极信号，控制将数据线的数据信号写入第一液晶电容与第一储存电容的运作。第二子画素单元包含第二开关、第二液晶电容、辅助开关、第二储存电容与第三储存电容。第二开关与辅助开关分别根据第一闸极信号与第二闸极线的第二闸极信号，控制将数据信号写入第二液晶电容、第二储存电容与第三储存电容的运作。
文档编号G02F1/1362GK201477335SQ20092013827
公开日2010年5月19日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者蔡乙诚, 黄贵伟 申请人:福建华映显示科技有限公司;中华映管股份有限公司