專利名稱：主動矩陣型顯示裝置及具其的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種主動矩陣型顯示裝置，其具有配置成以行列構(gòu)成矩陣 狀的多個像素、對應(yīng)于像素各行所設(shè)置的多個源極總線、對應(yīng)于像素各列所 設(shè)置的多個柵極總線、以及與多個像素公共連接的公共總線，以及具有此主 動矩陣型顯示裝置的電子裝置。
背景先前技術(shù)
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)是利用液晶分子的配向會因為 電壓而產(chǎn)生變化的特性，用以通過或遮斷外部光或背光等光線的方式，而能 夠顯示圖像。就目前一般LCD的型式來說，則包括以畫面背面的背光源作 為光源而進(jìn)行顯示的透射式、不設(shè)置背光源而藉由反射外部光來進(jìn)行顯示的 反射式、以及利用外部光反射和背光源的半透射式。
透射式的優(yōu)點是所呈現(xiàn)的色度(chroma)較高，在黑暗環(huán)境下也很容易觀 看，但另一方面，其缺點則由于使用背光源而使得消耗電力較高，在明亮環(huán) 境下畫面會變得比較暗。反射式的特征則是消耗電力較低，在明亮環(huán)境下比 較容易觀看，但另一方面，其缺點則是色度偏低，在黑暗環(huán)境就無法進(jìn)行顯 示。因此，近年來逐漸受到重視的半透射式，則是將透射式和反射式加以組 合。半透射式的液晶顯示器中，各像素是分割成至少兩個次像素，這些次像 素則分別做為透射用以及反射用。
另外，透射式LCD所采用的顯示模式，可以是在未施加電壓的狀態(tài)下， 呈現(xiàn)白色的正常白(normally white)模式或是呈現(xiàn)黑色的正常黑(normally black)模式。特別是使用垂直配向(VA)型液晶的顯示器，通常是采用正常黑 模式。然而在正常黑模式的垂直配向型液晶顯示器中，會產(chǎn)生所謂"色偏" 的問題，亦即因觀看角度的不同而對比度產(chǎn)生改變的現(xiàn)象。
目前已知用來解決此問題的方法，是將一個像素分割成多個個次像素， 再分別施加不同的電壓。各次像素上則由于施加不同的電壓，因此對應(yīng)其施 加電壓會呈現(xiàn)不同的亮度。由于這些亮度值會在觀看者的眼睛上產(chǎn)生視覺平均化的效果，結(jié)果可以改善亮度特性，并且能夠消除"色偏"的問題。
因此，在一個像素分割成多個個次像素的情況下，需要在各次像素上提
供所應(yīng)施加的多個個電壓。
習(xí)知技術(shù)在各像素上提供多個個電壓的方法，包括設(shè)置多個條柵極線和
源極線，用以對于各組件分別供給不同的電壓(例如參考非專利文獻(xiàn)1);或 者是在特定次像素中設(shè)置與液晶單元串聯(lián)的電容等阻抗組件，在其液晶單元 上所施加的電壓則與其它次像素內(nèi)液晶單元所施加的電壓為不同電壓(例如 參考非專利文獻(xiàn)2)等。
非專利文獻(xiàn)1"Novel TFT-LCD Technology for Motion-Blur Reducing Using 120-Hz Driving with McFi" ， S-S. Kim等，Section 18.1 、 SID07 Digest, 1003~1006頁
非專利文獻(xiàn)2"MVA-LCD with Low Color Shift and High Image Quality", M-C.Tai等，Section 18.2、 SID07 Digest, 1007~1009頁

發(fā)明內(nèi)容
然而，設(shè)置多個條柵極線或源極線的方法，存在像素開口面積受到限制 的問題。另外，在特定次像素中設(shè)置與液晶單元串聯(lián)的阻抗組件的方法，則 會因為串聯(lián)連接阻抗組件的液晶單元相較于無此連接組態(tài)的液晶單元，其施 加所得的電壓上限值變得較低，結(jié)果出現(xiàn)透射率下降的問題。
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種主動矩陣型顯示裝置，能夠?qū)τ?具有多個液晶單元的像素提供多個個不同電壓，不會降低像素的開口面積以 及透射率。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的主動矩陣型顯示裝置，包括配置成以行列 構(gòu)成矩陣狀的多個像素、對應(yīng)于上述像素的各行而設(shè)置的多個源極總線、對 應(yīng)于上述像素的各列而設(shè)置的多個柵極總線、以及與上述多個像素公共連接 的公共總線。其中，每一像素包括兩個以上的液晶單元、兩個以上的驅(qū)動晶 體管、 一儲存晶體管以及一儲存電容。此兩個以上的驅(qū)動晶體管分別對應(yīng)于 上述液晶單元而設(shè)置，用以從上述多個源極總線的一者朝著上述液晶單元流 過電流。此儲存晶體管則連接于上述兩個以上的驅(qū)動晶體管中的至少一個驅(qū) 動晶體管的控制電極與對應(yīng)該列的柵極總線間，并且根據(jù)對應(yīng)該行的源極總 線的電壓而動作。此儲存電容則連接于上述至少一個驅(qū)動晶體管的控制電極與上述公共總線或前一列的柵極總線間，通過上述儲存晶體管，用以儲存使 得上述至少一個驅(qū)動晶體管進(jìn)行動作的電壓。
