具体实施方式
首先,总体说明根据本发明实施例的液晶显示器件,以便于理解本发明。
如图8所示,根据本发明第一实施方式的液晶显示器件1是面内切换模式的半透射型液晶显示器件,其包括:(a)M条扫描信号线SL,其沿第一方向延伸且一端连接扫描信号驱动电路71;(b)N条视频信号线VL,其沿第二方向延伸且一端连接视频信号驱动电路72;(c)晶体管14,其设置在扫描信号线SL和视频信号线VL交叉的位置,并按照扫描信号线SL的扫描信号操作(之后描述晶体管14);以及(d)单位显示区UA,其对应各晶体管14设置且具有反射显示区RA和透射显示区TA。该结构与在根据后述其他实施方式的液晶显示器件中的相同。
每个单位显示区UA包括(A)形成反射显示区RA的第一像素电极20A和第一对向电极21;(B)第一存储电容器24,用于存储第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差;(C)形成透射显示区TA的第二显示电极20B和第二对向电极22;以及(D)第二存储电容器25,用于存储第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。该结构与在根据后述其他实施方式的液晶显示器件中的相同。下面将描述第一存储电容器24,第二存储电容器25,第一像素电极20A,第二像素电极20B,第一对向电极21和第二对向电极22。在第一实施方式的说明中将详细描述液晶显示器件1。
图1是说明根据第一实施方式的液晶显示器件1中特定单位显示区UA附近的各种部件设置的示意平面图。图2A是图1中沿A-A方向的液晶显示器件1的示意端视图。图2B是图1中沿B-B方向的液晶显示器件1的示意端视图。图2C是图1中沿C-C方向的液晶显示器件1的示意端视图。这些图适用于根据后述其他实施方式的液晶显示器件。
通过与第一像素电极20A,第一对向电极21,第二像素电极20B和第二对向电极22连接的辅助电极形成下面要描述的图3A所示的第一存储电容器24和第二存储电容器25。在图1和图2中,为便于说明,未显示形成第一存储电容器24和第二存储电容器25的辅助电极。
下面参照图1到图3进行说明,为方便图示和说明,扫描信号线SL表示为扫描信号线11,视频信号线VL表示为视频信号线15,如图8所示一端连接公共电极驱动电路7 3的公共电极线CL表示为公共电极线12。
如图1和图2A到2C所示,液晶显示器件1包括下基板10和上基板40,保持在两基板之间的液晶层30,设置在下基板10外侧(后述背光装置60一侧)的下偏振片50,和设置在上基板40外侧的上偏振片51。下取向膜23形成在下基板10上,上取向膜43形成在上基板40上。液晶层30与下取向膜23和上取向膜43接触。在未施加电场的状态中形成液晶层30的液晶分子31的分子轴方向由取向膜23和43限定。附图标记60表示从背面照明液晶显示器件1的背光装置,附图标记41表示所谓的黑矩阵,附图标记42表示彩色滤色器。
第一绝缘膜13A和第二绝缘膜13B叠加形成在下基板10的液晶层30侧上。晶体管14形成在第一绝缘膜13A和第二绝缘膜13B之间。视频数据线15形成在第二绝缘膜13B上。视频信号线15的舌部15A连接晶体管14的源/漏极中的一个。后述第一像素电极20A和第二像素电极20B经导电部分15B连接源/漏极中的另一个。例如,导体部分15B通过构图与视频信号线15同步形成。
晶体管14用作按照扫描线11的扫描信号操作的开关元件。根据对应于扫描线11的扫描信号的晶体管操作,预定电压(后述第三电压)经视频信号线15从视频信号驱动电路72施加到第一像素电极20A和第二像素电极20B。第一层间绝缘层16(16A和16B)形成在第二绝缘膜13B上。
在反射区RA内的第一层间绝缘层16A的表面上形成不规则图案。通过汽相沉积形成的反射器17,例如铝,形成在不规则图案的表面上。第二层间绝缘层18形成在反射器17上。第一像素电极20A和第一对向电极21形成在第二层间绝缘层18上。另一方面,沿Y方向延伸且相互平行的第二像素电极20B和第二对向电极22形成在透射区TA内的第一层间绝缘层16B上。
如图1所示,第一对向电极21和第二对向电极22形成梳齿形状。具体而言,第一对向电极21包括图中沿X方向延伸的主干电极部分和图中从主干电极部分沿-Y方向延伸的分支电极部分。类似地,第二对向电极22包括图中沿X方向延伸的主干电极部分和图中从主干电极部分沿+Y方向延伸的分支电极部分。
如图1和图2A所示,第一像素电极20A是对应于在在反射区RA和透射区TA上延伸的一个岛状电极20的反射区RA的部分。第二像素电极20B是对应于岛状电极20的透射区TA的部分。第一像素电极20A位于第一对向电极21的相邻分支电极部分之间。第二像素电极20B位于第二对向电极22的相邻分支电极部分之间。这样,第一像素电极20A和第二像素电极20B沿Y方向形成。
反射区RA中的液晶层30由第一像素电极20A和第一对向电极21之间形成的电场(更具体而言,在第一像素电极20A的分支电极部分和第一对向电极21之间形成的沿X方向的电场)驱动。类似地,透射区TA中的液晶层30由第二像素电极20B和第二对向电极22之间形成的电场(更具体而言,在第二像素电极20B的分支电极部分和第二对向电极22之间形成的沿X方向的电场)驱动。
第一像素电极20A和第二像素电极20B相互导通。后述第三电压施加到第一像素电极20A和第二像素电极20B上。更具体而言,根据对应于扫描信号线11的扫描信号的晶体管14的操作,将第三电压从视频信号驱动电路72经视频信号线15施加到第一像素电极20A和第二像素电极20B。
另一方面,第一对向电极21和第二对向电极22单独形成。第一对向电极21连接公共电极线12。第一电压经公共电极线12从公共电极驱动电路73施加到第一对向电极21。类似地,第二对向电极22连接另一公共电极线12。不同于第一电压的第二电压经该另一条公共电极线12从公共电极驱动电路73施加到第二对向电极22。
第二层间绝缘层18的厚度如此设置,即透射区TA中的液晶层30的厚度等于反射层RA中的液晶层30的厚度的两倍大。液晶层30在透射区TA作为半波片,在反射区RA作为四分之一波片。
在第一对向电极21和第一像素电极20A之间以及第二对向电极22和第二像素电极20B之间形成电场的状态中,形成液晶层30的液晶分子31的分子轴与X轴成45度角。反射区RA中形成液晶层30的液晶分子31的分子轴通过第一对向电极21和第一像素电极20A之间的电场沿X轴改变。类似地,透射区TA中形成液晶层30的液晶分子31的分子轴通过第二对向电极22和第二像素电极20B之间的电场沿X轴改变。下偏振片50的偏振轴沿与X轴成45度角的方向设置。上偏振片51的偏振轴沿与下偏振片50的偏振轴基本垂直的方向设置(具体而言,偏振轴沿与X轴成135度角的方向设置)。该结构与背景技术中参照图29B到图29D说明的结构相同。透射区TA是常黑的,反射区RA是常白的。
上述液晶显示器1中单位显示区UA的结构在图3A中示意性显示。如上所述,根据对应于扫描信号线11的扫描信号的晶体管14的操作,第三电压经视频信号线15从视频信号驱动电路72施加到第一像素电极20A和第二像素电极20B。在关于后述实施方式的相关附图中,为了方便显示,图3A所示的结构与图3B所示的相似。
简要说明制造液晶显示器的方法。首先,在下基板10的同一层中形成扫描信号线11和公共电极线12。然后,在下基板10的整个表面上形成第一绝缘膜13A。再后,在预定位置中形成由半导体层形成的晶体管14。再后,在下基板10的整个表面上形成第二绝缘膜13B。
然后,在第二绝缘膜13B中形成开口,从而暴露晶体管14的源/漏极这两部分。再后,在绝缘膜13B上形成通过开口与源/漏极之一连接的视频信号线15(包括舌部15A),以覆盖该开口,与视频信号线15的形成同步,形成连接另一源/漏极的导电部分15B。
然后,在整个表面上形成由聚酰亚胺等形成的第一层间绝缘层16(16A和16B)。再后,在对应于反射区RA的第一层间绝缘层16A上形成不规则图案。然后,通过对不规则图案施加半色调曝光等形成台阶形状,然后通过对不规则图案进行回流处理形成通过圆化台阶形状而获得的不规则图案。但是,形成规则图案的方法不限于该方法。
再后,通过汽相沉积在第一层间绝缘层16A中的不规则图案上形成反射器17,例如铝。然后,在整个表面上形成第二层间绝缘层18之后,选择性去除透射区TA部分中的第二层间绝缘层18。
再后,在第一层间绝缘层16A等内形成开口,从而暴露与晶体管14的源/漏极相连的导通部分15B。之后,在第一层间绝缘层16B和第二层间绝缘层18上形成岛形电极20,以覆盖该开口。类似地,在第一层间绝缘层16等中形成开口,从而暴露公共电极线12的预定部分。然后,在第二层间绝缘层18上形成通过该开口连接预定公共电极线12的第一对向电极21。在第一层间绝缘层16B上形成通过该开口连接另一预定公共电极线12的第二对向电极22。为了方便说明,分别说明形成各电极的过程。但实际上,可通过共同的工序分别形成各开口和各电极。
然后,在整个表面上形成下取向膜23之后,对下取向膜23的表面实施摩擦处理。然后,完成与下基板10相关的一系列工序。
然后,制备其上形成有黑矩阵41,彩色滤色器42,上取向膜43等的上基板40。经过上述处理的上基板40和下基板10相互对置。将液晶材料注入到上基板40和下基板10之间,然后,密封上基板40和下基板10。然后,将下偏振片50附着于下基板10的表面,将上偏振片51附着于上基板40的表面。随后,连接外部电路,附着背光装置,以完成液晶显示器。
已说明了液晶显示器将制造方法的概况。下面,说明根据实施方式的液晶显示器将的基本操作原理。对根据后述的本发明实施方式的液晶显示器件进行说明。
在根据该实施方式的液晶显示器件中,第一电压施加给第一对向电极21,不同于第一电压的第二电压施加给第二对向电极22。第一电压表示为V1,第二电压表示为V2,电压V1和V2中较高的一个表示为Hi(V1,V2),电压V1和V2中较低的一个表示为Low(V1,V2)。根据对应于扫描信号线的扫描信号11的晶体管14的操作,将小于或等于Hi(V1,V2)且大于或等于Low(V1,V2)的第三电压从视频信号驱动电路72经视频信号线15施加给第一像素电极20A和第二像素电极20B。
图4A和图4B是显示在特定单位显示区UA中当第一电压V1大于第二电压V2时各电极的电势关系的示意图。此时,Low(V1,V2)=V2,Hi(V1,V2)=V1。因此,当施加给第一像素电极20A和第二像素电极20B的第三电极表示为V3时,第三电压在V2≤V3≤V1的范围内施加。
图4A示意性显示了V3比较接近V1的状态(即V2为0伏特,V1为10伏特,V3为8伏特的状态)。图4B示意性显示了V3比较接近V2的状态(即V2为0伏特,V1为10伏特,V3为2伏特的状态)。
如从图4a和图4B显然可见的,当|V3-V1|增大时,|V3-V2|降低,当|V3-V1|降低时,|V3-V2|增大。换言之,当反射区RA中施加到液晶层30的电场增大时,在透射区TA中施加到液晶层30的电场降低,当反射区RA中施加到液晶层30的电场降低时,在透射区TA中施加到液晶层30的电场增大。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA内操作模式的差异,并可以不影响显示图像。参照图5A和图5B对此进行说明。
图5A是显示反射区RA和透射区TA中光透射率和像素电极与对向电极之间的电势差的绝对值之间的关系的示意图。纵坐标上的透射率被标准化。如上所述,液晶显示器件的透射区TA处于常黑,反射区RA处于常白。因此,随着第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值增大,透射区TA内的光透射率增大。另一方面,当第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值增大时,反射区RA内的光透射率降低。在图5A中,为了充分反转透射区TA和反射区RA中的光透射率,像素电极和对向电极之间施加的设计中的最大电势差的绝对值表示为Vmax。
