專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)，特別是有源矩陣型的TFT LCD，它采用TFT(薄膜晶體管)作為每個(gè)象素的轉(zhuǎn)換元件。

背景技術(shù)：
由于LCD能夠提供足以使其代替這一領(lǐng)域的典型顯示器CRT的顯示質(zhì)量，LCD市場(chǎng)正在迅速增長(zhǎng)。他們被用于各種閱讀器，便攜式電話，PDA(個(gè)人數(shù)字助理)和筆記本個(gè)人電腦上，除此之外，考慮到他們具有平面優(yōu)點(diǎn)，也被用在家用電腦顯示器和電視機(jī)接收器上。因而LCD作為顯示器其大小從對(duì)角線長(zhǎng)2英寸的小屏幕到對(duì)角線長(zhǎng)40英寸的大屏幕不等。越來(lái)越多的LCD在許多領(lǐng)域被用作能夠顯示靜態(tài)圖象和動(dòng)態(tài)圖象的彩色顯示器。
至于LCD技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，主流已從每個(gè)象素沒(méi)有轉(zhuǎn)換元件的無(wú)源矩陣型轉(zhuǎn)到具有轉(zhuǎn)換元件諸如TFT的有源矩陣。此外，至于有源矩陣型LCD象素中TFT的溝道材料(半導(dǎo)體有源層)，用具有更高載流子遷移率的p-Si(多晶硅)取代a-Si(非晶硅)。
現(xiàn)在簡(jiǎn)要描述TFT LCD的結(jié)構(gòu)。以采用背光單元的透射型TFTLCD作為例子來(lái)說(shuō)，TFT襯底(陣列襯底)是諸如玻璃襯底之類(lèi)的透明絕緣襯底，它和其對(duì)面襯底以某種預(yù)定元件間距面對(duì)面結(jié)合在一起，液晶就封在這兩個(gè)襯底之間。大量象素電極以矩陣形式設(shè)置在TFT襯底上，TFT連到每個(gè)象素電極上。公共電極設(shè)置在對(duì)面襯底上。在彩色顯示器LCD情形中，濾色鏡(CF)形成在TFT襯底上或?qū)γ嬉r底上。校準(zhǔn)薄膜設(shè)置在襯底和液晶層之間。例如具有交叉Nicols結(jié)構(gòu)的起偏器設(shè)置在兩個(gè)襯底之外。
圖7是相關(guān)技術(shù)中一個(gè)TFT LCD象素的等效電路。如圖7所示，TFT柵極G與柵總線Lg相連。TFT的源極S與象素電極Pe相連，漏極D與數(shù)據(jù)總線Ld相連。液晶層lc夾在象素電極Pe和公共電極Ce之間以形成液晶電容Clc。存儲(chǔ)電容Cs和液晶電容實(shí)際上是并聯(lián)的，但圖上沒(méi)有畫(huà)出。
柵電壓Vg通過(guò)柵總線驅(qū)動(dòng)電路施加在柵總線Lg上，柵總線驅(qū)動(dòng)電路圖上沒(méi)有顯示出來(lái)?；叶入妷篤d通過(guò)數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路施加在數(shù)據(jù)總線上，數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路圖上沒(méi)有顯示出來(lái)。公共電壓Vcom(＝0V)施加在公共電極Ce上。
液晶lc的電介質(zhì)物質(zhì)要么是正各向異性要么是負(fù)各向異性，這就導(dǎo)致液晶分子隨著施加于其上的電場(chǎng)強(qiáng)度的變化而發(fā)生相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。液晶lc的折射率也是各向異性的，這就導(dǎo)致通過(guò)液晶層的光相應(yīng)于液晶分子的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生極化。因此，當(dāng)電壓施加在象素電極Pe和公共電極Ce之間時(shí)，液晶分子隨外加電壓而旋轉(zhuǎn)，這就導(dǎo)致在液晶lc入口處被起偏器線性極化的光改變極化。因此，調(diào)整發(fā)光面處通過(guò)起偏器的光量來(lái)顯示色調(diào)。
普通液晶材料能承受大約5V的電壓，如果電場(chǎng)只在某一方向持續(xù)加在液晶lc上，液晶材料就會(huì)退化。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，液晶驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)在某一預(yù)定周期中極性反轉(zhuǎn)而施加在液晶lc上。一般來(lái)說(shuō)，使用幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，其中在顯示幀的周期中進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。
每個(gè)象素均有獨(dú)立的象素電極Pe，一個(gè)單獨(dú)的電極用來(lái)作為公共電極Ce，由所有象素共享。一種驅(qū)動(dòng)方法如圖8所示，這種方法利用公共電極Ce來(lái)獲得幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。圖8中水平方向表示時(shí)間，垂直方向表示電壓，這樣來(lái)表示柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom的關(guān)系。
如圖8所示，公共電壓(公共電極電勢(shì))Vcom(＝0V)為一常數(shù)。灰度電壓在公共電壓±2.5V范圍內(nèi)波動(dòng)，它施加在數(shù)據(jù)總線Ld上。在圖8所顯示的狀態(tài)中灰度電壓Vd(數(shù)值)為一絕對(duì)值V0＝2.5V，它在每幀fn中被輸出到數(shù)據(jù)總線上，在每幀中電壓極性被反轉(zhuǎn)。
當(dāng)連接到柵總線的n溝道型TFT處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，輸出電壓Vg(off)為一比最大負(fù)灰度電壓Vd＝-V0(V)小V1(絕對(duì)值)的絕對(duì)值。當(dāng)TFT處于開(kāi)狀態(tài)時(shí)，輸出電壓Vg(on)為一比最大正灰度電壓Vd＝+V0(V)大V2(絕對(duì)值)的絕對(duì)值。這樣，TFT處于開(kāi)狀態(tài)時(shí)，電勢(shì)Vg＝Vg(on)的柵脈沖被輸出到柵總線Lg上。柵脈沖高度為V1+2×V0+V2。當(dāng)關(guān)電流幾乎斷開(kāi)時(shí)，電壓V1一定會(huì)增大，由于要保持積累電荷和數(shù)據(jù)重寫(xiě)速度，當(dāng)開(kāi)電流小時(shí)，電壓V2一定會(huì)增加。因此，通常使用大約13V的驅(qū)動(dòng)電壓，以保證無(wú)論其極性如何，該TFT都能穩(wěn)定地開(kāi)和關(guān)。
正如上文所述，雖然象素電極Pe所需最大灰度電壓Vd為2.5V，在相關(guān)技術(shù)中，驅(qū)動(dòng)TFT LCD也需要13V的供電電路。13V驅(qū)動(dòng)電壓不僅施加在柵總線驅(qū)動(dòng)電路上而且施加在用來(lái)控制向數(shù)據(jù)總線Ld輸出信號(hào)流的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路上。最大驅(qū)動(dòng)電壓取決于所采用的液晶材料，某些TFT LCD需要16V或18V或者甚至比本例中更高的驅(qū)動(dòng)電壓。
