JP2008281982A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に反射表示を行うための反射領域と透過表示を行うための透過領域を備えた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device including a reflective region for performing reflective display and a transmissive region for performing transmissive display.
反射表示を行うための反射領域と透過表示を行うための透過領域の双方を備えた液晶表示装置は、明るい場所でも暗い場所でも良好な視認性を確保できることから携帯電話などの情報端末に広く利用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。この液晶表示装置では液晶層を通過する光の距離を等しくするために、反射領域のセルギャップ(液晶層の厚さ)を透過領域のセルギャップよりも小さくした、いわゆるマルチギャップ方式が一般的である(特許文献3参照)。
しかしながら、従来の液晶表示装置は反射領域と透過領域とでセルギャップが異なるため印加電圧−透過率特性が異なる。その結果、同一電圧を印加した場合でも階調が同じにならないという問題がある。この反射表示と透過表示の階調差を補正するためにはDAC回路の出力の階調設定を変更すれば良い。しかし単一のIC等を用いた場合は階調設定変更用の抵抗を複数実装するための基板が新たに必要となってしまうという問題がある。 However, the conventional liquid crystal display device has different applied voltage-transmittance characteristics because the cell gap is different between the reflective region and the transmissive region. As a result, there is a problem that even when the same voltage is applied, the gradation is not the same. In order to correct the gradation difference between the reflective display and the transmissive display, the gradation setting of the output of the DAC circuit may be changed. However, when a single IC or the like is used, there is a problem that a substrate for mounting a plurality of resistors for changing the gradation setting is newly required.
特許文献3においては、階調差を補正するために、透過領域の蓄積容量の容量を反射領域の蓄積容量の容量より大きくしている。しかし、画素電位の変動量を求める式において、透過領域と反射領域それぞれにおける液晶容量を等しいものとして扱っているため、上記の構成では、印加電圧−透過率特性を同じにすることはできない。 In Patent Document 3, in order to correct the gradation difference, the capacity of the storage capacitor in the transmissive region is made larger than the capacity of the storage capacitor in the reflective region. However, since the liquid crystal capacitances in the transmission region and the reflection region are treated as being equal in the equation for calculating the variation amount of the pixel potential, in the above configuration, the applied voltage-transmittance characteristics cannot be made the same.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、反射領域と透過領域を備えた液晶表示装置において、セルギャップの差に起因した両領域の階調差を同一基板上で補正することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and in a liquid crystal display device having a reflective region and a transmissive region, it is an object to correct a gradation difference between both regions due to a difference in cell gap on the same substrate. And
第1の本発明に係る液晶表示装置は、互いに交差して配線された複数の信号線及び複数の走査線と、複数の信号線及び複数の走査線の各交差部に配置されたスイッチング素子と、走査線毎に配線された複数の蓄積容量線と、スイッチング素子に反射表示可能な画素電極が接続された第1領域と、スイッチング素子に透過表示可能な画素電極が接続された第2領域と、第1領域において一端がスイッチング素子に接続され、他端が蓄積容量線に接続された第1蓄積容量と、第2領域において一端がスイッチング素子に接続され、他端が蓄積容量線に接続され、第1蓄積容量よりも容量が小さい第2蓄積容量と、を有することを特徴とする。 A liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of signal lines and a plurality of scanning lines that are arranged to cross each other, and a switching element that is disposed at each intersection of the plurality of signal lines and the plurality of scanning lines. A plurality of storage capacitor lines wired for each scanning line; a first region in which a pixel electrode capable of reflective display is connected to the switching element; and a second region in which a pixel electrode capable of transmissive display is connected to the switching element; In the first region, one end is connected to the switching element and the other end is connected to the storage capacitor line. In the second region, one end is connected to the switching element and the other end is connected to the storage capacitor line. And a second storage capacitor having a capacity smaller than that of the first storage capacitor.
本発明にあっては、透過表示可能な第2領域の第2蓄積容量の容量を反射表示可能な第1領域の第1蓄積容量の容量よりも小さくすることで、容量結合駆動によりスイッチング素子がオンしている期間に信号線を通じて画素電極に信号電圧を書き込んだ後、スイッチング素子がオフしている期間では蓄積容量線に補償電圧を印加した際に第1領域と第2領域において異なるセルギャップに起因した画素電極電位の変動量のばらつきを抑制することができる。 In the present invention, the capacitance of the second storage capacitor in the second region capable of transmissive display is made smaller than the capacity of the first storage capacitor in the first region capable of reflective display, so that the switching element can be driven by capacitive coupling driving. After the signal voltage is written to the pixel electrode through the signal line during the ON period, when the compensation voltage is applied to the storage capacitor line during the period when the switching element is OFF, the cell gap differs between the first region and the second region. It is possible to suppress variation in the variation amount of the pixel electrode potential due to the above.
