CN1204541C - 具有低压驱动电路的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有低压驱动电路的液晶显示器，该液晶显示器具有夹在一对基板之间的液晶组分以及在一个第一基板上设置的多个象素。每个象素都经连接到其第一电极的开关元件而被提供视频信号，并设置电容。形成电容的两个电容形成电极中的一个连接到相应象素的第一电极，两个电容形成电极中的另一个被提供象素-电势控制信号。视频信号的极性相对于第一基准电压周期性地转换，而且，象素-电势控制信号在相对于第二基准电压为相同极性的两个电平之间变换，从而在象素的第一电极上的电压波动变得比视频信号的更大。

Description

具有低压驱动电路的液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器，并且更具体地涉及对向每个象素提供视频信号电压的电路有帮助的技术。
背景技术
近来，液晶显示器已广泛用于小型显示器、以及办公自动化设备的显示终端等中。一般而言，液晶显示器包括液晶显示板(也称为液晶显示元件或液晶单元)，此液晶显示板包括一对绝缘基板以及夹在绝缘基板之间的液晶组分层(液晶层)，其中至少一个绝缘基板由透明板、或透明塑料板等制成。
液晶显示器大致分为简单矩阵型和有源矩阵型。在简单矩阵型液晶显示器内，通过有选择性地向在液晶显示器板的两个绝缘基板上形成的象素成形条电极施加电压，并随后改变与此象素对应的液晶组分的部分液晶分子的取向而形成图象元素(以下称作象素)。另一方面，在有源矩阵型液晶显示器内，液晶显示板设置信号线、扫描线、象素电极以及有源元件，其中每个有源元件都与在一个基板上形成的用于象素选择的一个象素电极联系，并且，通过选择与象素联系的有源元件并随后改变存在于连接到有源元件的象素电极和与象素电极相连的基准电压电极之间的液晶分子的取向而形成象素。
具有用于每个象素的有源元件(如薄膜晶体管)并切换有源元件的有源矩阵型液晶显示器广泛用作笔记本式个人计算机显示器等。在有源矩阵型液晶显示器中，所谓的驱动电路集成型液晶显示器已知具有在基板上制作的象素电极驱动电路，在基板上制作有象素电极。液晶显示器通过AC驱动工作，AC驱动周期性地转换施加到液晶层两端的电压极性。AC驱动的目的是防止液晶组分因在液晶层两端施加的DC电压而引起的降质。
对于在象素电极和基准电极之间施加电压的有源矩阵型液晶显示器，一种AC驱动方法是在基准电极施加固定电压并且向象素电极交替提供正极性和负极性信号电压。然而，在上述AC驱动方法中，驱动电路必须是能承受象素电极电压的最大正值和最大负值之间电压差的高压电路。用于薄膜晶体管的开或关控制的控制信号(扫描信号)也必须是高压。
近来，在液晶显示器内显示的灰度级的数量已经达到64或256。还要求具有更大量象素的高分辨率液晶显示器。当要显示的灰度级的数量增加时，电路在规模上变大，并且当象素数量增加时，用于向各个象素提供信号的驱动电路在高速下工作，并且每个象素可占用的面积减少。另一方面，在高压电路内难以使它们的电路元件小型化，结果电路的规模变大。尤其是在小型液晶显示板内，即使在要求增加象素数量时，也难以在每个象素的有限面积内制作诸如高压有源元件的结构。进而，在具有被包含在液晶显示板内的驱动电路的驱动电路集成型液晶显示器中，由于驱动电路占据的面积增加而产生液晶显示板变大的问题。而且，在高压电路中还有这样的问题：由于它的电极和其它电极的面积增加，结果导致它们的电容性元件增加，使得难以在高速下操作驱动电路，并且还增加其功率消耗。
发明内容
本发明已致力于解决现有技术中的上述问题，并且提供一种能用低压驱动电路进行AC驱动而使液晶显示器高速工作、并且能减小象素尺寸和驱动电路规模的技术。
结合本文的描述和附图，本发明的上述目的和新颖特征将显而易见。
以下简单解释本发明的代表性实施例。
根据本发明的实施例，提供一种液晶显示器，包括：第一基板；第二基板；夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶组分；设置在所述第一基板上的多个象素，所述多个象素的每一个都包括开关元件、象素电极和电容；与所述开关元件的控制端子连接的多条扫描信号线；与所述多条扫描信号线连接的扫描信号线驱动电路；与所述开关元件的第一电极连接的多条视频信号线；以及与所述多条视频信号线连接的视频信号线驱动电路；其特征在于：多条象素-电势控制线连接于形成所述电容的两个电容形成电极中的一个电极；象素-电势控制电路连接于所述多条象素-电势控制线；所述电容的两个电容形成电极中的另一个电极连接于所述象素电极，所述象素-电势控制电路具有移位寄存器电路和输出电路，所述移位寄存器电路向所述输出电路输出定时信号，所述输出电路向所述象素-电势控制信号线输出象素-电势控制信号，以及所述扫描信号线电路设置于所述扫描信号线的一端一侧，所述象素-电势控制电路设置于所述扫描信号线的另一端一侧。
根据本发明的另一实施例，提供一种液晶显示器，包括：第一基板；第二基板；夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶组分；设置在所述第一基板上的多个象素，所述多个象素的每一个都包括开关元件、象素电极和电容；与所述开关元件的控制端子连接的多条扫描信号线；与所述多条扫描信号线连接的扫描信号线驱动电路；与所述开关元件的第一电极连接的多条视频信号线；以及与所述多条视频信号线连接的视频信号线驱动电路；其特征在于：在所述多个象素的下面形成有光阻挡膜；多条象素-电势控制线连接于形成所述电容的两个电容形成电极中的一个电极；象素-电势控制电路连接于所述多条象素-电势控制线；所述电容的两个电容形成电极中的另一个电极连接于所述象素电极，所述象素-电势控制电路具有移位寄存器电路和输出电路，所述移位寄存器电路向所述输出电路输出定时信号，所述输出电路向所述象素-电势控制信号线输出象素-电势控制信号，所述扫描信号线电路设置于所述扫描信号线的一端一侧，所述象素-电势控制电路设置于所述扫描信号线的另一端一侧，以及所述光阻挡膜与所述多个象素之间的间隙重叠并且形成所述象素-电势控制信号线的一部分。
附图说明
在所有附图中给相似的部件分配相同的参考号，在附图中：
图1为用于说明根据本发明实施例的液晶显示器的大体结构的框图；
图2为示出根据本发明实施例的液晶显示板实例的框图；
图3A和3B是用于解释象素电势控制方法的电路示意图；
图4为用于解释图2所示液晶显示板的驱动方法的时间图；
图5为用于说明象素-电势控制电路的电路示意图；
图6A-6D为用于说明在象素-电势控制电路中使用的时钟反相器的电路示意图；
图7是在根据本发明实施例的液晶显示器中象素区的横截面示意图；
图8为通过使用光阻挡膜而形成的象素-电势控制线的配置的平面示意图；