藉此，便能夠提供一種主動矩陣型顯示裝置，對于具有多個液晶單元的 像素提供多個個不同電壓，不會降低像素的開口面積以及透射率。
在此主動矩陣型顯示裝置中，較佳實施方式是將上述兩個以上的驅(qū)動晶 體管，分別連接于對應(yīng)的液晶單元與對應(yīng)該行或下一行的源極總線之間。
在此主動矩陣型顯示裝置中，較佳實施方式是在上述兩個以上的驅(qū)動晶 體管之中，對于其控制電極未與上述儲存電容和上述儲存晶體管連接的另一 驅(qū)動晶體管，其控制電極連接對應(yīng)該列的柵極總線。
在此主動矩陣型顯示裝置中，較佳實施方式則更包括 一柵極驅(qū)動器， 用以將代表高電平和低電平的兩個固定電壓間切換的電壓，分別提供至上述 多個柵極總線； 一源極驅(qū)動器，其通過上述多個源極總線，用以將既定范圍 內(nèi)所切換的可變電壓，提供至上述多個像素；以及一源極電壓選擇器，用以 對于每一上述多個像素，選擇是否應(yīng)提供上述源極驅(qū)動器和外部電源中的電 壓。其中上述源極驅(qū)動器的提供電壓，系低于代表上述高電平的固定電壓， 高于代表上述低電平的固定電壓。上述外部電源的提供電壓，系高于代表上 述高電平的固定電壓和上述儲存晶體管的臨界電壓的加總值。
另外，上述源極電壓選擇器具有多個串聯(lián)電路，其分別對應(yīng)于上述源極 總線而設(shè)置，并且由具有相反切換特性的兩個切換組件所構(gòu)成。上述串聯(lián)電 路，其一端連接至上述源極驅(qū)動器，另一端連接至上述外部電源，并且對應(yīng) 的源極總線系連接于上述兩個切換組件間。
本發(fā)明的主動矩陣型顯示裝置，也可以是透射式或半透射式的顯示裝置。
另外，本發(fā)明的主動矩陣型顯示裝置則可以-使用于電子裝置中。 根據(jù)本發(fā)明，則能夠提供一種主動矩陣型顯示裝置以及具備此主動矩陣
型顯示裝置的電子裝置，能夠?qū)τ诰哂卸鄠€液晶單元的像素提供多個個不同
電壓，不會降低像素的開口面積以及透射率。


圖1表示本發(fā)明的主動矩陣型顯示裝置結(jié)構(gòu)例的示意圖。 圖2表示圖1中源極電壓選擇器的電路結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖3a及圖3b表示本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖4則表示以三個次像素為一組的像素結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖5表示用以說明具有如圖4所示結(jié)構(gòu)的像素驅(qū)動動作的時序圖。
圖6a、圖6b及圖6c表示本發(fā)明的另一像素結(jié)構(gòu)例的電路圖。
主要組件符號說明
1:主動矩陣型顯示裝置；
10:顯示部；
12:源極驅(qū)動器；
14:柵極驅(qū)動器；
16:源極電壓選擇器；
Sl Sm:源極總線；
Gl Gn:柵極總線；
SEL1、 SEL2、 SEL3:選擇信號；
Vd 固定電壓；
3a、 3b、 31、 32、 33、 4a、 4b、 4c:像素；
L1 L3、 L11 L33、 Lal、 La2、 Lb2、 Lcl:液晶單元；
T1 T3、 T11 T33、 Tal、 Ta2、 Tb2、 Tel:驅(qū)動晶體管；
Tr、 Trl、 Tr2、 Tr3:儲存晶體管；
C、 C1 C3:儲存電容；
Icom: 7>共總線。
具體實施例方式
以下參考所附圖式，說明本發(fā)明的較佳實施例。 關(guān)于結(jié)構(gòu)部分
圖l表示本發(fā)明的主動矩陣型顯示裝置結(jié)構(gòu)例的示意圖。圖1的顯示裝 置1具有顯示部10、源極驅(qū)動器12、柵極驅(qū)動器14以及源極電壓選擇器16。
顯示部10則具有交錯設(shè)置的多個源極總線Sl Sm以與柵極總線 Gl Gn(m、 n為自然數(shù))、在這些總線間交叉點上個別設(shè)置并且配置成以行列 構(gòu)成矩陣狀的多個像素(為表達(dá)清楚起見，未示于圖l上)、以及設(shè)置于顯示 部10的內(nèi)側(cè)并且公共連接至全部像素的公共總線(未圖式)。每一列的像素共享 一條柵極總線，每一行的像素則共享 一條源極總線。
