台湾专利TW201300916A 畫素結構及其驅動方法

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专利摘要:
一種畫素結構及其驅動方法，此畫素結構包括掃描線、資料線、驅動元件、第一畫素電極、絕緣層、第二畫素電極以及分享開關元件。驅動元件(driving device)與掃描線以及資料線電性連接。第一畫素電極與驅動元件電性連接。絕緣層覆蓋第一畫素電極。第二畫素電極位於絕緣層上，其中第二畫素電極與驅動元件電性連接，且第二畫素電極與第一畫素電極不直接連接或不接觸。
公开号:TW201300916A
申请号:TW100122906
申请日:2011-06-29
公开日:2013-01-01
发明作者:Pei-Chun Liao；Wen-Hao Hsu；hui-jun Wang
申请人:Au Optronics Corp；
IPC主号:G02F1-00

专利说明:
畫素結構及其驅動方法
本發明是有關於一種畫素結構及其驅動方法，且特別是有關於一種能夠降低顯示器之色偏(color washout)現象的畫素結構及其驅動方法。
現今，市場上對於液晶顯示器的性能要求是朝向高對比、快速反應與廣視角等特性發展，而目前能夠達成廣視角要求的技術例如包括有多域垂直配向(MVA)、多域水平配向(MHA)、扭轉向列加視角擴大膜(TN+film)及橫向電場形式(IPS)。雖然透過上述所列之技術的液晶顯示器可以達到廣視角的目的，但是其所存在的色偏(color washout)現象仍存在許多改善空間。
一般而言，所謂的色偏指的是當使用者以不同的觀賞角度在觀看液晶顯示器所顯示的影像畫面時，使用者會看見不同色彩階調的影像畫面。舉例來說，假若使用者站在以較為偏斜的角度(例如60度)在觀看液晶顯示器所顯示的影像畫面時，其所看見的影像畫面之色彩階調會偏白於站在正視之角度(亦即90度)所看見的影像畫面之色彩階調。
目前用來解決液晶顯示器之色偏問題的方法是將單一個畫素結構中的畫素電極分割成至少一主畫素電極以及至少一次畫素電極，並且分別對上述之主畫素電極以及次畫素電極給予不同的電壓值。但是，此種方法的缺點是會降低畫素結構的開口率。這是因為，此方法必須於畫素電極中形成至少一個間隔空隙(spacing)，以分割出主畫素電極以及次畫素電極。然而上述間隔空隙所在之處因無法驅動液晶分子之扭轉而導致此處無法透光。換言之，此種畫素結構因為間隔空隙的存在而損失開口率。
本發明提供一種畫素結構及其驅動方法，其可以解決習知將單一個畫素電極分割成主畫素電極以及次畫素電極時所存在的損失畫素結構開口率的問題。
本發明提出一種畫素結構，此畫素結構包括掃描線、資料線、驅動元件、第一畫素電極、絕緣層、第二畫素電極以及分享開關元件。驅動元件(driving device)與掃描線以及資料線電性連接。第一畫素電極與驅動元件電性連接。絕緣層覆蓋第一畫素電極。第二畫素電極位於絕緣層上，其中第二畫素電極與驅動元件電性連接，且第二畫素電極與第一畫素電極不直接連接或不接觸。
本發明提出一種畫素結構，此畫素結構包括掃描線、資料線、驅動元件、第一畫素電極、絕緣層、第二畫素電極以及分享開關元件。驅動元件(driving device)與第一掃描線以及資料線電性連接。第一畫素電極與驅動元件電性連接，且第一畫素電極具有第一面積(A1)。絕緣層覆蓋第一畫素電極。第二畫素電極位於絕緣層上且與驅動元件電性連接，其中第二畫素電極具有第二面積(A2)，且第一畫素電極與第二畫素電極之重疊部分具有一重疊面積(A0)，其中A0/(A1+A2-A0)約為0%至15%。
本發明提出一種畫素結構，此畫素結構包括第一掃描線、第二掃描線、與第二掃描線電性連接的分享開關元件(sharing switch device)、資料線、驅動元件、第一畫素電極、絕緣層、第二畫素電極以及分享開關元件。其中分享開關元件電性連接第一畫素電極或是第二畫素電極，驅動元件(driving device)與第一掃描線以及資料線電性連接。第一畫素電極與驅動元件電性連接。絕緣層覆蓋第一畫素電極。第二畫素電極位於絕緣層上，其中第二畫素電極與驅動元件電性連接，且第二畫素電極與第一畫素電極不直接連接或不接觸。
本發明提出一種畫素結構的驅動方法，其包括提供如上所述之畫素結構。接著，在第一時間區間中對第一掃描線輸入第一掃描訊號並且對資料線輸入資料訊號。之後，在第二時間區間中對第二掃描線輸入第二掃描訊號並且對資料線輸入資料訊號。特別是，在第二時間區間中，第一畫素電極具有第一電壓值且第二畫素電極具有第二電壓值，其中第一電壓值與第二電壓值不相同。
基於上述，本發明將第一畫素電極以及第二畫素電極設置在不同的兩膜層，且兩者之間藉由絕緣層而隔離開來。因此，本發明不需在畫素結構中形成間隔空隙來分割出主畫素電極以及次畫素電極，因此可以解決傳統方法所存在的影響畫素結構之開口率之問題。另外，本發明透過分享開關元件的設計，即可以使得此畫素結構在驅動過程之中使得第一畫素電極以及第二畫素電極具有不同的電壓，進而達到降低顯示面板之色偏問題。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖2是沿著圖1之剖面線I-I’、剖面線II-II’、剖面線III-III’之剖面示意圖。圖3是圖1之畫素結構的等效電路圖。請參照圖1、圖2以及圖3，本實施例之畫素結構是配置在基板100上，其包括第一掃描線SL1、第二掃描線SL2、資料線DL、驅動元件T、第一畫素電極PE1、絕緣層104、第二畫素電極PE2以及分享開關元件T3。
基板100之材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是不透光/反射材料(例如：導電材料、金屬、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)、或是其它可適用的材料。
