专利名称：有源寻址矩阵液晶显示装置的制作方法
一种薄的、轻型的、与阴极射线管相比具有高度精细图象质量的有源寻址矩阵液晶显示装置目前已开始广泛用作办公自动化设备的显示终端。
此种有源矩阵液晶显示装置有两种类型，一种使用在两个基片表面形成的并列透明电极作为驱动其间液晶层的驱动电极，另一种的特点是比上述透明电极型的显示装置有更小的负载电容和更广的视角。作为一种有更小负载电容和更广视角的方法，其步骤包括，在同一基片上以交叉指型分布形成两个电极，并以相对此基片的表面近似平行的方向施加一电场于液晶层。这些现有技术方法已经公开于，例如日本专利公布No.63-21907和日本专利申请公开No.7-36058之中。
在这些现有技术中，已公开的是，为了减小在扫描行、信号行和反电极之间的负载电容在象素内形成交叉指型排列，以及反电极(公共行)连同其他布线一起形成于此相同的基片上，最好与扫描行平行。此外，这种扫描行和公共行的一对一或二对一结合的结构已被述及。还有，另一种扫描行用作公共行的结构也述及过。
然而，在这些现有技术公开中，在一组用一个扫描行寻址的象素中，各象素的各个反电极与不同于此选址扫描行的另一个和同一个扫描行(或公共行)相连。然而，此种布置存在一个问题，即，在一被选的扫描周期中当每一象素中的各信号电压充电时，或当此被选的扫描周期完成后此扫描行的电势变化时，连于反电极的扫描行或公共行的波形产生失真，特别是，在大尺寸液晶显示器的制作中，或为了达到高清晰度，由于水平串扰和水平亮度改变而产生的图象质量的降低的问题成为值得注意和显著的问题。
再者，此现有技术的象素结构常有一为扫描行、公共行、象素电极、反电极等所占据的、大的不透光的区域，从而往往限制大尺寸高清晰度显示器中的孔径比。还有，当为了降低上述波形失真而增加扫描行和公共行的尺寸时，所导致的孔径比将会显著变小。
本发明试图同时解决与此现有技术相关的所有问题。
就是说，本发明的一个目的是提供一种以防止串扰和水平亮度改变为特色的，有高质量图象显示的有源寻址矩阵液晶显示装置。本发明的另一目的是，提供一种即使在高清晰度显示中也可通过减小布线宽度来实现高孔径比的有源寻址矩阵液晶显示装置。
本发明的上述目的可通过将单个公共电极行所驱动的象素数量(由信号行和扫描行所包围的区域)减少一半的办法来实现。
特别是，在首次定时，排在第一扫描行上的第一组象素每隔一个象素显示，排在第二扫描行上的第二组象素也是每隔一个象素显示，以便第一和第二扫描行上的各象素形成一种交错排列的显示图形。接着，在第二定时，排于此第二扫描行上的第二组象素中的余下未显示的象素显示出来，同时排在第三扫描行上的第三组象素也是每隔一个象素显示，如此，显示在第二扫描行上的第二组象素和相应的相隔一个象素显示于第三扫描行上的象素形成另一交错排列的图形。从而，总体看来，象素交替地每隔一象素加以充电以形成一个全部的交错排列图形。
在配有公共行的情况下，由于沿扫描行的方向并列的相应象素的各个象素电极以导线连接，与一不同的公共行形成存储电容，于是同时加于一个扫描行或公共行上的负载就被减半了，从而有效地减少了信号波形失真，并减小串扰和水平亮度改变。此外，由于在公共行上负载减小，公共行的宽度就可变细。
更准确的说，考虑用下述结构来实现本发明的各目的。
(1)一种结构是，沿扫描行方向并列的任一象素中的反电极与各象素电极产生电场，并被连接于与其对应的扫描行(或公共行，如果可行的话)，并列象素间的扫描行彼此不相同。
(2)一种结构是，连于沿扫描行方向并列的各自象素的每一象素电极的各有源矩阵元和对应的扫描行相连，并列象素间的扫描行彼此不相同。
(3)一种结构是，沿扫描行方向并列的各自象素的一个象素电极和连于另一扫描行，另一公共行或与此扫描行或公共行不同的另一布线的反电极之间形成存储电容。
(4)一种结构是，沿信号线并列的各自象素的各反电极连于与其对应的各不同的公共行上，它们在并列的象素间彼此不相同，这样，受到透明度变化的各象素沿扫描行排列成交错的图形，从而降低了加于公共行上的负载，并由此避免发生串扰。
下述驱动方法的组合可考虑作为对上述电极施加电压的方法。
(1)第一个对相应行和电极施加电压的驱动方法的组合是，对每一扫描行在一非选择周期中施加一非选择电压和在一选择周期中施加一选择电压，然后，利用对每行和在每一帧写入周期交替地反转其电压极性的办法，对每一信号行施加一信号电压，并通过对每行和在每一帧写入周期反转电压极性的办法对每一公共行施加一公共电压。
(2)第二个对相应行和电极施加电压的驱动方法的组合是，在一非选择周期中施加一具有二进制的高和低值的非选择电压，并在一选择周期中对每一信号行施加一只有单值的选择电压，接着再利用对每行和在每一帧写入周期交替地反转其电压极性的方法对每一信号行加一信号电压，并利用对每行和在每一帧写入周期反转其电压极性的方法对每一公共行施加一公共电压。
(3)第三种对相应行和电极施加各自电压的驱动方法的组合是，对每一扫描行在一非选择周期施加一非选择电压和在一选择周期施加一选择电压，通过反转其电压极性的办法对每一象素施加一电压以及通过对每行和在每一帧写入周期交替地反转其电压极性的方法对每个公共行施加一公共电压，并通过对每行和在每一帧写入周期交替地反转其电压极性的办法对每个信号行施加一信号电压。
在按上述驱动方法组合中的任一种而施加的电压的作用下，以本发明的一种交错排列图形排列的相应象素就可有效地被驱动。
参阅附图所进行的下列详细描述可对本发明的这些目的和其他目的、特点和优点有更清楚的了解，其中
图1是简略的方框图，说明本发明第一实施例的象素元的平面结构；图2是沿图1中A-A′线截取的象素元的横截面；图3是沿图1中B-B′线截取的象素元的横截面；
图4是沿图1中C-C′线截取的象素元的横截面；图5是本发明第一实施例的液晶板的等效电路；图6是一简略的方框图，说明此第一实施例的液晶显示单元的系统结构；图7是一简略的方框图，说明从一常规的象素阵列到本发明的交错排列的象素阵列的数据阵列变换的一个实例；图8是一实现本发明的数据阵列变换的电路图；图9表示本发明数据阵列变换的时序图；图10表示本发明第一实施例中的驱动电压波形；图11是一个简略的方框图，说明本发明第二实施例的一个象素元的平面结构；图12是沿图11中D-D′线截取的象素元的横截面图；图13是一图解，说明本发明的第三实施例的一个象素元的平面结构；图14是沿图13中E-E′线截取的部分象素元的横截面图；图15是一方框图，说明本发明第三实施例的液晶板的一个等效电路；图16表示本发明第三实施例中的驱动电压的波形；图17表示本发明第三实施例中另一驱动电压的波形；图18表示本发明第四实施例一有源寻址矩阵液晶显示器的下部基片的结构；图19表示沿图18中F-F′线截取的下部基片结构的一个横截面图；图20表示沿图18中G-G′线截取的下部基片结构的一个横截面图；图21是一方框图，说明图18中此下部基片结构的等效电路；图22表示本发明第四实施例的驱动电压波形；图23是一简略的方框图，说明本发明第五实施例的一个象素元的平面结构；图24是一方框图，说明本发明第五实施例的液晶板的一个等效电路；图25表示本发明的数据阵列变换的时间图；图26表示本发明的第五实施例中的驱动电压波形；图27是一简略的方框图，说明本发明第六实施例的一个象素元的平面结构；
