液晶显示装置的制作方法

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(LCD)装置。
背景技术：
近年来，已经开发了采用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的有源矩阵型液晶显示 (LCD)装置。在有源矩阵型LCD装置的显示区域，提供了以矩阵形式设置的多个像素、用于 依次逐行扫描所述像素的多条扫描线、以及用于提供将被写入各个像素的数据的多条数据 线。每个像素设置有作为开关元件的TFT，所述TFT具有连接到扫描线的栅极电极和连接到 数据线的漏极电极；连接到TFT源极电极的像素电极；电压被设置成对所有像素相同的公 共电极；以及具有辅助电容，其用于存储电荷以保持像素电极和公共电极之间电压差在预 定电压差。这里，在像素电极和公共电极之间例如设置提供了其取向状态根据像素电极和 公共电极之间的电压差而改变的液晶。 在显示区域的外周，设置连接到扫描线以经由扫描线扫描TFT(TFT的导通/截止 控制)的栅极驱动器，以及连接到数据线以经由数据线向每个像素(包括辅助电容和液晶 等等)输出指定数据电压的数据驱动器。 有源矩阵型LCD装置常作为监视器被并入小型移动设备，例如移动电话、数字摄 像机等等。在这种情况下，优选将显示区域外周形成的框架制成得尽可能的窄。因此，占据 大量区域的栅极驱动器和源极驱动器共同形成在框架的一侧。利用栅极驱动器和源极驱动 器的这种布置，还可以简化它们的安装处理。然而，在这种情况下，由于栅极驱动器和源极 驱动器的位置，扫描线和/或数据线需要围绕显示区域(框架)外周铺设很长距离。为了 减小"围绕-铺设"区域的面积，设计了用于像素的连接结构，其中扫描线的数量增大一倍 并且信号线的数量减半。 图18是示出了显示屏中像素的示例性连接的示意图，其被设计作为实现这种窄 框架的方法。这里相邻的两个像素P(i， j)共享一条数据线S(i)。在这种情况下，对应这 两个像素P(i， j)的TFT分别连接到不同的扫描线G(j)。 例如，在图18中，左上像素P(l，l)的TFT被连接到扫描线G(l)和数据线S(l)， 并且右侧紧邻的像素P(1，2)的TFT被连接到扫描线G(2)和数据线S(l)。像素P(l，l)和 P(1，2)被布置在扫描线G(l)和扫描线G(2)之间。 图19示出了当视频信号Vsig被写入到前述有源矩阵型LCD装置的像素(i， j)上 时扫描线G(j)的扫描方向(相应扫描信号波形)，并且还示出了在共享数据线S(i)的相 邻像素P(i，j)之间的写顺序。例如，连接至数据线S(l)的像素P(l，j)按照像素P(l，l)、 P(1，2)、P(1，3)、P(1，4)的顺序被写入。
在如上所述用于将信号线数量减半的像素连接中，每行中的像素——尤其是在行 方向上相邻设置的像素——分别连接至相对于像素设置在不同侧面上的扫描线。因此，例 如，如图20所示，如果在垂直于扫描线的延伸方向上像素电极的位置存在位置偏移(即，对 准误差(alignment error))，在像素电极和扫描线之间生成的寄生电容Cgsl、Cgs2在扫描 线的延伸方向上彼此相邻设置的像素之间具有不同值。在这种情况下，即使当相同电压电 平的显示信号电压被写入到在扫描线的延伸方向上相邻设置的每个像素时，如图21所示， 在完成写显示信号电压时生成的相应电平偏移电压AV1、 AV2在扫描线的延伸方向上的 相邻像素之间不同，产生降低图像质量的问题。图21示出了图20的像素P(1，1)和P(1，2) 处的电压变化。

发明内容
本发明是考虑到常规技术中的所述问题而设计的，并且旨在提供一种能够防止图 像质量下降的LCD装置，例如，即使在垂直于扫描线的延伸方向上在像素电极中存在位置 偏移(positional displacement)时。 本发明的其他或独有的特征和优点将在随后的说明书中进行阐述，并且部分可以
从说明书中显而易见，或者可以通过对本发明的实施中获悉。本发明的目的和其他优点将
通过在撰写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构意识和获得。 为了实现这些以及其他优点并根据本发明目的，如具体表现和广泛描述的，一方
面，本发明提供一种液晶显示装置，包括液晶显示部分和驱动器电路部分，其中，所述液晶
显示部分包括一组第一扫描线、第二扫描线以及数据线，经由第一扫描线控制的第一开关
元件而连接到数据线的第一像素电极；经由第二扫描线控制的第二开关元件而连接到数据
线的第二像素电极；以及公共电极，用于将电压施加到分别设置在第一电极和第二电极之
上的液晶，其中，所述第一像素电极和第二像素电极设置在所述第一扫描线和第二扫描线
之间，并且在不同的写周期中所述第一像素电极和第二像素电极被写入相应的显示信号电
压，所述显示信号电压对于每个灰度级具有两个不同的电平，定义显示信号电压的中心电
压作为所述两个不同的电平的中心，并且其中，所述驱动器电路部分向所述公共电极提供
公共电压，使得在第一像素电极的写周期期间的提供到公共电极的公共电压和所述中心电
压之间的电压差可被设置为与在第二像素电极的写周期期间的提供到公共电极的公共电
