TWI297094B - Liquid crystal display device automatically adjusting aperture ratio in each pixel - Google Patents

Description

1297094 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 本發明係論及一種液晶顯示(LCD)裝置，更明確地說，其係論 及一種具有一可控制寬高比和亮度之動態寬高比控制系統的lcd 裝置。 【先前技術】 陰極射線管(CRT)，已主要被用作電視和桌上型電腦監視器有 關之顯示器，但CRT係具有體積笨重、尺寸大、和高耗電量等缺 點。所以，平板顯示器（)裝置，已被要求來取代CRT。舉例而 言’液晶顯示器（LCD)裝置，和電致發光顯示器（ELd)裝置，早已 被研發出。特言之，LCD裝置係利用一些夾在其陣列基板與濾色片 基板中間之液晶分子的光學各向異性和偏極化性質。 第1圖係一依據其習知技術之液晶顯示裝置的放大透視圖。 此LCD裝置係包括：一常被稱作濾色片基板之上基板5、一常被稱 作陣列基板之下基板22、和一分別安插在此等上下基板5和22 間之液晶材料層14。其一濾色片層7，係以矩陣形狀形成在其上 基板5上面，以及其一黑色矩陣6，亦係形成在此上基板5上面。 其濾色片層7係包括：多個之紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)據色 片7a、7b和7c，彼等係圍以黑色矩陣6。此外，在其濾色片層7 和黑色矩陣6之覆層上面，係形成有一共用電極μ。 在其下基板22上面，係以一對應於該等濾色片7a、死和％ 1297094 之矩陣形狀’形成有多個之薄膜電晶體τ。 其多個之閘極線13和資料線15係垂直佈置，而使每一薄膜 電晶體(TFT) Τ，在位置上轉鱗_線13與雜線15之每_ 交點。此外，在其下基板22之閘極線13和資料線15所界定的子 像素區域Ps上面，係形成有—像素電極17。此像素電極17，係 由-成矩陣類型之透明性電導材料（例如，銦锡氧化物；IT〇)所 形成，以及每一像素電極Π，係對應於每一濾色片7a、几、和&。 其子像素區域Ps，通常雜為像點，以及實際上倾採用來藉由 其液晶層14之調變，而以對應之濾色片來顯示影像。 有-掃描信號，係透過其閘極、線13，供應至其薄膜電晶體τ 之閘極，以及有-資料信號，係透過其資料線15 ,供應至其薄膜 電晶體τ之源極。結果，其液晶材料層14之液晶分子，將會因其 共用電極18與像素電極17 之電場的致能而排齊及重新排列， 其液晶層14之液晶分子，係具有一自發性偏極化性質，以致其液 晶排列，將會依據電壓施加至其像素和共用電極17和18時之電 場而改變。其液晶分子之重新_，係作用為一可關閉及打開一 通過其液晶層14之人射級喊致靖，藉賴雜等想要之影 像。此外，此種LCD裝置係包括一些驅動電子電路，其中之電子 電路，可控制RGB資料和其他源自其驅動系統之控制信號，以及 將彼等改變成-些想要之信號，以使其液晶面板能顯示彩色影像。 第2圖係一可例示一依據其習知技術之液晶顯示裝置的示意 1297094 方塊圖。在其第2圖中，其一液晶顯示(LCD)裝置100，係包括一 液晶(LC)面板120和一驅動電路130。其LC面板120，係包括多 個之閘極線122和多個之資料線124。其閘極線122係與其資料線 124垂直相交，而與此等資料線124，界定出一子像素區域Ps。其 一交換元素T，例如，一薄膜電晶體，係佈置使接近其閘極線與資 料線122和124之交點，以及係使連接至此等閘極線和資料線122 和124。其驅動電路130，正常係可接收RGB資料和其他來自一驅 動系統（未示出）之控制信號，以及接著可將彼等電氣信號，施 加至其LC面板120。