专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置，特别是涉及一种对应各行设置两条辅助电容线的液晶显示装置。
背景技术：
可薄型化、小型化且降低消耗功率的液晶显示装置现在已被用作各种机器的显示器。液晶显示装置是具备在各自的相向面侧形成有电极的两个基板间封入液晶再将两基板贴合而成的构成，且在电极间施加电压信号，以控制光学特性随着对准状态而变化的液晶的对准，而控制来自光源的光的透过率。
在此，已知在形成于基板的相向面侧的电极间持续施加直流电压时，会产生液晶分子的对准状态固定，亦即产生所谓的影像暂留问题，以往，作为驱动液晶的电压信号是采用相对于基准电压的极性会周期性反转的交流电压信号。
已知该液晶驱动信号的极性反转的时序，在以矩阵状排列有多个像素的液晶显示装置中，有按每一帧反转、按每一垂直扫描(1V)期间(或一扫描场期间)反转、按每一水平扫描(1H)期间反转及按每一像素(一点)期间反转等形式。
本来显示品质，特别是动画的显示品质比其它方式高的主动矩阵型LCD是在其显示区域内以矩阵状排列有多个像素，且各像素分别具备有如薄膜晶体管(TFT)的开关组件、辅助电容、及由像素电极和夹着液晶层与像素电极相对向的对向电极所构成的液晶电容。另外，相对于施加在对向电极(公共电极)侧的电压信号(共用电压信号)Vcom，施加于每像素的与TFT连接的单个的像素电极的显示电压VP周期性地极性反转。通过使对于对向电极及辅助电容两方的矫正周期性地变化，防止液晶的劣化，同时减小用以将数据信号输出至各数据线的H驱动器的电压振幅，实现H驱动器的低消耗功率。
然而，在每一水平期间使施加在各数据线的视频电压信号极性反转的水平反转对极AC驱动中，由于在每一水平期间使对向电极与全辅助电容线的电压的极性反转，因此对向电极及全辅助电容线的电容性的负荷及这些负荷所造成的消耗功率依然很大。
因此，本发明人在日本特开2000-81606号公报中，提案有一种为了实现更低的低消耗功率，通过分配用以将电压施加至对向电极及辅助电容的配线，使电容性的负荷大的对向电极(Vcom)的电压一定，并使全辅助电容线的电压的极性反转，而降低H驱动器的电流及电压的驱动方法(以下称“SC驱动”)。
在此，使施加在液晶的电压的极性周期性地反转的反转驱动方式，大致有“线反转驱动”与“点反转驱动”两种。按纵或横方向的每一线使极性反转的线反转驱动时，由于使Vcom与数据信号一同反转，而将视频电压的电压振幅抑制在点反转驱动的二分之一。然而，正极线与负极线的一些的亮度差等会造成闪烁明显，且正或负在纵或横方向并列，当使反转频率(按每一帧反转时为帧率)降低时，纵或横线容易闪烁出现。因此，线反转驱动必须提高帧率。另一方面，将相反的极性施加在上下左右相邻的像素的点反转驱动时，使Vcom(对向电极)一定，并施加极性分别以Vcom为基准而正/负反转的电压以作为视频电压。因此，就集积像素而成的显示装置而言，因正负的极性均匀混合，故即使低帧率闪烁也不明显，仍需要大的电压振幅。液晶的消耗功率由驱动频率与电压的振幅所决定，因此任一方式皆难以实现低消耗功率化。
因此，在点反转驱动中，提出一种利用用来保持设置在各像素的数据信号电压的辅助电容，将驱动所需要的电压的振幅抑制为较低，以实现大幅的低消耗功率化的方法。在该驱动方法中，将数据信号电压写入像素电极及辅助电容后，通过使辅助电容的一方的电极电压产生变化，使像素电压偏移至高电位侧或低电位侧，且使偏移后的像素电压相当于公知的点反转驱动的数据信号电压。通过该电压偏移动作，可使显示控制所需的希望的电压施加至像素。结果，即使降低帧率仍可在闪烁噪声较强的点反转驱动中，将所驱动的电压振幅抑制为较低，而可实现大幅的低消耗功率化。
然而，在记载于日本特开2003-150127号公报的进行点反转驱动的透过型液晶显示装置中，为了在辅助电容的各邻接列施加不同极性的电压，在列方向的一条线需要有两条辅助电容线。辅助电容线由不透光的金属所形成，因此像素区域内的两条辅助电容线会使像素的开口率降低。
