ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ
LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому устройству отображения, а более подробно, к жидкокристаллическому устройству отображения с многопиксельной структурой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллические дисплеи (ЖКД, LCD) использовались не только в ТВ (телевизорах, TV), но также небольших устройствах отображения, таких как экран монитора сотового телефона. ЖКД режима TN (скрученного нематика), которые часто использовались в прошлом, достигали бы относительно узких углов обзора, но в последнее время один за другим были разработаны ЖКД различных других режимов с более широкими углами обзора. Примеры таких режимов с более широкими углами обзора включают в себя режим IPS (плоскостной коммутации) и режим VA (вертикального выравнивания). Из числа таких режимов с широким углом обзора, режим VA перенят в множестве ЖКД, так как режим VA добивался бы достаточно высокого коэффициента контрастности.
В качестве разновидности ЖКД режима VA известен ЖКД режима MVA (многодоменного вертикального выравнивания), в котором многочисленные домены жидкого кристалла определены в пределах области одиночного пикселя. В ЖКД режима MVA, структура управления выравниванием предусмотрена для по меньшей мере одной из двух подложек, которые являются обращенными друг на друга, со слоем жидких кристаллов, вставленным между ними, так что структура управления выравниванием является обращенной к слою жидких кристаллов. В качестве структуры управления выравниванием, могут использоваться линейная прорезь (проем) или ребро (выступ) электрода, тем самым, прикладывая управляющую силу выравнивания к слою жидких кристаллов с одной или обеих его сторон. Этим способом, определяются многочисленные (типично четыре) домены жидкого кристалла с многочисленными разными направлениями выравнивания, тем самым, делая попытку улучшить характеристику угла обзора.
К тому же, в качестве еще одной разновидности ЖКД режима VA известен ЖКД режима CPA (непрерывного цевочноколесного выравнивания). В обычном ЖКД режима CPA, его пиксельные электроды имеют высокосимметричную форму и проем или выступ (который иногда называется «клепка») скомпонован на поверхности противоположной подложки, которая является обращенной к слою жидких кристаллов, с тем чтобы выравниваться по центру домена жидкого кристалла. Когда приложено напряжение, скошенное электрическое поле вырабатывается противоэлектродом и высокосимметричным пиксельным электродом и вызывает радиально наклонные выравнивания молекул жидкого кристалла. К тому же, с предусмотренной клепкой, управляющая сила выравнивания уклоном клепки стабилизирует наклонные выравнивания молекул жидкого кристалла. В то время как молекулы жидкого кристалла радиально выравниваются в пределах одиночного пикселя этим способом, характеристика угла обзора может улучшаться.
Известно, что качество отображения, достигаемое посредством ЖКД режима VA, когда наблюдатель расположен прямо перед экраном (что будет в материалах настоящей заявки указываться ссылкой как «когда наблюдается прямо»), значительно отличается от достигаемого, когда наблюдатель расположен наискось относительно экрана (что будет в материалах настоящей заявки указываться ссылкой как «когда наблюдается наискось»), что является проблемой у ЖКД режима VA. В частности, когда отображается тон шкалы яркостей, если сделаны настройки, с тем чтобы оптимизировать характеристики отображения, когда наблюдается прямо, то характеристики отображения (в том числе, оттенок и характеристика гамма), достигаемые, когда наблюдается наискось, будут совсем не такими, как достигаемые, когда наблюдается прямо. Направление оптической оси молекулы жидкого кристалла является направлением главной оси молекулы. Когда отображается тон шкалы яркостей, направление оптической оси молекулы жидкого кристалла до некоторой степени наклоняется относительно основной поверхности подложки. А если угол обзора (или направление обзора) изменяется в таком состоянии, с тем чтобы наблюдать экран наискось и параллельно направлению оптической оси молекул жидкого кристалла, получающиеся в результате характеристики отображения будут полностью отличны от достигаемых, когда наблюдается прямо.
Более точно, когда наблюдается наискось, отображаемое изображение в целом будет выглядеть более белесым, чем когда наблюдается прямо, что называется явлением «выбеливания». Например, если отображается лицо человека, наблюдатель будет находить выражения лица такого человека отображаемыми вполне естественно при наблюдении прямо перед экраном. Однако, при наблюдении наискось, он или она будут ощущать, что лицо человека выглядит неестественно повсюду белым. В таком случае, едва уловимые тоны цвета кожи человека могут теряться, а взамен, может отображаться в целом беловатое лицо.
Чтобы минимизировать такое явление выбеливания, многочисленные (типично два) подпиксели могут быть сформированы разбиением одиночного пиксельного электрода на многочисленные (типично два) подпиксельных электрода и подачей двух разных напряжений на такие подпиксельные электроды. В ЖКД с такой многопиксельной структурой, характеристика шкалы яркостей каждого подпикселя регулируется, с тем чтобы предохранить характеристики отображения от ухудшения, даже когда наблюдается наискось, от тех, которые достигаются, когда наблюдается прямо (например, смотрите Патентные документы № с 1 по 3).
Более точно, в ЖКД, раскрытом в Патентном документе № 1, два подпиксельных электрода присоединены к взаимно разным истоковым линиям посредством двух разных тонкопленочных транзисторов, и истоковый формирователь прикладывает взаимно разные сигнальные напряжения истока к соответственным пикселям. В таком случае, поскольку два подпиксельных электрода будут иметь разные приложенные напряжения, такие подпиксели будут иметь соответственно разные яркости. Следовательно, явление выбеливания может быть менее заметным.
С другой стороны, в ЖКД, раскрытом в Патентном документе 2, два разных тонкопленочных транзистора, ассоциативно связанных с двумя подпиксельными электродами, присоединены к взаимно разным затворным линиям, и затворный формирователь прикладывает разные сигнальные напряжения затвора к соответственным пикселям, так что тонкопленочные транзисторы будут иметь взаимно разные периода включенного состояния. В таком случае, поскольку два подпиксельных электрода будут иметь разные приложенные напряжения, такие подпиксели будут иметь соответственно разные яркости. Следовательно, явление выбеливания также может быть менее заметным.
С перенятым ЖКД по Патентному документу № 1, однако, истоковый формирователь должен прикладывать взаимно разные сигнальные напряжения истока с двух выходных клемм истока к одиночному столбцу пикселей. Вот почему довольно дорогостоящий истоковый формирователь должен использоваться в таком случае. То же самое относится к ЖКД по Патентному документу № 2. То есть, даже если перенят ЖКД по Патентному документу № 2, затворный формирователь должен прикладывать взаимно разные сигнальные напряжения затвора с двух выходных клемм затвора к одиночной строке пикселей, а потому, должен использоваться довольно дорогостоящий затворный формирователь.
Между тем, Патентный документ № 3 раскрывает ЖКД, в котором, посредством вынуждения напряжений, прикладываемых к смежным линиям накопительного конденсатора (линиям CS), меняться, чтобы быть отличными друг от друга, взаимно разные действующие напряжения прикладываются к подпикселям. В ЖКД по Патентному документу № 3, истоковый формирователь прикладывает сигнальное напряжение истока с одиночной выходной клеммы истока к каждому столбцу пикселей, а затворный формирователь прикладывает сигнальное напряжение затвора с одиночной выходной клеммы затвора к каждой строке пикселей. Вот почему ЖКД по Патентному документу № 3 может сокращать себестоимость формирователей.