压和所述中心电压之间的电压差不同。 另一方面，本发明提供一种液晶显示装置，包括具有第一寄生电容的第一组像素 电极、具有第二寄生电容的第二组像素电极、公共电极、分别介于所述公共电极与所述第一 组以及第二组像素电极之间的液晶、以及驱动器电路，所述驱动器电路根据第一寄生电容 确定第一公共电压，并且在第一组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第一公 共电压，以便基本补偿由于所述第一寄生电容引起的第一组像素电极中的电压降，所述驱 动器电路根据所述第二寄生电容确定第二公共电压，并且在所述第二组像素电极的写周期 期间向所述公共电极提供所述第二公共电压，以便基本补偿由于所述第二寄生电容引起的 所述第二组像素电极中的电压降。 另一方面，本发明提供一种用于制造液晶显示装置的方法，所述方法包括制备液 晶器件，所述液晶器件包括具有第一寄生电容的第一组像素电极、具有第二寄生电容的第二组像素电极、公共电极、分别介于所述公共电极与第一组以及第二组像素电极之间的液
晶、向所述公共电极提供公共电压的驱动器电路、以及用于存储与所述第一和第二寄生电
容相关的信息的存储器；获取与所述第一和第二寄生电容相关的信息；在所述存储器中存
储与所述第一和第二寄生电容相关的信息；以及对所述驱动器电路进行编程，使得基于存
储在所述存储器中的信息，所述驱动器电路确定第一公共电压，并且在第一组像素的写周
期期间向所述公共电极提供所述第一公共电压，以便基本补偿由所述第一寄生电容引起的
第一组像素电极中的电压降，并且使得基于存储在所述存储器中的信息，驱动器电路确定
第二公共电压，并且在第二组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第二公共电
压，以便基本补偿由所述第二寄生电容引起的第二组像素电极中的电压降。 根据本发明的这些方面及其其他优点，即使在垂直于扫描线的延伸方向上在像素
电极中发生位置偏移时，能够防止图像质量的降低。 应当理解，前面的概述以及以下详细说明均是示例性和解释性的，旨在提供所要 求保护的发明的进一步解释。


包括在说明书之中并构成说明书一部分的附图，示出了本发明的实施例，并且与
以上给出的概述和下面给出的详细说明一起用于解释本发明的原理。 图1为示出了根据本发明实施例的LCD装置的示意性俯视图。 图2为示出了根据本发明实施例的LCD装置的示意性截面图。 图3为示出了LCD部分中像素布置的示图。 图4为LCD部分的等效电路图。 图5为像素的俯视图。 图6为像素的截面图。 图7为驱动器电路的方框结构图。 图8为示出了在各个扫描线中扫描信号示例的时序图。 图9为扫描线驱动器电路的示意性结构图。 图10示出了保持电路的示例。 图11示出了数据线驱动器电路的示例。 图12A示出了当A V2的绝对值大于A VI的绝对值时公共信号的示例。 图12B示出了当A VI的绝对值等于A V2的绝对值时公共信号的示例。 图12C示出了当A V2的绝对值小于A VI的绝对值时公共信号的示例。 图13示出了当AV2的绝对值大于AV1的绝对值时公共信号和写入到液晶的电
压之间的关系。 图14示出了当AV2的绝对值小于AV1的绝对值时公共信号和写入到液晶的电 压之间的关系。 图15示出了在各个扫描线中扫描信号的变化。 图16A示出了当A V2的绝对值大于A VI的绝对值时公共信号的变化。
图16B示出了当A V2的绝对值小于A VI的绝对值时公共信号的变化。
图17A示出了在线反转驱动或点反转驱动情况下显示信号电压和公共信号之间的关系，并且示出了 AV2的绝对值大于AVI的绝对值的情况。 图17B示出了在线反转驱动或点反转驱动情况下显示信号电压和公共信号之间
的关系，并且示出了 AV2的绝对值小于AV1的绝对值的情况。 图18为示出了传统技术中像素布置的示图。 图19为传统技术中用于各个扫描线的选择顺序的说明性示图。 图20为传统技术中用于每个像素的寄生电容的说明性示图。 图21为传统技术中用于吸合电压的说明性示图。
具体实施例方式
现在将参考附图描述实现本发明的示范性实施例。在示范性实施例中，用于每个 LCD装置的驱动电压由根据该LCD装置的完成情况规定并存储的数据调整的情况通过示例 的方式进行解释。 如图1和2所示，根据本发明实施例的LCD装置1由布置将在下面描述的多个像 素的LCD部分10，以及控制LCD部分10中每个像素的驱动器电路11组成。
LCD部分10被配置成在两基板10a和10b之间夹置液晶LC，所述两个基板彼此相 对布置并且利用密封材料10c连接。如图3和4所示，在一个基板10b的相对表面上形成有 以矩阵形式布置的多个像素P(i， j)、用于每隔规定数量顺序扫描各个像素P(i， j)的多条 扫描线G(j)、以及用于提供将被写入到各个像素P(i， j)上的显示信号电压的多条数据线 S(j)。每个像素P(i， j)设置有作为开关元件的TFT，所述TFT具有连接到扫描线G(j)的 栅极电极和连接到数据线S(j)的漏极电极；连接到所述TFT的源极电极的像素电极"pix"; 以及辅助电容Ccs，其用于存储电荷以在像素电极pix和形成在另一基板lOa上的公共电极 Gn之间以规定电压差来保持电压差。这里1 = 1、2、3、 一-、x，并且j = 1、2、3、 一-、y。公 共电极Gn被配置成当提供有公共信号Vcom时对所有像素采用公共反向电压。也就是说， 例如，公共电极Gn形成在另一基板10a相反表面的整个区域上。 这里，布置数据线S(i)和扫描线G(j)以便彼此交叉。每个像素P(i， j)在通过 TFT临近它们交叉的位置被连接到数据线S(i)之一和扫描线G(j)之一，其中TFT如上所述 被用作开关元件。而且，对每两个像素来说，连接彼此相邻的像素以共享一条数据线S(i)。 另外，用于这两个像素P(i， j)的相应TFT分别连接到不同的扫描线G(j)。
