CN100394283C - 液晶显示板 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示板,包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列像素部分;以及象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成像素部分。此外,将第一保护元件插入在运动图像显示区的各个像素部分与像素部分的驱动器电路之间,并设置在运动图像显示区的外围。将第二保护元件插入在象形图显示区的各个像素部分与像素部分的驱动器电路之间,并设置在象形图显示区的外围。

Description

液晶显示板

技术领域

本发明涉及一种液晶显示板,更具体地,涉及一种液晶显示板, 其中在显示区中设置了具有按照矩阵形状排列的像素部分的运动图像 显示区和用于显示固定象形图的象形图显示区。

背景技术

由于液晶显示板重量轻、耗电少,并能够实现反射型显示,液晶 显示板被广泛地应用于便携式信息设备。由于要显示的内容多种多样, 主要使用的是矩阵型液晶显示板。特别地,其中由于显示质量而针对 每个像素形成开关元件的有源矩阵液晶显示板得到了发展。

例如,有源矩阵液晶显示板具有沿X方向设置的多个栅极电极、

沿y方向设置的多个源极电极、以及设置在第一基片上的栅极电极和 源极电极的节点处的多个薄膜晶体管(TFT)。显示电极与薄膜晶体管 (TFT)的漏极电极相连。在与其上设置有薄膜晶体管(TFT)的第一 基片相对的第二基片上设置相对电极。将液晶封装在第一基片和第二 基片之间的间隙中。

在按照这种方式形成的有源矩阵液晶显示板中,将导通电压施加 到栅极电极上,并将数据信号施加到源极电极上,借此在显示电极和 相对电极之间设置预定的电压差,并将预定的电压施加到液晶上,以 进行导通显示。

相反,将截止电压施加到栅极电极上,以使薄膜晶体管(开关元 件)进入截止状态,由此即使将数据信号施加到源极电极上,在显示 电极和相对电极之间也不会出现电压差。这使其能够保持导通显示或 截止显示。因此,可以通过以时间方式切换要施加到栅极电极上的导 通和截止信号以及要施加到源极电极上的数据信号,来执行运动图像

显示。

此外,构成了矩阵的像素的组合使其能够执行多类显示。例如,

8X8的点数使其能够显示字母或数字,而16X16的点数使其能够显 示中文字符。但是,例如,利用点显示,其难以按照较高的精度显示 圆形、星形或人形,而问题在于,例如,将圆显示为多边形,且不能 再现星星的锐角。因此,当以较小的像素执行复杂显示时,采用一种 利用象形图显示区的方法,在象形图显示中,按照象形图的外围形状 构成显示电极。

例如,作为其中将有源矩阵型的运动图像显示区和静态型象形图 显示区应用于显示区的液晶显示板,存在在日本专利申请未审公开 No. 2001-183998和日本专利申请未审公开No. 2001-117072中公开的技术。

在有源矩阵液晶显示板中,在制造过程中,或者在实现液晶显示 板与外部电路的连接期间,易于发生由于静电而导致的如晶体管等开 关元件的损坏以及液晶的恶化。结果,显示质量恶化。为了防止这种 由于静电而引起的显示质量的恶化,在传统的有源矩阵液晶显示板中, 在每个开关元件中设置保护元件,例如,如日本专利申请未审公开 No. H11-119256中所公开的那样。

在日本专利申请未审公开No. 2001-183998中所描述的显示设备, 在运动图像显示区中,采用了具有作为开关元件的薄膜晶体管(TFT) 的结构,而在象形图显示区中,采用了其中象形图显示电极与配线电 极直接相连的静态型结构。日本专利申请未审公开No. 200卜117072 公开了一种彼此分离设置运动图像显示区中的相对电极和象形图显示 区中的相对电极并互相提供优化偏置电压的技术。日本专利申请未审 公开No. H11-119256描述了一种围绕图像显示区设置保护元件的结 构。

如上所述,在传统的有源矩阵液晶显示板中,已经提出了应当与 运动图像显示区一起设置象形图显示区,以及在运动图像显示区中应 当采取防静电的措施。另一方面,对象形图显示器中所产生的静电未 采取任何措施。然而,在实际形成象形图显示区时,根据环境设置象

形图电极以及围绕象形图的象形图环绕电极。在这种情况下,象形图— 电极和象形图环绕电极彼此相邻。因此,在未在象形图显示区中采取 任何措施预防静电的传统液晶显示板中,将发生以下问题:由于静电 而导致象形图周围的间隙恶化、由于静电而导致液晶的恶化和损耗

(seizing)等等,而不能获得高质量的显示。

作为另一问题,当在象形图显示区中设置用于将信号从外部施加 到象形图显示电极上的配线电极时,从外部看,此配线电极对显示造 成干扰,结果,恶化了显示质量。当同时在运动图像显示区和象形图 显示区中进行显示时,哪些部分是运动图像显示区以及哪些部分是象 形图显示区可能会变得不清楚,而这将导致显示的错误识别。

为了降低功率消耗,根据环境,不在运动图像显示区中进行显示, 而只在象形图显示区中进行显示。然而,在传统的液晶显示板中,由 于象形图显示区不清楚,所显示的内容可能会被误解。当只在象形图 显示区中进行显示,或为了降低功率消耗而降低驱动频率时,如果试 图只保持对液晶的驱动,则有可能发生显示不均匀、损耗等,而不能 获得高质量显示。

如上所述,在包括运动图像显示区和象形图显示区的传统液晶显 示板中,以低功率消耗驱动,难以在两个显示区中获得较高的显示质 量,尤其是在象形图显示区中实现高质量显示。考虑到上述问题,提 出了本发明,本发明的目的是提出一种新的液晶显示板,其中即使以 低功率消耗驱动,仍能在运动图像显示区和象形图显示区中获得高显 示质量,而且象形图显示区的显示质量不会恶化。

发明内容

为了实现上述目的,本发明采用了具有下述结构的液晶显示板。 根据本发明一个方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部

分;象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部分; 第一保护元件,用于防护静电,插入在所述运动图像显示区中的各个 像素部分与像素部分的驱动电路之间,并设置在所述运动图像显示区 的外围;以及第二保护元件,用于防护静电,插入在所述象形图显示 区中的各个像素部分与像素部分的驱动电路之间,并设置在所述象形 图显示区的外围。

所述第一保护元件和所述第二保护元件构成了根据静电可变的 阻抗,以减少在其像素部分和配线部分中的至少一个中产生的静电, 且所述第一保护元件通过第一公共电极彼此相连,而所述第二保护元 件通过第二公共电极彼此相连。

所述第一公共电极和所述第二公共电极由相同的公共电极构成。 所述象形图显示区包括:象形图显示电极,具有固定象形图的形 状;以及象形图显示环绕电极,按照所述象形图显示电极之间的预定 间隙,与所述象形图显示电极二维相邻。通过所述象形图显示电极和 所述象形图显示环绕电极,使得实质上所述象形图显示区的整个表面 上的均匀可变密度显示成为可能,并且所述象形图显示电极和所述象 形图显示环绕电极通过所述象形图显示区外部的所述第二保护电极彼 此相连。

其中按照矩阵形状排列所述像素部分的所述运动图像显示区包 括:第一开关元件,与相应的像素相连,以及在所述象形图显示区中, 各个象形图显示电极通过所述第二保护元件与所述驱动电路相邻,而 并不插入所述第一开关元件。

通过按照环形连接至少两个第二开关元件以及串联所述第二开 关元件中的至少一个构成所述第一保护元件和所述第二保护元件。

所述第二开关元件是由非晶硅膜或多晶硅膜构成的薄膜晶体管。

将设置在所述第二基片上的所述相对电极分离地设置在所述运 动图像显示区和所述象形图显示区中。

与所述运动图像显示区中的各个像素部分相连的所述第一保护 元件与设置为与所述运动图像显示区相对的所述相对电极相连,而与 所述象形图显示区中的各个像素部分相连的所述第二保护元件与设置

为与所述象形图显示区相对的所述相对电极相连。

所述液晶显示板还包括设置在所述第二基片上的滤色器,并且所 述显示电极是反射电极或半透半反电极。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部

分;以及象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部 分,其中通过相应的象形图显示配线电极将构成所述象形图显示区的 多个象形图显示电极导线连接至所述象形图显示区的外部,并且将各 个象形图显示配线电极彼此平行地排列在所述象形图显示区中。

在所述象形图显示区中,还形成象形图显示环绕电极,其与所述 象形图显示电极二维相邻,在所述象形图显示电极和所述象形图显示 环绕电极之间有预定的象形图环绕间隙,并且所述象形图显示环绕电 极的宽度在所述象形图环绕间隙中比其他区域窄。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括第一基片;第二基 片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部 分;象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部分; 以及分隔线,分隔所述运动图像显示区和所述象形图显示区。

所述象形图显示区包括象形图显示配线电极,将设置在所述象形 图显示区中的所述象形图显示电极导线连接至所述区域外部,并在其 中形成了所述分隔线的区域中设置所述象形图显示配线电极。

所述分隔线由形成在所述第一基片上的第一分隔配线和形成在 所述第二基片上的第二分隔配线构成,在所述第二基片和所述第二分 隔配线之间具有液晶层。

所述分隔线包括其中至少两种颜色的滤波器一个位于另一个上

的区域和黑矩阵区域中的至少一个。

所述分隔线是具有比所述运动图像显示区和所述象形图显示区 中的至少一个的折射率低的折射率的区域。在设置在所述象形图显示 区中的所述象形图显示电极和基片之间设置构成了所述开关元件的、 由构件构成的凸出,并且所述凸出既不与所述象形图显示电极电连接, 也不与所述象形图显示配线电极电连接。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部 分;以及象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部 分,其中形成了所述象形图显示区的象形图显示电极通过象形图显示 配线电极与设置在所述象形图显示区外部的第三开关元件相连。

所述第三开关元件设置在所述象形图显示区和用于密封所述第 一基片和所述第二基片的密封部分之间。

将用于防护静电的第二保护元件设置在所述象形图显示区侧和 所述象形图显示区相对于所述第三开关元件的相对侧的两个位置上。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部 分;象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部分; 第一开关元件,设置在所述运动图像显示区中并与所述运动图像显示 区中的相应像素相连;以及凸出,用于减缓由于设置在所述象形图显 示区中的所述第一开关元件而导致的所述运动图像显示区中的液晶层 的厚度与所述象形图显示区中的液晶层厚度的不均匀性,并设置在所 述运动图像显示区中。

由设置在所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的一部分

形成设置在所述象形图显示区中的所述凸出。

设置在所述象形图显示区中的所述凸出的高度从不小于设置在 所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的高度的一半到等于所述 第一开关元件的高度。

设置在所述象形图显示区中的所述凸出的高度与设置在所述运 动图像显示区中的所述第一开关元件的高度相同。

设置在所述象形图显示区中的所述凸出的面积实质上与设置在 所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的面积相同。

设置在所述象形图显示区中的所述凸出的分布实质上与设置在 所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的分布相同。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部 分;象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部分; 第一开关元件,设置在所述运动图像显示区中并与所述运动图像显示 区中的相应像素相连;以及光屏蔽黑矩阵,在所述运动图像显示区中, 形成围绕按照矩阵形状进行排列的各个像素的图案,以及在所述象形 图显示区中,形成与所述运动图像显示区中的图案相同的图案。

