CN101840093B - 液晶显示装置、包括其的电子装置、及其控制器 - Google Patents
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Abstract
在此提供了一种液晶显示装置,其能够在显示模式和反射镜模式之间切换,并且在显示模式下能够保证高图像质量。该液晶显示装置包括:液晶面板(200),包括子像素(254,255);以及背光(213),用于向液晶面板(200)的背面照射光。透射子像素(254)能够被切换为允许照射光出射的图像显示状态以及不允许照射光出射的黑显示状态。反射镜子像素(255)能够独立于透射子像素(254),在允许反射光出射的反射镜状态和不允许反射光出射的非反射镜状态之间切换。控制单元将每个透射子像素(254)置于图像显示状态或黑显示状态,并将每个反射镜子像素(255)置于反射镜状态或非反射镜状态。
Description
本申请基于2009年3月18日递交的日本专利申请No.2009-66285,并要求其优先权,该申请的整体公开一并于此以作参考。
技术领域
本发明涉及透射反射型液晶显示装置、包括该透射反射型液晶显示装置的电子装置、以及用于透射反射型液晶显示装置的控制器。
背景技术
透射反射型液晶显示装置是液晶显示装置中的一种,且某些透射反射型液晶显示装置能够于在屏幕上显示图像的显示模式以及将屏幕置于反射镜状态的反射镜模式之间切换。这种液晶显示器不仅在实用性上而且在装饰性上占优。
此外,液晶显示装置可以遵从多种显示模式,如TN(扭曲向列)方案、ECB(电控双折射)方案、VA(垂直对准)方案、IPS(面内切换)方案等。
JP2004-170792A公开了一种基于TN的透射反射型液晶显示装置以及一种基于ECB的透射反射型液晶显示装置。
将参照图1和2来描述JP2004-170792A中公开的基于TN的液晶显示装置。图1和2是一般性示出了该液晶显示装置在其厚度方向的配置的截面图。
首先将参考图1来描述该液晶显示装置的配置。该液晶显示装置包括用于显示图像的液晶面板920以及作为光源向液晶面板920的底面上照射光的背光970。通过该液晶显示装置,用户能够从液晶面板920上方观看作为屏幕的液晶面板920。
液晶面板920包括彼此相对设置的上基板930和下基板950。上基板930在其顶面上设有偏振片910,而下基板950在其底面上设有偏振片960。
在上基板930的底面上设有色彩层941a,该色彩层941a被保护膜941b覆盖,并且在保护膜941b的底面上设置公共电极942。在下基板950的顶面上,设有反射片945,其中连续并排形成开口949穿过反射片945。电极944设置在反射片945的顶面上以及开口949中。
在上基板930和下基板950之间插入了充满液晶的液晶层943。当未在公共电极942和电极944之间施加电压时,液晶层943以扭曲对准方式取向,其中液晶分子在基板930和950之间逐渐扭曲90度,导致传输穿过液晶层943的线偏振光的方向旋转90度。另一方面,当在公共电极942和电极944之间施加足够的电压时,使得液晶层943中液晶分子相对于基板930、950垂直对准,从而不会使传输通过液晶层943的线偏振光的偏振状态发生改变。这里,“未施加电压状态”是指未在公共电极942和电极944之间施加电压的状态,而“施加电压状态”是指在公共电极942和电极944之间施加足够电压的状态。
色彩层941a设在与开口949相对的位置。色彩层941a是这样的一层,其通过使从背光970照射的光从下向上传输通过色彩层941a,而使得该光呈现红(R)、绿(G)、蓝(B)中的一种颜色。
因此,当在显示模式下从背光970照射的光穿过开口949时,该光传输通过色彩层941a并因此带上颜色。这样,该液晶显示装置能够在屏幕上显示彩色图像,因为其能够通过液晶面板920向上发射带颜色的光。
另一方面,在反射镜模式下,从偏振片910上方入射到液晶显示装置上的外部光被反射片945反射,并且反射光从偏振片910向上射出。这样,在反射镜模式下,从上方观看时,液晶面板920表现类似于反射镜。就该点而言,因为入射到偏振片910上的外部光在其被反射片945反射并从偏振片910射出的过程中,没有传输通过色彩层941a,所以反射光不带颜色射出。
接着将参考图2来描述基于TN的液晶显示装置的操作。设置偏振片910和偏振片960,使得它们的偏振透射轴彼此正交。具体地,偏振片910表现出的偏振透射轴沿着与图2中纸面平行的方向,如图2中带圈的箭头所示;而偏振片960表现出的偏振透射轴沿着与纸面垂直的方向,如带圈的标记“X”所示。
在该液晶显示装置的未施加电压状态,箭头801指示从背光970照射的光的轨迹,箭头802指示从上方入射到偏振片910上的外部光的轨迹。如这些箭头所示,偏振片910被从背光970照射的光透射,并且也被从上方入射到偏振片910上且被反射片945反射的外部光透射。
另一方面,在该液晶显示装置的施加电压状态,箭头804指示从背光970照射的光的轨迹,箭头803指示从上方入射到偏振片910上的外部光的轨迹。如这些箭头所示,从背光970发射的光没有穿过偏振片910而是被偏振片910吸收,而从上方入射到偏振片910上且被反射片945反射的外部光穿过偏振片910。
在该液晶显示装置中,因为通过使该装置处于未施加电压状态而允许从背光970照射的光向上传输通过偏振片910,所以能够将该液晶显示装置设为能在屏幕上显示图像的显示模式。另一方面,在该液晶显示装置中,因为通过使该装置处于施加电压状态而允许被反射片945反射的外部光向上传输通过偏振片910但不允许从背光970照射的光向上传输通过偏振片910,所以能够将该液晶显示装置设为能将屏幕用作反射镜的反射镜模式。
接下来将参考图3和4描述JP2004-170792A中公开的基于EBC的液晶显示装置。图3和4是示出了该液晶显示装置的配置的示意图。
首先将参考图3来描述该液晶显示装置的配置。该液晶显示装置的构造类似于图1和2所示的基于TN的液晶显示装置,除了液晶面板920a设有第一λ/4片918、第二λ/4片919和绝缘层919,以及液晶分子以扭曲对准方式取向,其中液晶分子在基板930和950之间逐渐扭曲一设置在0至90度范围内的值。在图3和4中,与图1和2中相同的部件以相同的附图标记来表示。
λ/4片918设于上基板930和偏振片910之间,而λ/4片919设于下基板950和偏振片960之间。此外,绝缘层990设于下基板950和反射片945之间,以便沿厚度方向将反射片949的反射面定位在液晶层943的中间。λ/4片918和λ/4片919是用于将线偏振光转换为圆偏振光以及将圆偏振光转换为线偏振光的波片。
接着将参考图4来描述该基于ECB的液晶显示装置的操作。
在该液晶显示装置的未施加电压状态,箭头805指示从背光970照射的光的轨迹,箭头806指示从上方入射到偏振片910上的外部光的轨迹。这样,偏振片910被从背光970照射的光透射,并且也被从上方入射到偏振片910上且被反射片945反射的外部光透射。
在该液晶显示装置的施加电压状态,箭头808指示从背光970照射的光的轨迹,箭头807指示从上方入射到偏振片910上的外部光的轨迹。这样,从背光970照射的光没有穿过偏振片910而是被偏振片910吸收,而从上方入射到偏振片910上且被反射片945反射的外部光没有穿过偏振片910而是被偏振片910吸收。
在该液晶显示装置中,因为通过使该装置处于未施加电压状态而允许从背光970照射的光向上传输通过液晶面板920a,所以能够将该液晶显示装置设为能在屏幕上显示图像的显示模式。另一方面,在该液晶显示装置中,因为通过使该装置处于未施加电压状态并关闭背光805而仅允许被反射片945反射的外部光向上传输通过液晶面板920a,所以能够将该液晶显示装置设为能将屏幕用作反射镜的反射镜模式。
在图1和2所示的基于TN的液晶显示装置中,例如在显示模式下当在白色背景上显示黑色字符时,在显示黑色字符的那些像素中设置施加电压状态,以防止从背光970照射的光向上传输通过液晶面板920。然而,在施加电压状态下,被反射片945反射的反射光也向上发射通过液晶面板920。因此,在明亮的地点如晴朗天气下的室外,由于来自反射片945的反射光,显示黑色字符的像素在用户看来是明亮的,从而黑色字符相对于白色背景的对比度较低。由于该原因,该液晶显示器受到明亮地点处低可见度的困扰。
图3和4所示的基于ECB的液晶显示装置不存在上述低可见度的问题,因为在施加电压状态无论是来自背光970的照射光还是来自反射片945的反射光均不能通过液晶面板920a向上出射。然而,在该液晶显示装置中,在显示模式下来自反射片945的反射光也能向上通过液晶面板920a出射,因此在显示彩色图像时不带颜色的反射光与来自背光970的带颜色照射光混合。因此,该液晶显示装置受到显示彩色图像时低饱和度的困扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在显示模式和反射镜模式之间切换并且能够在显示模式下保证高图像质量的液晶显示装置,包括该液晶显示装置的电子装置,以及用于液晶显示装置的控制器。
根据本发明的液晶显示装置包括:
液晶面板,在每个像素中包括透射部分和反射镜部分;
光源,用于将由该光源照射的光引导至所述液晶面板中;以及
控制单元,用于控制所述透射部分和所述反射镜部分,
其中,所述透射部分能够在图像显示状态和黑显示状态之间切换,所述图像显示状态能够允许照射光出射,所述黑显示状态不允许照射光出射,
所述反射镜部分包括具有平坦表面的反射构件,并且能够独立于所述透射部分,在反射镜状态和非反射镜状态之间切换,所述反射镜状态能够允许由所述反射构件反射的入射光出射,所述非反射镜状态不允许反射光出射,以及
所述控制单元将所述每个透射部分置于图像显示状态或黑显示状态,并将所述每个反射镜部分置于反射镜状态或非反射镜状态。
附图说明
根据以下结合附图的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,其中附图图示了本发明的示例。
图1是通常透射反射型液晶显示装置的截面图;
图2是示出了图1所示的液晶显示装置中光轨迹的示意图;
图3是通常透射反射型液晶显示装置的截面图;
图4是示出了图3所示的液晶显示装置中光轨迹的示意图;
图5是示出了根据本发明第一实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图6是图5所示的液晶显示装置沿A-A′线取的截面图;
图7A是示出了图5所示的液晶显示装置中光轨迹的示意图;
图7B是示出了图5所示的液晶显示装置中光轨迹的示意图;
图8A是示出了图5所示的液晶显示装置的屏幕模式的图;
图8B是示出了图5所示的液晶显示装置的屏幕模式的图;
图8C是示出了图5所示的液晶显示装置的屏幕模式的图;
图8D是示出了图5所示的液晶显示装置的屏幕模式的图;
