TWI250339B - Liquid crystal display device having a low-voltage driving circuit - Google Patents

Description

1250339 五、發明説明（ 發明背景 本&明係關於液晶顯示裝置，特別係關於供應視訊信號 電壓至每一像素的電路之技術。 取近’液晶顯示裝置已經廣泛使用於辦公室自動化裝置 ^類似者之小尺寸的顯示裝置、顯示端子。基本上，液晶 顯不裝置包含一液晶顯示板（也稱為液晶顯示元件或液晶單 元），其由一對絕緣基材_至少一基材係由一透明板、一透 月2膠棒或類似者製成-及一層夹置於絕緣基材之間的液晶 組成物（液晶層）組成。 . 抑液晶顯示裝置大略分為簡單矩陣型及主動矩陣型。在簡 單矩陣液晶顯不裝置中，圖像元件（此後稱為像素）的形 成係藉由選擇性施加電壓至形成於液晶顯示板之二絕緣基 ::上的像素形成條電極，藉以改變與像素對應之液晶組成 曰的—部分液晶分子之定向。另_方面，在主動矩陣型液 日日，員不裝置中，液晶顯示板具備信號線、掃描線、像素電 主動元件，每一主動元件關聯於形成在基材之-上的 極之一，以供選擇像素，且像素的形成係藉由選擇 聯的主動元件，藉以改變液晶分子的定向，液晶 “二Ϊ於一連接至主動元件的像素電極及與像素電極 關％的參考電壓電極之間。 具有一主動元件（例如，薄膜電晶體）以用於每一 :換主動元件的主動矩陣型液晶顯示裝置廣泛當作筆纪型 ^腦：類似者的顯示裝置。在主動矩陣型液晶顯二裝 置之間’所謂驅動電路螫人】 轫电峪正σ型的液晶顯示裝置係屬習知， 本紙張尺^^，冢顿CNS) Α4細 -5- 1250339 五、發明説明（2 ) 其具有一製造於基材·像素電極製造於其上·上的像素電極 驅動電路。液晶顯示裝置藉由交流驅動而操作，交流驅動 使周期性施加於液晶層的電壓極性反相。交流驅動的目的 係防止跨越液晶層而施加的直流電壓施加造成液晶組成物 惡化。 、對於施加電壓於像素電極及參考電極之間的主動矩陣型 液晶顯示裝置而言，交流驅動方法之一係俾使一固定電壓 %加於參考電極，且以正極及倉極信號電壓交替供應予像 素電極。然而，在以上的交流驅動方法中，驅動器電路必 須係高壓電路，其能夠忍受像素電極電壓的最大正值及最 大負值之間的電壓差。一用於薄膜電晶體的啟動或關閉控 制之控制信號（掃描信號）也必須係高壓。- 最近’在液晶顯示裝置的灰階顯示之步驟數目已增加至 64或256。也需要具有大量像素的高清晰度液晶顯示裝置。 當待顯示之灰階的步驟數目，電路的規模變大，且當像素 數目增加的時候，用於供應信號至個別像素的驅動電路係 在南速操作，且每一像素能夠佔據的面積減少。另一方 面，在高壓電路中’難以使它們的電路元件微小化，沾 果’電路的規模變大。特別在小尺寸的液晶顯示板中，‘ 使需要要增加像素數目的時候，難以在每一像素的有限面 積中製造諸如高壓主動元件的結構。此外，在 整合型液晶顯示裝置中，苴且右 γ ％路 具具有一併入它的液晶顯示板之 驅動器電路，發生一問顆，m ^ 、， ㈣I，因為驅動器電路佔據的而 積增加，故液晶顯示板的尺寸變 _ 』炎人此外，在南壓電路中 6 本纸張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 1250339 五、發明説明（3 有一問題，即，因為它的電極及苴他 它們的電容部件增加，故難:者的面積增加，導致 它的功率消耗增加。 同速知作㈣器電路，且 發明概述 本發明係為了解味在^ 術，藉由以低壓驅動引I的上述問題，且提供-種技 ^低壓驅動電路進行交流驅 寸與驅動電路的規模 及減^像素的尺 灸各十、扣土 此夠同速插作液晶顯示裝置。 多况月曰的說明及附圖，可以明白太 ， 及新穎特徵。 . S明之上述目的 以下簡略說明本發明的代表。 -Ϊ據ί:明：：實施例’提供一種液晶顯示器，其包括 之門二第-基材、-夾置於第-基材與第二基材 ―:技液I.且成物、.複數配置於第—基材上的像素，經由 接^第-電極的切換元件而供應視訊信號予複數像素 、母像素，以一電容提供予複數像素中的每一像素， 形成電容的二電容形成電極之—係連接至複數像素中之一 ^應像素的第-電極，且以一像素電位控制信號供應二電 容形成電極之另一電極，其中視訊信號的極性以一重覆的 周期相對於一第一參考電壓而反轉，且像素電位控制信號 相對於一第二參考電壓，在相同極性的二電壓位準之間交 變，俾使複數像素之第一電極上的電壓擺動變成大於視訊 信號者。 依據本發明之另一實施例，提供一種液晶顯示裝置，包 括一第一基材 基材、一夾置於第一基材及第二基 第 五、發明説明（4 ) 材之間的液晶組成物、 句歿數配置於第一基材上的像素，經 卜 電極的切換元件而供應視訊信號予複數像 素中的每一像素，以一 + — i j後數傢 ” 電谷提供予複數像素中的每一像 素，形成電容的二電交形士 + k 保 電合形成電極之一係連接至複數像素中

之一對應像素的第一雷托 Q -雷交# d H ★，且以一像素電位控制信號供應

一電谷形成電極之另一 φ ，TT .^ ^ t 電極，且，I於電極之間的光阻薄膜 土上形成複數像素，其中視訊信號的極性以一重 覆的周期㈣於一第一參考電壓而反轉，像素電位控制信 j相對於第一參考電壓，在相同極性的二電壓位準之間 又交俾使複數像素之第—電極上的電壓擺動變成大於視 訊信號者，且經由氺阳葙γ 、 制信號。〗由先阻轉之-對應薄膜提供像素電位控 依據本發明之另一實施例，提供一種液晶顯示裝置，包 括第I材、一第二基材、_失置於第—基材及第二基 材之間的液晶組成物、複數配置於第一基材上的像素，、： 由連接JL f極的切換元件而供應視訊信號予複數像素 中的每{象素，複數像素中的每一像素具有一像素電容及 一液晶電容，形成像素電容的二像素電容形成電極之 連接至複數像素中之_對應像素的像素電極，且以 ♦ 電位控制信號供應予二像素電容形成電極之另—電極，形 成液晶電容的二液晶電容形成電極之一係複數像素之對應 像素的像素電極，且以一第一參考電壓供應予二液晶電：、 形成電極之另一電極，其中視訊信號相對於一第二參考^ 塵’在相同極性的二電壓位準之間擺動，且像素電位控制 1250339 五、發明説明（5 A7 B7 信號自一第一電壓位準改- 電極上之一雷壓的弟一電壓位準，俾使像素 ^ 寬&的極性相對 丁％弟參考電壓而反轉。 圖式簡單說明 附圖中，相同的參考 ·· 1 不圆τ之類似的元件，其 中 圖1係方塊圖，用於給；/女4 一 ^ Μ π γ、，會不依據本發明之一實 示裝置的概略總體結構； 只 圖2係方塊圖，用於繪示依據本發 之一例； .- 施例的液晶顯 明之一實施例的液晶板 圖3Α與糊示意電路圖1於解釋控制像素電位的方 法； 圖4係计時圖，用於解 法； 釋輕動圖2所示液晶顯示板的方 圖5係示意圖，用於緣示像素電位控制電路； ® 6Α 6D係tf @ ’用於繪示在像素電位控制電路中使用 的時脈反相器； 圖7係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之像素區段 的示意剖視圖； 1圖8係使用光阻薄膜而形成之像素電位控制線構造的示意 平視圖； 圖9Α與9Β係計時圖，繪示驅動依據本發明之一實施例的 液晶顯示裝置之方法； 圖10Α係一反相器電路的剖視圖，其構成依據本發明之一 貫施例的液晶顯示裝置之輸出電路，圖丨〇Β繪示計時圖，用 9- 本纸張尺度適用中國國豕標準(CNS) Α4規格(210X297公董）

