能降低行蠕动的液晶显示装置的制作方法

专利名称：能降低行蠕动的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及有源矩阵驱动方式的液晶显示装置。
背景技术：
在有源矩阵驱动方式的彩色液晶显示装置(Liquid Crystal Display，以下简称为LCD)中，多个组合多个基本色来显示一个颜色的彩色象素排列为矩阵状。而且，由多个扫描线(栅总线)和多个信号线(源总线)矩阵驱动了所述多个彩色象素。
在这种LCD中，沿着各信号线方向，重复排列了例如R(红)、G(绿)、B(蓝)三原色的组合，采用了扫描线的数为沿着1条信号线的方向的象素数与基本色数相乘的数的面板(基本色数一般是3，以下把这时的结构称作“3倍扫描线方式”)，提出了进行3∶1的隔行扫描驱动(对每3条，只扫描一条的飞越扫描)的技术。在该3倍扫描线方式中，与以往一般结构相比，栅驱动器的数变为3倍，而与栅驱动器相比，耗电大并且高价的源驱动器的数变为1/3就可以了，所以作为LCD全体，能实现耗电削减和成本降低。另外，通过采用3∶1的隔行扫描驱动，使帧频率(改写一个画面全体的频率)变为1/3，能期待耗电削减的效果。须指出的是，通过进行3∶1隔行扫描驱动，帧频率变为通常的1/3，所以有时在动画显示中，会出现运动的平滑性稍稍欠缺的情形。可是如果是用于不要求运动的平滑性的便携式终端等，就是没问题的程度。
可是，当采用隔行扫描驱动时，会产生容易识别到称作行蠕动的显示不均匀的问题。作为行蠕动的对策，以往就知道着眼于写入各点的信号的极性，缩小连结用同一极性的驱动电压驱动的同一基本色(R、G、B中的例如G)的各点的临近的点时取得的多行的间隔D是有效的。特别是知道视距离为30cm时，行间隔希望是260μm。另外，根据该基本的想法，通过使用点颠倒驱动，取得了降低行蠕动的效果。

发明内容
(发明要解决的课题)可是，在液晶的极性颠倒驱动方式中，存在重视图象质量的点颠倒方式和重视省电的公共颠倒方式等。刚才描述的3倍扫描线方式并且进行隔行扫描驱动的方式不太重视动画显示性能，考虑为倾向于更重视省电和低成本的便携式终端等的用途。因此，作为这种用途的极性颠倒方式，与耗电大的点颠倒方式相比，更希望使用容易省电的公共颠倒方式。
可是，当用以往的3倍扫描线方式进行3∶1隔行扫描驱动时，如果采用公共颠倒驱动，则连结用同一极性驱动电压驱动的同一基本色的各点的临近的点时取得的多行的间隔D为6P(P是3点构成的彩色象素的间隔)。
图29是用于说明它的图，表示了排列为矩阵状的30行的点。图的左侧所述的“A”、“B”、“C”表示3∶1隔行扫描驱动的写入定时，例如，如果从最初“A”所示的行被从上到下依次写入，则接着，“B”所示的行被从上到下依次写入，最后“C”所示的行被从上到下依次写入。须指出的是，之所以“A”、“B”、“C”不规则地排列，是因为R、G、B在纵向规则地排列，为了防止在“A”的定时，总是只写入同一基本色。另外，当公共颠倒驱动时，排列在各行的横向的所有点是同一极性。在图29中，如果从最上行开始，按第一行、第二行、第三行的顺序，按R、G、B的顺序重复排列，则第五行是在“A”的定时写入的“-”极性的G的点，下一“-”极性的G的点出现在第二十三行。因此，所述行间隔D为18点，即6象素。
这里，作为彩色象素间隔P的例子，一般是被称作高精细的200ppi(Pixel per Inch)的象素密度、127μm，所述的行间隔D为D＝6P＝762μm。该行间隔D是足以在视觉上识别行蠕动的尺寸。例如，在现在的就连便携式终端中也成为主流的3.5英寸的QVGA(320×240象素)的显示器中，P＝223.5μm，D＝6P＝1341μm，所以当然在议论范围之外。相反，如果要把行间隔D抑制在260μm以下，则彩色象素间隔P必须在43μm以下，在现在，很难制作这样程度的高象素密度的显示器，无法实用。
即，当在以往的3倍扫描线方式中采用了公共颠倒驱动时，很难实施充分的行蠕动对策。
须指出的是，当采用了行蠕动降低效果大的点颠倒驱动时，与公共颠倒驱动时不同，如图28所示，排列在各行的横向的相邻点为逆极性。这时，所述的行间隔D为D＝1.9P。在200ppi(P＝127μm)的象素密度下，D＝241.3μm，低于260μm，所以能实现希望的行蠕动对策。可是，当点颠倒驱动时，与公共颠倒驱动相比，信号振幅大致变为2倍，所以耗电增大，如果只用源驱动器比较，则具有增大到4倍的缺点。
本发明是为了解决所述课题而提出的，充分利用多倍扫描线方式的特征，其目的在于通过充分降低行蠕动，取得图象质量优异的液晶显示装置。其目的还在于得到在达到上述目的的基础上能够省电的液晶显示装置。
另外，当采用了公共颠倒驱动时，闪烁的空间频率变小，作为由此而产生的行蠕动的对策，提出了通过把滤色器的R(红)、G(绿)、B(蓝)的排列从横条纹排列变更为横镶嵌排列，增大闪烁的空间频率，从而很难在视觉上识别行蠕动的技术。可是，根据该技术，虽然改善了行蠕动，但是当显示横向的黑直线时，显示的黑线锯齿状晃荡不稳，存在无法观察到直线的问题。
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供通过采用公共颠倒驱动、多倍扫描线方式等技术，实现低耗电化，而且难以在视觉上识别行蠕动(闪烁)，并且在黑直线的显示中没有锯齿状和晃荡不稳的液晶显示装置。
(解决课题的手段)为了实现上述目的，本发明的第一液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上多条信号线和多条扫描线配置为矩阵状，并且设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的信号线和相邻的扫描线包围的所述基本色数的点，在各点内设置了电连接了各扫描线和各信号线的开关元件、电连接了所述开关元件的第一电极；在所述各象素内，设置了形成在覆盖所述第一电极的绝缘层上，通过贯通所述绝缘层的接触孔，电连接了所述第一电极的所述基本色数的第二电极，跨所述基本色数的第一电极配置了各第二电极，并且一个第二电极只电连接所述基本色数的第一电极中的任意一个，一个第一电极只电连接了一个第二电极。
在本发明的第一液晶显示装置中，第一电极通过开关元件电连接了各信号线，第一电极和其上方的第二电极通过接触孔电连接了各信号线，所以图象信号从第一电极通过接触孔写入第二电极，是由第二电极驱动了液晶的结构。即，通过驱动液晶而直接有助于显示的是第二电极。在该结构中，通过适当选择接触孔的形成位置，能用同一扫描线同时任意选择写入图象信号的第二电极，当进行隔行扫描驱动时，也能任意选择同时写入的基本色。换言之，能分别独立决定向各点写入信号的定时和显示的基本色的平面排列。结果，不用使基本色的排列为镶嵌排列等复杂排列，就能实施有效的行蠕动对策。须指出的是，当进行不担心行蠕动的非隔行扫描(逐次)驱动时，如果用同一扫描线同时写入了信号的第二电极的基本色都相同，就能取得容易进行图象补全和轮廓强调等图象处理的效果。
另外，在本发明的第一液晶显示装置中，1帧被分割为所述基本色数以上的段，进行了隔行扫描驱动，在各段内，希望写入了信号的所述第二电极的各基本色的比例几乎相等。
在所述本发明的基本结构中，利用行蠕动的对策效果增大，增大隔行扫描的比率直到将允许行蠕动，如果减小帧频率，就能使耗电的削减效果为最大限度。这时，如果1段内的色平衡崩溃，则在画面全体中有时会观察到闪烁，所以使各段内写入了信号的第二电极的各基本色的比例大致相等，通过取色平衡，能抑制全面闪烁的发生。
另外，希望电连接同一扫描线的所述第二电极的基本色比例几乎相等。希望采用是电连接了同一扫描线的所述第二电极，并且相邻的第二电极彼此的基本色互不相同的结构。
通过采用该结构，能进一步提高行蠕动的对策效果。特别希望采用后者的结构。
在所述本发明的第一液晶显示装置中，希望采用公共颠倒驱动。另外，希望是反射型液晶显示装置。
通过采用公共颠倒驱动，能进一步推进用多倍扫描线方式进行隔行扫描驱动的特征点即省电化。另外，如果是反射型液晶显示装置，就能通过不需要背光，实现省电化。本结构非常适合于便携式终端等的用途。
所述基本色希望为红、绿、蓝三原色。
如果是该结构，就能用最小限度的基本色提高颜色再现性。
所述基本色希望配置为条纹状。
如果是该结构，当显示纵横的直线时，直线不会变为锯齿状，不会产生显示图案的端部微妙地着色等显示上的不良影响，适合于个人电脑的画面等的显示。
本发明的第二液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上多条信号线和多条扫描线配置为矩阵状，并且设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的信号线和相邻的扫描线包围的所述基本色数的点，在各点内设置了电连接了各扫描线和各信号线的开关元件、电连接了所述开关元件的第一电极；在所述各象素内，设置了形成在覆盖所述第一电极的绝缘层上，通过贯通所述绝缘层的接触孔电连接了所述第一电极的所述基本色数的第二电极，跨所述基本色数的第一电极配置了各第二电极，并且一个第二电极只电连接所述基本色数的第一电极中的任意一个，一个第一电极只电连接了一个第二电极；所述开关元件和所述第二电极配置为在平面上不重叠。