例如，在图3和4中，左上像素P(1，1)的TFT被连接到扫描线G(l)和数据线S(l)， 并且右侧紧邻的像素P(1，2)的TFT被连接到扫描线G(2)和数据线S(l)。像素P(l，l)和 P(l，2)被布置在扫描线G(l)和扫描线G(2)之间。 另外，像素P(1，2)相对于像素P(l，l)相邻设置在数据线S(l)的两侧。然而，像 素P(1，3)相对于像素P(2，1)被设置成不在任何数据线S(i)的两侧，像素P(2，1)相邻设 置在像素P(l，l)的相反侧。像素P(2，1)与像素P(2，2)相邻设置在数据线S(2)的两侧。
现在将参考图5和6描述像素P(i， j)的具体结构。基板10b设置有包括栅极电 极51的扫描线G(j)。辅助电容线48与扫描线G(j)被设置在相同的层上。也就是说，扫描 线G(j)和辅助电容线48同时一起形成。栅极绝缘膜52被设置在整个区域之上。例如由 本征非晶硅构成的半导体薄膜53被设置在栅极绝缘膜52上。沟道保护膜54被设置在半 导体膜53顶表面上的大致中心部分。例如由n型非晶硅构成的接触层55、56被设置在沟道保护膜54的各侧上并且在位于沟道保护膜54各侧的半导体膜53的顶表面上。在接触层55上设置源极电极57。在另一接触层56和栅极绝缘膜52上设置包括
漏极电极58的数据线S(i)。 因此，TFT由栅极电极51、栅极绝缘膜52、半导体膜53、沟道保护膜54、接触层55， 56、源极电极57和漏极电极58构成。 平坦化膜59被设置在包括TFT的栅极绝缘膜52上的整个结构上。在平坦化膜59 中，接触孔60形成在对应于源极电极57的规定位置。例如由ITO制成的像素电极"pix"形 成在平坦化膜59上的规定位置。像素电极pix经由相应的接触孔60连接到源极电极57。 在该示例中，像素电极pix的形状被形成为在扫描线G(j)的延伸方向上彼此相邻设置的像 素之间呈旋转对称。 这里，与像素电极pix重叠的辅助电容线48的一部分成为相应辅助电容电极，并 且因此所述辅助电容Ccs分别由该重叠部分形成。像素P(i， j)中的辅助电容Ccs被分别 配置成具有相同量(amount)的电容。辅助电容线48电连接至公共电极Gn(因而采用与公 共电极相同的电压)。也就是说，公共信号Vcom被施加到辅助电容线48以及公共电极Gn。
在每个像素P(i， j)处，显示状况通过根据像素电极pix和公共电极Gn之间的电 压差改变设置在像素电极Pix和公共电极Gn之间的液晶的对准状态来控制。
因为液晶LC被夹置在像素电极pix和公共电极Gn之间，从而形成液晶电容Clc， 并且液晶电容Clc的量被配置成在各个像素中均相等。此外，可以在基板10b上设置公共 电极Gn。因此，该实施例能够适于面内(in-plane)电场方法以及垂直电场方法，在面内电 场方法中，在沿基板表面的方向上生成电压差并且将其施加到液晶，在垂直电场方法中，在 两基板之间生成电压差并且将其施加到液晶。 返回图l和2，数据线S(i)和扫描线G(j)电连接通过线组20S、20G被组装和设置 在LCD部分10右侧的驱动器电路11上，所述线组20S、20G被布置在基板10b上的LCD部 分10的外周区域。公共电极Gn通过经由例如树脂制成的传导材料电连接至基板10b上的 布线，电连接至驱动器电路11。 在LCD部分10，数据线S(i)被形成为在与驱动器电路ll平行的方向上延伸，并且 扫描线G(j)被形成为朝驱动器电路ll延伸。通过使用所述布线结构，与被设置在扫描线 方向上的每个像素与各个不同的数据信号线相关联的结构相比，线组20S的宽度(S卩，组中 布线的数量)可被减半。 如图7所示，驱动器电路11被配置成包括驱动扫描线G(j)的扫描线驱动器电 路22 ;驱动数据线S(i)的数据线驱动器电路23 ;驱动公共电极Gn和辅助电容线48的公共 电极驱动器电路28 ;处理预定参考电压Vcc并且向驱动器电路11输出所需各种驱动电压 的电源调整电路24 ;临时存储例如从外部输入的图像数据的图像存储器25 ;存储对于特定 LCD装置1的特定信息的特定信息存储器26 ;以及通过输出各种控制信号至上述驱动器而 使各驱动器电路同步的控制器27，后面将描述所述控制信号。 如图8所示，扫描线驱动器电路22根据从控制器27输出的垂直同步信号Vs、以及 被用作为水平同步信号Hs的第一栅极时钟信号GCK1和第二栅极时钟信号GCK2输出扫描 信号到扫描线G (j)。第一栅极时钟信号GCK1和第二栅极时钟信号GCK2为彼此在相位上相 反的方波信号。
如图9所示，扫描线驱动器电路22主要部分的示意性结构被构建成顺序布置保持 电路101、102、103、104、…，保持电路的数量与扫描线(y行)的数量相等。每个保持电路
