CN103309068A - 显示装置及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了显示装置以及电子装置，其中该显示装置包括：多个子像素，该多个子像素包含在单个像素中，并且基于使用第一电极和第二电极提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色，其中多个子像素可以包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。

Description

显示装置及电子装置
技术领域
本发明涉及显示图像的显示装置以及电子装置。
背景技术
例如，在液晶显示装置中，单个像素包括显示彼此不同颜色的多个子像素。使用子像素显示的颜色种类有例如，红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）等。在每个子像素中，布置有像素电极和公共电极。每个子像素基于使用基于显示数据的像素电极和公共电极所提供的电压，执行预定的显示。
在这样的显示装置中，为了调整白色，存在一种例如子像素的面积彼此不同的显示装置。包括这种子像素的像素被称为例如不规则像素。
JP-A-8-84347是相关技术的示例。
发明内容
在不规则像素的情况下，像素电极的面积在子像素之间是彼此不同的。因此，像素电极和公共电极之间的电容在子像素中是不同的。
另一方面，在显示装置中，当电位供给像素电极时，布置在像素电极和信号线之间的开关器件（例如薄膜晶体管（TFT））被接通，像素电极充电有电荷。此后，开关器件断开，因此，像素电极与信号线电分离，从而进入浮置状态。
此时，虽然在预定时间期间（例如，1帧的显示数据的写入时间）需要保持像素电极的电位恒定，但是可能存在一种情况，其中由于开关器件的漏电或像素电极和外围布线之间的寄生电容，像素电极的电位是变化的。在这种情况下，有可能会产生差的图像质量，例如闪烁或条纹。
与此相比，存在通过添加存储电容器来减少像素电极的电位变化的方法；调整公共电极的电位，允许积分电压在极性反转之前和之后是相等的，并使闪烁不被观察到的方法，等等。然而，类似于不规则像素，当像素电极和公共电极之间的电容在子像素之间不同时，调整变得更加复杂和困难。
因此，期望提供一种改善包括不规则像素的显示装置的图像质量的显示装置和电子装置。
本发明的实施方式旨在一种显示装置，包括：多个子像素，所述多个子像素包含在单个像素中，并且基于使用第一电极和第二电极所提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色。所述多个子像素包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。
本发明的另一个实施方式旨在一种包括显示图像的显示装置的电子装置。显示装置可以包括多个子像素，所述多个子像素包含在单个像素中，并且基于使用第一电极和第二电极所提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色。所述多个子像素包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。
基于根据本发明实施方式的显示装置和电子装置，能够提高包括不规则像素的显示装置的图像质量。
附图说明
图1A和图1B是示出根据第一实施方式的液晶显示装置的示例的视图；
图2是示出根据第一实施方式的像素的示例的截面视图；
图3是示出根据第一实施方式的子像素的示例的截面视图；
图4是示出根据第一实施方式的子像素的像素电路的示例的视图；
图5A和图5B是示出根据第一实施方式的接触单元的布置示例的视图；
图6是示出根据第二实施方式的像素的示例的平面图；
图7是示出根据第二实施方式的子像素的示例的平面图；
图8是示出应用该液晶显示装置的电视装置的外观示例的视图；
图9A和图9B是示出应用该液晶显示装置的数码相机的外观示例的视图；
图10是示出应用该液晶显示装的置笔记本型个人计算机的外观示例的视图；
图11是示出应用该液晶显示装置的摄像机的外观示例的视图；
图12A至图12G是示出应用该液晶显示装置的移动电话的外观示例的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述实施方式。
[第一实施方式]
图1A和图1B是示出根据第一实施方式的液晶显示装置的示例的视图。图1A是示出液晶显示装置100的示例的平面图，图1B是示出像素101的示例的平面图。
如图1A所示，液晶显示装置100包括形成为矩阵的多个像素101。这样的像素101显示预定的颜色。像素101被称为“像素”。