1250339 A7 B7 五 發明説明（6 於解釋依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之操作； 圖U係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之示意平 視圖； 圖12係計時圖，繪示驅動依據本發明之一實施例的液晶 顯示裝置之方法； 圖1 3A與13B係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之 透視圖； 圖14係依據本發明之一實施例的液晶顯示板之示意平視 圖； - 圖1 5係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之示意平 視圖； 圖16係一主動元件及其相鄰部分的示意剖視圖，用於解 釋依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置； 圖17係一主動元件及其相鄰部分的示意剖視圖，用於解 釋依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置； 圖1 8係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之液晶顯 示板示意透視圖； 圖19係示意平視圖，用於解釋一撓性印刷電路板的狀 況，其連接至依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之液 晶顯示板的液晶板； 圖20係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之爆炸透 視圖，以及 圖2 1係依據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之液曰顯 示板的液晶板示意平視圖。 -10-

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五 、發明說明（ 較佳實施例詳細說明 t &:參考圖，說明依據本發明之實施例。相同的參考號 碼標示圖中功能類似的零件，以解釋本發明 例，且u 不重複解釋它們。 且 厂、^1係方塊圖，用於繪示依據本發明之一實施例的液晶顯 、丁、置之概略總體結構。此實施例的液晶顯示裝置包括— 液晶T示板（液晶顯示元件）100及一顯示控制裝置ln。 ，晶顯示板1⑽包括-顯示區段11G，其具有配置成矩陣 路^的像素區段101、-水平驅動電路（視訊信號線驅動電 0 垂直驅動電路（掃描信號線驅動電路）130、及 一像素電位控制電路135。顯示區段11Q、水平驅動電路 120、垂直驅動電路13〇及像素電位控制電路135配置在 的基材上。 顯示控制裝置⑴根據控制信號，諸如 時信號、水平同步信號、垂直同步信號，其係外部;^ 以控制水平驅動電路120'垂直驅動電路13〇及像素電位控 :!電路135。顯示控制裝置ln供應顯示資料，以顯示於液 曰一曰顯不板1〇〇上’供應至水平驅動電路12〇。參考號碼⑶標 :來自顯示控制裝置⑴的控制信號線，而132係顯示信號 複數視訊信號線（也稱為沒極信號線或垂直信號線）⑻ 自水平驅動電路12〇’在垂直方向（圖_方向）延伸進入顯 不區段no,且它們係配置在水平方向（圖方向）。複數 掃描信號線丨02 (也稱為閘極信號線或水平信號線）自垂直 -11 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x297公f) 1250339 A7 B7 五、發明説明（8 驅動電路130，在水平方向（圖1的X方向）延伸’且它們係配 置在垂直方向（圖1的γ方向）。複數像素電位控制線自像 素電位控制電路135,在水平方向（圖_方向）延伸，且它 們係配置在垂直方向（圖i的γ方向）。 水平驅動電路120包括一水平移位暫存器⑵及一電壓選 擇器電路123。控制信號線131及來自顯示控制裝置1U的顯 不偽唬線132連接至水平移位暫存器121及電壓選擇器電路 以供應控制信號及顯示信號。此處，以數位及類比形 式-者顯不資料。 為了簡化起見’自圖!省略往個別電路的電壓供應線，但 應忒了解，提供需要的供應電壓至個別電路。 當顯示控制裝置⑴在接收一外部供應的垂直同步信號以 :立刻接受第一顯示計時信號時’顯示控制袭置⑴經由控 紅號線13!輸出-啟動脈波至垂直驅動電路H缺後， 顯示控制裝置⑴根據水平同步脈波，以一水平掃描周期 (此後稱為ih)，輸出移位時脈至垂直驅動電路別，以致於 擇掃描信號線⑻。垂直驅動電路130根據移位時脈 =^描信號線1Q2，且供應掃描信號至所選擇的掃描信號 深102。即，垂直驅動電路13〇給屮 莉电峪130輸出t唬’以就-水平掃描 在圖！中逐線、自頂至底選擇掃描信號線呢。 =當顯示控制裝置⑴接收—顯示計時信號時，顯示 ，'置m將顯示計時信號認知為對應於一顯示啟動，且 =顯示資料至水平驅動電路120。顯示資料係自顯示控制 裝置⑴循序輸出’且水平移位暫存器i2i根據從顯示控制 -12 Α4«(21〇Χ297^)

裝置11 1傳送的移位時脈 壓選擇器電路123在待供 料中所花費的時間。

1250339 而輸出計時信號。計時信號指示電 應至個別視訊信號線1〇3的顯示資 當顯示信號係類比形式時， σ 信號同步的類比信號，以對庫的位23從與計時 ナ應的位準取得顯示資料（灰階雷 壓）’然後將取得的灰階電懕於屮 1白罨反輸出至視訊信號線103成為視 :號。另一方面’當顯示信號係數位形式時，電屋選擇 益電路123取什與βέ號同步的顯示信號，然後依據顯示 信號(數位資料)選擇(解碼)灰階電壓，然後將灰階電壓輪 出至視訊信號線1〇3。輸出至視訊信號線ι〇3的灰階電壓寫 入像素區段ΗΗ的像素電極中，《為與來自垂直驅動電路 13 0的掃描信號同步的視訊信號。 」象素電位控制電路135依據來自顯示控制裝置i! i的控制 “虎’控制寫入像素電極的視訊信號電壓。經由視訊信號 線103寫入像素電極的灰階電壓相對於計數器電極的參考電u 壓具有$電壓差Μ象素電位控制電路135藉由供應控制信號 至像素電極1 0 1，使像素電極及計數器電極之間的差改變。 接著’將解釋像素電位控制電路丨3 5的細節。 將參考圖2，解釋依據本發明之一實施例的液晶顯示板 1〇〇之像素區段101。圖2繪示像素區段101的等效電路。每 一像素101顯示於一區域中，其由顯示區段11〇之二相鄰的 掃描信號線102及二相鄰的視訊信號線1〇3環繞，且像素1〇 i 配置成為矩陣形式。為了簡化起見，只有一像素區段1 〇 1績 不於圖2。每一像素區段101具有一主動元件3〇及一像素電 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

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_______B7 五、發明説明（1〇 ) 極109。像素電極109連接至一像素電容115。像素電容115 之-電極連接至像素電極109，像素電容115之另一電極連 接至像素電位控制線136，其則連接至像素電位控制電路 135。圖2中，主動元件30繪示成為13通道型電晶體。 如上述，垂直驅動電路130循序輸出掃描信號至掃描信號 線102，且掃描信號用於主動元件3()的啟動或關閉控制。以 灰階電壓當作視訊供應予視訊信號線1〇3，且當主動元件3〇 啟動的時候，灰階電壓自視訊信號線1〇3供應至像素電極 1〇9。一計數器電極（共同電極）107配置成為面對像素電極 109 ,且一液晶層（未顯示）介於像素電極1〇9及計數器電極 107之間。在圖2所示電路圖中，液晶層所導致的等效液晶 電容108繪示成為連接於像素電極1〇9之一及計數器電極 之間。藉由施加電壓於像素電極i 〇9及計數器電極i 〇7之 間，以改變液晶分子的定向，及藉由利用所得的改變於液 晶層的光學性質，乃產生一顯示。 關於驅動液晶顯示裝置的方法，如上述，使用交流驅 動’以避免施加直流電壓於液晶層。關於交流驅動，如果 取一在计數器電極107上的電壓當作參考電壓，則電壓選擇 器電路123輸出相對於參考電壓而言係正及負極的二電壓當 作灰階電壓。然而，如果電壓選擇器電路123構建成為高壓 電路，其能夠忍受正及負極的二電壓之間的電壓差，則產 生問題，即，電路元件-諸如主動元件30的標度變大，且操 作速度減少。 鑑於以上問題，研究一種交流驅動，其能夠使用相對於 -14-本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1250339