图9A和9B是说明根据本发明实施例的液晶显示器的驱动方法的时间图；
图10A是在根据本发明实施例的液晶显示器中构成输出电路的反相器电路的横截面视图，而图10B示出用于解释根据本发明实施例的液晶显示器的操作的时间图；
图11为根据本发明实施例的液晶显示器的平面示意图；
图12是说明根据本发明实施例的液晶显示器的驱动方法的时间图；
图13A和13B为根据本发明实施例的液晶显示器的透视图，用于解释该液晶显示器的操作；
图14为根据本发明实施例的液晶显示板的平面示意图；
图15为根据本发明实施例的液晶显示器的平面示意图；
图16是有源元件及其附近的横截面示意图，用于解释根据本发明实施例的液晶显示器；
图17是有源元件及其附近的横截面示意图，用于解释根据本发明实施例的液晶显示器；
图18为根据本发明实施例的液晶显示器的液晶显示板的示意性透视图；
图19为用于解释与根据本发明实施例的液晶显示器的液晶显示板的液晶板相连接的挠性印刷电路板的平面示意图；
图20是根据本发明实施例的液晶显示器的立体分解图；
图21是根据本发明实施例的液晶显示器的液晶显示板的液晶板的平面示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述根据本发明的实施例。在所有用于解释本发明实施例的附图中，为功能相似的部件分配相同的参考号，并且不作重复解释。
图1为用于说明根据本发明实施例的液晶显示器的大体结构的框图。本实施例的液晶显示器包括液晶显示板(液晶显示元件)100和显示控制器111。
液晶显示板100包括具有以矩阵形式排列的象素区101的显示区110、水平驱动电路(视频信号线驱动电路)120、垂直驱动电路(扫描信号线驱动电路)130以及象素-电势控制电路135。在相同的基板上布置显示区110、水平驱动电路120、垂直驱动电路130以及象素-电势控制电路135。
显示控制器111基于外部传送的控制信号如时钟信号、显示定时信号、水平同步信号、垂直同步信号，控制水平驱动电路120、垂直驱动电路130和象素-电势控制电路135。显示控制器111向水平驱动电路120提供将要在液晶显示板100上显示的显示数据。参考号131代表显示控制器111的控制信号线，而132是显示信号线。
多根视频信号线(也称作漏极信号线或垂直信号线)103从水平驱动电路120沿垂直方向(图1的Y方向)延伸进显示区110中，并且它们在水平方向(图1中的X方向)上排列。多根扫描信号线(也称作栅极信号线或水平信号线)102从垂直驱动电路130沿水平方向(图1中的X方向)延伸，并且它们在垂直方向(图1的Y方向)上排列。多根象素-电势控制线136从象素-电势控制电路135沿水平方向(X方向)延伸，并且在垂直方向(Y方向)上排列。
水平驱动电路120包括水平移位寄存器121和电压选择器电路123。显示控制器111的控制信号线131和显示信号线132连接到水平移位寄存器121和电压选择器电路123，用于提供控制信号和显示信号。在这提供数字形式和模拟形式两种显示数据。
为简单起见，图1省略掉到各个电路的电压馈送线，但应理解向各个电路应馈送必要的电源电压。
当显示控制器111在接收到外部提供的垂直同步信号之后立即接收第一显示定时信号时，显示控制器111通过控制信号线131向垂直驱动电路130输出开始脉冲。然后，显示控制器111基于水平同步脉冲向垂直驱动电路130输出具有水平扫描周期(下称为1h)的移位时钟，以便顺序选择扫描信号线。垂直驱动电路130基于移位时钟选择扫描信号线102，并向被选扫描信号线102提供扫描信号。也就是说，在图1中，垂直驱动电路130输出信号，以便从顶部到底部逐线选择扫描信号线102，每根线选择时间为一个水平扫描周期1h。
进而，当显示控制器111接收显示定时信号时，显示控制器111认可收到与显示起点相应的显示定时信号，并输出显示数据到水平驱动电路120。显示数据从显示控制器111顺序输出，水平移位寄存器121基于从显示控制器111传送的移位时钟输出定时信号。定时信号指电压选择器电路123选取提供给各个视频信号线103的显示数据的时间。
当显示信号为模拟形式时，电压选择器电路123从模拟信号中与定时信号同步地选取相应的电平作为显示数据(灰度电压)，然后输出所选取的灰度电压到视频信号线103作为视频信号。另一方面，当显示数据为数字形式时，电压选择器电路123与定时信号同步地选取显示信号，然后根据显示信号(数字数据)选择(译码)灰度电压，随后输出灰度电压到视频信号线103。输出到视频信号线103的灰度电压与垂直驱动电路130的扫描信号同步地写入到象素区101的象素电极中，作为视频信号。
象素-电势控制电路135根据显示控制器111的控制信号控制写入到象素电极中的视频信号电压。通过视频信号线103写入到象素电极中的灰度电压与反电极上的基准电压有一定的电压差。象素-电势控制电路135通过向象素区101提供控制信号而改变象素电极和反电极之间的电压差。下面解释象素-电势控制电路135的细节。
结合图2解释本发明实施例的液晶显示板100内的象素区101。图2示出象素区101的等效电路。每个象素101都布置在显示区110内由两根相邻扫描信号线102和两根相邻视频信号线103所包围的区域内，并且象素101以矩阵形式排列。为了简单起见，在图2中只绘出一个象素区101。每个象素区101都具有有源元件30和和象素电极109。象素电极109连接到象素电容115。象素电容115的一个电极连接到象素电极109，象素电容115的另一个电极连接到象素-电势控制线136，而象素-电势控制线136又连接到象素-电势控制电路135。在图2中，有源元件30示作p-沟道型晶体管。
如上所述，垂直驱动电路130向扫描信号线102顺序输出扫描信号，扫描信号用于有源元件30的开或关控制。向视频信号线103提供灰度电压作为视频信号，并且当有源元件30接通时，从视频信号线103向象素电极109提供灰度电压。反电极(公共电极)107布置得面对象素电极109，并且液晶层(未示出)置于象素电极109和反电极107之间。在图2所示的电路图中，示出因液晶层而形成的等效液晶电容108，它连接在一个象素电极109和反电极107之间。通过在象素电极109和反电极107之间施加电压，随后改变液晶分子的取向并利用所获得的液晶层光学性质的改变而产生显示。
如上所述，对于驱动液晶显示器的方法，使用AC驱动以避免在液晶层两端施加DC电压。对于AC驱动，如果反电极107上的电压用作基准电压，电压选择器电路123输出相对基准电压为正、负极性的两个电压，作为灰度电压。
在该实施方式中，AC驱动能够利用与基准电压相同极性的信号作为从电压选择器电路123向象素电极109提供的视频电压。
在以上实例中，首先，正极性电压写入到象素电极109中，随后，通过使用象素-电势控制电路135产生负极性电压。然而，可颠倒此关系。首先，负极性电压写入到象素电极109中，随后，可通过提高象素-电势控制电路135的象素-电势控制信号的电压而产生正极性电压。