图28是一方框图，说明本发明第六实施例的液晶板的一个等效电路；图29表示本发明第六实施例中的驱动电压波形。
第一实施例图1表示本发明第一实施例的有源寻址矩阵液晶显示器中的其上有薄膜晶体管的基片结构图。
扫描行102和信号行103配置成一矩阵，每一交点处形成一薄膜晶体管120，相应行作为它的两个极。薄膜晶体管120的另一极，连于象素电极105，其作用是一种开关，对在象素电极105和反电极106之间的液晶层施加电压。反电极106连于公共行104，公共行与扫描行102平行。
连于相同的扫描行102的各象素电极105通过配置在扫描行上的薄膜晶体管120交替地沿扫描行102在上和下每相隔一象素排成交错的图形。例如，在图1中，第一象素电极105a配置在扫描行102的下方，而第二象素电极105b就配置此扫描行102的上方。在此种排列中，对应于象素电极105a的反电极106a连于公共行104a，对应于象素电极105b的反电极106b连于另外的公共行104b。
在本发明的这样的布线中，当选择了一扫描行102并将显示数据写入连于此扫描行102的一组象素时，已经为显示数据写入或充过电的此组象素不是线性排列而是越过此扫描行每隔一个象素上、下交错的排列。再有，由于流过此公共行以对反电极施加电压的电流被分开成两支一支流过公共行104a，另一支流过公共行104b，所以加于公共行104上的负载就可以对半分开，从而其电压失真就可以显著地降低，从而显著降低了水平交叉调制和水平亮度变化。再有，公共行上的负载减半，意味着，即使公共行的电阻会增大也可将公共行制作的更细一些，而不会导致显示质量上的任何损害。所以，可在使用更细的公共行的条件下，显著地改善液晶显示的孔径比。
图2表示从图1中沿A-A′线截取的此实施例液晶板的一个横截面图。
下部基片100和上部基片200分别包括有一0.7毫米厚并具有抛光表面的透明玻璃板101，201。下基片100有信号行103，象素电极105和反电极106，如图1所示。还有隔离这些电极的氮化硅(SiN)层109，和用以保护布线的钝化层112。
还有，另一块玻璃板201有一低导电率的遮光层(黑底屏)202，用以防止除区域203以外的间隙所透漏过来的光，该区域为与下基片100上象素电极105和反电极106所围部分对应的区域，在此遮光层上有条形的三基色(红、兰、绿)滤色片203。再有，平面透明聚合物层204在此滤色片上压成薄片以使其表面平直。
在此二基片的最里的表面上分别形成校准膜片150、250，并对其作抛光处理，然后再将液晶合成物300充入此二基片之间。还有，此二基片的最外表面夹在二偏振片170和270之间从而完成本发明的液晶显示板。本发明此实施例中使用聚酰亚胺作为校准膜片。使上、下界面中校准膜片的抛光方向彼此近似平行，并使其角度相对所施加的电场为85°。在上、下基片之间的间隙由散布在此二基片间边缘部的球形聚合物小珠所支撑，此间隙在液晶合成物充入情况下调准为4.5微米，充入的液晶合成物300为向列液晶合成物，它具有介电常数Δε取值7.3(在1千赫条件下)的正各向异性并有反射率Δn取值为0.072(598纳米(nm)，20℃)的各向异性。所以，可认为Δn·d＝0.324微米(μm)。在此二偏振片中，一个偏振片的透射轴大体上布置于与其毗连的校准膜片抛光方向平行的位置(相对所施加的电场的方向为85°角)，另一偏振片的透射轴大体上置于其毗连的校准片的抛光方向的垂直方向上(相对于所加电场的方向为-5°)。通过这样的布置，当对象素电极105和反电极106两端施加一电压时，获得一标准关闭特性，其中在低电压时象素变暗而在高电压时象素变亮。通过穿越象素电极105和反电极106与玻璃板101平行地产生一电场E以及控制液晶合成物300内的液晶分子301的取向来调节所透过的光强。
图3表示沿图1中B-B′线截取的部分下基片100的横截面。
此横截面图同样也表示薄膜晶体管(TFT)120的横截面，薄膜晶体管由象素电极(源极)105、信号电极(漏极)103、扫描电极(栅极)102和主要成分为非晶硅(a-Si)的非晶硅层107所组成。此外，在非晶硅层107和信号行103以及象素电极105之间形成掺杂磷(S)的n型非晶硅的欧姆接触层108，以提供其间的欧姆接触。此外，在薄膜晶体管120上有一钝化层112。界定此下基片100为，包括钝化层上的校准膜片150和玻璃板101下的偏振片170。在本发明此实施例中，用一反向的交错型的非晶硅薄膜晶体管(TFT)作为有源元件，然而，并不仅限于此，也可使用交错型的非晶硅薄膜晶体管，P型硅(p-Si)薄膜晶体管，或在一硅片上的MOS型晶体管作为有源元件。
参看图4，该图表示沿图1中C-C′线截取的部分下基片100的横截面。
此横截面图表示存储电容130的截面。存储电容130在公共行104和象素电极105之间形成，中间插入一氮化硅层109来隔离。钝化层112成形于此存储电容上。此外，下基片100还包括校准膜片150和偏振片170。
下面，按照本发明此第一实施例描述驱动方法。参看图5，该图表示依本发明此实施例图1所示的有源寻址矩阵液晶显示器中具有薄膜晶体管的基片结构的等效电路。对应一条扫描行102配置两条公共行104a、104b和毗连的两条信号行103a、103b。在每一由这些扫描行和信号行所围的象素区域内，配置薄膜晶体管120，存储电容130和液晶电容140(假定每一液晶为一电容)。此处，液晶电容140和存储电容130形成一并联的电容，它基本上组成了连于象素电极105的总电容，图6说明本发明第一实施例的系统结构。控制器401将从图象信号发生器405输出的显示数据和显示时间控制信号分别转换为适当的显示数据和适于在本发明该实施例的液晶显示器上显示的时间控制信号。根据此显示数据和时间控制信号，并根据从一电源电路402所施加的驱动电压，显示信号输出电路404和竖直扫描电路403分别产生一信号电压和一扫描电压，并通过扫描行102和信号行103而供给液晶显示板400。
作为实例，来自图象信号发生器405的显示数据正常情况下以单行写入顺序的方式传送。即，每个象素的显示数据被其中一行传送之后，下一显示数据被下一行传送。还提供有控制器401，它的功能是将此种一行数据传送顺序的数据阵列转换为本发明的交错数据写入排列的数据阵列。图7表示此数据阵列变换前、后的简图。需要用这种变换来提供一种交错排列图形的数据阵列，以便当其扫描行选定时，与每隔一个象素写入的交错排列的象素相对应。
实现上述数据阵列变换的变换电路示于图8。根据从液晶显示器内或外部配置的图象输入/输出源发出的一行数据定界信号413来控制的数据阵列变换控制器410，数据时钟信号414，传送数据信号412的一部分到数据存储器411以存放在那里，此数据信号412同样是从液晶显示器内或外部配置的图象输入/输出源输出，并且该部分是将要在下一行上输出的。同时，控制器读出从数据存储器411中在前一行时刻存储的数据的一部分，并连同输入数据412一起将其作为输出数据416输出到数据显示矩阵中的象素显示信号输出电路上。图9表示此操作过程的时序图。输入数据信号412实际上有红-绿-兰三条平行的输入行，所以有红-绿-兰横向的象素排列，从而就需要根据此红-绿-兰的数据变换。数据变换由一行数据开关信号413通过交换数据区触发起动，并在每一数据时钟信号414下执行。与时钟信号414同步立即跟随触发数据变换的一行数据开关信号413，G信号G11从输入信号412中取出，并通过存储器存取行415而传送到数据存储器411中。与此同时，在前一行的、已被取出并存入数据存储器411的G信号G01被读出，以与余下的数据信号结合作为数据信号416而被输出。在下一时钟，R信号R12和B信号B12从输入数据中取出以存入数据存储器，同时，前一行的前一R信号R02和前一B信号B02从存储器读出与余下的G12结合作为输出信号416而输出。此后，在每一数据时钟信号414下，此种G信号和R+B信号的存入和读出循环重复发生。于是，当下一个单行数据开关信号413输入时，在此数据存储器中的写入和读出地址更新为原来的数据地址，以便数据交换得以继续进行。
