液晶显示面板.pdf

本发明公开一种液晶显示面板，利用将一像素划分成两个子像素，并以一储存电压信号调变其中一个子像素的灰度的方式，来改善影像色偏的现象。由于本发明的液晶显示面板只需使用到一个储存电压信号，故能有效地降低周边信号配线的使用数目，进而减少液晶显示面板的布局面积与生产成本。

1.  一种液晶显示面板，包括：
N个第一像素列单元，配置在一像素阵列区域内，该些第一像素列单元通过N条第一扫描配线与多数条数据配线所传送的信号进行驱动，并通过N条第一储存电容配线与N条第一共通电位配线所传送的信号，校正该些第一像素列单元所对应的灰度，其中N为大于0的整数；以及
N+1条周边信号配线，配置在该像素阵列区域外，其中，第1至第N条周边信号配线分别与该些第一储存电容配线电性连接，且第N+1条周边信号配线电性连接至该些第一共通电位配线。

2.  如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该些第一像素列单元各自包括多数个第一像素，且第s个第一像素列单元中的每一该些第一像素，用以依据第s条第一储存电容配线所传递的信号调变其灰度，s为整数且1≤s≤N。

3.  如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，第s个第一像素列单元中的第t个第一像素PI(s，t)包括：
一第一子像素，借由第s条第一扫描配线与第t条数据配线进行驱动，且该第一子像素通过第s条第一储存电容配线接收一储存电压信号；以及
一第二子像素，借由第s条第一扫描配线与第t条数据配线进行驱动，且该第二子像素通过第s条第一共通电位配线接收该液晶显示面板的共通电压，
其中，该第一像素PI(s，t)依据该储存电压信号调变其灰度，且t为大于0的整数。

4.  如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一子像素包括：
一第一开关，其第一端电性连接至第t条数据配线，且该第一开关的控制端电性连接至第s条第一扫描配线；
一第一液晶电容，电性连接至该第一开关的第二端与该液晶显示面板的共通电压；以及
一第一储存电容，电性连接在该第一开关的第二端与第s条第一储存电容配线之间。

5.  如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二子像素包括：
一第二开关，其第一端电性连接至第t条数据配线，且该第二开关的控制端电性连接至第s条第一扫描配线；
一第二液晶电容，电性连接至该第二开关的第二端与该液晶显示面板的共通电压；以及
一第二储存电容，电性连接在该第二开关的第二端与第s条第一共通电位配线之间。

6.  如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该些周边信号配线相互平行，并与属于不同层的该些第一储存电容配线相互垂直。

7.  如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，还包括：
N个第二像素列单元，配置在该像素阵列区域内，该些第二像素列单元通过N条第二扫描配线与该些数据配线所传送的信号进行驱动，并通过N条第二储存电容配线与N条第二共通电位配线所传送的信号，校正该些第二像素列单元所对应的灰度，
其中，该些第二储存电容配线分别与第1至第N条周边信号配线电性连接，且该些第二共通电位配线电性连接至第N+1条周边信号配线。

8.  如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，该些第二像素列单元与该些第一像素列单元的内部结构相同。