再者，在记载于日本特开2003-150127号公报的透过型液晶显示装置中，辅助电容电极形成在一像素区域内，因此为了确保必要的电容量，必须增大辅助电容线的宽度，增加电极面积。因此，像素的开口率会变低。
发明内容
依据本发明的一方面，辅助电容电极延伸至行方向的邻接像素的形成区域，因此可布局效率高地获得必要且充分的辅助电容。另外，像素区域内的两条辅助电容线不会成为像素区域内的开口的妨碍，可得到高开口率。
另外，依据本发明的另一方面，两条辅助电容线以通过各像素中反射层的形成区域内的方式配置。因此，像素区域内的两条辅助电容线不会成为像素区域内的开口的妨碍，可得到高开口率。
图1显示根据本发明实施例的半透过型液晶显示装置的构成概略图。
图2显示图1的半透过型液晶显示装置的第一基板侧的概略俯视图。
图3显示图1的半透过型液晶显示装置的等效电路图。
图4显示沿着图1的A-A线的位置的半透过型液晶显示装置的概略剖面构成图。
图5显示沿着图1的B-B线的位置的半透过型液晶显示装置的概略剖面构成图。
图6显示沿着图1的C-C线的位置的半透过型液晶显示装置的概略剖面构成图。
图7显示图1所示的半透过型液晶显示装置的反射层56的配置的俯视图。
图8为Δ排列的半透过型液晶显示装置的俯视图。
图9显示VA型的半透过型液晶显示装置的对准控制窗的图。
图10显示根据本发明实施例的液晶显示装置的各控制信号的关连的时序图。
图11A、图11B显示根据本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法的信号波形图。
具体实施例方式
以下，根据
用以实施本发明的最佳方式(以下称实施例)。
(液晶显示装置的构成)首先，说明构成的概要及辅助电容线(以下称SC线)的配置。图1显示本发明实施例的LCD，亦即半透明型LCD10的的构成概略图。图2为LCD10的多个像素分的等效电路图。
如图1所示，本实施例的LCD10是内建驱动器的主动矩阵型LCD，该LCD10在同一基板上具有H驱动器12、V驱动器14、辅助电容驱动器(SC驱动器)16及进行显示的显示区域20。H驱动器12将来自视频信号线的各像素的数据信号依序供给至按各列而配置的在垂直方向(垂直扫描方向)延伸的数据线。V驱动器14通过在水平方向(水平扫描方向)延伸的多条栅极线(GL)将用以依序选择显示区域20的像素18的选择信号依序输出至显示区域20的各像素。SC驱动器16通过在水平方向延伸的多条第一辅助电容线SC1及第二辅助电容线SC2将电压施加至显示区域20的各像素的辅助电容。
显示区域20配置有呈矩阵排列的多个像素18。在各像素18配线有本身为来自H驱动器12的配线图案的数据线(DL)；本身为来自V驱动器14的配线图案的栅极线(GL)；本身为来自SC驱动器16的配线图案的第一辅助电容线SC1及第二辅助电容线SC2。GL、SC1及SC2在水平方向并排配置。
如图2所示，像素18设有作为开关组件的双栅极构成的TFT30。亦即，TFT30是如图所示，使2个TFT串联连接并使栅极电极共用。该TFT30将栅极电极连接至GL，将漏极(或源极)连接至DL，将源极(或漏极)连接至液晶电容CLC的一个电极(在各像素个别设置的像素电极)及辅助电容CSC的一个电极(辅助电容电极)。液晶电容CLC的另一个电极连接至所有像素共用的公共电极，在该公共电极供给有共用电压信号(Vcom)，将电压维持在Vcom，并将液晶层夹持在该像素电极与公共电极之间，而形成液晶电容CLC。辅助电容CSC的另一个电极形成为辅助电容线SC1或SC2的任一个的一部分。另外，辅助电容CSC的另一个电极每隔一个连接至辅助电容线SC1或SC2，因此邻接的像素所使用的辅助电容线不同。
图3为根据本发明实施例的半透过型LCD10的第一基板侧(形成有像素电极及TFT30的基板)的概略俯视图。图4至图6是沿着图3的A-A线、B-B线及C-C线的位置的LCD10的概略剖面图。
如图3所示，栅极线GL24配置在水平方向，数据线DL22配置在垂直方向。在GL24与DL22的交叉点附近，配置有作为开关组件的TFT30。该TFT30具有漏极连接至DL22的主动层，该主动层一度与数据线DL平行延伸而通过GL24的厚度方向的下方，之后回转再度通过GL24的下方。因此，在GL24的下方，主动层所存在的部分成为TFT30的栅极电极30g，主动层的连接至DL22的部分成为漏极区域30d，主动层的另一端侧成为源极区域30s。