正如上面所述，在相關(guān)技術(shù)TFT LCD中，在柵總線驅(qū)動(dòng)電路和每個(gè)象素上驅(qū)動(dòng)液晶lc的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路上的供電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于施加在液晶lc上5V的電壓帶寬。因此，TFT必須具有高的柵耐電壓和漏耐電壓。這就需要相應(yīng)的采取一些對(duì)策，它包括增加TFT柵氧化薄膜厚度，增加溝道長(zhǎng)度，增加LDD(輕摻雜漏)長(zhǎng)度。然而，這些對(duì)策會(huì)導(dǎo)致TFT閾值電壓Vth增加，開(kāi)電流降低。進(jìn)而，需要增加驅(qū)動(dòng)電壓以獲得在大幅波動(dòng)的閾值電壓Vt下的正常工作，為了補(bǔ)償開(kāi)電流的降低來(lái)獲得所需的轉(zhuǎn)換速度也會(huì)使得驅(qū)動(dòng)電壓增加。這導(dǎo)致了惡性循環(huán)，且無(wú)法降低驅(qū)動(dòng)電壓。驅(qū)動(dòng)電壓增加是一個(gè)問(wèn)題，也因?yàn)樗鼘?dǎo)致了能耗的增加和對(duì)周?chē)h(huán)境電磁干擾的增加。
近期開(kāi)發(fā)的低溫多晶硅生產(chǎn)工藝使得在像玻璃這樣相對(duì)低熔點(diǎn)的襯底上制造FET成為可能，這種FET的溝道區(qū)由p-Si(多晶硅)構(gòu)成。因此，也可以將外圍電路集成到TFT襯底上，這些外圍電路包括柵總線驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，要將這些外圍電路和象素TFT集成到一塊玻璃襯底上。外圍電路FET的柵必須盡可能小以保證高速運(yùn)行，他們必須不可避免的是低壓驅(qū)動(dòng)型的。況且，也無(wú)法獲得低能耗的平衡電路，除非它們是低壓驅(qū)動(dòng)型的。
當(dāng)象素TFT是高壓驅(qū)動(dòng)型的時(shí)，就必須在一個(gè)玻璃襯底上混合形成低壓驅(qū)動(dòng)型FET和高壓驅(qū)動(dòng)型FET，這就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題生產(chǎn)工藝變得復(fù)雜，生產(chǎn)成本提高。因此，為了采用低電溫多晶硅制造工藝制造集成了外圍電路的TFT襯底，象素TFT的驅(qū)動(dòng)電壓就必須降低到盡可能與外圍電路FET的驅(qū)動(dòng)電壓接近。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出降低了象素FET驅(qū)動(dòng)電壓的液晶顯示器。
以上所述目標(biāo)由這樣一種液晶顯示器來(lái)完成這種液晶顯示器包含液晶電容，它由夾在兩個(gè)面對(duì)面的電極之間的液晶形成；正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，用以在電極之間提供正極性電壓以使液晶電容帶上正電荷；負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它獨(dú)立于正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，用以在電極之間提供負(fù)極性電壓以使液晶電容帶上負(fù)電荷。
具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種液晶顯示器，包括 液晶電容，通過(guò)在彼此面對(duì)面的電極之間夾持液晶而形成； 正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它通過(guò)在電極之間施加正極性電壓，給液晶電容充上正電荷；以及 負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它與正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)相互獨(dú)立，通過(guò)在電極之間施加負(fù)極性電壓，給液晶電容充上負(fù)電荷； 其中彼此面對(duì)面的電極具有 象素電極，它設(shè)置在具有液晶電容的多個(gè)象素的每一個(gè)上；以及 公共電極，它面向每個(gè)象素電極，二者之間填有液晶，以向其提供公共電壓； 其中象素具有 施加正壓TFT，它給象素電極施加正極性電壓；以及 施加負(fù)壓TFT，它給象素電極施加負(fù)極性電壓； 其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 施加正壓柵總線，它向施加正壓TFT的柵極輸出施加正壓柵脈沖； 施加正壓數(shù)據(jù)總線，它向施加正壓TFT的源或漏極輸出具有正極性的數(shù)據(jù)電壓； 其中負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 施加負(fù)壓柵總線，它向施加負(fù)壓TFT的柵極輸出施加負(fù)壓柵脈沖； 施加負(fù)壓數(shù)據(jù)總線，它向施加負(fù)壓TFT的源或漏輸出具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓； 其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 用于正極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加正壓柵總線輸出施加正壓柵脈沖； 用于正極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加正壓數(shù)據(jù)總線輸出具有正極性的數(shù)據(jù)電壓， 其中負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 用于負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加負(fù)壓柵總線輸出施加負(fù)壓柵脈沖； 用于負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加負(fù)壓數(shù)據(jù)總線輸出具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓； 其中施加正壓TFT和施加負(fù)壓TFT的溝道的導(dǎo)電類(lèi)型為n型， 其中施加正壓TFT的柵極電壓的工作范圍與施加負(fù)壓TFT的柵極電壓的工作范圍不同。
根據(jù)本發(fā)明的上述液晶顯示器，其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)和負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)被集成地形成在一個(gè)絕緣襯底上，在該襯底上形成任一個(gè)電極。
