專利名稱：液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器件，更具體地說，本發(fā)明涉及像素分割型的液晶顯示器件。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是一種具有大量優(yōu)點的平板顯示器，這些優(yōu)點包括分辨率高、厚度和重量大為減小、以及功耗低。由于其顯示性能的大幅度改善、其生產(chǎn)率的顯著提高、以及其相對于競爭技術(shù)在成本效率方面的明顯上升，LCD的市場新近一直在迅猛地擴(kuò)大。
過去被廣泛使用的扭曲向列(TN)型液晶顯示器件要經(jīng)受取向處理，使其呈現(xiàn)正介電各向異性的液晶分子的主軸基本上平行于上下襯底的對應(yīng)主表面，并沿上下襯底之間的液晶層的厚度方向被扭曲大約90度。當(dāng)電壓被施加到液晶層時，液晶分子的取向改變?yōu)槠叫杏谒┘拥碾妶龅姆较颉＝Y(jié)果，扭曲的取向消失。TN型液晶顯示器件利用液晶分子響應(yīng)于外加電壓而改變?nèi)∠蛩斐傻钠湟壕有庑再|(zhì)的變化，從而控制透光量。
TN型液晶顯示器件容許足夠大的制造容差，從而得到高的生產(chǎn)率。但其顯示性能(例如，特別是視角特性)不完全令人滿意。更具體地說，當(dāng)傾斜地觀看TN型液晶顯示器件屏幕上的圖像時，圖像的對比度比明顯地降低。在此情況下，即使當(dāng)垂直觀察其灰度從黑到白的圖像時可清楚地觀察到的圖像，當(dāng)傾斜地觀察時也損失了灰度之間的大部分亮度差別。而且，其上所顯示圖像的灰度特性本身有時可能反轉(zhuǎn)。亦即，垂直觀察時看似較暗的圖像部分，在傾斜地觀察時可能看似較亮。
如例如日本公開No.6-332009所提出的那樣，為了改善這種TN型液晶顯示器件的視角特性，可以將一個像素電極分割成多個子像素電極，使施加到像素電極的電壓以預(yù)定的比率被分配到此多個子像素電極。此處將這一技術(shù)稱為“像素分割技術(shù)”。在日本公開No.6-332009所揭示的安排中，提供了一個控制電容器電極以面對多個子像素電極，其間插入一個絕緣層，并借助于形成與子像素電極耦合的電容器而以預(yù)定的比率將電壓施加到各個子像素電極。
然而，在此安排中，由于在子像素電極與控制電容器電極之間被提供的絕緣層厚度的變化，故被施加到各個子像素電極的各個電壓可以改變。于是難以以預(yù)定的比率控制施加到各個子像素電極的電壓。
而且，在上述安排中，施加的電壓越高，各個子像素電極之間的電位差就越大。本發(fā)明人通過實驗發(fā)現(xiàn)并證實了，這種電壓的施加有效地改善了工作于對較高外加電壓呈現(xiàn)大的視角依賴性的顯示模式中的液晶顯示器件(例如常白模式的TN型液晶顯示器件)的視角特性，但無法充分地改善常黑模式液晶顯示器件的 特性的視角依賴性。
常黑模式液晶顯示器件的例子包括共面開關(guān)(IPS)模式液晶顯示器件(見昭和日本專利公報No.63-21907)、多疇垂直取向(MVA)模式液晶顯示器件(見日本公開No.11-242225)、以及軸對稱取向(ASM)模式液晶顯示器件(見日本公開No.10-186330)，所有這些最近都被開發(fā)成視角特性改進(jìn)了的TN型液晶顯示器件。在工作于這些新近開發(fā)的寬視角模式的液晶顯示器件中，與老式TN型液晶顯示器件不同，即使當(dāng)屏幕上的圖像被傾斜地觀察時，對比度比也決不明顯地降低，即灰度決不反轉(zhuǎn)。
然而，由于液晶顯示器件的顯示質(zhì)量最近已經(jīng)得到了進(jìn)一步改善，故 特性的視角依賴性呈現(xiàn)為改善視角特性要解決的不可忽略的問題。亦即，當(dāng)屏幕上的圖像分別被垂直觀察和傾斜地觀察時，液晶顯示器件可能呈現(xiàn)不同的 特性。如此處所用的那樣，“ 特性”意味著顯示器亮度的灰度依賴性。亦即，若沿正面方向的 特性不同于沿傾斜方向的 特性，則沿正面方向檢測到的灰度將不同于沿傾斜方向檢測到的灰度。于是，當(dāng)諸如靜止圖像被顯示或當(dāng)電視播送的影像被顯示時，此問題尤其不可忽略。
與在IPS模式中相比，在MVA模式或ASM模式中， 特性的視角依賴性更為明顯。另一方面，當(dāng)采用IPS模式時，比MVA模式或ASM模式更難以制造對正面觀察者顯示足夠高對比度比的平板。根據(jù)這些考慮，應(yīng)該改善MVA或ASM模式液晶顯示器件的 特性的視角依賴性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明的優(yōu)選實施方案提供了一種像素分割的液晶顯示器件，其施加到子像素電極的電壓具有明顯提高了的可控性，還提供了一種新穎的像素分割技術(shù)，此技術(shù)大幅度改善了常黑模式液晶顯示器件的 特性。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件最好包括多個像素，這些像素被排列成列和行，且各包括液晶層的相關(guān)部分以及至少二個被用來將電壓施加到液晶層部分的電極。各個像素最好包括第一子像素和第二子像素，相互不同的電壓通過它們可被施加到液晶層的相關(guān)部分。各個第一和第二子像素最好包括由對置電極和經(jīng)由液晶層面對對置電極的子像素電極限定的液晶電容器以及由儲存電容器電極、絕緣層、和儲存電容器對置電極限定的儲存電容器。儲存電容器電極最好被電連接到子像素電極，而儲存電容器對置電極最好經(jīng)由絕緣層面對儲存電容器電極。對置電極最好被第一和第二子像素共用，而第一和第二子像素的儲存電容器對置電極最好彼此在電學(xué)上無關(guān)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，液晶顯示器件最好還包括沿像素的行延伸的柵線、沿像素的列延伸的源線、以及多個成對的開關(guān)元件。最好為相關(guān)的像素之一的第一和第二子像素提供各個成對的開關(guān)元件，且最好被連接到與此像素相關(guān)的柵線之一和源線之一。各個成對開關(guān)元件的導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)最好由通過相關(guān)柵線饋送的柵信號電壓來控制。當(dāng)成對的開關(guān)元件被導(dǎo)通時，源信號電壓最好通過相關(guān)的源線被饋送到子像素電極以及第一和第二子像素的儲存電容器電極。在成對的開關(guān)元件已經(jīng)被關(guān)斷之后，最好改變施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓。在第一子像素處的變化方向和幅度最好不同于第二子像素處的變化方向和幅度。在此情況下，施加到各個儲存電容器對置電極的電壓的變化不僅包括絕對值，而且包括符號。例如，施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓的變化可以具有相同的絕對值和相反的符號。亦即，在開關(guān)元件已經(jīng)被關(guān)斷之后，若施加到一個儲存電容器對置電極的電壓增大但施加到另一個儲存電容器對置電極的電壓減小，則這些變化可以具有相同的絕對值。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，施加到儲存電容器對置電極的電壓可以在規(guī)定期間內(nèi)反轉(zhuǎn)其極性。
在此特定的優(yōu)選實施方案中，施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓的相位可以彼此相差180度。
在此情況下，施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓可以具有相同的幅度。