以下结合图3A和3B解释改变象素电极109的电压的方法。在图3A和3B中，为了说明的目的，液晶电容108和象素电容115分别用第一电容器53和第二电容器54表示，有源元件30由开关104表示。参考号56代表连接到象素电极109的象素电容115的一个电极，而57是连接到象素-电势控制线136的象素电容115的另一个电极。象素电极109和电极56之间的结点用节点58表示。为了简单起见，假定可忽略其它寄生电容，第一电容器53和第二电容器54的电容分别为CL和CC。
如图3A所示，首先，从外部向第二电容器54的电极57提供电压V1。随后，当用扫描信号接通开关104时，电压从视频信号线103提供到象素电极109和电极56。在这，提供到节点58的电压假设为V2。
然后，如图3B所示，在关断开关104时，施加到电极57以及象素-电势控制信号的电压从电压V1降低到电压V3。由于储存在第一和第二电容器53和54内的电荷总量保持不变，因此节点58的电压改变为V2-{CC/(CL+CC)}×(V1-V3)。
在此，如果第一电容器53的电容CL与第二电容器54的电容CC相比足够小，即当CL＜＜CC时，那么CC/(CL+CC)≈1，从而节点58的电压变成等于V2-V1+V3。如果V2＝0和V3＝0，节点58的电压变成等于(-V1)。
通过使用以上解释的方法，首先从视频信号线103提供到象素电极109的电压被选择为相对于反电极107上的基准电压为正极性，随后通过控制施加到电极57上的电压即象素-电势控制信号可产生负极性信号。当以此方式产生负极性信号时，不必从电压选择器电路123提供负极性信号，由此可通过使用低压电路元件形成外围电路。
以下结合图4解释图2所示电路中的工作时间。在图4中“1V”指垂直扫描周期。Φ1代表提供到视频信号线103的灰度电压。Φ2为提供到扫描信号线102的扫描信号，Φ3为提供到象素-电势控制信号线136的象素-电势控制信号(电压下降信号)，而且Φ4为象素电极109的电势。如图3A和3B所示，象素-电势控制信号Φ3在电压V3和V1之间变动。
图4示出灰度电压Φ1由正极性电压输入信号Φ1A和负极性电压输入信号Φ1B组成的情况。正极性电压输入信号Φ1A施加到象素电极上，并保持不变。另一方面，负极性电压输入信号Φ1B首先施加到象素电极上，然后通过使用象素-电势控制信号Φ3转换成相对于基准电压为负极性的电压。在此实施例中，假设正极性电压输入信号Φ1A和负极性电压输入信号Φ1B相对于施加到反电极107的基准电压Vcom都为正的。
在图4中，在从t0到t2的时间内，灰度电压Φ1是正极性电压输入信号Φ1A。首先，在时间t0，象素-电势控制电路135输出电压V1作为象素-电势控制信号Φ3，然后，在时间t1当扫描信号Φ2改变成与被选状态相应的低电平时，图2所示的p沟道型晶体管30导通，从而视频信号线103上的正极性电压输入信号Φ1A被写入象素电极109中。在图4中，写入到象素电极109中的信号由Φ4表示。在图4中，在时间t1写入到象素电极109中的电压由V2A表示。其次，当扫描信号Φ2改变成与非选择状态相应的高电平时，晶体管30关断，从而象素电极109从用于提供电压到其上的视频信号线103断开。液晶显示器基于写入到象素电极109中的电压V2A显示灰度级。
以下解释从t2到t4的时间，此时灰度电压Φ1是负极性电压输入信号Φ1B。在时间t2，输出扫描信号Φ2，从而由Φ4表示的电压V2B写入到象素电极109中。随后晶体管30关断，并且在时间t3，即在从时间t2开始的2h(两个水平扫描周期)时间之后，提供到象素电容115(见图2)的电压从V1下降到V3，如图4的象素-电势控制信号Φ3中所示。当象素-电势控制信号Φ3从V1改变为V3时，由于象素电容115用作耦合电容，因此象素电极109的电势可基于象素-电势控制信号Φ3的幅值下降一定的量。从而，在象素内产生相对于基准电压Vcom为负极性的电压V2C。
当使用上述方法产生负极性信号时，外围电路可通过使用低压电路元件形成。从电压选择器电路123输出的信号是小幅值正极性信号，因此有可能把电压选择器电路123制作成低压电路。当电压选择器电路123在低压下工作时，由于其它外围电路如水平移位寄存器121和显示控制器111是低压电路，因此液晶显示器的整个电路可制作成低压电路。
图5示出象素-电势控制电路135的电路配置。参考符号SR1-SRn+1(以下省略下标，除非它们应相互区别开)代表可向上和向下移位信号的双向移位寄存器。每个双向移位寄存器SR由时钟反相器61、62、65和66组成。参考号67表示电平移相器，而69为输出电路。诸如双向移位寄存器SR的电路用电源电压VDD工作。电平移相器67转换从双向移位寄存器SR输出的信号的电压电平。电平移相器67输出幅值在电源电压VBB和电源电压VSS(接地电势)之间的信号，VBB高于电源电压VDD。向输出电路69施加电源电压VPP和电源电压VSS，并且根据电平移相器67的信号输出电压VPP或VSS到象素-电势控制线136。在结合图4解释的象素-电势控制信号Φ3中，电压V1和V3分别对应于电源电压VPP和电源电压VSS。在图5中，输出电路69表示成由p沟道型和n沟道型晶体管组成的反相器。可以选择施加到p沟道型晶体管的电源电压VPP和施加到n沟道型晶体管的电源电压VSS，以便它们可被输出作为象素-电势控制信号Φ3。然而，由于其中制作有p沟道型晶体管的硅基板被施加以下解释的基板电压，因此电源电压VPP必须选择为对应于基板电压的适当值。参考号26为开始信号的输入端，用于向象素-电势控制电路135提供开始信号作为一个控制信号。在接收到开始信号之后，图5所示的双向移位寄存器SR1-SRn+1与外部提供的时钟信号同步地连续输出定时信号。电平移相器67根据定时信号输出电压VSS或VBB，输出电路69根据电平移相器67的输出向象素-电势控制线136输出电压VPP或VSS。可以通过向双向移位寄存器SR提供开始信号和时钟信号以便为图4所示象素-电势控制信号Φ3建立定时关系，而从象素-电势控制电路135输出具有所需定时关系的象素-电势控制信号Φ3。参考号25指用于重置信号的输入端。
以下结合图6A和6B解释在双向移位寄存器SR内使用的时钟反相器61和62。参考符号UD1和UD2分别代表第一和第二方向设置线。第一方向设置线UD1提供用于沿图5中从底部到顶部方向扫描的H电平，而第二方向设置线UD2提供用于沿图5中从顶部到底部方向扫描的H电平。为了清楚起见，省略图5中的接线，但第一和第二方向设置线UD1和UD2连接到构成双向移位寄存器SR的时钟反相器61和62。