图8E是示出了图5所示的液晶显示装置的屏幕模式的图;
图9是示出了图5所示的液晶显示装置的屏幕控制功能的方框图;
图10是示出了图5所示的液晶显示装置中屏幕控制处理的图;
图11是示出了图5所示的液晶显示装置中屏幕控制处理的图;
图12是示出了图5所示的液晶显示装置中屏幕控制处理的图;
图13A是示出了向图5所示的液晶显示装置施加的电压波形的图;
图13B是示出了向图5所示的液晶显示装置施加的电压波形的图;
图14是图5所示的液晶显示装置可以应用的电子装置的透视图;
图15A是示出了向根据本发明第二实施例的液晶显示装置施加的电压波形的图;
图15B是示出了向根据本发明第二实施例的液晶显示装置施加的电压波形的图;
图16是示出了根据本发明第三实施例的液晶显示装置的屏幕控制功能的方框图;
图17是示出了根据本发明第三实施例的液晶显示装置中屏幕控制处理的图;
图18是示出了根据本发明第四实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图19是图18所示的液晶显示装置沿B-B′线取的截面图;
图20是示出了图18所示的液晶显示装置中屏幕控制处理的图;
图21是根据本发明第五实施例的液晶显示装置的截面图;
图22A是示出了图21所示的液晶显示装置中光轨迹的示意图;
图22B是示出了图21所示的液晶显示装置中光轨迹的示意图;
图23是示出了根据本发明第六实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图24是示出了根据本发明第七实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图25是图24所示的液晶显示装置沿C-C′线取的截面图;
图26是示出了根据本发明第八实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图27A是示出了向图26所示的液晶显示装置施加的电压波形的图;
图27B是示出了向图26所示的液晶显示装置施加的电压波形的图;
图28是示出了图26所示的液晶显示装置中屏幕控制功能的方框图;
图29是示出了图26所示的液晶显示装置中屏幕控制处理的图;
图30是示出了图26所示的液晶显示装置中屏幕控制的示例修改的图;
图31是示出了根据本发明第九实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图32是示出了根据本发明第十实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图33是示出了根据本发明第十实施例的示例修改的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图34是示出了根据本发明第十一实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图;
图35是图34所示的液晶显示装置沿D-D′线取的截面图;
图36A是示出了向图34所示的液晶显示装置施加的电压波形的图;以及
图36B是示出了向图34所示的液晶显示装置施加的电压波形的图。
具体实施方式
接下来,将参照附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
图5是示出了根据本发明第一实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图。该液晶显示装置包括两种类型的子像素:透射子像素254,这是允许从背光照射的光透射的透射区域;以及反射镜子像素255,这是反射外部光以产生反射镜状态的反射镜区域。在该液晶显示装置中,一个像素由多个透射子像素254和多个反射镜子像素255构成。
根据该实施例的液晶显示装置其特征在于每个透射子像素254和每个反射镜子像素255可独立受控,如稍后将详细描述的那样。这样,该液晶显示装置能够实现能在单一屏幕上混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式。
在该实施例中,每个透射子像素254和每个反射镜子像素255按有源矩阵方案独立受控。有源矩阵方案是指这样一种方案,其中使用每个子像素中包括的诸如薄膜晶体管(TFT)之类的开关元件来控制每个子像素的驱动。
透射子像素254和反射镜子像素255按阵列设置,以形成多行,每一行包括沿水平方向的行设置的透射子像素254和反射镜子像素255之一,其中透射子像素254和反射镜子像素255的行在阵列中彼此交替。因此,当按沿垂直方向的列而非沿水平方向的行观看该液晶显示装置中的子像素时,透射子像素254和反射镜子像素255彼此交替。
每个透射子像素254设有透射子像素电极211,而每个反射镜子像素255设有反射镜子像素电极212。
该液晶显示装置设有漏极线252,其是沿着子像素的每一列在垂直方向上延伸的信号线。这里,Dn表示与第n列上的子像素相对应的漏极线252。具体地,图5中从左到右的第一列、第二列、第三列和第四列上的子像素相对应的漏极线252分别以D1、D2、D3和D4来表示。
此外,该液晶显示装置设有栅极线253,其是沿着子像素的每一行在水平方向上延伸的扫描线。这里,Gn表示与第n行上的子像素相对应的栅极线253。具体地,图5中从上到下的第一行、第二行、第三行和第四行上的子像素相对应的栅极线253分别以G1、G2、G3和G4来表示。
每一透射子像素254和反射镜子像素255分别在漏极线252与栅极线253的交点附近设有TFT 251,TFT 251分别连接至各子像素中设置的子像素电极211、212。TFT 251还连接至与每个子像素254、255相对应的漏极线252和栅极线253。每一TFT 251由向与之连接的栅极线253提供的信号来控制。
这样,每个子像素254、255能够通过与之相对应的漏极线252和数据线253按照有源矩阵方案来控制。具体地,例如图5中左上角处的透射子像素254通过漏极线D1和栅极线G1来控制,紧接在该透射子像素254之下的反射镜子像素255通过漏极线D1和栅极线G2来控制。
图6是图5所示的液晶显示装置沿A-A′线取的截面图。具体地,图6示出了图5中的液晶显示装置的第一列上的子像素。可以看到,图6中省略了栅极线253。该液晶显示装置包括用于显示图像的液晶面板200以及作为光源从下方向液晶面板200照射光的背光213,如图6所示。这里,液晶面板200的顶面被定义为正面,而液晶面板200的底面被定义为背面。该液晶显示装置允许用户从液晶面板200的正面一侧观看作为屏幕的液晶面板200。
液晶面板200包括彼此相对设置的上基板203和下基板207。λ/4片202设于上基板203的顶面上,且偏振片201设于λ/4片202的顶面上。类似地,λ/4片208设于下基板207的底面上,且偏振片209设于λ/4片208的底面上。
覆盖有保护膜204的彩色层210设于上基板203的底面上,且公共电极205设于保护膜204的底面上。此外,透射子像素电极211和反射镜子像素电极212交替设于下基板207的顶面上。反射镜子像素电极212由表现出高反射率的材料形成,使得其顶面平滑,并因此不仅用作电极还用作将从上方入射到其上的外部光反射的反射构件。
液晶层206也设于上基板203和下基板207之间。液晶层206充满液晶,液晶沿与各基板的表面垂直的方向对准。能够在每个子像素电极211、212与公共电极205之间单独施加电压,从而液晶层206能够针对每个子像素254、255而被施以不同电压。
该液晶显示装置采用称做“VA方案”的显示方案。液晶层206中液晶分子在未施加电压状态下沿垂直于基板203、207的方向对准,从而不会向沿厚度方向传输通过液晶层206的光给出相位差,其中所谓未施加电压状态是指未在子像素电极211、212与公共电极205之间施加电压的状态。另一方面,在施加电压状态下,液晶层206中液晶分子沿相对于与基板203、207垂直的方向倾斜的方向对准,从而向沿厚度方向传输通过液晶层206的光给出预定相位差,其中所谓施加电压状态是指在公共电极205与子像素电极211、212之间施加预定电压的状态。
彩色层210设于与透射子像素电极211相对的位置。因此,当光传输通过透射子像素电极211并传输通过色彩层210时,该光根据色彩层210而带有一定的颜色。透射子像素254包括用于显示红色的透射子像素、用于显示绿色的透射子像素以及用于显示蓝色的透射子像素,且每一透射子像素254中使用的彩色层210对应于要显示的颜色。
在图5中,“R”表示用于显示红色的透射子像素254,“G”表示用于显示绿色的透射子像素254,且“B”表示用于显示蓝色的透射子像素254。如图5所示,透射子像素254所显示的颜色在第一列为红色,在第二列为绿色,在第三列为蓝色,并且从第四列开始按红、绿、蓝的顺序排列。可以看到,反射镜子像素255在图5中均以“M”标示。
在该液晶显示装置中,一个像素由六个子像素构成,如图5中围绕这些子像素的虚线所示。具体地,一个像素包括分别用于显示红、绿、蓝的透射子像素254以及三个反射镜子像素255。
图7A是示出了该液晶显示装置在显示模式下的光轨迹的图。偏振片201和偏振片209设置为使得它们的偏振透射轴彼此正交。具体地,偏振片201表现出的偏振透射轴沿着与图7A中纸面平行的方向,如图7A中带圈的箭头所示;而偏振片209表现出的偏振透射轴沿着与纸面垂直的方向,如带圈的标记“X”所示。
在显示模式下在透射子像素254中,施加至液晶层206的电压的绝对值应选择为等于或高于透射子像素254进入未施加电压状态的电压值,即,0V或更高,且等于或低于光最大出射的电压值。此外,在显示模式下在反射镜子像素254中,不向液晶层206施加电压,从而反射镜子像素254保持在未施加电压状态。
图7A示例性示出了透射子像素254处于施加电压状态。在显示模式下液晶显示装置的施加电压状态中,在公共电极205与透射子像素电极211之间施加的电压设置为使得向透射液晶层206的光给出λ/2的相位差。
在该液晶显示装置的显示模式,箭头222表示从背光213照射至施加电压状态下的透射子像素254的光的轨迹,箭头223表示入射到未施加电压状态下反射镜子像素255上的外部光的轨迹。这样,偏振片201被从背光213照射至施加电压状态下的透射子像素254的光所透射,但是不会被入射到未施加电压状态下的反射镜子像素255上且被反射镜子像素电极212反射的外部光所透射。
因此,在该液晶显示装置的显示模式,透射子像素254被置于图像显示状态,在该图像显示状态,入射到透射子像素254上的照射光能够从液晶面板200的正面出射;而反射镜子像素254被置于非反射镜状态,在该非反射镜状态,反射镜子像素电极212所反射的外部光不能从液晶面板200的正面出射。