所述象形图显示区包括:象形图显示电极,具有固定象形图的形 状;以及象形图显示环绕电极,按照所述象形图显示电极和所述象形 图显示环绕电极之间的预定间隙,与所述象形图显示电极二维相邻, 并在所述象形图显示电极和所述象形图显示环绕电极之间的所述间隙 中挖去所述象形图显示区中的所述黑矩阵。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部 分;象形图显示区,其中由按照矩阵形状排列的多个单个显示电极按 照固定的象形图形状形成所述像素部分,并且两个或多个单个显示电 极通过耦合部分电连接;以及第一开关元件,设置在所述运动图像显 示区中,并与所述运动图像显示区中的相应像素相连。

根据本发明另一方面的一种液晶显示板,包括:第一基片;第二 基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极, 设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其 中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分。所述液晶 显示板还包括:运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部 分;象形图显示区,其中由按照矩阵形状排列的、具有不同形状的多 个单个显示电极按照固定的象形图形状形成所述像素部分,并且各个 单个显示电极通过相应的象形图显示配线电极与驱动电路单独相连; 以及第一开关元件,设置在所述运动图像显示区中并与所述运动图像 显示区中的相应像素相连。

(动作)

液晶显示板的显示区域具有其中按照矩阵形状排列像素部分的 运动图像显示区和用于显示固定象形图的象形图显示区,以及将用于 减少在像素部分或与像素部分相连的配线部分中产生的静电的保护元 件设置在运动图像显示区和象形图显示区的外围。这样能够向与保护 元件相连的公共电极分散电荷,并能够防止局部出现大电压或电流流 动。这样能够防止液晶的恶化和配线的损耗,尤其是,防止运动图像 显示区和象形图显示区中的显示质量的差别。

•将其阻抗能够根据电压极大地改变的开关元件用作保护元件。这 样能够在正常显示时,最小化通过保护元件流向公共电极的电流,并 能够减少所消耗的电流。当产生较大静电时,由于保护元件的阻抗下 降,可以立即实现静电电荷向公共电极的分散。开关元件的采用是有 效的。

具体地,当采用针对构成了运动图像显示区的每个像素部分设置 开关元件的有源矩阵系统时,在运动图像显示区的外围设置保护元件,

对于防止开关元件的恶化和损坏非常有效。如本发明所示,在象形图 显示区中,在运动图像显示区中的静电的产生的同时在象形图显示区 中产生的静电立即受到运动图像显示区中的保护元件的电荷分散,并 且如运动图像显示区那样,由象形图显示区中的保护元件立即分散该 电荷。因此,在两个显示区中不会引起显示质量的差别。

通过改变能够流过设置在运动图像显示区外围的用于运动图像 显示的保护元件和设置在象形图显示区外围的用于象形图显示的保护 元件的可允许电流,能够防止恶化、上损耗,并实现低电荷消耗。具 体地,用于象形图显示的保护元件具有比用于运动图像显示的保护元 件的阻抗高的阻抗。这对于仅操作象形图显示区以实现低功率消耗的 液晶板尤为有效。

将设置在运动图像显示区中的保护元件与之相连的公共电极与 设置在象形图显示区中的保护元件与之相连的公共电极相连是有效 的。但是,更为有效的是分离地设置公共电极,因为公共电极并不相 互影响。当构成象形图显示区的象形图显示电极通过配线电极与保护 元件直接相连时,由于必需通过保护元件使大电流立即流入公共电极, 建议分离地设置公共电极。

当将薄膜晶体管(TFT)用作针对构成了运动图像显示区的每个 像素的开关元件时,通过连接薄膜晶体管(TFT)的栅极电极和元件电 极或者栅极电极和漏极电极,从而将薄膜晶体管(TFT)用作二极管, 并按照环的形式连接此二极管,保护元件能够获得相对于两个极性的 电压对称的较大非线性阻抗。因此,将薄膜晶体管(TFT)用作开关元 件是有效的。

通过利用具有非晶硅或多晶硅膜作为半导体层的薄膜晶体管 (TFT),保护元件可以获得令人满意的非线性阻抗特性。

在运动图像显示区和象形图显示区的边界处设置分隔线。分隔线 采用其中黑矩阵或反射预防层与黑矩阵堆叠的结构,或者其中多个滤 色器堆叠的结构,以降低反射率和透射率,使其低于两个显示区中的 反射率和透射率。这样能够总是清楚地区分运动图像显示区和象形图 显示区。

将象形图显示配线电极设置在多个黑矩阵或滤色器堆叠的区域 中,由此不能识别出象形图周围阻碍象形图或千扰象形图的配线。因 此,可以正确地显示象形图。

分隔线构成了由第一分隔配线和第二分隔配线组成的分隔像素 部分,所述第一分隔配线和所述第二分隔配线通过液晶彼此相对。这 使其能够进行象形图的闪烁显示或反转显示。此外,设置由第一分隔 线和第二分隔线组成的多个分隔像素部分,并在各个分隔像素部分中 设置不同颜色的滤色器。这使其能够显示如黑色、红色、蓝色、绿色、 白色和紫色等颜色的彩色分隔线。

当运动图像显示电极和象形图显示电极是反射电极或半透半反 电极时,通过删除反射电极或半透半反电极以降低分隔线的反射率, 从而使其低于其他部分的反射率,能够识别出分隔线。通过降低反射 率和堆叠滤色器,能够获得非常暗的分隔线。可选地,在分隔线中, 在反射显示中,暗显示成为可能,而在透射显示中,亮显示和反转显 示成为可能。

通过在象形图周围设置象形图显示环绕电极,将象形图着色为黑 色,而将环绕电极着色为白色,或者相反,将象形图着色为白色,而 将环绕电极着色为黑色。或者将象形图和环绕电极着色为相同颜色。 这样能够提高象形图的可视性。在通过绝缘膜位于环绕电极下方的层 中导线连接与象形图显示电极相连的象形图显示配线电极,或者在象 形图显示配线电极下方的层中设置其他象形图显示配线电极。这使其 能够减小其中设置象形图显示配线电极的区域,并防止象形图显示配 线电极与象形图的影响。

当在通过绝缘膜位于象形图显示电极下方的层中设置其他象形 图显示配线电极时,使象形图显示配线电极变细,位于象形图周围、 象形图显示配线电极和象形图显示环绕电极之间的间隙中。结果,可 以通过绝缘膜防止液晶的光学变化,并通过变细而使得液晶的光学变 化不易被识别。

当由运动图像显示区中的开关元件形成凸出时,在象形图显示区 中设置由构成了开关元件的构件组成的凸出。因此,可以在运动图像

显示区和象形图显示区中,使得第一基片和第二基片之间的间隙均匀。 围绕象形图显示区设置位于显示区外部的、与象形图显示配线电 极相连的开关元件。通过在象形图显示电极和外部电路之间设置开关 元件,能够控制针对外部电路和象形图显示电极的低阻抗连接和高阻 抗连接。换句话说,当进行低电荷消耗时,即使只点亮象形图显示区 并且使象形图显示区的电流交变驱动周期的频率较低,可以使象形图 显示电极的阻抗较高,而与外部电路的阻抗无关。这使其能够保持存 储在位于象形图显示电极和象形图显示相对电极之间的液晶电容器中 的电荷,即,保持显示。

在显示区外部、用于象形图显示的保护元件附近,以及在密封部 分的液晶侧设置开关元件是有效的。此外,相对于显示区外部的开关 元件,设置分成两部分的保护元件,即,设置在象形图显示区侧的用 于内部象形图显示的保护元件和设置在外部电路侧的用于象形图显示 的保护元件。这使其能够保护显示区外部的开关元件不受象形图显示 区中所产生的静电或与外部电路相连的焊盘部分中所产生的静电的影 响。因此,设置保护元件是非常有效的。

在象形图显示区中设置模拟设置在运动图像显示区中的第一开 关元件的凸出,作为伪开关元件,借此通过第一开关元件能够提高运 动图像显示区的液晶层的厚度与象形图显示区的液晶层的厚度的一致 性。因此,能够获得一致的显示质量。换句话说,由于象形图显示区 的显示电极比运动图像显示区的显示电极大,如果按照与运动图像显

示区中的间距相等的间距设置如薄膜晶体管(TFT)等开关元件,发生 开关元件的电短路的可能性增加。因此,在象形图显示区中,优选的 是,并不按照与运动图像显示区中的间距相等的间距设置开关元件, 并且与运动图像显示区相比,减少开关元件的数量,或者并不设置开

关元件。

但是,当象形图显示区中的开关元件的数量小于运动图像显示区 中的开关元件的数量时,或者当在象形图显示区中没有开关元件时, 在运动图像显示区和象形图显示区中,其上设置有开关元件的第一基 片的不平坦状态不同。贝U,当第一基片和第二基片通过隔离片彼此相

对时,根据第一基片的不平坦状态的不同,在运动图像显示区和象形 图显示电极中,第一基片和第二基片之间的间隙量不同。因此,使得 显示板的液晶层的厚度不均匀,并在显示质量上引起了差异。

为了防止这些现象,使运动图像显示区和象形图显示区中的第一 基片中的不平坦状态相同是有效的。因此,在象形图显示区中设置伪 开关元件,以使得象形图显示区中的第一基片的不平坦状态等同于运 动图像显示区中的第一基片的不平坦状态,由此使得运动图像显示区 的液晶层厚度与象形图显示区的液晶层厚度相一致,并使得显示质量 相一致。

当按照这种方式在象形图显示区中设置伪开关元件时,由运动图 像显示区中的第一开关元件的一部分构成伪开关元件,由此,能够与 第一开关元件同时制造伪开关元件。因此,可以设置伪开关元件,而 不会增加制造过程的负担。

将伪开关元件的高度减小到大约为第一开关元件的高度的一半, 借此提高运动图像显示区中的液晶层的厚度与象形图显示区中的液晶 层的厚度的均匀性。此外,如果伪开关元件的高度与第一开关元件的 高度相同,则更为有效。为了使运动图像显示区和象形图显示区中第 一基片的不平坦状态尽可能地相同,需要伪开关元件的面积实质上等 同于第一开关元件的面积。此外,需要伪开关元件的分布实质上等同 于第一开关元件的分布。

在象形图显示区中设置具有与运动图像显示区中的黑矩阵的图 案相同的图案的黑矩阵,从而可以使运动图像显示区的亮度与象形图 显示区的亮度相同。因此,能够获得高显示质量。然而,当围绕象形 图显示电极并且电极间具有间隙地设置象形图显示环绕电极时,在此 间隙中挖去黑矩阵,借此能够清晰地显示象形图显示的外部形状,而 不会受到黑矩阵的妨碍。因此,获得高显示质量。

由通过耦合部分电连接的多个单个显示电极,按照固定的象形图 形状,构成象形图显示区中的像素部分,借此减小象形图显示区中的 像素部分的面积,并减小由于液晶而引起的容性负载。结果,由于减 小了用于驱动象形图显示区中的像素部分的驱动电路的负载,提高了

显示质量。

由多个单个显示电极,按照固定的象形图形状,构成象形图显示 区中的像素部分,并且各个单个显示电极通过相应的象形图显示配线 电极与驱动电路单独相连,借此进一步减小象形图显示区中的像素部 分的面积,并进一步减小由于液晶而引起的容性负载。因此,由于进 一步减小了用于驱动象形图显示区中的像素部分的驱动电路的负载, 进一步提高了显示质量。

附图说明

图1是示出了本发明第一实施例中的液晶显示板的平面图;

图2是示出了第一实施例中的液晶显示板的平面示意图;

图3是放大地示出了第一实施例中的液晶显示板的一部分的平面

图;

图4是示出了第一实施例中的液晶显示板的截面图;