可是，本发明的第一液晶显示装置中，多个第二电极中，第二电极和开关元件在平面中重叠，在第二电极的下方存在有开关元件和没有开关元件的地方。这时，在它们之间，由第二电极和开关元件构成的寄生电容变得不均匀，所以补偿电压在多个第二电极间变得偏移。这里，当能设计为减小第二电极和开关元件间的层间绝缘膜的介电常数或增加膜厚，减小寄生电容自身，抑制寄生电容的偏移的绝对值，或增大保持电容，使寄生电容的偏移的绝对值收敛在对于保持电容能允许的范围内时，该补偿电压的偏移不会成为什么问题。可是，当要提高象素密度时，很难采用所述设计条件，根据情况，会发生闪烁和图象保留等问题。
因此，在本发明的第二液晶显示装置中，因为开关元件和第二电极配置为在平面上不重叠，所以能减小由第二电极和开关元件形成的寄生电容，能减小多个第二电极间的补偿电压的偏移。结果，确保了设计的自由度，并且能改善闪烁和图象保留等显示上的问题。关于已经提出申请的液晶显示装置和本发明的液晶显示装置的具体例，在“发明的实施方式”中说明。
本发明的第三液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上多条信号线和多条扫描线配置为矩阵状，并且设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的信号线和相邻的扫描线包围的所述基本色数的点，在各点内设置了电连接了各扫描线和各信号线的开关元件、电连接了所述开关元件的第一电极；在所述各象素内，设置了形成在覆盖所述第一电极的绝缘层上，通过贯通所述绝缘层的接触孔电连接了所述第一电极的所述基本色数的第二电极，跨所述基本色数的第一电极配置了各第二电极，并且一个第二电极只电连接所述基本色数的第一电极中的任意一个，一个第一电极只电连接了一个第二电极；在所述各象素内，至少多个所述开关元件的任意一个和多个所述第二电极的任意一个配置为在平面上重叠，并且与各第二电极重叠的所述开关元件数与跨所有的第二电极相等。
本发明的第三液晶显示装置与本发明的第二液晶显示装置不同，在各象素中，多个开关元件的任意一个和多个第二电极的任意一个在平面上重叠。可是，与各第二电极重叠的开关元件的数与跨所有的第二电极相等，所以抑制了由第二电极和开关元件形成的寄生电容的偏移，也能抑制补偿电压的偏移。结果，能取得确保了设计的自由度，并且能改善闪烁和图象保留等显示上的问题的与本发明的第二液晶显示装置同样的效果。
另外，在本发明的第二液晶显示装置中，有必要把开关元件和第二电极配置为不重叠，所以相邻的第二电极间的间隔在有开关元件的地方和没有的地方不同，根据颜色，存在间隔宽的地方和窄的地方，例如，当在液晶显示装置的上表面配置了前光时，由于与导光板等的干涉，发生干涉条纹，存在变得不好看的问题。另外，配置了开关元件的地方对显示没贡献，所以有助于显示的面积(开口率)减小，存在图象变暗的问题。而在本发明的第三液晶显示装置中，因为采用了开关元件和第二电极重叠的结构，所以能全部用均一的宽度使对显示没贡献的第二电极间的间隔部分变窄，所以能实现美观、明亮的图象。
另外，作为本发明的第三液晶显示装置的信号线，例如希望采用以下三个方式。
能采用以下结构在各点内，设置了从所述信号线分支，在所述扫描线的延伸方向延伸到该点的端部的信号支线，设置在该点内的所述开关元件电连接了所述信号支线。
如果采用该结构，因为各第二电极和信号支线的重叠部分的面积与跨所有的第二电极大致相等，所以能抑制寄生电容的偏移，能进一步提高显示质量。
或者，能采用以下结构在各象素内，设置了跨该象素内的多个点延伸为台阶状的信号支线，设置在该象素内的多个所述开关元件电连接了所述信号支线。
采用该结构，也与所述同样，因为各第二电极和信号支线的重叠部分的面积与跨所有的第二电极大致相等，所以能抑制寄生电容的偏移，能进一步提高显示质量。当为本结构时，通过使一条信号支线为台阶状的形状，能使各第二电极和信号支线的重叠部分的面积比所述结构还小，所以能进一步缩小寄生电容的绝对值。
或者，能采用以下结构与构成一个象素的所述基本色数的点对应的基本色数的信号线设置为彼此平行，电连接了这些所述基本色数的信号线的端部。换言之，本结构能在它的根源使与一个象素对应的信号线分支为基本色数。
根据本结构，不仅所述开关元件和信号支线中产生的寄生电容，也包含信号线的主线和第二电极之间产生的寄生电容，能使所有的第二电极的寄生电容均一，在这三个信号线的方式中，最能减小寄生电容的偏移。
本发明的第四液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且所述多条扫描线具有多个由多条一组的扫描线构成的扫描线群，设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的所述信号线和相邻的所述扫描线群包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的一条和构成所述一组扫描线群的多条扫描线驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极、连接在所述一组扫描线群和所述薄膜晶体管之间的多输入1输出的选择电路；所述选择电路的多个输入分别连接了形成所述一组扫描线群的多个扫描线中不同的扫描线，所述选择电路的输出连接了所述薄膜晶体管的栅电极；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
本发明的第五液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且所述多条扫描线具有多个由多条一组的扫描线构成的扫描线群，设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的所述信号线和相邻的所述扫描线群包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的一条及构成所述一组扫描线群的多条扫描线中的任意一条驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极；所述各点内的薄膜晶体管是串联在所述信号线和所述点电极之间的低于构成所述一组扫描线群的扫描线数的多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管的栅电极分别连接着构成所述一组扫描线群的多个扫描线中不同的扫描线，并且所述多个薄膜晶体管的栅电极和所述一组扫描线群的多个扫描线的连接的组合在彼此相邻的点中不同；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
本发明的第六液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由所述信号线和所述扫描线包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的1条和所述扫描线的1条驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极；各扫描线通过采用在隔着1条信号线相邻的薄膜晶体管之间，具有在所述信号线的延伸方向延伸的弯曲部的结构，所述一个点的薄膜晶体管与该点相邻的点的薄膜晶体管由不同的扫描线扫描；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
本发明的第七液晶显示装置的特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且所述多条扫描线具有多个由多条一组的扫描线构成的扫描线群，设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的所述信号线和相邻的所述扫描线群包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的一条和构成所述一组扫描线群的多条扫描线的任意一个驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极；在构成所述一组扫描线群的多条扫描线中，所述一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的薄膜晶体管连接不同的扫描线，构成一组扫描线群的各扫描线跨多个扫描线群彼此电连接；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
