專利名稱：液晶顯示設(shè)備及用于驅(qū)動液晶顯示設(shè)備的方法和電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示設(shè)備，以及一種用于驅(qū)動所述液晶顯示設(shè)備的方法和電路。具體地，本發(fā)明涉及一種能夠高速、高效率地響應(yīng)的液晶顯示設(shè)備，以及一種用于驅(qū)動所述液晶顯示設(shè)備的方法和電路。
背景技術(shù)：
隨著多媒體時(shí)代的發(fā)展，從用在投影儀設(shè)備、便攜式電話、取景器等中的小液晶顯示設(shè)備到用在筆記本PC、監(jiān)視器、電視機(jī)等大液晶顯示設(shè)備的多種液晶顯示設(shè)備已經(jīng)得到快速的普及。在如瀏覽器和PDA等電子設(shè)備中，以及在如便攜式游戲機(jī)和彈球盤(日本彈球游戲)機(jī)等游戲器具中，中等尺寸的液晶顯示設(shè)備變得尤為重要。液晶顯示設(shè)備已經(jīng)被用在下至如電冰箱和微波爐等家用電器的多種設(shè)備中。目前，幾乎所有的液晶顯示元件均為扭轉(zhuǎn)向列(此后簡稱為“TN”)型顯示器件。TN液晶顯示元件利用了向列液晶成分的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)通過簡單的矩陣驅(qū)動，驅(qū)動傳統(tǒng)的TN液晶顯示元件時(shí)，顯示質(zhì)量不高，并且掃描線數(shù)有限。因此，在簡單矩陣驅(qū)動系統(tǒng)中，主要使用STN(超級扭轉(zhuǎn)向列)型器件，來代替TN器件。在STN設(shè)備中，與利用TN器件的原始簡單矩陣驅(qū)動系統(tǒng)相比，提高了對比度和視角相關(guān)性。但是，STN液晶顯示設(shè)備并不適于顯示運(yùn)動圖像，因?yàn)槠漤憫?yīng)速度較低。為了提高簡單矩陣驅(qū)動的顯示性能，已經(jīng)開發(fā)了每個(gè)像素均具有開關(guān)元件的有源矩陣設(shè)備，并得到了廣泛的應(yīng)用。例如，通常使用在TN型顯示器中應(yīng)用了薄膜晶體管(TFT)的TN-TFT設(shè)備。利用TFT的有源矩陣設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)比簡單矩陣驅(qū)動更高的顯示質(zhì)量，所以，TN-TFT液晶顯示設(shè)備近來成為了市場的主流。
另一方面，響應(yīng)于進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量的需求，已經(jīng)研究并開發(fā)了一種用于提高視角的方法，并已實(shí)用。結(jié)果，三類有源矩陣液晶顯示設(shè)備已經(jīng)成為當(dāng)前具有高性能的液晶顯示器的主流。這三類之一是利用補(bǔ)償膜的TN LCD。另一類是IPS(面內(nèi)開關(guān))模式的TFT有源矩陣LCD，而另一類是MVA(多區(qū)域垂直對準(zhǔn))模式的TFT有源矩陣LCD。
在這些有源矩陣液晶顯示設(shè)備中，通常利用30Hz的圖像信號進(jìn)行正和負(fù)寫入。因此，每60Hz重寫圖像，則單一場的時(shí)間大約為16.7ms(毫秒)。即，將正和負(fù)場的總時(shí)間稱為單一幀，并大約為33.3ms。與此相比，即使在考慮到半色調(diào)顯示期間的響應(yīng)的更快的條件下，當(dāng)前液晶的響應(yīng)速度仍為此幀時(shí)間的量級。因此，當(dāng)顯示由運(yùn)動圖像、高速計(jì)算機(jī)圖像(CG)或高速游戲圖像構(gòu)成的圖像信號時(shí)，比當(dāng)前幀時(shí)間更快的響應(yīng)速度是必需的。
另一方面，當(dāng)前主流像素尺寸為大約100ppi(像素每英寸)，并已經(jīng)通過以下兩種方法對像素進(jìn)行了進(jìn)一步的精細(xì)化。所述方法之一是通過增加工藝的精度來減小像素尺寸。另一方法是采用場序(時(shí)分)彩色液晶顯示設(shè)備。在場序(時(shí)分)彩色液晶顯示設(shè)備中，用作液晶顯示設(shè)備的照明光的背光根據(jù)時(shí)間在紅、綠、藍(lán)之間進(jìn)行切換。與背光的切換同步地顯示紅、綠、藍(lán)圖像。根據(jù)此方法，必需空間地設(shè)置濾色器。因此，可以將顯示分辨率提高到為傳統(tǒng)分辨率的三倍那樣精細(xì)。在場序液晶顯示設(shè)備中，由于必須將單一的彩色顯示單一子場的三分之一的時(shí)間，可用于顯示的時(shí)間大約為5ms。因此，需要液晶本身的響應(yīng)快于5ms。
根據(jù)這種高速液晶的需求，已經(jīng)考慮了多種技術(shù)，并且已經(jīng)開發(fā)了一些高速顯示模式技術(shù)。這些針對高速液晶的技術(shù)主要分為兩種趨勢。一種是用于加速前述主流向列液晶的技術(shù)。另一種是用于利用能夠以高速響應(yīng)的自發(fā)極化型近晶體液晶等的技術(shù)。主要通過以下措施來進(jìn)行作為第一種趨勢的、對向列液晶的加速。(1)使單元間隙變薄，并增加相同電壓下的電場強(qiáng)度。(2)施加高電壓，并增加電場強(qiáng)度以加速狀態(tài)改變(過驅(qū)動方法)。(3)降低粘滯度。(4)采用理論上認(rèn)為是高速的模式。
在這種高速向列液晶中存在以下問題。在高速向列液晶中，幾乎在幀內(nèi)完成液晶響應(yīng)，所以由于介電常數(shù)的各向異性而引起的液晶層的電容的變化變得極為巨大。電容的變化引起了要被寫入并保持在液晶層中的保持電壓的變化。由于寫入的缺乏，與此相類似的保持電壓的變化，即有效施加電壓的變化降低了對比度。當(dāng)持續(xù)寫入相同的信號時(shí)，亮度持續(xù)變化，直到保持電壓停止變化，因此，需要幾個(gè)幀來獲得穩(wěn)定的亮度。
為了防止這種需要幾個(gè)幀的響應(yīng)，需要提供所施加的信號電壓和所獲得的透射率之間的一一對應(yīng)關(guān)系。在有源矩陣驅(qū)動中，根據(jù)液晶響應(yīng)之后累積在液晶電容器中的電荷量而不是所施加的信號電壓來確定液晶響應(yīng)之后的透射率。這是因?yàn)橛性打?qū)動是其中由所保持的電荷進(jìn)行液晶響應(yīng)的恒定電荷驅(qū)動。當(dāng)忽略微小泄漏等時(shí)，從有源元件提供的電荷量由寫入預(yù)定信號之前的累積電荷和新寫入電荷確定。液晶響應(yīng)之后的累積電荷根據(jù)如物理常數(shù)、電參數(shù)和存儲電容等液晶的像素設(shè)計(jì)值變化。因此，為了使信號電壓和透射率彼此對應(yīng)，(1)用于計(jì)算信號電壓和寫入電荷之間的對應(yīng)關(guān)系的信息；(2)用于計(jì)算寫入前的累積電荷的信息；以及(3)用于計(jì)算響應(yīng)后的累積電荷的信息，需要針對項(xiàng)目(1)到(3)的實(shí)際計(jì)算等。結(jié)果，用于存儲整個(gè)屏幕上項(xiàng)目(2)中的信息的幀存儲器和針對項(xiàng)目(1)和(3)的計(jì)算部分成為必需。
另一方面，經(jīng)常將復(fù)位脈沖方法用作用于建立一一對應(yīng)關(guān)系而不使用前述幀存儲器和計(jì)算部分的方法。在寫入新數(shù)據(jù)之前，施加復(fù)位電壓，以便將液晶對準(zhǔn)為預(yù)定的狀態(tài)。作為示例，將描述在IDRC 1997第L-66到L-69中所公開的技術(shù)。在此文獻(xiàn)中公開的技術(shù)使用OCB(光學(xué)波長雙折射)模式，其中向列液晶pi-對準(zhǔn)(pi-alignment)，并添加了補(bǔ)償膜。此液晶模式的響應(yīng)速度為大約2到5毫秒，比傳統(tǒng)TN模式的響應(yīng)速度快得多。結(jié)果，最初應(yīng)當(dāng)在單一幀內(nèi)完成的響應(yīng)需要幾個(gè)幀，如上所述，直到由于液晶的響應(yīng)而引起的介電常數(shù)的變化極大地降低保持電壓并獲得穩(wěn)定的透射率為止。因此，在IDRC 1997第L-66到L-69中所公開的圖5中示出了一種用于在單一幀內(nèi)寫入白顯示之后必需寫回顯示的方法。將此圖引用為圖1。參照圖1，水平軸表示時(shí)間，垂直軸表示亮度。表示正常驅(qū)動情況下的亮度變化的虛線在第三幀達(dá)到穩(wěn)定的亮度。根據(jù)此復(fù)位脈沖方法，由于在寫入新數(shù)據(jù)時(shí)，液晶必然處于預(yù)定狀態(tài)，能夠建立寫入恒定信號電壓與恒定透射率之間的一一對應(yīng)關(guān)系。因?yàn)檫@種一一對應(yīng)關(guān)系，驅(qū)動信號的產(chǎn)生變得極為容易。而且，如幀存儲器等用于存儲先前寫入信息的裝置變得不必要。
下面，將對有源矩陣型液晶顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)。圖2示出了傳統(tǒng)有源矩陣型液晶顯示設(shè)備的單一像素的像素電路的示例。如圖2所示，有源矩陣型液晶顯示設(shè)備的像素包括MOS晶體管(Qn)(此后稱為晶體管(Qn))904、存儲電容器906和液晶908。晶體管(Qn)904的柵極電極與掃描線(或掃描信號電極)901相連。晶體管(Qn)904的源極和漏極電極之一與信號線(或圖像信號電極)902相連，而源極和漏極電極中的另一個(gè)與像素電極903相連。存儲電容器906形成在像素電極903和存儲電容器電極905之間。液晶908位于像素電極903和相對電極(或公共電極)Vcom 907之間。
目前，在形成了液晶顯示設(shè)備的較大應(yīng)用市場的筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)(筆記本PC)中，通常將非晶硅薄膜晶體管(此后縮寫為a-Si TFT)或多晶硅薄膜晶體管(此后縮寫為p-Si TFT)用作晶體管(Qn)904。作為液晶材料，使用TN液晶。圖3示出了TN液晶的等效電路。如圖3所示，TN液晶的等效電路包括液晶的電容器組件C3(電容Cpix)、電阻器R1(電阻Rr)和電容器C1(電容Cr)。電容器組件C3與電阻器R1和電容器C1并聯(lián)。在此等效電路中，電阻Rr和電容Cr是用于確定液晶的響應(yīng)時(shí)間常數(shù)的分量。
圖4是在如圖2所示的像素電路中驅(qū)動這種TN液晶的情況下、掃描線電壓Vg、信號線電壓(或圖像信號電壓)Vd和像素電極903的電壓(此后稱為像素電壓)Vpix的時(shí)序圖。如圖4所示，由于掃描線電壓Vg在水平掃描周期期間處于高電平VgH，n型MOS晶體管(Qn)904導(dǎo)通。因此，輸入到信號線902中的信號線電壓Vd通過晶體管(Qn)904傳遞到像素電極903。TN液晶在其中當(dāng)未施加電壓時(shí)光通過的模式，即所謂的正常白模式下進(jìn)行操作。
在圖4中，作為信號線電壓Vd，在幾個(gè)場內(nèi)，施加用于增加通過TN液晶的透射率的電壓。當(dāng)完成水平掃描周期，并且掃描線電壓Vg變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，晶體管(Qn)904變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，由存儲電容器906和液晶的電容Cpix保持傳遞到像素電極903的信號線電壓。與此同時(shí)，在晶體管(Qn)904截止時(shí)，通過晶體管(Qn)904的柵極和源極之間的電容，像素電壓Vpix進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)移，被稱為饋通電壓。此電壓轉(zhuǎn)移由圖4中的Vf1、Vf2和Vf3表示。增加存儲電容器906的值能夠減小電壓轉(zhuǎn)移Vf1到Vf3的量。
保持像素電壓Vpix，直到在下一場周期中掃描線電壓Vg再次變?yōu)楦唠娖?，并選擇晶體管(Qn)904為止。根據(jù)所保持的像素電壓Vpix切換TN液晶。如透射率T1所示，透射過液晶的光從暗狀態(tài)移向亮狀態(tài)。此時(shí)，如圖4所示，在每個(gè)場中，像素電壓Vpix變化ΔV1、ΔV2和ΔV3。這是因?yàn)橐壕У碾娙莞鶕?jù)液晶的響應(yīng)變化。為了最小化此變化，通常設(shè)計(jì)存儲電容器906，從而具有像素電容Cpix的兩倍、三倍或更大的電容。如上所述，通過如圖2所示的像素電路來驅(qū)動TN液晶。
日本國公開No.2001-506376公開了用于調(diào)制公共電壓(公共電極電壓(或相對電極電壓))的技術(shù)。該技術(shù)具有過驅(qū)動方法和復(fù)位方法的組合的效果。將此公開No.2001-506376的圖2C引用為圖5。在此技術(shù)中，通常，對作為與像素電極相對設(shè)置的公共電極的電壓的公共電壓進(jìn)行調(diào)制。在圖5中，上圖表示公共電壓(VCG)隨時(shí)間的變化，下圖表示由于液晶響應(yīng)而導(dǎo)致的透射率(I)隨時(shí)間的變化。換句話說，將具有電壓波形151的電壓施加到公共電極上，光強(qiáng)波形152表示與波形151相對應(yīng)的時(shí)間處的光強(qiáng)。線段153到156是像素光強(qiáng)曲線。在此技術(shù)之前的技術(shù)中，在驅(qū)動期間，公共電壓保持恒定。另外，進(jìn)行公共反轉(zhuǎn)驅(qū)動，其中在將圖5的t0到t2和t2到t4的每個(gè)周期看作單一的幀周期時(shí)，公共電壓按照預(yù)定的時(shí)間間隔在兩個(gè)電壓值之間變化。在日本國公開No.2001-506376中，將單一的幀周期一分為二，并在從t1到t2和從t3到t4的每個(gè)周期中，施加具有與傳統(tǒng)公共反轉(zhuǎn)驅(qū)動近似相同的幅度的電壓。另一方面，在單一的幀周期中，從t0到t1和從t2到t3的每個(gè)周期期間，施加比公共反轉(zhuǎn)的幅度高的電壓，即，例如，比公共反轉(zhuǎn)的幅度高施加于黑顯示的電壓的電壓。根據(jù)此技術(shù)，由于在從t0到t1的周期期間，將高電壓施加在公共電極上，像素電極和公共電極之間的電壓差變大。因此，能夠?qū)⒄麄€(gè)顯示區(qū)域快速地變?yōu)楹陲@示。換句話說，執(zhí)行與復(fù)位驅(qū)動相對應(yīng)的驅(qū)動。此外，如果在從t0到t1的周期期間，將圖像數(shù)據(jù)寫入像素電極，則在顯示區(qū)域中不會觀察到圖像數(shù)據(jù)，這是因?yàn)橄袼仉姌O和公共電極之間的電壓差足夠大(例如，大于黑顯示電壓)。在將圖像數(shù)據(jù)寫入整個(gè)顯示區(qū)域中之后，在t1的定時(shí)，公共電極的電壓返回到公共反轉(zhuǎn)的幅度。結(jié)果，液晶層開始響應(yīng)，根據(jù)存儲在像素電極中的電壓，改變與每個(gè)灰度電平相對應(yīng)的透射率。即，只要響應(yīng)開始，電壓差就從較大數(shù)值變?yōu)榕c每個(gè)灰度電壓相對應(yīng)的數(shù)值。在這點(diǎn)上，在從t0到t1的周期期間，執(zhí)行了一種過驅(qū)動。
應(yīng)當(dāng)注意，通常通過以下兩個(gè)公式來表達(dá)液晶的響應(yīng)時(shí)間(參見由Japan Society for the Promotion of Science，142nd Committeeon Organic Materials Used in Information Science and Industry，Liquid Crystal Division編輯的“Liquid Crystal Dictionary”Baifukan Co.Ltd第24頁)。即，在其中施加高于閾值電壓的電壓以導(dǎo)通液晶的上升響應(yīng)(導(dǎo)通響應(yīng))，滿足以下公式1。
公式1τrise=d2·η~Δϵ·(V2-Vc2)]]>在其中突然將所施加的高于閾值電壓的電壓降低到零的下降響應(yīng)(關(guān)斷響應(yīng))，滿足以下公式2。
公式2τdecay=d2·η~π2·K~]]>在上述公式中，“d”表示液晶層的厚度，“η”表示旋轉(zhuǎn)粘滯度，“Δε”表示介電各向異性，“V”表示所施加的與每個(gè)灰度電平相對應(yīng)的電壓，“Vc”表示閾值電壓，以及“K”表示弗蘭克彈性常數(shù)。在TN模式下，滿足以下公式3。
公式3K~=K11+14(K33-2·K22)]]>在上述公式中，“K11”表示傾斜彈性常數(shù)，“K22”表示扭曲彈性常數(shù)，以及“K33”表示彎曲彈性常數(shù)。如從公式1所顯而易見的那樣，液晶的響應(yīng)時(shí)間與在上升響應(yīng)(導(dǎo)通響應(yīng))所施加的電壓的平方的倒數(shù)成比例。即，液晶的響應(yīng)時(shí)間與根據(jù)灰度電平不同而不同的所施加的電壓的平方的倒數(shù)成比例。因此，根據(jù)灰度電平的不同，響應(yīng)時(shí)間極大地不同，當(dāng)電壓差10倍時(shí)，響應(yīng)時(shí)間差100倍。另一方面，即使在下降響應(yīng)(關(guān)斷響應(yīng))中，由于灰度電平而引起的響應(yīng)時(shí)間的不同仍然存在，但這種差別保持在兩倍的范圍內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)注意，在“Liquid Crystal Dictionary”(Baifukan Co.Ltd，由Japan Society for the Promotion of Science，142nd Committeeon Organic Materials Used in Information Science and Industry，Liquid Crystal Division編輯)中公開了以下技術(shù)通過過驅(qū)動效應(yīng)，在上升響應(yīng)(導(dǎo)通響應(yīng))提高液晶的速度。在過驅(qū)動中，施加相當(dāng)高的電壓。用于顯示實(shí)際圖像的所有響應(yīng)均為下降響應(yīng)(關(guān)斷響應(yīng))，所以其幾乎不依賴于灰度電平。因此，能夠?qū)θ炕叶入娖将@得近似相同的響應(yīng)時(shí)間。
但是，前述液晶顯示設(shè)備，即過驅(qū)動的顯示設(shè)備、復(fù)位驅(qū)動的顯示設(shè)備、在如日本國公開No.2001-506376等文獻(xiàn)中所公開的顯示設(shè)備，存在一些問題。
第一個(gè)問題在于，在過驅(qū)動方法中，能夠提高液晶的上升響應(yīng)速度，但由于材料的約束，響應(yīng)速度被限制為從幾十毫秒到十幾毫秒。對于下降響應(yīng)速度，不能提高很多。
將對其進(jìn)行如下解釋。為了提高液晶元件自身的響應(yīng)速度，正如從公式1和2所顯而易見的那樣，以下的設(shè)計(jì)是有效的(1)使液晶層的寬度“d”變?。?2)減小粘滯度“η”；
