CN100370346C - 液晶显示器以及采用它的电子装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的液晶显示器中，用栅极金属形成源极线，用源极金属形成栅极线，以减少掩模数量，防止栅极信号线上液晶性能变差。在不使用液晶显示器的时候，给它施加一个反电压以防止液晶性能变差。另外，扫描栅极线的时候，输入移位寄存器驱动栅极线的起始脉冲的宽度被增加到大约10倍常规宽度，以提高栅极线反周期中的工作比。

Description

液晶显示器以及采用它的电子装置
发明领域
本发明涉及显示器，具体而言，涉及采用玻璃或者塑料这种透明基底上形成的薄膜晶体管(TFT)的液晶显示器，以及它的驱动方法。另外，本发明还涉及采用这种液晶显示器的电子装置。
发明背景
近些年来，随着通信技术的进步，蜂窝电话得到了广泛应用。将来会发送移动图像和大量信息。另一方面，通过减小个人计算机的重量，已经生产出用于移动通信的个人计算机。源于电子笔记本叫做PAD的信息终端也得到了大批量的生产和广泛应用。此外，随着显示器的发展，大多数便携式信息装置都配备了平板显示器。
此外，在最新的技术中，还会将有源阵列显示器作为显示器使用。
在有源阵列显示器中，每个像素一个薄膜晶体管，屏幕由薄膜晶体管控制。与无源阵列显示器相比，这种有源阵列显示器的优点是性能优良、图像质量高、移动图像响应速度快等等。因此，人们认为液晶显示器的主流将从无源转移到有源方式。
另外，近些年里，在有源阵列显示器中，有人提出了利用低温多晶硅来制造显示器。利用低温多晶硅，除了制造像素以外，还可以将驱动电路集成在像素部分周围。这样，由于能够使显示器紧凑、分辨率高，因此这样的显示器在将来会得到更加广泛的应用。
下面介绍有源阵列液晶显示器像素部分的工作原理。图3画出了有源阵列液晶显示器的一个结构实例。像素302由源极信号线S1、栅极信号线G1、电容线C1、像素薄膜晶体管303和存储电容器304构成。但是如果还能将其它导线之类用作电容线，就不一定需要这条电容线。像素薄膜晶体管303的栅极电极与栅极信号线G1连接。像素薄膜晶体管303的漏极区域和源极区域中的一个与源极信号线S1连接，另一个与存储电容器304和像素电极305连接。
下面介绍这种像素的一种驱动方法。信号电压输入到栅极信号线G1的时候，像素薄膜晶体管303导通，信号电压从源极信号线S1输入的时候，电荷储存在存储电容器304中。储存的电荷给像素电极305一个电压，这个电压施加在夹着液晶的电极之间。液晶的分子取向随着这个电压变化，控制发光量。
图4说明施加的电压和发光量之间的关系。施加的电压在-Vm和Vm之间变化，从而改变发光量。注意，假设施加的电压等于零的时候，发光量达到最大发光量Tmax。在这里有一个问题，在一个固定方向上不断地施加电场的时候，会在液晶的一面积累离子，液晶性能立即变差。这样，每次在像素中写入信号的时候，常常都要翻转所施加电压的极化方向。
图5说明驱动显示器的时候栅极信号电压、源极信号电压和施加在液晶上的电压之间的关系。在这个图中，画出了施加到某个像素中液晶上的电压，特别是某一栅极信号线和某一源极信号线上的电压。选择一条栅极信号线的时候，将一个电压施加在液晶上，液晶分子的取向按照施加的电压改变。因此，发光量发生改变，显示出图像。在这里，施加在液晶上的电压在-V～V之间改变，每次将信号写入像素的时候改变其极性。注意，|V|的值被设置成小于图4中|Vm|。
图6A是传统有源阵列液晶显示器像素部分的一个剖面图。在像素部分101中形成像素薄膜晶体管102和存储电容器103。在这里，引用数字104表示薄膜晶体管基底的一个绝缘基底；105表示像素薄膜晶体管102的一个源极区域或者一个漏极区域；106表示像素薄膜晶体管102的沟道区域；108表示栅极绝缘薄膜；107和112表示存储电容器103的电极，它们之间夹着绝缘层109。注意，电极107由一层半导体形成，电极107中掺入了杂质元素。电极107与像素薄膜晶体管102的漏极区域连接。另外，引用数字215表示栅极信号线；210表示源极信号线；116表示漏极导线；113表示层间绝缘薄膜；118表示像素电极；119和126表示取向薄膜；120表示液晶；121表示反基底的绝缘基底；122表示黑色阵列(BM)；123表示滤色器；124表示平面化薄膜；125表示反电极。
在这个有源阵列液晶显示器的制造过程中，通过减少制造步骤，降低了制造成本，提高了产量。
在这里，为了减少使用的掩模的数量，要与漏极导线116连接的像素电极118通过直接与漏极导线116接触来导电。
在给漏极导线116和像素电极118形成图案的同一层上给源极信号线210形成图案。因此，在源极信号线210和像素电极118之间必须保证有足够的空间来防止源极信号线210和像素电极118短路。另外，必须用BM覆盖这个空间部分来防止这个空间部分漏光。
图6B是这种情况下像素的顶视图。为了容易理解，画出了去掉像素电极118和BM的一部分区域。在这里，图6A对应于沿着图6B中直线A-A’的一个剖面图。注意，在图6B中，与图6A中相同的引用数字表示相同的部分。引用数字210表示源极信号线；116表示漏极导线；215表示栅极信号线；118表示像素电极；220表示半导体层，它等同于图6A中的引用数字105～107。
在这里，在源极信号线210和像素电极118之间有一个空间部分230，用来防止源极信号线210和像素电极118之间发生短路。因此，像素电极118的区域不能大。因此，不能提高缝隙面积比。另外，这个空间部分230用反基底上的BM 122覆盖，以防止光从这个空间部分230泄漏。在这里，需要考虑进薄膜晶体管基底和反基底互相粘合、光侵入等等的时候的偏差，用BM 122与像素电极118的一端重叠。问题是这样一来这个缝隙面积比进一步减小。
因此，有人提出了具有图7A所示结构的显示器。注意，在图7A中，与图6A和6B中相同的引用数字表示相同的部分。
在图7A中，引用数字111表示栅极电极；114表示源极导线；110表示源极信号线；115表示栅极信号线。
在图7A所示的显示器剖面图中，源极信号线110与栅极电极111同时形成，栅极信号线115与源极导线114和漏极导线116同时形成。在这里，源极信号线110通过这个源极导线114与像素薄膜晶体管102的源极区域连接。利用这种结构，形成源极信号线和栅极信号线的那些层可以互相交换而不增加掩模的数量。源极信号线和栅极信号线的这种结构叫做反剖面结构(an inverse-cross structure)。利用这种结构，由于源极信号线110在漏极导线116下面的一层中，因此可以在源极信号线110上面形成像素电极118，从而提高缝隙面积比。
图7B是图7A所示结构的顶视图。为了容易理解，画出了去掉像素电极118和BM以后的一部分区域。在这里，图7A对应于图7B中沿着直线A-A’和B-B’的剖面图。形成像素电极118覆盖源极信号线110来防止光泄漏。这样，与图6B中的那部分相比，反基底上的那部分BM122减小了。通过这种方式，与图6相比，提高了缝隙面积比。
在采用这种反剖面结构的显示器中，在形成像素电极的同一个绝缘表面上形成栅极信号线，在绝缘表面的上面形成取向薄膜和液晶。
在图5中，假设选择栅极信号线的信号电压是V0，不选择栅极信号线的信号电压是-V0。假设栅极信号线的数量是y，选中栅极信号线的时间(栅极信号线选择期间)大约是帧周期的1/y。这样，y越大，栅极信号线选择时间就越短，施加不选择信号线的信号电压的时间比(栅极信号线不选择期间)增大。因此，不选择像素的时候继续输入电压-V0。
