主动矩阵型显示装置及具其的电子装置的制作方法

专利名称：主动矩阵型显示装置及具其的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种主动矩阵型显示装置，其具有配置成以行列构成矩阵 状的多个像素、对应于像素各行所设置的多个源极总线、对应于像素各列所 设置的多个栅极总线、以及与多个像素公共连接的公共总线，以及具有此主 动矩阵型显示装置的电子装置。
背景先前技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)是利用液晶分子的配向会因为 电压而产生变化的特性，用以通过或遮断外部光或背光等光线的方式，而能 够显示图像。就目前一般LCD的型式来说，则包括以画面背面的背光源作 为光源而进行显示的透射式、不设置背光源而藉由反射外部光来进行显示的 反射式、以及利用外部光反射和背光源的半透射式。
透射式的优点是所呈现的色度(chroma)较高，在黑暗环境下也很容易观 看，但另一方面，其缺点则由于使用背光源而使得消耗电力较高，在明亮环 境下画面会变得比较暗。反射式的特征则是消耗电力较低，在明亮环境下比 较容易观看，但另一方面，其缺点则是色度偏低，在黑暗环境就无法进行显 示。因此，近年来逐渐受到重视的半透射式，则是将透射式和反射式加以组 合。半透射式的液晶显示器中，各像素是分割成至少两个次像素，这些次像 素则分别做为透射用以及反射用。
另外，透射式LCD所采用的显示模式，可以是在未施加电压的状态下， 呈现白色的正常白(normally white)模式或是呈现黑色的正常黑(normally black)模式。特别是使用垂直配向(VA)型液晶的显示器，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显示器中，会产生所谓"色偏" 的问题，亦即因观看角度的不同而对比度产生改变的现象。
目前已知用来解决此问题的方法，是将一个像素分割成多个个次像素， 再分别施加不同的电压。各次像素上则由于施加不同的电压，因此对应其施 加电压会呈现不同的亮度。由于这些亮度值会在观看者的眼睛上产生视觉平均化的效果，结果可以改善亮度特性，并且能够消除"色偏"的问题。
因此，在一个像素分割成多个个次像素的情况下，需要在各次像素上提
供所应施加的多个个电压。
习知技术在各像素上提供多个个电压的方法，包括设置多个条栅极线和
源极线，用以对于各组件分别供给不同的电压(例如参考非专利文献1);或 者是在特定次像素中设置与液晶单元串联的电容等阻抗组件，在其液晶单元 上所施加的电压则与其它次像素内液晶单元所施加的电压为不同电压(例如 参考非专利文献2)等。
非专利文献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页
非专利文献2"MVA-LCD with Low Color Shift and High Image Quality", M-C.Tai等，Section 18.2、 SID07 Digest, 1007~1009页

发明内容
然而，设置多个条栅极线或源极线的方法，存在像素开口面积受到限制 的问题。另外，在特定次像素中设置与液晶单元串联的阻抗组件的方法，则 会因为串联连接阻抗组件的液晶单元相较于无此连接组态的液晶单元，其施 加所得的电压上限值变得较低，结果出现透射率下降的问题。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种主动矩阵型显示装置，能够对于 具有多个液晶单元的像素提供多个个不同电压，不会降低像素的开口面积以 及透射率。
为了达成上述目的，本发明的主动矩阵型显示装置，包括配置成以行列 构成矩阵状的多个像素、对应于上述像素的各行而设置的多个源极总线、对 应于上述像素的各列而设置的多个栅极总线、以及与上述多个像素公共连接 的公共总线。其中，每一像素包括两个以上的液晶单元、两个以上的驱动晶 体管、 一储存晶体管以及一储存电容。此两个以上的驱动晶体管分别对应于 上述液晶单元而设置，用以从上述多个源极总线的一者朝着上述液晶单元流 过电流。此储存晶体管则连接于上述两个以上的驱动晶体管中的至少一个驱 动晶体管的控制电极与对应该列的栅极总线间，并且根据对应该行的源极总 线的电压而动作。此储存电容则连接于上述至少一个驱动晶体管的控制电极与上述公共总线或前一列的栅极总线间，通过上述储存晶体管，用以储存使 得上述至少一个驱动晶体管进行动作的电压。
