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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0024823 , eingereicht in Korea am 21. März 2011, welche hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke aufgenommen ist, als wenn sie vollständig hierin enthalten wäre.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (hierin auch als Flüssigkristall-Displayvorrichtung bezeichnet) und insbesondere eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben derselben.
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Verwandte Technik
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Bis vor nicht allzu langer Zeit wiesen Displayvorrichtungen typischerweise Kathodenstrahlröhren (CRTs) auf. Derzeit werden viele Bemühungen und Studien unternommen, um unterschiedliche Arten von Flachpanel-Displays als Ersatz für die CRTs zu entwickeln, wie beispielsweise Flüssigkristall-Display-(LCD)Vorrichtungen, Plasmaanzeigepanels (Plasmadisplaypanels (PDPs)), Feldemissionsanzeigen (Feldemissionsdisplays) und elektrolumineszente Displays (ELDs). Von diesen Flachpanel-Displays haben LCD-Vorrichtungen viele Vorteile, wie beispielsweise eine hohe Auflösung, ein geringes Gewicht, ein dünnes Profil, eine kompakte Größe und geringe Anforderungen an eine Spannungsenergieversorgung.
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Im Allgemeinen weist eine LCD-Vorrichtung zwei Substrate auf, die voneinander beabstandet sind und die einander gegenüberliegen, mit einem Flüssigkristallmaterial, das zwischen den beiden Substraten angeordnet ist. Die beiden Substrate weisen Elektroden auf, die einander gegenüberliegen, sodass eine Spannung, die zwischen den Elektroden angelegt wird, ein elektrisches Feld durch das Flüssigkristall-Material induziert. Eine Ausrichtung der Flüssigkristall-Moleküle in dem Flüssigkristall-Material verändert sich abhängig von der Intensität des induzierten elektrischen Feldes in die Richtung des induzierten elektrischen Feldes, wodurch sich die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Vorrichtung ändert. Somit stellt die LCD-Vorrichtung durch Verändern der Intensität des induzierten elektrischen Feldes Bilder dar.
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Die LCD-Vorrichtungen sind kategorisiert in TN (twisted nematic (gedreht nematisch)) Modus LCD-Vorrichtungen, VA (vertical alignment (Vertikalausrichtung)) Modus LCD-Vorrichtungen und IPS (in-plane switching (In-Ebene-Schalten)) Modus LCD-Vorrichtungen. Von diesen LCD-Vorrichtungen haben die IPS Modus LCD-Vorrichtungen einen Vorteil von großen Betrachtungswinkeln. Die IPS Modus LCD-Vorrichtung hat eine Flüssigkristallschicht, die mit Hilfe eines elektrischen Feldes, das in der Ebene liegt, (in-plane electric field) betrieben wird.
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1 ist ein Schaltkreisdiagramm eines Pixels einer LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik.
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Bezugnehmend auf 1 weist die LCD-Vorrichtung Gate- und Datenleitungen GL und DL auf, die einander kreuzen, um eine Pixelregion (auch als Pixelbereich bezeichnet) zu definieren. In der Pixelregion sind ein Dünnfilmtransistor T, der mit den Gate- und Datenleitungen GL und DL verbunden ist, und ein Speicherkondensator Cst und ein Flüssigkristallkondensator Clc, die mit dem Dünnfilmtransistor T verbunden sind, ausgebildet. Der Flüssigkristallkondensator Clc weist eine Pixelelektrode, eine gemeinsame Elektrode und dazwischen eine Flüssigkristallschicht auf. Die Pixelelektrode ist mit einer Drain-Elektrode des Dünnfilmtransistors T verbunden.
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Wenn eine Pixelspannung und eine gemeinsame Spannung an die Pixelelektrode bzw. die gemeinsame Elektrode angelegt werden, wird ein elektrisches Feld zwischen dem Pixel und der gemeinsamen Elektrode induziert und wirkt auf die Flüssigkristallschicht. Der Speicherkondensator Cst ist ausgebildet, um die Pixelspannung zu speichern.
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2 ist eine schematische Ansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik zeigt.
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Bezugnehmend auf 2 weist die LCD-Vorrichtung eine Mehrzahl von Gateleitungen GLn – 1, GLn und GLn + 1 und eine Mehrzahl von Datenleitungen DLm – 1, DLm und DLm + 1 auf, um Pixelregionen zu definieren, die in Matrixform angeordnet sind.