时钟反相器61由如图6A所示的p型晶体管71、72和n型晶体管73、74构成。p型晶体管71连接到第二方向设置线UD2，而n型晶体管74连接到第一方向设置线UD1。当第一方向设置线UD1为H电平且第二方向设置线UD2为L电平时，时钟反相器61用作反相器；但当第二方向设置线UD2为H电平且第一方向设置线UD1为L电平时，时钟反相器61用作高阻抗。
另一方面，如图6B所示，在时钟反相器62中，p型晶体管71连接到第一方向设置线UD1，而n型晶体管74连接到第二方向设置线UD2。当第二方向设置线UD2为H电平时，时钟反相器62用作反相器；但当第一方向设置线UD1为H电平时，时钟反相器62用作高阻抗。
图6C示出时钟反相器65的电路配置。当时钟信号线CLK1为H电平且时钟信号线CLK2为L电平时，时钟反相器65输出已被反相的输入；当时钟信号线CLK1为L电平且时钟信号线CLK2为H电平时，时钟反相器65用作高阻抗。
图6D示出时钟反相器66的电路配置。当时钟信号线CLK2为H电平且时钟信号线CLK1为L电平时，时钟反相器66输出已被反相的输入；当时钟信号线CLK2为L电平且时钟信号线CLK1为H电平时，时钟反相器66用作高阻抗。为了清楚起见，省略图6A-6D中时钟信号线CLK1、CLK2的连接，但时钟信号线CLK1和CLK2连接到时钟反相器65和66。
根据以上解释，当双向移位寄存器由时钟反相器61、62、65和66形成时，双向移位寄存器SR可连续输出定时信号。如果象素-电势控制电路135由双向移位寄存器SR形成，就可获得用于双向扫描的象素-电势控制信号Φ3。由于垂直驱动电路130也由相似的双向移位寄存器组成，因此根据本发明的液晶显示器能沿从顶部到底部和从底部到顶部的方向进行双向扫描。由于具有此配置，如果希望显示被反相的图象时，就通过颠倒扫描方向，进行从显示屏的底部到顶部的扫描。当垂直驱动电路130设置成从底部到顶部扫描显示屏时，象素-电势控制电路135通过改变第一和第二方向设置线UD1和UD2的设置而同样设置成相应的底部-顶部扫描。水平移位寄存器121也由相似的双向移位寄存器组成。
下面结合图7解释根据本发明的反射型液晶显示器的象素区。图7为根据本发明的反射型液晶显示器实施例的横截面示意图。在图7中，参考号100指液晶显示板，1为用作驱动电路基板的第一基板，2为用作透明基板的第二基板，3为液晶组分，4为隔板。隔板4在驱动电路基板1和透明基板2之间建立固定的单元间隙d，驱动电路基板1和透明基板2之间夹着液晶组分3。参考号5指在驱动电路基板1上形成的反射电极(象素电极)，6为用于与反射电极5一起在液晶组分3上施加电压的反电极，7和8是用于对液晶组分3的液晶分子以特定方向取向的取向膜，而30为用于向反射电极5施加灰度电压的有源元件。参考号34指有源元件30的源极区域，35为有源元件30的漏极区域，36为有源元件30的栅极，38为绝缘膜，31和40分别为用于与在它们之间的绝缘膜38形成象素电容的第一和第二电极。在图7中，第一和第二电极31、40示作用于形成象素电容的代表性电极，如果电连接到象素电极的其它导电层和连接到象素-电势控制线的其它导电层互相面对面，并且在它们之间有介电层，它们就可形成象素电容。
在图7中，参考号41是第一层间绝缘膜，42为分别电连接漏极区域35和第二电极40的第一导电膜，43为第二层间绝缘膜，44为第一光阻挡膜，45为第三层间绝缘膜，以及46为第二光阻挡膜。在第二和第三层间绝缘膜43、45内制作通孔42CH，从而第一导电膜42与第二光阻挡膜46电连接在一起。参考号47为第四层间绝缘膜，而48为形成反射电极5的第二导电膜。灰度电压从有源元件的漏极区域35通过第一导电膜42、通孔42CH和第二光阻挡膜46传送到反射电极5。
在此实施例中的液晶显示器是反射型。大量的光(例如来自灯)投射到液晶显示板100中。光阻挡膜阻挡光进入驱动电路基板的半导体层。在反射型液晶显示器中，投射到液晶显示板100中的光从透明基板2(在图7的顶部)进入，然后穿过液晶组分3，随后被反射电极5反射回，接着再次穿过液晶组分3和透明基板2，最后离开液晶显示板100。然而，投射到液晶显示板100中的一部分光通过相邻反射电极5之间的间隙向驱动电路基板1泄漏。设置第一和第二光阻挡膜44和46，以防止光进入有源元件30。在此实施例中，第一和第二光阻挡膜44和46由导电膜制成，第二光阻挡膜46电连接到反射电极5，并且向第一光阻挡膜44提供象素-电势控制信号以便光阻挡膜形成一部分象素电容。
顺便提到，如果向第一光阻挡膜44提供象素-电势控制信号，第一光阻挡膜44就可在被提供灰度电压的第二光阻挡膜46和形成视频信号线103的第一导电层42以及形成扫描信号线102的导电层(与栅极36在同一平面)之间用作电屏蔽层。这减小第一导电层42和栅极36之间、以及第二光阻挡膜46和反射电极5之间的寄生电容。如上所述，必需使象素电容CC比液晶电容CL足够大。如果第一光阻挡膜44被设置成电屏蔽，由于与液晶电容LC并联的寄生电容减小，因此对于获得上述关系是有效的。进而，有可能减小信号线产生的噪声量。
在反射型液晶显示元件中，当反射电极5在驱动电路基板1的液晶组分3一侧的表面上布置时，不透明基板如硅基板可用作驱动电路基板1。此结构具有如下优点：有源元件30和接线可在反射电极5之下布置，从而形成象素的反射电极5的面积可以增加，因此可实现更高的孔径比。而且，此结构的优点还有：辐射从驱动电路基板1的背面投射进液晶显示板100的光所产生的热量。
下面解释通过使用光阻挡膜而形成部分象素电容。第一光阻挡膜44和第二光阻挡膜46互相面对面并且第三层间绝缘膜45置于它们之间，而且形成部分象素电容。参考号49指形成一部分象素-电势控制线136的导电层。第一电极31和第一光阻挡膜44被导电层49电连接。导电层49可用于在象素-电势控制电路135和象素电容之间形成接线。然而，在此实施例中，第一光阻挡膜44用于接线。图8示出其中第一光阻挡膜44用作象素-电势控制线136的配置。
图8是示出第一光阻挡膜44排列的平面图。参考号46表示第二光阻挡膜，尽管它们位于第一光阻挡膜44之上，但为了说明第二光阻挡膜的排列而用虚线表示。参考号42CH指连接第一导电膜42和第二光阻挡膜46的通孔。在图8中，省略其它元件以避免使本图复杂。第一光阻挡膜44用作象素-电势控制线136，因此它们被制作得沿图8中X方向连续延伸。第一光阻挡膜44制作得覆盖整个显示区域以便用作光阻挡膜，它们沿X方向(与扫描信号线102平行的方向)直线延伸，在Y方向上依次排列，并连接到象素-电势控制电路135，从而它们也用作象素-电势控制线136。第一光阻挡膜44布置得在尽可能大的区域内叠加在第二光阻挡膜46之上以便它们还用作象素电容的电极，并且相邻的第一光阻挡膜44之间的间隙制作得尽可能小，以减少光的泄漏。