本发明的第四～第七液晶显示装置都是在一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且设置了多个由不同的多个基本色构成的象素，一个象素包含由相邻的信号线和相邻的扫描线(扫描线群)包围的基本色数的点的所谓的多倍扫描线方式的液晶显示装置。而且，在本发明的第一～第四液晶显示装置中，公共的特点是虽然存在具体的结构上的不同，但是都采用了构成象素的一个点的薄膜晶体管(TFTThin FilmTransistor)和与该点相邻的点的TFT在不同的期间中被扫描。须指出的是，在以上的记载中，“与该点相邻的点”是指纵向、横向都相邻。
以往，在一般的有源矩阵型液晶显示装置中，当采用公共颠倒驱动方式时，横线颠倒是必然，但是根据本发明的结构，以为相邻的点的TFT在彼此不同的期间被扫描，所以即使用公共颠倒驱动方式进行驱动，也能使相邻点为相反极性，结果与进行点颠倒驱动是同等的。因此，通过采用多倍扫描线方式和公共颠倒驱动，不但实现低耗电化，而且在显示上变为点颠倒，能使闪烁的时间频率比以往还大，能使视觉上难以识别行蠕动(闪烁)。另外，因为RGB的排列为横条纹排列，所以当进行黑的直线显示时，能实现无锯齿状和无晃荡不稳的显示质量。
本发明的第四～第七液晶显示装置的不同点如下所述。
第四、第五液晶显示装置对于有源矩阵衬底的一般的构成，是每隔各点附加为在不同的期间中扫描相邻点的TFT的选择电路和TFT。
第四液晶显示装置使用了选择电路，通过把选择电路搭载在象素布局区域中，不增加所述一方衬底(TFT阵列衬底)内的扫描线数，就能实现。而第五液晶显示装置使用了串联的TFT，据此，不用附加复杂的选择电路，只通过追加TFT就能实现。另外，与只使用一个TFT时相比，能增大TFT的断开电阻，所以能提高外加在点电极上的电位的保持。
第六、第七液晶显示装置在不同的期间中扫描相邻点的TFT，所以是通过对扫描线的配置方法下功夫，或增加扫描线的数量，使相邻点的TFT由不同的扫描线驱动的结构。根据这些结构，不附加阈值电压的变化等可靠性的下降令人担心的有源元件，就能实现。
第六液晶显示装置是各扫描线具有沿着信号线延伸的弯曲部，穿过象素电极间而配置的，能用最小的扫描线数、最小的元件数实现。而第四液晶显示装置增加扫描线的数量，与第三液晶显示装置相比，能减少布线的交叉部，所以能使伴随着布线交叉部中产生的短路的不良的发生概率很小。
在第四液晶显示装置中，所述多个一组扫描线群为2条一组的扫描线群，所述多输入1输出的选择电路希望是2输入1输出的选择电路。
根据该结构，能用最小的扫描线数、最小选择电路数实现第四液晶显示装置具有的效果。
在第五液晶显示装置的结构中，构成所述扫描线群的多个一组的扫描线为3个一组的扫描线，希望有2个TFT构成所述串联的多个TFT。
根据该结构，能用最小的扫描线数、最小的TFT数实现第五液晶显示装置具有的效果。
在第七液晶显示装置中，希望由3条以上扫描线构成一组扫描线群，并且彼此电连接3组扫描线群。
根据该结构，在第七液晶显示装置具有的效果的基础上，因为能集中处理RGB的图象信号，所以能使图象信号的处理变得容易。


下面简要说明附图。
图1是在构成本发明实施方式1的液晶显示装置的有源矩阵衬底上，重叠表示点电极及其上方的显示电极的俯视图。
图2是在有源矩阵衬底中，只表示下侧的点电极的俯视图。
图3是在图1所示的接触排列例中，模式地表示图象信号被写入各显示电极的定时和写入各显示电极的图象信号的极性的图(3∶1隔行扫描)。
图4是与图3的不同的接触排列例的同一图。
图5是本发明的实施方式2的液晶显示装置的同一图(4∶1隔行扫描)。
图6是其他接触排列例的同一图。
图7是其他接触排列例的同一图。
图8是其他接触排列例的同一图。
图9是本发明的实施方式3的液晶显示装置的同一图。(5∶1隔行扫描)。
图10是本发明的实施方式4的液晶显示装置的同一图。(6∶1隔行扫描)。
图11是在构成本发明实施方式5的液晶显示装置的有源矩阵衬底上，重叠表示点电极及其上方的显示电极的俯视图。
图12是在构成本发明实施方式6的液晶显示装置的有源矩阵衬底上，重叠表示点电极及其上方的显示电极的俯视图。
图13是在有源矩阵衬底中，只表示下侧的点电极的俯视图。
图14是在构成本发明实施方式7的液晶显示装置的有源矩阵衬底上，重叠表示点电极及其上方的显示电极的俯视图。
图15是在有源矩阵衬底中，只表示下侧的点电极的俯视图。
图16是在构成本发明实施方式8的液晶显示装置的有源矩阵衬底上，重叠表示点电极及其上方的显示电极的俯视图。
图17是在有源矩阵衬底中，只表示下侧的点电极的俯视图。
图18是在构成本发明实施方式9的液晶显示装置的有源矩阵衬底上，重叠表示点电极及其上方的显示电极的俯视图。
图19是在有源矩阵衬底中，只表示下侧的点电极的俯视图。
图20是表示本发明实施方式10的液晶显示装置的图，图20(a)是TFT阵列衬底的概略结构图，图20(b)是设置在TFT阵列衬底上的选择电路的真值表。
图21是表示选择电路的具体电路结构的一例的图。
图22是表示选择电路的具体电路结构的其他例子的图。
图23是表示本发明实施方式11的液晶显示装置的图，图23(a)是TFT阵列衬底的概略结构图，图23(b)是设置在TFT阵列衬底上的TFT的输入输出关系的表。
图24是本发明的实施方式12的液晶显示装置的TFT阵列衬底的概略结构图。
图25是本发明的实施方式13的液晶显示装置的TFT阵列衬底的概略结构图。
图26是表示TFT阵列衬底的其他例子的概略结构图。
图27是3倍扫描线方式的液晶显示装置中的TFT阵列衬底的概略结构图。
图28是以往的3∶1隔行扫描、点颠倒驱动的同一图。
图29是以往的3∶1隔行扫描、公共颠倒驱动的同一图。
下面简要说明附图符号。
1-彩色象素；2-信号线；3A、3B、3C-扫描线；4A、4B、4C-点；5-开关元件；6A、6B、6C-点电极(第一电极)；7-接触孔；8R、8G、8B-显示电极(第二电极)；120、12A、12B、12C-信号支线；10-象素；11、15、16、17、18-TFT(薄膜晶体管)；12-点电极；13、13a、13b-选择电路；14-倒相器；S1～S6-信号线；Ga0～Ga4、Gb0～Gb4、Gc0～Gc4-扫描线；Ga、Gb、Gc-扫描线群；R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)-点。
具体实施例方式
(实施方式1)下面，参照图1～图4说明本发明的实施方式1。
本实施方式的液晶显示装置是有源矩阵方式的液晶显示装置，液晶夹持在相对配置的有源矩阵衬底和对置衬底之间。在有源矩阵衬底上多个信号线和多个扫描线设置为格子状，并且多个由R、G、B等三种基本色构成的彩色象素设置为矩阵状。
图1和图2只表示构成有源矩阵衬底的多个彩色象素中的2行×3列部分的概略结构。在本实施方式中，电极为2层构造，图2是只表示后面描述的下方的点电极的俯视图，图1是重叠表示点电极上方的显示电极的俯视图。如图2所示，构成有源矩阵衬底的一个彩色象素1由分别相邻的信号线2和相邻的扫描线3A、3B、3C包围的3个点4A、4B、4C构成。而且，在各点4A、4B、4C内，在各扫描线3A、3B、3C和各信号线2的交叉点附近，设置了电连接了这些扫描线3A、3B、3C以及信号线2的TFT等的开关元件5，设置了电连接了开关元件5的横长矩形的点电极6A、6B、6C(第一电极)。
设置了覆盖点电极6A、6B、6C的绝缘层(未图示)，如图1所示，在各彩色象素1内，在绝缘层上设置了通过贯通绝缘层的接触孔7电连接了点电极6A、6B、6C的纵长矩形状的三个显示电极8R、8G、8B(第二电极)。各显示电极8R、8G、8B在与点电极6A、6B、6C交叉的方向延伸，配置为跨三个点电极6A、6B、6C。显示电极8R、8G、8B通过接触孔7电连接了点电极6A、6B、6C，但是1个显示电极只电连接3个点电极中的任意一个，1个点电极只电连接1个显示电极。
而且，与各显示电极8R、8G、8B对应设置了滤色器的R、G、B的各着色层(未图示)，例如各彩色象素1的左侧的显示电极8R对应于R色，中央的显示电极8G对应于G色，右侧的显示电极8B对应于B色。该排列跨多个彩色象素1是规则的，滤色器全体的排列是所谓的纵条纹。
而接触孔7的配置在彩色象素1间不同，即在各彩色象素1内，在各彩色象素1间，哪个点电极和哪个显示电极相连是不同的。当本实施方式时，在第一行左侧的彩色象素1中，上方的点电极6A连接了左侧的显示电极8R，中央的点电极6B连接了中央的显示电极8G，下方的点电极6C连接了右侧的显示电极8B。而在第一行中央的彩色象素1中，上方的点电极6A连接了中央的显示电极8G，中央的点电极6B连接了右侧的显示电极8B，下方的点电极6C连接了左侧的显示电极8R。在第一行右侧的彩色象素1中，上方的点电极6A连接了右侧的显示电极8B，中央的点电极6B连接了左侧的显示电极8R，下方的点电极6C连接了中央的显示电极8G。另外，在第一行横向排列的未图示的彩色象素1的接触孔7的配置是这3个彩色象素的图案的重复。另外，第二行的各彩色象素中的接触孔的配置与第一行相同。即，如果在纵向观察彩色象素，则是相同图案的重复。