第一掃描線SL1、第二掃描線SL2以及資料線DL是設置在基板100上。第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2與資料線DL彼此交越(cross-over)設置，且第一掃描線SL1(以及第二掃描線SL2)和資料線DL之間夾有絕緣層(例如是絕緣層102)。換言之，資料線DL的延伸方向與第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2的延伸方向不平行，較佳的是，資料線DL的延伸方向與第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2的延伸方向垂直。基於導電性的考量，第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2與資料線DL一般是使用金屬材料。然，本發明不限於此，根據其他實施例，第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2與資料線DL也可以使用其他導電材料。例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料、或是金屬材料與其他導電材料的堆疊層。
驅動元件T與第一掃描線SL1以及資料線DL電性連接。根據本實施例，所述驅動元件T包括第一主動元件T1以及第二主動元件T2。第一主動元件T1與第一掃描線SL1以及資料線DL電性連接，且第二主動元件T2也與第一掃描線SL1以及資料線DL電性連接。更詳細而言，第一主動元件T1包括閘極G、通道CH、源極S1以及汲極D1。閘極G與第一掃描線SL1電性連接，絕緣層102僅覆蓋閘極G以及共用電壓線CL，通道CH位於閘極G的上方，源極S1以及汲極D1位於通道CH的上方，且源極S1與資料線DL電性連接。第二主動元件T2包括閘極G、通道CH、源極S2以及汲極D2。閘極G與第一掃描線SL1電性連接，絕緣層102覆蓋閘極G以及第一掃描線SL1，通道CH位於閘極G的上方，源極S2以及汲極D2位於通道CH的上方，且源極S2也與資料線DL電性連接。在本實施例中，第一主動元件T1以及第二主動元件T2共用同一個閘極G並且共用同一個通道CH。此外，本實施例之第一主動元件T1以及第二主動元件T2是以底部閘極型薄膜電晶體為例來說明，但本發明不限於此。根據其他實施例，上述之第一主動元件T1以及第二主動元件T2也可是以頂部閘極型薄膜電晶體。
第一畫素電極PE1與驅動元件T電性連接。根據本實施例，第一畫素電極PE1是與驅動元件T之第一主動元件T1電性連接。更詳細的說明是，第一畫素電極PE1是與第一主動元件T1之汲極D1直接接觸，如圖2所示。換言之，第一畫素電極PE1是設置在絕緣層102上，且直接與第一主動元件T1之汲極D1電性接觸。在此實施例中，第一畫素電極PE1可為穿透式畫素電極或是反射式畫素電極。穿透式畫素電極之材質包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。反射式畫素電極之材質包括具有高反射率的金屬材料。
絕緣層104是設置在基板100上且覆蓋第一畫素電極PE1。絕緣層104之材質可包含無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其它合適的材料、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料、或其它合適的材料、或上述之組合。特別是，絕緣層104中具有接觸窗C1，此接觸窗C1與驅動元件T之第二主動元件T2電性連接。更詳細的說明是，此接觸窗C1與第二主動元件T2之汲極D2電性連接。
值得一提的是，雖然本實施例之接觸窗C1是設置在畫素結構的中央位置，但本發明不限於此。根據其他實施例，接觸窗C1也可以設置在畫素結構的其他位置，只要能夠使接觸窗C1可以與第二主動元件T2之汲極D2電性連接之位置皆可。
第二畫素電極PE2位於絕緣層104上，如圖2所示，且第二畫素電極PE2透過接觸窗C1而與驅動元件T電性連接。更詳細的說明是，第二畫素電極PE2是位於絕緣層104上，透過位於絕緣層104中的接觸窗C1而與第二主動元件T2之汲極D2電性連接。在此實施例中，第二畫素電極PE2可為穿透式畫素電極或是反射式畫素電極。穿透式畫素電極之材質包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。反射式畫素電極之材質包括具有高反射率的金屬材料。
承上所述，在本實施例中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2兩者被絕緣層104分離開來，以使得第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之間彼此不直接接觸，即第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2可為間接電性連接。此外，根據本實施例，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2兩者彼此不重疊設置或是少部分重疊設置。舉例來說，若第一畫素電極PE1具有第一面積(A1)，第二畫素電極PE2具有第二面積(A2)，那麼第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之重疊部分具有重疊面積(A0)，且A0/(A1+A2-A0)約為0%至15%。換言之，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間大部分都是不重疊設置，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間只有少部份重疊。在另一實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間不重疊設置，且第一畫素電極PE1之邊緣以及第二畫素電極PE2之邊緣彼此切齊。在另一實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間不重疊設置，且第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間具有間隙。