当相邻的第一光阻挡膜44之间的间隙制作得如图8所示那么小时，一行第一光阻挡膜44的局部位于与下一行第一光阻挡膜44相联系的一行第二光阻挡膜46之下。如上所述，根据本发明的液晶显示器能在两个方向上进行扫描。当在双向扫描中利用象素-电势控制信号时，出现两种情况：一种是一行第一光阻挡膜44叠加在与下一行第一光阻挡膜44相联系的一行第二光阻挡膜46之上；另一种情况是不发生上述重叠。
在图8所示的情况中，当沿从图中的顶部到底部的方向进行扫描时，一行第一光阻挡膜44的局部位于与即将扫描的下一行第一光阻挡膜44相联系的一行第二光阻挡膜46之下。
以下结合图9A和9B解释在一行第一光阻挡膜44的局部和与将扫描的下一行第一光阻挡膜44相联系的一行第二光阻挡膜46之间的重叠所产生的问题和解决方案。
图9A示出用于解释此问题的时间图。在图9A中，Φ2A是用于指定行A的扫描信号并被指定为用于行A的扫描信号，而Φ2B是用于下一行B的扫描信号并被指定为用于行B的扫描信号。下面解释从时间t2到时间t3的时段，在此时段中产生上述问题，而对于剩余时间的解释则将省略。
在图9A中，在扫描行A时，在时间t3，即在从t2开始的2h(两个水平扫描周期)时间之后，象素-电势控制信号Φ3A被改变。在从t2开始的1h时间之后，扫描信号Φ2A的输出已停止，由行A扫描信号Φ2A驱动的有源元件30被关断，结果在行A中的象素电极109从视频信号线103断开。在时间t3，即在从t2开始的2h时间之后，即使当考虑到因信号切换而引起的时间延迟时，行A中的有源元件30也为充分的OFF(关断)状态。然而，在时间t3，用于行B的扫描信号Φ2B被改变。
由于在行A中的第一光阻挡膜44叠加在连接到行B中象素电极109的第二光阻挡膜46之上，在行B中的象素电极和行A中的象素-电势控制线之间形成电容。由于在时间t3行B中的有源元件30被改变为关断状态，因此，这时行B中的象素电极109没有从视频信号线103充分断开。在时间t3，如果用于行A的象素-电势控制信号Φ3A被改变，行A电容性耦合到行B中的象素电极109，放电电荷就在视频信号线103和象素电极109之间传输，因为它们相互之间没有充分断开。从而，行A的象素-电势控制信号Φ3A的改变对写入行B中象素电极109的电压Φ4B产生影响。在图9A和9B中的Φ3B代表用于行B的象素-电势控制信号。
如果单个液晶显示器在固定的扫描方向下操作，象素-电势控制信号Φ3A的改变所带来的影响就不是非常明显，因为该影响在整个显示区域是均匀的。然而，当通过叠加从三个独立的分别用于提供红、绿和蓝三原色的液晶显示器所提供的红、绿和蓝三种图象而产生彩色显示时，出现这样的情况，例如，由于它们的光学排列，三个液晶显示器中只有一个从底部到顶部扫描其显示区域，而三个液晶显示器中的另外两个则从顶部到底部扫描它们的显示区域。与此情况类似，如果在多个液晶显示器中扫描方向不同，在液晶显示器中显示的质量就变得不均匀并且综合显示降质。
通过结合图9B解释解决上述问题的方法。在此方法中，在行A扫描信号Φ2A开始的3h时间延迟之后，输出行A象素-电势控制信号Φ3A。此时，行B扫描信号Φ2B已经停止，因此行B中的有源元件30为充分的关断状态，从而，此种关系减少行A象素-电势控制信号Φ3A对写入行B中象素电极109的电压Φ4B的影响。在此情况下，使要写入的负极性电压输入信号的时间长度比正极性电压输入信号的时间长度短3h时间，但是，例如当扫描信号线102的数量超过100时，时间的缩短等于或小于3％。在负极性电压输入信号和正极性电压输入信号之间的均方根值之差可由基准电压Vcom等调节。
以下结合图10A和10B解释在施加到象素电容的电压VPP和基板电势VBB之间的关系。图10A是构成输出电路69的反相器电路的横截面视图。
在图10A中，参考号32指p沟道型晶体管的沟道区域，此p沟道型晶体管是通过在硅基板1中注入离子而制作的n型阱。硅基板1被施加基板电压VBB，并且n型阱32的电势为VBB。源极区域34和漏极区域35由通过在基板1中注入离子而制作的p型半导体层形成。当p沟道型晶体管30的栅极36被施加低于基板电压VBB的电压时，在源极区域34和漏极区域35之间形成导电层。一般而言，由于不必提供绝缘区域，因此该结构得以简化，在相同硅基板上制作的晶体管被施加公共基板电势VBB。在根据本发明的液晶显示器中，在驱动电路区域和象素区中的晶体管在相同的硅基板1上制作。基于以上解释的原因，象素区中的晶体管也被施加上述基板电势VBB。
在图10A所示的反相器电路中，源极区域34被施加提供到象素电容的电压VPP。源极区域34由p型半导体层形成，并且，源极区域34和n型阱32形成p-n结。当源极区域34的电势被制作得高于n型阱32的时，产生如下问题：电流从源极区域34流入n型阱32。鉴于此问题，电压VPP选择得低于基板电压VBB。
根据以上解释，在被象素-电势控制信号下降后的象素电极电压由V2-{CC/(CL+CC)}×(VPP-VSS)表示，这里，V2是写入象素电极的电压，CL为液晶电容，CC为象素电容，并且(VPP-VSS)是象素-电势控制信号的幅值。如果选择电压VSS为接地电势GND，象素电极电压中的变化量就由电压VPP、液晶电容CL和象素电容CC决定。
图10B示出CC/(CL+CC)和电压VPP之间的关系。为了简单起见，基准电压Vcom采用接地电势GND。下面解释这样的情况：在电压-关断状态时产生白色图象的普通白色类型液晶显示器中，灰度电压施加到象素电极以便产生黑色图象(灰度的最低程度)。图10B中的Φ1表示从电压选择器电路123写入到象素电极中的灰度电压。Φ1A是灰度电压Φ1的正极性电压输入信号，而Φ1B是灰度电压Φ1的负极性电压输入信号。为了形成黑色图象，Φ1A和Φ1B选择得使基准电压Vcom和写入到象素电极中的灰度电压之间的差值最大。
在图10B中，由于Φ1A是用于施加正极性电压的正极性电压输入信号，因此，通常取Φ1A为+Vmax以便使其电压和基准电压Vcom之间的差值最大。Φ1B取作Vcom(GND)，并且开始Φ1B写入到象素电极中，随后通过使用象素电容而降低象素电极的电势。
图10B中的Φ4A和Φ4B分别表示在CC/(CL+CC)＝1时的理想情况中和在CC/(CL+CC)＜1时的非理想情况中的象素电极的电压。
首先，考虑理想情况。在象素电极的电压Φ4A为负值的过程中，由于开始电压Vcom(GND)写入象素电极中作为Φ1B，因此，由于CC/(CL+CC)＝1的关系，通过把象素电极电势降低象素-电势控制信号Φ3的幅值VPP而获得的最大负电压(-Vmax)变成(-Vmax)＝-VPP。
其次，考虑非理想情况。对于象素电极的电压Φ4B为负值的过程中，象素-电势控制信号Φ3的幅值VPP2必须选择得满足关系+Vmax＜VPP2，因为CC/(CL+CC)＜1。如上所述，必须满足关系VPP＜基板电势VBB以及关系+Vmax＜VPP＜VBB。
在此实施例中，使用降低已写入的象素电极电压的方法以实现低压电路，但是如果象素-电势控制信号Φ3的幅值VPP非常高，基板电压VBB就变得太高并且最后电路将成为高压电路。因此，需要选择CL和CC的值以使CC/(CL+CC)变得尽可能接近1，换而言之，满足CL＜＜CC。