从以上事实可知，根据接触孔7的位置在哪里，能任意选择用同一扫描线3A、3B、3C同时写入了图象信号的显示电极8R、8G、8B以及与该显示电极8R、8G、8B对应的颜色R、G、B。即，在图1的例子中，通过最上方的扫描线3A写入了图象信号的颜色在左侧的彩色象素1中是R，在中央的彩色象素1中是G，在右侧的彩色象素1中是B，电连接同一扫描线的显示电极的基本色比例大致相等。
在所述结构的本实施方式的液晶显示装置中，原封不动地排列图1的3象素的单位，图3模式地表示了图象信号写入各显示电极8R、8G、8B中的定时和写入各显示电极8R、8G、8B中的图象信号的极性。当以所述接触孔7的配置进行3∶1隔行扫描的公共颠倒驱动时，连接用同一极性驱动电压驱动的同一基本色的各点附近的点而取得的多行的间隔D为D＝1.7P(P由3点构成的彩色象素的间隔。须指出的是，在图3中，着眼于在“A”的定时写入的“+”极性的G点，划了线。
这样，在本实施方式时，不用说现有技术中的公共颠倒驱动的D＝6P(参照图29)，与点颠倒驱动的D＝1.9P(参照图28)相比，也得到了改善，更难在视觉上识别行蠕动。当本实施方式时，P＝127μm(200ppi)，D＝216μm，能使D为260μm以下的希望的状态。相反，为了使D＝260μm，则P＝153μm就可以了，如果是该程度，就是充分实用的。而且，通过采用公共颠倒驱动，能实现液晶显示装置的省电化。
图4是若干改变了图3的接触孔7的配置，表示相邻的行中，把图1所示的单位各横移1彩色象素而排列时的情形。在本例子中，D＝2.6P，比以往的点颠倒驱动时还差，但是P＝127μm(200ppi)，D＝330μm，是能允许的水平。如果与以往的公共颠倒驱动相比，是大幅度的改善。
(实施方式2)下面，参照图5～图8说明本发明的实施方式2。
在实施方式1中，说明了进行3∶1隔行扫描的公共颠倒驱动时的情形，但是在本实施方式中，说明进行4∶1隔行扫描的公共颠倒驱动时的情形。关于液晶显示装置的基本结构，与实施方式1同样，所以省略了说明。
图5～图8是在4种接触孔的排列例中，模式地表示图象信号被写入各显示电极8R、8G、8B中的定时和写入各显示电极8R、8G、8B中的图象信号的极性的图。本实施方式为了4∶1隔行扫描，以“A”、“B”、“C”、“D”四个定时表示。在图5到图8中，着眼于在“A”定时写入的“+”极性的G的点，划了线。在图5～图7的配置中，都是D＝2.8P。而在图8的配置中，D＝2.55P，在4种的例子中，能使D最小。在该例子中，P＝127μm(200ppi)，D＝323μm，是能允许的水平。如果与以往的公共颠倒驱动相比，是大幅度的改善。
(实施方式3)下面，参照图9说明本发明的实施方式3。
在本实施方式中，说明进行5∶1隔行扫描的公共颠倒驱动时的情形。关于液晶显示装置的基本结构，与实施方式1同样，所以省略了说明。
图9是模式地表示图象信号被写入各显示电极8R、8G、8B中的定时和写入各显示电极8R、8G、8B中的图象信号的极性的图。本实施方式为了5∶1隔行扫描，以“A”、“B”、“C”、“D”、“E”五个定时表示。在图9中，着眼于在“A”定时写入的“+”极性的G的点，划了线。在本实施方式中，D＝2.8P。在该例子中，P＝127μm(200ppi)，D＝355μm，是能允许的水平，但是与3∶1、4∶1的隔行扫描驱动相比，则变得严峻了。可是，如果与以往的公共颠倒驱动相比，是大幅度的改善。
(实施方式4)下面，参照图10说明本发明的实施方式4。
在本实施方式中，说明进行6∶1隔行扫描的公共颠倒驱动时的情形。关于液晶显示装置的基本结构，与实施方式1同样，所以省略了说明。
图10是模式地表示图象信号被写入各显示电极8R、8G、8B中的定时和写入各显示电极8R、8G、8B中的图象信号的极性的图。本实施方式为了6∶1隔行扫描，以“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”六个定时表示。在图10中，着眼于在“A”定时写入的“+”极性的G的点，划了线。在本实施方式中，D＝2.4P。在该例子中，P＝127μm(200ppi)，D＝305μm，是能允许的水平。另外，与4∶1、5∶1的隔行扫描驱动相比，也得到了改善。
如果总结以上的实施例1～4中的最小线间隔，则如下所示。3∶1隔行扫描，D＝1.7P(P＝90μm时，D＝153μm)，4∶1隔行扫描，D＝2.55P(P＝90μm时，D＝230μm)，5∶1隔行扫描，D＝2.8P(P＝90μm时，D＝252μm)，6∶1隔行扫描，D＝2.4P(P＝90μm时，D＝216μm)，以P＝90μm(280ppi)左右的彩色象素间隔，在所述全部情形中，D都低于260μm，表现了能把行蠕动改善到希望的水平。而即使是这样微小的彩色象素间隔，在以往的结构的公共颠倒驱动中，D＝6P＝540μm，也是无法实用的水平。
(实施方式5)下面，参照图11、图2、图3说明本发明的实施方式5。
因为关于液晶显示装置的基本结构，与实施方式1同样，所以省略了说明。
当本实施方式时，开关元件5和显示电极8R、8G、8B配置在平面上不重叠的位置。因此，开关元件5的上方由绝缘层覆盖，但是，不存在显示电极8R、8G、8B。
当实施方式1所示的液晶显示装置时，如图1、图2所示，开关元件5和一部分的显示电极在平面上重叠，特别是与R(红)对应的所有显示电极8R与开关元件5重叠的反面，与G(绿)、B(蓝)对应的所有显示电极8G、8B与开关元件5不重叠。在这样的结构中，在显示电极8R与显示电极8G、8B中，由这些显示电极8R、8G、8B和开关元件5形成的寄生电容的值不均一，所以补偿电压偏移，根据情形，会发生闪烁和图象保留等显示上的问题。
而在本实施方式的液晶显示装置中，如图11所示，开关元件5和显示电极8R、8G、8B配置为在平面上不重叠，由开关元件5和显示电极8R、8G、8B形成的寄生电容变得充分小，能减小多个显示电极8R、8G、8B间的补偿电压的偏移。结果，确保了设计的自由度，而且能解决闪烁和图象保留等显示上的问题。
(实施方式6)下面，参照图12、图13说明本发明的实施方式6。
本实施方式的液晶显示装置的基本结构与实施方式5几乎同样，图13是只表示本实施方式的液晶显示装置的点电极6A、6B、6C的俯视图，图12是重叠表示点电极6A、6B、6C的上方的显示电极8R、8G、8B的俯视图。在图12、图13中，对于与图11、图2公共的构成要素，采用了相同的符号，省略了详细说明。
实施方式5的液晶显示装置是所有的开关元件5与任意的显示电极8R、8G、8B在平面中不重叠的结构，而本实施方式的液晶显示装置如图12、图13所示，一个彩色象素1内的三个开关元件5A、5B、5C与该彩色象素1内的3个显示电极8R、8G、8B分别在平面上重叠。另外，在一个彩色象素1内，例如2个开关元件不与相同的显示电极重叠，三个开关元件5A、5B、5C分别与不同的显示电极8R、8G、8B重叠。即，各显示电极8R、8G、8B与各一个开关元件5A、5B、5C重叠，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C数与所有的显示电极8R、8G、8B相等。
作为下层一侧的结构，如图13所示，在一个彩色象素1内的上方的点4A内，在点的靠左侧，配置了开关元件5A，在中央的点4B中，在点的中央，配置了开关元件5B，在下方的点4C中，在点的靠右配置了开关元件5C。而且，用于对各点电极6A、6B、6C供给图象信号的信号线2配置在各点4A、4B、4C的左侧，为各点设置了信号线2的主线分支的信号支线12A、12B、12C。各信号支线12A、12B、12C分别连接了各开关元件5A、5B、5C，成为通过信号支线12A、12B、12C，图象信号提供给各开关元件5A、5B、5C的结构。当本实施方式时，信号支线12A、12B、12C的一端连接了信号线2，另一端连接了构成开关元件5A、5B、5C的TFT的源极。因此，由于点4A、4B、4C，开关元件5A、5B、5C的位置不同，所以信号支线12A、12B、12C的长度也不同。
本实施方式的液晶显示装置与实施方式5不同，是开关元件5A、5B、5C与显示电极8R、8G、8B在平面上重叠的结构。可是，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C的数与所有的显示电极8R、8G、8B相等，所以抑制了由各显示电极8R、8G、8B和开关元件5A、5B、5C构成的寄生电容的偏移，也能抑制补偿电压的偏移。结果，能取得确保了设计上的自由度，并且能改善闪烁和图象保留等显示上的问题等与实施方式5同样的效果。