分享開關元件T3與第二掃描線SL2電性連接。分享開關元件T3包括閘極G3、通道CH’、源極S3以及汲極D3。閘極G3與第二掃描線SL2電性連接，絕緣層102覆蓋閘極G3以及第二掃描線SL2，通道CH’位於閘極G3的上方，且源極S3以及汲極D3位於通道CH’的上方。在本實施例中，分享開關元件T3是以底部閘極型薄膜電晶體為例來說明，但本發明不限於此。根據其他實施例，分享開關元件T3也可是以頂部閘極型薄膜電晶體。
此外，在本實施例中，分享開關元件T3是與第一畫素電極PE1電性連接。更詳細來說，分享開關元件T3之源極S3是與直接與第一畫素電極PE1電性接觸，如圖2所示。
承上所述，在本實施例之畫素結構中，與驅動元件T電性連接的第二畫素電極PE2一般又可稱為主畫素電極(main pixel electrode)。而與驅動元件T電性連接又與分享開關元件T3電性連接的第一畫素電極PE1一般又稱之為次畫素電極(sub pixel electrode)。而根據圖1之實施例，第一畫素電極PE1(次畫素電極)是位於第二畫素電極PE2(主畫素電極)的兩側。換言之，第二畫素電極PE2(主畫素電極)是位於第一畫素電極PE1(次畫素電極)的內部或中間，但本發明不限於此，第一畫素電極PE1舉例可在第二畫素電極PE2的外部。
除此之外，本實施例之畫素結構更包括共用電壓線CL，其設置於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2的下方。以圖1之實施例為例，共用電壓線CL在畫素結構中是呈現十字形圖案，但本發明不限於此。共用電壓線CL是電性連接至共用電壓(Vcom)。而共用電壓線CL與第一畫素電極PE1重疊之處構成第一儲存電容器CS1，且共用電壓線CL與第二畫素電極PE2重疊之處構成第二儲存電容器CS2。
再者，本實施例之畫素結構還包括電容器CS，其與分享開關元件T3電性連接。更詳細來說，電容器CS包括上電極TE以及下電極BE。上電極TE與分享開關元件T3之汲極D3電性連接(例如是直接電性接觸)，而下電極BE則是電性連接至共用電壓(Vcom)。根據本實施例，下電極BE是透過共用電壓線CL而電性連接至共用電壓(Vcom)。
另外，在本實施例中，畫素結構之第一畫素電極PE1中更進一步包括第一狹縫ST1，且第二畫素電極PE2中更包括第二狹縫ST2，以使此畫素結構能夠達到多域配向之目的，以使得顯示器具有廣視角之功能。而第一狹縫ST1以及第二狹縫ST2的圖案設計或是排列方式可以是已知各種佈局以及設計，換言之，本發明不限制第一狹縫ST1以及第二狹縫ST2的圖案設計或是排列方式。
以本實施例為例，在第一掃描線SL1、第二掃描線SK2以及資料線DL之間可定義出一個畫素區域P，那麼在所述畫素區域P中可定義出多個配向區域R1～R4。而上述第一狹縫ST1與第二狹縫ST2在同一個配向區域(R1～R4之任一個)中是彼此平行設置。舉例來說，在配向區域R1中，第一畫素電極PE1之第一狹縫ST1與第二畫素電極PE2之第二狹縫ST2是彼此平行設置，且第一狹縫ST1與第二狹縫ST2是往第一方向延伸。在配向區域R2中，第一畫素電極PE1之第一狹縫ST1與第二畫素電極PE2之第二狹縫ST2是彼此平行設置，且第一狹縫ST1與第二狹縫ST2是往第二方向延伸。在配向區域R3中，第一畫素電極PE1之第一狹縫ST1與第二畫素電極PE2之第二狹縫ST2是彼此平行設置，且第一狹縫ST1與第二狹縫ST2是往第三方向延伸。在配向區域R4中，第一畫素電極PE1之第一狹縫ST1與第二畫素電極PE2之第二狹縫ST2是彼此平行設置，且第一狹縫ST1與第二狹縫ST2是往第四方向延伸。而上述第一、第二、第三、第四方向完全不相同。
如上所述，本實施例將第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2設置在不同的兩膜層，且兩者之間藉由絕緣層104而隔離開來。因此，本實施例不需在畫素結構中形成間隔空隙(spacing)將第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2分離開來，因此可以解決傳統畫素結構因間隔空隙之存在而影響畫素結構之開口率之問題。
圖4是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖5是沿著圖4之剖面線I-I’、剖面線II-II’、剖面線III-III’之剖面示意圖。本實施例之畫素結構與上述圖1之畫素結構相似，因此相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。請參照圖4以及圖5，在本實施例之畫素結構中，第一畫素電極PE1與驅動元件T之第二主動元件T2電性連接，且第二畫素電極PE2與驅動元件T之第一主動元件T1電性連接。
更詳細的說明是，第一畫素電極PE1與驅動元件T之第二主動元件T2之汲極D2直接電性接觸。絕緣層104覆蓋第一畫素電極PE1。第二畫素電極PE2是設置在絕緣層104上，且絕緣層104中具有接觸窗C2。而第二畫素電極PE2是透過絕緣層104中的接觸窗C2而與驅動元件T之第一主動元件T1之汲極D1電性連接。
此外，分享開關元件T3是與第二畫素電極PE2電性連接。特別是，分享開關元件T3之源極S3是透過位於絕緣層104中之接觸窗C3(如圖5所示)而與第二畫素電極PE2電性連接。因此，在本實施例中，與驅動元件T電性連接的第一畫素電極PE1一般又可稱為主畫素電極(main pixel electrode)。而與驅動元件T電性連接又與分享開關元件T3電性連接的第二畫素電極PE2一般又稱之為次畫素電極(sub pixel electrode)。而根據圖4之實施例，第二畫素電極PE2(次畫素電極)是位於第一畫素電極PE1(主畫素電極)的兩側。換言之，第一畫素電極PE1(主畫素電極)是位於第二畫素電極PE2(次畫素電極)的內部或中間。