图5是示出了第一实施例中的液晶显示板的保护元件周围的平面

图;

图6是示出了第一实施例中的液晶显示板的保护元件周围的等效 电路图;

图7是示出了第一实施例中的保护元件的电压电流特性的曲线

图;

图8是示出了本发明第二实施例中的液晶显示板的平面示意图;

图9是放大地示出了第二实施例中的液晶显示板的一部分的平面

图;

图IOA和10B是第二实施例中的液晶显示板的截面图;

图11是示出了本发明第三实施例中的液晶显示板的平面示意图;

图12是示出了第三实施例中的液晶显示板的截面图;

图13是示出了本发明第四实施例中的液晶显示板的平面示意图;

图14是示出了本发明第四实施例中的液晶显示板的保护元件周 围的平面图;

图15是示出了本发明第五实施例中的液晶显示板的平面示意图;

图16是示出了本发明第五实施例中的液晶显示板的保护元件周 围的平面图;

图17是示出了本发明第六实施例中的液晶显示板的保护元件周 围的平面图;

图18是示出了本发明第六实施例中的液晶显示板的保护元件周

围的等效电路图;

图19是放大地示出了本发明第七实施例中的液晶显示板的一部 分的平面图;

图20是示出了本发明第七实施例的液晶显示板的截面图; 图21是示出了本发明第八实施例中的液晶显示板的平面示意图; 图22是示出了本发明第八实施例中的液晶显示板的截面图; 图23是示出了本发明第九实施例中的液晶显示板的平面示意图; 图24是放大地示出了本发明第九实施例中的液晶显示板的一部 分的平面图;

图25是示出了本发明第十实施例中的液晶显示板的平面示意图; 图26是使用本发明的液晶显示板构成的便携式设备的透视图; 图27是放大地示出了本发明第十一实施例中的液晶显示板的一 部分的平面图;

图28是放大地示出了本发明第十二实施例中的液晶显示板的一 部分的平面图;

图29是放大地示出了本发明第十三实施例中的液晶显示板的一 部分的平面图;

图30是放大地示出了本发明第十四实施例中的液晶显示板的一

部分的平面图;以及

图31是放大地示出了本发明第十五实施例中的液晶显示板的一 部分的平面图。

具体实施方式

第一实施例

下面,将参照附图,对本发明的液晶显示板的典型实施例进行解 释。

图1是根据本发明第一实施例的液晶显示板的平面图。图2是示 出了图1所示的液晶显示板的平面示意图,具体地,强调了针对运动 图像和象形图的两个显示区以及显示区之间的分隔线。图3是图1所 示的区域P2的平面放大图。图4是图3中的线A-A上的截面图,以及 图5是图1所示的区域P1的平面放大图。此外,图6是区域P1的等 效电路图,图7是示出了在保护元件处,相对于所施加的电压,阻抗 的变化的曲线图。

首先,将参照图1和图2,对根据第一实施例的液晶显示板的示 意结构进行解释。

如图l所示,此液晶显示板包括彼此相对设置且其间具有液晶的 第一基片1 (图中下方的一个)和第二基片15 (图中上方的一个)。利 用由树脂制成的密封部分25密封第一和第二基片1和15,并将液晶 注入密封的间隙中。应当注意,密封部分25具有液晶注入孔,并在注 入液晶之后,以树脂密封该注入孔。但是,这部分并未在图中示出。

此液晶显示板具有运动图像显示区30、象形图显示区36和分隔 线51 (参见图2),例如,以黑矩阵的形式将分隔线51设置在两个区 域之间。运动图像显示区30采用有源矩阵系统的驱动方法。如图1 所示,在第一基片1上,液晶显示板包括与栅极驱动集成电路41相连 的第一配线电极2, 2…、与源极驱动集成电路42相连的第二配线电极 3,3…、以及作为形成在第一和第二配线电极的交点处的每个像素部分 中的开关元件而形成的薄膜晶体管(TFT)元件(在图1中未示出)。

象形图显示区36采用分段系统,将配线电极与象形图显示电极 直接相连,而未插入开关元件。在图1中,参考符号33a、 33b和33c 表示第一基片l上的象形图显示电极(以33表示)。作为位于两个显 示区上方的一个单元,来形成设置在第二基片15上的相对电极17, 而不是单独地形成在运动图像显示区30和象形图显示区36上。应当 注意,稍后将详细解释形成在第一基片上的配线电极、显示电极和薄 膜晶体管元件的细节结构。

在图1中,参考数字20表示设置在第一配线电极2和栅极驱动

集成电路41之间的保护元件;21表示设置在第二配线电极3的开路 端的保护元件;以及22表示设置在第二配线电极3和源极驱动集成电

路42之间的保护元件。此外,在第一实施例中,还在象形图显示配线 电极40a、40b和40c与源极驱动集成电路42之间设置了保护元件23。 应当注意,为了解释的目的,将针对运动图像显示区而设置的保护元 件称为第一保护元件,而将针对象形图显示区而设置的保护元件称为 第二保护元件。

参考符号29a表示将第一保护元件20彼此相连的第一公共电极。 此电极的一端通过导电部分45与第二基片(上基片)15的相对电极 17相连。参考符号29b表示将第一保护元件21彼此相连的第二公共 电极。此电极的一端通过导电部分46与形成在第二基片15上的相对 电极17相连。参考符号29c表示将第一保护元件22与第二保护元件 23彼此相连的第三公共电极。此电极的两端通过导电部分47, 47与形 成在第二基片15上的相对电极17相连。

例如,各个保护元件20、 21、 22和23是二极管连接的晶体管,

如稍后所述。当在显示电极等中产生大量静电时,保护元件变为导电 的,并起到向相对电极17放出此静电的作用。这防止配线电极、集成

电路等受到静电的介质击穿。

应当注意,在图l所示的实施例中,在第三公共电极29c的两端 设置了导电部分47,并从电极29c的两端对静电进行放电。这是因为 电极29c起到通过保护元件23对在象形图显示电极33中产生的大量 静电进行放电的作用。

如图2所示,在由设置在运动图像显示区30和象形图显示区36 之间的黑矩阵组成的分隔线51下方设置象形图显示配线电极40a、40b 和40c (以40表示)。因此,从外部不会看到这些配线电极。

在图2中,参考数字200表示其中形成了第一保护元件20的区 域;210表示其中形成了第一保护元件21的区域;220表示其中形成 了第一保护元件22的区域;以及230表示其中形成了第二保护元件 23的区域。如图所示,这些区域设置在运动图像显示区30和象形图 显示区36的外围部分中。

下面,将参照图3到图7,对此液晶显示板的细节结构进行解释。

在第一基片l上,设置由铬钼膜构成的第一配线电极2、延伸到 第一配线电极2的栅极电极4和公共电极29c,将用于源极侧运动图 像显示的保护元件22和用于象形图显示的保护元件23与公共电极 29c相连。

在第一基片1和各个电极上设置由氮化硅膜构成的栅极绝缘膜5。 在栅极绝缘膜5上设置由非晶硅(a-Si)膜构成的半导体层6。此外, 设置充当第二配线电极3的由络膜构成的源极电极8、漏极电极9、象 形图显示配线电极40和用于栅极侧运动图像显示的保护元件20的公 共电极29a。 '

在半导体层6、源极电极8和漏极电极9之间设置掺杂半导体层 7,以实现连接阻抗的降低和二极管特性的改善。利用上述结构,形成 了由薄膜晶体管(TFT)构成的开关元件ll。

设置在第一配线电极2和与第一配线电极2相交的第二配线电极 3的每个交点中的像素部分31 (参见图l)具有开关元件ll,并且漏 极连接电极10与开关元件11的漏极电极9相连。在上述基片上形成 其表面具有不平坦的由丙烯酸树脂构成的不平坦有机膜65。不平坦有 机膜65具有在漏极连接电极10上的显示电极导电孔13,并与显示电 极12相连,显示电极12由设置在不平坦有机膜65上的铝膜反射电极 构成。

象形图显示配线电极40 (为了图示简单,在图3到图5中只示出 了象形图显示电极33a的配线电极40a)具有象形图显示导电孔34, 并与象形图显示电极33相连,象形图显示电极33由设置在不平坦有 机膜65上的铝膜反射电极构成。象形图显示环绕电极37由围绕象形 图显示电极33的铝膜反射电极形成,并通过导电孔(未示出)与象形 图显示环绕配线电极相连。

如图4所示,在以基片间的预定间隙与第一基片l相对的第二基 片15上,在与运动图像显示区30相对应的区域中设置红色滤色器52、 绿色滤色器53和蓝色滤色器54,这些滤色器具有稍微大于显示电极 12的间距。在与象形图显示区36相对的区域中设置其尺寸大约为相

应滤色器52、 53和54的间距的1/5的精细红色滤色器55、精细绿色 滤色器56和精细蓝色滤色器57。应当注意,在图4中未示出蓝色滤 色器54。

将通过从第二基片15侧顺序堆叠由氧化铬膜和铬膜构成的防反 层104形成的黑矩阵(光屏蔽层)105设置在第二基片15和滤色器之 间。在运动图像显示区30和象形图显示区36的边界处,设置作为分 隔线51的防反层104和黑矩阵105。还在与设置在运动图像显示区30 外围的用于运动图像显示的保护元件21和22重叠的区域以及与设置 在象形图显示区36外围的用于象形图显示的保护元件23重叠的区域 中设置防反层104和黑矩阵105。

按照带状、格状或三角形,来排列设置在运动图像(105)显示 区30中的滤色器,而象形图显示区36采用三角形排列。象形图显示 区36中的精细滤色器采用如下排列:多种尺寸的六边形精细滤色器 紧密排列,并且多组中的红色、绿色和蓝色的面积具有与运动图像显 示区30的红色、绿色和蓝色相同的色度。针对如图1所示的星形象 形图33c或五边形或圆形象形图33a或33b,这样做防止在象形图的 外围看到特定的颜色。

在设置在运动图像显示区30中的滤色器之间以及在设置在象形 图显示区36中的精细滤色器之间并未设置防反层104和黑矩阵105。 由于滤色器和精细滤色器的间距,即出现在固定区域中的数字不同, 很难控制黑矩阵105与滤色器的重叠方式以及黑矩阵105与精细滤色 器的重叠方式。因此,有效地形成了具有相同色调的显示区,以设置 彼此靠近的滤色器,或将一个滤色器部分地放置在另一个的上方。因 此,并未设置防反层104和黑矩阵105。

接下来,在第二基片15上,在从运动图像显示区30和象形图显 示区36向其四周延伸的区域中设置由透明导电膜构成的相对电极17。 在上述第一基片1和第二基片15上,形成由聚酰亚胺树脂构成的定 向膜(未示出),进行定向处理,并通过由密封材料25和隔离片(未 示出)设置的预定间隙粘贴。将液晶24通过孔密封部分引入间隙中, 之后密封间隙。

在与第二基片15的液晶24相对的表面上按顺序堆叠相差板96 和偏振板95。如上所述构成本发明的液晶显示板。围绕运动图像显示 区30设置的用于运动图像显示的栅极侧保护元件20的公共电极29a 和相对电极17由导电部分45连接,用于运动图像显示的源极侧保护 元件21的公共电极29b和相对电极17由导电部分46连接,与用于运 动图像显示的保护元件22和用于象形图显示的保护元件23共同相连 的公共电极29c和相对电极17由两个导电部分47, 47相连。

