Жидкокристаллическое устройство отображения

Жидкокристаллическое устройство отображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001]

Изобретение относится к жидкокристаллическому устройству отображения, а более конкретно к жидкокристаллическому устройству отображения с мультипикселной структурой, которое демонстрирует характеристику широкого угла обзора.

Уровень техники

[0002]

Жидкокристаллическое устройство отображения с режимом MVA (вертикального выравнивания с многодоменной структурой) имеет характеристику более широкого угла обзора, чем жидкокристаллическое устройство отображения с TN-режимом, и, следовательно, в настоящее время активно используется в различных жидкокристаллических устройствах отображения, включающих в себя телевизионные мониторы (см. патентные документы № 1 и 2).

[0003]

В жидкокристаллическом устройстве отображения с MVA-режимом, структура управления доменами (которая также называется "структурой управления выравниванием") предоставляется для каждой из двух подложек, которые обращены друг к другу, с жидкокристаллическим слоем с вертикальным выравниванием, размещенным между ними так, что она обращена к жидкокристаллическому слою, тем самым формируя многочисленные жидкокристаллические домены, в которых директоры имеют множество разных направлений выравнивания (т.е. направлений наклона). В качестве такой структуры управления доменами используется либо отверстие (например, щель), которое прорезано сквозь электрод, либо диэлектрический выступ (например, ребро), который сформирован на электроде так, что он обращен к жидкокристаллическому слою.

[0004]

Типично структуры управления доменами, которые идут прямо в двух направлениях, которые пересекаются друг с другом под прямым углом, размещены на каждой из двух подложек. Так же структуры управления доменами, предусмотренные для одной и другой из двух подложек, размещены так, что они идут попеременно и параллельно друг другу, если смотреть перпендикулярно подложкам. Как результат, когда напряжение приложено к жидкокристаллическому слою произвольного пиксела, четыре домена, в которых молекулы жидких кристаллов наклонены в четырех различных направлениях (которые иногда упоминаются в данном документе как "направления директора жидкокристаллических доменов"), формируются между этими линейными средствами управления доменами так, что направление наклона молекул жидких кристаллов в любом из этих четырех доменов задает угол 90 градусов относительно направления наклона молекул жидких кристаллов в смежном домене. В типичной компоновке формируются четыре жидкокристаллических домена, при этом директоры жидкокристаллических доменов задают азимутальный угол 45 градусов относительно осей поляризации (т.е. осей пропускания) двух поляризаторов, которые размещены как скрещенные призмы Николя. Если азимутальный угол в ноль градусов предположительно задается посредством направления оси поляризации одного из двух поляризаторов (например, горизонтального направления на экране отображения), и если направление против часовой стрелки предположительно является положительным направлением, то директоры в этих четырех жидкокристаллических доменах должны иметь азимутальные углы в 45, 135, 225 и 315 градусов, соответственно.

[0005]

В этом описании "пиксел" означает наименьшую единицу отображения, которое должно осуществляться посредством жидкокристаллического устройства отображения. В случае цветного устройства отображения "пиксел" означает наименьшую единицу для представления каждого из основных цветов и иногда называется "точкой". В типичном цветном устройстве отображения, один цветной отображаемый пиксел сформирован посредством трех пикселов, которые представляют красный, зеленый и синий цвета, являющихся тремя основными цветами света. Так же, посредством управления яркостями этих пикселов, цветное устройство отображения осуществляет операцию отображения в цвете.

[0006]

Таким образом, чтобы уменьшить зависимость от угла обзора γ-характеристики жидкокристаллического устройства отображения с MVA-режимом, заявитель настоящей заявки недавно раскрыл (в патентном документе номер 3) жидкокристаллическое устройство отображения, которое может уменьшить зависимость от угла обзора γ-характеристики посредством деления одного пиксела на несколько субпикселов с взаимно разными значениями яркости, и способ для возбуждения такого устройства. В частности, такое устройство может уменьшать зависимость от угла обзора γ-характеристики, которая проявляет себя в качестве такого явления, что яркости дисплея в низких шкалах полутонов становятся выше предварительно определенной яркости (т.е. изображение на экране выглядит, в общем, беловатым) при операции отображения в режиме отображения обычно черного изображения. Такой режим отображения или возбуждения иногда упоминается в данном документе как "полутоновое отображение по областям", "полутоновое возбуждение по областям", "мультипикселное отображение" или "мультипикселное возбуждение".