包括输入端子IN ;输出端子0UT ;重置端子RST ;时钟信号输入端子CK ;高电压电源输入端
子Th ;以及低电压电源输入端T1。第一行中保持电路101的输入端子IN提供有垂直同步 信号Vs以作为用于第一行的输入信号。在随后的行中，保持电路的输入端子IN提供有来 自先前保持电路的输出信号。保持电路的重置端子RST提供有来自随后的保持电路的输出 信号。在最后一行(例如，第y行)的保持电路的重置端子RST能够提供有不同的重置信 号END，或者可替换地，能够提供有第一行中保持电路101的输出信号。
另外，奇数行中保持电路的时钟信号输入端子CK提供有第一栅极时钟信号GCK1， 而在偶数行中保持电路的时钟信号输入端子CK提供有第二栅极时钟信号GCK2，所述第二 栅极时钟信号GCK2与第一栅极时钟信号GCK1反相。每个保持电路的高电压电源输入端子 Th提供有规定高电压Vgh，而每个保持电路的低电压电源输入端子Tl提供有预定低电压 Vgl。 如图10所示，每个保持电路101、102、103、104，…包括六个M0S场效应晶体管(在 下文中被称为MOS晶体管)T11-T16和电容C。 如图8所示，上述扫描线驱动器电路22响应垂直同步信号Vs持续一帧开始扫描。 然后，扫描线驱动器电路22从第一扫描线G(1)向最后扫描线G(y)相继向每条扫描线执行 电压输出，该电压输出根据第一栅极时钟信号GCK1和第二栅极时钟信号GCK2仅在规定周 期期间从低电平电压Vgl切换至高电平电压Vgh。 也就是说，相继相对于扫描线G(j)，扫描线驱动器电路22导通连接到所选扫描线 G(j)的TFT(i， j)，以便在那时被输出到数据线S(i)上的各个显示信号电压分别被写入到 相应的像素P(i， j)。 因此，当选择奇数行的扫描线时，各个显示信号电压被写入到各个像素的与位于 奇数列中的所选扫描线相关联的像素电极上，并且当选择偶数行的扫描线时，各个显示信 号电压被写入到各个像素的与位于偶数列中的所选扫描线相关联的像素电极上。换句话 说，依次选择相邻设置在特定行的像素两侧的奇数扫描线和偶数扫描线，使得各个显示电 压被写入到位于这些扫描线之间的行中的所有像素上。 根据由控制器27输入的水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs、图像数据Data、和参 考时钟CLK，数据线驱动器电路23在规定的定时将各个数据线S (i)的显示信号电压分别输 出到设置在显示面板11中的相应数据线S(i)。 如图11所示，数据线驱动器电路23的功能块结构包括取样存储器151、数据锁存 电路152、D/A转换电路(DAC)153、以及显示信号电压发生电路154。 与控制器27输出的水平同步信号Hs和参考时钟信号CLK同步，取样存储器151 从图像存储器25为与一条扫描线相关联的像素取得图像数据。取样存储器151为每条扫 描线以从顶行到底行的顺序相继进行此操作。取样存储器151具有与数据线S(i)数量相 等的数据存储区域。也就是说，相对于每条扫描线，取样存储器151取得对应于该扫描线的 图像数据，并分别在数据线S(i)的相应数据存储区域存储所取得的图像数据。这里，图像 数据包括应该在像素中显示的灰度级，并且每个像素的灰度级通过例如8比特数字数据进 行表示。在这种情况中，8比特的数字数据被存储在每个数据存储区域中。
根据数据锁存电路152的要求，由取样存储器151取出的一个水平周期的图像数 据从取样存储器151传送到数据锁存电路152。在图像数据传送到数据锁存电路152时，取 样存储器151开始取出下一行中的扫描线的图像数据，作为下一水平周期的图像数据。该 处理与水平同步信号Hs同步执行。 根据水平同步信号Hs，数据锁存电路152立即从取样存储器152取出一个水平周
期的图像数据，并将所取出的图像数据输出至随后的D/A转换电路153。 D/A转换电路153由多个DAC部分241和多个输出放大电路242组成。通过适当
地选择由显示信号电压发生电路154提供的显示信号电压，D/A转换电路153将数据锁存
电路152输出的各个图像数据转换成对应的模拟显示信号电压。这样产生的模拟显示信号
电压经由输出放大电路242而施加到各条数据线S(i)。 此时，根据由控制器27输出的极性反转信号Pol，D/A转换电路153将数据锁存电 路152输出的数字图像数据转换为模拟显示信号电压。具体而言，当极性反转信号Pol处 于高Vsh状态时，D/A转换电路153执行将数据锁存电路152输出的图像数据转换为具有正 极性的显示信号电压的D/A转换，而当极性反转信号Pol处于低Vsl状态时，D/A转换电路 153执行将数据锁存电路152输出的图像数据转换为具有负极性的显示信号电压的D/A转 换。换句话说，当极性反转信号Pol处于高Vsh状态时，D/A转换电路153执行D/A转换， 使得施加到液晶的电压具有正极性，并且当极性反转信号Pol处于低Vsl状态时，D/A转换 电路153执行D/A转换，使得施加到液晶的电压具有负极性。也就是说，D/A转换电路153 生成两个不同的电压电平作为每个灰度级的显示信号电压。 公共电极驱动器电路28生成公共信号Vcom并将其提供到公共电极Gn及辅助电 容线48。