如上所述,在该液晶显示装置的显示模式,透射子像素254被置于图像显示状态,而反射镜子像素255被置于非反射镜状态,从而仅允许由透射子像素254透射的光从液晶面板200的正面出射,而不允许从反射镜子像素255反射的光出射。因此,该液晶显示装置即便在明亮环境下使用也能够保证显示模式下的高图像可见度,这是因为图像不会由于从反射镜子像素255反射的光而在对比度方面恶化。
图7B是示出了该液晶显示装置在反射镜模式下的光轨迹的图。在该液晶显示装置的反射镜模式,通过不向液晶层206施加电压而将透射子像素254置于未施加电压状态。此外,在反射镜模式,通过向液晶层206施加预定电压而将反射镜子像素255置于施加电压状态。
在该液晶显示装置的反射镜模式,公共电极205与施加电压状态下的反射镜子像素电极212之间施加的电压被设置为使得向透射液晶层206的光给出λ/4的相位差。
在该液晶显示装置的反射镜模式,箭头221表示从背光213发射至未施加电压状态下的透射子像素254的光的轨迹,箭头224表示入射到施加电压状态下的反射镜子像素255上的外部光的轨迹。这样,偏振片201不会被从背光213照射至未施加电压状态下的透射子像素254的光所透射,但是被入射到未施加电压状态下的反射镜子像素255上且被反射镜子像素电极212反射的外部光所透射。
因此,在该液晶显示装置的反射镜模式,透射子像素254被置于黑显示状态,在该黑显示状态,入射到透射子像素254上的照射光不能够从液晶面板200的正面出射;而反射镜子像素254被置于反射镜状态,在该反射镜状态,反射镜子像素电极212所反射的外部光能够从液晶面板200的正面出射。
如上所述,该液晶显示装置能够在显示模式和反射镜模式之间切换,并且还能够保证显示模式下的高图像质量。
特别地,在该液晶显示装置中,因为在反射镜模式下从背光213照射并入射到透射子像素254上的光不会从液晶面板200的正面出射,因此当液晶显示装置在从显示模式切换至反射镜模式时背光213不需要从开启切换到关闭。
在从显示模式切换至反射镜模式时将背光从开启变为关闭的液晶显示装置中,例如JP2004-170792A中所描述的液晶显示装置,背光在显示模式下开启,在反射镜模式下关闭。由于该原因,这种液晶显示装置难以实现在单一屏幕上混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式,尽管该液晶显示装置能够提供将整个屏幕设置为显示模式的屏幕模式以及将整个屏幕设置为反射镜模式的屏幕模式。
相反,因为在根据该实施例的液晶显示装置中背光213在显示模式和反射镜模式下均保持开启,所以除了将整个屏幕设置为显示模式的屏幕模式以及将整个屏幕设置为反射镜模式的屏幕模式之外,该液晶显示装置通过将屏幕中的第一区域设置为显示模式并将同一屏幕中不同于第一区域的第二区域设置为反射镜模式,还能够实现在单一屏幕上混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式。通过实现混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式,该液晶显示装置能够在屏幕布局的自由度方面有所改进,从而导致实用性和装饰性上的改进。
图8A-8E是示出了该液晶显示装置的上述屏幕模式的图。具体地,图8A-8E示出了:(1)透射子像素254的状态,(2)反射镜子像素255的状态,以及(3)用户实际观看到的屏幕。
图8A-8E(1)示出了透射子像素254在某一区域中处于在白色背景上显示黑色字符“A”的图像显示状态,以及透射子像素254在实心黑色区域中处于黑显示状态。
图8A-8E(2)示出了反射镜子像素255在阴影区域中处于反射镜状态,以及反射镜子像素255在实心黑色区域中处于非反射镜状态。
图8A-8E(3)示出了显示模式被设置在屏幕中在白色背景上显示黑色字符“A”的区域中,以及反射镜模式被设置在阴影区域中。
图8A示出了整个屏幕被设置为显示模式的屏幕模式。在该屏幕模式下,所有透射子像素254被置于图像显示状态,而所有反射镜子像素255被置于非反射镜状态。
图8B示出了整个屏幕被设置为反射镜模式的屏幕模式。在该屏幕模式下,所有透射子像素254被置于黑显示状态,而所有反射镜子像素255被置于反射镜状态。
图8C示出了通过将屏幕的左半部设置为显示模式并将屏幕的右半部设置为反射镜模式从而混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式。在该屏幕模式下,在屏幕的左半部中透射子像素254被置于图像显示状态,而在屏幕的右半部中透射子像素254被置于黑显示状态。此外,在屏幕的左半部中反射镜子像素255被置于非反射镜状态,而在屏幕的右半部中反射镜子像素255被置于反射镜状态。
图8D示出了通过将屏幕的上半部设置为显示模式并将屏幕的下半部设置为反射镜模式从而混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式。在该屏幕模式下,在屏幕的上半部中透射子像素254被置于图像显示状态,而在屏幕的下半部中透射子像素254被置于黑显示状态。此外,在屏幕的上半部中反射镜子像素255被置于非反射镜状态,而在屏幕的下半部中反射镜子像素255被置于反射镜状态。
图8E示出了通过将屏幕的左下区域设置为显示模式并将左下区域之外的屏幕其余区域设置为反射镜模式从而混合显示模式和反射镜模式的屏幕模式。在该屏幕模式下,在屏幕的左下区域中透射子像素254被置于图像显示状态,而在左下区域之外的屏幕其余区域中透射子像素254被置于黑显示状态。此外,在屏幕的左下区域中反射镜子像素255被置于非反射镜状态,而在左下区域之外的屏幕其余区域中反射镜子像素255被置于反射镜状态。
图9是示出了该液晶显示装置的屏幕控制功能的方框图,图10示出了根据图9的屏幕控制功能的屏幕控制处理的示例。图10示出了图8E中所示的屏幕模式下的屏幕控制处理,作为屏幕控制的示例。
该液晶显示装置包括用于控制透射子像素254、反射镜子像素255和背光213的控制单元401。控制单元401可设为与液晶显示装置独立的控制器。控制单元401包括处理控制单元411、透射信号输入单元402、组合单元403、反射镜信号输入单元404、组合单元405、组合单元406、以及屏幕控制单元407。处理控制单元411基于从用户接口412向其施加的信号,控制各部件。
当从用户接口412向处理控制单元411施加信号时,处理控制单元411首先向透射信号输入单元402施加透射信号,该透射信号包括用于将透射子像素254置于图像显示状态的图像显示信息301以及用于将透射子像素254置于黑显示状态的黑显示信息304。此外,与前述操作同时,处理控制单元411向反射镜信号输入单元404施加反射镜信号,该反射镜信号包括用于将反射镜子像素255置于非反射镜状态的非反射镜信息302以及用于将反射镜子像素255置于反射镜状态的反射镜信息305。
在接收到透射信号时,透射信号输入单元402将图像显示信息301和黑显示信息304发送到组合单元403。组合单元403基于从处理控制单元411向其施加的透射位置信号,将图像显示信息301和黑显示信息304组合,以形成透射子像素信息313。组合器403将透射子像素信息313发送到组合器406。
在接收到反射镜信号时,反射镜信号输入单元404将非反射镜信息302和反射镜信息305发送到组合单元405。组合单元405基于从处理控制单元411向其施加的反射镜位置信号,将非反射镜信息302和反射镜信息305组合,以形成反射镜子像素信息314。组合单元405将反射镜子像素信息314发送到组合器406。
组合器406进一步组合透射子像素信息313和反射镜子像素信息314,使得透射子像素信息313的底部与反射镜子像素信息314的上侧结合,以形成屏幕控制信息316。然后,组合单元406将屏幕控制信息316发送到屏幕控制单元407,从而屏幕控制单元407根据屏幕控制信息316驱动透射子像素254和反射镜子像素255。
控制单元401能够以类似方式在其他屏幕模式下进行屏幕控制。例如,控制单元401通过执行图11所示的控制,如图8A所示将整个屏幕设置为显示模式;以及通过执行图12所示的控制,设置如图8B所示的将整个屏幕设为反射镜模式的屏幕模式。
通过向用作输入单元的用户接口412施加模式切换信号,来执行在屏幕模式之间的切换。
接着参考图13A和13B,将描述如何该驱动该液晶显示装置的子像素254、255。尽管该液晶显示装置采用了栅极线反转驱动,但是本发明例如可以另外采用源极线反转驱动、点反转驱动、帧反转驱动等。
这里,Gn持续时间表示电压施加到图5所示的栅极线253中的Gn上以选择与Gn连接的子像素的持续时间。具体地,电压施加到G1、G2、G3、G4上的持续时间分别由G1持续时间、G2持续时间、G3持续时间、G4持续时间来表示。尽管图13A和13B示出了G1持续时间中的波形,但是这些波形也适用于G1持续时间之外的其他Gn持续时间。
首先参照图13A,将描述该液晶显示装置的显示模式。图13A示出了在显示模式下在G1持续时间期间分别向栅极线253、漏极线252和公共电极205施加的电压VG、VD和VCOM的波形。
VG的值仅在Gn持续时间期间设为VGH以选择与每一栅极线253(Gn)连接的子像素,而在其余持续时间期间设为VGL。具体地,VG的值仅在G1持续时间期间为VGH,而在其他持续时间期间为VGL。VD的值可以在VDL或高于VDL以及VDH或低于VDH的范围内确定。
VCOM在显示模式和反射镜模式下均表现出公共的波形。VCOM取值VCH和VCL,其取值每一持续时间进行交替,并且每一帧进行交替。具体地,在图13A所示的帧中,VCOM在G1持续时间中的值为VCL,在G2持续时间中的值为VCH;在下一帧,VCOM在G1持续时间中的值为VCH,在G2持续时间中的值为VCL。
在该实施例中假设VDH=VCH且VDL=VCL。更具体地,VDH=6V,VDL=1V,VCH=6V且VCL=1V。
在图13A所示的帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于或高于VCL,应该是值为0V或更高的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。特别地,当VD的值是VDH时透射子像素254被置于施加电压状态。
因此,此时与G1连接的透射子像素254处于图像显示状态,这是因为通过调节VD的值能够在透射子像素电极211和公共电极205之间施加正电压。
此外,在图13A所示的帧中的Gn持续时间期间,由于在与G1之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254中VD的值也高于或等于VCL,因此应该是值为0V或更高的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因而,此时与Gn连接的任意透射子像素254处于图像显示状态。