其驅動電路130係包括：一時序控制器136、 一灰階電壓產生器138、一閘極驅動器132、和一資料驅動器134。 其閘極驅動器132，係連接至多個之閘極線122，以及可將一些閘 極信號，供應至其閘極線122。其資料驅動器134，係連接至多個 之資料線124，以及可對其供應一些資料信號。 此外，其時序控制器136，可將RGB資料和其他接收自其驅動 系統（未示出）之控制信號，傳輸至其資料驅動器134。此等控制 信號’係多個之時序同步信號，彼等係包括—作為—訊框確認之 垂直同步信號、-作為-線確認之水平同步信號一作為一資料 輸入指示符之致能信號、和—主時脈信號。在接收到該等時序同 步健之後，其時序控制器136，將會分別產生一些資料控制信號 和閘極控制錢’以及將會依據該等時序畔錢，重新排列該 等RGB資料。換言之’該等RGB數位資料、一水平同步信號一 1297094 有關RGB數位資料輸入之垂直線起始信號、和龍移位有關之來 源脈波時脈㈣，係自其時序控· 136，轉移至其資料驅動器 134。此外’其時序控制器136，可傳送一垂直同步信號、一間極 啟通信號輸入有關之垂直線起始信號、和一順序輸入進其問極驅 動器132之閘極信號有關的閘極時脈信號。此外，其灰階電壓產 生器138 ’可使用RGB資料，來產生一 RGB參考電壓，以及可將此 RGB參考電壓，傳送至其資料驅動器I%。 同時’當該LCD裝置在有-段長時間顯示一靜止畫面後顯示 -活動影像時，此等先前之靜止晝面，有時會有某些影像樣式停 留，亦即，其係稱作殘留影像。此種殘留影 DC電壓至其共用電極與像素電極間之時刻，因為液晶具有雙折射 性質，以及很容易因該DC電壓而惡化。所以其液晶層通常係由AC 電壓來驅動及運作。此外，若其施加至像素電極和共用電極之電 壓的極性被固定’其液晶惡化將會進—步增加，因而其施加電壓 之極性，可相對於其驅動方法就每一訊框使轉變。特言之，要轉 變其施加電壓之極性，可採用_反轉驅動方法、線反轉驅動方 法、和像點反轉驅動方法中的一個。 在訊框反轉方法中，只要訊框被改變，便反轉其供應至Μ面 板之資料信號。在線反轉方法中，資料信號係依據其LC面板之閘 極線而使反轉。此外，在像點反轉方法中，一像素之資料信號的 極性，係與其毗鄰之像素相反，以及在每一訊框中，係反轉其供 1297094 應至LC面板之資料信號。在對LCD裝置採用此等反轉方法時，第 2圖之驅動電路130，可能包括一極性供應器（未示出）。在上文 所k之反轉方法中’像點反轉方法係廣泛被使用，因為像點反轉 方法係可最頻繁地使極性改變。 回頭參照第1圖’該等子像素區域ps，係對應於其r、G、和 B濾色片7a、7b、和7c，以及此組R、g、和B濾、色片7a、7b、和 7c，係形成一可表示一想要色彩之像素，其係藉由混合此等紅色 (R)、綠色(G)、和藍色⑻色彩，來顯示一影像。若第1圖之LC]) 裝置，係採用上述之像點反轉方法，每一子像素便會具有一不同 於其緊鄰像素之極性。換言之，其資料信號將會就每一 R、G、和 B色彩而被反轉。就此而論，其對應於該等子像素區域ps之濾色 片7a、7b、和7c ,係建議要具有下列之配置。 第3-7圖係一些平面圖，彼等可例示一些子像素之配置：條 紋類型、馬賽克類型、二角形類型、方形類型、和四角形類型。 第3圖係顯示一條紋類型之濾色片配置。在其第3圖中，該 等子像素區域Ps，係均勻成列成行排齊。其紅色(R)、綠色(G)、 和藍色(B)濾色片’沿其列方向係成交替排列，但沿其行方向係排 列相同之濾、色片，紅色⑻、綠色⑹、或藍色⑻。 第4圖係顯示一馬赛克類型之濾色片配置。在其第4圖中， 該等子像素區域Ps，係均勻成列成行排齊。然而，不同於第3圖 之條紋類伽置，肢色⑻、縣⑹、和藍色(職色片，係沿 1297094 列和行兩者方向成交替排列。 第5圖係顯示一種三角形類型之濾色片配置。在其第5圖中， ·

