專利名稱：有源矩陣型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源矩陣型顯示裝置，特別涉及對應(yīng)于像素設(shè)置多個保持電路的有源矩陣型顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，市場上十分需要顯示裝置，即可攜帶的顯示裝置、例如攜帶電視、攜帶電話等。根據(jù)這樣的需要，正在積極進行與顯示裝置的小型化、重量輕、消耗功率低對應(yīng)的研究開發(fā)。
圖6表示現(xiàn)有例的液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)的一顯示像素的電路構(gòu)成圖。在絕緣性基板(未圖示)上，柵極信號線51、漏極信號線61交叉形成，在該交叉部附近設(shè)置與兩信號線51、61連接的選擇像素選擇TFT70。選擇像素選擇TFT70的源極70s與液晶21的像素電極17連接。
此外，設(shè)置使像素電極17的電壓保持1場期間的輔助電容85，該輔助電容85的一個端子86與選擇像素選擇TFT70的源極70s連接，而在另一個電極87上施加各顯示像素公用的電位。
這里，對柵極信號線51施加柵極信號時，選擇像素選擇TFT70變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，從漏極信號線61將模擬圖像信號傳送到像素電極17，并且由輔助電容85保持。將像素電極17上施加的圖像信號施加在液晶21上，通過該電壓使液晶21進行取向。通過將這樣的顯示像素配置成矩陣狀，可以獲得LCD。
現(xiàn)有的LCD可以獲得顯示，而與動態(tài)圖像、靜止圖像無關(guān)。在將靜止圖像顯示在這樣的LCD上的情況下，例如在攜帶電話的液晶顯示部的一部分上顯示干電池的圖像來作為用于驅(qū)動攜帶電話的電池參量顯示。
但是，在上述構(gòu)成的液晶顯示裝置中，即使在顯示靜止圖像的情況下，與顯示動態(tài)圖像的情況相同，用柵極信號來使選擇像素TFT70變成導(dǎo)通狀態(tài)，需要將圖像信號再寫入各顯示像素。
因此，由于產(chǎn)生柵極信號和圖像信號等驅(qū)動信號的驅(qū)動電路、以及產(chǎn)生用于控制驅(qū)動電路的工作定時的各種信號的外部LSI處于常時工作，所以消耗非常大的功率。因此，在僅配有有限電源的攜帶電話中，存在其可使用時間短這樣的缺點。
對此，在(日本)特開平8-194205號專利申請中披露了對各顯示像素配置靜態(tài)型存儲器的液晶顯示裝置。這里引用該公報的部分來說明。圖7是在特開平8-194205號專利申請中披露的帶有保持電路的有源矩陣型顯示裝置的平面電路結(jié)構(gòu)圖。柵極信號線51和參照線52沿行方向配置多個，漏極信號線61沿列方向配置多個。而且，在保持電路54和像素電極17之間設(shè)置TFT53。通過根據(jù)保持電路54中保持的數(shù)據(jù)來進行顯示，從而使柵極驅(qū)動器50、漏極驅(qū)動器60停止工作，降低消耗功率。
圖8表示該液晶顯示裝置的一像素的電路結(jié)構(gòu)圖。將像素電極矩陣狀地配置在基板上，在像素電極17之間沿紙面左右方向配置柵極信號線51，沿上下方向配置漏極信號線61。而且，與柵極信號線51平行地配置參照線52，在柵極信號線51和漏極信號線61的交叉部設(shè)置保持電路54，在保持電路54和像素電極17之間設(shè)置開關(guān)元件53。保持電路54將使2級反相器55、56正反饋形的存儲器、即靜態(tài)型存儲器(Static Random Access Memory；SRAM)用作數(shù)字圖像信號的保持電路。特別是SRAM與DRAM不同，在數(shù)據(jù)的保持上不需要更新。
這里，根據(jù)靜態(tài)型存儲器中保持的雙值數(shù)字圖像信號，開關(guān)元件53根據(jù)保持電路54的輸出來控制參照線Vref和像素電極17之間的電阻值，調(diào)整液晶21的偏置狀態(tài)。另一方面，將交流信號Vcom輸入到公用電極。理想上，如果象靜止圖像那樣來變化圖像，本裝置不需要對存儲器的更新。
但是，在保持電路54中使用靜態(tài)RAM時，構(gòu)成保持電路的晶體管的數(shù)目為4個或6個，電路面積大。如果將這樣的靜態(tài)RAM配置在像素電極17之間，則存在像素電極17的面積變小，液晶顯示裝置的孔徑率下降，不增大一個像素尺寸則難以高清晰度化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在具有存儲與像素電壓對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路的顯示裝置中提高清晰度或孔徑率。在本申請所展示的發(fā)明中，主要說明如下。