在另一個優(yōu)選實施方案中，在每次選擇預(yù)定數(shù)目的柵線時，通過各條源線施加的源信號電壓最好反轉(zhuǎn)其極性。
在又一個優(yōu)選實施方案中，通過各個成對的相鄰源線施加的源信號電壓最好具有彼此相反的極性。
在此特定的優(yōu)選實施方案中，在每次選擇二條柵線時，通過各條源線施加的源信號電壓可以反轉(zhuǎn)其極性，并在相同的期間內(nèi)施加到儲存電容器對置電極的電壓和源信號電壓可以反轉(zhuǎn)其極性，但相位可能彼此相差半個周期。
在一個變通的優(yōu)選實施方案中，在每次選擇二條柵線時，通過各條源線施加的源信號電壓可以反轉(zhuǎn)其極性，并在源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性的時間的一半期間內(nèi)施加到儲存電容器對置電極的電壓可以反轉(zhuǎn)其極性，但相位可能與源信號電壓相同。
在另一個變通的優(yōu)選實施方案中，在每次選擇一條柵線時，通過各條源線施加的源信號電壓可以反轉(zhuǎn)其極性，并在與源信號電壓相同的期間內(nèi)施加到儲存電容器對置電極的電壓可以反轉(zhuǎn)其極性，但相位可能與源信號電壓的相同。
在再一個優(yōu)選實施方案中，各條柵線最好被提供在其相關(guān)像素的第一與第二子像素之間。
在再一個優(yōu)選實施方案中，液晶顯示器件最好還包括儲存電容器線。各條儲存電容器線最好被連接到其相關(guān)像素的第一和第二子像素的儲存電容器對置電極，且最好平行于柵線被提供在其相關(guān)的相鄰像素之間。
在再一個優(yōu)選實施方案中，當(dāng)各個像素以0≤gk≤gn(其中g(shù)k和gn都是整數(shù)，且灰度gk越大，灰度的亮度就越高)范圍內(nèi)的灰度gk進(jìn)行顯示工作時，施加到與第一和第二子像素相關(guān)的液晶層部分的各個均方根電壓之間的差值ΔVlc(gk)最好大于0V。最好滿足ΔVlc(gk)≥ΔVlc(gk+1)，且顯示工作最好在常黑模式下進(jìn)行。
在再一個優(yōu)選實施方案中，液晶層可以是垂直取向的液晶層，并可以包括具有負(fù)介電各向異性的向列液晶材料。
在此特定的優(yōu)選實施方案中，與第一和第二子像素相關(guān)的液晶層部分包括4個疇，其中當(dāng)電壓被施加到其上時，液晶分子沿4個不同的方向傾斜。此4個不同的方向可以由彼此相差90度的4個方位角確定。
在再一個優(yōu)選實施方案中，液晶層可以是平行取向的液晶層，并可以包括具有正介電各向異性的向列液晶材料，且對置電極和子像素電極可以產(chǎn)生基本上平行于液晶層表面的電場。
參照附圖，從本發(fā)明優(yōu)選實施方案的下列詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它特點、要素、過程、步驟、特性、以及優(yōu)點將變得更為明顯。


圖1是包括在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中的液晶平板的等效電路圖。
圖2示出了用來驅(qū)動圖1所示液晶平板的一組電壓的波形。
圖3示出了用來驅(qū)動圖1所示液晶平板的另一組電壓的波形。
圖4示出了用來驅(qū)動圖1所示液晶平板的又一組電壓的波形。
圖5的曲線示出了在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中，施加到子像素的均方根電壓之間的差值Vlc的外加電壓依賴性。
圖6A、6B、以及6C示出了MVA模式液晶顯示器件的顯示特性，其中圖6A的曲線示出了透射率的外加電壓依賴性；圖6B的曲線示出了用白顯示模式透射率歸一化了的透射率的外加電壓依賴性；而圖6C的曲線示出了 特性。
圖6D示出了液晶顯示器件的視角方向N、L和LU。
圖7A和7B的曲線示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件的沿視角方向L和LU的 特性。
圖8是平面圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的MVA模式液晶顯示器件100的布局。
圖9A是平面圖，示意地示出了液晶顯示器件100對置襯底上的加強肋的排列。
圖9B是液晶顯示器件100的示意剖面圖。
圖10是平面圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施方案的ASM模式液晶顯示器件200的布局。
圖11A是平面圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明再一優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件100’的布局。
圖11B是其在圖11A所示平面XIb-XIb上看到的剖面圖。
圖12是平面圖，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明再一優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件300的布局。
圖13A、13B、13C是平面圖，示意地示出了用于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件的示例性TFT共柵結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中，各個像素最好包括第一子像素和第二子像素，通過它們可以將相互不同的電壓施加到液晶層。各個第一和第二子像素最好包括液晶電容器和電連接到液晶電容器的儲存電容器。液晶電容器最好由對置電極和經(jīng)由液晶層面對對置電極的子像素電極限定。儲存電容器最好由儲存電容器電極、絕緣層、以及儲存電容器對置電極限定。儲存電容器電極最好被電連接到子像素電極。儲存電容器對置電極最好經(jīng)由絕緣層面對儲存電容器電極。對置電極最好被第一和第二子像素共用，而第一和第二子像素的儲存電容器對置電極最好彼此在電學(xué)上無關(guān)。借助于將儲存電容器的對置電壓電學(xué)上無關(guān)地施加到這些儲存電容器的對置電極，相互不同的電壓能夠被施加到與第一和第二子像素相關(guān)的液晶層部分。
在日本公開No.6-332009所揭示的常規(guī)安排中，在二個子像素電極與單一控制電容器電極(面對二個子像素電極，以絕緣層插入其間)之間產(chǎn)生的電位差以各個電容的幅度所決定的比率被分割。相反，在本優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中，借助于控制被施加到連接于各個子像素電極的儲存電容器對置電極的儲存電容器對置電壓，能夠調(diào)節(jié)被施加到各個子像素(亦即子像素的液晶電容器)的電壓。于是，能夠比常規(guī)安排更精確地控制施加到子像素的電壓。
本發(fā)明的各個優(yōu)選實施方案有助于明顯地改善液晶顯示器件的顯示質(zhì)量。于是，本發(fā)明能夠被有效地用于有源矩陣尋址的液晶顯示器件，其中為各個子像素提供了開關(guān)元件。其中，本發(fā)明在大視角液晶顯示器件中特別有效，這種大視角液晶顯示器件包括由具有負(fù)介電各向異性的向列液晶材料組成并以常黑模式進(jìn)行顯示工作的垂直取向液晶層。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，電壓能夠被施加到子像素，以便補償MVA或ASM模式液晶顯示器件的 特性的視角依賴性。而且，本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件能夠適應(yīng)獲得諸如行反轉(zhuǎn)驅(qū)動或點反轉(zhuǎn)驅(qū)動之類質(zhì)量的圖像顯示的驅(qū)動方法。
