TWI382265B - 薄膜電晶體陣列面板及顯示裝置 - Google Patents

Description

薄膜電晶體陣列面板及顯示裝置

本發明係關於一種薄膜電晶體陣列面板及顯示裝置。

液晶顯示器(LCD)通常包括具備像素電極與一共同電極之兩個面板及一夾置在該等兩個面板間之液晶(LC)層，該LC層具有介電各向異性。該等像素電極以矩陣形式排列且連接至諸如薄膜電晶體(TFT)之切換元件從而以每個各自列連續接收資料電壓。共同電極形成於該面板整個表面上以接收共同電壓。自電路觀點看，像素電極與共同電極以及置於該等電極間之LC層形成一LC電容器，該LC電容器與連接至其之切換元件一起基本形成一像素。

向該等兩個電極施加電壓以在LC層處形成一電場，且藉由改變電場強度來控制穿過LC層之光之透射率，進而顯示所要影像。為了防止由於長期施加單方向電場而造成LC層劣化，資料電壓相對於共同電壓之極性以每各自圖框、列或像素反轉。

在資料電壓之極性以每各自像素反轉(下文中稱為"點反轉")的情況下，由於反沖電壓產生之垂直閃爍或垂直串擾被減少，進而提高了顯示影像品質。然而，由於資料電壓之極性以每預定列及行反轉，因此施加資料電壓至資料線之操作變得複雜，且資料線之訊號延遲問題變得嚴重。因此，為了減小訊號延遲，處理步驟變複雜，包括形成低電阻材料之資料線之步驟，且製造成本增加。

相反，在資料電壓之極性以每預定行反轉(下文中稱為"行反轉")的情況下，流經資料線之資料電壓之極性以每各自圖框反轉，因此資料線之訊號延遲問題可顯著減少。

然而，因為行反轉不涉及點反轉之優勢，所以LCD之顯示影像品質由於垂直閃爍與垂直串擾而劣化。

LCD進一步包括用以傳輸閘極訊號以控制切換元件之閘極線、用以傳輸待施加至電場產生電極之資料電壓之資料線以及用以產生閘極訊號及資料電壓之閘極與資料驅動器。閘極與資料驅動器通常藉由複數個驅動積體電路晶片形成，且晶片數目應盡可能減小從而降低製造成本。特定言之，與閘極驅動電路晶片相比，資料驅動積體電路晶片之成本較高，因此減小晶片數目是有利的。

本發明提供一種藉由減小驅動電路晶片之數目而降低製造成本之顯示裝置。

本發明提供一種涉及提高之顯示影像品質的顯示裝置。

本發明提供一種涉及提高之像素孔徑比的顯示裝置。

根據本發明之一實施例，提供一具有以下特徵之薄膜電晶體陣列面板。

根據本發明之一態樣，薄膜電晶體陣列面板包括以矩陣形式排列之複數個像素，該等像素中之每一者具有一像素電極以及一連接至該像素電極之切換元件，該薄膜電晶體陣列面板還包括複數對連接至該等切換元件且以列方向延伸之閘極線。每對閘極線連接至一像素列中之切換元件。複數條資料線連接至切換元件且以行方向延伸。每一資料線連接至至少兩相鄰像素行中之像素之切換元件。各自資料線在與兩相鄰像素列相關之兩相鄰閘極線之間水平彎曲。

根據本發明之另一態樣，薄膜電晶體陣列面板包括以矩陣形式排列之複數個像素，該等像素中之每一者具有一像素電極以及一連接至該像素電極之切換元件，該薄膜電晶體陣列面板還包括複數對連接至該等切換元件且以列方向延伸之閘極線。每對閘極線連接至一像素列中之切換元件。複數條資料線連接至切換元件且以行方向延伸。資料線連接至至少兩相鄰像素行中之像素之切換元件。各自資料線對角伸長。

各自資料線在第一水平方向上在兩相鄰閘極線之間彎曲並伸長，且在兩相鄰像素行之間垂直延伸，接著在第二水平方向在兩相鄰閘極線之間彎曲並伸長。在此情況下，第一水平方向較佳應與第二水平方向相反。

各自資料線具有以每兩像素列或每三像素列重複之延伸圖案。

各自資料線可在第一水平方向或第二水平方向上延伸至少一個像素。

列方向上彼此相鄰之兩個像素可連接至相同資料線，且列方向上彼此相鄰之兩個像素之切換元件可相對於像素電極彼此相對設置。

排列在列方向上兩相鄰資料線間之兩個像素("該等像素為單元像素對")可連接至不同資料線，且該單元像素對中之像素可連接至不同閘極線。

列方向上彼此相鄰之兩個單元像素對之切換元件之相對位置可彼此一致。

該單元像素對中之像素可連接至相同閘極線，或者列方向上彼此相鄰之兩個單元像素對之切換元件可相對於像素電極彼此相對設置。

行方向上彼此相鄰之兩個像素之切換元件可相對於像素電極彼此相對設置。

各自資料線可在第一對角方向上伸長，接著在兩個像素行之間垂直延伸，並在第二對角方向上伸長。第一對角方向較佳應與第二對角方向相反。在此情況下，第一對角方向或第二對角方向可相對於垂直於閘極線前進之線成10－80°角。