在图13A所示帧的下一帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于或低于VCH,应该是值为0V或更低的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。特别地,当VD的值是VDL时透射子像素254被置于施加电压状态。
因此,此时与G1连接的透射子像素254处于图像显示状态,这是因为通过调节VD的值能够在透射子像素电极211和公共电极205之间施加负电压。
此外,在图13A所示帧的下一帧中的Gn持续时间期间,由于在Gn持续时间期间在与G1之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254中VD的值也等于或低于VCH,因此应该是值为0V或更低的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因而,此时与Gn连接的任意透射子像素254保持在图像显示状态。
如上所述,该液晶显示装置采用栅极线反转驱动。但是当仅注重显示模式下的透射子像素254时,该液晶显示装置的驱动方式类似于帧反转驱动方法,这是因为施加在透射子像素电极211和公共电极205之间的电压的极性针对每一帧反转,而不是针对每一栅极线253反转。
此外,在该液晶显示装置的显示模式下的Gn持续时间期间,在与Gn连接的任何反射镜子像素255中VD的值设为等于VCOM的值。这样,在任何反射镜子像素255中在反射镜子像素电极212和公共电极205之间施加值为0V的电压,从而反射镜子像素255被置于未施加电压状态,并因此被置于非反射镜状态。
该液晶显示装置通过以前述方式驱动子像素254、255,能够将透射子像素254置于图像显示状态,并将反射镜子像素255置于非反射镜状态。这样,该液晶显示装置能够实现显示模式。
接着参照图13B,将描述该液晶显示装置的反射镜模式。图13B示出了在反射镜模式下在G1持续时间期间分别向栅极线253、漏极线252和公共电极205施加的电压VG、VD和VCOM的波形。
VG的值仅在Gn持续时间期间设为VGH以选择与每一栅极线253(Gn)连接的子像素,而在其余持续时间期间设为VGL。具体地,G1处VG的值仅在G1持续时间期间为VGH,而在其他持续时间期间为VGL。
VD取值VDH和VDL,其取值每一帧交替。具体地,在图13B所示的帧中,VD的值为VDL,而在下一帧中VD的值为VDH。特别地,在该实施例中,由于必须向施加电压状态下的反射镜子像素255中的液晶层206所透射的光给出λ/4的相位差,VD的值在时间段(G2持续时间、G4持续时间…)期间设为低于VDH的VD1或高于VDL的VD2,以选择与反射镜子像素255连接的栅电极253。在该实施例中,VD1=4V且VD2=3V。
在图13B所示的帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值为VDL,应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。特别地,由于此时与G1连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
此外,在图13B所示的帧中的Gn持续时间期间,由于在Gn持续时间期间在与G1之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254中VD的值也等于VDL,因此应该是值为0V或更低的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因而,由于此时与Gn连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
在图13B所示帧的下一帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于VDH,应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因此,由于此时与G1连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
此外,在图13B所示帧的下一帧中的Gn持续时间期间,由于在Gn持续时间期间在与G1之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254中VD的值也等于VDH,因此应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因而,由于此时与Gn连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
在图13B所示的帧中的G2持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G2连接的反射镜子像素255的反射镜子像素电极212和公共电极205之间。由于在任何反射镜子像素255中VD的值等于VD2,值为(VD2-VCH)的电压施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间。此时,由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
此外,在图13B所示的帧中的Gn持续时间期间,在Gn持续时间期间在与G2之外的栅极线253(Gn)连接的反射镜子像素255中VD的值也等于VD2。由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
在图13B所示帧的下一帧中的G2持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G2连接的反射镜子像素255的反射镜子像素电极212和公共电极205之间。由于在任何反射镜子像素255中VD的值等于VD1,值为(VD1-VCL)的电压施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间。此时,由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
此外,在图13B所示帧的下一帧中的G2持续时间期间,在与G2之外的栅极线253(Gn)连接的反射镜子像素255中在Gn持续时间期间VD的值也等于VD1。由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
如上所述,该液晶显示装置采用栅极线反转驱动方法。但是当仅注重反射镜模式下的反射镜子像素255时,该液晶显示装置的驱动方式类似于帧反转驱动方法,这是因为施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间的电压的极性针对每一帧反转,而不是针对每一栅极线253反转。
该液晶显示装置通过以前述方式驱动子像素254、255,能够将透射子像素254置于黑显示状态,并将反射镜子像素255置于反射镜状态。这样,该液晶显示装置能够实现反射镜模式。
图14是根据该实施例的液晶显示装置可以应用的电子装置的透视图。尽管图14示出了便携式电话作为电子装置501的一个示例,但是根据该实施例的液晶显示装置还可以应用于便携式电话之外的多种便携式终端装置,如便携式信息终端(PDA:个人数字助理)、游戏机、数码相机、数码摄像机等。另外,根据该实施例的液晶显示装置可应用于便携式终端装置之外的多种终端装置,如笔记本型个人电脑、取款机、自动售货机等。
电子装置501包括根据该实施例的液晶显示装置502、以及作为由用户操作的用户接口的操作单元503。
用户可以通过对操作单元503进行操作,将液晶显示装置502从显示模式切换为反射镜模式,或者反之亦然。用户可以在观看显示模式下的液晶显示装置502上显示的图像同时对操作单元503进行操作,并且可以在反射镜模式下将液晶显示装置502用作反射镜。
(第二实施例)
接着参照图15A和15B,描述根据本发明第二实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了为驱动该液晶显示装置而施加的电压的波形不同。因此,以下将参照用来描述根据第一实施例的液晶显示装置的配置的附图,来进行描述。
首先参照图15A,将描述该液晶显示装置的显示模式。图15A示出了在显示模式下在G1持续时间期间分别向栅极线253、漏极线252和公共电极205施加的电压VG、VD和VCOM的波形。
VG的值仅在Gn持续时间期间设为VGH以选择与每一栅极线253(Gn)连接的子像素,而在其余持续时间期间设为VGL。具体地,G1处VG的值仅在G1持续时间期间为VGH,而在其他持续时间期间为VGL。VD的值可以在VDL或高于VDL至VDH或低于VDH的范围内确定。
VCOM在显示模式和反射镜模式下均表现出公共的波形。VCOM取值VCH和VCL,其取值每两个持续时间进行交替,并且每一帧进行交替。具体地,在图15A所示的帧中,VCOM在G1持续时间和G2持续时间中的值为VCL,在G3持续时间和G4持续时间中的值为VCH;在下一帧,VCOM在G1持续时间和G2持续时间中的值为VCH,在G3持续时间和G4持续时间中的值为VCL。
在该实施例中假设VDH=VCH且VDL=VCL。更具体地,VDH=6V,VDL=1V,VCH=6V且VCL=1V。
在图15A所示的帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于或高于VCL,应该是值为0V或更高的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。
因此,此时与G1连接的透射子像素254处于图像显示状态,其中通过调节VD的值能够在透射子像素电极211和公共电极205之间施加正电压。
此外,在图15A所示的帧中的G3持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G3连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于或低于VCH,应该是值为0V或更低的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。
因此,此时与G1连接的透射子像素254处于图像显示状态,其中通过调节VD的值能够在透射子像素电极211和公共电极205之间施加负电压。
此外,在图15A所示的帧中的Gn持续时间期间,在G1持续时间和G3持续时间之后,在与栅极线253(Gn)连接的透射子像素254的透射子像素电极211与公共电极205之间施加的电压也在0V或更高以及0V或更低之间交替。因此,此时与Gn连接的任意透射子像素254处于图像显示状态。