图5B是显示从单位显示区中显示灰度的角度看图5A中关系的示意图。可以看出,为了将单位显示区UA设置成处于设计中的最大黑显示状态,反射区RA中设置的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值只需设置成Vmax,透射区TA中设置的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值只需设置成0伏特。还可以看出,为了将单位显示区UA设置成处于设计中的最大白显示状态,反射区RA中设置的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值只需设置成0伏特,透射区TA中设置的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值只需设置成Vmax。换言之,在该情况下和半色调显示的情况下,应施加在第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电压绝对值以及应施加在第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电压绝对值处于交替关系。
在根据本实施方式的液晶显示器件中,如上所述,当|V3-V1|增大时,|V3-V2|降低,当|V3-V1|降低时,|V3-V2|增大。因此,由于|V3-V1|和|V3-V2|处于交替关系,所以不影响显示图像。图5A和图5B中所示的Vmax值基本对应|V1-V2|的值。因此,V1和V2的值只需设置成与像素电极和对向电极之间施加的设计中的最大电势差相关联。
已经说明了根据本实施方式的液晶显示器件的基本操作原理。如上所述,根据本实施方式,可以利用简单的结构电性补偿透射区TA和反射区RA的操作模式中地差异。当长时间沿一方向向液晶层30施加电场时,液晶层30会劣化。因此,需要在适当反转方向的同时向液晶层30施加电场。下面说明用于向液晶层30施加电场同时反转方向的结构。
基本上,在特定单位显示区UA中,只需适当切换V1>V2和V2>V1的状态。因此,电场可以在施加到液晶层30的同时反转方向。
例如,当完成用于形成偶数帧的从第一到M扫描信号线的扫描时,在特定显示区UA中,施加到第一对向电极21的第一电压表示为V1_evenF,施加到第二对向电极22的第二电压表示为V2_evenF。当完成用于形成奇数帧的从第一到M扫描信号线的扫描时,在特定显示区UA中,施加到第一对向电极21的第一电压表示为V1_oddF,施加到第二对向电极22的第二电压表示为V2_oddF。例如,通过满足关系式V1_evenF-V2_evenF=-(V1_oddF-V2_oddF),对于每帧,电场能够在施加给液晶层30的同时反转方向。
对此,例如也能满足V1_evenF=V1_oddF或V2_evenF=V2_oddF。然后,不考虑帧,将相同的电压施加到第一对向电极21和第二对向电极22中的任意一个。因此,可以简化施加电压到对向电极的电路结构。图6所示为V2_evenF=V2_oddF时的操作示例。对于V1_evenF=V1_oddF时的操作,图6所示的电压是互换的。于是,该操作未在图中显示。
还能够满足V1_evenF=V2_oddF且V1_oddF=V2_evenF。图7显示了当V1_evenF=V2_oddF且V1_oddF=V2_evenF时的操作示例。对此,与图6相比,可以减小各电压的波动。于是,能够实现减小液晶显示器件的电能消耗。
已经说明了用于施加电压到液晶层30的同时反转方向的结构。下面参照附图描述本发明的实施方式。
第一实施方式
本发明的第一实施方式针对一种液晶显示器件。图8是根据本发明第一实施方式的液晶显示器件的示意图。图9是根据第一实施方式的液晶显示器件1白显示状态中的操作的示意性时序图。图10是根据第一实施方式的液晶显示器件1黑显示状态中的操作的示意性时序图。为了方便说明,假设单位显示区UA以4×4矩阵形状设置。但是,单位显示区UA的排列不限于此。对下面描述的其他实施方式也是如此。
为方便说明,在该实施方式和后述的其他实施方式中,设计中假设在每个单位显示区UA中,在第一对向电极21和第二对向电极22之间的电势差的绝对值是10伏特。本实施方式中的白显示状态表示其中反射区RA内设置的第一对向电极21和第一像素电极20A之间的电势差绝对值为2伏特,透射区TA中设置的第二对向电极22和第二像素电极20B之间的电势差绝对值为8伏特的状态(即,比设计中最大白显示状态略黑的状态)。本实施方式中的黑显示状态表示其中反射区RA内设置的第一对向电极21和第一像素电极20A之间的电势差绝对值为8伏特,透射区TA中设置的第二对向电极22和第二像素电极20B之间的电势差绝对值为2伏特的状态(即,比设计中的最大黑显示状态略白的状态)。
如图8所所示,对应于后述信号线SL1的第一行由单位显示区UA1_1到UA1_4形成。对应于信号线SL4的第四行由单位显示区UA4_1到UA4_4形成。类似地,对应于信号线SL2的第二行由单位显示区UA2_1到UA2_4形成。对应于信号线SL3的第三行由单位显示区UA3_1到UA3_4形成。但在图8中,省略了这些行的表示。形成单位显示区UA1_1的反射区RA和透射区TA分别表示为反射区RA1_1和透射区TA1_1。对于其他单位显示区UA和后述其他实施例也是如此。
如图8所示,要显示的图像的输入信号输入到控制电路70,根据控制电路70的指令,扫描信号驱动电路71,视频信号驱动电路72和公共电极驱动电路73按照预定时序操作。
在根据第一实施方式的液晶显示器件1中,当完成了由第一到第M扫描线(在图8所示的示例中,M=4)进行的用于形成特定帧的扫描时,在对应于第m(m=1,2,......,M)扫描信号线SLm的每个单位显示区UA中,第一电压V1_m施加给第一对向电极,第二电压V2_m施加各第二对向电极22。换言之,共同的第一电压施加给第一行中的单位显示区UA1_1到UA1_4中的各个第一对向电极21,共同的第二电压施加给各个第二对向电极22。对于第二和随后行以及后述第二到第四实施方式的各个单位显示区UA也是如此。
更具体而言,如图8所示,根据第一实施方式的液晶显示器件1包括P(P=2M;在图8所示的示例中,P=8)条公共电极线CL。在对应于第m扫描信号线SLm的每个单位显示区中UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中的任一个(在图8所示的示例中,是设置在反射区RA中的第一对向电极21)与第p(p=2m-1)公共电极线CLp相连,另一对向电极(在图8所示的示例中,是设置在透射区TA中的第二对向电极22)与第(p+1)公共电极线CLp+1相连。在第一实施方式中,形成相邻行的单位显示区UA排列成反射区RA和透射区TA相对。第一对向电极21和第二对向电极22的示意性结构如图3A所示。
第一电压经连接第一对向电极21的公共电极线CL施加给第一对向电极21,第二电压经连接第二对向电极22的公共电极线CL施加给第二对向电极22。因此,共同的第一电压施加给各行中单位显示区UA中的第一对向电极21,共同的第二电压施加给第二对向电极22。
在图9和图10中,图左侧显示了形成偶数帧的时序图,图右侧显示了形成奇数帧的时序图。对于与后述其他实施方式相关的附图也是如此。
在图9和10中,Vpx1_1表示对应于单位显示区UA1_1的像素电极(具体而言,第一像素电极20A和第二像素电极20B)处的电压。Vpx2_1到Vpx4_1也是如此。CL1表示每条公共电极线CL1的电压。CL2到CL8以相同方式表示电压,与后述其他实施方式相关的附图也是如此。
在图9和图10中,“Vpx1_1-CL1”对应于与单位显示区UA1_1相对应的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差。“Vpx1_1-CL2”对应于与单位显示区UA1_1相对应的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。对于“Vpx2_1-CL3”到Vpx4_1-CL8”和下述第二实施方式的图17中也是如此。
具体而言,表示为“Vpx1_1-CL1”到“Vpx4_1-CL8”的波形分别表示形成图8所示的第一单位显示区列的反射区RA1_1,透射区TA1_1,反射区RA2_1,透射区TA2_1,反射区RA3_1,透射区TA3_1,反射区RA4_1和透射区TA4_1中的像素电极和对向电极之间的电势差的波形。在图9和图10所示的示例中,施加给视频信号线VL1到VL4的电压设置成相同的值。于是,波形基本对应于设置在每行单位显示区UA中的反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差和设置在透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。对于后述第二实施方式的图17中也是如此。
如图9和图10所示,扫描脉冲连续从扫描信号驱动电路71施加到扫描信号线SL1到SL4。例如,当施加扫描信号线SL1的扫描信号时,第一行的单位显示区UA1_1到UA1_4的晶体管14导通,第三电压作为视频信号经视频信号线VL1到VL4从视频信号驱动电路72施加给各单位显示区UA的像素电极。在扫描信号线SL1的扫描脉冲结束之后,第一行的各单位显示区UA的晶体管14截止。每个单位显示区UA中的第一像素20A和第一对向电极21间的电势差由第一存储电容器24存储。第二像素20B和第二对向电极22间的电势差由第二存储电容器25存储。对于第二和随后行的单位显示区UA也是如此。如上所述,根据第一实施方式的液晶显示器件1被逐行驱动。对于后述其他实施方式也是如此。
下面参照图9说明白显示状态的操作。
如图9所示,偶数帧的构成在周期TeA中开始。包括周期TeA的图9所示各周期的长度是所谓的水平扫描周期(1H)。周期TeA之前的状态是前一帧(即,紧接地前面的奇数帧)构成结束之后的状态。基本上,该状态与图9中所示的奇数帧形成结束时的周期ToE之后的状态。
周期Toz之前
在该状态中,当特定固定值的电压表示为V0时(为说明方便,在实施方式和后述其他实施方式中,V0为0伏特),V0(0伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给与透射区TA相连的公共电极线CL2,CL4,CL6和CL8。类似地,V0+10伏特(=10伏特)的电压施加给公共电极线CL1和CL5,V0-10伏特(=-10伏特)的电压施加给公共电极线CL3和CL7。Vpx1_1到Vpx4_1的值是在紧接地前面的奇数帧构成期间,经视频信号线VL1施加并由第一存储电容器24和第二存储电容器25存储的电压值。Vpx1_1和Vpx3_1的值是V0+8伏特(=8伏特),Vpx2_1和Vpx4_1的值是V0-8伏特(=-8伏特)。
周期TeA
在周期TeA中,V0-8伏特(=-8伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4,扫描脉冲施加到扫描信号线SL1。V0-10伏特(=-10伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL1(即,在公共电极线CL1处的电压从+10伏特变化到-10伏特)。
公共电极线CL1处的电压也可以在周期TeA开始之前变化。对于后述周期TeB到TeD和ToA到ToD的其他周期也是如此。在决定公共电极线CL处的电压后,电压从视频信号线VL施加给单位显示区UA中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。因此,电势差能更有效地存储入第一存储电容器24和第二存储电容器25。例如根据液晶显示器件的结构,可以提前0到几H改变公共电极线CL处的电压。后述其他实施方式也是如此。在周期ToZ之前,单位显示区UA中的晶体管14截止。因此,通过紧接地前面的奇数帧的扫描,第一行中的单位显示区UA中的像素电极的电势由公共电极线CL处的电压和写入第一存储电容器24和第二存储电容器25的电荷量决定。因此,例如当施加给公共电极线CL1的电压在提前1H的周期ToZ中变化时,在周期ToY之前和周期ToZ之中,第一行中的单位显示区UA中的像素电极相对于公共电极线CL1和CL2改变(电压的电压划分关系改变)。因此,在周期ToZ中,有可能会发生第一行中的单位显示区UA中的亮度变化。但是,由于该改变发生在与帧形成时间相比非常短的时间内,实际上可以忽略该改变。在后述的第三到第五实施方式中,公共电极线CL上的电压较早改变。为方便说明,用于说明这些实施方式的附图所示的时序图表示为假设在电压的电压决定关系中没有改变。
