液晶显示器及其防止影像残留的方法技术

本发明专利技术提供一种液晶显示器及其防止影像残留的方法。其中，该液晶显示器包括：第一和第二基板，彼此相对设置；液晶，密封在该第一和第二基板之间；栅极总线和数据总线，形成在该第一基板上；薄膜晶体管，连接至该栅极总线和该数据总线；多个子像素电极，形成在由该栅极总线和该数据总线所限定的像素区域中；控制电极，电容性耦接至该多个子像素电极中的至少一个，并且通过该薄膜晶体管从该数据总线施加显示电压到该控制电极；以及公共电极，形成在该第二基板上，并且与该第一基板上的该多个子像素电极相对，其中，该电容性耦接至该控制电极的子像素电极，通过电阻连接至与该薄膜晶体管连接的子像素电极。本发明专利技术可以防止影像残留。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在一个像素区域中包含多个子像素电极的液晶显示器 及其防止影像残留(image sticking)的方法。更特别地，本专利技术涉及这样一 种液晶显示器，其中至少一个液晶子像素电极与控制电极电容性耦接，显示 电压被施加至该控制电极，以及防止这种液晶显示器的影像残留的方法。
技术介绍
与阴极射线管(CRT)相比，液晶显示器具有薄、轻以及低电压驱动性 能和低功耗的优点。因此，液晶显示器被用于各种电子设备中，包括电视、 笔记本个人计算机(PC)、台式PCs，个人数字助理(PDA)、移动电话等 等。特别是有源矩阵液晶显示器，其设置有薄膜晶体管(TFT)作为各个像 素(子像素)的开关元件，表现出几乎比得上因高驱动性能产生的CRT那 样优异的显示特性。因此，有源矩阵液晶显示器现今已用于传统上应用CRT 的各种领域，如台式PC和电视。通常，液晶显示器包括两个基板和密封在这些基板之间的液晶。在一个 基板上为各个像素形成像素电极、TFT等。同时，在另一个基板上形成与像 素电极相对的彩色滤光片以及各个像素共用的公共电极。彩色滤光片包括红 (R)、绿(G)和蓝(B)三种，这些颜色中的一种颜色的彩色滤光片被设 置在每个像素处。彼此相邻设置的红(R)、绿(G)和蓝(B)三种像素共 同构成一个像素。在本说明书中，包含形成像素电极和TFT的基板以后称为 TFT基板，而与TFT基板相对设置的基板以后称为相对基板。此外，通过把 液晶密封在TFT基板和相对基板之间所形成的结构以后称为液晶面板。通常，扭曲向列(TN)液晶显示器已被广泛应用，其构成为在两个基板 之间密封水平排列型液晶(具有正介电常数各向异性的液晶)并使液晶分子扭曲排列。然而，扭曲向列液晶显示器具有视角特性差的缺点，即从斜向观看屏幕时对比度与色调(colortone)会显著改变。因此， 具有良好视角特性的多域垂直排列(MVA)液晶显示器己经被研发出来并投 入实际应用中。图1A和1B是显示MVA液晶显示器实例的示意剖面图。TFT基板10 和相对基板20夹着衬垫(未示出)的同时彼此相对设置，并且垂直排列型 液晶(具有负介电常数各向异性的液晶)密封在这些基板10和20之间。TFT 基板10上的像素电极12设置有缝隙(slit) 12a，用作域调节结构，以在施 加电压时确定液晶分子倾斜的方向。像素电极12的表面覆盖例如由聚酰亚 胺制成的垂直配向膜(alignmentfilm) 14。在相对基板20的公共电极22下方形成多个丘状的突起23，作为域调节 结构。如图1A所示，这些突起23设置在相对于基板10上的缝隙12a沿斜 向偏移的位置处。公共电极22和突起23的表面上也覆盖例如由聚酰亚胺制 成的垂直配向膜24。偏光板(未示出)分别置于TFT基板10之下和相对基板20之上。放置 这些偏光板是为了设置相互正交的吸收轴。在具有上述结构的MVA液晶显示器中，当像素电极12和公共电极22 之间没有施加电压时，大多数液晶分子30a垂直于基板的表面排列。但是， 在突起23附近的液晶分子30a垂至于突起23的倾斜表面排列。在这种情况 下，从TFT基板10的底部经偏光板进入到液晶层的光被传输通过液晶层， 而不改变偏振的方向，然后被相对基板20上的其他偏光板屏蔽。简而言之， 在这种情况下获得了黑屏。当在像素电极12和公共电极22之间施加给定电压时，由于电场的影响 液晶分子30a倾斜于基板表面排列。在这种情况下，如图1B所示，在每个 缝隙12a或每个突起23的两侧的液晶分子30a的倾斜方向不同。以这种方式， 获得所谓的排列划分(或多区域)。当如图1B所示液晶分子30a倾斜于基 板表面排列时，从TFT基板10的底部经偏光板进入到液晶层的光改变了偏 振方向，并被传输通过相对基板20之上的偏光板。传输通过偏光板的光的 量取决于施加在像素电极12和公共电极22之间的电压。