如图12A、12B、12C所示，公共电极驱动器电路28根据垂直同步信号Vs和水平同 步信号Hs，通过交替叠加两种补偿电压Vcl和Vc2到显示信号电压Vd的幅值中心电压Vdc 来生成公共信号Vcom。下面将具体描述两种补偿电压Vcl、 Vc2。对于显示信号电压Vd来 说，规定灰度级的每个电压电平基于极性反转信号Pol围绕幅值中心电压Vdc以预定周期 振荡。该幅值中心电压Vdc因此与一组预定显示信号电压Vd—起被提前预先确定，所述预 定显示信号电压Vd分别对应于各个灰度级。幅值中心电压Vdc从电源调整电路24提供至 公共电极驱动器电路28。 第一补偿电压Vcl是当与奇数扫描线(例如，扫描线G(l))相关联的像素——也 就是说，设置在相邻数据线且分别在数据线S(i)左侧的像素(奇数列的像素)——施加有 显示信号电压Vd时，叠加在幅值中心电压Vdc上的电压。确定所述第一补偿电压Vcl，以便 对应于吸合电压(pull-in voltage) A VI (电压降)，所述吸合电压AV1在完成将显示信 号电压写入到连接到奇数扫描线的像素上时生成(即，在TFT从导通状态变成截止状态时； 即，当扫描信号从Vgh变成Vgl时)。 第二补偿电压Vc2是当与偶数扫描线(例如，扫描线G(2))相关联的像素——也 就是说，设置在相邻数据线且分别在数据线S(i)右侧的像素(偶数列的像素)施加有显示 信号电压Vd时，叠加在幅值中心电压Vdc上的电压。确定所述第二补偿电压Vc2，以便对应 于吸合电压AV2，所述吸合电压AV2在完成将显示信号电压写入到连接到偶数扫描线的 像素上时生成。 第一补偿电压Vcl和第二补偿电压Vc2的量基于奇数扫描线和与奇数扫描线关联的像素电极之间的空间LI以及偶数扫描线和与偶数扫描线关联的像素电极之间的空间L2 确定。也就是说，第一补偿电压Vcl和第二补偿电压Vc2依次生成，以确保在每个写周期完 成之后(即，在完成将对应显示信号电压写入到像素电极时)施加到液晶的电压准确地反 映连接到偶数扫描线的像素和连接到奇数扫描线的像素的规定灰度级，即使寄生电容Cgs 的值在连接到奇数扫描线的像素和连接到偶数扫描线的像素之间由于像素电极的垂直位 置偏移(对准误差)——即，像素电极在与扫描线的延伸方向垂直的方向上相对于扫描线 的位置偏移而不同。在确定Vcl和Vc2的合适值之后，补偿电压Vcl和Vc2可以提前被存 储在特定信息存储器26作为对于该LCD装置1特定的信息Inf 。 这里，在连接到奇数扫描线的像素的显示信号电压的获取完成时生成的吸合电 压AV1，以及在连接到偶数扫描线的像素的显示信号电压的获取完成时生成的吸合电压 AV2，可以由以下公式计算。
等式1 : AV1= (Vgh-Vgl) XCgsl/(Clc+Ccs+Cgsl)
" (Vgh-Vgl)X (a /LI)/{Clc+Ccs+(a /LI)}
AV2 = (Vgh-Vgl) X Cgs2/(Clc+Ccs+Cgs2)
" (Vgh-Vgl)X (a /L2)/{Clc+Ccs+(a /L2)} 这里，Cgsl是奇数扫描线和像素的与奇数扫描线关联的像素电极之间的寄生电 容，而Cgs2是偶数扫描线和像素的与偶数扫描线关联的像素电极之间的寄生电容。"a "为 电介质的介电常数与构成寄生电容的电极的有效面积的乘积。 在该示范性实施例中，幅值中心电压Vdc由电源调整电路24提供。其中第二补偿 电压Vc2被设置为AV2并且第一补偿电压Vcl被设置为AVI的特定信息Inf被提前存储 在特定信息存储器中，并且第一补偿电压Vcl和第二补偿电压Vc2在吸合电压产生的方向 上被交替叠加到幅值中心电压Vdc上。例如，当吸合电压AVI、 AV2在写操作时相对于显 示信号电压Vd发生在负方向上时(如图21所示)，补偿电压Vcl、 Vc2相对于幅值中心电 压Vdc被叠加在负方向上——也就是说，从Vdc中交替减去Vcl和Vc2以形成Vcom。
图12A示出了 A V2的绝对值大于A VI的绝对值的情况——也就是说，像素电极 在与扫描线的延伸方向垂直的方向上发生位置偏移，使得相应偶数扫描线和连接到偶数扫 描线的相邻像素电极之间的空间L2比相应奇数扫描线和连接到奇数扫描线的像素电极之 间的空间L1窄(短)(即，在寄生电容Cgsl小于寄生电容Cgs2时)。图12B示出了 AV2 的绝对值等于AVI的绝对值的情况——也就是说，像素电极在与扫描线的延伸方向垂直的 方向上不发生位置偏移(无对准误差)，使得上述空间L1和L2相等(S卩，寄生电容Cgsl等 于寄生电容Cgs2)。另外，图12C示出了 AV2的绝对值小于A VI的绝对值的情况——也就 是说，像素电极在与扫描线的延伸方向垂直的方向上发生位置偏移，使得相应偶数扫描线 和连接到偶数扫描线的相邻像素电极之间的空间L2比相应奇数扫描线和连接到奇数扫描 线的像素电极之间的空间Ll宽(长)(S卩，当寄生电容Cgsl大于寄生电容Cgs2时)。这些 图所示的标记"0d"表示奇数扫描线被选择的周期，而图中的标记"Ev"示出了偶数扫描线 被选择的周期。 通过提供公共电极Gn和具有如上所述的公共信号Vcom的辅助电容电极(辅助 电容线48)，即使由于像素电极在与扫描线的延伸方向垂直的方向上的位置偏移，寄生电容Cgs的值在连接到奇数扫描线的像素与连接到偶数扫描线的像素之间不同，如图13和14 所示，施加在相应液晶单元两侧的电压准确地反映了对应于相应像素的特定灰度级的显示 信号电压Vd-Vcom。