显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在具备以矩阵状配置的多个像素的显示装置中、特别是 液晶显示装置中被分时驱动的像素电极的结构。
背景技术：
近年来，在各种显示装置中，特别是液晶显示装置不论大型小型， 其利用都飞速扩大。在一般的液晶显示装置中，以矩阵状配置的多个像 素的驱动是选择驱动多个扫描线(栅极线)中的1个扫描线、并从多根 信号线(数据线)对各像素供给信号电压。即，利用1个扫描线和1个 信号线控制1个像素。
在日本专利文献特开平5-188395号公报中，记载了如下的液晶显示 元件，在该液晶显示元件中，在1个信号线上连接两个像素，两个像素 中的一个像素被1个栅极线控制，另一个像素被与控制一个像素的栅极 线相邻的栅极线控制，由此将信号线数削减为1/2。
此外，在日本专利文献特开平5-265045号公报中，记载了如下的液 晶显示装置，在该液晶显示装置中，对由相邻的两个栅极线控制的两个 像素从1根信号线分时供给信号电压，由此将信号线数削减为1/2。
在上述日本专利文献特开平5-188395号公报中，由于在由两个TFT 元件控制的像素内需要进行用来传送栅极信号及信号电压的布线，所以 开口率降低。此外，在上述日本专利文献特开平5-265045号公报中，在从1个信号线向两个像素供给信号的情况下，栅极线的根数也增加，所
以开口率降低。这些日本专利文献特开平5-188395号公报及日本专利文 献特开平5-265045号公报记载的技术，都从1个信号线向两个像素供给 信号电压，所以只能处理2分割驱动。因而，在使用产品化不断发展的3 分割驱动(RGB分时驱动用)用的LSI (从1个信号线分时输出RGB各 自的信号电压的LSI)的情况下，电路结构变复杂。

发明内容
本发明的特征是使相邻的两个栅极线的选择状态(开启关闭状态) 不同，从1个信号线向3个像素供给信号电压。即，如果设栅极线为a、 b，则3个像素中的l个仅通过栅极线a成为选择状态，另一个像素仅通 过栅极线b成为选择状态，最后的像素在栅极线a、 b都开启时成为选择 状态。
此外，在经由连接在3个像素上的TFT从信号线供给信号电压的情 况下，经由信号电压的供给路径使用像素电极。
以上，根据本发明，发挥以下(1)到(7)的效果。
(1) 由于能够削减信号线的数量，所以开口率提高。
(2) 由于对像素需要的布线数变少，所以能够实现高精细面板。
(3) 由于能够削减信号线的数量，所以能够削减周边电路的端子数， 能够削减成本。同时，由于连接数减少，所以能够削减故障发生量。
(4) 由于能够从1根信号线对3个像素分配信号电压，所以能够挪 用RGB分时用的LSI，能够抑制成本。
(5) 在将信号电压在像素内传送的情况下，由于能够使用透明像素 电极，所以能够不降低开口率而实现高精细面板。
(6) 如果是相同的布线数，则能够增加像素数而提高精细度。
(7) 如果是相同的像素数，则能够减少布线数而提高开口率。


6图1是本发明的显示装置的实施例1的像素结构图。
图2是图1的时间图。
图3是本发明的实施例2的像素结构图。
图4是图3的时间图。
图5是本发明的实施例3的像素结构图。
图6是图5的时间图。
图7是本发明的实施例4的像素结构图。
图8是图7的时间图。
图9是表示滤色器的配置例的图。
图10是本发明的实施例5的像素结构图。
图11是图IO的时间图。
图12是本发明的实施例6的像素结构图。
图13是图12的时间图。
图14是表示图12的滤色器的配置例的图。
图15是本发明的实施例7的像素结构图。
图16是图15的时间图。
具体实施例方式
以下，利用

本发明的实施例。实施例1
图1是本发明的显示装置的像素结构图，图2是表示其驱动方法的 时间图。在本实施例中，如图l、图2所示，通过两个栅极线和l个信号 线对3个像素分配信号电压。
在图1中，多个Gla、 Glb、 G2a、 G2b、 表示栅极线G，与该
栅极线G交叉的多个D1、 D2……表示信号线D。此夕卜，I、 II、 III是配 置在栅极线G与信号线D的交叉部的透明像素电极，这些透明像素电极 I、 II、 III成为1个基本结构的像素11。该基本结构的像素11纵横以矩 阵状排列在显示面板的薄膜晶体管(TFT)基板12上。另外，在透明像素电极i、 n、 in内所示的()表示基本结构的像素的(行，列)。 在透明像素电极i、 n、 m上，连接有分别驱动透明像素电极i、 ii、