以下參照附圖來描述本發(fā)明的各個優(yōu)選實施方案。
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中的液晶平板的等效電路圖。
此液晶平板是一種有源矩陣尋址的液晶平板，它包括排列成矩陣(亦即列和行)的各個像素。這些像素有時被稱為“點”。圖1中詳細(xì)所示的像素位于第n行與第m列之間的相交處。
各個像素最好包括第一子像素和第二子像素。如圖1所示，第一子像素最好包括液晶電容器ClcO，而第二子像素最好包括液晶電容器ClcE。第一子像素的液晶電容器ClcO最好由第一子像素電極18a、對置電極17、以及位于其間的液晶層限定。第二子像素的液晶電容器ClcE最好由第二子像素電極18b、對置電極17、以及位于其間的液晶層確定。第一子像素電極18a最好經(jīng)由TFT 16a被連接到源線14，而第二子像素電極18b最好經(jīng)由TFT 16b被連接到同一個源線14。TFT 16a和16b的柵電極最好被連接到同一條柵線12。
如圖1所示，第一和第二子像素最好分別包括第一儲存電容器CcsO和第二儲存電容器CcsE。第一儲存電容器CcsO的儲存電容器電極最好經(jīng)由TFT 16a的漏電極的延伸部分16O被連接到TFT 16a的漏。第二儲存電容器CcsE的儲存電容器電極最好經(jīng)由TFT 16b的漏電極的延伸部分16E被連接到TFT 16b的漏。儲存電容器電極不一定要如圖1所示連接，而是可以被電連接到其相關(guān)的子像素，使各個這些儲存電容器電極及其相關(guān)的子像素電極被饋以相同的電壓。亦即，各個子像素電極及其相關(guān)的儲存電容器電極僅僅必須直接或間接地電連接到一起。
第一儲存電容器CcsO的儲存電容器對置電極最好被連接到儲存電容器線24O(或24E)，而第二儲存電容器CcsE的儲存電容器對置電極最好被連接到儲存電容器線24E(或24O)。在此安排中，相互不同的儲存電容器對置電壓能夠被施加到第一和第二儲存電容器的儲存電容器對置電極。根據(jù)稍后所述采用的驅(qū)動方法(例如點反轉(zhuǎn)驅(qū)動)，來恰當(dāng)?shù)貨Q定各個儲存電容器對置電極與其相關(guān)的儲存電容器線之間的連接。
以下，參照圖2來描述相互不同的電壓如何能夠被施加到圖1所示電路結(jié)構(gòu)中的第一和第二子像素的液晶電容器ClcO和ClcE。
圖2示出了饋送到圖1所示像素(n，m)的各種信號的電壓波形和時序。在圖2中，部分(a)示出了對應(yīng)于二個幀周期的二個水平掃描周期H。部分(b)示出了饋送到第(m±1)源線14的源信號電壓Vs(m±1)的波形(如虛線所示)。部分(c)示出了饋送到第m源線14的源信號電壓(亦即灰度信號電壓)Vs(m)的波形(如實線所示)。部分(d)示出了饋送到第n柵線12的柵信號電壓Vg(n)的波形。部分(e)和(f)分別示出了施加到儲存電容器線24O和24E的儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE的波形。而部分(g)和(h)分別示出了施加到第一和第二子像素的液晶電容器ClcO和ClcE的電壓VlcO和VlcE的波形。
圖2所示的驅(qū)動方法是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，它被設(shè)計來驅(qū)動2H點反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)型液晶顯示器件。
具體地說，在2H點反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)型的液晶顯示器件中，每次選擇二條柵線(亦即每次通過二個水平掃描周期2H)時，饋送到源線14的源信號電壓Vs反轉(zhuǎn)其極性，饋送到二條相鄰源線的源信號電壓Vs(例如Vm和V(m±1))從而具有彼此相反的極性。以這種方式來進(jìn)行2H點反轉(zhuǎn)驅(qū)動。而且，饋送到全部源線14的源信號電壓Vs每幀反轉(zhuǎn)其極性，從而執(zhí)行幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動。
在此情況下，儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE反轉(zhuǎn)其極性的周期等于源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性的周期(亦即2H)。儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE的波形的相位與源信號電壓波形的相位相差半個周期(亦即1H)。而且，儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE的波形具有相同的幅度但彼此偏移180度的二個不同的相位。
接著，參照圖2來描述施加到液晶電容器ClcO和ClcE的電壓VlcO和VlcE如圖2所示改變其波形的原因。
當(dāng)柵信號電壓Vg處于高電平VgH時，TFT 16a和16b導(dǎo)通，從而將源線14上的源信號電壓Vs施加到子像素電極18a和18b。液晶電容器ClcO的二個端子之間的電壓VlcO被定義為施加到子像素電極18a的電壓Vs與施加到對置電極17的電壓Vcom之間的差值。以同樣的方式，液晶電容器ClcE的二個端子之間的電壓VlcE被定義為施加到子像素電極18b的電壓Vs與施加到對置電極17的電壓Vcom之間的差值。亦即，VlcO＝Vs-Vcom，而VlcE＝Vs-Vcom。
在(n×h-At)秒鐘內(nèi)，柵信號電壓Vg從其導(dǎo)通狀態(tài)高電壓VgH降低到其關(guān)斷狀態(tài)低電壓VgL(＜Vs)。然后，由于所謂的“上拉”現(xiàn)象，施加到子像素電極18a和18b的電壓降低一個幅度AV。于是，施加到對置電極17的電壓Vcom被降低到比源信號電壓Vs中心電位低這一差值v的數(shù)值。
然后，在(n×h)秒鐘內(nèi)，施加到液晶電容器ClcO的電壓VlcO由于受到電連接于液晶電容器ClcO的子像素電極18a的儲存電容器CcsO的儲存電容器對置電極22a處的電壓VcsO的影響而改變。同時，施加到液晶電容器ClcE的電壓VlcE由于受到電連接于液晶電容器ClcE的子像素電極18b的儲存電容器CcsE的儲存電容器對置電極22b處的電壓VcsE的影響而也改變。假設(shè)在(n×h)秒鐘內(nèi)儲存電容器對置電壓VcxO增大VcsOp(＞0)，而儲存電容器對置電壓VcsE降低VcsEp(＞0)。亦即，儲存電容器對置電壓VcsO的全幅度(Vp-p)被假設(shè)為VcsOp，而儲存電容器對置電壓VcsE的全幅度被假設(shè)為VcsEp。
施加到液晶電容器ClcO的電壓VlcO由下式給定VlcO＝Vs-V+VcsOp(CcsO/CpixO)-Vcom其中，CpixO是連接到TFT 16a的漏的液晶電容器ClcO和儲存電容器CcsO的總電容。
另一方面，施加到液晶電容器ClcE的電壓VlcE由下式給定VlcE＝Vs-V-VcsEp(CcsE/CpixE)-Vcom其中，CpixE是連接到TFT 16b的漏的液晶電容器ClcE和儲存電容器CcsE的總電容。
接著，在(n+2)×h秒鐘內(nèi)(亦即在(n+3)×H的開始)，施加到液晶電容器ClcO和ClcE的電壓VlcO和VlcE受到儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE的影響，從而回到其原來的nH結(jié)束時的數(shù)值