源極驅(qū)動器12則經(jīng)由提供驅(qū)動電力至各像素的源極總線Sl Sm，連接 至顯示部10。源極驅(qū)動器12的供給電壓Vs則是在既定范圍(一般是從0到 5V的范圍)內(nèi)可切換的電壓。柵極驅(qū)動器14則經(jīng)由控制各像素開/關(guān)狀態(tài)的 柵極總線Gl Gn，連接至顯示部10。柵極驅(qū)動器14的供給電壓Vg則是在 代表高電平(H)和低電平(L)的兩個固定電壓VH、 VL間切換。在本實施例中， 源極驅(qū)動器12的供給電壓VS在與柵極驅(qū)動器14的供給電壓Vg間的關(guān)系 上，是低于代表高電平的固定電壓VH，而高于代表低電平的固定電壓VL。
源極電壓選擇器16則連接于顯示部10和源極驅(qū)動器12之間，其根據(jù) 從外部所輸入的選擇信號SEL1、 SEL2、 SEL3，選擇由源極驅(qū)動器12或外 部電源中提供驅(qū)動電力至顯示部10中的各像素。外部電源提供固定電壓Vd。 在本實施例中，外部電源的供給電壓Vd是高于源極驅(qū)動器12的供給電壓 VS。此外，在與柵極驅(qū)動器14的供給電壓Vg間的關(guān)系上，亦高于代表高 電平的固定電壓VH。因此，各電壓間的關(guān)系為Vd>VH>VS>VL。
另外，在本實施例中，是利用源極驅(qū)動器12所內(nèi)建的解多任務(wù)器(未圖 示)以1: 3比例分時處理的電壓信號，提供到顯示裝置，在此情況下，是將 三個像素視為一組。因此，選擇信號必須至少三個，SEL1、 SEL2和SEL3。 因此，選擇信號的數(shù)量，是相關(guān)于利用解多任務(wù)器分時輸出的電壓信號數(shù)量， 實際上也可以是多于3或少于3的數(shù)量。在此，圖2表示源極電壓選擇器16 的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖2的源極電壓選擇器16中，對于每一源極總線，設(shè)有具相反特性的 兩個切換組件，例如p型晶體管和n型晶體管，兩者以串聯(lián)連接。p型晶體 管的源極電極連接至源極驅(qū)動器12，其漏極電極則連接到n型晶體管的漏極 電極。n型晶體管的源極電極則連接到外部電源的供給電壓Vd。 p型晶體管 和n型晶體管的柵極電極則共同連接到選擇信號SEL1、 SEL2、 SEL3中的 一者。p型晶體管和n型晶體管的漏極電極則更連接到對應(yīng)的源極總線 Sl Sm。另外，源極電壓選擇器16亦可以釆用其它切換組件，并不限于晶 體管。
將p型晶體管和n型晶體管的臨界電壓設(shè)為Vth。將大于外部電源的供 給電壓Vd和晶體管的臨界電壓Vth的加總(Vd+Vth)的電壓輸入做為選擇信 號時，n型晶體管呈導(dǎo)通狀態(tài)，從外部電源供給一定電壓Vd至源極總線。此時，p型晶體管呈關(guān)閉狀態(tài)。另一方面，將小于源極驅(qū)動器12的供給電壓 VS減去晶體管的臨界電壓Vth的值(VS-Vth)的電壓輸入做為選4奪信號時，p 型晶體管呈導(dǎo)通狀態(tài)，從源極驅(qū)動器12提供可變電壓VS至源極總線。此時， n型晶體管呈關(guān)閉狀態(tài)。
因此，源極電壓選擇器16可以根據(jù)外部輸入的選擇信號SEL1、 SEL2、 SEL3，從源極驅(qū)動器12和外部電源之中，選擇何者應(yīng)提供驅(qū)動電力到顯示 部10的各像素。
圖3a及圖3b表示本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)例的電路圖。
舉例來說，半透射式的顯示裝置中，每一像素至少被分割成透射用和反 射用的兩個次像素，其次為了處理"色偏"的問題，透射用次像素則至少分 割成兩部分。在本實施例中，則是以半透射式顯示裝置中依此方式至少被分 割成三個次像素的像素為例。此時，如第3a、 3b圖所示，像素3a、 3b具有 3個液晶單元L1 L3，以及對應(yīng)各液晶單元而設(shè)置的驅(qū)動晶體管T1 T3。此 外，根據(jù)本發(fā)明，各像素更包含儲存晶體管Tr以及儲存電容C。
圖3a的像素3a中，全部液晶單元L1 L3，其一端是連接到具有既定的 固定電位(例如0V)的公共總線Icom。
第一液晶單元L1的另一端則連接到對應(yīng)的第一驅(qū)動晶體管T1的漏極電 極，第一驅(qū)動晶體管Tl的源極電極則連接到第i行的源極總線Si。另外， 第二液晶單元L2的另一端則連接到對應(yīng)的第二驅(qū)動晶體管T2的漏極電極， 第二驅(qū)動晶體管T2的源極電極則連接到下一行的源極總線Si+1。第一及第 二驅(qū)動晶體管T1、 T2的柵極電極共同連接至儲存電容C的一端，儲存電容 C的另一端則連接公共總線Icom。
另外，第一及第二驅(qū)動晶體管Tl、 T2的柵極電極，亦連接到儲存晶體 管Tr的漏極電極。儲存晶體管Tr的源極電極則連接到第j列的柵極總線Gj, 其柵極電極則連接到第i行的源極總線Si。因此，當(dāng)儲存晶體管Tr呈導(dǎo)通狀 態(tài)時，第j列的柵極總線Gj上的電壓則經(jīng)由儲存晶體管Tr向儲存電容C進(jìn) 行充電。其后當(dāng)儲存晶體管Tr呈關(guān)閉狀態(tài)時，第一及第二晶體管T1、 T2則 因儲存電容C的充電電壓而呈導(dǎo)通狀態(tài)，分別使得第一液晶單元L1上施加 第i行源極總線Si的電壓，第二液晶單元L2上施加下一行源極總線Si+1的 電壓。
