专利名称：显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备。
背景技术：
液晶显示器是使用最广泛的平板显示器之一。液晶显示器包括两个面板和介于其间的液晶层，所述面板被提供了场生成电极，例如像素电极和公共电极。液晶显示器通过将电压施加到场生成电极以在液晶层中生成电场来显示图像，该电场确定了液晶层中液晶分子的取向以调整入射光的极性。垂直校准模式液晶显示器，其中液晶分子被校准从而在没有电场时液晶分子的长轴与两个面板(即，上部和下部面板)垂直，由于其高对比度和宽参考视角而成为关注的焦点，该宽参考视角被定义为使对比度等于1:10的视角，或作为灰度之间的辉度(luminance)(亮度(brightness))中的反转(inversion)的极限角。在垂直校准模式液晶显示器中，可以通过在场生成电极中形成挖切部分(cutout)和在场生成电极中形成突起(protrusion)来获得宽视角。由于挖切部分和突起可以确定液晶LC分子的倾斜方向，可以通过使用挖切部分和突起将倾斜方向分布为几个方向，从而参考视角变宽。与正面可视性(front visiblity)相比,传统的垂直校准模式液晶显示器具有相对较差的侧面可视性。例如，具有挖切部分的图案化(patterned)VA (PVA)模式IXD显示的图像随着其远离正面而变得明亮，并且，在最坏的情况下，高灰度之间的辉度差消失，以致于图像不能被觉察到。
发明内容
因此，本发明的实施例提供了一种液晶显示器，其在改善侧面可视性的同时可以防止显示器亮度降低。根据本发明的示例性实施例，提供了一种液晶显示器，包括彼此并行排列并顺序传送栅电压的第一和第二栅线；与第一和第二栅线交叉并传送数据电压的数据线；由彼此电断开(electrically disconnected)的第一和第二子像素电极构成的像素电极；连接到第一栅线、数据线和第一子像素电极的第一开关元件；连接到第一栅线、数据线和第二子像素电极的第二开关元件；穿过(across)电荷共享(charge-sharing)电容器连接到第一子像素电极的第三开关元件；以及连接到第二栅线和第二子像素电极、并穿过电荷共享电容器连接到第一子像素电极的第四开关元件。 根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种液晶显示器，包括驱动第一和第二栅线的栅驱动器，该第一和第二栅线彼此并行排列并顺序传送栅电压；驱动数据线的数据驱动器，该数据线与第一和第二栅线交叉并传送数据电压；控制栅驱动器和数据驱动器的信号控制器；由彼此电断开的第一和第二子像素电极构成的像素电极；连接到第一栅线、数据线和第一子像素电极的第一开关元件；连接到第一栅线、数据线和第二子像素电极的第二开关元件；穿过电荷共享电容器连接到第一子像素电极的第三开关元件；以及连接到第二栅线和第二子像素电极、并穿过电荷共享电容器连接到第一子像素电极的第四开关元件。
根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种显示设备，其包括栅线；数据线，其与所述栅线交叉；像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极；第一开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第一子像素电极；第二开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第二子像素电极；第三开关元件，其电连接到所述栅线、所述第一子像素电极和导电线。根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种显示设备，其包括栅线；数据线，其与所述栅线交叉；像素电极，其包括第一子像素和第二子像素电极；第一薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第一子像素电极的第三端；第二薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第二子像素电极的第三端；第三薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述第一子像素电极的第二端，以及连接到导电线的第三端。