VlcO＝Vs-V-VcomVlcE＝Vs-V-Vcom這些電壓變化被重復(fù)地產(chǎn)生，直至Vg(n)在下一幀中達(dá)到VgH電平。結(jié)果，VlcO和VlcE成為具有彼此不同的均方根數(shù)值。
于是，VlcO和VlcE的均方根數(shù)值VlcOrms和VlcErms由下式給定VlcOrms＝Vs-V+(1/2)VcsOp(CcsO/CpixO)-VcomVlcErms＝Vs-V-(1/2)VcsEp(CcsE/CpixE)-Vcom其中，(Vs-V-Vcom)＞＞VcsOp(CcsO/CpixO)，且(Vs-V-Vcom)＞＞VcsEp(CcsE/CpixE)。因此，這些均方根數(shù)值之間的差值Vlc(＝VlcOrms-VlcErms)由下式給定Vlc＝(1/2){VcsOp(CcsO/CpixO)+VcsEp(CcsE/CpixE)}假設(shè)二個子像素的液晶電容彼此相等且其儲存電容也彼此相等(亦即，ClcO＝ClcE＝Clc，CcsO＝CcsE＝Ccs，CpixO＝CpixE＝Cpix)，則Vlc＝(1/2)(VcsOp+VcsEp)(Ccs/Cpix)若如圖2所示，VcsOp＝VcsEp但VcsO和VcsE具有彼此偏移180度的二個不同的相位，且若VcsOp＝VcsEp＝Vcsp，則Vlc＝Vcsp(Ccs/Cpix)結(jié)果，VlcO具有較大的均方根數(shù)值，而VlcE具有較小的均方根數(shù)值。
應(yīng)該指出的是，若電壓VcsO和VcsE彼此被交換，則VlcO可以具有較小的均方根數(shù)值，而VlcE可以具有較大的均方根數(shù)值。作為變通，即使當(dāng)儲存電容器CcsO和CcsE的儲存電容器對置電極分別被連接到相反的儲存電容器線24E和24O，VlcO和VlcE也可以具有較小的均方根數(shù)值和較大的均方根數(shù)值。
在本優(yōu)選實施方案中，最好進(jìn)行幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動。于是，在下一幀中，Vs反轉(zhuǎn)其極性，且Vlc＜0。但若VcsO和VcsE的極性也同時被反轉(zhuǎn)，則達(dá)到相似的效果。
而且，在此優(yōu)選實施方案中，被饋送到各個成對的相鄰源線14的源信號電壓最好具有彼此相反的極性，以便執(zhí)行點反轉(zhuǎn)驅(qū)動。因此，在下一幀中，像素(n，m)將相對于源線14以與驅(qū)動水平鄰近于(亦即屬于同一個行n)像素(n，m)的二個像素(n，m±1)的相同的方式被驅(qū)動。
以下分別參照下列表1、2、3來描述施加到各個像素(或液晶電容器)的電壓在一幀中的極性分布、各個像素的儲存電容器對置電壓(或儲存電容器線)的組合、以及施加到各個像素的子像素的均方根電壓的分布。示于這3個表中的數(shù)據(jù)是借助于用圖2所示方法驅(qū)動液晶顯示器件而得到的。
表1

表2

表3

如從表1可見，當(dāng)采用圖2所示驅(qū)動方法時，能夠進(jìn)行2H點反轉(zhuǎn)驅(qū)動，其中每隔2行和鄰接的列反轉(zhuǎn)施加到各個像素的電壓的極性。在表1所示幀的下一幀中，所有這些極性都將被反轉(zhuǎn)(亦即將得到幀反轉(zhuǎn))。
在本優(yōu)選實施方案中，若表2所示的儲存電容器線的組合被用于各個像素，使各個這些像素的子像素電極經(jīng)由其相關(guān)儲存電容器的儲存電容器對置電極被連接到其儲存電容器線的相關(guān)組合，則能夠得到表3所示的均方根電壓分布。在表2中，示于各個單元上部行上的參考號24O和24E表示儲存電容器線24O和24E，與子像素電極18a組合的儲存電容器對置電極被連接到其上。另一方面，示于各個單元下部行上的參考號24O和24E表示儲存電容器線24O和24E，與子像素電極18b組合的儲存電容器對置電極被連接到其上。在表3中，各個單元的上部行以同樣的方式表示施加到由子像素電極18a限定的子像素(或液晶電容器)的均方根電壓，而各個單元的下部行表示施加到由子像素電極18b限定的子像素(或液晶電容器)的均方根電壓。在表3中，具有“O”的子像素均方根電壓是較高的，而具有“E”的子像素均方根電壓是較低的。
如從表3可見，當(dāng)采用圖2所示的驅(qū)動方法時，能夠如表1所示進(jìn)行2H點反轉(zhuǎn)驅(qū)動，且施加到各個子像素的均方根電壓沿列方向和行方向二者按子像素改變其電平。當(dāng)施加到各個子像素的均方根電壓的分布具有這種高的空間頻率時，能夠顯示高質(zhì)量的圖像。
圖2所示的驅(qū)動方法是最優(yōu)選的。但也可以采用任何其它的驅(qū)動方法。例如，即使當(dāng)如圖2那樣的組合中采用2H點反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)方法時，儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE也可以如圖3所示在1H期間內(nèi)反轉(zhuǎn)其極性。
作為變通，可以采用1H點反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)的組合來代替上述2H點反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)的組合。亦即，也可以采用圖3所示的源信號電壓Vs的極性在期間1H被反轉(zhuǎn)的驅(qū)動方法。當(dāng)采用這種驅(qū)動方法時，如下面表4所示實現(xiàn)了點反轉(zhuǎn)驅(qū)動，其中，施加到各個像素的電壓按沿列方向和行方向二者的像素逐一地反轉(zhuǎn)其極性。
表4

而且，借助于如下面表5所示選擇與子像素18a和18b組合且儲存電容器對置電極被連接于其上的儲存電容器線24O和24E，形成了下面表6所示的電壓分布。
表5

表6

而且，對表3和6進(jìn)行比較，可以看到，沿列方向彼此相鄰的各個成對的子像素(例如像素(n，m)的下部子像素以及像素(n+1，m)的上部子像素)在表6中具有較低的均方根電壓“E”。于是，表6所示的均方根電壓分布具有比表3所示分布為低的空間頻率。
本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件不僅可以用上述的點反轉(zhuǎn)驅(qū)動方法來驅(qū)動，而且可以用行反轉(zhuǎn)驅(qū)動和幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動的組合來驅(qū)動。
圖4示出了在行反轉(zhuǎn)驅(qū)動方法中所施加的各個電壓的波形。在圖4中，因為Vs(m±1)和Vs(m)具有相同的極性，故Vs(m±1)的波形未被示出為部分(b)。為了擴(kuò)大TFT 16a和16b的關(guān)斷狀態(tài)裕度以及降低因耦合消耗的電流量，柵信號電壓Vg在1H期間內(nèi)具有其反轉(zhuǎn)的低電平VgL。對置電極電壓Vcom以及儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE彼此同步，并在1H期間反轉(zhuǎn)其極性。在圖4所示的例子中，幅度彼此不同的各個信號被用作儲存電容器對置電壓VcsO和VcsE，從而將不同的均方根電壓施加到各個子像素。
當(dāng)采用圖4所示的驅(qū)動方法時，施加到各個像素的電壓如下面表7所示逐行反轉(zhuǎn)其極性表7

而且，借助于如下面表8所示選擇與子像素電極18a和18b組合且儲存電容器對置電極被連接于其上的儲存電容器線24O和24E，形成了下面表9所示的電壓分布。
表8

表9