在显示器的标准是VGA的情况下，在大于或者等于479/480的时间内输入-V0。它的工作比是0.2％以下。
如图5所示，由于施加在源极信号线上的电压的极性周期性地改变，因此电压不会对液晶部分造成明显的影响。另一方面，输入栅极信号线的电压具有上述固定极性。输入栅极信号线的这个信号电压影响栅极信号线上面的液晶部分。这样就成为使液晶性能变差的原因。在这种情况下，有必要使用性能不容易变差的含氟液晶(例如Merck和Co.公司等等的T1213、T1216)，而不能使用廉价的含氰液晶。
发明内容
本发明就是考虑了上述缺点和其它缺点，目的是制造一种显示器，它能够抑制施加在栅极信号线上的信号电压对栅极信号线周围液晶的影响。
本发明的特征在于液晶的一段时间中背光光源被关闭，一段时间中全部显示黑色，一段时间中全部显示白色，用不同于显示期间的工作比驱动栅极信号线上的液晶。另外，本发明的特征还在于增大了输入栅极信号线驱动电路的起始脉冲的时间宽度，以提高栅极信号线上液晶交流驱动的工作比。
下面介绍本发明的内容。
本发明中的液晶显示器包括多条源极信号线、多条栅极信号线和绝缘基底上的多个像素，这多个像素包括像素薄膜晶体管、像素电极、反电极、像素电极和反电极之间的液晶部分，液晶部分包括第一取向薄膜、第二取向薄膜和第一取向薄膜与第二取向薄膜之间的液晶。像素薄膜晶体管的栅极电极与多条栅极信号线中的一条连接。像素薄膜晶体管漏极区域和源极区域中的一个与多条源极信号线中的一条连接，另一条与像素电极连接。第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间。在同一个绝缘表面上形成像素电极和栅极信号线。在背光光源的关闭期间，也就是在全部显示黑色的期间里，或者全部显示白色的期间里，在栅极信号线上施加一个极性相反的电压，它主要是在显示期间施加在栅极信号线上的。
本发明中的液晶显示器包括多条源极信号线、多条栅极信号线和绝缘基底上的多个像素，这多个像素包括像素薄膜晶体管、像素电极、反电极、源极导线、漏极导线和源极电极与反电极之间的液晶部分，液晶部分包括第一取向薄膜、第二取向薄膜和第一取向薄膜与第二取向薄膜之间的液晶。像素薄膜晶体管的栅极电极与多条栅极信号线中的一条连接。像素薄膜晶体管漏极区域和源极区域中的一个通过源极导线与多条源极信号线中的一条连接，另一个通过漏极导线与像素电极连接。第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间。在同一个绝缘基底上形成像素电极、栅极信号线、源极导线和漏极导线，在漏极导线下面的一层中形成源极信号线。在背光光源的关闭期间，也就是在全部显示黑色的期间里，或者全部显示白色的期间里，在栅极信号线上施加一个极性相反的电压，它主要是在显示期间施加在栅极信号线上的。
本发明中的液晶显示器包括多条源极信号线、多条栅极信号线和绝缘基底上的多个像素，这多个像素包括像素薄膜晶体管、像素电极、反电极、源极导线、漏极导线和像素电极与反电极之间的液晶部分，液晶部分包括第一取向薄膜、第二取向薄膜和第一取向薄膜与第二取向薄膜之间的液晶。像素薄膜晶体管的栅极电极与多条栅极信号线中的一条连接。像素薄膜晶体管漏极区域和源极区域中的一个通过源极导线与多条源极信号线中的一条连接，另一个通过漏极导线与像素电极连接。第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间。在同一个绝缘基底上形成像素电极、栅极信号线、源极导线和漏极导线，在漏极导线下面的一层中形成源极信号线。在至少两个或者多个行周期中同时选择多条栅极信号线中相邻的两条栅极信号线。
本发明中的液晶显示器包括多条源极信号线、多条栅极信号线和绝缘基底上的多个像素，这多个像素包括像素薄膜晶体管、像素电极、反电极和像素电极与反电极之间的液晶部分，液晶部分包括第一取向薄膜、第二取向薄膜和第一取向薄膜与第二取向薄膜之间的液晶。像素薄膜晶体管的栅极电极与多条栅极信号线中的一条连接。像素薄膜晶体管漏极区域和源极区域中的一个与多条源极信号线中的一条连接，另一个与像素电极连接。第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间。在同一个绝缘基底上形成像素电极和栅极信号线。在至少两个或者多个行周期中，同时选择多条栅极信号线中相邻的两条栅极信号线。在背光光源的关闭期间，也就是在全部显示黑色的期间里，或者全部显示白色的期间里，在栅极信号线上施加一个极性相反的电压，它主要是在显示期间施加在栅极信号线上的。
本发明中的液晶显示器包括多条源极信号线、多条栅极信号线和绝缘基底上的多个像素，这多个像素包括像素薄膜晶体管、像素电极、反电极、源极导线、漏极导线和像素电极与反电极之间的液晶部分，液晶部分包括第一取向薄膜、第二取向薄膜和第一取向薄膜与第二取向薄膜之间的液晶。像素薄膜晶体管的栅极电极与多条栅极信号线中的一条连接，像素薄膜晶体管漏极区域和源极区域中的一个通过源极导线与多条源极信号线中的一条连接，另一个通过漏极导线与像素电极连接。第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间。在同一个绝缘表面上形成像素电极、栅极信号线、源极导线和漏极导线，在漏极导线下面的一层中有源极信号线。在至少两个或者多个行周期中，同时选择多条栅极信号线中相邻的两条栅极信号线。在背光光源的关闭期间，也就是在全部显示黑色的期间里，或者全部显示白色的期间里，在栅极信号线上施加一个极性相反的电压，它主要是在显示期间施加在栅极信号线上的。
本发明中的液晶显示器包括多条源极信号线、多条栅极信号线和绝缘基底上的多个像素，这多个像素包括像素薄膜晶体管、像素电极、反电极和像素电极与反电极之间的液晶部分，液晶部分包括第一取向薄膜、第二取向薄膜和第一取向薄膜与第二取向薄膜之间的液晶。像素薄膜晶体管的栅极电极与多条栅极信号线中的一条连接，像素薄膜晶体管漏极区域和源极区域中的一个与多条源极信号线中的一条连接，另一个与像素电极连接。第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间。在同一个绝缘表面上形成像素电极和栅极信号线。在至少两个或者多个行周期中，同时选择多条栅极信号线中相邻的两条栅极信号线。
本发明中的液晶显示器里，提供给信号线驱动电路的时钟脉冲在背光光源关闭的时候被停止，在这个时候全部显示黑色或者全部显示白色。
在本发明中，提供给驱动电路的时钟脉冲的频率低于背光光源关闭的时候的频率，这个时候全部显示黑色或者全部显示白色。
在本发明中，提供给驱动电路的起始脉冲在背光光源关闭的时候固定为Hi或者Lo，在这个时候全部显示黑色或者全部显示白色。
在本发明中，以背光光源关闭的时候显示期间工作比的倒数施加主要在显示期间提供给栅极信号线的电压的反电压，在这个显示期间全部显示黑色或者全部显示白色。
在本发明中，在至少两个，最好是五个到二十个行周期中同时选择相邻的两条栅极信号线。
本发明中液晶的材料是含氰液晶。
本发明提供包括本发明的液晶显示器的电子装置。
利用以上结构，能够减少栅极信号线上液晶材料性能变差的程度，既可以使用含氟液晶，又可以使用含氰液晶。
附图说明