根據(jù)本發(fā)明的上述液晶顯示器，其中保持施加正壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)與保持施加負(fù)壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)不同；以及保持施加正壓TFT導(dǎo)通的電勢(shì)與保持施加正壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)之間的電勢(shì)差，與保持施加負(fù)壓TFT導(dǎo)通的電勢(shì)與保持施加負(fù)壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)之間的電勢(shì)差不同。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示器，包括 液晶電容，通過(guò)在彼此面對(duì)面的電極之間夾持液晶而形成； 正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它通過(guò)在電極之間施加正極性電壓，給液晶電容充上正電荷；以及 負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它與正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)相互獨(dú)立，通過(guò)在電極之間施加負(fù)極性電壓，給液晶電容充上負(fù)電荷； 其中彼此面對(duì)面的電極具有 象素電極，它設(shè)置在具有液晶電容的多個(gè)象素的每一個(gè)上；以及 公共電極，它面向每個(gè)象素電極，二者之間填有液晶，以向其提供公共電壓； 其中象素具有 施加正壓TFT，它給象素電極施加正極性電壓；以及 施加負(fù)壓TFT，它給象素電極施加負(fù)極性電壓； 其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 施加正壓柵總線，它向施加正壓TFT的柵極輸出施加正壓柵脈沖； 施加正壓數(shù)據(jù)總線，它向施加正壓TFT的源或漏極輸出具有正極性的數(shù)據(jù)電壓； 其中負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 施加負(fù)壓柵總線，它向施加負(fù)壓TFT的柵極輸出施加負(fù)壓柵脈沖； 施加負(fù)壓數(shù)據(jù)總線，它向施加負(fù)壓TFT的源或漏輸出具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓； 其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 用于正極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加正壓柵總線輸出施加正壓柵脈沖； 用于正極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加正壓數(shù)據(jù)總線輸出具有正極性的數(shù)據(jù)電壓， 其中負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有 用于負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加負(fù)壓柵總線輸出施加負(fù)壓柵脈沖； 用于負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加負(fù)壓數(shù)據(jù)總線輸出具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓； 其中施加正壓TFT和施加負(fù)壓TFT的溝道的導(dǎo)電類(lèi)型為p型， 其中施加正壓TFT的柵極電壓的工作范圍與施加負(fù)壓TFT的柵極電壓的工作范圍不同。
根據(jù)本發(fā)明的上述顯示器，其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)和負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)被集成地形成在一個(gè)絕緣襯底上，在該襯底上形成任一個(gè)電極。
根據(jù)本發(fā)明的上述液晶顯示器，其中保持施加正壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)與保持施加負(fù)壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)不同；以及保持施加正壓TFT導(dǎo)通的電勢(shì)與保持施加正壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)之間的電勢(shì)差，與保持施加負(fù)壓TFT導(dǎo)通的電勢(shì)與保持施加負(fù)壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)之間的電勢(shì)差不同。



圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的TFT LCD的四個(gè)象素的等效電路圖。
圖2根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模型中的第一實(shí)施方案，示出了柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom在幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的關(guān)系。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的TFT LCD的四個(gè)象素的等效電路圖。
圖4根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模型中的第二實(shí)施方案，示出了柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom在幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的關(guān)系。
圖5為根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模型中的第三實(shí)施方案，TFT LCD的四個(gè)象素的等效電路圖。
圖6根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模型中的第三實(shí)施方案，示出了柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom在幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的關(guān)系。
圖7為相關(guān)技術(shù)TFT LCD的一個(gè)象素的等效電路圖。
圖8根據(jù)相關(guān)技術(shù)，示出了柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom在幀反轉(zhuǎn)時(shí)的關(guān)系。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)在根據(jù)圖1至6描述實(shí)施本發(fā)明的模型中的液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法。實(shí)施本發(fā)明的當(dāng)前模型中的液晶顯示器(TFT LCD)，特征在于，液晶電容由兩個(gè)獨(dú)立電路系統(tǒng)(正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)和負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng))分別加以正負(fù)電荷。為了這個(gè)目的，每個(gè)象素設(shè)置了兩個(gè)TFT；其中一個(gè)TFT作為寫(xiě)入正極性灰度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換元件；另一個(gè)TFT為寫(xiě)入負(fù)極性灰度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換元件。
