專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別是涉及每個(gè)象素都備有有源元件的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
迄今，作為液晶顯示裝置，有其每個(gè)象素備有連接在布線層上的有源元件的液晶顯示裝置，在該裝置中，根據(jù)布線層的電位，通過有源元件將電壓供給象素電極，如此來控制加到配置在該象素電極和相對(duì)電極之間的液晶層上的電場(chǎng)，從而控制該象素的顯示狀態(tài)。
這時(shí)，在所謂的有源矩陣型的液晶顯示裝置中，上述象素電極排列成矩陣狀，通過多條掃描線和沿著相對(duì)于掃描線正交的方向排列的多條信號(hào)線，獨(dú)立地控制各象素區(qū)的顯示狀態(tài)。
作為上述有源元件，已知有TFT(薄膜晶體管)等三端型元件，還有MIM(金屬-絕緣體-金屬)元件等兩端型元件。
圖12中示出了作為有源元件備有兩端型元件的有源矩陣型的液晶顯示裝置的等效電路。
有源元件即MIM元件13連接于在元件基板的內(nèi)側(cè)面上形成的布線層即多條掃描線11上，該MIM元件13的另一端連接在象素電極15上。象素電極15通過液晶層14連接到在相對(duì)基板的內(nèi)側(cè)面上形成的相對(duì)電極上。
這里，元件電容CMIM存在于MIM元件13上，相對(duì)于由象素電極15、相對(duì)電極16及它們之間的液晶層14構(gòu)成的液晶電容CLC呈串聯(lián)連接狀態(tài)。
另外，MIM元件13連接在掃描線11一側(cè)，但與此不同，液晶層14有時(shí)連接在掃描線一側(cè)。
圖13中示意地示出了表示現(xiàn)有的有源矩陣型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)之一例的斜視圖。另外，圖14中作為有源元件之一例示出了MIM元件的剖面圖。
在一個(gè)基板30A的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有底層30a，它由例如氧化Ta構(gòu)成，用于提高基板和在它上面形成的布線層之間的緊密結(jié)合性。
如圖14所示，在該底層30a上與例如由鉭構(gòu)成的掃描線31呈一體地設(shè)有第一電極部31a，利用陽極氧化法在其表面上形成由氧化鉭構(gòu)成的絕緣膜33a，再在絕緣膜33a上形成例如由鉻構(gòu)成的第二電極部33b。
由這些第一電極部31a、絕緣膜33a及第二電極部33b形成MIM元件33。
然后，如圖13所示，形成例如由ITO(銦錫氧化物)構(gòu)成的象素電極35，以便連接到該MIM元件33的第二電極部33b上。
在相對(duì)的另一個(gè)基板30B的內(nèi)側(cè)面上，沿著與掃描線31相交的方向(圖紙水平方向)形成由ITO構(gòu)成的相對(duì)電極36，由夾在該相對(duì)電極和象素電極和基板30A和30B之間的液晶層構(gòu)成顯示用的象素。
可是，在備有上述現(xiàn)有的有源元件的液晶顯示裝置中，如圖12所示，由于元件電容CMIM和液晶電容CLC呈串聯(lián)連接的電路結(jié)構(gòu)，所以在從掃描線31供給電位時(shí)，起因于元件電容，使得加在MIM元件的元件電容上的電壓相對(duì)于加在掃描線31和相對(duì)電極36(信號(hào)線32)之間的電壓之比CLC/(CMLM+CLC)變低，所以MIM元件的開關(guān)比不能充分地取得，致使有時(shí)不能充分地寫入，同時(shí)在寫入后MIM元件的阻斷電位保持期間，還存在加到液晶層上的電壓下降的問題。
為了解決這些問題，雖然可以盡量使MIM元件的元件電容形成得小一些，但如果要減小元件電容，例如有必要減小元件面積，那么在制造比現(xiàn)在還要小的元件時(shí)是有困難的。
因此本發(fā)明就是要解決上述問題，其目的在于通過改善MIM元件等有源元件的元件特性的方法以外的方法來確保充分的寫入工作，同時(shí)提供一種不降低加在液晶上的電壓的新的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明的公開為了解決上述課題，本發(fā)明謀求這樣一種方法來構(gòu)成液晶顯示裝置，即它備有通過有源元件連接到在第一基板上形成的布線層的象素電極，將液晶層配置在該象素電極和在第二基板上形成的相對(duì)電極之間，通過施加電場(chǎng)進(jìn)行顯示，該液晶顯示裝置的特征在于通過靜電電容使上述有源元件和上述象素電極的連接點(diǎn)的電位呈規(guī)定電位地進(jìn)行導(dǎo)電連接。
這里，所謂規(guī)定電位是這樣一種電位，即至少有源元件工作、進(jìn)行向象素電極的寫入、且在寫入結(jié)束后至進(jìn)行新的寫入之前的期間內(nèi)的大部分期間沒有大的電位變化的電位，即使多少有些變化，也是不致通過靜電電容對(duì)有源元件的工作及液晶顯示產(chǎn)生不良影響的程度的變化。
