[发明专利]有源矩阵型液晶显示系统

说明书

本发明涉及一种诸如用于个人计算机的显示单元的有源矩阵型液晶显示系统。

传统的有源矩阵型液晶显示系统迄今都使用透明电极，它们形成在液晶和两层彼此面对的基片之间的交界面上，作为驱动液晶层的电极。其原因是传统的有源矩阵型液晶显示系统使用了扭转向列显示型显示器，其中电场以与交界面约成直角的方向作用于液晶。

另一方面，日本专利申请公开No.56-91277(1981)提出的有源矩阵型液晶显示系统把电场以与交界面几乎平行的方向作用于液晶上。

在上述的使用扭转向列显示型的传统技术中，需要形成一个透明电极，其典型的例子是用氧化铟锡(ITO)材料制成。然而，由于透明电极的表面有近几十nm的不均匀度，因此，使制造诸如薄膜晶体管(下文称为“TFT”)等精密有源元件变得困难。而且，由于透明电极的突出部分往往要脱落并与诸如电极等其它部件合并，因此，产量大大降低了。

再者，在传统技术的图像质量方面还存在着许多问题。尤其是在改变观看方向时亮度的变化较大，因此很难得到中间影调。

而且，在使用开关晶体管元件的有源矩阵型液晶显示系统中，除了一个把电压或电场作用于液晶上以调制透射光或反射光的像素电极之外，还需要设置一扫描电极和一信号电极，以驱动开关晶体管元件。扫描电极和信号电极通过扫描电极和像素电极之间的寄生电容C_gs和信号电极和像素电极之间的寄生电容C_ds使像素电极上的电压发生波动。尤其是，由于信号电极上的电压总是随着图像信息而波动，所以，通过信号电极和像素电极之间的寄生电容使像素电极上的电压波动，减小对比度，或者产生称为串扰的不良图像。

在电场以与基片的交界面几乎平行的方向作用于液晶上的类型中，也存在问题，与扭转向列显示型的情况相比，信号电极和像素电极之间的寄生电容C_ds较大，串扰也较大，并且其对比度的降低与图像有关。其原因是，由于与扭转向列显示类型的情况不同，把电场以与基片的交界面几乎平行的方向作用于液晶上的类型的共用电极不是形成在与具有开关晶体管元件的基片相对的整个基片上，因此，信号电极的电力线没有被屏蔽，而在像素电极上终止。所以，在电场以与基片的交界面基本上平行的方向作用于液晶的类型中，有源矩阵驱动在图像质量上存在缺点。

本发明的首要目的在于提供一种无需透明电极的有源矩阵液晶显示系统。

本发明的第二个目的在于提供一种视角特性良好并且容易进行多中间影调显示的有源矩阵液晶显示系统。

本发明的第三个目的在于提供一种高对比度和高图像质量且无串扰的有源矩阵液晶显示系统。

为实现上述目的，本发明的有源矩阵液晶显示系统的结构如下：

(1)液晶介于第一和下基片之间，由多个扫描电极和多个信号电极以矩阵排列构成多个像素部件，在各像素部件上设置开关元件。开关元件与像素电极相连，并且，把像素电极和与像素电极相对的共用电极构制成可以在工作时使液晶分子的主轴保持与基片表面平行。

信号电极和像素电极形成在像素部件内，并且在信号电极和像素电极之间形成一屏蔽电极。

(2)根据本发明的另一个特征，屏蔽电极形成在除了像素电极和共用电极之间的透光部分之外的透光部分上。

(3)根据本发明的进一步特征，除了在像素电极和共用电极之间的光透射部分之外，在余下的光透射层上方形成一层光屏蔽膜，该膜为黑色，或者包含有颜料或染料，其透光度低。

(4)根据本发明的再一个特征，开关元件连接到像素电极上，并且把信号电极形成在像素部件上，在信号电极和像素电极之间的上方形成屏蔽电极。

屏蔽电极和像素电极彼此面对构制成可在工作时使液晶分子的主轴保持与基片表面平行。

(5)根据本发明的再一个特征，屏蔽电极的一部分与信号电极重叠。

(6)根据本发明的再一个特征，除了在像素电极和屏蔽电极之间的透光部分之外，在余下的透光部分上形成一层光屏蔽膜，该膜为黑色，或者包含有颜料或染料，其透光度低。

(7)根据本发明的又一个特征，屏蔽电极形成在上基片上。

(8)根据本发明的又一特征，屏蔽电极形成在信号电极所形成的同一层上。

(9)根据本发明的又一特征，屏蔽电极形成在扫描电极所形成的同一层上。

(10)根据本发明的又一特征，开关元件为具有正交错结构的薄膜晶体管。

(11)根据本发明的又一特征，从扫描线向信号线的轴向突出形成屏蔽电极。

图1是本发明的第1个实施例中的像素部件的示意图。