在表6中，施加到彼此沿行方向相鄰的子像素的均方根電壓改變其電平。另一方面，在表9中，彼此沿行方向相鄰的子像素既具有較高的均方根電壓“O”又具有較低的均方根電壓“E”。沿列的方向，表9中的均方根電壓的分布與表6所示的均方根電壓分布是相同的。就總的顯示質(zhì)量而言，行反轉(zhuǎn)驅(qū)動劣于點反轉(zhuǎn)驅(qū)動。但取決于液晶顯示器件的具體應(yīng)用，行反轉(zhuǎn)驅(qū)動技術(shù)有時被用來例如降低功耗。
根據(jù)上述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，借助于控制施加到連接于各個子像素的儲存電容器的儲存電容器對置電極的電壓，彼此不同的電壓VlcO和VlcE能夠被施加到各個子像素的液晶電容器ClcO和ClcE。
如圖5所示，施加的(灰度)電壓越高，VlcO和VlcE的均方根數(shù)值之間的差值Vlc越小。亦即，假設(shè)灰度滿足0≤gk≤n，則在整個灰度范圍(亦即0≤gk≤n)內(nèi)，滿足ΔVlc(gk)＞0V以及ΔVlc(gk)≥ΔVlc(gk+1)。
子像素均方根電壓之間的差值的外加電壓依賴性，與上述日本公開No.6-332009所揭示的電容耦合方法中的外加電壓依賴性相反。而且，在本發(fā)明優(yōu)選實施方案的安排中，無須調(diào)節(jié)絕緣膜的厚度來改變儲存電容器的電容值從而控制各個子像素之間的均方根電壓差值。于是，柵絕緣膜也可以被用作儲存電容器的絕緣層。這是因為液晶電容器ClcO和ClcE的電容值依賴于電壓，致使各個子像素的均方根電壓之間的差值具有圖5所示的外加電壓依賴性。
以下描述圖5所示Vlc的電壓依賴性在改善常黑模式液晶顯示器件的 特性方面何以有效的原因。
首先，參照圖6A、6B、6C、6D來描述典型MVA模式液晶顯示器件的顯示特性。應(yīng)該指出的是，當(dāng)相同的電壓被施加到子像素的液晶電容器ClcO和ClcE(的子像素電極18a和18b)時，本優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件100呈現(xiàn)出與常規(guī)液晶顯示器件幾乎相同的顯示特性。
圖6A分別示出了沿正面視角方向N、右側(cè)60度視角方向L、以及右上側(cè)60度視角方向LU測得的透射率的外加電壓依賴性N1、L1和LU1。如圖6D所示，正面視角方向N由顯示屏的法線(亦即垂直角度)確定，右側(cè)60度視角方向L確定了一個在右側(cè)與法線成大約60度的視角和一個在顯示屏上與3點種方向成大約0度的方位角，而右上側(cè)60度視角方向LU確定了一個在右側(cè)與垂線成大約60度的視角和一個在顯示屏上與3點種方向成大約45度的方位角。
在圖6B中，縱坐標(biāo)代表透射率，此透射率是沿方向N、L和LU測得的，假定沿各個方向N、L和LU施加白電壓(亦即最高灰度電壓)得到的透射率為100％并以此進(jìn)行了歸一化。于是，圖6B分別示出了與曲線N1、L1和LU1相關(guān)的歸一化透射率的外加電壓依賴性N2、L2和LU2。
如從圖6B可見，沿各個視角方向N、L和LU的顯示特性N2、L2和LU2彼此不同。這意味著沿各個觀察方向N、L和LU的 特性也不同。
圖6C更清楚地示出了 特性的差別。在圖6C中，橫坐標(biāo)代表(正面視角歸一化透射率/100)(1/2.2)，而縱坐標(biāo)代表用(沿各個方向N、L和LU的歸一化透射率/100)(1/2.2)得到的灰度特性N3、L3和LU3。在此情況下，(1/2.2)是乘方，代表a的數(shù)值。在典型的液晶顯示器件中，正面灰度特性的a數(shù)值最好等于約2.2。
如圖6C所示，沿方向N的正面灰度特性N3是線性函數(shù)，因為縱坐標(biāo)總是等于橫坐標(biāo)。另一方面，沿視角方向L和LU的灰度特性L3和LU3由曲線表示。這些曲線L3和LU3偏離于代表正面特性的直線N3，定量地表明視角處 特性的偏移，亦即在正面視角方向N與視角方向L或LU之間顯示的灰度的差別。
如上所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，各個像素包括第一和第二子像素，且彼此不同的均方根電壓VlcO和VlcE被施加到各個子像素的液晶層，從而減小了 特性的偏移。下面參照圖6B來描述其原因。在下面的描述中，第一和第二子像素被假設(shè)具有相同的面積。
在常規(guī)的液晶顯示器件中，當(dāng)用圖6B所示的點NA代表其正面透射率時，沿視角方向L的透射率由點LA代表，其相關(guān)的外加電壓與點NA的相同。相反，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，借助于組合由點NB1和NB2代表的第一和第二子像素的正面透射率，可以得到由點NA代表的正面透射率。在此情況下，點NB2處的正面透射率基本上為0，而由于第一和第二子像素具有相同的面積，故在點NB1處的透射率約為點NA處的透射率的二倍。而且，點NB1和NB2之間的均方根電壓差值為Vlc。而且，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，沿視角方向L的透射率由點P代表，它示出了分別與相同于點NB1和NB2的電壓相關(guān)的點LB1和LB2處的透射率的平均值。
如從圖6B可見，在本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中，代表沿視角方向L的透射率的點P，與代表常規(guī)液晶顯示器件中沿相同的視角方向L的透射率的點LA相比，更靠近代表正面透射率的點NA。于是，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，能夠減小 特性的偏移。
而且，如從上述可見，借助于將第二子像素沿視角方向L的透射率(如點LB2所示)設(shè)定為基本上等于0，提高了本發(fā)明各個優(yōu)選實施方案的效果。換言之，為了提高本發(fā)明優(yōu)選實施方案的效果，當(dāng)在黑顯示狀態(tài)下傾斜地觀察圖像時，透射率不應(yīng)增大。根據(jù)這一考慮，最好在液晶層二側(cè)提供相位差補償器，并適當(dāng)?shù)卮_定其延遲，使當(dāng)在黑顯示狀態(tài)下傾斜地觀察圖像時，透射率不增大。
為了改善具有這種 特性的液晶顯示器件的顯示質(zhì)量，改善較暗(即低)灰度下的 特性是有效的。亦即，在常黑模式顯示器件中，最好在較低灰度電壓下增大各個子像素之間的均方根電壓的差值Vlc。
圖7A和7B示意地示出了根據(jù)例如稍后要參照圖8和9描述的本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件100的 特性。在圖7A和7B中，為了比較的目的，還示出了借助于將相同的電壓施加到二個子像素(亦即Vlc＝0)得到的 特性。如從圖7A和7B所示的結(jié)果可見，無論是否沿視角方向L或LU觀察圖像，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中， 特性都得到了改善。在此優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件中，黑顯示狀態(tài)下各個均方根電壓之間的差值Vlc(0)最好約為1.5V，而白顯示狀態(tài)下各個均方根電壓之間的差值Vlc(n)最好約為0V。當(dāng)然，這些差值也可以具有任何其它的數(shù)值。但若Vlc(gk)大于圖6B所示的液晶顯示器件透射率的外加電壓依賴性所具有的閾值電壓Vth，則黑顯示狀態(tài)下的亮度(或透射率)將過度增大，從而非有意地降低了對比度比。于是，最好滿足ΔVlc(0)≤Vth。為了提高白顯示狀態(tài)下的亮度，Vlc(n)最好大約等于0。