第2の本発明に係る液晶表示装置は、互いに交差して配線された複数の信号線及び複数の走査線と、複数の信号線及び複数の走査線の各交差部に配置されたスイッチング素子と、走査線毎に配線された複数の蓄積容量線と、スイッチング素子に反射表示可能な画素電極が接続された第1領域と、スイッチング素子に透過表示可能な画素電極が接続された第2領域と、一端がスイッチング素子に接続され、他端が蓄積容量線に接続された蓄積容量と、第1領域における蓄積容量線に補償電圧を印加して容量結合駆動を行う第1駆動回路と、第2領域における蓄積容量線に第1駆動回路が印加する補償電圧の変動量よりも小さな変動量の補償電圧を印加して容量結合駆動を行う第2駆動回路と、を有することを特徴とする。 A liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention includes a plurality of signal lines and a plurality of scanning lines that are arranged to cross each other, and a switching element disposed at each intersection of the plurality of signal lines and the plurality of scanning lines. A plurality of storage capacitor lines wired for each scanning line; a first region in which a pixel electrode capable of reflective display is connected to the switching element; and a second region in which a pixel electrode capable of transmissive display is connected to the switching element; A storage capacitor having one end connected to the switching element and the other end connected to the storage capacitor line, a first drive circuit that performs capacitive coupling drive by applying a compensation voltage to the storage capacitor line in the first region, and a second And a second drive circuit that performs capacitive coupling drive by applying a compensation voltage having a smaller amount of fluctuation than the fluctuation amount of the compensation voltage applied by the first drive circuit to the storage capacitor line in the region.
本発明にあっては、反射表示可能な第1領域の蓄積容量に印加する補償電圧の変動量よりも、透過表示可能な第2領域の蓄積容量に印加する補償電圧の変動量を小さくすることにより、第1領域と第2領域において異なるセルギャップに起因した画素電極電位の変動量のばらつきを抑制することができる。 In the present invention, the variation amount of the compensation voltage applied to the storage capacitor in the second region capable of transmissive display is made smaller than the variation amount of the compensation voltage applied to the storage capacitor in the first region capable of reflective display. As a result, it is possible to suppress variation in the variation amount of the pixel electrode potential caused by different cell gaps in the first region and the second region.
また、上記液晶表示装置における第1領域の画素電極は、反射表示だけでなく透過表示も可能な半透過型の画素電極であることを特徴とする。 In addition, the pixel electrode in the first region in the liquid crystal display device is a transflective pixel electrode capable of not only reflective display but also transmissive display.
また、上記液晶表示装置における第2領域の画素電極は、透過表示だけでなく反射表示も可能な半透過型の画素電極であることを特徴とする。 Further, the pixel electrode in the second region in the liquid crystal display device is a transflective pixel electrode capable of not only transmissive display but also reflective display.
上記液晶表示装置では、上記スイッチング素子がオンしている期間では上記信号線に信号電圧を印加し、その後、上記スイッチング素子がオフしている期間では上記蓄積容量線の電位を変動させる容量結合駆動を行うことを特徴とする。 In the liquid crystal display device, capacitive coupling driving is performed in which a signal voltage is applied to the signal line while the switching element is on, and then the potential of the storage capacitor line is varied during the period when the switching element is off. It is characterized by performing.
本発明の液晶表示装置によれば、セルギャップの差に起因した両領域の階調差を同一基板上で補正することが可能となる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to correct the gradation difference between the two regions due to the difference in cell gap on the same substrate.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
[第1の実施の形態]
図1のブロック図に示すように、本液晶表示装置は、アレイ基板上の表示領域Aにおいて、複数の信号線SL及び複数の走査線GLが互いに交差して配線されている。複数の信号線SL及び複数の走査線GLの各交差部にはスイッチング素子Trが配置される。走査線GL毎に複数の蓄積容量線CLが配線される。表示領域Aは反射領域Ar(第1領域)と透過領域At(第2領域)を有する。
[First Embodiment]
As shown in the block diagram of FIG. 1, in the liquid crystal display device, a plurality of signal lines SL and a plurality of scanning lines GL are wired so as to cross each other in the display area A on the array substrate. A switching element Tr is disposed at each intersection of the plurality of signal lines SL and the plurality of scanning lines GL. A plurality of storage capacitor lines CL are wired for each scanning line GL. The display area A has a reflective area Ar (first area) and a transmissive area At (second area).
反射領域Arでは、スイッチング素子Trに反射表示可能な図示しない画素電極と、蓄積容量Csrを接続し、外光を利用して反射表示を行う。透過領域Atでは、スイッチング素子Trに透過表示可能な図示しない画素電極と、蓄積容量Cstを接続し、バックライトの光を利用して透過表示を行う。反射領域Arの蓄積容量Csrの容量は、透過領域Atの蓄積容量Cstの容量よりも大きい。ここでは液晶層を通過する光の距離を等しくするために、反射領域Arのセルギャップを透過領域Atのセルギャップよりも小さくしている(マルチギャップ方式)。 In the reflective region Ar, a pixel electrode (not shown) that can be reflected and displayed on the switching element Tr and a storage capacitor Csr are connected to perform reflective display using external light. In the transmissive region At, a pixel electrode (not shown) that can be transmissively displayed on the switching element Tr and a storage capacitor Cst are connected, and transmissive display is performed using the light of the backlight. The capacity of the storage capacitor Csr in the reflective area Ar is larger than the capacity of the storage capacity Cst in the transmissive area At. Here, in order to equalize the distance of light passing through the liquid crystal layer, the cell gap of the reflective region Ar is made smaller than the cell gap of the transmissive region At (multi-gap method).
