專利名稱：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，尤其涉及分段像素的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是以高分辨率、薄、重量輕、低功耗和其他優(yōu)點著稱 的平板顯示器。近幾年，液晶顯示器已經(jīng)獲得顯示性能的改進，生產(chǎn) 能力的改進，和相對于其他類型顯示器的價格竟爭力，并由此獲得了 快速增長的市場。
最近，隨著液晶顯示器的顯示質(zhì)量又得到了進一步改進，視角特 性的問題變得明顯伽馬特性在垂直觀察和傾斜觀察之間有差異；換 而言之，伽馬特性依賴于視角。在這里，伽馬特性表示顯示亮度對半 色調(diào)值的依賴性。由此，伽馬特性在垂直觀察和傾斜觀察之間變化的 事實意味著不同的半色調(diào)值的顯示方式隨著觀察的方向而改變。這尤 其在攝影圖像或電視廣播的顯示期間讓人討厭。
伽馬特性的視角依賴性問題在多疇垂直取向模式(MVA模式，如 JP-A-H11-242225中所披露)和軸對稱取向模式(ASM模式，如 JP-A-H10-186330中所披露)中比在板內(nèi)切換模式(IPS模式，如 JP-B-S63-021907 )中更突出。另一方面，使用IPS模式比使用MVA模 式或ASM模式更難以滿意的生產(chǎn)率來制造在垂直觀察方向上提供高對 比度的液晶面板。因此，尤其迫切地在MVA和ASM模式液晶顯示器中 探尋對伽馬特性的視角依賴性的改善。
在這個背景下，本發(fā)明的申請人曽經(jīng)提出一項技術(shù)，借助這項技 術(shù)每個像素被分割成兩個子像素，不同的電壓被施加到這兩個子像素 上以減輕伽馬特性的視角依賴性(例如，在下面列出的專利文獻l中)。
專利文獻l: JP-A-2004-078157，權(quán)利要求
專利文獻2: JP-A-H6-332009，權(quán)利要求專利文獻3: JP-A-2004-062146，實施例

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
順便說說，人眼易于通過被光點和區(qū)域吸引來識別像素和邊界。 另一方面，朝著大屏幕液晶顯示器快速發(fā)展的新趨勢已經(jīng)導(dǎo)致了它們 具有比通常更大的像素。在這些條件下，將每個像素分割成兩個子像 素帶來了不便由于人眼通過跟蹤每個像素的較亮子像素來識別像素， 當顯示具有直邊界的圖像時，視線從具有一個半色調(diào)值的一個像素到 具有不同半色調(diào)值的另一個像素，沿著邊界Z字形移動，這經(jīng)常會讓
觀察者感到不平滑或不自然的色調(diào)。誠然，在常規(guī)的液晶顯示器中， 已經(jīng)作出了一定的改進來解決伽馬特性的視角依賴性；然而，這些改 進并不十分令人滿意。
本發(fā)明的目的是提供一種分段像素的液晶顯示器，其甚至在顯示 具有直邊界的圖像時也不會產(chǎn)生不自然并能提供進一步改善的伽馬特 性。
解決問題的手段
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在液晶顯示器中， 多個像素呈矩陣排列，每個像素都具有將電場施加到液晶層的多個電 極；在每個像素中，三個子像素，即一個中間、兩個側(cè)邊子像素在行 或列的方向上彼此相鄰排列；在該像素作為一個整體處于給定的中間 半色調(diào)狀態(tài)時這三個子像素至少具有兩個不同的亮度水平，并且該中 間子像素具有最高的亮度水平。在本說明書中，"中間半色調(diào)狀態(tài)" 表示在最高和最低半色調(diào)值之間的任何中間狀態(tài)。
在這里，兩個側(cè)邊子像素優(yōu)選被給定相同的亮度水平。 從進一步改善液晶顯示器的伽馬特性的觀點出發(fā)，中間子像素的 開口面積與兩個側(cè)邊子像素的總開口面積之比優(yōu)選為1: l到l: 4，并
且兩個側(cè)邊子4象素的開口面積之比優(yōu)選為1: l到l: 4。