III的TFT，连接于透明像素电极I、 m上的TFT的栅电极连接在前面的 栅极线上，连接于透明像素电极II上的TFT的栅电极连接在下一个栅极 线上。此外，连接于透明像素电极II、 III上的TFT的漏电极(或源电极) 与源电极(或漏电极)通过布线连接。另夕卜，虽然没有图示，但TFT基 板12上的夹持液晶层的滤色器基板与TFT基板12相对置地配置。
扫描电路13依次选择栅极线Gl、 G2……。对应于该选择的栅极线 G，从影像信号生成电路14对各信号线D分时输出3个信号电压如RGB 信号电压。
在图2中，Gla、 Glb、 G2a、 G2b的波形表示栅极线Gl、 G2的栅 极电压，High电平表示TFT开启状态，Low电平表示关闭状态。将1电 平期间(1H)分时为Tl、 T2、 T3的3个期间，在各个期间中将信号电 压写入到透明像素电极I、 II、 III的电容中。保持在各透明像素电极I、 II、 III的电容中的信号电压确定的是栅极线G下降的时间。
首先，在期间Tl中，通过使栅极线Gla、 Glb都为High电平，连 接在第1行的透明像素电极I、 II、 m上的TFT变为开启状态，在透明像 素电极I、 II、 III的各电容中，从信号线D1、 D2、 D3……写入透明像素 电极III用的信号电压。
接着，在期间T2中，栅极线Gla为High电平的原样，通过使栅极 线Glb为Low电平，连接在透明像素电极II、 III上的TFT成为关闭状 态，连接在透明像素电极I上的TFT成为开启状态，将写入在透明像素 电极I中的透明像素电极III用的信号电压改写为透明像素电极I用的信 号电压。
进而，在期间T3中，通过使栅极线Gla为Low电平、栅极线Glb 为High电平，连接在透明像素电极I、 III上的TFT成为关闭状态，连接 在透明像素电极II上的TFT成为开启状态，将写入透明像素电极II中的 透明像素电极III用的信号电压改写为透明像素电极II用的信号电压。这样，在第i行的透明像素电极i、 n、 in中，分时写入对应于它们 的信号电压。在接着的电平期间(ih)，也同样重复该动作，在第2行的透明像素 电极i、 n、 in中分时写入对应于它们的信号电压。实施例2利用图3和图4对本实施例进行说明。在本实施例的图3中，与实 施例1的图1的不同点是，在实施例1中，将连接在透明像素电极II、 III 上的TFT的漏电极与源电极通过布线连接，但在本实施例中，通过代替该布线连接而挪用透明像素电极n，利用该透明像素电极n连接，由此能够防止开口率的降低。此外，在实施例1的图2中，将期间Tl、 T2、 T3等分，但在本实施 例的图4中，使T1〉T2:T3。这是因为，在将透明像素电极II作为连接 布线共用的情况下，该透明像素电极II的电阻为比信号线D的金属线高的电阻，所以将信号电压写入到透明像素电极m中的时间设定得较长。关于其他结构，与实施例l同样。实施例3利用图5和图6对本实施例进行说明。本实施例的图5所示的像素 结构是变更实施例2的图3所示的像素配置的结构，由被栅极线Gla、 Glb控制的透明像素电极I、 II、 III、和被栅极线Glc、 Gld控制的透明 像素电极IV、 V、 VI构成。在本实施例中，如图6所示，在3个电平期间中，通过用4根栅极 线G控制3行，能够将信号线D的数量削减为1/2，能够减少布线数。首先，在最初的1个电平期间的期间Tl，通过将栅极线Gla、 Glb 都设为High电平，连接在透明像素电极I、 II、 III上的TFT成为开启状 态，在透明像素电极I、 II、 III的各电容中，从信号线D1、 D2、 D3、…… 写入透明像素电极III用的信号电压。接着，在期间T2中，通过使栅极线Gla为Low电平，使栅极线Glb 为High电平的原样，连接在透明像素电极II、 III上的TFT成为关闭状 态，连接在透明像素电极I上的TFT成为开启状态，将写入到透明像素 电极I中的透明像素电极III用的信号电压改写为透明像素电极I用的信 号电压。