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In der Pixelregion sind ein Dünnfilmtransistor T, der mit den korrespondierenden Gate- und Datenleitungen verbunden ist, und ein Speicherkondensator Cst, der mit dem Dünnfilmtransistor T verbunden ist, ausgebildet. Eine Elektrode des Speicherkondensators Cst ist mit einer Drain-Elektrode des Dünnfilmtransistors T verbunden und eine andere Elektrode des Speicherkondensators Cst ist mit einer gemeinsamen Leitung verbunden.
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Die LCD-Vorrichtung wird gemäß einem Zeileninversionsverfahren oder einem Punktinversionsverfahren betrieben. Dazu wird eine Polarität einer gemeinsamen Spannung pro Frame in Synchronisation mit einem Gatesignal invertiert und an die entsprechende gemeinsame Leitung angelegt.
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3A ist eine Draufsicht, die ein Anordnungssubstrat (auch als Array-Substrat bezeichnet) einer LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik zeigt, und 3B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III' in 3A.
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Bezugnehmend auf die 3A und 3B weist das Anordnungssubstrat Gate- und Datenleitungen 12 und 22 auf einem Substrat 10 auf, die einander kreuzen, um eine Pixelregion zu definieren. Eine Gate-Isolationsschicht 13 ist zwischen den Gate- und Datenleitungen 12 und 22 gebildet. In der Pixelregion ist ein Dünnfilmtransistor T ausgebildet, der mit den Gate- und Datenleitungen 12 und 22 verbunden ist. Der Dünnfilmtransistor weist eine Gate-Elektrode 11, eine Halbleiterschicht 15 und Source- und Drain-Elektroden 17 und 19 auf.
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Eine Pixelelektrode 20 ist in der Pixelregion P ausgebildet und ist mit der Drain-Elektrode 19 des Dünnfilmtransistors T verbunden. Die Pixelelektrode 20 ist auf der Gate-Isolationsschicht 13 ausgebildet und von der Datenleitung 22 beabstandet, um einen Kurzschluss mit der Datenleitung 22 zu vermeiden.
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Eine Passivierungsschicht 24 ist auf den Datenleitungen 22 und der Pixelelektrode 20 ausgebildet. Eine gemeinsame Elektrode 26 ist korrespondierend zu der Pixelelektrode 20 auf der Passivierungsschicht 24 ausgebildet und weist eine Mehrzahl von balkenförmigen Öffnungen OA auf.
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Wenn ein Gatesignal und ein Datensignal an die Gate- bzw. Datenleitungen 12 und 22 angelegt werden, wird der Dünnfilmtransistor T abhängig von dem Gatesignal angeschaltet und das Datensignal passiert den Dünnfilmtransistor T und wird an die Pixelelektrode 20 als Pixelspannung angelegt. Wenn eine gemeinsame Spannung an die gemeinsame Elektrode 26 angelegt wird, wirkt ein elektrisches Feld, das durch die Pixelspannung und die gemeinsame Spannung induziert wird, auf die Flüssigkristallschicht.
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Die 4A und 4B sind Ansichten, die Wellenformen von Pixel- und gemeinsamen Spannungen bei einem Zeileninversionsverfahren bzw. einem Pixelinversionsverfahren gemäß der verwandten Technik zeigen.
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Bezugnehmend auf 4A wird bei dem Zeileninversionsverfahren eine Pixelspannung Vdaten bezüglich ihrer Polarisation pro Zeile und pro Frame invertiert in Übereinstimmung mit einem Polarisationssteuersignal, das von einer Zeitsteuereinheit erzeugt wird. Eine gemeinsame Spannung Vcom wird bezüglich ihrer Polarisation entgegengesetzt zu der Pixelspannung Vdaten invertiert.
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Weiter bezugnehmend auf 2 wird beispielsweise eine Pixelregion bei einer Koordinate (n – 1, m – 1) mit einer Datenspannung Vdaten einer positiven Polarität (+) versorgt, während eine Pixelregion bei einer Koordinate (n, m – 1) mit einer Datenspannung Vdaten einer negativen Polarität (–) versorgt wird. In diesem Fall wird die Pixelregion bei (n – 1, m – 1) mit einer gemeinsamen Spannung Vcom einer negativen Polarität (–) versorgt, während die Pixelregion bei (n, m – 1) mit einer gemeinsamen Spannung Vcom einer positiven Polarität (+) versorgt wird.