該等子像素區域Ps，係成列排齊，但其佈置在一行中之子像素， M 係成對角環开，。其紅色⑻、綠色⑹、和藍色⑻濾色片 ，係沿 其列方向成父替排列。然而，在其行方向中，其紅色(R)、綠色(G)、 和藍色(B)濾色片，在排列上係不使相同之濾色片接合在一起。換 a之，若其紅色(R)和綠色(〇濾色片，係排列使彼此在一第一列 中相接合’其藍色(B)滤色片，在-第二列中便係位於其紅色⑻ Φ 與綠色⑹滤色片間之區域内。在此一方式下，其第二列之紅色⑻ 濾色片，係使位於其第-列之綠色⑹與藍色⑻濾色片_區域 内，以及第二列之綠色(G)濾色片，係使位於其第一列之藍色(B) 與紅色(R)濾、色片間的區域内。所以，其第一列之紅色和綠色 ⑹滤色片’和其第二列之藍色⑻濾色片，係形成_種三角形之 形狀。因此，此即第5圖之配置何以被稱作三角形類型之理由。 第6圖係顯示一方形類型之濾色片配置。在其第6圖中，該 修 等子像素11域Ps，係均勻成列成行排齊。其紅色⑻、綠色⑹、 和藍色(B)濾、色片’係沿其列方向成交替排列，但沿其行方向則僅 有兩種遽色片成交替排列，舉例而言，紅色⑻和綠色⑻、綠色 ⑹和藍色(B)、或藍色⑻和紅色⑻濾色片，沿其行方向係成交 替排列而無另一濾色片。 第7圖係顯示一四角形類型之濾色片配置。在其第7圖中， η 1297094 隨著該等紅色(R)、綠色⑹、和藍色⑻滤色片，其係含有一些白 色(W)濾色片。其子像素區域ps，係成列成行均勻存在。其紅色 GO、綠色(G)、藍色(B)、和白色(w)濾色片，係使相聚在一起， 而形成一較大之矩形狀。換言之，其紅色(1〇、綠色(G)、藍色(B)、 和白色(W)濾色片中，係有兩個在一第一列中成交替排列，以及另 外兩個濾色片係在一第二列中成交替排列。由於額外形成有白色 (w)濾色片之事實所致，上述具有四角形類型之濾色片配置的LCD 裝置將了具有增進之免度、南寬南比、和較佳之反差比。此外， 此具有白色(W)渡色片之子像素，可由一額外之資料信號來運作。 同時，其白色(W)子像素，可能並不具有任何濾色片，因為此 種LCD裝置中所採用之光源，通常係發射白色光波。 在上述濾色片之配置中，條紋類型、馬赛克類型、三角形類 型、方形類型、和四角形類型之配置，會提供一相對低之亮度， ， 以及係具有不變和固定之寬高比和反差比等缺點。此外，雖然可 得到咼焭度和增進之寬高比和反差比，上述具有四角形類型之配 置的LCD裝置，係需要一複雜之電路，以及需要高的製造成本， 因為其白色(W)子像素，將需要一額外之資料信號。此外，上述具 有紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)滤色片之LCD裝置，可能會有一 較狹窄之色域，因為僅有三種色彩，紅色、綠色、和藍色色彩， 被採用來顯示一些想要之彩色影像。 12 1297094 【發明内容】 因此，本發明係針對一種液晶顯示裝置，其可自動調整各像 - 素中之見冋比’而大幅排除其習知技術之限制和缺點所致的一個 或多個問題。 本發明之-項優點，旨在提供_種可提供高的寬高比、高亮 度和增進之反差比的液晶顯示褒置。 本發明之另—項優點，旨在提供-種可擴大其色域之液晶顯 示裝置。 _ 本毛明之額外特徵和優點，係闡明於下文之說明中，以及部 伤可由其之說明而翻確，或者可自本發明之實務而習得。本發 明之此等和其他優點，將可藉由此書面綱及其巾請專概圍加 · 上所附諸时所特·出之結構，來加以實現及完成。 為完成此等和其他優點，以及依據本發明所具現及廣意說明 之目的’-種LCD裝置係包括：—第—基板，其係包括多個各具 有白色⑺子像素和一些職此好像素之紅色⑻、綠色(G〕、 φ 藍色⑻、和黃色⑺子像素的像素；-些形成在此第-基板上方 之閘極線；-些形成在其第一基板上方而與其問極線垂直相交之 貝料線’-些各在其第一基板上方連接至間極線和資料線之薄膜 電晶體；第-至第四像素電極，彼等猶接至每—薄膜電晶體， 乂及在佈置上係對應於R、G、β、和γ子像素中的一個；一在一第 一基板上面而包括紅色(幻、綠色、藍色(幻、和黃色濾色 13 1297094 片之滤色片層，每一r、g、b、和Y濾色片，係對應於R、G、卜 和Y子像素中的-個；一在其濾色片層上面之共用電極·和一夹 在其滤色片層與第-至第四像素電極中間之液晶層。 在另-特徵中，-種LCD裝置係包括··一第一基板，其係包 括多個各具有一白色(w)子像素和一些環繞此W子像素之紅色 ⑻、綠色(G)、藍色⑻、和黃色⑺子像素的像素；—些形成在 此第-基板上方之_線；—些形成在其第—基板上方而與其間 極線垂直相交之資料線；—些各在鄕_基板上方連接至閘極線 和資料線之薄膜電晶體；第—至第四像素電極，彼等係佈置在其 第-基板上方之對應R、G、β、和γ子像素内，以及係連接至該等 薄膜電晶體，其中之每-第—至第四像素電極，係具有一對應於 R、G、Β、和Υ子像素中的一個之形狀而大體上呈陀螺狀的形狀； 一些佈置在其第-基板上方之對應R、G、Β、和γ子像素中而與對 應之第-至第四像素電極分開的共用電極，其中之每一共用電 極係具有-對應於第一至第四像素電極中之一而大體上呈陀螺 狀的形狀，-在-第二基板上面而包括紅色⑻、綠色⑹、藍色 (Β)和與色(γ)滤色片之渡色片層，每HR、和γ滤色片， 係對應於R、G、B、和γ子像素中的_個；和一夾在其滤色片層與 第一至第四像素電極中間之液晶層。 理應瞭解的是，本發明前述之_般性說明和下文之詳細說 明，係屬範例性和解釋性，以及係意在提供其所主張本發明之進 1297094 一步解釋。 此等被納入用以提供本發明之進一步瞭解及被合併而構成此 申叫案之-部分觸圖，係例林發明之實施例，以及連同其之 說明’係用以解釋本發明之原理。 【實施方式】 讀詳細綱本發明之例雜實_，鮮之細係例示在