如果采用該方法，則由于通過連接與規(guī)定電位連接的靜電電容，變成與將相對(duì)于備有規(guī)定的元件電容的有源元件呈串聯(lián)連接的液晶電容的電容值增大的情況相同，使得加在呈阻斷狀態(tài)的有源元件上的電壓的比例變大，所以能增大有源元件的開關(guān)比，能可靠地進(jìn)行向象素電極的寫入，同時(shí)在寫入結(jié)束時(shí)也能抑制由有源元件的元件電容引起的電壓下降，能減小加到液晶層上的電壓的下降。
這里，上述布線層是掃描線，上述規(guī)定電位最好是與不屬于上述有源元件的象素對(duì)應(yīng)的未被選擇的掃描線的電位。
如果采用該方法，則由于能從其它象素的掃描線獲得與靜電電容連接的規(guī)定電位，所以不形成供給規(guī)定電位用的新的布線圖形就能構(gòu)成。
另外，將多條上述掃描線并聯(lián)、作為依次選擇驅(qū)動(dòng)上述掃描線的矩陣型的顯示體最好這樣構(gòu)成從在對(duì)應(yīng)于屬于上述有源元件的象素的掃描線跟前選擇的相鄰象素的掃描線獲得上述規(guī)定電位。
如果采用該方法，則由于從屬于該象素的掃描線跟前選擇的相鄰象素的掃描線獲得規(guī)定電位，所以能獲得處于非選擇狀態(tài)的掃描線的穩(wěn)定的電位，同時(shí)由于可以只導(dǎo)電地連接到相鄰象素的掃描線上，所以能容易地進(jìn)行連接。
另外，液晶顯示裝置這樣構(gòu)成，即它備有通過有源元件連接到在第一基板上形成的布線層的象素電極，將液晶層配置在該象素電極和在第二基板上形成的相對(duì)電極之間，通過施加電場(chǎng)進(jìn)行顯示，該液晶顯示裝置的特征在于在上述第一基板的表面上形成能供給規(guī)定電位的電極層，通過絕緣層在該電極層的上方形成上述象素電極。
如果采用該方法，則由于通過絕緣層在象素電極的下方形成供給規(guī)定電位的電極層，所以象素電極和有源元件的連接電位能通過靜電電容連接到規(guī)定電位，因此變成與將相對(duì)于備有規(guī)定的元件電容的有源元件呈串聯(lián)連接的液晶電容的電容值增大的情況相同，使得加在呈阻斷狀態(tài)的有源元件上的電壓的比例變大，所以能增大有源元件的開關(guān)比，能可靠地進(jìn)行向象素電極的寫入。另外，在寫入結(jié)束時(shí)也能抑制由有源元件的元件電容引起的電壓下降，能減小加到液晶層上的電壓的下降。
這里，上述電極層有時(shí)導(dǎo)線連接在與恒定電位連接的恒定電位線上。
另外，排列多條上述布線層作為掃描線，作為依次選擇并驅(qū)動(dòng)該掃描線的矩陣型的顯示體，最好將上述電極層導(dǎo)電地連接到在對(duì)應(yīng)于屬于上述有源元件的象素的掃描線跟前選擇的相鄰象素的掃描線上。
在這種情況下，上述電極層最好是與上述相鄰象素連接的掃描線的至少一部分延長(zhǎng)到上述象素電極的下方配置的部分。
如果采用該方法，則由于只要將相鄰象素的掃描線形成得寬一些，就能構(gòu)成靜電電容，所以不需要設(shè)新的電極部，最小限度地變更制造工序，就能容易制造。
另外，將液晶層夾在一對(duì)基板之間構(gòu)成的液晶顯示裝置，其特征在于備有配置在一個(gè)上述基板上的多個(gè)布線層；由至少是由上述布線層的一部分構(gòu)成的第一導(dǎo)電體、配置在上述第一導(dǎo)電體上的絕緣體、以及配置在上述絕緣體上的第二導(dǎo)電體構(gòu)成的兩端型有源元件；覆蓋上述布線層、同時(shí)使上述第二導(dǎo)電體的至少一部分露出那樣配置的層間絕緣膜；以及配置在上述層間絕緣膜上、同時(shí)與在上述層間絕緣膜上露出的上述第二導(dǎo)電體導(dǎo)電連接的象素電極，上述布線層的至少一部分和相鄰的連接在該布線層上的上述象素電極將上述層間絕緣膜夾在中間呈平面地重疊配置。
如果采用該方法，則由于象素電極和布線層的一部分將層間絕緣膜夾在中間呈平面地重疊配置，所以能形成相對(duì)于有源元件呈導(dǎo)電性地串聯(lián)連接的靜電電容，變成與將相對(duì)于備有規(guī)定的元件電容的有源元件呈串聯(lián)連接的液晶電容的電容值增大的情況相同，使得加在有源元件上的電壓的比例變大，所以能增大有源元件的開關(guān)比，能可靠地進(jìn)行向象素電極的寫入，同時(shí)在寫入結(jié)束時(shí)也能抑制由有源元件的元件電容引起的電壓下降，能減小加到液晶層上的電壓的下降。
而且，由于能從其它象素的布線層獲得與靜電電容連接的規(guī)定電位，所以不形成獲得規(guī)定電位用的新的布線圖形就能構(gòu)成。
另外，將液晶層夾在一對(duì)基板之間構(gòu)成的液晶顯示裝置，其特征在于備有
配置在一個(gè)上述基板上的多個(gè)布線層；備有配置在相鄰的上述布線層之間的梳齒狀電極部的線狀電極層；由至少是由上述布線層的一部分構(gòu)成的第一導(dǎo)電體、配置在上述第一導(dǎo)電體上的絕緣體、以及配置在上述絕緣體上的第二導(dǎo)電體構(gòu)成的兩端型有源元件；覆蓋上述布線層及上述線狀電極、同時(shí)使上述第二導(dǎo)電體的至少一部分露出配置的層間絕緣膜；以及配置在上述層間絕緣膜上、同時(shí)與被上述層間絕緣膜露出的上述第二導(dǎo)電體導(dǎo)電連接的象素電極，上述象素電極的至少一部分和上述梳齒狀電極部將上述層間絕緣膜夾在中間呈平面地重疊配置，上述線狀電極層導(dǎo)電性地連接著規(guī)定電位。