圖6是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。本實施例之畫素結構與上述圖1之畫素結構相似，因此相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。請參照圖6，在本實施例之畫素結構中，第一畫素電極PE1與驅動元件T之第一主動元件T1電性連接，且第二畫素電極PE2與驅動元件T之第二主動元件T2電性連接。
更詳細的說明是，第一畫素電極PE1與驅動元件T之第一主動元件T1之汲極D1直接電性接觸。絕緣層104覆蓋第一畫素電極PE1。第二畫素電極PE2是設置在絕緣層104上，且絕緣層104中具有接觸窗C1。而第二畫素電極PE2是透過絕緣層104中的接觸窗C1而與驅動元件T之第二主動元件T2之汲極D2電性連接。
此外，分享開關元件T3是與第一畫素電極PE1電性連接。特別是，分享開關元件T3之源極S3是直接與第一畫素電極PE1電性連接。因此，在本實施例中，與驅動元件T電性連接的第二畫素電極PE2一般又可稱為主畫素電極(main pixel electrode)。而與驅動元件T電性連接又與分享開關元件T3電性連接的第一畫素電極PE1一般又稱之為次畫素電極(sub pixel electrode)。而根據圖6之實施例，第二畫素電極PE2(主畫素電極)是位於第一畫素電極PE1(次畫素電極)的兩側。換言之，第一畫素電極PE1(次畫素電極)是位於第二畫素電極PE2(主畫素電極)的內部或中間。
圖7是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。本實施例之畫素結構與上述圖1之畫素結構相似，因此相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。請參照圖7，在本實施例之畫素結構中，第一畫素電極PE1與驅動元件T之第一主動元件T1電性連接，且第二畫素電極PE2與驅動元件T之第二主動元件T2電性連接。
更詳細的說明是，第一畫素電極PE1與驅動元件T之第一主動元件T1之汲極D1直接電性接觸。絕緣層104覆蓋第一畫素電極PE1。第二畫素電極PE2是設置在絕緣層104上，且絕緣層104中具有接觸窗C1。而第二畫素電極PE2是透過絕緣層104中的接觸窗C1而與驅動元件T之第二主動元件T2之汲極D2電性連接。
此外，分享開關元件T3是與第一畫素電極PE1電性連接。特別是，分享開關元件T3之源極S3是直接與第一畫素電極PE1電性連接。因此，在本實施例中，與驅動元件T電性連接的第二畫素電極PE2一般又可稱為主畫素電極(main pixel electrode)。而與驅動元件T電性連接又與分享開關元件T3電性連接的第一畫素電極PE1一般又稱之為次畫素電極(sub pixel electrode)。而根據圖7之實施例，第二畫素電極PE2(主畫素電極)是位於第一畫素電極PE1(次畫素電極)的兩側(舉例為上下兩側)。換言之，第一畫素電極PE1(次畫素電極)是位於第二畫素電極PE2(主畫素電極)的內部或中間。
圖8是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖8之實施例之畫素結構與上述圖1之畫素結構相似，因此在此與圖1相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖8之實施例與圖1之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第二畫素電極PE2(主畫素電極)的形狀與圖1之第二畫素電極PE2的形狀不同。在圖1之實施例中，第二畫素電極PE2(主畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖8之實施例中，第二畫素電極PE2(主畫素電極)的形狀為六角形。
圖9是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖9之實施例之畫素結構與上述圖4之畫素結構相似，因此在此與圖4相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖9之實施例與圖4之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第一畫素電極PE1(主畫素電極)的形狀與圖4之第一畫素電極PE1的形狀不同。在圖4之實施例中，第一畫素電極PE1(主畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖9之實施例中，第一畫素電極PE1(主畫素電極)的形狀為六角形。
圖10是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖10之實施例之畫素結構與上述圖6之畫素結構相似，因此在此與圖6相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖10之實施例與圖6之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀與圖6之第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀不同。在圖6之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖10之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為六角形。
圖11是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖11之實施例之畫素結構與上述圖7之畫素結構相似，因此在此與圖7相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖11之實施例與圖7之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀與圖7之第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀不同。在圖7之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖11之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為六角形。