(3)增加介電各向異性“Δε”(只在上升響應(yīng)中)；(4)增加所施加的電壓(只在上升響應(yīng)中)；以及(5)對于彈性常數(shù)，減小“K11”和“K33”，而增大“K22”(只在下降響應(yīng)中)。
但是，對于(1)，為了獲得足夠的光學(xué)效果，液晶層的厚度只在與折射率各向異性“Δn”的恒定關(guān)系的約束之內(nèi)才是可變的。由于(2)、(3)和(5)的粘滯度、介電各向異性和彈性常數(shù)都是物理值，其主要取決于材料。因此，難以將粘滯度、介電各向異性和彈性常數(shù)增加/減小到預(yù)定的數(shù)值左右。此外，只是極大地改變每個(gè)物理值本身是極為困難的，所以難以實(shí)現(xiàn)通過公式而假設(shè)的加速效果。例如，“K11”、“K22”和“K33”是獨(dú)立的彈性常數(shù)，但根據(jù)實(shí)際材料的測量結(jié)果，K11∶K22∶K33＝10∶5∶14的關(guān)系近似成立。因此，不能總是將“K11”、“K22”和“K33”看作獨(dú)立的常數(shù)。根據(jù)此關(guān)系和等式3，例如，K＝11·K22＝5，則只有“K22”是獨(dú)立的。因此，幾十個(gè)百分點(diǎn)或更多的改進(jìn)是不可能的，盡管微弱的調(diào)整是可能的。另一方面，從電能消耗和高電壓驅(qū)動電路的高成本的觀點(diǎn)來看，根據(jù)(4)增加所施加的電壓值的方法受到了嚴(yán)重的約束。與此同時(shí)，當(dāng)在顯示設(shè)備中設(shè)置并驅(qū)動如薄膜晶體管等有源元件時(shí)，這些元件的耐受電壓增加了對顯示設(shè)備的約束。如上所述，在通過如過驅(qū)動等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)來提高響應(yīng)速度中，存在嚴(yán)重的限制。
第二個(gè)問題在于，過驅(qū)動方法能夠加速上升響應(yīng)(導(dǎo)通響應(yīng))，但幾乎不能加速下降響應(yīng)(關(guān)斷響應(yīng))。這是因?yàn)?，正如從公?和2所顯而易見的那樣，在導(dǎo)通響應(yīng)中，響應(yīng)時(shí)間依賴于電位差變化，但在關(guān)斷響應(yīng)中，響應(yīng)時(shí)間并不依賴于電位差。結(jié)果，在傳統(tǒng)的過驅(qū)動方法中，關(guān)斷響應(yīng)顯著地決定了整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
第三個(gè)問題在于，在傳統(tǒng)的過驅(qū)動方法中，過驅(qū)動所需的電壓較高。圖像信號是顯示設(shè)備中的高頻信號。在其中提高圖像信號的電壓的過驅(qū)動方法中，電能消耗的增加顯著。由于需要產(chǎn)生具有高頻和高壓的信號，不能使用與傳統(tǒng)的驅(qū)動IC和信號處理系統(tǒng)相同的驅(qū)動IC和信號處理系統(tǒng)。因此，不得不使用采用了專用工藝的IC或昂貴的IC。
第四個(gè)問題在于，在復(fù)位方法中，用于通過像素開關(guān)施加復(fù)位信號的方法使驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并增加了電能消耗。即，需要根據(jù)掃描周期和掃描方法，不同于用于寫入圖像信號的掃描地驅(qū)動掃描線。當(dāng)復(fù)位像素開關(guān)時(shí)，通常使用用于共同復(fù)位所有掃描線的方法，而不是連續(xù)掃描。因此，在掃描系統(tǒng)中，用于向整個(gè)屏幕共同發(fā)送信號的結(jié)構(gòu)是必需的。不僅在寫入圖像信號中而且在寫入復(fù)位信號中驅(qū)動掃描線引起了掃描線信號頻率的增加，其電壓幅度在顯示設(shè)備中是最高的。因此，電能消耗增加。從這些觀點(diǎn)來看，需要不通過像素開關(guān)來執(zhí)行復(fù)位。
第五個(gè)問題在于，根據(jù)復(fù)位方法中復(fù)位的冗余或缺乏，顯示狀態(tài)極大地發(fā)生變化。此問題還共同涉及日本國公開No.2001-506376中所公開的方法，該方法是過驅(qū)動方法和復(fù)位方法的組合。
首先，復(fù)位的冗余延遲了復(fù)位后液晶的光學(xué)響應(yīng)的開始，或者引起了開始正常光學(xué)響應(yīng)之前的異常光學(xué)響應(yīng)。這是因?yàn)?，在液晶從通過復(fù)位實(shí)現(xiàn)的預(yù)定對準(zhǔn)狀態(tài)移向正常響應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)，液晶應(yīng)當(dāng)響應(yīng)于其進(jìn)行操作的方向不清楚。因此，液晶不均勻且不穩(wěn)定地進(jìn)行響應(yīng)。圖6示出了異常光學(xué)響應(yīng)的示例。如圖6所示，復(fù)位的冗余引起了延遲和顯示異常。
另一方面，復(fù)位的缺乏可能會引起即使在復(fù)位方法中將相同的數(shù)據(jù)寫入多次，仍然不能獲得相同的透射率的情況。當(dāng)復(fù)位不足時(shí)，在復(fù)位時(shí)，液晶并不完全把那成預(yù)定的對準(zhǔn)狀態(tài)。因此，在復(fù)位后響應(yīng)時(shí)，示出了與先前幀的歷史相一致的透射率。結(jié)果，所施加的電壓和透射率之間的一一對應(yīng)關(guān)系不能保持。因此，不能獲得所需的灰度電平，或者即使顯示相同的灰度電平，亮度可能會有很大的不同。
第六個(gè)問題在于，難以在較寬的溫度范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的顯示。這是因?yàn)橐壕У捻憫?yīng)速度極大地取決于溫度。尤其是在復(fù)位方法和日本國公開No.2001-506376中所公開的方法中，當(dāng)溫度改變時(shí)，主要發(fā)生前述復(fù)位的冗余和缺乏。結(jié)果，例如，在低溫時(shí)，亮度極大地下降。另一方面，在高溫時(shí)，灰度電平之間的響應(yīng)速度增加，而亮度整體增加。因此，顯示近乎為白顯示，因此，導(dǎo)致如整個(gè)顯示變得發(fā)白等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種能夠提高顯示性能、響應(yīng)速度、溫度相關(guān)性和可靠性的液晶顯示設(shè)備，以及提出一種用于驅(qū)動所述液晶顯示設(shè)備的方法和電路。
更具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種液晶顯示設(shè)備，能夠高速地進(jìn)行響應(yīng)，具有較高的光使用效率，并以較低的電能消耗進(jìn)行操作；以及提出一種用于驅(qū)動所述液晶顯示設(shè)備的方法和電路。在所述液晶顯示設(shè)備、用于驅(qū)動所述設(shè)備的方法和電路中，能夠在單一的幀內(nèi)穩(wěn)定圖像，并且不會由于歷史的影響而退化。當(dāng)顯示運(yùn)動圖像時(shí)，無模糊地清晰顯示運(yùn)動圖像。
本發(fā)明的另一特定目的是提出一種液晶顯示設(shè)備，能夠消除由于復(fù)位驅(qū)動等所引起的液晶響應(yīng)的不均勻和不穩(wěn)定，而且即使環(huán)境穩(wěn)定改變，顯示圖像仍然幾乎不變，從而具有高穩(wěn)定性的所需顯示成為可能；以及提出一種用于驅(qū)動所述液晶顯示設(shè)備的方法和電路。所述液晶顯示設(shè)備、用于驅(qū)動所述設(shè)備的方法和電路能夠降低成本，而不會提高對驅(qū)動IC和信號處理電路的性能要求。
本發(fā)明的另一特定目的是提出一種高速液晶顯示設(shè)備，其能夠以比傳統(tǒng)幀頻率(例如，60Hz)更快的頻率(例如，70Hz、80Hz或200Hz)或者是傳統(tǒng)幀頻率的整數(shù)倍的頻率(例如，120Hz、180Hz或360Hz)寫入數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一特定目的是提出一種能夠進(jìn)行場序彩色顯示的液晶顯示設(shè)備。在場序彩色顯示中，將顯示圖像分為多幅彩色圖像，以隨著時(shí)間順序顯示所述多幅彩色圖像。與所述圖像同步地接通其彩色與圖像的彩色相同的光源。本發(fā)明的一個(gè)目的尤其是提出一種能夠以TN型液晶顯示模式執(zhí)行場序驅(qū)動的液晶顯示設(shè)備。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種能夠以TN型液晶顯示模式執(zhí)行場序驅(qū)動的透射液晶顯示設(shè)備。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種能夠以除TN型液晶顯示模式之外的多種液晶顯示模式執(zhí)行場序驅(qū)動的液晶顯示設(shè)備，以及提出具有較高的光使用效率的這種液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路和公共電極電位控制電路。所述液晶顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和公共電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述公共電極電位控制電路將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路和存儲電容器電極電位控制電路。所述液晶顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和存儲電容器電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述存儲電容器電極電位控制電路將所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路、公共電極電位控制電路和存儲電容器電極電位控制電路。所述液晶顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件、公共電極和存儲電容器電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述公共電極電位控制電路將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述存儲電容器電極電位控制電路將所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路和公共電極電位控制電路。所述液晶顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和彼此電分離的多個(gè)公共電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述公共電極電位控制電路將與所述掃描電極相對應(yīng)的所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形。
根據(jù)本發(fā)明第五方面的一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路和存儲電容器電極電位控制電路。所述液晶顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和彼此電分離的多個(gè)存儲電容器電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述存儲電容器電極電位控制電路將與所述掃描電極相對應(yīng)的所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路、公共電極電位控制電路和存儲電容器電極電位控制電路。所述液晶顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件、彼此電分離的多個(gè)公共電極和彼此電分離的多個(gè)存儲電容器電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述公共電極電位控制電路將與所述掃描電極相對應(yīng)的所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述存儲電容器電極電位控制電路將與所述掃描電極相對應(yīng)的所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于驅(qū)動液晶顯示設(shè)備的方法是針對以下液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性，以及在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為所述圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位的中間電位；或者是針對以下液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法剛好在掃描信號驅(qū)動電路開始掃描掃描電極的第一掃描電極之前的公共電極的電位等于所述剛好在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后且在將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位。所述公共電極的電位包括四個(gè)電位，第一電位是所述在所述掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位；第二電位是跟隨在所述第一電位之后、將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位；第三電位是跟隨在所述第二電位之后、在已經(jīng)將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位，以及是所述公共電極在所述掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的電位；以及第四電位是跟隨在所述第三電位之后、將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。
根據(jù)本發(fā)明的另一種用于驅(qū)動液晶顯示設(shè)備的方法是針對以下液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性，以及在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為所述圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位之一；或者是針對以下液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法剛好在掃描信號驅(qū)動電路開始掃描掃描電極的第一掃描電極之前的公共電極的電位不同于所述剛好在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后且在將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位；或者是針對以下液晶顯示設(shè)備的驅(qū)動方法剛好在掃描信號驅(qū)動電路開始掃描掃描電極的第一掃描電極之前的公共電極的電位幾乎等于之后將要作為圖像信號施加的最大電位和最小電位之一，并且所述剛好在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后且在被變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位幾乎等于已經(jīng)作為圖像信號施加的最大電位和最小電位中的另一個(gè)。所述公共電極的電位包括六個(gè)電位，第一電位是電極在所述掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的所述公共的電位；第二電位是跟隨在所述第一電位之后、將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位；第三電位是跟隨在所述第二電位之后、在已經(jīng)將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位；第四電位是所述在所述掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位；第五電位是跟隨在所述第四電位之后、將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位；以及第六電位是跟隨在所述第五電位之后、在已經(jīng)將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。
根據(jù)本發(fā)明的一種近眼設(shè)備(near-eye)使用上述液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于通過投影光學(xué)系統(tǒng)投影顯示設(shè)備的原始圖像的投影設(shè)備使用上述液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一種移動終端使用上述液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一種監(jiān)視器設(shè)備使用上述液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一種用于交通工具的顯示設(shè)備使用上述液晶顯示設(shè)備。
本發(fā)明的第一效果是能夠加速顯示材料的響應(yīng)速度。這是因?yàn)樵谏仙羞M(jìn)行了與兩步過驅(qū)動相對應(yīng)的加速。兩步過驅(qū)動表示圖像信號的過驅(qū)動和在寫入圖像信號之后公共電極或存儲電容器電極的脈沖形改變。此外，延遲并不發(fā)生，因?yàn)樵谶@些步驟中，電位處于未復(fù)位顯示材料的范圍內(nèi)，并在此范圍內(nèi)變化。此外，這是因?yàn)橥ㄟ^在下降中增加扭矩，將液晶快速地變?yōu)闊o電壓施加狀態(tài)。通過對扭曲間距的控制、聚合穩(wěn)定性、對電場的控制、對界面對準(zhǔn)的控制等來獲得此效果。即，在本發(fā)明中，能夠在包括上升、下降和半色調(diào)響應(yīng)在內(nèi)的全部階段中，加速響應(yīng)速度。
本發(fā)明的第二效果是能夠獲得高可靠性，即使周圍溫度改變，仍能使所需的顯示成為可能。這是因?yàn)樘岣吡艘壕У捻憫?yīng)速度，并且如跳動等不穩(wěn)定對準(zhǔn)狀態(tài)不會發(fā)生。尤其是，這是因?yàn)槭┘恿瞬痪哂袕?fù)位的電位變化。