根據(jù)優(yōu)選實施例，在液晶顯示器中，優(yōu)選地，這三個子像素各自 具有橫跨液晶層彼此相對設(shè)置的子像素電極和公共電極之間的液晶 電容；和在電連接到子像素電極的輔助電容電極和輔助電容公共電極之間的輔助電容，該輔助電容公共電極與該輔助電容電極相對設(shè)置并 連接到輔助電容導(dǎo)體。而且， 一個單電極可共享為三個子像素的公共
電極；而且，可提供至少兩個不同的輔助電容導(dǎo)體， 一個用于中間子 像素且另一個用于側(cè)邊子像素。在這里，在輔助電容電極和輔助電容 公共電極之間優(yōu)選插入絕緣層。
優(yōu)選地，提供在行方向上延伸的掃描線；在列方向上延伸的信 號線；并且，對于每個像素，至少提供兩個開關(guān)器件， 一個用于中間 子像素且另一個用于側(cè)邊子像素，所述兩個開關(guān)器件連接到分別對于 該像素的三個子像素共用的掃描線和信號線。而且，所述開關(guān)器件優(yōu) 選通過施加到公共掃描線的掃描信號電壓來接通和關(guān)斷，并且當所述 開關(guān)器件接通時，顯示信號電壓從公共信號線提供給中間和側(cè)邊子像 素中每一個的子像素電極和輔助電容電極；而且，優(yōu)選在所述開關(guān)器 件關(guān)斷之后，改變中間和側(cè)邊子像素的輔助電容公共電極上的輔助電 容公共電壓，以使得這些電壓的變化在中間子像素和側(cè)邊子像素之間 是不同的，這些電壓的變化由這些電壓變化的方向和程度定義。
在這里，對于較高的開口比，開關(guān)器件優(yōu)選為TFT，并且這些TFT 由單層半導(dǎo)體層形成。
輔助電容公共電壓可以周期性地反轉(zhuǎn)其極性。優(yōu)選地，施加到中 間子像素的輔助電容公共電極的輔助電容公共電壓和施加到側(cè)邊子像 素的輔助電容公共電極的輔助電容公共電壓彼此相位相差180度。優(yōu) 選地，施加到中間子像素的輔助電容公共電極的輔助電容公共電壓和 施加到側(cè)邊子像素的輔助電容公共電極的輔助電容公共電壓具有相等 的幅值。
優(yōu)選地，在每兩條彼此相鄰的信號線之間，所施加的顯示信號電 壓被給予相反的極性，并且在行方向上彼此相鄰的每兩個像素之間， 中間和側(cè)邊子像素的輔助電容電極和輔助電容公共電極以相反的圖案 設(shè)置。
從改善開口比的觀點出發(fā)，掃描線優(yōu)選位于彼此相鄰的像素之間， 并且在每個像素中，兩個輔助電容導(dǎo)體平行于掃描線設(shè)置并位于子像 素之間。在這里，從改善圖像質(zhì)量的觀點出發(fā)，所述導(dǎo)體電極優(yōu)選形 成為跨過所述兩個輔助電容導(dǎo)體，顯示信號電壓經(jīng)由該導(dǎo)體電極施加 到中間子像素的子像素電極。三個子像素的子像素電極可以彼此隔開，或者彼此連續(xù)。 從防止液晶層中受擾取向以及改善顯示質(zhì)量的觀點出發(fā)，優(yōu)選在 接觸孔下形成金屬層，并且在該金屬層和接觸孔之間插入絕緣層，用 來施加顯示信號電壓的導(dǎo)體電極經(jīng)由該接觸孔連接到子像素電極。
本發(fā)明的優(yōu)點
根據(jù)本發(fā)明，在每個像素中，在行或列方向上形成彼此相鄰設(shè)置 的三個子像素。與常規(guī)觀察到的相比較，這有助于進一步減輕伽馬特 性的視角依賴性。而且，當像素作為整體位于給定的中間半色調(diào)狀態(tài) 時，該三個子像素至少具有兩個不同的亮度水平，并且中間子像素具 有最高的亮度水平。由此，即使當顯示具有直邊界的圖像時，當視線 沿著該邊界移動時，視線跨過具有相同半色調(diào)值的像素移動，這與每 個像素具有兩個子像素的情況不同。這防止了觀察者在不同的半色調(diào) 值之間在邊界處感覺到不平滑或不自然的色調(diào)。
在這里，兩個側(cè)邊子像素優(yōu)選被給予相同的亮度水平。這有助于 減少開關(guān)器件、輔助電容導(dǎo)體和其他元件的數(shù)量，并由此有助于防止 不適當?shù)亟礮f氐開口比。
優(yōu)選地，中間子像素的開口面積與兩個側(cè)邊子像素的總開口面積
的比值為1: l到l: 4，并且這兩個側(cè)邊子像素的開口面積之間的比值 優(yōu)選維l: l到l: 4。這有助于進一步改善液晶顯示器的伽馬特性。