源极电极52经由触点连接至该源极区域30s，该源极电极52是以接触源极区域30s的上方的部分为正中央，形成自此朝两个方向延伸的倒L字形。源极电极52的倒L的一端经由触点与辅助电容电极32连接。该辅助电容电极32由与利用于TFT30的半导体主动层同一制造过程形成的半导体层所形成。因此，也可直接延长TFT30的半导体主动层而形成辅助电容电极32。然而，在本例中，是与TFT30的主动层分离而形成辅助电容电极32，并利用源极电极52进行连接的构成。另外，辅助电容电极32扩展至辅助电容线SC1或SC2的下方，利用辅助电容电极32与辅助电容线夹着栅极绝缘膜而形成辅助电容CSC。
另一方面，源极电极52的倒L的另一端经由触点与上方的像素电极28连接。该像素电极(第一电极)28由ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透明导电材料所形成。且在本例中，以TFT30及源极电极52所存在的部分为中央，形成向两侧延伸的细长的长方形状。
另外，第一辅助电容线(SC1)26a及第二辅助电容线(SC2)26b将GL24夹在中间而并设。亦即，3条线在水平方向平行延伸。在一个像素内，仅在辅助电容线26a或辅助电容线26b的任一方的下方，形成有辅助电容电极32而形成辅助电容CSC。作为辅助电容CSC的电极的辅助电容线26扩大宽度，以确保辅助电容CSC的电容量。
在此，倒L字形的栅极电极52的一部分形成突出部，并到达栅极线GL24。亦即，该突出部隔着层间绝缘膜而位于栅极线GL24上。在通常黑(normal black)的液晶面板中，TFT30因异常而形成常时导通(ON)时，该像素会变为亮点。在本实施例中，通过将激光照射在前述突出部，可使源极电极52与栅极线GL24形成短路，使像素暗点化。
再者，在长方形的像素的周边部，亦即在两条SC线26a、26b的外侧的部分，形成有遮光图案34。亦即，在由两条SC线26a、26b所夹着的区域及两条SC线26a、26b与遮光图案34之间的区域，通过扩大数据线DL22的宽度而进行遮光。因此，长方形的像素，亦即像素电极28的周边部由遮光图案34、数据线22或两条SC线26a、26b的任一个所覆盖，像素周边是整体被遮光。由此，在每一像素进行显示，可进行清晰的显示。
如图4所示，TFT30形成在第一基板40侧，TFT30与各像素所设的像素电极28(第一电极)连接。
第一及第二基板40、70系使用玻璃等透明基板，且在与第一基板40相向的第二基板70侧，在彩色液晶显示装置的情况，对应像素电极28而形成有彩色滤光片68，在该彩色滤光片68上(液晶侧)形成有由透明导电材料所构成的作为第二电极的对向电极66。对向电极66的透明材料采用IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)或ITO等。且该对向电极66形成为各像素共用的公共电极。另外，在该对向电极66上，形成有由聚醯亚胺等构成的第二对准膜64。
在第一基板40上，由多晶硅所构成的主动层42形成在预定区域。本例中，TFT30为双栅极构成，主动层42的一端形成漏极区域42d，其旁边形成沟道区域42c，其旁边形成源极与栅极区域，其旁边形成沟道区域42c，而另一端形成源极区域42s。在主动层42上形成有栅极绝缘膜44，栅极线GL46位在该栅极绝缘膜44上的沟道领域42c的上方位置。层间绝缘膜48覆盖栅极线46而形成，层间绝缘膜48的上面形成有作为数据线DL的金属层50，且形成有源极电极52。金属层50经由触点而连接至TFT30的漏极区域42d，源极电极52经由触点而连接至源极区域42s。
另外，如图5所示，源极电极52亦经由触点而连接至以与主动层42同一制造过程形成的多晶硅薄膜43。该多晶硅薄膜43形成辅助电容CSC的电容电极32。亦即，多晶硅薄膜43与作为SC线26的第一金属层46的隔着栅极绝缘膜44相向的部分成为辅助电容CSC。