在相關(guān)技術(shù)的TFT LCD中，當(dāng)某一驅(qū)動(dòng)電路向象素電極施加正負(fù)電壓時(shí)，正負(fù)電壓分別由實(shí)施本發(fā)明的當(dāng)前模型中的不同驅(qū)動(dòng)電路施加。因此，每個(gè)灰度數(shù)據(jù)電壓的幅度被分別施加到要施加正電壓的TFT和要施加負(fù)電壓的TFT上，這個(gè)灰度數(shù)據(jù)電壓可以根據(jù)相關(guān)技術(shù)降低到幅度的一半，這樣就可以抑制加在TFT柵極上的柵脈沖電壓。
現(xiàn)在根據(jù)發(fā)明的具體實(shí)施方案，詳細(xì)描述實(shí)施本發(fā)明的模型中的TFT LCD及其驅(qū)動(dòng)方法。
[第一實(shí)施方案] 現(xiàn)在參考圖1和2描述本發(fā)明第一實(shí)施方案的TFT LCD及其驅(qū)動(dòng)方法。首先，將參考圖1描述本實(shí)施方案TFT LCD的示意結(jié)構(gòu)。圖1示出了大量象素Pmn中四個(gè)彼此相鄰象素P11，P12，P21和P22的等效電路，這些象素以矩陣形式設(shè)置在絕緣襯底上。在象素Pmn處，液晶電容Clcmn是由夾在TFT襯底上的象素電極Pe和對(duì)面襯底上的公共電極Ce之間的液晶lc形成的。公共電壓(公共電極電勢(shì))Vcom(＝0V)施加在公共電極Ce上。
在與形成象素的襯底區(qū)域相鄰的外圍區(qū)域上，外圍電路與用諸如低溫多晶硅生產(chǎn)工藝形成的象素區(qū)域集成在一起。參看其中一些外圍電路，形成了柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD1提供正極性驅(qū)動(dòng)，柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD2提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD1提供正極性驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD2提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)。
沿圖中水平方向延伸的柵總線Lg11、Lg21、Lg31...用來(lái)施加正電壓，它們與提供正極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD1相連。與提供正電壓的柵總線Lg11、Lg21、Lg31...分別相鄰且平行延伸的提供負(fù)電壓的柵總線Lg12、Lg22、Lg32...與提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD2相連。
沿圖中垂直方向延伸的數(shù)據(jù)總線Ld11、Ld21、Ld31...用來(lái)施加正電壓，它們與提供正極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD1相連。與提供正電壓的數(shù)據(jù)總線Ld11、Ld21、Lgd31...分別相鄰且平行延伸的提供負(fù)電壓的數(shù)據(jù)總線Ld12、Lg22...與提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD2相連。
正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)包括提供正極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD1，提供正電壓的柵總線Lg11、Lg21、Lg31...，提供正極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD1和提供正電壓的數(shù)據(jù)總線Ld11、Ld21、Ld31...。正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)用以通過(guò)在象素Pmn的電極Pe和電極Ce之間施加正電壓來(lái)給帶液晶電容Clcmn充上正電荷。
負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)包括提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD2，提供負(fù)電壓的柵總線Lg12、Lg22、Lg32...，提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD2和提供負(fù)電壓的數(shù)據(jù)總線Ld12、Ld22...。負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)用以通過(guò)在象素Pmn的電極Pe和電極Ce之間施加負(fù)電壓來(lái)給帶液晶電容Clcmn充上負(fù)電荷。
以象素P11為例，象素P11由兩個(gè)薄膜晶體管構(gòu)成，即，一個(gè)n溝道TFT n11和一個(gè)p溝道TFT p11，其中，TFT n11作為正壓TFT在象素電極Pe上施加正電壓，TFT p11作為負(fù)壓TFT在象素電極Pe上施加負(fù)電壓。
TFT n11的源極S與象素電極Pe相連；其漏極D與數(shù)據(jù)總線Ld11相連來(lái)施加正電壓；而其柵極G與柵總線Lg11相連來(lái)施加正電壓。
TFT p11的源極S與象素電極Pe相連；其漏極D與數(shù)據(jù)總線Ld12相連來(lái)施加負(fù)電壓；而其柵極G與柵總線Lg11相連來(lái)施加負(fù)電壓。其余的象素Pmn具有相同結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)電容Csmn與液晶電容Clcmn并聯(lián)，圖上沒(méi)有示出。
在以上結(jié)構(gòu)中，在某顯示幀f(2n)(n為正整數(shù))中，當(dāng)從提供正極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD1輸出提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)至提供正電壓的柵總線Lg11時(shí)，柵極G與提供正電壓的柵總線Lg11相連的TFT n11和TFT n12...開(kāi)啟。結(jié)果，那些提供正極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD1分別向數(shù)據(jù)總線Ld11、Ld21、Ld31...輸出灰度電壓Vd11、Vd21、Vd31...，這些輸出值通過(guò)TFT n1n寫(xiě)入各個(gè)象素p1n的象素電極Pe上。當(dāng)以上操作以線性連續(xù)方式在所有柵總線Lgm1上運(yùn)行時(shí)，一個(gè)幀周期的灰度電壓的寫(xiě)入就完成了。