另外，為了使儲存晶體管Tr呈導(dǎo)通狀態(tài)，其柵極電極上所施加的電壓，必須要大于其源極電極上所施加的電壓與晶體管Tr本身臨界電壓兩者的加 總值。換言的，外部電源的供給電壓Vd必須大于柵極總線上高電平時的電 壓VH與儲存晶體管Tr的臨界電壓兩者的加總值。
第三液晶單元L3的另 一端則連接到對應(yīng)的第三驅(qū)動晶體管T3的漏極電 極。第三驅(qū)動晶體管T3的源極電極則連接到第i行的源極總線Si，其柵極 電極則連接到第j列的柵極總線Gj。因此，當(dāng)?shù)谌?qū)動晶體管T3呈導(dǎo)通狀 態(tài)時，第i行的源極總線Si上電壓則經(jīng)由第三驅(qū)動晶體管T3施加于第三液 晶 單元L3上。
另一方面，圖3b的像素3b，與圖3a的像素3a不同處則是在儲存電容 C的端子未連接到公共總線Icom而是連接到前一列的柵極總線Gj-l。其它 結(jié)構(gòu)則相同。
另夕卜，在本實施例中，雖然以n型晶體管做為驅(qū)動晶體管T1 T3以及儲 存晶體管Tr，然而也可以使用p型晶體管。
圖4則表示以三個次像素為一組的像素結(jié)構(gòu)例的電路圖。
第一像素31、第二像素32以及第三像素33構(gòu)成一組像素。像素31、 32和33具有完全相同的結(jié)構(gòu)，例如具有如圖3a所示的結(jié)構(gòu)。
以下以圖4的像素結(jié)構(gòu)為例，說明本發(fā)明的像素驅(qū)動動作。然而，即 使圖4的各像素是具有如第3b圖所示的結(jié)構(gòu)，其動作基本上仍然一樣。
關(guān)于動作部分
圖5表示用以說明具有如圖4所示結(jié)構(gòu)的像素31、 32和33驅(qū)動動作的 時序圖。SEL1、 SEL2、 SEL3則表示從外部輸入到源極電壓選擇器16的選 擇信號。Gj表示從柵極驅(qū)動器14提供到第j列的柵極總線的控制信號。Si、 Si+1、 Si+2、 Si+3則表示從源極驅(qū)動器12或外部電源分別提供到第i~i+3行 源極總線的電壓。V(C1)則表示對于第一像素31的儲存電容C1進(jìn)行充電的 電壓。V(Lll)、 V(L12)、 V(L13)則表示分別對于第一像素中第一、第二及第 三液晶單元Lll、 L12、 L13進(jìn)行充電的電壓。
第j列像素的掃描開始前，也就是第(j-l)列像素進(jìn)行驅(qū)動的狀態(tài)下，第 j列柵極總線Gj則維持低電平(L)的狀態(tài)，各源極總線Si Sm上則分別是用 來驅(qū)動第(j-l)列像素的既定電壓Vpl Vpm。因此，在全部像素31、 32、 33 中，儲存晶體管Trl、 Tr2和Tr3呈導(dǎo)通狀態(tài)。然而，因為柵極總線Gj為低 電平，所以驅(qū)動晶體管Tll及T12、 T21及T22,和T31及T32未導(dǎo)通，其源漏極間沒有電 流。
其后，在時間tl，第(j-l)列的柵極總線Gj-l完全變成低電平，另一方面， 第j列的柵極總線Gj則變成高電平，此時開始進(jìn)行第j列像素的掃描。在此 同時，與第i行的源極總線Si以及第(i+3)行的源極總線Si+3所對應(yīng)的源極 電壓選擇器16的選擇信號，例如SEL1，則呈高電平(亦即大于外部電源的 供給電壓Vd和晶體管的臨界電壓Vth的加總(Vd+Vth)的電壓)，在源極總線 Si和Si+3上則出現(xiàn)從外部電源所供給的電壓Vd。
此時，第一像素31的儲存晶體管Trl呈導(dǎo)通的原來狀態(tài)。接著，由于 柵極總線Gj為高電平，在儲存晶體管Trl的源極-漏極間會流過電流，儲存 電容C1則充電至電壓VH。另外，第二驅(qū)動晶體管T12的柵極電極電位則 等于柵極總線Gj上的電壓Vg=VH，由于電壓VH是比第(i+l)行源極總線 Si+1上的既定電壓Vp(i+1)來得高，故第二驅(qū)動晶體管T12呈導(dǎo)通狀態(tài)，對 應(yīng)的第二液晶單元L12上則流過電流。藉此，第二液晶單元L12則充電至第 (i+l)行源極總線Si+1上的電壓Vp(i+1)。
另外，在第二及第三像素32、 33中，則因第j列柵極總線Gj上呈高電 平，所以第三驅(qū)動晶體管T23及T33分別呈導(dǎo)通狀態(tài)。因此，第三驅(qū)動晶體 管T23及T33所分別對應(yīng)的第三液晶單元L23及L33上則流過電流。第二 像素32的液晶單元L23則經(jīng)由驅(qū)動晶體管T23，充電至第(i+l)行源極總線 Si+1上的電壓Vp(i+1)。第三像素33的液晶單元L33則經(jīng)由驅(qū)動晶體管T33, 充電至第(i+2)行源極總線Si+2上的電壓Vp(i+2)。
