液晶显示装置及其电子机器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110220549.8

申请日:

2011.08.03

公开号:

CN102346323A

公开日:

2012.02.08

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G02F 1/133申请公布日:20120208|||实质审查的生效IPC(主分类):G02F 1/133申请日:20110803|||公开

IPC分类号:

G02F1/133; G02F1/1362

主分类号:

G02F1/133

申请人:

奇美电子股份有限公司; 群康科技(深圳)有限公司

发明人:

山下佳大朗; 柴崎稔

地址:

中国台湾苗栗县

优先权:

2010.09.22 JP 2010-211867; 2010.08.03 US 61/370,278

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

史新宏

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内容摘要

本发明提出一种液晶显示装置及其电子机器。其能够确保高开口率并同时实现高解析度的液晶显示装置。该液晶显示装置,包括:第1透明基板(301);第2透明基板(302),与第1透明基板相对;绝缘层(304),形成于第2透明基板上;多个像素电极(20),以矩阵状配置于绝缘层上;对向电极(24),形成于第1透明基板,与像素电极相对,具有既定电位;液晶层(303),存在于像素电极与对向电极之间;像素电路(305),形成于第2透明基板的上侧面,对像素电极施加电压;以及至少一平行电极(307’),在绝缘层内平行像素电极。

权利要求书

1: 一种液晶显示装置, 包括 : 第 1 透明基板 ; 第 2 透明基板, 与该第 1 透明基板相对 ; 绝缘层, 形成于该第 2 透明基板上 ; 多个像素电极, 以矩阵状配置于该绝缘层上 ; 对向电极, 形成于该第 1 透明基板, 与该像素电极相对, 具有既定电位 ; 液晶层, 存在于该像素电极与该对向电极之间 ; 像素电路, 形成于该第 2 透明基板的上侧面, 对各个该像素电极施加电压 ; 以及 至少一平行电极, 在该绝缘层内平行该像素电极。
2: 如权利要求 1 所述的液晶显示装置, 其中该绝缘层内具有平行该像素电极的一组平 行电极, 该一组平行电极之间形成电容, 用以保持该像素电极与该对向电极之间的电位差。
3: 如权利要求 1 所述的液晶显示装置, 其中该至少一平行电极与该像素电极之间形成 电容, 用以保持该像素电极与该对向电极之间的电位差。
4: 如权利要求 3 所述的液晶显示装置, 其中该至少一平行电极横跨该多个像素电极, 在该绝缘层内部延伸。
5: 如权利要求 4 所述的液晶显示装置, 其中该至少一平行电极具有与该对向电极的电 位相同的电位。
6: 如权利要求 3 所述的液晶显示装置, 其中该至少一平行电极由透明电极材料组成。
7: 如权利要求 1 所述的液晶显示装置, 其中该像素电路具有存储器、 感测器、 导电线、 导电性层间导孔、 及信号处理器中至少一个。
8: 如权利要求 7 所述的液晶显示装置, 其中该存储器具有 DRAM 或 SRAM。
9: 如权利要求 1 所述的液晶显示装置, 还包括 : 反射体, 形成于各个该多个像素电极的全体或一部分之上, 其中该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差, 控制被该反射体 反射的外界光量。
10: 如权利要求 1 所述的液晶显示装置, 还包括 : 背光源, 将光由该第 2 透明基板的下侧面往上侧面照射, 其中该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差, 控制通过该液晶 层的来自该背光源的光量。
11: 如权利要求 1 所述的液晶显示装置, 还包括 : 背光源, 将光由该第 2 透明基板的下侧面往上侧面照射 ; 以及 反射体, 形成于各个该多个像素电极的一部分之上, 覆盖该像素电路, 其中该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差, 控制通过该液晶 层的来自该背光源的光量以及被该反射体反射的外界光量。
12: 一种电子机器, 包括权利要求 1 所述的液晶显示装置。