在玻璃基板上制作薄膜晶体管的常规液晶显示器中，由于必需使象素电极的面积尽可能的大，即增加孔径比，因此可实现的CC/CL之比最大为约1.0。在此实施例的液晶显示器中，驱动电路区域和象素区在相同的硅基板上制作，利用高电压作为基板电势VBB使得难以实现低压电路。
下面，结合图11和12解释行转换驱动方法的实施例。图11所示的液晶显示器100设置有奇数行象素-电势控制电路135(1)和偶数行象素-电势控制电路135(2)。在行转换驱动方法中，例如，当正极性灰度电压写入到奇数行象素电极中时，为了AC驱动，负极性灰度电压就写入到偶数行象素电极中。在行转换驱动方法中，电压极性每隔一行就颠倒一次，因此象素-电势控制信号的波形必须每隔一行就改变一次。从而，如图11所示，分别设置用于奇数行和偶数行的象素-电势控制电路135(1)、135(2)，用于交替输出如图12所示的两种象素-电势控制信号波形Φ3a和Φ3b，以便执行转换驱动。
以下解释反射型液晶显示器。对于一种反射型液晶显示元件，已知电控双折射模式。在电控双折射模式中，通过在把液晶组分夹在中间的反射电极和反电极之间施加电压而改变液晶组分的分子取向，从而改变液晶层的双折射。电控双折射模式通过把双折射的改变转换成光透射的改变而产生图象。
下面结合图13A和13B解释单偏振器扭曲向列(SPTN)模式，此模式是一种电控双折射模式。
参考号9代表把光源(未示出)的入射光L1分成两个偏振光的偏振束分离器，并且发射出两个偏振光中的线性偏振光L2。
在图13A和13B中，已穿过偏振束分离器9的光是p-偏振光，它进入液晶显示板100，但是，被偏振束分离器9反射的光也可进入液晶显示板100，此种光为s-偏振光。
液晶组分3是具有正介电各向异性的向列液晶材料。液晶分子纵向轴的取向大约与驱动电路基板1和透明基板2的主表面平行，并且液晶分子在穿过液晶层时被取向膜7、8扭曲大约90°。
图13A示出没有电压施加到液晶组分层3的情况。进入液晶显示板100的光L2因液晶组分3的双折射而被转换成椭圆形偏振光，然后在反射电极5上变为圆形偏振光。被反射电极5反射回的光再次穿过液晶组分3，从而又一次变为椭圆形偏振光，然后当它离开液晶显示板100时再次变回到线性偏振光。出射的线性偏振光L3是s-偏振光，其偏振方向相对于入射光L2的偏振方向旋转90°，L3再次进入偏振束分离器9，被偏振束分离器9的内部界面反射，变为出射光L4，L4又投射到屏幕等上，产生显示。此种配置是所谓的普通白色(普通敞开)类型，当在液晶组分层3两端不施加电压时此种配置发射光。
图13B示出在液晶组分层3两端施加电压的情况。当电场施加到液晶组分层3时，液晶分子沿着电场方向对齐，因此不会出现液晶分子的双折射。结果，进入液晶显示板100的线性偏振光L2不经任何改变地被反射电极5反射，随后从液晶显示板100出射的光L5具有与入射光L2相同的偏振方向。出射光L5穿过偏振束分离器9，返回到光源，从而没有光投射到屏幕上，在屏幕上产生黑色显示。
在单偏振器扭曲向列模式中，液晶分子的取向与基板的主表面平行，因此可使用取向液晶分子的一般方法，并且其制造工艺是极其稳定的。普通白色模式操作预防在低电压电平时产生有缺陷的显示。原因是，在普通白色模式中，当在液晶层两端施加高电压时提供暗点电平(黑色显示)，而且在此状态中几乎所有的液晶分子沿电场的方向取向，此电场方向与基板的主表面正交，从而，暗点电平的显示不太依赖于有低电场施加到其上的液晶分子的取向的初始条件。人眼基于亮度比来察觉亮度的不均匀性，一般对亮度的对数敏感，从而对暗点电平的变化敏感。由于上述原因，普通白色模式的优点是防止因液晶分子取向的初始条件而引起亮度的不均匀性。
电控双折射模式要求在液晶显示板的基板之间有高度精确的单元间隙。电控双折射模式利用普通光线和异常光线在穿过液晶层时所产生的相位差，因此从液晶层透射的光强度取决于普通光线和异常光线之间的延迟Δn·d，在这，Δn是双折射率，d为由隔板4在透明基板2和驱动电路基板1之间建立的单元间隙。
在此实施例中，考虑到显示的不均匀性，单元间隙被控制在准确度为±0.05μm。在反射型液晶显示板中，进入液晶层的光被反射电极反射，然后再次穿过液晶层，因此，如果反射型液晶显示板使用具有与在透射型液晶显示板中使用的液晶组分相同的双折射率Δn的液晶组分，反射型液晶显示板的单元间隙d就是透射型液晶显示板的一半。一般而言，透射型液晶显示板的单元间隙d在大约5微米到大约6微米的范围内，但在此实施例中单元间隙d选择为大约2微米。
在此实施例中，为了保证单元间隙的高准确度和比常规液晶显示板更小的单元间隙，在驱动电路基板1上制作柱状隔板以取代使用常规珠状分散方法。
图14为用于解释布置在驱动电路基板1上的反射电极5和隔板4如何排列的液晶显示板的平面示意图。在驱动电路基板1的整个区域上以矩阵形式设置大量的隔板4，用于在透明基板2和驱动电路基板1之间建立均匀的间隔。每个反射电极5确定象素，作为由液晶显示板形成的最小图象元素。为了简单起见，图14示出5列×4行的象素阵列，在最外面的列和行中的象素由参考号5B表示，在最外面的列和行以内的象素由参考号5A表示。
在图14中，5列×4行的象素阵列形成显示区域，在其中通过液晶显示板形成显示。假象素113布置在显示区域周围，由与隔板4相同材料制成的外围边框11布置在假象素113周围，并且在驱动电路基板1上围绕外围边框11涂敷密封部件12。参考号13指用于外部连接的接线端，此外部连接用于向液晶显示板100提供外部信号。
隔板4和外围边框11由树脂材料形成。例如，该树脂材料可以使用JSR Corp.(日本东京)制造的化学放大型负性光刻胶“BPR-113”(商品名)。光刻胶材料用旋涂敷方法涂敷在其上形成有反射电极5的驱动电路基板1上，接着使用具有隔板4和外围边框11的形状图案的掩膜进行曝光，然后用去除剂显影，形成隔板4和外围边框11。
当隔板4和外围边框11使用光刻胶等材料制作时，通过控制材料涂层的厚度可控制隔板4和外围边框11的高度，从而能高精度地制作隔板4和外围边框11。通过掩膜图案可确定隔板4的位置，因此隔板4可准确定位在希望的位置上。
在液晶投影机内使用的液晶显示板中，如果一个隔板4位于象素上，就产生问题：隔板4的阴影在被投影的放大图象中是可见。通过用掩膜图案曝光和随后进行显影而制作隔板4，隔板4可定位在不使显示图象降质的位置上。
由于已同时制作隔板4和外围边框11，因此，通过首先在驱动电路基板1上滴少量的液晶组分3，接着在驱动电路基板1上重叠透明基板2从而在它们之间夹着液晶层，然后把透明基板2粘合到驱动电路基板1上，液晶组分3就可密封在驱动电路基板1和透明基板2之间。