本發(fā)明的第三效果是能夠獲得具有較高的光使用效率和較低的電能消耗的液晶顯示設(shè)備。這是因?yàn)?，第一，由于液晶響?yīng)的加速，液晶快速地達(dá)到穩(wěn)定的透射率。第二，由于兩步過驅(qū)動，以高頻對圖像信號進(jìn)行過驅(qū)動所需的電壓較低，從而與傳統(tǒng)的過驅(qū)動方法相比，降低了電能消耗。
本發(fā)明的第四效果是能夠獲得可以在一幀內(nèi)穩(wěn)定圖像并且歷史效應(yīng)不會退化圖像(灰度電平的變化和閃爍)的液晶顯示設(shè)備。這是因?yàn)槿缣鴦拥软憫?yīng)中的延遲和延遲不會發(fā)生。而且，通過比較計(jì)算器和查找表產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)所需顯示狀態(tài)的圖像信號。
本發(fā)明的第五效果是能夠提供不會引起運(yùn)動圖像中的模糊的液晶顯示設(shè)備。這是因?yàn)閳鲂蝌?qū)動和根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動的組合能夠提供令人滿意的顯示。
本發(fā)明的第六效果是能夠以低成本的簡單系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)過驅(qū)動型的顯示設(shè)備。這是因?yàn)橥ㄟ^應(yīng)用場序方法，不需要將前一屏的所有彩色數(shù)據(jù)與下一屏的所有彩色數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。將前一屏的特定彩色(或由多個(gè)彩色合成的一個(gè)彩色)數(shù)據(jù)與后一屏的特定彩色(或由多個(gè)彩色合成的一個(gè)彩色)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較就足夠了。結(jié)果，減小了所需存儲器尺寸，以及減小了每次所使用的比較計(jì)算裝置和LUT的尺寸。
另一原因在于，顯示設(shè)備執(zhí)行與兩步過驅(qū)動相對應(yīng)的驅(qū)動。因此，相對于圖像信號，過驅(qū)動的電壓低于傳統(tǒng)過驅(qū)動方法。在用在顯示設(shè)備中的信號中，圖像信號具有較高的頻率。在傳統(tǒng)的過驅(qū)動方法中，由于增加了高頻的圖像信號的電壓，不能使用傳統(tǒng)的驅(qū)動IC。因此，需要使用采用了專用工藝的昂貴的驅(qū)動IC等。而且，用于產(chǎn)生圖像信號的IC還需要專用的規(guī)范。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由于過驅(qū)動的電壓低于傳統(tǒng)的過驅(qū)動的電壓，不需要使用這種專用IC。因此，能夠防止成本的增加。
本發(fā)明的第七效果是能夠獲得具有高真實(shí)感的立體顯示設(shè)備。這是因?yàn)橛捎贚ED等的使用，彩色再現(xiàn)性較高。另一原因在于，能夠無空間分隔地顯示立體圖像，并且無需空間分隔的彩色顯示是可能的。結(jié)果，能夠容易地實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)顯示設(shè)備具有多得多的像素?cái)?shù)的顯示設(shè)備，因此能夠提高真實(shí)感。


圖1是示出了傳統(tǒng)復(fù)位驅(qū)動的效果的曲線圖，其中虛線表示正常驅(qū)動，以及實(shí)線表示復(fù)位驅(qū)動所引起的光強(qiáng)的變化；圖2是示出了組成傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備的像素電路的示例的電路圖；圖3是示出了TN液晶的等效電路的電路圖；圖4是在傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備中驅(qū)動TN液晶的情況下的時(shí)序圖；圖5是用于解釋用于調(diào)制公共電壓的傳統(tǒng)驅(qū)動的曲線圖，上圖示出了施加到公共電極上的電壓波形，下圖示出了光強(qiáng)；圖6是示出了當(dāng)施加與傳統(tǒng)復(fù)位具有相同效果的脈沖形變化時(shí)、透射率隨時(shí)間的變化的曲線圖；圖7是示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例的示意圖；圖9是示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的另一示例的示意圖；圖11是示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的另一示例的示意圖；圖13A和13B是示出了用于確定正正常白顯示的扭轉(zhuǎn)向列液晶中的導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)的方法的示意曲線圖；圖14是示出了利用正常驅(qū)動方法的液晶顯示設(shè)備中的響應(yīng)時(shí)間的示例的概念性曲線圖；圖15是示出了利用過驅(qū)動的液晶顯示設(shè)備中的響應(yīng)時(shí)間的示例的概念性曲線圖；圖16是示出了利用日本國公開No.2001-506376中所公開的方法(即過驅(qū)動和復(fù)位的組合)的液晶顯示設(shè)備中的響應(yīng)時(shí)間的示例的概念性曲線圖；圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中的響應(yīng)時(shí)間的示例的概念性曲線圖；
圖18是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的定時(shí)的示例的示意圖；圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的波形的示例的示意圖；圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明第四到第六實(shí)施例、掃描電分離電極的次序的示例的示意圖；圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明第四到第六實(shí)施例的顯示部分中的電分離電極的形狀的示例的示意圖；圖22是示出了應(yīng)用本發(fā)明第四到第六實(shí)施例的便攜式電話的顯示設(shè)備的示例的示意圖；圖23是示出了根據(jù)本發(fā)明第四到第六實(shí)施例的顯示部分中的多個(gè)電分離公共電極和多個(gè)電分離存儲電容器電極的布置示例的示意圖；圖24是示出了在施加根據(jù)本發(fā)明的不具有復(fù)位的脈沖形變化的情況下、透射率隨時(shí)間的變化的曲線圖；圖25是示出了用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明第十二和第十三實(shí)施例的顯示設(shè)備的驅(qū)動設(shè)備的示例的方框圖；圖26是示出了根據(jù)本發(fā)明的第十五實(shí)施例、在下降響應(yīng)中、扭曲間距/厚度與50％透射率處的傾斜度之間的關(guān)系的曲線圖；圖27是凸透鏡片的透視圖；圖28是雙棱鏡片的透視圖；圖29是示出了根據(jù)本發(fā)明第二十一實(shí)施例的整個(gè)場序顯示系統(tǒng)的示意方框圖；圖30是示出了根據(jù)本發(fā)明第二十四實(shí)施例的波形的示例；圖31是示出了根據(jù)本發(fā)明第二十五實(shí)施例的波形的示例；圖32是示出了根據(jù)本發(fā)明第三十實(shí)施例的顯示設(shè)備的示例的方框圖；圖33是示出了根據(jù)本發(fā)明第三十實(shí)施例的另一顯示設(shè)備的示例的方框圖；圖34是示出了根據(jù)本發(fā)明第三十實(shí)施例的另一顯示設(shè)備的示例的方框圖；圖35是示出了根據(jù)本發(fā)明第三十六實(shí)施例的顯示設(shè)備的數(shù)字驅(qū)動中的波形的示例的示意圖；圖36是示出了根據(jù)本發(fā)明第三十六實(shí)施例的顯示設(shè)備的數(shù)字驅(qū)動中的波形的另一示例的示意圖；圖37是示出了波形瓦矩陣(PenTile Matrix)的示例的示意圖；圖38是示出了用在本發(fā)明第一實(shí)施例中的平面多硅(poly-silicon)TFT開關(guān)的剖面結(jié)構(gòu)的剖面視圖；圖39A到39D是用于解釋用于制造用在本發(fā)明中的顯示板底板的主要過程的剖面視圖；圖40A到40D是用于解釋用于制造用在本發(fā)明中的顯示板底板的主要過程的剖面視圖；圖41是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例、電位和透射率隨時(shí)間的變化的測量結(jié)果的曲線圖；圖42是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例、當(dāng)溫度變化時(shí)、透射率隨時(shí)間變化的曲線圖；圖43是示出了根據(jù)比較示例、當(dāng)溫度變化時(shí)、透射率隨時(shí)間變化的曲線圖；圖44是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例和比較示例、綜合透射率與溫度的相關(guān)性的曲線圖；以及圖45是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例和比較示例、對比率和綜合透射率與驅(qū)動頻率的相關(guān)性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
如圖7和8所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有公共電極電位控制電路203和同步電路204。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。
或者，如圖9和10所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有存儲電容器電極電位控制電路205和同步電路204。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
或者，如圖11和12所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有公共電極電位控制電路203、存儲電容器電極電位控制電路205和同步電路204。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
如圖7和8所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備包括公共電極電位控制電路203、同步電路204和多個(gè)彼此電隔離的公共電極215。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將與掃描電極212相對應(yīng)的公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。
如圖9和10所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有存儲電容器電極電位控制電路205、同步電路204和多個(gè)彼此電隔離的多個(gè)存儲電容器電極216。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將與掃描電極212相對應(yīng)的存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
此外，如圖11和12所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有公共電極電位控制電路203、存儲電容器電極電位控制電路205、同步電路204、彼此電隔離的多個(gè)公共電極215和彼此電隔離的多個(gè)存儲電容器電極216。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將與掃描電極212相對應(yīng)的公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將與掃描電極212相對應(yīng)的存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，被變?yōu)槊}沖形的公共電極215的電位和被變?yōu)槊}沖形的存儲電容器電極216的電位并不復(fù)位顯示部分200的顯示。
在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，公共電極215的電位在至少三個(gè)電位間變化，更為優(yōu)選地，在四個(gè)或更多個(gè)電位間變化。在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，存儲電容器電極216的電位在至少三個(gè)電位間變化，更為優(yōu)選地，在四個(gè)或更多個(gè)電位間變化。
在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，沿暫時(shí)增加像素電極214和公共電極215之間的電位差的方向，將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。沿暫時(shí)增加像素電極214和存儲電容器電極216之間的電位差的方向，將存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，考慮到電荷保持驅(qū)動中顯示部分200的響應(yīng)性能，圖像信號的電位不同于靜態(tài)驅(qū)動中穩(wěn)定顯示狀態(tài)下圖像信號的電位。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，通過將寫入圖像信號前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)與要重新顯示的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來確定圖像信號的電位。
在根據(jù)本發(fā)明的前述顯示設(shè)備中，電場響應(yīng)材料夾在顯示部分200中的像素電極214和公共電極215之間。電場響應(yīng)材料包括液晶材料。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，液晶材料是扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的向列液晶。
此外，在向列液晶的扭曲間距p(微米)和向列液晶層的平均厚度d(微米)之間保持p/d＜20的關(guān)系。更優(yōu)選地，在向列液晶的扭曲間距p(微米)和向列液晶層的平均厚度d(微米)之間保持p/d＜8的關(guān)系。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中，扭轉(zhuǎn)向列液晶材料是聚合穩(wěn)定的，以具有近似連續(xù)的扭曲結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中，按照壓控雙折射模式使用液晶材料。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中，液晶材料是pi對準(zhǔn)的(彎曲對準(zhǔn))。優(yōu)選地，為液晶顯示設(shè)備提供光學(xué)補(bǔ)償膜，并且按照OCB(光學(xué)補(bǔ)償雙折射)模式使用液晶顯示設(shè)備。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中，按照其中以同向性方式(homeotropic manner)對準(zhǔn)液晶材料的VA(垂直對準(zhǔn))模式使用液晶材料。優(yōu)選地，利用多區(qū)域等擴(kuò)寬視角。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中，按照IPS(面內(nèi)開關(guān))模式使用液晶材料。在IPS模式下，液晶材料響應(yīng)于與基板表面平行的電場。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備中，按照FFS(邊緣場開關(guān))模式或AFFS(改進(jìn)邊緣場開關(guān))模式使用液晶材料。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，液晶材料是鐵電液晶材料、反鐵電液晶材料或表現(xiàn)出電特性(electroclinic)響應(yīng)的液晶材料。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，液晶材料是膽甾型液晶材料。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，前述液晶材料的對準(zhǔn)被聚合穩(wěn)定在無電壓施加狀態(tài)或低電壓施加狀態(tài)的結(jié)構(gòu)中。
根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備利用凸透鏡片或雙棱鏡片進(jìn)行立體顯示。優(yōu)選地，通過隨時(shí)間從兩個(gè)方向交替地將光施加到背光，進(jìn)行掃描背光。以與掃描背光同步地正常頻率的兩倍或更高的頻率，隨時(shí)間在右眼圖像信號和左眼圖像信號之間切換圖像信號，以進(jìn)行立體顯示。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，將圖像信號分為與多個(gè)彩色相對應(yīng)的多個(gè)彩色圖像信號。在隨時(shí)間順序顯示多個(gè)圖像信號時(shí)，與多個(gè)彩色相對應(yīng)的光源與具有預(yù)定相位差的多個(gè)圖像信號同步地發(fā)光。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，圖像信號包括右眼圖像信號和左眼圖像信號。將針對每只眼睛的圖像信號分為與多個(gè)彩色相對應(yīng)的多個(gè)彩色圖像信號。將與多個(gè)彩色相對應(yīng)的光源設(shè)置在兩個(gè)位置上。在光源與具有預(yù)定相位差的、針對各個(gè)眼睛的圖像信號同步時(shí)，隨時(shí)間、與多個(gè)彩色圖像信號同步地順序顯示針對各個(gè)眼睛的圖像信號。隨時(shí)間順序顯示針對每只眼睛的圖像信號，作為多個(gè)分色圖像信號。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，像素開關(guān)由非晶硅薄膜晶體管、多晶硅薄膜晶體管、單晶硅薄膜晶體管等構(gòu)成。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性。而且，在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位的中間電位。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性。而且，在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位之一。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，剛好在掃描信號驅(qū)動電路202開始掃描掃描電極212的第一掃描電極之前的公共電極的電位等于剛好在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，剛好在掃描信號驅(qū)動電路202開始掃描掃描電極212的第一掃描電極之前的公共電極的電位不同于剛好在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位。