第一配线电极2与设置在第一基片1上的栅极驱动集成电路41 相连,使其能够施加预定的信号。第二配线电极3、象形图显示配线 电极40 (40a、 40b和40c)以及象形图显示环绕电极37与设置在第 一基片上的源极驱动集成电路42相连,使其能够施加预定的信号。设 置在第二基片15上的相对电极17通过上下导电部分(未示出)与设 置在第一基片1上的栅极驱动集成电路41或源极驱动集成电路42相 连。

如图3所示,在象形图显示区36中,按照与运动图像显示区30 中的开关元件11的密度相同的密度来排列由构成了设置在运动图像 显示区30的各个像素部分31中的开关元件11的构件的一部分或全部 组成的凸出61。

通过绝缘膜,在位于象形图显示环绕电极37下方的层中设置象 形图显示配线电极40。因此,只是在象形图显示电极33和象形图显 示环绕电极37之间的象形图环绕间隙38中,些微地看到象形图显示 配线电极40。

利用上述结构,获得一种液晶显示板,具有设置在一侧的用于运 动图像显示的栅极侧保护元件20、设置在两侧的用于运动图像显示的 源极侧保护元件21和22、以及设置在运动图像显示区30周围、象形 图显示区36外部的用于象形图显示的保护元件23,且其具有位于运 动图像显示区30和象形图显示区36边界处的、由防反层104和黑矩 阵105构成的分隔线51。

接下来,将利用图5和示出了图5的等效电路的图6来解释用于 运动图像显示的保护元件22和用于象形图显示的保护元件23。应当

注意,各个保护元件和公共电极基本上具有相同的结构。在运动图像 显示区30中形成与开关元件11的漏极电极相连的运动图像显示像素

部分。在图6中,此运动图像显示像素部分以参考数字91表示。与源 极电极8相连的第二配线电极3延伸到运动图像显示区30的外部,并 与构成了保护元件22的第一晶体管Trl的源极电极Sl以及第二晶体 管Tr2的源极电极S2相连,并通过导电孔CH2与第二栅极电极HG2 相连。

第三公共电极29c与第一晶体管Trl的漏极电极Dl相连,通过 导电孔CH1与第一栅极电极HG1相连,并与第二晶体管Tr2的漏极电 极D2相连。第一漏极电极Dl和第一栅极电极Gl与第一晶体管Trl 相连。结果,当与第一源极电极S1相比,电极D1和电极G1具有高电 位时,电流能够从电极D1侧流向电极S1侧。换句话说,第一晶体管 Trl是二极管连接的。,

类似地,第二源极电极S2和第二栅极电极G2与第二晶体管Tr2 相连。当与第二漏极电极D2相比,电极S2和电极G2具有高电位时, 电流能够从电极S2侧流向电极D2侧。换句话说,第二晶体管Tr2也 是二极管连接的。

这两个晶体管Trl和Tr2还连接成环形,并用作环形二极管。换 句话说,当第二配线电极3具有比公共电极29c低的电位时,第一晶 体管Trl使电流从公共电极29c流向第二配线电极3,从而将电位降 低到零。相反,当第二配线电极3具有比公共电极29c高的电位吋, 第二晶体管Tr2使电流从第二配线电极3流向公共电极29c,从而将 电位降低到零。

类似地,在象形图显示区36中,存在包括象形图显示电极33、 相对电极17和液晶的象形图显示像素部分92。与象形图显示电极33 相连的象形图显示配线电极40延伸到象形图显示区36的外部,并与 第三晶体管IY3的源极电极S3和第四晶体管Tr4的源极电极S4相连, 并通过导电孔CH4与第四栅极电极HG4相连。

用于象形图显示的公共电极与用于运动图像显示的公共电极形 成整体。此公共电极29c与第三晶体管Tr3的漏极电极D3相连,通过

导电孔CH3与第三栅极电极HG3相连,并与第四晶体管Tr4的漏极电 极D4相连。第三晶体管Tr3和第四晶体管Tr4连接成环形,并且根据 象形图显示配线电极40和第三公共电极29c之间的电位差,通过晶体 管Tr3和Tr4,能够实现电荷的中和。

第三公共电极29c通过设置在公共电极29c两端的导电部分 47, 47与设置在第二基片15上的相对电极17相连。应当注意,在图5 和图6中,为了简化附图,只示出了与象形图显示电极33a相对应的 配线电极40a和与此配线电极40a相连的保护元件23。但是,应当注 意,实际上,存在象形图显示电极33b和33c、与这些显示电极相对 应的配线电极40b和40c(参见图1)、以及与这些配线电极40b和40c 相连的保护元件。此外,在图l、 3和5中,应当注意,出于有利于理 解附图的考虑,未示出由黑矩阵构成的分隔线51。

将利用图7,对用在本发明中的保护元件的电压电流特性进行解 释。图7示出了用于象形图显示的保护元件的特性,作为保护元件的 示例。水平轴等价于象形图显示配线电极40与公共电极29c之间的电 位差Vs,而垂直轴表示流入晶体管Tr3和晶体管Tr4的电流。在电位 差Vs为0伏特到2伏特时流动的电流具有相当大的阻抗,为10—13安 培(A)。当电位差Vs超过5伏特时,电流突然流动,而当电位差Vs 达到10伏特时,电流具有较低的阻抗,为10—7安培(A)。这表明阻抗 发生了较大的变化。

即使在象形图显示配线电极40中产生了正(+ )静电或负(-) 静电,根据用于象形图显示的保护元件23的阻抗的较大变化,大电流

流动,并能够立即中和电荷。当将预定的电压施加到象形图显示配线 电极40上以显示象形图时,由于用于象形图显示的保护元件23具有 足够高的阻抗,在象形图显示配线电极40和公共电极29c中几乎没有 泄漏。因此,几乎不需要功率消耗。

正如根据上述解释所表明的那样,通过在象形图显示区的外围设 置用于象形图显示的保护元件,不会发生由于静电而引起的液晶的恶 化、象形图和围绕象形图显示的部分之间的显示差异(区域的亮度和 色调差异)、或者由于象形图显示电极和象形图显示环绕电极的火花而

引起的外围电路的损坏。此外,通过在运动图像显示区和象形图显示 区的边界处设置由防反层和黑矩阵构成的分隔线,始终能够区分运动 图像显示区和象形图显示区。此外,能够使运动图像显示区的亮度和 色调与象形图显示区的相同。

附带地,日本专利申请未审公开No. H5-45645公开了一种液晶显 示设备,其中用于进行彩色视频图像显示的区域(对应于第一实施例 中的运动图像显示区)和用于进行黑白字符显示的区域(对应于第一 实施例中的象形图显示区)位于相同的显示板上。但是,在此未审公 开专利申请中所公开的液晶显示设备中,由于在这两个显示区的边界 处未设置如第一实施例中的分隔线;观察者可能会误认两个区域中的 显示,而这却是不想要的。另一方面,在第一实施例中,由于在运动 图像显示区和象形图显示区的边界处设置了分隔线,观察者可以正确 地识别这两个区域中的显示。

日本专利申请未审公开No. 2002-55337公开了一种液晶显示设 备,其中将蜂窝电话的显示部分分为透射彩色显示区和半透射黑白显

示区,并且设置在透射彩色显示屏幕上的黑矩阵略微向半透射黑白显 示屏幕延伸。为了防止用在透射彩色显示屏幕中的背光的光泄漏到黑

白显示屏幕的目的,设置此黑矩阵,而并非用作透射彩色显示区和半 透射黑白显示区的边界线。根据日本专利申请未审公开No. 2002-55337并未清楚地表示该黑矩阵形成了这两个显示区的边界线 的事实,这也是显而易见的。另一方面,为了使运动图像显示区和象 形图显示区的边界清楚,而设置第一实施例的分隔线,并且具有完全 不同于上述未审公开专利申请中所公开的技术思想。

第二实施例

下面,将参照图8、 9、 IOA和IOB,对根据本发明第二实施例的 液晶显示板进行解释。应当注意,在以下的解释中,以相同的参考数 字和符号表示与第一实施例中的组件等同或类似的组件。因此,将省 略对这些组件的详细解释。

根据第二实施例的液晶显示板的特征在于,在运动图像显示区30

中,采用了用于将各个配线电极与运动图像显示像素直接相连而并不 插入开关元件的无源矩阵系统,并且对于象形图显示区36,也采用了 用于将配线电极与象形图显示电极直接相连而并不插入开关元件的无 源系统(静态:分段系统)。在第二实施例中,与第一实施例不同,在 运动图像显示区30和象形图显示区36中,分离地形成相对电极。在

图8中,以参考数字18表示运动图像显示区30的相对电极,而以参 考数字19表示象形图显示区36的相对电极。在第二实施例中,将分 隔线51设置在运动图像显示区30和象形图显示区36之间。此分隔线 由通过在丙烯酸树脂中扩散黑色染料而获得的黑色树脂制成。

图9是图8中的区域P3的放大图。如图9所示,象形图显示环 绕电极37具有防止与靠近象形图显示配线电极33a的部分有关的电短 路的间隙38,并环绕其他部分中的象形图显示配线电极33a。假设保 护元件是环形晶体管(环形二极管)。在无源矩阵系统中,尽管不存在 对开关元件的损坏,由于配线电极中的静电,将导致大电压施加到液 晶上,引起液晶的恶化和损耗。此外,由于象形图显示区36的背景(环 绕电极37)和象形图显示像素或象形图显示配线电极40之间的间隙 与环绕电极37彼此靠近,由于静电,易于发生对配线电极40的破坏。 因此,利用保护元件允许电流溢出是有效的。

如作为图8中的线B1-Bl上的截面图和线B2-B2上的截面图的图 10A和10B所示,首先,在第一基片1上形成由银合金膜构成的反射 板66。在第一基片l和反射板66上设置红色滤色器52、绿色滤色器 53和蓝色滤色器54。在滤色器上设置绝缘保护膜67。在绝缘保护膜 67上设置由透明导电膜构成的配线电极3a。此配线电极3a与稍后将 要描述的形成在基片15上的配线电极16 —起,形成了按照矩阵形状 排列的各个显示像素。

此外,如第一实施例中那样,在第一基片l上设置由薄膜晶体管 (TFT)构成的开关元件11按照环形与之相连的保护元件20、 21、 22 和23。应当注意,尽管在第二实施例中的图IOA中,只示出了与配线 电极3a相连的保护元件22,但与第一实施例一样,还在配线电极3a 的另一端、配线电极16的一端和象形图显示配线电极40a、 40b和40c

的一端设置保护元件。

在以基片间的预定间隙与第一基片1相对的第二基片15上,按 照与配线电极3a垂直的方向设置由透明导电膜构成的配线电极16。 配线电极16与设置在第一基片1上的保护元件相连,而并未插入上下 导电部分(未示出)。这是因为在第一基片1和第二基片15上都形成 保护元件是效率较低的。

在第二实施例中,如第一实施例中那样,在运动图像显示区30 外围的三侧设置保护元件。也在象形图显示区36的外围设置用于象形 图显示的保护元件。在与第二基片15的液晶24相对的表面上按顺序 设置相差板96和偏振板95。

在第二实施例中,提供了由设置在象形图显示电极33和象形图 显示相对电极19的交叉部分中的象形图显示像素部分92构成的象形 图,以及围绕象形图设置的象形图显示环绕电极37。在象形图显示电 极33和象形屈显示环绕电极37之间设置象形图环绕间隙38。此外, 与象形图显示电极33相连的象形图显示配线电极40(40a、40b和40c) 从与象形图环绕间隙38相连的间隙中通过与分隔线51重叠的区域, 并延伸到象形图显示区36的外部。如图10B所示,第二实施例的分隔 线51由黑色树脂构成(通过将黑色染料分散到丙烯酸树脂中获得)。