即，第1結(jié)構(gòu)的有源矩陣型顯示裝置包括矩陣狀配置的多個像素電極；與所述多個像素電極對置的對置電極；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲對應(yīng)像素的像素電壓所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；具有隨時施加并顯示與隨時輸入的圖像信號對應(yīng)的像素電壓的通常工作模式；以及根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示的存儲器工作模式；其中，將所述保持電路重疊配置在所述像素電極上。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于不必將需要比較大面積的保持電路配置在相鄰的像素電極之間，而重疊配置在像素電極上，所以可以以最大的面積來形成像素電極。即，由于一個像素所需的面積變小，所以可以實現(xiàn)顯示裝置的高清晰度。此外，由于可以用一個顯示裝置來對付通常顯示模式(例如，全彩色的動態(tài)圖像顯示)和存儲器顯示模式的情況(例如，低消耗功率的數(shù)字色調(diào)顯示)這樣的兩種類顯示，所以方便性提高。
第2結(jié)構(gòu)的有源矩陣型顯示裝置包括沿行方向延伸、沿列方向配置多個的柵極信號線；在一個所述柵極線上連接柵極的多個像素選擇晶體管；與所述像素選擇晶體管分別連接的、矩陣狀配置的多個像素電極；與所述多個像素電極對置的對置電極；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲與圖像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示；其中，所述保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于將保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上，所以不需要布線迂回而提高空間的利用效率，由此，可以進一步減小保持電路所需的面積。由于保持電路在像素中占據(jù)的面積是支配性是，所以直接關(guān)系顯示裝置的高清晰度化。
在上述第2結(jié)構(gòu)中，像素電極最好是反射光的反射電極。由此，即使將哪種電路配置在像素電極下，也不對孔徑率產(chǎn)生影響。在使用這樣的反射電極的液晶顯示裝置中，與透過型的液晶顯示裝置不同，由于不需要背光，所以適合于消耗功率低。
在上述第2結(jié)構(gòu)中，像素選擇晶體管和保持電路最好在相鄰像素之間相互點對稱地配置。根據(jù)這樣的配置，可以設(shè)計一個像素的電路，對該電路進行鏡像環(huán)(ミラ一リンゲ)設(shè)計，電路設(shè)計的效率高。
在上述第2結(jié)構(gòu)中，相鄰像素共有至少一個布線，共有的布線最好配置在相鄰的其他像素之間的中央。
在第2結(jié)構(gòu)中，像素選擇晶體管和保持電路最好以相鄰像素之間共有的布線的規(guī)定點為中心相互點對稱地配置。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計一個像素的電路，對該電路進行鏡像環(huán)設(shè)計，電路設(shè)計的效率高。此外，由于使布線共有，所以可以削減布線數(shù)。
在上述第2結(jié)構(gòu)中，共有的布線最好是柵極信號線。柵極信號線可以各行為1條，不需要增加。由此，可以縮小電路面積，可以獲得更高清晰度的顯示裝置。
第3結(jié)構(gòu)的有源矩陣型顯示裝置包括第1基板，在該基板上形成沿行方向延伸、沿列方向配置多個的柵極信號線、在一個所述柵極線上連接柵極的多個像素選擇晶體管、與所述像素選擇晶體管分別連接的、矩陣狀配置的多個像素電極、與所述多個像素電極分別連接的輔助電容；形成與所述多個像素電極對置的對置電極的第2基板；在所述第1和第2基板間封入的液晶層；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲與圖像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；具有隨時施加與所述像素電極和所述對置電極之間隨時輸入的圖像信號對應(yīng)的規(guī)定像素電壓來驅(qū)動所述液晶層進行顯示的通常工作模式；以及根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示的存儲器工作模式；其中，所述保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于可以用一個顯示裝置來對付通常顯示模式(例如，全彩色的動態(tài)圖像顯示)和存儲器顯示模式情況(例如，低消耗功率的數(shù)字色調(diào)顯示)這樣的兩種顯示，所以便利性提高，并且與第2結(jié)構(gòu)同樣，可以實現(xiàn)顯示裝置的高清晰度。
在上述第3結(jié)構(gòu)中，最好將保持電路配置在反射顯示電極組成的像素電極和第1基板之間。即使將哪種元件配置在這樣的像素電極下，對孔徑率也不產(chǎn)生影響。而且，通過將需要大面積的保持電路配置在像素電極下，還可以使像素的間隔與通常的液晶顯示裝置相同。