[0007]

Все раскрытия патентных документов № 1-3 включены в данный документ путем ссылки.

Список библиографических ссылок

Патентная литература

[0008]

Патентный документ номер 1. Японская выложенная патентная публикация № 11-242225 (соответствует патенту США № 6724452).

Патентный документ номер 2. Японская выложенная патентная публикация № 2000-155317 (соответствует патенту США № 6879364).

Патентный документ номер 3. Японская выложенная патентная публикация № 2004-62146 (соответствует патенту США № 6958791).

Сущность изобретения

Техническая задача

[0009]

Тем не менее, авторы настоящего изобретения обнаружили путем экспериментов, что когда выполняется мультипикселное возбуждение, раскрытое в патентном документе номер 3, параллельные линии, которые отображаются в направлении строк, выглядят размытыми. Это представляет проблему.

[0010]

Согласно способу мультипикселного возбуждения, раскрытому в патентном документе номер 3, посредством приложения взаимно разных противодействующих напряжений накопительных конденсаторов (которые иногда упоминаются в данном документе как "напряжения CS-сигналов") к двум электрически независимым накопительным конденсаторам, которые предоставляются для двух субпикселов, взаимно разные действующие напряжения могут прикладываться к соответствующим жидкокристаллическим слоям двух субпикселов, как описано ниже со ссылкой на фиг. 6-9. В частности, после того, как предварительно определенное напряжение сигнала отображения приложено к двум субпикселным электродам, их TFT выключаются, тем самым электрически отсоединяя субпикселные электроды от линии шины истока. После этого противодействующие напряжения накопительных конденсаторов изменяются в двух различных порядках (с точки зрения значения, направления и знака изменения) относительно двух субпикселов, тем самым задавая действующие напряжения, приложенные к соответствующим жидкокристаллическим слоям двух субпикселов, отличающимися друг от друга.

[0011]

Согласно этому способу мультипикселного возбуждения комбинация полярности напряжения сигнала отображения и направления изменения противодействующего напряжения накопительного конденсатора определяет то, какое из двух действующих напряжений, приложенных к соответствующим жидкокристаллическим слоям двух субпикселов, становится выше другого. Именно поэтому, если операция возбуждения с инверсией одной точки выполняется, чтобы не допускать мерцания, то яркие субпикселы будут размещаться в зигзагообразном порядке в направлении строк в соответствии с компоновкой полярностей напряжений сигналов отображения, приложенных к соответствующим жидкокристаллическим слоям пикселов. Как результат, когда отображаются линии, которые идут параллельно в направлении строк, эти линии выглядят размытыми.

[0012]

Чтобы преодолеть такую проблему, осуществлено настоящее изобретение, и одна из ее целей состоит в том, чтобы предоставить жидкокристаллическое устройство отображения с мультипикселной структурой, которое может отображать такие линии, идущие параллельно в направлении строк, надлежащим образом даже при возбуждении посредством способа возбуждения с инверсией одной точки.

Решение задачи

[0013]

Жидкокристаллическое устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя: множество пикселов, которые размещены в столбцах и строках для образования матричного рисунка, причем каждый из множества пикселов включает в себя первый и второй субпикселы, при этом первый субпиксел демонстрирует более высокую яркость, чем второй субпиксел, по меньшей мере, в конкретной шкале полутонов; множество линий шины истока, каждая из которых ассоциирована с одним из столбцов пикселов; множество линий шины затвора, каждая из которых ассоциирована с одной из строк пикселов; множество TFT (тонкопленочных транзисторов), каждый из которых ассоциирован с одним из первого и второго субпикселов, которые имеет каждый упомянутый пиксел; и множество первых линий CS-шины, каждая из которых ассоциирована с первым субпикселом одного из пикселов. Первый субпиксел включает в себя: жидкокристаллический конденсатор, который сформирован посредством электрода первого субпиксела, жидкокристаллического слоя и противоэлектрода, который обращен к электроду первого субпиксела через жидкокристаллический слой; и первый накопительный конденсатор, который сформирован посредством электрода первого накопительного конденсатора, который электрически подключен к электроду первого субпиксела, изолирующего слоя и противоэлектрода первого накопительного конденсатора, который обращен к электроду первого накопительного конденсатора через изолирующий слой. Второй субпиксел включает в себя жидкокристаллический конденсатор, который сформирован посредством электрода второго субпиксела и противоэлектрода, который обращен к электроду второго субпиксела через жидкокристаллический слой. Первое напряжение CS-сигнала, которое приложено к противоэлектроду первого накопительного конденсатора через ассоциированную с ним первую линию CS-шины, является колебательным напряжением, один период которого меньше одного периода вертикального сканирования, и имеет, по меньшей мере, три потенциала, включающие в себя первый и второй потенциалы, которые задают максимальную амплитуду, и третий потенциал между первым и вторым потенциалами. Когда напряжение сигнала затвора, которое подается в линию шины затвора, ассоциированную с произвольной строкой пикселов, и которое, являясь высоким, становится низким, первое напряжение CS-сигнала, поданное в ассоциированную с ним первую линию CS-шины, имеет третий потенциал.