在周期ToA中,第一行中的单位显示区UA1_1到UA1_4中的晶体管14通过扫描信号线SL1的扫描脉冲而导通。-8伏特的电压从视频信号驱动电路72经视频信号线VL1到VL4施加给每个单位显示区UA的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL1的扫描脉冲结束后,所施加电压仍由每个单位显示区UA的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeB
在周期TeB中,V0+8伏特(=8伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4,扫描脉冲施加到扫描信号线SL2。V0+10伏特(=+10伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL3(即,在公共电极线CL3处的电压从-10伏特变化到+10伏特)。
以与上述相同的方式,第二行中的单位显示区UA2_1到UA2_4中的晶体管14导通。8伏特的电压从视频信号驱动电路72经视频信号线VL1到VL4施加给每个单位显示区UA中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL2的扫描脉冲结束后,所施加电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeC
在周期TeC中,V0-8伏特(=-8伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4。扫描脉冲施加到扫描信号线SL3。V0-10伏特(=-10伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL5(即,在公共电极线CL5处的电压从+10伏特变化到-10伏特)。
以与上述相同的方式,第三行中的单位显示区UA3_1到UA3_4中的晶体管14导通。-8伏特的电压从视频信号驱动电路72经视频信号线VL1到VL4施加给每个单位显示区UA中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL3的扫描脉冲结束后,所施加电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeD
在周期TeD中,V0+8伏特(=8伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4。扫描脉冲施加到扫描信号线SL4。V0+10伏特(=10伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL7(即,在公共电极线CL7处的电压从-10伏特变化到+10伏特)。
以与上述相同的方式,第四行中的单位显示区UA4_1到UA4_4中的晶体管14导通。8伏特的电压从视频信号驱动电路72经视频信号线VL1到VL4施加给每个单位显示区UA中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL4的扫描脉冲结束后,所施加电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容24和第二存储电容25存储。
根据上述周期TeA到TeD中的操作,偶数帧的构成结束。在偶数帧构成结束时的周期TeE时间点处,各反射区和透射区中的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=-8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=-2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL4=8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL5=2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL6=-8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL7=-2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL8=8伏特
因此,在偶数帧构成结束时的时间点处,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
下面说明奇数帧的构成。奇数帧的构成在周期ToA开始。周期ToA之前的状态是前一帧(即,紧接地前面的偶数帧)结束构成后的状态。基本上,该状态与图9中所示的偶数帧的构成结束时的周期TeE之后的状态相同。
周期ToA到ToD中的操作基本与关于周期TeA到TeD描述的相同。由于施加到视频信号线VL1到VL4和公共电极线CL1,CL3,CL5和CL7的电压的波形只需反转,所以省略该操作的说明。
奇数帧的构成通过周期ToA到ToD中的操作完成。在奇数帧的构成结束时的周期ToE的时间点处,各反射区和透射区中的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=-2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL4=-8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL5=-2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL6=8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL7=2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL8=-8伏特
电压极性与偶数帧的相反。但是,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如下所述。例如,当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成偶数帧的扫描时,在特定的单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_evenF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_evenF。当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成奇数帧的扫描时,在特定的单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_oddF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_oddF。满足关系式V1_evenF-V2_evenF=-(V1_oddF-V2_oddF)。在根据第一实施方式的液晶显示器件1中,施加给液晶层30的电场方向对于每帧都改变。能够防止当电场沿一个方向长时间施加时液晶劣化。在图11A中,显示了偶数帧中各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性。在图11B中,显示了奇数帧中各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性。在图11A和图11B中,为了方便说明,大量的单位显示区UA排列成矩阵形状。之后参照的图16,24和28也是如此。
对此,满足关系式V2_evenF=V2_oddF。不考虑是偶数帧还是奇数帧,典型地是将特定的固定值的电压V0(=0伏特)施加给连接透射区TA的公共电极线CL2,CL4,CL6和CL8。因此,能够简化向第二对向电极22施加电压的公共电极驱动电路73的结构。
应对在完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成特定帧的扫描时的时间点处的关系引起注意。在对应于第m(m=1,2,......M)扫描信号线SLm的每个单位显示区UA中,第一电压V1_m施加给第一对向电极21,第二电压V2_m施加给第二对向电极22。
满足以下关系:电压V2_m是固定值V2_const,电压V1_m当m是奇数时是固定值V1_odd,当m是偶数时是不同于V1_odd的固定值V1_even。此外,还满足关系式V1_odd-V2_const=-(V1_even-V2_const)。在满足上述关系的根据本发明第一实施方式的液晶显示器件1中,所施加电压的极性在对应于奇数扫描信号线SL的各单位显示区UA中和对应于偶数扫描信号线SL的各单位显示区UA中反转。因此,能够减小显示图像的闪烁。在图12中示意性显示了在奇数行和偶数行中的各单位显示区UA中的第一电压V1,第二电压V2和第三电压V3中的关系。
已参照图9解释了白显示状态的操作。下面参照图10解释黑显示状态的操作。
黑显示状态中的操作基本与图9所示的周期TeA到TeD和周期ToA到ToD中的操作相同。黑显示状态的操作仅仅不同在于,施加给视频信号线VL1到VL4的电压值从8伏特变化到2伏特和从-8伏特变化到-2伏特。因此,省略各周期中的说明。
偶数帧的构成通过图10所示的周期TeA到TeD中的操作完成。在偶数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区中的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=8伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=-2伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=-8伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL4=2伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL5=8伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL6=-2伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL7=-8伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL8=2伏特
因此,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为8伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为2伏特。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。黑显示状态中的图像比设计中的最大黑显示状态略白。
奇数帧的构成通过图10所示的周期ToA到ToD中的操作完成。在奇数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区中的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=-8伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=2伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=8伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL4=-2伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL5=-8伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL6=2伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL7=8伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL8=-2伏特