當作待自電壓選擇器電 路123 參考電壓係相同極性的信號， 供應至像素電極1 〇9的視訊電壓 極=::電壓選擇器電路12 3輸出相對於參考電壓係正 才5的電壓。起初，相對夹 麸一 、> 考電壓係正極的電壓寫入像素 '後’糟由降低像素電位控制電路135供應至像素電 :U5的電極之像素電位控制信號的電愿，藉以降低像素電 109的電壓’則獲得相對於參考電壓係負極的電壓。” 電rm驅動方法時，待由-電麼選擇器電路⑵供應之 π的取大及取小值之間的電塵差變小，結果，電壓選 器電路123可以構建成為低壓電路。 上例中，起初，正極電屋寫入像素電極1〇9，然後，使用 像素電位控制電路135產生負極電愿 '然而.，此關係可以反 轉。起初，負極電壓寫入像素電極109，然後，藉由提升來 自像素電位控制電路135的像素電位控制信號之電屋，可以 產生正極電壓。 將參考圖3Α及3Β，解釋改變像素電極1〇9之電壓的方法。 圖3Α及3Β中，為了說明起見，液晶電容1〇8及像素電容 個別由第一電容器53及第二電容器54代表，而主動元件3〇 由開關104代表。參考號碼56標示一連接至像素電極ι〇9之 像素電容115之電極，而57係連接至像素電位控制線〗36之 像素電容115之另一電極。像素電極1〇9及電極％之間的跨 接點由節點58指示。為了簡化起見，假設可以忽略其他寄 生電容，則第一電容器53及第二電容器54的電容個別係cL 及CC。 _____-15-— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 1250339 A7 ___B7 五、發明説明（12 ) 起初，如圖3A所示，由外部供應電壓V1予第二電容器54 的電極57。其後，當開關1〇4由一掃描信號啟動的時候，一 電壓自視訊信號線103供應到像素點電極1〇9及電極％。此 處，假設供應至節點58的電壓係V2。 然後，如圖3B所示，在開關1〇4關閉的時候，施加至電極 57、像素電位控制信號的電壓自電壓V1降低至電壓v3。因 為儲存於第一及第二電容器53及54中的電荷總數保持不 變，故在節點58的電壓變為V2-iCC/(CL+CC^X〇M_\^。 此處，如果苐一電谷态53的電容CL與第二電容器54的電 容cc相比係充分小，即，當CL<<CC，則cc/(cl+cc)_ i ，因而在節點58的電壓變成等於V2_V1 + v3。如果V2=〇且 V3=〇，則在節點58的電壓變成等於卜V1) / 使用上述方法，起初一自視訊信號線1〇3供應至像素電極 1〇9的電壓選擇為相對於計數器電極1〇7上的參考電壓係 正，其後，藉由控制一施加於電極57的電壓，可以產生一 負極信號，即，像素電位控制信號。當負極信號係以此方 式產生時，不需要從電壓選擇器電路123供應負極信號，因 而可用低壓電路元件形成周邊電路。 '將參考圖4，解釋圖2所示電路的操作計時。圖4的“ 1V，，指 示垂直掃描周期。Φ 1標示一供應至視訊信號線1 〇3的灰 P白電壓’ φ 2係供應至掃描信號線1 〇 2的掃描信號，φ 3係供 應至像素電位控制信號線136的像素電位控制信號（電壓降 信號）’而φ 4係像素電極1〇9的電位。像素電位控制信號φ J在電壓V3及VI之間擺動，如圖3A及3B所示。 -----一 ___-16- 本紙張尺度適财_家標準(CNS) A4規格(2iqx297公爱) 1250339 五、發明説明（13 ) 圖:會示-種狀況’其中灰階電⑽由一正極電壓輸入 L號Φια及一負極雷愿於 、 垄輸入化號①1B組成。正極電壓輸入 號Φ1Α施加至-像素電極，且保持原狀。另一方面，負 $電㈣人信號Φ1时初施加至像素電極，㈣使用像素 =控制信號Φ3轉換成為相對於—參考電壓ν 在此實施例，假設-種狀況，其中正極電壓輸入信 =及負極電壓輸入信號φ1Β相對於施加至計數器電極 107的參考電壓Vcom係正。 圖4中，於時間自趣12的期.間，灰階電壓^係正極電麼 二=二1:。起初’於時間1。’像素電位控制電路⑴輸 出UVi*作像素電位控制信物，然後，在時間"，告 掃描信號Φ2改變為對應於所選擇的狀態之低位準時，圖田2 指不的ρ·通道型電晶體3G關閉，藉以將視訊信號線⑻上的 正極電壓輸人信號φ丨A寫人像素電極lQ9。寫人像素 的信號在圖4中由Φ4代表。在時間u寫入像素電極⑽的 ^在圖4中由V2A代表。其次’當掃描信號心文變為對 ’心於未選擇的狀態之高位準時，電晶體3〇關閉’藉以自貝 訊信號線1〇3使像素電極109載止’以供應電壓至曰 顯不裝置能根據寫入像素電極1〇9的電壓V2a，顯示一六= 將解釋當灰階電壓CM係負極電壓輪入信號_ t2至【4。在時間t2 ’掃描信號φ2係輪出，藉以將 ： 電壓V2B寫入像素電極109。其後，電晶體％關閉，且^ 間U，自時間t2經過2h (二水平掃描周期）的時間以後，: -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1250339

=像素電容⑴的電壓（見圖2)自V1mv3，如圖4之像 控制信號Φ3所代表者。當像素電位控制信號们自 V1改受至V 3時，因為傻去蕾六彳^ A儿 U马像素電#115當作_合電容，故可以 =素電極H)9的電位掉落，其數量係根據像素電位控制信 號Φ3。於是，相對於參考電壓Vc〇m係負極的電壓v2(：產生 於像素中。 當負極信號係藉由上述方法產生時，周邊電路可以使用 低壓電路元件形成。自電„擇器電路123輸出的信號係小 ，幅正信號’所以，可以將電.壓選擇器電路US製造成為低 壓電路。當電壓選擇器電路123可以在低電壓操作時，因為 其他周邊電路_諸如水平移位暫存器m及顯示控制裝置⑴ 係低壓電路，故液晶顯示裝置的整個電路可以製造成為低 壓電路。 圖5繪示像素電位控制電路135之電路構造。參考符號 SIU-SRn+1 (此後將省略下標，除非必須辨別它們）標示雙 向移位暫存器’其可上下移位一信號。每一雙向移位暫存 器SR由時脈反相器61、62、。及“組成。參考號碼⑺標示 位準移位器’而69係輸出電路。諸如雙向移位暫存器_ 電路自-供應電壓卿操作。位準移位器67轉換自雙向移 位暫存器SR輸出的信號之電壓位準。位準移位器67輸出— 信號，其振幅在一供應電壓VBB其高於供應電壓vdd及一 供應電壓vss (接地電位）之間。輪出電路69接收供應電壓 费及供應電壓vss，且依據來自位準移位器67的信號，輸 出電壓VPP或VSS至像素電位控制線U6。在配合圖4解釋的

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1250339 A7 B7 五、發明説明（15 ) 像素電位控制信號φ 3中，電壓V1及V3個別對應於供應電 壓VPP及供應電壓VSS。圖5中，輸出電路69由卩通道型及^ 通道型電晶體組成的反相器代表。供應到ρ通道型電晶體的 供應電壓VPP及供應到η通道型電晶體的供應電壓vss可以 選擇為’俾使它們可以當作像素電位控制信號φ 3輸出。然 而，因為如下述以基材電壓供應矽基材化通道型電晶體在 其内製造），故供應電壓VPP必須選擇為相對於基材電壓係 3當值。參考號碼26係用於一啟動信號的輸入端子，以將 當作控制信號之一的啟動信號供應至像素電位控制電路 135。圖5所示雙向移位暫存器sRURn+丨在接收啟動信號 以後，與外部供應的時脈信號同步連續輸出計時信號。位 準移位器67依據計時信號輸出電壓vss或VBB ,且輸出電路 69依據來自位準移位器67的輸出，而輸出電壓或να至 像素電位控制信號線136。藉由供應啟動信號及時脈信號至 又向移位暫存器SR，以建立圖4所示用於像素電位控制信號 〇3的計時關係、，可以從像素電位控制電路135輸出具有所 欲的計時關係之像素電位控制信號们。參考號_標示一 輸入端子，其用於一重置信號。 將參考圖6A及6B，解釋用於時脈反相器61及62的雙向移 位暫存裔SR。參考符號UD1及UD2個別標示第一及第二方 向設定線。第—方向設定線则提供—Η位準，用於在圖5 的底至頂方向掃描，第二方向設定線UD2提供-η位準，用 於在圖5的頂至底方向掃描。為了清楚起見，省略圖$中的 接線H及第二方向設定線UD1及UD2連接至構成雙向 I--— - 19- 桃紅度制t ®