В дальнейшем, конфигурация ЖКД 900, раскрытого в Патентном документе № 3, будет описана со ссылкой на фиг. 10. В ЖКД 900, посредством прикладывания взаимно разных напряжений CS к многочисленным линиям CS, каждая из которых формирует, наряду со своим ассоциативно связанным подпиксельным электродом, запоминающий конденсатор непосредственно или опосредованно, подпиксельные электроды будут иметь разные приложенные действующие напряжения. Как результат, подпиксели, принадлежащие одиночному пикселю, демонстрируют многочисленные разные яркости. ЖКД 900 делает явление выбеливания менее заметным этим способом.
К тому же, в ЖКД 900, некоторое количество магистральных линий CS, CST, скомпонованы в периферийной зоне, которая окружает зону отображения, и многочисленные линии CS тянутся от каждой из таких магистральных линий CS в зону отображения. В ЖКД 900, прикладыванием равнозначных напряжений запоминающего конденсатора (напряжений CS) к многочисленным линиям CS, которые тянутся от одной и той же магистральной линии CS, может быть сокращена технологическая нагрузка, прикладываемая к генератору напряжения CS (не показан).
Например, ЖКД 900, показанный на фиг. 10, снабжен двенадцатью магистральными линиями CS, с CST1 по CST12, и многочисленные разные напряжения CS, вырабатываемые генератором напряжения CS, подаются через эти магистральные линии CS, с CST1 по CST12, на линии CS. В таком ЖКД, чем больше количество предусмотренных магистральных линий CS, тем больше период обращения напряжения CS, приложенного к каждой из таких магистральных линий CS. Если напряжение CS имеет идеальную прямоугольную форму сигнала, то операция отображения могла бы выполняться только с двумя магистральными линиями CS, не делая яркости неравномерными. Даже в таком случае, чем больше размер ЖКД, тем тупее будет становиться форма сигнала напряжения CS, таким образом, в конечном счете, не давая возможности выполнять операцию отображения, не делая неравномерными яркости. Вот почему посредством увеличения количества магистральных линий CS для обеспечения, может увеличиваться отношение периода обращения напряжения CS к одному периоду горизонтальной развертки. Как результат, операция отображения может выполняться со значительно сниженной неравномерностью яркости.
СПИСОК ЦИТАТ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Патентный документ № 1: Публикация № 2006-209135 выложенного патента Японии
Патентный документ № 2: Публикация № 2006-139288 выложенного патента Японии
Патентный документ № 3: Публикация № 2005-189804 выложенного патента Японии
РАСКРЫТИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЖКД по Патентному документу № 3, однако, предусматривает такие магистральные линии CS в периферийной зоне, а потому, площадь плоскости зоны его рамки не может быть уменьшена в достаточной мере.
Поэтому, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить жидкокристаллическое устройство отображения, которое не только минимизирует увеличение себестоимости формирователей, но также в достаточной мере уменьшает площадь плоскости зоны рамки.
РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПРОБЛЕМЫ
Жидкокристаллическое устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя: пиксельный электрод, который включает в себя первый и второй подпиксельные электроды; противоэлектрод; слой жидких кристаллов, который вставлен между пиксельным электродом и противоэлектродом; затворную линию; первую истоковую линию; вторую истоковую линию; первый транзистор пикселя, который включает в себя затвор, который электрически присоединен к затворной линии, исток, который электрически присоединен к первой истоковой линии, и сток, который электрически присоединен к первому подпиксельному электроду; второй транзистор пикселя, который включает в себя затвор, который электрически присоединен к затворной линии, исток, который электрически присоединен к второй истоковой линии, и сток, который электрически присоединен к второму подпиксельному электроду; затворный формирователь, который подает сигнал затвора на затворную линию; первую линию ответвления; вторую линию ответвления; истоковый формирователь, который подает сигнал истока на первую и вторую линии ответвления; первый истоковый транзистор, который включает в себя затвор, исток, который электрически присоединен к первой линии ответвления, и сток, который электрически присоединен к первой истоковой линии; и второй истоковый транзистор, который включает в себя затвор, исток, который электрически присоединен к второй линии ответвления, и сток, который электрически присоединен к второй истоковой линии. В жидкокристаллическом устройстве отображения по настоящему изобретению, первый и второй истоковые транзисторы могут делать напряжение на первой истоковой линии отличным от такового на второй истоковой линии, когда первый и второй транзисторы пикселя находятся в отключенном состоянии.
В одном из вариантов осуществления, жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя соединительную линию, которая электрически присоединяет первую и вторую линии ответвления к истоковому формирователю.
В одном из вариантов осуществления, второй истоковый транзистор имеет пороговое напряжение, отличное от первого истокового транзистора.
В одном из вариантов осуществления, затвор первого истокового транзистора электрически присоединен к своему собственному истоку, и затвор второго истокового транзистора электрически присоединен к своему собственному истоку.
В одном из вариантов осуществления, жидкокристаллическое устройство отображения дополнительно включает в себя контроллер транзисторов, который управляет первым и вторым истоковыми транзисторами.
В одном из вариантов осуществления, контроллер транзисторов управляет первым и вторым истоковыми транзисторами, так что периоды включенного состояния первого и второго истоковых транзисторов отличны друг от друга.
В одном из вариантов осуществления, в то время как затворный формирователь поддерживает первый и второй транзисторы пикселя включенными, истоковый формирователь меняет уровни напряжения, прикладываемого к первой и второй линиям ответвления, с первого напряжения на второе напряжение. В то время как истоковый формирователь является подающим первое напряжение, контроллер транзисторов включает первый истоковый транзистор. А в то время как истоковый формирователь является подающим второе напряжение, контроллер транзисторов включает второй истоковый транзистор.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предусматривает жидкокристаллическое устройство отображения, которое не только минимизирует увеличение себестоимости формирователей, но также в достаточной мере уменьшает площадь плоскости зоны рамки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - схематическое представление, иллюстрирующее жидкокристаллическое устройство отображения в качестве первого варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид сверху, схематически иллюстрирующий подложку активной матрицы жидкокристаллического устройства отображения, показанного на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид сверху, схематически иллюстрирующий жидкокристаллическое устройство отображения, показанное на фиг. 1.
Фиг. 4 показывает соответственные формы сигналов напряжений, прикладываемые в жидкокристаллическом устройстве отображения, показанном на фиг. 1.
Фиг. 5 (a) и фиг. 5 (b) - схематические представления, иллюстрирующие жидкокристаллическое устройство отображения в качестве сравнительного примера и жидкокристаллическое устройство отображения, показанное на фиг. 1, соответственно.
Фиг. 6 - вид сверху, схематически иллюстрирующий жидкокристаллическое устройство отображения в качестве второго варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7 показывает соответственные формы сигналов напряжений, прикладываемые в жидкокристаллическом устройстве отображения, показанном на фиг. 6.
Фиг. 8 - вид сверху, схематически иллюстрирующий жидкокристаллическое устройство отображения в качестве третьего варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 показывает соответственные формы сигналов напряжений, прикладываемые в жидкокристаллическом устройстве отображения, показанном на фиг. 8.