各自資料線可在第一對角方向或第二對角方向上伸長至少一個像素。

根據本發明之又一態樣，顯示裝置包括以矩陣形式排列之複數個像素，該等像素中之每一者具有一像素電極以及一連接至該像素電極之切換元件，該顯示裝置還包括複數對連接至該等切換元件且以列方向延伸之閘極線。每對閘極線連接至一像素列中之切換元件。複數條資料線經由終端線連接至切換元件且以行方向延伸。資料線連接至至少兩相鄰像素行中之像素之切換元件。各自資料線在兩相鄰閘極線之間水平彎曲。流經相鄰資料線之資料電壓之極性彼此相反。藉由像素之表象反轉，像素之極性類型以每複數個像素行改變。

根據本發明之又一態樣，顯示裝置包括以矩陣形式排列之複數個像素，該等像素中之每一者具有一像素電極以及一連接至該像素電極之切換元件，該顯示裝置還包括複數對連接至該等切換元件且以列方向延伸之閘極線。每對閘極線連接至一像素列中之切換元件。複數條資料線經由終端線連接至切換元件且以行方向延伸。資料線連接至至少兩相鄰像素行中之像素之切換元件。各自資料線對角伸長，且流經相鄰資料線之資料電壓之極性彼此相反。藉由像素之表象反轉，像素之極性類型以每複數個像素行改變。

藉由像素之表象反轉，極性類型較佳應以每四個像素行改變。藉由像素之表象反轉，正(＋)極性行、第一混合極性行、負(－)極性行與第二混合極性行可交替重複。在此情況下，較佳情況係，在行方向上負極性應與正極性交替，且第一混合極性行之極性應與第二混合極性行之極性相反。

下文將參照附圖更充分描述本發明，在附圖中展示了本發明之較佳實施例。然而，本發明可以許多不同形式體現，且不應理解為限於本文陳述之實施例。

在圖中，為清晰起見而誇大了層、薄膜與區域之厚度。全文中相似代表符號係指相似元件。應瞭解，當諸如層、薄膜、區域或基板之元件被稱為位於另一元件"上"時，其可直接位於該另一元件上或其間可存在介入元件。相反，當一元件被稱為"直接位於"另一元件"上"時，其間不存在介入元件。

現在，將參照附圖特別說明根據本發明之實施例之薄膜電晶體陣列面板及LCD。

圖1係根據本發明之一實施例之LCD的方塊圖，且圖2係根據本發明之一實施例之LCD之像素之等效電路圖。

如圖1所示，根據本發明之一實施例之LCD包括一LC面板總成300、耦接至該LC面板總成300之閘極驅動器400與資料驅動器500、一耦接至資料驅動器500之灰度電壓發生器800以及一用以控制上述元件之訊號控制器600。

自等效電路觀點看，LC面板總成300包括複數條顯示訊號線G₁ －G_{2 n} 與D₁ －D_m 以及連接至該等顯示訊號線且以矩陣形式排列之複數個像素。另外，LC面板總成300包括上與下顯示面板100與200以及一置於該等面板間之LC層3。

顯示訊號線G₁ －G_{2 n} 與D₁ －D_m 包括用以傳輸閘極訊號(亦稱為"掃描訊號")之複數條閘極線G₁ －G_{2 n} 及用以傳輸資料訊號之複數條資料線D₁ －D_m 。閘極線G₁ －G_{2 n} 大體互相平行在像素之列之方向(以列方向)延伸，而資料線D₁ －D_m 大體互相平行在像素之行之方向(以行方向)延伸。如圖1所示，顯示訊號線可包括位於LC面板總成300之最左邊與最右邊之虛設線L1與L2，其大體平行於資料線D₁ －D_m 以列方向延伸。

各自像素具有一連接至閘極與資料線G₁ －G_{2 n} 與D₁ －D_m 及虛設線L1與L2之切換元件Q以及連接至該切換元件Q之一LC電容器C_{L C} 與一儲存電容器C_{S T} 。此外，形成於LC面板總成300最左邊與最右邊周圍之各自像素包括一連接至閘極線G₁ －G_{2 n} 及形成於LC面板總成300最左邊與最右邊處之虛設線L1與L2之切換元件Q以及連接至該切換元件Q之一LC電容器C_{L C} 與一儲存電容器C_{S T} 。當需要時該儲存電容器C_{S T} 可省略。