[0014]

В одном варианте осуществления третий потенциал является средним первого и второго потенциалов.

[0015]

В одном варианте осуществления жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя множество вторых линий CS-шины, каждая из которых ассоциирована со вторым субпикселом одного из пикселов. Второй субпиксел включает в себя второй накопительный конденсатор, который сформирован посредством электрода второго накопительного конденсатора, который электрически подключен к электроду второго субпиксела, изолирующего слоя и противоэлектрода второго накопительного конденсатора, который обращен к электроду второго накопительного конденсатора через изолирующий слой. Второе напряжение CS-сигнала, приложенное к противоэлектроду второго накопительного конденсатора через ассоциированную с ним вторую линию CS-шины, является постоянным через один период вертикального сканирования.

[0016]

В одном варианте осуществления второе напряжение CS-сигнала равно противодействующему напряжению, приложенному к противоэлектроду.

[0017]

В одном варианте осуществления второй субпиксел не имеет накопительных конденсаторов.

[0018]

В одном варианте осуществления первый и второй субпикселы размещены в том же порядке как в двух пикселах, которые находятся рядом друг с другом в направлении строк, так и в двух пикселах, которые находятся рядом друг с другом в направлении столбцов.

[0019]

В одном варианте осуществления каждая из множества первых линий CS-шины подключена к одной из N соединительных CS-линий, которые являются электрически независимыми друг от друга.

Преимущества изобретения

[0020]

Настоящее изобретение предоставляет жидкокристаллическое устройство отображения с мультипикселной структурой, которое, например, может отображать линии, идущие параллельно в направлении строк, надлежащим образом даже при возбуждении посредством способа возбуждения с инверсией одной точки.

Краткое описание чертежей

[0021]

Фиг. 1 является схематичным представлением, иллюстрирующим примерную пикселную структуру для жидкокристаллического устройства 100A отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2(a) является схемой, иллюстрирующей электрическую эквивалентную схему, соответствующую пикселной структуре жидкокристаллического устройства 100A отображения, а фиг.2(b) является схемой, иллюстрирующей электрическую эквивалентную схему, соответствующую пикселной структуре жидкокристаллического устройства 100B отображения в качестве другого варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 является диаграммой, иллюстрирующей соответственные формы сигналов различных напряжений (сигналы), чтобы возбуждать жидкокристаллическое устройство 100A отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 является графиком, показывающим то, как действующие напряжения V1 и V2, приложенные к соответственным жидкокристаллическим слоям субпикселов, изменяются с напряжением Vs сигнала отображения в жидкокристаллическом устройстве 100A отображения.

Фиг. 5A является диаграммой, схематично иллюстрирующей состояние отображения жидкокристаллического устройства 100A отображения, возбуждаемого посредством способа возбуждения с инверсией одной точки.

Фиг. 5B является диаграммой, схематично иллюстрирующей состояние отображения жидкокристаллического устройства 100B отображения, возбуждаемого посредством способа возбуждения с инверсией одной точки.

Фиг. 6(a)-(f) показывают соответствующие формы сигналов различных напряжений для того, чтобы возбуждать жидкокристаллическое устройство отображения по патентному документу номер 3.

Фиг. 7 является графиком, показывающим соотношение между напряжениями, приложенными к соответственным жидкокристаллическим слоям двух субпикселов в жидкокристаллическом устройстве отображения по патентному документу номер 3.

Фиг. 8 является диаграммой, схематично иллюстрирующей состояние отображения жидкокристаллического устройства отображения по патентному документу номер 3, возбуждаемого посредством способа возбуждения с инверсией одной точки.