正如通过以上的解释所显而易见的那样,在构成了运动图像显示 区的像素部分中,在运动图像显示区和象形图显示区的外围设置保护 元件,而不设置开关元件。这使其能够防止对运动图像显示区和象形 图显示区中的液晶、配线电极和环绕电极的损坏及其恶化。更具体地, 由于在与分隔线51重叠的区域中设置有多个象形图显示配线电极,减 小了由象形图环绕电极的象形图显示配线电极形成的挖去部分的长 度,并且看不到象形图显示配线电极。因此,可以预期对显示质量的 提高。另一方面,由于象形图显示配线电极彼此紧密排列,似乎由于 静电将导致象形图显示配线电极的损坏。但是,可以通过设置保护元 件来防止这种损坏。

由于只在第一基片上设置保护元件,在第二基片上设置保护元件 的过程是不必要的。

第三实施例

下面,将参照附图,对本发明第三实施例中的液晶显示板进行解

释。图11是第三实施例中象形图显示电极33a附近的平面放大图。图 12是图11中线C-C上的截面图。

第三实施例的特征在于半透半反液晶显示板的结构。通过反射件 和设置在反射件中的透射孔来实现半透射性。有源矩阵系统的运动图 像显示区30的像素部分具有由反射电极和显示电极(未示出)构成的 显示电极12,所述反射电极和显示电极(未示出)由透明导电膜构成。 在反射电极上设置运动图像像素透射孔68a。 -

与运动图像像素透射孔68a的尺寸相比,设置在象形图显示区36 中的象形图像素透射孔68b较小,且其间距也较小。这是出于提高象 形图的反射和透射的可视性的目的。在部分象形图像素透射孔68b中 形成透明导电膜,用于与由反射电极构成的象形图显示电极的电连接。

在运动图像显示区30和象形图显示区36之间设置分隔像素部分 103,由设置在第一基片1上的第一分隔配线101和设置在第二基片 15上的第二分隔配线102构成。分隔像素部分103的液晶24的电光 特性使其能够选择是应当按照清晰区分的方式显示运动图像显示区 30和象形图显示区36,还是只显示象形图。分隔像素部分103中的滤 色器也较为精细。

在第一基片1的下方设置第二相差板98和第二偏振板97,用于 提高透射显示的对比度。此外,在第二偏振板97下方设置背光70。 在透射显示的情况下,当明亮地显示分隔像素部分103时,可以通过 在第二分隔配线102中设置透射孔来实现。

通过采用上述结构的液晶显示板,能够使运动图像显示区30和 象形图显示区36的亮度、色调和对比度实质上相同。此外,通过以分 隔像素部分103形成第一和第二实施例中的分隔线51,能够根据象形 图显示区中所显示的内容来改变用于显示分隔线51的亮度和色调。

为了能够以反射和透射来控制分隔像素部分103的亮度,可以通 过以反射电极形成第一分隔配线101并形成多个透射孔来实现。

第四实施例

下面,将参照附图对本发明第四实施例中的液晶显示板进行解

释。图13是第四实施例中的液晶显示板的平面示意图,而图14是图 13所示的区域P4外围的放大图。

第四实施例的特征在于,在未点亮(未驱动)液晶显示板的运动 图像显示区30时,只显示象形图显示区36,以显示此时液晶显示板 的状态,在如图13所示的象形图显示区36的外围设置开关元件形成 区240,以便将象形图显示区36的驱动频率降低至较低频率,并且如 图14所示,在此区域中设置显示区外部的开关元件114。

在用于象形图显示的保护元件23附近设置显示区外部的开关元 件114,由此能够防止由于静电而引起的击穿。

将显示区外部的开关元件114和用于象形图显示的保护元件23 设置在密封部分25内部,以防止来自外部的机械损坏,同时防止来自 密封部分25的影响。

尽管在图13和图14中未示出,在第一基片l上,与第一实施例 中一样,将用于在每个像素部分中设置作为开关元件的薄膜晶体管 (TFT)的有源矩阵系统应用于运动图像显示区30。在运动图像显示 区30的外围200、 210和220设置用于运动图像显示的栅极侧保护元 件和用于运动图像显示的源极侧保护元件。在象形图显示区36的外围 230,在密封部分25的液晶侧设置用于象形图显示的保护元件23。

在象形图显示区36和用于象形图显示的保护元件23之间设置与 象形图显示配线电极40相连的显示区外部的开关元件114。如图14 所示,象形图显示配线电极40与设置在显示区外部的开关元件114 中的晶体管Tr5的第五漏极电极D5相连。晶体管Tr5包括与外部电路 相连的第五栅极电极SG5,通过用于象形图显示的保护元件23与外部 电路(未示出)相连的第五源极电极S5,以及由非晶硅(a-Si)膜构 成的第五半导体层HS5。

设置在象形图周围的象形图显示环绕电极37还与晶体管Tr6相 连。在第四实施例中,用于运动图像显示区的保护元件22与公共电极 29相连,并通过导电部分45与相对电极相连。另一方面,用于象形 图显示区的保护元件23与公共电极39相连,并通过导电部分46与相 对电极相连。

通过采用上述结构,能够利用晶体管Tr5和Tr6的非线性来保持 或放电存储在构成了象形图显示区的象形图显示像素部分92或象形 图显示环绕像素部分的液晶24的电容器中的电荷,即使频率可变,也

能进行令人满意的显示。

此外,通过在用于象形图显示的保护元件23附近设置显示区外 部的开关元件114,能够实质上消除由于静电而引起的对显示区外部 的开关元件114的恶化和损坏。'

第五实施例

下面,将参照附图对本发明第五实施例中的液晶显示板进行解 释。图15是第五实施例中的液晶显示板的平面示意图,而图16是图 15所示的P5部分的平面图。

第五实施例的特征在于,与第四实施例中一样,在未点亮(未驱 动)液晶显示板的运动图像显示区30时,只显示象形图显示区36, 以显示液晶显示板的状态,并在象形图显示区36的外围240设置显示 区外部的开关元件114,以便将象形图显示区36的驱动频率降低至较 低频率。

此外,第五实施例的特征在于,相对于显示区外部的开关元件 114,在象形图显示区侧,在象形图显示区外部,还设置区域250,并 在此区域中设置用于象形图显示的内部保护元件116。换句话说,在 第五实施例中,针对象形图显示区36,在两个部分中设置保护元件。 应当注意,由于在象形图显示区36的外部设置用于象形图显示的内部 保护元件116,用于象形图显示的内部保护元件116并不影响显示。 然而,再次需要用于设置保护元件116的区域,象形图显示区36的面 积减小了新区域的量。因此,当象形图显示区需要较大面积时,可以 将保护元件116设置在象形图显示区内部。

来自象形图显示区36的静电使电流通过用于象形图显示的内部

保护元件116流向显示区外部的开关元件114,以实现电压的降低,

而外部的静电使电流通过用于象形图显示的保护元件23流动,以实现 电压的降低。

将显示区外部的开关元件114、用于象形图显示的保护元件23和 用于象形图显示的内部保护元件116设置在密封部分的内部,以防止 来自外部的机械损坏,并防止来自密封部分的影响。

如图16所示,用于象形图显示的内部保护元件116是实质上与 用于象形图显示的保护元件23同样形成并由晶体管Tr7和晶体管Tr8 形成为环形二极管的保护元件。将相同的象形图显示公共电极39应用 于用于象形图显示的保护元件23和用于象形图显示的内部保护元件 116。

第六实施例

下面,将参照附图对本发明第六实施例中的液晶显示板进行解 释。图17是根据第六实施例的液晶显示板中的用于象形图显示的保护 元件部分的平面放大图,而图18是图17的等效电路图。

第六实施例的特征在于,在用于象形图显示的保护元件23中, 两个晶体管Tr8和Tr9串联,并共同用在栅极电极G8中。晶体管TrlO 和Trll也串联,并共同用在栅极电极GIO中。每两个彼此串联的晶体 管连接成环形。图18示出了等效电路。

例如,通过串联两个晶体管Tr,即使一个晶体管Tr8短路,由于 另一晶体管Tr9保持,仍能保护象形图显示像素部分或象形图显示配 线电极。尽管还可以再串联多个晶体管Tr,由于降低了立即能流动的 电流量并增加了由元件所占用的面积,优选的是串联两个晶体管,并 将这些晶体管连接成环形。

正如通过以上描述所显而易见的那样,通过总共四个晶体管Tr 构成了保护元件,其中在象形图显示配线电极和公共电极之间,将两 个晶体管Tr串联的晶体管组连接成环形。这样,即使静电使晶体管 Tr之一受到损坏,在显示时也不会出现问题。因此,在具有较大显示 面积的象形图中,由于由静电引起的电流量较大,釆用第六实施例的

结构尤为有效。 第七实施例

下面,将参照附图对本发明第七实施例中的液晶显示板进行解 释。第七实施例的特征在于,未在分隔线51部分中设置反射电极和相 对电极,降低了反射率。在透射显示的情况下,由于只通过滤色器对

来自背光的发射光进行衰减,能够明亮而清晰地显示分隔线。图19 是根据第七实施例的液晶显示板中的象形图显示电极33a附近的平面 放大图。图20是图19所示的线D-D上的截面图。

与第三实施例一样,第七实施例釆用半透半反液晶显示板。位于 第一基片1上的开关元件11、不平坦有机膜65以及半透半反板的结 构相同。在设置在显示电极12中的运动图像像素透射孔68a中,在不 平坦有机膜65中形成运动图像像素透射沟81,并在运动图像像素透 射沟81上形成运动图像像素透射导电膜83。此外,在设置在象形图 显示电极33a中的象形图像素透射孔68b中,在不平坦有机膜65中形 成象形图像素透射沟82,并在象形图像素透射沟82上形成象形图像 素透射导电膜84。

在分隔线51的区域中,在第一基片1上设置不平坦有机膜65和 分隔线沟80。这样,能够使该区域中的反射率低于其他区域。在第二 基片15上设置滤色器,用于降低透射率,但为了降低反射率的目的, 去除由透明导电膜构成的相对电极。液晶24通常使用白显示,在白显 示中,当所施加的电压较小时,液晶24变为亮状态,而当所施加的电 压较大时,变为暗状态。

通过采用上述结构,在反射的情况下,分隔线51变为比其他部 分显示得更暗,从而与透射情况下比其他部分显示得更亮一样,变得 易于识别。在第七实施例中采用半透半反板。但是,通过去除反射电 极,而只用透明导电膜形成显示电极12或象形图显示电极33,并使 不平坦有机膜65变平,从而本发明能够应用于透射型液晶显示板。

第八实施例

下面,将参照附图对本发明第八实施例中的液晶显示板进行解 释。第八实施例的特征在于,分隔线51采用堆叠不同颜色的滤色器以 降低反射率的结构,在与分隔线重叠的区域中形成象形图显示配线电 极,并彼此平行地形成设置在与分隔线重叠的区域中的多个象形图显 示配线电极。图21是第八实施例中的液晶显示板的平面示意图,而图

22是图21所示的线E-E上的截面图。

与第一实施例中一样,在第八实施例中,设置运动图像显示区30 和象形图显示区36,并在构成了运动图像显示区30的每个像素部分 中设置由薄膜晶体管TFT构成的开关元件。象形图显示区36具有象形 图显示电极33和象形图显示环绕电极37,围绕象形图显示电极33, 设置有位于象形图显示电极33和象形图显示环绕电极37之间的象形 图环绕间隙38。在第二基片15上设置由透明导电膜构成的相对电极 17。