每一像素之切換元件Q藉由提供在下顯示面板100處之薄膜電晶體形成，且具有三極體終端結構，其帶有作為控制端之連接至閘極線G₁ －G_{2 n} 之閘極端、作為輸入端之連接至資料線D₁ －D_m 之源極端以及作為輸出端之連接至LC電容器C_{L C} 與儲存電容器C_{S T} 之汲極端。

LC電容器具有下顯示面板100之像素電極190與上顯示面板200之共同電極270作為兩個端子，以及置於兩個電極190與270間之LC層3作為介電質。像素電極190連接至切換元件Q，且共同電極270形成於上顯示面板200之整個表面上以接收共同電壓Vcom。或者，共同電極270可形成於下顯示面板100上，且在此情況下，兩個電極190與270中之至少一者可形成為線形或棒形。

因為具備了輔助LC電容器C_{L C} 之儲存電容器C_{S T} ，所以形成於下顯示面板100上之單獨訊號線(未圖示)與像素電極190重疊同時其間還插入一絕緣體，且該訊號線供有諸如共同電壓Vcom之預定電壓。或者，儲存電容器C_{S T} 可藉由使像素電極190與先前閘極線重疊同時在其間插入一絕緣體而形成。

如圖1所示，一對閘極線G₁ 與G₂ 、G₃ 與G₄ 、...排列於一列像素PX之上方與下方。另外，非垂直直線之資料線D₁ －D_m 以Z字形形成於像素之每一間隔行周圍。意即，資料線D₁ －D_m 在左或右方向約略延伸一個像素，且垂直排列於兩相鄰像素pX之間。意即，一條資料線置於兩個像素行之間。由於在左或右方向延伸之資料線D₁ －D_m 之延伸方向在各自像素列改變，因此資料線D₁ －D_m 沿各自像素行形成Z字形。置於每一像素列處之資料線D₁ －D_m 具有相同形狀。下文將特別說明閘極線G₁ －G_{2 n} 、資料線D₁ －D_m 與像素PX之互連。

同時，為了表達色彩，各自像素內在顯示原色中之一者(空間分割)或交替顯示原色(時間分割)，以使得觀察到作為原色之空間或時間總和之所要彩色影像。原色可為紅、綠與藍色。

圖2說明空間分割之一實例，其中每一像素在上顯示面板200之區域處包括一彩色濾光器230以表示原色中之一者。與圖2中之結構不同，彩色濾光器230可形成於下顯示面板100之像素電極190上方或下方。

偏光器(未圖示)附著至LC面板總成300之兩個顯示面板100與200中之至少一者之外表面上。

灰度電壓發生單元800產生兩組與像素透光率相關之灰度電壓。兩組中之一組相對於共同電壓Vcom具有正值，且另一組具有負值。

閘極驅動器400連接至LC面板總成300之閘極線G₁ －G_{2 n} ，並自外側向閘極線G₁ －G_{2 n} 施加藉由開閘電壓Von及關閘電壓Voff之組合形成之閘極訊號。閘極驅動器400可藉由複數個積體電路形成。

資料驅動器500連接至LC面板總成300之資料線D₁ －D_m 及虛設線L₁ 與L₂ ，且自灰度電壓發生器800選擇灰度電壓以施加選定之灰度電壓至像素而作為資料電壓。

閘極驅動器400或資料驅動器500以複數個驅動積體電路晶片之形式直接安裝於LC面板總成300上，或以捲帶式封裝TCP形式附著至LC面板總成300，同時將其安裝在可撓性印刷電路膜(未圖示)上。或者，閘極驅動器400或資料驅動器500可與顯示訊號線G₁ －G_{2 n} 及D₁ －D_m 以及薄膜電晶體切換元件Q一起整合在LC面板總成300上。

訊號控制器600控制閘極驅動器400與資料驅動器500之運作。

現將詳細說明LCD之顯示操作。

訊號控制器600接收來自外部圖形控制器(未圖示)之用以控制其顯示之輸入控制訊號以及輸入彩色影像訊號R、G與B，該等輸入控制訊號諸如垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、主時脈MCLK與資料啟動訊號DE。訊號控制器600基於訊號控制器600之輸入彩色影像訊號R、G與B及輸入控制訊號依照LC面板總成300之運作條件適當處理彩色影像訊號R、G與B。訊號控制器600產生閘極控制訊號CONT1與資料控制訊號CONT2，並發送閘極控制訊號CONT1至閘極驅動器400，同時發送經處理之彩色影像訊號DAT與資料控制訊號CONT2至資料驅動器500。彩色影像訊號R、G與B之處理包括根據圖1中之LC面板總成300之像素排列重新排列彩色影像資料R、G與B之步驟。

閘極控制訊號CONT1包括一用以指示閘極驅動器400開始掃描之掃描開始訊號STV，與至少一個用以控制開閘電壓Von之輸出時間之時脈訊號。閘極控制訊號CONT1亦可包括用以界定開閘電壓Von之持續時間之輸出啟動訊號OE。