Фиг. 9(a)-(j) показывают формы сигналов различных напряжений (сигналов), чтобы реализовывать состояние отображения, показанное на фиг. 8.

Подробное описание вариантов осуществления

[0022]

Далее описываются варианты осуществления жидкокристаллического устройства отображения согласно настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи. Тем не менее, настоящее изобретение никоим образом не ограничено конкретными вариантами осуществления, которые описаны ниже.

[0023]

Фиг. 1 схематично показывает электрическую конфигурацию для жидкокристаллического устройства 100A отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения. Жидкокристаллическое устройство 100A отображения имеет множество пикселов, которые размещены в столбцах и строках для образования матричного рисунка. Так же фиг. 1 иллюстрирует структуру одного из этих пикселов.

[0024]

Пиксел 10 разделяется на два субпиксела 10a и 10b. К этим субпикселам 10a и 10b подключены ассоциированные с ними TFT 16a и 16b и ассоциированные с ними накопительные конденсаторы (CS) 22a и 22b, соответственно. Электроды затвора TFT 16a и 16b подключены к той же линии 12 шины затвора (линии сканирования). Так же их электроды истока подключены к той же линии 14 шины истока (сигнальной линии). Накопительные конденсаторы 22a и 22b подключены к ассоциированным с ними линиям 24a и 24b CS-шины (линиям накопительных конденсаторов), соответственно. Накопительный конденсатор 22a включает в себя электрод накопительного конденсатора, который электрически подключен к субпикселному электроду 18a, противоэлектрод накопительного конденсатора, который электрически подключен к линии 24a CS-шины, и изолирующей слой (не показан), размещаемый между электродами. Накопительный конденсатор 22b включает в себя электрод накопительного конденсатора, который электрически подключен к субпикселному электроду 18b, противоэлектрод накопительного конденсатора, который электрически подключен к линии 24b CS-шины, и изолирующий слой (не показан), размещаемый между электродами. Соответствующие противоэлектроды накопительного конденсатора для накопительных конденсаторов 22a и 22b являются независимыми друг от друга и имеют такую структуру, что принимают взаимно разные противодействующие напряжения накопительных конденсаторов (напряжения CS-сигналов) из линий 24a и 24b CS-шины, соответственно.

[0025]

Фиг. 2(a) схематично показывает эквивалентную схему одного пиксела жидкокристаллического устройства 100A отображения. В этой электрической эквивалентной схеме жидкокристаллические конденсаторы соответствующих субпикселов 10a и 10b идентифицируются посредством ссылочных позиций 13a и 13b, соответственно. Каждый из этих жидкокристаллических конденсаторов 13a и 13b включает в себя субпикселный электрод 18a, 18b, жидкокристаллический слой и противоэлектрод 17 (который совместно используется субпикселными электродами 10a и 10b). В последующем описании, при описании в качестве электрических компонентов, жидкокристаллические конденсаторы 13a и 13b также упоминаются в данном документе как "жидкокристаллические конденсаторы Clca и Clcb", а накопительные конденсаторы 22a и 22b также упоминаются в данном документе как "накопительные конденсаторы Ccsa и Ccsb".

[0026]

В субпикселе 10a один электрод жидкокристаллического конденсатора Clca и один электрод накопительного конденсатора Ccsa подключены к электроду стока TFT 16a, который предоставляется, чтобы возбуждать субпиксел 10a. Другой электрод жидкокристаллического конденсатора Clca подключен к противоэлектроду 17. Так же другой электрод накопительного конденсатора Ccsa подключен к линии 24a CS-шины. В субпикселе 10b один электрод жидкокристаллического конденсатора Clcb и один электрод накопительного конденсатора Ccsb подключены к электроду стока TFT 16b, который предоставляется, чтобы возбуждать субпиксел 10b. Другой электрод жидкокристаллического конденсатора Clcb подключен к противоэлектроду 17. Так же другой электрод накопительного конденсатора Ccsb подключен к линии 24b CS-шины. Электроды затвора TFT 16a и 16b оба подключены к линии 12 шины затвора, а их электроды истока оба подключены к линии 14 шины истока. При условии, что то же напряжение сигнала затвора и то же напряжение сигнала отображения (напряжение сигнала истока) приложены к TFT 16a и 16b, TFT 16a и 16b не всегда обязательно должны совместно использовать ту же линию 12 шины затвора и/или ту же линию 14 шины истока.