更に、本液晶表示装置は、信号線SLに接続された信号線駆動回路11と、走査線GLに接続された走査線駆動回路12と、蓄積容量線CLに接続された蓄積容量線駆動回路13と、上記各回路に接続されたコントローラ15とをアレイ基板上に備える。信号線駆動回路11は信号線SLに信号電圧を印加する。走査線駆動回路12は走査線GLに制御信号を印加する。蓄積容量線駆動回路13は蓄積容量線CLに補償電圧を印加する。また高解像度な液晶表示装置を実現するために上記駆動回路にはp−SiTFTを使用することが望ましい。
Further, the present liquid crystal display device includes a signal
本液晶表示装置を例えば携帯電話の表示装置に適用する場合には、電池残量や時計、電波状況などが表示される領域では反射表示、写真等を表示するためのメインの領域では透過表示する。これにより待ち受け時(バックライト消灯時)でも時計表示などが見やすくなるので、通常時(バックライト点灯時)の表示画質が向上する。 When this liquid crystal display device is applied to, for example, a mobile phone display device, a reflective display is displayed in a region where the remaining battery level, clock, radio wave status, etc. are displayed, and a transparent display is displayed in a main region for displaying a photograph or the like. . This makes it easier to see the clock display even when waiting (when the backlight is turned off), improving the display image quality during normal times (when the backlight is lit).
次に、画素の構成について図2を用いて説明する。図2の回路図は、反射領域Arと透過領域Atの境界付近に配置された画素の構成を示す。信号線SLと走査線GLはほぼ直交して配線され、蓄積容量線CLは走査線GLにほぼ平行して配線される。 Next, the configuration of the pixel will be described with reference to FIG. The circuit diagram of FIG. 2 shows a configuration of pixels arranged near the boundary between the reflective area Ar and the transmissive area At. The signal line SL and the scanning line GL are wired substantially orthogonally, and the storage capacitor line CL is wired substantially parallel to the scanning line GL.
反射領域Arにおいて蓄積容量Csr(第1蓄積容量)は、一端がスイッチング素子Trに接続され他端が蓄積容量線CLに接続される。スイッチング素子Trには、多結晶シリコンで形成された薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を使用する。具体的には、TFTのゲート端子が走査線GLに接続され、ドレイン端子が信号線SLに接続され、ソース端子が蓄積容量Csr及び画素電極に並列に接続される。ここでは図示しないが画素電極に対向して液晶層を挟んで対向電極が対向基板上に配置され、画素毎に液晶容量Clcrが形成される。画素電極は導電性光反射膜を所定形状にパターニングすることによって形成される。 In the reflection region Ar, the storage capacitor Csr (first storage capacitor) has one end connected to the switching element Tr and the other end connected to the storage capacitor line CL. As the switching element Tr, a thin film transistor (TFT) formed of polycrystalline silicon is used. Specifically, the gate terminal of the TFT is connected to the scanning line GL, the drain terminal is connected to the signal line SL, and the source terminal is connected in parallel to the storage capacitor Csr and the pixel electrode. Although not shown here, the counter electrode is disposed on the counter substrate so as to face the pixel electrode with the liquid crystal layer interposed therebetween, and a liquid crystal capacitor Clcr is formed for each pixel. The pixel electrode is formed by patterning the conductive light reflecting film into a predetermined shape.
透過領域Atにおいて蓄積容量Cst(第2蓄積容量)は、一端がスイッチング素子Trに接続され他端が蓄積容量線CLに接続される。ここで蓄積容量Cstの容量は蓄積容量Csrの容量よりも小さい。具体的には、ここでもスイッチング素子Trとして使用されるTFTのゲート端子が走査線GLに接続され、ドレイン端子が信号線SLに接続され、ソース端子が蓄積容量Cst及び画素電極に並列に接続される。画素電極には酸化インジウムスズ(ITO:Indium Tin Oxide)などの光透過性導電部材が使用される。ここでも画素電極に対向して対向電極が配置され液晶容量Clctが形成される。反射領域Arにおけるセルギャップのほうが透過領域Atにおけるセルギャップよりも小さいため、液晶容量Clcrは液晶容量Clctよりも大きくなる。 In the transmissive region At, the storage capacitor Cst (second storage capacitor) has one end connected to the switching element Tr and the other end connected to the storage capacitor line CL. Here, the capacity of the storage capacitor Cst is smaller than the capacity of the storage capacitor Csr. Specifically, the gate terminal of the TFT used as the switching element Tr is again connected to the scanning line GL, the drain terminal is connected to the signal line SL, and the source terminal is connected in parallel to the storage capacitor Cst and the pixel electrode. The A light-transmissive conductive member such as indium tin oxide (ITO) is used for the pixel electrode. Again, the counter electrode is disposed opposite the pixel electrode to form the liquid crystal capacitance Clct. Since the cell gap in the reflective region Ar is smaller than the cell gap in the transmissive region At, the liquid crystal capacitance Clcr is larger than the liquid crystal capacitance Clct.