另外，在实施方式5中，因为开关元件5和显示电极8R、8G、8B需要配置为不重叠，所以相邻的显示电极8R、8G、8B间的间隔在存在开关元件5的地方和存在的地方不同，例如显示电极8R和显示电极8G的间隔以及显示电极8G和显示电极8B的间隔窄，显示电极8B和显示电极8R的间隔宽。其结果，当在液晶显示装置的上表面配置了前光时，由于与导光板的条等的干涉，产生干涉条纹，发生了变得不美观的问题。另外，配置了开关元件5的地方通常配置黑底，因为对无助于显示，所以存在能有助于显示的面积(开口率)减小，图象变暗的问题。而在本实施方式的液晶显示装置中，采用了开关元件5A、5B、5C和显示电极8R、8G、8B重叠的结构，所以无助于显示的显示电极8R、8G、8B间的间隔部分与地方无关，全部以均等的宽度变窄，所以能显示美观、鲜明的图象。
(实施方式7)下面，参照图14、图15，说明本发明的实施方式7。
本实施方式的液晶显示装置的基本结构与实施方式5、6几乎同样，图15是只表示本实施方式的液晶显示装置的点电极6A、6B、6C的俯视图，图14是重叠表示点电极6A、6B、6C的上方的显示电极8R、8G、8B的俯视图。在图14、图15中，对于与图11、图2公共的构成要素，采用了相同的符号，省略了详细说明。
实施方式5的液晶显示装置是所有的开关元件5与任意的显示电极8R、8G、8B在平面中不重叠的结构，而本实施方式的液晶显示装置如图14、图15所示，一个彩色象素1内的三个开关元件5A、5B、5C与该彩色象素1内的3个显示电极8R、8G、8B分别在平面上重叠。另外，在一个彩色象素1内，三个开关元件5A、5B、5C分别与不同的显示电极8R、8G、8B重叠，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C数与所有的显示电极8R、8G、8B相等。
可是，本实施方式的液晶显示装置与实施方式6的不同点在于如图15所示，开关元件5A、5B、5C即TFT的源极、栅极、漏极的排列方向在实施方式6中是扫描线3A、3B、3C的延伸方向，而在本实施方式中，是信号线2的延伸方向，是旋转了90°的点。而且，在各点4A、4B、4C内从信号线2分支设置的信号支线12A、12B、12C在扫描线3A、3B、3C的延伸方向延伸到该点4A、4B、4C的端部，与所有的点4A、4B、4C，成为同一长度。在信号支线12A、12B、12C的途中，连接了TFT的源极，在扫描线3A、3B、3C上连接了TFT的栅极。
本实施方式的液晶显示装置中，由于与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C的数与所有显示电极8R、8G、8B相等，所以抑制了由各显示电极8R、8G、8B和开关元件5A、5B、5C构成的寄生电容的偏移，并且抑制了补偿电压的偏移，结果确保了设计上的自由度，能取得能改善闪烁和图象保留等显示上的问题的与实施方式6同样的效果。
另外，在实施方式6中，根据点4A、4B、4C，信号支线12A、12B、12C的长度不同，所以由显示电极8R、8G、8B和信号支线12A、12B、12C形成的寄生电容在点4A、4B、4C不同。而在本实施方式中，在所有的点4A、4B、4C中，信号支线12A、12B、12C的长度相等，各显示电极8R、8G、8B和信号支线12A、12B、12C重叠部分的面积与所有的点4A、4B、4C相等，所以能进一步抑制寄生电容的偏移，能进一步提高显示质量。
(实施方式8)下面，参照图16、图17说明本发明的实施方式8。
本实施方式的液晶显示装置的基本结构与实施方式5～7几乎同样，图17是只表示本实施方式的液晶显示装置的点电极6A、6B、6C的俯视图，图16是重叠表示点电极6A、6B、6C的上方的显示电极8R、8G、8B的俯视图。在图16、图17中，对于与图11、图2公共的构成要素，采用了相同的符号，省略了详细说明。
在本实施方式的液晶显示装置中，与实施方式6、7同样，如图16、图17所示，一个彩色象素1内的三个开关元件5A、5B、5C与该彩色象素1内的3个显示电极8R、8G、8B分别在平面上重叠。在一个彩色象素1内，三个开关元件5A、5B、5C分别与不同的显示电极8R、8G、8B重叠，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C数与所有的显示电极8R、8G、8B相等。另外，如图17所示，与实施方式7同样，成为开关元件5A、5B、5C即TFT的源极、栅极、漏极排列在信号线2的延伸方向上的配置。
可是，本实施方式的液晶显示装置与实施方式7的不同点在于在实施方式7中，如图15所示，在各点4A、4B、4C内，在扫描线3A、3B、3C的延伸方向，直到点的端部，一条一条地设置了信号支线12A、12B、12C，而在本实施方式中，如图17所示，跨一个彩色象素1内的三个点4A、4B、4C，设置了弯曲成台阶状的一条信号支线120。另外，在台阶状的一条信号支线120途中，连接了与三个点电极6A、6B、6C对应的三个开关元件5A、5B、5C的TFT的源极，并且TFT的栅极连接了扫描线3A、3B、3C。
本实施方式的液晶显示装置中，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C的数与所有显示电极8R、8G、8B相等，所以抑制了由各显示电极8R、8G、8B和开关元件5A、5B、5C构成的寄生电容的偏移，并且抑制了补偿电压的偏移，结果确保了设计上的自由度，能取得能改善闪烁和图象保留等显示上的问题的与实施方式6、7同样的效果。
另外，在实施方式7中，对于一个显示电极8R、8G、8B，3条信号支线12A、12B、12C交叉，但是在本实施方式中，通过使一条信号支线120为台阶状，成为一个显示电极8R、8G、8B只与1条信号支线120交叉的结构。因此，与实施方式7相比，能减小显示电极8R、8G、8B和信号支线120的重叠部分的面积，不仅寄生电容的偏移，也能减小寄生电容的绝对值，驱动电路的设计变得简便，并且抑制了闪烁、图象保留，能取得抑制了串扰的效果。
(实施方式9)下面，参照图18、图19说明本发明的实施方式9。
本实施方式的液晶显示装置的基本结构与实施方式5～8几乎同样，图19是只表示本实施方式的液晶显示装置的点电极6A、6B、6C的俯视图，图18是重叠表示点电极6A、6B、6C的上方的显示电极8R、8G、8B的俯视图。在图18、图19中，对于与图11、图2公共的构成要素，采用了相同的符号，省略了详细说明。
在实施方式的液晶显示装置中，如果着眼于开关元件5A、5B、5C的配置，则如图18、图19所示，与图12、图13所示的实施方式6的液晶显示装置同样。即，一个彩色象素1内的三个开关元件5A、5B、5C与该彩色象素1内的3个显示电极8R、8G、8B分别在平面上重叠，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C数与所有的显示电极8R、8G、8B相等(逐个重叠)。
可是，本实施方式的液晶显示装置与实施方式6的不同点在于信号线2的结构。在实施方式6中，如图13所示，对各点4A、4B、4C，设置了从信号线2分支的长度不同的信号支线12A、12B、12C，而在本实施方式中，如图19所示，使排列在图示的纵向的1列点电极6A、6B、6C所对应的信号线2的主线在其根源分支为三条，对于该分支的各信号线2R、2G、2B，分别连接了一个彩色象素1内的点电极6A、6B、6C所对应的三个开关元件5A、5B、5C。
本实施方式的液晶显示装置中，与各显示电极8R、8G、8B重叠的开关元件5A、5B、5C的数与所有显示电极8R、8G、8B相等，所以抑制了由各显示电极8R、8G、8B和开关元件5A、5B、5C构成的寄生电容的偏移，并且抑制了补偿电压的偏移，结果确保了设计上的自由度，能取得能改善闪烁和图象保留等显示上的问题的与实施方式6～8同样的效果。根据本实施方式的结构，不仅开关元件5A、5B、5C或信号支线与显示电极8R、8G、8B之间产生的寄生电容，信号线2R、2G、2B和显示电极8R、8G、8B之间产生的寄生电容也能均一，所以，在所有实施方式中，最能降低寄生电容的偏移，能提高显示质量。
(实施方式10)下面，参照图20～图22，说明本发明的实施方式10。
图20(a)是表示本实施方式的有源矩阵型液晶显示装置的TFT阵列衬底的概略结构的图，图20(b)是设置在TFT阵列衬底上的选择电路的真值表。图21和图22是表示本实施方式中使用的选择电路的电路结构的例子的图。
如图20(a)所示，本实施方式的液晶显示装置在TFT阵列衬底上设置了多条信号线S1、S2、…和多条扫描线Ga0、Ga1、Gb0、Gb1、Gc0、Gc1…，并且多条扫描线具有多组(在图20(a)中，只表示3组)由2条一组的扫描线构成的扫描线群Ga、Gb、Gc。由R、G、B的基本色所对应的点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)构成的象素10排列为矩阵状。即，由相邻的信号线S1、S2…和相邻的扫描线群Ga、Gb、Gc围成的区域构成了一个点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)。