当在驱动电路基板1和透明基板2中间插入液晶组分3之后组装完液晶显示板100时，液晶组分3保留在由外围边框11包围的区域内。
密封部件12涂敷在外围边框11的外侧，并把液晶组分3限制在液晶显示板100内。
如上所述，外围边框11使用图案掩膜而制作，因此，外围边框11以高位置准确度制作在驱动电路基板1上，从而可以高准确度地确定液晶组分3的边界。进而，外围边框11可以高准确度地确定密封部件12的边界。
密封部件12用于把驱动电路基板1和透明基板2固定在一起，而且还用于防止对液晶组分3有害的材料渗入其中。当涂敷流体密封部件12时，外围边框11用作对密封部件12的停止器。通过布置外围边框11作为对密封部件12的停止器，能极其精确地建立液晶组分3和密封部件12的边界，因而，可减少在显示区域和液晶显示板100外侧之间的区域，导致围绕显示区域的外围边界减少。
假象素113布置在外围边框11和显示区域之间，用于使最外侧象素5B产生的显示质量与位于最外侧象素5B内的内部象素5A产生的显示质量相同。由于内部象素5A具有相邻象素，因此在内部象素5A和其相邻象素之间形成不希望有的电场，从而，所述内部象素5A产生的显示质量比没有其相邻象素时所产生的显示质量更差。
另一方面，假设连一个假象素113都不设置的情况，那么，在最外侧象素5B周围不产生使显示质量降低的不希望有的电场，结果，最外侧象素5B的显示质量比内部象素5A的更好。如果在一些象素之间存在显示质量的差异，在显示时就产生不均匀性。为了消除此问题，设置假象素113，并与象素5A和5B一样施加信号电压，从而最外侧象素5B的显示质量与内部象素5A的相同。
进一步地，由于外围边框11制作得环绕显示区域，因此产生的问题是：在驱动电路基板1的表面上进行摩擦处理以把液晶组分3的液晶分子定位成特定方向时，外围边框11阻碍在外围边框11附近表面上的摩擦处理。在此实施例中，在驱动电路基板1上制作隔板4和外围边框11之后，在驱动电路基板1上涂敷液晶分子取向膜7(见图7)，随后，通过用布等摩擦液晶分子取向膜7而执行摩擦处理，以便被摩擦的取向膜7使液晶组分3的液晶分子定位成特定方向。
在摩擦处理中，因为外围边框11在驱动电路基板1的表面上形成，所以外围边框11附近的取向膜7因外围边框11形成的步骤而未被充分地摩擦，从而在外围边框11附近易于发生液晶分子取向的不一致性。为了使液晶组分3的液晶分子有缺陷的取向所导致的显示不均匀性不易觉察，在外围边框11的紧内侧制作一些不用于显示的象素，作为假象素113。
然而，如果假象素10如象素5A和5B那样被提供信号，就产生这样的问题：由于在假象素10和透明基板2之间存在液晶组分3，因此观察者也观察得到假象素10产生的显示。在普通白色型液晶显示板中，当在液晶组分3的层两端不施加电压时假象素113出现白点，因而，显示区域的边界变得不确定并且显示质量下降。掩蔽假象素113是可以想象的，但难以在显示区域边界准确地制作光阻挡边框，因为象素之间只有几微米的间隔，因此，向假象素113施加一定的电压以使假象素113显示黑色图象，此黑色图象表现为围绕显示区域的黑色外围边框。
下面，结合图15解释驱动假象素113的方法。向假象素113施加电压以产生黑色显示，因此设置有假象素113的整个区域上都出现黑色。如果假象素113产生连续的大面积黑色显示，在象素置于显示区域中的情况下就不需制作互相分离开的假象素，但是可制作多个假象素电连接在一起。当考虑驱动所需的时间时，为假象素提供写时间是无用的。有可能通过集成多个假象素形成单个假象素，但是单个假象素的面积增加，结果其液晶电容变得太大。如上所述，如果液晶电容变大，此种增加降低通过使用象素电容而降低象素电极电势的效率。
考虑到以上情况，在此实施例中，与显示区域内的象素一样，假象素也制作得互相分离开。然而，如果在显示区域内写有效象素的情况下逐行执行写假象素，此种写操作就增加新增的多行假象素所需的时间长度，从而在显示区域内写有效象素的时间就减少这么多。
在高分辨率显示中，使用高速视频信号(高点状时钟信号)，写象素所需的时间被进一步限制。考虑到这点，在写一幅图象的过程中为了节省写几行的时间，如图15所示，配置垂直驱动电路130的双向垂直移位寄存器VSR，以便向多行串联的电平移相器67及其输出电路69同时提供定时信号，从而扫描信号同时输出到多个假象素行，而且，还配置象素-电势控制电路135的双向移位寄存器SR，以便向多行串联的电平移相器67及其输出电路69同时提供定时信号，从而象素-电势控制信号同时输出到多个假象素行。
以下结合图16和17解释在驱动电路基板1上制作的有源元件30及其附近区域的配置。在图7中使用的相同参考号在图16和17中分配给相应的部件。图17为有源元件30及其附近区域的平面示意图，而图16为沿图17中XVI-XVI剖分的横截面视图。为了清晰起见，图16中部件之间的距离没有制作得与图17中的相应距离相等；图17用于示出扫描信号线102、栅极36、视频信号线103、漏极区域35、源极区域34、用于形成象素电容的第二电极40、第一导电层42、接触孔35CH、34CH、40CH和42CH之间的位置关系，而对于其它的部件则省略掉。在图16中，参考号1代表用作驱动电路基板的硅基板，32为通过使用离子注入而在驱动电路基板1内制作的半导体区域(p-型阱)，33为沟道限制器，34为在p-型阱32内通过离子注入而制作得导电的漏极区域，35为在p-型阱32内通过离子注入而制作的源极区域，31为在p-型阱32内通过离子注入而制作得导电的象素电容的第一电极。顺便说一下，在此实施例中p-沟道型晶体管用作有源元件30，但也可代之以n-沟道型晶体管。
在图16中，参考号36指栅极、37为使栅极36边缘的电场减弱的抵消区域，38为绝缘膜，39为用于使晶体管相互之间电绝缘的场氧化膜，而40为用于与第一电极31一起形成象素电容的第二电极，第一电极31在硅基板1中制作并且绝缘膜38位于第一电极31和第二电极40之间。栅极36和第二电极40由位于绝缘膜38之上的导电膜和低电阻导电膜形成的双层膜制成。前一导电膜用于降低有源元件30的阀值电压。例如，双层膜可由两个多晶硅和硅化钨膜制成。参考号41是第一绝缘层间膜，而42为第一导电膜。第一导电膜42是由用于防止不完善接触的屏障金属膜及低电阻导电膜制成的多层膜。例如，由钨钛合金(TiW)和铝制成的溅镀多层金属膜可用作第一导电膜。
在图17中，参考号102代表扫描信号线。扫描信号线102沿图17中X方向延伸并在Y方向上排列，扫描信号线102被提供用于接通或关断有源元件30的扫描信号。扫描信号线51由与栅极36相同的双层膜形成。例如，由层叠的多晶硅和硅化钨膜制成的双层膜可用作扫描信号线102。视频信号线103沿Y方向延伸并在X方向上排列，视频信号线103被提供用于写入反射电极5的视颠信号。视频信号线103由与第一导电膜42相同的多层金属膜形成。例如，由钨钛合金(TiW)和铝制成的多层金属膜可用作视频信号线103。