第一像素31的儲存電容C1充電完成后，在時間t2，選擇信號SEL1則 變成低電平(亦即小于源極驅(qū)動器12的供給電壓VS減去晶體管臨界電壓Vth 的值(VS-Vth)的電壓)，源極總線Si及Si+3上則分別出現(xiàn)從源極驅(qū)動器12 所提供的電壓VS=Vpl 1及Vp42。第i行源極總線Si上的電壓Vpl 1是第一 像素31的第一液晶單元Lll動作所需的電壓。由于電壓Vpll比柵極總線 Gj上的電壓Vg-VH來得低，所以在第一像素31中，雖然儲存晶體管Trl 呈關(guān)閉狀態(tài)，但第三驅(qū)動晶體管T13呈導(dǎo)通狀態(tài)，在對應(yīng)液晶單元L13上有 電流流過。藉此，第三液晶單元L13則會充電至驅(qū)動電壓Vpll。另外，此 時由于儲存電容C1所充電的電壓VH,第一及第二驅(qū)動晶體管Tll、 T12呈 導(dǎo)通狀態(tài)，使得對應(yīng)的各液晶單元Lll和L12上分別流過電流。藉此，第一 液晶單元Lll亦充電至驅(qū)動電壓Vpll。另一方面，第二液晶單元L12則充電到第(i+l)行源極總線Si+1上的電壓Vp(i+1)。
接著，在時間t3，則利用源極驅(qū)動器12提供新的電壓Vpl2到第(i+l) 行的源極總線Si+1。此電壓Vpl2是第一像素31的第二液晶單元L12在動 作所需要的電壓。此時，雖然各像素的晶體管狀態(tài)并沒有變化，但是第一像 素31的第二液晶單元L12以及第二像素32的第三液晶單元L23，則分別經(jīng) 由對應(yīng)的驅(qū)動晶體管T12、 T23,充電至第(i+l)行源極總線Si+1上的電壓 Vpl2。
其后在時間t4,第j列的柵極總線Gj變?yōu)榈碗娖健Ｒ虼?，在所有像?31、 32及33中，第三驅(qū)動晶體管T13、 T23和T33均呈關(guān)閉狀態(tài)，而儲存 晶體管Trl、 Tr2和Tr3再次呈導(dǎo)通狀態(tài)。藉此，在第一像素31中，儲存電 容C1被放電，結(jié)果4吏得第一及第二驅(qū)動晶體管T11、 T12呈關(guān)閉狀態(tài)。
在時間t5，第j列的柵極總線Gj再次變?yōu)楦唠娖?，在此同時，源極電 壓選擇器16中與第i+l行源極總線Si+1所對應(yīng)的選擇信號SEL2則變?yōu)楦?電平，在源極總線Si+1上則出現(xiàn)從外部電源所提供的電壓Vd。
此時，第二像素32的儲存晶體管Tr2則維持原來的導(dǎo)通狀態(tài)。接著， 由于柵極總線Gj為高電平，在儲存晶體管Tr2的源極-漏極間會流過電流， 儲存電容C2則充電至電壓VH。另外，第二驅(qū)動晶體管T22的柵極電極電 位則等于柵極總線Gj上的電壓Vg=VH，由于電壓VH是比第(i+2)行源極總 線Si+2上的既定電壓Vp(i+2)來得高，故第二驅(qū)動晶體管T22呈導(dǎo)通狀態(tài)， 對應(yīng)的第二液晶單元L22上則流過電流。藉此，第二液晶單元L22則充電至 第(i+2)行源極總線Si+2上的電壓Vp(i+2)。
另外，在第一及第三像素31、 33中，則因第j列的柵極總線Gj為高電 平，所以第三驅(qū)動晶體管T13及T33分別呈導(dǎo)通狀態(tài)。因此，第三驅(qū)動晶體 管T13及T33所分別對應(yīng)的第三液晶單元L13及L33上則流過電流。然而 也就是說，第三液晶單元L13及L33會分別充電至第i行源極總線Si上的 電壓Vpll，以及第(i+2)行源極總線Si+2上的電壓Vp(i+2)。
第二像素32的儲存電容C2充電完成后，在時間t6，選擇信號SEL2則 變成低電平，源極總線Si+1上則出現(xiàn)從源極驅(qū)動器12所提供的電壓 VS=Vp21。電壓Vp21是第二像素32的第一液晶單元L21動作所需的電壓。 由于電壓Vp21比柵極總線Gj上的電壓Vg=VH來得低，所以在第二像素32 中，雖然儲存晶體管Tr2呈關(guān)閉狀態(tài)，但第三驅(qū)動晶體管T23呈導(dǎo)通狀態(tài)，在對應(yīng)液晶單元L23上有電流流過。藉此，第三液晶單元L23則會充電至驅(qū) 動電壓Vp21。另外，此時由于儲存電容C2所充電的電壓VH,第一及第二 驅(qū)動晶體管T21、 T22呈導(dǎo)通狀態(tài)，使得對應(yīng)的各液晶單元L21和L22上分 別流過電流。藉此，第一液晶單元L21亦充電至驅(qū)動電壓Vp21。另一方面， 第二液晶單元L22則充電到第(i+2)行源極總線Si+2上的電壓Vp(i+2)。
接著，在時間t7,則利用源極驅(qū)動器12提供新的電壓Vp22到第(i+2) 行的源極總線Si+2。此電壓Vp22是用來驅(qū)動第二像素32的第二液晶單元 L22的驅(qū)動電壓。此時，雖然各像素的晶體管狀態(tài)并沒有變化，但是第二像 素32的第二液晶單元L22以及第三像素33的第三液晶單元L33，則分別經(jīng) 由對應(yīng)的驅(qū)動晶體管T22、 T33，充電至第(i+2)行的源極總線Si+2上的電壓 Vp22。