液晶显示面板
技术领域
本发明是有关于一种液晶显示面板，且特别是有关于一种利用单一储存电压信号来改善每一像素的影像色偏的液晶显示面板。
背景技术
为了让液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)有更好的显示品质，目前液晶显示器皆朝向高对比、色偏小、亮度高、高色饱和度、快速反应与广视角等特性来发展。以广视角技术而言，一般是采用多域垂直配向式(multi-domainvertically alignment，MVA)液晶显示器。但是，当使用者从较大的视角观看液晶显示器时，所见的影像通常会产生颜色偏白(color washout)的现象，此即为影像色偏。其中，影像色偏的形成原因在于，如图1所绘示的现有液晶显示面板的γ曲线示意图，在此γ曲线110为自正向观察的理想曲线，而γ曲线120为自斜向观察的曲线。由图1可知，从斜向观察影像时，γ曲线120会严重地偏离γ曲线110，因而产生了影像色偏的现象。
为了解决上述问题，美国专利申请早期公开第20040001167号提出了一种像素，其中图2绘示为此现有技术的像素的结构示意图，图3绘示为用以说明此现有技术的信号时序图。请同时参照图2与图3，此现有技术所提出的像素200由两个子像素210与220所构成，其中子像素210包括开关SW21、液晶电容CL21与储存电容CS21，而子像素220则包括开关SW22、液晶电容CL22与储存电容CS22。
在此，子像素210与220是通过通过扫描配线GLm与数据配线SLn所传送的栅极信号VG_m与源极信号VS_n来进行驱动。为了降低影像色偏的现象，此现有技术将储存电容CS21与CS22分别电性连接至储存电容配线SPLm与SNLm，以利用储存电压信号VP_m与VN_m来调变储存电容CS21与CS22的电荷量。当储存电压信号VP_m的电位变动一电压差ΔV_SP2时，储存在液晶电容CL21内的反转信号VL₂₁，也将产生一电压差ΔV_LC2，其中电压差ΔV_LC2＝ΔV_SP2*CS21/(CL21+CS21)。以此类推，储存在液晶电容CL22中的反转信号VL₂₂。也就是说，此现有技术将可通过调整储存电压信号VP_m与VN_m的电位，来修正子像素210与220的灰度，进而改善影像色偏的现象。
图4绘示为采用像素200的现有液晶显示面板400的示意图。其中，现有液晶显示面板400包括配置在像素阵列区域410内的像素列单元421～426(以等效电路表示)，以及配置在像素阵列区域410外的周边信号配线431～436(以实际布局图表示)。在此，像素列单元421～426各自包括多数个像素，且该些像素的内部结构与像素200(绘于图2)的内部结构相同。譬如，像素列单元421中的像素441～443，其内部结构与像素200(绘于图2)相同。
在实际布局上，像素200(绘于图2)除了必须使用到一条扫描配线与一条数据配线来进行驱动外，还需使用到两条储存电容配线来校正其内部子像素210与220的灰度。故当液现有液晶显示面板400采用像素200(绘于图2)为显示元件时，像素列单元421～426除了必须利用扫描配线GL1～GL6与数据配线SL41～SL43来进行驱动外，还需通过储存电容配线451～456与461～466，来与所对应的周边信号配线431～436电性相连接，其中每一储存电容配线通过通过一接触孔(譬如已标示出的接触孔471)，来与所对应的周边信号配线431～436电性相连接。借此，像素列单元421～426将可通过周边信号配线431～436来接收所对应的储存电压信号，进而修正其内部像素的灰度。
在衡量储存电压信号的驱动能力下，液晶显示面板400采用多数条周边信号配线431～436的方式，来提供像素列单元421～426所需的储存电压信号。然而，在实际布局中，寄生电容与寄生电阻所形成的延迟效应，却会影响影像色偏的改善效果。此时，现有技术可利用加大周边信号配线431～436的宽度来改善延迟效应。但是，此种作法却将会增加液晶显示面板400的布局面积。此外，现有技术也可通过更改液晶显示面板400的制程技术，借由增加周边信号配线431～436的厚度来改善延迟效应。然而，此种作法却会致使液晶显示面板400的生产成本增加且生产效率降低。