図3は、信号線電位Vs、走査線電位Vg、対向電極電位Vcom、蓄積容量電位Vcsの関係を示す電圧波形図である。ここでは信号線SLには信号線駆動回路11からハイレベル信号電圧VsH,ローレベル信号電圧VsLが印加されるものとする。走査線GLには走査線駆動回路12からハイレベル制御信号VgH,ローレベル制御信号VgLが印加される。対向電極には一定の電圧が印加される。蓄積容量線CLには蓄積容量線駆動回路13からハイレベル補償電圧VcsH,ローレベル補償電圧VcsLが印加される。ΔVcsは蓄積容量線の電位の変化を示している。
FIG. 3 is a voltage waveform diagram showing the relationship among the signal line potential Vs, the scanning line potential Vg, the counter electrode potential Vcom, and the storage capacitor potential Vcs. Here, it is assumed that a high level signal voltage VsH and a low level signal voltage VsL are applied to the signal line SL from the signal
第nフレームでは、信号線電位VsはVsH、蓄積容量電位VcsはVcsL、走査線電位VgはVgLの状態である。第(n+1)フレームでは、走査線電位VgがVgLからVgHに変化したときにスイッチング素子Trがオンする。スイッチング素子Trがオンしている期間では信号線SLに信号電圧が印加されて画素電極に信号電圧を書き込まれる。その後走査線電位VgがVgHからVgLへ変化したときにスイッチング素子Trがオフする。スイッチング素子Trがオフしている期間では蓄積容量線CLに補償電圧が印加され、蓄積容量電位VcsはVcsLからVcsHへ変化する。その後、信号線電位VsはVsHからVsLへ変化する。 In the nth frame, the signal line potential Vs is VsH, the storage capacitor potential Vcs is VcsL, and the scanning line potential Vg is VgL. In the (n + 1) th frame, the switching element Tr is turned on when the scanning line potential Vg changes from VgL to VgH. In a period in which the switching element Tr is on, a signal voltage is applied to the signal line SL, and the signal voltage is written to the pixel electrode. Thereafter, when the scanning line potential Vg changes from VgH to VgL, the switching element Tr is turned off. During the period when the switching element Tr is off, the compensation voltage is applied to the storage capacitor line CL, and the storage capacitor potential Vcs changes from VcsL to VcsH. Thereafter, the signal line potential Vs changes from VsH to VsL.
第(n+2)フレームでは、走査線電位VgがVgLからVgHに変化したときにスイッチング素子Trがオンする。スイッチング素子Trがオンしている期間では信号線SLに信号電圧が印加されて画素電極に信号電圧を書き込まれる。その後走査線電位VgがVgHからVgLへ変化したときにスイッチング素子Trがオフする。スイッチング素子Trがオフしている期間では蓄積容量線CLに補償電圧が印加され、蓄積容量電位VcsはVcsHからVcsLへ変化する。その後、信号線電位VsはVsLからVsHへ変化する。上記のような電位変化がフレーム毎に繰り返される。 In the (n + 2) th frame, the switching element Tr is turned on when the scanning line potential Vg changes from VgL to VgH. In a period in which the switching element Tr is on, a signal voltage is applied to the signal line SL, and the signal voltage is written to the pixel electrode. Thereafter, when the scanning line potential Vg changes from VgH to VgL, the switching element Tr is turned off. During the period when the switching element Tr is off, a compensation voltage is applied to the storage capacitor line CL, and the storage capacitor potential Vcs changes from VcsH to VcsL. Thereafter, the signal line potential Vs changes from VsL to VsH. The potential change as described above is repeated for each frame.
このように本実施の形態では、容量結合駆動により、スイッチング素子Trがオンしている期間では信号線SLに信号電圧を印加して画素電極に信号電圧を書き込み、その後、スイッチング素子Trがオフしている期間では蓄積容量線CLに補償電圧を印加する。容量結合駆動では、蓄積容量Csr、Cstに接続されている蓄積容量線CLの電位を変動させることによって画素電極電位Vpixを変化させ、液晶印加電圧ΔVsigを決定する。 As described above, in this embodiment, due to capacitive coupling driving, a signal voltage is applied to the signal line SL to write the signal voltage to the pixel electrode during the period when the switching element Tr is on, and then the switching element Tr is turned off. During this period, a compensation voltage is applied to the storage capacitor line CL. In capacitive coupling drive, the pixel electrode potential Vpix is changed by changing the potential of the storage capacitor line CL connected to the storage capacitors Csr and Cst, and the liquid crystal application voltage ΔVsig is determined.
次に、画素電極電位Vpixについて図4の電圧波形図を用いて説明する。第(n+1)フレームでは、走査線電位VgがVgLからVgHへ変化すると画素電極電位VpixはVsHまで上昇する。走査線電位VgがVgHからVgLへ戻った後も画素電極電位VpixはほぼVsHの値を維持する。そして、蓄積容量電位VcsがVcsLからVcsHへ変化すると、画素電極電位Vpixは(VsH+ΔV)となる。その後、信号線電位VsがVsHからVsLへ変化しても、画素電極電位Vpixはほぼ(VsH+ΔV)の値を維持する。 Next, the pixel electrode potential Vpix will be described with reference to the voltage waveform diagram of FIG. In the (n + 1) th frame, when the scanning line potential Vg changes from VgL to VgH, the pixel electrode potential Vpix rises to VsH. Even after the scanning line potential Vg returns from VgH to VgL, the pixel electrode potential Vpix maintains a value of approximately VsH. When the storage capacitor potential Vcs changes from VcsL to VcsH, the pixel electrode potential Vpix becomes (VsH + ΔV). Thereafter, even when the signal line potential Vs changes from VsH to VsL, the pixel electrode potential Vpix maintains a value of approximately (VsH + ΔV).