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Bezugnehmend auf 4B ist bei dem Pixelinversionsverfahren eine gemeinsame Spannung Vcom konstant, während eine Pixelspannung Vdaten bezüglich ihrer Polarität invertiert wird mit Bezug auf die gemeinsame Spannung Vcom.
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Bei der LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik, die gemäß den vorstehenden Inversionsverfahren betrieben wird, wird eine gemeinsame Spannungsversorgungseinheit verwendet, um alle Pixelregionen mit der gemeinsamen Spannung zu versorgen. In diesem Fall erhöht sich der Energieverbrauch, da alle Pixelregionen mit der gemeinsamen Spannung versorgt werden.
US 2008/0001902 A1 zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, in der eine erste Flüssigkristallzelle mit einer Potenzialdifferenz geladen wird, die zwischen einer ersten Datenspannung, welche einer ersten Pixelelektrode zugeführt wird, und einer zweiten Datenspannung besteht, welche einem benachbarten zweiten Pixel zugeführt wird.
US 5 808 706 A zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, in der zur Verbesserung der Anzeigeauflösung Speicherkondensatoren verwendet werden, um Pixelelektroden benachbarter Displayzellen gegenseitig in kapazitiver Weise zu koppeln.
GB 2 431 279 A zeigt eine IPS (engl. in-plane switching) Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, in der ein horizontales Feld zwischen in benachbarten Pixeln gebildeten Elektroden ohne Vorsehen einer gemeinsamen Elektrode ausgebildet wird, um eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben derselben, welche bzw. welches im Wesentlichen eines oder mehrere Probleme aufgrund der Limitierungen und Nachteile der verwandten Technik vermeidet.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben derselben bereitzustellen, die bzw. das einen Energieverbrauch reduzieren kann.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung fortgeführt und werden teilweise durch die Beschreibung offensichtlich oder können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden erzielt und erreicht durch die Struktur, die insbesondere in der geschriebenen Beschreibung und deren Ansprüchen sowie den angehängten Zeichnungen dargestellt ist.
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Um diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (auch als Flüssigkristall-Displayvorrichtung bezeichnet) mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Verfahren zum Betreiben einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung die Merkmale gemäß Anspruch 3 auf
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Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung, als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläutert sind und dazu gedacht sind, ein weiteres Verständnis der Erfindung, wie sie beansprucht ist, bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, welche eingeschlossen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern, und welche hierin aufgenommen sind und einen Teil dieser Beschreibung darstellen, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Schaltkreisdiagramm eines Pixels einer LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik;
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2 eine schematische Ansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik zeigt;
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3A eine Draufsicht, die ein Anordnungssubstrat einer LCD-Vorrichtung gemäß der verwandten Technik zeigt, und 3B eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III' in 3A;
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4A und 4B Ansichten, die Wellenformen von Pixel- und gemeinsamen Spannungen bei einem Zeileninversionsverfahren bzw. einem Pixelinversionsverfahren gemäß der verwandten Technik zeigen;
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5 eine schematische Ansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein Schaltkreisdiagramm, das die LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7A eine Draufsicht, die ein Anordnungssubstrat einer LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7B eine Schnittansicht entlang einer Linie VII-VII' in 7A;
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8 ein Schaltkreisdiagramm, das die LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9A eine Draufsicht, die ein Anordnungssubstrat einer LCD-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9B eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX' in 9A; und
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10 eine Ansicht, die Wellenformen von Pixel- und entgegengesetzten Spannungen von fünf benachbarten Zellen gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.
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5 ist eine schematische Ansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 6 ist ein Schaltkreisdiagramm, das die LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugnehmend auf die 5 und 6 weist die LCD-Vorrichtung 100 ein Flüssigkristall-Panel 110 auf, das eine Mehrzahl von Pixelregionen P (auch als Pixelbereiche bezeichnet), eine Datensteuerung 120 (auch als Datenansteuereinrichtung oder Datentreiber bezeichnet) zum Betreiben einer Mehrzahl von Datenleitungen DL, eine Gatesteuerung 130 (auch als Gateansteuereinrichtung oder Gate-Treiber bezeichnet) zum Betreiben einer Mehrzahl von Gateleitungen GL, und eine Zeitsteuereinheit 140 (auch als Zeitablaufsteuereinrichtung oder Timing-Steuereinrichtung bezeichnet) aufweist zum Steuern der Daten- und Gatesteuerungen 120 und 130.