藉此，便能够提供一种主动矩阵型显示装置，对于具有多个液晶单元的 像素提供多个个不同电压，不会降低像素的开口面积以及透射率。
在此主动矩阵型显示装置中，较佳实施方式是将上述两个以上的驱动晶 体管，分别连接于对应的液晶单元与对应该行或下一行的源极总线之间。
在此主动矩阵型显示装置中，较佳实施方式是在上述两个以上的驱动晶 体管之中，对于其控制电极未与上述储存电容和上述储存晶体管连接的另一 驱动晶体管，其控制电极连接对应该列的栅极总线。
在此主动矩阵型显示装置中，较佳实施方式则更包括 一栅极驱动器， 用以将代表高电平和低电平的两个固定电压间切换的电压，分别提供至上述 多个栅极总线； 一源极驱动器，其通过上述多个源极总线，用以将既定范围 内所切换的可变电压，提供至上述多个像素；以及一源极电压选择器，用以 对于每一上述多个像素，选择是否应提供上述源极驱动器和外部电源中的电 压。其中上述源极驱动器的提供电压，系低于代表上述高电平的固定电压， 高于代表上述低电平的固定电压。上述外部电源的提供电压，系高于代表上 述高电平的固定电压和上述储存晶体管的临界电压的加总值。
另外，上述源极电压选择器具有多个串联电路，其分别对应于上述源极 总线而设置，并且由具有相反切换特性的两个切换组件所构成。上述串联电 路，其一端连接至上述源极驱动器，另一端连接至上述外部电源，并且对应 的源极总线系连接于上述两个切换组件间。
本发明的主动矩阵型显示装置，也可以是透射式或半透射式的显示装置。
另外，本发明的主动矩阵型显示装置则可以-使用于电子装置中。 根据本发明，则能够提供一种主动矩阵型显示装置以及具备此主动矩阵
型显示装置的电子装置，能够对于具有多个液晶单元的像素提供多个个不同
电压，不会降低像素的开口面积以及透射率。


图1表示本发明的主动矩阵型显示装置结构例的示意图。 图2表示图1中源极电压选择器的电路结构例的电路图。图3a及图3b表示本发明的像素结构例的电路图。
图4则表示以三个次像素为一组的像素结构例的电路图。
图5表示用以说明具有如图4所示结构的像素驱动动作的时序图。
图6a、图6b及图6c表示本发明的另一像素结构例的电路图。
主要组件符号说明
1:主动矩阵型显示装置；
10:显示部；
12:源极驱动器；
14:栅极驱动器；
16:源极电压选择器；
Sl Sm:源极总线；
Gl Gn:栅极总线；
SEL1、 SEL2、 SEL3:选择信号；
Vd 固定电压；
3a、 3b、 31、 32、 33、 4a、 4b、 4c:像素；
L1 L3、 L11 L33、 Lal、 La2、 Lb2、 Lcl:液晶单元；
T1 T3、 T11 T33、 Tal、 Ta2、 Tb2、 Tel:驱动晶体管；
Tr、 Trl、 Tr2、 Tr3:储存晶体管；
C、 C1 C3:储存电容；
Icom: 7>共总线。
具体实施例方式
以下参考所附图式，说明本发明的较佳实施例。 关于结构部分
图l表示本发明的主动矩阵型显示装置结构例的示意图。图1的显示装 置1具有显示部10、源极驱动器12、栅极驱动器14以及源极电压选择器16。
显示部10则具有交错设置的多个源极总线Sl Sm以与栅极总线 Gl Gn(m、 n为自然数)、在这些总线间交叉点上个别设置并且配置成以行列 构成矩阵状的多个像素(为表达清楚起见，未示于图l上)、以及设置于显示 部10的内侧并且公共连接至全部像素的公共总线(未图式)。每一列的像素共享 一条栅极总线，每一行的像素则共享 一条源极总线。
源极驱动器12则经由提供驱动电力至各像素的源极总线Sl Sm，连接 至显示部10。源极驱动器12的供给电压Vs则是在既定范围(一般是从0到 5V的范围)内可切换的电压。栅极驱动器14则经由控制各像素开/关状态的 栅极总线Gl Gn，连接至显示部10。栅极驱动器14的供给电压Vg则是在 代表高电平(H)和低电平(L)的两个固定电压VH、 VL间切换。在本实施例中， 源极驱动器12的供给电压VS在与栅极驱动器14的供给电压Vg间的关系 上，是低于代表高电平的固定电压VH，而高于代表低电平的固定电压VL。