在图15A所示帧的下一帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于或低于VCH,应该是值为0V或更低的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。
因此,此时与G1连接的透射子像素254处于图像显示状态,其中通过调节VD的值能够在透射子像素电极211和公共电极205之间施加负电压。
在图15A所示帧的下一帧中的G3持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G3连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于或高于VCL,应该是值为0V或更高的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。
因此,此时与G1连接的透射子像素254处于图像显示状态,其中通过调节VD的值能够在透射子像素电极211和公共电极205之间施加正电压。
此外,在图15A所示帧的下一帧中的Gn持续时间期间,在G1持续时间和G3持续时间之后,在与栅极线253(Gn)连接的透射子像素254的透射子像素电极211与公共电极205之间施加的电压也在0V或更低以及0V或更高之间交替。因此,此时与Gn连接的任意透射子像素254处于图像显示状态。
如上所述,该液晶显示装置同根据第一实施例的液晶显示装置一样,采用栅极线反转驱动方法,但是当仅注重显示模式下的透射子像素254时,该液晶显示装置与根据第一实施例的液晶显示装置的不同在于:施加在透射子像素电极211和公共电极205之间的电压的极性针对每一栅极线253反转,并且还针对每一帧反转。由于在显示模式下在透射子像素电极211和公共电极205之间施加的电压的极性针对每一栅极线253反转,闪烁将不那么突出,即便帧周期较短
在该液晶显示装置的显示模式下的Gn持续时间期间,在与Gn连接的任意反射镜子像素255中使VD的值等于VCOM的值。这样,在任何反射镜子像素255中在反射镜子像素电极212和公共电极205之间施加值为0V的电压,从而反射镜子像素255被置于未施加电压状态,并因此被置于非反射镜状态。
该液晶显示装置通过以前述方式驱动子像素254、255,能够将透射子像素254置于图像显示状态,并将反射镜子像素255置于非反射镜状态。这样,该液晶显示装置能够实现显示模式。
接着参照图15B,将描述该液晶显示装置的反射镜模式。图15B示出了在反射镜模式下在G1持续时间期间分别向栅极线253、漏极线252和公共电极205施加的电压VG、VD和VCOM的波形。
VG的值仅在Gn持续时间期间设为VGH以选择与每一栅极线253(Gn)连接的子像素,而在其余持续时间期间设为VGL。具体地,G1处VG的值仅在G1持续时间期间为VGH,而在其他持续时间期间为VGL。
VD取值VDH和VDL,其取值每两个持续时间进行交替,并且每一帧进行交替。另外,VD表现出的波形为从VCOM的波形偏移一个持续时间。具体地,在图15B所示的帧中,VD的值在G1持续时间期间为VDL,在G2持续时间和G3持续时间期间为VDH;而在下一帧中,VD的值在G1持续时间期间为VDH,在G2持续时间和G3持续时间期间为VDL。
特别地,在该实施例中,由于必须向施加电压状态下的反射镜子像素255中的液晶层206所透射的光给出λ/4的相位差,VD的值在时间段(G2持续时间、G4持续时间…)期间设为低于VDH的VD1或高于VDL的VD2,以选择与反射镜子像素255连接的栅电极253。在该实施例中,VD1=4V且VD2=3V。
在图15B所示的帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值为VDL,值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因此,由于此时与G1连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
此外,在图15B所示的帧中的G3持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G3连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于VDH,应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因此,由于此时与G3连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,与G3连接的透射子像素254此时表现出黑显示状态。
此外,在图15B所示的帧中的Gn持续时间期间,由于在Gn持续时间期间在与G1和G3之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254中VD的值也等于VCOM的值,因此应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因而,由于此时与Gn连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
在图15B所示帧的下一帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G1连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于VDH,应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因此,由于此时与G1连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
此外,在图15B所示帧的下一帧中的G3持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G3连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254中VD的值等于VDL,应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因此,由于此时与G3连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,该透射子像素表现出黑显示状态。
此外,在图15B所示帧的下一帧中的Gn持续时间期间,由于在与G1和G3之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254中Gn处VD的值也等于VCOM的值,因此应该是值为0V的电压施加在透射子像素电极211和公共电极205之间。因而,由于此时与Gn连接的任一透射子像素254被置于未施加电压状态,这一子像素表现出黑显示状态。
在图15B所示的帧中的G2持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G2连接的反射镜子像素255的反射镜子像素电极212和公共电极205之间。由于在任何反射镜子像素255中VD的值等于VD1,值为(VD1-VCL)的电压施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间。此时,由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
此外,在图15B所示的帧中的G4持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G4连接的反射镜子像素255的反射镜子像素电极212和公共电极205之间。由于在任何反射镜子像素255中VD的值等于VD2,值为(VD2-VCH)的电压施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间。此时,由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
此外,在图15B所示的帧中的Gn持续时间期间,在G1和G3持续时间之后,在与栅极线253(Gn)连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间施加的电压也在0V或更高以及0V或更低之间交替。因此,与Gn连接的任一透射子像素254此时处于图像显示状态。
在图15B所示帧的下一帧中的G2持续时间期间,值为(VD-VCH)的电压施加在与G2连接的反射镜子像素255的反射镜子像素电极212和公共电极205之间。由于在任何反射镜子像素255中VD的值等于VD2,值为(VD2-VCH)的电压施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间。此时,由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
此外,在图15B所示帧的下一帧中的G4持续时间期间,值为(VD-VCL)的电压施加在与G4连接的反射镜子像素255的反射镜子像素电极212和公共电极205之间。由于在任何反射镜子像素255中VD的值等于VD1,值为(VD1-VCL)的电压施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间。此时,由于任一反射镜子像素255被置于施加电压状态,这一子像素表现出反射镜状态。
此外,在图15B所示帧的下一帧中的Gn持续时间期间,在G2和G4持续时间之后,也在与栅极线253(Gn)连接的透射子像素254的透射子像素电极211和公共电极205之间交替施加负电压和正电压。因此,与Gn连接的任一反射镜子像素255此时处于反射镜状态。
如上所述,该液晶显示装置同根据第一实施例的液晶显示装置一样,采用栅极线反转驱动方法,但是该液晶显示装置与根据第一实施例的液晶显示装置的不同在于:施加在反射镜子像素电极212和公共电极205之间的电压的极性每一栅极线253反转,并且还每一帧反转,这在仅注重反射镜模式下的反射镜子像素255时可以看到。
该液晶显示装置通过以前述方式驱动子像素254、255,能够将透射子像素254置于黑显示状态,并将反射镜子像素255置于反射镜状态。这样,该液晶显示装置能够实现反射镜模式。
(第三实施例)
接着参照图16和17,描述根据本发明第三实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了控制单元之外。图16和17对应于第一实施例中的对9和10,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