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Das Flüssigkristallpanel 110 weist die Gate- und Datenleitungen GL und DL auf, die einander kreuzen, um die Pixelregionen P nach Matrixart zu definieren, beispielsweise nach Art einer N·M Matrix.
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Ein Dünnfilmtransistor T in der Pixelregion P wird in Übereinstimmung mit einem Gatesignal angeschaltet, das ihm über die Gateleitung GL zugeführt wird, und ein Datensignal wird der Pixelregion zugeführt.
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Die Datensteuerung 120 gibt das Datensignal an die Datenleitungen DL aus unter Verwendung von Datensteuersignalen. Die Datensteuerung 120 kann eine Datenberechnungseinheit aufweisen, die eine Datenspannung eines Pixels berechnet, das bei einer nächsten Zeilenleitung (beispielsweise einer (n + 1)-ten Zeilenleitung) angeordnet ist, unter Verwendung einer Datenspannung eines Pixels, das bei einer Zeilenleitung angeordnet ist (beispielsweise einer n-ten Zeilenleitung).
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Die Gatesteuerung 130 erzeugt das Gatesignal und gibt es unter Verwendung von Gatesteuersignalen an die Gateleitungen GL aus.
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Die Zeitsteuereinheit 140 empfängt Bilddaten und Steuersignale, wie zum Beispiel vertikale und horizontale synchronisationssignale, ein Datenfreigabesignal (auch als Datenaktiviersignal bezeichnet), ein Datentaktsignal und dergleichen von einem System, wie beispielsweise einer Videokarte, und erzeugt die Gatesteuersignale und die Datensteuersignale. Die Zeitsteuereinheit 140 bearbeitet die Bilddatensignale und gibt diese an die Datensteuerung 120 aus.
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Bezugnehmend auf 5 sind, zum Zwecke der Erläuterung, Gateleitungen GLn – 1 bis GLn + 1, Datenleitungen DLm – 1 bis DLm + 1 und Pixel gezeigt, die durch die Gate- und Datenleitungen definiert sind.
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Jedes Pixel weist einen Dünnfilmtransistor T auf, der mit der korrespondierenden Gate- und Datenleitung verbunden ist, und einen Speicherkondensator Cst. Eine Elektrode (beispielsweise eine Pixelelektrode) von zwei Elektroden des Speicherkondensators Cst ist mit dem Dünnfilmtransistor T verbunden. Die andere Elektrode (beispielsweise eine gegenüberliegende Elektrode) des Speicherkondensators Cst ist mit einer Elektrode (beispielsweise einer Pixelelektrode) eines Pixels bei einer vorhergehenden oder nächsten Zeilenleitung und bei der gleichen Spaltenleitung verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist zum Zwecke der Erläuterung die gegenüberliegende Elektrode des Speicherkondensators Cst mit der Pixelelektrode des Pixels bei der vorhergehenden Zeilenleitung verbunden.
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Dementsprechend wird, falls eine Pixelspannung an die Pixelelektrode eines Pixels angelegt wird, die Pixelspannung an die gegenüberliegende Elektrode eines Pixels bei einer nächsten Zeilenleitung angelegt und gespeichert, und auf diese Weise sind die Pixel entlang der gleichen Spaltenleitung sequentiell miteinander verbunden.
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Während die verwandte Technik eine gemeinsame Spannung für eine gemeinsame Elektrode jedes Pixels separat verwendet, verwendet diese Ausführungsform eine Pixelspannung, die an ein Pixel angelegt wird (beispielsweise ein Pixel bei (n, m)) als eine Spannung, die an eine gegenüberliegende Elektrode eines Pixels bei einer nächsten Zeilenleitung (beispielsweise ein Pixel bei (n + 1, m)) angelegt wird. Dementsprechend wird keine separate gemeinsame Spannung benötigt und dies kann den Energieverbrauch weitgehend reduzieren.
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7A ist eine Draufsicht, die ein Anordnungssubstrat einer LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 7B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VII-VII' in 7A.