如图22所示,在分隔线51的区域中,堆叠由红色滤色器52、绿 色滤色器53和蓝色滤色器54构成的三层。结果,与其他区域不同,

可以极大地降低透射率。

在与分隔线51重叠的第一基片1上,使不平坦有机膜65的表面 变平,以防止象形图显示配线电极的破裂。如图21所示,彼此平行地 顺序排列三个象形图显示配线电极71、 72和73。因此,可以由分隔 线51屏蔽象形图显示配线电极。此外,分隔线51与运动图像显示区 30和象形图显示区36部分重叠。应当注意,参考数字76表示环绕电 极的配线电极37。

通过采用上述结构,分隔线51能够确保令人满意的光屏蔽属性, 而无需特别增加步骤。此外,在与分隔线51重叠的区域中,彼此平行 地顺序排列多个象形图显示配线电极,由此从外部不能识别这些配线 电极,并能够提高显示质量。

第九实施例

下面,将参照附图对本发明第九实施例中的液晶显示板进行解 释。第九实施例的特征在于,为了使分隔线51变细,在象形图显示区

中,在象形图的下方设置用于其他象形图的象形图显示配线电极。图

23是第九实施例中的液晶显示板的平面示意图。图24是图23所示P6 部分的放大平面图。

与第一实施例中一样,在第九实施例中,设置运动图像显示区30 和象形图显示区36,并在构成了运动图像显示区30的每个像素部分 中设置由薄膜晶体管TFT构成的开关元件。象形图显示区36具有象形 图显示电极33和象形图显示环绕电极37,围绕象形图显示电极33, 设置有位于象形图显示电极33和象形图显示环绕电极37之间的象形 图环绕间隙38。在第二基片15上设置由透明导电膜构成的相对电极 17。

如图23所示,分隔线51与运动图像显示区30和象形图显示区 36部分重叠。为了减小象形图显示区36和分隔线51的面积,通过绝 缘膜,在象形图显示电极33下方的层中,设置与象形图显示电极33 相连并延伸到象形图显示区36外部的象形图显示配线电极。但是,为 了防止在设置在象形图显示电极33和象形图显示环绕电极37之间的 象形图环绕间隙38中看到象形图显示配线电极71、 72和73,使与间 隙部分相对应的这些配线电极部分变窄变细。

由于象形图显示电极33和象形图显示环绕电极37是反射电极, 象形图显示电极33和象形图显示环绕电极37阻挡了设置在下层中的 象形图显示配线电极71、 72和73,而使其不会干扰显示。因此,如 图23所示,能够减小象形图显示区36的超出部分的面积。此外,即 使减小分隔线51的表面尺寸,仍能实现具有令人满意的可视性的显

第十实施例

下面,将参照附图对本发明第十实施例中的液晶显示板进行解 释。第十实施例的特征在于,采用了使分隔线变细且将象形图显示电 极33直接设置在第一基片1上的结构。图25是第十实施例中的液晶

显示板的平面示意图。如图所示,在第十实施例中,为了尽可能地简 化象形图显示区36的结构,将象形图显示电极33直接设置在第一基

片1上。此外,为了将象形图显示电极33用于透射显示,象形图显示

电极33由透明导电膜形成。因此,在位于象形图显示电极33下方的 层中不能设置挡光构件或导电构件。

第十实施例采用了使与象形图显示电极33相连并设置延伸到象 形图显示区36外围的象形图显示配线电极71、72和73绕过每个象形 图的结构。象形图显示电极33和象形图显示配线电极71、 72和73 由透明导电膜形成,并形成为一体。

如图25所示,象形图显示配线电极71绕过五边形象形图显示电 极33b和椭圆形象形图显示电极33a。象形图显示配线电极72绕过椭 圆形象形图显示电极33a。在第十实施例中,沿着与椭圆形象形图显 示电极33a相同的方向排列象形图显示配线电极71和72。但是,当 配线电极绕过多个象形图显示电极时,在象形图显示电极33的左右分 配相同数量尤为有效,因为象形图显示电极位于象形图显示配线电极 的中心。

通过采用上述结构,在透射液晶显示板的象形图显示区中,具有 令人满意的显示质量的象形图显示也成为可能。

第十一实施例

下面,将参照附图对本发明第十一实施例中的液晶显示板进行解 释。图27是第十一实施例中的象形图显示电极33a附近的平面放大图。 应当注意,尽管为了解释的方便将解释椭圆形象形图显示电极33a, 但对于其他象形图的描述也是如此。

第十一实施例的特征在于,在象形图显示区36中,在由象形图 显示电极33a构成的像素部分中设置由如薄膜晶体管(TFT)等构成的 开关元件(此后称为"象形图开关元件")411,并在象形图显示区36 中设置用作伪开关元件的多个凸出61。设置这些凸出以缓和运动图像 显示区30中的液晶层厚度与象形图显示区36中的液晶层厚度的不均 匀性。

在运动图像显示区30中的每个像素部分31中设置一个第一开关 元件11。换句话说,在运动图像显示区30中设置大量第一开关元件

11。另一方面,在象形图显示区36中,象形图开关元件411按照与象 形图数量相等的数量出现,例如,在图l所示的示例中为三个。与运

动图像显示区30中的第一开关元件11的分布相比,象形图开关元件 411极其稀疏地出现。

例如,通过在第一基片l上堆叠半导体膜、绝缘膜、金属膜等形

成这些开关元件11和411。因此,如果不在象形图显示区36中设置 凸出61,则在运动图像显示区30和象形图显示区36中,第一基片l 的不平坦状态不同。于是,当第一基片l和第二基片15通过隔离片彼 此相对并将液晶封装在第一基片1和第二基片15之间时,象形图显示 区36中的液晶层厚度较小,即,比运动图像显示区30中的液晶层厚 度薄。如果液晶层的厚度按照这种方式不均匀并不是所希望的,因为 在运动图像显示区30和象形图显示区36中不能获得一致的显示质量。

换句话说,为了获得一致的显示质量,只能在运动图像显示区30 和象形图显示区36中,不得不使第一基片1的不平坦状态相同或实质 上相同。为此目的,不得不按照与运动图像显示区30中的第一开关元 件11的分布相同的方式排列模拟运动图像显示区30中的第一开关元 件ll的伪开关元件(凸出61)。

根据这种观点,优选的是,凸出61的高度与运动图像显示区30 中的第一开关元件11的高度相同。但是,如果凸出61的高度大于等 于第一开关元件11的高度的一半,在运动图像显示区30和象形图显 示区36中也能获得一致到不会引起实际问题的显示质量。因此,凸出 61的高度可以是第一开关元件11的高度的一半或更大。

即使凸出61的高度稍微大于第一开关元件11的高度,也不会引 起显示质量上的问题。但是,当与第一开关元件11 一起形成凸出61 时,这样做并不是优选的,因为可能会引起步骤数和过程复杂性的增 加。例如,应当形成比第一开关元件ll更厚的半导体膜、绝缘膜、金 属膜等,并且除了针对第一开关元件11的制造过程之外,还需要用于 堆叠半导体膜、绝缘膜、金属膜等的过程。

因此,建议凸出61的高度大于等于第一开关元件11的高度的一 半且等于小于第一开关元件11的高度,并且优选的是,与第一开关元件ll的高度相同。此外,优选的是,凸出61的面积实质上与运动图

像显示区30中的第一开关元件11的面积实质上相同。此外,优选的 是,象形图显示区36中的凸出61的分布与运动图像显示区30中的第 一开关元件11的分布实质上相同。换句话说,优选的是,按照与运动 图像显示区30中的第一开关元件11实质上相同的间距,将具有与第 一开关元件11实质上相同尺寸的凸出61设置在象形图显示区36中。

但是,当如图27所示,避开象形图环绕间隙38来设置凸出61 时,显示质量更高。因此,当由于象形图环绕间隙38的出现,而不能 按照与第一开关元件11实质上相同的间距设置凸出61时,只需适当 地移动凸出61的位置。即使在这种情况下,优选的是,排列凸出61, 从而使凸出61的局部密度实质上与运动图像显示区30中的第一开关 元件11的密度相同。建议将象形图开关元件411设置在运动图像显示 区30中的第一开关元件11的任意行的延长线上。

在图27所示的示例中,凸出61具有与第一开关元件11实质上 相同的结构。在第一基片1上形成由铬钼膜构成的伪栅极电极414, 在伪栅极电极414上形成由氮化硅膜构成的绝缘膜(未示出),在绝缘 膜上形成由非晶硅(a-Si)构成的半导体层416,并通过掺杂半导体 层(未示出)形成由铬膜构成的伪源极电极418和伪漏极电极419。

当在象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极37上方,即在 象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极37与相对电极17之间, 设置凸出61时,优选的是,伪栅极电极414、伪源极电极418和伪漏 极电极419与象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极37短路。这 是因为如果特定凸出61的伪栅极电极414、伪源极电极418或伪漏极 电极419由于某些原因与象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极 37之间存在电位差,则象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极37 与相对电极17之间的电位差与凸出61和相对电极17之间的电位差不 同,并且凸出61中的显示不同于凸出61周围的显示。

另一方面,当在象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极37 下方,即在象形图显示电极33a或象形图显示环绕电极37与第一基片 1之间,设置凸出61时,凸出61中的显示不会如上所述地不同于凸

出61周围的显示。因此,伪栅极电极414、伪源极电极418和伪漏极 电极419可以彼此短路或与象形图显示电极33a或象形图显示环绕电 极37短路,或者可以绝缘。

应当注意,凸出61并不总是需要包括伪栅极电极414、绝缘膜、 半导体层416、掺杂半导体层、伪源极电极418和伪漏极电极419中 的全部,而可以只形成其中的一部分。

象形图开关元件411具有与第一开关元件11相同的结构。在第 一基片1上形成由铬钼膜构成的栅极电极404,在栅极电极404上形 成由氮化硅膜构成的绝缘膜(未示出),在绝缘膜上形成由非晶硅 (a-Si)构成的半导体层406,并通过掺杂半导体层(未示出)形成 由铬膜构成的源极电极408和漏极电极409。

例如,与象形图开关元件411的栅极电极404相连的栅极配线电 极401通过保护元件与栅极驱动集成电路41 (参见图l)相连。换句 话说,由栅极驱动集成电路41驱动象形图开关元件411。栅极配线电 极401设置在与第二配线电极3和其他象形图显示配线电极40b和40c (为了简化附图而未示出)不同的配线层中,或者通过导电孔跨过这 些配线电极3、 40b和40c形成,从而不与配线电极3、 40b和40c短 路。

象形图开关元件411的源极电极408与象形图显示配线电极40a 相连。此外,象形图开关元件411的漏极电极409通过象形图显示导 电孔34与象形图显示电极33a电连接。

凸出61和具有上述结构的象形图开关元件411与运动图像显示 区30中的第一开关元件11同时制造。换句话说,栅极配线电极401、 与栅极配线电极401相连的象形图开关元件411的栅极电极404以及 凸出61的伪栅极电极414与第一开关元件11的栅极电极4同时形成。 象形图开关元件411的栅极绝缘膜和凸出61的绝缘膜与第一开关元件 11的栅极绝缘膜5同时形成。象形图开关元件411和凸出61的半导 体层406和416与第一开关元件11的半导体层6同时形成。象形图开 关元件411和凸出61的掺杂半导体层与第一开关元件11的掺杂半导 体层7同时形成。象形图显示配线电极40a、与象形图显示配线电极