电压极性与偶数帧中的那些相反。但是,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为8伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为2伏特。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。黑显示状态中的图像比设计中的最大黑显示状态略白。
已描述了根据第一实施方式的液晶显示器件1的操作。在说明中,典型地是将特定的固定值的电压V0(=0伏特)施加给连接透射区TA的公共电极线CL2,CL4,CL6和CL8。但是,电压的施加不限于此。施加给公共电极线CL2,CL4,CL6和CL8的电压和施加给公共电极线CL1,CL3,CL5和CL7的电压之间的关系可以相互交换。
当施加给公共电极线CL2,CL4,CL6和CL8的电压和施加给公共电极线CL1,CL3,CL5和CL7的电压之间的关系相互交换时,如上所述,应对在完成了由第一到第M扫描线进行的用于形成特定帧的扫描时的时间点处的关系引起注意。在对应于第m(m=1,2,......,M)扫描信号线SLm的每个单位显示区UA中,第一电压V1_m施加给第一对向电极21,第二电压V2_m施加给第二对向电极22。
满足以下关系:电压V1_m是固定值V1_const,电压V2_m当m是奇数时是固定值V2_odd,当m是偶数时是不同于V2_odd的固定值V2_even。此外,还满足关系式V1_const-V2_odd=-(V1_const-V2_even)。在满足上述关系的根据本发明第一实施方式的液晶显示器件1中,所施加电压的极性在对应于奇数扫描信号线SL的各单位显示区UA中和对应于偶数扫描信号线SL的各单位显示区UA中反转。因此,能够减小显示图像的闪烁。
简要说明对第一实施方式的修改。图13是根据第一实施方式的修改例的液晶显示器件的示意图。
在图8中,形成相邻行的单位显示区UA排列成反射区RA和透射区TA彼此相对。但在图13所示的修改例中,单位显示区UA排列成同种类区域彼此相对。更具体而言,在图13所示的修改例中,对应于图8所示的扫描信号线SL2和SL4的各显示区UA的反射区RA和透射区TA相互交换。
在反射区RA彼此相对的区域中,设置在反射区RA内的反射器等可连续形成,从而在多个单位显示区UA上延伸。对于透射区TA中形成的各部件也是如此。在上述结构中,不需要反射器的分割工艺等,能够进一步增加液晶显示器件的结构的裕度。
图14是对应于图9所示操作的图13中修改例的操作的示意性时序图。当执行对应于图9所示操作的操作时,施加给公共电极线CL部分的电压只需相互交换。具体而言,在图9中,只需相互交换公共电极线CL3的波形和公共电极线CL4的波形,并相互交换公共电极线CL7的波形和公共电极线CL8的波形(根据该相互交换,图9所示的Vpx2_1-CL3的波形和Vpx2_1-CL4的波形相互交换,图9所示的Vpx4_1-CL7的波形和Vpx4_1-CL8的波形相互交换)。在该修改例中,当执行与图10所示操作相同的操作时也是如此。
图15是对应于图10所示操作的图13所示修改例操作的示意性时序图。图16A是显示修改例中偶数帧中的各单位显示区中像素电极处的电压相对于对向电极的极性的示意图。图16B是显示修改例中奇数帧中的各单位显示区中像素电极处的电压相对于对向电极的极性的示意图。
第二实施方式
第二实施方式是第一实施方式的修改例。与第一实施方式相比,第二实施方式具有施加给视频信号线VL和公共电极线CL的电压的绝对值减小的特点。根据第二实施方式的液晶显示器件2的结构本身与第一实施方式描述的相同。只是液晶显示器件2的操作不同于第一实施方式所述的。于是,省略对液晶显示器件结构的描述。
在第二实施方式和后述实施方式中,为方便说明,仅描述白显示状态的操作。图17是根据第二实施方式的液晶显示器件2白显示状态中的操作的示意性时序图。
如第一实施方式中的图9所示,在图1 7中,偶数帧的构成在周期TeA开始。周期TeA之间的状态是前一帧(即,紧接地前面的奇数帧)构成之后的状态。基本上,该状态与图17所示奇数帧的构成结束时的周期ToE之后的状态相同。
周期ToZ之前
在该状态中,当特定的固定值的电压表示为V0时,V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给与公共电极线CL1,CL4,CL5和CL8,V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL2,CL3,CL6和CL7。Vpx1_1到Vpx4_1的值是在紧接地前面的奇数帧构成期间,经视频信号线VL1施加并由第一存储电容器24和第二存储电容器25存储的电压值。Vpx1_1和Vpx3_1的值是V0+3伏特(=3伏特),Vpx2_1和Vpx4_1的值是V0-3伏特(=-3伏特)。
周期TeA
在周期TeA中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4,扫描脉冲施加到扫描信号线SL1。V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL1(即,在公共电极线CL1处的电压从+5伏特变化到-5伏特)。在第二实施方式中,不同于第一实施方式,施加给相邻公共电极线CL2的电压也改变。更具体而言,V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL2(即,在公共电极线CL2处的电压从-5伏特变化到5伏特)。
如第一实施方式中所述,在周期TeA中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL1的扫描脉冲而施加给第一行的每个单位显示区UA1_1到UA1_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL1的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeB
在周期TeB中,V0+3伏特(=3伏特)的电压从视频信号驱动电路7 2施加给视频信号线VL1到VL4。扫描脉冲施加到扫描信号线SL2。V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL3(即,在公共电极线CL3处的电压从-5伏特变化到5伏特)。在第二实施方式中,不同于第一实施方式,施加给相邻公共电极线CL4的的压也改变。更具体而言,V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL4(即,在公共电极线CL4处的电压从5伏特变化到-5伏特)。
以与上述相同的方式,在周期TeB中,3伏特的电压通过扫描信号线SL2的扫描脉冲而施加给第二行的每个单位显示区UA2_1到UA2_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL2的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeC
在周期TeC中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4。扫描脉冲施加到扫描信号线SL3。V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL5(即,在公共电极线CL5处的电压从+5伏特变化到-5伏特)。在第二实施方式中,不同于第一实施方式,施加给相邻公共电极线CL6的电压也改变。更具体而言,V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL6(即,在公共电极线CL6处的电压从-5伏特变化到5伏特)。
以与上述相同的方式,在周期TeC中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL3的扫描脉冲而施加给第三行的每个单位显示区UA3_1到UA3_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL3的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeD
在周期TeD中,V0+3伏特(=3伏特)的电压从视频信号驱动电路72施加给视频信号线VL1到VL4。扫描脉冲施加到扫描信号线SL4。V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL7(即,在公共电极线CL7处的电压从-5伏特变化到5伏特)。在第二实施方式中,不同于第一实施方式,施加给相邻公共电极线CL8的电压也改变。更具体而言,V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL8(即,在公共电极线CL8处的电压从5伏特变化到-5伏特)。
以与上述相同的方式,在周期TeD中,3伏特的电压通过扫描信号线SL4的扫描脉冲而施加给第四行的每个单位显示区UA4_1到UA4_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL4的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
根据上述周期TeA到TeD中的操作,偶数帧的构成结束。与图9所示的第一实施方式的偶数帧的构成一样,在第二实施方式中偶数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=-8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=-2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL4=8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL5=2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL6=-8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL7=-2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL8=8伏特
因此,在偶数帧的构成结束时的时间点处,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
下面说明奇数帧的构成。奇数帧的构成在周期ToA开始。周期ToA之前的状态是前一帧(即,紧接地前面的偶数帧)结束构成后的状态。基本上,该状态与图17所示的在偶数帧的构成结束时的周期TeE之后的状态相同。
周期ToA到ToD中的操作基本与关于周期TeA到TeD描述的相同。由于施加到视频信号线VL1到VL4和公共电极线CL1到CL8的电压的波形只需反转,所以略去操作的说明。
奇数帧的构成通过周期ToA到ToD中的操作完成。与第一实施方式中图9所示的奇数帧的构成一样,在第二实施方式中,在奇数帧的构成结束时的周期ToE的时间点处,各反射区和透射区中的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=-2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL4=-8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL5=-2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL6=8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL7=2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL8=-8伏特