資料控制訊號CONT2包括用以通知資料驅動器500向其中一列像素傳輸資料的水平同步開始訊號STH、用以指示資料驅動器500施加相關資料電壓至資料線D₁ －D_m 之負載訊號LOAD，及資料時脈訊號HCLK。資料控制訊號CONT2可包括用以反轉資料電壓相對於共同電壓Vcom之極性(下文中稱為資料電壓之極性)之反向訊號RVS。

資料驅動器500根據來自訊號控制器600之資料控制訊號CONT2相對於半列像素連續接收一組彩色影像資料DAT，並在來自灰度電壓發生器800之灰度電壓之間選擇對應於各自彩色影像資料DAT之灰度電壓。因此，資料驅動器500將彩色影像資料DAT變換為適當類比資料電壓，且施加該等電壓至相關資料線D₁ －D_m 。

閘極驅動器400根據來自訊號控制器600之閘極控制訊號CONT1連續施加開閘電壓Von至閘極線G₁ －G_{2 n} ，進而開啟與閘極線G₁ －G_{2 n} 連接之切換元件Q。接著經由開啟之切換元件Q將施加至資料線D₁ －D_m 之資料電壓施加至相關像素。

施加至像素之資料電壓與共同電壓Vcom間之差異由LC電容器C_{L C} 之充電電壓表示，意即由像素電壓表示。液晶分子根據像素電壓之量值重定向，因此，穿過LC層3之光之偏振發生變化。偏振變化由歸因於附著至顯示面板100與200之偏光器(未圖示)之透光率變化表示。

資料驅動器500及閘極驅動器400藉由利用1/2水平週期重複相同運作，意即，以1/2H(其中，"H"係水平同步訊號Hsync之週期)為單元。因此，對一圖框而言，連續施加開閘電壓Von至所有閘極線G₁ －G_{2 n} ，進而施加資料電壓至所有像素。當一個圖框結束而下一圖框開始時，控制施加至資料驅動器500之反向訊號RVS，以使得施加至各自像素之資料電壓之極性與先前圖框中相反(此稱為"圖框反轉")。

除圖框反轉之外，資料驅動器500反轉沿一圖框內之相鄰資料線D₁ －D_m 流動之資料電壓之極性，因此一旦接收到資料電壓後像素電壓之極性亦發生變化。在此實施例中，因為像素PX與資料線D₁ －D_m 之互連多樣化，所以資料驅動器500處之極性反轉圖案與LC面板總成300之螢幕上之像素電壓的極性反轉圖案相互不同。資料驅動器500處之反轉在下文中被稱為驅動器反轉，且螢幕上之反轉被稱為表象反轉。

現將參照圖3特別說明根據本發明之一實施例之LCD。

圖3說明根據本發明之一實施例之LCD之像素排列。

藉由圖3中所示之像素排列，如上文說明，一對閘極線排列於每一列像素處之像素電極190上方與下方，且資料線D₁ －D_m 排列於像素電極190之行之間。因此，每一像素列與其特有對之閘極線相關。

此外，連接至各自像素電極190且位於資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...附近之每一切換元件Q連接至交替閘極線G_{2 k ＋ 1} 與G_{2 k ＋ 2} (K＝0、1、2...)。舉例而言，對於位於資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...左邊之像素而言，切換元件Q位於像素電極之上部右側處且連接至上側閘極線G_{2 k ＋ 1} ，而對於位於資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...右邊之像素而言，切換元件Q位於像素電極之下部左側處且連接至下側閘極線G_{2 k ＋ 2} 。意即，切換元件Q最靠近資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...，且連接至直接鄰近其之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...。

位於列方向上彼此相鄰之資料線D_p 與D_{p ＋ 1} 間之一對像素(下文中稱為"單元像素對")之切換元件Q連接至不同資料線D_p 與D_{p ＋ 1} ，且相對於像素電極彼此相對地對角設置。單元像素對之切換元件連接至不同資料線D_p 與D_{p ＋ 1} ，且列方向上彼此相鄰之單元像素對處之切換元件Q的相對位置彼此一致。

行方向上彼此相鄰之兩像素處之切換元件Q的位置被設成彼此相對，但是行方向上彼此相鄰之兩單元像素對處之切換元件的相對位置彼此一致。

各自資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在每一像素列處之兩相鄰閘極線G_{2 k} 與G_{2 k ＋ 1} 之間約略向左或向右水平伸長一個像素，且在兩相鄰像素電極190之間垂直延伸以形成Z字形。又，資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在下一像素列處之兩相鄰閘極線G_{2 k ＋ 2} 與G_{2 k ＋ 3} 之間在與正好先前像素列相反之方向上約略向右或向左伸長一個像素，且在兩相鄰像素電極190之間垂直延伸。各自資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之此延伸圖案以每兩個像素列重複。