如果采用該方法，則由于象素電極和線狀電極的齒狀電極將層間絕緣膜夾在中間呈平面地重疊配置，所以能形成相對(duì)于有源元件呈導(dǎo)電性地串聯(lián)連接的靜電電容，變成與將相對(duì)于備有規(guī)定的元件電容的有源元件呈串聯(lián)連接的液晶電容的電容值增大的情況相同，使得加在有源元件上的電壓的比例變大，所以能增大有源元件的開關(guān)比，能可靠地進(jìn)行向象素電極的寫入，同時(shí)在寫入結(jié)束時(shí)也能抑制由有源元件的元件電容引起的電壓下降，能減小加到液晶層上的電壓的下降。
這里，上述布線層最好和相鄰的上述象素電極的間隙部呈平面地重疊配置。
在此情況下，能使象素之間的區(qū)域成為遮光的非透射區(qū)，能提高液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實(shí)施形態(tài)的等效電路圖。
圖2是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實(shí)施形態(tài)的等效電路圖。
圖3是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實(shí)施形態(tài)的縱剖面圖。
圖4是表示該第三實(shí)施形態(tài)中的元件基板的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第四實(shí)施形態(tài)的縱剖面圖。
圖6是表示該第四實(shí)施形態(tài)中的元件基板的布線圖形的示意平面圖。
圖7是表示說明本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)的作用用的各部分的電位及電壓波形的曲線(a)～(d)。
圖8是4值驅(qū)動(dòng)法的驅(qū)動(dòng)波形例圖。
圖9是充放電驅(qū)動(dòng)法的驅(qū)動(dòng)波形例圖。
圖10是說明顯示特性的提高用的說明圖。
圖11是充放電驅(qū)動(dòng)法的另一波形例圖。
圖12是現(xiàn)有的液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖13是表示現(xiàn)有的液晶顯示裝置的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖14是表示現(xiàn)有的有源元件的剖面圖。
圖15是電子機(jī)器的結(jié)構(gòu)例圖。
圖16是作為電子機(jī)器之一的放映機(jī)之一例圖。
圖17是作為電子機(jī)器之一的個(gè)人計(jì)算機(jī)之一例圖。
圖18是作為電子機(jī)器之一的無線尋呼機(jī)之一例圖。
實(shí)施發(fā)明用的最佳形態(tài)其次，參照


本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
(第一實(shí)施形態(tài))圖1是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實(shí)施形態(tài)的等效電路圖。MIM元件13連接在掃描線11上，象素電極15連接在該MIM元件13上。在本實(shí)施形態(tài)中，將靜電電容Cs的一側(cè)電極連接在該MIM元件13和象素電極15的連接部分上，將靜電電容Cs的另一側(cè)電極連接在穩(wěn)定電位V5上。
該穩(wěn)定電位Vs雖然基本上什么樣的電位都可以，但最好等于與該象素相對(duì)的相對(duì)電極的電位。另外，穩(wěn)定電位至少在由MIM元件13向該象素電極寫入期間及象素電極的電位保持期間中的大部分時(shí)間保持穩(wěn)定即可，另外，其穩(wěn)定程度只要達(dá)到不妨礙MIM元件13的開關(guān)、不影響液晶層14的顯示的程度的穩(wěn)定性就足夠了。
通過這樣設(shè)靜電電容Cs，在施加電壓的掃描線11和信號(hào)線12之間的電路結(jié)構(gòu)中，從元件電容CMIM看，液晶電容CLC和靜電電容Cs是并聯(lián)連接的，所以加在MIM元件的元件電容CMIM上的電壓相對(duì)于加在掃描線11和信號(hào)線12之間的電壓之比為(CLC+Cs)/(CLC+Cs+CMIM)，變得比圖12所示的現(xiàn)有例大，加在MIM元件上的電壓的比例增大。
因此，在選擇掃描線11、高電位脈沖被加到MIM元件13的輸入側(cè)的情況下，即使脈沖電位相同，加到MIM元件13上的電壓也比以往增大，所以開關(guān)比取得大，能謀求充分地寫入(電荷移動(dòng))。
另外，即使在掃描線11的選擇期間結(jié)束后電位下降、MIM元件13被阻斷的情況下，由于通過靜電電容的附加，元件電容CMIM的相對(duì)電容量變小，所以加在元件電容上的電壓比增大，被阻斷的MIM元件兩側(cè)的電位差變大，能抑制加在液晶層上的電壓的降低，能保持高電壓。
將連接規(guī)定的恒定電位的新的布線設(shè)在元件基板上，通過將上述靜電電容的另一電極連接到該布線上，就能供給該穩(wěn)定電位Vs，此外，在寫入期間及電荷保持期間中的大部分時(shí)間，通過連接在具有某種程度的穩(wěn)定的電位的部分，也能供給即使不是完全的恒定電壓。