电压极性与偶数帧的相反。但是,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,电性补偿了透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如第一实施方式中所述。
例如,当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成偶数帧的扫描时,在特定的单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_evenF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_evenF。当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成奇数帧的扫描时,在单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_oddF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_oddF。满足关系式V1_evenF-V2_evenF=-(V1_oddF-V2_oddF)。在根据第二实施方式的液晶显示器件2中,施加给液晶层30的电场方向对于每帧都改变。能够防止当电场沿一个方向长时间施加时液晶劣化。在各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性与第一实施方式中图11A和11B所示的相同。
对此,满足关系式V1_evenF=V2_oddF和V1_oddF=V2_evenF。通过满足该关系,如下所述,能够减小施加给第一对向电极21的第一电压,施加给第二对向电极22的第二电压和施加给第一像素电极20A或第二像素电极20B的第三电极的波动。于是,能够实现减少液晶显示器件的电能消耗。
应对在完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成特定帧的扫描时的时间点处的关系引起注意。如第一实施方式,在对应于第m(m=1,2,.....,M)扫描信号线SLm的每个单位显示区UA中,第一电压V1_m施加给第一对向电极21,第二电压V2_m施加给第二对向电极22。
满足以下关系:电压V1_m当m是奇数时是固定值V1_odd,当m是偶数时是不同于V1_odd的固定值V1_even,电压V2_m当m是奇数时是固定值V2_odd,当m是偶数时是不同于V2_odd的固定值V2_even。此外,满足关系式V1_odd=V2_even和V1_even=V2_odd。在根据满足这些关系的第二实施方式的液晶显示器件2中,所施加电压的极性在对应于奇数扫描信号线SL的各单位显示区UA中和对应于偶数扫描信号线SL的各单位显示区UA中反转。因此,可以减少显示图像的闪烁。
而且,在根据满足上述这些关系的第二实施方式的液晶显示器件2中,当液晶显示器件以白显示状态驱动时,施加给公共电极线CL的电压是-5伏特/5伏特,施加给视频信号线VL的电压是-3伏特/3伏特。另一方面,在第一实施方式中,当液晶显示器件以白显示状态驱动时,施加给公共电极线CL的电压是-10伏特/10伏特,施加给视频信号线VL的电压是-8伏特/8伏特。因此,在根据第二实施方式的液晶显示器件2中,可以减小施加给第一对向电极21的第一电压,施加给第二对向电极22的第二电压和施加给第一像素电极20A或第二像素电极20B的第三电压的波动。于是,能够实现减少液晶显示器件的电能消耗。图18中显示了在奇数行和偶数行中的各单位显示区UA中的第一电压V1,第二电压V2和第三电压V3中的关系。
下面简要说明第二实施方式的修改例。在第二实施方式的修改例中,在作为第一实施方式的修改例进行说明的图13所示的结构中执行与图17所示操作相同的操作。图19是图13所示的修改例中对应于图17所示操作的操作的示意性时序图。如同第一实施方式中所说明的,此时,施加给公共电极线CL部分的电压只需相互交换。具体而言,在图17中,只需相互交换公共电极线CL3的波形和公共电极线CL4的波形,以及相互交换公共电极线CL7的波形和公共电极线CL8的波形(根据该互换,图17所示的Vpx2_1-CL3的波形和Vpx2_1-CL4的波形相互交换,图17所示的Vpx4_1-CL7的波形和Vpx4_1-CL8的波形相互交换)。在该修改例中,在各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性与图16A和16B所示第一实施方式的修改例相同。
第三实施方式
本发明的第三实施方式也是针对液晶显示器件。根据本发明第三实施方式的液晶显示器件3与根据第一实施方式的液晶显示器件1的主要区别在于公共电极线CL的数量减少。
图20是根据第三实施方式的液晶显示器件3的示意图。图21是根据第三实施方式的液晶显示器件3处于白显示状态的操作的示意性时序图。
如图20所示,根据第三实施方式的液晶显示器件3包括:P(P=M+1;在图20所示的示例中,因M=4,所以P=5)条公共电极线CL。在对应于第m’(m’=p-1)条扫描信号线SLm’的每个单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中的任一个(在图20所示的示例中,是透射区TA的第二对向电极22)、以及在对应于第(m’+1)条扫描信号线SLm’+1的每个单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中的另一个(在图20所示的示例中,是反射区RA的第一对向电极21)与第p条公共电极线CLp(p是大于或等于2且小于或等于M-1的自然数)相连。
在对应于第一扫描信号线SL1的每个单位显示区UA中,第一对向电极21和第二对向电极22中未与第二公共电极线SL2连接的电极(在图20所示的示例中,是反射区RA的第一对向电极21)与第一公共电极线CL1相连。
在对应于第M(在图20所示的示例中,M=4)条扫描信号线SLM的每个单位显示区UA中,第一对向电极21和第二对向电极22中未与第(P-1)条(在图20所示的示例中,P-1=4)公共电极线CLP-1连接的电极(在图20所示的示例中,是透射区TA的第二对向电极22)与第P(在图20所示的示例中,P=5)条公共电极线CLP相连。第一电压经连接第一对向电极21的公共电极线CL施加给第一对向电极21。第二电压经连接第二对向电极22的公共电极线CL施加给第二对向电极22。因此,共同的第一电压施加给各行的单位显示区UA中的第一对向电极21,共同的第二电压施加给单位显示区UA中的第二对向电极22。
在根据第三实施方式的液晶显示器件3中,与图8所示的根据第一实施方式的液晶显示器件1相比,位于第一行的单位显示区UA1_1到UA1_4与第二行的单位显示区UA2_1到UA2_4之间的公共电极线CL的数量减少了一条。位于第二行和第三行之间以及第三行和第四行之间的公共电极线也分别减少了一条。如图20所示,第一对向电极21和第二对向电极22都连接到公共电极线CL2到CL4。因此,施加给这些公共电极线CL的电压对于第一对向电极21是“第一电压”,对于第二对向电极22是“第二电压”。后述其他实施方式也是如此。
在根据第三实施方式的液晶显示器件3中,例如,设置在第一行的单位显示区UA1_1到UA1_4中的透射区TA中的第二对向电极22和设置在第二行的单位显示区UA2_1到UA2_4中的反射区RA中的第一对向电极21连接到公共电极线CL2。当电压从视频信号线VL施加给第一行的单位显示区UA时,需要确定公共电极线CL1和CL2处的电压。当电压从视频信号线VL施加给第二行的单位显示区UA时,需要确定公共电极线CL2和CL3处的电压。因此,例如当在第一行的单位显示区UA的扫描后执行第二行的单位显示区UA的扫描时,需要相对于第一行的单位显示区UA的扫描,切换施加给该公共电极线CL2的电压。公共电极线CL3和CL4以及后述其他实施方式中也是如此。
在图21中,“Vpx1_1-CL1”对应于与单位显示区UA1_1对应的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差。“Vpx1_2-CL1”对应于与单位显示区UA1_1对应的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。对于“Vpx2_1-CL2”到“Vpx4_1-CL5”也是如此。
具体而言,,由“Vpx1_1-CL1”到“Vpx4_1-CL5”表示的波形分别代表形成图20中所示的第一单位显示区列的反射区RA1_1,透射区TA1_1,反射区RA2_1,透射区TA2_1,反射区RA3_1,透射区TA3_1和反射区RA4_1,透射区TA4_1中像素电极和对向电极之间的电势差。在图21所示的示例中,施加给视频信号线VL1到VL4的电压设置成相同的数值。于是,波形基本对应于设置在每行单位显示区UA反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差和设置在透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。后述第四实施方式中图23所示的内容也是如此。
下面参照图21说明根据第三实施方式的液晶显示器件3处于白显示状态的操作。
如上述其他实施方式,在图21中,偶数帧的构成在周期TeA开始,周期TeA前的状态是前一帧(即,紧接地前面的奇数帧)构成结束后的状态。基本上,该状态与在图21所示的奇数帧的构成结束时的周期ToE之后的状态相同。
周期ToY之前
在该状态中,当特定固定值的电压表示为V0时,V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL1,CL3和CL5,V0-5伏特(-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL2和CL4。Vpx1_1到Vpx4_1的值是在紧接地前面的奇数帧构成期间,经视频信号线施加并由第一存储电容器24和第二存储电容器25存储的电压。与图17所示的第二实施方式一样,Vpx1_1和Vpx3_1的值是V0+3伏特(3伏特),Vpx2_1和Vpx4_1的值是V0-3伏特(-3伏特)。
周期ToZ
在周期ToZ中,V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL1(即,公共电极线CL1处的电压从+5伏特变化到-5伏特)。公共电极线CL1处的电压在周期ToZ中改变,因为公共电极线CL2到CL5处的电压在周期TeA到TeD中的每1H都改变。后述的第四和第五实施方式也是如此。
周期TeA
在周期TeA中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL1。V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL2(即,公共电极线CL2处的电压从-5伏特变化到5伏特)。
如第一实施方式中所说明的,在周期TeA中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL1的扫描脉冲而施加给第一行的每个单位显示区UA1_1到UA1_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL1的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeB
在周期TeB中,V0+3伏特(=3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL2。V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL3(即,公共电极线CL3处的电压从5伏特变化到-5伏特)。