[0027]

Патентный документ номер 3 также раскрывает такую же пикселную структуру, как пикселная структура жидкокристаллического устройства 100A отображения. Тем не менее, согласно способу мультипикселного возбуждения, принятому в патентном документе номер 3, оба из противодействующих напряжений накопительных конденсаторов (напряжений CS-сигналов), подаваемых в линии 24a и 24b CS-шины, являются колебательными напряжениями. В этом описании "колебательное напряжение" означает в данном документе напряжение, один период колебания которого меньше одного периода вертикального сканирования, если не указано иное.

[0028]

С другой стороны, жидкокристаллическое устройство 100A отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения выполнено с возможностью прикладывать, в комбинации, напряжение сигнала отображения, которое подается из ассоциированной линии 14 шины истока, и противодействующее напряжение накопительного конденсатора (первое напряжение CS-сигнала), которое подается в качестве колебательного напряжения из линии 24a CS-шины, к жидкокристаллическому слою одного субпиксела (который является ярким субпикселом, который предположительно является субпикселом 10a в последующем описании), и прикладывать напряжение сигнала отображения к жидкокристаллическому слою другого субпиксела (т.е. субпиксела 10b) без приложения колебательного напряжения к нему. Другими словами, по существу только напряжение сигнала отображения приложено к жидкокристаллическому слою другого субпиксела (т.е. субпиксела 10b). Именно поэтому противодействующее напряжение Vcsb накопительного конденсатора (второе напряжение CS-сигнала), приложенное к субпикселу 10b жидкокристаллического устройства 100A отображения, является не колебательным напряжением, а постоянным напряжением (см. Vcsb, показанное на фиг. 3). В этом описании "постоянное напряжение" означает в данном документе напряжение, которое остается постоянным (т.е. имеет постоянный потенциал) через один период вертикального сканирования. Лучше, чтобы постоянное напряжение, приложенное как Vcsb, было равно противодействующему напряжению, которое прикладывается к противоэлектроду. Следует отметить, что значение напряжения, приложенного к жидкокристаллическому слою, представляется в отношении потенциала в противоэлектроде.

[0029]

Помимо этого, в жидкокристаллическом устройстве отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения, нет необходимости прикладывать колебательное напряжение к жидкокристаллическому слою субпиксела 10b, и, следовательно, также может быть принята конфигурация, в которой субпиксел 10b, который должен быть темным субпикселом, не имеет накопительного конденсатора, аналогично жидкокристаллическому устройству 100B отображения, показанному на фиг. 2(b). Посредством исключения накопительного конденсатора таким образом может быть увеличена светосила каждого пиксела. В известных жидкокристаллических устройствах отображения с соотношением 2x и 4x один период вертикального сканирования составляет 1/60 секунды (т.е. его частота вертикального сканирования составляет 60 Гц). С другой стороны, в жидкокристаллических устройствах отображения, один период вертикального сканирования которых составляет 1/120 или 1/240 секунды, напряжение, приложенное к жидкокристаллическому слою, должно быть сохранено в течение только короткого времени, и, следовательно, накопительный конденсатор может быть исключен.

[0030]

В жидкокристаллическом устройстве 100A, 100B отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения напряжение Vcsa CS-сигнала, приложенное к противоэлектроду накопительного конденсатора субпиксела 10a через линию 24a CS-шины, является колебательным напряжением, один период которого меньше одного периода вертикального сканирования, и имеет, по меньшей мере, три потенциала, включающие в себя первый и второй потенциалы, которые задают максимальную амплитуду, и третий потенциал между первым и вторым потенциалами, как показано на фиг. 3. Было бы предпочтительно, если третий потенциал является средним первого и второго потенциалов, как проиллюстрировано на фиг. 3. Как также показано на фиг. 3, первый, второй и третий потенциалы должны поддерживаться в течение определенного периода. Кроме того, когда напряжение сигнала затвора, которое подается в линию шины затвора и которое, являясь высоким, становится низким (т.е. когда TFT выключается), напряжение CS-сигнала, поданное в ассоциированную линию CS-шины, задается как третий потенциал. Как результат, жидкокристаллическое устройство 100A, 100B отображения согласно настоящему изобретению может преодолевать проблему мультипикселного возбуждения по патентному документу номер 3 при уменьшении зависимости от угла обзора γ-характеристики.