所附諸圖巾。只要有可能，相同之參考數字在遍及諸圖中，將被 用來指稱相同或相似之零件。 第8圖係-可例不一依據本發明之液晶顯示裝置的子像素配 置之平面圖。為解_單計，在第8圖之子像素中，係省略彼等 閘極線、資料線、和薄膜電晶體。

在第8圖中’其-液晶顯示⑽)裝置咖，係包括多個各可 顯示某-定色彩之像素P。每一像W係包括一些各可表示紅色、 綠色、藍色、黃色、和白色色彩之紅色⑻、綠色(G)、藍色⑻、 黃色⑺、和白色⑺子像素PsR、PsG、PsB、PsY^mB、 和y子像素pSR、PsG、PsB、和PsY，在形狀上大體上係類似一菊 以及已有—在其—角落處去角之側部。其r、g、b和γ子像素 PSG、PSB和PsY，在排列上係形成-正方形，而使其R和B子像- 和h之去角侧部，與其G和Y子像素psc和&之去角側部，分別 彼此面對。其w子像素係位於此由R、g、B和Y子像素^^、 15 1297094

Psb和PSY之去角側部所界定的像素p之中央部分内。其w子像素

Psw，係具有一大體上呈菱形之形狀。雖然第8圖顯示，其R子像 素PsR係面對其β子像素psB ,其亦可橫跨W子像素&，而面對其G 子像素Psc或Y子像素PsY。 相較於第3-7圖中所顯示之相關藝術，由於第8圖之LCD裝 置20()，係進一步包括上述可顯示黃色色彩之黃色(Y)子像素PsY， 此LCD裝置2〇〇之色域，係具有一被加寬之優點。此外，當第8 圖之LCD裝置2〇〇，以上文所述之像點反轉方法來運作時，便會產 馨 生上述施加至r、g、b、和γ子像素Psr、K、Psb、和&之像素電 極（未示出）的電壓，以及將會在其¥子像素Psw内，感應出一間 接之電場，而藉由此間接電場，使其對應於此等w子像素h之液 ’、 r 晶層（未示出）排齊。結果，每一像素P之亮度和寬高比，係可 基於其顯示之色彩而自動調整，以及一訊框内之反差比係可被提 昇，因而可增進此LCD裝置之畫面品質。 雖未顯示在本發明中，此LCD裝置200，係具有一類似於第i · 圖中所顯示之橫截面圖。舉例而言，此LCD裝置200可能具有： 一包括閘極線、資料線、薄膜電晶體、和像素電極之第一基板， 和一包括黑色矩陣、濾色片層、和共用電極之第二基板。而且， 在其第一與第二基板之間，係可能安插有一液晶層。 第9圖係一可例示上述依據本發明之LCD裝置的一個像素之 範例性運作的平面圖。第9圖之範例性像素，係由上述之像點反 16 1297094 轉方法來驅動。 在第9圖中，其-像素p係包括_些可分別顯示紅色、綠色、 藍色、黃色、和白色色彩之紅色⑻、綠色⑹、藍色⑻、黃色⑺、 和白色(w)子像素pSR、PsG、PsB、PsY和Psff。在顯示一些想要之色彩 時，彼等對應於紅色(R)、綠色⑹、藍色⑻、和黃色⑺子像素 PSR、P,、P,、和PSY之像素電極，將會接收一些正⑴和負㈠電壓 (亦即，資料信號）。換言之，此等正⑴和負㈠電壓，係使交替 地及重複地施加至其紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、和黃色(^子 像素PsR、Psc、PSB、和PSY，而除其白色(W)子像素psw外。舉例而言， 當有一正⑴電壓施加至其紅色⑻和藍色⑻子像素pSR和PSB時， 便會有-負㈠電壓施加至其綠色⑹和黃色⑺子像素^和Ps” 此外，在第9圖中，本發明之白色(w)子像素h，並不具有任 何之像素電極。此外，其白色(W)子像素Psw，並不會產生一由其對 應之像素和共用電極直接產生的直接電極電場。然而，在此白色 (W)子像素Psw中，將會因像點反轉運作，而產生一些間接電場， 因為在相鄰之子像素内彼此相反極化的電壓，會施加至其紅色 ⑻、綠色(G)、藍色⑻、和黃色⑺子像素PSR、pSG、PsB、和PsY 之像素電極。此時’其白色(W)子像素pSff，可能具有一透明性絕緣 體，以代替一白色濾色片。 換言之，當有一正(+)施加至其紅色(R)子像素PSR之像素電 極’以及有一負（―）電壓施加至其黃色⑺子像素pSY之像素電極 17 1297094 夺…工色⑻與頁色⑺子像素Psr和匕之去角側部間的白色⑺ 子像素Ps*，將會形成-第一電場E1。此外’當有一正⑴施加至 其紅色⑻子像素Psr之像素電極，以及有一負㈠電舰加至其綠 色⑹子像㈣之像素電極時，其紅⑽與綠色⑹子像素&和 h之去角側部間的白色(w)子像素Psir，將會形成一第二電場E2。 在匕方式中，在其藍色⑻與綠色⑹子像素p册和p沉之去角側部 間，會形成-第三電場E3 ’以及在其藍色⑻與黃色⑺子像素& 和IV之去角側部間，會形成一第四電場E4。換言之，雖然其白色 00子像素Ps»並不具有像素電極，其自色(w)子像素ps#，將可具有 其相鄰子像素PSR、Psg、pSB、和pSY之像素電極所產生的第一至第四 電場E1-E4。所以，其對應於白色(w)子像素Psw之液晶層，可能會 依據此等第一至第四電場E1-E4，而在每一像素中，具有不同之透 射率。 第10圖係例示一施加至第8圖之液晶顯示裝置的資料信號， 以及第11A和11B圖係分別例示第8圖之LCD裝置顯示白色和黑 色色彩時的像素運作。此時，其LCD裝置係假定要能在一正常之 黑色模態中運作，以及能由一像點反轉方法來加以驅動。 