如上所述,在周期TeB中,3伏特的电压通过扫描信号线SL2的扫描脉冲而施加给第二行的每个单位显示区UA2_1到UA2_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL2的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeC
在周期TeC中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL3。V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL4(即,公共电极线CL4处的电压从-5伏特变化到+5伏特)。
如上所述,在周期TeC中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL3的扫描脉冲而施加给第三行的每个单位显示区UA3_1到UA3_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL3的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA中的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeD
在周期TeD中,V0+3伏特(=3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL4。V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL5(即,公共电极线CL5处的电压从5伏特变化到-5伏特)。
如上所述,在周期TeD中,3伏特的电压通过扫描信号线SL4的扫描脉冲而施加给第四行的每个单位显示区UA4_1到UA4_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL4的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
根据上述周期TeA到TeD中的操作,偶数帧的构成结束。与图9所示的第一实施方式的偶数帧的构成一样,在第三实施方式中在偶数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区中电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=-8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL2=-2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL3=2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL4=-8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL4=-2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL5=8伏特
因此,在偶数帧结束时的时间点处,在每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,在每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,可以电性补偿透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
下面说明奇数帧的构成。奇数帧的构成在周期ToA开始。周期ToA前的状态是前一帧(即,紧接地前面的偶数帧)构成结束后的状态。基本上,该状态与图21所示的在偶数帧的构成结束时的周期TeE之后的状态相同。
在周期ToA到ToD中的操作基本与关于周期TeA到TeD的说明相同。因为只需反转施加给视频信号线VL1到VL4和公共电极线CL1到CL5的电压的波形,因此省略该操作的说明。
奇数帧的构成通过周期ToA到ToD中的操作完成。与第一实施方式中图9所示的奇数帧的构成一样,在第三实施方式中在奇数帧的构成结束时的周期ToE的时间点处,各反射区和透射区的电压差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=-2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL2=2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=-8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL3=-2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL4=8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL4=2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL5=-8伏特
电压极性与偶数帧中的相反。但是,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21间的电压差的绝对值是2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22间的电压差的绝对值是8伏特。因此,可以电性补偿透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如第一实施方式所述。
具体而言,在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如下所述。例如,当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成偶数帧的扫描时,在特定的单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_evenF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_evenF。当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成奇数帧的扫描时,在单位显示区UA中,施加给第一对向电极2 1的第一电压表示为V1_oddF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_oddF。满足关系式V1_evenF-V2_evenF=-(V1_oddF-V2_oddF)。在根据第三实施方式的液晶显示器件3中,施加给液晶层30的电场方向对于每帧都改变。能够防止当电场沿一个方向长时间施加时液晶劣化。各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性与第一实施方式的图11A和图11B所示的相同。
对此,满足关系式V1_evenF=V2_oddF和V1_oddF=V2_evenF。通过满足该关系,与第二实施方式一样,能够减小施加给第一对向电极21的第一电压,施加给第二对向电极22的第二电压和施加给第一像素电极20A或第二像素电极20B的第三电极的波动。于是,能够实现减少液晶显示器件的电能消耗。
应对在完成了由第一到第M扫描信号线进行的用于形成特定帧的扫描时的时间点处的关系引起注意。与第一实施方式中一样,在对应于第m(m=1,2,......,M)条扫描信号线SLm的每个单位显示区UA中,第一电压V1_m施加给第一对向电极21,第二电压V2_m施加各第二对向电极22。与第二实施方式中一样,满足以下关系:电压V1_m在m的值为奇数时是固定值V1_odd,在m的值为偶数时是不同于V1_odd的固定值V1_even;电压V2_m在m的值为奇数时是固定值V2_odd,在m的值为偶数时是不同于V2_odd固定值V2_even。此外,满足关系V1_odd=V2_even和V1_even=V2_odd。在根据第三方式满足上述关系的液晶显示器件3中,所施加电压的极性在对应于奇数扫描信号线SL的各单位显示区UA中和对应于偶数扫描线SL的各单位显示区UA中反转。因此,能够减小显示图像的闪烁。在奇数行和偶数行的各单位显示区UA中的第一电压V1,第二电压V2和第三电压V3中的关系与第二实施方式中图18所示的相同。
在根据满足上述关系的第三实施方式的液晶显示器件3中,当液晶显示器件以白显示状态中驱动时,与第二实施方式中一样,施加给公共电极线CL的电压是-5伏特/5伏特,施加给视频信号线VL的电压是-3伏特/3伏特。因此,在根据第三实施方式的液晶显示器件3中,可以减小施加给第一对向电极21的第一电压,施加给第二对向电极22的第二电压,施加给第一像素电极20A或第二像素电极20B的第三电压的波动。而且,可以减少公共电极线的数量。
第四实施方式
根据本发明第四实施方式的液晶显示器件4与根据第三实施方式的液晶显示器件3的主要区别在于只有相同类型的像素电极与各公共电极线相连。
图22是根据第四实施方式的液晶显示器件4的示意图。图23是根据第四实施方式的液晶显示器件4处于白显示状态的操作的示意性时序图。
如图22所示,根据第四实施方式的液晶显示器件4包括:P(P=M+1;在图22所示的示例中,因M=4,所以P=5)条公共电极线CL。在对应于第m’(m’=p-1)条和第(m’+1)条扫描信号线SLm’和SLm’+1的每个单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中的任一个与第p条公共电极线CLp(p是大于或等于2且小于或等于M的自然数)相连。在图22所示的示例中,透射区TA的第二对向电极22连接公共电极线CL2,反射区RA的第一对向电极21连接公共电极线CL3,透射区TA的第二对向电极22连接公共电极线CL4。
在对应于第一扫描信号线SL1的每个单位显示区UA中,第一对向电极21和第二对向电极22中未与第二公共电极线SL2连接的电极(在图22所示的示例中,反射区RA的第一对向电极21)与第一公共电极线CL1相连。
在对应于第M(在图22所示的示例中,M=4)条扫描信号线SLM的每个单位显示区UA中,第一对向电极21和第二对向电极22中未与第(P-1)(在图22所示的示例中,P-1=4)条公共电极线CLP-1连接的电极(在图22所示的示例中,反射区RA中的第一对向电极21)与第p(在图22所示的示例中,P=5)条公共电极线CLP相连。
第一电压经连接到第一对向电极21的公共电极线CL施加给第一对向电极21。第二电压经连接到第二对向电极22的公共电极线CL施加给第二对向电极22。因而,共同的第一电压施加给各行的单位显示区UA中的第一对向电极21,共同的第二电压施加给单位显示区UA中的第二对向电极22。
如图22所示,在根据第四实施方式的液晶显示器件中,单位显示区UA排列成反射区RA或透射区TA跨越公共电极线CL彼此相对。
在图23中,“Vpx1_1-CL1”对应于与单位显示区UA1_1相对应的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差。“Vpx1_1-CL2”对应于与单位显示区UA1_1相对应的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。类似地,“Vpx2_1-CL2”对应于与单位显示区UA2_1相对应的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。Vpx2_1-CL3”对应于与单位显示区UA2_1相对应的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差。“Vpx3_1-CL3”到“Vpx4_1-CL5”也是如此。