源极电压选择器16则连接于显示部10和源极驱动器12之间，其根据 从外部所输入的选择信号SEL1、 SEL2、 SEL3，选择由源极驱动器12或外 部电源中提供驱动电力至显示部10中的各像素。外部电源提供固定电压Vd。 在本实施例中，外部电源的供给电压Vd是高于源极驱动器12的供给电压 VS。此外，在与栅极驱动器14的供给电压Vg间的关系上，亦高于代表高 电平的固定电压VH。因此，各电压间的关系为Vd>VH>VS>VL。
另外，在本实施例中，是利用源极驱动器12所内建的解多任务器(未图 示)以1: 3比例分时处理的电压信号，提供到显示装置，在此情况下，是将 三个像素视为一组。因此，选择信号必须至少三个，SEL1、 SEL2和SEL3。 因此，选择信号的数量，是相关于利用解多任务器分时输出的电压信号数量， 实际上也可以是多于3或少于3的数量。在此，图2表示源极电压选择器16 的结构例的电路图。
图2的源极电压选择器16中，对于每一源极总线，设有具相反特性的 两个切换组件，例如p型晶体管和n型晶体管，两者以串联连接。p型晶体 管的源极电极连接至源极驱动器12，其漏极电极则连接到n型晶体管的漏极 电极。n型晶体管的源极电极则连接到外部电源的供给电压Vd。 p型晶体管 和n型晶体管的栅极电极则共同连接到选择信号SEL1、 SEL2、 SEL3中的 一者。p型晶体管和n型晶体管的漏极电极则更连接到对应的源极总线 Sl Sm。另外，源极电压选择器16亦可以釆用其它切换组件，并不限于晶 体管。
将p型晶体管和n型晶体管的临界电压设为Vth。将大于外部电源的供 给电压Vd和晶体管的临界电压Vth的加总(Vd+Vth)的电压输入做为选择信 号时，n型晶体管呈导通状态，从外部电源供给一定电压Vd至源极总线。此时，p型晶体管呈关闭状态。另一方面，将小于源极驱动器12的供给电压 VS减去晶体管的临界电压Vth的值(VS-Vth)的电压输入做为选4奪信号时，p 型晶体管呈导通状态，从源极驱动器12提供可变电压VS至源极总线。此时， n型晶体管呈关闭状态。
因此，源极电压选择器16可以根据外部输入的选择信号SEL1、 SEL2、 SEL3，从源极驱动器12和外部电源之中，选择何者应提供驱动电力到显示 部10的各像素。
图3a及图3b表示本发明的像素结构例的电路图。
举例来说，半透射式的显示装置中，每一像素至少被分割成透射用和反 射用的两个次像素，其次为了处理"色偏"的问题，透射用次像素则至少分 割成两部分。在本实施例中，则是以半透射式显示装置中依此方式至少被分 割成三个次像素的像素为例。此时，如第3a、 3b图所示，像素3a、 3b具有 3个液晶单元L1 L3，以及对应各液晶单元而设置的驱动晶体管T1 T3。此 外，根据本发明，各像素更包含储存晶体管Tr以及储存电容C。
图3a的像素3a中，全部液晶单元L1 L3，其一端是连接到具有既定的 固定电位(例如0V)的公共总线Icom。
第一液晶单元L1的另一端则连接到对应的第一驱动晶体管T1的漏极电 极，第一驱动晶体管Tl的源极电极则连接到第i行的源极总线Si。另外， 第二液晶单元L2的另一端则连接到对应的第二驱动晶体管T2的漏极电极， 第二驱动晶体管T2的源极电极则连接到下一行的源极总线Si+1。第一及第 二驱动晶体管T1、 T2的栅极电极共同连接至储存电容C的一端，储存电容 C的另一端则连接公共总线Icom。
另外，第一及第二驱动晶体管Tl、 T2的栅极电极，亦连接到储存晶体 管Tr的漏极电极。储存晶体管Tr的源极电极则连接到第j列的栅极总线Gj, 其栅极电极则连接到第i行的源极总线Si。因此，当储存晶体管Tr呈导通状 态时，第j列的栅极总线Gj上的电压则经由储存晶体管Tr向储存电容C进 行充电。其后当储存晶体管Tr呈关闭状态时，第一及第二晶体管T1、 T2则 因储存电容C的充电电压而呈导通状态，分别使得第一液晶单元L1上施加 第i行源极总线Si的电压，第二液晶单元L2上施加下一行源极总线Si+1的 电压。