在下一个1个电平期间T3，通过使栅极线Gla为High电平，使栅 极线Glb为Low电平，连接在透明像素电极I、 III上的TFT成为关闭状 态，连接在透明像素电极II上的TFT成为开启状态，将写入到透明像素 电极II中的透明像素电极III用的信号电压改写为透明像素电极II用的 信号电压。接着，在期间T4中，通过使栅极线Glc、 Gld都为High电平，连 接在透明像素电极IV、 V、 VI上的TFT成为开启状态，在透明像素电极 IV、 V、 VI的各电容中，从信号线Dl、 D2、 D3、 写入透明像素电极VI用的信号电压。在下一个1个电平期间T5，通过使栅极线Glc为High电平的原样， 使栅极线Gld为Low电平，连接在透明像素电极V、 VI上的TFT成为 关闭状态，连接在透明像素电极IV上的TFT成为开启状态，将写入到 透明像素电极IV中的透明像素电极VI用的信号电压改写为透明像素电 极IV用的信号电压。另外，在该期间T5，由于不存在透明像素电极IV (1， 1)，所以在时间图中，用虚线表示该电压。接着，在期间T6，通过使栅极线Glc为Low电平，使栅极线Gld 为High电平，连接在透明像素电极IV、 VI上的TFT成为关闭状态，连 接在透明像素电极V上的TFT成为开启状态，将写入到透明像素电极V 中的透明像素电极VI用的信号电压改写为透明像素电极V用的信号电 压。这样，在透明像素电极I、 II、 III及透明像素电极IV、 V、 VI中分时 写入对应于它们的信号电压。在下一个3个电平期间，也同样重复该动作，在透明像素电极I、 II、ni及透明像素电极iv、 v、 vi，分时写入对应于它们的信号电压。实施例4利用图7和图8，对本实施例进行说明。本实施例的图7所示的像素 结构是变更了实施例2的图3所示的像素结构后的结构，由两个透明像 素电极I和透明像素电极II、 III的4个透明像素电极构成基本结构的像 素11。利用图8所示的时间图，说明图7所示的像素结构的驱动方法。首 先，在期间T1中，通过使栅极线Gla、 Glb都为High电平，连接在第l 行的透明像素电极I、 II、 III上的TFT成为开启状态，在透明像素电极I、 II、 in的各电容中，从信号线D1、 D2、 D3、 写入透明像素电极m用的信号电压。接着，在期间T2，通过使栅极线Gla为Low电平，使栅极线Glb 为High电平的原样，连接在透明像素电极II、 III上的TFT成为关闭状 态，连接在两个透明像素电极I上的TFT成为开启状态，将写入两个透 明像素电极I中的透明像素电极III用的信号电压改写为透明像素电极I 用的信号电压。进而，在期间T3，通过使栅极线Gla为High电平，使栅极线Glb 为Low电平，连接在两个透明像素电极I和透明像素电极III上的TFT 成为关闭状态，连接在透明像素电极II上的TFT成为开启状态，将写入 透明像素电极II中的透明像素电极III用的信号电压改写为透明像素电极 II用的信号电压。这样，在第1行的两个透明像素电极I和透明像素电极II、 III中分 时写入对应于它们的信号电压。在下一个电平期间(1H)，也同样重复该动作，在第2行的两个透明 像素电极I和透明像素电极II、 III中分时写入对应于它们的信号电压。这里，图9是表示滤色器基板的滤色器的配置例的图。在图9 (a) 中，与实施例1及2的图1及图3所示的透明像素电极I、 II、 III对应地配置红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器。在图9(b)中，首先，与实施例3的图5所示的透明像素电极I、 II、 m对应地配置B、 R、 G的滤色器，接着，与这些滤色器的水平方向的透 明像素电极I、 II、 III对应地配置R、 G、白(W)的滤色器，将它们在 水平方向上重复配置。此外，与实施例3的图5所示的透明像素电极IV、 V、 VI对应地配置W、 R、 G的滤色器，接着，与这些滤色器的水平方 向的透明像素电极IV、 V、 VI对应地配置G、 B、 W的滤色器，将它们 在水平方向上重复配置。另夕卜，对应于这些滤色器R、 G、 B、 W的配置， 从信号线D对透明像素电极I、 II、 III、 IV、 V、 VI分时供给R、 G、 B、 W的信号电压。