誠如第10圖中所示，當此LCD裝置顯示白色色彩時，便會有 一具有高電壓(+Vdd)(亦即，正(+)性）和低電壓(~Vdd)(亦即， 負性）之資料信號施加至其子像素。由於此LCD裝置係由像點反 轉方法來加以驅動，每一子像素可分別接收到該等正（+)電壓 18 1297094 (+Vdd)和負電壓(-Vdd)。相形之下，當此LCD裝置顯示黑色色彩 時，其值與共用電壓(Vcom)相同之資料信號，將會施加至所有之 子像素。 當其像素顯示如同第11A圖中所顯示之白色色彩時，其紅色 (R)、綠色(G)、藍色⑻、和黃色⑺子像素pSR、PsG、Psb、和Psy 之像素電極（未示出），將會接收到正(+)高電壓之資料信號(+Vdd) 和負㈠低電壓之資料信號(-Vdd)。特言之，其紅色⑻和藍色⑻ 子像素化和pSB，將會接收上述正(+)高電壓之資料信號(+Vdd)， 以及其綠色(G)和黃色(Y)子像素PsG和PsY，將會接收上述負（―)低 電壓之資料信號(-Vdd)，反之亦然。所以，在其紅色(R)與黃色(γ) 子像素PSR* PSY之間，係存在有一 2Vdd之電位差，因為其紅色(r) 和黃色(Y)子像素Psr和pSY，係具有刪和—觀之相反電壓值。由 於此- 2Vdd之電位差所致，如第UA圖中所顯示，在其白色⑺ 子像素Psw中，將會產生上述之第一電場E1。在此一方式中，其白 色⑺子像素psw中，將會由於其紅色⑻與綠色⑹子像素Psr和h 間、其綠色⑹與藍色⑻子像素Psc和pSB間、和其藍色⑻與黃色 (Y)子像素PSB和PSY間之2觀的電位麵致，形成上述之第二至第 四電場E2-E4。結果，其對應於白色⑻子像素〜之液晶層，將會 受到此等第-至細電場E1—E4之_，騎人射光能透射過， 雖然其白&〇〇子録psv並不具有像素雜。 當其像素顯示其如第11B圖所顯示之黑色色彩時，其紅色 19 1297094 ⑻、綠色⑹、藍色⑻、和黃色(Y)子像素pSR、Psc、pSB、和PsY 之像素電極（未不出），將會接收到_具有如同其共用電壓VcQm 之值的資料信號。所以，在其紅色⑻、綠色⑹、藍色⑻、和黃 色(Y)子像素PSR、p%、Ps々PsY之像素電極中，並無電位差存在， 以及在該白色(W)子像f Psw +，將不會有電場產生。其對應於此 白色(W)子像素pSff魏晶層，將纽隔其入射光。 總而吕之，本發明之液晶顯示裝置，在要顯示白色色彩之影 像時，可藉由使其對應於白色(w)子像素Psw之液晶層運作，而大 鲁 幅增加其免度和寬高比。此外，本發明之液晶顯示裝置，在要顯 不黑色色彩之影像時，可藉由使其對應於白色子像素Psw之液 晶層不運作，而降低其亮度和寬高比。換言之，在本發明中，其 為 係可能使一帶白色之色彩變得更白，以及使一帶黑色之色彩變得 更黑。此外，由於在每一像素p中，藉由施加至其紅色(R)、綠色 ⑹、藍色⑻、和黃色⑺子像素PsR、PsG、PsB、和psy之像素電極 的資料信號，其亮度和寬高比，將可自動受到調整，在每一訊框 鲁 中’其反差比亦可自動受到調整。 第12圖係本發明之液晶顯示裝置中所顯示的範例性畫面，以 及第13A-13C圖係例示第12圖之部分Al-A3内所選定的像素。 在第12圖中，其第一部分A1，係顯示一白色色彩，其第二部 分A2 ’係顯示一黑色色彩，以及其第三部分A3，係顯示一灰色色 彩。 20 1297094 誠如本說明書前文所說明，該等正(+)高電壓（+Vdd)和負（一） 低電壓(-Vdd)，係施加至其顯示白色色彩之像素，例如，第一部 ’ 分A1，以及其共用電壓Vcoin，係施加至其顯示黑色色彩之像素， 例如，第二部分A2。在要顯示灰色色彩時，例如，其第三部分A3， 此等子像素之像素電極，可能會接收到一些正(+)或負（_)電壓， 其中之此種正(+)或負（-)電壓的絕對值，係大其共用電壓Vc〇m 者，以及係小於該等正(+)高電壓(+Vdd)或負（―)低電壓(-Vdd)者。 第13A和13B圖係分別例示該等白色和黑色顯示像素，例如， 鲁 部分A1和A2。在要顯示如第12圖之部分A1内所顯示及第13八 圖中所描繪的白色色彩時，在兩相鄰之子像素間，係存在有一 2Vdd 之電位差。然而，在要顯示如部分A2内所顯示及第13β圖中所描 繪的黑色色彩時，其紅色(R)、綠色(G)、藍色(β)、和黃色(γ)子 像素PSR、PSG、PSB、和PSY之間，將無電位差存在。因此，在其顯示 白色之第一部分A1内的白色(W)子像素Psw中，將會形成最強之電 場& (第13A圖），以及其對應於此白色子像素Psw之液晶層， 鲁 了被運作使透射光波。在其顯示黑色之第二部分Μ内的白色(界） 子像素Psw中，將會形成最弱之電場Eb (第13β圖），以及其對應 於此白色(W)子像素psw之液晶層，可被運作使阻隔光波。 同時，在其顯示灰色色彩之第三部分A3中，其紅色(R)、綠 色⑹、藍色⑻、和黃色⑺子像素Psr、Psg、Psb、和Psy之像素電 極’會如第13C圖所示，分別接收到第一至第四電壓+Vi、-%、+V3、 21 1297094 和-V4 ’彼等係具有正(+)和負（―)性。此等第一至第四電壓+1、_V2、 +V3、和-V4之絕對值，係大於其共用電壓Vcom者，以及係小於上 述之高電壓（第10圖之參考值Vdd),例如，Vc〇m<Vi<Vdd、