第一导电膜42通过接触孔35CH向漏极区域35提供视频信号，接触孔35CH在绝缘膜38和第一绝缘层间膜41内制作。当扫描信号提供到扫描信号线102时，有源元件30接通，并且视频信号从半导体区域(p-型阱)32传送到源极区域34，然后通过接触孔34CH传送到第一导电膜42。随后，如图16所示，视频信号从第一导电膜42通过接触孔40CH传送到象素电容的第二电极40，接着通过接触孔42CH传送到反射电极5。接触孔42CH位于场氧化膜39之上。由于场氧化膜39的厚度大，因此场氧化膜39顶部表面的高度适于比其它元件更高。通过在场氧化膜39上布置接触孔42CH，接触孔42CH可更靠近于上导电层，从而接触孔42CH处的电连接长度可缩短。
第二绝缘层间膜43使第二导电膜44与第一导电膜42绝缘。由平面膜43A和绝缘膜43B组成的两层形成第二绝缘层间膜43，偏振膜43A用于填充凹槽和降低因下面的元件而引起的不平度，绝缘膜43B位于平面膜43A之上。平面膜43A通过涂敷SOG(玻璃上自旋)而制作，而且绝缘膜43B是通过采用TEOS(四乙基原硅酸盐)作为反应气体的CVD工艺制成的SiO2膜。在第二绝缘层间膜43涂敷到硅基板1上之后，用CMP(化学机械抛光)工艺抛光而平面化。第一光阻挡膜44在平面化了的第二绝缘层间膜上制作。第一光阻挡膜44由与第一导电膜42相同的多层金属膜形成，此多层金属膜由钨钛(TiW)合金和铝制成。
如图16所示，第一光阻挡膜44覆盖在驱动电路基板1的几乎整个区域上，并且只在接触孔42CH处制作开孔。通过采用TEOS(四乙基原硅酸盐)作为反应气体的CVD工艺在第一光阻挡膜44上制作第三绝缘层间膜45。进而，第二光阻挡膜46在第三绝缘层间膜45上形成，并且由与第一导电膜42相同的多层金属膜形成，此多层金属膜由钨钛(TiW)合金和铝制成。第二光阻挡膜46经接触孔42CH连接到第一导电膜42。在接触孔42CH中，形成第一光阻挡膜44的金属膜和形成第二光阻挡膜46的金属膜层叠在一起，用于电连接。
当第一光阻挡膜44和第二光阻挡膜46由导电膜制成时，由绝缘(介电)膜制成的第三层间膜45置于它们之间，象素-电势控制信号施加到第一光阻挡膜44上，灰度电压施加到第二光阻挡膜46上，在第一光阻挡膜44和第二光阻挡膜46之间可形成象素电容。
考虑到第三绝缘层间膜45对灰度电压的耐压以及通过减小介电膜45的厚度而增大电容，希望第三绝缘层间膜45的厚度在150nm-450nm的范围内，并优选为约300nm。
图18为其上叠加有透明基板2的驱动电路基板1的透视图。在驱动电路基板1周围形成的是外围边框11，液晶组分3被限制在外围边框11、驱动电路基板1和透明基板2所围成的空间内。密封部件12在层叠的驱动电路基板1和透明基板2之间围绕外围边框11的外侧涂敷。驱动电路基板1和透明基板2用密封部件12固定在一起，形成液晶显示板100。参考号13代表用于外部连接的接线端。
其次，如图19所示，用于向液晶显示板100提供外部信号的挠性印刷布线板80连接到接线端13，以进行外部连接。在挠性印刷布线板80一端的相对侧上的两个最外侧接线端制作得比其余接线端更长，并连接到在透明基板2上形成的反电极5，从而用作反电极接线端81。挠性印刷布线板80以此方式连接到驱动电路基板1和透明基板2。
一般而言，挠性印刷布线板只连接到位于驱动电路基板1上的用于外部连接的接线端，因此，挠性印刷布线板经驱动电路基板1接线到反电极5。本发明此实施例中的透明基板2设置有准备连接到挠性印刷布线板80的连接部分82，从而挠性印刷布线板80直接连接到反电极5。通过在驱动电路基板1上叠加透明基板2形成液晶显示板100。透明基板2在驱动电路基板1上叠加，从而透明基板2的外围部分延伸出驱动电路基板1的外缘并且设置连接部分82，挠性印刷布线板80在连接部分82处连接到反电极5。
图20和21示出液晶显示器200的配置。图20是液晶显示器200的主要元件的立体分解图，而图21是液晶显示器200的平面视图。
如图20所示，挠性印刷布线板80连接到其上的液晶显示板100布置在散热板72上，并且在它们之间有垫片71。垫片71是高度导热的，而且填充散热板72和液晶显示板100之间的间隙，使得液晶显示板100的热量易于传导到散热板72。参考号73指用粘附剂固定到散热板72上的模具。
如图21所示，挠性印刷布线板80在模具73和散热板72之间穿过，并从模具73引出。参考号75指光阻挡板，它防止光源的光进入液晶显示器200不希望的部分，并且76为确定液晶显示器200的显示区域的光阻挡边框。
本发明人的发明已基于本发明实施例进行了具体解释，但本发明并不局限于上述实施例，只要不偏离本发明的精神和范围，可作各种变化和变更。
通过在本文中公开的代表性实施例获得的优点概括如下：
当驱动电路包含在液晶显示元件中时，本发明通过使用低压电路有可能形成驱动电路，并且能减少驱动电路所占据的面积和每个象素所占据的面积，从而有可能实现电路的高速操作。进而，本发明能实现高分辨率的小型液晶显示元件。

Claims (4)

1.一种液晶显示器，包括：
第一基板；
第二基板；
夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶组分；
设置在所述第一基板上的多个象素，所述多个象素的每一个都包括开关元件、象素电极和电容；
与所述开关元件的控制端子连接的多条扫描信号线；
与所述多条扫描信号线连接的扫描信号线驱动电路；
与所述开关元件的第一电极连接的多条视频信号线；以及
与所述多条视频信号线连接的视频信号线驱动电路；
其特征在于：
多条象素-电势控制线连接于形成所述电容的两个电容形成电极中的一个电极；
象素-电势控制电路连接于所述多条象素-电势控制线；
形成所述电容的两个电容形成电极中的另一个电极连接于所述象素电极，
所述象素-电势控制电路具有移位寄存器电路和输出电路，所述移位寄存器电路向所述输出电路输出定时信号，所述输出电路向所述象素-电势控制信号线输出象素-电势控制信号，以及
所述扫描信号线电路设置于所述扫描信号线的一端一侧，所述象素-电势控制电路设置于所述扫描信号线的另一端一侧。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一基板由硅制成。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括在所述多个象素电极的下面形成的光阻挡膜，其中所述光阻挡膜与所述多个象素电极之间的间隙重叠并且形成所述象素-电势控制信号线的一部分。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中所述第一基板由硅制成。
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