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Bezugnehmend auf die 7A und 7B weist das Anordnungssubstrat Gate- und Datenleitungen 212 und 222 auf einem Substrat 200 auf, um Pixelregionen zu definieren, und eine Gate-Isolationsschicht 213 ist zwischen den Gate- und Datenleitungen 212 und 222 angeordnet. In der Pixelregion ist ein Dünnfilmtransistor T ausgebildet, der mit den Gate- und Datenleitungen 212 und 222 verbunden ist. Der Dünnfilmtransistor T weist eine Gate-Elektrode 211, eine Halbleiterschicht 215 und Source- und Drain-Elektroden 217 und 219 auf.
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Eine Pixelelektrode 220 kann in der Pixelregion auf der Gate-Isolationsschicht 213 ausgebildet sein und kann mit der Drain-Elektrode 219 des Dünnfilmtransistors T verbunden sein. Die Pixelelektrode 220 ist von den Datenleitungen 222 beabstandet angeordnet, um einen Kurzschluss mit den Datenleitungen 222 zu vermeiden. Die Pixelelektrode 220 kann aus einem transparenten leitenden Material gebildet sein, beispielsweise aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) oder Indium-Zinn-Zink-Oxid (ITZO).
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Eine Passivierungsschicht 224 ist auf der Datenleitung 222 und der Pixelelektrode 220 gebildet. Die Passivierungsschicht 224 ist aus einem Isolationsmaterial gebildet.
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Eine gegenüberliegende Elektrode 226 ist korrespondierend zu jeder Pixelregion auf der Passivierungsschicht 224 gebildet. Die gegenüberliegende Elektrode 226 hat eine Mehrzahl von balkenförmigen Öffnungen OA in der Pixelregion.
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Ferner kann die gegenüberliegende Elektrode 226 mit der Pixelelektrode 220 einer Pixelregion bei einer vorhergehenden Zeilenleitung und bei der gleichen Spaltenleitung verbunden sein. Beispielsweise hat die gegenüberliegende Elektrode 226 einen Erstreckungsabschnitt, der sich über die Pixelregion bei der vorhergehenden Zeilenleitung erstreckt und die Pixelelektrode 220 der Pixelregion bei der vorhergehenden Zeilenleitung durch ein Kontaktloch 225 kontaktiert. Das Kontaktloch 225 ist in der Passivierungsschicht 224 ausgebildet und legt die Pixelelektrode 220 frei.
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Wie vorstehend beschrieben, ist in der ersten Ausführungsform eine Pixelelektrode eines Pixels mit einer gegenüberliegenden Elektrode eines entlang einer Spaltenreihe benachbarten Pixels verbunden. Dementsprechend, falls das Pixel angeschaltet wird und mit einer Pixelspannung versorgt wird, wird diese Spannung an die gegenüberliegende Elektrode des benachbarten Pixels als eine gemeinsame Spannung angelegt, und auf diese Weise wird es entlang der Spaltenleitung weitergeführt. Deshalb kann die gegenüberliegende Elektrode jedes Pixels mit der Pixelspannung seines benachbarten Pixels als entgegengesetzte Spannung (auch als gegenüberliegende Spannung oder Gegenspannung bezeichnet) versorgt werden ohne die Verwendung einer separaten gemeinsamen Spannung.
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, die der der ersten Ausführungsform ähnlich ist, bis auf die Beziehung zwischen den benachbarten Pixeln. Dementsprechend werden Erläuterungen von Teilen, die Teilen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, weggelassen.
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8 ist ein Schaltkreisdiagramm, das die LCD-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugnehmend auf 8 sind, zum Zwecke von Erläuterungen, Gateleitungen Gln – 1 bis GLn + 1, Datenleitungen Dlm – 1 bis DLm + 1 und Pixel, die durch die Gate- und Datenleitungen definiert sind, gezeigt.
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Jedes Pixel weist einen Dünnfilmtransistor T, der mit korrespondierenden Gate- und Datenleitungen verbunden ist, und einen Speicherkondensator Cst auf. Eine Elektrode (beispielsweise eine Pixelelektrode) von zwei Elektroden des Speicherkondensators Cst ist mit dem Dünnfilmtransistor T verbunden. Die andere Elektrode (beispielsweise eine gegenüberliegende Elektrode) des Speicherkondensators Cst ist mit einer Elektrode (beispielsweise einer Pixelelektrode) eines Pixels bei einer vorhergehenden oder nächsten Spaltenleitung und bei der gleichen Zeilenleitung verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist zum Zwecke der Erläuterung die gegenüberliegende Elektrode des Speicherkondensators Cst mit der Pixelelektrode des Pixels bei der vorhergehenden Spaltenleitung verbunden.