Vcom<V2<Vdd、VcomCVKVdd、以及 VcouKVKVdd。所以，當其像素 P 顯示灰色色彩時，其紅色(R)與黃色(γ)子像素Psr和Psy間之電位差 (V4)，係大於0V及小於2Vdd (亦即，〇<(V晶)<2Vdd)。在此一 方式中，其紅色（R)與綠色（G)子像素psR和P%間之電位差為 0<(Vl+V2)<2Vdd，其綠色(G)與藍色(B)子像素^和1¾間之電位差 為0<(V2+V3)<2Vdd，以及其藍色(B)與黃色(Y)子像素pSB和PsY間之 電位差為0<(V3+V4)<2Vdd。結果，在顯示-具有黑色與白色間之灰 階的色彩時，在其白色(W)子像素Psw中，將會形成一大於其最弱 電％Eb及小於其最強電場(亦即，eb<eg<j;w)之電場仏。此時， 其對應於第三部分A3之白色(W)子像素以的液晶層，係可運作使 透射其大於第二部分A2和小於第一部分A1之光波。換言之，其 顯不上述具有一在黑色與白色間之灰階的色彩之第三部分A3，將 會自動提供一中間之亮度和寬高比。 總而言之，由於本發明之液晶顯示裝置，係具有上述可提供 間接之電場給其對應的液晶層之白色(W)子像素Psw，其亮度和寬高 比在母一像素p中，將會依據其像素之灰階，自動受到調整。 所以’其反差比在此顯示之晝面中將會增加，以及此晝面品質將 會被提昇。 1297094 第14圖係-可例不-些依據本發明之像素和共用電極的範例 性結構之平面圖，以及第15圖係一可例示第μ圖之一像素的平 面圖。第14和15圖之LCD裝置，係一平面扭轉模式（lps—模式）。 在第14和15圖中，每一像素p係包括紅色(R)、綠色(G)、 藍色(B)、育色⑺和白色(W)子像素pSR、pSG、psB、psY、和psw。其r 子像素PsR係包括一些第一像素和共用電極31〇和35〇，彼等係沿 其子像素之形狀，交替佈置成一陀螺狀之形狀。此外，其G、B、 和Y子像素PsG、PsB、和PsY，係分別包括一些第二至第四像素電極 320、330、和340、和共用電極350。其第二至第四像素電極32〇、 330、和340、在佈置上亦與其對應之共用電極35〇，成一交替之 樣式，以及係沿其對應子像素之形狀成螺旋形的形狀。每一第一 至第四像素電極310、320、330、和340之最外部分，如本說明書 前文所說明，可能會在其W子像素psw中，產生一間接之電場。然 而，在第14和15圖中所顯示之LCD裝置，在其W子像素Psw中， 係進一步包括第一輔助像素電極31〇a、320a、330a、和340a、和 第一輔助像素電極310b、320b、330b、和340b，藉以增進其W子 像素Psw對其對應之液晶層的運作能力。其第一輔助像素電極 310a、320a、330a、和340a，係分別自其第一至第四像素電極31〇、 320、330、和340，延伸朝向此W子像素psw。而且，其第二輔助 像素電極310b、320b、330b、和340b，係分別自其第一輔助像素 電極310a、320a、330a、和340a延伸出。舉例而言，其第一輔助 23 1297094 像素電極310a，大體上係自其第一像素電極31〇垂直突出，其第 -輔助像素電極320a，大體上係自其第二像素電極32〇垂直突 出，其第-輔助像素電極33Ga，大體上係自其第三像素電極33〇 垂直突出，以及其第一辅助像素電極34〇a，大體上係自其第四像 素電極340垂直突出。此外，其第二輔助像素電極31〇b、犯肋、 330b、和340b，大體上係分別自其對應之第一輔助像素電極31〇&、 320a、330a、和340a垂直突出。所以，其自R子像素&延伸出 之第一辅助像素電極310a，係面對其自γ子像素Psy延伸出之第二 輔助像素電極340b，並與之分開。所以，其自R子像素Psr延伸出 之第一輔助電極310a’係與其自γ子像素pSY延伸出之第二輔助像 素電極340b，形成一電場。在顯示白色色彩時，在其分別自R和 Y子像素PSR和PSY延伸出之第一輔助像素電極31〇a與第二輔助像 素電極340b中間，係存在一 2Vdd之電位差。在顯示黑色色彩時， 此等分開之第一與第二輔助像素電極31〇a和34〇b中間，將無電 位差存在。此外，在顯示一具有一在黑色與白色中間之灰階的色 彩時，此等分開之第一與第二輔助像素電極31〇a和34〇b間之電 位差，將會在大約0V至2Vdd之範圍内。結果，其自R子像素^ 延伸出之第一輔助像素電極310a與其自Y子像素pSY延伸出之第 一輔助像素電極34〇b間所產生的電場，在每一像素p中，將會自 動欠到調整，以及此時，其w子像素Psw之透光度，係基於其像素 P所顯示之色彩而呈可變。 、 24 !297〇94 〇 ’、自R子像素PsR延伸出之第二獅像素電極3勘，與其自 象素Psg延伸出之第―輔助像素電極趣中間，在其自〇子像 ’、之伸出之第一輔助像素電極咖，與其自b子像素psB延伸 出之^辅助像素電極33Ga中間，以及在其自B子像素&延伸 出之第二辅助像素電極難，與其自Y子像素PSY延伸出之第-辅 助像素電極34Ga巾間，射_上請述之運作。 總而言之，本發日月之勝模式LCD裝置，係具有上述之W子 '、Psw其可藉由第一與第二辅助像素電極間所形成之間接電 场，使其對應之液晶層運作。所以，其亮度和寬高比，係基於每 像素P中所顯不之灰階自動受到調整。此外，其顯示畫面之反 差比將會增加，以及其畫面品質將會提昇。 同時，其一第一辅助像素電極31〇a、32〇a、33〇a、和34〇a 與其-對應之第二辅助像素電極鳩、3馳、33Qb、和難中間 的電位差（亦即，第一電位差），可能係在大約0V至2Vdd之範圍 内。然而’其共用電極350與該等R、G、b、和Y子像素PsR、PsG、 PsB、和PsY之一對應的第一至第四像素電極310、320、330、和340 中間的電位差（亦即，第二電位差），可能係在大約（^至Vdd之 fe圍内。亦即，其w子像素Psw中之第一電位差，係、大於其他子像 素PsR、Psg、pSB、和pSY中之第二電位差。所以，其ν子像素psw中 所形成之電場，係較其r、G、b、和Y子像素PSR、Psg、pSB、和PsY 中所形成者強甚多’因而會增加其對應於此W子像素psw之液晶層 25 1297094 的響應時間。此外，若其第一與第二辅助像素電極間之空間增加， 其寬高比將會被擴大。 在上文所述之範例中，其被紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、和 黃色(Y)子像素PsR、PSG、Psb、和PsY所環繞之白色子像素Psw， 係描述具有一菱形之形狀。然而，其白色子像素Psw，在形成上 係可具有各種如第16-18圖所示之形狀。 在第16圖中，其白色(W)子像素，可能具有圓形或橢圓形之 开>狀，以及其紅色(R)、綠色(G)、藍色⑻、和黃色⑺子像素， 可能具有一些環繞其白色(W)子像素之圓切角侧部。此時，藉由前 文所說明本發明之原理，在其白色(W)子像素中，將會形成一間接 之電場E。 在第17目中，其白色⑺子像素，可能具有一正方形或矩形 之形狀，以及其紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、和黃色(”子像素， 可月&具有一些環繞其白色⑺子像素之l-形去角側部。此時，藉由 前文所說明本發明之顧，在其自色⑺子像對，將會形成一間 接之電場E。 在第18圖中，其白色⑻子像素，可能具有十字形之形狀， 以及其紅色⑻、騎⑹、藍色⑻、和黃色⑺子像素，可能具 有-些械其白色⑺子像素之w_形去角側部。此時，藉由前文所 說明本發明之原理’在其白色⑺子像素中，將會形成一間接之電 場E。 26 1297094 ’上述IPS-模式之LCD裝