在用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的方法中，公共電極的電位包括四個(gè)電位。第一電位是在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位。第二電位是跟隨在第一電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。第三電位是跟隨在第二電位之后、在已經(jīng)將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。第三電位是公共電極在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的電位。第四電位是跟隨在第三電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。
在另一用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的方法中，公共電極的電位包括六個(gè)電位。第一電位是在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位。第二電位是跟隨在第一電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。第三電位是跟隨在第二電位之后、在已經(jīng)將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。第四電位是在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位。第五電位是跟隨在第四電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。第六電位是跟隨在第五電位之后、在已經(jīng)將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。
根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有用于發(fā)出要入射到顯示部分上的光的發(fā)光部分。顯示設(shè)備還具有用于以與圖像信號之間的預(yù)定相位同步調(diào)制發(fā)光部分的光強(qiáng)的同步電路。
根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備具有用于發(fā)出要入射到顯示部分上的光的發(fā)光部分。顯示設(shè)備還具有用于以與圖像信號之間的預(yù)定相位同步改變發(fā)光部分的光的彩色的同步電路。
在用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的方法中，調(diào)制發(fā)光部分的光強(qiáng)的定時(shí)或改變發(fā)光部分的彩色的定時(shí)位于每個(gè)場的末尾，或者當(dāng)根據(jù)多個(gè)彩色，將場分為子場時(shí)，位于與彩色相對應(yīng)的每個(gè)子場的末尾。每個(gè)場或每個(gè)子場的末尾對應(yīng)于剛好在寫入下一場的圖像信號之前。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，通過進(jìn)行寫入圖像數(shù)據(jù)前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)、像素電極的電位變化和要重新顯示的顯示數(shù)據(jù)之間的比較，來確定圖像信號的電位。像素電極的電位根據(jù)被變?yōu)槊}沖形的公共電極215的電位的變化、被變?yōu)槊}沖形的存儲電容器電極216的電位的變化或這兩個(gè)電位的變化而變化。
根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備順序比較數(shù)據(jù)和電位的變化。
根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備通過利用事先準(zhǔn)備的LUT(查找表、對應(yīng)表)，順序比較數(shù)據(jù)和電位的變化。
在掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部掃描電極，且已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后，將公共電極的電位、存儲電容器電極的電位或這兩個(gè)電位變?yōu)槊}沖形(shape)。因此，圖像信號傳輸之后、像素電極與公共電極之間的電位差在脈沖形變化前、脈沖形變化期間的脈沖高度部分以及脈沖變化完成后的每個(gè)時(shí)間段內(nèi)不同。(存在脈沖形變化前的電位差與脈沖形變化完成后的電位差的情況。)因此，能夠調(diào)整每個(gè)時(shí)間段內(nèi)顯示材料的狀態(tài)的變化和響應(yīng)速度。因此，能夠按照需要增加響應(yīng)速度或降低響應(yīng)速度。尤其是，暫時(shí)增加像素電極和公共電極之間的電位差對提高響應(yīng)速度尤為有效。
當(dāng)顯示設(shè)備具有電分離的公共電極、電分離的存儲電容器電極或這兩種電極時(shí)，能夠只在顯示部分的一部分中，將電位變?yōu)槊}沖形。結(jié)果，可以將顯示部分中任意形狀的區(qū)域中的的公共電極、存儲電容器電極或這兩種電極的電位按照任意的次序變?yōu)槊}沖形，從而能夠逐個(gè)區(qū)域地改變響應(yīng)的方式。
當(dāng)將公共電極、存儲電容器電極或這兩種電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)，將電位設(shè)置在并不復(fù)位顯示材料的電位，以帶來以下效果。通常，通過復(fù)位，使顯示材料按預(yù)定狀態(tài)對準(zhǔn)。因此，當(dāng)顯示材料從預(yù)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)時(shí)，通常發(fā)生延遲。將電位設(shè)置在并不復(fù)位顯示材料的電位能夠防止延遲的發(fā)生。因此，能夠進(jìn)一步提高響應(yīng)速度。
存在兩類延遲，在從復(fù)位狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)發(fā)生。第一類延遲的發(fā)生是因?yàn)樵陲@示材料從復(fù)位狀態(tài)向另一狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)，由于顯示材料自身的波動等，不能立即確定顯示材料應(yīng)當(dāng)響應(yīng)的方向。由于此延遲，如光的透射率和反射率等光學(xué)條件保持與復(fù)位狀態(tài)幾乎相同的條件，并且在光學(xué)條件開始變化之前發(fā)生時(shí)間延遲。第二類延遲的發(fā)生是因?yàn)楫?dāng)顯示材料從復(fù)位狀態(tài)向另一狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)，顯示材料暫時(shí)響應(yīng)于除目標(biāo)方向之外的方向，例如，相反方向。由于此延遲，如光的反射率和透射率等光學(xué)條件不同于復(fù)位狀態(tài)，但不同于所需控制狀態(tài)的狀態(tài)發(fā)生。從不同方向到所需方向的響應(yīng)引起了時(shí)間延遲，其長于第一類延遲。典型地，在產(chǎn)生第二類延遲的系統(tǒng)中，同時(shí)發(fā)生第一類延遲，從而進(jìn)一步延長了延遲時(shí)間。
通過將電位設(shè)置在并不復(fù)位顯示材料的電位，防止這兩類延遲及其組合。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)最初所期望的響應(yīng)速度。
此外，由于并不復(fù)位顯示材料，不存在顯示對復(fù)位冗余或缺乏的相關(guān)性。因此，能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的顯示。
在暫時(shí)增加像素電極和公共電極之間的或相位電極和存儲電容器電極之間的電位差的方向，將公共電極電位或存儲電容器電極電位變?yōu)槊}沖形。因此，能夠獲得過驅(qū)動(前饋)效應(yīng)，而無需對圖像信號進(jìn)行操作。與對圖像信號進(jìn)行操作的傳統(tǒng)過驅(qū)動相比，在本發(fā)明中，能夠?qū)⑦^驅(qū)動效應(yīng)同時(shí)賦予電連接的所有區(qū)域。
此外，如果圖像信號本身是過驅(qū)動的，除了前述效應(yīng)之外，兩步的加速成為可能。在此過驅(qū)動中，所增加的電壓變得相對較小，因?yàn)椴恍枰ㄟ^過驅(qū)動本身來提高速度，與傳統(tǒng)的過驅(qū)動相反。
另一方面，在下降響應(yīng)中，只通過前述方法不能提高響應(yīng)速度。因此，在扭轉(zhuǎn)向列液晶中，通過使扭曲間距p滿足p/d＜8來增加返回扭轉(zhuǎn)狀態(tài)的扭矩。在包括扭轉(zhuǎn)向列的每種液晶顯示模式中，增加返回聚合穩(wěn)定的無電壓施加狀態(tài)的扭矩。因此，在下降響應(yīng)中，提高了響應(yīng)速度。
為了將根據(jù)本發(fā)明的加速方法與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較，從原理上比較響應(yīng)時(shí)間的差別。在此比較中，使用扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示設(shè)備。將與根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的上升響應(yīng)(導(dǎo)通響應(yīng))和下降響應(yīng)(關(guān)斷響應(yīng))相對應(yīng)的兩個(gè)響應(yīng)時(shí)間作為響應(yīng)時(shí)間。圖13A和13B是示出了用于確定正正常白顯示的扭轉(zhuǎn)向列液晶中的導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)的方法的示意曲線圖。在圖13A和13B中，水平軸表示每個(gè)灰度電平，以及垂直軸表示亮度。圖13A示出了上升響應(yīng)，而圖13B示出了下降響應(yīng)。參照圖13A，將上升響應(yīng)或?qū)憫?yīng)定義為從具有最高亮度的灰度電平轉(zhuǎn)移到每個(gè)灰度電平的情況下的響應(yīng)時(shí)間。參照圖13B，將下降響應(yīng)或關(guān)斷響應(yīng)定義為從具有最低亮度的灰度電平轉(zhuǎn)移到每個(gè)灰度電平的情況下的響應(yīng)時(shí)間。在除了正正常白顯示之外的扭轉(zhuǎn)向列液晶和其他液晶顯示模式中，亮度的上升和下降可能是相反的。針對其驅(qū)動方法彼此不同的四類扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示設(shè)備，在圖中示意性地示出了每個(gè)顯示設(shè)備的導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)。在圖中，水平軸表示每個(gè)灰度電平，而垂直軸表示響應(yīng)時(shí)間。附圖示出了(1)正常驅(qū)動的液晶顯示設(shè)備(圖14)、(2)過驅(qū)動(前饋驅(qū)動)的液晶顯示設(shè)備(圖15)、(3)按照日本國公開No.2001-506376的方法(即，過驅(qū)動和復(fù)位方案的組合)驅(qū)動的液晶顯示器(圖16)以及(4)根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備(圖17)的導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)。
在如圖14所示的正常驅(qū)動中，在施加高電壓時(shí)，導(dǎo)通響應(yīng)(虛線)的速度較高，但在施加低電壓時(shí)卻極低。此響應(yīng)幾乎遵循公式1。關(guān)斷響應(yīng)(實(shí)線)的響應(yīng)時(shí)間在幾乎整個(gè)電壓范圍內(nèi)相同(實(shí)際上，存在根據(jù)電壓值的變化，但該變化保持在最大值的近似兩倍以內(nèi))。結(jié)果，對于此顯示設(shè)備的響應(yīng)速度的速率確定步驟(用于確定響應(yīng)速度的主要決定性步驟。速率確定步驟表示導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)中較晚的一個(gè))具有如圖中的點(diǎn)線所示的形狀。在低電壓區(qū)域，響應(yīng)時(shí)間變得較慢。在此圖中，在遵循公式1和2的理想狀態(tài)下，導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)的交點(diǎn)的電壓與閾值電壓Vtc的2的平方根倍一樣大。例如，當(dāng)Vtc＝1.5V時(shí)，導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)的交點(diǎn)的電壓為2V多一點(diǎn)。
在如圖15所示的過驅(qū)動的情況下，導(dǎo)通響應(yīng)(虛線)的速度高于以點(diǎn)劃線表示的、圖14的正常驅(qū)動中的導(dǎo)通響應(yīng)的速度。但是，導(dǎo)通響應(yīng)幾乎未改變，從而以點(diǎn)線表示速率確定步驟。即，在高于導(dǎo)通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)的交點(diǎn)的電壓中，響應(yīng)時(shí)間與正常驅(qū)動的響應(yīng)時(shí)間相同。在低于交點(diǎn)的電壓中，響應(yīng)時(shí)間變得快于正常驅(qū)動的響應(yīng)時(shí)間。如上所述，高電壓中的效果幾乎沒有。但是，在低電壓中，響應(yīng)時(shí)間變?yōu)樽盥?，從而通過過驅(qū)動確實(shí)改進(jìn)了顯示狀態(tài)。但是，在過驅(qū)動中，如果所施加的電壓過高，與上述從復(fù)位狀態(tài)的轉(zhuǎn)移相同的響應(yīng)延遲發(fā)生，因此，尤其是關(guān)斷響應(yīng)變得較慢。
在如圖16所示的日本國公開No.2001-506376的方法中，即，在過驅(qū)動和復(fù)位的組合中，每類顯示一次性地變?yōu)閺?fù)位狀態(tài)，從而導(dǎo)通響應(yīng)只在復(fù)位的時(shí)間點(diǎn)起作用。換句話說，幾乎只由關(guān)斷響應(yīng)(實(shí)線)確定響應(yīng)時(shí)間，并且以點(diǎn)線表示的速率確定步驟幾乎只由關(guān)斷響應(yīng)確定。與圖16中以虛線表示的正常驅(qū)動的關(guān)斷響應(yīng)相比，根據(jù)此方法的關(guān)斷響應(yīng)(實(shí)線)比正常驅(qū)動的關(guān)斷響應(yīng)慢，因?yàn)檠舆t與從前述復(fù)位狀態(tài)的轉(zhuǎn)移一起發(fā)生。但是，在低電壓中不存在慢響應(yīng)，從而最慢響應(yīng)時(shí)間比正常驅(qū)動短得多，并比過驅(qū)動快。另一方面，在高電壓中的關(guān)斷響應(yīng)比正常驅(qū)動和過驅(qū)動慢。通常被用作響應(yīng)時(shí)間的導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)的和變得小于正常驅(qū)動和過驅(qū)動，因?yàn)閷?dǎo)通響應(yīng)幾乎未做出貢獻(xiàn)。
如圖17所示，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備通過兩步過驅(qū)動和脈沖形變化進(jìn)行與過驅(qū)動相對應(yīng)的變化。因此，導(dǎo)通響應(yīng)(虛線)的速度變得比傳統(tǒng)過驅(qū)動(圖15)快。此外，由于無電壓施加狀態(tài)是穩(wěn)定的，返回?zé)o電壓施加狀態(tài)的扭矩較強(qiáng)，并且關(guān)斷響應(yīng)(實(shí)線)的速度也變快。而且，在圖16中發(fā)生的、伴隨從復(fù)位狀態(tài)的轉(zhuǎn)移的延遲并不發(fā)生，因?yàn)殡妷鹤兓粡?fù)位。結(jié)果，在這四種類型中，本發(fā)明提供了最快的響應(yīng)速度。上面只對導(dǎo)通響應(yīng)和關(guān)斷響應(yīng)進(jìn)行了描述，但當(dāng)然，半色調(diào)響應(yīng)也變快。
接下來，將參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