此外，如图1B所示，像素101包括多个子像素101a～101c。多个子像素101a～101c显示的颜色彼此不同。这里，子像素101a显示红色（R），子像素101b显示绿色（G），以及子像素101c显示蓝色（B）。此外，子像素的数量并不限于三个，并且可以添加显示例如白色（W）、黄色（Y）、青色（C）等颜色的子像素。
此外，子像素101a～101c包括彼此不同的面积。这里，面积之间的大小关系是，子像素101c>子像素101a>子像素101b。如上所述，包括具有面积彼此不同的子像素101a～101c的像素101被称为例如不规则像素。如上所述，子像素101a～101c的面积彼此相异，因此可以调整白色。
图2是示出根据第一实施方式的像素的示例的截面视图。
像素101包括阵列基板110、相对基板120和液晶层130。此外，在像素101中，像素电极112a～112c形成在阵列基板110的一侧上，以及公共电极123形成在相对基板120的一侧上。然而，公共电极123可以形成在阵列基板110的一侧上。
阵列基板110包括透明基板111，其具有表面111a和设置在表面111a相对侧的表面111b。例如，玻璃基板用于透明基板111。像素电极112a～112c形成在表面111a上。
像素电极112a布置在子像素101a中，像素电极112b布置在子像素101b中，以及像素电极112c布置在子像素101c中。具有反射性的金属（例如，银（Ag））用于像素电极112a～112c。
相对基板120包括透明基板121，其具有表面121a和设置在表面121a相对侧的表面121b。例如，玻璃基板用于透明基板121。透明基板121包括被布置为面向透明基板111的表面111a的表面121a。
滤光片122a～122c形成在表面121a上。例如，滤光片122a是红色滤光片，滤光片122b是绿色滤光片，而滤光片122c是蓝色滤光片。
这里，例如，像素101沿着滤光片122a～122c的边界被分成子像素101a～101c。也就是说，布置有滤光片122a的部分是子像素101a，布置有滤光片122b的部分是子像素101b，而布置有滤光片122c的部分是子像素101c。
此外，公共电极123形成在滤光片122a～122c上。透明电极（例如，铟锡氧化物（ITO）、铟锌氧化物（IZO）等）用于公共电极123。
此外，液晶层130形成在阵列基板110和相对基板120之间。在像素101中，对于子像素101a～101c中的每一个，利用像素电极112a～112c和公共电极123，基于显示数据的电压被提供给液晶层130。因此，在子像素101a～101c中的每一个中，液晶层130的液晶分子的取向因所提供的电压而变化。
在此状态下，从透明基板121的表面121b侧入射的光在像素电极112a～112c上反射，并且反射的光经由液晶层130从表面121b侧出射，从而在表面121b侧上显示预定的颜色。也就是说，像素101是反射显示型像素。
随后，将对子像素的阵列基板110侧的配置进行详细说明。这里，子像素101a将作为子像素101a～101c的代表而被描述。此外，子像素101b和101c与子像素101a具有相同的构造。
图3是示出根据第一实施方式的子像素的示例的截面视图。
在子像素101a中，向像素电极112a提供电位的布线141形成在透明基板111的表面111a上。例如，钛（Ti）、铝（Al）以及顺次层压钛的层压膜用于布线141。
此外，绝缘膜142形成在表面111a上，并覆盖布线141。绝缘膜142具有平坦化膜的功能。暴露一部分布线141的接触孔142a设置在绝缘膜142中。
中继布线143形成在绝缘膜142上。中继布线143的一端通过接触孔142a而连接到布线141，而另一端在远离接触孔142a的方向上延伸。ITO膜用作中继布线143。
此外，绝缘膜144形成在绝缘膜142上，并覆盖中继布线143。绝缘膜144具有平坦化膜的功能。暴露一部分中继布线143的接触孔144a设置在绝缘膜144上。
另外，像素电极112a形成在绝缘膜144上。像素电极112a通过接触孔144a而连接到中继布线143。也就是说，像素电极112a通过接触孔144a、中继布线143和接触孔142a而电连接到布线141。
如上所述，由于形成中继布线143，所以可以将接触孔144a的位置设置到远离布线141的位置。因此，可以提高接触孔144a的布置自由度。
这里，在第一实施方式中，如图1B所示，子像素101a～101c中的每个包括具有存储性的像素（存储性像素）。存储性像素是具有存储显示数据的功能的像素。作为存储性像素，存在有例如像素内存储（MIP）类型、电子纸类型、铁电液晶型等。
在子像素101a～101c配置有MIP型存储性像素的情况下，包括透明基板111的表面111a上的存储电路的像素电路形成在子像素101a～101c中的每个上，并且显示数据存储在存储电路中。此外，基于存储电路中存储的显示数据的电位提供给使用像素电路的像素电极。因此，能够抑制像素电极的电位变化。