说明书


液晶显示装置及其电子机器

    【技术领域】
     本发明涉及液晶显示装置及其电子机器。背景技术 具有配置为行与列矩阵状的多个像素的显示装置中, 各像素设置于信号线 ( 也称 为源极线 ) 与扫描线 ( 也称为栅极线 ) 的交叉领域上。各像素具备形成于透明基板上的像 素电极以及形成于与此相对的透明基板上的对向电极。对向电极连接至定电压源, 因为共 通连接至全部像素所以也称为共通电极。特定的行或列的像素会通过栅极线而被选择, 此 时该行或列的像素的像素电极连接至源极线而被施加信号电压。藉此, 像素电极与共通电 极之间产生电位差, 驱动设置于其间的显示元件。 例如显示元件为液晶的情况下, 液晶分子 的配向因应像素电极与共通电极之间产生的电位差而变化, 再藉由通过或反射光量的变化 来进行显示。
     各像素一般在像素电极与源极线之间设置有会回应栅极线上的扫描信号而导通 的薄膜晶体管 (TFT)。即使 TFT 处于非导通状态, 由于光的照射或温度变化等原因, 也有可 能发生由像素电极流往源极线的漏电流。这会导致闪烁或干扰等的问题。
     为了避免发生此问题, 常见的方式是将设置于各像素内用以保持像素电极与共通 电极之间所产生的电位差的保持电容的容量增大。例如, 特开 2008-009380 号公报 ( 专利 文献 1) 中揭示了以改善工艺的方式来增大保持电容的容量, 藉此抑制闪烁或干扰等不良 显示的发生的技术。
     [ 专利文献 1] 特开 2008-009380 号公报
     为了要抑制闪烁及干扰并且改善温度特性, 保持电容的尺寸是越大越好, 但保持 电容的尺寸增大会导致像素的开口率下降。 而要避免开口率下降, 就会使得解析度, 也就是 PPI(pixel number per inch) 下降。
     本发明有鉴于上述的问题, 提出一种能够确保高开口率并同时实现高解析度的液 晶显示装置及其电子机器。
     发明内容 为了实现上述目的, 本发明提供一种液晶显示装置, 包括 : 第 1 透明基板 ; 第2透 明基板, 与该第 1 透明基板相对 ; 绝缘层, 形成于该第 2 透明基板上 ; 多个像素电极, 以矩阵 状配置于该绝缘层上 ; 对向电极, 形成于该第 1 透明基板, 与该像素电极相对, 具有既定电 位; 液晶层, 存在于该像素电极与该对向电极之间 ; 像素电路, 形成于该第 2 透明基板的上 侧面, 对各个该像素电极施加电压 ; 以及至少一平行电极, 在该绝缘层内平行该像素电极。
     利用上述的构造, 可以在液晶显示装置中确保高开口率并同时实现高解析度。
     在实施例中, 该液晶显示装置在该绝缘层内具有平行该像素电极的一组平行电 极, 该一组平行电极之间形成电容, 用以保持该像素电极与该对向电极之间的电位差。
     在实施例中, 该至少一平行电极与该像素电极之间形成电容, 用以保持该像素电
     极与该对向电极之间的电位差。此时该至少一平行电极可以横跨该多个像素电极, 在该绝 缘层内部延伸。该至少一平行电极可以具有与该对向电极的电位相同的电位。该至少一平 行电极可以由透明电极材料组成。
     在实施例中, 该像素电路可以具有存储器、 感测器、 导电线、 导电性层间导孔、 及信 号处理器中至少一个。该存储器可以具有 DRAM 或 SRAM。
     在实施例中, 该液晶显示装置可以是反射型液晶显示装置, 还包括 : 反射体, 形成 于各个该多个像素电极的全体或一部分之上。在此实施例, 该液晶层能够回应各个该多个 像素电极与该对向电极之间的电位差, 控制被该反射体反射的外界光量。
     在实施例中, 该液晶显示装置可以是通过型液晶显示装置, 还包括 : 背光源, 将光 由该第 2 透明基板的下侧面往上侧面照射。在此实施例, 该液晶层能够回应各个该多个像 素电极与该对向电极之间的电位差, 控制通过该液晶层的来自该背光源的光量。
     在实施例中, 该液晶显示装置可以是半通过型液晶显示装置, 还包括 : 背光源, 将 光由该第 2 透明基板的下侧面往上侧面照射 ; 以及反射体, 形成于各个该多个像素电极的 一部分之上, 覆盖该像素电路。 在此实施例, 该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电 极之间的电位差, 控制通过该液晶层的来自该背光源的光量以及被该反射体反射的外界光 量。 本发明实施例的液晶显示装置可以使用于提供使用者影像的电子机器。 电子机器 可以是电视机、 桌上型或笔记型计算机、 移动电话、 数字相机、 PDA、 车上导航装置、 携带型游 戏机、 电子看板等。
     根据本发明揭示的实施例, 可提供一种能够确保高开口率并同时实现高解析度的 液晶显示装置及其电子机器。
     附图说明 图 1 表示本发明实施例的显示装置的架构图。
     图 2 表示液晶显示装置一般的像素架构的电路图。
     图 3a-3b 表示像素具有图 2 所示的电路架构时现有技术的像素构造例。图 3a 是 由上方看像素的视图 ; 图 3b 是图 3a 所示的像素以线 A-A’ 切开的剖面图。
     图 4a-4b 表示像素具有图 2 所示的电路架构时根据本发明的像素构造。图 4a 是 由上方看像素的视图 ; 图 4b 是图 4a 所示的像素以线 B-B’ 切开的剖面图。
     图 5 表示本发明实施例的像素架构的第 2 例。
     图 6 表示本发明实施例的像素架构的第 3 例。
     图 7 表示具有 DRAM 构成的 MIP 电路的像素架构的电路图。
     图 8 用来说明图 7 所示的像素电路动作的一例的时序图。
     图 9 表示具有图 7 的电路构造的像素在使用本发明与不使用本发明的情况下各自 的开口率与 PPI 之间的关系的图表。
     图 10 是具备本发明实施例的液晶显示装置的电子机器的例子。
     附图符号说明
     10、 110 ~显示装置 ;
     11 ~显示面板 ;
     12 ~源极驱动器 ; 13 ~栅极驱动器 ; 14 ~控制器 ; 15-1 ~ 15-m、 15-i、 15-(i+1) ~源极线 ; 16-1 ~ 16-n、 16-j ~栅极线 ( 栅极电极 ) ; 17-j ~ CS 线 ; 18-j ~取样线 ; 19-j ~刷新线 ; 100 ~电子机器 ; 20 ~像素电极 ; 21、 71 ~ 73 ~开关元件 ; 22 ~液晶显示元件 ; 23 ~保持电容 ; 24 ~共通电极 ( 对向电极 ) ; 31、 31’ ~反射型显示领域 ; 32、 32’ ~通过型显示领域 ; 300 ~背光源 ; 301 ~第 1 透明基板 ; 302 ~第 2 透明基板 ; 303 ~液晶层 ; 304 ~绝缘层 ; 305 ~ TFT 通道 ; 306、 307、 307’ 、 307a、 307b ~电容电极 ; 308 ~反射体 ; 309 ~外界光 ; 310 ~背光 ; 311、 312 ~偏光板 ; 70 ~存储器电路 ; 74 ~取样电容 ; P11 ~ Pnm、 Pji、 P’ ji ~像素。具体实施方式
     本发明的实施例将结合附图说明如下。
     图 1 表示本发明实施例的液晶显示装置的架构图。图 1 的显示装置 10 具有显示 面板 11、 源极驱动器 12、 栅极驱动器 13、 控制器 14。
     显示面板 11 具有配置为行与列的矩阵状多个像素 P11 ~ Pnm(m、 n 为整数 )。显示 面板 11 还具备配置于每个像素行的多个源极线 15-1 ~ 15-m、 与源极线 15-1 ~ 15-m 正交 并且设置于每个像素列的多个栅极线 16-1 ~ 16-n。
     源极驱动器 12 为根据影像数据信号来驱动源极线 15-1 ~ 15-m 的信号线驱动电路, 通过源极线 15-1 ~ 15-m 对像素 P11 ~ Pnm 各自施加信号电压。栅极驱动器 13 为依序驱 动栅极线 16-1 ~ 16-n 的扫描线驱动电路, 通过栅极线 16-1 ~ 16-n 控制像素 P11 ~ Pnm 各 自的信号电压施加。栅极驱动器 13 以交错扫描或循序扫描的方式选择某个列的像素, 使该 被选择的列的像素通过源极线被施加信号电压。例如液晶显示装置中, 利用信号电压的施 加产生的液晶分子的配向变化, 使得背光或外界光 ( 反射光 ) 偏振并显示画面。
     控制器 14 同步源极驱动器 12 及栅极驱动器 13, 并控制上述装置的动作。
     图 2 表示液晶显示装置一般的像素架构的电路图。
     像素 Pji(i 及 j 为整数, 1 ≤ i ≤ m 且 1 ≤ j ≤ n) 配置于该像素所属的第 i 行源 极线 15-i 与于该像素所属的第 j 列栅极线 16-j 的交叉领域。像素列上还设置有与栅极线 16-j 平行的 CS 线 17-j。
     像素 Pji 具有像素电极 20、 开关元件 21、 液晶显示元件 22、 保持电容 23、 共通电极 24。为了简单明了, 在图 2 中, 液晶显示元件 22 以连接于像素电极 20 与共通电极 24 之间 的电容来表示。共通电极 24 为全部的像素 P11 ~ Pnm 共通的电极, 连接至定电压源, 具有既 定的电位。
     开关元件 21 配置于像素电极 20 与源极线 15-i 之间, 其控制端子连接至栅极线 16-j。开关元件 21 因应栅极线 16-j 上的扫描信号而导通, 使像素电极 20 连接至源极线 15-i。藉此源极线 15-i 上信号电压施加于像素电极 20。开关元件 21 一般来说会使用薄膜 晶体管 (TFT)。图 2 中, 开关元件 21 以 N 型 TFT 来表示, 扫描信号为高电平时导通。 保持电容 23 配置于像素电极 20 与 CS 线 17-j 之间, 用以维持开关元件 21 变为非 导通状态 (OFF 状态 ) 后到下一次导通 (ON) 为止的期间像素电极 20 与共通电极 24 之间所 存在的电位差。视情况, 保持电容 23 也可以不连接至 CS 线 17-j 而连接至共通电极 24。