在图9(c)中，首先，与实施例4的图7所示的两个透明像素电极I 和透明像素电极II、 m对应地配置R、 R、 G、 W的滤色器，接着，与这 些滤色器的水平方向的两个透明像素电极I和透明像素电极II、 III对应 地配置B、 B、 W、 G的滤色器，将它们在水平方向上重复配置。此外， 与下一个水平方向的两个透明像素电极I和透明像素电极II、 III对应地 配置B、 B、 G、 W的滤色器，接着，与这些滤色器的水平方向的两个透 明像素电极I和透明像素电极II、 m对应地配置R、 R、 W、 G的滤色器， 将它们在水平方向上重复配置。另外，对应于这些滤色器R、 G、 B、 W 的配置，从信号线D对透明像素电极I、 II、 m分时供给R、 G、 B、 W 的信号电压。实施例5禾U用图10和图11对本实施例进行说明。图IO所示的像素结构通过 相邻的两条栅极线G控制两个透明像素电极I、 II，从1个信号线D供给 信号电压。透明像素电极II由透明像素电极IIa和IIb构成。如图11的时间图所示，透明像素电极I的信号电压在期间T2的结束 (Gl的下降)时确定，而透明像素电极II的电压则由于在下一个电平期 间(1H)栅极线G2再次成为选择状态，因此透明像素电极IIa和IIb的电荷被平均化。即，透明像素电极I的信号电压V (I (1， l))在期间 T2中确定，透明像素电极II的信号电压V (IIa (1， l))和V (lib (1， l))在期间T2后被平均化，成为透明像素电极II的信号电压V (II (1， l))。此时，如果设透明像素电极IIa和其寄生电容的合计为Ca、透明像 素电极IIb和其寄生电容的合计为Cb,则在透明像素电极IIb中，在期间 Tl写入信号电压V (lib (1， l))，在透明像素电极IIa中，在期间T2 被改写为透明像素电极I的信号电压V (I (1， l))，所以通过将在该期 间Tl和T2分别积存的电荷平均化，下式成立。艮P，平均化后的透明像素电极II的信号电压V (II (1， l)) = (Ca XV (I (1， l))十CbXV (lib (1， l))) / (Ca+Cb)。基于该式，根据作 为目标的信号电压V (II (1， l))和信号电压V (I (1， l))计算信号 电压V (lib (1， l))，通过将该信号电压V (lib (1， l))施加在信号线 D上，能够在透明像素电极I和透明像素电极II上施加作为目标的信号 电压V (I (1， l))和信号电压V (II (1， l))。根据本实施例，能够不增加栅极线G的根数而从1根信号线D对两 个像素供给信号电压。此外，由于将透明像素电极IIa用于信号传送，所 以防止开口率降低。实施例6利用图12和图13对本实施例进行说明。图12所示的像素结构是在 图10所示的实施例5的像素结构中追加了两个透明像素电极III后的结 构。在图12中，对于透明像素电极III，从第奇数个信号线D1、 D3、…… 供给信号电压。此外，在图13所示的时间图中，从第奇数个信号线D1、 D3、……供给追加的两个透明像素电极III用的信号电压V (III),这与 图11所示的实施例5的时间图不同，将透明像素电极I用的信号电压V (I)和透明像素电极II用的信号电压V (II)供给到第偶数个信号线D2、 D4、……的动作则相同。在图13中，连接在信号线D1和D3上的透明像素电极m (1， 1) 和III (1， 2)在最初的电平期间的期间Tl中成为开启状态，在下一个 电平期间中的期间T1中也成为开启状态。因而，在下一个期间T1中，透明像素电极m (i， i)和ni (i， 2)的信号电压v (ni (i， i))和v(III (1， 2))确定。这里，图14是表示本实施例的滤色器基板上的滤色器的配置例的图。 在图14中，首先，对应于透明像素电极I、 II、 III而配置G、 W、 R的 滤色器，接着，对应于这些滤色器的水平方向的透明像素电极I、 II、 III 而配置W、 G、 B的滤色器，将它们在水平方向上重复配置。