另外，为了使储存晶体管Tr呈导通状态，其栅极电极上所施加的电压，必须要大于其源极电极上所施加的电压与晶体管Tr本身临界电压两者的加 总值。换言的，外部电源的供给电压Vd必须大于栅极总线上高电平时的电 压VH与储存晶体管Tr的临界电压两者的加总值。
第三液晶单元L3的另 一端则连接到对应的第三驱动晶体管T3的漏极电 极。第三驱动晶体管T3的源极电极则连接到第i行的源极总线Si，其栅极 电极则连接到第j列的栅极总线Gj。因此，当第三驱动晶体管T3呈导通状 态时，第i行的源极总线Si上电压则经由第三驱动晶体管T3施加于第三液 晶 单元L3上。
另一方面，图3b的像素3b，与图3a的像素3a不同处则是在储存电容 C的端子未连接到公共总线Icom而是连接到前一列的栅极总线Gj-l。其它 结构则相同。
另夕卜，在本实施例中，虽然以n型晶体管做为驱动晶体管T1 T3以及储 存晶体管Tr，然而也可以使用p型晶体管。
图4则表示以三个次像素为一组的像素结构例的电路图。
第一像素31、第二像素32以及第三像素33构成一组像素。像素31、 32和33具有完全相同的结构，例如具有如图3a所示的结构。
以下以图4的像素结构为例，说明本发明的像素驱动动作。然而，即 使图4的各像素是具有如第3b图所示的结构，其动作基本上仍然一样。
关于动作部分
图5表示用以说明具有如图4所示结构的像素31、 32和33驱动动作的 时序图。SEL1、 SEL2、 SEL3则表示从外部输入到源极电压选择器16的选 择信号。Gj表示从栅极驱动器14提供到第j列的栅极总线的控制信号。Si、 Si+1、 Si+2、 Si+3则表示从源极驱动器12或外部电源分别提供到第i~i+3行 源极总线的电压。V(C1)则表示对于第一像素31的储存电容C1进行充电的 电压。V(Lll)、 V(L12)、 V(L13)则表示分别对于第一像素中第一、第二及第 三液晶单元Lll、 L12、 L13进行充电的电压。
第j列像素的扫描开始前，也就是第(j-l)列像素进行驱动的状态下，第 j列栅极总线Gj则维持低电平(L)的状态，各源极总线Si Sm上则分别是用 来驱动第(j-l)列像素的既定电压Vpl Vpm。因此，在全部像素31、 32、 33 中，储存晶体管Trl、 Tr2和Tr3呈导通状态。然而，因为栅极总线Gj为低 电平，所以驱动晶体管Tll及T12、 T21及T22,和T31及T32未导通，其源漏极间没有电 流。
其后，在时间tl，第(j-l)列的栅极总线Gj-l完全变成低电平，另一方面， 第j列的栅极总线Gj则变成高电平，此时开始进行第j列像素的扫描。在此 同时，与第i行的源极总线Si以及第(i+3)行的源极总线Si+3所对应的源极 电压选择器16的选择信号，例如SEL1，则呈高电平(亦即大于外部电源的 供给电压Vd和晶体管的临界电压Vth的加总(Vd+Vth)的电压)，在源极总线 Si和Si+3上则出现从外部电源所供给的电压Vd。
此时，第一像素31的储存晶体管Trl呈导通的原来状态。接着，由于 栅极总线Gj为高电平，在储存晶体管Trl的源极-漏极间会流过电流，储存 电容C1则充电至电压VH。另外，第二驱动晶体管T12的栅极电极电位则 等于栅极总线Gj上的电压Vg=VH，由于电压VH是比第(i+l)行源极总线 Si+1上的既定电压Vp(i+1)来得高，故第二驱动晶体管T12呈导通状态，对 应的第二液晶单元L12上则流过电流。藉此，第二液晶单元L12则充电至第 (i+l)行源极总线Si+1上的电压Vp(i+1)。
另外，在第二及第三像素32、 33中，则因第j列栅极总线Gj上呈高电 平，所以第三驱动晶体管T23及T33分别呈导通状态。因此，第三驱动晶体 管T23及T33所分别对应的第三液晶单元L23及L33上则流过电流。第二 像素32的液晶单元L23则经由驱动晶体管T23，充电至第(i+l)行源极总线 Si+1上的电压Vp(i+1)。第三像素33的液晶单元L33则经由驱动晶体管T33, 充电至第(i+2)行源极总线Si+2上的电压Vp(i+2)。