Фиг. 10 - схематическое представление, иллюстрирующее традиционное жидкокристаллическое устройство отображения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В дальнейшем, варианты осуществления жидкокристаллического устройства отображения согласно настоящему изобретению будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. Должно быть отмечено, однако, что настоящее изобретение никоим образом не ограничено специфичными вариантами осуществления, которые будут описаны ниже.
(ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ)
Фиг. 1 - схематическое представление, иллюстрирующее жидкокристаллическое устройство 100 отображения в качестве первого варианта осуществления настоящего изобретения. Жидкокристаллическое устройство 100 отображения включает в себя подложку 120 активной матрицы с пиксельными электродами 124 и пленкой 126 выравнивания, которые были уложены стопой в этом порядке на изолирующей подложке 122, противоположную подложку 140 с противоэлектродом 144 и еще одной пленкой 146 выравнивания, которые также были уложены стопой в этом порядке на еще одной изолирующей подложке 142, и слой 160 жидких кристаллов, который вставлен между подложкой 120 активной матрицы и противоположной подложкой 140. Хотя не показаны, два поляризатора предусмотрены для подложки 120 активной матрицы и противоположной подложки 140, соответственно, и скомпонованы, так что их оси поляризации удовлетворяют соотношению поперечной призмы Николя. Жидкокристаллический слой 160 имеет по существу одинаковую толщину. Если необходимо, жидкокристаллическое устройство 100 отображения может включать в себя подсветку.
В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, некоторое количество пикселей скомпоновано в столбцах и строках, с тем чтобы формировать матричный растр. Например, в жидкокристаллическом устройстве отображения, которое проводит операцию цветного отображения с использованием R (красного), G (зеленого) и В (синего) в качестве трех основных цветов, один цвет представлен набором пикселей R, G и В. Каждый пиксель определен ассоциативно связанным одним из пиксельных электродов 124. Противоэлектрод 144 является одиночным электродом, который предусмотрен для таких пиксельных электродов 124 в совокупности. Противоэлектрод 144 может включать в себя пленку прозрачного проводника, которая, например, может быть сделана из ITO (легированного оловом оксида индия). Подобным образом, пиксельные электроды 124 также могут включать в себя пленку прозрачного проводника, которая, например, может быть сделана из ITO.
Жидкокристаллическое устройство 100 отображения работает в режиме VA. Таким образом, пленки 126 и 146 выравнивания являются пленками вертикального выравнивания, а слой 160 жидких кристаллов является слоем жидких кристаллов с вертикальным выравниванием. В этом описании, «слой жидких кристаллов с вертикальным выравниванием» указывает ссылкой на слой жидких кристаллов, в котором ось его молекул жидкого кристалла (которая в материалах настоящей заявки иногда будет указываться ссылкой как «осевое направление») определяет угол приблизительно 85 градусов или больше относительно поверхности пленок 126 и 146 вертикального выравнивания. Молекулы 162 жидкого кристалла имеют отрицательную диэлектрическую анизотропию. С использованием таких молекул жидкого кристалла наряду с двумя поляризаторами, которые скомпонованы в качестве поперечных призм Николя, это устройство проводит операцию отображения в нормально черном режиме. Более точно, в таком режиме, когда никакое напряжение не приложено к слою 160 жидких кристаллов, молекулы 162 жидкого кристалла в слое 160 жидких кристаллов выравниваются по существу параллельно нормали к основной поверхности пленок 126 и 146 выравнивания. С другой стороны, когда напряжение, которое выше, чем предопределенное напряжение, прикладывается к слою 160 жидких кристаллов, молекулы 162 жидкого кристалла в слое 160 жидких кристаллов выравниваются по существу параллельно основной поверхности пленок 126 и 146 выравнивания. В этом примере, каждая из подложки 120 активной матрицы и противоположной подложки 140 имеет свою собственную пленку 126, 146 выравнивания. Однако, согласно настоящему изобретению, по меньшей мере одной из подложки 120 активной матрицы и противоположной подложки 140 нужно иметь пленку 126 или 146 выравнивания. Тем не менее, для того чтобы стабилизировать выравнивания, по-прежнему предпочтительно, чтобы как подложка 120 активной матрицы, так и противоположная подложка 140, имели свою собственную пленку 126, 146 выравнивания.
Фиг. 2 - вид сверху, схематически иллюстрирующий подложку 120 активной матрицы жидкокристаллического устройства 100 отображения. В зоне D отображения, некоторое количество пикселей P скомпоновано в столбцах и строках, с тем чтобы формировать матричный растр.
Каждый из таких пикселей P включает в себя два подпикселя SPa и SPb, которые могут демонстрировать взаимно разные яркости и определены ассоциативно связанным одним из пиксельных элетродов 124. Каждый пиксельный электрод 124 включает в себя два подпиксельных электрода 124a и 124b. В последующем описании, подпиксельные электроды 124a и 124b, в материалах настоящей заявки, иногда будут указываться ссылкой как «первый подпиксельный электрод» и «второй подпиксельный электрод», соответственно. Подпиксели SPa и SPb определены первым и вторым подпиксельными электродами 124a и 124b, соответственно.
В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, одна затворная линия G предусмотрена для одиночной строки пикселей P, и две истоковых линии Sa и Sb предусмотрены для одиночного столбца пикселей P. В последующем описании, конфигурация этого жидкокристаллического устройства 100 отображения будет описана с вниманием, обращенным на пиксель P, который расположен в положении строки m и столбца n. Одна затворная линия G и две истоковых линии Sa и Sb предусмотрены для подпикселей SPa и SPb, принадлежащих такому пикселю P.
Транзистор 130a предусмотрен в качестве коммутационного элемента для подпикселя SPa, а транзистор 130b предусмотрен в качестве коммутационного элемента для подпикселя SPb. Более точно, транзистор 130a включает в себя затвор, который электрически присоединен к затворной линии G, исток, который электрически присоединен к истоковой линии Sa, и сток, который электрически присоединен к первому подпиксельному электроду 124a. Подобным образом, транзистор 130b включает в себя затвор, который электрически присоединен к затворной линии G, исток, который электрически присоединен к истоковой линии Sb, и сток, который электрически присоединен к второму подпиксельному электроду 124b. В последующем описании, такой транзистор, скомпонованный в зоне отображения, в материалах настоящей заявки, иногда будет указываться ссылкой как «транзистор пикселя». Более точно, эти транзисторы 130a и 130b, в материалах настоящей заявки, иногда будут указываться ссылкой как «первый транзистор пикселя» и «второй транзистор пикселя», соответственно. Тонкопленочные транзисторы (TFT) могут использоваться в качестве первого и второго транзисторов 130a и 130b.
В периферийной зоне E жидкокристаллического устройства 100 отображения, скомпонованы затворный формирователь 210, который включает в себя почти столько же выходных клемм затвора, как строк пикселей P. Каждая выходная клемма затвора электрически присоединена к своей ассоциативно связанной затворной линии G. Затворный формирователь 210 подает сигнал затвора на соответственные затворы TFT 130a и 130b через затворную линию G, тем самым, управляя TFT 130a и 130b.