通过结合附图参考以下详细描述，本发明的示例性实施例将变得明显，在附图中图I是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的框图；图2是图I所示的液晶显示器的一个像素的等效电路图；图3是示出在图I所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的图；图4是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的一个像素的等效电路图；图5是示出图3所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的图；图6是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的框图；图7是图6所示的液晶显示器的一个像素的等效电路图；图8是示出图6所示的液晶显示器中数据电压和像素电压之间的关系的具体实施例方式以下将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。贯穿说明书和附图，相似的参考标号表示相似的元件。参考图I,液晶显示器包括液晶面板组件300、操作性地(operatively)连接到液晶面板组件300的栅驱动器400和数据驱动500、操作性地连接到数据驱动器500的灰度电压生成器800、以及用于控制栅驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。液晶面板组件300包括多条显示信号线(栅线G1-Gn和数据线D1-Dm),以及连接到信号线并以矩阵排列的多个像素PX。液晶面板组件300包括彼此面对的下部和上部面板，以及介于该面板之间的液晶层(未示出)。
显示信号线包括用于将栅信号(也被称为扫描信号)传送到单个像素的多条栅线G1-Gn和用于将数据信号传送到单个像素的多条数据线D1-Dm。栅线G1-Gn基本上在行(例如，水平)方向上延伸并彼此并行，且数据线D1-Dm基本上在列(例如，垂直)方向上延伸并与栅线G1-Gn垂直。每个像素PX包括连接到栅线G1-Gn之一和数据线D1-D111之一的开关元件、操作性地连接到该开关元件的液晶(LC)电容器、以及存储电容器。如果需要，存储电容器可以级联连接到该开关元件和该LC电容器。每个像素PX的开关元件由薄膜晶体管(TFT)组成并且是三端元件，其具有连接到栅线G1-Gn中的每条的控制端、连接到数据线D1-Dni中的每条的输入端、以及连接到LC电容器的输出端。
栅驱动器400连接到液晶面板组件300的栅线G1-Gn,将栅信号(由栅导通电压Von和栅截止电压Voff的组合组成)施加到栅线G1-Gf尽管图I示出了 在液晶面板组件300的一侧提供要连接到栅线G1-Gn的栅驱动器400，但是本发明不限于此，可以在液晶面板组件300的相对侧提供要同时连接到各条栅线G1-Gn的一对栅驱动器。在较大的液晶显示器中，例如，仅使用一个栅驱动器来将栅导通电压Von或栅截止电压Voff传送到栅线G1-Gn是困难的。于是，在栅线G1-Gn中的每条的相对侧提供一对栅驱动器。栅驱动器400可以被合并到液晶面板组件300的下部面板中作为具有一个或更多个TFT的IC芯片。灰度电压生成器800生成与每个像素的传送相关联的灰度电压。灰度电压被提供给每个像素，且相对于公共电压Vcom具有正极性或负极性。数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D1-Dm,并将灰度电压生成器800输出的灰度电压作为数据电压施加到每个像素。当灰度电压生成器800仅提供预定数量的参考灰度电压而不是提供所有灰度的灰度电压时，数据驱动器500通过划分(divide)参考灰度电压并从它们中选择一个来生成用于所有灰度的灰度电压。栅驱动器400或数据驱动器500可以与显示信号线G1-G1^P D1-Dm —起被集成在液晶面板组件300中，并且TFT可以以带载封装(tape carrier package)形式被安装在在附加到液晶面板组件300的柔性印刷电路膜(未示出)上。数据驱动器500可以作为IC芯片被直接安装在液晶面板组件300上。可替换地，数据驱动器500通过被安装在柔性印刷电路膜(未示出)上，可以作为TCP附加到液晶面板组件300。信号控制器600控制栅驱动器400和数据驱动器500。信号控制器600从用于控制输入图像信号R、G、B的显示的外部图形控制器(未示出)接收输入控制信号，该输入控制信号包括垂直同步信号Vsyn。、水平同步信号Hsyn。、主时钟 信号MCLK、数据使能信号DE及其它信号。信号控制器600基于输入图像信号R、G和B以及由信号控制器600接收的输入控制信号来处理图像信号R、G和B，以适合液晶面板组件300的操作条件。然后，信号控制器600生成栅控制信号CONTl和数据控制信号C0NT2，并将它们分别输出到栅驱动器400和数据驱动器500。栅控制信号CONTl包括表示栅驱动器400的操作，例如，扫描，的开始的扫描开始信号STV，以及用于控制栅导通电压Von的输出时间的至少一个时钟信号。栅控制信号CONTl还可以包括用于定义栅导通电压Von的持续时间的输出使能信号0E。