優(yōu)選地，該三個子像素各自具有隔著液晶層彼此相對設(shè)置的子 像素電極和公共電極之間的液晶電容；和，在電連接到像素電極的輔 助電容電極和輔助電容公共電極之間的輔助電容，該輔助電容公共電 極與所述輔助電容電極相對設(shè)置并連接到輔助電容導(dǎo)體；而且， 一個 單電極可共享為三個子像素的公共電極；而且，至少可提供兩個不同 的輔助電容導(dǎo)體， 一個用于中間子像素且另一個用于側(cè)邊子像素。這 有助于改善施加到子像素的電壓的可控性。
在這里，在輔助電容電極和輔助電容公共電極之間優(yōu)選插入絕緣 層。這允許這些電極交疊以形成輔助電極，并由此有助于增加開口比。 優(yōu)選地，提供在行方向上延伸的掃描線；在列方向上延伸的信號線； 并且，對于每個像素，至少提供兩個開關(guān)器件， 一個用于中間子像素 且另一個用于側(cè)邊子像素，所述兩個開關(guān)器件連接到分別對于該像素的三個子像素是共用的掃描線和信號線。而且，該開關(guān)器件優(yōu)選通過 施加到公共掃描線的掃描信號電壓來接通和關(guān)斷，并且當該開關(guān)器件 接通時，顯示信號電壓從公共信號線提供給中間和側(cè)邊子像素各自的
子像素電極和輔助電容電極；而且，在該開關(guān)器件關(guān)斷之后，優(yōu)選改
使得在中間子像素和側(cè)邊子像^之^，由電壓變化的^向;程度定義 的這些電壓的變化不同。這有助于進一步改善施加到子像素的電壓的 可控性。
在這里，該開關(guān)器件優(yōu)選為TFT,并且這些TFT由單層半導(dǎo)體層形 成。這有助于增加像素的開口比。
所述輔助電容公共電壓可以周期性地反轉(zhuǎn)其極性。優(yōu)選地，施加
子像素的輔助電容公共^極的、輔助電容公共:壓彼、此異相180度；并 且優(yōu)選地，施加到中間子像素的輔助電容公共電極的輔助電容公共電 壓和施加到側(cè)邊子像素的輔助電容公共電極的輔助電容公共電壓具有 相等的幅值。這有助于進一步改善施加到子像素的電壓的可控性。
優(yōu)選地，在每兩個彼此相鄰的信號線之間，所施加的顯示信號電 壓凈皮給予相反的極性，在這種情況下，優(yōu)選地，在行方向上彼此相鄰 的每兩個像素之間，中間和側(cè)邊子像素的輔助電容電極和輔助電容公 共電極以相反的圖案布置。這允許中間子像素具有最高的亮度。
優(yōu)選地，掃描線位于彼此相鄰的像素之間，并且在每個像素中， 兩個輔助電容導(dǎo)體平行于掃描線設(shè)置并位于子像素之間。這有助于改 善開口比。而且，優(yōu)選地，導(dǎo)體電極形成為跨過兩個輔助電容導(dǎo)體， 顯示信號電壓經(jīng)由該導(dǎo)體電極顯示信號施加到中間子像素的子像素電 極。這有助于抵消導(dǎo)體電極與輔助電容導(dǎo)體交叉處形成的兩個寄生電 容，并由此有助于改善圖像質(zhì)量。
優(yōu)選地，在接觸孔下形成金屬層，經(jīng)由其提供顯示信號電壓的導(dǎo) 體電極經(jīng)由該接觸孔連接到子像素電極。這有助于屏蔽液晶層中的受 擾取向，并由此有助于改善圖像質(zhì)量。


圖1:示意性地示出根據(jù)本發(fā)明液晶顯示器中的像素結(jié)構(gòu)的平面圖2:沿著圖1中示出的線A-A的截面圖； 圖3:沿著圖1中示出的線B-B的截面圖4:示出了伽馬特性的視角依賴性與中間子像素的開口面積與側(cè) 邊子像素的總開口面積的比之間的關(guān)系圖5:圖1中示出的TFT的放大平面圖6:圖1中示出的液晶顯示器中的像素結(jié)構(gòu)的等效電路圖7:示意性地示出了驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的電壓波形示 例的圖8:示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另 一 液晶顯示器中的像素結(jié)構(gòu) 的平面圖9:示意性地示出了本發(fā)明中可用的子像素電極的另一示例的平 面圖。
附圖標記列表
10a， 10b， 10c:子像素