在下一顯示幀f(2n+1)中，當(dāng)從提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路GD2輸出提供負(fù)電壓的柵脈沖Vg12(on)至提供負(fù)電壓的柵總線Lg12時(shí)，柵極G與提供負(fù)電壓的柵總線Lg12相連的TFT p11和TFT p12...開(kāi)啟。結(jié)果，那些提供負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路DD2分別向數(shù)據(jù)總線Ld12、Ld22...輸出灰度電壓Vd12、Vd22...，這些輸出值通過(guò)TFT p1n寫(xiě)入各個(gè)象素p1n的象素電極Pe上。當(dāng)以上操作以線性連續(xù)方式在所有柵總線Lgm2上運(yùn)行時(shí)，一個(gè)幀周期的灰度電壓的寫(xiě)入就完成了。
顯示幀f(2n)和f(2n+1)被連續(xù)反復(fù)地驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
現(xiàn)在就以圖2為基礎(chǔ)，參照?qǐng)D1詳細(xì)描述提供正電壓的柵脈沖Vgm1(on)和提供負(fù)電壓的柵脈沖Vgm2(on)的優(yōu)化電平(電壓)。在圖2中，水平方向設(shè)為時(shí)間t，垂直方向設(shè)為電壓值，這樣來(lái)表示柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom之間的關(guān)系。圖2中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)與時(shí)間的關(guān)系曲線在時(shí)間t軸之上，負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)與時(shí)間的關(guān)系曲線在時(shí)間軸t之下。為了描述上簡(jiǎn)單，圖2示出了外加正電壓Vg11(on)和外加負(fù)電壓Vg12(on)，這兩個(gè)脈沖分別施加在象素P11的TFT n11和p11的柵電極G上。
公共電壓(公共電極電勢(shì))Vcom(＝0V)為一個(gè)常數(shù)。在本實(shí)施方案中，最大正灰度電壓Vd11max為+2.5V，最大負(fù)灰度電壓Vd12max為-2.5V。TFT n11的閾值電壓Vthn為Vth0(典型閾值電壓)±⊿，TFT p11的閾值電壓Vthp為-Vth0±⊿。假設(shè)典型閾值電壓Vth0為3V，其起伏值⊿為1V。并假設(shè)VL代表TFT n11和p11的象素電極Pe的電勢(shì)(見(jiàn)圖1)。
首先，在圖2中對(duì)幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行示意性描述。正如圖2所示，在偶數(shù)幀f2和f4時(shí)，正灰度電壓Vd11(數(shù)據(jù))施加在象素P11的象素電極Pe上，在奇數(shù)幀f1和f3時(shí)，負(fù)灰度電壓Vd12(數(shù)據(jù))施加在同一電極上。
提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)和提供負(fù)電壓的柵脈沖Vg12(on)的值為V0+V1+V2，而最大灰度電壓的絕對(duì)值為V0＝2.5V，脈沖電壓的絕對(duì)值V1和絕對(duì)電壓V2如圖2所示。
換句話說(shuō)，為了讓TFT n11處于關(guān)狀態(tài)，TFT n11的柵極G電勢(shì)必須比最小負(fù)灰度電壓Vd11min＝Vcom＝0V低V1(絕對(duì)值)。為了讓TFT n11處于開(kāi)狀態(tài)，TFT n11的柵極G電勢(shì)必須比最大正灰度電壓Vd11max＝Vcom＝2.5V高V2(絕對(duì)值)。
為了讓TFT p11處于關(guān)狀態(tài)，TFT p11的柵極G電勢(shì)必須比最小負(fù)灰度電壓Vd12min＝Vcom＝0V高V1(絕對(duì)值)。為了讓TFT p11處于開(kāi)狀態(tài)，TFT p11的柵極G電勢(shì)必須比最大正灰度電壓Vd12max＝Vcom＝-2.5V低V2(絕對(duì)值)。
首先對(duì)提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)進(jìn)行描述，柵脈沖通過(guò)正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)把正電壓施加在n11n溝道FET TFT n11的柵極G上，它在圖2中時(shí)間軸t之上。
為了使TFT n11保持關(guān)狀態(tài)，輸出到提供正電壓的數(shù)據(jù)總線Ld11上的電壓Vd11和象素電極Pe的電壓VL相比較，較小者與輸出到提供負(fù)電壓的柵總線Lg11上的電壓Vg11之間的電勢(shì)差必須小于TFT n11的閾值電壓Vthn，它的值為Vth0±⊿。圖2中時(shí)間點(diǎn)t1處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為-2.5V時(shí)，TFT n11必須關(guān)閉。
具體地， Vg11-Min(Vd11，VL)＜Vth0-⊿ 式1 由于Vg11＝-V1；Min(Vd11，VL)＝-2.5；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式1變換為如下形式。
V1＞0.5 在時(shí)間點(diǎn)t2處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為-2.5V時(shí)，TFT n11必須關(guān)閉。在時(shí)間t1處的式1在此處同樣適用。
Vg11-Min(Vd11，VL)＜Vth0-⊿ 式1 由于Vg11＝-V1；Min(Vd11，VL)＝-2.5；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式1變換為如下形式。
V1＞0.5 在時(shí)間點(diǎn)t3處，灰度電壓Vd11＝Vd11(數(shù)據(jù))＝2.5V。當(dāng)象素電極Pe電壓VL為-2.5V，TFT n11為開(kāi)時(shí)，此時(shí)的象素電極Pe電壓VL＝Vd11(數(shù)據(jù))＝2.5V，在這之前灰度電壓Vd11(數(shù)據(jù))剛被寫(xiě)入象素電極Pe。在寫(xiě)完成之前TFT n11必須保持開(kāi)狀態(tài)。
具體地， Vg11-Min(Vd11，VL)＞Vth0+⊿ 式2 由于Vg11＝V0+V2＝2.5+V2；Min(Vd11，VL)＝-2.5；Vth0+⊿＝4，用這些值代換可將式2變換為如下形式。
V2＞4 在時(shí)間點(diǎn)t4處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為2.5V時(shí)，TFT n11必須關(guān)閉。因此，在時(shí)間t1處的式1在此處同樣適用。
Vg11-Min(Vd11，VL)＜Vth0-⊿ 式1 由于Vg11＝-V1；Min(Vd11，VL)＝2.5；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式1變換為如下形式。
V1＞-4.5 在時(shí)間點(diǎn)t5處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為2.5V，電壓Vg11為0V時(shí)，TFT n11必須關(guān)閉。
由于Vg11＝-V1；Min(Vd11，VL)＝0；Vth0-⊿＝2，Vg11-Min(Vd11，VL)＝-V1＜0 時(shí)間t1處的狀態(tài)在時(shí)間t6處同樣適用。