图1A和1B是本发明中液晶装置的一个时序图；
图2是本发明中液晶显示器的一个框图；
图3是液晶显示器像素部分的一个结构示意图；
图4说明液晶发光量和施加的电压之间的关系；
图5是传统液晶显示器的一个时序图；
图6A和6B分别是传统液晶显示器像素部分的一个剖面图和一个顶视图；
图7A和7B分别是传统液晶显示器像素部分的一个剖面图和一个顶视图；
图8是本发明中液晶显示器的一个时序图；
图9是本发明中源极信号线驱动电路的一个原理图；
图10A～10C说明本发明中液晶显示器的制造过程；
图11A～11C说明本发明中液晶显示器的制造过程；
图12A～11B说明本发明中液晶显示器的制造过程；
图13说明本发明中液晶显示器的制造过程；
图14说明本发明中的栅极信号线驱动电路；
图15是本发明中液晶显示器的一个顶视图；
图16A和16B是本发明中液晶显示器的时序图；
图17是本发明中液晶显示器使用的时序控制器的一个框图；
图18A～18E说明采用本发明的液晶显示器的电子装置。
具体实施方式
下面参考附图介绍本发明的实施方案。
如上所述，在采用反剖面结构的液晶显示器中，栅极信号线上液晶材料上施加的电压的工作比在显示的时候低到0.2％。本发明人注意到下面描述的两点，针对这个问题采取了一些措施。
首先介绍第一项措施。第一项措施是在不显示的时候采用的。也就是说，在传统液晶显示器里，在显示的时候给液晶材料施加一定的电压，但是在不显示的时候(在用户不想看到图像的时候，比方说背光光源关闭显示全黑或者全白的时候)不给液晶材料施加任何电压。这样，在显示的时候施加在液晶材料上的电压偏向一边的时候，这种状态在不显示的时候也继续维持。显示的时候再一次施加偏向一边的电压，液晶材料的状态进一步恶化。
这样，本发明想出了驱动液晶的一种方法，施加主要在显示的时候施加在栅极信号线上的电压的一个极性相反的电压。图1A是说明显示的时候施加在栅极信号线和像素电极上的电压的一个时序图。这些电压与传统液晶显示器中的电压相同。下一步，图1B是本发明中不显示的时候施加在栅极信号线和像素电极上的电压的一个时序图。虽然施加在像素电极上的电压与传统液晶图像显示器上的电压相同，但是给栅极电极施加了一个电压+V0。这样，在不显示的时候施加主要在显示的时候施加在栅极信号线上的电压的一个极性相反的电压，从而防止液晶材料性能变差。注意，施加在栅极信号线上的电压可以是象图6一样周期性地交替变化的电压+V0和-V0，在不显示的时候，具有99.8％的工作比，它完全与显示的时候的工作比相反。
另外，就象在不显示的时候那样驱动液晶显示器会消耗很多电力，即使背光光源被关闭。由于在传统液晶显示器中不显示的时候电源是关闭的，电力消耗几乎为零。在本发明中，采取以下措施来解决这个问题。
图2是本发明中液晶显示器的一个框图。在这个实例中画出了采用模拟驱动电路的一个液晶显示器。从外界输入一个时钟信号、一个垂直同步信号(VSYNC)、一个水平同步信号(HSYNC)和数字视频信号R、G、B。在时序控制器中从时钟信号、VSYNC和HSYNC产生驱动源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的源极起始脉冲(SSP)、源极时钟信号(SCL)、栅极起始脉冲(GSP)和栅极时钟信号(GCL)。另外，用一个模数转换器将数字视频信号转换成模拟信号，在S&H电路中进行时间轴扩展，输入源极信号线驱动电路。
图17画出了时序控制器的一个框图。在这个时序控制器中，用一个反对外界输入的时钟信号进行计数，反的输出输入译码器，产生SSP、SCL、GSP和GCL。这一部分与传统液晶显示器中使用的时序控制器相同。在本发明中，除了以上电路以外还加上包括NAND和延迟电路的一个电路。当模式切换终端是Hi的时候，按照传统时序控制器中的方式产生SSP、SCL、GSP和GCL。但是，当模式切换终端改变成Lo的时候，起始脉冲(GSP和SSP)固定为Hi。因此，源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的移位寄存器输出固定为Hi。结果就可以将栅极信号线的电位设置成+V0。
此外，当一个信号通过延迟电路到达NAND电路的时候，时钟信号(SCL和GCL)固定为Lo。因此，移位寄存器的输入/输出固定下来，不消耗电力。在这里，延迟电路被用于停止时钟信号，直到输入模式切换信号以后移位寄存器进行所有级扫描的时候。通过这种方式就能够减少电力消耗，即使是在不显示的时候也要给液晶施加电压。另外还可以通过降低时钟频率来减少电力消耗，即使时钟没有完全停止。
下面介绍第二项措施。第二项措施是在显示的时候提高施加在栅极信号线上液晶材料上的工作比。图8画出了施加在栅极信号线上的电压。本发明中的液晶显示器与传统液晶显示器的不同之处在于栅极信号线电压为+V0的时间较长。在这里，这个周期被设置成n个行周期(n line periods)，它是传统液晶显示器这个时间长度的n倍。对于VGA，n的值是2到几十，最好是5～20。对于屏幕垂直线的数量增加或者减少这种情形，最好是根据屏幕上垂直线的数量按比例增大或者减小这个值。
这一措施可以通过增加栅极信号线驱动电路起始脉冲的时间宽度来实现。当栅极信号线按照这种方式在两个行周期或者更长时间内维持Hi的时候，作为对应于栅极信号线的图片，像素中栅极信号线变成Lo之前的数据得以保持。这些数据之前的数据被保持一次。但是，由于它被立即刷新，液晶响应速度低，不会在一个行周期这样的时间量级上做出响应，因此这个数据不会在显示器上出现。
如上所述，栅极信号线上液晶材料性能的变差可以通过采用第一个或者第二个措施来减小。另外，按照本发明，不仅可以将含氟材料，还可以将含氰材料用作液晶材料。
实施方案1
在这个实施方案中介绍本发明里显示器源极信号线驱动电路的一个结构实例。图9给出了源极信号线驱动电路的一个结构实例。在这里介绍一种模拟源极信号线驱动电路。当然，不仅可以使用模拟源极信号线驱动电路，还可以使用数字源极信号线驱动电路。
源极信号线驱动电路包括移位寄存器901、扫描方向切换电路902、NAND电路903、缓冲器电路904和模拟开关905。注意，在图9中画出的缓冲器电路和模拟开关AT只与移位寄存器901的一个输出有关。但是，缓冲器电路904和模拟开关905与移位寄存器901的所有输出有关。
移位寄存器901包括定时反相器和反相器。将一个源极信号线驱动信号的起始脉冲S_SP输入移位寄存器901。定时反相器按照源极信号线驱动电路的时钟脉冲S_CLK和源极信号线驱动电路的时钟脉冲S_CLKB变化，它的极性与S_CLK相反，从导通状态变成不导通状态，移位寄存器901按顺序从NAND电路903输出采样脉冲给缓冲器电路904。
另外，扫描方向切换电路902用于将图中移位寄存器901的工作方向从左切换成右。在图9中，对于左和右切换信号L/R对应于Lo的信号的情形，图中的移位寄存器901按顺序从左到右输出采样脉冲。另一方面，对于对应于Hi的信号的左和右切换信号L/R这种情形，图中的移位寄存器901按顺序从右向左输出采样脉冲。
在这里，从这个实施方案中介绍的信号控制电路输出的数字视频信号VD被分成p个信号，P是要输入的一个正整数。也就是说，对应于输出给p个源信号线的信号被并行输入。通过缓冲器电路904将采样脉冲同时输入p级模拟开关905中的时候，分成p的输入信号被分别同时采样。