图16是示出了该液晶显示装置的屏幕控制功能的方框图,图17示出了根据该屏幕控制功能的屏幕控制处理示例的图。图17示出了图8A中所示的屏幕模式下的屏幕控制处理,作为屏幕控制的示例。
该液晶显示装置不包括图9所示的组合单元403、405。
具体地,组合单元406a根据从处理控制单元411a向其施加的透射位置信号和反射镜位置信号,将从显示信号输入单元402向其施加的图像显示信息301和黑显示信息304,以及从反射镜信号输入单元404向其施加的非反射镜信息302和反射镜信息305,组合为屏幕控制信息316a。
然后,组合单元406a将屏幕控制信息316a发送到屏幕控制单元407,从而屏幕控制单元407根据屏幕控制信息316a驱动透射子像素254和反射镜子像素255。
在该实施例中,例如,不会根据图像显示信息301和黑显示信息304来创建表示图像显示状态和黑显示状态的混和的透射子像素信息313(见图10)。然而,在该实施例中,通过从处理控制单元411向透射信号输入单元402施加先前组合的透射子像素信息313,并将先前组合的透射子像素信息314记录在反射镜信号输入单元404的存储器中,也可以实现将显示模式与反射镜模式混合的屏幕模式。因此,控制单元401a能够以类似方式在例如如图8B-8E所示的其他屏幕模式下进行图像控制。
(第四实施例)
接着参照图18至20,描述根据本发明第四实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。图18和19对应于第一实施例中的图5和6,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
图18是示出了根据该实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图,以及图19是图18所示的液晶显示装置沿B-B′线取的截面图。
与根据第一实施例的液晶显示装置不同,该液晶显示装置在反射镜子像素255a中也包括彩色层210a。此外,在该液晶显示装置中,即使在显示模式下反射镜子像素255a也被置于反射镜状态。此时,图9所示的处理控制单元411向反射镜信号输入单元404施加图像显示信息301b和黑显示信息304b,如图20所示,以组合屏幕控制信息316b。这样,该液晶显示装置能够不仅利用透射通过透射子像素254a的光并且利用反射镜子像素255a反射的光,来显示彩色图像。
因此,在该液晶显示装置中,一个像素由三个透射子像素和三个反射镜子像素构成,如图18中围绕这些子像素的虚线所示。具体地,一个像素包括透射子像素254a和反射镜子像素255a,每一个子像素分别用于显示红、绿和蓝之一。
此外,在该液晶显示装置的反射镜模式下,所有透射子像素254b被置于未施加电压状态,并且所有反射镜子像素255a被置于施加电压状态,如根据第一实施例的液晶显示装置中的情况一样。这样,在该液晶显示装置的反射镜模式下,从反射镜子像素255a反射的用于显示红、绿和蓝的光的颜色彼此混合,以向液晶面板200a的正面发射无色反射光。
(第五实施例)
接着参照图21、22A和22B,描述根据本发明第五实施例的液晶显示装置。该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了其采用ECB显示方案之外。图21、22A和22B对应于第一实施例中的图6、7A和7B,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
图21是根据该实施例的液晶显示装置的截面图。该液晶显示装置的液晶面板200b在下基板207和反射镜子像素电极212之间设有绝缘层214,用于在厚度方向上将反射镜子像素电极212的反射面定位在液晶层206b的中间。
此外,该液晶显示装置的显示方案是ECB方案,其中液晶层206b包括以扭曲对准方式取向的液晶分子,在扭曲对准方式中,液晶分子在基板930和950之间逐渐扭转一设在0至90度范围中的值。在公共电极205和子像素电极211、212之间并没有施加电压的未施加电压状态,液晶分子沿与基板203、207平行的方向对准,从而向沿厚度方向传输的光给出λ/2的相位差。另一方面,在公共电极205和子像素电极211、212之间施加足够电压的施加电压状态,液晶层206b包括沿与基板203、207垂直的方向对准的液晶分子,从而不会向沿厚度方向传输的光给出相位差。
图22A是示出了该液晶显示装置在显示模式下的光轨迹的图。在显示模式,箭头222b表示从背光213照射到透射子像素254b的光的轨迹,箭头223b表示入射到反射镜子像素255b上的外部光的轨迹。
显示模式下在该液晶显示装置的透射子像素254b中,施加至液晶层206b的电压的绝对值应选择为等于或高于透射子像素254b进入未施加电压状态的电压值,即,0V或更高,且等于或低于透射子像素254b进入施加电压状态的电压值。此外,显示模式下在反射镜子像素255b中,向液晶层206施加预定电压,从而反射镜子像素255b被置于施加电压状态。图22A示出了未施加电压状态下的透射子像素254b作为示例。
如图22A所示,在该液晶显示装置的显示模式,传输通过处于图像显示状态的透射子像素254b的光从液晶面板200b的正面出射,而从处于非反射镜状态的反射镜子像素255b反射的光并不从液晶面板200b的正面出射。
图22B是示出了该液晶显示装置在反射镜模式下的光轨迹的图。在反射镜模式,箭头221b表示从背光213照射到透射子像素254b的光的轨迹,箭头224b表示入射到反射镜子像素255b上的外部光的轨迹。
在该液晶显示装置的反射镜模式,透射子像素254b被置于施加电压状态,而反射镜子像素255b被置于未施加电压状态。
如图22B所示,在该液晶显示装置的反射镜模式,从背光213照射并入射到处于黑显示状态的反射镜子像素254b上的光并不从液晶面板200b的正面出射,而从处于反射镜状态的反射镜子像素255b反射的光从液晶面板200b的正面出射。
(第六实施例)
接着参照图23,描述根据本发明第六实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。图23对应于第一实施例中的图5,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
在根据第一实施例的液晶显示装置中,透射子像素254和反射镜子像素255分别沿栅极线253形成行,而在根据该实施例的液晶显示装置中,透射子像素254c和反射镜子像素255c分别沿漏极线252c形成列。
当在该液晶显示装置中子像素254c、255c如此排列时,通过执行控制使得在显示模式下将透射子像素254c置于图像显示状态而将反射镜子像素255c置于非反射镜状态,以及执行控制使得在反射镜模式下将透射子像素254c置于黑显示状态而将反射镜子像素255c置于反射镜状态,仍然可以提供与根据第一实施例的液晶显示装置相似的优点。
(第七实施例)
接着参照图24和25,描述根据本发明第七实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。图24和25对应于第一实施例中的图5和6,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
图24是示出了根据该实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图,图25是图24所示的液晶显示装置沿C-C′线取的截面图。
与根据第一实施例的液晶显示装置不同,该液晶显示装置包括反射镜子像素255d,该反射镜子像素255d沿列方向的长度大约是透射子像素254d的两倍。具体地,反射镜子像素255d与液晶面板200d的正面平行的截面积是透射子像素254d的两倍。另外,子像素254d、255d形成阵列,以形成以透射子像素254d、反射镜子像素255d和透射子像素254d为单位的行。
与根据第一实施例的液晶显示装置一样,该液晶显示装置执行控制,以在显示模式下将透射子像素254d置于图像显示状态并将反射镜子像素255d置于非反射镜状态,以及在反射镜模式向将透射子像素254d置于黑显示状态并将反射镜子像素255d置于反射镜状态。
在该液晶显示装置中,两个像素由六个透射子像素254d和三个反射镜子像素255d构成,如图25中围绕这些子像素的虚线所示。另一方面,在图2所示的根据第一实施例的液晶显示装置中,两个像素包括六个反射镜子像素。这样,根据该实施例的液晶显示装置包括较少数目的反射镜子像素255d,并且据此,也包括较少数目的反射镜子像素电极212d、TFT 251和栅极线253d。因此,根据该实施例的液晶显示装置需要较少数目的部件,并因此能够简化驱动方案以及减少制造成本。
此外,由于根据该实施例的液晶显示装置包括较少数目的TFT251和栅极线253d,可以相应地增加反射镜子像素电极212d的尺寸。因此,根据该实施例的液晶显示装置的反射镜子像素电极212d尺寸可以增加为根据第一实施例的液晶显示装置的反射镜子像素电极212的两倍。通过这种增大的尺寸,在反射镜模式下反射镜子像素255d能够反射更多的光。
此外,由于该液晶显示装置与根据第一实施例的液晶显示装置包括相同数目的透射子像素,同根据第一实施例的液晶显示装置的情况一样,在显示模式下可以保证高图像质量。
在该实施例中,透射子像素254d的数目是反射镜子像素255d的数目的两倍,但是可以是其他的整数倍,在这种情况下,得到的液晶显示装置能够提供与该实施例的液晶显示装置相似的优点。
(第八实施例)
接着参照图26至29,描述根据本发明第八实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。在根据该实施例的液晶显示装置中,尽管透射子像素254e同根据第一实施例的液晶显示装置一样以有源矩阵方案来控制,但是反射镜子像素255e以静态方案来控制。
图26是示出了根据该实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图。图26对应于第一实施例中的图6,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。如图26所示,由于在该液晶显示装置中反射镜子像素255e以静态方案来驱动,电极配线253f直接连接到反射镜子像素212e。因此,由于在该液晶显示装置中并未在反射镜子像素255e中设置TFT 251,能够相应地增加反射镜子像素电极212e的尺寸。因此,在反射镜模式下反射镜子像素255e能够反射更多的光。
这里,在图26中从上至下电极配线253f被表示为S1、S2、…、Sm、…、S(n-1)、Sn。在该液晶显示装置中,可以向S1-S(m-1)和Sm-Sn施加彼此不同的电压。因此,可以单独将与S1-S(m-1)连接的反射镜子像素电极212e以及与Sm-Sn连接的反射镜子像素电极212e切换为反射镜状态和非反射镜状态。