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Dementsprechend, wenn eine Pixelspannung an die Pixelelektrode eines Pixels angelegt wird, wird die Pixelspannung an die gegenüberliegende Elektrode eines Pixels bei einer nächsten Spaltenleitung angelegt und gespeichert, und auf diese Weise werden die Pixel entlang der gleichen Zeilenleitung sequentiell miteinander verbunden.
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Während die verwandte Technik eine gemeinsame Spannung für eine gemeinsame Elektrode jedes Pixels separat verwendet, verwendet diese Ausführungsform eine Pixelspannung, die an einem Pixel (beispielsweise einem Pixel bei (n, m)) angelegt wird, als eine Spannung, die an einer gegenüberliegenden Elektrode eines Pixels bei einer nächsten Spaltenleitung (beispielsweise einem Pixel bei (n, m + 1)) angelegt wird. Dementsprechend wird keine separate gemeinsame Spannung benötigt und dies kann den Energieverbrauch weitgehend reduzieren.
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9A ist eine Draufsicht, die ein Anordnungssubstrat einer LCD-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 9B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX' in 9A.
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Bezugnehmend auf die 9A und 9B weist das Anordnungssubstrat Gate- und Datenleitungen 312 und 322 auf einem Substrat 300 auf, um eine Pixelregion zu definieren, und eine Gate-Isolationsschicht 313 ist zwischen den Gate- und Datenleitungen 312 und 322 angeordnet. In der Pixelregion ist ein Dünnfilmtransistor T, der mit den Gate- und Datenleitungen 312 und 322 verbunden ist, ausgebildet. Der Dünnfilmtransistor T weist eine Gate-Elektrode 311, eine Halbleiterschicht 315 und Source- und Drain-Elektroden 317 und 319 auf.
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Eine Pixelelektrode 320 kann auf der Gate-Isolationsschicht 313 in der Pixelregion ausgebildet sein und mit der Drain-Elektrode 319 des Dünnfilmtransistors T verbunden sein. Die Pixelelektrode 320 ist von der Datenleitung 322 beabstandet, um einen Kurzschluss mit der Datenleitung 322 zu vermeiden. Die Pixelelektrode 320 kann aus einem transparenten leitenden Material gebildet sein, beispielsweise aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) oder Indium-Zinn-Zink-Oxid (ITZO).
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Eine Passivierungsschicht 324 ist auf der Datenleitung 322 und der Pixelelektrode 320 ausgebildet. Die Passivierungsschicht 324 ist aus einem Isolationsmaterial gebildet.
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Eine gegenüberliegende Elektrode 326 ist korrespondierend zu jeder Pixelregion auf der Passivierungsschicht 324 gebildet. Die gegenüberliegende Elektrode 326 hat eine Mehrzahl von balkenförmigen Öffnungen OA in der Pixelregion.
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Ferner kann die gegenüberliegende Elektrode 326 mit der Pixelelektrode 320 einer Pixelregion bei einer vorhergehenden Spaltenleitung und bei der gleichen Zeilenleitung verbunden sein. Beispielsweise hat die gegenüberliegende Elektrode 326 einen Erstreckungsabschnitt, der sich über die Pixelregion bei der vorhergehenden Spaltenleitung erstreckt und der die Pixelelektrode 320 der Pixelregion bei der vorhergehenden Spaltenleitung durch ein Kontaktloch 325 kontaktiert. Das Kontaktloch 325 ist in der Passivierungsschicht 324 gebildet und legt die Pixelelektrode 320 frei.
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Wie vorstehend beschrieben, ist in der zweiten Ausführungsform eine Pixelelektrode eines Pixels mit einer gegenüberliegenden Elektrode eines entlang einer Zeilenleitung benachbarten Pixels verbunden. Dementsprechend wird, wenn das Pixel angeschaltet wird und an ihm eine Pixelspannung angelegt wird, die Pixelspannung an die gegenüberliegende Elektrode des benachbarten Pixels als gemeinsame Spannung angelegt, und auf diese Weise wird es entlang der Zeilenleitung weitergeführt, Deshalb kann die gegenüberliegende Elektrode jedes Pixels mit der Pixelspannung seines benachbarten Pixels als entgegengesetzte Spannung (auch als gegenüberliegende Spannung oder Gegenspannung bezeichnet) versorgt werden, ohne Verwendung einer separaten gemeinsamen Spannung.