下面参看图10，图中示出本发明此实施例的驱动电压波形。图10(a)说明施加于扫描行(如图5中的扫描行102)上的扫描电压Vgate 1，图10(b)说明施加于公共行(如图5中的公共行104a)上的另一公共电压Vcom 1，图10(c)说明施加于与公共行104a并列的另一公共行(如图5中公共行104b)上的另一公共电压Vcom 2。图10(d)说明施加于象素的信号行(如图5中信号行103a)上的信号电压Vd1，该象素与施加有公共电压Vcom 1的公共行相连。图10(e)说明施加于与此信号行103a并列的另一信号行(如图5中信号行103b)上的信号电压Vd2。此外，图10(f)和图10(g)表示在分别施加以信号电压Vd1和Vd2的相应的象素中的象素电极电压Vs1和Vs2。图10(h)和图10(i)表示施加于相应象素中的各液晶层的液晶电压VLC1和VLC2。
扫描电压Vgate1有选择电压VgH和非选择电压VgL，施加此选择电压的周期，比方说，是25微秒(μs)，一个操作周期近似为16.6毫秒(ms)。公共电压Vcom1和Vcom2有一公共高电压VcH和一公共低电压VcL，施加这些电压中的每一个的周期与扫描电压Vgate1的一个周期相同。此外，由于它们的相位变化，电压Vcom1和Vcom2彼此不同。当扫描电压Vgate1为选择电压VgH时，信号电压Vd1和Vd2调至Vcom1或Vcom2±VLC的值(在此处，公共电压Vcom1或Vcom2用作参考电压)，以便跨越液晶层施加液晶操作电压VLC如上所述，液晶操作电压VLC有标准的关闭特性，例如，当黑暗时，VLCoff＝0伏(V)，而在明亮时，VLCoff＝12伏(V)。在半色调时间之内电压值在其间发生变化。还有，给出±VLC项是为了能将交流电压供给到此液晶上。例如，当公共电压Vcom1＝Vg H时，信号电压Vd1取值为Vc H-VLC，而当Vcom1＝VcL时，信号电压取值为Vc L+VLC。还有，考虑到当薄膜晶体管(TFT)由ON状态变为OFF状态时发生的象素电压Vs的改变ΔVs，信号电压Vd1的值为(VcL H-VLC+ΔVs)和(Vc L+VLC+ΔVs)。
还有，由于Vd 1和Vd 2有以Vcom 1或Vcom 2为基础的不同Vcom的参考值，它们被设定至具有反转极性的液晶操作电压值上。此外，当下一个扫描行选定时，由于此参考电压Vcom值改变，使得它们的极性也随时间反转。
由于施加这些信号，在扫描电压Vgate1从选择电压Vg H变至非选择电压Vg L之后，在每一象素中的象素电极的电势相对其参考电压Vc H或Vc L立刻变为-VLC或+VLC，然后其电势保持一段16.6毫秒(ms)的时间直至扫描电压Vgate1接受下一个选择电压Vg H为止。跨越液晶层施加的实际电压VLC1或VLC2是象素电极的电势Vs1或Vs2和等于公共行电势Vcom1或Vcom2的反电极的电势之差。根据此实际电压，液晶调节光线以确定象素的亮度。
由于依赖施加于信号行上的电压值的大小，于是产生一个问题，即与此公共行电势相等的反电极的电势在保持液晶操作电压的期间因连接于信号行的电容而发生变化。然而，根据本发明，由于液晶电容和存储电容二者均与公共行相连，即使象素内发生电荷重新分配时液晶电压VCL1或VCL2也不会改变。在现有技术中上述二电容是连于不同的行的，当这些行中任一个电压改变时，因电荷的重新分配而产生的液晶电压的改变量将是显著的，它继而会导致垂直或水平交叉调制，和显示质量的损害。但是，依照本发明的该实施例，可以排除由于在液晶电压保持期间公共行电压改变而产生的串扰和水平亮度变化。
上述本发明第一实施例，其中，为一扫描行所已经选定的一组象素中的相应的反电极交替地与两个公共行的每一个相连，从而使流经此公共行对此反电极供给电压的电流可分为二个子电流，这就有这样的优点，公共行内的电压失真减至最小，并且由于液晶电容和存储电容并联连接，串扰和水平亮度变化可减至最小，于是显著改善显示质量。此外，通过高电阻、细导线的这种公共行的设置，孔径比就可得到显著改善。
第二实施例下面参照图11和图12描述本发明第二实施例。除了下述内容以外第二实施例的特点均与第一实施例中的特点相同。
图11表示本实施例中下基片100的结构。
与第一实施例相同的是，第二实施例中扫描行102和信号行103配置成一矩阵，薄膜晶体管120形成于相应的交点处。然而，与第一实施例不同的是，通过各自的薄膜晶体管120而连接于相同的扫描行102的象素电极105a和105b配置在此相同扫描行102的同一侧。而与这些象素电极105a和105b相对应的反电极106a和106b则分别与两个不同的公共行104a和104b相连。所以流经公共行以对反电极供给电压的电流像第一实施例那样可分成两部分，从而减小加于此公共行上的负载，由此将串扰和水平亮度的改变减到最小。此外因公共行采用更细的直径而改善孔径比。
图12表示沿图11中D-D′线截取的部分下基片100的横截面图。
因为需要超越扫描行102而将反电极106与公共行104相连，所以用一与信号行相同的金属层113来进行此连接。在插入其间的氮化硅层109内打通孔，完成金属层113与公共行104和反电极106的连接。在这里，下基片100也界定为包括成形于此金属层上的钝化层112，校准膜片150和在下部的偏振片170。
依照本发明此实施例，当一个扫描行102选定时，以及当显示数据被写入一组与此所选扫描行相连的象素时，此组已写入显示数据的象素不是像第一实施例那样是以交错图形配置的而是线性排列的。
第二实施例的等效电路和系统配置省略了，因为它们与第一实施例中的相同，但第二实施例的控制器401并没有将数据阵列转换为交错排列数据阵列的功能。
此外，依照此第二实施例，垂直或水平并列的相应象素彼此与不同的公共行相连。从而，就可能同时对彼此并列的相应象素提供交流公共电势和施加相反极性的液晶操作电压。由于对并列的象素施加相反极性的液晶电压，显示闪烁就可减至最小，从而改善显示质量。依照本发明第二实施例，由于排除了闪烁，所以可获得除第一实施例的优点以外的显示质量的进一步改善。
第三实施例参看图13，该图表示本发明第三实施例的有源寻址矩阵液晶显示器的下基片100的结构。
扫描行102和信号行103配置成矩阵，薄膜晶体管120成形于以此二行为其二极的每一交点处。薄膜晶体管(TFT)120的另一极连于象素电极105，它与反电极106一起构成一开关以对插入此反电极和象素电极之间的液晶层施加一电压。此外，每一反电极106与一个不同的扫描行102相连，即与相对应的象素电极105相连的扫描行102不同的扫描行相连。