数据控制信号C0NT2包括表示有效数据被传送到像素行的水平同步开始信号STH、用于将各个数据电压施加到数据线D1-Dm的负载信号LOAD、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号C0NT2还可以包括倒转信号(reverse signal) RVS,其用于倒转数据电压相对于公共电压Vcom的极性，以下称为“数据电压的极性”。数据驱动器500接收用于每个像素PX的图像数据DAT，响应于来自信号控制器600的数据控制信号C0NT2而选择从灰度电压生成器800提供的对应于图像数据DAT的灰度电压，将图像数据DAT转换为相应的数据电压，并将转换的数据电压施加到各条数据线D「Dm。栅驱动器400将栅导通电压Von顺序施加到栅线G1-Gn,并根据从信号控制器600输出的栅控制信号CONTl导通连接到栅线G1-Gn的开关元件。施加到数据线D1-Dm的数据电压通过导通的开关元件施加到每个像素PX。公共电压Vcom和施加到每个像素PX的数据线的数据电压之间的差被施加在像素 上，并表现为LC电容器的充电电压，即，像素电压。液晶分子的排列(取向)取决于像素电压的大小而变化，并且通过液晶层的光的极性因此而变化。液晶分子具有取决于像素电压幅度的取向，且该取向确定了通过LC电容器的光的极性。在根据本发明的示例性实施例的液晶显示器中，在将相同的数据电压施加到组成每个像素PX的一对子像素后，栅导通电压Von被施加到与对应于该对子像素的栅线相邻的栅线。在这种情况下，充电在该对子像素中的任何一个中的数据电压通过电荷共享被降低。由于同一像素电极的子像素被充有不同的电压，像素PX的伽马曲线变为两个子像素的合并伽马曲线。当充电在各个子像素中的数据电压通过电荷共享被确定时，使正面合并伽马曲线接近于正面参考伽马曲线，并使侧面合并伽马曲线最接近正面参考伽马曲线，且两个像素的正面合并伽马曲线接近于正面参考伽马曲线，由此改善侧面可视性。参考图2，根据本发明的示例性实施例的液晶显示器包括传送栅信号的多条栅线GL1-GLw,以及与栅线GL1-GLw交叉、并传送数据信号的多条数据线DLitl每个像素PX包括第一子像素SP1和第二子像素SP2。分别地，第一子像素SP1包括第一开关兀件T1、第一 LC电容器Clel和第一存储电容器Cstl,且第二子像素SP2包括第二开关元件T2、第二 LC电容器Clc;2和第二存储电容器Cst2。第一开关元件T1和第二开关元件T2形成在第i条栅线GLi和第η条数据线DLi的交叉点上，第三开关元件1~3连接到第i条栅线GLi,且第四开关元件T4连接到第(i+1)条栅线栅GLi+1。第一到第四开关元件可以是薄膜晶体管(TFT )。第一开关元件T1具有连接到第i条栅线GLi的控制端、连接到第j条数据线DLj的输入端、以及连接到第一 LC电容器Clc;1和第一存储电容器Cstl的输出端。第二开关兀件T2具有连接到第i条栅线GLi的控制端、连接到第j条数据线DI^_的输入端、以及连接到第二 LC电容器Clc;2和第二存储电容器Cst2的输出端。第三开关元件T3具有连接到第i条栅线GLi的控制端、利用介于其间的电荷共享电容器Qs连接到第一开关元件T1的输出端的输出端、以及连接到存储线SL的输入端。更具体地，第三开关元件T3的输入端直接连接到存储线SL。第四开关元件T4具有连接到第(i+1)条栅线GLi+1的控制端、连接到第二开关元件T2的输出端的输入端、以及连接到第三开关元件T3的输出端的输出端。因此，第四开关兀件T4的输出端利用介于其间的电荷共享电容器Ccs连接到第一开关兀件T1的输出端。