例如，当相同的显示信号电压Vd将被施加到连接到奇数扫描线的像素 (例如，P(i，l))以及连接到相邻偶数扫描线的像素(例如，P(i，2))时，施加到相应液晶单 元的电压Vlcd(i，l)和Vlcd(i，2)由于该调整能够保持相等。因此，能够防止显示质量的 恶化。 图13示出了 AV2的绝对值大于AV1的绝对值的情况；也就是说，像素电极在与 扫描线的延伸方向垂直的方向上发生位置偏移时，使得偶数扫描线和连接到偶数扫描线的 像素电极之间的空间L2比奇数扫描线和连接到奇数扫描线的像素电极之间的空间Ll窄 (短)。图14示出了 AV2的绝对值小于AV1的绝对值的情况；也就是说，像素电极在与 扫描线的延伸方向垂直的方向上发生位置偏移时，使得偶数扫描线和连接到偶数扫描线的 像素电极之间的空间L2比奇数扫描线和连接到奇数扫描线的像素电极之间的空间Ll宽 (长)。在图13和14中，为了更清晰地显示时变电压的改变，与图8和12所示的时序图相 比，采用放大的方式示出了奇数扫描线的扫描信号从Vgh改变为Vgl的时刻和偶数扫描线 的扫描信号从Vgl改变为Vgh的时刻之间的时间间隔。 特定信息存储器26能够采用例如一种非易失性存储器EEPR0M(电可擦除可编程 只读存储器)。在这种情况下，当LCD装置1初始生产时EEPR0M不写入任何信息(S卩，空白 状态)。在制造LCD装置之后，通过将写信号端子29连接到EEPR0M的写系统装置，例如将 取决于LCD装置的最终特性的所述规定信息存储在特定信息存储器26中。在这种情况下， 到特定信息存储器26的写电压Vpp优选被配置为高于输入到电源调整电路24的参考电压 Vcc，以防止由于参考电压Vcc的影响而使存储在特定信息存储器26中的信息产生不经意 的擦除。 在确定Vcl和Vc2的值时，可以采用其他的不同方法或替换使用所述等同方法。例 如，刚制造的LCD装置1可以连接有测试仪器，以便当Vcl和Vc2的值作为可调参数而改变 以确定Vcl和Vc2的最优值时，实际显示情况可以被观察到。另外地或替换地，能够在LCD 装置1中提供分别连接到偶数扫描线和奇数扫描线的测试/虚设像素，以便测量施加到这 些虚设像素的像素电极和公共电极的实际电压，从而确定和确认Vcl和Vc2的最优值。此 外，能够通过光学显微镜观察像素的平面图案(plan pattern)，以估计像素电极相对于扫描 线阵列的位置偏移的量，以生成Vcl和Vc2的初始估值。此外，能够在LCD装置上使用所述 方法中的一个或多个进行一系列实验，以积累足够用于建立距离Ll和L2以及Vcl和Vc2 之间的经验关系的数据。 一旦建立了这种关系，测量距离Ll和L2可以产生Vcl和Vc2的 合适值。换句话说，所述等式1可通过实验进行改进，使得Ll和L2的简单测量就可以产生 Vcl和Vc2的可靠值。此外，代替采用诸如EEPR0M的半永久性存储器，上述虚设/测试像素 可以连接到作为LCD装置一部分的测试电路，使得在例如每次开启LCD装置或当用户选择 相应的操作时，可以通过反馈的方式自动执行Vcl和Vc2的最优值的调整。能够通过各种 其他变型和方法确定Vcl和Vc2的值。 根据所述结构，甚至在像素电极发生位置偏移时，补偿电压Vcl、 Vc2的最优值可 以针对各不同的LCD装置规定。 上述示范性实施例描述了如下情况在设置在一行像素两侧的相邻两条扫描线之间，在选择奇数扫描线之后选择偶数扫描线。然而，在可替换的方案中，如图15所示，在设 置在一行像素两侧的相邻两条扫描线之间，可以在选择偶数扫描线之后选择奇数扫描线。
此外，在上述示例性实施例中，描述了电源调整电路24向公共电极驱动器电路28 提供幅值中心电压Vdc的情况。可替换地，电源调整电路24可以向公共电极驱动器电路28 提供与幅值中心电压Vdc不同的电压，并且公共电极驱动器电路28可以根据提前限定的信 息处理电源调整电路24提供的电压。而且，图7所示的功能和电压信号传输方案表现了一 种实现本发明实施例的可能方式。然而，如上所述，本发明不限于这种特定配置。各种变型， 例如控制器27被配置为采用例如其他模块执行的功能是可行的。 此外，在上述示例性实施例中，描述了电源调整电路24向公共电极驱动器电路28 提供DC电压作为幅值中心电压Vdc的情况。然而，如图16A和16B所示，LCD装置能够被 配置成电源调整电路24向公共电极驱动器电路28提供其幅值中心电压等于所述幅值中心 电压Vdc的方波AC电压Vac，并且公共电极驱动器电路28对方波AC电压Vac叠加补偿电 压Vcl、Vc2。这种配置在合适的情况下是有益的，因为即便在显示信号电压Vd被设置为很 小值时，能够允许向液晶施加相对大的电压。 此外，上述示例性实施例描述了在与每条扫描线关联的像素中在一帧中写入到液 晶的电压极性之间相同的帧反转的情况。然而，如图17A和图17B所示，本发明及其各种实 施例能够容易地应用于线反转驱动或点反转驱动，其中在与相邻扫描线关联的像素中在一 帧中写入到液晶的电压极性不同。 此外，在上述示例性实施例中，描述了像素的条排列的情况，其中像素以条的形式 进行布置。然而，本发明及其各种实施例适用于德耳塔布置或其他形式的像素布置。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可 以对本发明的方法和装置做出各种变型和修改。因此，本发明旨在覆盖落在所附权利要求 及其等价物范围内的变型和修改。
