使用高響應ips顯示方式的液晶顯示器的製作方法

2023-05-06 14:02:16 2

專利名稱：使用高響應ips顯示方式的液晶顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有新穎結構的液晶顯示器。
背景技術：
根據現有技術的液晶顯示器使用的一種顯示方式施加一個基本垂直於基片表面的電場，如典型以扭曲向列(TN)顯示方式為代表的。然而，TN顯示方式涉及不充分的觀察角度特徵問題。
另一方面，在JP-B-63-21907、USP4345249、WO 91/10936、JP-A-6-160878和其他的說明書中建議使用在平面內轉換(IPS)的顯示方式。
在IPS顯示方式中，驅動液晶的電極由在它們之間容納液晶的一對基片中的一個形成，並且一個分量平行於基片的電場被施加到液晶上。IPS顯示方式可以提供比TN顯示方式寬的觀察角度。
然而，IPS顯示方式也涉及彩色灰度級隨著視角發生變化的問題。為了解決上述的問題，JP-A-9-258269或其他的諸如此類的說明書提議了一種多疇(multi-domain)IPS顯示方式。將參照圖2、圖3和圖4描述使用多疇IPS顯示方式的液晶顯示器。
圖2示出了使用多疇IPS顯示方式的液晶顯示器的結構。該液晶顯示方式具有供應信號電壓到每個象素電極35上的信號驅動器51，供應電壓來選擇象素的掃描驅動器52，供應電壓到每個公共電極36上的公共電極驅動器54，控制信號驅動器51、掃描驅動器52和公共電極驅動器54的顯示控制器53。
基片1裝配有連接到掃描驅動器52上的多個掃描線32，連接到信號驅動器51上並與掃描線32交叉的多個信號線31，靠近掃描線32和信號線31之間的交叉點以匹配方式排列並電連接到掃描線32和信號線31上的第一TFTs33，電連接到第一TFTs33上並匹配信號31的象素電極35，匹配象素電極35的公共電極36，電連接到公共電極36和公共電極驅動器54上的電極連接部分36′。
象素11形成在由信號線31和掃描線32包圍的每個區域中，並且多個象素11構成一個顯示區22。
圖3示出了在使用多疇IPS顯示方式的液晶顯示器中象素及其鄰近區域的電路布置圖形的構造。掃描線32和信號線31相互交叉，形成的象素11匹配掃描線32和信號線31包圍的區域。每個第一TFTs33被以匹配的方式排列在掃描線32和信號線31之間的交叉點的附近，並電連接到掃描線32、信號線31和象素電極35上。排列每個公共電極36使其匹配象素電極35，並且公共電極36和象素電極35產生一個電場，它的分量平行於基片表面。在每個象素中象素電極35、公共電極36和信號線31一次或多次彎曲以構成一個多疇。每個疇(domain)中的液晶的轉彎方向與鄰近疇中的轉彎方向相反以擴大視角。
圖4示出了圖3的A-A′截面。該構造具有由透明玻璃做成的基片1，布置在基片1對面並也是由透明玻璃做成的另一基片2，和保持在基片1和2之間的液晶層34。基片1具有公共電極36，排列在比公共電極36較高的層中的信號線31，在它們之間有第一絕緣膜81，還具有匹配公共電極36的象素電極35，公共電極產生一個分量平行於基片1的電場，提供在象素電極35上方的保護膜82，提供在保護膜82上方的取向膜85，提供在不同於基片1的液晶這側的另一側之上的偏光器6，它根據液晶的排列改變它的光學特性。
基片2具有屏蔽來自間隙的多餘光的光屏蔽膜5；顏色濾光器4提供在光屏蔽膜5之上用於表現分別對應於R、G和B的顏色；平化膜3，提供在顏色濾光器4之上，用於整平顏色濾光器的不平整處，提供在平化膜3之上的取向膜85，提供在不同於基片的液晶這側的另一側之上的偏光器6。
摩擦取向膜85以排列液晶。摩擦方向平行於信號線的延伸方向DLa。彎曲象素電極的一側和摩擦方向之間的夾角為15度，和IPS顯示方式相符。偏光器6的透射軸或者平行或者垂直於基片上的取向膜的摩擦方向，在該基片上布置了這個特殊的偏光器，並且基片1的偏光器和基片2的偏光器處於正交Nicol稜鏡排列，和通常的黑色方式相符。
圖像顯示是利用公共電極36和象素電極35將分量平行於基片1的電場供應到液晶34上，從而在基本平行於基片1的平面內旋轉了液晶34而完成的。

發明內容
現在，人們渴望液晶顯示器不僅能夠成為個人計算機(PCs)的監視器，而且成為與移動圖像兼容的液晶電視接收器。作為液晶電視接收器將是有用的，使用具有寬視角的IPS顯示方式的液晶顯示器可能證明是合適的，使得很多人能同時舒服地觀看電視。使用IPS顯示方式的液晶顯示器為了能夠更加漂亮地顯示移動圖像，就需要液晶響應得更快。另外，IPS顯示方式涉及彩色灰度級隨著驅動電壓發生變化的問題，並且這個問題也應該解決掉。近年來已經提出的另一問題是液晶顯示器上顯示移動圖像的模糊輪廓。
因此，本發明的第一目的在於利用一個新穎的象素結構來加快液晶的響應。
本發明的第二目的在於提供一種液晶顯示器，它的彩色灰度級不隨著驅動電壓發生變化。
本發明的第三目的在於提供一種移動圖像清晰輪廓的液晶顯示器。
上述目的是通過下面的方式來實現的。
(1)如權利要求1所述的本發明為一種液晶顯示器，它包括第一基片；布置在第一基片對面的第二基片，和固定在第一基片和第二基片之間的液晶層；還裝配有排列在第一基片上方的多個掃描線；排列在第一基片上方與掃描線交叉的信號線；象素，每一個構成的象素匹配掃描線和信號線包圍的區域；
排列在第一基片上方並匹配信號線的象素電極；排列在第一基片上方並匹配象素電極的公共電極；第一有源元件，排列來匹配掃描線和信號線之間的交叉點並電連接到信號線、掃描線和象素電極上；以及布置在第一基片上方的絕緣膜，其中至少第一基片和第二基片之一具有不平整處，以改變相同象素的光線透射區域中的液晶層的厚度。
(2)在(1)所述的液晶顯示器中不平整處是故意形成的，以加快液晶的響應。因此，形成凹陷和凸起的步驟加入到製作液晶顯示器的通常工藝中。
(3)在(1)或(2)所述的液晶顯示器中不平整處是由絕緣膜做成的。
(4)在(3)所述的液晶顯示器中絕緣膜由以下幾層膜構成形成在第一基片上方的第一絕緣膜；形成在第一膜上方並至少在或者公共電極或者象素電極上方以隔離和保護它們的保護膜；形成在保護膜上方的第二絕緣膜；其中不平整處是由第二絕緣膜做成。
(5)在任何的(1)至(4)所述的液晶顯示器中在光透射區域中液晶層的凹陷和凸起部分之間的平方度量中的比率和單獨象素中的不平整處的平均高度是相等的。
(6)在任何的(1)至(5)所述的液晶顯示器中只存在一個由象素電極和公共電極之間的不平整處造成的水平間隙(level gap)。
(7)在(6)所述的液晶顯示器中象素電極重疊在構成不平整處的或者凹陷或者凸起上方，並且公共電極重疊在上方沒有重疊象素電極的那些凹陷或者凸起上方。
(8)在任何的(1)至(7)所述的液晶顯示器中不平整處形成在第一基片上方。
(9)在(8)所述的液晶顯示器中
至少一些象素電極和公共電極被排列在比構成不平整處的絕緣膜較高的層中。
(10)在任何的(1)至(7)所述的液晶顯示器中不平整處形成在第二基片上方。
(11)在任何的(1)至(10)所述的液晶顯示器中不平整處被排列層條狀或者鋸齒狀，並且不平整處的延伸方向偏離象素電極或者公共電極的延伸方向。
(12)在任何的(1)至(10)所述的液晶顯示器中不平整處為條狀，並且由不平整處造成的水平間隙的延伸方向與液晶的起始方向是相同的。
(13)在任何的(1)至(12)所述的液晶顯示器中至少信號線、掃描線、象素電極和公共電極之一不越過由不平整處造成的水平間隙。
(14)在任何的(1)至(13)所述的液晶顯示器中至少一部分由不平整處造成的水平間隙被重疊在象素電極或者公共電極上。
(15)在任何的(1)至(14)所述的液晶顯示器中至少一些信號線和公共電極經由構成不平整處的絕緣膜而重疊。
(16)在(15)所述的液晶顯示器中在信號線和公共電極重疊的部分中以比公共電極更小的寬度選擇性地形成絕緣膜。
(17)在(15)或(16)所述的液晶顯示器中排列對準液晶層的取向膜，使其與液晶層接觸，在重疊信號線和絕緣膜的部分中公共電極和取向膜布置在絕緣膜上方，並且公共電極重疊在部分信號線上方。因此，通過在公共電極上提供縫隙(slits)可以控制公共電極和信號線之間的電容。
(18)在任何的(1)至(17)所述的液晶顯示器中構成不平整處的絕緣膜被布置在至少一些信號線和掃描線上方。
(19)在任何的(4)至(18)所述的液晶顯示器中
除構成不平整處的第二絕緣膜，具有不平整處的保護膜被布置在第一基片上方，並且第二絕緣膜的凸起重疊在保護膜的凹陷上方。
(20)在任何的(1)至(19)所述的液晶顯示器還包括在顯示一個圖像的循環周期中均等象素電極電壓和公共電極電壓的裝置。
(21)在(20)所述的液晶顯示器中在一個周期內掃描線被掃描兩次，在任一掃描循環中象素電極被施加上與公共電極相同的電壓，並且在另一掃描循環中用於顯示圖像的電壓供應到象素電極上。
(22)在(20)所述的液晶顯示器還包括第二有源元件，它電連接到與連接第一有源元件的掃描線不同的掃描線上，象素電極和公共電極，其中象素電極的電壓和公共電極的電壓在一個周期內是相等的。
(23)在任何的(20)至(22)所述的液晶顯示器還包括光源，其中在一個周期內均等象素電極電壓和公共電極電壓之後，掃描線被掃描，並且在顯示圖像的電壓施加到象素電極之後，該光源打開。