雖然穩(wěn)定電位Vs與掃描電位之差越大越好，但特別是如果接近于該象素的相對(duì)電極16的電位時(shí)，就會(huì)變成幾乎接近于液晶電容CLC和靜電電容Cs并聯(lián)連接的狀態(tài)，這與使液晶電容增加靜電電容這一部分電容量相同。
(第二實(shí)施形態(tài))圖2表示本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的等效電路。在該實(shí)施形態(tài)中，在備有與掃描線11連接的MIM元件13、液晶層14、象素電極15、相對(duì)電極16的象素中，將靜電電容的一側(cè)電極連接在MIM元件13和象素電極15的連接點(diǎn)上，將靜電電容的另一側(cè)電極連接在與該象素的掃描線11相鄰的、前一次被選擇的相鄰象素的掃描線11上。
在該實(shí)施形態(tài)中，與靜電電容連接的穩(wěn)定電位不是恒定電位，而是相鄰象素的掃描線11的電位，在該象素的寫入期間(選擇期間)，相鄰象素處于非選擇期間，其掃描線11大致呈恒定電位，另外，由于在此后的保持期間的大部分時(shí)間呈恒定電位(電位只在該象素的選擇期間之前設(shè)定的相鄰象素的選擇期間變化)，所以實(shí)際上對(duì)該象素幾乎沒有影響，能看做充分穩(wěn)定的電位。
因此，在該實(shí)施形態(tài)中，能具有與第一實(shí)施形態(tài)相同的效果，但其另一方面，由于不需要新設(shè)穩(wěn)定電位，而且只要與相鄰的象素的掃描線連接即可，所以連接也容易。
(第三實(shí)施形態(tài))圖3表示備有與第二實(shí)施形態(tài)相同的等效電路的液晶顯示裝置的第三實(shí)施形態(tài)的剖面結(jié)構(gòu)，圖4表示該實(shí)施形態(tài)中的元件基板10A的平面結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施形態(tài)中，在該元件基板10A的內(nèi)側(cè)表面上形成由氧化鉭構(gòu)成的未圖示的底層，在該底層上沿與圖紙垂直的方向形成多條鉭的布線層即掃描線11的圖形，在該掃描線11上呈一體地設(shè)有第一電極部11a。利用陽極氧化法在該第一電極部11a的表面上形成由氧化鉭構(gòu)成的絕緣膜13a，再在絕緣膜13a上形成例如由鉻構(gòu)成的第二電極部13b。該第二電極部13b也可以采用其它的鋁、鈦、鉬等。
由這些第一電極部11a、絕緣膜13a及第二電極部13b構(gòu)成具有導(dǎo)電體-絕緣體-導(dǎo)電體結(jié)構(gòu)的兩端型的有源元件。
掃描線11的寬度形成得比通常(5～20μm左右)寬，其寬度的大部分與相鄰的象素呈平面地重疊配置。該掃描線的寬度可在通常為50～200μm左右的掃描線間隔的范圍內(nèi)形成。
在掃描線11上形成層間絕緣膜17，上述第二電極部13b的一部分在層間絕緣膜17的表面上露出。該層間絕緣膜可以采用SiO2、AlO3、Ta2O、聚苯(ポリミド)樹脂、丙烯樹脂等。
在層間絕緣膜17的表面上形成象素電極15，象素電極15的周邊部分以重疊在第二電極部13b的露出部分上的狀態(tài)進(jìn)行導(dǎo)電連接。
在相對(duì)基板10B的內(nèi)側(cè)表面上形成與象素電極相對(duì)的相對(duì)電極16，在該相對(duì)電極16和上述象素電極15之間夾著液晶層14，構(gòu)成顯示象素。
該實(shí)施形態(tài)是反射型液晶顯示裝置，相對(duì)電極16是用ITO等透明導(dǎo)電體形成的透明電極，象素電極15用兼作反射電極的鉻等金屬形成。這里，當(dāng)?shù)诙姌O部13b和象素電極是同一種材料時(shí)，也可以將兩者形成一體形狀的圖形，能減少形成有源元件的工序的一部分。
另外，當(dāng)將反射電極配置在相對(duì)基板10B一側(cè)時(shí)，用Cr等金屬形成相對(duì)電極16，或者也可以用Cr等在相對(duì)基板10B上形成反射層，在反射層上形成透明絕緣膜，再在透明絕緣膜上用透明導(dǎo)電體形成相對(duì)電極。
而且，在此情況下，也可以用ITO等透明導(dǎo)電體形成掃描線11及象素電極15，將層間絕緣膜17制成SiO2等的透明絕緣膜。
另一方面，在透射型液晶顯示裝置的情況下，用透明導(dǎo)體構(gòu)成相對(duì)電極16、掃描線11及象素電極15，可將層間絕緣膜17制成透明絕緣膜。
而且，在此情況下，也可以用ITO等透明導(dǎo)電體呈一體地形成第二電極部13b和象素電極15，能減少形成有源元件的工序的一部分。
在該第三實(shí)施形態(tài)中，由第一電極部11a、絕緣膜13a及第二電極部13b構(gòu)成MIM元件13，靜電電容Cs由與形成得較寬且與相鄰象素對(duì)應(yīng)的掃描線11、以及通過層間絕緣膜17配置的象素電極15的重疊部分構(gòu)成。
眾所周知，靜電電容的電容值很容易通過掃描線和象素電極的重疊部分的面積和層間絕緣膜的厚度來設(shè)定。