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10 ist eine Ansicht, die Wellenformen von Pixel- und entgegengesetzten Spannungen von fünf benachbarten Pixeln gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Zum Zwecke der Erläuterung haben beispielsweise fünf benachbarte Pixel, d. h. ein erstes Pixel, ein zweites Pixel, ein drittes Pixel, ein viertes Pixel und ein fünftes Pixel, die kaskadenartig miteinander verbunden sind, gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform absolute Spannungsunterschiede zwischen deren Pixel-Spannung und gemeinsamen Spannung von 2 V, 4 V, 6 V, 8 V bzw. 4 V. Ferner haben Polaritätssteuersignale korrespondierend zu dem ersten bis fünften Pixel einen hohen Zustand, einen niedrigen Zustand, einen hohen Zustand, einen niedrigen Zustand bzw einen hohen Zustand, und der hohe oder niedrige Zustand des Polaritätssteuersignals bestimmt eine positive oder negative Polarität einer Pixelspannung in Bezug auf eine entgegengesetzte Spannung. Ferner hat das erste Pixel eine Pixelspannung von 2 V und eine entgegengesetzte Spannung von 0 V. In 10 repräsentieren Vdaten und Vcom eine Pixelspannung bzw. eine entgegengesetzte Spannung jedes Pixels.
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In diesem Fall hat eine gegenüberliegende Elektrode des zweiten Pixels eine entgegengesetzte Spannung von 2 V, die die Pixelspannung des ersten Pixels ist. Da der Spannungsunterschied des zweiten Pixels 4 V ist, wird eine Pixelspannung von –2 V, welche durch Subtraktion von 4 V von 2 V erhalten wird, an die Pixelelektrode des zweiten Pixels angelegt.
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Dann hat die gegenüberliegende Elektrode des dritten Pixels eine entgegengesetzte Spannung von –2 V, die die Pixelspannung des zweiten Pixels ist. Da der Spannungsunterschied des dritten Pixels 6 V ist, wird eine Pixelspannung von 4 V, welche erhalten wird durch Addieren von –2 V zu 6 V, an die Pixelelektrode des dritten Pixels angelegt.
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Dann hat eine gegenüberliegende Elektrode des vierten Pixels eine entgegengesetzte Spannung von 4 V, die die Pixelspannung des dritten Pixels ist. Da der Spannungsunterschied des vierten Pixels 8 V ist, wird eine Pixelspannung von –4 V, welche erhalten wird durch Subtraktion von 8 V von 4 V, an die Pixelelektrode des vierten Pixels angelegt.
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Dann hat eine gegenüberliegende Elektrode des fünften Pixels eine entgegengesetzte Spannung von –4 V, welche die Pixelspannung des vierten Pixels ist. Da der Spannungsunterschied des fünften Pixels 4 V ist, wird eine Pixelspannung von 0 V, welche erhalten wird durch Addieren von –4 V zu 4 V, an die Pixelelektrode des fünften Pixels angelegt.
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Wie vorstehend beschrieben, wird eine Pixelspannung ermittelt, die an ein Pixel angelegt wird, unter Berücksichtigung einer Pixelspannung, die an ein benachbartes Pixel angelegt wird, und, um dies zu tun, kann eine Datenberechnungseinheit in einer Datensteuerung verwendet werden.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird eine Pixelspannung, die an einem Pixel angelegt wird, als eine entgegengesetzte Spannung eines Pixels verwendet, das entlang einer Zeilenleitung oder Spaltenleitung mit dem Pixel benachbart ist. Dementsprechend werden keine gemeinsame Spannung und keine gemeinsame Spannungsversorgungseinheit separat benötigt und ein Energieverbrauch und Produktionskosten können weitgehend reduziert werden.
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Es wird den Fachmännern auf diesem technischen Gebiet offensichtlich werden, dass unterschiedliche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne vom Geist oder dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikation und Variation dieser Erfindung abdeckt, sofern diese im Umfang der angehängten Ansprüche und deren Äquivalente liegen.