因此，因為資料線在兩相鄰閘極線之間以Z字形方式彎曲並約略伸長一個像素且垂直延伸，所以當像素在列方向上相互平行排列時，相鄰像素列處之單元像素對中之一個相對於另一個向左或向右移位一個像素。在此情況下，對於單元像素對而言，連接至相同資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之像素處之切換元件的相對位置彼此一致。

現將參照圖4特別說明根據本發明之另一實施例之LCD之像素排列。圖4說明根據本發明之第二實施例之LCD之另一像素排列。

此外，單元像素對之切換元件連接至交替資料線D_p 與D_{p ＋ 1} ，且行方向上彼此相鄰之兩像素之切換元件Q彼此相對設置，但是行方向上彼此相鄰之單元像素對處之切換元件的相對位置彼此一致。

各自資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在兩相鄰閘極線之間以Z字形方式彎曲一個像素且在垂直方向延伸。對於單元像素對而言，連接至相同資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之像素處之切換元件的相對位置彼此一致。

相反，如圖4所示，相同像素列上之兩相鄰單元像素對處之切換元件Q的位置彼此相對。意即，連接至一像素列處之一條資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...周圍之一對像素電極190之切換元件Q連接至不同閘極線G_{2 k ＋ 1} 與G_{2 k ＋ 2} (k＝0、1、2...)，但是單元像素對之切換元件連接至相同閘極線。

特定言之，在像素排列在奇數資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...(p＝1、2...)左邊時，切換元件Q位於像素電極之上部右側，且連接至上側閘極線G_{2 k ＋ 1} 、G_{2 k ＋ 3} ...。在像素排列在奇數資料線D_p 、D_{p ＋ 2} ...右邊時，切換元件Q位於像素電極之下部左側，且連接至下側閘極線G_{2 k ＋ 2} 、G_{2 k ＋ 4} ...。在像素排列在偶數資料線D_{p ＋ 1} 、D_{p ＋ 3} ...左邊時，切換元件Q位於像素之下部右側，且連接至下側閘極線G_{2 k ＋ 2} 、G_{2 k ＋ 4} ...。在像素排列在偶數資料線D_{p ＋ 1} 、D_{p ＋ 3} ...右邊時，切換元件Q位於像素之上部左側，且連接至上側閘極線G_{2 k ＋ 1} 、G_{2 k ＋ 3} ...。

圖3與4中之像素排列中之每一者僅作為一個實例，且偶數與奇數像素列處之像素電極190與資料線D₁ －D_m 及閘極線G₁ －G_{2 n} 之互連可變化。此外，各自資料線約略水平延伸一個像素，但是可延伸兩個或兩個以上像素。

藉由圖3與4中之像素排列，切換元件Q連接至直接與其相鄰之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...，因此資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之成型面積減小了。因此，資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...與閘極線G_{2 k} 、G_{2 k ＋ 1} ...之重疊面積減小了，且由此其間產生之寄生電容器之寄生電容降低。此外，資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...與LC層3間之寄生電容降低，以使得其對像素電壓之不良影響得到防止。

兩相鄰像素電極190間之距離在存在資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之情況下與不存在資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之情況下不同。意即，為了將資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...置於像素電極190之間，需要獲得相當於資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之水平寬度或更多之區域，因此資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之區域寬度應大於不具有資料線之區域寬度。

歸因於像素電極190間之寬度差，提供在像素電極190間之光截取構件(未圖示)之水平寬度亦視資料線之存在而不同，因此具有資料線之像素與不具有資料線之像素間之顯示面積不同，以使得可產生有缺陷之垂直條紋。

然而，考慮到圖3與4中所示之LCD像素排列下之相鄰紅與綠像素R與G，在兩個像素R與G之間存在資料線之情況與其間不存在資料線之情況在列與行方向交替重複。因此，歸因於存在與不存在資料線而形成之兩個像素R與G間之顯示面積差在列與行方向得到補償，因此，顯示影像中之有缺陷之垂直條紋減少了。

就圖4中之情況特定言之，單元像素對之切換元件Q連接至相同閘極線，以使得同時驅動單元像素對之像素，且不產生到達目標電壓之充電時間不同的現象以及歸因於像素充電延遲之充電像素之電壓變化。此外，因為連接至相同像素列之直接與其相鄰之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...的切換元件Q之相對位置變化，歸因於切換元件Q之源極端與汲極端間之寄生電容偏差以及處理期間遮罩不對準而形成之顯示影像品質劣化被防止，且不需要單獨圖案來減小寄生電容偏差以使得提高了像素孔徑比。

現將參照圖3與4特別說明根據本發明之一實施例之反轉圖案。

圖3與4中之驅動反轉係行反轉，其中流經一條資料線之資料電壓總是具有相同極性，且流經兩條相鄰資料線之資料電壓具有彼此相反之極性。

在圖3與4所示之情況下，4種極性類型連續重複，其中有正(＋)極性行、在負(－)與正(＋)在行方向交替排列時之第一混合極性行、負極性行、在正與負在行方向交替排列時之第二混合極性行。如圖3與4所示，第一與第二混合極性行具有彼此相反之極性圖案。藉由此等反轉圖案，負與正極性行相互混合，以使得其被觀察為極性混合，因此，歸因於像素電壓為正之情況與像素電壓為負之情況之間的反沖電壓而形成之亮度差被減弱，進而減小了有缺陷之垂直條紋。