在这里，由于作为实例描述了源极信号线驱动电路输出信号电流给x条源极信号线，每个水平周期按照每个采样脉冲从移位寄存器901按顺序输出x/p个采样脉冲。p级模拟开关905按照每个采样脉冲同时对对应于给p条源极信号线的输出的模拟视频信号进行采样。
在这个说明中，将按照这种方式输入源极信号线驱动电路的模拟视频信号划分成p相的并行信号，并且按照一个采样脉冲同时捕获p个数字视频信号的方法被叫做p划分驱动。在图9中，将模拟视频信号划分成4个并行信号。
通过进行上述划分驱动，可以给源极信号线驱动电路的移位寄存器的采样一个余量。通过这种方式，可以提高显示器的可靠性。
注意，虽然这个图中没有画出，但是可以适当地提供电平变换器、缓冲器之类。
输入移位寄存器901的起始脉冲S_SP、时钟脉冲S_CLK之类被输入本发明的这个实施方案中描述的时序控制器。
在本发明中，用一个时序控制器控制不显示的时候的起始脉冲和时钟脉冲来降低电力消耗。
注意在本发明的显示器中，不仅可以自由地使用这个实施方案中这种结构的源极信号线驱动电路，还可以自由地使用结构众所周知的源极信号线驱动电路。
实施方案2
在这个实施方案中介绍本发明里液晶显示器栅极信号线驱动电路的一个结构实例。
这个栅极信号线驱动电路包括一个移位寄存器和一个扫描方向切换电路。注意，虽然没有画出，但是需要的话也可以包括电平变化器、缓冲器之类。
将起始脉冲G_SP、时钟脉冲G_CL之类输入移位寄存器，输出一个信号用来选择栅极信号线。
下面参考图14介绍这个栅极信号线驱动电路的结构。
移位寄存器3601包括定时反相器3602和3603、反相器3604、NAND电路3607。将一个起始脉冲G_SP输入移位寄存器3601。定时反相器3602和3603按照时钟脉冲G_CL和具有相反极性的反相时钟脉冲G_CLB在导通状态和不导通状态之间改变。这样，按顺序从NAND 3607输出采样脉冲。
扫描方向切换电路包括开关3605和3606，用来将图中移位寄存器的扫描方向从一边切换到另一边。在图14中，当扫描方向切换信号U/D对应于Lo的信号的时候，图中的移位寄存器按顺序从左到右输出采样脉冲。另一方面，当扫描方向切换信号U/D对应于Hi的信号的时候，图中的移位寄存器按顺序从左到右输出采样脉冲。
从移位寄存器输出的采样脉冲被输入NOR 3608，被用作允许信号ENB。这样做是为了防止因为采样脉冲的舍入同时选择相邻栅极信号线。从NORB 3608输出的信号通过缓冲器3609和3610被输出给栅极信号线G1～Gy。
注意虽然这里没有画出，但是只要需要就可以提供电平变换器、缓冲器之类。
将输入移位寄存器的起始脉冲G_SP、时钟脉冲G_CL之类从实施方案中的时序控制器输入。
在本发明中，在不显示的时候，降低或者停止输入栅极信号线驱动电路的移位寄存器的时钟脉冲GCL以及起始脉冲GSP之类的频率，是由时序控制器实现的。
注意，本发明的显示器不限于这个实施方案中的栅极信号线驱动电路结构，可以自由地采用已知结构的栅极信号线驱动电路。
可以自由地将这个实施方案与实施方案1相结合。
实施方案3
在实施方案3中，将参考图10～12介绍同时制造液晶显示器周围的像素部分和驱动电路部分(源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路)中提供的薄膜晶体管和保持容量(retention volumes)的一种方法。但是，为了简化这一介绍，图中画出了作为最基本驱动电路的CMOS电路。
首先，如图10A所示，在Corning公司生产的#7059玻璃或者#1737玻璃为典型的钡硼硅玻璃或者铝硼硅玻璃这样的玻璃制成的基底5001上形成氧化硅薄膜、氮化硅薄膜或者氮氧化硅薄膜这样的绝缘薄膜做成的基薄膜5002。例如，采用等离子体CVD法从SiH4、NH3和N20形成厚度为10～200纳米(最好是50～100纳米)的氮氧化硅薄膜5002a同时从SiH4和N2O形成厚度为50～200纳米(最好是100～150纳米)的氢化氮氧化硅薄膜5002b，形成叠层。在实施方案3中，虽然画出的基薄膜5002具有双层结构，但是这一薄膜也可以具有上述绝缘薄膜的单层结构，或者具有两层以上的叠层结构。
用结晶半导体薄膜形成岛屿一样的半导体薄膜5003～5006，这些结晶半导体薄膜是采用激光结晶法或者是大家都知道的热结晶法在具有非晶结构的半导体薄膜上制造出来的。岛屿一样的半导体薄膜5003～5006的厚度为25～80纳米(最好是30～60纳米)。没有限制采用哪种结晶半导体薄膜材料，但是最好从硅或者硅锗(SiGe)合金形成薄膜。
在激光结晶法中，将脉冲振荡型或者连续发射型激发物激光器，YAG激光器、YVO4激光器或者CW激光器，用于制造结晶半导体薄膜。采用这些激光器的时候，可以采用这样一种方法，用光学***将激光振荡器发射的激光聚焦成线状，然后将它照射在半导体薄膜上。可以由操作员选择结晶条件，但是使用激发物激光器的时候，脉冲振荡频率被设置成30赫兹，激光能量密度被设置为100～400毫焦耳每平方厘米(通常是在200～300毫焦耳每平方厘米之间)。此外，使用YAG激光器的时候，要使用二次谐波，脉冲振荡频率为1～10千赫兹，激光能量密度为300～600毫焦耳每平方厘米(通常在350～500毫焦耳每平方厘米之间)。聚焦成100～1000微米，例如400微米，宽度的线状激光，照射在整个基底表面上。对于线状激光，这是通过80～98％的重叠比来做到的。
下一步形成栅极绝缘薄膜5007，覆盖岛屿一样的半导体层5003～5006。采用等离子体CVD法或者溅射法，用包括厚度为40～150纳米的硅的绝缘薄膜形成栅极绝缘薄膜5007。在实施方案3中形成120纳米厚的氮氧化硅薄膜。当然，栅极绝缘薄膜5007不限于这样的氮氧化硅薄膜，也可以在单层或者叠层结构中采用包括硅的其它绝缘薄膜。例如，采用氧化硅薄膜的时候，可以利用TEOS(四乙基原硅酸酯)和O2的混合物在40Pa的反应压力下，将基底温度设置成300～400摄氏度，以0.5～0.8瓦每平方厘米的电力密度进行高频(13.56MHz)放电，用等离子体CVD法形成。这样制造出来用作栅极绝缘薄膜的氧化硅薄膜的良好特性可以通过随后在400～500摄氏度的温度下进行热退火来获得。
然后在栅极绝缘薄膜5007上形成第一导电薄膜5008和第二导电薄膜5009，以便形成栅极电极。在实施方案3中，从50～100纳米厚的Ta形成第一导电薄膜5008，从100～300纳米厚的W形成第二导电薄膜5009。
通过溅射形成Ta薄膜，Ta靶的溅射是利用Ar进行的。如果在溅射过程中给Ar添加适当量的Xe或者Kr，就能够释放Ta薄膜的内部应力，防止薄膜剥离。α相Ta薄膜的电阻率在20微欧厘米的量级上，可以将这一Ta薄膜用于栅极电极，但是β相Ta薄膜的电阻率在180微欧厘米的量级上，Ta薄膜不适合用作栅极电极。如果形成10～50纳米厚，晶体结构接近相Ta的一氮化钽薄膜作为Ta的基来形成基Ta薄膜，就能够很容易地获得α相Ta薄膜。
通过将W作为靶子进行溅射形成W薄膜。也可以利用六氟化钨(WF6)通过热CVD法形成这一W薄膜。不管采用哪种方法，都有必要让这一薄膜的电阻率很低，以便将它用作栅极电极，W薄膜的电阻率最好是20微欧厘米或者更低。可以通过增大W薄膜的晶体来降低电阻率，但是对于W薄膜中有许多氧这种杂质元素的情形，结晶被抑制，薄膜电阻很高。因此在溅射的时候采用纯度为99.9999％的W靶。另外，通过在形成W薄膜的时候充分注意到形成薄膜的时候不引入气相内部的任何杂质，能够获得9～20微欧厘米的电阻率。