(24)在任何的(1)至(23)所述的液晶顯示器中一層光敏材料被布置在接觸液晶層的至少部分區域中(25)一種液晶顯示器包括光源；第一基片；布置在第一基片對面的第二基片；固定在第一基片和第二基片之間的液晶層；還具有排列在第一基片上方的多個掃描線；排列在第一基片上方與掃描線交叉的信號線；每個的構成匹配掃描線和信號線包圍的區域的象素；排列在第一基片上方並匹配信號線的象素電極；排列在或者第一基片或者第二基片上方並匹配象素電極的公共電極；排列以匹配掃描線和信號線之間的交叉點並電連接到信號線、掃描線和象素電極的第一有源元件；和排列在第一基片上方的絕緣膜，其中通過在顯示一個圖像的一個循環周期內連續施加脈衝電壓到掃描線上，用於顯示圖像的電壓被施加到每個象素電極上，在使該電壓保持一固定周期後，光源打開；還具有一種狀態調節單元，用於使響應時間的最大長度比所述固定周期短，以從一種狀態立即到達任何不同的灰度級，該狀態是任何脈衝電壓施加到匹配一掃描線的象素的液晶上之前的狀態，該掃描線是在所述一個周期內最後向其施加脈衝電壓的掃描線。
由於在光源打開之前在固定周期內顯示圖像的電壓被合適地施加到每個象素電極上，因此移動圖像的輪廓清晰。
(26)在(25)所述的液晶顯示器中在掃描線上連續施加脈衝電壓之前，狀態調節單元在每個象素電極上施加相同的電壓。
通過預先在每個象素電極上施加相同的電壓，在每個象素電極周圍的液晶上施加脈衝電壓之前，為了從該狀態立即到達任何不同的灰度級，響應時間的最大長度保持得短於固定周期。例如，如果固定周期為5ms，那麼狀態可為趨於0的灰度級，如果固定周期為6ms，那麼狀態可為0至63之間的灰度級。
(27)在任何的(25)至(26)所述的液晶顯示器中在掃描線上連續施加脈衝電壓之前，狀態調節單元均等象素電極電壓和公共電極電壓。
如果固定周期為5ms，要被施加的電壓可為匹配趨於0的灰度級的電壓，或者如果固定周期為6ms，那麼電壓可為匹配0和63之間的灰度級的電壓。
(28)在(25)中所述的液晶顯示器的驅動方法具有光源；第一基片；布置在第一基片對面的第二基片；固定在第一基片和第二基片之間的液晶層；還具有排列在第一基片上方的多個掃描線；排列在第一基片上方與掃描線交叉的信號線；每個的構成來匹配掃描線和信號線包圍的區域的象素；排列在第一基片上方並匹配信號線的象素電極；排列在或者第一基片或者第二基片上方並匹配象素電極的公共電極；排列以匹配掃描線和信號線之間的交叉點並電連接到信號線、掃描線和象素電極的第一有源元件；和布置在第一基片上方的絕緣膜，其中
通過在顯示一個圖像的一個循環周期內在掃描線上連續施加脈衝電壓，用於顯示圖像的電壓被施加到每個象素電極上，在使該電壓保持一固定周期後，光源打開；包括以下步驟在調節狀態以使響應時間的最大長度比所述固定周期短以從一種狀態到達任何不同的灰度級之後，連續向所述掃描線施加脈衝電壓，該狀態是任何脈衝電壓施加到匹配-掃描線的象素的液晶上之前的狀態，該掃描線是在所述一個周期內最後向其施加脈衝電壓的掃描線。
(29)在(28)中所述的液晶顯示器的驅動方法，由此狀態的調節是通過在掃描線上連續施加脈衝電壓之前在每個象素電極上施加相同的電壓而完成的。
(30)在或者(28)或者(29)中所述的液晶顯示器的驅動方法，由此狀態的調節是通過在掃描線上連續施加脈衝電壓之前均等象素電極電壓和公共電極電壓而完成的。
順便提及，在常規的液晶顯示器中，即使存在水平間隙，在形成電極、接觸孔或者光屏蔽膜時將遺留下殘餘的水平間隙，但是沒有故意形成一個水平間隙來減小液晶的響應時間，如同在本發明的說明書中描述的這樣。
根據本發明，由於在施加電場時轉換從液晶層比較薄的區域首先開始，因此從零灰度級到中間灰度級液晶響應時間的轉換可以減小，並且同時，可以抑止彩色灰度級隨驅動電壓發生變化。而且，移動圖像的輪廓可以顯示得比較清晰。
聯繫附圖，從下面本發明的實施例的描述中可以明白本發明的其他目的、特徵和優點。


圖1示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第一實施例；圖2示出了根據現有技術和本發明的液晶顯示器的電路構造；圖3示出了在常規液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造；圖4示出了在常規液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造；圖5示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第一實施例；圖6A和6B示出了液晶層的不平整處加快響應的規律；圖7示出了液晶層的不平整處的響應加快效應；圖8示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第二實施例；圖9示出了在液晶顯示器的一個界面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第二實施例；圖10示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第三實施例；圖11示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第三實施例；圖12示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第四實施例；圖13示出了在液晶顯示器的一個界面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第四實施例；圖14示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它可為本發明的任何第五至第七實施例；圖15示出了在液晶顯示器中在象素中及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第五實施例；圖16示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第五實施例；圖17示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第六實施例；圖18示出了在液晶顯示器的一個截面(圖17中的A-A′截面)中象素及其周圍的構造，它是本發明的第六實施例；
圖19示出了在液晶顯示器的一個區域(圖17中的B-B′截面)中象素及其周圍的構造，它是本發明的第六實施例；圖20示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第七實施例；圖21示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第七實施例；圖22示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第八實施例；圖23示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第八實施例；圖24示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第九實施例；圖25示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十實施例；圖26示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第十實施例；圖27示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十一實施例；圖28示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第十一實施例；圖29示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十二實施例；圖30示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十三實施例；圖31示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第十三實施例；圖32示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十四和第十七實施例；圖33示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第十四實施例；圖34示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十五實施例；圖35示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第十五實施例；圖36示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十六實施例；圖37示出了在液晶顯示器的一個截面中象素及其周圍的構造，它是本發明的第十六實施例；圖38示出了在液晶顯示器中象素及其周圍的電路布置圖形構造，它是本發明的第十七實施例；圖39示出了在液晶顯示器中在不同的布線和電極上的電壓隨時間發生的變化和施加到液晶上的電壓隨時間發生的變換，它為本發明的第十八實施例；圖40示出了液晶顯示器的構造，它為本發明的第十九實施例；圖41示出了在液晶顯示器中在不同的布線和電極上的電壓隨時間發生的變化和施加到液晶上的電壓隨時間發生的變換，它為本發明的第十九實施例；圖42示出了在本發明的對比實例2中在不同的布線和電極上的電壓隨時間發生的變化和施加到液晶上的電壓隨時間發生的變化；圖43示出了在液晶顯示器中液晶的響應特徵，它是本發明的對比實例2和第二十一實施例。
圖44A和44B示出了響應時間的定義；圖45示出了在液晶顯示器中在不同的布線和電極上的電壓隨時間發生的變化和施加到液晶上的電壓隨時間發生的變換，它為本發明的第二十一實施例；以及圖46示出了TN液晶元件的響應特徵。
具體實施例方式