第一像素31的储存电容C1充电完成后，在时间t2，选择信号SEL1则 变成低电平(亦即小于源极驱动器12的供给电压VS减去晶体管临界电压Vth 的值(VS-Vth)的电压)，源极总线Si及Si+3上则分别出现从源极驱动器12 所提供的电压VS=Vpl 1及Vp42。第i行源极总线Si上的电压Vpl 1是第一 像素31的第一液晶单元Lll动作所需的电压。由于电压Vpll比栅极总线 Gj上的电压Vg-VH来得低，所以在第一像素31中，虽然储存晶体管Trl 呈关闭状态，但第三驱动晶体管T13呈导通状态，在对应液晶单元L13上有 电流流过。藉此，第三液晶单元L13则会充电至驱动电压Vpll。另外，此 时由于储存电容C1所充电的电压VH,第一及第二驱动晶体管Tll、 T12呈 导通状态，使得对应的各液晶单元Lll和L12上分别流过电流。藉此，第一 液晶单元Lll亦充电至驱动电压Vpll。另一方面，第二液晶单元L12则充电到第(i+l)行源极总线Si+1上的电压Vp(i+1)。
接着，在时间t3，则利用源极驱动器12提供新的电压Vpl2到第(i+l) 行的源极总线Si+1。此电压Vpl2是第一像素31的第二液晶单元L12在动 作所需要的电压。此时，虽然各像素的晶体管状态并没有变化，但是第一像 素31的第二液晶单元L12以及第二像素32的第三液晶单元L23，则分别经 由对应的驱动晶体管T12、 T23,充电至第(i+l)行源极总线Si+1上的电压 Vpl2。
其后在时间t4,第j列的栅极总线Gj变为低电平。因此，在所有像素 31、 32及33中，第三驱动晶体管T13、 T23和T33均呈关闭状态，而储存 晶体管Trl、 Tr2和Tr3再次呈导通状态。藉此，在第一像素31中，储存电 容C1被放电，结果4吏得第一及第二驱动晶体管T11、 T12呈关闭状态。
在时间t5，第j列的栅极总线Gj再次变为高电平，在此同时，源极电 压选择器16中与第i+l行源极总线Si+1所对应的选择信号SEL2则变为高 电平，在源极总线Si+1上则出现从外部电源所提供的电压Vd。
此时，第二像素32的储存晶体管Tr2则维持原来的导通状态。接着， 由于栅极总线Gj为高电平，在储存晶体管Tr2的源极-漏极间会流过电流， 储存电容C2则充电至电压VH。另外，第二驱动晶体管T22的栅极电极电 位则等于栅极总线Gj上的电压Vg=VH，由于电压VH是比第(i+2)行源极总 线Si+2上的既定电压Vp(i+2)来得高，故第二驱动晶体管T22呈导通状态， 对应的第二液晶单元L22上则流过电流。藉此，第二液晶单元L22则充电至 第(i+2)行源极总线Si+2上的电压Vp(i+2)。
另外，在第一及第三像素31、 33中，则因第j列的栅极总线Gj为高电 平，所以第三驱动晶体管T13及T33分别呈导通状态。因此，第三驱动晶体 管T13及T33所分别对应的第三液晶单元L13及L33上则流过电流。然而 也就是说，第三液晶单元L13及L33会分别充电至第i行源极总线Si上的 电压Vpll，以及第(i+2)行源极总线Si+2上的电压Vp(i+2)。
第二像素32的储存电容C2充电完成后，在时间t6，选择信号SEL2则 变成低电平，源极总线Si+1上则出现从源极驱动器12所提供的电压 VS=Vp21。电压Vp21是第二像素32的第一液晶单元L21动作所需的电压。 由于电压Vp21比栅极总线Gj上的电压Vg=VH来得低，所以在第二像素32 中，虽然储存晶体管Tr2呈关闭状态，但第三驱动晶体管T23呈导通状态，在对应液晶单元L23上有电流流过。藉此，第三液晶单元L23则会充电至驱 动电压Vp21。另外，此时由于储存电容C2所充电的电压VH,第一及第二 驱动晶体管T21、 T22呈导通状态，使得对应的各液晶单元L21和L22上分 别流过电流。藉此，第一液晶单元L21亦充电至驱动电压Vp21。另一方面， 第二液晶单元L22则充电到第(i+2)行源极总线Si+2上的电压Vp(i+2)。
接着，在时间t7,则利用源极驱动器12提供新的电压Vp22到第(i+2) 行的源极总线Si+2。此电压Vp22是用来驱动第二像素32的第二液晶单元 L22的驱动电压。此时，虽然各像素的晶体管状态并没有变化，但是第二像 素32的第二液晶单元L22以及第三像素33的第三液晶单元L33，则分别经 由对应的驱动晶体管T22、 T33，充电至第(i+2)行的源极总线Si+2上的电压 Vp22。