此外，雖未顯示在第14和15圖中， 置係包括··一具有閘極線之第一基板、一基 該等像素電極和共用電極、一具右里洛治 、和一夹在其第一與第二基板中間之液晶層。

料信號，係形成其白色(W)子像素中之電場。所以，本發明之lcd 裂置，可在每一像素中，具有一可自動調整之亮度和寬高比，因 而可增加每一訊框中之反差比。此外，由於其係採用一顯示黃色 色彩之黃色(W)子像素，其LCD裝置之色域係可使擴大。 本技術之專業人員將可明瞭，在不違離本發明之精神或界定 範圍下，本發明之液晶顯示裝置，係可完成各種修飾和變更。因 此’其係意在使本發明涵蓋本發明在所附申請專利範圍和彼等之 等價體的界定範圍内之修飾體和變更形式。 【圖式簡單說明】 第1圖係一依據其習知技術之液晶顯示裝置的放大透視圖； 第2圖係一可例示一依據其習知技術之液晶顯示裝置的示意 方塊圖； 第3-7圖係一些平面圖，彼等可例示一些子像素之配置··條 1297094 紋類型、馬賽克類型、三角形類型、方形類型、和四角形類型· 第8圖係-可例示-依據本發明之液晶顯示裝置的子像素酉己 · 置之平面圖； · 第9圖係一可例示上述依據本發明之LCD裝置的一個像素之 範例性運作的平面圖； 第10圖係例示一施加至第8圖之液晶顯示裝置的資料信號； 第11A和11B圖係分別例示第8圖之LCD裝置顯示白色和專 色色彩時的像素運作； φ 第12圖係本發明之液晶顯示裝置中所顯示的範例性晝面； 第13A-13C圖係分別例示第12圖之部分尅―A3内所選定的像 素； 第14圖係一可例示一些依據本發明之像素和共用電極的範例 性結構之平面圖； — 第15圖係一可例示第14圖之一像素的平面圖；以及 第16-18圖係一些可顯示一些依據本發明之像素的示意概念性圖 鲁 例。 【主要符號元件說明】 5 上基板 6 黑色矩陣 7 濾色片層 7a 紅色(R)濾色片 28 1297094 7b 綠色(G)濾色片 7c 藍色(B)濾色片 13 閘極線 14 液晶材料層/液晶層 15 資料線 17 像素電極 18 共用電極 22 下基板 ❿ 100 液晶顯示(LCD)裝置 120 液晶（LC)面板 122 閘極線 额 124 資料線 130 驅動電路 132 閘極驅動器 134 資料驅動器 ⑩ 136 時序控制器 138 灰階電壓產生器 200 液晶顯示(LCD)裝置 310 第一像素電極 310a, 320a, 330a, 340a 第一辅助像素電極 310b, 320b, 330b, 340b 第二輔助像素電極 29 1297094 320 第二像素電極 330 第三像素電極 340 第四像素電極 350 共用電極 R 紅色 B 藍色 G 綠色 Y 黃色 W 白色 E1-E4 第一至第四電場 P 像素

Ps 子像素區域

Psw 白色(W)子像素

Psr 紅色(R)子像素

Psg 綠色(G)子像素

Psb 藍色(B)子像素

Psy 黃色(Y)子像素 T 薄膜電晶體(TFT) +Vdd 正高電壓之資料信號 -Vdd 負低電壓之資料信號

Claims (1)