在根據現有技術使用多疇IPS顯示方式的液晶顯示器中，液晶層34的厚度基本上保持恆定，如圖4所示。已經發現通過改變液晶層的厚度可以縮短液晶的響應時間，如圖6A所示。體現圖6A示出的原理的構造與圖4所示的不同之處只在於通過選擇地排列提供在保護膜82上方的第二絕緣膜86該表面被做得不平。將在下面描述解釋這種布置加快效應的規律。
在IPS顯示方式中液晶重新排列的臨界電壓(Vth)通常可以表示為下式(1)Vth＝(π·L/d)·[K2/(ε0·|Δε|)]1/2(1)其中L表示電極間的間隙；d，液晶層的厚度；K2，液晶的扭曲彈性常數；ε0，真空介電常數；Δε，液晶的介電各向異性。
因此，液晶層的厚度d越大，臨界電壓Vth越小。這可以在下面的解釋中加以說明。在IPS顯示方式中，根據施加電場所造成的電場能和振蕩液晶的彈性能之間的平衡執行轉換，以返回到它的起始排列。當液晶層的厚度d增加時，固定液晶反抗旋轉的對準層之間的距離增加並且彈性能減小。結果，小的電場能量就可以導致液晶振蕩，臨界電壓Vth也相應下降。
因此，當液晶層厚度發生變化時，轉換發生在下面的過程中。在凹陷部分，此處液晶層較厚，彈性能較低，而在凸起部分，此處液晶層較薄，彈性能也較大。結果，當施加電場時，轉換發生在液晶層較厚的凹陷部分，此後轉換發生在液晶層較薄的凸起部分，如圖6B所示，示出了穿過液晶的光線的透射率隨著時間所發生的變化。當電壓較低時，轉換隻發生在液晶層較厚的凹陷部分中。
如上所述，由於在液晶層較厚的凹陷部分及其周圍中的快速轉換是在從黑色灰度級到半灰度級的轉換中佔主要地位，因此液晶的響應時間被縮短。圖7示出了不平整處的形成是如何減小液晶的響應時間的。水平軸表示轉換後的灰度級，縱軸表示響應時間。在此，轉換的灰度級為零。如圖7所示，在不具有不平整處的常規液晶顯示器中，從零灰度級到半灰度級的轉換較慢。通過比較，在表面被做得不平的液晶顯示器中，從零灰度級到半灰度級的轉換加快。
另外，本發明使得可能抑止灰度級彩色隨著驅動電壓的上升或下降發生變化。下面的規律解釋了該效應。
在IPS顯示方式中透射率(T)通常可以表示為下式(2)T＝T0sin2(2x)·sin2(π·d·Δneff/λ)(2)其中T0為校正係數；x，由液晶的有效光軸和入射光的偏轉方向形成的夾角；Δneff，液晶的有效折射率各向異性；λ，入射光的波長。
因此，當由液晶的有效排列方向和入射光的偏轉方向形成的夾角為π/4弧度(45度)時，波長λ為有效延遲deff·Δneff兩倍的光證明有最高的透射率。因此，有效延遲deff·Δneff改變時，使透射率最大化的波長也發生改變，導致彩色灰度級發生變化。
此處，根據本發明，當施加一個電場時，轉換發生在液晶層厚度(deff)較大的區域中，即有效延遲deff·Δneff較大的區域。因此，即使驅動電壓較低，deff·Δneff具有較高的值，使透射率最大化的波長較長，黃色被突出出來。結果，可以緩解彩色灰度級隨著電壓的上升從藍色到黃色發生變化的問題，該問題也是圖2至圖4示出的液晶層厚度不發生變化的常規液晶裝置遇到的問題。
本發明是建立在轉換如果存在的話是發生在彈性能在某種程度上較低的區域中。因此，為了能夠實施本發明，唯一的需要是液晶層的厚度在光透射區發生變化，而對不平整處的形狀沒有任何的限制。凹陷和凸起部分可做成或者尖銳的或者圓滑的。對於平方量度中的凹陷和凸起部分的比例也沒有任何的限制。然而，如果平方量度中的比例改變了，那麼在加快效應的程度上、受加快支配的灰度級和抑止彩色灰度級隨驅動電壓上升或下降發生變化的效果也將發生變化。為了增強這些效應，確保特定厚度的液晶層是優選的。
接下來將參考附圖以更加具體地描述本發明的實施例。
(實施例1)將參照圖1、圖2和圖5在下文中描述本發明實施例1的構造。該實施例匹配權利要求1至5和18。當認為任何的實施例「匹配」任何的權利要求時，這意味著該實施例為一種典型的實例而並不是它不匹配其他的權利要求。例如，實施例1也匹配權利要求8。
如圖2示出的為實施例1的液晶顯示器具有在每個象素電極35上供應信號電壓的信號驅動器51，為象素選擇供應電壓的掃描驅動器52，在每個公共電極36上供應電壓的公共電極驅動器54，控制信號驅動器51、掃描驅動器52和公共電極驅動器54的顯示控制器53。
基片1裝配有連接到掃描驅動器52上的多個掃描線32，連接到信號驅動器52上並與掃描線32交叉的信號線31，匹配地排列在掃描線32和信號線31之間的交叉點附近並電連接到掃描線32和信號線31上的第一TFTs33，電連接到第一TFTs33並匹配信號線31的象素電極35，匹配象素電極35的公共電極36，和電連接到公共電極36和公共電極驅動器54上的電極連接部分36′。
在由信號線31和掃描線32圍成的區域中形成每個象素11，並且這多個象素11構成一個顯示區22。
圖1示出了實施例1中的象素及其周圍的電路布置圖形的構造。掃描線32和信號線31相互交叉，並且形成象素11使其匹配掃描線32和信號線31圍成的區域。每個第一TFTs33被以匹配的方式排列在掃描線32和信號線31之間的交叉點附近，並電連接到掃描線32、信號線31和象素電極35上。排列每個公共電極36使其匹配象素電極35，公共電極36和象素電極35產生一個電場，其分量平行於基片表面。在每個象素中象素電極35、公共電極36和信號線31一次或多次彎曲以構成一個多疇。第二絕緣膜86被排列在象素電極35和公共電極36之間的光透射區域中，並用來改變液晶層34的厚度。
圖5示出了圖1中的A-A′截面。該構造具有由透明玻璃做成的基片1，布置在基片1對面並且也由透明玻璃做成的另一基片2和固定在基片1和2之間的液晶層34。
基片1具有公共電極36，掃描線32(未示出)，排列在比公共電極36較高的層中的掃描線31，在它們之間具有第一絕緣膜81，基片1還具有匹配公共電極36的象素電極35，該公共電極產生一個分量平行於基片1表面的電場，還具有提供在象素電極35上方的保護膜82，提供在保護膜82上方並具有不平表面以改變液晶層34厚度的第二絕緣膜86，提供在第二保護膜86上方的取向膜85，提供在不同於基片1的液晶一側的另一側之上的偏光器6，它根據液晶的排列改變它的光學特性。
公共電極36、象素電極35和掃描線31由厚度大約為0.2μm的導體做成，可為CrMo、Al、銦錫氧化物(ITO)等。第一絕緣膜81和保護膜82由厚度分別為大約0.3μm和0.8μm的絕緣體做成，可為氮化矽等。第二絕緣膜86由厚度大約為1μm的絕緣體做成，它的形成是來處理由或者為無機或者為有機基片的凹陷和凸起部分的形成而造成的水平間隙。此外，很明顯本發明不限制上述的膜的厚度和材料。
基片2具有屏蔽來自間隙的多餘光的光屏蔽膜5；顏色濾光器4，提供在光屏蔽膜5上來顯示分別對應於R、G和B的顏色；用來整平不平整處的平化膜3；提供在平化膜3上方的取向膜85，和提供在不同於基片2的液晶一側的另一側上方的偏光器6。
摩擦取向膜85以排列液晶。摩擦方向平行於信號線的延伸方向DLa。彎曲象素電極的一側和摩擦方向之間的夾角為15度，匹配IPS顯示方式。
偏光器6的透射軸或者平行或者垂直於基片上的取向膜85的摩擦方向，在該基片上布置了特殊的偏光器8，並且基片1的偏光器和基片2的偏光器處於正交Nicol稜鏡排列，和通常的黑色方式相符。順便提及，不需要說明本發明並不僅僅局限於上述的摩擦角度，並且本發明也能夠應用到正常白色方式上。
在基片1和基片2之間存在分散的珠泡(bead)來確保液晶層34具有足夠的厚度。由於這些珠泡也出現在凸起部分上，因此在凸起部分上的珠泡確定了液晶層的厚度。因此，對於每個象素為了使液晶層的平均厚度一致，需要增加凸起部分的面積。為此，使表面不平的第二絕緣膜86被布置在象素中的顯示區域外部，諸如在信號線31和掃描線32上方。除此之外，很明顯柱形的隔離片也可以應用在第二絕緣膜的位置上。
珠泡的直徑大約為3μm，因而液晶層34的厚度大約為4μm，並且液晶層的折射率各向異性大約為0.1，延遲(Δnd)被該組合調整。除此之外，很明顯本發明的適用性不局限於該延遲。
關於後照光(未示出)也不加限制。例如，可以使用直接向下的類型或者側光類型。
在有效矩陣系統中完成驅動。
根據本發明，隨著液晶層的厚度發生變化，在液晶層較厚的凹陷部分中彈性能較小，並且當電場施加在象素電極35和公共電極36之間時轉換發生在凹陷區域中。因此，可以加快從零灰度級到半灰度級的轉換，使得可能提供性能優越地顯示移動圖像的液晶顯示器。
順便提及，本發明可以很明顯地使用保護膜82來形成不平整處而不是第二絕緣膜86。
而且，通過在整個顯示區22中形成不平的第二絕緣膜，而不是通過在一些地方提供第二絕緣膜86不在另一些地方提供它而使得表面不平，本發明可明顯地應用於改變光透射區域中的液晶層34的厚度。
(對照實例1)本發明的對照實例1與實施例1的不同之處在於不形成第二絕緣膜86，並且液晶層34的厚度在光透射區域中基本上保持恆定。
圖3示出了對照實例1中象素及其周圍的電路布置圖形的構造。與實施例1不同，沒有形成第二絕緣膜。
圖4示出了圖3中的A-A′截面。與實施例1不同，沒有第二絕緣膜，並且液晶層的厚度恆定。
由此，從零灰度級到半灰度進行轉換的液晶的響應比實施例1中的要慢。
(實施例2)實施例2與實施例1的不同之處只在於第二絕緣膜86的形狀。因此，將參照圖8和9對其進行描述。該實施例匹配權利要求1和5。
圖8示出了實施例2中象素及其周圍的電路布置圖形的構造。與實施例1不同，第絕緣膜86的形狀和排列是隨機的。
圖9示出了圖8中的A-A′截面。與實施例1不同，第二絕緣膜的形狀、排列和凹陷和凸起部分的深度和高度都是隨機的。
然而任何單一象素中的凹陷和凸起部分之間的平方度量中的比例和不同象素中的凹陷和凸起部分的平均深度和高度優選為相等的。如果它們不等，那麼象素與象素之間的加快效應將發生改變，導致如不均勻亮度的缺點。