具体而言,由“Vpx1_1-CL1”到“Vpx4_1-CL5”表示的波形分别代表形成图22所示的第一单位显示区列的反射区RA1_1,透射区TA1_1,反射区RA2_1,透射区TA2_1,反射区RA3_1,透射区TA3_1,透射区TA4_1,和反射区RA4_1中的像素电极和对向电极的电势差的波形。(注意,与第一实施方式(不包括修改例),第二实施方式(不包括修改例)和第三实施方式的相比,反射区RA和透射区TA中的对应可部分相互交换)。
参照图23说明根据第四实施方式的液晶显示器件4的白显示状态的操作。
与上述其他实施方式中一样,在图23中,偶数帧的构成在周期TeA开始,周期TeA前的状态是前一帧(即,紧接地前面的奇数帧)构成结束后的状态。基本上,该状态与在图23所示的奇数帧的构成结束时的周期ToE之后的状态相同。在根据第四实施方式的液晶显示器件4中,给视频信号线VL施加对每帧都反转的视频信号。
周期ToY之前
在该状态中,当特定固定值的电压表示为V0时,V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL1,CL3和CL5,V0-5伏特(-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL2和CL4。Vpx1_1到Vpx4_1的值是在紧接地前面的奇数帧构成期间,经视频信号线VL1施加并由第一存储电容器24和第二存储电容器25存储的电压。Vpx1_1,Vpx2_1,Vpx3_1和Vpx4_1的值是V0+3伏特(3伏特)。
周期ToZ
在周期ToZ中,V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL1(即,公共电极线CL1处的电压从+5伏特变化到-5伏特)。
周期TeA
在周期TeA中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL1。V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL2(即,公共电极线CL2处的电压从-5伏特变化到5伏特)。
在周期TeA中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL1的扫描脉冲而施加给第一行的每个单位显示区UA1_1到UA1_4中的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL1的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeB
在周期TeB中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL2。V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL3(即,公共电极线CL3处的电压从5伏特变化到-5伏特)。
在周期TeB中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL2的扫描脉冲而施加给第二行的每个单位显示区UA2_1到UA2_4的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL2的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeC
在周期TeC中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL3。V0+5伏特(=5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL4(即,公共电极线CL4处的电压从-5伏特变化到+5伏特)。
如上所述,在周期TeC中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL3的扫描脉冲而施加给第三行的每个单位显示区UA3_1到UA3_4的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL3的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
周期TeD
在周期TeD中,V0-3伏特(=-3伏特)的电压从视频电极驱动电路72施加给视频电极线VL1到VL4。扫描脉冲施加给扫描信号线SL4。V0-5伏特(=-5伏特)的电压从公共电极驱动电路73施加给公共电极线CL5(即,公共电极线CL5处的电压从5伏特变化到-5伏特)。
在周期TeD中,-3伏特的电压通过扫描信号线SL4的扫描脉冲而施加给第四行的每个单位显示区UA4_1到UA4_4的第一像素电极20A和第二像素电极20B。甚至在扫描信号线SL4的扫描脉冲结束后,所施加的电压仍由每个单位显示区UA的第一存储电容器24和第二存储电容器25存储。
根据上述周期TeA到TeD中的操作,偶数帧的构成结束。在偶数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区中电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=-8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL2=-8伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=2伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL3=2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL4=-8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL4=-8伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL5=2伏特
因此,在偶数帧的构成结束时的时间点处,在每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,在每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,可以电性补偿透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
下面说明奇数帧的构成。奇数帧的构成在周期ToA开始。周期ToA前的状态是前一帧(即,紧接地前面的偶数帧)构成结束后的状态。基本上,该状态与在图23所示的偶数帧的构成结束时的周期TeE之后的状态相同。
在周期ToA到ToD的操作基本与关于周期TeA到TeD的说明相同。因为只需反转施加给视频信号线VL1到VL4和公共电极线CL1到CL5的电压的波形,因此省略该操作的说明。
奇数帧的构成通过周期ToA到ToD中的操作完成。在奇数帧的构成结束时的周期ToE的时间点处,各反射区和透射区的电压差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=-2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL2=8伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=-2伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL3=-2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL4=8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL4=8伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL5=-2伏特
电压极性与偶数帧中的相反。但是,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21间的电压差的绝对值是2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22间的电压差的绝对值是8伏特。因此,可以电性补偿透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如第一实施方式所述。
具体而言,在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如下所述。例如,当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成偶数帧的扫描时,在特定的单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_evenF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_evenF。当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成奇数帧的扫描时,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_oddF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_oddF。满足关系式V1_evenF-V2_evenF=-(V1_oddF-V2_oddF)。在根据第四实施方式的液晶显示器4件中,如上述实施方式中的,对于每帧都改变施加给液晶层30的电场方向。能够防止当电场沿一个方向长时间施加时液晶劣化。在偶数帧中的各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性如图24A所示。在奇数帧的各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性如图24B所示。
对此,满足关系式V1_evenF=V2_oddF和V1_oddF=V2_evenF。通过满足该关系,如下所述,能够减小施加给第一对向电极21的第一电压,施加给第二对向电极22的第二电压和施加给第一像素电极20A或第二像素电极20B的第三电压的波动。于是,能够实现减少液晶显示器件的电能消耗。
应对在完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成特定帧的扫描时的时间点处的关系引起注意。与第一实施方式中一样,在对应于第m(m=1,2,......,M)条扫描信号线SLm的每个单位显示区UA中,第一电压V1_m施加给第一对向电极21,第二电压V2_m施加各第二对向电极22。满足下述关系,电压V2_m是固定值V2_const,且电压V1_m是不同于V2_const的固定值V1_const。因此,施加给各单位显示区UA的极性对于每帧都进行反转,可以减小显示图像的闪烁。
在根据满足上述关系的第四实施方式的液晶显示器件4中,当液晶显示器件以白显示状态驱动时,施加给公共电极线CL的电压是-5伏特/5伏特,施加给视频信号线VL的电压是-3伏特/3伏特。
因此,在根据第四实施方式的液晶显示器件4中,可以减小施加给第一对向电极21的第一电压,施加给第二对向电极22的第二电压和施加给第一像素电极20A或第二像素电极20B的第三电压的波动。而且,可以减少公共电极线的数量。在反射区RA彼此相对的区域中,如第一实施方式的修改例中所说明的,设置在反射区RA中的反射器等可以连续形成,从而在多个单位显示区UA上延伸。形成在透射区中的各部件也是如此。因此,不需要反射器等的分割工序等,还能增大液晶显示器件结构的裕度。
第五实施方式
根据本发明第五实施方式的液晶显示器件5与根据第三实施方式的液晶显示器件3的主要区别在于各公共电极线CL以之字形连接。
图25是根据第五实施方式的液晶显示器件5的示意图。图26和图27是根据第五实施方式的液晶显示器件5处于白显示状态的操作的示意性时序图。