此外，此 夕卜，对应于下一个水平方向的透明像素电极I、 II、 III而配置G、 W、 B的滤色器，接着，对应于这些滤色器的水平方向的透明像素电极i、 n、 III而配置W、 G、 R的滤色器，将它们在水平方向上重复配置。另外，这些滤色器R、 G、 B、 W的配置，从信号线D对透明像素电极I、 II、 III 分时供给R、 G、 B、 W的信号电压。实施例7利用图15和图16对本实施例进行说明。在本实施例中，如图15所 示，在来自信号线D的电荷的传送中使用透明像素电极I，通过用相邻的 两根栅极线G控制两个透明像素电极I、 II，从1根信号线D对两个透明 像素电极I、 II供给信号电压。这里，各透明像素电极I、 II由两个透明 像素电极构成，特别是，通过在透明像素电极I上并列连接两个透明像 素电极，减少了传送电荷时的透明像素电极I的电阻值。在图16中，首先，在最初的电平期间(1H)的期间T1中，通过使 栅极线Gl、 G2都为High电平，连接在第1行的透明像素电极I、 II上 的TFT成为开启状态，在透明像素电极I、 II的各电容中，从信号线D1、 D2、……写入透明像素电极II用的信号电压。接着，在期间T2中，通过栅极线Gl为High电平的原样、使栅极线 G2成为Low电平，连接在透明像素电极I、 II上的TFT成为关闭状态。在该期间T2，从信号线D1、 D2对不存在的透明像素电极I (0， 1)和I (0， 2)供给信号电压，所以在图中用虚线表示。在下一个电平期间(1H)的期间Tl，通过使栅极线G2、 G3都为 High电平，连接在第2行的透明像素电极I、 II上的TFT成为开启状态， 在透明像素电极I、 n的各电容中，从信号线D1、 D2、 写入透明像素电极II用的信号电压。接着，在期间T2中，通过栅极线G2为High电平的原样，使栅极线 G3成为Low电平，连接在第2行的透明像素电极II上的TFT成为关闭 状态，连接在第1行的透明像素电极I上的TFT成为开启状态，将写入 透明像素电极I中的透明像素电极II用的信号电压改写为透明像素电极I 用的信号电压。这样，首先在第1行的透明像素电极II中写入信号电压。接着，在 第2行的透明像素电极II中写入信号电压后，在第1行的透明像素电极 I中写入信号电压。通过一边换行一边重复该动作，在透明像素电极I、 II中分时写入对应于它们的信号电压。
权利要求
1、一种显示装置，其特征在于，具备以两根以上为单位的多根栅极线；与上述以两根以上为单位的栅极线交叉的多根信号线；和配置在上述以两根以上为单位的栅极线与信号线的交叉部的多个像素电极；对于上述多个像素电极，使以两根以上为单位的多根栅极线的选择状态不同，从信号线分时供给对应于各像素电极的信号电压。
2、 如权利要求l所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电极 通过连接在各像素电极上的TFT成为选择状态。
3、 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电极 包括第1、第2及第3像素电极，将驱动第1像素电极的第1TFT的栅电 极和驱动第3像素电极的第3TFT的栅电极连接在前面的栅极线上，将驱 动第2像素电极的第2TFT的栅电极连接在下一个栅极线上，将上述第 2TFT和第3TFT连接。
4、 如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，将上述第2TFT和 第3TFT的连接用通电线连接。
5、 如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，将上述第2TFT和 第3TFT的连接用第2像素电极连接。
6、 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电极 包括两个以上的第1像素电极和第2及第3像素电极的4个以上像素电 极，将驱动第2像素电极的第2TFT的栅电极连接在前面的栅极线上，将 驱动两个以上的第1像素电极的2个以上的第1TFT的栅电极与驱动第3 像素电极的第3TFT的栅电极连接在下一个栅极线上，将上述第2TFT和 第3TFT用第2像素电极连接。