[0031]

Следует отметить, что "один период вертикального сканирования" означает в данном документе период между моментом времени, когда одна линия шины затвора (или линия сканирования) выбирается, и моментом времени, когда эта линия шины затвора выбирается в следующий раз. В известном жидкокристаллическом устройстве отображения, которое не возбуждается посредством способа возбуждения с соотношением 2× и 4×, один период вертикального сканирования соответствует одному периоду кадрового сканирования видеосигнала, если видеосигнал является построчным возбуждающим сигналом, но соответствует одному периоду полевого сканирования видеосигнала, если видеосигнал является чересстрочным возбуждающим сигналом. Например, в случае NTSC-сигнала, один период вертикального сканирования жидкокристаллического устройства отображения составляет 16,7 мс, что является обратным числом частоты поля (60 Гц) NTSC-сигнала. Поскольку не предполагается, что жидкокристаллическое устройство отображения возбуждается чересстрочно, напряжения сигналов записываются в каждый пиксел в полях как с нечетным, так и с четным номером. Именно поэтому обратное число частоты поля NTSC-сигнала становится одним периодом вертикального сканирования. Следует отметить, что в один период вертикального сканирования интервал между моментом времени, когда выбрана одна линия шины затвора, и моментом времени, когда выбрана следующая линия шины затвора, называется "одним периодом горизонтального сканирования (1H)".

[0032]

В дальнейшем в этом документе, со ссылкой на фиг. 6-9 описывается то, что представляет проблему в способе мультипикселного возбуждения, раскрытом в патентном документе номер 3. Жидкокристаллическое устройство 100A отображения в качестве варианта осуществления настоящего изобретения не только имеет ту же пикселную структуру, но также и работает на основе того же принципа, что и его аналог, раскрытый в патентном документе номер 3. Другими словами, жидкокристаллическое устройство 100A отображения также формирует яркий субпиксел посредством подачи напряжения накопительного конденсатора в качестве колебательного напряжения. Именно поэтому также описывается принцип способа мультипикселного возбуждения, раскрытого в патентном документе номер 3. В последующем описании в качестве примера описывается жидкокристаллическое устройство отображения, которое имеет конфигурацию, ту же, что и конфигурация, показанная на фиг. 1 и 2(a), и которое предположительно возбуждается с помощью напряжений, показанных в частях (a)-(f) по фиг. 6.

[0033]

Части (a)-(f) по фиг. 6 схематично показывают времена, чтобы прикладывать соответствующие напряжения, чтобы возбуждать жидкокристаллическое устройство отображения, которое имеет пикселную структуру, ту же, что и пикселная структура жидкокристаллического устройства 100A отображения. В частности, часть (a) по фиг. 6 показывает форму Vs сигнала напряжения линии 14 шины истока; часть (b) по фиг. 6 показывает форму Vcsa сигнала напряжения линии 24a CS-шины; часть (c) по фиг. 6 показывает форму Vcsb сигнала напряжения линии 24b CS-шины; часть (d) по фиг. 6 показывает форму сигнала напряжения Vg линии 12 шины затвора; часть (e) по фиг. 6 показывает форму Vlca сигнала напряжения пикселного электрода 18a субпиксела 10a; и часть (f) по фиг. 6 показывает форму Vlcb сигнала напряжения пикселного электрода 18b субпиксела 10b. На фиг. 6 пунктирная линия указывает форму ОБЩИЙ (Vcom) сигнала напряжения противоэлектрода 17.

[0034]

В последующем описании, жидкокристаллические конденсаторы Clca и Clcb субпикселов 10a и 10b предположительно имеют ту же электростатическую емкость CLC (В). Значение CLC (В) зависит от действующих напряжений (В), приложенных к жидкокристаллическим слоям соответствующих субпикселов 10a и 10b. Кроме того, накопительные конденсаторы 22a и 22b, которые подключены независимо друг от друга к жидкокристаллическим конденсаторам соответственных субпикселов 10a и 10b, идентифицируются посредством Ccsa и Ccsb, соответственно, и предположительно имеют ту же электростатическую емкость CCS.

[0035]

Во-первых, во время T1, напряжение Vg сигнала затвора возрастает с VgL (низкого) до VgH (высокого), чтобы включить TFT 16a и 16b одновременно. Как результат, напряжение Vs сигнала отображения на линии 14 шины истока приложено к субпикселным электродам 18a и 18b субпикселов 10a и 10b, чтобы заряжать жидкокристаллические конденсаторы Clca и Clcb. Аналогичным образом накопительные конденсаторы Ccsa и Ccsb соответственных субпикселов также заряжаются с использованием напряжения Vs сигнала отображения на линии 14 шины истока.