圖12是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖12之實施例之畫素結構與上述圖1之畫素結構相似，因此在此與圖1相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖12之實施例與圖1之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第二畫素電極PE2(主畫素電極)的形狀與圖1之第二畫素電極的形狀不同。在圖1之實施例中，第二畫素電極PE2(主畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖12之實施例中，第二畫素電極PE2(主畫素電極)的形狀為四邊形。
圖13是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖13之實施例之畫素結構與上述圖4之畫素結構相似，因此在此與圖4相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖13之實施例與圖4之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第一畫素電極PE1(主畫素電極)的形狀與圖4之第一畫素電極的形狀不同。在圖4之實施例中，第一畫素電極PE1(主畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖13之實施例中，第一畫素電極PE1(主畫素電極)的形狀為四邊形。
圖14是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖14之實施例之畫素結構與上述圖6之畫素結構相似，因此在此與圖6相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖14之實施例與圖6之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀與圖6之第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀不同。在圖6之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖14之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為四邊形。
圖15是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。圖15之實施例之畫素結構與上述圖7之畫素結構相似，因此在此與圖7相同或相似的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖15之實施例與圖7之實施例不相同之處在於，位於畫素結構之內部的第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀與圖7之第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀不同。在圖7之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為雙邊凹陷形。而在圖15之實施例中，第一畫素電極PE1(次畫素電極)的形狀為四邊形。
上述數個實施例列舉了數個第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之形狀組合來說明。但本發明不限制第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2的形狀。換言之，在其他的實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2的形狀還可以是其他形狀，例如是圓形、多邊形或是不規則形之組合。
以上所列舉的各實施例之畫素結構可以與顯示介質、對向基板組合成顯示面板，如圖20所示，此顯示面板包括其包括下基板1000、上基板3000以及位於兩基板1000、3000之間的顯示介質2000。而上述圖1至圖15任一個畫素結構可以設置於下基板1000，上基板3000具有共用電極層，且顯示介質2000可為液晶顯示介質、電泳顯示介質或是其他適用的顯示介質。
此外，以上所列舉的各實施例之畫素結構之驅動方法皆可以採用下列所述之方法來進行。圖16是根據本發明一實施例之畫素結構的驅動方法示意圖。請參照圖16，本實施例之驅動方法可針對上述圖1至圖15任一個畫素結構進行驅動。
此方法包括在第一時間區間t1中對第一掃描線SL1輸入第一掃描訊號SN1，並且對資料線DL輸入資料訊號DS。此時，由於第一掃描線SL1被輸入第一掃描訊號SN1且資料線DL被輸入資料訊號DS，因此主畫素電極(第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2其中之一)以及次畫素電極(第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之另一)會同時被充入電荷，因而使得主畫素電極具有電壓值V main，且次畫素電極具有電壓值Vsub。在此第一時間區間t1中，主畫素電極之電壓值V main與次畫素電極之電壓值Vsub相當。