权利要求
一种液晶显示装置，包括液晶显示部分和驱动器电路部分，其中，所述液晶显示部分包括一组第一扫描线、第二扫描线以及数据线，经由第一开关元件连接到所述数据线的第一像素电极，所述第一开关元件由所述第一扫描线控制；经由第二开关元件连接到所述数据线的第二像素电极，所述第二开关元件由所述第二扫描线控制；以及公共电极，用于将电压施加到分别设置在所述第一电极和所述第二电极之上的液晶，其中，所述第一像素电极和所述第二像素电极设置在所述第一扫描线和所述第二扫描线之间，并且所述第一像素电极和所述第二像素电极在不同的写周期内被写入相应的显示信号电压，所述显示信号电压对于每个灰度级具有两个不同的电平，定义显示信号电压的中心电压作为所述两个不同的电平的中心，并且其中，所述驱动器电路部分向所述公共电极提供公共电压，使得所述第一像素电极的写周期期间的提供到所述公共电极的所述公共电压和所述中心电压之间的电压差，能够被设置成与所述第二像素电极的写周期期间的提供到所述公共电极的所述公共电压和所述中心电压之间的电压差不同。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一像素电极和所述第一扫描线 之间的寄生电容大于所述第二像素电极和所述第二扫描线之间的寄生电容，并且其中，所述驱动器电路部分向所述公共电极提供所述公共电压，使得所述第一像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差大于所述第二像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述驱动器电路部分提供所述公共电 压，使得所述第一像素电极的写周期期间的所述电压差基本等于在所述第一像素电极的所 述写周期结束时断开所述第一开关元件时产生的吸合电压，并且使得在所述第二像素电极 的所述写周期期间的所述电压差基本等于在所述第二像素电极的所述写周期结束时断开 所述第二开关元件时产生的吸合电压。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一像素电极和所述第二像素电 极在所述第一扫描线和所述第二扫描线的延伸方向上彼此相邻设置。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一像素电极和所述第二像素电 极彼此相邻设置在所述数据线的两侧。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述驱动器电路部分包括存储器，所述 存储器存储与所述第一像素电极和所述第一扫描线之间的寄生电容相关的信息以及与所 述第二像素电极和所述第二扫描线之间的寄生电容相关的信息，并且其中，所述驱动器电路部分根据存储在所述存储器中的与所述寄生电容相关的信息提 供所述公共电压。
7. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一像素电极和所述第一扫描线 之间的寄生电容小于所述第二像素电极和所述第二扫描线之间的寄生电容，并且其中，所述驱动器电路部分向所述公共电极提供所述公共电压，使得所述第一像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差小于所述第二像素电极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述液晶显示部分中，所述第一像素 电极和所述第一扫描线之间的空间比所述第二像素电极和所述第二扫描线之间的空间窄， 并且其中，所述驱动器电路部分向所述公共电极提供所述公共电压，使得所述第一像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差大于所述第二像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差。
9. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述液晶显示部分中，所述第一像素 电极和所述第一扫描线之间的空间比所述第二像素电极和所述第二扫描线之间的空间宽， 并且其中，所述驱动器电路部分向所述公共电极提供所述公共电压，使得所述第一像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差小于所述第二像素电 极的写周期期间的所述公共电压和所述中心电压之间的所述电压差。
10. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括提供有与所述公共电极相同的电压 的辅助电容电极。