第(n+2)フレームでは、走査線電位VgがVgLからVgHへ変化すると画素電極電位VpixはVsLまで下降する。走査線電位VgがVgHからVgLへ戻った後も画素電極電位VpixはほぼVsLの値を維持する。そして、蓄積容量電位VcsがVcsHからVcsLへ変化すると、画素電極電位Vpixは(VsL−ΔV)となる。その後、信号線電位VsがVsLからVsHへ変化しても、画素電極電位Vpixはほぼ(VsL−ΔV)の値を維持する。 In the (n + 2) th frame, when the scanning line potential Vg changes from VgL to VgH, the pixel electrode potential Vpix drops to VsL. Even after the scanning line potential Vg returns from VgH to VgL, the pixel electrode potential Vpix maintains a value of approximately VsL. When the storage capacitor potential Vcs changes from VcsH to VcsL, the pixel electrode potential Vpix becomes (VsL−ΔV). Thereafter, even if the signal line potential Vs changes from VsL to VsH, the pixel electrode potential Vpix maintains a value of approximately (VsL−ΔV).
次に、画素電極電位Vpixの変化量ΔVについて更に詳しく説明する。ここで蓄積容量の電位の変化ΔVcsによる画素電極電位Vpixの変化量ΔVは次式(1)で表すことができる。 Next, the change amount ΔV of the pixel electrode potential Vpix will be described in more detail. Here, the change amount ΔV of the pixel electrode potential Vpix due to the change ΔVcs of the potential of the storage capacitor can be expressed by the following equation (1).
ΔV=ΔVcs×(Cs/(Cs+Clc+寄生容量))・・・(1)
Cs:蓄積容量、Clc:液晶容量
式(1)より、反射領域Arにおける画素電極電位の変動量ΔVrは、蓄積容量電位の変動量をΔVcs、蓄積容量をCsr、液晶容量をClcrとすると次式(2)で表すことができる。
ΔV = ΔVcs × (Cs / (Cs + Clc + parasitic capacitance)) (1)
Cs: storage capacity, Clc: liquid crystal capacity From the equation (1), the fluctuation amount ΔVr of the pixel electrode potential in the reflection region Ar is expressed as follows when the fluctuation amount of the storage capacitor potential is ΔVcs, the storage capacity is Csr, and the liquid crystal capacity is Clcr. (2).
ΔVr=ΔVcs×(Csr/(Csr+Clcr+寄生容量))・・・(2)
式(1)より、同様にして、透過領域Atにおける画素電極電位の変動量ΔVtは、蓄積容量電位の変動量をΔVcs、蓄積容量をCst、液晶容量をClctとすると次式(3)となる。
ΔVr = ΔVcs × (Csr / (Csr + Clcr + parasitic capacitance)) (2)
Similarly, from the equation (1), the variation amount ΔVt of the pixel electrode potential in the transmissive region At is expressed by the following equation (3) where the variation amount of the storage capacitance potential is ΔVcs, the storage capacitance is Cst, and the liquid crystal capacitance is Clct. .
ΔVt=ΔVcs×(Cst/(Cst+Clct+寄生容量))・・・(3)
ここで本液晶表示装置は、光が液晶層を通過する距離を等しくするため、反射領域Arのセルギャップを透過領域Atよりも小さくしている。反射領域の液晶容量Clcrと透過領域の液晶容量Clctとの間には次の関係式が成立する。
ΔVt = ΔVcs × (Cst / (Cst + Clct + parasitic capacitance)) (3)
Here, in the present liquid crystal display device, the cell gap of the reflection region Ar is made smaller than that of the transmission region At in order to equalize the distance that light passes through the liquid crystal layer. The following relational expression is established between the liquid crystal capacitance Clcr in the reflection region and the liquid crystal capacitance Clct in the transmission region.
Clcr>Clct・・・(4)
本実施の形態では、液晶容量Clcrの容量は0.14pF、液晶容量Clctの容量は0.10pFであるので、反射領域の蓄積容量Csrの容量を0.33pFとし、透過領域の蓄積容量Cstの容量を0.25pFとして蓄積容量Cstの容量のほうが蓄積容量Csrの容量より小さくなるようにする。また、液晶印加電圧ΔVsigが3.0Vになるように、蓄積容量電位の変動量ΔVcsを4.2Vとする。
Clcr> Clct (4)
In the present embodiment, the capacitance of the liquid crystal capacitor Clcr is 0.14 pF and the capacitance of the liquid crystal capacitor Clct is 0.10 pF. Therefore, the capacitance of the storage capacitor Csr in the reflective region is 0.33 pF, and the storage capacitor Cst in the transmissive region is The capacity is set to 0.25 pF so that the capacity of the storage capacitor Cst is smaller than the capacity of the storage capacitor Csr. Further, the variation amount ΔVcs of the storage capacitor potential is set to 4.2 V so that the liquid crystal applied voltage ΔVsig becomes 3.0V.