lla， llb， llc， lld:子4象素電極
12:掃描線
13:信號線
140， 14E:輔助電容導(dǎo)體
15a， 15b， 15c: TFT(開關(guān)器件)
16a, 16b， 16c, 16d， 16e， 16a，， 16b，漏電極的延伸 17a， 17b:輔助電容電極 18a, 18b, 18c:接觸孔 19:金屬層 21: />共電極
141, 142， 141，， 142，輔助電容/>共電極 SC:半導(dǎo)體層
Clc0， ClcE^ ClcE2:,液晶電容 CcsO, CcsE;輔助電容
具體實施方式
在下文中，將參考附圖來描述體現(xiàn)本發(fā)明的液晶顯示器。應(yīng)理解 這些實施例并不意味著以任何方式來限制如何實現(xiàn)本發(fā)明。
圖1是示意性示出根據(jù)本發(fā)明液晶顯示器的有源矩陣基板上的像
素結(jié)構(gòu)的平面圖，該圖集中在位于行n、列m的像素上。圖2和3分別 是沿著圖1中示出的線A-A和B-B的剖面圖。在列方向上彼此相鄰地 設(shè)置子像素電極lla-llc。如圖l所示，掃描線12 (n)位于像素之間 橫向行進；如圖l所示，信號線13 (m)位于像素之間縱向行進。兩個 輔助電容導(dǎo)體140和14E平行于掃描線12(n)設(shè)置在子像素電極lla、 llb和llc之間。作為開關(guān)器件，TFT 15a-15c設(shè)置在掃描線12 (n) 和信號線13 (m)之間的交點處。
漏電極延伸16a從TFT 15a在輔助電容導(dǎo)體14E上延伸到達輔助 電容導(dǎo)體140的上方，在這里漏電極延伸16a的一部分隔著絕緣層(未 示出)與輔助電容公共電極141面對，輔助電容公共電極141與輔助 電容導(dǎo)體140整體形成來用作輔助電容電極17a。在這個輔助電容電極 17a中，形成接觸孔18a來將漏電極延伸16a連接到子像素電極lla。 同樣，漏電極延伸16b和16c在到達輔助電容導(dǎo)體14E上方的途中合 并在一起，在輔助電容導(dǎo)體14E處漏電極延伸16b和16c的一部分隔 著絕緣層(未示出)與輔助電容公共電極"2面對，輔助電容公共電 極142與輔助電容導(dǎo)體14E整體形成來用作輔助電容電極17b。在這個 輔助電容電極17b中，形成接觸孔18b來將漏電極延伸16b和16c連 接到子像素電極lib (參見圖2)。從該輔助電容電極17b，漏電極延 伸16d進一步延伸以在輔助電容導(dǎo)體140上方行進從而到達到子像素 電極llc上方，在該子像素電極llc處漏電極延伸16d經(jīng)由接觸孔18c 連接到子像素電極llc (參見圖3)。
如圖2和3中所示，在接觸孔18b下方形成輔助電容導(dǎo)體"E，絕 緣層21a插入其間；在接觸孔18c下方形成島狀的金屬層19，絕緣層 21b插入其間。這有助于屏蔽液晶層中受擾取向，并由此有助于改善圖 像質(zhì)量。形成輔助電容的絕緣層21a和位于接觸孔18c下方的絕緣層 21b均為TFT的柵極絕緣層。
通過這個結(jié)構(gòu)，等效電壓施加到子〗象素電極llb和llc。而且，如 后面所描述的，通過施加不同的輔助電容公共電壓到兩個輔助電容導(dǎo) 體140和14E,可以使子像素電極lla上的有效電壓高于子像素電極llb和llc上的有效電壓。由此，可以使子像素10a的亮度水平高于子 像素10b和10c的亮度水平。這有助于消除當顯示具有直邊界的圖像 時通常產(chǎn)生的不自然，并且也有助于進一步減輕伽馬特性的視角依賴 性。