В периферийной зоне E жидкокристаллического устройства 100 отображения, также скомпонован истоковый формирователь 220, который включает в себя почти столько же выходных клемм истока, как столбцов пикселей. Каждая выходная клемма истока электрически присоединена к ассоциативно связанной соединительной линии 225x. Две линии 225a и 225b ответвления тянутся от каждой соединительной линии 225x.
В этом жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, транзистор 180a скомпонован между линией 225a ответвления и истоковой линией Sa, а транзистор 180b скомпонован между линией 225b ответвления и истоковой линией Sb. Транзистор 180a включает в себя затвор, исток, который электрически присоединен к линии 225a ответвления, и сток, который электрически присоединен к первой истоковой линии Sa. Подобным образом, транзистор 180b включает в себя затвор, исток, который электрически присоединен к линии 225b ответвления, и сток, который электрически присоединен к второй истоковой линии Sb. TFT могут использоваться в качестве транзисторов 180a и 180b, которые могут изготавливаться выполнением такой же последовательности этапов технологической обработки, как TFTs 130a и 130b.
Сигнал истока выдается из истокового формирователя 220 на линии 225a и 225b ответвления через соединительную линию 225x. В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения по этому варианту осуществления, TFT 180a и 180b устанавливают взаимно разные напряжения на истоковых линиях Sa и Sb, когда первый и второй транзисторы 130a и 130b пикселя отключаются. Вот почему напряжение, приложенное к подпиксельному электроду 124a становится отличным от приложенного к подпиксельному электроду 124b, а потому, подпиксели SPa и SPb демонстрируют взаимно разные яркости. В последующем описании, TFT 180a и 180b в материалах настоящей заявки иногда указываются ссылкой как «первый истоковый транзистор» и «второй истоковый транзистор», соответственно.
Должно быть отмечено, что соединительная линия 225x, линии 225a и 225b ответвления, а также первый и второй истоковые транзисторы 180a и 180b, все расположены в периферийной зоне E. К тому же, соединительная линия 225x, линии 225a и 225b ответвления, а также первая и вторая истоковые линии Sa и Sb иногда будут совместно указываться ссылкой как «истоковая линия S шины». Истоковый формирователь 220 подает сигнал истока на истоковую линию S шины.
В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, дополнительно скомпонованы линии CS, CSx и CSy, каждая из которых формирует, наряду со своим ассоциативно связанным подпиксельным электродом 124a или 124b, запоминающий конденсатор непосредственно или опосредованно. Эти линии CS, CSx и CSy, присоединены к одной и той же магистральной линии CS, CST, и питаются равными напряжениями CS. Генератор 230 напряжения CS, который вырабатывает напряжение CS, скомпонован в периферийной зоне E. Напряжение CS может быть равным напряжению противоэлектрода 144. Или напряжение CS, которое было сформировано генератором 23 напряжения CS, может прикладываться к противоэлектроду 144 противоположной подложки 140.
Фиг. 3 - вид сверху, схематически иллюстрирующий жидкокристаллическое устройство 100 отображения. Хотя некоторое количество пикселей P фактически скомпоновано в зоне D отображения, только один из таких пикселей P проиллюстрирован на фиг. 3. К тому же, иллюстрация генератора 230 напряжения CS, показанного на фиг. 2, опущена на фиг. 3.
В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, TFT 180b имеет характеристику, отличную от TFT 180a. Более точно, TFT 180b имеет пороговое напряжение, отличное от TFT 180a. Например, пороговое напряжение TFT 180b может быть выше, чем у TFT 180a. Более того, в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, затвор TFT 180a электрически присоединен к его собственному истоку, а затвор TFT 180b электрически присоединен к его собственному истоку. Таким образом, TFT 180a и 180b находятся в диодном включении.
В дальнейшем, со ссылкой на фиг. 3 и 4, будет описано, как приводить жидкокристаллическое устройство 100 отображения в действие. В следующем примере, будет описано, каким образом операция записи может выполняться над пикселем P. Фиг. 4 показывает соответственные формы сигнала напряжения, приложенного к затворной линии G, напряжения, приложенного к соответственным затворам TFT 180a и 180b, выходное напряжение истокового формирователя, напряжения на первой и второй истоковых линиях Sa и Sb, и напряжения CS в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения.
Прежде всего, для того чтобы выбрать пиксель P, напряжение на затворной линии G поднимается с низкого уровня на высокий уровень, тем самым, включая TFTs 130a и 130b. После того, изменяются напряжения на магистральной линии CS, CST, и противоэлектроде 144, которые электрически соединены вместе.
Затем, напряжение Vs, соответствующее предопределенному уровню шкалы яркостей, прикладывается с истокового формирователя 220 к истоковой линии S шины, которая ассоциативно связана с таким пикселем P. Напряжение Vs передается через соединительную линию 225x и линии 225a и 225b ответвления. Вот почему напряжение, которое является почти таким же высоким, как приложенное к затвору TFT 180b, прикладывается к затвору TFT 180a. Должно быть отмечено, что в этом жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, напряжение Vs, подаваемое с истокового формирователя 220, в отношении произвольного уровня шкалы яркостей, является большим, чем пороговое напряжение TFT 180a и 180b. Как результат, TFTs 180a и 180b включаются, и истоковый формирователь 220 становится электрически присоединенным к истоковым линиям Sa и Sb через соединительную линию 225x и линии 225a и 225b ответвлений.
В жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, TFT 180a и 180b имеют взаимно разные пороговые напряжения, как описано выше. Таким образом, даже если напряжения на линиях 225a и 225b ответвлений идентичны, напряжения на истоковых линиях Sa и Sb могут быть отличны друг от друга. Падение напряжения, вызванное TFT 180a, по существу равно пороговому значению Vta TFT 180a, а потому, напряжение Vs-Vta прикладывается к истоковой линии Sa. Подобным образом, падение напряжения, вызванное TFT 180b, по существу равно пороговому значению Vtb TFT 180b, а потому, напряжение Vs-Vtb прикладывается к истоковой линии Sb.
Например, если пороговое напряжение Vtb является большим, чем пороговое напряжение Vta (то есть, если Vtb = Vta+α (где α>0)), напряжение, приложенное к истоковой линии Sb является более низким, чем приложенное к истоковой линии Sa. Как результат, напряжение подпиксельного электрода 124b становится более низким, чем на подпиксельном электроде 124a. Однако, фактически, занимает предопределенное время, чтобы получить конденсаторы жидких кристаллов и запоминающие конденсаторы подпикселей SPa и SPb полностью заряженными. И напряжения на истоковых линиях Sa и Sb постепенно изменяются со временем по направлению к постоянным напряжениям Vs-Vta и Vs-Vtb после того, как изменилось напряжение на истоковом формирователе 220. На фиг. 4, однако, предположено, что напряжения на истоковых линиях Sa и Sb должны изменяться, когда изменяется напряжение на истоковом формирователе 220, для того чтобы избежать слишком большого усложнения иллюстрации. Таким образом, в то время как напряжения на истоковых линиях Sa и Sb являются разными, напряжения, приложенные к подпиксельным электродам 124a и 124b, также отличны друг от друга.