首先，將參照圖7和8對本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備包括顯示部分200、圖像信號驅(qū)動電路201、掃描信號驅(qū)動電路202、公共電極電位控制電路203和同步電路204。顯示部分200包括掃描電極212、圖像信號電極211、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極214、用于將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214的多個(gè)開關(guān)元件213、以及公共電極215。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將參照圖18和19，對如上構(gòu)造的根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的操作進(jìn)行描述。圖18示出了本實(shí)施例的定時(shí)的示例。圖19示出了根據(jù)本實(shí)施例的波形的示例。在本實(shí)施例中，在已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。通過在傳輸圖像信號之后將公共電極電位變?yōu)槊}沖形，像素電極214與公共電極215之間的電位差在脈沖形變化前的時(shí)間段301、脈沖形變化期間的脈沖高度部分中的時(shí)間段302以及脈沖變化完成后時(shí)間段303中的每一個(gè)內(nèi)不同。但是，存在電位差在脈沖形變化前和脈沖形變化完成后相同的情況。結(jié)果，能夠調(diào)整每個(gè)時(shí)間段內(nèi)顯示材料的狀態(tài)的變化和響應(yīng)速度。因此，能夠按照需要加速響應(yīng)速度和減慢響應(yīng)速度。通過被變?yōu)槊}沖形的電位值的差(在脈沖形變化前的時(shí)間段301、脈沖形變化期間的脈沖高度部分中的時(shí)間段302以及脈沖變化完成后時(shí)間段303中的電位)和變?yōu)槊}沖形的時(shí)間段的長度，對調(diào)整響應(yīng)速度的效果進(jìn)行調(diào)整。
對脈沖形變化前的時(shí)間段301和脈沖變化完成后時(shí)間段303之間的電位差進(jìn)行調(diào)整，從而根據(jù)脈沖形變化，補(bǔ)償由于電容耦合而引起的像素電極的電位變化的效應(yīng)。而且，根據(jù)在脈沖形變化完成之后需要實(shí)現(xiàn)的顯示狀態(tài)，來調(diào)整電位差。
接下來，將參照圖9和10對本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備包括顯示部分200、圖像信號驅(qū)動電路201、掃描信號驅(qū)動電路202、存儲電容器電極電位控制電路205和同步電路204。顯示部分200包括掃描電極212、圖像信號電極211、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極214、用于將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214的多個(gè)開關(guān)元件213、以及存儲電容器電極216。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將描述本實(shí)施例的操作。通過在已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，將存儲電容器電極電位變?yōu)槊}沖形，本實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的效果。但是，本實(shí)施例的調(diào)整效果是由電容耦合而引起的像素電極電位的變化引起的。調(diào)整效果不是如第一實(shí)施例中那樣，由公共電極電位的變化和由電容耦合而引起的像素電極電位的變化引起的。換句話說，本實(shí)施例并不依賴于如公共電極電位等直接措施，而是依賴于如由電容耦合而引起的像素電極電位的變化等間接措施。
接下來，將參照圖11和12，對本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備包括顯示部分200、圖像信號驅(qū)動電路201、掃描信號驅(qū)動電路202、公共電極電位控制電路203、存儲電容器電極電位控制電路205和同步電路204。顯示部分200包括掃描電極212、圖像信號電極211、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極214、用于將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214的多個(gè)開關(guān)元件213、公共電極215和存儲電容器電極216。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將對本實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，通過將公共電極215和存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形來調(diào)整顯示狀態(tài)、響應(yīng)速度等。因此，本實(shí)施例的操作是第一和第二實(shí)施例的組合。
但是，在本實(shí)施例中，可以預(yù)期并不僅僅是第一和第二實(shí)施例的組合的優(yōu)異效果。例如，通過使公共電極215和存儲電容器電極216的脈沖形變化的極性彼此相反，能夠抑制由電容耦合而引起的像素電極電位的變化。另一方面，通過使二者的脈沖形變化的極性相同，增加變化的寬度，并因此能夠獲得兩倍的效果。此外，通過移動兩個(gè)脈沖形變化的同步定時(shí)或通過使每個(gè)脈沖形變化的周期彼此不同，更為復(fù)雜的調(diào)整是可能的。
接下來，將對本發(fā)明的第四實(shí)施例進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)和顯示部分的結(jié)構(gòu)與如圖7和8所示的第一實(shí)施例相同。換句話說，根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備也包括顯示部分200、圖像信號驅(qū)動電路201、掃描信號驅(qū)動電路202、公共電極電位控制電路203和同步電路204。顯示部分200包括掃描電極212、圖像信號電極211、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極214、用于將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214的多個(gè)開關(guān)元件213、以及彼此電隔離的多個(gè)公共電極215。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將與掃描電極212相對應(yīng)的公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將對本發(fā)明的第五實(shí)施例進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，由于液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)和顯示部分的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例相同，圖9和10也用在對其的描述中。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備也包括顯示部分200、圖像信號驅(qū)動電路201、掃描信號驅(qū)動電路202、存儲電容器電極電位控制電路205和同步電路204。顯示部分200包括掃描電極212、圖像信號電極211、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極214、用于將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214的多個(gè)開關(guān)元件213、以及彼此電隔離的多個(gè)存儲電容器電極216。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將與掃描電極212相對應(yīng)的存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將對本發(fā)明的第六實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與如圖11和12所示的第三實(shí)施例相同。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備也包括顯示部分200、圖像信號驅(qū)動電路201、掃描信號驅(qū)動電路202、公共電極電位控制電路203、存儲電容器電極電位控制電路205和同步電路204。顯示部分200包括掃描電極212、圖像信號電極211、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極214、用于將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214的多個(gè)開關(guān)元件213、彼此電隔離的多個(gè)公共電極215和彼此電隔離的多個(gè)存儲電容器電極216。本實(shí)施例與第三實(shí)施例的不同之處在于在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，公共電極電位控制電路203將與掃描電極212相對應(yīng)的公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形。而且，在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了部分掃描電極212，并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后，存儲電容器電極電位控制電路205將與掃描電極212相對應(yīng)的存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將參照圖20到23，對根據(jù)本發(fā)明的前述第四到第六實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。圖20示出了掃描根據(jù)第四到第六實(shí)施例的顯示部分中的電隔離電極的次序的示例。圖21示出了根據(jù)第四到第六實(shí)施例的顯示部分中的電隔離電極的形狀的示例。圖22示出了應(yīng)用第四到第六實(shí)施例的便攜式電話的顯示器的示例。圖23示出了根據(jù)第四到第六實(shí)施例的顯示部分中的多個(gè)電隔離公共電極和多個(gè)電隔離存儲電容器電極的布置示例。
根據(jù)本發(fā)明的第四到第六實(shí)施例，將公共電極、存儲電容器電極或這二者分為多個(gè)電隔離的部分。因此，可以將與第一到第三實(shí)施例中相同的電位變化只賦予顯示部分的一部分。因此，能夠抑制在第一到第三實(shí)施例中影響整個(gè)顯示部分的效應(yīng)在第四到第六實(shí)施例中只影響顯示部分的一部分。換句話說，當(dāng)順序掃描將顯示設(shè)備分為的多個(gè)子顯示部分時(shí)，將電位變化順序賦予每個(gè)子顯示部分。而且，能夠同時(shí)將電位變化施加到多個(gè)子顯示部分。在任何一種情況下，可以任意選擇顯示部分中順序掃描的子顯示部分的位置。即，順序掃描適當(dāng)選擇的區(qū)域，并按照如圖20所示的數(shù)字的順序，將電位變化賦予該區(qū)域。在3和5的掃描次序中，將電位變化同時(shí)賦予多個(gè)區(qū)域。而且，如圖21所示，例如，能夠?qū)⒆兓x予尺寸和形狀不同的區(qū)域。
此外，能夠有選擇地將電變化只賦予整個(gè)顯示部分的一部分。因此，能夠改變選擇顯示部分和未選擇顯示部分之間的顯示狀態(tài)。參照圖22，例如，能夠在便攜式電話的顯示器的顯示區(qū)域A中進(jìn)行高速響應(yīng)，而在其他顯示區(qū)域B中進(jìn)行常規(guī)速度響應(yīng)。
另一方面，在本發(fā)明的第六實(shí)施例中，如圖23所示，多個(gè)電分隔公共電極的形狀不同于多個(gè)電分隔存儲電容器電極的形狀。因此，將顯示部分分為四個(gè)區(qū)域，即，其中只將公共電極變?yōu)槊}沖形的區(qū)域、其中只將存儲電容器電極變?yōu)槊}沖形的區(qū)域、其中將公共電極和存儲電容器電極變?yōu)槊}沖形的區(qū)域、以及不具有脈沖形變化的區(qū)域。
例如，根據(jù)此操作，能夠加速其響應(yīng)速度在顯示部分中格外低的區(qū)域的響應(yīng)。而且，通過調(diào)整顯示部分中的響應(yīng)速度從而校正發(fā)生在顯示部分中的視角相關(guān)性，能夠校正由于視角相關(guān)性而引起的亮度不均勻性。
在本發(fā)明的第七實(shí)施例中，將根據(jù)第一、第三、第四或第六實(shí)施例的、被變?yōu)槊}沖形的公共電極215的電位設(shè)置在未復(fù)位顯示部分200的顯示的電位值。
在本發(fā)明的第八實(shí)施例中，將根據(jù)第二、第三、第五或第六實(shí)施例的、被變?yōu)槊}沖形的存儲電容器電極216的電位設(shè)置在未復(fù)位顯示部分200的顯示的電位值。
在本發(fā)明的第七和第八實(shí)施例中，將被變?yōu)槊}沖形的電位設(shè)置在未復(fù)位顯示部分的顯示的電位值。因此，上述延遲不會發(fā)生，并能夠加速速度。由于已經(jīng)在發(fā)明內(nèi)容中對此原理進(jìn)行了描述，這里不再重復(fù)。將在下面對其中實(shí)際制造了根據(jù)第七實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的示例的操作和效果進(jìn)行描述，以與比較示例進(jìn)行比較。
將描述第七實(shí)施例的示例，以與其中施加了復(fù)位電壓的比較示例進(jìn)行比較。在此示例和比較示例中，將稍后將進(jìn)行描述的、由非晶硅制成的晶體管用作開關(guān)元件。將向列液晶材料用作顯示部分的顯示材料，并且液晶材料是扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的，如下所述。
圖6是示出了與傳統(tǒng)復(fù)位驅(qū)動的情況一樣、在施加了用于復(fù)位的脈沖形變化時(shí)、透射率隨時(shí)間的變化的曲線圖。另一方面，圖24是示出了在施加未復(fù)位的脈沖形變化的情況下、根據(jù)本發(fā)明的透射率隨時(shí)間的變化的曲線圖。為了比較復(fù)位狀態(tài)對響應(yīng)速度的影響，驅(qū)動序列相同，將脈沖形變化賦予二者。換句話說，首先將圖像信號寫入每個(gè)像素，然后賦予脈沖形變化(引起了圖6中的復(fù)位狀態(tài)，在圖24中未引起復(fù)位)。參照圖6，在賦予與傳統(tǒng)復(fù)位相同的脈沖形變化的情況下，在脈沖形變化后，發(fā)生如發(fā)明內(nèi)容中所述的第一延遲，然后發(fā)生第二延遲。與其相比，在根據(jù)本發(fā)明的、如圖24所示的脈沖形變化中，第一和第二延遲均不發(fā)生。在已經(jīng)完成脈沖形變化之后，針對所需透射率的響應(yīng)立即發(fā)生。結(jié)果，在傳統(tǒng)復(fù)位狀態(tài)下，透射率并未達(dá)到所需值(以點(diǎn)劃線示出)。另一方面，在根據(jù)本實(shí)施例的脈沖形變化中，在脈沖形變化之后，透射率立即達(dá)到在傳統(tǒng)復(fù)位狀態(tài)中能夠得到的最大值(附圖中的點(diǎn)劃線)。然后，透射率達(dá)到所需值并穩(wěn)定。
接下來，將對本發(fā)明的第九實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第一、第三、第四、第六和第七實(shí)施例相同，不同之處在于公共電極215的電位在至少三個(gè)電位間變化，更為優(yōu)選地，在四個(gè)或更多個(gè)電位間變化。
本發(fā)明的第十實(shí)施例與第二、第三、第五、第六和第八實(shí)施例相同，不同之處在于存儲電容器電極216的電位在至少三個(gè)電位間變化，更為優(yōu)選地，在四個(gè)或更多個(gè)電位間變化。
接下來，將參照圖19對根據(jù)本發(fā)明的第九和第十實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。同樣，在這些實(shí)施例中，能夠通過賦予如圖19所示的電位，有效地將脈沖形變化賦予圖像信號的兩個(gè)反轉(zhuǎn)極性。
接下來，將對本發(fā)明的第十一實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與前述第一到第十實(shí)施例相同，不同之處在于沿暫時(shí)增加像素電極214和公共電極215之間或像素電極214和存儲電容器電極216之間的電位差的方向?qū)⒈蛔優(yōu)槊}沖形的公共電極215的電位或存儲電容器電極216的電位變?yōu)槊}沖形。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，通過暫時(shí)增加像素電極和公共電極之間或像素電極和存儲電容器電極之間的地位差，能夠獲得過驅(qū)動(前饋)效應(yīng)，而無需對圖像信號進(jìn)行操作。根據(jù)本發(fā)明，與對圖像信號進(jìn)行操作的傳統(tǒng)過驅(qū)動相比，能夠?qū)⑦^驅(qū)動效應(yīng)同時(shí)賦予整個(gè)電連接的區(qū)域。
接下來，將對本發(fā)明的第十二實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與前述第一到第十一實(shí)施例相同，不同之處在于考慮到電荷保持驅(qū)動中顯示部分200的響應(yīng)特性，使圖像信號的電位不同于靜態(tài)驅(qū)動中穩(wěn)定顯示狀態(tài)下圖像信號的電位。例如，通過添加過沖特性，縮短了達(dá)到預(yù)定透射率的到達(dá)時(shí)間。
由于在本發(fā)明中，將圖像信號通過開關(guān)元件傳輸?shù)较袼仉姌O214，并不對顯示部分進(jìn)行其中總是施加電壓的靜態(tài)驅(qū)動。對顯示部分進(jìn)行電荷保持驅(qū)動，其中對顯示材料進(jìn)行驅(qū)動從而保持關(guān)斷開關(guān)元件時(shí)的電荷。
接下來，將對本發(fā)明的第十三實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與前述第十二實(shí)施例相同，不同之處在于考慮到電荷保持驅(qū)動中顯示部分200的響應(yīng)特性，通過將寫入圖像信號前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)與要重新顯示的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來確定圖像信號的電位。
在本發(fā)明中，保持?jǐn)?shù)據(jù)近似等于保持在像素電極214和公共電極215之間的電荷與保持在像素電極214和存儲電容器電極216之間的電荷的和。要重新顯示的顯示數(shù)據(jù)近似等于在顯示時(shí)間段期間、像素電極214和公共電極215之間的電荷與像素電極214和存儲電容器電極216之間的電荷的和的平均值。或者，要重新顯示的顯示數(shù)據(jù)近似等于在完成顯示時(shí)間段的時(shí)間點(diǎn)、像素電極214和公共電極215之間的電荷與像素電極214和存儲電容器電極216之間的電荷的和。