在MVA液晶显示器中，如图1B所示，由于在施加电压时每个缝隙12a或每个突起23的两侧的液晶分子30a的倾斜方向不同。因而，在倾斜方向上的光的泄漏得到抑制，而获得优秀的视角特性。尽管以上实例解释了突起和缝隙构成域调节结构的情况，但是也存在基板表面上的凹陷(沟槽)用作域调节结构的情况。此外，尽管图1A和IB 描述了 TFT基板10和相对基板20上都形成域调节结构的实例，也可以仅在 TFT基板10和相对基板20其中之一上形成域调节结构。顺便提及，传统MVA液晶显示器导致从斜向观看时屏幕看起来略微发 白的现象。图2示出了从正面观看屏幕时的透射率一所施加的电压(T-V) 特性和从上方60。角观看屏幕时的T-V特性，其中横轴表示施加的电压(V)， 纵轴表示透射率。如图2所示，当施加略微高于阈值电压的电压(图中被圆 环围绕的区域)时，从斜向观看屏幕时的透射率高于从正面观看屏幕时的透 射率。相反，当施加的电压增加到一定水平时，从斜向观看屏幕时的透射率 变为低于从正面观看屏幕时的透射率。因此，从斜向观看屏幕时，红色像素、 绿色像素和蓝色像素之间在亮度上的差异减小，从而，出现如前述的发白 (whiter)屏幕的现象。这种现象称为淡化(washout)。淡化不仅会出现在 MVA液晶显示器中，而且会出现在TN液晶显示器中。美国专利No.4840460的说明书中公开了一种把一个像素划分成多个子 像素并使子像素电容性耦接的技术。在这种液晶显示器中，取决于各个子像 素之间的电容比来划分电势。因此，可以对各个子像素施加不同的电压量。 因此，就T-V特性而言， 一个像素呈现出包括具有不同阈值的多个区域。当 就T-V特性而言一个像素包括具有不同阈值的多个区域时，可以抑制从斜向 观看屏幕时的透射率高于从正面观看屏幕时的透射率的现象，由此，抑制发 白屏幕(淡化)的现象。上述通过把一个像素分成多个电容性耦接的子像素 来改善显示特性的方法就是所谓的运用电容性耦接半色调灰度(halftone gray scale, HT)方法。注意在美国专利No.4840460中公开的液晶显示器是TN 液晶显示器。图3是配置为实现运用电容性耦接的HT方法的液晶显示器中的TFT基 板的实例的平面图，以及图4是沿图3中的I-I线截取的剖面图。在构成TFT基板的基础的玻璃基板51上，形成多条沿水平方向(X方 向)延伸的栅极总线52和多条沿垂直方向(Y方向)延伸的数据总线(漏极总线)55。由栅极总线52和数据总线55限定的矩形区域构成每个像素区 域。同时，在玻璃基板51上，形成辅助电容总线53，其平行于栅极总线52 设置并穿过各个像素区域的中心。在每条栅极总线52和每条数据总线55之间的空间以及每条辅助电容总 线53和每条数据总线55之间的空间，形成第一绝缘膜54。通过利用该第一 绝缘膜54，栅极总线52和数据总线55之间以及辅助电容总线53和数据总 线55之间分别电绝缘。在每个像素区域中形成薄膜晶体管(TFT) 56、控制电极57、辅助电容 电极58以及子像素电极61a和61b。如图3所示，TFT56使用部分栅极总线 52作为栅极电极。此外，如图4所示，构成TFT56有源层的半导体膜56a 形成在栅极总线52上方，以及沟道保护膜56b形成在此半导体膜56a上。TFT56的漏极电极56d连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止液晶显示器上影像残留的方法，该液晶显示器包括：第一和第二基板，彼此相对设置；液晶，密封在该第一和第二基板之间；栅极总线和数据总线，形成在该第一基板上；薄膜晶体管，连接至该栅极总线和该数据总线；多个子像素电极，形成在由该栅极总线和该数据总线所限定的像素区域中；控制电极，电容性耦接至该多个子像素电极中的至少一个，并且通过该薄膜晶体管从该数据总线施加显示电压到该控制电极；以及公共电极，形成在该第二基板上，并且与该第一基板上的该多个子像素电极相对，其中，假设相对于该公共电极的电势该数据总线的中心电势为Ｖ↓［ｄｄｃ］，相对于该公共电极的电势该栅极总线的中心电势为Ｖ↓［ｇｄｃ］，该电容性耦接至该控制电极的子像素电极与该数据总线之间的电阻为Ｒ↓［Ｄ］，以及该电容性耦接至该控制电极的子像素电极与该栅极总线之间的电阻为Ｒ↓［Ｇ］，该方法包括设置该电容性耦接至该控制电极的子像素电极的位置和形状以满足Ｖ↓［ｄｄｃ］－Ｖ↓［ｇｄｃ］×Ｒ↓［Ｄ］／Ｒ↓［Ｇ］近似等于零的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：镰田豪，笹林贵，上田一也，吉田秀史，
申请(专利权)人：富士通株式会社，友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]