接著，在第二時間區間t2中對第二掃描線SL2輸入第二掃描訊號SN2並且對資料線DL輸入資料訊號DS。類似地，由於第一掃描線SL1被輸入第一掃描訊號SN1且資料線DL被輸入資料訊號DS，因此主畫素電極(第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2其中之一)以及次畫素電極(第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之另一)同樣會被充入電荷。特別是，在第二時間區間t2中，與第二掃描線SL2電性連接的分享開關元件T3會被開啟，因此與分享開關元件T3電性連接的電容器CS被充入電荷而使電容器CS具有電壓值Vcs。
此時，由於電容器CS的作用將使得與分享開關元件T3電性連接的次畫素電極的電壓Vsub產生壓降，因而造成次畫素電極的電壓值Vsub與主畫素電極之電壓值Vmain不相同。根據本實施例，在第二時間區間t2中，由於分享開關元件T3以及電容器CS的作用，可使得次畫素電極的電壓值Vsub低於主畫素電極之電壓值Vmain。
在上述畫素結構之驅動過程，於第二時間區間t2中，主畫素電極(第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2其中之一)之電壓值Vmain就會與次畫素電極(第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之另一)的電壓值Vsub不相同。換言之，本實施例之畫素結構在驅動過程之中便可使單一畫素結構中之畫素電極具有不同的電壓值，因而可以使得單一畫素結構中各配向區域所對應之顯示介質2000(如圖20所示)被不同的電壓值驅動，而呈現多域排列以達到改善顯示器的色偏(color washout)現象之目的。
上述圖1至圖15所示之畫素結構是藉由第二掃描線SL2以及分享開關元件T3的設計，而使得第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2在驅動過程具有不同的電壓值，以改善顯示器之色偏現象。然，本發明不限於此，在其他的實施例中，還可以採用其他種設計方式來達到使得位於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2上之顯示介質感受到不同的電壓，進而達到以改善顯示器之色偏現象之目的。
圖17是根據本發明實施例之畫素結構的上視示意圖。請參照圖17，此實施例與上述圖1之實施例相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。在圖17之實施例中，此畫素結構包括第一掃描線SL1、資料線DL、驅動元件T、第一畫素電極PE1、絕緣層104、以及第二畫素電極PE2。換言之，本實施例之畫素結構可省略設置第二掃描線以及分享開關元件。
在本實施例中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2皆與驅動元件T電性連接，且第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之間藉由絕緣層104隔離開來。在此實施例中，第一畫素電極PE1是與驅動元件T(第一主動元件T1之汲極D1)直接接觸，且第二畫素電極PE2是透過接觸窗C1而與驅動元件T(第二主動元件T2之汲極D2)電性連接。
另外，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2兩者彼此不重疊設置或是少部分重疊設置。舉例來說，若第一畫素電極PE1具有第一面積(A1)，第二畫素電極PE2具有第二面積(A2)，那麼第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之重疊部分具有重疊面積(A0)，且A0/(A1+A2-A0)約為0%至15%。換言之，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間大部分都是不重疊設置，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間只有少部份重疊。在另一實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間不重疊設置，且第一畫素電極PE1之邊緣以及第二畫素電極PE2之邊緣彼此切齊。在另一實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間不重疊設置，且第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間具有間隙。
承上所述，由於第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之間具有絕緣層104，因此當驅動訊號通過驅動元件T而對第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2充入電荷訊號時，即使第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2被給予相同的電壓，但位於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2上方之顯示介質將會感受到不同的電壓值。舉例來說，本實施例之第一畫素電極PE1位於絕緣層104下方，且第二畫素電極PE2位於絕緣層104上方。當第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE被施予相同的電壓時，位於第一畫素電極PE1上方之顯示介質所感受到的電壓值會小於位於第二畫素電極PE2上方之顯示介質所感受到的電壓值。由於位於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2上方之顯示介質將會感受到不同的電壓值，而能夠使得顯示介質(液晶分子)呈現多域排列，因此此種畫素結構之設計同樣可以達到改善顯示器之色偏問題。