此外，源极电极52上的平坦化绝缘膜54形成有接触孔，通过在此接触孔形成的接触用金属层55，与形成在平坦化绝缘膜54上的像素电极28连接。另外，在像素电极28与平坦化绝缘膜54之间的预定部分，形成有反射层56。如图3至图5所示，该反射层56以横越配置有TFT30、电容线SCL46等的像素的中央部分的方式形成。因此，通过配线等使光不透过的部分成为反射区域，可确保透过区域的面积，且确保反射区域。
再者，图6显示辅助电容CSC的部分。如图所示，形成电容电极的多晶硅薄膜43在形成辅助电容线SCL的金属层46的下方到达邻接的像素内，且在多晶硅薄膜43与金属层46之间存在有栅极绝缘膜44。因此，辅助电容CSC的一部分存在于邻接的像素内。辅助电容线SCL所存在的部分，因光不会透过，故即使在此形成辅助电容也不会对透过区域的面积造成影响。在本实施例中，存在两条辅助电容线SCL，邻接的像素彼此所利用的辅助电容线SCL不同。因此，最好使辅助电容的一部分形成在邻接的像素内。
而且，栅极线GL24及成为SC线26的第一金属层46以同一制造过程形成在第一基板40上的栅极绝缘膜44的正上方，在其上方以覆盖这些线的方式形成有由SiNx所构成的层间绝缘膜48。而且，由Al(铝)、Mo(钼)等构成且作为数据线DL22的第二金属层50以与源极电极52等相同的制造过程形成。亦即，通过金属层形成后的蚀刻及图案化而一起形成。再在上面形成的平坦化绝缘膜54是由丙烯酸系树脂等所形成。
为了在平坦化绝缘膜54之上形成半透过LCD的反射区域，形成有反射来自第二基板侧的射入光的反射层56。反射层56由Al、Ag以及此类的合金例如Al-Nd(铝-钕)合金所构成。
然后，在反射层56上依序形成像素电极28、第一对准膜60而构成第一基板，此第一基板与第二基板之间夹有液晶层62。
图7显示根据本实施例的LCD10的反射层56的配置的俯视图。在像素18的夹于SC1与SC2之间的区域配置有反射层56，配置有反射层56的反射区域具有反射型LCD的功能，未配置有反射层56的透过区域具有透过型LCD的功能。
通过采用以上构成，在具备反射层56的反射区域中，从第二基板70侧射入的光会在反射层56反射而回到第二基板70侧，因此即使该TFT30或SC线存在亦不成问题。而在未配置有反射层56的透过区域因不存在SC线，故像素区域的开口不会因SC线而被妨碍。因此，在进行每一行像素需要两条SC线的点反转驱动的LCD中，可有效率地利用像素区域，而可提高实质的开口率。
在此，在本实施例中，如图3及图4所示，TFT30采用顶栅极(topgate)型。主动层42采用以激光退火处理使非晶硅(a-Si)多结晶化而得的多晶硅(p-Si)。TFT30并未限定在顶栅极型p-Si，也可为底栅极(bottom gate)型，主动层42也可采用a-Si。
掺入图4所示的TFT30的主动层42的源极、漏极区域42s、42d的杂质可为n导电型或p导电型，但在本实施例中掺入磷等n导电型杂质，而采用n-ch型的TFT30。且形成未掺有杂质的沟道区域42c。TFT30的主动层42的源极区域42s经由触点而连接至源极电极52，且源极电极52经由触点而连接至TFT30的主动层42及由多晶硅薄膜43所构成的辅助电容电极32x。
如图3及图6所示，第一辅助电容32a由夹着栅极绝缘膜44而相向的辅助电容电极32x及从第一辅助电容线26a延伸而形成的辅助电容电极32y所形成。第二辅助电容32b由夹着栅极绝缘膜44而相向的前述辅助电容电极32x及从第二辅助电容线26b延伸而形成的辅助电容电极32z所形成。辅助电容电极32x通过蚀刻制造过程，使以与主动层42同一的制造过程形成的多晶硅薄膜在与第一辅助电容线26a及第二辅助电容线26b重迭的区域图案化而形成。
如图6所示，栅极绝缘膜44以覆盖主动层42的方式由例如SiNx及SiO2的积层构造或任一方形成，且在其上将铬(Cr)、钽(Ta)、钼(Mo)等的第一金属层46予以图案化而形成辅助电容线SCL。栅极线GL也以与辅助电容线SCL同一的制造过程形成。且遮光图案34是以与第一金属层46同一的制造过程形成(参照图5)。