如同實施例1那樣，在該實施例中隨著液晶層的厚度發生變化，在液晶層較厚的凹陷部分中彈性能較小，並在電場施加到象素電極35和公共電極36之間上時轉換發生。由此，可以加快從零灰度級到半灰度級的轉換，並且可以提供性能優越地顯示移動圖像的液晶顯示器。
(實施例3)實施例3與實施例1的不同之處在於第二絕緣膜的形狀和排列。將參照圖10和11描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求6和7。
圖10示出了實施例3中象素及其周圍的電路布置圖形的構造。圖11示出了圖10中的A-A′截面。
在該實施例中，與實施例1不同，在象素電極35和公共電極36之間，只有一個由第二絕緣膜86造成的歸因於凹陷和凸起部分形成的水平間隙。象素電極35重疊在凸起部分上，而公共電極36重疊在凹陷部分上。
這就導致了比實施例1中的要寬的凹陷-凸起圖形，能夠使第二絕緣膜86比較容易地製作出來。
(實施例4)實施例4與實施例3的不同之處在於電極和第二絕緣膜的排列。將參照圖12和圖13描述這個不同。該實施例匹配權利要求9。
圖12示出了實施例4中象素及其周圍的電路布置圖形的構造。圖13示出了圖12的A-A′截面。
在實施例4中，與實施例3中的不同，象素電極35和信號線31被排列在比第二絕緣膜86較高的層中。公共電極36和掃描線32(在圖13中未示出)一起被排列在基片1上方。此時在實施例3中，如同從圖11可以看出的，除去產生在象素電極35和公共電極36之間的電場的電力線21之外，穿過液晶層的許多電力線21還穿過第二絕緣膜86。換句話說，電場經過第二絕緣膜86作用到液晶層34上。另一方面，在實施例4中，如同從圖13看出的，由於象素電極35被排列在比第二絕緣膜86較高的層中，電場被施加到液晶層34上，而沒有穿過第二絕緣膜86。結果實施例4中的驅動電壓可以比實施例3中的低。
順便提及，在沒有形成保護膜82的地方，在那裡保護膜82和第二絕緣膜86被加工在一起，或者保護膜82和第二絕緣膜86整體上由相同的材料做成，也可以應用本發明，因為液晶層34的厚度可以改變。
(實施例5)實施例5與實施例4的不同之處在於第二絕緣膜的排列。將參照圖14、圖15和圖16描述這個不同之處。該實施例匹配權利要求10。
圖14示出了實施例5中象素及其周圍的電路布置圖形的構造。圖15示出了該實施例的基片2上方的象素及其周圍的電路布置圖形的構造。圖16示出了圖14的A-A′截面。
基片1具有公共電極36，掃描線32(在圖16中未示出)，排列在比公共電極36較高的層中的信號線31，在它們之間有第一絕緣膜81，產生的電場其分量平行於基片1表面的象素電極35，提供在象素電極35上方的保護膜82，提供在保護膜82上方的取向膜85，提供在不同於基片1的液晶一側的另一側之上的偏光器6，它根據液晶的取向改變它的光學特性。
基片2具有屏蔽來自縫隙的多餘光的光屏蔽膜5；顏色濾光器4，它提供在光屏蔽膜5上用於顯示分別對應於R、G和B的顏色；平化膜3，提供在顏色濾光器4上用於整平顏色濾光器的不平整處；第二絕緣膜86，提供在平化膜3上，用於形成不平整處來改變液晶層34的厚度；提供在第二絕緣膜86上方的取向膜85；提供在不同於基片2的液晶一側的另一側上方的偏光器6。
在實施例5中，與實施例4不同，用於形成不平整處來改變液晶層34厚度的第二絕緣膜86被排列在基片2上方。結果，包括象素電極35、公共電極36、信號線31和掃描線32的電極和布線遠離第二絕緣膜86，因此即使第二絕緣膜86的厚度發生了變化，象素電極35和公共電極36之間或其他地方的浮動電容不發生起伏，使得難以發生顯示的不規律性和其他的缺陷。
(實施例6)實施例6與實施例5的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖14、圖17、圖18和19描述這些不同之處。該實施例匹配權利要11。
在實施例6中基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形的構造與圖14中的相同。圖17示出了該實施例中的基片2上方的象素以及周圍的電路布置圖形構造。圖18示出了圖17中的A-A ′截面，圖19示出了圖14和圖17中的B-B′截面。
在實施例6中，由第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的延伸方向DLb偏離象素電極的延伸方向DLc，並且這兩個方向基本正交地相互交叉。結果，即使基片1和基片2相互不對準，第二絕緣膜86對於光屏蔽膜5的位置關係將不會改變；從象素電極35和公共電極36之間的一個區域到另一區域凹陷和凸起部分之間的平方度量中的比例保持不變；縮短液晶響應時間的效應也不變。
(實施例7)實施例7與實施例6的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖14、圖20和圖21描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求12。
在實施例7中基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形的構造與圖14中的相同。圖20示出了該實施例中的基片2上方的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖21示出了圖20中的A-A′截面。
在實施例7中，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙的延伸方向DLd與液晶的起始取向DLe一致。結果，當摩擦取向膜85時，在光透射區域中附隨凹陷和凸起部分的任何水平間隙上方沒有疊置(riding)，使得能夠得到均勻的摩擦並且未對準難以產生。
(實施例8)實施例8與實施例7的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖22、圖23描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求8。
圖22示出了實施例8中基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖23示出了圖22中的A-A′截面。
基片1具有公共電極36，掃描線32(在圖23中未示出)，排列在公共電極36上方的第一絕緣膜81，排列在第一絕緣膜81上方的保護膜82，排列在保護膜82上方並形成凹陷和凸起部分來改變液晶層34厚度的第二絕緣膜86，排列在第二絕緣膜86上方的信號線31，排列在比第二絕緣膜86較高的層中並產生的電場其分量匹配公共電極36並平行於基片1表面的象素電極35，提供在象素電極35上方的取向膜85，提供在不同於基片1的液晶一側的另一側之上的偏光器6，它根據液晶的取向改變它的光學特性。公共電極36與掃描線32一起被排列在基片1上方。
基片2具有屏蔽來自縫隙的多餘光的光屏蔽膜5；顏色濾光器4，提供在光屏蔽膜5上用於描繪分別對應於R、G和B的顏色；平化膜3，提供在顏色濾光器4之上，用於整平顏色濾光器的不平整處；提供在平化膜3之上的取向膜85；提供在不同於基片2的液晶一側的另一側之上的偏光器6。
在實施例8中，與實施例7不同，用於形成凹陷和凸起部分來改變液晶厚度的第二絕緣膜86被排列在基片1的上方。結果，即使基片1和基片1相互不對準，第二絕緣膜86不受影響，因此縮短液晶響應時間的效應也不變。
另外在實施例8中，與實施例4不同，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙的延伸方向DLd與液晶的起始方向DLe一致。為此，當摩擦取向膜85時，在光透射區域中附隨凹陷和凸起部分的任何水平間隙上方沒有疊置，使得能夠得到均勻的摩擦並且未對準等難以產生。
(實施例9)
實施例9與實施例8的不同之處在於第二絕緣膜86、象素電極35和公共電極36的排列和形狀。將參照圖24描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求12。
圖24示出了實施例9中的基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形構造。在實施例9中，與實施例8不同，象素電極35和公共電極36不彎曲。結果，摩擦方向關於信號線31的延伸方向傾斜15度。然而，該實施例在由每個象素電極35的一側和摩擦方向形成的夾角為15度這一點上與實施例8是相同的。
附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙的延伸方向關於信號線31的延伸方向傾斜15度。然而，它在附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙的伸展方向DLd與液晶的起始方向DLe一致這一點上與實施例8相同。
為此，如同實施例8，當在實施例9中摩擦取向膜85時，在光透射區域中附隨凹陷和凸起部分的任何水平間隙上方沒有疊置，使得能夠得到均勻的摩擦並且未對準等難以產生。
(實施例10)實施例10與實施例8的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖25和圖26描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求13。
圖25示出了在實施例10中的基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖26示出了圖25中的A-A′截面。