現將參照附圖特別說明根據本發明之另一實施例之LCD。

圖5係根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖，且圖6說明根據本發明之另一實施例之LCD之像素排列。

如圖5所示，根據本發明之另一實施例之LCD之結構與根據先前實施例之圖1中所示之LCD之結構幾乎相似。意即，LCD包括一LC面板總成300、連接至該面板總成300之閘極驅動器400與資料驅動器500、一連接至資料驅動器500之灰度電壓發生器800以及一用以控制上述元件之訊號產生器600。LCD之運作與圖1中所示之LCD之運作相同，因此將省略其說明。然而，如圖5所示，LCD之像素排列與圖6中所示相似。

現將參照圖6特別說明根據本發明之另一實施例之LCD之像素排列。圖6說明根據本發明之另一實施例之LCD之像素排列。

圖6中所示之像素排列與圖3中所示相似。意即，一對閘極線排列於每一像素列處之像素電極190上方與下方，且資料線D₁ －D_m 置於像素電極190之行之間。連接至一像素列處之置於資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之間之一對像素電極190之切換元件Q連接至不同閘極線G_{2 k ＋ 1} 與G_{2 k ＋ 2} (k＝0、1、2...)，以使得單元像素對之切換元件相互對角相向。

此外，單元像素對處之切換元件連接至不同資料線D_p 與D_{p ＋ 1} 。此外，行方向上彼此相鄰之兩像素處之切換元件Q彼此相對設置，但是列與行方向上彼此相鄰之單元像素對之切換元件Q的相對位置彼此一致。

然而，如圖6所示，與圖3所示相似，像素行處之資料線以Z字形彎曲，但是其延伸圖案以每3個像素列重複(重複像素列單元)。

意即，第(k＋1)像素列處之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在兩相鄰閘極線G_{2 k} 與G_{2 k ＋ 1} 之間向左彎曲，接著伸長高達一個像素，且在一對像素之間垂直延伸。第(k＋2)像素列處之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在兩相鄰閘極線G_{2 k ＋ 2} 與G_{2 k ＋ 3} 之間向右彎曲，接著伸長高達一個像素，且在一對像素之間垂直延伸。第(k＋3)像素列處之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在兩相鄰閘極線G_{2 k ＋ 4} 與G_{2 k ＋ 5} 之間再次向右彎曲，接著伸長高達一個像素，且在一對像素之間垂直延伸。第(k＋4)像素列處之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...在兩相鄰閘極線G_{2 k ＋ 6} 與G_{2 k ＋ 7} 之間再次向左彎曲，接著伸長高達一個像素，且在一對像素之間垂直延伸。意即，重複像素列單元之第一與最後像素列處之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之部分向左彎曲，接著伸長高達一個像素，且其在中間像素列處之部分向右彎曲，接著伸長高達一個像素。

資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...亦可與此等方向相反彎曲並伸長。意即，在重複像素列單元之情況下，第一與最後像素列處之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之部分向右彎曲，接著伸長高達一個像素，且中間像素列處之資料線部分向左彎曲，接著伸長高達一個像素。圖6中所示之排列僅作為一個實例，且偶數與奇數像素列處之像素電極190與資料線D₁ －D_m 及閘極線G₁ －G_{2 n} 之互連可變化。各自資料線約略水平伸長一個像素，但是可伸長兩個或兩個以上像素。此外，如圖6所示，資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之延伸圖案以每3個像素列重複，但可視連續水平延伸之數目而以每4個或4個以上像素列重複。

藉由圖6中所示之像素排列，切換元件Q形成於最接近資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...處，因此相鄰閘極線處之切換元件Q與資料線間之距離以及資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之成型面積減小了。因此，資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...與閘極線G_{2 k} 、G_{2 k ＋ 1} ...之重疊面積減小，以使得其間產生之寄生電容器之寄生電容以及資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...與LC層3間產生之寄生電容減小，從而防止像素電壓受到不良影響。

考慮到相鄰紅與綠色像素R與G，在兩個像素之間存在資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之情況與其間不存在資料線之情況在列與行方向上交替配置，兩個像素R與G間之顯示面積之差在列與行方向得到補償，進而減小了有缺陷之垂直條紋。