これにより式(2)、(3)から反射領域Arにおける画素電極電位の変動量ΔVrと透過領域Atにおける画素電極電位の変動量ΔVtとを近づけることができる。すなわち、反射領域の蓄積容量Csrと透過領域の蓄積容量Cstを調整することによって、反射領域Arにおける画素電極電位の変動量ΔVrと透過領域Atにおける画素電極電位の変動量ΔVtを等しくする(ΔVr=ΔVt)。よって、
ΔVcs×(Csr/(Csr+Clcr+寄生容量))
=ΔVcs×(Cst/(Cst+Clct+寄生容量))
したがって、反射領域Ar及び透過領域Atの蓄積容量Csr、CstをCsr>Cstとなるように調整することによって透過領域Atと反射領域Arにおいて異なるセルギャップに起因した画素電極電位Vpixの変動量ΔVt、ΔVrを等しくすることができるので、セルギャップの差に起因した両領域の階調差を同一基板上で補正することが可能となる。
Thereby, the variation amount ΔVr of the pixel electrode potential in the reflection region Ar and the variation amount ΔVt of the pixel electrode potential in the transmission region At can be made closer to each other from the expressions (2) and (3). That is, by adjusting the storage capacitor Csr in the reflection region and the storage capacitor Cst in the transmission region, the variation amount ΔVr of the pixel electrode potential in the reflection region Ar and the variation amount ΔVt of the pixel electrode potential in the transmission region At are made equal (ΔVr = ΔVt). Therefore,
ΔVcs × (Csr / (Csr + Clcr + parasitic capacitance))
= ΔVcs × (Cst / (Cst + Clct + parasitic capacitance))
Therefore, by adjusting the storage capacitors Csr and Cst of the reflective area Ar and the transmissive area At so that Csr> Cst, the variation amount ΔVt of the pixel electrode potential Vpix caused by the different cell gaps in the transmissive area At and the reflective area Ar. Since ΔVr can be made equal, it is possible to correct the gradation difference between the two regions due to the difference in cell gap on the same substrate.
上述のとおり、本実施の形態によれば、透過領域Atの蓄積容量Cstの容量を反射領域Arの蓄積容量Csrの容量よりも小さくすることで(Csr>Cst)、容量結合駆動によりスイッチング素子Trがオンしている期間に信号線SLを通じて画素電極に信号電圧を書き込んだ後、スイッチング素子Trがオフしている期間では蓄積容量線CLに補償電圧を印加した際に、透過領域Atと反射領域Arにおいて異なるセルギャップに起因した画素電極電位Vpixの変動量ΔVt、ΔVrを等しくすることができる。よって、セルギャップの差に起因した両領域の階調差を同一基板上で補正することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the capacitance of the storage capacitor Cst in the transmissive region At is made smaller than the capacitance of the storage capacitor Csr in the reflection region Ar (Csr> Cst), and the switching element Tr is thereby driven by capacitive coupling driving. After the signal voltage is written to the pixel electrode through the signal line SL during the ON period, and when the compensation voltage is applied to the storage capacitor line CL during the OFF period of the switching element Tr, the transmission region At and the reflection region The variations ΔVt and ΔVr of the pixel electrode potential Vpix caused by different cell gaps in Ar can be made equal. Therefore, it is possible to correct the gradation difference between the two regions due to the difference in cell gap on the same substrate.
[比較例]
次に、本実施の形態の効果をより明確にするために、比較例の液晶表示装置について説明する。比較例の液晶表示装置は、式(2)、(3)において、反射領域と透過領域での蓄積容量が等しい(Csr=Cst)とき、関係式(4)から(Clcr>Clct)次の関係式が成り立つ。
[Comparative example]
Next, in order to clarify the effect of the present embodiment, a liquid crystal display device of a comparative example will be described. In the liquid crystal display device of the comparative example, when the storage capacities in the reflective region and the transmissive region are equal (Csr = Cst) in the equations (2) and (3), the following relationship is obtained from the relationship (4) to (Clcr> Clct): The formula holds.
(Csr/(Csr+Clcr+寄生容量))<(Cst/(Cst+Clct+寄生容量))
よって反射領域Arにおける画素電極電位の変動量ΔVrと透過領域Atにおける画素電極電位の変動量ΔVtとの間には次の関係式が成立する。
(Csr / (Csr + Clcr + parasitic capacitance)) <(Cst / (Cst + Clct + parasitic capacitance))
Therefore, the following relational expression is established between the variation amount ΔVr of the pixel electrode potential in the reflection region Ar and the variation amount ΔVt of the pixel electrode potential in the transmission region At.
ΔVr<ΔVt
図5は、比較例の液晶表示装置における電圧−透過率特性を示すグラフである。反射表示の電圧−透過率特性は透過表示の電圧−透過率特性よりも緩やかな方向にシフトしている。このことは透過領域Atと反射領域Arにおいて画素電極電位Vpixの変動量ΔVt、ΔVrが異なった結果、両領域の表示に階調差が生じていることを示している。
ΔVr <ΔVt
FIG. 5 is a graph showing voltage-transmittance characteristics in the liquid crystal display device of the comparative example. The voltage-transmittance characteristic of the reflective display is shifted in a gentler direction than the voltage-transmittance characteristic of the transmissive display. This indicates that there is a difference in gradation in the display of both regions as a result of the difference ΔVt and ΔVr in the pixel electrode potential Vpix between the transmissive region At and the reflective region Ar.
図6は、本液晶表示装置における電圧−透過率特性を示すグラフである。反射表示の電圧−透過率特性と透過表示の電圧−透過率特性とはほぼ等しいものになっている。このことは透過領域Atと反射領域Arにおいて異なるセルギャップに起因した画素電極電位Vpixの変動量ΔVt、ΔVrがほぼ等しくなり、両領域の階調差が同一基板上で補正されたことを示している。 FIG. 6 is a graph showing voltage-transmittance characteristics in the present liquid crystal display device. The voltage-transmittance characteristics of the reflective display and the voltage-transmittance characteristics of the transmissive display are substantially equal. This indicates that the variations ΔVt and ΔVr of the pixel electrode potential Vpix caused by different cell gaps in the transmissive region At and the reflective region Ar are substantially equal, and the gradation difference between the two regions is corrected on the same substrate. Yes.