通過實驗，申請人已經(jīng)了解減輕伽馬特性的視角依賴性的有效方 法是，減小具有較高亮度水平的子像素10a的開口面積的比例。圖4 中為示出了視角依賴性與較高亮度子像素10a (在圖中表示為"高") 的開口面積與較低亮度子像素10b和10c (在圖中表示為"低，，)的總 開口面積的比之間的關(guān)系。圖4中，橫軸表示垂直觀察時所觀察到的 半色調(diào)值，且縱軸通過使用在向上、向下、向左、以及向右45度傾斜 觀察時所觀察到的半色調(diào)值，表示在不同的開口面積比(即"沒有像 素分段，，、"高與低的比值為1: 1"、"高與低的比值為1: 3"、"高 與低的比值為1: 4")，觀察到的伽馬特性的視角依賴性。這個圖示 出了下列內(nèi)容。隨著"高"亮度開口面積的比例減小，伽馬特性愈加 變得接近理想直線，當高與低的比值為l: 3時變得最接近理想直線； 隨著"高，，亮度開口面積進一步見效(到1: 4)，伽馬特性則愈加變 得越不靠近理想直線。由此，較高亮度子像素10a的開口面積與較低 子像素10b和10c的總開口面積的比優(yōu)選為1: l到l: 4,并進一步優(yōu) 選為1: 2. 5到1: 3.5。順便說說，前面提到的伽馬特性的視角依賴性 與開口面積比的關(guān)系與透射率的關(guān)系在同一申請人的在先申請 JP-A-2004-062146中作出了解釋。
此外，子像素10b和10c的開口面積之間的比值優(yōu)選為1: 1到1: 4，并進一步優(yōu)選為1: l到l: 2。使用位于偏離位置的較高亮度子像 素，人物圖像顯示質(zhì)量的評估顯示膚色區(qū)域邊界處顏色無意識變化， 如同例如表現(xiàn)人物下巴的膚色區(qū)域與例如衣服的單顏色背景相重疊。 當較高亮度子像素更靠近中央時這個現(xiàn)象有所減輕。
在討論的實施例中，TFT (薄膜晶體管)被用作開關(guān)器件。圖5是 圖1中示出的液晶顯示器中的TFT的放大視圖。在形成為掃描線12(n) 一部分的柵電極G之上，形成柵極絕緣膜(未示出)，并且再往上， 形成半導(dǎo)體層SC。在這個半導(dǎo)體層SC之上，形成源電極S和三個漏電 極D1、 D2和D3。從源電極S，多個延伸基本以梳子的形狀進行延伸。 漏電極Dl、 D2和D3以沒有危險的預(yù)定距離形成在這些延伸之間。以這種方式在單層半導(dǎo)體層SC上形成三個TFT 15a到15c有助于
為像素提供比它們單獨形成時更大的開口比。而且，通過改變形成在 源電極S和漏電極D1、D2和D3的延伸之間的溝道區(qū)的寬度W和長度L，
可以提供適于像素容量的所需電流。
源電極S，漏電極D1、 D2和D3，以及半導(dǎo)體層SC的形狀沒有特 別的限制；只要沒有電流泄漏發(fā)生可以使用任何形狀。作為開關(guān)器件， 可以使用除了 TFT之外的任何通常所知的開關(guān)器件作為替代，例如MIM (金屬絕緣體金屬)。
圖6是示出圖1中示出的液晶顯示器的等效電路圖的示意圖。在 這個圖中，對應(yīng)于子像素10a的液晶電容用Clc0表示，對應(yīng)于子像素 10b和10c的液晶電容用ClcEi和ClcE2表示。子4象素10a、 10b和10c 的液晶電容ClcO、 ClcEi和ClcE2由子像素電極lla到llc、公共電極 21、以及位于其間的液晶層構(gòu)成。子像素電極lla到llc經(jīng)由TFT15a 到15c連接到信號線13 (m)，且TFT的柵電極G (圖5中未示出)被 連接到掃描線12 (n)。
為子像素10a提供的第一輔助電容和為子像素10b和10c提供的 第二輔助電容在圖6中表示為CcsO和CcsE。第一輔助電容CcsO的輔 助電容電極17a經(jīng)由漏電極延伸16a連接到TFT 15a的漏極。第二輔 助電容CcsE的輔助電容電極17b經(jīng)由漏電極延伸16b和16c連接到TFT 15b和15c的漏極。輔助電容電極17a和17b可以特別示出的方式之外 的任意方式進行連接，只要它們被電連接成接收與施加到相應(yīng)子像素 電極(即分別是子像素電極lla以及子像素電極llb和llc)的電壓相 等的電壓；即，子像素電極lla以及子像素電極lib和llc僅必須分 別直接或間接地電連接到相應(yīng)輔助電容電極17a和17b。
第一輔助電容CcsO的輔助電容公共電極141連接到輔助電容導(dǎo)體 140，且第二輔助電容CcsE的輔助電容公共電極142連接到輔助電容 導(dǎo)體14E。利用這種結(jié)構(gòu)，可以將不同的輔助電容公共電壓分別施加到 第一和第二輔助電容CcsO和CcsE的輔助電容公共電極141和142。如 將要描述的，輔助電容公共電極141和142連接到笫一和第二輔助電 容CcsO和CcsE的方式要選擇成適合于所采用的驅(qū)動方法(例如，點 反轉(zhuǎn)驅(qū)動)。