在上述第3結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成與所述各像素對應(yīng)的電路的各元件、輔助電容、布線與像素電極形成的電容的每個像素的差Δcc相對于將所述像素電極和所述對置電極因夾置液晶形成的電容CLC、和所述輔助電容CSC進行合計的電容(CLC+CSC)，最好滿足Δcc≤(CLC+CSC)/50。通過這樣的構(gòu)成，因每個像素的對置面積之差造成的顯示品質(zhì)的下降不大明顯。


圖1表示本發(fā)明第1實施例的電路圖。
圖2表示本發(fā)明第1實施例的平面布圖的示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例的剖面圖。
圖4表示本發(fā)明第2實施例的平面布圖的示意圖。
圖5表示本發(fā)明第3實施例的平面布圖的示意圖。
圖6表示液晶顯示裝置的1像素的電路圖。
圖7表示現(xiàn)有的帶有保持電路的顯示裝置的電路圖。
圖8表示現(xiàn)有的帶有保持電路的液晶顯示裝置的1像素的電路圖。
具體實施例方式
下面，說明本發(fā)明實施例的顯示裝置。圖1表示將本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于液晶顯示裝置情況下的電路結(jié)構(gòu)圖。
在液晶顯示屏板100上，在絕緣基板10上矩陣狀配置多個像素電極17。然后，沿一個方向配置與供給柵極信號的柵極驅(qū)動器50連接的多個柵極信號線51，沿與這些柵極信號線51交叉的方向配置多個漏極信號線61。
根據(jù)從漏極驅(qū)動器60輸出的采樣脈沖的定時，使采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)信號線62的數(shù)據(jù)信號(模擬圖像信號或數(shù)字圖像信號)供給漏極信號線61。
柵極驅(qū)動器50選擇某個柵極信號線51，對其供給柵極信號。從漏極信號線61將數(shù)據(jù)信號供給選擇出的行的像素電極17。
以下，說明各像素的詳細結(jié)構(gòu)。在柵極信號線51和漏極信號線61的交叉部附近，設(shè)置P溝道型電路選擇TFT41和N溝道型電路選擇TFT42構(gòu)成的電路選擇電路40。電路選擇TFT41、42的兩個漏極與漏極信號線61連接，并且它們的兩個柵極與電路選擇信號線88連接。電路選擇TFT41、42根據(jù)來自選擇信號線88的選擇信號來使其中某一個導(dǎo)通。此外，如后所述，與電路選擇電路40形成一對來設(shè)置電路選擇電路43。電路選擇電路40、43可以是各自的晶體管互補地工作，即使P溝道、N溝道反過來也可以。此外，電路選擇電路40、43也可以僅省略其中某一個。
由此，能夠選擇切換后述的作為通常工作模式的模擬圖像顯示(對應(yīng)全彩色動態(tài)圖像顯示)和作為存儲器工作模式的數(shù)字圖像顯示(對應(yīng)低消耗功率、靜止圖像)。與電路選擇電路40相鄰來配置N溝道型像素選擇TFT71和N溝道型TFT72構(gòu)成的像素選擇電路70。像素選擇TFT71、72分別并聯(lián)連接電路選擇電路40的電路選擇TFT41、42，并且它們的柵極與柵極信號線51連接。像素選擇TFT71、72根據(jù)來自柵極信號線51的柵極信號來使雙方同時導(dǎo)通。
此外，設(shè)置用于保持模擬圖像信號的輔助電容85。輔助電容85的一個電極與像素選擇TFT71的源極連接。另一個電極與公用的輔助電容87連接，被供給偏置電壓VSC。此外，像素選擇TFT71的源極通過電路選擇TFT44和觸點16與像素電極17連接。根據(jù)柵極信號像素選擇TFT70的柵極導(dǎo)通時，從漏極信號線61供給的模擬圖像信號通過觸點16輸入到像素電極17，作為像素電壓來驅(qū)動液晶。像素電壓使像素TFT71的選擇被解除，需要保持直至下次再選擇的1場期間，但僅有液晶電容時，像素電壓會隨時間而逐漸下降。于是，該像素電壓的下降作為顯示不勻來表現(xiàn)，不能獲得良好的顯示。因此，設(shè)置用于將像素電壓保持1場期間的輔助電容85。
在該輔助電容85和像素電極17之間設(shè)置電路選擇電路43的P溝道型TFT44，具有與電路選擇電路40的電路選擇TFT41同時導(dǎo)通截止的結(jié)構(gòu)。將電路選擇TFT41導(dǎo)通，隨時供給模擬信號來驅(qū)動液晶的工作模式稱為通常工作模式或模擬工作模式。
在像素選擇電路70的TFT72和像素電極17之間設(shè)置保持電路110。保持電路110由正反饋的2個反相器電路和信號選擇電路120構(gòu)成，構(gòu)成保持雙值數(shù)字的靜態(tài)型存儲器。
信號選擇電路120是根據(jù)來自2個反相器的信號來選擇信號的電路，由2個N溝道型TFT121、122構(gòu)成。由于將來自2個反相器的互補輸出信號分別施加在TFT121、122的柵極上，所以TFT121、122互補地導(dǎo)通截止。
這里，如果TFT122導(dǎo)通，則選擇交流驅(qū)動信號VCOM(信號B)，而如果TFT121導(dǎo)通，則選擇與其對置電極信號VCOM相等的交流驅(qū)動信號(信號A)，通過電路選擇電路43供給液晶21的像素電極17。將電路選擇TFT42導(dǎo)通，根據(jù)保持電路110中保持的數(shù)據(jù)來進行顯示的工作模式稱為存儲器工作模式或數(shù)字工作模式。