以下參照圖8、9A、9B和10來描述具體的像素結(jié)構(gòu)。
圖8、9A和9B示意地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的MVA模式液晶顯示器件100的像素結(jié)構(gòu)。具體地說，圖8示出了有源矩陣襯底的結(jié)構(gòu)，圖9A示意地示出了對置襯底上加強肋的安排，而圖9B示意地示出了液晶顯示器件100的剖面。雖然在各個圖中未示出，但液晶顯示器件100最好還包括液晶平板二側(cè)上的成對的相位差補償器(典型為相位差補償片)、將相位差補償器夾在中間的成對的偏振片、以及背光源。偏振片被排列成成對的正交尼科耳棱鏡，使其透射軸(此處也稱為“偏振軸”)彼此正交。當(dāng)沒有電壓被施加到液晶層113(亦即在垂直取向狀態(tài)下)時，液晶顯示器件100顯示黑色。相位差補償器被提供來改善液晶顯示器件的視角特性，并可以用熟知的技術(shù)被最佳設(shè)計。更具體地說，相位差補償器被優(yōu)化，使傾斜和正面視角方向之間的(黑)亮度差別沿各個方位角方向被減為最小。本發(fā)明優(yōu)選實施方案的效果于是進(jìn)一步得到改善。
在液晶顯示器件100中，各個像素最好包括二個子像素電極118a和118b，各包括狹縫(亦即借助于局部清除電極層而形成的窗口)118s。
如圖9B示意地示出的那樣，一個玻璃襯底111a上的各個子像素電極118a和118b最好包括狹縫118s，并由安排成面對子像素電極118a和118b以液晶層113插入其間的對置電極117來產(chǎn)生傾斜的電場。而且，在其上提供對置電極117的另一個玻璃襯底111b的表面上，加強肋119被安排成向液晶層113突出。液晶層113最好由具有負(fù)介電各向異性的向列液晶材料組成。成對的垂直取向膜(未示出)被安排成覆蓋對置電極117以及子像素電極118a和118b，并在沒有電壓被施加到液晶層113的情況下產(chǎn)生垂直取向的狀態(tài)。加強肋119的傾斜表面以及傾斜的電場能夠使垂直取向的液晶分子總是面對預(yù)定的方向。
如圖9B所示，加強肋119最好具有頂點由其二個傾斜表面限定的基本上三角形的剖面。液晶分子最好被取向成基本上垂直于這些傾斜表面。于是，液晶分子傾角的分布由加強肋119確定。如此處所用的那樣，液晶分子的“傾角”是由液晶分子主軸相對于襯底主表面所確定的角度。同時，狹縫118s規(guī)則地改變施加到液晶層113的的電場的方向。于是，由于這些加強肋119和狹縫118s的作用，當(dāng)電場被施加到液晶層時，液晶分子就沿箭頭所指的方向亦即右上、左上、左下、右下的方向被取向。結(jié)果，就可獲得垂直和水平都均勻的良好視角特性。液晶顯示器件100的矩形顯示屏被典型地安排成其長邊沿水平延伸。最好安排成襯底111a和111b上的成對正交尼科耳棱鏡的偏振片(未示出)，最好被排列成其透射軸平行于顯示屏的長邊。另一方面，各個像素最好如圖8所示被排列成像素的長邊與顯示屏的長邊正交。
下面參照圖8更詳細(xì)地來描述液晶顯示器件100的像素結(jié)構(gòu)。
子像素電極118a和118b最好分別被饋以經(jīng)由其相關(guān)TFT 116a和116b來自公用源線114的源信號電壓。TFT 116a和116b的柵電極最好與其公用柵線112組合，且最好被配置在子像素電極118a與118b之間。子像素電極118a和118b最好相對于柵線112對稱地排列。在此例子中，子像素電極118a和118b最好具有相同的面積。
TFT 116a和116b最好具有延伸的漏電極116E和116O。面對儲存電容器線124以絕緣層(未示出)插入其間的延伸的漏電極116E和116O部分132最好用作儲存電容器電極。儲存電容器線124基本上平行于柵線112延伸。形成儲存電容器的絕緣層可以是TFT 116a和116b的柵絕緣膜。儲存電容器對置電極最好與儲存電容器線124組合。儲存電容器線124最好被沿行方向彼此相鄰的二個像素共用。
在具有這種結(jié)構(gòu)的液晶顯示器件100中，儲存電容器對置電壓被饋送到儲存電容器線124， 特性的視角依賴性得到了改善，并能夠顯示高質(zhì)量的圖像。
圖10示意地示出了根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件200的結(jié)構(gòu)。
液晶顯示器件200最好是ASM模式的液晶顯示器件。如圖10所示，各個子像素電極218a和218b最好包括基本上呈十字形的窗口218s。在此液晶顯示器件200中，為對置襯底提供的這些窗口218s和凸出部分219，最好使垂直取向的液晶層(具有負(fù)的介電各向異性)的液晶分子軸對稱地取向，從而當(dāng)電壓被施加到液晶層時實現(xiàn)軸對稱取向。
除了液晶顯示器件200的子像素電極218a和218b以及凸出部分219(對應(yīng)于液晶顯示器件100的加強肋119)具有不同于液晶顯示器件100的相應(yīng)部分的形狀之外，液晶顯示器件200最好基本上與上述液晶顯示器件100基本上相同。
在此液晶顯示器件200中，子像素電極218a和218b最好經(jīng)由TFT216a和216b的延伸的漏電極216E和216O被連接到TFT 216a和216b的漏。面對儲存電容器線224以絕緣層(或柵電極)插入其間的延伸的漏電極216E和216O部分232最好用作儲存電容器電極。亦即，儲存電容器電極232、絕緣層、以及儲存電容器對置電極(亦即儲存電容器線224的一部分)最好將儲存電容器限定住。柵線212和儲存電容器線224彼此基本上平行延伸。柵線212最好被配置在子像素電極218a與218b之間。儲存電容器線224最好被沿列方向彼此相鄰的像素共用。
上述液晶顯示器件100和200的安排能夠被有效地用于2H點反轉(zhuǎn)驅(qū)動(見表1-3)或1H點反轉(zhuǎn)驅(qū)動(見表4-6)。但在執(zhí)行行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(見表7-9)的過程中，柵線112或212不一定要被配置在子像素電極之間。
圖11A和11B示意地示出了根據(jù)本發(fā)明又一優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件100’的結(jié)構(gòu)。具體地說，圖11A是液晶顯示器件100’的平面圖，而圖11B是其在圖11A所示平面XIb-XIb上看到的剖面圖。正如圖8所示的液晶顯示器件100那樣，此液晶顯示器件100’最好也是MVA模式液晶顯示器件。于是，用相同的參考號來表示此二個液晶顯示器件100和100’的各個共同部分，此處將略去其描述。
與圖8所示的液晶顯示器件100相比，圖11A和11B所示的液晶顯示器件100’具有較大的孔徑比。
如圖11A所示，延伸的漏電極116E’和116O’最好被安排成分別與其相關(guān)的子像素電極118a’和118b’的狹縫118s基本上重疊。與狹縫118s相關(guān)的液晶層部分不被用于顯示目的。于是，借助于將大部分延伸的漏電極116E’和116O’定位在這些區(qū)域中，就能夠使孔徑比的降低減至最小。
而且，TFT 116a’和116b’具有所謂的“TFT共柵結(jié)構(gòu)”。因此，也能夠減小TFT 116a’和116b’占據(jù)的面積，從而得到增大的孔徑比。