     图 3 表示像素具有图 2 所示的电路架构时现有技术的像素构造例。
     图 3a 是由上方看像素的视图。源极线 15-i 及邻接的源极线 15-(i+1) 在纵方向 上延伸, 栅极线 16-j 与其交叉在横方向上延伸。图中的斜线部份表示栅极线 16-j 及 CS 线 17-j。栅极线 16-j 及 CS 线 17-j 的下方设置了开关元件 21 的导通路径 305 及电容电极 306。导通路径 305 与由栅极线 16-j 往像素领域延伸的栅极电极一起形成开关元件 21。电 容电极 306 与 CS 线 17-j 一起做为保持电容 23 的平行电极来作用。像素部份 31 形成了包 括开关元件 21 及保持电容 23 的像素电路, 来自设置于显示器背面的背光源的光无法通过。 因此部份 31 设置反射体反射外界光来进行显示, 作为反射型显示领域使用。像素剩余的部 份 32 不形成像素电路, 作为能使背光源的光通过来进行显示的通过型显示领域使用。像这 样同时设置反射型显示领域及通过型显示领域的液晶显示装置称为半通过型液晶显示装 置, 在暗处可使用背光源的通过光, 在亮处可使用外界的反射光, 能够确保视觉可辨认性并 抑制电力消耗。
     图 3b 是图 3a 所示的像素以线 A-A’ 切开的剖面图。像素具有第 1 透明基板 301、 上侧面与第 1 透明基板的下侧面相对的第 2 透明基板 302、 在第 1 透明基板 301 与第 2 透明 基板 302 之间封入液晶而形成的液晶层 303、 形成于第 2 透明基板 302 上的绝缘层 304。而 第 1 透明基板 301 的上侧面及第 2 透明基板 302 的下侧面分别设有偏光板 311 及 312, 使通 过的光偏光。
     像素电极 20 形成于绝缘层 304 上。共通电极 24 设置于第 1 透明基板 301 的下侧
     面, 通过液晶层 303 与像素电极 20 相对。像素电极 20 及共通电极 24 为光可通过的透明电 极, 例如由氧化铟锡 (ITO) 所构成。
     第 2 透明基板 302 的上侧面形成有开关元件 21 的导通路径 ( 也就是 TFT 通道 )305 及电容电极 306。TFT 通道 305 及电容电极 306 是由例如多晶硅所形成。栅极电极 16-j 延 伸于 TFT 通道 305 上, 与 TFT 通道 305 一起形成开关元件 21。CS 线 17-j 在绝缘层 304 中 距离电容电极 306 一定的间隔并且与电容电极 306 平行地延伸, 与电容电极 306 一起形成 保持电容 23。
     栅极电极 16-j 及 CS 线 17-j 可以是例如金属材料等无法透光的材料所构成。因 此, 形成开关元件 21 及保持电容 23 的领域藉由设置反射体 308 反射外界光来进行显示, 做 为反射型显示领域 31。反射体 308 设置在像素电极 20 上并位于开关元件 21 及保持电容 23 的正上方。反射体 308 如图中箭头 309 所示, 反射入射像素内的外界光。
     没有形成开关元件 21 及保持电容 23 的领域如图中箭头 310 所示, 使来自背光源 300 的光通过来进行显示, 做为通过型显示领域 32。
     图 3 所示的像素构造中, 要将保持电容 23 的尺寸增大的情况下, 1 像素中反射型显 示领域 31 的面积会变大, 相反地, 通过型显示领域 32 的面积会变小。也就是说, 开口率变 小。而要维持开口率的情况下, 则会使解析度下降。 图 4 是像素具有图 2 所示的电路架构时根据本发明的像素构造。
     图 4a 是由上方看像素的视图。源极线 15-i 及邻接的源极线 15-(i+1) 在纵方向 上延伸, 栅极线 16-j 与其交叉在横方向上延伸。图中的斜线部份表示栅极线 16-j。栅极线 16-j 的下方设置了开关元件 21 的导通路径 305。导通路径 305 与由栅极线 16-j 往像素领 域延伸的栅极电极形成开关元件 21。栅极线 16-j 上设置有形成保持电容 23 的平行电极, 也就是电容电极 307a 与 307b。像素的部份 31’ 形成了包括开关元件 21 及保持电容 23 的 像素电路, 来自设置于显示器背面的背光源的光无法通过。因此设置反射体反射外界光来 进行显示, 作为反射型显示领域使用。像素剩余的部份 32’ 不形成像素电路, 作为能使背光 源的光通过来进行显示的通过型显示领域使用。
     图 4b 是图 4a 所示的像素以线 B-B’ 切开的剖面图。像素具有第 1 透明基板 301、 上侧面与第 1 透明基板的下侧面相对的第 2 透明基板 302、 在第 1 透明基板 301 与第 2 透明 基板 302 之间封入液晶而形成的液晶层 303、 形成于第 2 透明基板 302 上的绝缘层 304。而 第 1 透明基板 301 的上侧面及第 2 透明基板 302 的下侧面分别设有偏光板 311 及 312, 使通 过的光偏光。
     像素电极 20 形成于绝缘层 304 上。共通电极 24 设置于第 1 透明基板 301 的下侧 面, 通过液晶层 303 与像素电极 20 相对。像素电极 20 及共通电极 24 为光可通过的透明电 极, 例如由氧化铟锡 (ITO) 所构成。
     第 2 透 明 基 板 302 的 上 侧 面 形 成 有 开 关 元 件 21 的 导 通 路 径 ( 也 就 是 TFT 通 道 )305。栅极电极 16-j 延伸于 TFT 通道 305 上, 与 TFT 通道 305 一起形成开关元件 21。
     2 个电容电极 307a 及 307b 在绝缘层 304 中互相保持一定的距离平行延伸, 并且位 于像素电极 20 的正下方及开关元件 21 的正上方。如此一来电容电极 307a 及 307b 形成保 持电容 23。而电容电极 307a 及 307b 的其中之一可以是图 2 所示的 CS 线 17-j。
     在这个例子中, 栅极电极 16-j 及电容电极 307a 及 307b 可以是例如金属材料等无
     法透光的材料所构成。因此, 形成开关元件 21 及保持电容 23 的领域藉由设置反射体 308 反射外界光来进行显示, 做为反射型显示领域 31’ 。反射体 308 设置在像素电极 20 上并位 于开关元件 21 及保持电容 23 的正上方。反射体 308 如图中箭头 309 所示, 反射入射像素 内的外界光。
     没有形成开关元件 21 及保持电容 23 的领域如图中箭头 310 所示, 使来自背光源 300 的光通过来进行显示, 做为通过型显示领域 32’ 。
     图 4 所示的像素构造中, 利用显示面板的厚度方向来形成保持电容 23, 比起图 3 所 示的像素构造, 1 像素中反射型显示领域 31’ 的面积减小, 相反地, 通过型显示领域 32’ 的面 积增大。也就是说, 开口率变大, 使解析度能够提高。
     图 5 表示本发明实施例的像素架构的第 2 例。图 5 所示的像素构造中, 电容电极 307 只设置 1 个。然而电容电极 307 距离像素电极 20 的正下方一定的间隔而设置, 与像素 电极 20 一起形成保持电容 23。而电容电极 307 可以是图 2 所示的 CS 线 17-j。
     图 6 表示本发明实施例的像素架构的第 3 例。图 6 所示的像素构造中, 电容电极 307’ 在不只反射型显示领域 31’ 还延伸至通过型显示领域 32’ 。但是电容电极 307’ 必须 是光能够通过的透明电极。例如, 透明电极 307’ 可由 ITO 形成。 透明电极 307’ 在图 6 所示的例子中, 虽延伸至像素电极 20 的外侧领域, 但实际上 只要存在像素电极 20 的正下方即可。然而在垂直配向型液晶显示装置中, 透明电极 307’ 横跨设置于显示面板的全部像素电极 20, 也就是第 2 基板 302 的像素显示领域的全面来形 成, 能够处置垂直配向型液晶显示装置所特有的区块的问题。所谓区块是指在白色的显示 状态下使用者用手指按压显示面板等使显示面板受到局部的压力时, 该部份所发生的影像 显示不均匀。 这起因于垂直配向型液晶显示装置的构造, 具体来说, 因为相邻的像素电极之 间的周遭电场不存在明确的边界或界线, 使得这些电场连续并且互相影响。
     例如日本专利第 4410276 号中揭示了一种用来解决垂直配向型液晶显示装置中 区块问题的方法。在专利第 4410276 号说明书中, 该解决区块的方法是在配置有像素电极 的透明基板的下方通过绝缘层形成下部电极并且给予此下部电极与共通电极的电位相同 的电位, 使相互邻接的像素电极之间配置有电场的边界。相互邻接的像素电极之间存在有 物理间隙, 在此间隙中共通电极与下部电极之间形成有等电位面。 1 个像素电极与共通电极 之间的电场不会由该像素电极周围的等电位面往外部延伸, 如此一来, 等电位面的效果相 当于互相邻接的像素电极之间的电场边界。
     本发明的实施例中, 透明电极 307’ 的形成横跨包含像素电极 20 正下方的第 2 透 明基板 302 的像素显示领域全体, 因此能实现专利第 4410276 号说明书所揭示的下部电极 的功能。在这个情况下, 透明电极 307’ 必须要具有与共通电极的电位相同的电位。
     目前为止虽以半通过型液晶显示装置为例来说明, 但本发明的实施例可以适用于 通过型液晶显示装置与反射型液晶显示装置任一个。 本发明的实施例无论使用于哪一种形 式的液晶显示装置都能确保高开口率且实现高解析度。
     利用本发明的实施例, 不需损失开口率及解析度, 就能将存储器、 感测器、 导电 线、 导电性的层间导孔和 / 或信号处理器等附加的电路组进像素中。关于此点, 以下使用 MIP(Memory in Pixel) 电路组进像素的情况为例来说明。