在各点内，设置了由信号线S1、S2…和构成一组扫描线群Ga、Gb、Gc的多条扫描线Ga0、Ga1、Gb0、Gb1、Gc0、Gc1…驱动的TFT11、电连接了TFT11的点电极12。该TFT阵列衬底是由与R、G、B的基本色对应的排列在纵向的3个点R(1)～R(3)、G(1)～(G3)、B(1)～B(3)构成了一个象素10的3倍扫描线方式的TFT阵列衬底。
另外，在排列在横向上的1行的点R(1)～R(3)、G(1)～(G3)、B(1)～B(3)所对应的一组扫描线群Ga、Gb、Gc和TFT11之间，设置了2输入1输出的选择电路13。选择电路13的两个输入分别连接了构成一组扫描线群Ga、Gb、Gc的2条扫描线Ga0、Ga1、Gb0、Gb1、Gc0、Gc1中不同的扫描线上，选择电路13的输出连接着TFT11的栅极。在本实施方式中，具体而言，选择电路13由NAND型的逻辑电路构成。图21所示的选择电路13a是用基于多晶硅TFT的CMOS构成了2输入NAND电路的例子，图22所示的选择电路13b是用基于非晶体硅TFT的NMOS构成了2输入NAND电路的例子。
图20(a)所示的3组扫描线群Ga、Gb、Gc的结构为各扫描线群的上方的扫描线Ga0、Gb0、Gc0彼此、下方的扫描线Ga1、Gb1、Gc1彼此电连接，在3组扫描线群Ga、Gb、Gc中，供给了同一扫描信号，对上方扫描线Ga0、Gb0、Gc0提供了信号G1_SEL0，对下方的扫描线Ga1、Gb1、Gc1提供了信号G1_SEL1。在向选择电路13的两个输入中，根据点插入了倒相器14，倒相器14的有无和插入位置在相邻的点中不同。
例如，如果观察图20(a)的最上行的记作R(1)、R(2)、R(3)的排列在横向的点，则点R(1)没有倒相器14，点R(2)在来自上方的扫描线Ga0的输入中插入了倒相器14，点R(3)在来自下方的扫描线Ga1的输入中插入了倒相器14。根据该结构，在点R(1)的选择电路13中原封不动地输入了G1_SEL0和G1_SEL1，在点R(2)的选择电路13中输入了对于G1_SEL0极性颠倒了的信号和G1_SEL1，在点R(3)的选择电路13中输入了G1_SEL0和对于G1_SEL1极性颠倒了的信号。倒相器14的有无和插入位置在相邻的点中不同的关系对于排列在纵向的点(颜色不同的点)也是同样的。
根据以上的结构，本实施方式的液晶显示装置中，一个点R(1)～R(3)、G(1)～(G3)、B(1)～B(3)的TFT11和与该点相邻的点的TFT11在不同的期间中被扫描。下面，用图20(b)说明该事实。
图20(b)是选择电路13的真值表，但是该真值表表示G1_SEL0、G1_SEL1分别为“HIGH”或“LOW”时，图20(a)所示的点R(1)～R(3)、G(1)～(G3)、B(1)～B(3)中，带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)的TFT11是ON状态还是OFF状态，带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)的TFT11是ON状态还是OFF状态，带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)的TFT11是ON状态还是OFF状态。
如上所述，因为对带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)的选择电路13原封不动地输入了信号G1_SEL0和G1_SEL1，所以只有信号G1_SEL0和G1_SEL1都为“HIGH”时，TFT11才变为“ON”，此外的时候变为“OFF”。在带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)的选择电路13输入了对信号G1_SEL0颠倒了极性的信号和G1_SEL1，所以只有信号G1_SEL0为“LOW”，信号G1_SEL1为“HIGH”时，TFT11为“ON”，此外的时候变为“OFF”。在带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)的选择电路13输入了信号G1_SEL0和对G1_SEL1颠倒了极性的信号，所以只当信号G1_SEL0为“HIGH”，信号G1_SEL1为“LOW”时，TFT11为“ON”，此外的时候变为“OFF”。
因此，在信号G1_SEL0、G1_SEL1都为“HIGH”时，点R(1)、G(1)、B(1)的TFT11都为“ON”，图象信号被写入，当信号G1_SEL0为“LOW”，G1_SEL1为“HIGH”时，点R(2)、G(2)、B(2)的TFT11变为“ON”，图象信号被写入，当信号G1_SEL0为“HIGH”，G1_SEL1为“LOW”时，点R(3)、G(3)、B(3)的TFT11变为“ON”，图象信号被写入。因此，在3扫描期间中，整个画面的写入结束。当本实施方式时，能在不同的期间中，扫描相邻的点的TFT。
根据本实施方式的液晶显示装置，相邻点的TFT11在彼此不同的期间被扫描，所以，即使采用公共颠倒驱动作为驱动方式，也能使进行驱动使相邻的点变为相反极性，结果，能成为点颠倒驱动的形态。因此，通过采用3倍扫描线方式和公共颠倒驱动，不但图谋低耗电化，而且通过使显示变为点颠倒驱动，能使闪烁的时间频率比以往增大，从而很难在视觉上确认行蠕动(闪烁)。另外，在进行黑直线的显示时，能实现无锯齿状和无晃荡不稳的显示质量。
当本实施方式时，因为在象素区域中配置了选择电路13，所以能实现不大幅度增大TFT阵列衬底内的扫描线的数。另外，因为是2条一组的扫描线群，使用2输入1输出的选择电路，所以能以最小的扫描线数、最小的选择电路数，实现所述的效果，选择电路的规模也能最小。
(实施方式11)下面，参照图23，说明本发明的实施方式11。
图23(a)是表示本实施方式的有源矩阵型液晶显示装置的TFT阵列衬底的概略结构的图，图23(b)是表示向各扫描线的输入信号和向各点电极的输出的关系的表。
本实施方式的液晶显示装置在TFT阵列衬底上设置了多条信号线S1、S2、…和多条扫描线Ga0～Ga2、Gb0～Gb2、Gc0～Gc2…，并且多条扫描线具有Ga0～Ga2、Gb0～Gb2、Gc0～Gc2…具有多组(在图23(a)中，只表示3组)由3条一组的扫描线构成的扫描线群Ga、Gb、Gc，由R、G、B的基本色所对应的点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)构成的象素10排列为矩阵状。即，由相邻的信号线S1、S2…和相邻的扫描线群Ga、Gb、Gc围成的区域构成了一个点，由R、G、B的基本色所对应的排列在纵向上的3个点构成了一个象素10。
在各点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)内，设置了点电极12和用于向该点电极12进行图象信号的写入的TFT，但是该TFT由串联在信号线和点电极之间的2个(低于构成一组扫描线群的扫描线数(在本实施方式中为3)的数)TFT15、TFT16构成。而且，各点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)的2个TFT15、TFT16的栅极分别连接了构成一组扫描线群Ga、Gb、Gc的3条扫描线Ga0～Ga2、Gb0～Gb2、Gc0～Gc2中的不同扫描线，2个TFT15、TFT16的栅极和3条扫描线Ga0～Ga2、Gb0～Gb2、Gc0～Gc2的连接组合在彼此相邻的点中不同。
例如，如果观察图23(a)的最上行的记作R(1)、R(2)、R(3)的排列在横向的点，则点R(1)的2个TFT15、TFT16分别连接了第一条扫描线Ga0(供给了信号G1_SEL0)和第二条扫描线Ga1(供给了信号G1_SEL1)，点R(2)的2个TFT15、TFT16分别连接了第二条扫描线Ga1和第三条扫描线Ga2(供给了信号G1_SEL2)，点R(3)的2个TFT15、TFT16分别连接了第三条扫描线Ga2和第一条扫描线Ga0。2个TFT15、TFT16的栅极和三条扫描线Ga0～Ga2、Gb0～Gb2、Gc0～Gc2的连接组合在相邻的点中不同的关系在纵向排列的点(颜色不同的点)中也是同样的。
本实施方式的液晶显示装置中，根据以上的结构，一个点的TFT15、TFT16和与该点相邻的点的TFT15、TFT16在不同的期间中被扫描。下面，参照图23(b)说明该事实。
