[发明专利]像素结构及其形成方法与驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及像素结构(pixel structure)，特别是涉及液晶显示器(liquidcrystal display；LCD)的像素结构。

背景技术

图1A、图1B与图1C所示分别为垂直排列型(vertical alignment；VA)、多域垂直排列型(multi-domain vertical alignment；MVA)与图案化垂直排列型(patterned vertical alignment；PVA)的像素结构的剖面图，一般而言，垂直排列型(VA)仅在下基板10有透明导电玻璃11(如铟锡氧化物；ITO)的狭缝SL设计，并利用其产生的电场E分布来使液晶分子LC转向，多域垂直排列型(MVA)则靠上基板13的突出物(protrusion)15与下基板10的透明导电玻璃11(如铟锡氧化物；ITO)的狭缝SL来产生电场分布，以使液晶分子LC转向，图案化垂直排列型(PVA)则在上下基板都有透明导电玻璃11(如铟锡氧化物；ITO)的狭缝SL设计，并利用其产生的电场E分布来使液晶分子LC转向，图2A与图2B分别为垂直排列型(VA)与多域垂直排列型(MVA)的液晶分子当电压施加20毫秒后的分布模拟图，一般而言，垂直排列型(VA)的反应速度较慢，尤其是在电极中央部分，如图2A所示，在电极施加电压后，液晶分子LC由下基板20的透明导电玻璃21(如铟锡氧化物；ITO)的狭缝SL开始倾倒，在20毫秒的时候，中央区域尚未倾倒，直到40毫秒时，才完全倾倒(未示于图中)；多域垂直排列型(MVA)利用上基板23的突出物(protrusion)25使液晶分子LC有预倾角，因此在20毫秒的反应时间后，整区的液晶分子LC皆已完全倾倒，如图2B所示；但与传统垂直排列型(VA)相较之下，多域垂直排列型(MVA)与图案化垂直排列型(PVA)仍有后述缺点：一、上基板需要一道额外的制造工艺，多域垂直排列型(MVA)需要产生突出物的工艺，图案化垂直排列型(PVA)需要产生透明导电玻璃(如铟锡氧化物；ITO)狭缝的工艺，二、多域垂直排列型(MVA)的上基板突出物由于会使液晶分子产生预倾角，因此在此区域会造成暗态的漏光现象，三、图案化垂直排列型(PVA)由于没有预倾角，反应比多域垂直排列型(MVA)慢，四、多域垂直排列型(MVA)与图案化垂直排列型(PVA)由于需要上下基板的整体配合产生理想的电场分布，因此在工艺条件上较为严格，其上下基板需要精确的对准，否则容易在像素左右两区反应速度不一致，进而造成面板整体的反应时间延迟，同时也造成额外的向错线(disclination line)，使得穿透率降低。

鉴于以上所述诸项问题，目前已有技术在下基板30制作控制电极CE，以产生电场E使液晶分子LC倾倒，如图3所示，其主要的驱动方式可分为下列三种。

第一种驱动方法为美国专利US6,407,791以及公开申请案US2003/0112397与US2004/0046914所揭示的直接驱动法，此类型是直接外加电压给下基板的控制电极CE，由于液晶面板是由上至下逐行驱动，并且轮流对换正负半周极性，此外，控制电极也随像素电极驱动而一起更改电压值，因此需要额外多一组集成电路来驱动控制电极，并使其电压的转换与扫描线同步，如图4所示，其中，21′代表共通电极电位，22′代表奇数行的图像信号，23′代表第n列的扫描线信号，24′代表第n+1列的扫描线信号，25′代表第n列的上方控制电极的信号，26′代表第n列的下方控制电极的信号，27′代表第n+1列的上方控制电极的信号，28′代表第n+1列的下方控制电极的信号，此方式主要缺点为：一、需要一组额外的驱动集成电路，以致成本较高，二、现行液晶面板的驱动集成电路并不支持此种驱动方式。