     MIP 技术是指在将存储器设置于每个像素, 当显示静止画面时使储存于存储器的
     数据写入像素, 藉此停止驱动器的驱动来减少电力消耗。 MIP 技术特别适用于不使用背光源 所以电力消耗小且常被以电池驱动的移动装置所利用的反射型液晶显示装置。 例如移动电 话使用时的大部分时间都是等待状态, 此期间显示装置的大部分或全体一般都显示静止画 面, 因此能够使用 MIP 技术来抑制电池消耗。
     一 般 来 说, MIP 技 术 中 保 持 数 据 的 存 储 器 电 路 会 采 用 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 或 SRAM(Static Random Access Memory)。 SRAM 是以晶体管的顺序电路所 构成, 另一方面, DRAM 以晶体管及电容各一个所构成, 因此以电路面积的缩小化及像素间距 的狭小化这点来看的话, DRAM 较有优势。然而 DRAM 要保持储存于电容的微小电荷必须要 有刷新动作。
     图 7 表示具有 DRAM 构成的 MIP 电路的像素架构的电路图。
     像素 P’ 开关元件 21、 液晶显示元件 22、 保持电容 23 及共通电 ji 除了像素电极 20、 极 24, 还包括存储器电路 70。存储器电路 70 具有第 2、 第 3、 第 4 开关元件 71 ~ 73 及取样 电容 74。例如第 2、 第 3、 第 4 开关 71 ~ 73 元件可为 TFT。取样电容 74 的一个端子连接源 极线 15-i, 另一端子通过第 2 开关元件 71 连接至像素电极 20。
     像素 P’ ji 还有取样线 18-j 及刷新线 19-j 通过。取样线及刷新线设置于每个像 素列或行, 在本例当中因为像素是以列为单位被选择, 故设置于每个像素列。
     第 2 开关元件 71 的控制端子连接取样线 18-j。第 3 开关元件 72 及第 4 开关元件 73 串联连接, 插入像素电极 20 与源极线 15-i 之间。第 3 开关元件 72 的控制端子连接于取 样电容 74 与第 2 开关元件 71 之间。第 4 开关元件 73 的控制端子连接于刷新线 19-j。取 样电容 74、 第 2 及第 3 开关元件 71、 72 形成 DRAM。
     接着, 假设具备图 7 所示的像素电路的本发明实施例的液晶显示装置是在往像素 电极的施加电压关闭时, 液晶分子会呈现垂直配向且画面呈现黑色的常黑型垂直配向型液 晶显示装置, 现在说明在白色显示状态下的反转驱动动作。图 8 是用来说明图 7 所示的像 素电路动作的一例的时序图。
     在初期状态 ( ~ T11), 像素电极 20 的电位 ( 以下称 「像素电压」 )V20 为高电平 ( 例 如 5V), 共通电极 24( 及 CS 线 17-j) 的电位 ( 以下称 「共通电压」 )V24 为低电平 ( 例如 0V)。 此时第 1、 第 2、 第 3、 第 4 开关元件 21、 71 ~ 73 为关闭状态。
     在时间 T11, 为了取样现在的像素电压 V20, 取样线上的电位 V18-j 被例如控制器 14 驱 动为高电平, 第 2 开关元件 71 开启。藉此第 2 开关元件 71 与取样电容 74 之间的电位 ( 以 下称 「取样电压」 )V74 表示相当于高电平的电压。取样线上的电位 V18-j 之后虽在时间 T12 被 驱动至低电位, 但取样电压 V74 会因为电容 74 的作用而维持在高电位。
     在持续期间 T13 ~ T14 为了预充显示元件 22 及保持电容 23, 栅极线上的电位 V16-j 被栅极驱动器 13 驱动为高电平, 同时源极线上的电位 V15-i 被源极驱动器 12 驱动为高电平。 藉此第 1 开关元件 21 开启, 像素电极 20 连接至源极线 15-i。在预充期间的开始时 T13, 共 通电压 V24 被驱动至高电平。
     预充期间结束时 T14 栅极线上的电位 V16-j 被栅极驱动器 13 驱动为低电平, 第1开 关元件 21 关闭。接着源极线上的电位 V15-i 被源极驱动器 12 驱动为低电平, 共通电压 V24 维 持在高电平。
     之后, 在时间 T15, 刷新线上的电位 V19-j 被例如控制器 14 驱动至高电平, 第 4 开关元件 73 开启。藉此第 3 开关元件 72 的导通端子 ( 源极端子 ) 的电位因为通过第 4 开关元 件 73 连接至源极线 15-i 而呈现低电平。因为存在于第 3 开关元件 72 的控制端子的取样 电压 V74 此时为高电平, 第 3 开关元件 72 开启。因此, 像素电极 20 通过第 3 开关元件 72 及 第 4 开关元件 73 连接至源极线 15-i, 像素电压 V20 呈现低电平。刷新线上的电位 V19-j 在时 间 T16 再被驱动至低电平, 第 4 开关元件 73 关闭。
     最后, 像素电压 V20 及共通电压 V24 分别由初期状态反转, 高 / 低电平交换。因此显 示元件 22 的两端电压为 -5V, 符号因此反转。
     在此状态, 在下一个取样时间 T21, 为了取样现在的像素电压 V20, 取样线上的电位 V18-j 被例如控制器 14 驱动为高电平, 第 2 开关元件 71 开启。藉此取样电压 V74 因连接至像 素电极 20 而表示相当于低电平的电压。之后取样线上的电位 V18-j 被驱动至低电位。
     在持续期间 T23 ~ T24 为了预充显示元件 22 及保持电容 23, 栅极线上的电位 V16-j 被栅极驱动器 13 驱动为高电平, 同时源极线上的电位 V15-i 被源极驱动器 12 驱动为高电平。 藉此第 1 开关元件 21 开启, 像素电极 20 连接至源极线 15-i。因此像素电压 V20 被驱动至 高电平。而在预充期间的开始时 T23, 共通电压 V24 被驱动至高电平。
     预充期间结束时 T24 栅极线上的电位 V16-j 被栅极驱动器 13 驱动为低电平, 第1开 关元件 21 关闭。接着源极线上的电位 V15-i 被源极驱动器 12 驱动为低电平。 之后, 在时间 T25, 刷新线上的电位 V19-j 被例如控制器 14 驱动至高电平, 第 4 开关 元件 73 开启。藉此第 3 开关元件 72 的导通端子 ( 源极端子 ) 的电位因为通过第 4 开关元 件 73 连接至源极线 15-i 而呈现低电平。然而因为存在于第 3 开关元件 72 的控制端子的 取样电压 V74 在此时为低电平, 第 3 开关元件 72 维持关闭。因为第 3 开关元件 72 关闭, 像 素电极 20 不会连接至源极线 15-i, 像素电压 V20 维持高电平。刷新线上的电位 V19-j 在时间 T26 再被驱动至低电平, 第 4 开关元件 73 关闭。
     最后, 像素电压 Vpix 及共通电压 Vcom 分别再次反转, 高 / 低电平交换, 回到初期状 态。因此显示元件 22 的两端电压为 +5V, 符号因此再次反转。
     比较图 2 及图 7 中分别表示的像素构造, 可知像素电路具有 MIP 电路会占较大的 规模。 为了获得最大限度的开口率, MIP 电路一般形成在与反射体重迭的下侧透明基板 ( 例 如图 3 的第 2 透明基板 302) 上的领域。参照图 3 可知现有技术的像素构造下, 要保持一定 程度的开口率将 MIP 电路组进像素中的情况下, 要用来形成保持电容 23 的第 2 透明基板 302 上的空间受到限制。然而因为闪烁或干扰等问题, 保持电容 23 的尺寸不能缩小。如此 一来开口率必然缩小, 而要维持开口率的情况下, 解析度会下降。而本发明适用于将 MIP 电 路等附加电路组进像素的情况。根据参照图 4 至图 6 所说明的本发明实施例, 因为能在现 有技术要用来形成保持电容 23 的第 2 透明基板 302 上的空间形成 MIP 电路, 所以可以不损 失开口率及解析度导入存储器机能。
     图 9 表示图 7 所示具有 MIP 电路的像素构造在使用本发明与不使用本发明的情况 下各自的开口率与 PPI 之间的关系的图表。 图 9 中, 纵轴表示开口率 ( 单位为百分比 (% )), 横轴表示 PPI。而在此所谓的开口率是像素在具有反射型显示领域与通过型领域的情况下 通过型显示领域占像素全体的比例。
     第 1 线 91 是使用本发明的情况, 也就是表示图 4- 图 6 所示利用显示面板厚度方向 来形成保持电容的情况下开口率与 PPI 的关系。第 2 线 92 是不使用本发明的情况, 也就是
     表示图 3 所示包括保持电容的像素电路形成在下侧透明基板上的现有技术下开口率与 PPI 的关系。
     由图 9 可知, 不管在哪一种情况下, 开口率越大 PPI 就越小, 但使用本发明时, 在相 同的 PPI 下会有较大的开口率, 或是在相同的开口率下会有较大的 PPI。如此一来, 根据本 发明实施例, 能够确保高开口率并同时实现高解析度。
     图 10 是具备本发明实施例的液晶显示装置的电子机器的例子。图 10 的电子机器 100 虽以笔记型计算机表示, 但也可以是电视机、 桌上型计算机、 移动电话、 数字相机、 PDA、 车上导航装置、 携带型游戏机、 或电子看板等电子机器。
     笔记型计算机 100 具有显示装置 110, 显示装置 110 具备能将信息以影像显示的显 示面板。显示装置 110 的显示面板具有图 4 至图 6 所示的构造的像素的矩阵配置。例如显 示装置 110 可具有触碰面板功能, 此情况下, 触碰感测用的感测电路会组进各像素。具体来 说, 感测电路形成于与反射体重迭的下侧透明基板 ( 例如第 2 透明基板 302) 上的领域。
     以上虽说明了实施本发明的最佳实施例, 但本发明并不限于上述的最佳实施例。 在不偏离本发明主旨的范围内可做适当的变更。