根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例，施加不同于靜態(tài)驅(qū)動的電位使其能夠施加適合于利用像素開關(guān)的驅(qū)動的電位。此外，由于圖像信號具有過沖特性，通過過驅(qū)動效應(yīng)加速了響應(yīng)速度。
此外，由于通過將寫入圖像信號前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)與要重新顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來確定圖像信號的電位，能夠選擇更為有效的圖像信號。例如，日本專利No.3039506中所公開的電路可用。圖25示出了此專利的官方公報(bào)中所公開的驅(qū)動設(shè)備的示例。在此顯示設(shè)備中，將與顯示數(shù)據(jù)相對應(yīng)的寫信號電壓施加到每個(gè)順序指定的像素，以便顯示每個(gè)顯示幀的圖像。用于驅(qū)動液晶顯示器(LCD)64的驅(qū)動設(shè)備80連接在信號源65和LCD 64之間。驅(qū)動設(shè)備80包括與信號源65相連的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路(此后縮寫為ADC電路)66、與ADC電路66相連的第一鎖存電路69和與ADC電路66相連的輸出控制緩沖器68。驅(qū)動設(shè)備80還包括與輸出控制緩沖器68相連的存儲器71、第二鎖存電路70、與第一和第二鎖存電路69和70相連的計(jì)算單元72、和定時(shí)控制電路67。第二鎖存電路70通過彼此連接輸出控制緩沖器68和存儲器71的節(jié)點(diǎn)與存儲器71相連。ADC電路66與時(shí)鐘ADCLK同步地將來自信號源65的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。輸出控制緩沖器68具有輸出控制功能。在接收控制信號OE時(shí)，輸出控制緩沖器68的輸出端變?yōu)楦咦?此后成為Hi-Z)狀態(tài)。在此驅(qū)動設(shè)備80中，在控制信號OE為高電平且輸出控制緩沖器68處于用于輸出輸入數(shù)據(jù)的輸出使能狀態(tài)時(shí)，當(dāng)控制信號OE變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，輸出控制緩沖器68輸出Hi-Z。通過地址信號ADR和控制信號R/W控制具有一幀或更多容量的存儲器71。當(dāng)R/W為高電平時(shí)，存儲器71執(zhí)行讀操作，而當(dāng)R/W處于低電平時(shí)，存儲器71執(zhí)行寫操作。第一和第二鎖存電路69和70中的每一個(gè)均為用于在接收到時(shí)鐘LACLK時(shí)接收并保持輸入數(shù)據(jù)的電路。第一和第二鎖存電路69和70在時(shí)鐘的上升沿接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保持到下一個(gè)上升沿。第一鎖存電路69鎖存圖像信號電壓VS(m，n)，而第二鎖存電路70鎖存圖像信號電壓VS(m，n-1)。通過上次顯示的n-1幀中的第m像素的圖像信號電壓VS(m，n-1)與接下來顯示的n幀中的第m像素的圖像信號電壓VS(m，n)的線性和，計(jì)算n幀中第m像素的寫信號電壓Vex(m，n)。即，Vex(m，n)＝AVS(m，n)+BVS(m，n-1)(A和B是常數(shù))。因此，計(jì)算單元72利用公式Vex(m，n)＝AVS(m，n)+BVS(m，n-1)，通過上次顯示的n-1幀中的第m像素的圖像信號電壓VS(m，n-1)與接下來顯示的n幀中的第m像素的圖像信號電壓VS(m，n)的線性和，設(shè)置n幀中第m像素的寫信號電壓Vex(m，n)。定時(shí)控制電路67控制每個(gè)信號的定時(shí)。存儲器71和計(jì)算單元72構(gòu)成顯示控制裝置。
但是，在本發(fā)明中，通過公共電極電位等的脈沖形變化加速響應(yīng)速度。因此，可以將為了賦予過驅(qū)動效應(yīng)而添加的電壓設(shè)置得低于傳統(tǒng)過驅(qū)動方法。
接下來，將對本發(fā)明的第十四實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備與前述第一到第十三實(shí)施例相同，不同之處在于電場響應(yīng)材料夾在顯示部分200中的像素電極214和公共電極215之間。優(yōu)選地，顯示部分200中的電場響應(yīng)材料包括液晶材料。
可以將像素電極214和公共電極215設(shè)置在彼此不同的基板中，或者可以設(shè)置在相同的基板中?；蛘?，可以將像素電極214和公共電極215插入在基板之間。
如果使用電場響應(yīng)材料，可以根據(jù)被變?yōu)槊}沖形的電位，改變此材料的響應(yīng)狀態(tài)。尤其是，如果使用液晶材料，根據(jù)被改變?yōu)槊}沖形的電位，改變液晶材料的對準(zhǔn)和響應(yīng)速度。
接下來，將對本發(fā)明的第十五實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與前述第十四實(shí)施例相同，不同之處在于液晶材料是向列液晶，并具有扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)。優(yōu)選地，當(dāng)p(μm)表示具有扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料的扭曲間距p(μm)且d(μm)表示具有扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料層的平均厚度時(shí)，保持p/d＜20的關(guān)系。更優(yōu)選地，當(dāng)p(μm)表示具有扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料的扭曲間距p(μm)且d(μm)表示具有扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料層的平均厚度時(shí)，保持p/d＜8的關(guān)系。
在此液晶顯示設(shè)備中，按照需要設(shè)置光學(xué)補(bǔ)償膜以擴(kuò)寬視角。優(yōu)選地，光學(xué)補(bǔ)償膜補(bǔ)償液晶材料在預(yù)定狀態(tài)下的光學(xué)特性。構(gòu)建光學(xué)補(bǔ)償膜，從而補(bǔ)償如在施加電壓時(shí)由液晶材料的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)獲得的光學(xué)特性。
通過利用扭轉(zhuǎn)向列液晶，能夠獲得連續(xù)的灰度電平變化。尤其是，由于在扭曲間距p和厚度d之間前述關(guān)系成立，能夠增加扭轉(zhuǎn)向列液晶返回扭轉(zhuǎn)狀態(tài)的扭矩。因此，能夠加速返回?zé)o電壓施加狀態(tài)或低電壓施加狀態(tài)的響應(yīng)速度。換句話說，能夠加速下降響應(yīng)。
接下來，將利用其示例，對第十五實(shí)施例的效果進(jìn)行描述。準(zhǔn)備了幾類具有不同扭轉(zhuǎn)間距的液晶，并且液晶板由各類液晶制成。當(dāng)將一對極化板設(shè)置在液晶板外部以獲得正常白顯示時(shí)，可以確定本實(shí)施例的效果?；逯g的距離(液晶層的厚度)時(shí)2μm，并且使用其扭曲間距為6μm、20μm和60μm的液晶。液晶層的厚度的平方與響應(yīng)速度相關(guān)。例如，當(dāng)液晶層的厚度為6μm(三倍厚度)時(shí)，響應(yīng)速度減小到九分之一。因此，優(yōu)選地，液晶層的厚度為4μm或更小，更為優(yōu)選地，為3μm或更小。對于厚度并沒有限制，但考慮到液晶的扭曲間距的限制和制造難度，優(yōu)選地，液晶層的厚度為0.5μm或更大，更為優(yōu)選地，為1μm或更大。在這種狀態(tài)下，觀察液晶在上升中的時(shí)間-透射率特性(液晶在下降中的光學(xué)響應(yīng)(即，在正常白對準(zhǔn)中，從暗狀態(tài)到亮狀態(tài)的響應(yīng)))。將液晶顯示器從黑顯示狀態(tài)變?yōu)槿该鞯陌罪@示狀態(tài)，并根據(jù)所觀察到的時(shí)間-透射率特性，計(jì)算在50％的透射率附近、透射率變化的梯度。選擇50％的透射率附近的原因在于這里透射率的變化最大。圖26是所計(jì)算出的梯度與p/d(液晶層的扭曲間距/厚度)之間的關(guān)系的曲線圖，其中垂直軸表示所計(jì)算出的梯度(％/ms)，而水平軸表示p/d。當(dāng)然，液晶層的厚度等價(jià)于基板之間的間隙距離。從圖26中顯而易見的是，當(dāng)“液晶層的扭曲間距/厚度”減小時(shí)，梯度增加，因此加速了液晶的下降響應(yīng)。尤其是，梯度從大約為15的“液晶層的扭曲間距/厚度”處急劇增加。當(dāng)“液晶層的扭曲間距/厚度”大約為3時(shí)，梯度超過50(％/ms)。換句話說，理想地，2毫秒或更少的響應(yīng)是可能的。在此曲線圖中，將“扭曲間距/厚度”(p/d)為30的情況與為3的情況進(jìn)行比較。當(dāng)p/d為3時(shí)，梯度與p/d為30時(shí)的兩倍大。因此，存在液晶在下降中的光學(xué)響應(yīng)時(shí)間變?yōu)橐话氲目赡苄浴＜词筽/d為10，相對于p/d為30的情況，響應(yīng)速度仍然增加了15％或更多。簡而言之，通過返回其中未施加電壓等的最初對準(zhǔn)狀態(tài)(即，基板之間近乎均勻的扭轉(zhuǎn)對準(zhǔn)狀態(tài))的較大扭矩來實(shí)現(xiàn)此效果。
接下來，將對本發(fā)明的第十六實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第十四實(shí)施例相同，不同之處在于扭轉(zhuǎn)向列液晶材料是聚合穩(wěn)定的，以具有近似連續(xù)的扭曲結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，將液晶材料聚合穩(wěn)定于無電壓時(shí)間狀態(tài)或的電壓施加狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
還優(yōu)選地，將光固化單體添加到扭轉(zhuǎn)向列液晶中，并通過光照射聚合扭轉(zhuǎn)向列液晶。更優(yōu)選地，光固化單體應(yīng)當(dāng)是具有液晶骨架的液晶單體。還優(yōu)選地，液晶單體應(yīng)當(dāng)是其中無需借助于亞甲基間隔基地聯(lián)結(jié)聚合物官能團(tuán)和液晶骨架的二丙烯酸酯或單丙烯酸酯。
接下來，將借助于示例，對根據(jù)本發(fā)明的第十六實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。為了獲得正常白顯示的TN型顯示設(shè)備，注入包含2％的光固化二丙烯酸酯液晶單體的扭轉(zhuǎn)向列液晶，所述光固化二丙烯酸酯具有以下化學(xué)式1所示的結(jié)構(gòu)式。然后，在無電壓施加狀態(tài)下，通過光照射(紫外線輻射(1mW/cm2×600秒)，聚合液晶。與此結(jié)構(gòu)相比，注入包含2％的光固化單丙烯酸酯液晶單體的扭轉(zhuǎn)向列液晶，并在無電壓施加狀態(tài)下，通過光照射，聚合液晶。在光固化液晶單體中，無需借助于亞甲基間隔基地聯(lián)結(jié)具有以下化學(xué)式2所示的結(jié)構(gòu)式的聚合物官能團(tuán)和液晶骨架(skeleton)。而且，在此情況下，獲得與二丙烯酸酯液晶單體的情況相同的結(jié)果。
化學(xué)式1 化學(xué)式2 這是因?yàn)楦鶕?jù)單體的添加，利用不具有亞甲基間隔基的單體很少延遲液晶對電壓的響應(yīng)。不用說，通過調(diào)整單體的添加量，其他液晶單體也是可用的。為了相對于基板的不平坦、穩(wěn)定液晶的對準(zhǔn)，優(yōu)選的是，相對于液晶，添加0.5％或更多的單體，但更為優(yōu)選的，添加1％或更多。當(dāng)單體量為5％或更少時(shí)，不會削弱液晶的響應(yīng)，當(dāng)3％或更少是更為優(yōu)選的。
如上所述，通過聚合穩(wěn)定化，能夠獲得與第十五實(shí)施例相同的效果。這是因?yàn)榉祷鼐酆戏€(wěn)定狀態(tài)的扭矩變大。
接下來，將對本發(fā)明的第十七實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第十四實(shí)施例相同，不同之處在于液晶材料處于壓控雙折射模式。
或者，液晶材料可以處于pi對準(zhǔn)(彎曲對準(zhǔn))。優(yōu)選地，具有pi對準(zhǔn)的液晶顯示設(shè)備具有光學(xué)補(bǔ)償膜，并處于OCB(光學(xué)補(bǔ)償雙折射)模式。
或者，液晶材料可以是同向性對準(zhǔn)的VA(垂直對準(zhǔn))模式。優(yōu)選地，利用多區(qū)域等擴(kuò)寬視角。作為利用多區(qū)域的方法，MVA(多區(qū)域垂直對準(zhǔn))方法、PVA(圖案垂直對準(zhǔn))方法、ASV(改進(jìn)超級視圖)方法等可用。更優(yōu)選地，通過設(shè)置光學(xué)補(bǔ)償膜，根據(jù)需要進(jìn)一步擴(kuò)寬視角。
此外，在前述第十四實(shí)施例中，液晶材料可以處于IPS(面內(nèi)開關(guān))模式，在IPS模式下，液晶材料響應(yīng)于與基板表面平行的電場。更優(yōu)選的是，通過利用具有Z字形結(jié)構(gòu)的電極，液晶材料處于超級IPS模式，以進(jìn)一步改進(jìn)液晶材料的特性。
此外，在前述第十四實(shí)施例中，液晶材料可以處于FFS(邊緣場開關(guān))模式或AFFS(改進(jìn)邊緣場開關(guān))模式。
此外，在前述第十四實(shí)施例中，液晶材料是鐵電液晶材料、反鐵電液晶材料或表現(xiàn)出(電特性)electroclinic響應(yīng)的液晶材料。優(yōu)選的是，前述液晶材料表現(xiàn)出對電壓的V形透射率響應(yīng)或半V形透射率響應(yīng)。
此外，在前述第十四實(shí)施例中，液晶材料可以是膽甾型液晶材料。
接下來，將對本發(fā)明的第十八實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第十七實(shí)施例相同，不同之處在于液晶材料的對準(zhǔn)是聚合穩(wěn)定的，以具有無電壓施加狀態(tài)或低電壓施加狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，將光固化單體添加到扭轉(zhuǎn)向列液晶中，并通過光照射聚合扭轉(zhuǎn)向列液晶。
更優(yōu)選地，光固化單體應(yīng)當(dāng)是具有液晶骨架的液晶單體。
還優(yōu)選地，液晶單體應(yīng)當(dāng)是其中無需借助于亞甲基間隔基地聯(lián)結(jié)聚合物官能團(tuán)和液晶骨架的二丙烯酸酯或單丙烯酸酯。
在本發(fā)明的前述第十七和第十八實(shí)施例中，使用除扭轉(zhuǎn)向列型以外的液晶模式。
pi對準(zhǔn)和OCB模式可以提供高響應(yīng)速度和寬視角。應(yīng)用本發(fā)明使其能夠進(jìn)一步加速上升響應(yīng)。
在VA模式系列中，視角較寬，并且除半色調(diào)響應(yīng)以外的響應(yīng)速度較快。通過應(yīng)用本發(fā)明，能夠增加包括半色調(diào)響應(yīng)在內(nèi)的響應(yīng)的速度。
IPS模式提供寬視角。IPS模式的上升響應(yīng)速度比VA慢，但其半色調(diào)響應(yīng)速度比VA快。應(yīng)用本發(fā)明使其能夠提高包括上升響應(yīng)在內(nèi)的響應(yīng)速度。FFS模式提供寬視角，且響應(yīng)特性類似于IPS模式。應(yīng)用本發(fā)明使其能夠提高包括上升響應(yīng)在內(nèi)的響應(yīng)速度。
鐵電液晶、反鐵電液晶、electroclinic液晶等能夠以極高的速度進(jìn)行響應(yīng)，并提供寬視角。如果使用這些液晶，通過應(yīng)用本發(fā)明能夠進(jìn)一步提高響應(yīng)速度。另一方面，也能減慢響應(yīng)速度。
本發(fā)明有效地作用于膽甾型液晶材料。
對于這些液晶模式的上升響應(yīng)，可以通過扭曲間距加速響應(yīng)速度，與扭轉(zhuǎn)向列型的情況一樣。因此，液晶材料被聚合穩(wěn)定在無電壓施加狀態(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備中，顯示材料和顯示模式并不局限于前述實(shí)施例中所描述的幾種類型。換句話說，只要該材料是電場響應(yīng)材料，并且該材料的響應(yīng)根據(jù)電場強(qiáng)度、施加時(shí)間、與閾值的數(shù)量關(guān)系等的變化而變化，本發(fā)明對每種材料都是有效的。
根據(jù)本發(fā)明第十九實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備是用于進(jìn)行彩色顯示的彩色液晶顯示設(shè)備。在彩色液晶顯示設(shè)備中，將濾色器用在根據(jù)前述第一到第十八實(shí)施例所述的顯示部分中。
應(yīng)用本發(fā)明使其能夠加速利用濾色器的液晶顯示設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間。結(jié)果，能夠獲得適于運(yùn)動圖像顯示等的液晶顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第二十實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備是用于進(jìn)行立體顯示的立體液晶顯示設(shè)備。在立體液晶顯示器中，將如圖27所示的凸透鏡片或如圖28所示的雙棱鏡片用在前述第一到第十八實(shí)施例中。優(yōu)選的是，使用時(shí)分型立體顯示方法。在時(shí)分型立體顯示方法中，通過從兩個(gè)位置交替地施加作為背光的光來形成背光。以與掃描背光同步地正常頻率的兩倍或更高的頻率，隨時(shí)間在右眼圖像信號和左眼圖像信號之間切換圖像信號，以進(jìn)行立體顯示。