在此种排列中，通过相应的薄膜晶体管120而与一相同扫描行102相连的各象素电极105，沿此相同的扫描行102交替地相对每一象素的上侧和下侧以交错图形配置。例如，在图13中，象素电极105a配置于扫描行102b的下侧，而连于此相同扫描行102b的下一象素电极105b则配置于此扫描行102b的上侧。在此实施例中，与象素电极105a对应的反电极106a连于下一行的扫描行102a，同时与象素电极105b对应的反电极106b连于前一行的扫描行102c。
在本发明此实施例的这种布置中，当某一扫描行102，具体说，102b被选定，并将显示数据写入连于此扫描行102b的一组象素中时，此组在该处相连并写入显示数据的象素不是线性排列的，而是越过此选定的扫描行102b每隔一象素(如105a和105b)上、下排列成交错图形。此外，流经此扫描行以对此选定的象素群供给电压的电流可由两个扫描行102a和102c传导，从而施加于扫描行102的负载减小并且电压失真也可减至最小。因此，水平交叉调制和水平亮度变化可减至最小。此外，在扫描行上的负载显著减小，就意味着可使用更细直径和更高电阻的扫描行而不会损害显示质量。从而，因采用了更细扫描行的措施，显示的孔径比可显著地得到改善。还有，由于为此公共行所占的区域也可用作透光区，就可依本发明实施例进一步实现孔径比的改善。
作为实例，为了完成一种结构，在其中消除公共行以及反电极106直接连于扫描行102而不必在其间插入薄膜晶体管，这就需要配置一有源元件，例如，具有能改变此薄膜晶体管的阈值的有增强特性的有源元件。参看图14，此图表示本发明第三实施例的一个薄膜晶体管120，它是沿图13中E-E′线截取的部分下基片100的横截面图。薄膜晶体管120由象素电极(源极)105、信号行(漏极)103、扫描行(栅极)102、非晶硅层107以及包括有氮化硅层109、二氧化硅层110和掺氮(N)二氧化硅膜片111的栅绝缘层所组成。此外，为了在非晶硅层107和信号行103以及象素电极105之间供给欧姆接触层，在其间形成一使用n-型掺磷非晶硅的欧姆接触层108。钝化层112成形于此薄膜晶体管120的表面上，以及其上还配有校准膜片150。下基片100就由包括这些层和配在玻璃板101之下的偏振片170所界定。依照本发明的此实施例薄膜晶体管120可将其阈值变换到12伏(V)的高电压，例如，通过在扫描行(栅极)102和象素电极(源极)105以及信号行(漏极)103间施加100伏的电压2秒钟来实现。
下面描述本发明此实施例的驱动方法。图15表示依本发明第三实施例图13中液晶显示板的下基片结构100的一个等效电路。相对于一个扫描行102c二扫描行102a和102b起到对应的公共行的作用，同样在该处还配有对应的二个不同的信号行103a和103b。在为这些扫描行和信号行所围的每一象素区内，配有薄膜晶体管120，存储电容130和液晶电容140(假定液晶自身看作一电容)。在本实施例中液晶电容140和存储电容130也构成一并联电容。
本实施例的系统结构图省略，因其与第一实施例中的相同。
图16和图17表示本发明此实施例的驱动电压的波形。具体说，图16表示驱动象素电极105a的电压波形，图17表示驱动象素电极105b的电压波形。更具体说，图16(b)表示施加于扫描行102a上的扫描电压Vgate1，图16(a)和图17(b)表示施加于扫描行102b上的扫描电压Vgate2，图17(a)表示施加于扫描行102c上的扫描电压Vgate3。此外，图16(c)和图17(c)表示施加于相应的信号行(如图15中的103a和103b)上的信号电压Vd，图16(d)和图17(d)表示分别在象素电极105a和105b上的电压Vs1和Vs2，图16(e)和图17(e)表示施加在相应象素中的相应液晶层的电压VCL1和VLC2(一个加于液晶电容140两极的电压)。
扫描电压Vgate1、Vgate2和Vgate3各自包括选择电压VgH、非选择高电压VgLH和非选择低电压VgLL。施加此选择电压的时间和其操作周期分别为，例如，25微秒(μs)和16.6毫秒(ms)。相应扫描行的选择是一个接一个地进行的，并以Vgate3、Vgate2和Vgate1的顺序进行，如图16和图17所示。非选择电压的两个电平是通过在非选择高电压VgLH和非选择低电压VgLL之间相继切换来施加的。此切换的时间设定在施加选择电压VgH之前25微秒(μs)。此外，由于非选择高电压VgLH和非选择低电压VgLL对每一扫描行转换，当一个扫描行选定时(例如，102b是Vgate2＝VgH)，其他两个扫描行(例如，102a是Vgate1和102c是Vgate3)有相同的电势(例如Vgate 1＝Vgate 3＝VgLH或VgLL)，102b插入在其间。此时，信号行电压Vd设定在VgLH±VLC或VgLL±VLC的值上，以便在此液晶层施加液晶操作电压VLC，此操作电压根据参考电压设定，此参考电压是其他两个扫描行(前面的扫描行和后继的扫描行)的扫描行电压Vgate1和Vgate3。设定此信号行电压Vd的其他参数与本发明第一实施例中的相同。然而，在本发明此实施例中，由于其参考电压Vgate1和Vgate3相同，每一信号行设定在一相同极性的液晶操作电压值上。但由于Vgate1和Vgate2不相同，其极性必须随时间而反相。
因施加这些信号电压，相应象素中的相应象素电极上的电势Vs1或Vs2在相对参考电压VgLH或VgLL的大部分保持期间内保持其值为VgLH(或VgLL)±VLC。此外，跨越液晶层的实际电压VLC1或VLC2成为相应象素电极电势(Vs1或Vs2)和相应反电极电势的差，此反电极电势与该处的相应扫描行电压(Vgate1或Vgate3)相同。在本发明此实施例中，在一50微秒(μs)的时间内，它包括了先于写入以及后于写入的时间，液晶操作电压VLC变得与其设定值不同，然而，这一时间间隔相对总的保持时间16.6毫秒(ms)是可以忽略的，从而不会产生影响显示特性的问题。
依照本发明此实施例，由一扫描行所选定的一组象素中的相应象素的反电极连于两个不同的扫描行上，每一扫描行配置在此选定的扫描行的相对的一侧，用此二不同的扫描行在其非选择周期内对此被选定的象素群中的相应的反电极供给电流，从而将在此非选择周期内的扫描电压的失真减至最小，并因液晶电容和存储电容形成一并联电容，水平交叉调制和水平亮度改变也减至最小。还有，由于在垂直或水平方向上彼此并列的相应象素充以彼此具有相反极性的液晶操作电压，制止了闪烁的出现，从而显著的改善其显示质量。还有，在此扫描行上负载的减小意味着此扫描行的直径可减小，所以具有更高的电阻而不会损害显示质量。所以，因采用了更细的扫描行的措施，显示板的孔径比可得到改善。由于此公共行所使用的区域也可用作透光区，所以孔径比可以获得进一步的改善。
第四实施例参看图18，图中示出依本发明第四实施例的有源寻址矩阵液晶显示器的下基片100。
扫描行102和信号行103配置成一矩阵，在其每一交点处形成一薄膜晶体管120，以此二行为二极。薄膜晶体管120的另一极连于象素电极105，它起开关的作用，以对在此象素电极105和反电极106之间的液晶层施加液晶操作电压。在此第四实施例中，反电极106沿信号行103以与其平行的方向配置，反电极同时也起公共行的作用。