Затем, напряжение на затворной линии G падает с высокого уровня на низкий уровень. После того, изменяется напряжение истокового формирователя 220. В этот момент времени, проходное напряжение, которое было сформировано вследствие наличия паразитной емкости, заставляет падать напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b. На фиг. 4, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b, которые упали вследствие проходного напряжения, указаны пунктирной линией. Тем не менее, даже после того, как напряжения упали вследствие проходного напряжения, напряжение подпиксельного электрода 124b по-прежнему является более низким, чем на подпиксельном электроде 124a. Таким образом, поскольку напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b отличны друг от друга, яркости подпикселей SPa и SPb также могут быть отличны друг от друга.
Например, если напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b являются более низкими, чем на противоэлектроде 144, разность напряжений между подпиксельным электродом 124a и противоэлектродом 144 (то есть, действующее напряжение, приложенное к участку слоя 160 жидких кристаллов, который выделен для подпикселя SPa) является меньшей, чем разность напряжений между подпиксельным электродом 124b и противоэлектродом 144 (то есть, действующего напряжения, приложенного к участку слоя 160 жидких кристаллов, который выделен для подпикселя SPb). Следовательно, подпиксель SPa становится темным подпикселем, а подпиксель SPb становится ярким подпикселем.
Или, если напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b являются более высокими, чем на противоэлектроде 144, разность напряжений между подпиксельным электродом 124a и противоэлектродом 144 (то есть, действующее напряжение, приложенное к участку слоя 160 жидких кристаллов, который выделен для подпикселя SPa) является большей, чем разность напряжений между подпиксельным электродом 124b и противоэлектродом 144 (то есть, действующего напряжения, приложенного к участку слоя 160 жидких кристаллов, который выделен для подпикселя SPb). Следовательно, на этот раз, подпиксель SPa становится ярким подпикселем, а подпиксель SPb становится темным подпикселем.
Как описано выше, в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения по этому варианту осуществления, сигнал истока выдается с истокового формирователя 220 на линии 225a и 225b через соединительную линию 225x, но TFT 180a и 180b с взаимно разными проговыми напряжениями Vta и Vtb прикладывают напряжение к истоковой линии Sb, отличное от прикладываемого к истоковой линии Sa. Как результат, напряжение подпиксельного электрода 124b становится отличным от такового на подпиксельном электроде 124a, и подпиксель SPb становится проявляющим яркость, отличную от подпикселя SPa. Таким образом, это жидкокристаллическое устройство 100 отображения выполняет многопиксельное возбуждение. К тому же, в этом жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, в то время как равное напряжение CS может прикладываться к соответственным линиям CS, нет необходимости предусматривать многочисленные магистральные линии CS, а потому, площадь плоскости периферийной зоны E может быть уменьшена. Более того, в этом жидкокристаллическом устройстве 100B отображения, затворный формирователь 210 может предусматривать только одну выходную клемму затвора для каждой строки пикселей, а истоковый формирователь 220 может предусматривать только одну выходную клемму истока для каждого столбца пикселей. Следовательно, относительно недорогие формирователи могут использоваться в качестве затворного формирователя 210 и истокового формирователя 220.
В варианте осуществления, описанном выше, предполагается, что TFT 180a и 180b должны иметь взаимно разные пороговые напряжения. Однако, TFT 130a и 130b могут иметь по существу равные пороговые напряжения. Если пороговое напряжение TFT 130a и 130b является более высоким, чем у TFT 180a и 180b, затворное напряжение, которое выше, чем пороговое напряжение TFT 180a и 180b, прикладывается к затворной линии G когда TFT 130a и 130b включены.
К тому же, если входной видеосигнал указывает, что каждый пиксель должен иметь один и тот же уровень шкалы яркостей, то уровни яркости любых двух подпикселей, которые являются смежными друг с другом в любом из направления строки или направления столбца, инвертируются в этом жидкокристаллическом устройстве 100 отображения. Более того, если величина напряжения, приложенного к пиксельному электроду 124, является большей, чем у напряжения, приложенного к противоэлектроду 144 в одном из любой пары пикселей, которые являются смежными друг с другом в направлении строки или направлении столбца, то первое напряжение становится меньшим, чем последнее напряжение, в другом пикселе.
Например, если в пикселе P, который расположен в положении строки m, столбца n, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b имеют значения +6 В и +4 В, соответственно, относительно напряжения противоэлектрода 144, действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 6 В и 4 В, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно ярким подпикселем и темным подпикселем. С другой стороны, если в смежном пикселе P, который расположен в любом из положения строки m+1, столбца n или положения строки m, столбца n+1, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b имеют значения -4 В и -6 В, соответственно, относительно напряжения противоэлектрода 144, действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 4 В и 6 В, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно темным подпикселем и ярким подпикселем.
К тому же, в ситуации, где входной видеосигнал указывает, что пиксель должен сохранять прежний уровень шкалы яркостей на протяжении всего количества периодов вертикальной развертки, которые определены жидкокристаллическим устройством 100 отображения, если напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b пикселя P являются большими, чем напряжение противоэлектрода 144 в одном периоде вертикальной развертки, то первые напряжения могут быть меньшими, чем последнее напряжение в следующем периоде вертикальной развертки. Например, если полярность напряжения, которое должно быть записано, называются «положительной», когда напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b являются более высокими, чем напряжение противоэлектрода 144, и называется «отрицательной», когда напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b являются более низкими, чем напряжение противоэлектрода 144, то один период вертикальной развертки, в котором было записано положительное напряжение, сопровождается еще одним периодом вертикальной развертки, в котором записываается отрицательное напряжение.
Например, если напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b имеют значения +6 В и +4 В, соответственно, относительно напряжения противоэлектрода 144, действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 6 В и 4 В, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно ярким подпикселем и темным подпикселем. С другой стороны, если, в еще одном (типично, следующем) периоде вертикальной развертки, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b имеют значения -4 В и -6 В, соответственно, относительно напряжения противоэлектрода 144, действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 4 В и 6 В, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно темным подпикселем и ярким подпикселем. Таким образом, в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, полярность и уровни яркости подпикселей могут инвертироваться каждый период вертикальной развертки (или кадр).
После этого, будет описано, что является преимуществами жидкокристаллического устройства 100 отображения по этому варианту осуществления над его аналогом в качестве сравнительного примера.
Фиг. 5 (a) - схематическое представление жидкокристаллического устройства 600 отображения в качестве сравнительного примера. В этом жидкокристаллическом устройстве 600 отображения, периферийные зоны E1 и E2 скомпонованы на левой и правой сторонах от зоны D отображения, соответственно, и третья периферийная зона E3 скомпонована под зоной D отображения. В каждой из периферийных зон E1 и E2, зона T магистральных линий CS скомпонована вне зоны D отображения и имеет двенадцать магистральных линий CS, зона GE продолженной линии затворного формирователя с продолженной линией затворного формирователя скомпонована вне зоны T магистральных линий CS. К тому же, гибкая подложка, к которой присоединена интегральная схем (ИС, IC), скомпонована в зоне GD затворных формирователей, которая расположена вне зоны GE продолженной линии затворного формирователя. Между тем, в периферийной зоне E3, скомпонован истоковый формирователь и зона SE продолженной линии.