另外，如图4所示，作为DL22的第二金属层50及源极电极52通过设置在层间绝缘膜48的触点而与形成于前述主动层42的源极区域42s、漏极区域42d连接。
另外，以覆盖TFT30与层间绝缘膜48的方式将用以进行平坦化的平坦化绝缘膜54形成为1μm程度或1μm以上的厚度。平坦化绝缘膜54使用例如旋涂玻璃(Spin On Glass，SOG)、硼磷硅玻璃(Boron-Phospho-Silicate Glass，BPSG)、丙烯酸系树脂等。且在反射区域中，在平坦化绝缘膜54上设置反射层56，在包含该反射层56及设有反射层56的反射区域、及未设置有反射层56的透过区域的像素区域全体形成像素电极28。像素电极28使用ITO等的透明导电膜。该像素电极28经由以连接用金属层55设置在平坦化绝缘膜54的触点而连接至TFT30的源极电极52。
连接像素电极28与TFT30的源极电极52的连接用金属层55所要求的条件如下(1)取得与由IZO、ITO等所构成的像素电极28的电性连接；(2)可与TFT30的铝(Al)等的源极电极52电性接触，而在省略源极电极52的情况，可与半导体(在此为多晶硅)主动层电性连接；(3)将反射层56图案化为各像素的个别形状时，不会被反射层56的蚀刻液所去除。
此连接用金属层55最好使用钼(Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)等高融点金属材料。
另外，在图5的构成中，在平坦化绝缘膜54的各像素区域内的反射区域及透过区域的边界附近，以使透过区域侧变薄的方式使平坦化绝缘膜54的表面形成所希望角度的倾斜面。因此，通过覆盖平坦化绝缘膜54然后积层反射层56，而在反射层56的表面形成同样的倾斜。将该倾斜面形成为适当的角度、形成于适当的位置时，可控制各像素中的反射光的方向而使之射出。当然，该倾斜面并不一定要存在。
再者，使平坦化绝缘膜54在反射区域形成充分厚，并使反射区域的液晶层的厚度变薄，借此使液晶的光路长度在反射区域与非反射区域一致。
如上所述，反射层56由Al-Nd合金等导电性材料所构成，但积层在该反射层56上的像素电极28与反射层56电性绝缘。绝缘的理由为在通过溅镀使IZO或ITO等成膜为像素电极28的材料时，由Al等构成的反射层56的表面会曝露在溅镀环境气体下，因而在其表面产生氧化反应，由自然氧化膜所覆盖之故。因此，在本实施例中，使用形成在反射层56上的透明导电层作为像素电极28，并对液晶层62施加对应于显示内容的电压。
如图4至图6所示，以覆盖像素电极28的方式在第一基板40的大致整个面形成第一垂直对准膜60，该第一垂直对准膜60使用例如聚醯亚胺等作为用以使液晶分子朝垂直方向对准的对准膜。
与形成有以上的各组件的第一基板侧夹着液晶层62而相向配置的第二基板侧是与第一基板同样地由玻璃等构成，如图4至图6所示，与第一基板40的相向侧表面形成有第二垂直对准膜64，该第二垂直对准膜64使用例如聚醯亚胺等作为用以使液晶分子朝垂直方向对准的对准膜。
如图4至图6所示，在第二垂直对准膜64的第二基板70侧，形成有作为第二电极的对向电极66，该对向电极66为了与对向的像素电极28驱动液晶而由ITO等所构成者。另外，在对向电极66的第二基板70侧，以对应于像素电极28的方式以预定的排列形成RGB的彩色滤光片68。在彩色滤光片68的像素18间，设置有用以避免与邻接像素的光干涉的黑矩阵(black matrix)72。如图5所示，在本实施例中，设置遮光图案34与黑矩阵72的两方，但通常只设置其中任一方。
其次，说明前述构成的功能。在H驱动器12输入有具有极性互为相反的第一数据信号电压VDa及第二数据信号电压VDb。通常，这些数据信号电压VDa、VDb由视频信号线所供给，且按RGB各色而供给不同信号。
H驱动器12响应输入其中的水平脉冲信号，将数据信号电压VDa、VDb供给至对应的数据线DL。亦即，各数据线DL分别经由开关而连接至视频信号线，H驱动器12依序使该开关导通，以将要供给至视频信号线的数据信号电压VDa、VDb供给至对应的数据线DL。V驱动器16依序选择GL24并施加栅极信号GV。