接下來，將參照圖27和28，對本發(fā)明的第二十實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。如圖27所示的凸透鏡片121包括多個(gè)柱面透鏡122。凸透鏡片121可以通過與像素的位置關(guān)系、在左右眼之間區(qū)分右眼圖像和左眼圖像。如圖28所示的雙棱鏡片包括設(shè)置在一個(gè)表面上的、與圖27等同的凸透鏡123和設(shè)置在另一表面上的光分離棱鏡124。因此，如圖28所示的雙棱鏡片能夠?qū)⒐夥譃楸热鐖D27所示的凸透鏡片自身更寬的角度。例如，在掃描背光中，將光源設(shè)置在背光的光導(dǎo)板的左右，將一個(gè)光源指定為針對左眼的光源，而將另一個(gè)指定為針對右眼的光源。與要接通的相應(yīng)光源同步地選擇要顯示在顯示部分中的左眼圖像和右眼圖像，從而使立體顯示成為可能。例如，必須以120Hz或更高的頻率切換圖像，因此，根據(jù)本發(fā)明的加速極為有效地工作。
根據(jù)本發(fā)明，如果在二維顯示和三維顯示之間切換顯示，在像素?cái)?shù)量上沒有任何區(qū)別。由于并未將像素一分為二，能夠容易地實(shí)現(xiàn)高分辨率或高孔徑比。
接下來，將對本發(fā)明的第二十一實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備是彩色場序(彩色時(shí)分)型液晶顯示設(shè)備。在彩色場序型液晶顯示設(shè)備中，將根據(jù)前述第一到第十八實(shí)施例所述的圖像信號分為與多個(gè)彩色相對應(yīng)的多個(gè)彩色圖像信號。與多個(gè)彩色相對應(yīng)的光源與具有預(yù)定相位差的多個(gè)彩色圖像信號同步。隨時(shí)間順序顯示多個(gè)彩色圖像信號。
本發(fā)明的第二十一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了彩色場序驅(qū)動型顯示設(shè)備。圖29是示出了場序顯示系統(tǒng)的示例的示意性方框圖。包含控制器105、脈沖發(fā)生器104和高速幀存儲器106的控制器IC 103將正常的圖像信號轉(zhuǎn)換為紅、藍(lán)、綠每種彩色的圖像數(shù)據(jù)。通過DAC 102，將圖像數(shù)據(jù)輸入液晶顯示器(LCD)100。通過來自控制器IC 103的脈沖發(fā)生器104的驅(qū)動脈沖控制LCD 100中的掃描電路。將三種彩色的LED 101用作光源。通過來自控制器IC 103的LED控制信號108控制LED 101。
在此結(jié)構(gòu)中，必須以180Hz或更高的頻率切換每個(gè)彩色的圖像。因此，根據(jù)本發(fā)明的高速響應(yīng)有效地發(fā)揮作用。在180Hz的顯示中，通過其分離地示出每種彩色的圖像的“彩色亂”現(xiàn)象發(fā)生，例如，當(dāng)眨眼等快速移動眼睛時(shí)。因此，將白色添加到紅、藍(lán)和綠三種彩色中，或者按照紅、綠、藍(lán)、綠的次序，將一種彩色重復(fù)兩次?；蛘?，以雙倍頻率(例如，360Hz或更高)驅(qū)動顯示設(shè)備。如上所述，為了解決色亂問題，高頻趨向于成為必需的，因此，根據(jù)本發(fā)明的加速有效地發(fā)揮作用。
在本發(fā)明中，與濾色器方法的情況一樣，并未將像素一分為三，所以能夠容易地實(shí)現(xiàn)高分辨率或高孔徑比。
接下來，將對本發(fā)明的第二十二實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備提供了彩色場序(彩色時(shí)分)時(shí)分型立體液晶顯示設(shè)備。在本實(shí)施例中，根據(jù)第二十一實(shí)施例的圖像信號由右眼圖像信號和左眼圖像信號組成。將針對每只眼睛的圖像信號分為與多個(gè)彩色相對應(yīng)的多個(gè)彩色圖像信號。與多個(gè)彩色相對應(yīng)且被設(shè)置在兩個(gè)位置上的光源與具有預(yù)定相位差的、針對每只眼睛的圖像信號同步。隨時(shí)間、與多個(gè)彩色圖像信號同步地順序顯示針對每只眼睛的圖像信號，作為已分開的多個(gè)彩色圖像信號。
在本發(fā)明的第二十二實(shí)施例中，同時(shí)執(zhí)行根據(jù)第二十一實(shí)施例所述的彩色場序顯示和根據(jù)第二十實(shí)施例所述的場序立體顯示。由于這個(gè)原因，優(yōu)選的是，以360Hz或更高的頻率切換圖像。根據(jù)本發(fā)明的加速有效地發(fā)揮作用，以獲得此頻率的足夠響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，如果在二維顯示和三維顯示之間切換顯示，在像素?cái)?shù)量上沒有任何區(qū)別。由于并未針對三個(gè)維度和濾色器，將像素一分為六，能夠極為容易地實(shí)現(xiàn)高分辨率或高孔徑比。換句話說，與對像素進(jìn)行空間分割的情況相比，面積效率提高六倍。結(jié)果，能夠獲得具有極高真實(shí)感的立體顯示設(shè)備。由于配線的數(shù)量減少到六分之一，能夠使每根配線變厚。因此，減小了配線中的延遲。
接下來，將對本發(fā)明的第二十三實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備與前述第一到第二十二實(shí)施例相同，不同之處在于像素開關(guān)由以非晶硅制成的薄膜晶體管構(gòu)成。
可選地，在根據(jù)第一到第二十二實(shí)施例的顯示設(shè)備中，像素開關(guān)由以多晶硅制成的薄膜晶體管構(gòu)成。除了在基板上順序制造的薄膜晶體管之外，由多晶硅制成的薄膜晶體管還包含在暫時(shí)在基板上制造之后轉(zhuǎn)移到另一基板上的薄膜晶體管。
此外，在根據(jù)前述第一到第二十二實(shí)施例的顯示設(shè)備中，像素開關(guān)可以由以單晶硅制成的晶體管構(gòu)成。通過塊硅技術(shù)制成的晶體管、通過SOI(絕緣體上的硅)技術(shù)制成的晶體管、由非晶硅制成并通過結(jié)晶化技術(shù)對其溝道進(jìn)行單結(jié)晶化的晶體管等對應(yīng)于由單晶硅制成的晶體管。除了在基板上順序制造的薄膜晶體管之外，由單晶硅制成的晶體管還包含在暫時(shí)在基板上制造之后轉(zhuǎn)移到另一基板上的薄膜晶體管。
在根據(jù)前述第一到第二十二實(shí)施例的顯示設(shè)備中，像素開關(guān)可以由MIM(金屬絕緣體金屬)元件構(gòu)成。
接下來，將對本發(fā)明的第二十四實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備與第一到第二十三實(shí)施例相同，不同之處在于以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性。在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位的中間電位。
例如，將如圖30所示的波形施加到根據(jù)本發(fā)明第二十四實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備上。假設(shè)如圖30所示的電壓變化使其能夠在脈沖形變化的時(shí)間段內(nèi)加速響應(yīng)速度。相對于公共電極電位，反轉(zhuǎn)圖像信號，且每個(gè)極性的最小值彼此靠近。
接下來，將對本發(fā)明的第二十五實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備與第一到第二十三實(shí)施例相同，不同之處在于以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性。在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位之一。
例如，將如圖31所示的波形施加到根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備上。假設(shè)如圖31所示的電壓變化使其能夠在脈沖形變化的時(shí)間段內(nèi)加速響應(yīng)速度。相對于公共電極電位，反轉(zhuǎn)圖像信號，且一個(gè)極性的最大電位值在另一極性的最小電位值附近。
接下來，將對本發(fā)明的第二十六實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶設(shè)備與第一到第二十三實(shí)施例相同，不同之處在于剛好在掃描信號驅(qū)動電路202開始掃描掃描電極212的第一掃描電極之前的公共電極電位等于剛好在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極電位。
根據(jù)第二十六實(shí)施例的波形示例與如圖30所示的相同。
接下來，將對本發(fā)明的第二十七實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶設(shè)備與第一到第二十三實(shí)施例相同，不同之處在于剛好在掃描信號驅(qū)動電路202開始掃描掃描電極212的第一掃描電極之前的公共電極電位不同于剛好在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極電位。
在此結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，剛好在掃描信號驅(qū)動電路202開始掃描掃描電極212的第一掃描電極之前的公共電極電位幾乎等于這之后所施加的圖像信號的最大和最小電壓之一。剛好在掃描信號驅(qū)動電路202已經(jīng)掃描了全部掃描電極212并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O214之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極電位幾乎等于已經(jīng)施加的圖像信號的最大和最小電壓中的另一個(gè)。
根據(jù)第二十七實(shí)施例的波形示例與如圖31所示的相同。
接下來，將對本發(fā)明的第二十八實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備與第二十四到第二十六實(shí)施例相同，不同之處在于公共電極電位包括四個(gè)電位。第一電位是在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位。第二電位是跟隨在第一電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。第三電位是跟隨在第二電位之后、在已經(jīng)將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。第三電位是公共電極在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的電位。第四電位是跟隨在第三電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。
根據(jù)第二十八實(shí)施例的波形示例與如圖30所示的相同。
接下來，將對本發(fā)明的第二十九實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的用于驅(qū)動顯示設(shè)備的方法與第二十五到第二十七實(shí)施例相同，不同之處在于公共電極電位包括六個(gè)電位。第一電位是在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位。第二電位是跟隨在第一電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。第三電位是跟隨在第二電位之后、在已經(jīng)將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。第四電位是在掃描信號驅(qū)動電路202掃描掃描電極212以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的公共電極的電位。第五電位是跟隨在第四電位之后、將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。第六電位是跟隨在第五電位之后、在已經(jīng)將公共電極215的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。
根據(jù)第二十九實(shí)施例的波形示例與如圖31所示的相同。
接下來，將對本發(fā)明的第三十實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備與第一到第二十九實(shí)施例相同，不同之處在于具有用于發(fā)出要入射到顯示部分200上的光的發(fā)光部分252，如圖32所示。液晶顯示設(shè)備還具有用于以與圖像信號之間的預(yù)定相位同步調(diào)制發(fā)光部分252的光強(qiáng)的同步電路251。
在前述第一到第二十九實(shí)施例中，如圖33所示，顯示設(shè)備可以具有用于發(fā)出要入射到顯示部分200上的光的發(fā)光部分254。顯示設(shè)備還可以具有用于以與圖像信號之間的預(yù)定相位同步改變發(fā)光部分254的光的彩色的同步電路253。
在前述第一到第二十九實(shí)施例中，如圖34所示，顯示設(shè)備可以具有用于發(fā)出要入射到顯示部分上的光的發(fā)光部分256。顯示設(shè)備還可以具有同步電路255，用于以與圖像信號之間的預(yù)定相位同步調(diào)制發(fā)光部分256的光強(qiáng)，以及用于以與圖像信號之間的預(yù)定相位同步改變發(fā)光部分256的光的彩色。
根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光部分可以使用面發(fā)射光源?；蛘?，發(fā)光部分可以使用由光導(dǎo)板和光源構(gòu)成的背光或其他光學(xué)元件?；蛘撸l(fā)光部分可以使用激光束、其他光束、或線光源，用于掃描。
可以通過調(diào)制光源本身的亮度或通過其閃爍來調(diào)制光強(qiáng)?；蛘撸梢酝ㄟ^能夠調(diào)制透明度或反射度的調(diào)制濾波器來執(zhí)行光強(qiáng)的調(diào)制。
接下來，將對本發(fā)明的第三十一實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的用于驅(qū)動顯示設(shè)備的方法與第三十實(shí)施例相同，不同之處在于調(diào)制發(fā)光部分的光強(qiáng)的定時(shí)或改變發(fā)光部分的彩色的定時(shí)位于每個(gè)場的完成處，或者當(dāng)根據(jù)多個(gè)彩色，將場分為子場時(shí)，位于與彩色相對應(yīng)的每個(gè)子場的完成處。完成每個(gè)場或每個(gè)子場的時(shí)間對應(yīng)于剛好在寫入下一場的圖像信號之前。
將對第三十一實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。在完成每個(gè)子場時(shí)調(diào)制光強(qiáng)或改變光的彩色。因此，能夠在顯示部分的顯示材料的響應(yīng)相對穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)光。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較高光使用效率和較高質(zhì)量的穩(wěn)定顯示。
接下來，將對本發(fā)明的第三十二實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第一到第三十一實(shí)施例相同，不同之處在于通過進(jìn)行寫入圖像數(shù)據(jù)前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)、像素電極的電位變化和要重新顯示的顯示數(shù)據(jù)之間的比較，來確定圖像信號的電位。像素電極的電位根據(jù)被變?yōu)槊}沖形的公共電極215的電位的變化、被變?yōu)槊}沖形的存儲電容器電極216的電位的變化或這兩個(gè)電位的變化而變化。
接下來，將對本發(fā)明的第三十三實(shí)施例進(jìn)行描述。在根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備中，順序執(zhí)行根據(jù)第三十二實(shí)施例的、數(shù)據(jù)與電位變化之間的比較。
為了執(zhí)行順序比較，顯示設(shè)備具有存儲器裝置和比較計(jì)算裝置。存儲器裝置存儲先前場中的原始圖像信號數(shù)據(jù)或包括在先前場中最終做出的校正的圖像信號數(shù)據(jù)。比較計(jì)算裝置將要重新顯示的圖像信號數(shù)據(jù)與所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以便確定新信號數(shù)據(jù)。
接下來，將對本發(fā)明的第三十四實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第三十二實(shí)施例相同，不同之處在于通過利用事先準(zhǔn)備的LUT(查找表、對應(yīng)表)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和電位變化之間的比較。
為了從對應(yīng)表中選擇所需的數(shù)據(jù)，顯示設(shè)備具有存儲器裝置以及搜索裝置和地址指定裝置之一。存儲器裝置存儲先前場中的原始圖像信號數(shù)據(jù)或包括在先前場中最終做出的校正的圖像信號數(shù)據(jù)。搜索裝置或地址指定裝置通過對應(yīng)表搜索所存儲的數(shù)據(jù)和要重新顯示的圖像信號數(shù)據(jù)，以便確定新信號數(shù)據(jù)。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的第三十二到第三十四實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。在簡單過驅(qū)動方法中，如日本專利No.3039506的官方公報(bào)中所公開，主要將先前場的圖像數(shù)據(jù)與新場的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以便在考慮到顯示材料的響應(yīng)的同時(shí)，確定要施加的圖像信號數(shù)據(jù)。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，由于將公共電極電位、存儲電容器電極電位或這兩個(gè)電位變?yōu)槊}沖形，需要考慮脈沖形變化的效應(yīng)。這種效應(yīng)引起了主要由電容耦合引起的電位的變化以及通過電位的變化而發(fā)生的響應(yīng)時(shí)間的時(shí)間變化等。通過施加已經(jīng)考慮了這種效應(yīng)的圖像信號，根據(jù)本發(fā)明的顯示具有最佳的圖像質(zhì)量?？梢酝ㄟ^順序計(jì)算或事先準(zhǔn)備的查找表來生成圖像信號。