在上述布置中，公共行的数目与信号行数目相同(或假定设其是信号行数目的两倍)，从而对此反电极施加电压的电流可被细分成与信号行数相等的公共行数(或两倍于信号行数)的电流，这样每一公共行所带的负载就要减少了，从而其间的电压失真减至最小。于是，串扰(或交叉调制)和水平亮度改变也减至最小。此外，由于反电极也适于起公共行的作用，所以公共行所占的地区也减小了。从而改善了孔径比。
下面参看图19，图中描述了沿图18中F-F′线截取的部分液晶板的横截面。
下基片100和上基片200有透明玻璃板101和201作为其基片，它们各自为0.7毫米(mm)厚并有抛光的表面。在下基片100上，有信号行103、象素电极105和反电极106如图18所示，还有将这些电极彼此隔离的氮化硅层109和保护布线的钝化层112。
在另一玻璃基片201上形成一用低电导材料制作的黑底屏202，以防止光漏过象素电极105和反电极106间区域之外的间隙，以改善显示器的对比度。然后再在其上形成红(R)、绿(G)、兰(B)条形的三基色滤色片203。此外，用于使表面平面化的透明平面聚合物层204叠层在此滤色片203的表面上，从而完成此上基片的制作。
校准膜片150和250形成于此二基片的最内部的相应表面上，它们要经过抛光工序，然后将液晶合成物300充入于此二基片之间的区域。最后分别用二个偏振片170和270将此二基片的最外部的表面夹在中间，以完成此液晶板的制作。
下面，图20表示沿图18中G-G′线截取的部分下基片100的横截面，此图描述存储电容130的横截面，此存储电容130配置在下基片100内，盖在玻璃板101上的氮化硅层109之上，由公共行106(104)和象素电极105组成，二者被插入其间的钝化层112所隔离。由于此存储电容130与此液晶电容形成一并联电容，即使因连于信号行103的电容而导致公共行104(106)的电势改变时，其液晶施加电压也不会显著改变，从而制止了垂直方向上的交叉调制或串扰的出现。
下面，参看图21描述用于驱动本发明此实施例的有源寻址矩阵液晶显示器的驱动方法。图21表示图18的一个等效电路，具体说是其下基片100的等效电路。对于一已选定的扫描行102，配有与扫描行数目相同数目(或两倍)的公共行(反电极)。在每一为扫描行和信号行所围的象素中，配置薄膜晶体管120，存储电容130和由此液晶层自身形成的液晶电容140。由图21显然可见，液晶电容140和存储电容130是并联的。
此实施例的系统结构图省略，因为它与第一实施例中的相同。然而，应指出的是本实施例中控制器401不具有将其数据阵列从顺序显示的图形转换为交错排列的显示图形的功能。
图22(a)至(i)描述驱动电压的波形。图22(a)描述施加于一个扫描行(例如图21中的102)上的扫描电压Vgate1。图22(b)描述施加于一公共行(如图21中的104a)上的公共电压Vcom1，以及图22(c)描述施加于与公共行104a相邻的另一公共行(如图21中的104b)上的另一公共电压Vcom2。此外，图22(d)描述施加于与施加有电压Vcom1的公共行104a相连的象素的信号行(如图21中的103a)上的信号电压Vd1，以及图22(e)描述的施加于配置在信号行103a邻行的另一信号行(如图21中的103b)上的信号电压Vd2。图22(f)和(g)表示分别施加信号电压Vd1和Vd2的象素的象素电极电压Vs1和Vs2。然后，图22(h)和(i)表示施加于相应象素中液晶层的液晶操作电压VLC1和VLC2。
在此实施例中扫描行和公共行的电压设定与第一实施例中的相同。对此信号行的电压设定大致与第一实施例中的相同。虽然Vd1和Vd2设定在彼此具有相反极性的液晶操作电压值上，由于在下一扫描行选定时其参考电压Vcom不变，所以这些信号电压的极性在写入一个帧所需的时间周期内不会变化。
尽管有上述的这些不同，但象素电极电压Vs1或Vs2以及实际液晶操作电压VLC1或VLC2却均与第一实施例中的相同。
在本发明第四实施例中，因为把信号行103和公共行104或反电极106每单位行相连的电容大，所以在此液晶操作电压保持期间与公共行电势相等的反电极电势产生变化。然而，液晶电容140和存储电容130二者均与此公共行相连，即使发生象素电极的电荷重新分配液晶电压VCL1或VCL2也不会显著变化，从而防止诸如垂直方向上的串扰那样的显示缺陷发生。
本发明第四实施例，有下列优点，由于为一个扫描行所选定的象素群中的象素反电极和与信号行数目相同(或其两倍)的公共行相连，每个流经公共行以对此反电极施加电压的电流显著减小，从而公共电压失真减至最小。还有，由于此液晶电容和存储电容联结为并联电容，水平串扰和亮度改变显著减少，垂直串扰也被排除，从而改善显示质量。再有，由于上述用于公共行的区域可减小，更高的孔径比和更高的显示亮度成为可能。
第五实施例
下面描述本发明第五实施例，本发明的第五实施例的其他特点和配置除下面内容外均与第四实施例中的相同。
图23表示此实施例下基片100的结构。
本发明第五实施例中扫描行102和信号行103配置成一矩阵，在其每一交点处形成一薄膜晶体管120的这种结构与第四实施例中的相同。然而，此第五实施例与第四实施例不同之处在于，通过各薄膜晶体管120而连于一个信号行103的各自象素中每一个象素电极105沿一个扫描行103在其两侧配置成交错排列的图形，即，每个象素交替地配置在其右侧和左侧。例如，象素电极105a配置于此信号行103a的右侧，下一象素电极105b则配置于其左侧。在此种布局中，与象素电极105a对应的，也起公共行104a作用的反电极106a配置于信号行103a的右侧，而与象素电极105b对应的，也起公共行104b的作用的反电极106b则配置于信号行103a的左侧。
同样在此种布置中，公共行数目等于信号行数目(或是其两倍)，如第四实施例中的情况一样，从而，流经公共行对其反电极施加电压的一个电流可由两个公共行供给，从而减小了公共行上的单位负载，从而，水平串扰和亮度改变减至最小。此外，由于此反电极也起公共行的作用，所以可取消公共行所占的区域以改善此显示板的孔径比。
下面描述本发明此第五实施例的驱动方法。图24表示如图23中所示本发明此实施例的有源寻址矩阵液晶显示器的下基片100的等效电路。第五实施例与第四实施例的主要区别在于，连于一个信号行103的各薄膜晶体管120，相对此信号行103交替地以交错排列图形配置于其右侧和左侧。在此第五实施例的这种结构中，由于当一个信号行所传送的数据分配于其两侧的象素，即，对每一纵列交替地分配到其左侧和右侧，所以需要有另外的不同于第一实施例的数据阵列变换方法。
本发明此第五实施例的系统结构图省略，因它与第一实施例中的相同。然而此第五实施例的控制器401具有功能与第一实施例不同的另一种数据阵列转换型式。