接下來，將給出將不同電壓一方面施加于子像素電極lla，另一方施加于子像素電極llb和lie的機制。
圖7示出了饋入圖6所示像素(n， m)的信號的電壓波形；即示 出了這些信號如何隨著時間改變它們的電壓電平。圖7中，(a)示出 了提供給信號線13的顯示信號電壓(半色調(diào)信號電壓)Vs的波形；(b) 示出了提供給掃描線12的掃描信號電壓Vg的波形；(c)和(d)分 別示出了提供給輔助電容導(dǎo)體140和14E的輔助電容公共電壓VcsO和 Vcse的波形；(e )和(f )分別示出了施加于子像素1 Oa和子像素1 Ob 和10c的液晶電容ClcE!和ClcE2的電壓VlcO和VlcE的波形。
當本發(fā)明被應(yīng)用到基于"1H點反轉(zhuǎn)加幀反轉(zhuǎn)"工作的液晶顯示器 時，采用圖7示出的驅(qū)動方法。
每當掃描線被選擇時(每1H)，施加到信號線13的顯示信號電壓 Vs反轉(zhuǎn)其極性；另外，在每兩個相鄰的信號線之間，所施加的顯示信 號電壓具有相對的極性(1H反轉(zhuǎn))。而且，所有信號線13上的顯示信 號電壓Vs在每幀都反轉(zhuǎn)它們的極性(幀反轉(zhuǎn))。
正在討論的示例中，輔助電容>^共電壓VcsO和Vcse反轉(zhuǎn)它們極 性的周期是2H;而且，輔助電容/〉共電壓VcsO和Vcse的波形4吏得它 們具有相等的幅值并彼此異相180度。輔助電容公共電壓VcsO和Vcse 反轉(zhuǎn)它們極性的周期可以大于2H。
現(xiàn)在參考圖7 ，描述施加到液晶電容C1 c0和施加到液晶電容C1 cE, 和ClcE2的電壓VlcO和VlcE為何如圖7所示地改變它們的電壓電平。
在時刻L,掃描信號電壓Vg從低(VgL)轉(zhuǎn)到高(VgH)，并由此 使TFT15a到15c進入導(dǎo)電狀態(tài)，允許信號線13上的顯示信號電壓Vs 施加到子像素電極10a到10c。施加到液晶電容ClcO兩端以及施加到 液晶電容ClcEi和ClcE2兩端的電壓是子l象素電極lla到llc上的電壓 與公共電極21上的電壓(Vcom)之間的差值。即，VlcO = VlcE, VlcE2 =Vs—Vcom。
在時刻L，掃描信號電壓從高(VgH)轉(zhuǎn)到低(VgL, <Vs)，并由 此使TFT 15a到15c進入非導(dǎo)電狀態(tài)(關(guān)斷狀態(tài))，將所有子像素和 輔助電容與信號線13電絕緣。此時，受TFT 15a到15c的寄生電容等 的影響，子l象素電極lla到llc上的電壓瞬間降低AVd，此現(xiàn)象稱為 "拉伸(pulling)，，。
在時刻T3，液晶電容ClcO上的電壓VlcO受輔助電容CcsO的輔助電容公共電極141上的電壓Vcs0的影響而變化，此電極電連接到液晶 電容ClcO的子^象素電極lla。而且，液晶電容ClcE,和ClcE2上的電壓 VlcE受第二輔助電容CcsE的輔助電容公共電極142上電壓VcsE的影 響而變化，此電極電連接到液晶電容ClcE工和ClcE2的子像素電極lib 和llc。
在這里，假設(shè)在時刻T3，輔助電容>^共電壓VcsO增加VcsOp〉0且 輔助電容^^共電壓VcsE降低VcsEp〉0。即，^吏輔助電容公共電壓VcsO 的整個幅值Vp-p為VcsOp，并且使輔助電容公共電壓VcsE的整個幅值 為VceEp。
而且，使液晶電容ClcO和輔助電容CcsO的總電容為Cpix0，并使 液晶電容ClcE,和ClcE2和輔助電容CcsE的總電容為CpixE。則， VlcO = Vs - AVd + VcsOp (CcsO / CpixO) - V畫:，且
VlcE = Vs _扁+ VcsEp (CcsE / CpixE) - V畫。
接下來，在時刻T4，同樣受輔助電容公共電極上電壓VcsO和VceE 的影響，電壓VlcO和VlcE恢復(fù)它們在時刻L的電壓。 VlcO = Vs —AVd-V隱:，且