此外，在子像素101a～101c配置有电子纸类型存储性像素的情况下，例如，胆甾型液晶用于液晶层130。在这种情况下，甚至在向液晶层130的电压供给停止后，液晶层130的液晶分子的取向仍被保持。也就是说，基于液晶层130的液晶分子的取向状态，存储显示数据。因此，即使在像素电极的电位变化时，也能够保持子像素101a～101c的显示状态。
此外，在子像素101a～101c配置有铁电液晶型存储性像素的情况下，其中，铁电液晶用于液晶层130。在这种情况下，甚至在向液晶层130的电压供给停止后，液晶层130的液晶分子的取向仍能保持。也就是说，基于液晶层130的液晶分子的取向状态，存储显示数据。因此，即使在子像素101a～101c的像素电极的电位变化时，也能够保持显示状态。
接着，将对子像素101a～101c配置有MIP型存储性像素的情况进行详细说明。
图4是示出根据第一实施方式的子像素的像素电路的示例的视图。
在子像素101a～101c配置有MIP型存储性像素的情况下，像素电路10形成在子像素101a～101c中的每一个中。像素电路10形成在例如透明基板111的表面111a上。
像素电路10是附加有SRAM功能的电路，该电路包括扫描线11、信号线12、电位线13和14、开关器件15～17、锁存电路18以及输出节点Nout（像素电极）。此外，液晶电容19显示像素电极和公共电极之间的电容。公共电位Vcom提供给公共电极。
扫描信号
Figure BDA00002804442000081
从驱动电路（未示出）提供给扫描线11。显示数据SIG从驱动电路（未示出）提供给信号线12。控制脉冲XFRP提供给电位线13，其中控制脉冲XFRP的相位与公共电位Vcom的相位相比是相反的。控制脉冲FRP提供给电位线14，其中控制脉冲FRP的相位与公共电位Vcom的相位是相同的。
开关器件15连接于信号线12和锁存电路18之间，并响应于提供给扫描线11的扫描信号控制信号线12和锁存电路18之间的导通状态。例如，当开关器件15接通时，显示数据SIG提供给锁存电路18。
锁存电路18包括反向并联连接的反相器18a和18b，并保持基于通过开关器件15提供的显示数据SIG的电位。
开关器件16连接于电位线13和输出节点Nout之间，并基于使用锁存电路18所保持的电位的极性，控制电位线13和输出节点Nout之间的导通状态。例如，当开关器件16接通时，控制脉冲XFRP提供给输出节点Nout。
开关器件17连接于电位线14和输出节点Nout之间，并基于使用锁存电路18所保持的电位的极性，控制电位线14和输出节点Nout之间的导通状态。例如，当开关器件17接通时，控制脉冲FRP被提供给输出节点Nout。这里，开关器件16和17中只有一个接通。
在像素电路10中，当使用锁存电路18所保持的电位具有负极性时，开关器件17接通，并且控制脉冲FRP被提供给输出节点Nout，因此，像素电极的电位与公共电位Vcom具有相同的相位。此外，当使用锁存电路18所保持的电位具有正极性时，开关器件16接通，并且控制脉冲XFRP被提供给输出节点Nout，因此，与公共电位Vcom的相位相比，像素电极的电位具有与之相反的相位。
如上所述，在像素电路10中，即使在开关器件15断开后，使用锁存电路18基于显示数据SIG保持电位，从而基于所保持的电位，控制脉冲FRP和XFRP中的一个被提供给像素电极。根据该配置，在开关器件15断开后，能够抑制像素电极的电位变化。
如上所述，根据液晶显示装置100，子像素101a～101c中的每一个配置有具有存储性的像素。根据该配置，即使当像素电极的电位变化时，也能够抑制像素电极的电位的变化并且能够保持子像素101a～101c中的每个的显示状态。因此，在子像素101a～101c中，在不调整像素电极和公共电极之间的电容的情况下，能够抑制条纹和闪烁的产生。
然而，例如，当子像素101a～101c配置有MIP-型存储性像素时，像素电路10布置在透明基板111的表面111a上。此时，由于像素电路10中所包括的多个布线或晶体管设置在表面111a上，因此布线的布局是有限的，因而存在这样的可能性，即，向各像素电极112a～112c提供电位的各布线的接触单元不能布置在预定位置。
图5A和图5B是示出根据第一实施方式的接触单元的布置的示例的视图。
例如，在图5A中，提供电位给各个像素电极112a～112c的布线的接触单元141a～141c中的接触单元141b与像素电极112b偏离。在这种情况下，难以直接将接触单元141b连接到像素电极112b。
另一方面，在像素101中，对于各子像素101a～101c，形成用来向各像素电极112a～112c提供电位的布线和连接像素电极112a～112c的中继布线。