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線 1250339 A7 B7 五、發明説明（16 ) 移位暫存器SR的時脈反相器61及62。 時脈反相器6 1由p型電晶體7 1、72及η型電晶體73、74組 成，如圖6 Α所示。ρ型電晶體7 1連接至第二方向設定線 UD2，η型電晶體74連接至第一方向設定線UD1。當第一方 向設定線UD1係在Η位準且第二方向設定線UD2係在L位準 時，時脈反相器61當作反相器，但是當第二方向設定線 UD2係在Η位準且第一方向設定線UD1係在L位準時，時脈 反相器6 1當作高阻抗。 _ 另一方面，在時脈反相器62中，ρ型電晶體7 1連接至第一 方向設定線UD1，且η型電晶體74連接至第二方向設定線 UD2，如圖6Β所示。當第二方向設定線UD2係在Η位準時， 時脈反相器62當作反相器，且當第一方向設定線UD 1係在Η 位準時，時脈反相器62當作高阻抗。 圖6C繪示時脈反相器65的電路構造。當一時脈信號線 CLK1係在Η位準且一時脈信號線CLK2係在L位準時，時脈 反相器65輸出一反相輸入，且當時脈信號線CLK1係在L位 準且一時脈信號線CLK2係在Η位準時，時脈反相器65當作 南阻抗。 ，圖6D繪示時脈反相器66的電路構造。當時脈信號線CLK2 係在Η位準且時脈信號線CLK1係在L位準時，時脈反相器66 輸出一反相輸入，當時脈信號線CLK2係在L位準且時脈信 號線CLK1係在Η位準時，時脈反相器66當作高阻抗。為了 清楚起見，圖6A-6D中省略時脈信號線CLK1、CLK2的連 接，但時脈信號線CLK1與CLK2連接至時脈反相器65及66。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 1250339 A7

如上述，當雙向移位暫存 66組成時，w銘㈣I由時脈反相器61、62、65及 果傻t: 移暫存器狄可以連續輸出計時信號。如 以和^^制電路135係由雙向移位暫存器SR形成，則可 =用於雙向掃描的像素電位控制信號㈣。因為垂直驅 ^二U。也由類似的雙向移位暫存器組成，故依據本發明 广顯示裝置能夠進行頂至底及底至頂的雙向掃描。藉 此構造’如果想要顯示—反相影像，則藉由反轉掃描方 向’自顯示螢光幕的底至頂執行掃描。當設定垂直驅動電 路130Μ自底至頂掃描顯示螢光幕時，藉由改變第一及第二 f向設定線UD1及UD2的設定，像素電位控制電路135也設 疋為對應於底至頂掃描。水平偏移暫存器i2 1也由類似的雙 向偏移暫存器所組成。 以下參考圖7，解釋依據本發明之反射型液晶顯示裝置的 像素區段。圖7係依據本發明之反射型液晶顯示裝置的像素 區段之一實施例示意剖視圖。圖7中，參考號碼1〇〇標示液 晶顯示板，丨係當作驅動電路基材的第一基材，2係當作透 月基材的第一基材，3係液晶組成物，4係隔板。隔板4在夾 持液晶組成物3的驅動電路基材1及透明基材2之間建立一固 定單元間隙。參考號碼5標示形成於驅動電路基材1上的反 射電極（像素電極），6係計數器電極，用於與反射電極5合 作以施加一電壓於液晶組成物3，7及8係定向薄膜，用於使 液晶組成物3的液晶分子定向於特定方向，而3 〇係主動元 件’用於施加灰階電壓至反射電極5。參考號碼34標示主動 元件30的源極區域，35係主動元件30的汲極區域，36係主 _ -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs) A4規格(210X297公釐) 1250339 A7

:件3〇的閘極區域’ 38係絕緣薄膜，31及4〇係第 極’用於與其間的絕緣薄膜38形成像素電容。圖7中， :電！弟：電極31及40繪示成為代表性電極，用於形成像 ::合，且如果電連接至像素電極的其他導電層及連接至 *素電位控制線的其他導電層互相㈣，而其間有一 質層，則它們可以形成像素電容。

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一圖7中，參考號碼4!係第一層間絕緣薄膜，42係第一導電 缚膜，其電連接汲極區域35及寒二電極4〇，43係第二層^ 絕緣，膜，44係第-光阻薄膜，45係第三層間絕緣薄^， 46係第二光阻薄膜。貫穿孔42CH形成於第二及第三層間絕 緣薄膜43及45中，因而第一導電薄膜42及第二光阻薄膜46 電連接在一起。參考號碼47係第四層間絕緣薄膜，48係形 成反射電極5的第二導電薄膜。灰階電壓經由第一導電薄膜 42、貫穿孔42CH及第二光阻薄膜46，自主動元件3〇的汲極 區域3 5傳送到反射電極5。 此實施例中的液晶顯示裝置係反射型。大量的光（來自諸 如燈泡）投入液晶顯示板1〇〇。光阻薄膜阻礙光進入驅動電 路基材的半導體層。在反射型液晶顯示裝置中，投入液晶 顯示板100的光自透明基材2 (在圖7頂部）進入，然後通過 液晶組成物3，然後由反射電極5反射回去，然後再次通過 液晶組成物3與透明基材2，然後留下液晶體顯示板1〇〇。然 而，投入液晶體顯示板1 00的一部分光朝向驅動電路基材 1，經由相鄰的反射電極5之間的間隙而洩漏。第一及第二 光阻薄膜44及46之設立係防止光進入主動元件3〇。在此實 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1250339 A7 B7 五、發明説明（19 施例中，第一及第二光阻薄膜44及乜由 二光阻薄膜46電連接至反射電極5,且以像4位控制信： 供應第一光阻薄膜44，以致於光阻薄膜形成像素電容的一 部分。 附帶，，如果以像素電位控制信號供應第一光阻薄膜 44二則帛一光阻薄膜44可α當作供應以灰階電麼的第二光 Ρ薄膜46及形成視則§ 5虎線1{)3的第_導電層與形成掃描 信I線1〇2的導電層（與閘極36共平面）之間的電屏蔽層。此 使弟-導電層42及閘極36、第.二光阻薄膜46及反射電極5之 間的寄生電容減少。如上述，需要使像素電容CC充分大於 液晶電容CL。如果第-光阻薄膜44當作電屏蔽而提供，則 因為與液晶電容LC並聯的寄生電容減少，可以有效達成以 上的關係。此外，可以減少自信號線引出的雜訊數量。 在反射型液晶顯示元件中，當反射電極5配置在驅動電路 基材1表面上的液晶組成物3側時，一諸如矽基材的不透明 基材可以當作驅動電路基材i。此結構具有的優點係，主動 兀件30及接線可以配置於反射電極5下方，藉以增加形成像 素的反射電極5之面積，結果，可以實現更高的孔比。而 且’此結構具有的優點係，自驅動電路基材1的後表面，使 才又入液晶顯示板1 〇 〇的光產生的熱輕射。 以下解釋使用光阻薄膜形成像素電容的一部分。第一光 阻薄膜44及第二光阻薄膜46互相面對，而第三層間絕緣薄 膜45介於其間’且形成像素電容的—部分。參考號碼娜 不一導電層，其形成像素電位控制線136的一部分。第一電 -23 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X 297公爱） 1250339 五、發明説明（2〇 ) 極31及第一光阻薄膜44由導電層49電連接。導電層49可以 用於在像素電位控制電路135及像素電容之間形成接線。然 而，在此實施例中，第一光阻薄膜44用於接線。圖8繪示一 構造，其中第一光阻薄膜44當作像素電位控制線丨％。 圖8係平視圖，繪示第一光阻薄膜44的配置。參考號碼仏 標示由斷裂線代表的第二光阻薄膜，用於指示它們°的配 置，不過，它們覆蓋於第一光阻薄膜44上。參考號碼4迎 標示貫穿孔，其連接第一導電薄膜42及第二光阻薄膜私。 圖8中，將其他元件省略，避免使圖複雜化。第一光阻薄膜 44當作像素電位控制線136，所以，它們製造成為在圖8中 的X方向延伸。第一光阻薄膜44製造成為遮蓋整個顯示區 域，以致於當作光阻薄膜，且它們在χ方向(與掃描信號線 102平行的方向）直線延伸，配置於γ方向，且連接至像素兩 位控制電路135，以致於它們也當作像素電位控制線丨36 = 第一光阻薄膜44配置成為在盡可能大的區域中重最於第一 光阻薄膜46，以致於它們也當作像素電容的 一 W电極，且使相 鄰的第一光阻薄膜44間的間隙盡可能小，以# , 以減少光的洩 漏0 ，當相鄰的第一光阻薄膜44間的間隙盡可沾， 一 粑小，如圖8所 不，第一光阻薄膜44之一線的一部分位於盥笙 ， 、"、罘一光阻薄膜 44之一接續線相關的一列第二光阻薄膜4 、 卜万。如上述， 依據本發明的液晶顯示裝置能夠在二方向掃# Φ 由。备 >(象^ -孝-雷 位控制信號使用於雙向掃描時，發生二狀9 , '' τ 狀况·一狀況係第 一光阻薄膜44之一線重疊於第一光阻薄犋44之、一 人線相關 24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 裝 訂 線 1250339