此实施例中的数据阵列转换电路与图8所示的相同。数据阵列变换控制器410根据一行数据定界信号413和数据时钟信号414的控制信号以第一实施例中相同的方式而运行。对每一个行数据定界信号413，一个数据阵列转换模式和一个非数据阵列转换模式切换。在此非数据阵列转换模式中，控制器允许输入信号412通过，像输出数据416那样进入而不必经过数据阵列转换。在数据阵列转换模式中，控制器410从数据信号412中传送一部分被选定的数据到数据存储器411，存储在其中，并在下一个时钟输出。同时，控制器从数据存储器411读出在前面时钟存储的部分数据，并把已读出的此部分数据与输入数据412的剩余部分结合在一起产生输出数据信号416。图25表示此操作过程的时序图。实际上，输入数据信号412包括红、绿、兰三条平行的输入，所以，红、绿、兰象素阵列横向排列，从而，其数据阵列转换是对相应的红、绿、兰数据来实行的。此数据阵列转换和非数据阵列转换二模式间的切换在每一个数据定界信号413上进行。在非数据阵列转换模式中，输入数据信号412和输出数据信号416是相同的。然而在数据阵列转换模式中，在每一时钟信号414，输入信号412中的B信号(例如，B22)被取出并经过存储器存取行415而传送到数据存储器411中。同时，在前一时钟时刻存入数据存储器411的另外的B信号(例如，B21)被读出，它与输入数据信号的剩余部分结合并作为输出数据416而输出。
图26(a)至(i)表示本发明此实施例的驱动此液晶板的驱动电压波形。图26(a)描述施加于一个扫描行(例如，图24中的102)上的扫描电压Vgate1，图26(b)描述施加于一个公共行(例如，图24中的104a)上的公共电压Vcom1，图26(c)描述施加于配置在与上述公共行104a相继的另一公共行(例如，图24中的104b)上的公共电压Vcom2，图26(d)描述施加于连接到与施加公共电压Vcom1的公共行104a相连的象素的信号行(例如，图24中的103a)上的信号电压Vd1，图26(e)描述施加于与上述信号行103a相继的另一信号行(例如图24中的103b)上的信号电压Vd2，图26(f)和26(g)描述分别施加信号电压Vd1和Vd2的各象素的象素电极电压Vs1和Vs2，图26(h)和26(i)描述施加于相应象素中的液晶层的液晶操作电压VCL1和VLC2。
至于此扫描行电压的设定则与本发明第四实施例中的相同。此外，信号行电压的设定也与第四实施例中的相同，所以，Vd1和Vd2设定在彼此具有相反极性的液晶操作电压的值上，然而，在本发明此第五实施例中，对此公共行的电压极性切换周期不是设定在一个帧周期而是设定在每一行写入周期。同样，在此种布局中，由于当下一扫描行选定时，成为参考值的Vcom的值不改变，所以在所需的写入一个帧的时间周期内信号电压的极性不改变。
依本发明的此第五实施例，由于连于一个信号行103的相应薄膜晶体管120以交错图形沿此信号行交替地一左、一右地配置，并由于此种交错图形对每一信号行重复，于是当写入另一帧，在此信号电压的电势极性反向时，对每一个垂直和水平并列的象素中的每一个施加一相反极性的液晶操作电压就成为可能了。对每一个垂直和水平并列的象素可应用一相反极性液晶操作电压，这就能使显示闪烁减至最小，从而显著改善显示质量。所以，依本发明此第五实施例，可通过消除显示闪烁的办法获得比之第四实施例更好的显示质量的改进。
第六实施例下面描述本发明的第六实施例。除下述布局以外本发明第六实施例的结构与第五实施例相同。
图27表示此实施例下基片100的结构。
本发明此第六实施例与第五实施例结构相同之处在于，扫描行102和信号行103配置成一矩阵，以及在此矩阵每一交点处形成的各薄膜晶体管沿信号行103配置成交错图形。然而，此第六实施例与第五实施例不同之处在于，其公共行与交替地相对每一纵列信号行以交错图形配置的相应象素接触。例如，配置于信号行103a右侧的反电极106a以及下一个与反电极106a相连的配置于此信号行103a左侧的反电极106b。
在此情况中，公共行数目等于信号行数加1(或等于两倍信号行数加2)。从而，流经此公共行以对反电极供给电压的电流可由等于信号行数加1(或两倍信号行数加2)的多个公共行供应，从而将公共行上的负载减至最小，从而显著减小水平串扰和亮度改变。此外，由于此反电极同样也起公共行的作用，所以可减少公共行所占的区域以改善显示板的孔径比。
下面描述本发明此第六实施例的驱动方法。图28表示本发明的第六实施例的有源寻址矩阵液晶显示的下基片100的等效电路。与第五实施例的主要区别在于一个公共行104相对一个信号行103以交错图形折叠排列，以便交替地相对此信号行103一左、一右地与同样以交错图形配置的相应象素相连。在本发明此第六实施例的这种结构中，由于由一个信号行传送的信号数据对每一纵列都是交替地分布于其左和右侧的象素上，所以，需要的数据阵列变换也和第五实施例的一样。
本发明此第六实施例的系统结构省略，因其与第五实施例中的一样。同样数据阵列变换功能也因其与第五实施例中的相同而予以省略。
图29(a)至(i)表示本发明此第六实施例的驱动电压的波形。图29(a)描述加于一扫描行(例如图28中的102)上的扫描电压Vgate1，图29(b)描述施加于一个公共行(如图28中的104a)上的公共行电压Vcom1，图29(c)描述施加于与前一公共行104a相邻的另一公共行(如图28中的104b)上的另一公共行电压Vcom 2，图29(d)描述施加于象素的信号行(如图28中的103a)上的信号电压Vd1，象素与加有公共行电压Vcom1的公共行相连，图29(e)描述施加于另一信号行(如图28中的103b)上的另一信号电压Vd2′，该信号行与前面信号行103a相邻。此外图29(f)和(g)分别表示加有信号电压Vd1和Vd2的各自象素中象素电极上的象素电极电压Vs1和Vs2，图29(h)和(i)表示液晶操作电压VCL1和VLC2，它们是施加于象素中相应液晶层的电压。
扫描行电压的设定与第五实施例中的相同。同样，信号行电压的设定也与第五实施例中的相同，Vd1和Vd2设定在彼此有相反极性的液晶操作电压值上。然而，对公共行的电压极性转换周期不是在一个行写入周期中完成，而是在一个帧周期中完成。同时，此种电压设定条件下，由于当下一个扫描行选定时，成为参考电压的Vcom值不变，所以此信号电压在写入一个帧的时间周期内不需要改变其极性。
在本发明此实施例中，切换此公共行极性的转换周期不是如第五实施例那样的一个行写入周期，而是一个帧写入周期。从而，因为此公共行极性的转换而产生的电压行延迟就减至最小，从而制止诸如垂直交叉调制这一类的显示缺点出现。此外，由于切换此公共行极性的转换频率降低，消耗在公共行的功率损耗变小。结果是，依本发明此实施例，可达到比第五实施例更好的显示质量以及功率损耗的进一步改善。
如上所述，依照本发明，提供一种高性能的有源寻址矩阵液晶显示器，其特点在于有高质量的显示而不产生水平串扰和亮度改变，以及在本发明的修改方案中还消除了显示闪烁。此外，由于依照本发明电压失真可减至最小，所以可使用更细口径的公共行和扫描行，从而显著改善此有源寻址矩阵液晶显示的孔径比。再有，由于象素的反电极的电势可以在一个帧周期中以交流模式充电，在一更长周期的交流模式中可使用低的信号电压，从而显著改善了此有源寻址矩阵液晶显示器的功率损耗。
权利要求