如图25所示,根据第五实施方式的液晶显示器件5包括:P(P=M+2;在图25所示的示例中,因M=4,所以P=6)条公共电极线CL。在对应于第m’(m’是小于或等于M的自然数)条扫描信号线SLm’和对应于奇数视频信号线VL的每个单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中的任一个以及对应于偶数视频信号线VL的单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中的另一个电极与第p条公共电极线CLp(p=m’+1)相连。
第(p-1)条公共电极线CLp-1和第(p+1)条公共电极线中的任一个与在对应于奇数视频信号线VL的单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中未与第p公共电极线CLp连接的电极相连。
而且,第(p-1)条公共电极线CLp-1和第(p+1)条公共电极线中的另一个与在对应于偶数视频信号线VL的单位显示区UA中的第一对向电极21和第二对向电极22中未与第p公共电极线CLp连接的电极相连。
第一电压经连接到第一对向电极21的公共电极线CL施加给第一对向电极21。第二电压经连接到第二对向电极22的公共电极线CL施加给第二对向电极22。因此,共同的第一电压施加给各行的单位显示区UA中的第一对向电极21,共同的第二电压施加给单位显示区UA中的第二对向电极22。
在根据第五实施方式的液晶显示器件5中,如图25所示的包括第一和第三单位显示区列的UA1_1到UA4_1和UA1_3到UA4_3的第一组和包括第二和第四单位显示区列的UA1_2到UA4_2和UA1_4到UA4_4的第二组可以解释为在不同时序时执行与第三实施方式所述相同的操作。于是,省略该操作的具体说明。在根据第五实施方式的液晶显示器件5中,施加给奇数视频信号线VL的视频信号和施加给偶数视频信号线VL的视频信号需要相互反转。这不同于第三实施方式。图26是关于第一组的时序图,图27是关于第二组的时序图。
在图26中,“Vpx1_1-CL1”对应于与单位显示区UA1_1相对应的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差。“Vpx1_1-CL2”对应于与单位显示区UA1_1相对应的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。对于“Vpx2_1-CL2”到“Vpx4_1-CL5”也是如此。
具体而言,与第三实施方式中一样,由“Vpx1_1-CL1”到“Vpx4_1-CL5”表示的波形分别表示形成图25所示的第一单位显示区列的反射区RA1_1,透射区TA1_1,反射区RA2_1,透射区TA2_1,反射区RA3_1,透射区TA3_1,反射区RA4_1和透射区TA4_1中的像素电极和对向电极之间的电势差的波形。
另一方面,在图27中,“Vpx1_2-CL2”对应于与单位显示区UA1_2相对应的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差。“Vpx1_2-CL3”对应于与单位显示区UA1_2相对应的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差。对于“Vpx2_2-CL3”到“Vpx4_2-CL6”也是如此。
具体而言,与第三实施方式中一样,由“Vpx1_2-CL2”到“Vpx4_2-CL6”表示的波形分别表示形成图25所示的第二单位显示区列的反射区RA1_2,透射区TA1_2,反射区RA2_2,透射区TA2_2,反射区RA3_2,透射区TA3_2,反射区RA4_2和透射区TA4_2中的像素电极和对向电极之间的电势差的波形。
由于图26和图27中所示的操作基本与第三实施方式所述的相同,所以省略该操作的说明。在第五实施方式中,与上述实施方式中一样,偶数帧的构成通过图26和图27所示周期TeA到TeD中的操作完成。
如图26中所示,在偶数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区的电压差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=-8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL2=-2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL3=2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL4=-8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL4=-2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL5=8伏特
如图27所示,各反射区和透射区的电势差如下:
反射区RA1_2中的电势差:Vpx2_2-CL2=-2伏特
透射区TA1_2中的电势差:Vpx1_2-CL3=8伏特
反射区RA2_2中的电势差:Vpx2_2-CL3=2伏特
透射区TA2_2中的电势差:Vpx2_2-CL4=-8伏特
反射区RA3_2中的电势差:Vpx3_2-CL4=-2伏特
透射区TA3_2中的电势差:Vpx3_2-CL5=8伏特
反射区RA4_2中的电势差:Vpx4_2-CL5=2伏特
透射区TA4_2中的电势差:Vpx4_2-CL6=-8伏特
在偶数帧的构成结束时的时间点处,在每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21之间的电势差的绝对值为2伏特,在每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22之间的电势差的绝对值为8伏特。因此,可以电性补偿透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。
通过周期ToA到ToD中的操作完成奇数帧的构成。如图26所示,在奇数帧的构成结束时的周期TeE的时间点处,各反射区和透射区的电势差如下:
反射区RA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL1=-2伏特
透射区TA1_1中的电势差:Vpx1_1-CL2=8伏特
反射区RA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL2=2伏特
透射区TA2_1中的电势差:Vpx2_1-CL3=-8伏特
反射区RA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL3=-2伏特
透射区TA3_1中的电势差:Vpx3_1-CL4=8伏特
反射区RA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL4=2伏特
透射区TA4_1中的电势差:Vpx4_1-CL5=-8伏特
如图27所示,各反射区和透射区的电势差如下:
反射区RA1_2中的电势差:Vpx2_2-CL2=2伏特
透射区TA1_2中的电势差:Vpx1_2-CL3=-8伏特
反射区RA2_2中的电势差:Vpx2_2-CL3=-2伏特
透射区TA2_2中的电势差:Vpx2_2-CL4=8伏特
反射区RA3_2中的电势差:Vpx3_2-CL4=2伏特
透射区TA3_2中的电势差:Vpx3_2-CL5=-8伏特
反射区RA4_2中的电势差:Vpx4_2-CL5=-2伏特
透射区TA4_2中的电势差:Vpx4_2-CL6=8伏特
电压极性与偶数帧中的相反。但是,每个反射区RA中的第一像素电极20A和第一对向电极21间的电压差的绝对值是2伏特,每个透射区TA中的第二像素电极20B和第二对向电极22间的电压差的绝对值是8伏特。因此,可以电性补偿透射区TA和反射区RA中的操作模式的差异。白显示状态中的图像比设计中的最大白显示状态略黑。图28A中显示了在偶数帧的各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性。图28B中显示了在奇数帧的各单位显示区UA中像素电极处的电压相对于对向电极的极性。
在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如第一实施方式所述。
具体而言,在偶数帧和奇数帧中,施加给第一对向电极21和第二对向电极22的电压的关系如下所述。例如,当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行的用于形成偶数帧的扫描时,在特定的单位显示区UA中,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_evenF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_evenF。当完成了由第一到第M扫描信号线SL进行用于形成奇数帧的扫描时,施加给第一对向电极21的第一电压表示为V1_oddF,施加给第二对向电极22的第二电压表示为V2_oddF。满足关系式V1_evenF-V2_evenF=-(V1_oddF-V2_oddF)。在根据第五实施方式的液晶显示器件5中,与上述实施方式中一样,对于每帧都改变施加给液晶层30的电场方向。能够防止当电场沿一个方向长时间施加时液晶劣化。此外,在根据第五实施方式的液晶显示器件中,如图28A和图28B所示,极性以棋盘形状(checkered shape)反转。因此,可以减少闪烁,形成稳定的显示图像。
已根据示例性实施方式说明了本发明。但是,本发明不限于这些实施方式。实施方式中说明的液晶显示器件的构造和结构是示例性的并可适当改变。例如,在第三到第五实施方式中,一侧的公共电极线可以如第一实施方式典型地设置成固定电压。
在根据各实施方式的液晶显示器件中,以IPS系统的面内切换模式液晶显示器件进行了解释。但是,该液晶显示器件可以是其他面内切换模式的液晶显示器。例如,可以采用在参考文献(S.H.Lee和H.Y.Kim,App.Phys.Lett,73,2881(1998))等中记载的边缘场切换系统(Fringe Field Swichingsystem)。
根据本发明实施方式的半透射型液晶显示器件可以应用于所用领域中具有平板形状并将输入电子器件的或在电子器件中产生的视频显示信号显示为图像或视频的电子设备的显示器。电子器件包括数码照相机,个人笔记本电脑,移动电话和摄像机。应用了半透射型液晶显示器件的电子器件的示例如下所述。
图30是显示包括根据本发明实施方式的半透射型液晶显示器件的电视的透视图。该电视包括视频显示屏幕11,视频显示屏幕11包括前面板12和滤光镜13。在视频显示屏幕11中使用半透射型液晶显示器件。
图31是显示包括根据本发明实施方式的半透射型液晶显示器件的数码照相机的透视图。其正视图如上部分图所示,后视图如下部分图所示。该数码照相机包括照相透镜,闪光灯发光部分15,显示器部分16,控制开关,菜单开关和快门19。在显示器部分16中使用半透射型液晶显示器。
图32是显示包括根据本发明实施方式的半透射型液晶显示器件的个人笔记本电脑的透视图。用于输入字母等的键盘21包括在个人笔记本电脑的主体20中。显示图像的显示部分22包括在个人笔记本电脑的主体盖上。在显示单元22中使用半透射型液晶显示器件。
图33是显示包括根据本发明实施方式的半透射型液晶显示器件的移动终端装置的示意图。左侧显示的是打开状态,右侧显示的是截止状态。移动终端装置包括上主体23,下主体24,连接部分(铰链部分)25,显示器26,副显示器27,图像灯28(picture light)和照相机29。在显示器26和副显示器27中使用半透射型液晶显示器件。
图34是显示包括根据本发明实施方式的半透射型液晶显示器件的摄像机的透视图。摄像机包括主体单元30,设置在前侧上对物体进行摄像的透镜34,在摄像过程中操作的开始/停止开关35,和显示器36。在显示器36中使用半透射型液晶显示器件。
本领域技术人员应当理解到,可以根据设计需要和其他因素进行各种修改,组合,再组合和改变,它们在后附权利要求或其等价物的范围内。