的一列第二光阻薄膜46上，另一狀況係未發生上述重疊。 在圖8所示狀況，當掃描係在圖中自頂至底的方向執行 寸第光阻薄膜44之一線的一部分位於與次一待掃描線_ 其緊接於第一光阻薄膜44之一線-相關的一列第二光阻薄膜 46下方。 / 、 以下參考圖9A及9B，解釋一問題及其解答，該問題係第 一光阻薄膜44之一線的一部分及一列第二光阻薄膜46_其與 第一光阻薄膜44之次一待掃描線相關-之間的重疊。 圖9A緣示計時圖，用於解釋·該問題。圖9a中，φ 2A係一 給定線A的掃描信號，且將標示為線a的掃描信號，φ 2B係 次一接續線B的掃描信號，且將標示為線B的掃描信號。以 下解釋在自時間t2至時間t3的周期（在該期間發生問題），而 剩餘時間的解釋將省略。 圖9A中，於掃描線a時，在時間t3 ,於時間t2開始的η (二水平掃描周期）時間以後，一像素電位控制信號φ 3α改 變。在自時間t2開始的ih時間以後，掃描信號①2Α已停 止，關於線Α之由掃描信號φ 2Α驅動的主動元件3〇關閉， 結果，自視訊信號線1〇3將線A中之像素電極ι〇9截止。在時 間t3，在自時間t2開始的化時間以後，即使考慮信號切換引 起的時間延遲，線A中的主動元件3〇係在充分關閉的狀態。 然而，時間t3係線b的掃描信號φ 2B改變的時間。 因為線A中的第一光阻薄膜44重疊於連接至線8的像素電 極109之第二光阻薄膜46，故電容形成於線B中的像素電極 及線A中的像素電位控制線之間。因為時間〇係線b中的主

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1250339 A7 B7 五、發明説明（22 ) 動元件3 0改變為關閉狀態的時間，故這時候，未自視訊作 號線103使線B中的像素電極1〇9充分截止。在t3這時候，如 果線A的像素電位控制信號φ 3 A-其電容耦合至線b中的像 素電極109改變，則放電在視訊信號線1〇3及像素電極1〇9之 間移位，原因在於它們未互相充分截止。結果，線A之像素 電位控制信號Φ 3A的改變影響寫入線B的像素電極1〇9中的 黾壓φ 4B。圖9A及9B的Φ 3B代表線B的像素電位控制信 號。 如果單一液晶顯示裝置固定它的掃描方向而操作，則像 素電位控制信號φ 3A之改變的影響不顯著，原因為影響在 整個顯示區域係均勻的。然而，當藉由重疊來自三獨立液 晶顯示裝置-其個別為了三紅、綠及藍原色而提供_的三 、’工、綠及監影像而產生一彩色顯示時，有一狀況，其中只 有二液晶顯示裝置之一自底至頂掃描它的顯示區域，而三 液晶顯示裝置之其他二裝置由於它們的光學配置，而諸如 自頂至底掃描它們的顯示區域。如同此狀況，如果複數液 晶顯示裝置的掃描方向不同，則液晶顯示裝置的顯示品質 及結合的顯示退化。 <將參考圖9B，解釋解決以上問題的方法。在此方法中， 線A的像素電位控制信號φ 3A於線a的掃描信號φ 2a開始儿 之日才間延遲以後輸出。這時候，線B的掃描信號❿已經停 止，所以，線B中的主動元件3〇係在充分關閉的狀態，結 果’此關係使線A的像素電位控制信號φ 3 a施加於寫入線b 中的像素電極109之電壓φ4Β的影響減少。在此狀況，待寫 1 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs) Α4規格公爱) 1250339 A7 I--—------— B7 五、發明説明（23 ) ~--- | —貞極電壓輸入^號的時間長度比正極電壓輸入信號者 短3h之時間，但是當掃描信號線1〇2的數目超過·例如， 時’時間的減少等於或小於3%。負極㈣輸人與正極電麼 I 輸入信號之間的均方根信夕ϋ -Γ、，1 A 4 1 很值之差可以由參考電壓Vc〇m或類似 者調整。 I 將》考圖1GA與1GB，解釋供應至像素電容的電>1 VPP及 基材電位VBB之間的關係。® 10A係一構成輸出電路69之反 相器電路的剖視圖。 I 圖10A中，參考唬碼32標示一 P通道型電晶體的通道區 域，其係η型井，係藉由植入離子於矽基材丨中而製成。以 基材電壓VBB供應矽基材丨，而η型井32的電位係VBB。源極 區域34及汲極區域35係由p型半導體層形成、其藉由植入離 子於基材1中而製成。當以低於基材電壓VBB的電壓供應p 通道型電晶體30的閘極36時，在源極區域34及汲極區域^35 之間形成一導電層。通常，因為不需要提供絕緣區段，所 以’結構簡化，以共同的基材電位VBB供應在相同矽基材 上製造的電晶體。在依據本發明的液晶顯示裝置中，驅動 黾路區4又中的電晶體及像素區段中者係製造於相同石夕基材1 上。為了上述理由，以上述基材電位VBB供應像素區段中 的電晶體。 在圖10A所示反相器電路中，以供應至像素電容的電壓 VPP供應源極區域34。源極區域34由p型半導體層形成，且 形成一具有η型井32的p-η跨接。當使源極區域34的電位高 於η型井32時，產生一問題，即，電流自源極區域34流入η •27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1250339 A7 ______ B7 五、發明説明（24 ) 型井32 °鑑於此問題，電壓vpp選擇為低於基材電壓vbB。 如上述’由於像素電位控制信號而掉落以後的像素電極 的電壓由V2-{CC/(CL+CC)}X(VPP-VSS)代表，其中V2係寫入 像素電極的電壓’ CL係液晶電容，CC係像素電容，（vpp-vss)係像素電位控制信號的振幅。如果電壓vSS選擇為接 地電位GND，則像素電極電壓的變化量由電壓vPP、液晶電 容CL及像素電容CC決定。 圖10B繪示CC/(CL+CC)及電壓VPP之間的關係。為了簡 化起見，參考電壓Vcom取為接地電位GND。以下解釋一種 狀況，其中在電壓係關閉的狀態產生白色影像的常白型液 晶顯示裝置中，一灰階電壓施加至像素電極，以產生黑色 影像（灰階的最低位準）。圖10B中的φ 1代表一自電壓選擇 器電路123寫入像素電極的灰階電壓。φ丨a係灰階電壓φ j 的正極電壓輸入信號，φ 1Β係灰階電壓φ 1的負極電壓輸入 信號。為了形成黑色影像，φ 1Α& φ 1Β選擇為使寫入像素 電極的參考電壓Vcom及灰階電壓之間的差最大化。 圖10B中’因為Φ1Α係用於施加正極電壓的正極電壓輸入 4吕说’通常’ φ 1A取為+ Vmax，以使它相對於參考電壓 Vcom的電壓差最大化。φ 1B取為vcom ((3ND),且起初φ 1Β寫入像素電極，然後使用像素電容，使像素電極的電位 掉落。 圖10B的Φ 4A及Φ 4B個別指示理想狀況cc/(CL+CC)=l及非 理想狀況CC/(CL+CC)<1的像素電極之電壓。 首先考慮理想狀況。在像素電極的電壓φ 4A係負的周 -28- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1250339 A7 B7 五、發明説明（25 期，因為起初電壓Vcom (GND)當作Φ 1B而寫入像素電極， 故藉由使像素電極電位下降-其下降量係像素電位控制信號 Φ 3的振幅VPP而獲得的最大負電壓（-Vmax)變成 (-Vmax) = -VPP，原因為 CC/(CL+CC)=1之關係。 其次，考慮非理想狀況。在像素電極上的電壓Φ 4B係負 的周期，像素電位控制信號Φ 3的振幅VPP2必須選擇為滿足 + Vmax< VPP2，原因為CC/(CL+CC)< 1。如上述，必須滿 足VPP<基材電位VBB的_關係，結果，滿足 + Vmax<VPP<VBB的關係。 在此實施例中，使用降低已寫入的像素電極電壓之方法 以貫現低壓電路’但如果像素電位控制信號φ 3的大小vpp 過高，所以，基材電壓VBB變成太高，電路終究將係高壓 電路。鑑於此，必須選擇CL及CC的值，以致於CC/(CL+CC) 變成儘可能接近1，另言之，滿足CL<<CC。 在玻璃基材上製造薄膜電晶體的傳統液晶顯示裝置中， 因為必須使像素電極的面積儘可能大，即，增加孔比，故 可貫現的CC/ CL比最多約係丨· 0。在此實施例的液晶顯示裝 置中’驅動電路區段及像素區段製造於相同的矽基材上， 故以高電壓當作基材電位VBB導致難以實現低壓電路。 /、次，將參考圖1丨及12，解釋一列反相驅動方法的實 =。圖11所示液晶顯示裝置1〇〇具有一奇數列像素電位控 包路135( 1)及一偶數列像素電位控制電路135(2)。在列 =驅動方法中，當正極灰階電壓寫入奇數列的像素電 %例如，為了父流驅動的目的，將負極灰階電壓寫入