在該實(shí)施形態(tài)中，具有與第一實(shí)施形態(tài)相同的效果，但另外由于只將掃描線11形成得寬些、用單純的圖形結(jié)構(gòu)就能形成靜電電容，同時(shí)將掃描線形成得較寬，所以能使掃描線的電阻更低，故具有通過靜電電容的形成抵消所增加的布線的電容負(fù)載的效果。
(第四實(shí)施形態(tài))圖5表第四實(shí)施形態(tài)中的剖面結(jié)構(gòu)，圖6表示在該實(shí)施形態(tài)的元件基板10A上形成的掃描線及電位供給線的簡(jiǎn)略布線圖形。
在該實(shí)施形態(tài)中，在元件基板10A的內(nèi)側(cè)表面上形成掃描線18，在與該掃描線18呈一體形成的第一電極部的表面上形成絕緣膜13a。在該絕緣膜13a的表面上形成第二電極部13b。
另外，在元件基板10A的內(nèi)側(cè)表面上形成線狀電極20，在該線狀電極20上形成層間絕緣膜17。上述第二電極部的一部分在層間絕緣膜17的表面上露出，該露出部分與象素電極15導(dǎo)電連接。另外，與第三實(shí)施形態(tài)一樣，在本實(shí)施形態(tài)中，液晶層14被封閉在元件基板10A和備有相對(duì)電極16的相對(duì)基板10B之間。
圖6表示在上述元件基板10A的表面上形成的掃描線18和線狀電極20的簡(jiǎn)略平面圖形，所形成的多個(gè)線狀電極20連接在通用的連接圖形21上，通過將在與該連接圖形連接并在基板端部上形成的電極連片連接到電源22上，能向各線圖形供給規(guī)定的恒定電位。
在該實(shí)施形態(tài)中，利用象素電極15和線狀電極20相對(duì)重疊的部分將層間絕緣膜17夾在中間來構(gòu)成靜電電容Cs。這里，在將象素電極15兼作反射層的金屬電極用的情況下，能構(gòu)成反射型的液晶顯示裝置。
另外，與第三實(shí)施形態(tài)一樣，也可以在相對(duì)基板10B一側(cè)設(shè)置反射層。
另外，在將象素電極15和線狀電極20作成透明電極、將層間絕緣膜17作成透明絕緣膜的情況下，可以制成透射型的液晶顯示裝置。
這里，在構(gòu)成透射型的液晶顯示裝置的情況下，通過將掃描線18重疊地配置在相鄰的象素之間的區(qū)域，能將象素之間的區(qū)域作為非透射區(qū)(黑色區(qū))構(gòu)成，能提高分辨性。
在本實(shí)施形態(tài)中，在形成各布線層時(shí)也可以使用在第三實(shí)施形態(tài)中舉例說明過的材料。
其次，參照?qǐng)D7說明上述各實(shí)施形態(tài)的作用。上述四個(gè)實(shí)施形態(tài)實(shí)際上具有相同的作用，圖7(a)、(b)、(c)、(d)分別依次表示相鄰象素的掃描線的電位VIF、該象素的掃描線11的電位VH、加在MIM元件13上的電壓VMIM、加在液晶層14上的VLC。，這里，圖7(c)及圖7(d)中所示的虛線表示圖12所示的現(xiàn)有例的液晶顯示裝置中的波形。
圖7(a)表示在所注意的象素的掃描線11的前一次選擇的相鄰的象素的掃描線的電位，能利用所注意的象素作為連接靜電電容的穩(wěn)定電位用。
如圖7(b)所示，如果選擇掃描線11、施加高電位，則如圖7(c)所示，加在MIM元件13上的電壓VMIM立刻上升。這時(shí)，在以往的情況下，由于MIM元件13的電容值的關(guān)系，電壓不能充分地上升，但在上述各實(shí)施形態(tài)中，由于連接了靜電電容，所以加在MIM元件13上的電壓值上升得比以往高，利用該上升的電壓值，MIM元件13呈ON(導(dǎo)通)狀態(tài)。因此，即使掃描線電位相同，上述各實(shí)施形態(tài)一側(cè)由于加在MIM元件上的電壓變大，所以實(shí)際上能增大元件的開關(guān)比，能可靠地進(jìn)行各象素的寫入。
另外，如果該象素的寫入結(jié)束、掃描線11的電位下降、MIM元件13被阻斷，則電路中出現(xiàn)了元件電容，以往按照MIM元件的元件電容值和液晶層的液晶電容值之間的關(guān)系，所施加的電壓被分配在MIM元件和液晶層上，如圖7(d)中的虛線所示，由于電荷的移動(dòng)，加在液晶層上的電壓多少有些下降，但在上述各實(shí)施形態(tài)中，由于附加了靜電電容，所以即使有電荷的移動(dòng)，由于液晶電容和靜電電容中蓄積的電荷量相對(duì)地增加，所以加在液晶層上的電壓的變動(dòng)很微小。特別是在靜電電容與相對(duì)電極等電位地連接的情況下，能獲得與增加了液晶電容和靜電電容的情況相同的效果。
其次，說明有源元件的去年方法的具體例。
在到此為止說明過的各實(shí)施形態(tài)中，作為兩端型的有源元件的驅(qū)動(dòng)方法，可以采用利用雙值選擇電壓和雙值數(shù)據(jù)電壓的4值驅(qū)動(dòng)法、或充放電驅(qū)動(dòng)法，該充放電驅(qū)動(dòng)法是將把第一選擇電壓送給掃描線的第一種方式和在供給了預(yù)充電電壓后把第二選擇電壓送給掃描線的第二種方式混合起來驅(qū)動(dòng)有源元件的方法。
圖8示出了4值驅(qū)動(dòng)法的驅(qū)動(dòng)波形例，圖9示出了充放電驅(qū)動(dòng)法的驅(qū)動(dòng)波形例。在圖8、圖9中示出了加在MIM元件及液晶層(以下也稱液晶元件)的兩端上的電壓VD的波形，以及加在液晶元件的兩端上的電壓V1C的波形。