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1、10申请公布号CN102346323A43申请公布日20120208CN102346323ACN102346323A21申请号201110220549822申请日20110803201021186720100922JP61/370,27820100803USG02F1/133200601G02F1/136220060171申请人奇美电子股份有限公司地址中国台湾苗栗县申请人群康科技(深圳)有限公司72发明人山下佳大朗柴崎稔74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人史新宏54发明名称液晶显示装置及其电子机器57摘要本发明提出一种液晶显示装置及其电子机器。其能够确保高开口率并同时实现高解析。

2、度的液晶显示装置。该液晶显示装置,包括第1透明基板301;第2透明基板302,与第1透明基板相对;绝缘层304,形成于第2透明基板上;多个像素电极20,以矩阵状配置于绝缘层上;对向电极24,形成于第1透明基板,与像素电极相对,具有既定电位;液晶层303,存在于像素电极与对向电极之间;像素电路305,形成于第2透明基板的上侧面,对像素电极施加电压;以及至少一平行电极307,在绝缘层内平行像素电极。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图12页CN102346343A1/1页21一种液晶显示装置,包括第1透明基板;第2透明基板,与该第。

3、1透明基板相对;绝缘层,形成于该第2透明基板上;多个像素电极,以矩阵状配置于该绝缘层上;对向电极,形成于该第1透明基板,与该像素电极相对,具有既定电位;液晶层,存在于该像素电极与该对向电极之间;像素电路,形成于该第2透明基板的上侧面,对各个该像素电极施加电压;以及至少一平行电极,在该绝缘层内平行该像素电极。2如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该绝缘层内具有平行该像素电极的一组平行电极,该一组平行电极之间形成电容,用以保持该像素电极与该对向电极之间的电位差。3如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该至少一平行电极与该像素电极之间形成电容,用以保持该像素电极与该对向电极之间的电位差。4如权利要求3。

4、所述的液晶显示装置,其中该至少一平行电极横跨该多个像素电极,在该绝缘层内部延伸。5如权利要求4所述的液晶显示装置,其中该至少一平行电极具有与该对向电极的电位相同的电位。6如权利要求3所述的液晶显示装置,其中该至少一平行电极由透明电极材料组成。7如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该像素电路具有存储器、感测器、导电线、导电性层间导孔、及信号处理器中至少一个。8如权利要求7所述的液晶显示装置,其中该存储器具有DRAM或SRAM。9如权利要求1所述的液晶显示装置,还包括反射体,形成于各个该多个像素电极的全体或一部分之上,其中该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差,控制被该反射体反射的。

5、外界光量。10如权利要求1所述的液晶显示装置,还包括背光源,将光由该第2透明基板的下侧面往上侧面照射,其中该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差,控制通过该液晶层的来自该背光源的光量。11如权利要求1所述的液晶显示装置,还包括背光源,将光由该第2透明基板的下侧面往上侧面照射;以及反射体,形成于各个该多个像素电极的一部分之上,覆盖该像素电路,其中该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差,控制通过该液晶层的来自该背光源的光量以及被该反射体反射的外界光量。12一种电子机器,包括权利要求1所述的液晶显示装置。权利要求书CN102346323ACN102346343A1/9。

6、页3液晶显示装置及其电子机器技术领域0001本发明涉及液晶显示装置及其电子机器。背景技术0002具有配置为行与列矩阵状的多个像素的显示装置中,各像素设置于信号线也称为源极线与扫描线也称为栅极线的交叉领域上。各像素具备形成于透明基板上的像素电极以及形成于与此相对的透明基板上的对向电极。对向电极连接至定电压源,因为共通连接至全部像素所以也称为共通电极。特定的行或列的像素会通过栅极线而被选择,此时该行或列的像素的像素电极连接至源极线而被施加信号电压。藉此,像素电极与共通电极之间产生电位差,驱动设置于其间的显示元件。例如显示元件为液晶的情况下,液晶分子的配向因应像素电极与共通电极之间产生的电位差而变化。

7、,再藉由通过或反射光量的变化来进行显示。0003各像素一般在像素电极与源极线之间设置有会回应栅极线上的扫描信号而导通的薄膜晶体管TFT。即使TFT处于非导通状态,由于光的照射或温度变化等原因,也有可能发生由像素电极流往源极线的漏电流。这会导致闪烁或干扰等的问题。0004为了避免发生此问题,常见的方式是将设置于各像素内用以保持像素电极与共通电极之间所产生的电位差的保持电容的容量增大。例如,特开2008009380号公报专利文献1中揭示了以改善工艺的方式来增大保持电容的容量,藉此抑制闪烁或干扰等不良显示的发生的技术。0005专利文献1特开2008009380号公报0006为了要抑制闪烁及干扰并且改。

8、善温度特性,保持电容的尺寸是越大越好,但保持电容的尺寸增大会导致像素的开口率下降。而要避免开口率下降,就会使得解析度,也就是PPIPIXELNUMBERPERINCH下降。0007本发明有鉴于上述的问题,提出一种能够确保高开口率并同时实现高解析度的液晶显示装置及其电子机器。发明内容0008为了实现上述目的,本发明提供一种液晶显示装置,包括第1透明基板;第2透明基板,与该第1透明基板相对;绝缘层,形成于该第2透明基板上;多个像素电极,以矩阵状配置于该绝缘层上;对向电极,形成于该第1透明基板,与该像素电极相对,具有既定电位;液晶层,存在于该像素电极与该对向电极之间;像素电路,形成于该第2透明基板的。