图23(b)是表示向各扫描线的输入信号和向各点电极的输出的关系的表，当供给三条扫描线Ga0～Ga2、Gb0～Gb2、Gc0～Gc2的信号G1_SEL0、G1_SEL1、G1_SEL2分别是“HIGH”或“LOW”时，该表表示了图23(a)所示的点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)中，带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)、带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)、带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)的TFT15、TFT16作为全体，是ON状态，还是OFF状态。即，当本实施方式时，驱动该点的TFT由串联的两个TFT15、TFT16构成，所以只当两个TFT15、TFT16都为“ON”时，作为全体变为“ON”，此外的时候是“OFF”。
因此，当信号G1_SEL0为“HIGH”，G1_SEL1为“HIGH”，G1_SEL2为“LOW”时，带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)为“ON”，图象信号被写入，而带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)和带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)都为“OFF”。同样，当信号G1_SEL0为“LOW”，G1_SEL1为“HIGH”，G1_SEL2为“HIGH”时，带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)为“ON”，图象信号被写入，而带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)和带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)都为“OFF”。当信号G1_SEL0为“HIGH”、G1_SEL1为“LOW”，G1_SEL2为“HIGH”时，带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)变为“ON”，图象信号被写入，而带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)和带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)变为“OFF”。因此，在3扫描期间中，整个画面的写入结束。当本实施方式时，能在不同的期间中，扫描相邻的点的TFT。
在本实施方式的液晶显示装置中，通过采用3倍扫描线方式和公共颠倒驱动，不但图谋低耗电化，而且很难在视觉上确认行蠕动(闪烁)，另外，在进行黑直线的显示时，能取得能实现无锯齿状和无晃荡不稳的显示质量的与实施方式10同样的效果。
当本实施方式时，不附加实施方式10中使用的复杂的选择电路，只通过追加TFT，就能实现结构。而且，与只使用1个TFT时相比，能增大TFT的断开电阻，所以能提高外加在点电极上的电位的保持。另外，用3条扫描线构成1组扫描线群，在点内设置串联的2个TFT，所以能以最小的扫描线数、最小的TFT数实现所述实施方式的效果。
(实施方式12)下面，参照图24，说明本发明的实施方式12。
图24是表示本实施方式的有源矩阵型液晶显示装置的TFT阵列衬底的概略结构的图。
本实施方式的液晶显示装置不使用实施方式10那样的选择电路，不使用实施方式11那样的1点内串联的多个TFT，对于各点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)，1条扫描线G1、G2、G3和一个TFT17对应，由一条信号线S1、S2…和一条扫描线G1、G2、G3驱动了TFT17，设置了电连接了TFT17的点电极12。可是，如图24所示，扫描线G1、G2、G3的配置方法与以往的TFT阵列衬底不同。即，在图27所示的以往的3倍扫描线方式的TFT阵列衬底中，扫描线G1、G2、G3在横向直线延伸，而在本实施方式的TFT阵列衬底中，各扫描线G1、G2、G3在隔着一条信号线S1、S2…相邻的点电极12之间具有在信号线S1、S2…的延伸方向延伸的弯曲部G’，穿插在多个点电极12之间而延伸。
根据这些扫描线G1、G2、G3构成的不同，在图27所示的TFT阵列衬底中，排列在横向上的点由相同扫描线扫描，而在本实施方式的TFT阵列衬底中，排列在横向上的点由不同的扫描线扫描。例如在图24的左端，如果最上方的扫描线G1从左到右，则连接了最上行的点R(1)后，沿着信号线S2向下方弯曲，连接了从上开始的第二行的点G(1)，再沿着信号线S3向下方弯曲，连接了从上开始的第三行的点B(1)后，沿着信号线S4向上方弯曲，连接了最上行的点R(1)。然后重复，向右方延伸。在图24的左端，从上开始的第二条扫描线G2、第三条扫描线G3也是同样的构成，各扫描线G2、G3一边弯曲，一边依次连接了纵向不同的行的点。须指出的是，不同的扫描线G1、G2、G3交叉的地方实际上可以是经由通过未图示的接触孔的其他层的布线，一方跨过另一方的结构。根据以上的结构，当本实施方式时，即使从上开始按线依次扫描扫描线G1、G2、G3，相邻的点的TFT也在不同的期间被扫描。
在本实施方式的液晶显示装置中，通过采用3倍扫描线方式和公共颠倒驱动，不但图谋低耗电化，而且很难在视觉上确认行蠕动(闪烁)，另外，在进行黑直线的显示时，能取得能实现无锯齿状和无晃荡不稳的显示质量的、与实施方式10、11同样的效果。
当本实施方式时，因为不附加实施方式10的选择电路，所以不增加这部分的占有面积，另外，如实施方式11所示，因为新附加了TFT，所以与实施方式11相比，减少由于阈值电压的变化引起的可靠性下降。另外，只要改变扫描线的配置，就能容易实现，没必要增加扫描线的条数。
(实施方式13)下面，参照图25、图26，说明本发明的实施方式13。
图25是表示本实施方式的有源矩阵型液晶显示装置的TFT阵列衬底的概略结构的图。
本实施方式的液晶显示装置如图25所示，在TFT阵列衬底上设置了多条信号线S1、S2、…和多条扫描线Ga1～Ga3、Gb1～Gb3、Gc1～Gc3，多条扫描线Ga1～Ga3、Gb1～Gb3、Gc1～Gc3具有多组(在图25中，只表示3组)由3条一组的扫描线构成的扫描线群Ga、Gb、Gc，由R、G、B的基本色所对应的点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)构成的象素10排列为矩阵状。即，由相邻的信号线S1、S2…和相邻的扫描线群Ga、Gb、Gc围成的区域构成了一个点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)，由R、G、B的基本色所对应的排列在纵向上的3个点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)构成了一个象素10。
在各点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)内，设置了点电极12和用于向该点电极12进行图象信号的写入的TFT18。而且，各点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)的TFT18的栅极连接了构成一组的扫描线群Ga、Gb、Gc的3条扫描线Ga1～Ga3、Gb1～Gb3、Gc1～Gc3中的任意一条，相邻的点的TFT18分别连接了不同的扫描线。另外，图25所示的3组扫描线群Ga、Gb、Gc构成如下从各扫描线群之上电连接了第一条扫描线Ga1、Gb1、Gc1(彼此)，电连接了第二条扫描线Ga2、Gb2、Gc2(彼此)，电连接了第三条扫描线Ga3、Gb3、Gc3(彼此)，全部遍及3组扫描线群Ga、Gb、Gc，向从上开始的第一条扫描线Ga1、Gb1、Gc1、第二条扫描线Ga2、Gb2、Gc2、第三条扫描线Ga3、Gb3、Gc3分别供给了同一图象信号。
例如，如果观察图25的最上行的记作R(1)、R(2)、R(3)的排列在横向的点，则点R(1)的TFT18连接了从上开始的第一条扫描线Ga1，点R(2)的TFT18连接了从上开始的第二条扫描线Ga2，点R(3)的TFT18连接了从上开始的第三条扫描线Ga3。另外，如果观察从上开始的第二行的记作G(2)、G(3)、G(1)的排列在横向的点，则点G(2)的TFT18连接了从上开始的第二条Gb2，点G(3)的TFT18连接了从上开始的第三条Gb3，点G(1)的TFT18连接了从上开始的第一条Gb1。