VlcE = Vs - AVd - Vcom
重復(fù)電壓的這些變化直到電壓Vg (n)在下一幀轉(zhuǎn)向VgH。結(jié)果，
電壓VlcO和VlcE變得具有不同的有效值。尤其是，使電壓VlcO的有
效值為VlcO_，并使電壓VlcE的有效值為VlcErms，則 VlcOms = Vs - AVd + (1 / 2) VcsOp (CcsO / CpixO) - Vcom 且
VlcEms = Vs — AVd - (1 / 2) VcsEp (CcsE / CpixE) - V隱 (假設(shè)(Vs -扁-V圓)》VcsOp (CcsO / CpixO)，且
(Vs - AVd - Vcom) VcsEp (CcsE / CpixE))。
因此，讓這些有效值之間的差為AVlc-Vlc(U-VlcE^，則
△Vic = [VcsOp (CcsO / CpixO) + VcsEp (CcsE / CpixE)] /2以這種方式，通過控制施加到與子像素電極lla到lie連接的輔助電 容CcsO和CcsE的輔助電容公共電極141和142的電壓，可以將不同 的電壓施加到子4象素電極lla和施加到子^(象素電極lib和llc。
通過交換電壓Vcs0和VcsE，可以賦予電壓Vlc0較小的有效值以 及賦予電壓VlcE較大的有效值。或者，還可以通過反轉(zhuǎn)連接到輔助電 容Ccs0和CcsE的輔助電容/>共電極141和142的輔助電容導(dǎo)體140 和14E的組合，賦予電壓Vlc0較小的有效值并賦予電壓VlcE較大的 有效值。
在這里，由于采用的驅(qū)動方法涉及幀反轉(zhuǎn)，在下一幀內(nèi)，電壓Vs 的極性被反轉(zhuǎn)，所以Vlc<0。即使這樣，通過與幀反轉(zhuǎn)同步反轉(zhuǎn)Vcs0 和VcsE的極性也能獲得與上面所述同樣的結(jié)果。
而且，在這里，由于采用的驅(qū)動方法涉及點反轉(zhuǎn)，在每兩個相鄰 的信號線13 (m)和13 (m+l )之間，所施加的顯示信號電壓具有相反 的極性。由此，為了使即使在下一幀在像素(n， m+l)內(nèi)，施加到子 像素電極lla，的有效電壓也總是高于施加到子像素電極llb，和llc，的 有效電壓，如圖8所示，必須使子像素電極lla，的輔助電容電極17a， 面向輔助電容導(dǎo)體14E的輔助電容公共電極142，，且使子像素電極llb， 和llc，的輔助電容電極17b，面向輔助電容導(dǎo)體140的輔助電容7>共電 極141，。
在這里，在像素(n，m)內(nèi)，由于子像素電極lla的漏電極延伸16a 跨過兩個輔助電容導(dǎo)體140和14E，且施加到輔助電容導(dǎo)體140和14E 的電壓彼此異相180度，因此，可歸因于漏電極延伸16a以及可歸因 于輔助電容導(dǎo)體140和14E的寄生電容相抵消。另一方面，在像素 (n，m+l)中，雖然子像素電極lla，的漏電極延伸16a，不需要跨過輔助 電容導(dǎo)體140，但是如果子像素電極lla，的漏電極延伸16a，僅跨過輔 助電容導(dǎo)體14E，則上面提到的寄生電容不能抵消，并且引起子像素電 極lla和lla，之間不均勻的顯示。為了克服這個麻煩，建議將漏電極 延伸16e形成為進一步從子像素電極lla，的輔助電容電極17a，延伸到 輔助電容導(dǎo)體140之上，以使得漏電極延伸跨過兩個輔助電容導(dǎo)體140 和14E。
在上面描述的液晶顯示器中，子像素10a到10c的子像素電極lla 到llc彼此分隔開形成(參見圖1);然而，也可以如圖9所示將子像素電極llb和llc形成為單個子像素電極lld。即使在這種情況下，如 前面所描述的，通過控制施加到與子像素電極lla和lid連接的輔助 電容7>共電極141和142的電壓，可以將不同的電壓施加到子j象素電 極lla和lld。在上面所描述的液晶顯示器中，在列方向上彼此相鄰地 設(shè)置子像素；不言而喻，也可以替代地在行方向設(shè)置它們。