其后在时间t8,第j列的栅极总线Gj变为低电平。因此，在所有像素 31、 32及33中，第三驱动晶体管T13、 T23和T33均呈关闭状态，而储存 晶体管Trl、 Tr2和Tr3再次呈导通状态。藉此，在第二像素32中，储存电 容C2被放电，结果使得第一及第二驱动晶体管T21、 T22呈关闭状态。
在时间t9,第j列的栅极总线Gj再次变为高电平，在此同时，在源极 电压选择器16之中与第i+2行源极总线Si+2对应的选择信号SEL3则变为 高电平，在源极总线Si+2上则出现从外部电源所提供的电压Vd。
此时，第三像素33的储存晶体管Tr3呈导通的原来状态。接着，由于 栅极总线Gj为高电平，在储存晶体管Tr3的源极-漏极间会流过电流，储存 电容C3则充电至电压VH。另外，第二驱动晶体管T32的栅极电极电位则 等于栅极总线Gj上的电压Vg-VH，由于电压VH是比第(i+3)行源极总线 Si+3上的既定电压Vp42来得高，故第二驱动晶体管T32呈导通状态，对应 的第二液晶单元L32上则流过电流。藉此，第二液晶单元L32则充电至第(i+3) 行源极总线Si+3上的电压Vp42。
另外，在第一及第二像素31、 32中，则因第j列的栅极总线Gj上为高 电平，所以第三驱动晶体管T13及T23分别呈导通状态。因此，第三驱动晶 体管T13及T23所分别对应的第三液晶单元L13及L23上则流过电流。然 而也就是说，第三液晶单元L13及L23会分别充电至第i行源极总线Si上 的电压Vpll，以及第(i+l)行源极总线Si+1上的电压Vp21。
第三像素33的储存电容C3充电完成后，在时间t10，选择信号SEL3则变成低电平，源极总线Si+2上则出现从源极驱动器12所提供的电压 VS=Vp31。电压Vp31是第三像素33的第一液晶单元L31动作所需的电压。 由于电压Vp31比栅极总线Gj上的电压Vg-VH来得低，所以在第三像素33 中，虽然储存晶体管Tr3呈关闭状态，但第三驱动晶体管T33呈导通状态， 在对应的液晶单元L33上有电流流过。藉此，第三液晶单元L33则会充电至 驱动电压Vp31。另外，此时由于储存电容C3所充电的电压VH,第一及第 二驱动晶体管T31、 T32呈导通状态，使得对应的液晶单元L31和L32上分 别流过电流。藉此，第一液晶单元L31亦充电至驱动电压Vp31。另一方面， 第二液晶单元L32则充电到第(i+3)行源极总线Si+3上的电压Vp42。
接着，在时间tll，则利用源极驱动器12，对于第i行的源极总线Si以 及第(i+3)行的源极总线Si+3，分别提供新的电压Vp02和Vp32。此电压Vp32 是第三像素33的第二液晶单元L32动作所需的电压。此时，虽然各像素的 晶体管状态并没有变化，但是第三像素33的第二液晶单元L32则经由对应 的驱动晶体管T32，充电至第(i+3)行源极总线Si+3上的电压Vp32。另 一方 面，第一像素31的第三液晶单元L13则经由对应的驱动晶体管T13，充电 至第i行源极总线Si上的电压Vp02。
其后在时间tl2,第j列的栅极总线Gj变为低电平。因此，在所有像素 31、 32及33中，第三驱动晶体管T13、 T23和T33均呈关闭状态，而储存 晶体管Trl、 Tr2和Tr3则再呈导通状态。藉此，在第三像素33中，储存电 容C3被放电，结果使得第一及第二驱动晶体管T31、 T32呈关闭状态。
在时间t13,当第j列的栅极总线Gj再次变为高电平时，在所有像素31、 32和33中，储存晶体管Trl、 Tr2及Tr3呈关闭状态，而第三驱动晶体管 T13、 T23及T33再次呈导通状态。
在时间t14，在第i行的源极总线Si上则出现由源极驱动器12所提供的 电压VS=Vpl3。此电压Vpl3是第一像素31的第三液晶单元L13动作所需 的电压。由于栅极电极Gj仍然是高电平的状态，第一像素31的第三液晶单 元L13则经由对应的第三驱动晶体管T13,充电至驱动电压Vpl3。