接著，參照圖11B來描述TFT 116a’和116b’的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖11B所示，柵電極116G最好被配置成襯底(例如玻璃襯底)上柵線112的一部分。柵絕緣膜116GI最好被配置在襯底的幾乎整個表面上以及柵電極116G上。諸如a-Si層之類的半導(dǎo)體層最好被安排成面對柵電極116G，以柵絕緣膜116GI插入其間。此半導(dǎo)體層最好包括本征半導(dǎo)體層116I和n+半導(dǎo)體層116N+。n+半導(dǎo)體層116N+最好被分割成3個部分，包括被二個TFT 116a’和116b’共用的源區(qū)以及二個TFT116a’和116b’的二個漏區(qū)。最好進(jìn)一步在源區(qū)上配置源電極116S，并在二個漏區(qū)上進(jìn)一步配置二個TFT 116a’和116b’的漏電極116D。
作為柵線112一部分的柵電極116G最好用作二個TFT 116a’和116b’的公用柵電極，而源電極116S最好用作二個TFT 116a’和116b’的公用源電極。且位于源電極116S與二個漏電極116D之間的本征半導(dǎo)體層116I部分最好用作溝道區(qū)。
借助于采用這種TFT共柵結(jié)構(gòu)，與圖8所示TFT 116a和116b以柵電極作為柵線112各個分支的排列相比，能夠明顯地減小TFT占據(jù)的面積。
圖12示意地示出了根據(jù)本發(fā)明再一個優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件300的排列。
上述優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件100、100’、200是常黑模式液晶顯示器件，各包括由具有負(fù)的介電各向異性的向列液晶材料組成的垂直取向的液晶層。另一方面，本優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件300是常黑模式液晶顯示器件，它包括由具有正的介電各向異性的向列液晶材料組成的平行取向的液晶層。
本優(yōu)選實施方案的液晶顯示器件300是所謂的“IPS模式”液晶顯示器件，其中，橫向電場基本上平行于位于子像素電極318a和318b與對置電極317a和317b之間的間隙319中的液晶層部分內(nèi)的液晶層表面而產(chǎn)生。二個子像素的對置電極317a和317b實際上被組合到一起成為一個單一的電極。
子像素電極318a和318b最好被連接到響應(yīng)于通過柵線312饋送的柵信號而被控制的二個TFT 316a和316b的漏電極。TFT 316a和316b最好具有TFT共柵結(jié)構(gòu)，并最好共用與源線314組合的源電極。面對儲存電容器線324以絕緣層(或柵電極)插入其間的TFT 316a或316b的延伸的漏電極316E或316O的部分332最好用作儲存電容器電極。亦即，儲存電容器電極332、絕緣層、以及儲存電容器對置電極(亦即儲存電容器線324的一部分)最好將儲存電容器限定住。
此IPS模式液晶顯示器件300也由圖1所示的等效電路來表示，并也能夠改善 特性的視角依賴性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，在各包括垂直取向的液晶層的常黑模式液晶顯示器件100、100’和200中， 特性的視角依賴性得到了特別顯著的改善。但本發(fā)明決不局限于這些具體的優(yōu)選實施方案。于是，只要本發(fā)明被實現(xiàn)為常黑模式液晶顯示器件，就也可以在諸如TN模式之類的任何其它顯示模式中改善視角依賴性。
接著，參照圖13A、13B和13C來描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的用于液晶顯示器件的示例性TFT共柵結(jié)構(gòu)。
圖13A所示的結(jié)構(gòu)與圖11B所示液晶顯示器件100’的TFT 116a’和116b’的結(jié)構(gòu)相同。具體地說，柵電極G最好被提供為柵線的一部分，并最好被柵絕緣膜(未示出)覆蓋。半導(dǎo)體層SC最好被配置在柵絕緣膜上。源電極S以及二個漏電極D1和D2最好被配置在半導(dǎo)體層SC上。為了在源電極S與漏電極D1和D2之間的半導(dǎo)體層SC部分中限定溝道區(qū)，柵電極G被置于源電極S以及漏電極D1和D2下方。
為了減小可能流動于源電極S與柵電極G之間的漏泄電流量，半導(dǎo)體層SC最好存在于源電極S與柵電極G之間的整個重疊區(qū)域中。而且，為了減小在源電極S與柵電極G之間產(chǎn)生的電容，源電極S與柵電極G之間的重疊區(qū)域最好具有變窄了的寬度。
圖13B所示的結(jié)構(gòu)與圖12所示液晶顯示器件300的TFT 316a和316b的結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)采用圖13B所示的安排時，在源電極S與漏電極D1和D2之間形成了基本上呈L形的溝道區(qū)。于是，溝道區(qū)能夠具有增大了的寬度(亦即沿字母L測量的長度)，且TFT能夠具有提高了的導(dǎo)通狀態(tài)電流。
在圖13B所示的安排中，源電極S與漏電極D1和D2之間的半導(dǎo)體層SC部分最好具有凹槽SCa。如果沒有這些凹槽，半導(dǎo)體層SC的有些部分將位于源電極S與漏電極D之間而無柵電極G在其下方。在此情況下，從柵電極G產(chǎn)生的電場將達(dá)不到半導(dǎo)體層SC的這些部分，從而非有意地產(chǎn)生漏泄電流。在圖13B所示的例子中，半導(dǎo)體層SC配備有凹槽SCa。作為變通，源電極S與漏電極D1和D2之間的半導(dǎo)體層SC部分可以被安排成不超過柵電極G的寬度。
作為另一種變通，也可以采用圖13C所示的簡單安排。在圖13A和13B所示的安排中，漏電極D1和D2最好被安排成彼此面對，以源電極S插入其間。但如在圖13C所示的安排中那樣，也可以借助于將漏電極D1和D2安排在相對于源電極S的同一側(cè)來限定基本上平行的溝道。如在圖13B所示的安排中那樣，圖13C所示安排的半導(dǎo)體層SC也配備有凹槽SCa，以便減小可能流動于源電極S與漏電極D1和D2之間的漏泄電流量。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，不僅可以采用這些TFT共柵結(jié)構(gòu)，而且也可以采用任何其它已知的結(jié)構(gòu)?？傊?，只要采用這種TFT共柵結(jié)構(gòu)，就能夠增大像素孔徑比，并能夠提高液晶顯示器件上圖像的亮度。
本發(fā)明的各種優(yōu)選實施方案已經(jīng)被描述為應(yīng)用于最好包括TFT作為其開關(guān)元件的液晶顯示器件。作為變通，本發(fā)明也可以被應(yīng)用于包括諸如MIM之類的任何其它類型開關(guān)元件的液晶顯示器件。
上述本發(fā)明的各種優(yōu)選實施方案提供了一種能夠以良好的可控性將彼此不同的電壓施加到像素分割的液晶顯示器件中的各個子像素。
而且，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，能夠改善常黑模式液晶顯示器件中的 特性的視角依賴性。