[0036]

Затем, во время T2, напряжение Vg на линии 12 шины затвора падает с VgH до VgL, чтобы выключить TFT 16a и 16b одновременно и электрически изолировать все жидкокристаллические конденсаторы Clca и Clcb и накопительные конденсаторы Ccsa и Ccsb от линии 14 шины истока. Следует отметить, что сразу после этого, вследствие явления проникания, вызываемого посредством паразитной емкости TFT 16a и 16b и других факторов, напряжения Vlca и Vlcb, приложенные к соответственным субпикселным электродам, снижаются посредством приблизительно того же напряжения Vd до:

Vlca=Vs-Vd

Vlcb=Vs-Vd,

соответственно. Кроме того, в этом случае, напряжения Vcsa и Vcsb на линиях CS-шины составляют:

Vcsa=Vcom-Vad

Vcsb=Vcom+Vad,

соответственно.

[0037]

Затем, во время T3 напряжение Vcsa на линии 24a CS-шины, подключенной к накопительному конденсатору Ccsa, возрастает с Vcom-Vad до Vcom+Vad, и напряжение Vcsb на линии 24b CS-шины, подключенной к накопительному конденсатору Ccsb, падает с Vcom+Vad до Vcom-Vad. Другими словами, эти напряжения Vcsa и Vcsb изменяются в два раза больше чем Vad. Когда напряжения на линиях 24a и 24b CS-шины изменяются таким образом, напряжения Vlca и Vlcb, приложенные к соответственным субпикселным электродам, изменяются на:

Vlca=Vs-Vd+2*K*Vad

Vlcb=Vs-Vd-2*K*Vad,

соответственно, где K=CCS/(CLC (В)+CCS).

[0038]

Затем, во время T4 Vcsa падает с Vcom+Vad до Vcom-Vad, и Vcsb возрастает с Vcom-Vad до Vcom+Vad. Другими словами, эти напряжения Vcsa и Vcsb снова изменяются в два раза больше чем Vad. В этом случае, Vlca и Vlcb также изменяются от:

Vlca=Vs-Vd+2*K*Vad

Vlcb=Vs-Vd-2*K*Vad

на:

Vlca=Vs-Vd

Vlcb=Vs-Vd,

соответственно.

[0039]

Затем, во время T5 Vcsa возрастает с Vcom-Vad до Vcom+Vad, и Vcsb падает с Vcom+Vad до Vcom-Vad. Другими словами, эти напряжения Vcsa и Vcsb снова изменяются в два раза больше чем Vad. В этом случае, Vlca и Vlcb также изменяются от:

Vlca=Vs-Vd

Vlcb=Vs-Vd

на:

Vlca=Vs-Vd+2*K*Vad

Vlcb=Vs-Vd-2*K*Vad,

соответственно.

[0040]

После этого, каждый раз, когда проходит период времени, который составляет целое число раз от одного периода 1H горизонтальной записи (или одного периода горизонтального сканирования), напряжения Vcsa, Vcsb, Vlca и Vlcb чередуют свои уровни во времена T4 и T5. Интервал чередования между T4 и T5 может быть надлежащим образом определен как в один, два, три или более раз превышающий 1H согласно способу возбуждения жидкокристаллического устройства отображения (к примеру, способу инверсии полярности) или состоянию отображения (к примеру, степени мерцания или неплавности отображаемого изображения). Это чередование продолжается до тех пор, пока пиксел 10 не перезаписывается в следующий раз, т.е. до тех пор, пока текущее время не становится эквивалентным T1. Следовательно, действующие значения напряжений Vlca и Vlcb, приложенных к субпикселным электродам, становятся равными:

Vlca=Vs-Vd+K*Vad

Vlcb=Vs-Vd-K*Vad,

соответственно.

[0041]

Следовательно, действующие напряжения V1 и V2, приложенные к соответственным жидкокристаллическим слоям субпикселов 10a и 10b, становятся равными:

V1=Vlca-Vcom

V2=Vlcb-Vcom,

Другими словами:

V1=Vs-Vd+K*Vad-Vcom

V2=Vs-Vd-K*Vad-Vcom,

соответственно.