根據(jù)對上述結(jié)構(gòu)的概括，在一個顯示像素內(nèi)設(shè)置由作為像素選擇元件的像素選擇TFT71和保持模擬圖像信號的輔助電容85構(gòu)成的電路(模擬顯示電路)、以及由作為像素選擇元件TFT72和保持雙值數(shù)字圖像信號的保持電路110構(gòu)成的電路(數(shù)字顯示電路)，而且，設(shè)置用于選擇這兩個電路的電路選擇電路40、43。
下面說明液晶屏板100的周邊電路。在與液晶屏板100的絕緣性基板10不同基板的外帶電路基板90上，設(shè)置屏板驅(qū)動用LSI91。從該外帶電路基板90的屏板驅(qū)動用LSI91將垂直啟動信號STV輸入到柵極驅(qū)動器50，將水平啟動信號STH輸入到漏極驅(qū)動器60。此外，將圖像信號輸入到數(shù)據(jù)線62。
下面說明上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動方法。
(1)通常工作模式(模擬動作模式)的情況根據(jù)模式信號，如果選擇模擬顯示模式，則LSI91被設(shè)定對數(shù)據(jù)信號線供給模擬信號的狀態(tài)，并且電路選擇信號線88的電位變?yōu)椤甃’，使電路選擇電路40、43的電路選擇TFT41、43導(dǎo)通，電路選擇TFT42、45截止。
根據(jù)基于水平啟動信號STH的采樣信號，采樣晶體管SP依次導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)信號線62的模擬圖像信號供給漏極信號線61。
此外，根據(jù)垂直啟動信號STV，將柵極信號供給柵極信號線51。根據(jù)柵極信號，如果像素選擇TFT71導(dǎo)通，則從漏極信號線61將模擬圖像信號An、Sig傳送到像素電極17，并且保持在輔助電容85中。將像素電極17上施加的圖像信號施加在液晶21上，根據(jù)該電壓，通過使液晶21進行取向可以獲得液晶顯示。
在該模擬顯示模式中，根據(jù)隨時輸入的模擬信號拉隨時驅(qū)動液晶，所以適合顯示全彩色的動態(tài)圖像。但是，由于要驅(qū)動外帶電路基板90的LSI91、各驅(qū)動器50、60，所以經(jīng)常消耗電力。
(2)存儲器工作模式(數(shù)字顯示模式)根據(jù)模式信號，如果選擇數(shù)字顯示模式，則LSI91被設(shè)定為將圖像信號進行數(shù)字變換，將提取高1位的數(shù)字數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)信號線62的狀態(tài)，并且電路選擇信號線88的電位變?yōu)椤瓾’。于是，使電路選擇電路40、43的電路選擇TFT41、44截止，同時使電路選擇TFT42、45導(dǎo)通，所以保持電路110變?yōu)橛行顟B(tài)。
從外帶電路基板90的屏板驅(qū)動LSI91將啟動信號STH輸入到柵極驅(qū)動器50和漏極驅(qū)動器60。根據(jù)這些信號來依次產(chǎn)生采樣信號，根據(jù)這些采樣信號使采樣晶體管SP1、SP2、…、SPn依次導(dǎo)通來對數(shù)字圖像信號D.Sig進行采樣，供給各漏極信號線61。
這里，說明第1行、即施加柵極信號G1的柵極信號線51。首先，通過柵極信號G1使柵極信號線51上連接的各顯示像素的各像素選擇TFT72導(dǎo)通1水平掃描期間。如果關(guān)注第1行第1列的顯示像素，則通過采樣信號SP1將采樣的數(shù)字圖像信號S11輸入到漏極信號線61。然后，選擇像素TFT72通過柵極信號變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)后，該數(shù)字信號D.Sig被輸入到保持電路110，通過2個反相器來保持。
該反相器保持的信號被輸入到信號選擇電路120，由該信號選擇電路120選擇信號A或信號B，將該選擇的信號施加在像素電極17上，從而該電壓被施加在液晶21上。
這樣，通過從第1行的柵極信號線至最后行的柵極信號線進行掃描，結(jié)束1畫面(1場期間)的掃描、即全點掃描，從而顯示1畫面。
這里，顯示1畫面時，停止對柵極驅(qū)動器50和漏極驅(qū)動器60及外帶屏板驅(qū)動用LSI91的電壓供給，使它們的驅(qū)動停止。正常地將電壓VDD、VSS供給并驅(qū)動保持電路110，此外，將對置電極電壓供給到對置電極32，將各信號A和B供給選擇電路120。
即，在將用于驅(qū)動該保持電路的VDD、VSS供給保持電路110，將對置電極電壓VCOM施加在對置電極上，液晶顯示屏板100為正常白色(NW)的情況下，在信號A中僅施加與對置電極電壓相同電位的交流驅(qū)動電壓，在信號B中僅施加用于液晶驅(qū)動的交流電壓(例如60Hz)。由此，可以保持1畫面來作為靜止畫面進行顯示。此外，其他的柵極驅(qū)動器50、漏極驅(qū)動器60及外帶LSI91處于不施加電壓的狀態(tài)。
此時，漏極信號線61上數(shù)字圖像信號‘H(高)’被輸入到保持電路110的情況下，在信號選擇電路120中由于‘L’輸入到第1TFT121，所以第1TFT截止，另外由于‘H’輸入到第2TFT122，所以第2TFT122導(dǎo)通。于是，選擇信號B，將信號B的電壓施加在液晶上。即，由于施加信號B的交流電壓，液晶因電場而直立，所以在NW的顯示屏板上作為顯示可以觀察到黑色顯示。