因此，要求施加到n溝道TFT n11上提供正電壓的柵脈沖Vgm1(on)滿足關(guān)系V1＞0.5和V2＞4。要求施加到p溝道TFT p11上提供負(fù)電壓的柵脈沖Vgm2(on)滿足關(guān)系V1＞0.5和V2＞4。因?yàn)樯厦娴挠懻摮藰O性反轉(zhuǎn)之外，都是絕對(duì)真實(shí)的。
這樣，提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)和提供負(fù)電壓的柵脈沖Vg12(on)具有最小電壓振幅V0+V1+V2＝2.5+0.5+4＝7V，而閾值電壓Vth0＝3V，其波動(dòng)范圍⊿為1V。即，正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)和負(fù)極電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均可采用7V的電壓供給。
正如以上所述，在本實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)液晶lc所需的柵總線驅(qū)動(dòng)電路電壓和數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路電壓與同類(lèi)設(shè)計(jì)相比要明顯小得多。因此，可以采用具有較低柵、漏耐電壓的TFT作為象素轉(zhuǎn)換元件。進(jìn)而可以降低象素TFT柵氧化層薄膜的厚度，也可以使其溝道長(zhǎng)度和LDD長(zhǎng)度減小。因此，TFT的閾值電壓的波動(dòng)可以降低，也可以抑制任何TFT的開(kāi)電流的降低。最終，驅(qū)動(dòng)電壓的降低可以降低能耗及對(duì)環(huán)境的電磁干擾。
當(dāng)采用低溫多晶硅生產(chǎn)工藝將外圍電路集成到TFT襯底上時(shí)，外圍電路部分可以采用低壓驅(qū)動(dòng)型FET，這樣就可以制造具有高速、低能耗和優(yōu)良平衡性的外圍電路。
而且，由于象素TFT采用低壓驅(qū)動(dòng)型，也就無(wú)需將低壓驅(qū)動(dòng)FET和高壓驅(qū)動(dòng)FET混合在單個(gè)TFT襯底上，這樣就可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。
[第二實(shí)施方案] 圖3和圖4描述了本發(fā)明第二實(shí)施方案的TFT LCD及其驅(qū)動(dòng)方法。圖3為等效電路，與第一實(shí)施方案中圖1所示相似，它顯示了本實(shí)施方案TFT LCD的示意性結(jié)構(gòu)。除了第一實(shí)施方案中的TFT LCD的p溝道TFT pmn為n溝道型TFT n’mn所代替，本實(shí)施方案的TFTLCD與第一實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)相同，各部分的工作原理與第一實(shí)施方案相似，在此就不再贅述。
以象素P11為例，象素P11由兩個(gè)薄膜晶體管構(gòu)成，即，一個(gè)n溝道TFT n11和一個(gè)n溝道TFT n’11，其中，TFT n11作為正壓TFT在象素電極Pe上施加正極性數(shù)據(jù)電壓，TFT n’11作為負(fù)壓TFT在象素電極Pe上施加負(fù)極性數(shù)據(jù)電壓。
TFT n11的源極S與象素電極Pe相連，其漏極D與施加正電壓的數(shù)據(jù)總線Ld11相連；其柵極G與施加正電壓的柵總線Lg11相連。
TFT n’11的漏極D與象素電極Pe相連，其源極S與提供負(fù)電壓的數(shù)據(jù)總線Ld12相連；其柵極G與提供負(fù)電壓的柵總線Lg11相連。其余的象素Pmn具有相同的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在就以圖4為基礎(chǔ)，參照?qǐng)D3詳細(xì)描述提供正電壓的柵脈沖Vgm1(on)和提供負(fù)電壓的柵脈沖Vgm2(on)的優(yōu)化電平(電壓)。圖4表示了在本實(shí)施方案的TFT LCD幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom之間的關(guān)系，其TFT LCD的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的條件與第一實(shí)施方案中圖2的條件相同。
由于第一實(shí)施方案的TFT n11描述適用于提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)幅度，它是由正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)施加在TFT n11柵極G上的，正如圖4所示在時(shí)間軸t之上，只需滿足V1＝0.5和V2＝4的關(guān)系即可。因此，正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的最小電壓幅度為0.5+4+2.5＝7V。
現(xiàn)在要描述的是提供負(fù)電壓的柵脈沖Vg12(on)，這個(gè)脈沖由負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)施加在n溝道型FET的TFT n’11的柵電極G上，正如圖4所示，在時(shí)間軸t之下。
圖4中時(shí)間點(diǎn)t1處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為-2.5V時(shí)，TFTn’11必須關(guān)閉。
具體地， Vg12-Min(Vd12，VL)＜Vth0-⊿ 式3 由于Vg12＝-2.5+V1；Min(Vd12，VL)＝-2.5；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式3變換為如下形式。
V1＜2 在時(shí)間點(diǎn)t2處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為-2.5V時(shí)，TFT n’11必須關(guān)閉。如同在時(shí)間t1處的式3在此處同樣使用。
Vg12-Min(Vd12，VL)＜Vth0-⊿ 式3 由于Vg12＝-2.5+V1；Min(Vd12，VL)＝-2.5；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式3變換為如下形式。
V1＜2 在時(shí)間點(diǎn)t3處，正灰度電壓Vd11＝Vd11(數(shù)據(jù))＝2.5V，它被寫(xiě)入象素電極Pe。與此同時(shí)，灰度電壓Vd12＝0V。當(dāng)TFT n11的正極側(cè)為開(kāi)啟時(shí)，象素電極Pe處電壓VL為-2.5V，在灰度電壓Vd11(數(shù)據(jù))被寫(xiě)入象素電極Pe，之后，象素電極Pe處電壓VL為2.5。此時(shí)，在寫(xiě)入完成之前負(fù)極邊的TFT n’11必須保持為關(guān)閉狀態(tài)。
具體地， Vg12-Min(Vd12，VL)＜Vth0+⊿ 式3 由于Vg12＝-V0+V1＝-2.5+V1；Min(Vd12，VL)＝0；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式3變換為如下形式。