40a相连的象形图开关元件411的源极电极408、以及凸出61的伪源 极电极418与第一开关元件11的源极电极8同时形成。象形图开关元 件411的漏极电极409和凸出61的伪漏极电极419与第一开关元件 11的漏极电极9同时形成。

正如通过以上描述所显而易见的那样,按照与运动图像显示区中 的第一开关元件的分布相同的分布,在象形图显示区中排列模拟运动 图像显示区中的第一开关元件的伪开关元件(凸出),从而在运动图像 显示区和象形图显示区中,液晶层厚度一致。因此,获得一致的显示 质量。

第十二实施例

下面,将参照附图对本发明第十二实施例中的液晶显示板进行解 释。图28是第十二实施例中的象形图显示电极33a附近的平面放大图。 应当注意,尽管为了解释的方便将解释椭圆形象形图显示电极33a, 但对于其他象形图的描述也是如此。

第十二实施例的特征在于,在运动图像显示区30和象形图显示 区36中设置黑矩阵501,并将此黑矩阵501与象形图环绕间隙38重 叠的部分形成为挖去部分502。如图28所示,按照围绕以矩阵形状排 列在运动图像显示区30中的各个像素的格状图案形成黑矩阵501。

由象形图显示区36中的象形图显示电极33a构成的像素部分具 有不同于运动图像显示区30的每个像素部分31的形状,其大于运动 图像显示区30中的每个像素部分31。因此,如果按照与运动图像显 示区30中的黑矩阵501完全相同的图案形成象形图显示区36中的黑 矩阵501,则象形图显示电极33a与象形图显示环绕电极37之间的象 形图环绕间隙38与黑矩阵501在象形图显示区36中相交。因此,当 从第二基片15侧观看液晶显示板时,从象形图环绕间隙38中看到黑 矩阵501,而这在显示质量方面是不希望的。

因此,在第十二实施例中,切除黑矩阵501与象形图环绕间隙38 重叠的部分,以防止在从第二基片15侧观察液晶显示板时,从象形图 环绕间隙38中看到黑矩阵501。尽管未特别限定,在第十二实施例中,

除在象形图显示区36中按照黑矩阵501的图案设置挖去部分502之 外,运动图像显示区30中的黑矩阵501的图案与象形图显示区36中 的黑矩阵501的图案完全相同。

如图28所示,在运动图像显示区30和象形图显示区36的边界 部分中,将象形图显示配线电极40 (为了简化附图,在图28中只示 出了象形图显示配线电极40a)设置在黑矩阵501的下方。因此,从 外部不能看到这些配线电极。象形图显示配线电极40a通过用于象形 图显示的导电孔34与象形图显示电极33a电连接。用于象形图显示的 导电孔34也设置在黑矩阵501下方。

正如通过以上解释所显而易见的那样,用于在运动图像显示区和 象形图显示区中设置了实质上相同图案的黑矩阵,运动图像显示区的 亮度和象形图显示区的亮度相同。因此,获得了高显示质量。由于挖 去了与象形图环绕间隙重叠的部分中的黑矩阵,从此间隙不会看到黑 矩阵。因此,获得了高显示质量。

应当注意,尽管在运动图像显示区和象形图显示区中,黑矩阵的 图案实质上相同,但本发明并不局限于此,而且在运动图像显示区和 象形图显示区中,黑矩阵的图案可以不同。例如,可以按照与象形图 显示电极的形状相一致的图案排列象形图显示区中的黑矩阵。作为示 例,当象形图显示电极具有星形形状时,建议位于星形形状顶点处的 黑矩阵为三角形图案,而不是方形图案。这使其能够以高度再现性显 示所需的象形图。

第十三实施例

下面,将参照附图对本发明第十三实施例中的液晶显示板进行解 释。图29是第十三实施例中的象形图显示电极33a附近的平面放大图。 应当注意,尽管为了解释的方便将解释椭圆形象形图显示电极33a, 但对于其他象形图的描述也是如此。

第十三实施例的特征在于,在黑矩阵501中设置覆盖宽焊盘部分 的宽部分(此后称为"宽黑矩阵部分"),在所述宽黑矩阵部分中,设 置运动图像显示区30的第一开关元件11和与开关元件11的源极电极

8相连的显示电极导电孔13,并且在象形图显示区36中的宽黑矩阵部 分511中设置象形图显示导电孔34。

第十三实施例与第十二实施例的共同之处在于,将实质上相同图 案的黑矩阵501设置在运动图像显示区30和象形图显示区36中,并 将此黑矩阵501与象形图环绕间隙38重叠的部分形成为挖去部分 502。

在第十三实施例中,尽管未特别限定,在宽黑矩阵部分511下方, 象形图显示配线电极40 (为了简化附图,在图29中只示出了象形图 显示配线电极40a)的宽度较宽。此外,将象形图显示配线电极40设 置在象形图显示区36中的黑矩阵501下方。 '

正如从上面的解释所显而易见的那样,运动图像显示区的亮度与 象形图显示区的亮度相同,并且不会从象形图环绕间隙中看到黑矩阵。 因此,获得了高显示质量。此外,由于在象形图显示配线电极的宽部 分中设置显示电极导电孔,可以增加显示电极导电孔的直径。因此, 接触阻抗减小。

尽管在图中未示出,可以在宽黑矩阵部分511中设置多个显示电 极导电孔13或多个象形图电极导电孔34,因此,即使在由一部分中 的导电孔确保的传导不足够时,由其它导电孔的传导仍然是可能的, 并能够防止有缺陷的显示。

第十四实施例

下面,将参照附图对本发明第十四实施例中的液晶显示板进行解 释。图30是第十四实施例中的象形图显示电极33a附近的平面放大图。 应当注意,尽管为了解释的方便将解释椭圆形象形图显示电极33a, 但对于其他象形图的描述也是如此。

第十四实施例的特征在于,象形图显示区36按照与运动图像显 示区30相同的方式,由按照矩阵形状排列的多个单个显示电极构成, 并且单个显示电极通过耦合部分彼此电连接。例如,将象形图显示电 极33a分为六个单个显示电极601、 602、 603、 604、 605和606。这 六个单个显示电极601、 602、 603、 604、 605和606通过耦合部分607 和608相耦合。象形图显示配线电极40a通过象形图显示导电孔与单 个显示电极602相连。在图30中,未示出其他的象形图显示配线电极 40b和40c 。

例如,将象形图显示环绕电极37分为六个单个显示电极611、612、

613、 614、 615和616。尽管未特别限定,如图30所示,根据与象形 图显示电极33a的相应单个显示电极601、 602、 603、 604、 605和606 的组合,按照与运动图像显示区30中的显示电极12相同的矩形形状 形成象形图显示环绕电极37的相应单个显示电极611、612、613、614、 615和616。

在图30所示的示例中,象形图显示环绕电极37的三个单个显示 电极611、 612和613通过耦合部分617相耦合。象形图显示环绕电极 37的剩下的三个单个显示电极614、615和616通过另一耦合部分618 相耦合。 一组单个显示电极611、 612和613与另一组单个显示电极

614、 615和616通过保护元件分别与源极驱动集成电路42(参见图1) 相连。换句话说,由源极驱动集成电路42分离地驱动象形图显示环绕 电极37的两组单个显示电极。

正如通过上面的解释所显而易见的那样,由于将象形图显示环绕 电极分为两组单个显示电极,可以作为具有较小面积的电极来驱动具 有较大面积的象形图显示环绕电极。因此,降低了由于液晶而引起的 容性负载。此外,由于象形图显示电极的单个显示电极通过耦合部分 相耦合,也减小了象形图显示电极的面积。因此,降低了由于液晶而 引起的容性负载。因此,由于减小了用于驱动象形图显示电极和象形 图显示环绕电极的电路的负载,提高了显示质量。

第十五实施例

下面,将参照附图对本发明第十五实施例中的液晶显示板进行解 释。图31是示出了第十五实施例的象形图显示电极33a附近的平面放 大图。应当注意,尽管为了解释的方便将解释椭圆形象形图显示电极 33a,但对于其他象形图的描述也是如此。

第十五实施例的特征在于,象形图显示区36按照与运动图像显

示区30相同的方式,由按照矩阵形状排列的多个单个显示电极构成, 并且分离地驱动各个单个显示电极,或者通过耦合部分对多个单个显 示电极进行电连接,并进行驱动。

尽管未特别限定,例如,构成了象形图显示电极33a的六个单个 显示电极601、 602、 603、 604、 605和606中的三个单个显示电极601、 602和603 (此后称为"第一单个显示电极组")通过耦合部分607相 耦合。象形图显示配线电极40a通过象形图显示导电孔34与第一单个 显示电极组的单个显示电极603电连接。象形图显示电极33a的剩下 的三个单个显示电极604、 605和606通过另一耦合部分607相耦合。 另一象形图显示配线电极40a通过象形图显示导电孔34与第二单个显 示电极组的单个显示电极604电连接。换句话说,由源极驱动集成电 路42 (参见图l)分离地驱动构成了象形图显示电极33a的第一单个

显示电极组和第二单个显示电极组。应当注意,可以单独地驱动各个 单个显示电极601、 602、 603、 604、 605和606,而无需提供耦合部 分607。

例如,将象形图显示环绕电极37分为六个单个显示电极611、612、 613、 614、 615和616。象形图显示环绕电极37的各个单个显示电极 611、 612、 613、 614、 615和616分别通过导电孔35与单个配线电极 40d相连。各个配线电极40d通过保护元件与源极驱动集成电路42(参 见图l)相连。换句话说,由源极驱动集成电路42分离地驱动象形图 显示环绕电极37的各个单个显示电极611、 612、 613、 614、 615和 616。应当注意,可以耦合和驱动象形图显示环绕电极37的各个单个 显示电极611、 612、 613、 614、 615和616中的任意多个。

尽管未特别限定,如图31所示,根据与象形图显示电极33a的 相应单个显示电极601、 602、 603、 604、 605和606的组合,按照与 运动图像显示区30中的显示电极12相同的矩形形状形成象形图显示 环绕电极37的相应单个显示电极611、 612、 613、 614、 615和616。 应当注意,在图31中,未示出其他的象形图显示配线电极40b和40c, 以及与围绕象形图显示环绕电极37的其他象形图显示电极33b和33c 以及源极驱动集成电路42 (参见图l)设置的单个显示电极电连接的

配线电极。

正如通过上面的解释所显而易见的那样,由于将象形图显示环绕 电极分为多个单个显示电极,可以作为具有较小面积的电极来驱动具 有较大面积的象形图显示环绕电极。因此,降低了由于液晶而引起的 容性负载。此外,由于将象形图显示电极分为多个显示电极,可以作 为具有较小面积的电极来驱动象形图显示电极。因此,降低了由于液 晶而引起的容性负载。因此,由于减小了用于驱动象形图显示电极和 象形图显示环绕电极的电路的负载,提高了显示质量。

图26示出了如PDA等利用根据本发明实施例的液晶显示板构成 的便携式设备300。该设备的显示器310由具有运动图像显示区30和 象形图显示区36的本发明的液晶显示板构成。例如,在设备机身上设 置有电源按钮320以及第一和第二操作按钮330和340。通过象形图 显示电极形成象形图显示区36中的各个象形图350a、 350b和350c。 例如,象形图350a指示静音状态,象形图350b指示开机状态,而象 形图350c指示对比度。在运动图像显示区30和象形图显示区36之间 设置分隔线51,从而清晰地示出象形图显示区36。