雖然就其優(yōu)選實施方案已經(jīng)描述了本發(fā)明，但對于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員來說，顯然可以以各種方式對所公開的發(fā)明進(jìn)行修正，并可以設(shè)想上述具體實施方案之外的許多實施方案。因此認(rèn)為所附權(quán)利要求覆蓋了本發(fā)明構(gòu)思與范圍內(nèi)的所有修正。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，它包含多個像素，這些像素被排列成列和行，且各包括相關(guān)的液晶層部分以及至少二個被用來將電壓施加到液晶層部分的電極，各個所述多個像素包括第一子像素和第二子像素，相互不同的電壓通過它們可被施加到液晶層的相關(guān)部分，各個第一和第二子像素包括由對置電極和經(jīng)由液晶層面對對置電極的子像素電極限定的液晶電容器；以及由儲存電容器電極、絕緣層、儲存電容器對置電極限定的儲存電容器，儲存電容器電極被電連接到子像素電極，儲存電容器對置電極經(jīng)由絕緣層面對儲存電容器電極；且其中的對置電極被第一和第二子像素共用，而第一和第二子像素的儲存電容器對置電極彼此電學(xué)上無關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，還包含沿像素的行延伸的柵線；沿像素的列延伸的源線；以及多個成對的開關(guān)元件，各個所述成對的開關(guān)元件被提供給多個像素的相關(guān)一個的第一和第二子像素，且被連接到與多個像素的相關(guān)一個相關(guān)的柵線之一和源線之一，其中，各個所述成對開關(guān)元件的導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)由通過相關(guān)柵線饋送的柵信號電壓來控制，且其中，當(dāng)成對的開關(guān)元件被導(dǎo)通時，源信號電壓通過相關(guān)的源線被饋送到子像素電極以及第一和第二子像素的儲存電容器電極，且其中，在成對的開關(guān)元件已經(jīng)被關(guān)斷之后，施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓改變，且其中，在第一子像素處的變化方向和幅度不同于在第二子像素處的變化方向和幅度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中，施加到儲存電容器對置電極的電壓在規(guī)定期間內(nèi)反轉(zhuǎn)其極性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的液晶顯示器件，其中，施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓的相位彼此相差180度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的液晶顯示器件，其中，施加到第一和第二子像素的儲存電容器對置電極的電壓具有相同的幅度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的液晶顯示器件，其中，在每次選擇預(yù)定數(shù)目的柵線時，通過各條所述源線饋送的源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的液晶顯示器件，其中，通過各個成對的相鄰源線施加的源信號電壓具有彼此相反的極性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的液晶顯示器件，其中，在每次已經(jīng)選擇二條柵線時，通過各條所述源線饋送的源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性，且其中，在相同的期間內(nèi)，施加到儲存電容器對置電極的電壓和源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性，但相位彼此相差半個周期。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的液晶顯示器件，其中，在每次已經(jīng)選擇二條柵線時，通過各個所述源線饋送的源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性，且其中，在源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性的期間的一半期間內(nèi)，施加到儲存電容器對置電極的電壓反轉(zhuǎn)其極性，但相位與源信號電壓相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的液晶顯示器件，其中，在每次選擇一條柵線時，通過各個所述源線饋送的源信號電壓反轉(zhuǎn)其極性，且在與源信號電壓相同的期間內(nèi)，施加到儲存電容器對置電極的電壓反轉(zhuǎn)其極性，但相位與源信號電壓相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中，各條所述柵線被提供在其相關(guān)像素的第一和第二子像素之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，還包含儲存電容器線，各個儲存電容器線被連接到其相關(guān)像素的第一和第二子像素的儲存電容器對置電極，且基本上平行于柵線而被提供在其相關(guān)的相鄰像素之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中，當(dāng)各個所述像素以0≤gk≤gn(其中g(shù)k和gn都是整數(shù)，且灰度gk越大，灰度的亮度就越高)范圍內(nèi)的灰度gk進(jìn)行顯示工作時，施加到與第一和第二子像素相關(guān)的液晶層部分的各個均方根電壓之間的差值ΔV1c(gk)大于0V，滿足ΔVlc(gk)≥ΔVlc(gk+1)，且顯示工作在常黑模式下進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中，液晶層是垂直取向的液晶層，并包括具有負(fù)介電各向異性的向列液晶材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的液晶顯示器件，其中，與第一和第二子像素相關(guān)的液晶層部分包括4個疇，其中當(dāng)電壓被施加到其上時，液晶分子沿4個不同的方向傾斜，此4個不同的方向由彼此相差90度的4個方位角限定。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中，液晶層是平行取向的液晶層，并包括具有正介電各向異性的向列液晶材料，且其中，對置電極和子像素電極產(chǎn)生基本上平行于液晶層表面的電場。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中的液晶顯示器件是MVA模式液晶顯示器件、ASM液晶顯示器件、以及IPS模式液晶顯示器件中的一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中的液晶顯示器件是點反轉(zhuǎn)和幀反轉(zhuǎn)液晶顯示器件。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，還包含TFT共柵結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求2的液晶顯示器件，其中開關(guān)元件包含TFT和MIM之一。
全文摘要
在一種有源矩陣液晶顯示器件中，各多個像素包括第一子像素和第二子像素，不同的電壓通過它們可以被施加到液晶層部分。各個第一和第二子像素包括由對置電極和經(jīng)由液晶層面對對置電極的子像素電極限定的液晶電容器以及由儲存電容器電極、絕緣層、儲存電容器對置電極限定的儲存電容器。儲存電容器電極被電連接到子像素電極，而儲存電容器對置電極經(jīng)由絕緣層面對儲存電容器電極。對置電極被第一和第二子像素共用，且第一和第二子像素的儲存電容器對置電極在電學(xué)上彼此獨立。
文檔編號G02F1/1362GK1469175SQ0314296
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月17日
發(fā)明者武內(nèi)正典, 悅, 長島伸悅, 文, 近藤直文 申請人:夏普公司