1297094 十、申請專利範圍： 1· 一種液晶顯示裝置，包括： 一第一基板，其係包括多個各具有一白色(界)子像素和一些環 繞此w子像素之紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、和黃色(γ)子像素 的像素； 一些形成在此第一基板上方之閘極線； 一些形成在其第一基板上方而與其閘極線垂直相交之資料 線； 一些各在其第一基板上方連接至閘極線和資料線之薄膜電晶 體； 第一至第四像素電極，彼等係連接至每一薄膜電晶體，以及 在佈置上係對應於R、G、Β、和Υ子像素中的一個； 一在一第二基板上面而包括紅色、綠色、藍色(Β)、和 頁色(Υ)濾、色片之濾、色片層，每-r、g、b、和γ濾色片，係對應 於其第一基板之R、G、B、和Y子像素中的一個； 一在其濾色片層上面之共用電極；以及 -夾在其航>ί層與第-至第四像素電極巾間之液晶層。 2.如申請專利範圍第！項之裝置，其中冑—至第四像素電極 的兩個相鄰電極，係可分別接收-些具有相反極性之不同電塵。 31 1297094 3·如申請專利範圍第1項之裝置，其中w子像素，係包括其 第一至第四像素電極所形成之間接電場。 4·如申請專利範圍第3項之裝置，其中間接電場，係在其第 一至第四像素電極之兩個相鄰電極中間產生。 5. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中液晶層對應於#子像 素的部分，係由每一像素中之間接電場來加以驅動。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中液晶層對應於w子像 素的部分，係具有-可基於其施加至第—至第四像素電極之兩個 相鄰電極的電壓間之電位差做調整的透射率。 7·如申請專利範圍第1項之裝置，其中每-R、G、B、和γ 子像素，係具有一包括一去角側部之大致矩形的形狀。 8. 如申請專利細第7項之裝置，其中r、g、b'和γ子像 素，係形成一大致方形之配置。 9. 如申請專利細第7項之裝置，其中w子像素，係由每一 R、G、B、和γ子像素之去角侧部來界定。 32 1297094 10.如申請專利範圍第9項之裝置，其中W子像素，係具有 -大體呈菱形、_、姻形、謂、和十字形巾之一形狀。 U.如申請專利範圍第1項之裝置，其中渡色片層，進-步 係包括一對應於其w子像素之白色(”濾色片。 12.如申請專利範圍第11項之裝置，財共用電極，係佈置 在其W渡色片上面。 13· —種液晶顯示裝置，包括： 一第一基板，其係包括多個各具有一白色(？)子像素和一些環 繞此W子像素之紅色⑻、綠色⑹、藍色⑻、和黃色⑺子像素 的像素； 些形成在此第一基板上方之閘極線； 一些形成在其第一基板上方而與其閘極線垂直相交之資料 線； 一些各在其第一基板上方連接至閘極線和資料線之薄膜電晶 體； 第-至第四像素電極，彼等係佈置在其第一基板上方之對應 R、G、B、和γ子像素内，以及係連接至該等薄膜電晶體，其中之 1297094 第—* 繁 昂四像素電極，係具有一對應於R、G、Β、和γ子像素 中的-個之形狀的陀螺形； 二佈置在其第一基板上方之對應R、G、Β、和Υ子像素中而 與對應之第_至笛 弟四像素電極分開的共用電極，其中之每一共用 “ 系/、有—對應於第一至第四像素電極中之一的形狀之陀螺 形； 廿 在第—基板上面而包括紅色(R)、綠色⑹、藍色⑻、和 ();慮色片之據色片層，每一 r、g、b、和Υ滤色片，係對應 於R G、B、和γ子像素中的一個；以及 夾在J慮色片層與第_至第四像素電極中間之液晶層。 申月專利範圍第13項之裳置，更包括：一些分別自其 第二至第四像素電極延伸出之第—紅色⑻、綠色⑹藍色⑻、 矛貝色(Y)辅助電極，和—些分別自此第—紅色⑻、綠色⑹、藍 =⑻和只色⑺辅助電極垂直延伸出之第二紅色⑻、綠色⑹、 i色(B)、和黃色(γ)辅助電極。 15·如申請專利範圍第14 总丄祕 襞置，其中第一 R輔助電極， 係大體上平行於其第二γ輔助 ,，/、第一 G辅助電極，係大體 上平仃於其第二R輔助電極， _助雜，係大體上平行 ”、第一^助電極，以及其第—γ輔助電極，係大體上平行於 34 1297094 八苐—B輔助電極。 16 •如申請專利細第14項之裝置，其中W子像素，係包括 一些在 ^ 一 R輔助電極與第二Y輔助電極間、在其第一 電極與第一心 卿 〜κ辅助電極間、在其第一 B輔助電極與第二G辅助電 d和在其第一 γ輔助電極與第二8辅助電極間所形成之間接

J rj •如申請專利範圍第16項之裝置，其中液晶層對應於其、 象素的部分’係由每一像素之間接電場來加以驅動。 18·如申請專利細第13項之裝置，其+第-至第四像素電 的兩個相鄰電極，係可分職收一些具有相反極性之不同電壓。 19·如申請專利範圍第18項之裝置，其中液晶層對應於W子 儀I 像素的°卩分’係具有一可基於其施加至第一至第四像素電極之兩 個相鄰電極的電壓間之電位差做調整的透射率。 2〇·如申請專利範圍第13項之裝置，其中每一R、G、B、和 Y子像素’係具有一包括一去角側部之大致矩形的形狀。 35 1297094 21·如申請專利範圍第20項之裝置，其中每一 R、G、B、和 Y子像素，係大致形成為一方形。 22·如申請專利範圍第20項之裝置，其中W子像素，係由其 R、G、B、和Y子像素之去角側部來界定。 23·如申請專利範圍第22項之裝置，其中w子像素，係具有 一大體呈菱形、圓形、橢圓形、方形、和十字形中之一形狀。 24.如申請專利範圍第13項之裝置，其中濾色片層，進一步 係包括—對應於其W子像素之白色⑻渡色片。 36