V1＜4.5 在時(shí)間點(diǎn)t4處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為2.5V時(shí)，TFT n’11必須關(guān)閉。因此，如同在時(shí)間t1處的式3在此處同樣使用 Vg12-Min(Vd12，VL)＜Vth0-⊿ 式3 由于Vg12＝-2.5+V1；Min(Vd12，VL)＝0；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式3變換為如下形式 V1＜0.5 在時(shí)間點(diǎn)t5處，當(dāng)象素電極Pe的電壓VL為2.5V，電壓Vg12為0V時(shí)，TFT n’11必須關(guān)閉。
Vg12-Min(Vd12，VL)＜Vth0-⊿ 式3 由于Vg12＝-2.5+V1；Min(Vd12，VL)＝-2.5；Vth0-⊿＝2，用這些值代換可將式3變換為如下形式。
V1＜2 在時(shí)間點(diǎn)t6處，正灰度電壓Vd12＝Vd12(數(shù)據(jù))＝-2.5V。當(dāng)TFT n’11為開(kāi)啟時(shí)，象素電極Pe電壓VL為2.5V，當(dāng)最大灰度電壓Vd12(數(shù)據(jù))被寫(xiě)入象素電極Pe后，象素電極Pe電壓VL＝Vd12(數(shù)據(jù))＝-2.5V。在寫(xiě)入完成之前TFT n’11必須保持為開(kāi)啟狀態(tài)。
具體地， Vg12-Min(Vd12，VL)＞Vth0+⊿ 式4 由于Vg12＝V2；Min(Vd12，VL)＝-2.5；Vth0+⊿＝4，用這些值代換可將式4變換為如下形式。
V2＞1.5 因此，施加在負(fù)極邊的n溝道型TFT n’11上的提供負(fù)電壓的柵脈沖Vgm2(on)所需滿足的條件為V1＜2并且V2＞1.5。
這樣，提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)具有最小電壓幅值V0+V1+V2＝2.5+0.5+4＝7V，施加負(fù)電壓的柵脈沖Vg12(on)具有最小電壓幅值V0+V1(＝0)+V2＝2.5+1.5＝4V，而閾值電壓Vth0＝3V，其波動(dòng)范圍⊿為1V。即，正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)和負(fù)極電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均可采用7V的電壓供給。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)TFT的關(guān)電流幾乎不連續(xù)時(shí)，正極邊TFT nmn的電壓V1增加，負(fù)極邊TFT n’mn的電壓V1減小。當(dāng)開(kāi)電流很小時(shí)，由于與保持積累電荷的特性和數(shù)據(jù)寫(xiě)入速度相關(guān)聯(lián)的理由，正TFTnmn和負(fù)TFT n’mn的電壓V2都要增加。相反，在本實(shí)施方案中，由于能使用低驅(qū)動(dòng)電壓，TFT的柵氧化薄膜可以做薄，這樣提高以上所述所關(guān)心的性能。因此，可以使電壓V1，V2達(dá)到最小，進(jìn)而使供應(yīng)電壓降低。
[第三實(shí)施方案] 參照?qǐng)D5和圖6描述本發(fā)明第三實(shí)施方案的TFT LCD及其驅(qū)動(dòng)方法。圖5為等效電路，與第一實(shí)施方案中圖1和第二實(shí)施方案中圖3所示相似，它示出了本實(shí)施方案TFT LCD的示意性結(jié)構(gòu)。除了第二實(shí)施方案中TFT LCD的正極性TFT nmn和負(fù)極性TFT n’mn的n溝道型為p溝道型TFT pmn和TFT p’mn所代替，本實(shí)施方案的TFTLCD與第二實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)相同。與第二實(shí)施方案類(lèi)似功能和操作的元件用相同標(biāo)號(hào)，在此就不再贅述。
以象素P11作為例，象素P11由兩個(gè)薄膜晶體管構(gòu)成，即，一個(gè)p溝道TFT p11和一個(gè)p溝道TFT p’11，其中，TFT p11作為正壓TFT在象素電極Pe上施加具有正極性的數(shù)據(jù)電壓，TFT p’11作為負(fù)壓TFT在象素電極Pe上施加具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓。
TFT p11的漏極D與象素極Pe相連，其源極S與提供正電壓的數(shù)據(jù)總線Ld11相連；其柵極G與提供正電壓的柵總線Lg11相連。
TFT p’11的漏極D與提供負(fù)電壓的數(shù)據(jù)總線Ld12相連，其源極S與象素電極Pe相連；其柵極G與提供負(fù)電壓的柵總線Lg11相連。其余的象素Pmn與之結(jié)構(gòu)相同。
圖6顯示了本實(shí)施方案中提供正電壓的柵脈沖Vgm1(on)和提供負(fù)電壓的柵脈沖Vgm2(on)的優(yōu)化電平(電壓)。圖6表示了在TFT LCD幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中柵電壓Vg、灰度電壓Vd和公共電壓Vcom之間的關(guān)系，其TFT LCD的反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的條件與第二實(shí)施方案中圖4的條件相同。
第二實(shí)施方案對(duì)TFT n11的描述適用于提供正電壓的柵脈沖Vg11(on)的幅度，它是由正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)施加在TFT p11柵極G上的，正如圖6所示在時(shí)間軸t之上，但極性相反。第二實(shí)施方案對(duì)TFT n’11的描述適用于提供負(fù)電壓的柵脈沖Vg12(on)的幅度，它是由負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)施加在TFT p’11柵極G上的，正如圖6所示在時(shí)間軸t之下，但極性相反。
很明顯，從以上所述可以得出，正極電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和負(fù)極電路驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均可采用7V的電壓供給，而閾值電壓Vth0＝3V，波動(dòng)范圍⊿＝1V。實(shí)施方案2中的效果均可達(dá)到。
正如以上所述，在實(shí)施本發(fā)明的模型中，柵總線驅(qū)動(dòng)電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)有源矩陣型LCD的象素，由于其柵脈沖輸出的脈沖高度能被減小，柵總線驅(qū)動(dòng)電路可以采用低電壓。這樣可以使數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路采用低電壓，能耗就可以降低了。況且，供應(yīng)電壓低就可以使柵氧化薄膜變更薄，這樣就可以使晶體管在低閾值電壓Vth波動(dòng)的情況下高速運(yùn)行(即具有高傳輸電導(dǎo))。閾值電壓Vth波動(dòng)的降低又可以使驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)一步降低。進(jìn)而，可以使施加在源和漏之間的電壓降低，這樣就可以形成具有源和漏之間的較小耐電壓的晶體管結(jié)構(gòu)的TFT，更易于制造。