接着参照图27A和27B,将描述如何驱动该液晶显示装置的子像素254e、255e。图27A和27B对应于第一实施例中的图13A和13B。该液晶显示装置针对透射子像素254e采用栅极线反转驱动方法,但是例如可以另外采用源极线反转驱动、点反转驱动、帧反转驱动等。
G1持续时间、G2持续时间…的表示仅用于描述如何驱动与栅极线253e连接的透射子像素254e。施加到电极配线253f的电压VS在一帧中设为恒定值,与栅极线253e的持续时间无关。
首先参照图27A,将描述该液晶显示装置的显示模式。图27A示出了在显示模式下在G1持续时间期间分别向栅极线253e、漏极线252e和公共电极205施加的电压VG、VD和VCOM的波形。
VG的值仅在Gn持续时间期间设为VGH以选择与每一栅极线253(Gn)连接的子像素,而在其余持续时间期间设为VGL。具体地,G1处VG的值仅在G1持续时间期间为VGH,而在其他持续时间期间为VGL。
VS的值为VSM,且VCOM的值为VCM。在该实施例中,VSM=VCM。VD的值在持续时间(G1持续时间、G3持续时间…)期间可以在VCM或高于VCM至VDH或低于VDH的范围内确定以选择透射子像素254e,以及在持续时间(G2持续时间、G4持续时间…)期间可以在VDL或高于VDL至VCM或低于VCM的范围内确定以选择反射镜子像素255e。
在图27A所示的帧中的G1持续时间期间,值为(VD-VCM)的电压施加在与G1连接的透射子像素254e的透射子像素电极211e和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254e中VD的值等于或高于VCM,应该是值为0V或更高的电压施加在透射子像素电极211e和公共电极205之间。
因此,此时与G1连接的透射子像素254e处于图像显示状态,其中通过调节VD的值能够在透射子像素电极211e和公共电极205之间施加正电压。
在图27A所示的帧中的G2持续时间期间,值为(VD-VCM)的电压施加在与G1连接的透射子像素254e的透射子像素电极211e和公共电极205之间。由于在任何透射子像素254e中VD的值等于或高于VCM,应该是值为0V或更低的电压施加在透射子像素电极211e和公共电极205之间。
因此,此时与G1连接的透射子像素254e处于图像显示状态,其中通过调节VD的值能够在透射子像素电极211e和公共电极205之间施加负电压。
此外,在图27A所示的帧中的Gn持续时间期间,在与G1和G2之外的栅极线253(Gn)连接的透射子像素254e中,同样能够在透射子像素电极211e和公共电极205之间施加正电压或负电压。因此,此时与Gn连接的任意透射子像素254e处于图像显示状态。另外,在图27A所示帧之外的其他帧中,在Gn持续时间期间,与Gn连接的任意透射子像素254e同样处于图像显示状态。
在图27A所示的帧中,VS的值为VSM,其等于VCM,即,与任一电极配线253f连接的反射镜子像素255e中VCOM的值。因此,值为0V的电压施加在反射镜子像素电极212e和公共电极205之间。由于任一反射镜子像素255e被置于未施加电压状态,这一子像素表现出非反射镜状态。
该液晶显示装置通过以前述方式驱动子像素254e、255e,能够将透射子像素254e置于图像显示状态,并将反射镜子像素255e置于非反射镜状态。这样,该液晶显示装置能够实现显示模式。
接着参照图27B,将描述该液晶显示装置的反射镜模式。图27B示出了在反射镜模式下在G1持续时间期间分别向栅极线253e、漏极线252e和公共电极205施加的电压VG、VD和VCOM的波形。
VG的值仅在Gn持续时间期间设为VGH以选择与每一栅极线253(Gn)连接的子像素,而在其余持续时间期间设为VGL。具体地,G1处VG的值仅在G1持续时间期间为VGH,而在其他持续时间期间为VGL。
VD的值为VDM,而VCOM的值为VCM。在该实施例中,VDM=VCM。VS取值VSH和VSL,其取值每一帧进行交替。具体地,VS的值在图27B所示的帧中为VSH,而在下一帧中为VSL。在该实施例中,VSH=VCH,且VSL=VCL。
在图27B所示的帧中的G1持续时间期间,VD的值为VDM,其等于VCM,即,与G1连接的透射镜子像素254e中VCOM的值。因此,值为0V的电压施加在透射子像素电极211e和公共电极205之间。由于透射子像素254e被置于未施加电压状态,其表现出黑显示状态。
同样地,在所有帧的Gn持续时间期间,因为VD的值等于VCOM的值,与Gn连接的透射子像素254e被置于未施加电压状态,并因此表现出黑显示状态。
在图27B所示的帧中,值为(VS-VCM)的电压施加在与电极配线253f连接的反射镜子像素255e的反射镜子像素电极212e和公共电极205之间。由于在任意反射镜子像素255e中VS的值为VSH,值为(VSH-VCM)的电压施加在反射镜子像素电极212e和公共电极205之间。此时,因为在反射镜子像素电极212e和公共电极205之间施加正电压,这使反射镜子像素255e进入施加电压状态,所以反射镜子像素255e表现出反射镜状态。
在图27B所示帧的下一帧中,值为(VD-VSM)的电压施加在与电极配线253f连接的反射镜子像素255e的反射镜子像素电极212e和公共电极205之间。由于在任意反射镜子像素255e中VD的值为VDL,值为(VDL-VCH)的电压施加在反射镜子像素电极212e和公共电极205之间。此时,因为在反射镜子像素电极212e和公共电极205之间施加负电压,这使反射镜子像素255e进入施加电压状态,所以反射镜子像素255e表现出反射镜状态。
该液晶显示装置通过以前述方式驱动子像素254e、255e,能够将透射子像素254e置于黑显示状态,并将反射镜子像素255e置于反射镜状态。这样,该液晶显示装置能够实现反射镜模式。
接着参照图28和29,将描述根据该实施例的液晶显示装置的屏幕控制功能。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了控制单元401e之外。图28和29对应于第一实施例中的对9和10,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
图28是示出了该液晶显示装置的屏幕控制功能的方框图,图29示出了根据图28的屏幕控制功能的屏幕控制处理的示例。图29示出了图8D中所示的屏幕模式下的屏幕控制处理,作为屏幕控制的示例。
与根据第一实施例的液晶显示装置不同,该液晶显示装置包括控制单元401e,控制单元401e设有用于控制透射子像素254e的屏幕控制单元407e以及用于控制反射镜子像素255e的屏幕控制单元408e。因此,该液晶显示装置并不具有用于将透射子像素信息313与反射镜子像素信息314相组合的组合单元406。
组合单元403e将从显示信号输入单元402向其施加的图像显示信息301和黑显示信息304组合,以形成透射子像素信息313。组合单元405e也将从反射镜信号输入单元404向其施加的非反射镜信息302和反射镜信息305组合,以形成反射镜子像素信息314。
然后,组合单元403e将透射子像素信息313发送到屏幕控制单元407e,从而屏幕控制单元407e根据透射子像素信息313驱动透射子像素254e。组合单元405e也将反射镜子像素信息314发送到屏幕控制单元408e,从而屏幕控制单元408e根据反射镜子像素信息314驱动反射镜子像素255e。
可选地,控制单元401e可以不包括组合单元403e、405e,如图30所示。此时,屏幕控制单元407e根据从显示信号输入单元402向其施加的图像显示信息301和黑显示信息304以及从处理控制单元411e向其施加的透射位置信号,来驱动透射子像素254e。屏幕控制单元408e也根据从反射镜信号输入单元404向其施加的非反射镜信息302和反射镜信息305以及从处理控制单元411e向其施加的反射镜位置信号,来驱动反射镜子像素255e。
(第九实施例)
接着参照图31,将描述根据本发明第九实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。图31对应于第一实施例中的图5,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
与图24所示的根据第七实施例的液晶显示装置一样,该液晶显示装置包括反射镜子像素255g,该反射镜子像素255g沿列方向的长度大约是透射子像素254g的两倍。另外,子像素254g、255g形成阵列,以形成以透射子像素254g、反射镜子像素255g和透射子像素254g为单位的行。
该液晶显示装置根据无源矩阵方案来控制反射镜子像素255g。因此,在该液晶显示装置中,不需要向反射镜子像素255g提供TFT 251,从而与图24所示的根据第七实施例的液晶显示装置相比,相应地可以更多地增加反射镜子像素电极212g的大小。通过这种增大的尺寸,在反射镜模式下反射镜子像素255g能够反射更多的光。
(第十实施例)
接着参照图32,将描述根据本发明第十实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。图32对应于第一实施例中的图5,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
与根据第一实施例的液晶显示装置不同,该液晶显示装置根据无源矩阵方案来控制反射镜子像素255i。因此,在该液晶显示装置中,不需要向反射镜子像素255i提供TFT 251,从而与根据第一实施例的液晶显示装置相比,相应地可以更多地增加反射镜子像素电极212i的大小。通过这种增大的尺寸,在反射镜模式下反射镜子像素255i能够反射更多的光。
特别地,当电极配线252j平行于漏极线252i设置时,如同该液晶显示装置中的情形,可以以与根据第九实施例的液晶显示装置相似的方式来驱动子像素254i、255i。
此外,如图33所示,透射子像素电极211i和反射镜子像素电极212i的形状可以改变,从而改变后的面积被透射子像素254i和反射镜子像素255i占据。
(第十一实施例)
接着参照图34至36B,将描述根据本发明第十一实施例的液晶显示装置。根据该实施例的液晶显示装置以与根据第一实施例的液晶显示装置相似的方式来配置,除了下述部件之外。
图34是示出了根据该实施例的液晶显示装置中电路配置的示意图。图34对应于第一实施例中的图5,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。
在该液晶显示装置中,透射子像素254j按IPS方案来控制,而反射镜子像素255j按ECB方案来控制。透射子像素254j设有梳齿状透射子像素电极211j和梳齿状公共电极205k。每个公共电极205k连接到公共电极配线205k。液晶层206j使得在公共电极205k和透射子像素电极211j之间未施加电压时液晶分子沿平行于基板930、905的方向对准。