漏極信號線61上數(shù)字圖像信號‘L’被輸入到保持電路110的情況下，在信號選擇電路120中由于‘H’輸入到第1TFT121，所以第1TFT122導(dǎo)通，另外由于‘L’輸入到第2TFT122，所以第2TFT122截止。于是，選擇信號A，將信號A的電壓施加在液晶上。即，由于施加與對置電極相同的電壓，所以不產(chǎn)生電場，液晶不直立，在NW的顯示屏板上作為顯示可以觀察到白色顯示。
這樣，通過寫入1畫面并保持它，可以作為靜止圖像來顯示，但在該情況下，由于停止驅(qū)動各驅(qū)動器50、60和LSI91，所以可以使該部分消耗功率低。
在上述實施例中，保持電路110僅保持1位，當然如果使保持電路110保持多位，那么就可以用存儲器工作模式來進行色調(diào)顯示，如果保持電路為存儲模擬值的存儲器，那么也可以進行存儲器工作模式中的全彩色顯示。
如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明的實施例，用一個液晶顯示屏板100可以對付全彩色的動態(tài)圖像顯示(通常工作模式的情況)和消耗功率低的數(shù)字色調(diào)顯示(存儲器工作模式的情況)這樣兩種顯示。
下面，用圖2說明本實施例的布圖。圖2表示本實施例的布圖的示意圖。將電路選擇電路的P溝道電路選擇TFT41、像素選擇電路的N溝道像素選擇TFT71、電路選擇電路的P溝道TFT44串聯(lián)連接，通過觸點16連接像素電極17，并且與輔助電容85連接。
電路選擇TFT42、保持電路110、電路選擇電路的N溝道TFT45通過觸點16連接像素電極17。以上的結(jié)構(gòu)都重疊配置在像素電極17上。由于在相鄰的像素電極17之間不配置需要大面積的保持電路110，重疊在像素電極17上，所以可以使像素電極17形成最大的面積。反過來說，由于一個像素所需要的面積最小，所以可以形成高清晰度的LCD。
而且，本實施例的LCD是反射型LCD。圖3表示本實施例的反射型LCD的圖2A-A線剖面圖。在一個絕緣性基板10上，配置多晶硅組成的島狀的半導(dǎo)體層11，將柵極絕緣膜12覆蓋配置在其上。在半導(dǎo)體層11上方的柵極絕緣膜12上配置柵電極13，在位于該柵電極13兩側(cè)的下層的半導(dǎo)體層11上形成源極和漏極。在柵電極13和柵極絕緣膜12上覆蓋它們而形成層間絕緣膜14。然后，在該漏極和源極對應(yīng)的位置上形成觸點，通過該觸點使漏極與像素選擇TFT71連接，源極通過觸點16與像素電極17連接。平坦絕緣膜15上形成的各像素電極17由鋁(Al)等反射材料構(gòu)成。在各像素電極17和平坦絕緣膜15上形成使液晶21進行取向的聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜20。
在另一絕緣性基板30上，依次形成呈現(xiàn)紅(R)、綠(G)、藍(B)各色的彩色濾色器31、ITO(Indium Tin Oxide)等透明導(dǎo)電性膜構(gòu)成的對置電極32、以及使液晶21進行取向的取向膜33。當然，在不進行彩色顯示的情況下，不需要彩色濾色器31。
將這樣形成的一對絕緣性基板10、30的周邊用粘結(jié)性密封材料粘結(jié)，在由此形成的空隙中填充液晶21。
在反射型LCD中，如圖中虛線箭頭所示，從絕緣性基板30側(cè)輸入的外光通過像素電極17被反射，射出到觀察者1，可以觀察顯示。
反射型LCD由于光不透過像素電極17，所以即使將任何元件配置在像素電極17之下也不對孔徑率產(chǎn)生影響。而且，通過將需要大面積的保持電路110配置在像素電極17之下，可以使像素的間隔與通常的LCD相同。如本實施例所示，不需要將所有的結(jié)構(gòu)都配置在像素電極之下，也可以將一部分結(jié)構(gòu)配置在像素電極之間。
下面用圖4來說明本發(fā)明的第2實施例。本實施例將RGB各色的像素整列配置的帶狀排列，在各個像素電極17上，RGB的某個濾色器對應(yīng)配置，將濾色器表示為17R、17G、17B。各個RGB像素具有與圖2相同的電路，在各個像素中可以將該像素的數(shù)據(jù)保持在保持電路110中。
本實施例的特征方面在于，像素電極17的布圖與保持電路和選擇電路、輔助電容等電路布圖不一致。以下更詳細地說明這點。首先，著眼于像素電極17R。像素電極17R配置在圖面左端，在上下方向上為長矩形。連接像素電極17R和其電路的觸點用16R表示。而且，電路選擇TFT41R、44R、像素選擇TFT71R串聯(lián)連接，其一部分延伸到作為相鄰像素的像素電極17G。同樣地，輔助電容85R、保持電路110R也延伸到像素電極17G。而且，像素電極17G通過觸點16G來連接對應(yīng)的電路，電路選擇TFT41G、像素選擇TFT71G、輔助電容85G、保持電路110G重疊配置在作為相鄰像素的像素電極17R上。
像素電極17R、17G對應(yīng)的電路共有柵極信號線51，以柵極信號線上的一點為中心來相互點對稱配置。以下，同樣地，與像素電極17B對應(yīng)的電路延伸到與其相鄰的未圖示的像素電極上。假設(shè)該像素為像素電極17R’，則像素電極17R’對應(yīng)的電路相反地重疊在像素電極17B上。