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について説明する。図7は、本実施の形態における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図7に示す液晶表示装置は、図1に示した液晶表示装置に対して、反射領域Arおよび透過領域Atに配置した蓄積容量Csの容量が同じである点、および、図1の蓄積容量駆動回路13を、反射領域Arの蓄積容量線CsrLを駆動する第1蓄積容量駆動回路16と、透過領域Atの蓄積容量線CstLを駆動する第2蓄積容量駆動回路17とに分けた点で異なっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the liquid crystal display device in this embodiment. The liquid crystal display device shown in FIG. 7 is the same as the liquid crystal display device shown in FIG. 1 in that the storage capacitors Cs arranged in the reflective region Ar and the transmissive region At have the same capacity, and the storage capacitor drive shown in FIG. The
反射領域Arと透過領域Atとのセルギャップが異なるため、式(1)における液晶容量Clcは、反射領域Arと透過領域Atとで異なるので、蓄積容量Csの容量が同じ場合、画素電極電位Vpixの変化量ΔVが異なる。しかし、式(1)より、蓄積容量Csが同じであっても蓄積容量Csの電位の変化ΔVcsを反射領域Arと透過領域Atとで異なるように駆動することで、反射領域Arと透過領域Atにおける画素電極電位Vpixの変化量ΔVを互いに近づけることが可能である。 Since the cell gap between the reflective region Ar and the transmissive region At is different, the liquid crystal capacitance Clc in the formula (1) is different between the reflective region Ar and the transmissive region At. Therefore, when the capacitance of the storage capacitor Cs is the same, the pixel electrode potential Vpix. The amount of change ΔV differs. However, from equation (1), even when the storage capacitor Cs is the same, the potential change ΔVcs of the storage capacitor Cs is driven to be different between the reflective region Ar and the transmissive region At, so that the reflective region Ar and the transmissive region At are driven. It is possible to make the change amount ΔV of the pixel electrode potential Vpix close to each other.
そこで、反射領域Arの蓄積容量電位の変動量ΔVcsrよりも透過領域Atの蓄積容量電位の変動量ΔVcstが小さくなるように、第1蓄積容量駆動回路16と第2蓄積容量駆動回路17とにより蓄積容量線CsrL、CstLとを別々に駆動する。この場合でも上記電圧−透過率特性をほぼ同じにすることができる。
Therefore, the first storage capacitor drive circuit 16 and the second storage
本実施の形態においては、蓄積容量Csを0.25pFとし、反射領域Arの蓄積容量電位の変動量ΔVcsrが4.7V、透過領域Atの蓄積容量電位の変動量ΔVcstが4.2Vとなるように、蓄積容量線CsrL、CstLを駆動した。 In this embodiment, the storage capacitor Cs is set to 0.25 pF, the storage capacitor potential fluctuation amount ΔVcsr in the reflective region Ar is 4.7 V, and the storage capacitor potential fluctuation amount ΔVcst in the transmission region At is 4.2 V. In addition, the storage capacitor lines CsrL and CstL were driven.
したがって、本実施の形態によれば、反射領域Arの蓄積容量線CsrLに印加する補償電圧の変動量ΔVcsrよりも、透過領域Atの蓄積容量線CstLに印加する補償電圧の変動量ΔVcstを小さくすることにより、反射領域Arと透過領域Atで異なるセルギャップに起因した画素電極電位の変動量ΔVのばらつきを抑制することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the variation amount ΔVcst of the compensation voltage applied to the storage capacitance line CstL in the transmission region At is made smaller than the variation amount ΔVcsr of the compensation voltage applied to the storage capacitance line CsrL in the reflection region Ar. Accordingly, it is possible to suppress variation in the variation amount ΔV of the pixel electrode potential caused by different cell gaps in the reflective region Ar and the transmissive region At.
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る液晶表示装置の構成は、第1の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。第1の実施の形態と異なる点は、第1領域の画素電極が、反射表示だけでなく透過表示も可能な半透過型の画素電極である点である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment is the same as the basic configuration described in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the pixel electrode in the first region is a transflective pixel electrode capable of not only reflective display but also transmissive display.
ここで第1領域(半透過領域)の液晶容量をClchとすると、第2領域(透過領域)の液晶容量Clctとの関係は、Clch>Clctとなる。よって第1領域の蓄積容量をCsh、蓄積容量電位の変動量をΔVcshとすると、Csh>Cst又はΔVcsh>ΔVcstとすることで、上記第1、第2の実施の形態と同様な効果を奏することができる。 Here, if the liquid crystal capacitance of the first region (semi-transmissive region) is Clch, the relationship with the liquid crystal capacitance Clct of the second region (transmissive region) is Clch> Clct. Therefore, assuming that the storage capacity of the first region is Csh and the fluctuation amount of the storage capacity potential is ΔVcsh, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained by setting Csh> Cst or ΔVcsh> ΔVcst. Can do.
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る液晶表示装置の構成は、第1の実施の形態で説明したものと基本的な構成は同様である。第1の実施の形態と異なる点は、第2領域の画素電極が透過表示だけでなく反射表示も可能な半透過型の画素電極である点である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. The configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment is the same as the basic configuration described in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the pixel electrode in the second region is a transflective pixel electrode capable of not only transmissive display but also reflective display.