[0042]

Как результат, разность ΔV12 (=V1-V2) между действующими напряжениями, приложенными к соответственным жидкокристаллическим слоям субпикселов 10a и 10b, становится равной ΔV12=2*Kc*Vad (где K=CCS/(CLC (В)+CCS)). Таким образом, взаимно разные напряжения могут прикладываться к жидкокристаллическим слоям.

[0043]

Фиг. 7 схематично показывает соотношение между V1 и V2. Как можно видеть из фиг. 7, чем меньше значение V1, тем больше ΔV12 в жидкокристаллическом устройстве 100A отображения. Следовательно, γ-характеристика в низких шкалах полутонов (т.е. в шкалах полутонов, которые ближе к черному цвету, а не к белому цвету) может быть с высокой эффективностью повышена.

[0044]

Вообще говоря, в жидкокристаллическом устройстве отображения, напряжение, приложенное к жидкокристаллическому слою пиксела, задается как переменное напряжение (этот способ иногда называется "способом возбуждения переменным током"), чтобы разрешать проблему надежности. Другими словами, приложенное напряжение задается так, что пикселный электрод и противоэлектрод инвертировал свои уровни потенциала через равные интервалы времени, и что электрическое поле, применяемое к жидкокристаллическому слою, инвертирует свое направление (т.е. направление электрических силовых линий) через равные интервалы времени. В типичном жидкокристаллическом устройстве отображения, в котором противоэлектрод и пикселные электроды размещены на двух различных подложках, электрическое поле, применяемое к жидкокристаллическому слою, инвертирует свое направление от направления к источнику света на направление к зрителю, и наоборот.

[0045]

Интервал, в котором электрическое поле, применяемое к жидкокристаллическому слою, инвертирует свое направление, типично в два раза превышает один период вертикального сканирования. Другими словами, в жидкокристаллическом устройстве отображения, каждый раз, когда изображение представляется, электрическое поле, применяемое к жидкокристаллическому слою, инвертирует свое направление. По этой причине при представлении неподвижного изображения, если интенсивности электрического поля (или приложенные напряжения) не совпадают точно друг с другом между двумя направлениями электрического поля (т.е. если электрическое поле меняет свою интенсивность каждый раз, когда оно изменяет свое направление), яркость каждого пиксела изменяется при таком изменении интенсивности электрического поля, тем самым формируя мерцание на экране.

[0046]

Другими словами, чтобы минимизировать такое мерцание, интенсивности электрического поля (или приложенные напряжения) в двух направлениях электрического поля должны точно совпадать друг с другом. В жидкокристаллических устройствах отображения, которые должны серийно изготовляться на промышленной основе, тем не менее, трудно согласовывать интенсивности электрического поля в двух направлениях. Именно поэтому они нацелены на то, чтобы минимизировать мерцание посредством размещения пикселов, которые имеют взаимно противоположные направления электрического поля, рядом друг с другом в области отображения, поскольку яркости пикселов должны быть пространственно усреднены в этом случае. Этот способ, в общем, называется либо "возбуждением с инверсией точек", либо "возбуждением с инверсией линий". Следует отметить, что эти способы "возбуждения с инверсией" включают в себя не только "инверсию одной точки", в которой полярности инвертируются попикселно, так сказать, в "шахматном порядке" (т.е. каждую строку и каждый столбец), и "инверсию одной линии", в которой полярности инвертируются по линиям, но также и "инверсию точек с одним столбцом и двумя строками", в который полярности инвертируются каждую вторую строку и каждый столбец, и различные другие порядки. Таким образом, любой из этих различных способов надлежащим образом приспосабливается по мере необходимости.

[0047]

Фиг. 8 показывает состояние отображения, которое должно формироваться, когда жидкокристаллическое устройство отображения, раскрытое в патентном документе номер 3, возбуждается посредством способа возбуждения с инверсией одной точки. Кроме того, формы сигналов соответствующих напряжений (или сигналов), чтобы реализовывать состояние отображения, показанное на фиг. 8, показаны в частях (a)-(j) по фиг. 9.

[0048]

В примере, который описан ниже, множество пикселов размещается в столбцах (1-cq) и строках (1-rp) для образования матричного рисунка (rp, cq), и каждый пиксел P(p, q) (где 1≤p≤rp и 1≤q≤cq) имеет два субпиксела SPa(p, q) и SPb(p, q). Фиг. 8