1.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层，插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；多个象素电极，连于所述多个有源元件；以及多个公共行，分别在所述多个扫描行之间形成；多个象素各自成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与对应的所述多个公共行之一相连；以及沿扫描行方向并列的各自象素中至少一个象素电极设置成和与其相关的从象素到象素之间交替变动的所述多个公共行的至少一个形成存储电容。
2.如权利要求1所述的一种液晶显示装置，具有一驱动单元用以对所述多个信号行、所述多个扫描行以及所述多个公共行施加电压，其中所述驱动单元包括交替地对所述多个公共行的每一公共行施加两个不同的电压；所述两个不同的电压在每一帧写入周期内交换一次；以及通过对每行和在每一帧写入周期中反转电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压有一施加于所述多个公共行上的电压为其参考电压。
3.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于基片中的一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；以及多个象素电极，连于与其对应的所述多个有源元件；多个象素成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与对应的所述多个公共行之一相连；以及沿扫描行方向并列的各自象素中至少一个象素电极设置成和与其相关的从象素到象素之间交替变动的所述多个公共行的至少一个形成存储电容。
4.如权利要求2所述的液晶显示装置，具有一驱动单元用以对所述多个信号行和所述多个扫描行施加电压，其中所述驱动单元包括按时间顺序交换将要施加于所述多个信号行的部分电压数据；以及将要施加于所述多个扫描行的部分电压数据换成将要施加于所述多个扫描行的另一扫描行上的部分电压数据。
5.如权利要求2所述的液晶显示装置，具有一驱动单元用以对所述多个信号行和所述多个公共行施加电压，如权利要求2所述的，其中所述驱动单元包括通过对每行和在每一帧写入周期的时间内反转其电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压在非选择周期内有一所述多个扫描行的非选择电压，作为其参考电压。
6.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中的一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，成形于所述矩阵图形的交点附近；以及多个象素电极，分别连于所述多个有源元件；多个象素成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与所述多个扫描行中对应的一个扫描行相连；以及以所述多个扫描行方向并列的象素中的相应反电极在并列的象素间彼此连于不同的扫描行。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行和所述多个扫描行施加电压，其中所述驱动单元包括按时间顺序交换要施加于所述多条信号行的每一信号行的部分电压数据；以及将要施加于所述多个扫描行的部分电压数据换成将要施加于所述多个扫描行的另一扫描行上的部分电压数据。
8.如权利要求6所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行和所述多个扫描行施加电压，其中所述驱动单元包括通过对每行和在每一帧写入周期的时间内反转其电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压在非选择周期内有一所述多个扫描行的非选择电压，作为其参考电压。
9.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中每一沿所述多个扫描行并列的所述多个象素的每个的象素电极，并且此象素电极连于彼此不同的扫描行，在所述每一象素电极和所述扫描行之间形成一存储电容。
10.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中的一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，成形于所述矩阵图形的交点附近；多个象素电极，连于所述多个有源元件；以及多个公共行，在所述多个扫描行之间形成；多个象素成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与所述多个公共行中对应的一个公共行相连；以及沿所述扫描行并列的所述多个象素的每一反电极连于一个对应的公共行，此反电极在并列的象素间彼此不相同。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行、所述多个扫描行和所述多个公共行施加电压，其中所述驱动单元包括交替地对所述多个公共行的每一公共行施加两个不同的电压；所述两个不同的电压在每一帧写入周期内交换一次；以及通过对每一纵列和在每一帧写入周期中反转电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压有一施加于所述多个公共行上的电压为其参考电压。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中沿扫描行方向并列的各自象素中至少一个象素电极设置成和与其相关的从象素到象素之间交替变动的所述多个公共行的至少一个形成存储电容。
13.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层，插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述多个一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；多个象素电极，连于所述多个有源元件；多个象素各自成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与对应的所述多个扫描行中的一个扫描行相连；以及每一与象素电极相连的各有源矩阵元连于对应的所述多个扫描行中一个扫描行，此有源矩阵元在沿所述扫描行方向并列的象素间，彼此不相同。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行和所述多个扫描行施加电压，其中所述驱动单元包括按时间顺序交换要施加于所述多个信号行的至少一部分电压数据；以及将要施加于所述多个扫描行之一的至少一部分电压数据换成要施加于所述多个扫描行中另一扫描行的部分电压数据。
15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述驱动单元包括通过对每行和在每一帧写入充电周期中反转电压极性的方式对所述多个公共行施加电压，所述电压在非选择周期内，有所述多个扫描行的非选择电压作为其参考电压。