注意，在实施方案3中，虽然第一导电薄膜5008和第二导电薄膜5009分别是用Ta和W形成的，但是导电薄膜并不限于此。第一导电薄膜5008和第二导电薄膜5009还可以从包括Ta、W、Ti、Al和Cu的这一组中选择出来的元素形成，或者用包括这些元素的合金材料或者化合物材料形成。此外还可以采用掺入了磷这种杂质元素的半导体薄膜，通常是多晶硅薄膜。除了实施方案3中包括的组合实例外，还有：用氮化钽(TaN)形成的第一导电薄膜5008和用W形成的第二导电薄膜5009；用氮化钽(TaN)形成的第一导电薄膜5008和用铝形成的第二导电薄膜5009；用氮化钽(TaN)形成的第一导电薄膜5008和用Cu形成的第二导电薄膜5009。
下一步从抗蚀剂形成掩模5010，进行第一次腐蚀处理，形成电极和导线。在实施方案3中采用ICP(电感耦合等离子体)腐蚀法。将CF4和Cl2的混合气体用作腐蚀气体，通过在1Pa的压力下给线圈形状的电极施加500W的射频电功率(13.56MHz)来产生等离子体。也给基底一侧(测试件级)施加100W的射频电功率(13.56MHz)，产生负的自偏压。混合CF4和Cl2的时候按同样的顺序腐蚀W薄膜和Ta薄膜。
利用上述腐蚀条件，通过采用适当的抗蚀剂掩模形状，按照施加在基底一侧上的偏置电压的效果将第一导电层和第二导电层的边缘部分做成锥形。锥形部分的角度是15～45度。可以适当地将腐蚀时间增加10～20％，以便进行腐蚀而不会在栅极绝缘薄膜上留下任何残留物。氮氧化硅薄膜相对于W薄膜的选择性是2～4(通常是3)，因此这个氮氧化硅薄膜暴露表面的大约20～50纳米被这个过度腐蚀过程腐蚀掉。这样，第一个腐蚀过程就形成第一导电层和第二导电层的第一形状导电层5011～5016(第一导电层5011a～5016a和第二导电层5011b～5016b)。此时，第一形状导电层5011～5016没有覆盖的栅极绝缘薄膜5007的那些区域通过腐蚀变薄了大约20～50纳米(图10B)。
然后进行第一次掺杂处理，添加形成n型导电率的杂质元素。可以用离子掺杂法和离子植入法进行掺杂。离子掺杂法的条件是1×1013～5×1014个原子每平方厘米的剂量，60～100keV的加速电压。作为形成n型导电率的杂质元素，采用通常是磷或者砷的第15族元素，但是在这里采用磷。在这种情况下，导电层5011～5015成为用于形成n型导电率的杂质元素掩模，以自偏置法形成第一杂质区5017～5025。将形成n型导电率，密度范围是1×1020～1×1021个原子每立方厘米的杂质元素添加到第一个杂质区5017～5025(图10B)。
下面，如图10C所示，进行第二次腐蚀处理而不去掉用抗蚀剂形成的掩模。采用CF4、Cl2和O2混合物腐蚀气体，有选择地腐蚀W薄膜。此时，通过第二次腐蚀处理形成第二形状的导电层5026～5031(第一导电层5026a～5031a和第二导电层5026b～5031b)。第二形状导电层5026～5031没有覆盖的栅极绝缘薄膜5007的区域因为腐蚀处理而变薄20～50纳米。
从产生的原子团或者离子种类和反应产品的蒸汽压力可以推测出CF4和Cl2混合气体对W薄膜或者Ta薄膜的腐蚀反应。这样，在CF4和Cl2的混合气体中，W薄膜和Ta薄膜都受到腐蚀。但是，将适当量的O2添加到这一混合气体中的时候，CF4和O2发生反应，形成CO和F，产生大量的F原子团或者F离子。结果，具有高蒸汽压的氟的W薄膜的腐蚀速率得以提高。另一方面，相对于Ta，即使增加F，腐蚀速率的提高也相对较小。此外，与W相比，由于Ta很容易氧化，Ta的表面因为添加了O2而氧化。由于Ta的氧化物不会与氟和氯发生反应，因此会进一步降低Ta薄膜的腐蚀速率。因此就能够使W薄膜和Ta薄膜的腐蚀速率不同，让W薄膜的腐蚀速率高于Ta薄膜的腐蚀速率。
然后，如图11A所示，进行第二次掺杂处理。在这种情况下，掺入杂质元素形成n型导电率，剂量少于第一次掺杂处理的剂量，加速电压很高。例如，用70～120keV的加速电压和1×1013个原子每平方厘米的剂量进行这一处理，因此在形成图11B中岛屿一样半导体层的第一杂质区内形成新的杂质区。进行掺杂，从而使得第二形状的导电层5026～5030被用作杂质元素的掩模，同时给第一导电层5026a～5030a下面的区域添加杂质元素。这样就形成第三杂质区5032～5036。添加到第三杂质区5032～5036的磷(P)的密度按照第一导电层5026a～5030a锥形部分的厚度有一个比较平缓的密度梯度。注意，在与第一导电层5026a～5030a的锥形部分重叠的半导体层中，杂质元素的密度在第一导电层5026a～5030a的锥形部分边缘朝着内部的方向上略微下降，但是密度几乎保持同一水平。
如图11B所示，进行第三次腐蚀处理。这是通过利用CHF6腐蚀气体采用反应离子腐蚀法(RIE法)进行的。第一导电层5026a～5031a的锥形部分被部分地腐蚀掉，半导体层与第一导电层重叠的区域因为第三个腐蚀处理而减小。形成第三形状的导电层5037～5042(第一导电层5037a～5042a和第二导电层5037b～5042b)。此时，没有被第三形状导电层5037～5042覆盖的栅极绝缘薄膜的区域5007因为腐蚀处理而变薄20～50纳米。
通过第三次腐蚀处理，在第三杂质区5032～5036中形成与第一导电层5037a～5041a重叠的第三杂质区5032a～5036a，在第一杂质区和第三杂质区之间形成第二杂质区5032b～5036b。
然后，如图11C所示，在岛屿一样的半导体层5004、5006中形成导电率类型与第一导电类型相对的第四杂质区5043～5054，用于形成p沟道薄膜晶体管。将第三导电层5038b、5041b用作杂质元素的掩模，以自对准方式形成杂质区。此时，岛屿一样的半导体层5003、5005和形成n沟道薄膜晶体管的导电层5042的整个表面被抗蚀剂薄膜5200覆盖。分别以不同的密度将磷添加到杂质区5043～5054中。用乙硼烷(B2H6)采用离子掺杂法形成这些区域，在所有这些区域中杂质密度都是2×1020～2×1021个离子每立方厘米。
通过到此为止的上述步骤，在对应的岛屿一样的半导体层中形成了杂质区。与岛屿一样的半导体层重叠的第三形状的导电层5037～5041被用作栅极电极。导电层5042被用作岛屿一样的源极信号线。
去掉抗蚀剂掩模5200以后，执行一个步骤，激活对应的岛屿一样的半导体层中添加的控制导电率类型的杂质元素。这个步骤采用热退火法和退火熔炉。另外也可以采用激光退火法或者快速热退火法(RTA法)。在氧气的密度为1ppm或者更低，最好是0.1ppm或者更低，400～700摄氏度的温度下在氮气中应用这一退火法。在实施方案3中，在500摄氏度中用4小时进行热处理。但是，在用作第三导电层5037～5042的导线材料抗热能力差的情况下，最好是在形成了层间绝缘薄膜(包括硅作为主要成分)以后进行激活，以保护导线之类。
此外，在包括3～100％氢的气体中用1～12小时在300～450摄氏度的温度下进行热处理，让岛屿一样的半导体层进行氢化。这个步骤通过热激励氢化消除半导体层中的悬空键。作为另一种氢化方式，可以采用等离子体氢化(用等离子体激活的氢)。
下一步，如图12A所示，用氮氧化硅薄膜形成厚度为100～200纳米的第一个层间绝缘薄膜5055。在它上面用有机绝缘材料形成第二个层间绝缘薄膜5056。