9、上侧面,对各个该像素电极施加电压;以及至少一平行电极,在该绝缘层内平行该像素电极。0009利用上述的构造,可以在液晶显示装置中确保高开口率并同时实现高解析度。0010在实施例中,该液晶显示装置在该绝缘层内具有平行该像素电极的一组平行电极,该一组平行电极之间形成电容,用以保持该像素电极与该对向电极之间的电位差。0011在实施例中,该至少一平行电极与该像素电极之间形成电容,用以保持该像素电说明书CN102346323ACN102346343A2/9页4极与该对向电极之间的电位差。此时该至少一平行电极可以横跨该多个像素电极,在该绝缘层内部延伸。该至少一平行电极可以具有与该对向电极的电位相同的电位。该。

10、至少一平行电极可以由透明电极材料组成。0012在实施例中,该像素电路可以具有存储器、感测器、导电线、导电性层间导孔、及信号处理器中至少一个。该存储器可以具有DRAM或SRAM。0013在实施例中,该液晶显示装置可以是反射型液晶显示装置,还包括反射体,形成于各个该多个像素电极的全体或一部分之上。在此实施例,该液晶层能够回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差,控制被该反射体反射的外界光量。0014在实施例中,该液晶显示装置可以是通过型液晶显示装置,还包括背光源,将光由该第2透明基板的下侧面往上侧面照射。在此实施例,该液晶层能够回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差,控制通过该液晶层。

11、的来自该背光源的光量。0015在实施例中,该液晶显示装置可以是半通过型液晶显示装置,还包括背光源,将光由该第2透明基板的下侧面往上侧面照射;以及反射体,形成于各个该多个像素电极的一部分之上,覆盖该像素电路。在此实施例,该液晶层回应各个该多个像素电极与该对向电极之间的电位差,控制通过该液晶层的来自该背光源的光量以及被该反射体反射的外界光量。0016本发明实施例的液晶显示装置可以使用于提供使用者影像的电子机器。电子机器可以是电视机、桌上型或笔记型计算机、移动电话、数字相机、PDA、车上导航装置、携带型游戏机、电子看板等。0017根据本发明揭示的实施例,可提供一种能够确保高开口率并同时实现高解析度的。

12、液晶显示装置及其电子机器。附图说明0018图1表示本发明实施例的显示装置的架构图。0019图2表示液晶显示装置一般的像素架构的电路图。0020图3A3B表示像素具有图2所示的电路架构时现有技术的像素构造例。图3A是由上方看像素的视图;图3B是图3A所示的像素以线AA切开的剖面图。0021图4A4B表示像素具有图2所示的电路架构时根据本发明的像素构造。图4A是由上方看像素的视图;图4B是图4A所示的像素以线BB切开的剖面图。0022图5表示本发明实施例的像素架构的第2例。0023图6表示本发明实施例的像素架构的第3例。0024图7表示具有DRAM构成的MIP电路的像素架构的电路图。0025图8用。

13、来说明图7所示的像素电路动作的一例的时序图。0026图9表示具有图7的电路构造的像素在使用本发明与不使用本发明的情况下各自的开口率与PPI之间的关系的图表。0027图10是具备本发明实施例的液晶显示装置的电子机器的例子。0028附图符号说明002910、110显示装置;003011显示面板;说明书CN102346323ACN102346343A3/9页5003112源极驱动器;003213栅极驱动器;003314控制器;003415115M、15I、15I1源极线;003516116N、16J栅极线栅极电极;003617JCS线;003718J取样线;003819J刷新线;0039100电子机。

14、器;004020像素电极;004121、7173开关元件;004222液晶显示元件;004323保持电容;004424共通电极对向电极;004531、31反射型显示领域;004632、32通过型显示领域;0047300背光源;0048301第1透明基板;0049302第2透明基板;0050303液晶层;0051304绝缘层;0052305TFT通道;0053306、307、307、307A、307B电容电极;0054308反射体;0055309外界光;0056310背光;0057311、312偏光板;005870存储器电路;005974取样电容;0060P11PNM、PJI、PJI像素。具体实。

15、施方式0061本发明的实施例将结合附图说明如下。0062图1表示本发明实施例的液晶显示装置的架构图。图1的显示装置10具有显示面板11、源极驱动器12、栅极驱动器13、控制器14。0063显示面板11具有配置为行与列的矩阵状多个像素P11PNMM、N为整数。显示面板11还具备配置于每个像素行的多个源极线15115M、与源极线15115M正交并且设置于每个像素列的多个栅极线16116N。0064源极驱动器12为根据影像数据信号来驱动源极线15115M的信号线驱动电说明书CN102346323ACN102346343A4/9页6路,通过源极线15115M对像素P11PNM各自施加信号电压。栅极驱动。

16、器13为依序驱动栅极线16116N的扫描线驱动电路,通过栅极线16116N控制像素P11PNM各自的信号电压施加。栅极驱动器13以交错扫描或循序扫描的方式选择某个列的像素,使该被选择的列的像素通过源极线被施加信号电压。例如液晶显示装置中,利用信号电压的施加产生的液晶分子的配向变化,使得背光或外界光反射光偏振并显示画面。0065控制器14同步源极驱动器12及栅极驱动器13,并控制上述装置的动作。0066图2表示液晶显示装置一般的像素架构的电路图。0067像素PJII及J为整数,1IM且1JN配置于该像素所属的第I行源极线15I与于该像素所属的第J列栅极线16J的交叉领域。像素列上还设置有与栅极线。

17、16J平行的CS线17J。0068像素PJI具有像素电极20、开关元件21、液晶显示元件22、保持电容23、共通电极24。为了简单明了,在图2中,液晶显示元件22以连接于像素电极20与共通电极24之间的电容来表示。共通电极24为全部的像素P11PNM共通的电极,连接至定电压源,具有既定的电位。0069开关元件21配置于像素电极20与源极线15I之间,其控制端子连接至栅极线16J。开关元件21因应栅极线16J上的扫描信号而导通,使像素电极20连接至源极线15I。藉此源极线15I上信号电压施加于像素电极20。开关元件21一般来说会使用薄膜晶体管TFT。图2中,开关元件21以N型TFT来表示,扫描信。

18、号为高电平时导通。0070保持电容23配置于像素电极20与CS线17J之间,用以维持开关元件21变为非导通状态OFF状态后到下一次导通ON为止的期间像素电极20与共通电极24之间所存在的电位差。视情况,保持电容23也可以不连接至CS线17J而连接至共通电极24。0071图3表示像素具有图2所示的电路架构时现有技术的像素构造例。0072图3A是由上方看像素的视图。源极线15I及邻接的源极线15I1在纵方向上延伸,栅极线16J与其交叉在横方向上延伸。图中的斜线部份表示栅极线16J及CS线17J。栅极线16J及CS线17J的下方设置了开关元件21的导通路径305及电容电极306。导通路径305与由栅。

19、极线16J往像素领域延伸的栅极电极一起形成开关元件21。电容电极306与CS线17J一起做为保持电容23的平行电极来作用。像素部份31形成了包括开关元件21及保持电容23的像素电路,来自设置于显示器背面的背光源的光无法通过。因此部份31设置反射体反射外界光来进行显示,作为反射型显示领域使用。像素剩余的部份32不形成像素电路,作为能使背光源的光通过来进行显示的通过型显示领域使用。像这样同时设置反射型显示领域及通过型显示领域的液晶显示装置称为半通过型液晶显示装置,在暗处可使用背光源的通过光,在亮处可使用外界的反射光,能够确保视觉可辨认性并抑制电力消耗。0073图3B是图3A所示的像素以线AA切开的。

20、剖面图。像素具有第1透明基板301、上侧面与第1透明基板的下侧面相对的第2透明基板302、在第1透明基板301与第2透明基板302之间封入液晶而形成的液晶层303、形成于第2透明基板302上的绝缘层304。而第1透明基板301的上侧面及第2透明基板302的下侧面分别设有偏光板311及312,使通过的光偏光。0074像素电极20形成于绝缘层304上。共通电极24设置于第1透明基板301的下侧说明书CN102346323ACN102346343A5/9页7面,通过液晶层303与像素电极20相对。像素电极20及共通电极24为光可通过的透明电极,例如由氧化铟锡ITO所构成。0075第2透明基板302的。