每个像素PX包括由第一子像素电极和第二子像素电极构成的像素电极，该第一子像素电极连接到第一开关元件T1的输出端，该第二子像素电极连接到第二开关元件T2的输出端。在朝向下部面板的上部面板上提供了公共电极。第一 LC电容器Clca包括连接到第一开关元件T1的第一子像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。第一存储电容器Cstl包括第一子像素电极、存储电极线SL，该SL设置在下部面板上，在该SL和下部面板之间放置有绝缘体。第二 LC电容器Ck2包括连接到第二开关元件T2的第二子像素电极、公共电极、以及介于其间的液晶。第二存储电容器Cst2包括第二子像素电极、在下部面板上提供的存储电极线SL、以及位于第二子像素电极和存储电极线SL之间的绝缘体。电荷共享电容器Cra包括第一开关元件T1的输出端、第三开关元件T3的输出端、以 及介于其间的绝缘体。电荷共享电容器Cra和第三开关元件T3用来降低充电在第二 LC电容器Clc;2中的像素电压，而增加充电在第一 LC电容器Clcl中的像素电压。第一存储电容器Cstl和第二存储电容器Cst2分别维持充电在第一 LC电容器Clc;1和第二 LC电容器Clc;2中的像素电压。固定电压，例如，公共电压Vcom，被施加到存储线SL。如果栅导通信号Von被施加到第i条栅线GLi,相同电平的数据电压通过第一开关元件T1和第二开关元件T2传送到第i行像素中的第一和第二子像素电极。即，相同的数据电压充电在连接到第i条栅线GLi的第一 LC电容器Clca和第二 LC电容器Ck2中。充电在第一 LC电容器Clcl和第二 LC电容器Clc;2中的数据电压被称为像素电压。如果栅导通电压Von被施加到第i条栅线GLi,第三开关元件T3被导通，且公共电压Vcom被传送到第三开关元件T3的输出端。于是，对应于数据电压和公共电压Vcom之间的差的电压充电在电荷共享电容器Ccs中。如果栅截止电压Voff随后被施加到第i条栅线GLi,第一子像素SP1和第二子像素SP2彼此电断开。即，在相同电平的数据电压被施加到第一子像素电极和第二子像素电极后，第一子像素电极和第二子像素电极被维持在浮置(floating)状态。如果栅导通信号Von被施加到第i+Ι条栅线GLi+1，相同电平的数据电压通过连接到第i+Ι条栅线GLi+1的第一开关元件(未示出)和第二开关元件(未示出)被传送到第i+1行像素中的第二子像素电极对。此外，如果栅导通信号Von被施加到第(i+Ι)条栅线GLi+1，第四开关元件T4被导通。因此，在连接到第二开关元件T2的第二子像素电极中存储的数据电压通过第四开关元件T4分布到电荷共享电容器(^。这时因为第四开关元件T4的输入端连接到第二开关元件T2的输出端，且第四开关元件T4的输出端连接到电荷共享电容器(^。因此，在第i行像素中的第一子像素电极和第二子像素电极中存储并连接到第一开关元件T1和第二开关元件T2的数据电压具有不同的电平。接着，将使用电荷守恒的原理来详细描述第一子像素电极和第二子像素电极的像素电压。这里，第一节点N1是第一开关元件T1的输出端和电荷共享电容器Ccs之间的节点，第二节点N2是第二开关元件T2的输出端和第四开关元件T4的输入端之间的节点，第三节点N3是电荷共享电容器Ccs和第三开关元件T3的输出端之间的节点。第三节点N3也可以是电荷共享电容器Ccs和第四开关元件T4的输出端之间的节点。如果栅导通信号Von被施加到第i条栅线GLi,第一开关元件T1和第二开关元件T2被导通，从而数据电压Vd被施加到第一节点N1和第二节点N2。当第三开关元件T3被导通时，公共电压V·被施加到第三节点N3。为了方便解释，假设公共电压V·是0V，数据电压Vd被定义为相对于公共电压V。》的相对电压。因此，施加到第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3的电压分别为Vd、Vd和O。还假设第一 LC电容器Clca和第一存储电容器Cstl的电容之和被表示为Ch，第二 LC电容器Ck2和第二存储电容器Cst2的电容之和被表示为Cl，且电荷共享电容器Ces的电容被表示为Cb。对应于第一 LC电容器Clc;1和第一存储电容器Cstl的电容之和的电荷量(amount ofcharge) Qh、对应于第二 LC电容器Cle2和第二存储电容器Cst2的电容之和的电荷量Ql、以及电荷共享电容器Ccs的电荷量Qb由下列等式(I)给出Qh=ChXVdQl=ClXVdQb=CbXVd接着，如果栅截止电压Voff被施加到第i条栅线GLi且栅导通信号Von被施加到第(i+Ι)条栅线GLi+1，第一开关元件1\、第二开关元件!^和第三开关元件!^被截止，且第四开关元件T4被导通。