16.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中每一沿所述多个扫描行并列的所述多个象素的每一象素的各象素电极在每一象素电极和对应的所述多个扫描行中的一个扫描行之间形成存储电容，此象素电极在并列的象素间彼此不同。
17.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层，插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；多个象素电极，连于所述多个有源元件；以及至少一个公共行，在所述多个扫描行的任意两个之间形成；多个象素各自成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与对应的所述多个公共行中的一个公共行相连；以及矩阵中与每一象素电极相连的所述多个有源元件的每一有源元件连于所述多个扫描行的一个对应的扫描行，有源元件在沿所述扫描行方向并列的象素间彼此不同。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置，具有一驱动单元用以对所述多个信号行、所述多个扫描行以及所述公共行施加电压，其中所述驱动单元包括交替地对所述多个公共行的每一公共行施加两种不同的电压；所述两种不同的公共行电压在每一帧写入周期内交换；以及通过对每行和在每一帧写入周期中反转电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压有一施加于对应的所述多个公共行中一个公共行上的电压为其参考电压。
19.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中沿扫描行方向并列的各自象素中至少一个象素电极设置成和与其相关的从象素到象素之间交替变动的所述多个公共行的至少一个形成存储电容。
20.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层，插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；多个象素电极，连于所述多个有源元件；多个象素各自成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与对应的所述多个扫描行中一个扫描行相连；以及其中沿所述多个扫描行方向并列的所述多个象素中的被充电的象素，由于对对应的信号行和扫描行施加电压而改变了透光性，越过所述多个扫描行中对应的扫描行排成交错的图形。
21.如权利要求20所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行和所述多个扫描行施加电压，其中所述驱动单元包括按时间顺序交换要施加于所述多个信号行的每一个信号行的至少一部分电压数据；以及将要施加于所述多个扫描行之一的至少部分电压数据换成将要施加于所述多个扫描行的另一扫描行的至少一部分电压数据。
22.如权利要求20所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行和所述多个扫描行施加电压，其中所述驱动单元包括通过对每行和在每一帧写入周期内反转其电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压在一非选择周期内有一所述多个扫描行的非选择电压作为其参考电压。
23.如权利要求20所述的液晶显示装置，其中沿扫描行方向并列的各自象素中至少一个象素电极设置成和与其相关的从象素到象素之间交替变动的所述多个公共行的至少一个形成存储电容。
24.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层，插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；多个象素电极，连于所述多个有源元件；以及多个公共行，在所述多个扫描行之间形成；多个象素各自成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；至少一个反电极成形于所述多个象素的每一象素中，所述的至少一个反电极与对应的所述多个公共行中的一个公共行相连；以及其中沿所述扫描行中任一扫描行并列的所述多个象素中的被充电的象素，由于对对应的信号行和扫描行施加电压而改变了透光性，沿所述多个扫描行的所述任一扫描行排成交错的图形。
25.如权利要求24所述的液晶显示装置，具有一驱动单元，用以对所述多个信号行、所述多个扫描行和所述多个公共行施加电压，其中所述驱动单元包括交替地对所述多个公共行的每一公共行施加两种公共电压；所述两种公共电压在每一帧写入周期内交换；以及通过对每行和在每一帧写入周期内反转电压极性的方式对所述多个信号行施加液晶操作电压，所述液晶操作电压包括一施加于所述多个公共行的对应一个公共行上的电压作为其参考电压。
26.如权利要求24所述的液晶显示装置，其中沿扫描行方向并列的各自象素中至少一个象素电极设置成和与其相关的从象素到象素之间交替变动的所述多个公共行的至少一个形成存储电容。
27.一种液晶显示装置，具有一对基片，每一基片的表面中至少有一个表面是透明的，以及有一液晶层，插入于所述一对基片之间，特征在于有一电极结构形成于其中一个基片上，产生一电场，此电场主要与所述一对基片平行，其中所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵图形；多个有源元件，形成于所述矩阵图形的交点附近；以及多个象素电极，连于所述多个有源元件；多个象素各自成形于所述多个信号行和所述多个扫描行所围的区域内；以及至少有两个公共行成形于所述多个信号行的任意两个信号行之间，以便插入多个象素电极的每一个。
28.如权利要求27所述的液晶显示装置，其中成形于所述多个信号行的相应两个相应信号行之间的所述至少两个公共行在所述对应的两个相应信号行之间彼此相连，起码是部分地相连。
29.一种液晶显示装置，包括一液晶层，支撑于一对基片之间，每一基片有至少一个透明表面；一种电极结构，成形于所述一对基片中的一个基片上，此电极结构产生一电场，主要与所述一对基片平行，所述电极结构包括多个扫描行；多个信号行，与所述多个扫描行形成一矩阵；以及多个配置于多个象素内的象素电极，连于多个有源元件，此有源元件成形于所述多个信号行和所述多个扫描行的交点处；其中在所述多个象素中任意四个水平或垂直并列的象素中的每一象素电极，当另一与其并列的象素电极没有施加电压时，对其施加一电压。
全文摘要
根据本发明的有源寻址矩阵液晶显示器,在其中产生一主要平行于其基片的电场,为了排除串扰和水平亮度改变,改善其显示质量和孔径比,采取了降低加于其公共电极或扫描行上的负载的办法。对沿任意扫描行排列的象素选择性地施加扫描信号对每一并列象素交替地改变其光学性质;或在信号行和扫描行所围区域的多个象素中,并列于扫描行方向的象素在其象素电极和公共行或扫描行之间形成一存储电容,在并列的象素间象素电极不相同。
文档编号G02F1/133GK1187630SQ97125999
公开日1998年7月15日 申请日期1997年12月26日 优先权日1997年12月26日
发明者山本恒典, 津村诚, 深谷律雄 申请人:株式会社日立制作所