在圖8所示的4值驅(qū)動(dòng)法的情況下，選擇期間結(jié)束后加在液晶元件上的電壓VA1、VA2(時(shí)刻t1、t2時(shí)的VLC)分別為VA1＝(VSE1+VH/2-VON)-K·VSE1(1)VA2＝-{(VSE1+VH/2-VON)-K·VSE1}(2)式中VSE1是掃描信號(hào)的選擇電壓，±VH/2是數(shù)據(jù)信號(hào)的導(dǎo)通電壓或阻斷電壓。另外K＝CMIM/(CMIM+CLC+Cs)。
而且，VON是在選擇期間結(jié)束之前加在MIM元件上的VMIM，該值的大小與MIM元件的電流-電壓特性有關(guān)。該VON也可以說是對(duì)液晶元件的充電大致停止時(shí)(流入MIM元件的電流變成10-9～10-8安培左右時(shí))加在MIM元件上的電壓。
在本發(fā)明中，如上所述，由于該K變小，所以能使加在液晶元件上的電壓的變化非常微小。
另一方面，如圖9所示，在充放電驅(qū)動(dòng)法的情況下，在充電方式(例如第一方式)時(shí)，第一選擇電壓VSE1被送給掃描線，在放電方式(例如第二方式)時(shí)，與VSE1的極性相反的預(yù)充電電壓即-VPRE被供給后，便供給與-VPRE的極性相反的第二選擇電壓VSE2。
然后，充電方式的選擇期間結(jié)束后加在液晶元件上的電壓VB1(時(shí)刻t1時(shí)的VCL，圖中未示出)與上式(1)相同VB1＝(VSE1+VH/2-VON)-K·VSE1(3)另一方面，在放電方式時(shí)，由預(yù)充電電壓即-VPRE進(jìn)行的過充電后，利用第二選擇電壓VSE2使充電的電荷放電，在選擇期間結(jié)束之前加在液晶元件上的電壓變成VSE2+VH/2-VON。因此，選擇期間結(jié)束后加在液晶元件上的電壓VB2、(時(shí)刻t2時(shí)的VLC，圖中未示出)為VB2＝-{(VON-VSE2-VH/2)+K·(VSE2+VH)}(4)由上式(3)、(4)可知，如果例如VON增大ΔVON，則VB1的絕對(duì)值便減小ΔVON，而VB2的絕對(duì)值則相反，卻增大ΔVON。另一方面，如果VON減小ΔVON，則VB1的絕對(duì)值便增大ΔVON，而ΔVB2的絕對(duì)值則相反，卻減小ΔVON。
在這種充放電驅(qū)動(dòng)法的情況下，MIM元件的VON即使隨著元件基板內(nèi)的元件特性的離散而變化，但在充電方式下加在液晶上的電壓發(fā)生的誤差電壓，由于在放電方式下加在液晶上的電壓發(fā)生的誤差電壓的作用，在有效電壓中互相抵消。
因此，當(dāng)MIM元件的VON在液晶顯示裝置內(nèi)有離散時(shí)，能有效地防止發(fā)生顯示模糊等。圖10中示意性地示出以上的情況。在充電方式下，VON中發(fā)生誤差ΔVON，加在液晶上的電壓的絕對(duì)值從圖10中的E增加到F，加在液晶元件上的有效電壓也增加。因此液晶元件的透射率減小，顯示變暗(正常白色的情況)。
可是，這時(shí)在放電方式下，加在液晶上的電壓的絕對(duì)值從圖10中的G減小到H，加在液晶元件上的有效電壓也減小。因此液晶元件的透射率增加，顯示變亮。其結(jié)果是一個(gè)象素的總的顯示亮度幾乎不變。因此，MIM元件的VON在液晶面板內(nèi)即使發(fā)生偏差，但顯示的亮度幾乎無偏差，因此能防止顯示模糊等。
另外由充放電驅(qū)動(dòng)法產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)波形不限于圖9所示的波形，至少可以是充電方式和放電方式混合的波形。例如，如圖10、圖11(A)所示，可以進(jìn)行正極性的預(yù)充電，或者如圖11(B)所示，也可以進(jìn)行正、負(fù)兩種極性的預(yù)充電。另外也可以使供給第一、第二選擇電壓、預(yù)充電電壓的期間為水平掃描期間1H的1/2，或者也可以利用脈沖高度調(diào)制或脈沖寬度調(diào)制等進(jìn)行層次顯示。另外不僅可以進(jìn)行按1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(對(duì)每一掃描線進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng))進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，也可以進(jìn)行例如nH反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(對(duì)每n條掃描線進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng))，也可以不進(jìn)行1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，而只進(jìn)行幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
另外，在本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)中，以MIM元件為中心說明了有源元件，但不受此限，也可以是由導(dǎo)體-絕緣體-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)構(gòu)成的兩端型元件。