假设施加到第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3的电压分别为VI、V2和V3(=V2),对应于第一 LC电容器Ckl和第一存储电容器Cstl的电容之和的电荷量Qh'、对应于第二器LC电容Ck2和第二存储电容器Cst2的电容之和的电荷量Ql'、以及电荷共享电容器Ccs的电荷量Qb'由下列等式(2)给出Qh' = ChXVlQl' = C1XV2Qb' = CbX (V1-V2)由于连接到第一节点N1的电容器中的总电荷量守恒，因此下列等式(3)成立Qh+Qb=Qh1 +Qb1由于连接到第三节点N3的电容器中的总电荷量守恒，因此下列等式(4)成立Ql-Qb' =Ql' -Qb'基于关系⑴到(4)，施加到第一节点N1和第二节点N2的电压Vl和V2可以使用下列等式(5)来得到
权利要求
1.一种显示设备，包括 栅线； 数据线，其与所述栅线交叉； 像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极； 第一开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第一子像素电极； 第二开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第二子像素电极； 第三开关元件，其电连接到所述栅线、所述第一子像素电极和导电线。
2.如权利要求I所述的显示设备，其中所述第一子像素电极的电压与所述第二子像素电极的电压不同。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极彼此绝缘。
4.如权利要求3所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。
5.如权利要求4所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。
6.如权利要求2所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。
7.如权利要求6所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。
8.如权利要求2所述的显示设备，其中所述导电线与所述栅线并行。
9.如权利要求I所述的显示设备，其中所述第一子像素电极和所述第二子像素电极彼此绝缘。
10.如权利要求9所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。
11.如权利要求10所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。
12.如权利要求9所述的显示设备，其中所述导电线与所述栅线并行。
13.如权利要求I所述的显示设备，其中所述导电线是存储线。
14.如权利要求13所述的显示设备，其中所述存储线与所述栅线并行。
15.—种显不设备,包括 栅线； 数据线，其与所述栅线交叉； 像素电极，其包括第一子像素和第二子像素电极； 第一薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第一子像素电极的第三端； 第二薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述数据线的第二端，以及连接到所述第二子像素电极的第三端； 第三薄膜晶体管，其包括连接到所述栅线的第一端，连接到所述第一子像素电极的第二端，以及连接到导电线的第三端。
16.如权利要求15所述的显示设备，所述导电线是与所述栅线并行的存储线。
全文摘要
本发明公开了一种显示设备，其包括栅线；数据线，其与所述栅线交叉；像素电极，其包括第一子像素电极和第二子像素电极；第一开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第一子像素电极；第二开关元件，其电连接到所述栅线、所述数据线和所述第二子像素电极；第三开关元件，其电连接到所述栅线、所述第一子像素电极和导电线。
文档编号G02F1/1368GK102662285SQ201210141640
公开日2012年9月12日 申请日期2008年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者李承勋, 梁英喆, 陆建钢 申请人:三星电子株式会社