接着，在时间tl5，在第i+l行的源极总线Si+1上则出现由源极驱动器 12所提供的电压VS=Vp23。此电压Vp23是第二像素32的第三液晶单元L23 动作所需的电压。由于栅极电极Gj仍然是高电平的状态，第二像素32的第 三液晶单元L23则经由对应的第三驱动晶体管T23,充电至驱动电压Vp23。接着，在时间U6,在第i+2行的源极总线Si+2上则出现由源极驱动器 12所提供的电压VS=Vp33。此电压Vp33是第三像素33的第三液晶单元L33 动作所需的电压。由于栅极电极Gj仍然是高电平的状态，第三像素33的第 三液晶单元L33则经由对应的第三驱动晶体管T33，充电至驱动电压Vp33。最后在时间tl7，第j列的栅极总线Gj变为低电平。因此，在所有像素 31、 32及33中，第三驱动晶体管T13、 T23和T33均呈关闭状态，而储存 晶体管Trl、 Tr2和Tr3则呈导通状态。藉由时间tl到tl7间一连串的动作，1更可以在各像素31、 32及33的所 有液晶单元上施加所需要的电压。如上所述，本发明实施例中设置储存晶体管以及储存电容，其中储存晶 体管系连接于至少一驱动晶体管(本实施例中为两个驱动晶体管)的控制电极 与对应该列的栅极总线Gj间，并且根据该行的源极总线Si上的电压而动作； 储存电容则经由此储存晶体管，用以储存使得至少一个驱动晶体管进行动作 的电压。藉此，便能够对于具有多个液晶单元的像素提供多个个不同电压， 不会降低像素的开口面积以及透射率。本发明的主动矩阵型显示装置特别是可以用在行动电话、个人数字助理 (PDA)、可携式音乐播放机及可携式游戏机等可携式装置中。如上所述，在 本发明中，由于所提供的主动矩阵型显示装置能够在具有多个液晶单元的像 素上供给多个不同电压的同时，不致于降低像素的开口面积以及透射率,所 以就不必为保持相同开口面积及透射率而加大装置，因此适于应用在如可携 式装置等比较难以加大的装置上。然而，本发明在适用上并不限制于可携式 装置，同样可运用在电视机以及个人计算机(PC)等家电设备的电子装置。由 于可以利用在具有多个液晶单元的像素上供给多个不同电压的方式而解决 "色偏"的问题，特别有利于应用在需要广视角特性的监视器上。变形例至此虽然是以各像素分割成至少三个次像素的半透射式显示装置为例 进行说明，但是本发明同样可以适用于各像素分割成至少两个次像素的透射 式显示装置上。图6a、 6b及6c表示在透射式显示装置中本发明的像素结构例的电路图。 图6a的像素4a，具有两个液晶单元Lal和La2、分别对应于各液晶单 元而设置的驱动晶体管Tal和Ta2、 一储存晶体管Tr以及一储存电容C。液晶单元Lal和La2两者的一端都是连接到具有既定固定电位(例如0V)的公共 总线Icom。第一液晶单元Lal的另一端则连接到对应的第一驱动晶体管Tal的漏极 电极，而第一驱动晶体管Tal的源极电极则连接到第i行的源极总线Si。另 外，第二液晶单元La2的另一端则连接到对应的第二驱动晶体管Ta2的漏极 电极，而第二驱动晶体管Ta2的源极电极则连接到下一行源极总线Si+l。第 一及第二驱动晶体管Tal和Ta2的栅极电极则共同连接到储存电容C的一 端，储存电容C的另一端则连接到公共总线Icom。另外，第一及第二驱动晶体管Tal和Ta2的栅极电极亦连接到储存晶体 管Tr的漏极电极。储存晶体管Tr的源极电极连接到第j列的栅极总线Gj， 其栅极电极则连接到第i行的源极总线Si。因此，当储存晶体管Tr呈导通状 态时，第j列栅极总线Gj上的电压经由储存晶体管Tr,向储存电容C进行 充电。其后，当储存晶体管Tr呈关闭状态时，第一及第二晶体管Tal和Ta2 则因为储存电容C的充电电压而呈导通状态，使得第i行源极总线Si及下一 行源极总线Si+1上的电压分别施加于第一液晶单元Lal和第二液晶单元 La2。图6b的像素4b与图6a的像素4a间不同的处在于，第二液晶单元Lb2 所对应的驱动晶体管Tb2的源极电极与第一驱动晶体管Tal相同，是连接到 第i行的源极总线Si，其栅极电极则不经由储存晶体管Tr而直接连接到第j 列的栅极总线Gj。因此，当第二驱动晶体管Tb2呈导通状态时，第i行源极 总线Si上电压则经由第二驱动晶体管Tb2，施加于第二液晶单元Lb2上。