上面描述的實施例證明了本發(fā)明有助于改善常黑模式液晶顯示器 的伽馬特性，尤其是MVA模式液晶顯示器的伽馬特性。然而應(yīng)理解， 本發(fā)明也發(fā)現(xiàn)了在其他類型液晶顯示器中的應(yīng)用，尤其是IPS液晶顯 示器。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器提供了具有比已往更小的視角依賴性的 改善的伽馬特性，并且即使在顯示具有直邊界的圖像時也不產(chǎn)生不平 滑或不自然的色調(diào)。這使得根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器適合于使用在例 如具有大屏幕的電視機中。
權(quán)利要求
1、一種具有呈矩陣排列的多個像素的液晶顯示器，每個像素具有將電場施加到液晶層的多個電極，其中，在每個像素中，在行或列的方向上彼此相鄰地設(shè)置三個子像素，即一個中間子像素和兩個側(cè)邊子像素，當該像素整體處于給定的中間半色調(diào)狀態(tài)時，這三個子像素至少具有兩個不同的亮度水平，中間子像素具有最高的亮度水平，其中所述三個子像素的每一個都具有一個子像素電極和一個公共電極之間的一個液晶電容，所述子像素電極和所述公共電極在所述液晶電容兩邊相對設(shè)置，和一個輔助電容電極和一個輔助電容公共電極之間的一個輔助電容，所述輔助電容電極與所述子像素電極電連接，所述輔助電容公共電極位于所述輔助電容電極的對面，并且與一個輔助電容導(dǎo)體相連，以及其中所述輔助電容導(dǎo)體在每個像素中獨立形成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器， 其中兩個輔助電容導(dǎo)體在每個像素中獨立形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的液晶顯示器，其中側(cè)邊子像素的子像素電極相互連續(xù)。
4、 一種具有呈矩陣排列的多個像素的液晶顯示器，每個像素具有 將電場施加到液晶層的多個電極，其中，在每個像素中，在行或列的方向上彼此相鄰地設(shè)置三個子 像素，即一個中間子像素和兩個側(cè)邊子像素，當該像素整體處于給定 的中間半色調(diào)狀態(tài)時，這三個子像素至少具有兩個不同的亮度水平， 中間子像素具有最高的亮度水平，其中該三個子像素的每一個都具有一個子〗象素電極和一個^S共電極之間的一個液晶電容，所述 子像素電極和所述公共電極在所述液晶電容兩邊相對設(shè)置，和一個輔助電容電極和一個輔助電容公共電極之間的一個輔助 電容，所述輔助電容電極與所述子像素電極電連接，所述輔助電容公 共電極位于所述輔助電容電極的對面，并且與一個輔助電容導(dǎo)體相連， 以及其中單個電極共享為三個子像素的公共電極，且其中至少提供兩個不同的輔助電容導(dǎo)體， 一個用于中間子像素且 另一個用于側(cè)邊子像素。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的液晶顯示器， 其中所述輔助電容導(dǎo)體在每個像素中獨立形成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示器， 其中兩個輔助電容導(dǎo)體在每個像素中獨立形成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6的液晶顯示器， 其中側(cè)邊子像素的子像素電極相互連續(xù)。
全文摘要
在采用像素分割系統(tǒng)的液晶顯示器中，多個像素中的每一個具有在行方向或列方向上排列的三個子像素(10a-10c)，這些子像素(10a-10c)在灰度顯示狀態(tài)下具有不同的亮度，并且具有最高亮度的子像素(10a)在這三個子像素中放置在中間。因此，消除了顯示具有直線邊界的圖像時的不自然，并且伽馬特性進一步改善。
文檔編號G02F1/1368GK101303495SQ200810092550
公開日2008年11月12日 申請日期2005年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月6日
發(fā)明者大坪友和, 武內(nèi)正典, 津幡俊英 申請人:夏普株式會社