液晶显示单元及其制造方法技术

本发明专利技术提供了亮度视频特性优良的液晶显示单元及其制造方法。该液晶显示单元包括：信号线对，该信号线对中的两条信号线彼此交叉延伸；像素，其对应所述信号线对而设并配置有多个子像素，各个子像素包括液晶元件和电容元件；驱动元件，其对应各个所述子像素而设，连接于对应的信号线对，并基于视频信号通过施加电压给液晶元件进行显示驱动；以及电容线，其为各个所述子像素而设并连接于其电容元件的一端，其中，所述电容元件的另一端与所述液晶元件一同连接于所述驱动元件，并且所述液晶元件包括在构成一个像素的所述多个子像素之间预倾角有所不同的液晶分子。以此配置，可经各条电容线对各子像素施加彼此不同的电位，从而可简单而准确地设置预倾角的差异。

Liquid crystal display unit and manufacturing method thereof

The invention provides a liquid crystal display unit which has excellent luminance and video characteristics and a manufacturing method thereof. The liquid crystal display unit includes: a pair of signal lines, the signal line of two signal lines cross each other in extension; the corresponding pixel, the signal line to set up and configure a plurality of sub pixels, each pixel comprises a liquid crystal element and a capacitor element; driving elements, corresponding to each of the sub pixels. The signal line, connected to the corresponding to, and based on the video signal by applying a voltage to the liquid crystal display element drive; and a capacitor line, at one end, for each of the sub pixels set and connected to the capacitor element, the other end of the capacitor element is connected with the liquid crystal element together with the the driving element, and the liquid crystal element included in a pixel is formed between the plurality of sub pixels have different pretilt angle of liquid crystal molecules. According to the configuration, the potential of each sub pixel can be applied to each sub pixel through each capacitor line, so that the difference of the pre dip angle can be set simply and accurately.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设有多个像素的，其中所述 像素具有液晶元件。
技术介绍