11. 一种液晶显示装置，包括 具有第一寄生电容的第一组像素电极； 具有第二寄生电容的第二组像素电极； 公共电极；分别介于所述公共电极与所述第一组以及第二组像素电极之间的液晶；以及 驱动器电路，所述驱动器电路根据所述第一寄生电容确定第一公共电压，并且在所述 第一组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第一公共电压，以便基本补偿由所 述第一寄生电容引起的所述第一组像素电极中的电压降，所述驱动器电路根据所述第二寄 生电容确定第二公共电压，并且在所述第二组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供 所述第二公共电压，以便基本补偿由所述第二寄生电容引起的所述第二组像素电极中的电 压降。
12. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，还包括存储与所述第一和第二寄生电容相 关的信息的存储器，其中，所述驱动器电路根据存储在所述存储器中的所述信息确定所述第一和第二公共 电压。
13. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，还包括均在横向方向上延伸的第一扫描线 和第二扫描线，其中，所述第一组中的像素电极和所述第二组中的像素电极在沿所述横向方向延伸的 一行中交替布置，并且设置在所述第一和第二扫描线之间，并且其中，每对相邻的像素电极共享单条数据线，所述每对相邻的像素电极中的一个属于 所述第一多个而另一个属于所述第二多个。
14. 根据权利要求ll所述的液晶显示装置，其中，所述第一寄生电容不同于所述第二 寄生电容，并且所述第一公共电压不同于所述第二公共电压。
15. 根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述第一寄生电容等于所述第二寄生电容，并且所述第一公共电压等于所述第二公共电压。
16. —种用于制造液晶显示装置的方法，包括 制备液晶器件，所述液晶器件包括 具有第一寄生电容的第一组像素电极， 具有第二寄生电容的第二组像素电极， 公共电极，分别介于所述公共电极与所述第一组以及第二组像素电极之间的液晶， 向所述公共电极提供公共电压的驱动器电路，以及 用于存储与所述第一和第二寄生电容相关的信息的存储器； 获取与所述第一和第二寄生电容相关的信息；在所述存储器中存储与所述第一和第二寄生电容相关的信息；以及对所述驱动器电路进行编程，使得基于存储在所述存储器中的信息，所述驱动器电路 确定第一公共电压并且在所述第一组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第 一公共电压，以便基本补偿由所述第一寄生电容引起的所述第一组像素电极中的电压降， 并且使得基于存储在所述存储器中的信息，所述驱动器电路确定第二公共电压并且在所述 第二组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第二公共电压，以便基本补偿由所 述第二寄生电容引起的所述第二组像素电极中的电压降。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述液晶器件还包括均在横向方向上延伸的 第一扫描线和第二扫描线，其中，所述第一组中的像素电极和所述第二组中的像素电极在 沿所述横向方向上延伸的一行中交替布置，并且设置在所述第一和第二扫描线之间，并且其中，每对相邻的像素电极共享单条数据线，所述每对相邻的像素电极中的一个属于 所述第一多个而另一个属于所述第二多个。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一寄生电容不同于所述第二寄生电容， 并且所述第一公共电压不同于所述第二公共电压。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一寄生电容等于所述第二寄生电容，并 且所述第一公共电压等于所述第二公共电压。
20. 根据权利要求16所述的方法，其中，获取与所述第一和第二寄生电容相关信息的 步骤包括如下步骤中的至少一个在改变所述第一和第二公共电压的电平的同时观察显示 质量；观测所述第一和第二像素电极相对于扫描线的位置偏移；以及通过经验或理论公式 计算由所述第一和第二寄生电容引起的所述各个电压降的量。
全文摘要
一种液晶显示装置包括具有第一寄生电容的第一组像素电极、具有第二寄生电容的第二组像素电极、公共电极、分别介于所述公共电极与所述第一组以及第二组像素电极之间的液晶、以及驱动器电路，所述驱动器电路根据第一寄生电容确定第一公共电压并且在所述第一组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第一公共电压，以便基本补偿由所述第一寄生电容引起的第一组像素电极中的电压降，所述驱动器电路根据所述第二寄生电容确定第二公共电压并且在所述第二组像素电极的写周期期间向所述公共电极提供所述第二公共电压，以便基本补偿由于所述第二寄生电容引起的所述第二组像素电极中的电压降。
文档编号G02F1/133GK101783120SQ20091100026
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月24日 优先权日2008年12月24日
发明者平山隆一 申请人:卡西欧计算机株式会社