其次，以下給出將到此為止說明過的液晶顯示裝置應(yīng)用于電子機(jī)器中的實(shí)施形態(tài)。
利用上述的實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置構(gòu)成的電子機(jī)器的結(jié)構(gòu)包括圖15所示的顯示信息輸出源1000、顯示信息處理電路1002、顯示驅(qū)動(dòng)電路1004、液晶顯示裝置等的顯示面板1006、時(shí)鐘發(fā)生電路1008及電源電路1010。顯示信息輸出源1000包括ROM、RAM等存儲(chǔ)器、對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧并輸出的調(diào)諧電路等，根據(jù)來自時(shí)鐘發(fā)生電路1008的時(shí)鐘脈沖，輸出視頻信號(hào)等顯示信息。顯示信息處理電路1002根據(jù)來自時(shí)鐘發(fā)生電路1008的時(shí)鐘脈沖，處理并輸出顯示信息。該顯示信息處理電路1002可以包括例如放大·極性反轉(zhuǎn)電路、相展開電路、旋轉(zhuǎn)電路、灰度補(bǔ)償電路或箝位電路等。顯示驅(qū)動(dòng)電路1004包括掃描側(cè)驅(qū)動(dòng)電路及數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)液晶顯示裝置1006進(jìn)行顯示驅(qū)動(dòng)。電源電路1010向上述各電路供給電力。
作為這樣構(gòu)成的電子機(jī)器可以舉出圖16所示的液晶放映機(jī)、圖17所示的多媒體對(duì)應(yīng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)及工程技術(shù)·工作站(EWS)、圖18所示的無線尋呼機(jī)、或便攜式電話、字處理機(jī)、電視機(jī)、尋象器型或監(jiān)視直視型的磁帶錄象機(jī)、筆記本式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、汽車駕駛導(dǎo)向裝置、POS終端、備有觸摸面板的裝置等。
圖16所示的液晶放映機(jī)是將透射型液晶顯示裝置作為光閥使用的投影型放映機(jī)，例如采用三棱鏡式的光學(xué)系統(tǒng)。
在圖16中，在放映機(jī)1100中，從作為白色光源的燈單元1102射出的投影光線在光導(dǎo)向系統(tǒng)1104的內(nèi)部，利用多個(gè)反射鏡1106及兩個(gè)分色鏡1108被分成R、G、B三原色，并被導(dǎo)向顯示各自的顏色的圖象的三個(gè)液晶顯示裝置1110R、1110G及1110B。然后，由各液晶顯示裝置1110R、1110G及1110B調(diào)制的光從三個(gè)方向入射到分色棱鏡1112。在分色棱鏡1112中紅光R及藍(lán)光B偏轉(zhuǎn)90度，綠光G直射，合成各色圖象，通過投影透鏡1114將彩色圖象投影到屏幕等上。
圖17所示的個(gè)人計(jì)算機(jī)1200備有帶鍵盤1202的本體部1204和液晶顯示畫面1206。
圖18所示的無線尋呼機(jī)1300在金屬制的框1302內(nèi)備有液晶顯示基板1304、帶有背照光1306a的光導(dǎo)向器1306、電路基板1308、第一、第二密封板1310、1312、兩個(gè)彈性導(dǎo)電體1314、1316及膠片載帶1318。兩個(gè)彈性導(dǎo)電體1314、1316及膠片載帶1318連接著液晶顯示基板1304和電路基板1308。
這里，液晶顯示基板1304將液晶密封在兩個(gè)透明基板1304a、1304b之間，因此至少構(gòu)成點(diǎn)陣型的液晶顯示裝置。在一側(cè)透明基板上可以形成圖11所示的顯示驅(qū)動(dòng)電路1004、或除此以外再形成顯示信息處理電路1002。不能安裝在液晶顯示基板1304上的電路作為液晶顯示基板的外設(shè)電路，在圖14的情況下，可以安裝在電路基板1308上。
圖18表示無線尋呼機(jī)的結(jié)構(gòu)，所以除了液晶顯示基板1304以外，還需要電路基板1308，但作為電子機(jī)器的一個(gè)零件有時(shí)使用液晶顯示裝置，在將顯示驅(qū)動(dòng)電路等安裝在透明基板上的情況下，該液晶顯示裝置的最小單元是液晶顯示基板1304?；蛘呖梢詫⒁壕э@示基板1304固定在作為框體的金屬框1302上，并將它作為電子機(jī)器用的一個(gè)零件即液晶顯示裝置使用。另外，在背照光的情況下，通過將液晶顯示基板1304、及帶有背照光1306a的光導(dǎo)向器1306裝入金屬框1302內(nèi)，能構(gòu)成液晶顯示裝置。也可以采用如下構(gòu)成的液晶顯示裝置來代替上述液晶顯示裝置，如圖15所示，將IC芯片1324安裝在形成了金屬導(dǎo)電膜的聚酰亞胺帶1322上，將如此構(gòu)成的TCP(Tape Carrier Package)1320連接在構(gòu)成液晶顯示基板1304的兩個(gè)透明基板1304a、1304b中的一個(gè)基板上，作為電子機(jī)器用的一個(gè)零件即液晶顯示裝置使用。