以下說明這樣配置的優(yōu)點。例如，以RGB三色作為一個像素，如果該像素作為正方形來使用，則RGB各個像素成為3∶1的縱向長的長方形。一般地，帶狀排列的RGB的各個像素為沿一個方向長的矩形。在這樣細長的矩形的像素電極17之下，如果使布圖一致來配置保持電路110，則電路的設(shè)計變得困難。對此，根據(jù)本發(fā)明，由于像素電極17的布圖和電路的布圖不同，所以不需要多余布線迂回等，空間效率提高，可以進一步減小保持電路所需的面積。附帶保持電路的LCD的情況下，1像素的最小面積主要受保持電路所占的面積來支配，所以可以說縮小保持電路直接關(guān)系著LCD的高清晰度。
以下說明在夾置柵極信號線來對稱配置電路的優(yōu)點。在相鄰像素之間共有區(qū)域的情況下，需要對每個像素調(diào)整電路內(nèi)的布圖，但如果在相鄰像素之間點對稱地配置，則可以設(shè)計一個像素的電路，將其他電路鏡像設(shè)計，電路設(shè)計效率高。其中，在圖中，需要調(diào)整像素上下端所示的4條電源線(VDD、VSS、信號A、信號B)的連接線。此外，如果使電路布圖非點對稱地平行移動，則相鄰像素之間的柵極信號線需要相互分離配置，需要將柵極信號線各行配置2條。對此，在本實施例中，由于將電路對稱地配置，所以柵極信號線各行為1條就可以，不需要增加。此外，如果保持電路110是SRAM，則需要高低兩種電源線(VDD、VSS)、高低兩種參照電源線(信號A、信號B)合計4條電源線。這些電源是所有像素共用的電源。這些電源線通過將電路對稱配置可以在沿列方向相鄰的像素之間共有。這樣，通過多個像素共有各種布線，可以縮小電路面積，形成清晰度更高的LCD。本實施例的LCD與第1實施例同樣，最好為反射型LCD。
下面用圖5說明第3實施例。圖5與第2實施例的布圖不同在于，與第2實施例用2像素共有像素區(qū)域來配置電路的情況相比，用3像素17R、17G、17B共有像素區(qū)域來配置電路。在本實施例中，由于在電路結(jié)構(gòu)上與第2實施例完全相同，所以為了簡化圖面，將電路選擇TFT41、42、44、45、觸點16、輔助電容85、保持電路和連接它們的布線作為電路200來表示，將像素選擇TFT71、觸點16分別作為R、G、B來表示。在本實施例中，各像素的電路200R、200G、200B跨接配置在分別相鄰的3像素的區(qū)域上。這樣，如果跨接配置在更多的像素上，由于可以利用更多的空間，減少每個電路的無效空間，進一步提高空間效率，所以可以進一步縮小電路200的面積。其中，由于本實施例跨接3像素，所以與上述實施例不同，不能點對稱地配置。因此，本實施例的電路200的配置需要以每個像素來分別設(shè)計，如第2實施例那樣，用2像素來共有電路區(qū)域的方法的電路設(shè)計效率高。而且，最好是將像素選擇TFT71、與像素電極的觸點16分別重疊在RGB的像素上的方法。因此，電路200在每個RGB中內(nèi)部的配置有所不同。
此時，需要將各像素電極和構(gòu)成電路200的各元件、輔助電容、布線等與像素電極對置的面積與各像素面積盡量相等。如果各像素中與電路元件和布線的對置面積在每個像素中有所不同，則因此產(chǎn)生的寄生電容在每個像素中有所不同，成為顯示畫面時圖像閃爍等使顯示品質(zhì)下降的原因。使每個電路200的對置面積完全相等是理想的情況，十分困難。因此，構(gòu)成電路200的各元件、輔助電容、布線與形成像素電極的電容的各像素的差Δcc相對于將所述像素電極和所述對置電極夾置液晶下形成的電容CLC和所述輔助電容CSC進行合計所得的電容(CLC+CSC)小于1/50，即按照Δcc≤(CLC+CSC)/50那樣來設(shè)計。根據(jù)這樣的配置，各像素的對置面積差造成的顯示品質(zhì)下降幾乎不顯著。此外，如果Δcc≤(CLC+CSC)/100，則幾乎看不出顯示品質(zhì)的下降。而且，如果Δcc≤(CLC+CSC)/200，則實際上沒有顯示品質(zhì)的下降。本實施例的LCD與第1實施例同樣，最好是反射型LCD。
在上述實施例中，說明了使用反射型LCD，但當然也可以應(yīng)用于透過型LCD，也可以將透明的像素電極和保持電路重疊配置。但是，在透過型LCD中，由于配置金屬布線的地方遮光，所以不能避免孔徑率的下降。如果在透過型LCD中將保持電路配置像素電極之下，那么由于通過透過光可能使保持電路和選擇電路的晶體管誤動作，所以在所有的晶體管的柵極上需要設(shè)置遮光膜。因此，在透過型LCD中難以提高孔徑率。對此，反射型LCD即使在像素電極下配置任何電路也不對孔徑率產(chǎn)生影響。而且，如透過型的液晶顯示裝置那樣，由于不必在與觀測者相對側(cè)使用所謂的背光，所以不需要使背光點亮的功率。由于帶有保持電路的LCD本身的目的在于削減消耗功率，所以作為本發(fā)明的顯示裝置，最好是不需要背光適合消耗功率低的反射型LCD。
上述實施例說明了用于液晶顯示裝置，但本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用于有機EL顯示裝置、LED顯示裝置等各種顯示裝置。