在實施例10中，與實施例8不同，象素電極35和公共電極36不疊置在附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙上方。例如在圖22示出的實施例8的部分C中，象素電極35疊置第二絕緣膜86的一個邊緣。另一方面，在圖25示出的實施例10的部分C中，象素電極35沒有疊置第二絕緣膜86。因此，為了觀看圖22中的平行於A-A′截面的一個截面，儘管一部分象素電極35在第二絕緣膜86之上(水平間隙上方)而另一部分在保護膜82之上(水平間隙下方)，但是在圖25中第二絕緣膜86被排列得遠離象素電極35。在平行於A-A′截面的任何截面中，象素電極35在保護膜82之上(水平間隙下方)。
為此，在實施例10中，不能產生諸如任何的象素電極35被附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙切斷的故障。
(實施例11)實施例11與實施例10的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖27和圖28描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求14。
圖27示出了在實施例11中的基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖28示出了圖27中的A-A′截面。
在實施例11中，與實施例10不同，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙重疊在象素電極35和公共電極36上方。例如在圖25示出的實施例10的部分C中，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙沒有重疊在象素電極35上。另一方面，在圖27示出的實施例11的部分C中，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙重疊在象素電極35上。
為此，在實施例11中，即使在附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的任何水平間隙中摩擦變得不充分，而且由此發生不對準，顯示也不受影響，這是因為如果這些電極為不透明導體的話，該故障被象素電極35和公共電極36所隱藏。
另外，在實施例11中，如同實施例10，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙重疊但沒有疊置象素電極35和公共電極36上方。因此，如圖27所示，第二絕緣膜86通常排列得遠離象素電極35，象素電極35在其一邊疊置第二絕緣膜86。為此，在平行於A-A′截面的任何截面中，象素電極35通常在保護膜82之上(水平間隙下方)並且只有它的邊緣在第二絕緣膜86之上(水平間隙上方)。
結果，如同實施例10，不能產生諸如任何的象素電極35被附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙切斷的故障。
(實施例12)實施例12與實施例9的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖29描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求13和14。
圖29示出了在實施例12中的基片1上方的象素及其周圍的電路布置圖形構造。
在實施例12中，與實施例9不同，象素電極35和公共電極36沒有疊置附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的任何水平間隙。例如在圖24示出的實施例9的部分C中，象素電極確實疊置第二絕緣膜86的一個邊緣。另一方面，在圖29示出的實施例12的部分C中，象素電極35部分重疊但沒有疊置在第二絕緣膜86上方。因此，如圖29所示，儘管第二絕緣膜86通常排列得遠離象素電極35，但是象素電極35在其邊緣疊置在第二絕緣膜86上方。為此，在平行於水平軸的任何截面中，象素電極35通常在保護膜82之上(水平間隙下方)並且只有它的邊緣在第二絕緣膜86之上(水平間隙上方)。
結果，在實施例12中，如同實施例10，不能產生諸如任何的象素電極35被附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙切斷的故障。
另外，附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙被重疊在象素電極35和公共電極36上方。
為此，在實施例12中，即使在附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的任何水平間隙部分中摩擦變得不充分，而且由此發生不對準，顯示也不受影響，這是因為如果這些電極為不透明導體的話，該故障被象素電極35和公共電極36所隱藏。
(實施例13)實施例13與實施例11的不同之處在於第二絕緣膜的排列和形狀。將參照圖30和圖31描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求6、9、12和13。
圖30示出了在實施例13中象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖31示出了圖30中的A-A′截面。
在實施例13中，與實施例11不同，在象素電極35和公共電極36之間只有一個由第二絕緣膜86形成的歸因於凹陷和凸起部分的形成的水平間隙。象素電極35被重疊在凸起部分上方，而公共電極36被重疊在部分凹陷上方。
這就導致了比實施例11中要寬的凹陷-凸起圖形，能夠使第二絕緣膜86比較容易地製作出來。
順便提及，由於象素電極35被排列在比第二絕緣膜86較高的層中，電場可以被作用到液晶層34中，而不穿過第二絕緣膜86。結果，驅動電壓要比否則的話低。
另外，由於附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙的伸展方向DLd與液晶的起始取向DLe一致，當摩擦取向膜85時，光透射區域中附隨凹陷和凸起部分的任何水平間隙上方沒有疊置，使得能夠得到均勻的摩擦並且未對準難以產生。
另外，由於在光透射區域中象素電極35和公共電極36沒有疊置在附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙上方，因此不能產生諸如任何的象素電極35被水平間隙切斷的故障。因此如圖30所示，象素電極35和信號線31整個形成在第二絕緣膜86上方而不疊置在任何的水平間隙上方。
(實施例14)實施例14與實施例13的不同之處在於信號線31、象素電極35、公共電極36和第二絕緣膜86的排列和形狀。將參照圖32和33描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求15。
圖32示出了在實施例14中的象素及其周圍的電路布置圖形構造。掃描線32和信號線31相互交叉，並且形成一個象素匹配掃描線32和信號線31圍成的區域。每個第一TFTs33被以匹配的方式排列在掃描線32和信號線31之間的交叉點附近，並電連接到掃描線32、信號線31和象素電極35上。排列每個公共電極36使其匹配象素電極35，並且公共電極36和象素電極35產生電場，其分量平行於基片表面。在每個象素中象素電極35、公共電極36和信號線31一次或多次彎曲以構成一個多疇。第二絕緣膜86排列在象素電極和公共電極之間的光透射區域中，並用來改變液晶層34的厚度。信號線31和公共電極36重疊，並且第二絕緣膜86存在它們之間。
圖33示出了圖32中的A-A′截面。該構造具有由透明玻璃做成的基片1，布置在基片1對面並且也由透明玻璃做成的基片2和固定在基片1和2之間的液晶層34。
基片1具有第一絕緣膜81，排列在第一絕緣膜81上方的信號線31和象素電極35，排列在信號線31和象素電極35上方的保護膜82，排列在保護膜82上方的第二絕緣膜86，重疊在信號線31上方並且它們之間有第二絕緣膜86的公共電極36，排列在與液晶層34的界面上的取向膜85，和提供在不同於基片1的液晶一側的另一側之上的偏光器6，它根據液晶的取向改變它的光學特性。公共電極36和掃描線32(在圖33中未示出)一起被排列在第一絕緣膜81上方。
公共電極36、象素電極35和掃描線31由厚度大約為0.2μm的導體做成，可為CrMo、Al、銦錫氧化物(ITO)等。第一絕緣膜81和保護膜82由厚度分別大約為0.3μm和0.8μm的絕緣體做成，可為氮化矽等。第二絕緣膜86由厚度大約為1μm的絕緣體做成，可為或者無機或者有機的基片。除此之外，很明顯本發明並不局限於上述的膜的厚度和材料。
基片2具有屏蔽來自縫隙的多餘光的光屏蔽膜5；顏色濾光器4，提供在光屏蔽膜5上用於描繪分別對應於R、G和B的顏色；平化膜3，提供在顏色濾光器4之上，用於整平顏色濾光器的不平整處；提供在平化膜3之上的取向膜85，提供在不同於基片2的液晶一側的另一側之上的偏光器6。
摩擦取向膜85以排列液晶。摩擦方向平行於信號線的延伸方向。彎曲象素電極的一側和摩擦方向之間的夾角為15度，和IPS顯示方式相符。偏光器6的透射軸或者平行或者垂直於基片上的取向膜的摩擦方向，在該基片上布置了該特殊的偏光器，並且基片1的偏光器和基片2的偏光器處於正交Nicol稜鏡排列，和通常黑色方式相符。順便提及，本發明並不局限於上述的摩擦角度，並且還可以應用到通常白色方式上。
在基片1和基片2之間存在分散的珠泡來確保液晶層具有足夠的厚度。由於這些珠泡也出現在凸起部分上，因此在凸起部分上的珠泡確定了液晶層的厚度。因此，對於每個象素為了均等液晶層的平均厚度，需要增加凸起部分的面積。為此，使表面不平的第二絕緣膜86被布置在象素中的顯示區域外部，諸如在信號線31和掃描線32上方。除此之外，很明顯柱形的隔離片也可以應用在第二絕緣膜86的位置上。