另外，圖4以及圖6～圖15之畫素結構之第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2的圖案設計也可以應用於如圖17所示之畫素結構之中。換言之，在圖4以及圖6～圖15之畫素結構中，也可以省略第二掃描線SL2以及分享開關元件T3之設計，其同樣可以達到使位於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2上方之顯示介質感受到不同的電壓值，以達到改善顯示器之色偏之目的。
圖18是根據本發明實施例之畫素結構的上視示意圖。請參照圖18，此實施例與上述圖17之實施例相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖18之實施例與圖17之實施例不相同之處在於，圖18之畫素結構中的驅動元件T是由單一薄膜電晶體構成，其具有閘極G、源極S以及汲極D。第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2都是與驅動元件T之汲極D電性連接。特別是，第一畫素電極PE1是直接與驅動元件T之汲極D接觸，且第二畫素電極PE2是透過位於絕緣層104中的接觸窗C而與驅動元件T之汲極D電性連接。
同樣地，在本實施例中，因第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之間具有絕緣層104，因此當驅動訊號通過驅動元件T而對第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2充入電荷訊號時，位於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2上方之顯示介質將會感受到不同的電壓值。舉例來說，在本實施例中，第一畫素電極PE1位於絕緣層104下方，而第二畫素電極PE2位於絕緣層104上方，因此位於第一畫素電極PE1上方之顯示介質所感受到的電壓值會小於位於第二畫素電極PE2上方之顯示介質所感受到的電壓值。由於位於第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2上方之顯示介質將會感受到不同的電壓值，因此畫素結構之設計同樣可以達到改善顯示器之色偏問題。
另外，圖4以及圖6～圖15之畫素結構之第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2的圖案設計也可以應用於如圖18所示之畫素結構之中。換言之，在圖4以及圖6～圖15之畫素結構中，也可以省略第二掃描線SL2以及分享開關元件T3之設計，並且採用單一薄膜電晶體結構之驅動元件T。
圖19是根據本發明實施例之畫素結構的上視示意圖。請參照圖19，此實施例與上述圖18之實施例相似，因此相同的元件以相同的符號表示，且不再重複說明。圖19之實施例與圖18之實施例不相同之處在於，圖19之畫素結構包括第一資料線DL1、第二資料線DL2、第一掃描線SL1、驅動元件T(第一主動元件T1、第二主動元件T2)、第一畫素電極PE1、絕緣層104以及第二畫素電極PE2。
第一主動元件T1與第一資料線DL1以及第一掃描線SL1電性連接，且第一畫素電極PE1與第一主動元件T1電性連接。第二主動元件T2與第二資料線DL2以及第一掃描線SL1電性連接，且第二畫素電極PE2與第二主動元件T2電性連接。換言之，第一畫素電極PE1之訊號是由第一主動元件T1所控制，且第二畫素電極PE是由第二主動元件T2所控制。因此第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2是經由第一資料線DL1以及第二資料線DL2而分別充入不同的電荷量，以使得同一個畫素結構內之第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2具有不同的電壓值。
類似地，在本實施例中，第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2兩者彼此不重疊設置或是少部分重疊設置。舉例來說，若第一畫素電極PE1具有第一面積(A1)，第二畫素電極PE2具有第二面積(A2)，那麼第一畫素電極PE1與第二畫素電極PE2之重疊部分具有重疊面積(A0)，且A0/(A1+A2-A0)約為0%至15%。換言之，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間大部分都是不重疊設置，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間只有少部份重疊。在另一實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間不重疊設置，且第一畫素電極PE1之邊緣以及第二畫素電極PE2之邊緣彼此切齊。在另一實施例中，第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間不重疊設置，且第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2之間具有間隙。
另外，圖4以及圖6~圖15之畫素結構之第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2的圖案設計也可以應用於如圖19所示之畫素結構之中。
承上所述，本實施例是藉由第一資料線DL1以及第二資料線DL2而各自給予第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2不同的電壓，以使得同一個畫素結構內之第一畫素電極PE1以及第二畫素電極PE2具有不同的電壓值。因此，此種設計同樣可以達到解決顯示器之色偏問題。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
T．．．驅動元件
T1、T2．．．主動元件
T3．．．分享開關元件
G、G3．．．閘極
S1～S3．．．源極
D1～D3．．．汲極
CH、CH’．．．通道
SL1、SL2．．．掃描線
DL．．．資料線