下面将有机树脂形成的薄膜用作第二个层间绝缘薄膜5056。有机树脂可以采用聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯、BCB之类。具体而言，由于第二个层间绝缘薄膜5056还具有平坦化的作用，因此需要丙烯。在实施方案3中，形成的丙烯薄膜的厚度使得薄膜晶体管中形成的有台阶的部分适当地变平。厚度最好是1～5微米(2～4微米更好)。
形成接触孔，到达第一个层间绝缘薄膜5055，第二个层间绝缘薄膜5056和栅极绝缘薄膜5007。
在形成接触孔的时候，采用干腐蚀或者湿腐蚀技术，分别形成接触孔到达n型杂质区5017、5018、5021和5023，或者p型杂质区5043、5048、5049或者5054，接触孔到达源极导线5042，接触孔到达栅极电极(图中没有画出)。
然后，形成厚度为110纳米的ITO薄膜作为像素电极，然后在它上面做出图案。作为电极，可以采用比方说用2～20％的氧化锌(ZnO)混合氧化铟获得的透明导电薄膜(图12A)。
然后形成S/D金属层5100。在这个实施方案中，S/D金属层5110采用有三层的薄膜，它是通过溅射顺序叠上钽薄膜、氮化钽薄膜和铝薄膜形成的。
当然也可以采用另一种导电薄膜。
下一步，如图12B所示，给S/D金属层5100画上图案，形成每一条导线(包括连接导线、信号导线)5057～5062、5099。
如图12B所示，形成漏极导线5061和连接导线5062，与像素电极5063重叠，与像素电极5063接触。
这样，完成驱动电路部分的薄膜晶体管、像素部分的薄膜晶体管和存储电容器。在这一说明中，为了方便，将这样的基底叫做“有源阵列基底”。
在这个实施方案中介绍了透明有源阵列类型的液晶显示器的制造方法，当然，反射型有源阵列型液晶显示器也可以用这一方法形成。
实施方案4
在这个实施方案中，利用图13介绍从实施方案3制造的有源阵列基底制造有源阵列液晶显示器的制造过程。
获得图12B所示的有源阵列基底，然后在图12B的有源阵列基底上形成一层对准薄膜167，然后进行摩擦处理。对准薄膜167的厚度最好是500～1500埃。在这个实施方案中，形成700埃的薄膜。
注意，在这个实施方案中，形成对准薄膜167之前，通过在丙烯酸树脂薄膜这样的有机树脂薄膜上画出图案在基底之间需要的位置上形成保持间隙的一个圆柱形衬垫。此外，也可以在整个基底表面撒上球形衬垫替代圆柱形衬垫。
下一步准备一个相对基底168。在这个相对基底168上，有彩色层174、遮光层175和滤色器对应于相应的像素。此外，遮光层177还有驱动电路部分。平整层176用来覆盖滤色器和遮光层177。下一步，在像素部分中，用平整薄膜176上的透明导电薄膜形成一个相对电极169，在相对基底168的整个表面上形成对准薄膜170，在它上面进行摩擦处理。形成的对准薄膜170最好具有500～1500埃的厚度。在这个实施方案中，形成的薄膜的厚度为700埃。
然后，利用密封剂171将上面形成一个像素部分和一个驱动电路部分的有源阵列基底与相对基底粘合起来。在密封剂171中混合了填充剂，这两个基底粘合在一起的时候用该填充剂和圆柱形衬垫保持一个均匀间隙。然后，在两个基底之间注入液晶材料173，用封闭剂(图中没有画出)将这些基底全部密封。可以将已知的液晶材料用作液晶材料173。这样就完成了图13所示的有源阵列液晶显示器。然后，如果需要，将有源阵列基底和相对基底划分成需要的形状。另外，利用已知的技术，可以提供一个极化板之类。
通过这种方式获得的液晶显示板的结构用图15中的顶视图来说明。
在图15中的顶视图里，有外部输入端1404用于附着像素部分的有源阵列基底1403、源极信号线驱动电路1401、栅极信号线驱动电路1402和FPC终端1406，将外部输入端与每个电路的输入部分连接的导线1407a、1407b等等，以及有滤色器的相对基底1420之类，都用密封剂1430粘合。
在与源极信号线驱动电路1401重叠的相对基底一侧上面有遮光层477a，在与栅极信号线驱动电路1402重叠的相对基底一侧上有遮光层477b。此外，像素部分1403上面相对基底一侧上的滤色器409有遮光层以及对应于每个像素的红(R)、绿(G)和蓝(B)中的每一种颜色的相应彩色层。进行实际显示的时候，彩色显示是用红色(R)层、绿色(G)层和蓝色(B)层这三种颜色实现的。相应颜色的彩色层的布局是任意的。
在色彩相对基底上有滤色器409，但是并不限于这样，制造有源阵列基底的时候，可以在有源阵列基底上形成滤色器。
此外，在滤色器里相邻像素之间有遮光层，除了显示区域以外的部分都被遮住了光。此外，在覆盖驱动电路的区域内都有遮光层477a和477b，当液晶显示器随后被用作电器显示部分的时候，覆盖驱动电路的区域被覆盖，从而使这一结构中没有遮光层。此外，制造有源阵列基底的时候，可以在有源阵列基底上形成遮光层。
还有，显示区域以外的部分(像素电极之间的间隙)和驱动电路可以不用遮光层遮光，而是通过在相对基底和相对电极之间适当地排列构成滤色器的多个彩色层来遮光。
这样就完成了液晶显示器。
在这个实施方案中，描述了透明有源阵列液晶显示器的制造方法，但是反射式有源阵列型液晶显示器也可以用这种方法来形成。
实施方案5
实施方案3、4形成的液晶显示器可以包括液晶模块。这样的液晶显示器可以用作各种电器的显示部分。下面介绍采用了按照本发明形成的液晶显示器作为显示媒介的这些电器。
这些电器可以是摄像机、数码相机、头带式显示器(护目镜类型的显示器)、游戏机、汽车导航装置、个人计算机和便携式信息终端(比方说移动计算机、便携式电话和电子书本)。图18A～18E画出了以上实例。
图18A画出了一台个人计算机，它有主体2001、支架2002、显示部分2003和键盘2004。本发明中的液晶显示器被用作个人计算机的显示部分2003。
图18B画出了一台摄像机，它包括主体2101、显示部分2102、声音输入部分2103、操作开关2104、电池2105和接收部分2106。本发明中的液晶显示器可以被用作摄像机的显示部分2102。
图18C画出了头带式显示器的一部分(只画出了右侧)，它包括主体2301、信号电缆2302、头部固定带2303、显示监视器2304、光学***2305和显示部分2306。本发明的液晶显示器可以被用作头戴式液晶显示器的显示部分2306。
图18D画出了有存储媒介的图像回放装置(也就是DVD播放装置)，包括主体2401、存储媒介(CD、LD、DVD之类)2402、操作开关2403、显示部分(a)2404和显示部分(b)2405。显示部分(b)主要显示图像信息，显示部分(a)主要显示字符信息。本发明的液晶显示器可以被用作有存储媒介的图像播放装置的显示部分(a)、(b)。本发明可以被用于CD播放装置和游戏装置作为包括存储媒介的图像再现装置。
图18E画出了一台便携式(移动)计算机，它包括主体2501、照相机部分2502、图像接收部分2503、操作开关2504和显示部分2505。本发明中的液晶显示器可以被用作这个便携式(移动)计算机的显示部分2505。
如上所述，本发明的应用范围如此之广，以至于可以将本发明应用于各个领域中的电器。这个实施方案中的电器可以采用实施方案1～4的任意组合结构。
在反剖面结构的传统液晶显示器中，由于栅极信号线直接与取向薄膜接触，因此存在液晶因为施加在栅极信号线上的信号电压使液晶性能变差这样的问题。
本发明能够减少栅极信号线上直流电电压对液晶的影响，防止液晶性能变差。