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線 1250339 A7 ______ B7_ 五、發明説明（26 Ί 一 ~— 數列。在列反相驅動方法中，電壓極性每隔一列而反轉， 所以，像素電位控制信號的波形必須每隔一列而改變。所 以，如圖11所示，提供用於奇數及偶數列的像素電位控制 電路135( 1)、135(2)，以交替輸出像素電位控制信號的二 種波形Φ 3a及〇3b，如圖12所示，以執行列反相驅動。 其次，將解釋反射型液晶顯示裝置。已知電控制雙折射 模式係反射型液晶顯示元件之一。在電控制雙折射模式 中，液晶組成物的分子之定向的改變係藉由施加一電壓於 反射電極及夾持液晶組成物的計數器電極之間的電壓，以 改變液晶層的雙折射。電控制雙折射模式藉由將雙折射轉 換為光透射的改變而產生影像。 其次，將參考圖13A及13B，解釋單極扭轉向列（spTN)模 式，其係一種電控制雙折射模式。 參考號碼9標示一極化分光器，其將來自光源（未顯示）的 入射光L 1分為二極化光，且射出二線性極化光之一的極化 光L2。 圖13A及13B中，已經通過極化分光器9的光-其係p極化光 -進入液晶顯示板1 〇〇，但替代地，一由極化分光器9反射的 光-其係S極化光-可以進入液晶顯示板。 液sa組成物3係向列液晶材料，具有正介電質非等方性。 液晶分子的縱向軸線之定向幾乎平行於驅動電路基材丨及透 明基材2的主要表面，且液晶分子由定向薄膜7、8扭轉約9〇 度而穿過液晶層。 圖13A繪示一種狀況，其中無電壓施加於液晶組成物3的 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1250339 A7 B7 五、發明説明（27

層。進入液晶顯示板丨〇〇的光L2藉由液晶組成物3的雙折射 而轉換成為橢圓極化光，然後，變成反射電極5上的圓形極 化光。反射電極5反射的光再次通過液晶組成物3，以再次 變成橢圓極化光，然後當它離開液晶顯示板丨〇〇時，再次回 到線性極化光。出射的線性極化光L3係s極化光，其極化方 向相對於入射光L2轉動90。的角，再次進入極化分光器9 , 然後由極化分光器9的内部介面反射，以變成出射的光L4， 其則投射於一螢光幕或類似者，以便顯示。此構造係所謂 糸白（< 開）型，其於電壓未施·力口於液晶組成物3的層時射出 光0 H 13B/S示種狀況，其中一電壓施加於液晶組成物3的 層。當電場施加於液晶組成物3的層時，液晶分子對準電場 的方向，結果，液晶分子的雙折射不出現。結果，進入液 晶顯示板10 0的線性極化光L 2由反射電極5反射而不改變， 然後，自液晶顯示板1〇0出射的光！^5具有與入射光L2相同的 極化方向1射光L5ii過極化分光器9,及回到光源，俾使 無光投射於螢光幕上，且在螢光幕上顯示黑色。 在單極化扭轉向列模式中，液晶分子的定向平行於基 的主要表Φ，所以，可以利用使液晶分子^向的常用 法’且它的製造過程相當穩定。常白模式操作可以避免 生在低電壓位準的有缺陷顯示。理由在於，於常白模式 當南電壓施加於液晶層時提供暗料（黑色顯示），且在 狀態，幾乎全部的液晶分子定向於電場的方向，立垂直 基材的主要表面，結果’暗位準的顯示不太依賴於具有

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線 1250339 A7 _______B7 五、發明説明（28 ) 加於彼之低電場的液晶分子之初始定向狀況。人眼根據亮 度的比而察覺売度的不均勻性，幾乎對於亮度的對數做出 響應’結果，對於暗位準的變化敏感。因為以上的理由， 系白杈式在防止液晶分子的初始定向狀況造成亮度的不均 勻性方面係有利的。 電控制又折射模式需要在液晶顯示板的基材間之高精密 單兀間隙。電控制雙折射模式在它們通過液晶層時使用一 又光線及特殊光線之間的相差，所以，透射通過液晶層的 光強度依賴於一般及特殊光線.之間的滯留△ n · d，其中△ η 係雙折射，d係隔板4在透明基材2及驅動電路基材丨之間建 立的單元間隙。 在此實施例中，鑑於顯示的不均勻性，單元間隙的精確 度控制為± 〇·〇5微米。在反射型液晶顯示板中，進入液晶 層的光由反射電極反射，然後再次通過液晶層，所以，如 果反射型液晶顯示板使用一液晶組成物，其雙折射△ η與一 在透射型液晶顯示板中使用的液晶組成物相同，則反射型 液晶顯示板的單元間隙d係透射型液晶顯示板之半。通常， 透射型液晶顯示板的單元間隙3係在自約5微米至約6微米的 乾圍，但在此實施例中，單元間隙d選擇為約2微米。 、、在此實施例中，為了確保高精確度的單元間隙及比傳統 液晶顯示板更小的單元間隙，柱狀隔板製造於驅動電路基 材1上’以取代傳統聯珠散佈方法。 土 圖14係液晶顯示板的示意平視圖，用於解釋配置於驅動 電路基材1上之反射電極5及隔板4的設置。大量隔板4配置

X 297公釐） 1250339 A7 _____B7 五、發明説明（~29—) ' ' 於驅動電路基材1的整個面積上之一矩陣陣列中，以在透明 基材2及驅動電路基材1之間建立均勻的間隔。每一反射電 極5界疋一像素，其當作由液晶顯示板形成的最小圖像元 件。為了簡化起見，圖14繪示一個五行乘四列像素的陣 列，最外行及列中的像素由參考號碼5B代表，最外行及列 中的像素由參考號碼5 A代表。 圖14中，五行乘四列像素的陣列形成一顯示區域，其中 由液日日顯不板形成一顯不。假彳象素丨丨3配置於顯示區域周 圍 由與隔板4相同材料製成的周緣框架11配置於假像素 113周圍，而一岔封構件12塗佈於驅動電路器材1上的周緣 框架11周目。參考號碼13標示用於外部連接的端子，其用 於供應外部信號至液晶顯示板1 0 〇。 隔板4及周緣框架n由樹脂材料形成。由諸如皿公司（ 本東京）製造的化學放大型負光阻“ BPR_113”（商品名稱） 以當作樹脂材料。光阻材料由諸如旋塗方法塗佈於上方 成反射電極5的驅動電路基⑻上，然後經由具有隔板4及 緣框架11之圖案的罩篡暖本，# 、一 口朱97皁桊曝先，然後由一移除器顯影，以 成隔板4及周緣框架1 j。 ,當隔板4及周緣框架1 1伟用古β 4 木丨丨使用先阻或類似者當作它們的和 而4造時’隔板4及周緣框架1 1的古择 n示1 i的同度可以藉由材料的璧 厚度而控制’所以’能夠以高精密度製造隔板4及周緣相 =板4的位置可以由罩幕圖案決定，結果，隔板。 精確地位於所欲的位置。 在一液晶投影器中传用的说B_ PT便用的液日日顯不板中，如果隔板4之 -33-

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存在於一像素上，則發生一問題，即，隔板4的陰影可以在 匕的投影放大的影像中看到。藉由經過一罩幕圖案曝光及 後續的顯影以製造隔板4，隔板4可以位於不會使顯示的影 像品質惡化之位置。 。 因為已同時製造隔板4及周緣框架丨丨，故透過起初使小量 液晶組成物掉落在驅動電路基材丨上，然後使透明基材2重 疊於驅動電路基材1上而液晶層介於其間，然後使透明基材 2接合於驅動電路基材丨，則液晶組成物3可以密封於驅動電 路基材1及透明基材2之間。 在使液晶組成物3介於驅動電路基材丨及透明基材2之間以 後，當液晶顯示板1〇〇已經組合時，液晶組成物3支持於一 由周緣框架11環繞的區域中。 密封構件12塗佈於周緣框架丨丨的外部，且將液晶組成物3 約束於液晶顯示板100中。 如上述，周緣框架1 1係使用圖案罩幕製造，所以，它以 高位置精確度製造於驅動電路基材丨上，結果，能夠以高精 確度界定液晶組成物3的界限。此外，周緣框架u能夠= 精確度界定密封構件12的界限。 ，密封構件12用於將驅動電路基材丨及透明基材2固定在一 起，也用於防止對於液晶組成物3有害的材料進入。當施加 流體密封構件12時，周緣框架n當作頂住密封構件a的止 動件藉由使周緣框架1 1配置成為頂住密封構件12的止動 件，則旎夠以南精密度建立液晶組成物3及密封構件12的界 限，結果，液晶顯示板1〇〇的顯示區域及周緣側之間的區域 -34 -