PE1、PE2．．．畫素電極
CL．．．共用電壓線
CS、CS1、CS2．．．電容器
TE．．．上電極
BE．．．下電極
C1～C3．．．接觸窗
R1～R4．．．配向區域
P．．．畫素區域
ST1、ST2．．．狹縫
100．．．基板
102、104．．．絕緣層
SN1、SN2．．．掃描訊號
DS．．．資料訊號
t1、t2．．．時間區間
Vmain、Vsub、Vcs．．．電壓值
1000．．．下基板
2000．．．顯示介質
3000．．．上基板
圖1是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。
圖2是沿著圖1之剖面線I-I’、剖面線II-II’、剖面線III-III’之剖面示意圖。
圖3是圖1之畫素結構的等效電路圖。
圖4是根據本發明一實施例之畫素結構的上視示意圖。
圖5是沿著圖4之剖面線I-I’、剖面線II-II’、剖面線III-III’之剖面示意圖。
圖6至圖15是根據本發明數個實施例之畫素結構的上視示意圖。
圖16是根據本發明一實施例之畫素結構的驅動方法示意圖。
圖17至圖19是根據本發明數個實施例之畫素結構的上視示意圖。
圖20是根據本發明一實施例之顯示面板的剖面示意圖。
T．．．驅動元件
T1、T2．．．主動元件
T3．．．分享開關元件
G、G3．．．閘極
S1～S3．．．源極
D1～D3．．．汲極
CH、CH’．．．通道
SL1、SL2．．．掃描線
DL．．．資料線
PE1、PE2．．．畫素電極
CL．．．共用電壓線
CS．．．電容器
TE．．．上電極
BE．．．下電極
C1．．．接觸窗
R1～R4．．．配向區域
P．．．畫素區域
ST1、ST2．．．狹縫

权利要求:
Claims (15)
[1] 一種畫素結構，包括：一第一掃描線以及一第一資料線；一驅動元件(driving device)，其與該第一掃描線以及該第一資料線電性連接；一第一畫素電極，該第一畫素電極與該驅動元件電性連接；一絕緣層，覆蓋該第一畫素電極；以及一第二畫素電極，位於該絕緣層上，其中該第二畫素電極與該驅動元件電性連接，且該第二畫素電極與該第一畫素電極不直接連接或不接觸。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，更包括：一第二掃描線；以及一分享開關元件(sharing switch device)，其與該第二掃描線電性連接，其中該分享開關元件電性連接該第一畫素電極或是該第二畫素電極。
[3] 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中該分享開關元件直接電性接觸該第一畫素電極或是該第二畫素電極。
[4] 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，其中該分享開關元件透過一接觸窗電性連接該第一畫素電極或是該第二畫素電極。
[5] 如申請專利範圍第2項所述之畫素結構，更包括一電容器，其與該分享開關元件電性連接。
[6] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第一畫素電極與該第二畫素電極被該絕緣層分離開來，以使該第一畫素電極與該第二畫素電極之間彼此不直接接觸。
[7] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第一畫素電極與該第二畫素電極彼此不重疊設置。
[8] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該驅動元件包括一第一主動元件以及一第二主動元件，該第一畫素電極與該第一主動元件以及該第二主動元件其中之一直接接觸，且該第二畫素電極透過一接觸窗以與該第一主動元件以及該第二主動元件之另一電性連接。
[9] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，更包括一第二資料線，且該驅動元件包括一第一主動元件以及一第二主動元件，該第一主動元件與該第一掃描線、該第一資料線以及該第一畫素電極電性連接，該第二主動元件與該第一掃描線、該第二資料線以及該第二畫素電極電性連接。
[10] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第一畫素電極位於該第二畫素電極的兩側，或是該第二畫素電極位於該第一畫素電極的兩側。
[11] 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第一畫素電極具有多個第一狹縫，且該第二畫素電極具有多個第二狹縫。
[12] 如申請專利範圍第11項所述之畫素結構，其中該第一掃描線、該第二掃描線以及該資料線之間具有一畫素區域，該畫素區域中具有多個配向區域，且該些第一狹縫與該些第二狹縫在同一個配向區域中是彼此平行設置。
[13] 一種畫素結構，包括：一掃描線以及一資料線；一驅動元件(driving device)，其與該掃描線以及該資料線電性連接；一第一畫素電極具有一第一面積(A1)，該第一畫素電極與該驅動元件電性連接；一絕緣層，覆蓋該第一畫素電極；以及一第二畫素電極具有一第二面積(A2)，位於該絕緣層上，其中該第二畫素電極與該驅動元件電性連接，且該第一畫素電極與該第二畫素電極之重疊部分具有一重疊面積(A0)，其中A0/(A1+A2-A0)約為0%至15%。
[14] 一種畫素結構的驅動方法，包括：提供一如申請專利範圍第2項所述之畫素結構；在一第一時間區間中對該第一掃描線輸入一第一掃描訊號並且對該資料線輸入一資料訊號；以及在一第二時間區間中對該第二掃描線輸入一第二掃描訊號並且對該資料線輸入該資料訊號，在該第二時間區間中，該第一畫素電極具有一第一電壓值且該第二畫素電極具有一第二電壓值，其中該第一電壓值與該第二電壓值不相同。
[15] 如申請專利範圍第14項所述之畫素結構的驅動方法，其中該第二電壓值小於該第一電壓值。

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