7、 一种显示装置，其特征在于，具备以4根以上为单位的多根栅极线；与上述以4根以上为单位 的栅极线交叉的多根信号线；和配置在上述以4根以上为单位的栅极线与信号线的交叉部的多个像素电极；对于上述多个像素电极，使以相邻的4根以上栅极线为单位的多根 栅极线的选择状态不同，从信号线分时供给对应于各像素电极的信号电 压。
8、 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于， 上述多个像素电极包括第1至第6像素电极，上述以4个为单位的栅极线包括第1至第4栅极线，上述多个像素电极通过连接在各像素电 极上的TFT成为选择状态；将驱动第1像素电极的第1TFT的栅电极与驱动第3像素电极的第 3TFT的栅电极连接在第2栅极线上，将驱动第2像素电极的第2TFT的 栅电极连接在第1栅极线上，将驱动第4像素电极的第4TFT的栅电极与 驱动第6像素电极的第6TFT的栅电极连接在第3栅极线上，将驱动第5 像素电极的第5TFT的栅电极连接在第4栅极线上，将上述第2TFT与第 3TFT用第2像素电极连接，将上述第5TFT与第6TFT用第5像素电极 连接。
9、 一种显示装置，其特征在于，具备多根栅极线；与上述栅极线交叉的多根信号线；和配置在上 述栅极线与信号线的交叉部的多个像素电极；对于上述多个像素电极，使相邻的栅极线的选择状态不同，从信号 线分时供给对应于各像素电极的信号电压。
10、 如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电 极分别包括两个以上的像素电极，对于上述多个像素电极中的1个像素 电极施加平均化的信号电压。
11、 如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电 极包括第1及第2像素电极，上述第1及第2像素电极分别包括两个以 上的像素电极，将驱动第1像素电极的两个以上的像素电极的第1TFT 的栅电极与驱动第2像素电极的一个像素电极的第2TFT的栅电极连接在 前面的栅极线上，将驱动第2像素电极的另一个像素电极的第3TFT的栅电极连接在下一个栅极线上，将上述第2TFT与第3TFT用第2像素电极 的一个像素电极连接。
12、 如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电 极包括第l、第2及第3像素电极，上述第l、第2及第3像素电极分别 包括两个以上的像素电极，将驱动第1像素电极的两个以上的像素电极 的第1TFT的栅电极与驱动第2像素电极的一个像素电极的第2TFT的栅 电极连接在前面的栅极线上，将第3像素电极的两个以上的像素电极的 第3TFT的栅电极与驱动第2像素电极的另一个像素电极的第4TFT的栅 电极连接在下一个栅极线上，将上述第2TFT与第4TFT用第2像素电极 的一个像素电极连接。
13、 如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，上述多个像素电 极包括第1及第2像素电极，上述第1及第2像素电极分别包括两个以 上的像素电极，将驱动第2像素电极的两个以上像素电极的第2TFT的栅 电极连接在前面的栅极线上，将驱动第1像素电极的两个以上像素电极 的第1TFT的栅电极连接在下一个栅极线上，将上述第1TFT与第2TFT 用第1像素电极的两个以上像素电极连接。
全文摘要
本发明的显示装置，在对应于RGB像素电极的像素电极(I、II、III)上，连接有通过栅极线(G)成为开启状态的TFT，此外，将连接在透明像素电极(II、III)上的TFT的漏电极和源电极连接。像素电极(I)在栅极线(G1a)是开启的状态下被写入信号电压，像素电极(II)在栅极线(G1b)是开启的状态下被写入信号电压，像素电极(III)在栅极线(G1a)和栅极线(G1b)都开启的状态下被写入信号电压。写入的顺序为像素电极(III)、像素电极(I)、像素电极(II)。
文档编号G09G3/36GK101276109SQ200810004890
公开日2008年10月1日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年3月26日
发明者万场则夫, 古桥勉, 小村真一 申请人:株式会社日立显示器