其后在時間t8,第j列的柵極總線Gj變?yōu)榈碗娖?。因此，在所有像?31、 32及33中，第三驅(qū)動晶體管T13、 T23和T33均呈關(guān)閉狀態(tài)，而儲存 晶體管Trl、 Tr2和Tr3再次呈導(dǎo)通狀態(tài)。藉此，在第二像素32中，儲存電 容C2被放電，結(jié)果使得第一及第二驅(qū)動晶體管T21、 T22呈關(guān)閉狀態(tài)。
在時間t9,第j列的柵極總線Gj再次變?yōu)楦唠娖?，在此同時，在源極 電壓選擇器16之中與第i+2行源極總線Si+2對應(yīng)的選擇信號SEL3則變?yōu)?高電平，在源極總線Si+2上則出現(xiàn)從外部電源所提供的電壓Vd。
此時，第三像素33的儲存晶體管Tr3呈導(dǎo)通的原來狀態(tài)。接著，由于 柵極總線Gj為高電平，在儲存晶體管Tr3的源極-漏極間會流過電流，儲存 電容C3則充電至電壓VH。另外，第二驅(qū)動晶體管T32的柵極電極電位則 等于柵極總線Gj上的電壓Vg-VH，由于電壓VH是比第(i+3)行源極總線 Si+3上的既定電壓Vp42來得高，故第二驅(qū)動晶體管T32呈導(dǎo)通狀態(tài)，對應(yīng) 的第二液晶單元L32上則流過電流。藉此，第二液晶單元L32則充電至第(i+3) 行源極總線Si+3上的電壓Vp42。
另外，在第一及第二像素31、 32中，則因第j列的柵極總線Gj上為高 電平，所以第三驅(qū)動晶體管T13及T23分別呈導(dǎo)通狀態(tài)。因此，第三驅(qū)動晶 體管T13及T23所分別對應(yīng)的第三液晶單元L13及L23上則流過電流。然 而也就是說，第三液晶單元L13及L23會分別充電至第i行源極總線Si上 的電壓Vpll，以及第(i+l)行源極總線Si+1上的電壓Vp21。
第三像素33的儲存電容C3充電完成后，在時間t10，選擇信號SEL3則變成低電平，源極總線Si+2上則出現(xiàn)從源極驅(qū)動器12所提供的電壓 VS=Vp31。電壓Vp31是第三像素33的第一液晶單元L31動作所需的電壓。 由于電壓Vp31比柵極總線Gj上的電壓Vg-VH來得低，所以在第三像素33 中，雖然儲存晶體管Tr3呈關(guān)閉狀態(tài)，但第三驅(qū)動晶體管T33呈導(dǎo)通狀態(tài)， 在對應(yīng)的液晶單元L33上有電流流過。藉此，第三液晶單元L33則會充電至 驅(qū)動電壓Vp31。另外，此時由于儲存電容C3所充電的電壓VH,第一及第 二驅(qū)動晶體管T31、 T32呈導(dǎo)通狀態(tài)，使得對應(yīng)的液晶單元L31和L32上分 別流過電流。藉此，第一液晶單元L31亦充電至驅(qū)動電壓Vp31。另一方面， 第二液晶單元L32則充電到第(i+3)行源極總線Si+3上的電壓Vp42。
接著，在時間tll，則利用源極驅(qū)動器12，對于第i行的源極總線Si以 及第(i+3)行的源極總線Si+3，分別提供新的電壓Vp02和Vp32。此電壓Vp32 是第三像素33的第二液晶單元L32動作所需的電壓。此時，雖然各像素的 晶體管狀態(tài)并沒有變化，但是第三像素33的第二液晶單元L32則經(jīng)由對應(yīng) 的驅(qū)動晶體管T32，充電至第(i+3)行源極總線Si+3上的電壓Vp32。另 一方 面，第一像素31的第三液晶單元L13則經(jīng)由對應(yīng)的驅(qū)動晶體管T13，充電 至第i行源極總線Si上的電壓Vp02。
其后在時間tl2,第j列的柵極總線Gj變?yōu)榈碗娖?。因此，在所有像?31、 32及33中，第三驅(qū)動晶體管T13、 T23和T33均呈關(guān)閉狀態(tài)，而儲存 晶體管Trl、 Tr2和Tr3則再呈導(dǎo)通狀態(tài)。藉此，在第三像素33中，儲存電 容C3被放電，結(jié)果使得第一及第二驅(qū)動晶體管T31、 T32呈關(guān)閉狀態(tài)。
在時間t13,當(dāng)?shù)趈列的柵極總線Gj再次變?yōu)楦唠娖綍r，在所有像素31、 32和33中，儲存晶體管Trl、 Tr2及Tr3呈關(guān)閉狀態(tài)，而第三驅(qū)動晶體管 T13、 T23及T33再次呈導(dǎo)通狀態(tài)。
在時間t14，在第i行的源極總線Si上則出現(xiàn)由源極驅(qū)動器12所提供的 電壓VS=Vpl3。此電壓Vpl3是第一像素31的第三液晶單元L13動作所需 的電壓。由于柵極電極Gj仍然是高電平的狀態(tài)，第一像素31的第三液晶單 元L13則經(jīng)由對應(yīng)的第三驅(qū)動晶體管T13,充電至驅(qū)動電壓Vpl3。