根据该配置，中继布线的一端可以被布置为连接到接触单元141a～141c，而另一端（接触单元143a～143c）可以被布置在像素电极112a～112c的正下方（immediately under），如图5B所示。此外，像素电极112a～112c连接到相应接触单元143a～143c，因此可以将像素电极112a～112c电连接到相应的接触单元141a～141c。
因此，在像素101中，像素电极112a～112c的布置并不受限于接触单元141a～141c的布置。因此，可以自由地设定各子像素101a～101c的面积比率。
[第二实施方式]
接着，将描述第二实施方式。
图6是示出根据第二实施方式的像素的示例的平面图。
像素201与根据第一实施方式的像素101不同之处在于，每个子像素包括多个像素电极，并且像素201的中继布线的布局与像素101的不同。其它的配置与像素101的那些相同。
如图6所示，像素201包括多个子像素201a～201c。多个子像素201a～201c显示的颜色彼此不同。这里，子像素201a显示红色，子像素201b显示绿色，以及子像素201c显示蓝色。
此外，像素201是不规则像素，并且子像素201a～201c包括彼此不同的面积。这里，面积的大小关系是，子像素201c>子像素201a>子像素201b。如上所述，子像素201a～201c的面积彼此相异，因此可以调整白色。
此外，子像素201a～201c分别包括三个像素电极211a～213a、211b～213b和211c～213c。也就是说，子像素201a～201c中的每一个包括用于显示面积灰度级的配置，该配置能够以三个像素电极相结合的这种方式进行灰度级的显示。
接着，将对子像素进行详细说明。这里，子像素201a将作为子像素201a～201c的代表被描述。此外，子像素201b和201c与子像素201a具有相同的配置。
图7是示出根据第二实施方式的子像素的示例的平面图。
在子像素201a中，形成中继布线220和230。中继布线220从像素电极211a正下方延伸到像素电极212a的下面，并在像素电极213a的正下方延伸。中继布线230位于像素电极212a的正下方。
中继布线220连接到用来向接触单元221处的像素电极211a和213a提供电位的布线（未示出），连接到接触单元222处的像素电极211a，并连接到接触单元223处的像素电极213a。也就是说，像素电极211a通过中继布线220连接到像素电极213a。中继布线230连接到用来向接触单元231处的像素电极212a提供电位的布线（未示出），并连接到接触单元232处的像素电极212a。
如上所述，因为中继布线220和230形成在子像素201a中，所以可以通过引入中继布线220和230而自由地布置像素电极211a～213a，而不受限于接触单元221和231的位置。
（模块及应用例）
接着，将参照图8至图12G，对根据本实施方式描述的液晶显示装置的应用例进行说明。可以将根据实施方式的液晶显示装置应用到每个领域的电子装置，这些装置将从外部输入的视频信号或内部生成的视频信号显示为图像或视频。这样的电子装置是，例如，电视装置、数码相机、笔记本型个人计算机、诸如移动电话的移动终端装置、摄像机等。
（应用例1）
图8是示出应用有该液晶显示装置的电视装置的外观示例的视图。电视装置包括视频显示屏幕单元510，其具有例如前面板511和滤光玻璃512，而视频显示屏幕单元510包括根据本实施方式的液晶显示装置。
（应用例2）
图9A和图9B是示出应用有该液晶显示装置的数码相机的外观示例的视图。图9A是从正面观察的透视图，而图9B是从背面观察的透视图。数码相机包括例如闪光发射单元521、显示单元522、菜单开关523和快门按钮524，并且显示单元522包括根据该实施方式的液晶显示装置。
（应用例3）
图10是示出应用有该液晶显示装置的笔记本型个人计算机的外观示例的视图。笔记本型个人计算机包括例如本体部531；键盘532，用来执行字母等的输入操作；以及显示图像的显示单元533。显示单元533包括根据本实施方式的液晶显示装置。
（应用例4）
图11是示出应用有该液晶显示装置的摄像机的外观示例的视图。摄像机包括例如本体部541；设置于本体部541前方表面上并用于拍摄物体照片的镜头542；以及当进行拍摄时所使用的启动/停止开关543；以及显示单元544。显示单元544包括根据本实施方式的液晶显示装置。
（应用例5）
图12A至图12G是示出应用有该液晶显示装置的移动电话的外观示例的视图。图12A是示出移动电话打开状态的正面图，图12B是图12A的侧面图。另外，图12C是示出移动电话闭合状态的正面图，图12D是图12C的左侧面图，图12E是图12C的右侧面图，图12F是图12C的上侧面图，而图12G是图12C的下侧面图。