发明内容
本发明提供一种液晶显示面板，利用单一的储存电压信号来调变每一像素的灰度，进而有效地改善影像色偏的现象与降低周边信号配线的使用数目。
本发明提出一种液晶显示面板，包括N个第一像素列单元与N+1条周边信号配线。其中，N个第一像素列单元配置在像素阵列区域内，而N+1条周边信号配线则配置在像素阵列区域外。此外，N个第一像素列单元通过N条第一扫描配线与多数条数据配线所传送的信号进行驱动，并通过N条第一储存电容配线与N条第一共通电位配线所传送的信号，校正其所对应的灰度，其中N为大于0的整数。
在此，由于第1至第N条周边信号配线分别与N条第一储存电容配线电性连接，且第N+1条周边信号配线电性连接至上述的N条第一共通电位配线，故本发明的液晶显示面板能有效地将低周边信号配线的使用数目。
在本发明的液晶显示面板中，上述的N个第一像素列单元各自包括多数个第一像素，且第s个第一像素列单元中的每一第一像素，用以依据第s条第一储存电容配线所传递的信号调变其灰度，s为整数且1≤s≤N。
在本发明的液晶显示面板中，上述的液晶显示面板还包括配置在像素阵列区域内的N个第二像素列单元。其中，N个第二像素列单元通过N条第二储存电容配线与N条第二共通电位配线所传送的信号进行驱动，并通过N条第二储存电容配线与N条第二共通电位配线所传送的信号，校正其对应的灰度。
值得一提的是，第二储存电容配线分别与第1至第N条周边信号配线电性连接，且N条第二共通电位配线电性连接至第N+1条周边信号配线。此外，第二像素列单元与第一像素列单元的内部结构相同。
本发明因利用单一的储存电压信号来调变每一像素的灰度，故与现有技术相较之下，本发明除了能改善影像色偏的现象，还可通过减少周边信号配线的使用数目，来降低液晶显示面板的布局面积与生产成本。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1绘示为现有液晶显示面板的γ曲线示意图。
图2绘示为现有技术的像素200的结构示意图。
图3绘示为用以说明图2现有技术的信号时序图。
图4绘示为以像素200做为显示元件的现有液晶显示面板400的示意图。
图5绘示为依据本发明一实施例的像素500的结构示意图。
图6绘示为用以说明图5实施例的信号时序图。
图7绘示为以像素500做为显示元件的液晶显示面板700的示意图。
图8～图11绘示为图7实施例的局部示意图。
主要元件符号说明：
110、120：γ曲线
200、441～443、500、731～733：像素
210、220、510、520：子像素
SW21、SW22、SW51、SW52：开关
CL21、CL22、CL51、CL52：液晶电容
CS21、CS22、CS51、CS52：储存电容
400、700：液晶显示面板
410、701：像素阵列区域
421～426、711a～711n、712a～712n：像素列单元
431～436、720a～720n+1：周边信号配线
SPLm、SNLm、WL5、451～456、461～466、741a～741n、742a～742n：储存电容配线
471、721：接触孔
SLn、SLn+1、SL41～SL43、SL5、SL1～SL3：数据配线
GLm、GL1～GL6、GL5、GL1a～GL1n、GL2a～GL2n：扫描配线
TL5、751a～751n、752a～752n：共通电位配线
VP_m、VN_m：储存电压信号
VG_m、VG₅：栅极信号
VS_n、VS₅：源极信号
VL₂₁、VL₂₂、VL₅₁、VL₅₂：反转信号
ΔV_SP2、ΔV_LC2、ΔV_SP5、ΔV_LC5：电压差
V_com：共通电压
VD₅：储存电压信号
Wd81、Wd82、Wd91、Wd92、Wd11：宽度
具体实施方式
本发明的主要技术特征为将一像素划分成两个子像素，并利用调变其中一个子像素的灰度来改善影像色偏的现象，借此有效地减少周边信号配线的使用数目。以下将列举说明本发明的液晶显示面板，但其并非用以限定本发明，熟习此技术者可依照本发明的精神对下述实施例稍作修饰，但其仍属于本发明的范围。