ここで第2領域(半透過領域)の液晶容量をClchとすると、第1領域(反射領域)の液晶容量Clcrとの関係は、Clcr>Clchとなる。よって、第2領域の蓄積容量をCsh、蓄積容量電位の変動量をΔVcshとすると、Csr>Csh又はΔVcsr>ΔVcshとすることで、上記第1、第2の実施の形態と同様な効果を奏することができる。 Here, assuming that the liquid crystal capacitance in the second region (semi-transmissive region) is Clch, the relationship with the liquid crystal capacitance Clcr in the first region (reflection region) is Clcr> Clch. Therefore, assuming that the storage capacity of the second region is Csh and the fluctuation amount of the storage capacity potential is ΔVcsh, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained by setting Csr> Csh or ΔVcsr> ΔVcsh. be able to.
11…信号線駆動回路
12…走査線駆動回路
13…第1蓄積容量線駆動回路
14…第2蓄積容量線駆動回路
15…コントローラ
A…表示領域
Ar…反射領域
At…透過領域
SL…信号線
GL…走査線
Tr…スイッチング素子(TFT)
Cs…蓄積容量
Csr…蓄積容量(反射領域)
Cst…蓄積容量(透過領域)
Clct…透過領域の液晶容量
Clcr…反射領域の液晶容量
CL…蓄積容量線
CsrL…蓄積容量線(反射領域)
CstL…蓄積容量線(透過領域)
Vs…信号線電位
Vg…走査線電位
Vcom…対向電極電位
Vcs…蓄積容量電位
Vpix…画素電極電位
DESCRIPTION OF
Cs: Storage capacity Csr: Storage capacity (reflection area)
Cst: Storage capacity (transmission area)
Clct: Liquid crystal capacitance in transmission region Clcr: Liquid crystal capacitance in reflection region CL ... Storage capacitance line CsrL: Storage capacitance line (reflection region)
CstL: Storage capacitor line (transmission area)
Vs ... Signal line potential Vg ... Scanning line potential Vcom ... Counter electrode potential Vcs ... Storage capacitance potential Vpix ... Pixel electrode potential
Claims (5)
前記複数の信号線及び複数の走査線の各交差部に配置されたスイッチング素子と、
前記走査線毎に配線された複数の蓄積容量線と、
前記スイッチング素子に反射表示可能な画素電極が接続された第1領域と、
前記スイッチング素子に透過表示可能な画素電極が接続された第2領域と、
前記第1領域において一端が前記スイッチング素子に接続され、他端が前記蓄積容量線に接続された第1蓄積容量と、
前記第2領域において一端が前記スイッチング素子に接続され、他端が前記蓄積容量線に接続され、前記第1蓄積容量よりも容量が小さい第2蓄積容量と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of signal lines and a plurality of scanning lines wired crossing each other;
Switching elements disposed at intersections of the plurality of signal lines and the plurality of scanning lines;
A plurality of storage capacitor lines wired for each of the scanning lines;
A first region in which a pixel electrode capable of reflective display is connected to the switching element;
A second region in which a pixel electrode capable of transmissive display is connected to the switching element;
A first storage capacitor having one end connected to the switching element and the other end connected to the storage capacitor line in the first region;
A second storage capacitor having one end connected to the switching element and the other end connected to the storage capacitor line in the second region, and having a capacity smaller than the first storage capacitor;
A liquid crystal display device comprising:
前記複数の信号線及び複数の走査線の各交差部に配置されたスイッチング素子と、
前記走査線毎に配線された複数の蓄積容量線と、
前記スイッチング素子に反射表示可能な画素電極が接続された第1領域と、
前記スイッチング素子に透過表示可能な画素電極が接続された第2領域と、
一端が前記スイッチング素子に接続され、他端が前記蓄積容量線に接続された蓄積容量と、
前記第1領域における前記蓄積容量線に補償電圧を印加して容量結合駆動を行う第1駆動回路と、
前記第2領域における前記蓄積容量線に前記第1駆動回路が印加する前記補償電圧の変動量よりも小さな変動量の補償電圧を印加して容量結合駆動を行う第2駆動回路と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of signal lines and a plurality of scanning lines wired crossing each other;
Switching elements disposed at intersections of the plurality of signal lines and the plurality of scanning lines;
A plurality of storage capacitor lines wired for each of the scanning lines;
A first region in which a pixel electrode capable of reflective display is connected to the switching element;
A second region in which a pixel electrode capable of transmissive display is connected to the switching element;
A storage capacitor having one end connected to the switching element and the other end connected to the storage capacitor line;
A first drive circuit for performing capacitive coupling drive by applying a compensation voltage to the storage capacitor line in the first region;
A second drive circuit that performs capacitive coupling drive by applying a compensation voltage having a variation amount smaller than a variation amount of the compensation voltage applied by the first drive circuit to the storage capacitor line in the second region;
A liquid crystal display device comprising:
その後、前記スイッチング素子がオフしている期間では前記蓄積容量線の電位を変動させる容量結合駆動を行うことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 Applying a signal voltage to the signal line during a period when the switching element is on,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein capacitive coupling driving is performed to change a potential of the storage capacitor line during a period in which the switching element is off.
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