图6c的像素4c与图6a的像素4a间不同的处在于，第一液晶单元Lcl 所对应的驱动晶体管Tcl的源极电极，与第一驱动晶体管Tal—样，是连接 到第i行的源极总线Si,其栅极电极则不经由储存晶体管Tr而直接连接到第 j列的栅极总线Gj。因此，当第一驱动晶体管Tcl呈导通状态时，第i行源 极总线Si上电压则经由第一驱动晶体管Tcl,施加于第一液晶单元Lcl上。藉此，对于各像素分割成至少两个次像素的透射式显示装置，也可以适 用本发明。另外，在图6a、 6b及6c所示的范例中，虽然其中储存电容的一端是连 接到公共总线Icom，但是也可以如图3b所示般连接到前一列的栅极总线 Gj-l。另外，驱动晶体管以及储存晶体管则可以使用n型晶体管或p型晶体管。以上虽然就发明实施上的最佳实施例予以说明，但是本发明并非用以限 定于此最佳实施例所述的内容，仍可以在不违背本发明精神的范围内加以变 更。1权利要求
1.一种主动矩阵型显示装置，其包括多个像素，其配置成以行和列构成的矩阵状；多个源极总线，其系对应于上述像素的各行而设置；多个栅极总线，其系对应于上述像素的各列而设置；以及公共总线，其与上述多个像素公共连接；其中，每一像素包括两个以上的液晶单元；两个以上的驱动晶体管，其分别对应于上述液晶单元而设置，用以从上述多个源极总线的一者朝着上述液晶单元流过电流；储存晶体管，其连接于上述两个以上的驱动晶体管中的至少一个驱动晶体管的控制电极与对应该列的栅极总线间，并且根据对应该行的源极总线的电压而动作；以及储存电容，其连接于上述至少一个驱动晶体管的控制电极与上述公共总线或前一列的栅极总线间，通过上述储存晶体管，用以储存使得上述至少一个驱动晶体管进行动作的电压。
2. 如权利要求1所述的主动矩阵型显示装置，其中，上述两个以上的驱动晶体管分别连接于对应的液晶单元与对应该行或下 一行的源极总线之间。
3. 如权利要求1所述的主动矩阵型显示装置，其中，在上述两个以上的驱动晶体管之中，对于其控制电极未与上述储存电容和上述储存晶体管连接的另一驱动晶体管，其控制电极连接对应该列的栅极总线。
4. 如权利要求1所述的主动矩阵型显示装置，更包括栅极驱动器，用以将代表高电平和低电平的两个固定电压间切换的电压，分别提供至上述多个栅极总线；源极驱动器，其通过上述多个源极总线，用以将既定范围内所切换的可变电压，提供至上述多个像素；以及源极电压选择器，用以选择由上述源极驱动器或外部电源提供一电压至每一上述多个像素；其中上述源极驱动器提供的电压，低于代表上述高电平的固定电压，高于代表上述低电平的固定电压；其中上述外部电源提供的电压，高于代表上述高电平的固定电压和上述储存晶体管的临界电压的加总值。
5. 如权利要求4所述的主动矩阵型显示装置，其中上述源极电压选择器具有多个串联电路，其分别对应于上述源极总线而设置，并且由具有相反切换特性的两个切换组件所构成；上述串联电路，其一端连接至上述源极驱动器，另一端连接至上述外部电源，并且对应的源极总线连接于上述两个切换组件间。
6. 如权利要求5所述的主动矩阵型显示装置，其中上述串联电路是由p型晶体管和n型晶体管所构成的反相器电路。
7. 如权利要求1所述的主动矩阵型显示装置，其为透射式或半透射式的显示装置。
8. —种电子装置，具备如权利要求1所述的主动矩阵型显示装置。
全文摘要
一种主动矩阵型显示装置，能够对于具有多个液晶单元的像素提供多个不同电压。此显示装置包括配置成以行列构成矩阵状的多个像素、以及分别对应像素所设置的多条源极总线和栅极总线。每一像素包括两个以上的液晶单元L1～L3、分别对应各液晶单元设置并且用来从源极总线Si和Si+1之一朝着液晶单元流过电流的驱动晶体管T1～T3、连接于驱动晶体管T1和T2的控制电极与栅极总线Gj之间并且根据源极总线Si电压而动作的储存晶体管、以及连接于驱动晶体管T1和T2的控制电极与公共总线或前一列栅极总线Gj-1之间并且经由储存晶体管储存电压的储存电容。
文档编号G02F1/1368GK101581862SQ200910136729
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月13日 优先权日2008年5月14日
发明者吉贺正博 申请人:统宝光电股份有限公司