另外，对第一辅助电容线26a供给第一辅助电容电压，并对第二辅助电容线26b供给具有与第一辅助电容电压相反极性的第二辅助电容电压。
第一辅助电容32a及第一辅助电容32b将从DL22经由TFT30供给来的数据信号电压VD的电荷保持一帧期间。
在对向电极66施加一定的电压Vcom，并利用施加在像素电极28的数据信号电压VD的电压差来驱动液晶。
在本实施例中，为了尽可能减小画像的亮度不均或闪烁，第一及第二辅助电容线是以一个像素电极为单位，在行方向交互具有辅助电容电极的构成。然而，本发明并不限定于此，也可以多个像素为单位，交互变更所利用的辅助电容电极的构成。例如，也可为以显示RGB的3个像素为一单位，在该各单位利用第一或第二辅助电容线的任一条的构成。
在本实施例中，例示双栅极型的TFT，但本发明并不限定于此，栅极电极也可为1个或3个以上。另外，虽例示将辅助电容线形成在与栅极线相同之层，但也可将辅助电容线形成在与栅极线不同之层。
再者，在本实施例中，显示区域20的同一色的像素在垂直方向呈条状直线并排排列，但像素的排列并不限定为条状排列。例如，像素也可为图8所示的Δ(delta)排列。
在图8所示的液晶显示装置中，由多晶硅薄膜43所构成的辅助电容电极32x延伸至对应的液晶电容CLC所属的像素所邻接的两邻的像素区域。依据该构成，辅助电容电极32x的宽度不会限制在像素的宽度。辅助电容CSC系和与主动层42重迭的辅助电容电极32x的面积成比例，因此即使因像素间距的极小化、SC线宽度的窄化等造成该像素内辅助电容电极32x的面积无法确保所希望的辅助电容CSC时，也可通过辅助电容电极32x的延伸至邻接像素区域，而确保所希望的辅助电容CSC。实现本构成者是在行方向邻接的像素间，辅助电容交互利用各不相同的辅助电容线26a、26b。因此，辅助电容电极32x的边界是位于两个相邻的利用相同辅助电容线构成辅助电容的像素所属的辅助电容电极32x可相绝缘的位置。亦即，只要隔着从相邻接的像素中央往两侧可确保绝缘的宽度的狭窄区域，则两侧的辅助电容电极可延伸至到达该间隔区域为止。在图8所示的液晶显示装置中，构成作为开关组件的TFT30的多晶硅薄膜是一体形成TFT30的主动层与辅助电容电极32x。亦即，并非如前述的实施例，TFT30的源极区域经由源极电极52与辅助电容电极连接，而是使形成源极区域的多晶硅薄膜43直接延长而成为辅助电容电极。
此外，本实施例的液晶显示装置10最好为垂直对准型(VerticallyAligned；VA)。因采用VA型，可进一步扩大LCD的可视角及提升显示品质，故最好将电极不在部(窗)或突起等设置在像素内，并在一像素内分割液晶的对准。如图9所示，在对向电极66将X字状的电极不在部形成在与各像素电极28相向的区域以作为对准控制窗80。电极不在部所形成的对准控制窗80在各像素的反射区域设置一个，在两个透过区域各设置一个，以在各区域内分割液晶的对准。
该电极不在部所做的对准分割利用在像素电极28与对向电极66之间开始施加电压时的弱电场的倾斜。在该弱电场下，来自电极不在部之功率线是以从电极不在部所形成的对准控制窗80的端部，亦即从电极之端朝向电极不在部的中央扩展的方式倾斜。且具有负的介电率异向性(dielectric anisotropy)的液晶的短轴是以沿着该倾斜的功率线的方式对准，因此随着施加至液晶的电压的上升，液晶分子从初期的垂直对准状态倾倒的方向角度由倾斜电场所规定。
将突起部形成于对向电极66之上或电极之下时，在覆盖这些突起部而形成的对准膜64，形成有对应于突起的倾斜。液晶垂直于对准膜64的面而对准，因此在此能以设置在对向电极66侧的突起为边界来分割液晶的对准。以上，是将电极不在构造设置在对向电极，但也可设置在像素电极侧。
(液晶显示装置的动作)图10显示本发明实施例的液晶显示装置的各控制信号的的关连的时序图，其中显示栅极信号GV(GV1~3)、第一辅助电容线SC1的电位Vsca、第二辅助电容线SC2的电位Vscb的时序。