Claims (44)

1.一种液晶显示器，包括：
基底上的源极信号线；
基底上的栅极信号线；和
基底上的像素，该像素包括：
像素电极；
反电极；
薄膜晶体管，其中薄膜晶体管的栅极电极与栅极信号线连接，薄膜晶体管漏极和源极区域中的一个与源极信号线连接，另一个与像素电极连接；
像素电极和反电极之间的液晶部分，该液晶部分包括：
第一取向薄膜；
第二取向薄膜；
第一取向薄膜和第二取向薄膜之间的液晶，
其中像素电极和栅极信号线是在同一个绝缘表面上形成的，
其中液晶提供在像素电极和栅极信号线上，和
其中在显示期间里的信号线选择期间将第一电压施加到栅极信号线，在显示期间里的信号线不选择期间将第二电压施加到栅极信号线，在背光光源关闭期间在整个帧周期将与第一电压极性一样的第三电压施加在栅极信号线上，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
2.权利要求1的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在背光光源关闭期间，停止提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
3.权利要求1的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者显示全白的背光光源关闭期间，将提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲的频率设置成低于显示期间的频率。
4.权利要求1的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者全白的背光光源关闭期间，提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的起始脉冲固定为Hi或者Lo。
5.权利要求1的液晶显示器，其中在显示全白或者全黑的背光光源关闭期间，以显示期间工作比的一个反工作比施加第二电压的反电压。
6.权利要求1的液晶显示器，其中液晶材料是含氰液晶。
7.权利要求1的液晶显示器，其中液晶显示器被用于个人计算机、摄像机、头戴式显示器、图像播放装置和便携式计算机这一组中选择出来的电器上。
8.一种液晶显示器，包括：
基底上的源极信号线；
基底上的栅极信号线；和
基底上的像素，
该像素包括：
像素电极；
反电极；
源极导线；
漏极导线；和
薄膜晶体管，其中薄膜晶体管的栅极电极与栅极信号线之一连接，薄膜晶体管漏极和源极区域中的一个通过源极导线与源极信号线连接，另一个通过漏极导线与像素电极连接，
像素电极和反电极之间的液晶部分，
该液晶部分包括：
第一取向薄膜；
第二取向薄膜；
第一取向薄膜和第二取向薄膜之间的液晶，
其中像素电极、栅极信号线、源极导线和漏极导线是在同一个绝缘表面上形成的，
其中漏极导线在源极信号线上面，
其中液晶提供在像素电极和栅极信号线上，和
其中在显示期间里的信号线选择期间将第一电压施加到栅极信号线，在显示期间里的信号线不选择期间将第二电压施加到栅极信号线，在背光光源关闭期间在整个帧周期将与第一个电压极性一样的第三电压施加在栅极信号线上，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
9.权利要求8的液晶显示器，其中的液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在背光光源关闭期间，停止提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
10.权利要求8的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者显示全白的背光光源关闭期间，将提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲的频率设置成低于显示期间的频率。
11.权利要求8的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者全白的背光光源关闭期间，提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的起始脉冲固定为Hi或者Lo。
12.权利要求8的液晶显示器，其中在显示全白或者全黑的背光光源关闭期间，以显示期间工作比的一个反工作比施加第二个电压的一个反电压。
13.权利要求8的液晶显示器，其中液晶材料是含氰液晶。
14.权利要求8的液晶显示器，其中的液晶显示器被用于个人计算机、摄像机、头戴式显示器、图像播放装置和便携式计算机这一组中选择出来的电器上。
15.一种液晶显示器，包括：
基底上的源极信号线；
基底上的第一和第二栅极信号线，这第一和第二栅极信号线相邻；和
基底上的像素，该像素包括：
像素电极；
反电极；
薄膜晶体管，其中薄膜晶体管的栅极电极与栅极信号线之一连接，薄膜晶体管漏极和源极区域中的一个与源极信号线连接，另一个与像素电极连接，
像素电极和反电极之间的液晶部分，该液晶部分包括：
第一取向薄膜；
第二取向薄膜；
第一取向薄膜和第二取向薄膜之间的液晶，其中第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间，
其中像素电极、第一和第二栅极信号线是在同一个绝缘表面上形成的，
其中至少在两个或者更多个行周期里同时选择第一和第二栅极信号线，和
其中在显示期间里的栅极信号线选择期间里将第一电压施加到第一和第二栅极信号线上，在显示期间里的栅极信号线不选择期间里将第二电压施加在第一和第二栅极信号线上，在背光光源关闭的时候将与第一电压极性一样的第三电压施加在第一和第二栅极信号线上，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
16.权利要求15的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在背光光源关闭期间，停止提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
17.权利要求15的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者显示全白的背光光源关闭期间，将提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲的频率设置成低于显示期间的频率。
18.权利要求15的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者全白的背光光源关闭期间，提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的起始脉冲固定为Hi或者Lo。
19.权利要求15的液晶显示器，其中在显示全白或者全黑的背光光源关闭期间，以显示期间工作比的一个反工作比施加第二电压的一个反电压。
20.权利要求15的液晶显示器，其中第一和第二栅极信号线是在5个到20个行周期里同时选择的。
21.权利要求15的液晶显示器，其中液晶材料是含氰液晶。
22.权利要求15的液晶显示器，其中液晶显示器被用于个人计算机、摄像机、头戴式显示器、图像播放装置和便携式计算机这一组中选择出来的电器上。