即使在圖6所示之結構中，驅動器反轉為行反轉，但是每4個像素列仍會連續重複4種極性類型，諸如正(＋)極性行、在負(－)與正極性在行方向混合時之第三混合極性行、負極性行、及在正與負極性在行方向混合時之第四混合極性行。舉例而言，在第三混合極性行之情況下，作為一單元之負－正－正在行方向重複，且在第四混合極性行之情況下，作為一單元之正－負－負在行方向重複。因此，歸因於像素電壓為正之情況與像素電壓為負之情況間之反沖電壓而引起之亮度差被減弱，故顯示影像中之有缺陷之垂直條紋減小。

現將參照圖7說明根據本發明之另一實施例之像素排列。

圖7說明根據本發明之另一實施例之像素排列。

具有圖7中所示之像素排列之LCD係基於圖1中所示之LCD，但是其結構可與圖5中所示之LCD或其它具不同結構之LCD相似。在圖5中說明之情況下，資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之延伸模式以每三個像素列的方式重複。

如圖7所示，像素排列與圖3中說明之像素排列相同，其不同之處在於：像素電極190之形狀不是矩形而是鋸齒形，且在兩相鄰閘極線之間垂直延伸之資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...並非水平而是相對於垂直於閘極線前進之線以10－80°對角伸長且彎曲，接著在列方向上彼此相鄰之兩個像素之間垂直延伸。在本實施例中，在圖7中應用與圖3中所示相同之反轉圖案，因此省略其詳細說明。然而，此資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...之結構可應用於圖4與6中之像素排列以及其它像素排列。

在具有此資料線D_p 、D_{p ＋ l} ...之圖案之像素排列之情況下，獲得歸因於圖3中所示之像素排列而施加之效應，此外，在兩相鄰閘極線之間不存在任何水平伸長部分，閘極線與資料線間產生之寄生電容可顯著減小。因為資料線D_p 、D_{p ＋ 1} ...與LC層3之重疊面積減小，以使得其間之寄生電容降低，且對像素電壓之不良影響得到防止。此外，因為兩相鄰閘極線之間不存在任何水平伸長之部分，所以兩相鄰閘極線間之距離變窄，因此像素孔徑比提高。

如上所述，相鄰像素列間之連接至切換元件之資料線之相對位置發生變化，甚至在驅動器反轉為行反轉時，表象反轉可以各種方式變化。因此，確定資料電壓之極性並自資料驅動器以行反轉方式施加資料電壓之極性，資料線之有效材料選擇範圍變寬，且處理步驟易於簡化。因為表象反轉以行反轉與點反轉之混合形式形成，所以顯示影像品質可提高。此外，資料線之數目減小，以使得與其相連之高成本資料驅動電路晶片之數目減小，因此顯示裝置之製造成本可顯著降低。

此外，資料線成型區域與非資料線區域間形成之顯示面積差得到補償，且歸因於顯示面積差之有缺陷之垂直條紋減小，以使得顯示裝置之顯示影像品質可提高。此外，閘極線與資料線之間以及資料線與LC層之間產生之寄生電容減小，進而提高了顯示影像品質。

此外，歸因於在處理期間產生之遮罩不對準而形成之寄生電容偏差得到補償而不形成單獨圖案，以使得顯示影像品質以及像素孔徑比提高。此外，藉由使用在兩相鄰閘極線之間非水平而對角伸長且彎曲之資料線，在兩相鄰閘極線之間不存在任何水平伸長之資料線部分，以使得兩閘極線間之距離可變窄，且像素孔徑比可提高。

雖然已參照較佳實施例詳細描述了本發明，但是熟習此項技術者應瞭解，在不偏離附加申請專利範圍中界定之本發明之精神與範疇的情況下可對其進行各種修改及替換。

圖4中之像素排列與圖3中相似。意即，一對閘極線排列於每一像素列處之像素電極190上方與下方，且一條資料線D₁ －D_m 提供於兩像素行處之像素電極190之間。

3．．．液晶層

100、200．．．顯示面板

190．．．像素電極

230．．．彩色濾光器

270．．．共同電極

300．．．液晶面板總成

400．．．閘極驅動器

500．．．資料驅動器

600．．．訊號控制器

800．．．灰度電壓發生器

CONT1．．．閘極控制訊號

CONT2．．．資料控制訊號

C_{L C} ．．．液晶電容器

C_{S T} ．．．儲存電容器

DAT．．．經處理之彩色影像訊號

DE．．．資料啟動訊號

D₁ －D_m ．．．資料線

G₁ －G_{2 n} ．．．閘極線

HCLK．．．資料時脈訊號

Hsync．．．水平同步訊號

LOAD．．．負載訊號

L1、L2．．．虛設線

MCLK．．．主時脈

OE．．．輸出啟動訊號

PX．．．像素

Q．．．切換元件

R、G、B．．．輸入彩色影像訊號

RVS．．．反向訊號

STH．．．水平同步開始訊號

STV．．．掃描開始訊號

Vcom．．．共同電壓

Von．．．開閘電壓

Voff．．．關閘電壓

Vsync．．．垂直同步訊號

圖1係根據本發明之一實施例之LCD的方塊圖；圖2係根據本發明之一實施例之LCD之一像素之等效電路圖；圖3說明根據本發明之一實施例之像素排列；圖4說明根據本發明之一實施例之另一像素排列；圖5係根據本發明之另一實施例之LCD的方塊圖；圖6說明根據本發明之另一實施例之像素排列；且圖7說明根據本發明之又一實施例之像素排列。