21、上侧面形成有开关元件21的导通路径也就是TFT通道305及电容电极306。TFT通道305及电容电极306是由例如多晶硅所形成。栅极电极16J延伸于TFT通道305上,与TFT通道305一起形成开关元件21。CS线17J在绝缘层304中距离电容电极306一定的间隔并且与电容电极306平行地延伸,与电容电极306一起形成保持电容23。0076栅极电极16J及CS线17J可以是例如金属材料等无法透光的材料所构成。因此,形成开关元件21及保持电容23的领域藉由设置反射体308反射外界光来进行显示,做为反射型显示领域31。反射体308设置在像素电极20上并位于开关元件21及保持电容23的正上方。反射体。

22、308如图中箭头309所示,反射入射像素内的外界光。0077没有形成开关元件21及保持电容23的领域如图中箭头310所示,使来自背光源300的光通过来进行显示,做为通过型显示领域32。0078图3所示的像素构造中,要将保持电容23的尺寸增大的情况下,1像素中反射型显示领域31的面积会变大,相反地,通过型显示领域32的面积会变小。也就是说,开口率变小。而要维持开口率的情况下,则会使解析度下降。0079图4是像素具有图2所示的电路架构时根据本发明的像素构造。0080图4A是由上方看像素的视图。源极线15I及邻接的源极线15I1在纵方向上延伸,栅极线16J与其交叉在横方向上延伸。图中的斜线部份表示栅。

23、极线16J。栅极线16J的下方设置了开关元件21的导通路径305。导通路径305与由栅极线16J往像素领域延伸的栅极电极形成开关元件21。栅极线16J上设置有形成保持电容23的平行电极,也就是电容电极307A与307B。像素的部份31形成了包括开关元件21及保持电容23的像素电路,来自设置于显示器背面的背光源的光无法通过。因此设置反射体反射外界光来进行显示,作为反射型显示领域使用。像素剩余的部份32不形成像素电路,作为能使背光源的光通过来进行显示的通过型显示领域使用。0081图4B是图4A所示的像素以线BB切开的剖面图。像素具有第1透明基板301、上侧面与第1透明基板的下侧面相对的第2透明基板。

24、302、在第1透明基板301与第2透明基板302之间封入液晶而形成的液晶层303、形成于第2透明基板302上的绝缘层304。而第1透明基板301的上侧面及第2透明基板302的下侧面分别设有偏光板311及312,使通过的光偏光。0082像素电极20形成于绝缘层304上。共通电极24设置于第1透明基板301的下侧面,通过液晶层303与像素电极20相对。像素电极20及共通电极24为光可通过的透明电极,例如由氧化铟锡ITO所构成。0083第2透明基板302的上侧面形成有开关元件21的导通路径也就是TFT通道305。栅极电极16J延伸于TFT通道305上,与TFT通道305一起形成开关元件21。0084。

25、2个电容电极307A及307B在绝缘层304中互相保持一定的距离平行延伸,并且位于像素电极20的正下方及开关元件21的正上方。如此一来电容电极307A及307B形成保持电容23。而电容电极307A及307B的其中之一可以是图2所示的CS线17J。0085在这个例子中,栅极电极16J及电容电极307A及307B可以是例如金属材料等无说明书CN102346323ACN102346343A6/9页8法透光的材料所构成。因此,形成开关元件21及保持电容23的领域藉由设置反射体308反射外界光来进行显示,做为反射型显示领域31。反射体308设置在像素电极20上并位于开关元件21及保持电容23的正上方。反。

26、射体308如图中箭头309所示,反射入射像素内的外界光。0086没有形成开关元件21及保持电容23的领域如图中箭头310所示,使来自背光源300的光通过来进行显示,做为通过型显示领域32。0087图4所示的像素构造中,利用显示面板的厚度方向来形成保持电容23,比起图3所示的像素构造,1像素中反射型显示领域31的面积减小,相反地,通过型显示领域32的面积增大。也就是说,开口率变大,使解析度能够提高。0088图5表示本发明实施例的像素架构的第2例。图5所示的像素构造中,电容电极307只设置1个。然而电容电极307距离像素电极20的正下方一定的间隔而设置,与像素电极20一起形成保持电容23。而电容电。

27、极307可以是图2所示的CS线17J。0089图6表示本发明实施例的像素架构的第3例。图6所示的像素构造中,电容电极307在不只反射型显示领域31还延伸至通过型显示领域32。但是电容电极307必须是光能够通过的透明电极。例如,透明电极307可由ITO形成。0090透明电极307在图6所示的例子中,虽延伸至像素电极20的外侧领域,但实际上只要存在像素电极20的正下方即可。然而在垂直配向型液晶显示装置中,透明电极307横跨设置于显示面板的全部像素电极20,也就是第2基板302的像素显示领域的全面来形成,能够处置垂直配向型液晶显示装置所特有的区块的问题。所谓区块是指在白色的显示状态下使用者用手指按压。

28、显示面板等使显示面板受到局部的压力时,该部份所发生的影像显示不均匀。这起因于垂直配向型液晶显示装置的构造,具体来说,因为相邻的像素电极之间的周遭电场不存在明确的边界或界线,使得这些电场连续并且互相影响。0091例如日本专利第4410276号中揭示了一种用来解决垂直配向型液晶显示装置中区块问题的方法。在专利第4410276号说明书中,该解决区块的方法是在配置有像素电极的透明基板的下方通过绝缘层形成下部电极并且给予此下部电极与共通电极的电位相同的电位,使相互邻接的像素电极之间配置有电场的边界。相互邻接的像素电极之间存在有物理间隙,在此间隙中共通电极与下部电极之间形成有等电位面。1个像素电极与共通电。

29、极之间的电场不会由该像素电极周围的等电位面往外部延伸,如此一来,等电位面的效果相当于互相邻接的像素电极之间的电场边界。0092本发明的实施例中,透明电极307的形成横跨包含像素电极20正下方的第2透明基板302的像素显示领域全体,因此能实现专利第4410276号说明书所揭示的下部电极的功能。在这个情况下,透明电极307必须要具有与共通电极的电位相同的电位。0093目前为止虽以半通过型液晶显示装置为例来说明,但本发明的实施例可以适用于通过型液晶显示装置与反射型液晶显示装置任一个。本发明的实施例无论使用于哪一种形式的液晶显示装置都能确保高开口率且实现高解析度。0094利用本发明的实施例,不需损失开。

30、口率及解析度,就能将存储器、感测器、导电线、导电性的层间导孔和/或信号处理器等附加的电路组进像素中。关于此点,以下使用MIPMEMORYINPIXEL电路组进像素的情况为例来说明。0095MIP技术是指在将存储器设置于每个像素,当显示静止画面时使储存于存储器的说明书CN102346323ACN102346343A7/9页9数据写入像素,藉此停止驱动器的驱动来减少电力消耗。MIP技术特别适用于不使用背光源所以电力消耗小且常被以电池驱动的移动装置所利用的反射型液晶显示装置。例如移动电话使用时的大部分时间都是等待状态,此期间显示装置的大部分或全体一般都显示静止画面,因此能够使用MIP技术来抑制电池消。

31、耗。0096一般来说,MIP技术中保持数据的存储器电路会采用DRAMDYNAMICRANDOMACCESSMEMORY或SRAMSTATICRANDOMACCESSMEMORY。SRAM是以晶体管的顺序电路所构成,另一方面,DRAM以晶体管及电容各一个所构成,因此以电路面积的缩小化及像素间距的狭小化这点来看的话,DRAM较有优势。然而DRAM要保持储存于电容的微小电荷必须要有刷新动作。0097图7表示具有DRAM构成的MIP电路的像素架构的电路图。0098像素PJI除了像素电极20、开关元件21、液晶显示元件22、保持电容23及共通电极24,还包括存储器电路70。存储器电路70具有第2、第3、。