使用连接单元（转轴单元）730，移动电话连接例如上侧壳体710和下侧壳体720，并包括显示器740、副显示器750、画面灯760和照相机770。显示器740和副显示器750包括根据本实施方式的液晶显示装置。
此外，可以按以下构造来实施本发明。
（1）一种显示装置，包括：多个子像素，所述多个子像素包含在单个像素中，并且基于使用第一电极和第二电极所提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色，其中，所述多个子像素包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。
（2）在（1）的显示装置中，所述多个子像素中的每一个子像素包括存储显示数据的存储电路。
（3）（2）的显示装置还包括电位线，向所述电位线提供预定电位。所述多个子像素中的每一个子像素包括开关器件，所述开关器件根据存储在所述存储电路中的显示数据，控制所述电位线和所述第一电极之间的导通状态。
（4）在（1）至（3）任一项的显示装置中，所述多个子像素中的每一个子像素包括：基板；第一布线，所述第一布线形成在基板上并向所述第一电极提供电位；第一绝缘膜，所述第一绝缘膜形成在所述基板上以覆盖所述第一布线；第二布线，所述第二布线形成在所述第一绝缘膜上，并通过设置在所述第一绝缘膜中的第一接触孔连接到所述第一布线；以及第二绝缘膜，所述第二绝缘膜形成在所述第一绝缘膜上以覆盖所述第二布线。所述第一电极形成在所述第二绝缘膜上，并且通过设置在所述第二绝缘膜中的第二接触孔连接到所述第二布线。
（5）在（4）的显示装置中，其中，所述第一电极包括第一电极单元和第二电极单元，以及其中，所述第一电极单元和所述第二电极单元通过所述第二布线而彼此连接。
（6）一种包括显示图像的显示装置的电子装置，其中，所述显示装置，包括：多个子像素，所述多个子像素包含在单个像素中，并且基于用第一电极和第二电极所提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色，其中，所述多个子像素包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。
本发明包含于2012年3月09日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-052400中公开的相关主题，其全部内容通过引证结合于本申请中。
本领域技术人员应当理解，根据设计需要和其他因素，可以有各种改变、组合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求及其等同替换的范围。

Claims (7)

1.一种显示装置，包括：
多个子像素，所述多个子像素包含在单个像素中，并且基于使用第一电极和第二电极所提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色，
其中，所述多个子像素包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述多个子像素中的每一个子像素包括存储显示数据的存储电路。
3.根据权利要求2所述的显示装置，还包括：
电位线，向所述电位线提供预定电位，
其中，所述多个子像素中的每一个子像素包括开关器件，所述开关器件根据存储在所述存储电路中的显示数据，控制所述电位线和所述第一电极之间的导通状态。
4.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述多个子像素中的每一个子像素包括：
基板；
第一布线，所述第一布线形成在所述基板上并向所述第一电极提供电位；
第一绝缘膜，所述第一绝缘膜形成在所述基板上以覆盖所述第一布线；
第二布线，所述第二布线形成在所述第一绝缘膜上，并通过设置在所述第一绝缘膜中的第一接触孔连接到所述第一布线；以及
第二绝缘膜，所述第二绝缘膜形成在所述第一绝缘膜上以覆盖所述第二布线；以及
其中，所述第一电极形成在所述第二绝缘膜上，并且通过设置在所述第二绝缘膜中的第二接触孔连接到所述第二布线。
5.根据权利要求4所述的显示装置，
其中，所述第一电极包括第一电极单元和第二电极单元，以及
其中，所述第一电极单元和所述第二电极单元使用所述第二布线而彼此连接。
6.根据权利要求4所述的显示装置，
其中，所述第二布线的、连接至所述第一电极的一端布置在相应子像素的正下方。
7.一种包括显示图像的显示装置的电子装置，
其中，所述显示装置，包括：
多个子像素，所述多个子像素包含在单个像素中，并且基于使用第一电极和第二电极所提供的电压分别执行预定的显示，并显示彼此不同的颜色，
其中，所述多个子像素包括彼此不同的面积，并分别包括具有存储性的像素。
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