在进行说明液晶显示面板之前，以下先针对液晶显示面板中的像素进行解说。图5绘示为依据本发明一实施例的像素500的结构示意图。请参照图5，像素500包括子像素510与520，且子像素510包括开关SW51、液晶电容CL51与储存电容CS51。子像素520包括开关SW52、液晶电容CL52与储存电容CS52。其中，开关SW51与SW52分别为一薄膜晶体管。
请继续参照图5，开关SW51与SW52的第一端电性连接至数据配线SL5，且其控制端都电性连接至扫描配线GL5。液晶电容CL51电性连接至开关SW51的第二端与共通电压V_com(譬如：液晶显示面板的共通电压)。储存电容CS51电性连接在开关SW51的第二端与储存电容配线WL5之间。而液晶电容CL52电性连接至开关SW52的第二端与共通电压V_com，且储存电容CS52电性连接在开关SW52的第二端与共通电位配线TL5之间。
图6绘示为用以说明图5实施例的信号时序图，请同时参照图5与图6。在此，子像素510与520共同借由扫描配线GL5与数据配线SL5来进行驱动。在进行驱动的过程中，子像素510与520会通过扫描配线GL5所传递的栅极信号VG₅，来决定开关SW51与SW52的导通状态，以致使数据配线SL5所传递的源极信号VS₅能适时地对液晶电容CL51～CL52与储存电容CS51～CS52充放电。
为了降低影像色偏的现象，子像素520通过共通电位配线TL5来接收共通电压V_com，以使储存在液晶电容CL52内的反转信号VL₅₂，只随着源极信号VS₅的变动而改变其电位。此外，子像素510通过储存电容配线WL5接收一储存电压信号VD₅，以利用储存电压信号VD₅来调变储存电容CS51与液晶电容CL51的电荷量。譬如，当储存电压信号VD₅的电位变动一电压差ΔV_SP5时，储存在液晶电容CL51内的反转信号VL₅₁，也将产生一电压差ΔV_LC5＝0.5*ΔV_SP5*CS51/(CL51+CS51)。
在此，虽然只有储存在液晶电容CL51内的反转信号VL₅₁，会随着储存电压信号VD₅的变动而改变其电位，也就是说，只有子像素510的灰度会随着储存电压信号VD₅的变动而改变。但是，由于像素500的灰度是由子像素510与520的灰度混合而成的。故当子像素510的灰度随着储存电压信号VD₅变动时，像素500的灰度也将随之变动。也就是说，像素500可以依据储存电压信号VD₅调变其灰度，进而改善影像色偏的问题。
图7绘示为以像素500作为显示元件的液晶显示面板700的示意图。请参照图7，液晶显示面板700包括多数个像素列单元(以等效电路表示，与N+1条周边信号配线720a～720n+1(以实际布局图表示)，其中N为大于0的整数。在此，液晶显示面板700中的每一像素列单元配置在像素阵列区域701内，且周边信号配线720a～720n+1配置在像素阵列区域701外。此外，本实施例以每N个像素列单元视为一组的方式，与N+1条周边信号配线720a～720n+1相互对应。譬如，图7将N个像素列单元711a～711n视为一组，并将N个像素列单元712a～712n视为另一组。
请继续参照图7，像素列单元711a～711n包括多数个像素，且该些像素的内部结构皆与像素500(绘于图5)的内部结构相同。譬如，像素列单元711a包括像素731～733。由于像素731～733与像素500的内部结构相同，故像素731电性连接至一条扫描配线GL1a、一条数据配线SL1、一条储存电容配线741a以及一条共通电位配线751a。相似地，像素732电性连接至一条扫描配线GL1a、一条数据配线SL2、一条储存电容配线741a、以及一条共通电位配线751a。以此类推，像素列单元711a～711n中每一像素的电性连接方式。