首先，在一帧的开始，在垂直开始信号STV产生脉冲，STV仅上升预定时间。随着垂直开始信号STV的下降，栅极信号GV1、GV2、…会依序在一水平扫描期间内成为H电平，以将数据信号电压供给至各水平线。亦即，最初，栅极信号GV1上升，将栅极信号GV1供给至第一行的GL1。因此，连接在GL1的TFT30会导通。此外，水平开始信号STH的脉冲依据水平脉冲信号CKH而依序传送至H驱动器内的水平传送移位缓存器。
将栅极信号GV1供给至第一行的栅极线GL1的期间(H电平的期间)中，水平脉冲信号CKH以预定的周期反复上升、下降。该周期与由每像素的数据信号电压VD所构成的影像信号的数据信号电压VD的切换同步，因此通过取入STH的H电平的缓存器使开关导通，以依序供给与连接在该数据线DL的像素相关的数据信号电压VD。另外，两条电容线SCL在GL下降至L电平后，状态相互反转，并维持该状态一帧期间。亦即，将数据电压写入辅助电容并使TFT30不导通后，电容线SCL的电压会偏移。因此，就一个像素而言，偏移方向按每一帧而反转。另外，一个像素的数据信号电压VD也按每一个帧而反转，电容线SCL的电压偏移方向经常设定在使保持于保持电容的电压偏离Vcom的方向。
对所有的DL施加数据信号电压VD时，第一行的栅极线GL1的栅极信号GV1为低电平，与之连接的TFT30变为不导通。然后，栅极信号GV2、栅极信号GV3的脉冲依序上升，并对第二行的栅极线GL2施加栅极信号GV2，对第三行的栅极线GL3施加栅极信号GV3，并反复进行以上动作。
然后，对所有的栅极线GL依序供给栅极信号GV后，垂直开始信号STV的脉冲再度上升，与此同步对第一行的栅极线GL1供给栅极信号GV，而反复进行同样动作。
图11显示本发明实施例的液晶显示装置10的驱动方法的信号波形图，其中显示在栅极线方向相邻的像素区域的一帧间的信号波形。图11A显示第一辅助电容32a的信号波形，图11B显示第二辅助电容32b的信号波形。
在图11A、图11B中，显示施加在一个像素的栅极电压VG、像素电压Vp、源极电压VS、数据信号电压VD、辅助电容电压VSC、对向电极电压Vcom。图11A显示写入比Vcom高的电压的数据信号电压VD的像素，图11B显示写入比Vcom低的电压的数据信号电压VD的像素。
栅极电压VG在一帧间有一次一水平期间的导通期间(TFT30的导通期间)。在栅极电压VG的导通期间，施加在GL的栅极电压VG成为高(以下称“H”)电平。在此期间中，TFT30会导通，源极-漏极间会导通，源极电压VS会追随施加在数据线DL的数据信号电压VD而成为相同电平，且施加在液晶电容CLC及辅助电容CSC的一方(CSCa或CSCb的任一方)。成为栅极的不导通期间时，栅极电压VG成为低电平，TFT30会不导通，源极电压VS决定，同时电平会伴随栅极电压VG的下降而下降ΔVs，源极电极的电压(等于像素电极的电压)则成为VPL。该ΔVs由栅极线电压VG的变化量或寄生电容等所决定的电压。
另一方面，对向电极电压Vcom是一定的电压，且预先设定在比数据信号电压VD的中央电平VC低源极电压VS的降低ΔVs的电平。
在各辅助电容线施加有施加于对应的栅极线GL的栅极电压VG下降后反转的辅助电容电压VSC。辅助电容电压VSC在VSCH及VSCL的高低2个电平之间反转，例如源极电压VS比对向电极电压Vcom高的正极性期间，如图11A所示，栅极电压VG下降后，辅助电容电压VSC会从低电平VSCL上升至高电平VSCH。因此，栅极电压VG下降而源极电压VS一旦决定所得的像素电压VP，通过辅助电容CSC而受到辅助电容电压VSC的上升的影响而上升ΔVp。此时的像素电压VP在栅极的不导通期间受到保持。
如此，由于辅助电容电压VSC的上升，像素电压VP虽会依该辅助电容电压的变化量而偏移，但在液晶电容CLC及辅助电容CSC间会产生电荷的再分配，因而像素电压VP仅上升ΔVp＝VPH-VPL。
另外，在源极电压VS比对向电极电压Vcom低的负极期间，如图11B所示，像素电压VP仅下降ΔVp。