如以上說明，由于本發(fā)明的有源矩陣型顯示裝置將保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的像素電極上，像素電極17的布圖和電路的布圖有所不同，所以不需要多余的布線迂回，可以提高空間效率，進一步減小保持電路所需要的面積。由此，可以形成附帶更精細的保持電路的顯示裝置。
而且，由于像素電極的反射光的反射電極，所以即使將存儲器電路配置在從像素電極的顯示面觀看的里側(cè)，也不降低孔徑率。
由于將像素選擇晶體管和保持電路在相鄰像素之間相互點對稱地配置，可以各像素公用相鄰像素內(nèi)的電路配置，所以可以高效率地進行電路設(shè)計。
由于相鄰的像素至少共有一條布線，共有的布線配置在像素電極的中央，所以即使點對稱地配置電路，對于每一行像素電極配置1條柵極信號線就可以，可以縮小電路面積。
由于像素選擇晶體管和保持電路以相鄰像素間共有的布線的規(guī)定點為中心相互點對稱地配置，所以可以容易進行電路設(shè)計。
由于構(gòu)成與所述各像素對應(yīng)的電路的各元件、輔助電容、布線與像素電極形成的電容的每個像素的差Δcc相對于將所述像素電極和所述對置電極因夾置液晶形成的電容CLC、和所述輔助電容CSC進行合計的電容(CLC+CSC)滿足Δcc≤(CLC+CSC)/50，所以即使將電路布圖跨接多個像素來配置，顯示品質(zhì)的下降也少。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣型顯示裝置，包括矩陣狀配置的多個像素電極；與所述多個像素電極對置的對置電極；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲對應(yīng)像素的像素電壓所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；具有隨時施加并顯示與隨時輸入的圖像信號對應(yīng)的像素電壓的通常工作模式；以及根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示的存儲器工作模式；其特征在于，將所述保持電路重疊配置在所述像素電極上。
2.一種有源矩陣型顯示裝置，包括形成矩陣狀配置的、反射光的多個反射像素電極的第1基板；形成與所述多個反射像素電極對置的對置電極的第2基板；在所述第1和第2基板之間封入的液晶層；以及與所述反射像素電板對應(yīng)配置的、存儲對應(yīng)像素的像素電壓所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；具有在所述像素電極和所述對置電極之間施加與圖像信號對應(yīng)的規(guī)定像素電壓來驅(qū)動所述液晶層進行顯示的通常工作模式；以及根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示的存儲器工作模式；其特征在于，將所述保持電路重疊配置在所述反射像素電極上。
3.一種有源矩陣型顯示裝置，包括矩陣狀配置的多個像素電極；與所述多個像素電極對置的對置電極；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲對應(yīng)像素的像素電壓所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示；其特征在于，將所述保持電路重疊配置在所述像素電極上。
4.一種有源矩陣型顯示裝置，包括形成矩陣狀配置的、反射光的多個反射像素電極的第1基板；形成與所述多個反射像素電極對置的對置電極的第2基板；在所述第1和第2基板間封入的液晶層；以及與所述反射像素電極對應(yīng)配置的、存儲對應(yīng)像素的像素電壓所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示；其特征在于，將所述保持電路重疊配置在所述反射像素電極上。
5.如權(quán)利要求2或4所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，將所述保持電路配置在所述反射像素電極和所述第1基板之間。
6.一種有源矩陣型顯示裝置，包括沿行方向延伸、沿列方向配置多個的柵極信號線；在一個所述柵極線上連接柵極的多個像素選擇晶體管；與所述像素選擇晶體管分別連接的、矩陣狀配置的多個像素電極；與所述多個像素電極對置的對置電極；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲與圖像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示；其特征在于，所述保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上。