珠泡的直徑大約為3μm，並且液晶層的折射率各向異性大約為0.1，延遲被該組合調整。除此之外，很明顯本發明的應用不局限於該延遲。
關於後照光(未示出)也不加限制。例如，可以使用直接向下的類型或者側光類型。
在有效矩陣系統中完成驅動。
在實施例14中，隨著液晶層的厚度發生變化，在液晶層較厚的凹陷部分中彈性能較小，並且當電場施加在象素電極35和公共電極36之間時轉換發生在凹陷區域中。因此，可以加快從零灰度級到半灰度級的轉換，使得可能提供性能優越地顯示移動圖像的液晶顯示器。
當施加一個電場時，轉換發生在液晶層厚度(deff)較大的區域中，即有效延遲deff·Δneff較大的區域。因此，即使驅動電壓較低，使透射率最大化的波長較長，黃色被突出出來。結果，可以緩解彩色灰度級隨著驅動電壓的上升從藍色到黃色發生變化的問題，該問題也是示出的液晶層厚度不發生變化的常規液晶裝置遇到的問題。
在實施例14中，與實施例13不同，信號線31和公共電極被重疊，在它們之間有第二絕緣膜86，而在實施例13中，排列在每個信號線31上的兩個公共電極36被放置在一起。結果，在光刻膠步驟中不用增加掩膜孔徑就增加了。
另外在實施例14中，由於信號線31和公共電極36重疊，並且第二絕緣膜86在它們之間，與實施例13中的不同，對於重疊在信號線31上方的區域，實施例14中的第二絕緣膜可以給出比實施例13中的大的平方度量，在光透射區域中凹陷和凸起部分之間的平方度量中的比例被採取是相等的。因此，由於液晶層34的厚度被凸起部分上的珠泡確定，因此實施例14比實施例13容易均勻面板整個區域上方的單獨象素中的液晶層34的平均厚度。
而且與實施例11不同，在象素電極35和公共電極36之間，只有第二絕緣膜86造成的歸因於凹陷和凸起部分的形成的一個水平間隙。象素電極35被重疊在凸起部分上方，而公共電極36重疊至凹陷部分上方。
這就導致了比實施例11中的要寬的凹陷-凸起圖形，能夠使第二絕緣膜86比較容易地製作出來。
順便提及，由於重疊在凸起部分上方的公共電極36被排列在比第二絕緣膜86較高的層中，電場可以應用到液晶層34上而不穿過第二絕緣膜86。結果，驅動電壓可以比否則的低。
另外，由於附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙的延伸方向DLd與液晶的起始取向DLe一致，當摩擦取向膜85時，在光透射區域中附隨凹陷和凸起部分的任何水平間隙上方沒有疊置，使得能夠得到均勻的摩擦並且未對準等難以產生。
另外，由於在光透射區域中象素電極35和公共電極36沒有疊置在附隨第二絕緣膜86形成的凹陷和凸起部分的水平間隙上方，因此不能產生諸如任何的象素電極35被水平間隙切斷的故障。
(實施例15)實施例15與實施例14的不同之處在於第二絕緣膜86的形狀和排列。將參照圖34和圖35描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求16。
圖34示出了在實施例15中的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖35示出了圖34中的A-A′截面。
在實施例15中，與實施例14不同，以比公共電極36更小的寬度選擇地形成第二絕緣膜86，此處信號線31和公共電極36重疊。因此，如圖35所示，以它們覆蓋第二絕緣膜86的方式形成公共電極36。這就使得可能從不需要的噪聲電場中切斷穿過第二絕緣膜86的凹陷部分和液晶層34的噪聲電場，該不需要的噪聲電場發生在信號線31和象素電極35之間，(如電力線21指出的)，從而增強了顯示性能。
(實施例16)實施例16與實施例14的不同之處在於第二絕緣膜86的形狀和排列。將參照圖36和圖37描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求17。
圖36示出了在實施例16中的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖37示出了圖36中的A-A′截面。
在實施例16中，與實施例14不同，公共電極36和取向膜85被排列在第二絕緣膜86上方，此處信號線31和第二絕緣膜86重疊。因此，儘管如圖33所示，在實施例14中公共電極36被重疊在整個信號線31上方(這意味著圖36示出的A-A′截面的整個區域)，如圖37所示，在實施例16中公共電極36隻重疊在部分的信號線31上方。
因此，通過改變該重疊部分的平方度量，產生在信號線31和公共電極36之間的電容可以改變。在這裡電容的調節對導致通過信號線31的視頻信號中的延遲是重要的。
因此，儘管在實施例14中通過改變第二絕緣膜86的厚度可以改變電容，但是在實施例16中不但可以通過改變第二絕緣膜86的厚度而且可以通過改變信號線31和公共電極36重疊地方的重疊部分的平方度量而改變電容。因此，選擇第二絕緣膜86厚度的自由增加了，並且可以確定第二絕緣膜的厚度使得最優化液晶層34的厚度的不平整處的加快效應。
換句話說，在實施例16中，可以相互獨立地完成液晶層34厚度變化的最優化和信號線31和公共電極36之間的電容的最優化。
(實施例17)實施例17與實施例14的不同之處只在於保護膜82的形狀和排列。將參照圖32和圖38描述這些不同之處。該實施例匹配權利要求19。
圖32示出了在實施例17中的象素及其周圍的電路布置圖形構造。圖38示出了圖32中的A-A′截面。
在實施例17中，與實施例14不同，不同於形成不平整處的第二絕緣膜86並且也是具有凹陷和凸起部分的絕緣膜的保護膜82被排列在基片1上方，並且形成第二絕緣膜86和保護膜82的不平整處的凹陷部分重疊。因此，如圖38所示，由於在實施例17中保護膜82具有凹陷和凸起部分，並且絕緣膜86被排列在保護膜82的凹陷部分中，液晶層厚度的變化小於實施例14中的變化。
因此在實施例17中，通過控制第二絕緣膜86和保護膜82的厚度可以改變液晶層34的厚度。因此，通過改變第二絕緣膜的厚度控制信號線31和公共電極36之間的電容和通過改變第二絕緣膜86的厚度和保護膜82的凹陷和凸起部分的大小這兩者的結合控制液晶層34的厚度都是可能的。
換句話說，在實施例17中，可以相互獨立地完成液晶層34厚度變化的最優化和信號線31和公共電極36之間的電容的最優化。
除此之外，在該實施例中，從保護膜82的截面開始以結合第二絕緣膜86和保護膜82的形狀形成，也可以得到相同的效果。
(實施例18)實施例18與實施例1的不同之處只在於驅動方法。將參照圖39描述這個不同之處。該實施例匹配權利要求20和21。
圖39示出了實施例18中的不同布線和電極上的電壓隨著時間的變化和施加到液晶上的電壓隨著時間的變化。
在實施例18中，在一個循環周期110內兩個選擇脈衝供應到掃描線上。在第一選擇脈衝101，相同的電壓供應到象素電極和公共電極上，施加到液晶的電壓減小為零，在正常黑色顯示方式中的液晶顯示器顯示黑色灰度級。在相同的循環周期110內，在下一個選擇脈衝102，用於圖像顯示的電壓供應到象素電極上，並且液晶顯示器從黑色灰度級變化到圖像顯示的灰度級。
因此，實施例18使用一種驅動方法，它在顯示圖像的一個循環周期內具有平衡象素電極電壓和公共電極電壓的裝置。
為此，當每個象素的亮度變化到顯示圖像的灰度級時，它也總是從黑色灰度級變化到圖像顯示的灰度級。
由於實施例18具有的構造允許從黑色灰度級到半灰度級的響應時間減小，結合上述的驅動方法和電路將導致經常使用從黑色灰度級到半灰度級的加快轉換和由此產生的移動圖形顯示性能的提高。
除此之外，在實施例1中的有效矩陣驅動被實施例18中的上述驅動方法代替。因此，如果驅動方法被相似地代替了，很明顯使用有效矩陣的實施例2至實施例17可以給出與實施例18相同的效果。
(實施例19)實施例19與實施例18的不同之處只在於驅動方法。將參照圖40和41描述這個不同之處。該實施例匹配權利要求22。順便提及，如果該構造使用後照光源，那麼實施例18和19匹配權利要求23。
圖40示出了液晶顯示器的構造，它為本發明的第19實施例。以這種方式體現本發明的液晶顯示器具有供應信號電壓到象素電極35上的信號驅動器51，為象素選擇供應電壓的掃描驅動器52，供應電壓到公共電極36上的公共電極驅動器54，控制信號驅動器51、掃描驅動器52和公共電極驅動器54的顯示控制器53。
基片1裝配有連接到掃描驅動器52上的多個掃描線32，連接到信號驅動器51並與掃描線32交叉的信號線31，匹配地排列在掃描線32和信號線31之間的交叉點附近並電連接到一些掃描線32和信號線31上的第一TFTs33，電連接到第一TFTs33上並匹配信號31的象素電極35，匹配象素電極35的公共電極36，電連接到不同於連接第一TFTs33、象素電極35和公共電極36的掃描線32的掃描線上的第二TFTs33′；電連接到公共電極36和公共電極驅動器54上的公共電極布線36″。
圖41示出了實施例19中的不同布線和電極上的電壓隨時間發生的變化，和施加到液晶上的電壓隨時間的變化。在實施例19中的驅動中，如圖41所示，負選擇脈衝103經過公共電極布線36″供應到公共電極36上導致如圖40所示的連接第二TFTs33′的那些掃描線32的選擇均等，結果是第二TFTs33′被打開，象素電極35的電壓和公共電極36的電壓變得相等，並且在正常黑色顯示方式中的液晶顯示器顯示黑色灰度級。在這種情況下，由於從第一至第m連續選擇掃描線32，只有在公共電極布線36″被驅動的時候連接到選擇的掃描線上的第二TFT33′被打開，並且象素電極35的電壓和公共電極的電壓變得相等。然後通過相同循環周期110中的選擇脈衝102，顯示圖像的電壓供應到象素電極上，並且液晶顯示器從黑色灰度級變化到圖像顯示的灰度級。由於在這種情況下選擇下一個掃描線32，只有連接到具有與公共電極電壓相同的電壓的象素電極35上的第一TFT33被打開，並且顯示圖像的電壓供應到象素電極上。如此，由於從第一到第m連續選擇掃描線，連接到掃描線上的象素電極被連續選擇，使得用於顯示圖像的電壓一旦出現與公共電極電壓相等之後就被供應。