這些電子機(jī)器雖然都舉出了使用透射型液晶顯示裝置的例子進(jìn)行了說明，但也可以使用反射型液晶顯示裝置，這時(shí)，由于不使用背照光，所以例如在個(gè)人計(jì)算機(jī)或無線尋呼機(jī)的情況下，能謀求機(jī)器的薄型化及省電。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，它備有通過有源元件連接到在第一基板上形成的布線層的象素電極，將液晶層配置在該象素電極和在第二基板上形成的相對(duì)電極之間，通過施加電場(chǎng)進(jìn)行顯示，該液晶顯示裝置的特征在于通過靜電電容使上述有源元件和上述象素電極的連接點(diǎn)的電位呈規(guī)定電位地進(jìn)行導(dǎo)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述布線層是掃描線，上述規(guī)定電位是與不屬于上述有源元件的象素對(duì)應(yīng)的未被選擇的掃描線的電位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于將多條上述掃描線并列、作為依次選擇驅(qū)動(dòng)上述掃描線的矩陣型的顯示體，它是這樣構(gòu)成的從在對(duì)應(yīng)于屬于上述有源元件的象素的掃描線跟前選擇的相鄰象素的掃描線獲得上述規(guī)定電位。
4.一種液晶顯示裝置，它備有通過有源元件連接到在第一基板上形成的布線層的象素電極，將液晶層配置在該象素電極和在第二基板上形成的相對(duì)電極之間，通過施加電場(chǎng)進(jìn)行顯示，該液晶顯示裝置的特征在于在上述第一基板的表面上形成能供給規(guī)定電位的電極層，通過絕緣層在該電極層的上方形成上述象素電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述電極層導(dǎo)線連接在與恒定電位連接的恒定電位線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于將上述布線層作為掃描線排列多條，作為依次選擇并驅(qū)動(dòng)該掃描線的矩陣型的顯示體，將上述電極層導(dǎo)電地連接到在對(duì)應(yīng)于屬于上述有源元件的象素的掃描線跟前選擇的相鄰象素的掃描線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述電極層是與上述相鄰象素連接的掃描線的至少一部分延長(zhǎng)到上述象素電極的下方配置的部分。
8.一種將液晶層夾在一對(duì)基板之間構(gòu)成的液晶顯示裝置，其特征在于備有配置在一個(gè)上述基板上的多個(gè)布線層；由至少是由上述布線層的一部分構(gòu)成的第一導(dǎo)電體、配置在上述第一導(dǎo)電體上的絕緣體、以及配置在上述絕緣體上的第二導(dǎo)電體構(gòu)成的兩端型有源元件；覆蓋上述布線層、同時(shí)使上述第二導(dǎo)電體的至少一部分露出配置的層間絕緣膜；以及配置在上述層間絕緣膜上、同時(shí)與在上述層間絕緣膜上露出的上述第二導(dǎo)電體導(dǎo)電連接的象素電極，上述布線層的至少一部分和相鄰的連接在該布線層上的上述象素電極將上述層間絕緣膜夾在中間呈平面地重疊配置。
9.一種將液晶層夾在一對(duì)基板之間構(gòu)成的液晶顯示裝置，其特征在于備有配置在一個(gè)上述基板上的多個(gè)布線層；備有配置在相鄰的上述布線層之間的梳齒狀電極部的線狀電極層；由至少是由上述布線層的一部分構(gòu)成的第一導(dǎo)電體、配置在上述第一導(dǎo)電體上的絕緣體、以及配置在上述絕緣體上的第二導(dǎo)電體構(gòu)成的兩端型有源元件；覆蓋上述布線層及上述線狀電極、同時(shí)使上述第二導(dǎo)電體的至少一部分露出配置的層間絕緣膜；以及配置在上述層間絕緣膜上、同時(shí)與在上述層間絕緣膜上露出的上述第二導(dǎo)電體導(dǎo)電連接的象素電極，上述象素電極的至少一部分和上述梳齒狀電極部將上述層間絕緣膜夾在中間呈平面地重疊配置，上述線狀電極層導(dǎo)電性地連接著規(guī)定電位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述布線層和相鄰的上述象素電極的間隙部呈平面地重疊配置。
全文摘要
通過改善MIM元件等有源元件的元件特性的方法以外的方法來確保充分的寫入工作,同時(shí)提供一種不降低加在液晶上的電壓的新的結(jié)構(gòu)。MIM元件13連接在掃描線11上,象素電極15連接在該MIM元件13上。將靜電電容C
文檔編號(hào)G02F1/1365GK1194698SQ9719058
公開日1998年9月30日 申請(qǐng)日期1997年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月22日
發(fā)明者曾根原富雄, 竹內(nèi)哲彥, 飯坂英仁 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社