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線 1250339 A7 B7 發明説明 可以減少，導致減少顯示區域周圍的周緣界限。 假像素113配置於周緣框架丨丨及顯示區域之間，用於使最 的像素5B產生的顯示品質等於配置在最外的像素5B内部 内像素5A所產生的顯示品質。因為内像素5A具有相鄰的 象素故不想要的電場產生於内像素5A及它們的相鄰像素 之間結果，使内像素5A產生的顯示品質劣於無它們的相 鄰像素時所產生者。 甚另方面，假设一種狀況，其中未提供假像素1 Π，則使 顯示品質退化之不想要的電場未產生於最外的像素化周 圍、、Ό果，最外的像素5B產生的顯示品質優於内像素5A。 如果某些像素之間具有差異，則顯示内發生不均勻。為了 j除此問題，乃提供假像素丨13，且以信號·電壓供應之，如 同像素5A及5B，以致於最外的像素5β的顯示品質等於内像 素5A。 此外，因為周緣框架丨丨製造成為環繞顯示區域，故產生 一問題，即，在驅動電路基材丨表面上執行摩擦處理，以使 液曰曰組成物3的液晶分子定向於一特定方向時，周緣框架！ i 阻礙周緣框架1丨附近之表面的摩擦處理。在此實施例中， =隔板4及周緣框架n製造於驅動電路器材丨上以後，一液 ^分子定向薄膜7 (見圖7)塗佈於驅動電路基材1上，然後 藉由以布或類似者摩擦液晶分子定向薄膜7 ,以執行摩擦處 俾使所摩擦的定向薄膜7將液晶組成物3的液晶分子定 向於一特定方向。 在摩擦處理時，因為將周緣框架u舉至驅動電路基材1的 •35· ^紙張尺度適财@ s絲：i^irAL(21G χ 297公爱)-----— 1250339 A7 B7 五、發明説明（32 ) 表面上方，由於周緣框架"所形成的步驟，故周緣框架n 附近的定向薄膜7未充分摩擦，結果，液晶分子定向的不均 句性容易發生於周緣框架U附近。為了使液晶組成物3的液 晶分子之有缺陷的定向造成顯示的不均勻性不明顯，緊鄰 於周緣框架11内部的某些像素係製造成為假像素丨13，其對 於顯示無貢獻。 然而，如果以類似像素5A及5B的信號供應假像素1〇，則 發生一問題，即，假像素1〇產生的顯示也由觀看者疚 到，原因在於液晶組成物3存在於假像素1〇及透明基材 間。在常白型液晶顯示板中，當電壓未施加於液晶組成物3 的層時’假像素Π3呈現白色，結果，顯示區域的界限界定 不良，且顯示品質惡化。可以構想將假像素113掩蔽，但難 以在顯示區域的界限精確地製造光阻框架，原因在於像素 之間的間隔只有數微米，所以，以一電壓供應予假像素 1 1 3，俾使该假像素π 3顯示黑色影像，其呈現為環繞顯示 區域的黑色周緣框架。 其次，將參考圖15，解釋驅動假像素113的方法。以一電 壓供應假像素1 13 ,以產生黑色顯示，所以，具有假像素 113的區域之全面積呈現黑色。如果假像素Π3產生連續大 面積的黑色顯示，則不需要如同配置於顯示區域中之像素 一般地製造互相分離的假像素，但複數假像素可以製造成 為互相電連接。當考慮驅動所需的時間時，提供寫入時間 以用於假像素係沒有用的。可以藉由整合複數假像素而^ 成單一假像素，但單一假像素的面積增加，結果，它的液 -36- 本紙張尺度適財國g家標準(CNS) Μ規格( χ 297公爱)

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線 五、發明説明（33 ) 晶電容變成太大。如上 像素電容以降低像素電電果液晶電容變大’則使利用 鑑於上述，在此ϋ立的效率惡化。 # &戶、施例中，假傻音 離，如同顯示區域中的推 ’、衣&成為互相分 Λ π☆像素。’然而，如果寫入假像+传、 列執仃，如同寫人顯示區 &像素係逐 寫入使複數列新添加的像+ 、象素之狀況，則此 果，可用於顯示區域時間長度增加，結 之多。 ”之有用的像素寫入的時間減少如此 在一鬲清晰度顯示中，輪古 號），可用於寫入像素的時門：：“信號(高點時脈的信 了在用於寫入一像辛之二步受到限制。鑑於此，為 素之周期的期間節省寫入若干列的時 間，如圖15所示，垂吉觝叙+灿 J 7 % VSRit # * A /iL 。 130的雙向垂直移位暫存器 贈構建成μ供-計時信號至位準移位器67之複數列_ 二列連接及它的共同輸出電路69，俾使掃描信號在一時間 f複數假像素列，且像素電位控制電路U5的雙向移位 暫存益SR也構建成為提供一計時信號至位準移位器π之複 數列-乐列連接及它的共同輸出電路69，俾使像素電位控 制信號在一時間輸出至複數假像素列。 ，以下參考圖16及17,解釋製造於驅動電路基材丨上的主動 元件30及它們的附近之構造。與圖7使用者相同的參考號碼 表示圖16及17的對應部分。圖Π係主動元件30及它的附近 之示意平視圖，圖16係沿著線χνΐ-χνι所作之圖17的剖視 圖。為了清楚起見，使圖16的部件之間的距離不等於圖17 之對應者，則圖17企圖繪示掃描信號線1〇2、閘極36、視訊 -37- 本紙張尺度適财S @家標準(CNS) Α4規格(2l〇x 297公楚) 1250339 A7 ______B7 五、發明説明（34 ) 信號線103、汲極區域35、源極區域34、用於形成像 的第二電極4〇、第一導電層42及接觸孔咖、1^ 40CH、42CH之間的位置關係，而其他部件省略。圖μ中， 參考號碼1標示一當作驅動電路基材的矽基材，32係利用離 子植入製造於驅動電路基材i中的半導體區域化型井），Μ 係通道止動件，34係藉由離子植入成為導電而製造於p型井 32中的汲極區域，35係利用離子植入製造於p型井32中的源 極區域，而31係藉由離子植入成為導電而製造於p型井”中 的像素電容之第一電極。附帶·地，在此實施例中，p通道型 電晶體當作主動元件30,但可以通道型電晶體取代。 圖16中，參考號碼36標示閘極，37係一偏置區域，用於 使閘極36邊緣的電場弛緩，38係一絕緣薄膜，39係場氧化 物薄膜，用於使電晶體互相電絕緣，4〇係第二電極，用於 與製造在矽基材1中的第一電極31合作形成像素電容，而絕 緣薄膜38介於其間。閘極36及第二電極4〇由導電薄膜形成 的二層薄膜製成，用於降低主動元件3〇及配置於絕緣薄祺 3 8上之低電阻導電薄膜的臨限值電壓。二層薄膜可由-例、 -二聚矽及矽化鎢薄膜製成。參考號碼41係第一絕緣層間= 轉，42係第一導電薄膜。第一導電薄膜42係多層薄膜:: 一用於防止不完美的接觸之屏障金屬薄膜及一低電阻導泰 薄膜製成。例如，一由鈦鎢（丁iw)及鋁製成的噴濺式多層2 屬薄膜可以當作第一導電薄膜。 曰金 圖17中，參考號碼102標示掃描信號線。掃描信號線1的 延伸於圖17中的X方向，配置於γ方向，且接受掃描信號， -38-