由于在實(shí)施本發(fā)明的模型中，每個(gè)象素的晶體管和布線的數(shù)量都增加了，就必須注意孔隙率的降低。然而，可以通過(guò)使用精細(xì)布線圖來(lái)抑制孔隙率的降低。在反射型LCD情形中，象素電極Pe采用的是諸如鋁這樣導(dǎo)電、高反射率的金屬，不會(huì)發(fā)生孔隙率的降低，因?yàn)門(mén)FT和總線位于象素電極Pe的背面。
雖然在實(shí)施本發(fā)明的模型中，TFT LCD的每個(gè)總線均有復(fù)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但是如果用低溫多晶生產(chǎn)工藝將外圍電路集成的話，生產(chǎn)成本不會(huì)因?yàn)槊總€(gè)總線采用復(fù)式系統(tǒng)而增加，因?yàn)槊總€(gè)總線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和象素區(qū)都是在玻璃襯底上同時(shí)形成的。
本發(fā)明不受以上所述實(shí)施模型的限制，可以進(jìn)行各種修改。
例如，雖然實(shí)施本發(fā)明的模型根據(jù)透射型LCD描述，本發(fā)明也可以不受其限制，而采用反射型LCD和半透射型LCD。
雖然描述本發(fā)明的模型時(shí)，采用p-Si作為半導(dǎo)體有源層的TFT，本發(fā)明也可以不受其限制，明顯適用于采用a-Si(非晶硅)作為半導(dǎo)體有源層的TFT。
雖然在實(shí)施本發(fā)明的模型中，采用了低溫多晶硅生產(chǎn)工藝將外圍電路集成到LCD上，但是本發(fā)明可以不受其限制。本發(fā)明也可用到這樣的LCD中其中一些或所有外圍電路都分別從其上形成有象素TFT的玻璃襯底上形成，并用TAB安裝或COG安裝來(lái)布線。
如上所述，本發(fā)明可以降低象素TFT的驅(qū)動(dòng)電壓。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括
液晶電容，通過(guò)在彼此面對(duì)面的電極之間夾持液晶而形成；
正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它通過(guò)在電極之間施加正極性電壓，給液晶電容充上正電荷；以及
負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)，它與正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)分開(kāi)地提供，通過(guò)在電極之間施加負(fù)極性電壓，給液晶電容充上負(fù)電荷；
其中彼此面對(duì)面的電極具有
象素電極，它設(shè)置在具有液晶電容的多個(gè)象素的每一個(gè)上；以及
公共電極，它面向每個(gè)象素電極，二者之間填有液晶，以向其提供公共電壓；
其中象素具有
施加正壓TFT，它給象素電極施加正極性電壓；以及
施加負(fù)壓TFT，它給象素電極施加負(fù)極性電壓；
其中施加正壓TFT和施加負(fù)壓TFT的溝道的導(dǎo)電類(lèi)型是相同的；
其中施加正壓TFT的柵極電壓的工作范圍與施加負(fù)壓TFT的柵極電壓的工作范圍不同；
其中保持施加正壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)與保持施加負(fù)壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)不同；以及
保持施加正壓TFT導(dǎo)通的電勢(shì)與保持施加正壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)之間的電勢(shì)差，與保持施加負(fù)壓TFT導(dǎo)通的電勢(shì)與保持施加負(fù)壓TFT關(guān)斷的電勢(shì)之間的電勢(shì)差不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有
施加正壓柵總線，它向施加正壓TFT的柵極輸出施加正壓柵脈沖；
施加正壓數(shù)據(jù)總線，它向施加正壓TFT的源或漏極輸出具有正極性的數(shù)據(jù)電壓；
其中負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有
施加負(fù)壓柵總線，它向施加負(fù)壓TFT的柵極輸出施加負(fù)壓柵脈沖；
施加負(fù)壓數(shù)據(jù)總線，它向施加負(fù)壓TFT的源或漏輸出具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的液晶顯示器，其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有
用于正極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加正壓柵總線輸出施加正壓柵脈沖；
用于正極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加正壓數(shù)據(jù)總線輸出具有正極性的數(shù)據(jù)電壓；
其中負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)具有
用于負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的柵總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加負(fù)壓柵總線輸出施加負(fù)壓柵脈沖；
用于負(fù)極性驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路，它向施加負(fù)壓數(shù)據(jù)總線輸出具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中施加正壓TFT和施加負(fù)壓TFT的溝道的導(dǎo)電類(lèi)型為n型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中施加正壓TFT和施加負(fù)壓TFT的溝道的導(dǎo)電類(lèi)型為p型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其中正極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)和負(fù)極性驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)集成地形成在一個(gè)絕緣襯底上，在該襯底上形成每一個(gè)電極。
全文摘要
有源矩陣型TFT液晶顯示器，其象素TFT的驅(qū)動(dòng)電壓降低了。象素由兩薄膜晶體管構(gòu)成，即，一個(gè)施加正壓的n型TFT和一個(gè)施加負(fù)壓的p型TFT，前者在象素電極上施加數(shù)據(jù)電壓使之具有正極性，后者在象素電極上施加數(shù)據(jù)電壓使之具有負(fù)極性。施加正電壓TFT的源極與象素電極相連，其漏極與數(shù)據(jù)總線相連用來(lái)加正壓；其柵極與柵總線相連用來(lái)施加正壓。其它TFT的源極也與象素電極相連；其漏極與數(shù)據(jù)總線相連施加負(fù)壓；其柵極與柵總線相連用來(lái)加負(fù)壓。
文檔編號(hào)G02F1/1362GK101276075SQ20071015361
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月5日
發(fā)明者佐佐木伸夫 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社