7.一種有源矩陣型顯示裝置，包括沿行方向延伸、沿列方向配置多個的柵極信號線；在一個所述柵極線上連接柵極的多個像素選擇晶體管；與所述像素選擇晶體管分別連接的、矩陣狀配置的多個像素電極；與所述多個像素電極對置的對置電極；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲與圖像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；具有隨時施加顯示與隨時輸入的圖像信號對應(yīng)的像素電壓的通常工作模式；以及根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示的存儲器工作模式；其特征在于，所述保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上。
8.一種有源矩陣型顯示裝置，包括第1基板，在該基板上形成沿行方向延伸、沿列方向配置多個的柵極信號線、在一個所述柵極線上連接柵極的多個像素選擇晶體管、與所述像素選擇晶體管分別連接的、矩陣狀配置的多個像素電極、與所述多個像素電極分別連接的輔助電容；形成與所述多個像素電極對置的對置電極的第2基板；在所述第1和第2基板間封入的液晶層；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲與圖像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；具有隨時施加與所述像素電極和所述對置電極之間隨時輸入的圖像信號對應(yīng)的規(guī)定像素電壓來驅(qū)動所述液晶層進行顯示的通常工作模式；以及根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示的存儲器工作模式；其特征在于，所述保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上。
9.一種有源矩陣型顯示裝置，包括第1基板，在該基板上形成沿行方向延伸、沿列方向配置多個的柵極信號線、在一個所述柵極線上連接柵極的多個像素選擇晶體管、與所述像素選擇晶體管分別連接的、矩陣狀配置的多個像素電極、與所述多個像素電極分別連接的輔助電容；形成與所述多個像素電極對置的對置電極的第2基板；在所述第1和第2基板間封入的液晶層；以及與所述像素電極對應(yīng)配置的、存儲與圖像信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)的保持電路；根據(jù)所述保持電路存儲的數(shù)據(jù)來進行顯示；其特征在于，所述保持電路的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的所述像素電極上。
10.如權(quán)利要求6至權(quán)利要求9的任何一項所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述像素電極是反射光的反射電極。
11.如權(quán)利要求6至權(quán)利要求9的任何一項所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述像素選擇晶體管和所述保持電路在相鄰像素之間相互點對稱地配置。
12.如權(quán)利要求6至權(quán)利要求9的任何一項所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，相鄰的像素至少共有一個布線；該共有布線配置在所述像素電極和相鄰的另一像素電極之間的中央。
13.如權(quán)利要求12所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述像素選擇晶體管和所述保持電路以相鄰像素之間所述共有的布線的規(guī)定點為中心來相互點對稱地配置。
14.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述共有的布線是柵極信號線。
15.如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，所述保持電路配置在所述反射顯示電極構(gòu)成的像素電極和所述第1基板之間。
16.如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成與所述各像素對應(yīng)的電路的各元件、輔助電容、布線與像素電極形成的電容的每個像素的差Δcc相對于將所述像素電極和所述對置電極因夾置液晶形成的電容CLC、和所述輔助電容CSC進行合計的電容(CLC+CSC)，滿足Δcc≤(CLC+CSC)/50。
全文摘要
一種有源矩陣型顯示裝置,對每個像素配置保持圖像信號的保持電路110,切換并顯示通常工作模式和存儲器工作模式。由于將需要比較多面積的保持電路110不配置在相鄰的像素電極17之間,而對像素電極17進行重疊配置,所以可以實現(xiàn)液晶顯示裝置的高精細化。此外,通過將保持電路110的至少一部分重疊配置在相鄰的像素的像素電極17上,不需要布線的迂回,可提高空間的利用效率。由此,由于進一步減小保持電路110所需要的面積,所以直接關(guān)系著液晶顯示裝置的高清晰度。
文檔編號G09G3/36GK1344958SQ011331
公開日2002年4月17日 申請日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者上原久夫, 米田清, 宮島康志, 橫山良一 申請人:三洋電機株式會社