Фиг. 5 (b) - схематическое представление жидкокристаллического устройства 100 отображения по этому варианту осуществления. В этом жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, периферийные зоны E1 и E2 также скомпонованы на левой и правой сторонах от зоны D отображения, соответственно, и третья периферийная зона E3 также скомпонована под зоной D отображения. В каждой из периферийных зон E1 и E2, зона T магистральных линий CS скомпонована вне зоны D отображения, но имеет только одну магистральную линию CS, и зона GE продолженной линии затворного формирователя с продолженной линией затворного формирователя скомпонована вне зоны T магистральных линий CS. К тому же, гибкая подложка, к которой присоединена интегральная схема (ИС, IC), скомпонована в зоне GD затворных формирователей, которая расположена вне зоны GE продолженной линии затворного формирователя. Между тем, в периферийной зоне E3 этого жидкокристаллического устройства 100 отображения, скомпонованы не только истоковый формирователь и зона SE продолженной линии, но также зона SW транзисторов с TFT 180a и 180b, которые расположены между истоковым формирователем и зоной SE продолженной линии и зоной D отображения.
Далее, давайте обратим внимание на длины соответственных периферийных зон E1 жидкокристаллического устройства 600 отображения в 52 дюйма, представляющего сравнительный пример, и жидкокристаллического устройства 100 отображения по этому варианту осуществления. В жидкокристаллическом устройстве 600 отображения, длина зоны T магистральных линий CS по существу равна объединенной длине зоны GE продолженной линии затворного формирователя и зоны GD затворных формирователей. С другой стороны, в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, объединенная длина зоны GE продолженной линии затворного формирователя и зоны GD затворных формирователей почти не отличается от жидкокристаллического устройства 600 отображения, но периферийная зона E1 жидкокристаллического устройства 100 отображения имеет значение приблизительно в половину длины таковой у жидкокристаллического устройства 600 отображения, так как зона T магистральных линий CS является очень короткой в этом устройстве 100.
Должно быть отмечено, что, так как жидкокристаллическое устройство 100 отображения имеет дополнительные TFT 180a и 180b, его периферийная зона E3 становится более длинной, чем у жидкокристаллического устройства 600 отображения в качестве сравнительного примера. Тем не менее, сумма площадей плоскости периферийных зон E1, E2 и E3 этого жидкокристаллического устройства 100 отображения может быть по-прежнему меньшей, чем в жидкокристаллическом устройстве 600 отображения. Как результат, это жидкокристаллическое устройство 100 отображения может иметь более узкую зону рамки, чем жидкокристаллическое устройство 600 отображения.
К тому же, поскольку жидкокристаллическое устройство 100 отображения имеет относительно длинную периферийную зону E3, сигнал истока имеет тенденцию задерживаться свободнее в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, чем в жидкокристаллическом устройстве 600 отображения. Чтобы избежать такой задержки сигнала, предпочтительно, чтобы полупроводниковый слой TFT 180a и 180b имели относительно высокую подвижность носителей. Например, подложка 120 активной матрицы предпочтительно имеет любой из микрокристаллического полупроводникового слоя или оксидного полупроводникового слоя в качестве своего полупроводникового слоя. Оксидный полупроводниковый слой, например, может быть сделан из легированного индием и галлием оксида цинка.
В варианте осуществления, описанном выше, предполагается, что пороговое напряжение TFT 180b должно быть большим, чем у TFT 180a. Однако, настоящее изобретение никоим образом не ограничено таким специфичным вариантом осуществления. В качестве альтернативы, пороговое напряжение TFT 180a может быть большим, чем у TFT 180b.
К тому же, в варианте осуществления, описанном выше, каждый из TFT 180a и 180b имеет свой затвор, электрически присоединенный к его истоку. Однако, это является только примером настоящего изобретения. В качестве альтернативы, каждый из TFT 180a и 180b может иметь свой затвор электрически присоединенный к отдельно предусмотренной общей линии, и может включаться с предопределенной привязкой по времени.
Более того, в варианте осуществления, описанном выше, предполагается, что сигнал истока должен выдаваться из истокового формирователя 220 на TFT 180a и 180b через соединительную линию 225x, а также линии 225a и 225b ответвления, и количество выходных клемм истокового формирователя 220 предполагается почти равным таковому столбцов пикселей. Однако, настоящее изобретение никоим образом не ограничено таким специфичным вариантом осуществления. В качестве альтернативы, с опущенной соединительной линией 225x, выходные клеммы истокового формирователя 220 могут непосредственно присоединяться к линиям 225a и 225b ответвления, и количество выходных клемм истокового формирователя 220 может быть большим, чем у столбцов пикселей. В таком случае, даже если сигналы истока, подаваемые через смежные выходные клеммы истокового формирователя 220, равны друг другу, такие истоковые сигналы также отправляются на TFT 180a и 180b через линии 225a и 225b ответвления, тем самым, реализуя подпиксели SPa и SPb, которые имеют предопределенную яркость. Следовательно, относительно недорогой формирователь может использоваться в качестве истокового формирователя 220.
(ВАРИАНТ 2 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ)
В варианте осуществления, описанном выше, предполагается, что по существу идентичное напряжение должно прикладываться к соответственным затворам двух истоковых транзисторов. Однако, это является только примером настоящего изобретения.
В дальнейшем, второй специфичный вариант осуществления жидкокристаллического устройства отображения согласно настоящему изобретению будет описан со ссылкой на фиг. 6. Жидкокристаллическое устройство 100A отображения по этому второму варианту осуществления имеет такую же конфигурацию, как его аналог по первому варианту осуществления, описанному выше, за исключением того, что устройство 100A дополнительно включает в себя контроллер транзисторов, который управляет транзисторами 180a и 180b. Таким образом, описание их общих признаков будет опущено в материалах настоящей заявки, чтобы избежать избыточности. К тому же, хотя огромное количество пикселей P фактически скомпоновано в зоне D отображения, только один из них проиллюстрирован на фиг. 6.
В этом жидкокристаллическом устройстве 100A отображения, TFT 180a и 180b также скомпонованы в периферийной зоне E. Хотя TFT 180a и 180b имеют взаимно разные пороговые значения в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, описанном выше, характеристики (такие как пороговые напряжения) TFT 180a и 180b являются по существу равными друг другу в жидкокристаллическом устройстве 100A отображения по этому варианту осуществления. В последующем описании, пороговое напряжение TFT 180a и 180b в материалах настоящей заявки будут идентифицироваться посредством Vtc.
Жидкокристаллическое устройство 100A отображения включает в себя контроллер 240 транзисторов, который управляет транзисторами 180a и 180b. В последующем описании, контроллер транзисторов в материалах настоящей заявки иногда будет указываться ссылкой просто как «контроллер». Контроллер 240 электрически присоединен к соответственным затворам TFT 180a и 180b, соответственно, через линии 242a и 242b. Типично, контроллер 240 скомпонован в периферийной зоне E подложки 120 активной матрицы.
Контроллер 240 управляет TFT 180a и 180b, так что их периоды включенного состояния отличны друг от друга. Как результат, когда затворная линия G находится в отключенном состоянии, напряжения на истоковых линиях Sa и Sb будут отличны друг от друга, а потому, подпиксели SPa и SPb могут иметь взаимно разные яркости. Например, если TFT 180a имеет более длительный период включенного состояния, чем TFT 180b, абсолютное значение напряжение подпиксельного электрода 124a является большим, чем у напряжения подпиксельного электрода 124b, когда TFT 130a и 130b находятся в отключенном состоянии.