因此，實施例19使用一種驅動方法，它在顯示圖像的一個循環周期內使用裝置使象素電極的電壓和公共電極的電壓相等。
為此，在每個象素的亮度變化到顯示圖像的灰度級的任何時候，灰度級從黑色變化到顯示圖像的灰度級。
由於實施例19具有的構造允許從黑色灰度級到中間的變化的響應時間縮短，結合上述的驅動方法和電路將導致經常使用從黑色灰度級到半灰度級的加快轉換和由此形成的移動圖像顯示性能的提高。
另外，在實施例19中，與實施例18不同，使象素電極的電壓和公共電極的電壓相等的裝置不依賴於信號線31，對於不同的象素在同一時間點上可以完成供應顯示圖像的電壓和象素電極電壓與公共電極電壓的均等，按照需要可以改變顯示的灰度級的為期和圖像顯示的為期之間的比例。
除此之外，在實施例1中的有效矩陣被實施例19中的上述驅動方法代替。因此，如果驅動方法被相似地代替了，很明顯使用有效矩陣的實施例2至實施例17可以給出與實施例19相同的效果。
(實施例20)實施例20與實施例1的不同之處在於不用摩擦，一層光敏材料布置在接觸液晶層的區域中以施加光學調準。該實施例匹配權利要求24。因此，適合於光學調準的材料被用作取向膜85，並且液晶層34的起始取向被基本線性的偏轉光的照射確定。結果，非對準等難以發生在不平整處造成的任何水平間隙中。可用的光敏材料包括聚乙烯肉桂酸。
順便提及，實施例20與實施例1的不同之處只在於對準處理。因此，如果光學調準應用到對準處理中，很明顯實施例2實施例19可以提供與實施例20相同的效果。
(對照實例2)本發明的對照實例2與實施例1至實施例20的不同之處只在於驅動方法。將參照圖42描述這些不同之處。
圖42示出了對照實例2中的不同布線和電極上的電壓隨時間的變化和象素的亮度隨時間的變化。
在對照實例2中，選擇脈衝被連續地供應到每個掃描線上，並且用於在每個象素電極上顯示的電壓被從信號線供應到象素電極上並固定在那裡，此後，打開後照光以執行顯示。儘管在後照光保持打開的狀態下供應電壓到象素電極上的常規顯示方法涉及移動圖像模糊的問題，但是使用對照實例2的驅動方法執行間歇顯示可以阻止移動圖像模糊。然而，為了在整個屏幕上實現均勻的顯示，在電壓供應到象素電極上和液晶完全響應後，後照光應該打開，這有後照光為期太短和由此的足夠顯示的光的無效性問題。
在圖42示出的實例中，VG(1)至VG(m)的電壓波形(選擇脈衝)被連續地供應到第一至第m掃描線上，匹配各自顯示的信號電壓VD被連續寫入象素電極中。在電壓被寫入到匹配最後信號線(第m)的象素電極中之後，後照光被打開，延遲一固定周期(在這種情況下為5ms)。時間長度被稱作一個幀。在這種情況下它為16.6ms。圖42示出的象素的亮度級B(1)至B(m)表示連接到匹配特定信號線的第一至第m掃描線上的象素的亮度級。在圖中後照光的為期是附有陰影的。在該實例中，在幀(1)和(2)中顯示不發生變化。在幀(3)中顯示從圖像A變化到圖像B，在幀(4)和(5)中顯示再次保持不變。
從幀(2)到幀(3)，匹配第一和第二掃描線的象素的顯示從最高灰度級(等級255)變化到中間灰度級。由於在電壓被寫入直到後照光打開之後，這些象素的亮度等級B(1)和B(2)具有足夠長的時間，在達到所需的中間灰度級(用於顯示圖像B)之後，後照光出現。另一方面，匹配第m掃描線的象素的顯示從最高灰度級(灰度級255)變化到最低灰度級(灰度級0)。在電壓施加到象素上直到打開後照光之後，匹配最後或第m掃描線的象素只具有短的時間周期，即5ms，在亮度達到如B(m)指出的灰度級0之前，後照光出現。因此即使對照實例2的驅動方法阻止移動圖像的輪廓模糊，儘管對於匹配第一和其他早期的掃描線有效，但是它對於匹配第m和其他後期的掃描線的象素無效。
圖43示出了在該對照實例中使用的液晶顯示元件的亮度響應特性。在等級256灰度級，在這裡示出了從灰度級0到每個灰度級的響應時間，從灰度級255到每個等級的響應時間和中間灰度級到每個灰度級的響應時間。最終達到的灰度級以水平軸表示，響應時間以縱軸表示，在開始點的灰度級被用作參數。在圖44A和44B中示出了響應時間的定義。縱軸以灰度級表示亮度，而橫軸表示時間長度。在最高灰度級(在這種情況下為灰度級255)到最低灰度級(灰度級0)之間的亮度差值假定為100％，在亮度達到最終達到的灰度級的±5％之後的時間長度定義為一個響應時間。圖44A示出了響應從低灰度級(灰度級63)上升到高灰度級(灰度級191)的情況(上升)。達到最終達到的灰度級191的-5％即灰度級178.25的時間長度為另一響應時間。圖44B示出了響應從高灰度級(灰度級191)下降到低灰度級(灰度級0)的情況(下降)。達到最終達到的灰度級的±5％即灰度級12.75的時間長度定義為另一響應時間。
儘管根據本發明從灰度級0到每個灰度級的響應時間被提高了5ms或更小，來自灰度級255的響應特徵基本上是由於馳豫過程引起的而沒有真正的提高，並且此處的響應是慢的，如圖43所示。特別是從灰度級255到灰度級0的響應慢，除非直到後照光打開等待的時間被延長，否則將產生在亮度達到灰度級0之前後照光被打開的問題。
(實施例21)實施例21提出了一種驅動方法來解決對照實例2中涉及的問題。它與實施例1至20的不同之處在於驅動方法。
圖45示出了在該實施例中的不同布線和電極上的電壓隨著時間的變化和象素透射率隨著時間的變化。
它與對照實例2的不同之處在於在連續掃描之前通過提供選擇脈衝到每個掃描線上匹配灰度級0的電壓施加到每個象素上。這由圖45中的實框中的脈衝指出。在下文中這些脈衝被稱作輔助脈衝。
如圖42中的，B(1)至B(m)，VG(1)至VG(m)和VD分別表示象素的亮度級，施加到掃描線上的電壓波形(選擇脈衝)和施加到信號電壓線上的電壓波形。另外如圖42所示，顯示既不在幀(1)也不在幀(2)中發生變化。在幀(3)中顯示從圖像A變化到圖像B之後，它在幀(4)和(5)中再次保持不變。
將在下面解釋幀(1)。
匹配第一掃描線的象素的亮度B(1)儘管開始以響應在輔助脈衝上的灰度級0的亮度，但是在立即施加選擇脈衝以施加規定的電壓(用於顯示圖像A)到象素電極上時，它立即返回到亮度的先前程度。匹配第二掃描線的象素的亮度B(2)也是如此。由於在應用輔助脈衝之後直到應用選擇脈衝有很長的時間，匹配最後掃描線的象素的亮度B(m)到達灰度級0。此後，由於施加選擇脈衝，亮度朝向預定的程度(用於顯示圖像A)響應。由於在這個過程中從灰度級0到每個灰度級的響應是迅速的，採用最大值只有5ms的響應時間，如圖42所示，可以在打開後照光(在5ms內)時達到預定的亮度程度(用於顯示圖像A)。
當每個象素完成上述的響應時，後照光打開，因而在幀(1)中實現均勻的顯示是可能的。對於幀(2)也是如此。
在幀(3)中，顯示發生變化。
與對照實例2中的情況相似，在幀(2)至幀(3)中匹配第一和第二掃描線的象素的顯示從最高灰度級(灰度級255)變化到中間灰度級。由於在電壓被寫入直到後照光打開之後這些象素的亮度程度B(1)和B(2)允許足夠長的時間，在達到所需的中間灰度級(用於顯示圖像B)之後，後照光出現。另一方面，匹配第m掃描線的象素的顯示從最高灰度級(灰度級255)變化到最低灰度級(灰度級0)。在施加輔助脈衝直到施加選擇脈衝之後時間長度與幀(1)和幀(2)中的相同，並且由於在施加輔助脈衝直到施加選擇脈衝之後它允許足夠長的時間，象素的亮度B(m)到達灰度級0。此後，憑藉選擇脈衝，匹配其為預定等級(用於顯示圖像B)的灰度級0的電壓被施加到象素電極，並且它的亮度B(m)已經到達灰度級0。因此，在後照光打開時，每個象素將到達預定的亮度程度(用於顯示圖像B)，使得按照預定顯示成為可能。
如到此所述，對於匹配靠近第m的最後掃描線的象素，實施例20的使用成功地導致了從灰度級0的快速響應，此時從選擇脈衝到後照光的出現的時間長度是短暫的，將沒有如對照實例2中的匹配最後掃描線的象素的有缺陷的顯示，並因而可以得到滿意的顯示。
在上述的驅動方法中，該方法通過連續施加選擇脈衝將預定的電壓寫入到每個象素電極中，在此之後，打開後照光，在連續施加選擇脈衝之前通過施加匹配灰度級0的電壓到每個象素上可以顯示滿意的移動圖像。
除此之外，儘管在該實施例中匹配灰度級0的電壓被輔助脈衝施加到每個象素上並保持在那裡，根據液晶顯示的類型該電壓不需要匹配灰度級0。圖46示出了TN液晶元件的響應特徵。在此示出的情況中，應該施加匹配灰度級63的電壓，此時從特定灰度級到任何其他的灰度級的最長響應時間是最短的。因此，根據液晶顯示元件的特徵，在輔助脈衝的周期內需要將從特定灰度級到任何其他灰度級的最長響應時間最小化的電壓施加到每個象素上。
在IPS顯示方式中，不需要以輔助脈衝將匹配灰度級0的電壓施加到每個象素電極上。在連續施加脈衝電壓到掃描線之前，相同的電壓可以施加到每個象素電極上，使得可以維持象素電極周圍的液晶的最長響應時間比上述的固定周期短的狀態。例如，如果固定周期為5ms，那麼該狀態可以接近灰度級0，或者如果固定周期為6ms，那麼該狀態可處於灰度級0和63之間的任何位置。