图35是图34所示的液晶显示装置沿D-D′线取的截面图。图35对应于第一实施例中的图6,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。特别地,公共电极205k在图35中示意性示出,公共电极205k的实际设置不同于图35所示。
并没有为透射子像素254j设置λ/4片,透射子像素电极211j和公共电极205k设置在下基板207的顶面上。尽管对于反射镜子像素255j没有在上基板203的顶面上或者在下基板207的底面上设置λ/4片,但是在保护膜204和公共电极205之间设置了内λ/4片202j。公共电极205的底面定位在厚度方向上液晶层206j的中间。
图36A是示出了该液晶显示装置在显示模式下的光轨迹的图。图36A和36B对应于第一实施例中的图7A和7B,其中相同的部件由相同的附图标记来表示。图36A中在液晶层206j中绘出的虚线圈包围的箭头表示当观看者沿偏振片201j表面的法向观看时液晶层的对准轴。
在该液晶显示装置的显示模式下在透射子像素254j中,施加至液晶层206j的电压的绝对值应选择为等于或高于透射子像素254j进入未施加电压状态的电压值,即,0V或更高,且等于或低于透射子像素254j进入施加电压状态的电压值。在显示模式,没有电压施加到液晶层206j,使得反射镜子像素254j被置于未施加电压状态。图36A示出了透射子像素254j处于施加电压状态,作为示例。液晶层206j的对准轴在未施加电压状态沿着垂直于图36的纸面的方向,并且在透射子像素254j的施加电压状态沿着与偏振片209的面内方向平行的方向旋转45度。
箭头222j表示在显示模式下从背光213向施加电压状态的透射子像素254j照射的光的轨迹。在该实施例中,在施加电压状态的透射子像素254j中,向传输通过液晶层206j的光给出λ/2的相位差。由于入射到液晶层206j上的光的偏振方向以及液晶层206j的对准轴的角度,光的偏振方向发生旋转。
已经透射通过偏振片209并以与纸面垂直的偏振方向行进的线偏振光传输通过液晶层206,并被给予λ/2的相位差,其中延迟相位轴倾斜45度,这导致线偏振光以与纸面平行的偏振方向行进。该线偏振光透射通过偏振片201,因为其偏振方向与偏振片201的偏振透射轴的取向匹配。
这样,在该液晶显示装置的显示模式,从背光213照射且被透射子像素254j透射的透射光能够被置于图像显示状态,其中能够允许光从液晶面板200j的正面出射。
此外,箭头223j表示在显示模式下入射到未施加电压状态的反射镜子像素255j上的外部光的轨迹。在该实施例中,在施加电压状态的反射镜子像素255j中没有向传输通过液晶层206j的光给出相位差。
透射通过偏振片201并以与纸面平行的偏振方向行进的线偏振光传输通过内λ/4片202j,以将其自身变换为右旋圆偏振光,该右旋圆偏振光入射到液晶层206j上。被施加电压且垂直对准的液晶层206j没有向入射到液晶层206j上的右旋圆偏振光给出相位差,当右旋圆偏振光被反射镜子像素电极212j反射时,从而来回传输通过液晶层206j。然而,右旋圆偏振光反射镜子像素电极212j反射,其极性反转,得到左旋圆偏振光。该左旋圆偏振光传输通过内λ/4片202j,该内λ/4片202j将左旋圆偏振光变换为以垂直于纸面的偏振方向行进的线偏振光。该线偏振光不会透射通过偏振片201,因为其偏振方向与偏振片201的偏振透射轴的取向相差90度。
这样,在该液晶显示装置的显示模式,通过将反射镜子像素255j置于施加电压状态,入射到液晶面板200j的正面且被反射镜子像素电极212j反射的光能够被置于非反射镜状态,其中不允许反射光从液晶面板200j的正面出射。
如上所述,在该液晶显示装置的显示模式,显示子像素254j被置于图像显示状态,而反射镜子像素255j被置于非反射镜状态,从而仅允许传输通过透射子像素254j的光从液晶面板200j的正面出射,而不允许从反射镜子像素255j反射的光出射。
图36B是示出了该液晶显示装置在反射镜模式下的光轨迹的图。在该液晶显示装置的反射镜模式,透射子像素254j和反射镜子像素255j被置于未施加电压状态。
箭头221j表示在反射镜模式下从背光213向未施加电压状态的透射子像素254j照射的光的轨迹。在该实施例中,由于在未施加电压状态的透射子像素254j中液晶层206j的对准轴平行于入射到液晶层206j上的光221j的偏振方向,所以传输通过液晶层206j的光不会改变偏振状态。
已经透射通过偏振片209、以与纸面垂直的偏振方向行进的线偏振光传输通过液晶层206j,而不会导致任何偏振状态的改变。该线偏振光不会透射通过偏振片201,因为其偏振方向与偏振片201的偏振透射轴的取向相差90度。
这样,在该液晶显示装置的反射镜模式,透射子像素254j被置于未施加电压状态,从而使透射子像素254j进入黑显示状态,其中不允许光从背光213照射的光从液晶面板200j的正面出射。
此外,箭头224j表示在反射镜模式下入射到施加电压状态的反射镜子像素255j上的外部光的轨迹。在该实施例中,在未施加电压状态的透射子像素254j中,向传输通过液晶层206j的光给出λ/4的相位差。
已经透射通过偏振片201、与纸面平行行进的线偏振光传输通过内λ/4片202j,该内λ/4片202j将该线偏振光变换为右旋圆偏振光,该右旋圆偏振光然后入射到液晶层206j上。在右旋圆偏振光碰上反射镜子像素电极212j时,液晶层206j向入射到液晶层206j上的该右旋圆偏振光给出λ/4的相位差,从而得到线偏振光。该线偏振光被反射镜子像素电极212j反射,同时其保持为线偏振光,然后传输通过液晶层206j,液晶层206j向该线偏振光给出λ/4的相位差,从而得到右旋圆偏振光。该右旋圆偏振光传输通过λ/4片202j,得到以平行于纸面的偏振反向行进的线偏振光。该线偏振光透射通过偏振片201,因为其偏振方向与偏振片201的偏振透射轴的取向匹配。
这样,在反射镜模式,该液晶显示装置能够将反射镜子像素255j置于未施加电压状态,从而将其设为反射镜状态,其中允许从液晶面板200j的正面入射并由反射镜子像素电极212j反射的光从液晶面板200j的正面出射。
如上所述,在该液晶显示装置的反射镜模式,显示子像素254j被置于黑显示状态,而反射镜子像素255j被置于反射镜状态,从而仅允许从反射镜子像素255j反射的光从液晶面板200j的正面出射,而不允许从背光213照射并入射到透射子像素254j上的光出射。
特别地,在该液晶显示装置中,透射子像素254j根据正常黑驱动方案来驱动,其在未施加电压状态不允许从背光213照射的光从液晶面200j的正面出射,而反射镜子像素255就根据正常白驱动方案来驱动,其在未施加电压状态允许由反射镜子像素电极212j反射的外部光从液晶面板200j的正面出射。换言之,由于在未供电源时液晶显示装置的屏幕一直保持在反射镜状态,该液晶显示装置即便在断电时也能够用作反射镜,并且还可以表现出高的装饰性。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明,但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员应理解,可以在这些实施例中做出各种形式和细节上的改变,而不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。
Claims (7)
1.一种液晶显示装置,包括:
液晶面板,包括多个透射部分和多个反射镜部分;
光源,用于将由该光源照射的光引导至所述液晶面板中;以及
控制单元,用于控制所述透射部分和所述反射镜部分,
其中,每个所述透射部分通过开关装置连接到栅极线,并能够在图像显示状态和黑显示状态之间切换,所述图像显示状态能够允许照射光出射,所述黑显示状态不允许照射光出射,
其中,每个所述反射镜部分不通过所述开关装置而直接连接到与所述栅极线平行延伸的电极配线,并包括具有平坦表面的反射构件,并且能够独立于所述透射部分,在反射镜状态和非反射镜状态之间切换,所述反射镜状态能够允许由所述反射构件反射的入射光出射,所述非反射镜状态不允许反射光出射,
其中,所述反射镜部分的数目少于所述透射部分的数目,每个所述反射镜部分的面积大于或等于每个所述透射部分的面积的两倍,并且所述电极配线的数目少于所述栅极线的数目,以及
其中,所述控制单元将所述每个透射部分置于图像显示状态或黑显示状态,并将所述每个反射镜部分置于反射镜状态或非反射镜状态。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述透射部分根据正常黑操作方案来驱动,所述反射镜部分根据正常白操作方案来驱动。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述控制单元根据模式切换信号,通过将所述反射镜部分置于非反射镜状态并将所述透射部分置于图像显示状态,来将屏幕设为显示模式,以及通过将所述反射镜部分置于反射镜状态并将所述透射部分置于黑显示状态,来将屏幕设为反射镜模式。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其中,所述控制单元能够将屏幕的第一区域设为显示模式,并将与第一区域不同的屏幕的第二区域设为反射镜模式。
5.一种电子装置,包括:
根据权利要求3所述的液晶显示装置;以及
输入单元,用于向所述液晶显示装置的控制单元施加模式切换信号,
其中所述模式切换信号通过所述输入单元被施加到所述控制单元。
6.一种电子装置,包括:
根据权利要求4所述的液晶显示装置;以及
输入单元,用于向所述液晶显示装置的控制单元施加模式切换信号,
其中所述模式切换信号通过所述输入单元被施加到所述控制单元。
7.一种用于液晶显示装置的控制器,
所述液晶显示装置包括:液晶面板,包括多个透射部分和多个反射镜部分;以及光源,用于将由该光源照射的光引导至所述液晶面板中,
其中,每个所述透射部分通过开关装置连接到栅极线,
其中,每个所述反射镜部分不通过所述开关装置而直接连接到与所述栅极线平行延伸的电极配线,
其中,所述反射镜部分的数目少于所述透射部分的数目,每个所述反射镜部分的面积大于或等于每个所述透射部分的面积的两倍,并且所述电极配线的数目少于所述栅极线的数目,
其中,所述控制器能够使所述透射部分在图像显示状态和黑显示状态之间切换,所述图像显示状态允许照射光出射,所述黑显示状态不允许照射光出射,以及
所述控制器能够使所述反射镜部分独立于所述透射部分,在反射镜状态和非反射镜状态之间切换,所述反射镜状态能够允许由所述反射镜部分中设置的反射构件反射的入射光出射,所述非反射镜状态不允许反射光出射。
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