接著，在時間tl5，在第i+l行的源極總線Si+1上則出現(xiàn)由源極驅(qū)動器 12所提供的電壓VS=Vp23。此電壓Vp23是第二像素32的第三液晶單元L23 動作所需的電壓。由于柵極電極Gj仍然是高電平的狀態(tài)，第二像素32的第 三液晶單元L23則經(jīng)由對應(yīng)的第三驅(qū)動晶體管T23,充電至驅(qū)動電壓Vp23。接著，在時間U6,在第i+2行的源極總線Si+2上則出現(xiàn)由源極驅(qū)動器 12所提供的電壓VS=Vp33。此電壓Vp33是第三像素33的第三液晶單元L33 動作所需的電壓。由于柵極電極Gj仍然是高電平的狀態(tài)，第三像素33的第 三液晶單元L33則經(jīng)由對應(yīng)的第三驅(qū)動晶體管T33，充電至驅(qū)動電壓Vp33。最后在時間tl7，第j列的柵極總線Gj變?yōu)榈碗娖?。因此，在所有像?31、 32及33中，第三驅(qū)動晶體管T13、 T23和T33均呈關(guān)閉狀態(tài)，而儲存 晶體管Trl、 Tr2和Tr3則呈導(dǎo)通狀態(tài)。藉由時間tl到tl7間一連串的動作，1更可以在各像素31、 32及33的所 有液晶單元上施加所需要的電壓。如上所述，本發(fā)明實施例中設(shè)置儲存晶體管以及儲存電容，其中儲存晶 體管系連接于至少一驅(qū)動晶體管(本實施例中為兩個驅(qū)動晶體管)的控制電極 與對應(yīng)該列的柵極總線Gj間，并且根據(jù)該行的源極總線Si上的電壓而動作； 儲存電容則經(jīng)由此儲存晶體管，用以儲存使得至少一個驅(qū)動晶體管進(jìn)行動作 的電壓。藉此，便能夠?qū)τ诰哂卸鄠€液晶單元的像素提供多個個不同電壓， 不會降低像素的開口面積以及透射率。本發(fā)明的主動矩陣型顯示裝置特別是可以用在行動電話、個人數(shù)字助理 (PDA)、可攜式音樂播放機及可攜式游戲機等可攜式裝置中。如上所述，在 本發(fā)明中，由于所提供的主動矩陣型顯示裝置能夠在具有多個液晶單元的像 素上供給多個不同電壓的同時，不致于降低像素的開口面積以及透射率,所 以就不必為保持相同開口面積及透射率而加大裝置，因此適于應(yīng)用在如可攜 式裝置等比較難以加大的裝置上。然而，本發(fā)明在適用上并不限制于可攜式 裝置，同樣可運用在電視機以及個人計算機(PC)等家電設(shè)備的電子裝置。由 于可以利用在具有多個液晶單元的像素上供給多個不同電壓的方式而解決 "色偏"的問題，特別有利于應(yīng)用在需要廣視角特性的監(jiān)視器上。變形例至此雖然是以各像素分割成至少三個次像素的半透射式顯示裝置為例 進(jìn)行說明，但是本發(fā)明同樣可以適用于各像素分割成至少兩個次像素的透射 式顯示裝置上。圖6a、 6b及6c表示在透射式顯示裝置中本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)例的電路圖。 圖6a的像素4a，具有兩個液晶單元Lal和La2、分別對應(yīng)于各液晶單 元而設(shè)置的驅(qū)動晶體管Tal和Ta2、 一儲存晶體管Tr以及一儲存電容C。液晶單元Lal和La2兩者的一端都是連接到具有既定固定電位(例如0V)的公共 總線Icom。第一液晶單元Lal的另一端則連接到對應(yīng)的第一驅(qū)動晶體管Tal的漏極 電極，而第一驅(qū)動晶體管Tal的源極電極則連接到第i行的源極總線Si。另 外，第二液晶單元La2的另一端則連接到對應(yīng)的第二驅(qū)動晶體管Ta2的漏極 電極，而第二驅(qū)動晶體管Ta2的源極電極則連接到下一行源極總線Si+l。第 一及第二驅(qū)動晶體管Tal和Ta2的柵極電極則共同連接到儲存電容C的一 端，儲存電容C的另一端則連接到公共總線Icom。另外，第一及第二驅(qū)動晶體管Tal和Ta2的柵極電極亦連接到儲存晶體 管Tr的漏極電極。儲存晶體管Tr的源極電極連接到第j列的柵極總線Gj， 其柵極電極則連接到第i行的源極總線Si。因此，當(dāng)儲存晶體管Tr呈導(dǎo)通狀 態(tài)時，第j列柵極總線Gj上的電壓經(jīng)由儲存晶體管Tr,向儲存電容C進(jìn)行 充電。其后，當(dāng)儲存晶體管Tr呈關(guān)閉狀態(tài)時，第一及第二晶體管Tal和Ta2 則因為儲存電容C的充電電壓而呈導(dǎo)通狀態(tài)，使得第i行源極總線Si及下一 行源極總線Si+1上的電壓分別施加于第一液晶單元Lal和第二液晶單元 La2。圖6b的像素4b與圖6a的像素4a間不同的處在于，第二液晶單元Lb2 所對應(yīng)的驅(qū)動晶體管Tb2的源極電極與第一驅(qū)動晶體管Tal相同，是連接到 第i行的源極總線Si，其柵極電極則不經(jīng)由儲存晶體管Tr而直接連接到第j 列的柵極總線Gj。因此，當(dāng)?shù)诙?qū)動晶體管Tb2呈導(dǎo)通狀態(tài)時，第i行源極 總線Si上電壓則經(jīng)由第二驅(qū)動晶體管Tb2，施加于第二液晶單元Lb2上。圖6c的像素4c與圖6a的像素4a間不同的處在于，第一液晶單元Lcl 所對應(yīng)的驅(qū)動晶體管Tcl的源極電極，與第一驅(qū)動晶體管Tal—樣，是連接 到第i行的源極總線Si,其柵極電極則不經(jīng)由儲存晶體管Tr而直接連接到第 j列的柵極總線Gj。