结果，在图11A、图11B的任一情况中，由于辅助电容电压VSC的变化，像素电压VP的振幅(与Vcom之差)会变大，可使施加在液晶电容CLC的电压增大。亦即，通过使辅助电容电压VSC在两个电平间反转，即使将对向电极电压Vcom设为一定电压，也可使数据信号电压VD的振幅减小，而可以低消耗功率进行点反转驱动。此外，如上所述，在行方向邻接的像素中，由于连接在两条辅助电容线SCLa或SCLb中不同的辅助电容线SCL，供给至数据线DL的数据信号电压VD的极性也反转，因此可达成点反转驱动。另外，在各像素中每一帧供给的数据信号电压VD的极性及辅助电容电压VSC的H电平、L电平也反转，因而可达成AC驱动。
权利要求
1.一种液晶显示装置，是有多个像素呈矩阵配置，且在前述各像素控制对于该像素中的液晶的施加电压的主动矩阵型液晶显示装置，具有在行方向延伸，接受栅极电压的施加的多条栅极线；在列方向延伸，接受数据信号的施加的多条数据线；对应于前述栅极线与前述数据线的交点而按各像素逐一配置的开关组件；按各像素逐一设置，且与前述开关组件连接的像素电极；对于前述像素电极的各行而分别设置的第一及第二辅助电容线；以及相对于前述辅助电容线隔着绝缘膜重迭上辅助电容电极而形成的辅助电容，且前述辅助电容电极延伸至在行方向相邻接的相邻像素的区域，利用相邻像素的区域的一部分而形成辅助电容。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，前述辅助电容电极延伸至在行方向相邻接的两侧的像素的区域，利用两侧的像素的区域的一部分而形成辅助电容。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在设有前述像素电极的区域中，具备有反射通过液晶层而来的光的反射层。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，前述反射层仅设置在光通过各像素的液晶层而来的部分的一部分，在未设置前述反射层的部分，通过液晶层而来的光直接透过。
5.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，前述第一及第二辅助电容线以通过前述各像素中前述反射层的形成区域内与液晶层所在的侧相反的侧的方式配置。
6.一种液晶显示装置，其有多个像素呈矩阵配置，且在前述各像素控制对于该像素中的液晶的施加电压的主动矩阵型液晶显示装置，具有在行方向延伸，接受栅极电压的施加的多条栅极线；在列方向延伸，接受数据信号的施加的多条数据线；对应于前述栅极线与前述数据线的交点而按各像素逐一配置的开关组件；按各像素逐一设置，且与前述开关组件连接的像素电极；设置在设有前述像素电极的区域的至少一部分，且反射通过前述液晶层而来的光的反射层；相对于前述像素电极的各行而分别设置的第一及第二辅助电容线；以及对于前述辅助电容线隔着绝缘膜重迭上辅助电容电极而形成的辅助电容，且前述第一及第二辅助电容线以通过前述各像素中前述反射层的形成区域内与液晶层所在的侧相反的侧的方式配置。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，前述栅极线配置在第一及第二辅助电容线之间。
8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，前述反射层仅设置在光通过各像素的液晶层而来的部分的一部分，在未设置前述反射层的部分，通过液晶层而来的光直接透过。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，前述反射层仅设置在像素的行方向的中央部分。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置，其对应一个像素设置两条辅助电容线，行方向的各像素利用任一方的电容线以形成辅助电容。而且，该辅助电容是延长至邻接的像素且未利用同一辅助电容线的像素而形成。且将两个辅助电容形成在反射层的厚度方向的下方。
文档编号G02F1/13GK1702501SQ20051007221
公开日2005年11月30日 申请日期2005年5月23日 优先权日2004年5月21日
发明者大植善英, 宫岛康志 申请人:三洋电机株式会社