32、第4开关元件7173及取样电容74。例如第2、第3、第4开关7173元件可为TFT。取样电容74的一个端子连接源极线15I,另一端子通过第2开关元件71连接至像素电极20。0099像素PJI还有取样线18J及刷新线19J通过。取样线及刷新线设置于每个像素列或行,在本例当中因为像素是以列为单位被选择,故设置于每个像素列。0100第2开关元件71的控制端子连接取样线18J。第3开关元件72及第4开关元件73串联连接,插入像素电极20与源极线15I之间。第3开关元件72的控制端子连接于取样电容74与第2开关元件71之间。第4开关元件73的控制端子连接于刷新线19J。取样电容74、第2及第3开关元件7。

33、1、72形成DRAM。0101接着,假设具备图7所示的像素电路的本发明实施例的液晶显示装置是在往像素电极的施加电压关闭时,液晶分子会呈现垂直配向且画面呈现黑色的常黑型垂直配向型液晶显示装置,现在说明在白色显示状态下的反转驱动动作。图8是用来说明图7所示的像素电路动作的一例的时序图。0102在初期状态T11,像素电极20的电位以下称像素电压V20为高电平例如5V,共通电极24及CS线17J的电位以下称共通电压V24为低电平例如0V。此时第1、第2、第3、第4开关元件21、7173为关闭状态。0103在时间T11,为了取样现在的像素电压V20,取样线上的电位V18J被例如控制器14驱动为高电平,第。

34、2开关元件71开启。藉此第2开关元件71与取样电容74之间的电位以下称取样电压V74表示相当于高电平的电压。取样线上的电位V18J之后虽在时间T12被驱动至低电位,但取样电压V74会因为电容74的作用而维持在高电位。0104在持续期间T13T14为了预充显示元件22及保持电容23,栅极线上的电位V16J被栅极驱动器13驱动为高电平,同时源极线上的电位V15I被源极驱动器12驱动为高电平。藉此第1开关元件21开启,像素电极20连接至源极线15I。在预充期间的开始时T13,共通电压V24被驱动至高电平。0105预充期间结束时T14栅极线上的电位V16J被栅极驱动器13驱动为低电平,第1开关元件21。

35、关闭。接着源极线上的电位V15I被源极驱动器12驱动为低电平,共通电压V24维持在高电平。0106之后,在时间T15,刷新线上的电位V19J被例如控制器14驱动至高电平,第4开关说明书CN102346323ACN102346343A8/9页10元件73开启。藉此第3开关元件72的导通端子源极端子的电位因为通过第4开关元件73连接至源极线15I而呈现低电平。因为存在于第3开关元件72的控制端子的取样电压V74此时为高电平,第3开关元件72开启。因此,像素电极20通过第3开关元件72及第4开关元件73连接至源极线15I,像素电压V20呈现低电平。刷新线上的电位V19J在时间T16再被驱动至低电平,。

36、第4开关元件73关闭。0107最后,像素电压V20及共通电压V24分别由初期状态反转,高/低电平交换。因此显示元件22的两端电压为5V,符号因此反转。0108在此状态,在下一个取样时间T21,为了取样现在的像素电压V20,取样线上的电位V18J被例如控制器14驱动为高电平,第2开关元件71开启。藉此取样电压V74因连接至像素电极20而表示相当于低电平的电压。之后取样线上的电位V18J被驱动至低电位。0109在持续期间T23T24为了预充显示元件22及保持电容23,栅极线上的电位V16J被栅极驱动器13驱动为高电平,同时源极线上的电位V15I被源极驱动器12驱动为高电平。藉此第1开关元件21开启。

37、,像素电极20连接至源极线15I。因此像素电压V20被驱动至高电平。而在预充期间的开始时T23,共通电压V24被驱动至高电平。0110预充期间结束时T24栅极线上的电位V16J被栅极驱动器13驱动为低电平,第1开关元件21关闭。接着源极线上的电位V15I被源极驱动器12驱动为低电平。0111之后,在时间T25,刷新线上的电位V19J被例如控制器14驱动至高电平,第4开关元件73开启。藉此第3开关元件72的导通端子源极端子的电位因为通过第4开关元件73连接至源极线15I而呈现低电平。然而因为存在于第3开关元件72的控制端子的取样电压V74在此时为低电平,第3开关元件72维持关闭。因为第3开关元件。

38、72关闭,像素电极20不会连接至源极线15I,像素电压V20维持高电平。刷新线上的电位V19J在时间T26再被驱动至低电平,第4开关元件73关闭。0112最后,像素电压VPIX及共通电压VCOM分别再次反转,高/低电平交换,回到初期状态。因此显示元件22的两端电压为5V,符号因此再次反转。0113比较图2及图7中分别表示的像素构造,可知像素电路具有MIP电路会占较大的规模。为了获得最大限度的开口率,MIP电路一般形成在与反射体重迭的下侧透明基板例如图3的第2透明基板302上的领域。参照图3可知现有技术的像素构造下,要保持一定程度的开口率将MIP电路组进像素中的情况下,要用来形成保持电容23的第。

39、2透明基板302上的空间受到限制。然而因为闪烁或干扰等问题,保持电容23的尺寸不能缩小。如此一来开口率必然缩小,而要维持开口率的情况下,解析度会下降。而本发明适用于将MIP电路等附加电路组进像素的情况。根据参照图4至图6所说明的本发明实施例,因为能在现有技术要用来形成保持电容23的第2透明基板302上的空间形成MIP电路,所以可以不损失开口率及解析度导入存储器机能。0114图9表示图7所示具有MIP电路的像素构造在使用本发明与不使用本发明的情况下各自的开口率与PPI之间的关系的图表。图9中,纵轴表示开口率单位为百分比,横轴表示PPI。而在此所谓的开口率是像素在具有反射型显示领域与通过型领域的情。

40、况下通过型显示领域占像素全体的比例。0115第1线91是使用本发明的情况,也就是表示图4图6所示利用显示面板厚度方向来形成保持电容的情况下开口率与PPI的关系。第2线92是不使用本发明的情况,也就是说明书CN102346323ACN102346343A9/9页11表示图3所示包括保持电容的像素电路形成在下侧透明基板上的现有技术下开口率与PPI的关系。0116由图9可知,不管在哪一种情况下,开口率越大PPI就越小,但使用本发明时,在相同的PPI下会有较大的开口率,或是在相同的开口率下会有较大的PPI。如此一来,根据本发明实施例,能够确保高开口率并同时实现高解析度。0117图10是具备本发明实施例。

41、的液晶显示装置的电子机器的例子。图10的电子机器100虽以笔记型计算机表示,但也可以是电视机、桌上型计算机、移动电话、数字相机、PDA、车上导航装置、携带型游戏机、或电子看板等电子机器。0118笔记型计算机100具有显示装置110,显示装置110具备能将信息以影像显示的显示面板。显示装置110的显示面板具有图4至图6所示的构造的像素的矩阵配置。例如显示装置110可具有触碰面板功能,此情况下,触碰感测用的感测电路会组进各像素。具体来说,感测电路形成于与反射体重迭的下侧透明基板例如第2透明基板302上的领域。0119以上虽说明了实施本发明的最佳实施例,但本发明并不限于上述的最佳实施例。在不偏离本发。

42、明主旨的范围内可做适当的变更。说明书CN102346323ACN102346343A1/12页12图1说明书附图CN102346323ACN102346343A2/12页13图2说明书附图CN102346323ACN102346343A3/12页14图3A说明书附图CN102346323ACN102346343A4/12页15图3B说明书附图CN102346323ACN102346343A5/12页16图4A说明书附图CN102346323ACN102346343A6/12页17图4B说明书附图CN102346323ACN102346343A7/12页18图5说明书附图CN102346323ACN102346343A8/12页19图6说明书附图CN102346323ACN102346343A9/12页20图7说明书附图CN102346323ACN102346343A10/12页21图8说明书附图CN102346323ACN102346343A11/12页22图9说明书附图CN102346323ACN102346343A12/12页23图10说明书附图CN102346323A。

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