在本发明的每个实施例中,描述了在设置开关元件时,未设置要 与运动图像显示像素或象形图显示像素并联的负载电容器(像素部分 的液晶电容器或象形图像素的液晶电容器)的实施例。但是,对于其 中设置有负载电容器的结构,本发明也是有效的。

在本发明的每个实施例中,描述了与象形图保护元件相邻设置源 极侧保护元件的结构。但是,不必说,本发明对于其中与栅极侧保护 元件相邻设置象形图保护元件的结构也是有效的。

在本发明的每个实施例中,解释了其中按照环形形式连接薄膜晶 体管TFT作为保护元件的结构。但是,PN结,按照环形形式连接PIN 结二极管的方法等也是有效的。

在本发明的每个实施例中,尽管在保持显示很长时间或以较高精 度保持灰度时,用于电荷保持的电容器并未与显示区外部的开关元件 相连,建议将用于电荷保持的电容器与象形图显示像素部分中的液晶 并联。具体地,如果要保持显示大约一分钟,优选的是不提供用于电

荷保持的电容器,以消除由用于电荷保持的电容器的充电和放电而消 耗的功率。

正如通过上面的解释所显而易见的那样,根据本发明,将保护元 件设置在象形图显示区的外围。这使其能够防止液晶的恶化或对象形 图显示配线电极和象形图显示环绕电极的静电放电损坏。

在运动图像显示区和象形图显示区的边界部分中设置分隔线。这 使其能够清楚地示出象形图显示区的显示区域。此外,分隔线由构成 了液晶显示板的构件形成。这使其能够形成分隔线,而无需增加处理 的负担。

通过以光屏蔽构件形成分隔线,存在对象形图显示配线电极的遮 蔽效果。因此,能够提高象形图的显示质量。

在象形图显示区周围设置显示区外部的开关元件以控制象形图 显示像素与外部电路的低阻抗连接和高阻抗连接,由此能够降低反相 驱动象形图显示像素的频率,从而使低功率消耗驱动成为可能。因此, 尤其是对于便携式设备,这是一种有效的方法。

在象形图显示区中,排列凸出,作为伪开关元件,由此在运动图 像显示区和象形图显示区中,液晶层厚度一致。从而,获得了一致的 显示质量。

相同图案的黑矩阵出现在运动图像显示区和象形图显示区中,由 此运动图像显示区的亮度与象形图显示区的亮度相同。此外,在象形 图显示电极与象形图显示环绕电极之间的间隙中,挖去黑矩阵,由此 不能从该间隙处看到黑矩阵。因而,获得了高显示质量。

由多个单个显示电极按照固定的象形图形状形成象形图显示区 中的像素部分,所述多个单个显示电极通过耦合部分彼此电连接,由 此减小了象形图显示区中的像素部分的面积,并减小了由于液晶而引 起的容性负载。结果,由于减小了用于驱动象形图显示区中的像素部 分的驱动电路的负载,提高了显示质量。

由多个单个显示电极按照固定的象形图形状形成象形图显示区

中的像素部分,并且各个单个显示电极通过相应的象形图显示配线电 极与驱动电路单独相连,由此进一步减小了象形图显示区中的像素部 分的面积,并进一步减小了由于液晶而引起的容性负载。结果,由于 进一步减小了用于驱动象形图显示区中的像素部分的驱动电路的负 载,进一步提高了显示质量。

工业应用性

如上所述,本发明适合于提供一种新液晶显示板,能够抵抗静电 对像素的损坏,并且在运动图像显示区和象形图显示区中都具有较高 的显示质量,而且即使进行低功率消耗驱动,象形图显示区的显示质 量仍然不会下降。

Claims (29)

1、一种液晶显示板,包括:第一基片;第二基片;液晶层,封装在所述第一基片和所述第二基片之间;显示电极,设置在所述第一基片上;以及相对电极,设置在所述第二基片上,其中所述显示电极与所述相对电极的重叠部分形成像素部分,所述液晶显示板还包括: 运动图像显示区,其中按照矩阵形状排列所述像素部分; 象形图显示区,其中按照固定的象形图形状形成所述像素部分; 第一保护元件,用于防护静电,插入在所述运动图像显示区中的各个像素部分与像素部分的驱动电路之间,并设置在所述运动图像显示区的外围;以及 第二保护元件,用于防护静电,插入在所述象形图显示区中的各个像素部分与像素部分的驱动电路之间,并设置在所述象形图显示区的外围, 其中,每一个第一保护元件和第二保护元件被提供给每一个像素部分,并且减少了在相应像素部分或者与相应像素部分相连的配线部分中所产生的静电,以及 所述第一保护元件通过第一公共电极彼此相连,而所述第二保护元件通过第二公共电极彼此相连。
2、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于 所述第一公共电极与所述第二公共电极构成整体。
3、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于 所述象形图显示区包括:象形图显示电极,具有固定象形图的形状;以及 象形图显示环绕电极,按照所述象形图显示电极之间的预定间隙,与所述象形图显示电极二维相邻,通过所述象形图显示电极和所述象形图显示环绕电极,在所述象形图显示区的整个表面上执行均匀可变密度显示,并且所述象形图显示电极和所述象形图显示环绕电极通过所述象形图 显示区外部的所述第二保护电极彼此相连。
4、 根据权利要求3所述的液晶显示板,其特征在于 其中按照矩阵形状排列所述像素部分的所述运动图像显示区包括:第一开关元件,与相应的像素相连,以及在所述象形图显示区中, 各个象形图显示电极通过所述第二保护元件与所述驱动电路相连,而 并不插入所述第一开关元件。
5、 根据权利要求l所述的液晶显示板,其特征在于通过按照环形连接至少两个第二开关元件以及串联所述第二开关 元件中的至少一个构成所述第一保护元件和所述第二保护元件。
6、 根据权利要求5所述的液晶显示板,其特征在于 所述第二开关元件是由非晶硅膜或多晶硅膜构成的薄膜晶体管。
7、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于 将设置在所述第二基片上的所述相对电极分离地设置在所述运动图像显示区和所述象形图显示区中。
8、 根据权利要求7所述的液晶显示板,其特征在于 与所述运动图像显示区中的各个像素部分相连的所述第一保护元件通过第一公共电极一端的导电部分与设置为与所述运动图像显示区 相对的所述相对电极相连,而与所述象形图显示区中的各个像素部分 相连的所述第二保护元件通过第二公共电极的一端的导电部分与设置 为与所述象形图显示区相对的所述相对电极相连。
9、 根据权利要求l所述的液晶显示板,其特征在于 在所述第二基片上设置滤色器,并且 所述显示电极是反射电极或半透半反电极。
10、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于通过相应 的象形图显示配线电极将构成所述象形图显示区的多个象形图显示电 极导线连接至所述象形图显示区的外部,并且将各个象形图显示配线 电极彼此平行地排列在所述象形图显示区中。
11、 根据权利要求10所述的液晶显示板,其特征在于 在所述象形图显示区中,还形成象形图显示环绕电极,其与所述 象形图显示电极二维相邻,在所述象形图显示电极和所述象形图显示 环绕电极之间有预定的象形图环绕间隙,并且所述象形图显示环绕电 极的宽度在所述象形图环绕间隙中比其他区域窄。
12、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于还包括: 分隔线,分隔所述运动图像显示区和所述象形图显示区。
13、 根据权利要求12所述的液晶显示板,其特征在于 所述象形图显示区包括象形图显示配线电极,将设置在^f述象形图显示区中的所述象形图显示电极导线连接至所述区域外部,并在其 中形成了所述分隔线的区域中设置所述象形图显示配线电极。
14、 根据权利要求12所述的液晶显示板,其特征在于 所述分隔线由形成在所述第一基片上的第一分隔配线和形成在所述第二基片上的第二分隔配线构成,在所述第一分隔配线和所述第二 分隔配线之间具有液晶层。
15、 根据权利要求12所述的液晶显示板,其特征在于 所述分隔线包括其中至少两种颜色的滤色器一个位于另一个上的区域和黑矩阵区域中的至少一个。
16、 根据权利要求12所述的液晶显示板,其特征在于 所述分隔线是具有比所述运动图像显示区和所述象形图显示区中的至少一个的折射率低的折射率的区域。
17、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于形成了所 述象形图显示区的象形图显示电极通过象形图显示配线电极与设置在 所述象形图显示区外部的第三开关元件相连。
18、 根据权利要求17所述的液晶显示板,其特征在于 所述第三开关元件设置在所述象形图显示区和用于密封所述第一基片和所述第二基片的密封部分之间。
19、 根据权利要求17所述的液晶显示板,其特征在于 将用于防护静电的第二保护元件设置在所述象形图显示区侧和所述象形图显示区相对于所述第三开关元件的相对侧的两个位置上。
20、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于还包括: 第一开关元件,设置在所述运动图像显示区中并与所述运动图像 显示区中的相应像素相连;以及凸出,用于减缓由于设置在所述象形图显示区中的所述第一开关 元件而导致的所述运动图像显示区中的液晶层的厚度与所述象形图显示区中的液晶层厚度的不均匀性,并设置在所述运动图像显示区中。
21、 根据权利要求20所述的液晶显示板,其特征在于 由设置在所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的一部分形成设置在所述象形图显示区中的所述凸出。
22、 根据权利要求20所述的液晶显示板,其特征在于设置在所述象形图显示区中的所述凸出的高度从不小于设置在所 述运动图像显示区中的所述第一开关元件的高度的一半到等于所述第 一幵关元件的高度。
23、 根据权利要求20所述的液晶显示板,其特征在于 设置在所述象形图显示区中的所述凸出的高度与设置在所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的高度相同。
24、 根据权利要求20所述的液晶显示板,其特征在于 设置在所述象形图显示区中的所述凸出的面积与设置在所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的面积相同。
25、 根据权利要求24所述的液晶显示板,其特征在于 设置在所述象形图显示区中的所述凸出的局部密度与设置在所述运动图像显示区中的所述第一开关元件的密度相同。
26、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于还包括: 第一开关元件,设置在所述运动图像显示区中并与所述运动图像显示区中的相应像素相连;以及光屏蔽黑矩阵,在所述运动图像显示区中,形成围绕按照矩阵形 状进行排列的各个像素的图案,以及在所述象形图显示区中,形成与 所述运动图像显示区中的图案相同的图案。
27、 根据权利要求26所述的液晶显示板,其特征在于 所述象形图显示区包括:象形图显示电极,具有固定象形图的形状;以及象形图显示环绕电极,按照所述象形图显示电极和所述象形 图显示环绕电极之间的预定间隙,与所述象形图显示电极二维相邻, 并且在所述象形图显示电极和所述象形图显示环绕电极之间的所述间 隙中挖去所述象形图显示区中的所述黑矩阵。
28、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于在所述象 形图显示区中,由按照矩阵形状排列的多个单个显示电极按照固定的 象形图形状形成所述像素部分,并且两个或多个单个显示电极通过耦 合部分电连接;以及所述液晶显示板还包括:第一开关元件,设置在 所述运动图像显示区中,并与所述运动图像显示区中的相应像素相 连。
29、 根据权利要求1所述的液晶显示板,其特征在于在所述象 形图显示区中,由按照矩阵形状排列的、具有不同形状的多个单个显 示电极按照固定的象形图形状形成所述像素部分,并且各个单个显示 电极通过相应的象形图显示配线电极与驱动电路单独相连;以及所述 液晶显示板还包括:第一开关元件,设置在所述运动图像显示区中并 与所述运动图像显示区中的相应像素相连。
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