因此，當(dāng)?shù)谝或?qū)動晶體管Tcl呈導(dǎo)通狀態(tài)時，第i行源 極總線Si上電壓則經(jīng)由第一驅(qū)動晶體管Tcl,施加于第一液晶單元Lcl上。藉此，對于各像素分割成至少兩個次像素的透射式顯示裝置，也可以適 用本發(fā)明。另外，在圖6a、 6b及6c所示的范例中，雖然其中儲存電容的一端是連 接到公共總線Icom，但是也可以如圖3b所示般連接到前一列的柵極總線 Gj-l。另外，驅(qū)動晶體管以及儲存晶體管則可以使用n型晶體管或p型晶體管。以上雖然就發(fā)明實施上的最佳實施例予以說明，但是本發(fā)明并非用以限 定于此最佳實施例所述的內(nèi)容，仍可以在不違背本發(fā)明精神的范圍內(nèi)加以變 更。1權(quán)利要求
1.一種主動矩陣型顯示裝置，其包括多個像素，其配置成以行和列構(gòu)成的矩陣狀；多個源極總線，其系對應(yīng)于上述像素的各行而設(shè)置；多個柵極總線，其系對應(yīng)于上述像素的各列而設(shè)置；以及公共總線，其與上述多個像素公共連接；其中，每一像素包括兩個以上的液晶單元；兩個以上的驅(qū)動晶體管，其分別對應(yīng)于上述液晶單元而設(shè)置，用以從上述多個源極總線的一者朝著上述液晶單元流過電流；儲存晶體管，其連接于上述兩個以上的驅(qū)動晶體管中的至少一個驅(qū)動晶體管的控制電極與對應(yīng)該列的柵極總線間，并且根據(jù)對應(yīng)該行的源極總線的電壓而動作；以及儲存電容，其連接于上述至少一個驅(qū)動晶體管的控制電極與上述公共總線或前一列的柵極總線間，通過上述儲存晶體管，用以儲存使得上述至少一個驅(qū)動晶體管進(jìn)行動作的電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的主動矩陣型顯示裝置，其中，上述兩個以上的驅(qū)動晶體管分別連接于對應(yīng)的液晶單元與對應(yīng)該行或下 一行的源極總線之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的主動矩陣型顯示裝置，其中，在上述兩個以上的驅(qū)動晶體管之中，對于其控制電極未與上述儲存電容和上述儲存晶體管連接的另一驅(qū)動晶體管，其控制電極連接對應(yīng)該列的柵極總線。
4. 如權(quán)利要求1所述的主動矩陣型顯示裝置，更包括柵極驅(qū)動器，用以將代表高電平和低電平的兩個固定電壓間切換的電壓，分別提供至上述多個柵極總線；源極驅(qū)動器，其通過上述多個源極總線，用以將既定范圍內(nèi)所切換的可變電壓，提供至上述多個像素；以及源極電壓選擇器，用以選擇由上述源極驅(qū)動器或外部電源提供一電壓至每一上述多個像素；其中上述源極驅(qū)動器提供的電壓，低于代表上述高電平的固定電壓，高于代表上述低電平的固定電壓；其中上述外部電源提供的電壓，高于代表上述高電平的固定電壓和上述儲存晶體管的臨界電壓的加總值。
5. 如權(quán)利要求4所述的主動矩陣型顯示裝置，其中上述源極電壓選擇器具有多個串聯(lián)電路，其分別對應(yīng)于上述源極總線而設(shè)置，并且由具有相反切換特性的兩個切換組件所構(gòu)成；上述串聯(lián)電路，其一端連接至上述源極驅(qū)動器，另一端連接至上述外部電源，并且對應(yīng)的源極總線連接于上述兩個切換組件間。
6. 如權(quán)利要求5所述的主動矩陣型顯示裝置，其中上述串聯(lián)電路是由p型晶體管和n型晶體管所構(gòu)成的反相器電路。
7. 如權(quán)利要求1所述的主動矩陣型顯示裝置，其為透射式或半透射式的顯示裝置。
8. —種電子裝置，具備如權(quán)利要求1所述的主動矩陣型顯示裝置。
全文摘要
一種主動矩陣型顯示裝置，能夠?qū)τ诰哂卸鄠€液晶單元的像素提供多個不同電壓。此顯示裝置包括配置成以行列構(gòu)成矩陣狀的多個像素、以及分別對應(yīng)像素所設(shè)置的多條源極總線和柵極總線。每一像素包括兩個以上的液晶單元L1～L3、分別對應(yīng)各液晶單元設(shè)置并且用來從源極總線Si和Si+1之一朝著液晶單元流過電流的驅(qū)動晶體管T1～T3、連接于驅(qū)動晶體管T1和T2的控制電極與柵極總線Gj之間并且根據(jù)源極總線Si電壓而動作的儲存晶體管、以及連接于驅(qū)動晶體管T1和T2的控制電極與公共總線或前一列柵極總線Gj-1之間并且經(jīng)由儲存晶體管儲存電壓的儲存電容。
文檔編號G02F1/1368GK101581862SQ200910136729
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者吉賀正博 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司