23.一种液晶显示器，包括：
基底上的源极信号线；
基底上的第一和第二栅极信号线，这第一和第二栅极信号线相邻；和
基底上的像素，该像素包括：
像素电极；
反电极；
源极导线；
漏极导线；
薄膜晶体管，其中薄膜晶体管的栅极电极与栅极信号线连接，薄膜晶体管漏极和源极区域中的一个通过源极导线与源极信号线连接，另一个通过漏极导线与像素电极连接，
像素电极和反电极之间的液晶部分，该液晶部分包括：
第一取向薄膜；
第二取向薄膜；
第一取向薄膜和第二取向薄膜之间的液晶，其中第一取向薄膜在像素电极和液晶之间，第二取向薄膜在反电极和液晶之间，
其中像素电极、第一和第二栅极信号线、源极导线和漏极导线是在同一个绝缘表面上形成的，
其中漏极导线在源极信号线上面，
其中至少在两个或者更多个行周期里同时选择第一和第二栅极信号线，和
其中在显示期间里的栅极信号线选择期间里将第一个电压施加到第一和第二栅极信号线上，在显示期间里的栅极信号线不选择期间里将第二个电压施加到第一和第二栅极信号线上，在背光光源关闭的时候将与第一电压极性一样的第三电压施加在第一和第二栅极信号线上，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
24.权利要求23的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在背光光源关闭期间，停止提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
25.权利要求23的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者显示全白的背光光源关闭期间，将提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲的频率设置成低于显示期间的频率。
26.权利要求23的液晶显示器，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者全白的背光光源关闭期间，提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的起始脉冲固定为Hi或者Lo。
27.权利要求23的液晶显示器，其中在显示全白或者全黑的背光光源关闭期间，以显示期间工作比的一个反工作比施加第二电压的一个反电压。
28.权利要求23的液晶显示器，其中第一和第二栅极信号线是在5个到20个行周期里同时选择的。
29.权利要求23的液晶显示器，其中液晶材料是含氰液晶。
30.权利要求23的液晶显示器，其中液晶显示器被用于个人计算机、摄像机、头戴式显示器、图像播放装置和便携式计算机这一组中选择出来的电器上。
31.一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包括：
基底上的源极信号线；
基底上的栅极信号线；和
基底上的薄膜晶体管；
薄膜晶体管上的像素电极，该像素电极与薄膜晶体管连接；
像素电极和栅极信号线上的液晶，
其中像素电极和栅极信号线是在同一个绝缘表面上形成的，
该方法包括：
在显示期间里的信号线选择期间将第一电压施加到栅极信号线；
在显示期间里的信号线不选择期间将第二电压施加到栅极信号线；和
在背光光源关闭期间在整个帧周期将与第一电压极性一样的第三电压施加在栅极信号线上，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
32.权利要求31的驱动方法，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在背光光源关闭期间，停止提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
33.权利要求31的驱动方法，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者显示全白的背光光源关闭期间，将提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲的频率设置成低于显示期间的频率。
34.权利要求31的驱动方法，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者全白的背光光源关闭期间，提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的起始脉冲固定为Hi或者Lo。
35.权利要求31的驱动方法，其中在显示全白或者全黑的背光光源关闭期间，以显示期间工作比的一个反工作比施加第二电压的一个反电压。
36.权利要求31的驱动方法，其中液晶材料是含氰液晶。
37.权利要求31的驱动方法，其中液晶显示器被用于个人计算机、摄像机、头戴式显示器、图像播放装置和便携式计算机这一组中选择出来的电器上。
38.一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包括：
基底上的源极信号线；
基底上的栅极信号线；和
基底上的薄膜晶体管；
薄膜晶体管上的像素电极，其中薄膜晶体管的栅极电极与栅极信号线连接，薄膜晶体管漏极和源极区域中的一个通过源极导线与源极信号线连接，另一个通过漏极导线与栅极电极连接；
像素电极和栅极信号线上的液晶，
其中像素电极、栅极信号线、源极导线和漏极导线是在同一个绝缘表面上形成的，和
其中漏极导线在源极信号线上，
该方法包括：
在显示期间里的信号线选择期间将第一电压施加到栅极信号线；
在显示期间里的信号线不选择期间将第二电压施加到栅极信号线；和
在背光光源关闭期间在整个帧周期将与第一电压极性一样的第三电压施加在栅极信号线上，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
39.权利要求38的驱动方法，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在背光光源关闭期间，停止提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲，在这个期间里显示全黑，或者显示全白。
40.权利要求38的驱动方法，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者显示全白的背光光源关闭期间，将提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的时钟脉冲的频率设置成低于显示期间的频率。
41.权利要求38的驱动方法，其中液晶显示器包括源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路，在显示全黑或者全白的背光光源关闭期间，提供给源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路的起始脉冲固定为Hi或者Lo。
42.权利要求38的驱动方法，其中在显示全白或者全黑的背光光源关闭期间，以显示期间工作比的一个反工作比施加第二电压的一个反电压。
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