因此，当提供给扫描线G1的信号为“HIGH”时，带(1)的点R(1)、G(1)、B(1)变为“ON”，图象信号被写入，当提供给扫描线G2的信号为“HIGH”时，带(2)的点R(2)、G(2)、B(2)变为“ON”，图象信号被写入，当提供给扫描线G3的信号为“HIGH”时，带(3)的点R(3)、G(3)、B(3)变为“ON”，图象信号被写入。当本实施方式时，这样相邻的点的TFT在不同的期间中被扫描。
在本实施方式的液晶显示装置中，通过采用3倍扫描线方式和公共颠倒驱动，不但图谋低耗电化，而且很难在视觉上确认行蠕动(闪烁)，另外，能取得在进行黑直线的显示时，能实现无锯齿状和无晃荡不稳的显示质量的与实施方式10～12同样的效果。
当本实施方式时，在不新附加选择电路和TFT这一点上与实施方式12是共同的，但是与实施方式3的液晶显示装置相比，能减少布线的交叉部，所以能减小伴随着在布线交叉部产生的短路的不良的发生概率。另外，由3条扫描线构成1组扫描线群，彼此电连接3组扫描线群，所以能集中处理RGB的图象信号，能使图象信号的处理变得容易。
在图25中，由3条扫描线构成1组扫描线群，但是代替该结构，如图26所示，可以由四条扫描线Ga1～Ga4、Gb1～Gb4、Gc1～Gc4构成1组扫描线群Ga、Gb、Gc。这时，有必要把在纵向、横向相邻的点R(1)～R(3)、G(1)～G(3)、B(1)～B(3)的TFT18都连接不同的扫描线。
须指出的是，本发明的技术范围并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围中，能进行各种变更。例如，在所述实施方式中，作为液晶显示装置的类型，无论透射型还是反射型进行了说明，但是本发明在任意的类型中，作为行蠕动的对策是有效的。可是，认为没有开口率的制约的反射型的实现性更高。因为反射型时不需要背光，所以能进一步增大基于公共颠倒驱动的省电效果。
另外，关于彩色象素部的布局，能把点电极与信号电压保持用的存储电容Cs兼用。作为一个例子，与扫描线并行，并且在点电极的下方形成存储电容用的公共电极，能通过栅绝缘膜，在各点电极之间产生存储电容。这时，不是所谓的Cs on Gate，而是Cs on Common构造，成为适合于公共颠倒驱动的。另外，根据该构造，因为减少了附加在扫描线上的电容，所以当在衬底上用TFT等生成栅驱动器时，意味着负载减少，在栅驱动器的设计上是有利的。
另外，在实施方式5中，只关于进行了3∶1隔行扫描的公共颠倒驱动时，表现了行蠕动对策的效果，但是在3∶1隔行扫描以外，也能应用例如4∶1隔行扫描驱动、5∶1隔行扫描驱动等。
另外，接触孔的配置除了所述实施方式中表示的模式以外，能适当变更，也能与开关元件的配置联系。关于彩色象素部的布局，能把点电极与信号电压保持用的存储电容Cs兼用。作为一个例子，与扫描线并行，并且在点电极的下方形成存储电容用的公共电极，能通过栅绝缘膜，在各点电极之间产生存储电容。这时，不是所谓的Cs on Gate，而是Cs on Common构造，成为适合于公共颠倒驱动的。另外，根据该构造，因为减少了附加在扫描线上的电容，所以当在衬底上用TFT等生成栅驱动器时，意味着负载减少，在栅驱动器的设计上是有利的。
(发明的效果)如上所述，根据本发明的结构，不但充分利用多倍扫描线方式的特征，而且能充分降低行蠕动，能在取得图象质量优异的液晶显示装置的同时，实现省电化。另外，抑制了由第二电极和开关元件构成的寄生电容的偏移，能抑制补偿电压的偏移，所以确保了设计的自由度，能改善闪烁和图象保留等显示上的问题。
另外，当进行黑直线显示时，能实现无锯齿状和无动荡不稳的显示质量。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且所述多条扫描线具有多个由多条一组的扫描线构成的扫描线群，设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的所述信号线和相邻的所述扫描线群包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的一条和构成所述一组扫描线群的多条扫描线驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极、连接在所述一组扫描线群和所述薄膜晶体管之间的多输入1输出的选择电路；所述选择电路的多个输入分别连接了形成所述一组扫描线群的多个扫描线中不同的扫描线，所述选择电路的输出连接了所述薄膜晶体管的栅极；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述多个一组扫描线群是两个一组扫描线群，所述多输入1输出的选择电路是2输入1输出的选择电路。
3.一种液晶显示装置，其特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且所述多条扫描线具有多个由多条一组的扫描线构成的扫描线群，设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的所述信号线和相邻的所述扫描线群包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的一条及构成所述一组扫描线群的多条扫描线中的任意一条驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极；所述各点内的薄膜晶体管是串联在所述信号线和所述点电极之间的低于构成所述一组扫描线群的扫描线数的多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管的栅极分别连接着构成所述一组扫描线群的多个扫描线中不同的扫描线，并且所述多个薄膜晶体管的栅极和所述一组扫描线群的多个扫描线的连接的组合在彼此相邻的点中不同；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于构成所述扫描线群的所述多条一组的扫描线是三条一组的扫描线，所述串联连接的多个薄膜晶体管是两个薄膜晶体管。
5.一种液晶显示装置，其特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由所述信号线和所述扫描线包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的1条和所述扫描线的1条驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极；各扫描线通过采用在隔着1条信号线相邻的薄膜晶体管之间，具有在所述信号线的延伸方向延伸的弯曲部的结构，所述一个点的薄膜晶体管与该点相邻的点的薄膜晶体管由不同的扫描线扫描；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
6.一种液晶显示装置，其特征在于液晶夹持在相对配置的一对衬底间，在所述一对衬底中的一方衬底上设置了多条信号线和多条扫描线，并且所述多条扫描线具有多个由多条一组的扫描线构成的扫描线群，设置了多个由不同的多个基本色构成的象素；一个象素包含由相邻的所述信号线和相邻的所述扫描线群包围的所述基本色数的点，在各点内设置了由所述信号线的一条和构成所述一组扫描线群的多条扫描线的任意一个驱动的薄膜晶体管、电连接了所述薄膜晶体管的点电极；在构成所述一组扫描线群多条扫描线中，所述一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的薄膜晶体管连接不同的扫描线，构成一组扫描线群的各扫描线跨多个扫描线群彼此电连接；一个点的薄膜晶体管和与该点相邻的点的薄膜晶体管在不同的期间中被扫描。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于一组扫描线群是由三条以上的扫描线构成的，同时三组扫描线群互为电连接。
全文摘要
本发明提供一种能降低行蠕动的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置的一个彩色象素(1)包含有相邻的信号线(2)和相邻扫描线(3A)、(3B)、(3C)包围的3个点，在各点内设开关元件(5)和点电极(6A)、(6B)、(6C)。在各彩色象素(1)内，设置了通过贯通绝缘层的接触孔(7)电连接了点电极(6A)、(6B)、(6C)的3个显示电极(8R)、(8G)、(8B)。而且，各显示电极(8R)、(8G)、(8B)配置为跨3个点电极(6A)、(6B)、(6C)，并且1个显示电极只电连接了3个点电极中的任意一个，1个点电极只电连接了1个显示电极。通过充分利用多倍扫描线方式的特征，并且充分降低行蠕动，得到图象质量优异的液晶显示装置。
文档编号G02F1/136GK1677212SQ20051006708
公开日2005年10月5日 申请日期2003年5月12日 优先权日2002年5月10日
发明者蛇口广行, 野阳 仲, 山田幸光 申请人:阿尔卑斯电气株式会社