300．．．液晶面板總成

400．．．閘極驅動器

500．．．資料驅動器

600．．．訊號控制器

800．．．灰度電壓發生器

CONT1．．．閘極控制訊號

CONT2．．．資料控制訊號

DAT．．．經處理之彩色影像訊號

D₁ －D_m ．．．資料線

DE．．．資料啟動訊號

G₁ －G_{2 n} ．．．閘極線

Hsync．．．水平同步訊號

L1、L2．．．虛設線

MCLK．．．主時脈

PX．．．像素

R、G、B．．．輸入彩色影像訊號

Vcom．．．共同電壓

Von．．．開閘電壓

Voff．．．關閘電壓

Vsync．．．垂直同步訊號

Claims (17)

1. 一種液晶面板總成，包括：複數個像素，其以一矩陣形式排列，每一像素具有一像素電極以及一連接至該像素電極之切換元件；複數對閘極線，其連接至該等切換元件且以列方向延伸，每一對閘極線均連接至一像素列中之該等切換元件，該像素列中之該等切換元件之一切換元件連接至該對閘極線之一者；及複數條資料線，其連接至該等切換元件且以行方向延伸，該資料線連接到至少兩個相鄰像素行中之該等像素之該等切換元件；其中該等各別資料線在與兩個相鄰像素列相關之兩個相鄰閘極線之間水平彎曲且在一水平方向中伸長一個像素。
2. 如請求項1之液晶面板總成，其中該等各別資料線在一第一水平方向上在兩個相鄰閘極線之間彎曲及伸長，且在該等兩個像素行之間垂直延伸，接著在一第二水平方向上在兩個相鄰閘極線之間彎曲及伸長。
3. 如請求項2之液晶面板總成，其中該第一水平方向與該第二水平方向相反。
4. 如請求項3之液晶面板總成，其中該等各別資料線具有一以每兩個像素列重複之方式延伸之模式。
5. 如請求項3之液晶面板總成，其中該等各別資料線具有一以每三個像素列重複之方式延伸之模式。
6. 如請求項2之液晶面板總成，其中兩個在該列方向上彼此相鄰之像素係連接至同一資料線。
7. 如請求項6之液晶面板總成，其中該等兩個在該列方向上彼此相鄰之像素之該等切換元件相對於該像素電極係彼此相對設置。
8. 如請求項7之液晶面板總成，其中排列於列方向上之兩個相鄰資料線間之兩個像素("該等像素為一單元像素對")係連接至不同資料線。
9. 如請求項8之液晶面板總成，其中該單元像素對之該等像素係連接至不同閘極線。
10. 如請求項9之液晶面板總成，其中在該列方向上彼此相鄰之該等兩個單元像素對之該等切換元件的相對位置係彼此一致。
11. 如請求項8之液晶面板總成，其中該單元像素對之該等像素係連接至同一閘極線。
12. 如請求項11之液晶面板總成，其中在該列方向上彼此相鄰之該等兩個單元像素對之該等切換元件相對於該像素電極係彼此相對設置。
13. 如請求項9或11之液晶面板總成，其中在該行方向上彼此相鄰之兩個像素之該等切換元件相對於該像素電極係彼此相對設置。
14. 一種顯示裝置，包括：複數個像素，其以一矩陣形式排列，每一像素具有一像素電極以及一連接至該像素電極之切換元件； 複數對閘極線，其連接至該等切換元件且以列方向延伸，每一對閘極線均連接至一像素列中之該等切換元件，該像素列中之該等切換元件之一切換元件連接至該對閘極線之一者；及複數條資料線，其經由終端線連接至該等切換元件且以行方向延伸，該資料線連接到至少兩個相鄰像素行中之該等像素之該等切換元件；其中該等各別資料線在兩個相鄰閘極線之間水平彎曲且在一水平方向中伸長一個像素，其中流經該等相鄰資料線之資料電壓之極性彼此相反，且其中藉由該等像素之表象反轉，該等像素之極性類型以每複數個該等像素行之方式改變。
15. 如請求項14之顯示裝置，其中藉由該等像素之表象反轉，該等極性類型以每四個像素行之方式改變。
16. 如請求項15之顯示裝置，其中藉由該等像素之該表象反轉，一正(+)極性行、一第一混合極性行、一負(-)極性行與一第二混合極性行交替地重複。
17. 如請求項16之顯示裝置，其中在該第一混合極性行與該第二混合極性行之情況下，該負極性與該正極性在該行方向上交替，且該第一混合極性行與該第二混合極性行相反。