除此之外，周边信号配线720a电性连接至储存电容配线741a，周边信号配线720b电性连接至储存电容配线741b，且周边信号配线720n+1电性连接至共通电位配线751a～751n。以此类推，其它周边信号配线的电性连接方式。此外，周边信号配线720a～720n+1相互平行，并与属于不同层的储存电容配线741a～741n相互垂直。其中，每一周边信号配线通过一接触孔(譬如已标示出的接触孔721)，与其所对应的储存电容配线或共通电位配线电性相连接。
在此，周边信号配线720a～720n于电性上互不相接，且周边信号配线720a～720n各自接收一储存电压信号。借此，像素列单元711a～711n将可通过周边信号配线720a～720n所传送的储存电压信号，来调变其内部像素的灰度。譬如，像素731通过扫描配线GL1a与数据配线SL1所传送的信号来进行驱动。且由于周边信号配线720a电性连接至储存电容配线741a，故像素731可利用储存电容配线741a所传递的信号调变其灰度。以此类推，像素列单元711a～711n中每一像素的工作原理。
也就是说，像素列单元711a～711n通过N条扫描配线GL1a～GL1n与数据配线SL1～SL3所传送的信号来进行驱动外，并通过储存电容配线741a～741n以及共通电位配线751a～751n所传送的信号，来校正像素列单元711a～711n所对应的灰度。故与现有技术相比，本实施例只需使用较少的周边信号配线，就可达到改善影像色偏的现象。
相似地，由于像素列单元712a～712n的内部结构与像素列单元711a～711n相同，故像素列单元712a～712n也会通过N条扫描配线GL2a～GL2n与数据配线SL1～SL3所传送的信号来进行驱动，并通过N条储存电容配线742a～742n以及N条共通电位配线752a～752n所传送的信号，来校正像素列单元712a～712n所对应的灰度。其中，N条储存电容配线742a～742n会对应地电性连接至N条周边信号配线720a～720n，且N条共通电位配线752a～752n会电性连接至周边信号配线720n+1。
值得注意的是，由于周边信号配线减少的缘故，故针对寄生电容与寄生电阻所形成的延迟效应，本实施例可借由增加周边信号配线的宽度，来降低延迟效应对改善影像色偏的影响。举例而言，假若以图7实施例中的6条周边信号配线720a～720f为例(N＝5)，并绘示成如图8所示。其中，周边信号配线720a～720f的宽度为Wd81，且两相邻周边信号配线的宽度为Wd82。在此，如图9所示的，为了减少周边信号配线720a～720f所形成的延迟效应，图8实施例可通过将周边信号配线720a～720f的宽度Wd81修改成宽度Wd91，借此避免延迟效应的形成，其中宽度Wd91＞宽度Wd81。相对地，随着周边信号配线720a～720f的宽度Wd81的增加，两相邻周边信号配线的宽度Wd82将对应地变小，故图9中的两相邻周边信号配线的宽度Wd92，将小于图8中的两相邻周边信号配线的宽度Wd82。
此外，与现有技术相比，如果现有技术需采用2N条周边信号配线，则本实施例则只需(N+1)条周边信号配线就可达成与现有技术相同的功效。也就是说，本实施例能有效地减小液晶显示面板的布局面积。相对地，倘若现有技术与本实施例使用相同的布局面积，则现有技术在采用2N条周边信号配线的情况下，本实施例则可以相同的布局面积实现2N+1条周边信号配线。也就是说，如图10所示的，当本实施例采用与现有技术相同的布局面积下，图8实施例可将6条周边信号配线720a～720f，增加为如图10所示的11条周边信号配线720a～720k。借此，提升储存电压信号的驱动能力，进而增强影像色偏的改善效果。再者，如图11所示的，图8实施例也可将原本两相邻周边信号配线的宽度Wd82修改成宽度Wd11，借此提高布局周边信号配线时的便利性，其中宽度Wd11＞宽度Wd82。
综上所述，本发明将一像素划分成两个子像素，并利用调变其中一个子像素的灰度，来改善影像色偏的现象。换而言之，由于本发明只需使用一个储存电压讯来调变像素的灰度，故能有效地降低周边信号配线的使用数目，进而减少液晶显示面板的布局面积与生产成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。