近年来，例如使用垂直配向液晶的VA(垂直配向)模式液晶显示器被 提议用作诸如液晶电视、笔记本PC(个人电脑)、汽车导航仪等的显示器。 已经知道，由于VA模式中液晶分子具有负的介电常数各向异性，即在分 子的长轴方向的介电常数小于短轴方向的介电常数，故VA模式比TN(扭 曲向列)模式可实现更大的视角。然而，VA模式液晶显示器具有亮度偏移的缺点，S卩，在从前方看去 时与从斜向看去时的亮度比不同。图11是表示VA模式液晶显示器中视频 信号的灰度级(0到255)与亮度比(亮度相对于255个灰度级的比)之间的关 系的曲线图。如曲线图中箭头P101所示，从前方看去时的亮度特性(图中 以曲线Ys(O。)表示)与从45°方向看去时的亮度特性(图中以曲线 Ys(45° )表示)存在很大差异。这证实了从45。方向看去时比从前方 看去时的亮度偏移较高。该现象称为泛白(whitish)、偏白(washout) 或色移等，并被认为是VA模式液晶显示器的最大缺点。为解决泛白问题，有人提议将单位像素分成多个子像素，从而设置 各个子像素的阈值彼此不同(这称为多像素结构)。目前已提出了各种类型 的多像素结构，例如日本专利申请公开公报第H02-12号、美国专利公报 第4840460号以及日本专利第3076938号都公开了多像素结构，其中应用 了基于电容耦合的所谓HT(半色调灰度级，halftone-gray scale)方法。在这些专利文献的多像素结构中，基于电容比来确定多个子像素之间的电位差。更具体地，多像素结构包括如图12所示的电路配置，其中由子像素 120A和子像素120B构成的像素120布置于由一对彼此交叉的数据线D与 栅极线G所围绕的区域中。在这种多像素结构中，子像素120A与120B分 别设有液晶元件122A与122B以及辅助电容元件123A与123B，且上述元件 连接于由子像素120A与120B所共用的公共薄膜晶体管(TFT)元件121的 源极。液晶元件122A与122B以及辅助电容元件123A与123B与TFT元件 121并联。然而，耦合电容Cc设置为串联于TFT元件121与子像素120B之 间。数据线D连接于TFT元件121的漏极，栅极线G连接于TFT元件121的 栅极。而且，辅助电容元件123A与123B的另一端连接于由它们所共用的 辅助电容线CL。在所述的具有上述电路配置的多像素结构中，基于耦合 电容Cc的值确定子像素120A与子像素120B之间的电位差，从而确定了处 于某一灰度级时子像素120A与子像素120B之间的亮度比。日本专利申请公开公报第2003-255305号公开了多像素结构的另一 示例。在该多像素结构中，多个子像素之间的液晶分子的预倾角有所不 同，从而在所述多个子像素之间的阈值变得不同。图13表示现有技术的多像素结构中视频信号的灰度级与各子像素的 显示模式之间的关系。在此，示出了在从0级(黑显示状态)到255(白显示 状态)级增加灰度级(增加亮度)期间，像素的一部分(一个子像素)首先增加 了其亮度，然后该像素的其余部分(其它子像素)跟随其后增加亮度。以此 多像素结构，例如如图11的箭头P102所示，曲线Ym(45。)比曲线Ys(45 ° )更加相似于曲线Ys(O。)，其中曲线Ym(45。)表示多像素结 构的从45°方向看去的亮度特性，曲线Ys(45。)表示普通像素结构的 从45°方向看去的亮度特性。这证明泛白现象得到了抑制。除了上述多像素结构，如图14所示的普通像素结构通过沿着时间轴 将单位帧分割为多个子帧(例如两个子帧)并通过使用两个子帧在不同时 间单独显示高亮度和低亮度而获得所需的亮度，也可以获得与凭多像素 结构所得效果相同的半色调效果。这样也抑制了泛白现象。然而，对于采用利用电容耦合的HT方法的多像素结构，通常如图12 所示，由于子像素122B通过耦合电容Cc连接于数据线D，因耦合电容Cc引起了驱动电压下降，从而引起子像素122B的透光率下降。因此，整个 显示屏变暗。而且，由于液晶显示元件的液晶层不是直接连接于电极(浮 动的)，故存在容易烧坏屏幕(或图像持久性)的担忧。在日本专利申请公开公报第2003-255305号的例子中，子像素之间液 晶分子的预倾角不同的多像素结构的形成方式使得将液晶分子和UV(紫 外线)固化单体一起密封于液晶层中之后，在对各个子像素施加不同值 电压的同时，使用光掩模选择性地进行几次UV照射。然而，该制造方法 难以将光掩模与所选的需要照射的子像素对准，且不容易使各个子像素 得到给定的预倾角。而且，由于子像素的边界变得模糊，很难达到所需 的光学特性。对于图14的像素结构中所用的通过沿时间轴分割各个单位帧而得到 半色调效果的方法，有效分辨率会下降(例如当由两个像素构成一个单位 帧时，有效分辨率下降为一半)。可选地，当一个像素按时间分成子帧时， 需要将驱动频率至少翻倍以避免闪烁，从而存在增加功耗和因TFT的 ON/OFF (开/关)操作减速而造成显示亮度不均的缺点。
技术实现思路