或者，如果尋求固定灰度級的一致性，諸如輔助脈衝可以被用於施加相同的電壓到每個象素電極上。否則，通過均等象素電極的電壓和公共電解的電壓可以施加相同的電壓。這樣的輔助脈衝的應用也可以使用圖2示出的電路，其中輔助脈衝被用在初始選擇脈衝的地方，相同的電壓供應到象素電極和公共電極上，並且在下一個選擇脈衝用於圖像顯示的電壓供應到象素電極上。作為選擇，也可以使用圖40示出的電路，其中使用輔助脈衝，而不是通過布線36″施加到公共電極36上的選擇脈衝，與公共電極相同的電壓供應到象素電極上，隨後在相同的循環周期內由選擇脈衝102將圖像顯示的電壓供應到象素電極上。另一選擇包括使用圖2示出的電路，其中通過設置信號線電壓至灰度級0共同選擇所有的掃描線而施加輔助脈衝。在連續施加選擇脈衝到掃描線之前通過施加輔助脈衝到每個象素電極上任何這樣的電路允許施加預定的電壓(接近灰度級0)另外本領域的那些普通技術人員應該理解針對本發明的實施例已經進行了描述，但是在不脫離本發明的精神和附加權利要求書的範圍基礎上可以進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種液晶顯示器，包括第一基片；布置在所述第一基片對面的第二基片；以及固定在所述第一基片和所述第二基片之間的液晶層；還裝配有布置在所述第一基片上方的多個掃描線；布置在所述第一基片上方並與所述掃描線交叉的信號線；象素，每個形成來匹配所述掃描線和所述信號包圍的區域；布置在所述第一基片上方並匹配所述信號線的象素電極；布置在所述第一基片上方並匹配所述象素電極的公共電極；第一有源元件，匹配所述掃描線和所述信號線之間的交叉點並電連接到所述信號線、所述掃描線和所述象素電極；以及布置在所述第一基片上方的絕緣膜，其中至少所述第一基片和第二基片之一具有不平整處以改變相同的所述象素的光透射區域中的所述液晶層厚度。
2.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中所述不平整處是故意形成的用來加快液晶的響應。
3.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中所述不平整處是由絕緣膜形成的。
4.如權利要求3所述的液晶顯示器，其中所述絕緣膜由以下構成形成在所述第一基片上方的第一絕緣膜；形成在所述第一膜上方並在至少或者所述公共電極或者所述象素電極上方以隔離和保護它們的保護膜；形成在所述保護膜上方的第二絕緣膜，其中所述不平整由所述第二絕緣膜形成。
5.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中在光透射區域中所述液晶層的凹陷和凸起部分之間的平方度量的比率和在各個所述象素中的所述不平整處的平均高度是相等的。
6.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中在所述象素電極和所述公共電極之間只有一個由所述不平整處造成的水平間隙。
7.如權利要求6所述的液晶顯示器，其中所述象素電極重疊在構成所述不平整處的或者凹陷或者凸起上，所述公共電極重疊在其上沒有重疊所述象素電極的那些所述凹陷或者凸起上。
8.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中所述不平整處形成在所述第一基片上方。
9.如權利要求8所述的液晶顯示器，其中至少一些所述象素電極和所述公共電極排列在比構成所述不平整處的所述絕緣膜較高的層中。
10.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中所述不平整處形成在所述第二基片上方。
11.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中所述不平整處排列成條狀或鋸齒狀，並且所述不平整處的延伸方向偏離所述象素電極或者所述公共電極的延伸方向。
12.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中所述不平整處是條狀，並且由所述不平整處造成的水平間隙的延伸方向與所述液晶的起始取向一致。
13.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中至少所述信號線、所述掃描線、所述象素電極和所述公共電極之一沒有疊置在由所述不平整處造成的水平間隙上。
14.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中由所述不平整處造成的至少部分水平間隙重疊在所述象素電極或者所述公共電極上方。
15.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中至少一些所述信號線和所述公共電極經由構成所述不平整處的所述絕緣膜重疊。
16.如權利要求15所述的液晶顯示器，其中以比所述公共電極小的寬度在所述信號線和所述公共電極重疊的部分中選擇性地形成所述絕緣膜。
17.如權利要求15所述的液晶顯示器，其中用於排列所述液晶層的取向膜布置得接觸所述液晶層，在所述信號線和所述絕緣膜重疊的部分中，所述公共電極和所述取向膜布置在所述絕緣膜上方，並且所述公共電極重疊在部分所述信號線上方。
18.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中構成所述不平整處的所述絕緣膜布置在至少一些所述信號線和所述掃描線上方。
19.如權利要求4所述的液晶顯示器，其中除了構成所述不平整處的所述第二絕緣膜，具有不平整處的所述保護膜布置在所述第一基片上方，所述第二絕緣膜的凸起重疊在所述保護膜的凹陷上。
20.如權利要求1所述的液晶顯示器，還包括在顯示圖像的一個循環周期內均等所述象素電極電壓和所述公共電極電壓的裝置。
21.如權利要求20所述的液晶顯示器，其中在所述一個周期內所述掃描線被掃描兩次，所述象素電極在任一所述掃描回合中被供應以與所述公共電極相同的電壓，並且在所述掃描的另一回合中用於顯示圖像的電壓供應到所述象素電極上。
22.如權利要求20所述的液晶顯示器，還包括第二有源元件，它電連接到不同於連接所述第一有源元件、所述象素電極和所述公共電極的所述掃描線的掃描線上，其中所述象素電極的電壓和所述公共電極的電壓在所述一個周期內被均等。
23.如權利要求20所述的液晶顯示器，還包括光源，其中，在所述一個周期內均等所述象素電極電壓和所述公共電極電壓之後，掃描所述掃描線，並在顯示圖像的電壓施加到所述象素電極上之後，光源被打開。
24.如權利要求1所述的液晶顯示器，其中一層光敏材料被布置在至少一部分接觸所述液晶層的區域中。
25.一種液晶顯示器，包括光源；第一基片；布置在所述第一基片對面的第二基片；固定在所述第一基片和所述第二基片之間的液晶層；還裝配有布置在所述第一基片上方的多個掃描線；布置在所述第一基片上方並與所述掃描線交叉的信號線；每個形成匹配所述掃描線和所述信號線包圍的區域的象素；布置在所述第一基片上方並匹配所述信號線的象素電極；布置在或者所述第一基片或者所述第二基片上方並匹配所述象素電極的公共電極；匹配所述掃描線和所述信號線之間的交叉點並電連接到所述信號線、所述掃描線和所述象素電極的第一有源元件；布置在所述第一基片上方的絕緣膜，其中在顯示圖像的一個循環周期內通過連續施加脈衝電壓到所述掃描線上，用於顯示圖像的電壓施加到每個所述象素電極上，在該電壓保持固定周期後，光源被打開；還裝配有狀態調節單元，用於使響應時間的最大長度比所述固定周期短，以從一種狀態立即到達任何不同的灰度級，該狀態是任何脈衝電壓施加到匹配一掃描線的象素的液晶上之前的狀態，該掃描線是在所述一個周期內最後向其施加脈衝電壓的掃描線。
26.如權利要求25所述的液晶顯示器，其中在連續施加所述脈衝電壓到所述掃描線之前，所述狀態調節單元施加相同的電壓到每個所述象素電極上。
27.如權利要求25所述的液晶顯示器，其中在連續施加所述脈衝電壓到所述掃描線之前，所述狀態調節單元均等所述象素電極的電壓和所述公共電極的電壓。
28.液晶顯示器的一種驅動方法，包括光源；第一基片；布置在所述第一基片對面的第二基片；固定在所述第一基片和所述第二基片之間的液晶層；還裝配有布置在所述第一基片上方的多個掃描線；布置在所述第一基片上方並與所述掃描線交叉的信號線；每個形成匹配所述掃描線和所述信號線包圍的區域的象素；布置在所述第一基片上方並匹配所述信號線的象素電極；布置在或者所述第一基片或者所述第二基片上方並匹配所述象素電極的公共電極；匹配所述掃描線和所述信號線之間的交叉點並電連接到所述信號線、所述掃描線和所述象素電極的第一有源元件；布置在所述第一基片上方的絕緣膜，其中在顯示圖像的一個循環周期內通過連續施加脈衝電壓到所述掃描線上，用於顯示圖像的電壓施加到每個所述象素電極上，在該電壓保持固定周期後，光源被打開；包括以下步驟在調節狀態以使響應時間的最大長度比所述固定周期短以從一種狀態到達任何不同的灰度級之後，連續向所述掃描線施加脈衝電壓，該狀態是任何脈衝電壓施加到匹配一掃描線的象素的液晶上之前的狀態，該掃描線是在所述一個周期內最後向其施加脈衝電壓的掃描線。
29.如權利要求28所述的液晶顯示器的驅動方法，其中在連續施加所述脈衝電壓到所述掃描線上之前，通過施加相同的電壓到每個所述象素電極上而完成所述狀態調節。
30.如權利要求28所述的液晶顯示器的驅動方法，其中在連續施加所述脈衝電壓到所述掃描線上之前，通過均等所述象素電極的電壓和所述公共電極的電壓而完成所述狀態調節。
全文摘要
一種液晶顯示器，包括第一基片；布置在第一基片對面的第二基片，和固定在第一基片和第二基片之間的液晶層；還裝配有布置在第一基片上方的多個掃描線；布置在第一基片上方並與掃描線交叉的信號線；每個形成匹配掃描線和信號線包圍的區域的象素；布置在所述第一基片上方並匹配信號線的象素電極；布置在第一基片上方並匹配象素電極的公共電極；其中第一基片和第二基片的至少之一具有不平整處以改變相同象素的光透射區域中的液晶層的厚度。
文檔編號G09G3/34GK1403855SQ02121658
公開日2003年3月19日 申請日期2002年5月30日 優先權日2001年8月30日
發明者青山哲也, 衝代賢次, 近藤克己, 山本恆典, 小村真一 申請人:株式會社日立製作所