Необязательно, контроллер 240 и затворный формирователь 210 могут применять любые из разных напряжений синхронно друг с другом, или одинаковое напряжение. Вот почему контроллер 240 и затворный формирователь 210 могут быть сформированы выполнением одной и той же последовательности этапов обработки, и нет необходимости выполнять какой бы то ни было дополнительный этап обработки для формирования контроллера 240 в одиночку. Кроме того еще, в качестве альтернативы, затворный формирователь 210 также может функционировать в качестве контроллера 240. И каждая выходная клемма затвора затворного формирователя 210 может быть электрически присоединена к линиям 242a и 242b.
В дальнейшем, со ссылкой на фиг. 6 и 7, будет описано, как приводить в действие жидкокристаллическое устройство 100A отображения. В следующем примере, предполагается, что напряжение должно записываться в пикселе P. В жидкокристаллическом устройстве 100A отображения, период включенного состояния TFT 180b отличен от (например, короче чем) у TFT 180a. В последующем описании, периоды включенного состояния TFT 180a и 180b будут идентифицироваться посредством Time Ga и Time Gb, соответственно, и Time Ga = Time Gb + Time β (где Time β>0).
Прежде всего, для того чтобы выбрать пиксель P, напряжение на затворной линии G поднимается с низкого уровня на высокий уровень, тем самым, включая TFTs 130a и 130b. Одновременно, когда поднимается напряжение на затворной линии G, напряжения на линиях 242a и 242b также поднимаются с низкого уровня на высокий уровень, тем самым, включая TFT 180a и 180b.
Затем, выходное напряжение истокового формирователя 220 изменяют на напряжение Vs, соответствующее уровню шкалы яркостей пикселя P. Как результат, напряжения на истоковых линия Sa и Sb начинают изменяться. На фиг. 7, для того чтобы полностью заряжать конденсаторы жидких кристаллов и запоминающие конденсаторы подпикселей SPa и SPb изменяются со временем после того, как изменилось напряжение истокового формирователя 220. В этом жидкокристаллическом устройстве 100A отображения, напряжения на линиях 242a и 242b для включения TFT 180a и 180b равны друг другу, поэтому, являются пороговыми напряжениями TFTs 180a и 180b. Вот почему напряжения на линиях 225a и 225b ответвления равны друг другу, а напряжения на истоковых линиях Sa и Sb, которые должны передаваться через TFT 180a и 180b, изменяются в посуществу одинаковой степени.
После этого, когда проходит период Time Gb включенного состояния, контроллер 240 изменяет напряжение на линии 242b на более ранний низкий уровень, тем самым, отключая TFT 180b. В этом периоде Time Gb включенного состояния, напряжения на истоковых линиях Sa и Sb являются меняющимися со временем.
Затем, когда время Time β проходит с того времени, контроллер 240 изменяет напряжение на линии 242a на низкий уровень, тем самым, отключая TFT 180a. К этому моменту времени, напряжение на истоковой линии Sa уже достигло предопределенного значения. Падение напряжения, вызванное TFT 180a, по существу равно пороговому значению Vtc TFT 180a, а потому, напряжение Vs-Vtc прикладывается к истоковой линии Sa. Предположим, что изменение напряжения на истоковой линии Sa после того, как был отключен TFT 180b, и до тех пор, пока не отключен TFT 180a, идентифицируется посредством α, напряжение Vs-(Vtc+α) прикладывается к истоковой линии Sb. На фиг. 7, выходное напряжение истокового формирователя и напряжения на первой и второй истоковых линиях Sa и Sb показаны относительно напряжения противоэлектрода 144, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно ярким подпикселем и темным подпикселем.
В этом случае, контроллер 240 делает уровни яркости подпикселей SPa и SPb отличными друг от друга не только в пикселе P в положении строки m, столбца n, но также пикселе P в положении строки m, столбца n+1. Например, если в пикселе P, расположенном в положении строки m, столбца n, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b относительно напряжения противоэлектрода 144 имеют значения +6 В и +4 В, соответственно, то действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 6 В и 4 В, соответственно, таким образом, делая подпиксели SPa и SPb, соответственно, ярким подпикселем и темным подпикселем. С другой стороны, если в пикселе P, расположенном в положении строки m, столбца n+1, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b относительно напряжения противоэлектрода 144 имеют значения -4 В и -6 В, соответственно, то действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 4 В и 6 В, соответственно, таким образом, делая подпиксели SPa и SPb, соответственно, темным подпикселем и ярким подпикселем.
К тому же, в ситуации, где входной видеосигнал указывает, что пиксель должен сохранять прежний уровень шкалы яркостей на протяжении всего количества периодов вертикальной развертки, которые определены жидкокристаллическим устройством 100A отображения, если напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b пикселя P являются большими, чем напряжение противоэлектрода 144 в одном периоде вертикальной развертки, то первые напряжения могут быть меньшими, чем последнее напряжение в следующем периоде вертикальной развертки. Например, один период вертикальной развертки, в котором было записано положительное напряжение, сопровождается еще одним периодом вертикальной развертки, в котором записывается отрицательное напряжение.
Например, если напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b имеют значения +6 В и +4 В, соответственно, относительно напряжения противоэлектрода 144, действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 6 В и 4 В, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно ярким подпикселем и темным подпикселем. С другой стороны, если, в еще одном (типично, следующем) периоде вертикальной развертки, напряжения подпиксельных электродов 124a и 124b имеют значения -4 В и -6 В, соответственно, относительно напряжения противоэлектрода 144, действующие напряжения, приложенные к подпикселям SPa и SPb, имеют значения 4 В и 6 В, и подпиксели SPa и SPb становятся соответственно темным подпикселем и ярким подпикселем.
В жидкокристаллическом устройстве 100A отображения по варианту осуществления, описанному выше, предполагается, что TFT 180a и 180b должны иметь одинаковую характеристику. Однако настоящее изобретение никоим образом не ограничено таким специфичным вариантом осуществления. В качестве альтернативы, 180a и 180b могут иметь взаимно разные характеристики. Например, пороговое напряжение TFT 180b может быть меньшим, чем у TFT 180a. В таком случае, даже если разность между их периодами включенного состояния относительно мала, разность яркости между подпикселями SPa и SPb по-прежнему может быть ожидаемым значением.
В варианте осуществления, описанном выше, предполагается, что период включенного состояния TFT 180b должен перекрываться с таковым у TFT 180a. Однако, это является только примером настоящего изобретения. Период включенного состояния TFT 180b не должен перекрываться с таковым у TFT 180a. Тем не менее, если период включенного состояния TFT 180b не перекрывается с таковым у TFT 180a, подпиксельные электроды 124a и 124b могут эффективно заряжаться.
(ВАРИАНТ 3 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ)
В вариантах осуществления, описанных выше, напряжения на истоковых линиях делаются отличными друг от друга использованием в своих интересах разности между периодами включенного состояния истоковых транзисторов. Однако, настоящее изобретение никоим образом не ограничено такими специфичными вариантами осуществления.