考虑到上述缺点而构思了本专利技术。本专利技术旨在提供配置简单且即使 当使用例如VA模式液晶时依然能够提高亮度的视角特性的液晶显示器 的液晶显示单元。本专利技术还旨在提供能简单且精确地制造上述液晶显示 单元的制造方法。根据本专利技术的一个实施例，提供了第一液晶显示单元，其包括信 号线对，该信号线对中的两条信号线彼此交叉延伸；像素，其对应信号 线对而设并布置有多个分别具有液晶元件和电容元件的子像素；驱动元 件，其对应各个所述子像素而设，与分配给该像素的对应信号线对连接， 并基于视频信号通过施加电压到液晶元件而实现显示驱动；以及电容线， 其为各个所述子像素而设并连接于电容元件的一端。电容元件的另一端 与液晶元件一同连接于驱动元件，且液晶元件包括在构成一个像素的多 个子像素之间预倾角不同的液晶分子。需要注意，预倾角是基板表面的 法线与液晶分子长轴之间的初始配向角度。在本专利技术实施例的第一液晶显示单元中，由于液晶元件中所包括的 液晶分子具有在多个子像素之间不同的预倾角，故各个子像素在任何灰度级呈现的亮度彼此不同。在此，各个子像素通过与子像素一一对应设 置的驱动元件连接于公共信号线对，从而使配置更简单。另一方面，与 各个子像素一一对应而设有多个驱动元件，且各个子像素中的电容元件 连接于其自己的电容线。以此配置，在制造过程中，通过使驱动元件关 闭，并经各条电容线对各子像素施加彼此不同的电位，可简单而准确地 设置预倾角的差异。根据本专利技术的实施例，提供了第二液晶显示单元，其包括信号线 对，该信号线对中的两条信号线彼此交叉延伸；像素，其对应信号线对 而设并布置有多个分别具有液晶元件和电容元件的子像素；驱动元件， 其对应各个所述子像素而设，与对应的分配给该像素的信号线对连接， 并基于视频信号通过施加电压到液晶元件而实现显示驱动；以及电容线， 其为各个所述子像素而设，并使该电容线共同地连接于多个子像素中的 所有的各个电容元件的一端。电容元件的另一端与液晶元件一同连接于 驱动元件，液晶元件的电容对电容元件的电容的比(电容比)在构成一 个像素的多个子像素之间不同，且液晶元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示单元，其包括：　信号线对，该信号线对中的两条信号线彼此交叉延伸；　像素，其对应所述信号线对而设并配置有多个子像素，各个子像素包括液晶元件和电容元件；　驱动元件，其对应各个所述子像素而设，连接于分配给所述像素的对 应信号线对，并基于视频信号通过施加电压给所述液晶元件进行显示驱动；以及　电容线，其为各个所述子像素而设并连接于所述电容元件的一端，　其中，　所述电容元件的另一端与所述液晶元件一同连接于所述驱动元件，　并且所述液晶元件 包括在构成一个像素的所述多个子像素之间预倾角有所不同的液晶分子。

【技术特征摘要】
JP 2007-12-6 2007-3157461. 一种液晶显示单元，其包括信号线对，该信号线对中的两条信号线彼此交叉延伸；像素，其对应所述信号线对而设并配置有多个子像素，各个子像素包括液晶元件和电容元件；驱动元件，其对应各个所述子像素而设，连接于分配给所述像素的对应信号线对，并基于视频信号通过施加电压给所述液晶元件进行显示驱动；以及电容线，其为各个所述子像素而设并连接于所述电容元件的一端，其中，所述电容元件的另一端与所述液晶元件一同连接于所述驱动元件，并且所述液晶元件包括在构成一个像素的所述多个子像素之间预倾角有所不同的液晶分子。2. —种液晶显示单元，其包括信号线对，该信号线对中的两条信号线彼此交叉延伸；像素，其对应所述信号线对而设并配置有多个子像素，各个子像素包括液晶元件和电容元件；驱动元件，其对应各个所述子像素而设，连接于分配给所述像素的对应信号线对，并基于视频信号通过施加电压给所述液晶元件进行显示驱动；以及电容线，其为各个所述子像素而设，并共同连接于所述多个子像素 中的所有的各个所述电容元件的一端， 其中，所述电容元件的另一端与所述液晶元件一同连接于所述驱动元件， 所述液晶元件与所述电容元件之间的电容比在构成一个像素的所述多个子像素之间有所不同，并且所述液晶元件包括在构成一个像素的所述多个子像素之间预倾角有所不同的液晶分子。3. —种液晶显示单元的制造方法，所述液晶显示单元包括信号线对 以及对应该信号线对而设的并配置有多个子像素的像素，所述信号线对 中的两条信号线彼此交叉延伸，所述各个子像素包括液晶元件和电容元件，该方法包括下述步骤为各个所述子像素形成驱动元件，所述驱动元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田一也，镰田豪，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]