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1250339 A7 ---一 —__B7 五、發明說明（35 ) 以使主動元件30啟動及關閉。掃描信號線5 1由與閘極36相 同的_層薄膜製成。由諸如層壓的聚石夕及石夕化鹤薄膜製成 的一層薄膜可以當作掃描信號線1〇2。視訊信號線1〇3延伸 於Y方向，配置於χ方向，且接受視訊信號，以寫入反射電 極5。視訊信號線1〇3由與第一導電薄膜42相同的多層金屬 薄膜製成。由諸如鈦鎢（Tiw)及鋁製成的多層金屬薄膜可以 當作視訊信號線103。 視訊信號由第一導電薄膜42，經由製造於絕緣薄膜3 8中 的接觸孔35CH及第一絕緣層·間薄膜41，供應至汲極區域 35。當一掃描信號供應至掃描信號線102時，主動元件3〇啟 動’且視訊信號自半導體區域（P型井）傳送到源極區域34 , 然後經由接觸孔34CH傳送到第一導電薄膜42。其後，視訊 信號經由接觸孔40CH,自第一導電薄膜42傳送到像素電容 的第二電極40，然後經由接觸孔42CH，傳送到反射電極5 , 如圖16所示。接觸孔42CH位於場氧化物薄膜39上方。場氧 化物薄膜39的頂表面坐落於比其他元件更高的位準，原因 在於場氧化物薄膜39的厚度大。藉由安置接觸孔42CH於場 氧化物薄膜39上方，接觸孔42CH可以更靠近上導電層，因 而可縮短在接觸孔42CH的電連接長度。 第二絕緣層間薄膜43使第二導電薄膜44與第一導電薄膜 42絕緣。第二絕緣層間薄膜43由一平坦化薄膜43 A及一位於 平坦化薄膜43A上方的絕緣薄膜43B組成，平坦化薄膜43八 用於充填凹陷，及減少下方的元件造成的不均勻性。平坦 化薄膜43A藉由施加S0G (Spin_〇n-Glass，玻璃上旋轉）而 -39-

1250339 五、發明説明（36 ) 二：：緣薄膜43B係二氧化石夕薄膜，藉由化學蒸氣殺積 壯，使用TE〇s(四乙基正石夕酸鹽）當作反應氣體而製造。 (弟::=?膜43係在它施加於…才1以後，使用㈣ Λ子Λ )過程將它抛光而平坦化。第-光阻薄模料 的第二絕緣層間薄膜上。第—光阻薄膜44由 ”令電缚胰42相同的多層金屬薄膜-其由鈦鶴（丁iw 鋁製成-形成。 V 及 第一光阻薄膜44遮蓋驅動電路基材1之幾乎全部的面積， = 圖16所示接觸孔侧。第三絕緣層間薄膜45 糟由化^賴積過程，使用TEQS (四乙基正料 反應氣體而製造於第一光阻薄膜44上。此外，第 膜46形成於第三絕緣層間薄膜45上，且由與第一導電薄膜 42相同的多層金屬薄膜_其由鈦嫣（清）及链製成-形成。第 二導電薄膜46經由接觸孔42CH，連接至第_導電薄膜 f接觸孔42CH中，形成第_光阻薄膜44的金屬薄膜及形成 弟二光阻薄膜h的金屬薄膜為了電連接而層壓。 士當第-絲薄膜似第二絲薄膜46由導電薄膜製成 蚪，由一絕緣薄膜（介電質）薄膜製成的第三層間薄膜化介 於其間，像素電位控制信號施加於第一光阻薄膜料，且一 灰階電壓施加於第二光阻薄膜46，一像素電容可以形成於 第一光阻薄膜44及第二光阻薄膜46之間。 、 鑑於關於灰階電壓之第三絕緣層間薄膜训耐電壓 由減J介電質薄膜45的厚度以增加電容，所欲者為，第三 絕緣層間薄膜45的厚度在15()毫微米至㈣毫微求的範圍了 40- 本紙張尺度適$中國國家標準(CNS) A^^il^T297公釐）_ 1250339 五、發明説明（37 較佳為約3〇〇毫微米。 圖8係由透明基材2重疊之驅動電路基材1的透視圖。形 成於驅動電路基材1周緣的係周緣框架11，且液晶組成物3 約^於由周緣框架11、驅動電路基材1及透明基材2環繞 、〗中在封構件12塗佈於重疊的驅動電路基材丨及透明 f材2間之周緣框架i i外部。驅動電路基材}及透明基材2由 岔封構件12固定在一起，以形成液晶顯示板1〇〇。參考號碼 13標示用於外部連接的端子。 其次，如圖19所示，一用於供應外部信號至液晶顯示板 1〇〇的撓性印刷接線板8〇連接至用於外部連接的端子丨3。撓 ^印刷接線板80—端之對立側上的二最外側端子比剩餘的 子長連接至开> 成於透明基材2上的計數器電極5，以當 作计數裔電極端子8丨。以此方式，撓性印刷接線板⑼連接 至驅動電路基材1及透明基材2二者。 傳、、先上，一撓性印刷接線板只連接至配置於驅動電路基 材1上之用於外部連接的端子，所以，自撓性印刷接線板至 計數器2極5的接線係經由驅動電路基材丨而執行。在本發 月之此貫苑例中的透明基材2具備待連接至撓性印刷接線板 80的連接部分82，俾使撓性印刷接線板8〇直接連接到計數 器電極5。液晶顯示板100係藉由重疊透明基材2於驅動電路 基材1上而形成。透明基材2重疊於驅動電路基材1上，俾使 透明基材2之一周緣部分延伸越過驅動電路基材1的外邊 緣，且提供連接部分82，撓性印刷接線板8〇在該處連接至 計數器電極5。 -41 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱） 裝 訂 線 1250339 A7

Claims (1)

1. I258

   第 利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年8月） A8 B8 C8 1^10

   1· 一種液晶顯示器，包括：

   液晶組成物，其係夾置於該第一基材與該第二基材 間； 土之 複數個像素，其係配置於該第一基材上；且，該複數 像素中的每一像素經由一連接至一第一電極的切換元件 而被供應以視訊信號；又，該複數像素中的每一像素被 供應以一電容； 形成5亥電谷的一電容形成電極之一，其係連接至該複 數像素中之一對應像素的該第一電極；以及 该一電容形成電極之另一電極，其係被供應以一像素 電位控制信號； 其中該視訊信號的極性以一重覆的周期相對於一第一 參考電壓而反轉；且 該像素電位控制信號相對於一第二參考電壓，在相同 極性的二電壓位準之間交變，俾使該複數像素之該第一 電極上的電壓擺動變成大於該視訊信號者。 2·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第一基 材係由矽製成。 3. —種液晶顯示裝置，包括： 第一基材； 第二基材； 液晶組成物，其係夾置於該第一基材及該第二基材之 77100-940804.doc -1 -

   本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐） A BCD 1250339 、、申清專利範圍 間； 該複數 換元件 像素被 至該複 一像素 極下， 一第一 在相同 之該對 電壓而 控制信 第一基 複數個像素，其係配置於該第一基材上；且， 像素中的每一像素經由一連接至一第一電極的切 而被供應以視訊信號；又，該複數像素中的每一 供應以一電容； 形成該電容的二電容形成電極之一，其係連接 數像素中之一對應像素的該第一電極； 該二電容形成電極之另一電極，其係被供應以 電位控制信號；以及 遮光薄膜，其係設於形成該複數像素之像素電 且覆蓋於像素電極之間的間隙上； 其中該視訊信號的極性以一重覆的周期相對於 參考電壓而反轉； 該像素電位控制信號相對於一第二參考電塵， 極性的二電壓位準之間交變，俾使該複數像素中 應像素之該第一電極上的電壓相對於該第一參考 反轉；且 經由該遮光薄膜之一對應薄膜提供該像素電位 號。 4·如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該 材由矽製成。 5· —種液晶顯示裝置，包括： 第一基材； 第二基材； 液晶組成物，其係夾置於該第一基材及該第二基材之 77100-940804.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X297公釐） 六、申請專利範圍 間； 複數個像素，其係配置於該第一基材上；且，該複數 像素中的每H經由一連接至一像素電極的切換元件 而被供應以視訊信號；又，該複數像素中的每一像素具 有一像素電容及一液晶電容； 形成該像素電容的二像素電容形成電極之一，其係連 接至該複數像素中之一對應像素的該像素電極； 忒一像素電容形成電極之另一電極，其係被供應以一 像素電位控制信號； 形成該液晶電容的二液晶電容形成電極之一，其係該 複數像素之該對應像素的該像素電極；以及 该一液晶電容形成電極之另一電極，其係被供應以一 第一參考電壓； 其中該視訊信號相對於一第二參考電壓，在相同極性 的二電壓位準之間擺動；且 該像素電位控制信號自一第一電壓位準改變至一第一 電壓位準，俾使該像素電極上之一電壓的極性相對於該 第一參考電壓而反轉。 / 6·如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中該第一美 材係由矽製成。 土 77100-940804.doc