В дальнейшем, третий вариант осуществления жидкокристаллического устройства отображения согласно настоящему изобретению будет описан со ссылкой на фиг. 8. Жидкокристаллическое устройство 100B отображения по этому варианту осуществления имеет такую же конфигурацию, как его аналог по второму варианту осуществления, описанному выше, за исключением того, что напряжение, приложенное к истоковому формирователю 220, включает TFT 180a и 180b в разные моменты времени. Таким образом, описание их общих признаков будет опущено в материалах настоящей заявки, чтобы избежать избыточности.
В этом жидкокристаллическом устройстве 100B отображения, TFT 180a и 180b также скомпонованы в периферийной зоне E. Хотя TFT 180a и 180b имеют взаимно разные пороговые значения в жидкокристаллическом устройстве 100 отображения, описанном выше, пороговые напряжения TFT 180a и 180b могут быть по существу равными друг другу в жидкокристаллическом устройстве 100B отображения по этому варианту осуществления. К тому же, прямо как жидкокристаллическое устройство 100A отображения, описанное выше, жидкокристаллическое устройство 100B отображения по этому варианту осуществления также имеет контроллер 240 транзисторов, который управляет транзисторами 180a и 180b.
В этом жидкокристаллическом устройстве 100B отображения, затворный формирователь 210 включает TFT 130a и 130b для изменения выходного напряжения истокового формирователя 220 на напряжение, соответствующее предопределенному уровню шкалы яркостей. Затем, прежде всего, контроллер 240 поднимает напряжение на линии 242a на высокий уровень, тем самым, включая TFT 180a. Когда подпиксельный электрод 124a заряжается до предопределенного уровня напряжения через истоковую линию Sa, контроллер 240 изменяет напряжение на линии 242a на высокий уровень, тем самым, отключая TFT 180a.
Затем, с напряжением на затворной линии G, поддерживаемым высоким, напряжение истокового формирователя 220 изменяется в напряжение, соответствующее предопределенному уровню шкалы яркостей. После того, контроллер 240 поднимает напряжение на линии 242a на высокий уровень, тем самым, включая TFT 180b. Когда подпиксельный электрод 124b заряжается до предопределенного уровня напряжения через истоковую линию Sb, контроллер 240 изменяет напряжение на линии 242b на высокий уровень, тем самым, отключая TFT 180b.
В дальнейшем, со ссылкой на фиг. 8 и 9, будет описано, как приводить в действие это жидкокристаллическое устройство 100B отображения. В следующем примере, предполагается, что напряжение должно записываться в пикселе P.
Прежде всего, для того чтобы выбрать пиксель P, напряжение на затворной линии G поднимается с низкого уровня на высокий уровень, тем самым, включая TFTs 130a и 130b. Одновременно, когда поднимается напряжение на затворной линии G, напряжение на линии 242a также поднимается с низкого уровня на высокий уровень, тем самым, включая TFT 180a.
Затем, выходное напряжение истокового формирователя 220 изменяется на напряжение Vsa, соответствующее уровню шкалы яркостей пикселя P. Более точно, напряжение Vsa соответствует уровню шкалы яркостей яркого подпикселя из пикселя P. Как результат, напряжение на истоковой линии Sa начинает изменяться. Так как падение напряжения, вызванное посредством TFT 180a, по существу равно пороговому напряжению Vta, напряжение Vsa-Vta прикладывается к истоковой линии Sa. Однако, фактически, занимает предопределенное время, чтобы получить конденсатор жидкого кристалла и запоминающий конденсатор подпикселя SPa полностью заряженными. И напряжение на истоковой линии Sa постепенно изменяется со временем по направлению к постоянным напряжениям Vs-Vta и Vs-Vtb после того, как изменилось напряжение на истоковом формирователе 220. На фиг. 9, однако, предположено, что напряжение на истоковой линии Sa должно изменяться, когда изменяется напряжение на истоковом формирователе 220, для того чтобы избежать слишком большого усложнения иллюстрации.
После этого, контроллер 240 изменяет напряжение на линии 242a, ассоциативно связанной с TFT 180a на низкий уровень, тем самым, отключая TFT 180a. Между тем, напряжение на затворной линии G остается высоким.
Затем, выходное напряжение истокового формирователя 220 изменяется на напряжение, соответствующее уровню шкалы яркостей подпикселя SPb. Более точно, напряжение Vsb соответствует уровню шкалы яркостей яркого подпикселя из пикселя P. После этого, напряжение на линии 242b для выбора TFT 180b поднимается с низкого уровня на высокий уровень, тем самым, включая TFT 180b ON. Как результат, напряжение на истоковой линии Sb начинает изменяться. Так как падение напряжения, вызванное TFT 180b, по существу равно пороговому напряжению Vtb, напряжение Vsb-Vtb прикладывается к истоковой линии Sb. Если пороговые напряжения TFT 180a и 180b равны друг другу, и оба представлены Vtc, напряжение Vs-Vtc приложено к истоковой линии Sa. К тому же, если изменение напряжений Vsa и Vsb истокового формирователя 220 идентифицировано посредством α, напряжение Vs-(Vtc+α) приложено к истоковой линии Sb.
Таким образом, контроллер 240 включает TFT 180a и 180b в соответственные моменты времен, когда выходные напряжения истокового формирователя 220 отличны друг от друга, тем самым, делая яркость подпикселя SPa отличной от пикселя SPb.
В жидкокристаллическом устройстве 100B отображения, контроллер 240 и затворный формирователь 210 могут применять любые из разных напряжений синхронно друг с другом, или одинаковое напряжение. Вот почему контроллер 240 и затворный формирователь 210 могут быть сформированы выполнением одной и той же последовательности этапов обработки, и нет необходимости выполнять какой бы то ни было дополнительный этап обработки для формирования контроллера 240 в одиночку.
В жидкокристаллическом устройстве 100B отображения по варианту осуществления, описанному выше, предполагается, что TFT 180a и 180b должны иметь одинаковую характеристику. Однако, настоящее изобретение никоим образом не ограничено таким специфичным вариантом осуществления. В качестве альтернативы, 180a и 180b могут иметь взаимно разные характеристики. Например, пороговое напряжение TFT 180b может быть меньшим, чем у TFT 180a.
Более того, в вариантах осуществления, описанных выше, предполагается, что каждый пиксель должен иметь два подпикселя. Однако, это является только примером настоящего изобретения. Необязательно, каждый пиксель также может иметь три или более подпикселей. Например, каждый пиксельный электрод 124 может включать в себя три или более подпиксельных электрода, а также три или более истоковых линии и три или более истоковых транзисторов могут быть предусмотрены для каждого столбца пикселей.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение предусматривает жидкокристаллическое устройство отображения, которое не только минимизирует увеличение себестоимости формирователей, но также в достаточной мере уменьшает площадь плоскости зоны рамки.
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ ССЫЛОК
100 жидкокристаллическое устройство отображения
120 подложка активной матрицы
124 пиксельный электрод
124a первый подпиксельный электрод
124b второй подпиксельный электрод
126 пленка выравнивания
130a первый транзистор пикселя
130b второй транзистор пикселя
140 противоположная подложка
144 противоэлектрод
146 пленка выравнивания
160 слой жидких кристаллов
180a первый истоковый транзистор
180b второй истоковый транзистор
210 затворный формирователь
220 истоковый формирователь
240 контроллер транзисторов