接下來，將對本發(fā)明的第三十五實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例與第一到第三十四實(shí)施例中利用扭轉(zhuǎn)向列液晶的實(shí)施例相同，不同之處在于在不復(fù)位的脈沖形變化期間，將液晶的平均傾角設(shè)置為81度或更小。更優(yōu)選地，將液晶的平均傾角設(shè)置在65度或更小。
接下來，將對第三十五實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。本申請的發(fā)明人將實(shí)驗(yàn)和測量結(jié)果與計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果進(jìn)行比較。通過比較顯而易見的是，在扭轉(zhuǎn)向列液晶中，從復(fù)位狀態(tài)轉(zhuǎn)移的延遲取決于液晶的平均傾角。當(dāng)平均傾角為81度或更大時(shí)，延遲發(fā)生，因?yàn)閷?zhǔn)變得與所需對準(zhǔn)相反。而且，當(dāng)平均傾角為65度或更大時(shí)，改變對準(zhǔn)的方向暫時(shí)變得不清楚，并因此延遲狀態(tài)發(fā)生。當(dāng)實(shí)現(xiàn)無復(fù)位的電位變化時(shí)，將平均傾角設(shè)置得低于這些角度，從而使無延遲的良好響應(yīng)特性成為可能。
接下來，將對本發(fā)明的第三十六實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的顯示設(shè)備與第一到第三十五實(shí)施例相同，不同之處在于將圖像信號用作數(shù)字信號。通過光學(xué)集成數(shù)字驅(qū)動進(jìn)行顯示，其中通過二進(jìn)制信號表示施加到顯示材料上的電位，以及以時(shí)基方向表示灰度電平。
將對第三十六實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。本實(shí)施例進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動。例如，日本專利No.3402602等的官方公報(bào)公開了數(shù)字驅(qū)動。將參照圖35和36，對數(shù)字驅(qū)動進(jìn)行描述。圖35是示出了傳統(tǒng)驅(qū)動方法的波形和數(shù)字驅(qū)動的波形的示意圖。在傳統(tǒng)驅(qū)動方法中，公共電極的電位是固定的，在反轉(zhuǎn)其極性的一個(gè)子場時(shí)間段內(nèi)驅(qū)動具有相對于公共電極電位的預(yù)定幅度范圍的圖像信號。數(shù)字驅(qū)動利用與傳統(tǒng)驅(qū)動方法中的圖像信號的最大電壓幅度相同的幅度。以點(diǎn)劃線表示公共電極的固定電位。以虛線表示圖像信號的最大和最小電位。在圖35上圖所示的傳統(tǒng)驅(qū)動中，以電壓電平表示灰度電平。換句話說，通過調(diào)制電場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)灰度電平。另一方面，在圖35下圖所示的數(shù)字驅(qū)動中，電壓電平是二進(jìn)制的。將子場時(shí)間段分為多個(gè)時(shí)間段，并通過電壓的開關(guān)數(shù)量等數(shù)字地表示灰度電平。即，以脈沖的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)灰度電平。在如下圖所示的數(shù)字驅(qū)動中，由于圖像信號電壓的幅度可以使用與傳統(tǒng)幅度的兩倍一樣大的寬度，導(dǎo)通響應(yīng)變得極快。另一方面，在某些情況下，存在與從復(fù)位狀態(tài)轉(zhuǎn)移的延遲相類似的延遲發(fā)生的情況。不能反轉(zhuǎn)圖像信號，從而不能保持顯示材料的電中性。
圖36是示出了傳統(tǒng)驅(qū)動方法的波形和數(shù)字驅(qū)動的波形的示意圖。在傳統(tǒng)驅(qū)動方法中，在一個(gè)子場時(shí)間段內(nèi)反轉(zhuǎn)公共電極的電位，并在反轉(zhuǎn)其極性的一個(gè)子場時(shí)間段內(nèi)驅(qū)動具有相對于公共電極電位的預(yù)定幅度范圍的圖像信號。數(shù)字驅(qū)動利用與傳統(tǒng)驅(qū)動方法中的圖像信號的最大電壓幅度相同的幅度。以點(diǎn)劃線表示反轉(zhuǎn)公共電極電位。以虛線表示圖像信號的最大和最小電位。在圖36上圖所示的傳統(tǒng)驅(qū)動中，以電壓電平表示灰度電平。換句話說，通過調(diào)制電場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)灰度電平。整個(gè)圖像信號的幅度近似為如圖35所示的一半。另一方面，在圖36下圖所示的數(shù)字驅(qū)動中，電壓電平是二進(jìn)制的。將子場時(shí)間段分為多個(gè)時(shí)間段，并通過電壓的開關(guān)數(shù)量等數(shù)字地表示灰度電平。即，以脈沖的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)灰度電平。與圖35下圖所示的數(shù)字驅(qū)動相反，在圖36下圖所示的數(shù)字驅(qū)動中，圖像信號電壓的幅度與傳統(tǒng)圖像信號電壓的幅度相同，因此，導(dǎo)通響應(yīng)的速度近似相同。另一方面，在某些情況下，與從復(fù)位狀態(tài)轉(zhuǎn)移的延遲相類似的延遲幾乎不發(fā)生。能夠反轉(zhuǎn)圖像信號，從而能夠保持顯示材料的電中性。
即使在這種數(shù)字驅(qū)動中，根據(jù)本發(fā)明的方法的加速仍然有效地發(fā)揮作用。尤其是，在如圖36所示的、其中不能獲得足夠?qū)憫?yīng)的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明極為有效。在本發(fā)明中，可以將顯示部分和多種電路形成在不同的基板上或者形成在相同的基板上?？梢詫⒉糠蛛娐沸纬稍谙嗤幕迳?，而將其他電路形成在不同的基板上。
可以將按照矩陣排列的像素電極排列成帶狀、三角形、Bayer圖案(棋盤狀圖案)、或與通常相比能夠增加相當(dāng)大分辨率的波形瓦矩陣。波形瓦矩陣由Clair Voyante Laboratory宣布，圖37示出了波形瓦矩陣的示例。
接下來，將對本發(fā)明的第三十七實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例提出了一種使用根據(jù)第一到第三十六實(shí)施例所述的液晶顯示設(shè)備的近眼設(shè)備。所述近眼設(shè)備包括照相機(jī)和攝像機(jī)的取景器、安裝在頭部的顯示器或頭上顯示器、以及靠近眼睛使用的其他設(shè)備(例如，在5cm以內(nèi))。
在第三十七實(shí)施例中，由于將液晶顯示設(shè)備用在近眼應(yīng)用中，需要如精細(xì)彩色再現(xiàn)、銳利圖像和清晰運(yùn)動圖像顯示等較高的圖像質(zhì)量。因此，應(yīng)用本發(fā)明極為有效。
接下來，將對本發(fā)明的第三十八實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例提出了一種使用根據(jù)第一到第三十六實(shí)施例所述的液晶顯示設(shè)備并通過利用投影光學(xué)系統(tǒng)投影顯示設(shè)備的原始圖像的投影設(shè)備。所述投影設(shè)備包括如前投影儀和后投影儀等投影儀、放大觀察設(shè)備等。
由于將投影設(shè)備用在投影應(yīng)用中，經(jīng)常將圖像放大成極大的圖像，因此極其需要較高的圖像質(zhì)量。因此，應(yīng)用本發(fā)明極為有效。
接下來，將對本發(fā)明的第三十九實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例提出了一種使用根據(jù)第一到第三十六實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的移動終端。所述移動終端包括便攜式電話、電子記事本、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、可佩戴個(gè)人計(jì)算機(jī)等。
此移動終端總是用在移動應(yīng)用中。移動終端通常使用電池或干電池，所以需要較低的電能消耗。將本發(fā)明應(yīng)用于這種應(yīng)用極為有效。移動終端不僅在室內(nèi)使用，還會在室外使用，需要應(yīng)用具有較高光使用效率的本發(fā)明，以獲得足夠的亮度。此外，響應(yīng)于隨身攜帶的移動終端所處的環(huán)境，在較寬的溫度范圍內(nèi)使用移動終端。因此，能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行操作的、根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的應(yīng)用提供了較大的效果。
接下來，將對本發(fā)明的第四十實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例提出了一種使用根據(jù)第一到第三十六實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的監(jiān)視器設(shè)備。所述監(jiān)視器設(shè)備包括個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、AV(視聽)設(shè)備(如電視)的監(jiān)視器、醫(yī)療用監(jiān)視器、設(shè)計(jì)應(yīng)用監(jiān)視器、圖片賞析應(yīng)用監(jiān)視器等。
此監(jiān)視器用在桌面上等。經(jīng)常仔細(xì)地觀看該監(jiān)視器，從而需要較高的圖像質(zhì)量。因此，應(yīng)用本發(fā)明是有效的。
接下來，將對本發(fā)明的第四十一實(shí)施例進(jìn)行描述。本實(shí)施例提出了一種使用根據(jù)第一到第三十六實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備的用于交通工具的顯示設(shè)備。所述交通工具包括汽車、飛機(jī)、輪船、火車等。
此用于交通工具的顯示設(shè)備不是如第三十九實(shí)施例所述的由人攜帶的設(shè)備，而是安裝在交通工具中的設(shè)備。交通工具接收環(huán)境中的各種變化，所以最好應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的液晶設(shè)備，如上所述，其并不依賴于如光強(qiáng)和溫度等環(huán)境變化。而且，由于電源的限制，根據(jù)本發(fā)明的、具有低電能消耗的液晶顯示設(shè)備是有利的。
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備中的示例的效果進(jìn)行描述。
圖38是示出了用在本發(fā)明的示例中的TFT陣列的結(jié)構(gòu)的剖面圖。將參照圖38，對其中將非晶硅變性為多晶硅的多硅(poly-silicon)TFT的單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
在如圖38所示的多硅(poly-silicon)TFT中，在玻璃基板29上形成氧化硅膜28之后，生長非晶硅。然后，通過利用準(zhǔn)分子激光進(jìn)行退火，將非晶硅變?yōu)槎嗑Ч?，以形成多晶硅?7。此外，生長10nm的氧化硅膜28。在形成圖案之后，以光刻膠形成圖案，稍微大于柵極的形狀(以在此之后形成LDD區(qū)域23和24)，并通過摻雜磷離子形成源極區(qū)(電極)26a和漏極區(qū)(電極)25a。在生長用作柵極氧化膜的氧化硅膜28之后，生長用作柵極電極30的非晶硅和硅化鎢(WSi)。然后，以光刻膠形成圖案，并利用光刻膠作為掩模，使非晶硅和硅化鎢(WSi)形成柵極電極的形狀。然后，利用形成了圖案的光刻膠作為掩模，只將磷離子摻雜到所需的區(qū)域中，以形成LDD區(qū)域23和24。之后，順序生長氧化硅膜28和氮化硅膜21，然后制作接觸孔。然后，濺射鋁和鈦，并形成圖案，以形成源極電極26和漏極電極25。之后，在整個(gè)表面上形成氮化硅膜21，并制作接觸孔。在整個(gè)表面上形成ITO膜，并通過形成圖案，形成透明像素電極22。按照這種方式，制成如圖38所示的平面型TFT像素開關(guān)，并形成TFT陣列。因此，可以將具有TFT開關(guān)的像素陣列和掃描電路設(shè)置在玻璃基板上。
在圖38中，通過將非晶硅變?yōu)槎嗑Ч鑱硇纬蒚FT。但是，也可以通過以下方法來形成TFT在生長多晶硅之后，通過激光照射來改進(jìn)多晶硅的顆粒直徑?？梢允褂眠B續(xù)波(CW)激光來代替準(zhǔn)分子激光。
此外，如果省略通過激光照射將非晶硅變?yōu)槎嗑Ч璧奶幚恚軌蛐纬煞蔷Ч鑄FT陣列。
圖39A到39D和圖40A到40D是按照處理順序解釋用于制造多硅(poly-silicon)TFT(平面結(jié)構(gòu))陣列的方法的剖面圖。將參照圖39A到39D和圖40A到40D，對用于制造多硅(poly-silicon)TFT陣列的方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。在玻璃基板10上形成氧化硅膜11之后，生長非晶硅12。然后，利用準(zhǔn)分子激光對非晶硅12進(jìn)行退火，以將非晶硅12變?yōu)槎嗑Ч?圖39A)。然后，在生長了厚度為10nm的氧化硅膜13并形成圖案(圖39B)之后，涂覆光刻膠14并形成圖案(用于掩模p溝道區(qū)域)。摻雜磷(P)離子，以形成n溝道的源極和漏極區(qū)域(圖39C)。生長用作柵極絕緣膜的、厚度為90nm的氧化硅膜15，然后，生長非晶硅16和硅化鎢(WSi)17，以形成柵極電極。然后，使非晶硅16和硅化鎢(WSi)17形成柵極的形狀(圖39D)。
涂覆光刻膠18，并形成圖案(以掩模n溝道區(qū)域)，并摻雜硼(B)，以形成p溝道的源極和漏極區(qū)域(圖40A)。在連續(xù)生長氧化硅膜和氮化硅膜19之后，制作接觸孔(圖40B)。濺射鋁和鈦20，并形成圖案(圖40C)。通過此圖案形成，形成外圍電路的CMOS的源極和漏極電極、與像素開關(guān)TFT的漏極相連的數(shù)據(jù)線配線以及與像素電極的觸點(diǎn)。然后，形成用作絕緣膜的氮化硅膜21。制作接觸孔，然后，形成用作透明電極的ITO(氧化銦錫)22，并形成像素電極的形狀(圖40D)。
按照這種方式，制作具有平面結(jié)構(gòu)的TFT像素開關(guān)，并形成TFT陣列。將硅化鎢用在柵極電極中，但也可以使用其他材料，如鉻等。
將液晶夾在這樣制造的TFT陣列基板和其中形成了相對電極的相對基板之間，從而形成液晶板。為了形成相對電極，在用作相對基板的玻璃基板的整個(gè)表面上形成ITO膜，并形成圖案。然后，形成用于屏蔽光的鉻圖案層。可以在整個(gè)表面上形成ITO膜之前，形成用于屏蔽光的鉻圖案層。然后，在相對基板上制造2μm的圖案柱。將此柱用作用于保持單元間隙的隔離件，并用于抗沖擊。根據(jù)液晶板的設(shè)計(jì)，柱的高度是適當(dāng)可變的。在表面彼此相對的TFT陣列基板的表面和相對基板的表面上印制對準(zhǔn)膜。摩擦對準(zhǔn)膜，在組裝后，獲得90度角的對準(zhǔn)方向。之后，在相對基板的像素區(qū)域的外部涂覆通過紫外線照射固化的密封劑。在TFT陣列基板和相對基板彼此面對并粘接之后，注入液晶，以形成液晶板。
將用作光屏蔽膜的鉻圖案層設(shè)置在相對基板中，但也可以設(shè)置在TFT陣列基板中。當(dāng)然，只要該材料能夠屏蔽光，光屏蔽膜可以由除鉻以外的其他材料制成。例如，可以使用WSi(硅化鎢)、鋁、銀合金等。
為了在TFT陣列基板上形成用于屏蔽光的鉻圖案層，存在三種結(jié)構(gòu)。在第一種結(jié)構(gòu)中，將用于屏蔽光的鉻圖案層形成在玻璃基板上。在形成用于屏蔽光的圖案層之后，通過與上述相同的過程制造TFT陣列基板。在第二種結(jié)構(gòu)中，在制造出具有與上述相同結(jié)構(gòu)的TFT陣列基板之后，最后形成用于屏蔽光的鉻圖案層。在第三種結(jié)構(gòu)中，在制造上述結(jié)構(gòu)的中間形成用于屏蔽光的鉻圖案層。當(dāng)在TFT陣列基板中形成用于屏蔽光的鉻圖案層時(shí)，可以不在相對基板中形成用于屏蔽光的鉻圖案層。通過在整個(gè)表面上形成ITO膜之后形成圖案來形成相對基板。
根據(jù)本發(fā)明的示例，將向列液晶夾在前述TFT陣列基板和相對基板之間，并通過將對準(zhǔn)在兩個(gè)基板之間扭轉(zhuǎn)90度來實(shí)現(xiàn)TN模式。在玻璃基板上制造掃描電極驅(qū)動電路、信號電極驅(qū)動電路、部分同步電路和部分公共電極電位控制電路。
驅(qū)動如此制造的TFT板，從而過驅(qū)動圖像信號，并將脈沖形變化賦予公共電極電位。此外，使用p/d＝3的液晶。還包括用于產(chǎn)生圖像信號的比較計(jì)算電路。在此結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行180Hz的彩色場序驅(qū)動。作為彩色時(shí)分光源，使用具有LED的背光。
在這種結(jié)構(gòu)中，像素間距是17.5μm。在0.55英寸(對角線長度)的顯示區(qū)域中進(jìn)行分辨率為VGA(640水平×480垂直點(diǎn))的顯示。位于顯示區(qū)域的角部的像素具有由薄膜晶體管制成的緩沖放大器，以便測量像素電位的變化。而且，在基板中制造與像素電極相連并按照類似方式制造的緩沖放大器，以便測量緩沖放大器的特性。根據(jù)用于測量緩沖放大器的特性的緩沖放大器的測量結(jié)果，考慮到增益和偏移量，以下像素電位為緩沖放大器的輸出電壓的校正值。
圖41示出了公共電極電位、像素電極電位隨時(shí)間的變化，根據(jù)公共電極電位和像素電極電位計(jì)算出來的液晶層中的電位差，和透射率。將三類電壓，即白顯示、黑顯示和半色調(diào)狀態(tài)下的灰度顯示用作電位測量中的灰度電平電壓。如從圖41中最上方的圖所顯而易見的那樣，如圖30所示地改變公共電極電位。如圖41從上數(shù)第二幅圖所示，像素電位根據(jù)圖像信號的寫入而變化。即使在無信號寫入的時(shí)間段中，像素電位的值根據(jù)液晶的響應(yīng)增加或減少。像素電位變化的原因在于，液晶層的電容根據(jù)液晶的響應(yīng)發(fā)生變化，即使累積在像素電極和公共電極之間的電荷幾乎保持恒定。當(dāng)將脈沖形變化施加到公共電極電位上時(shí)，像素電極通過電容耦合極大地發(fā)生變化。圖41中從上數(shù)第三幅圖表示液晶層中與像素電極電位和公共電極電位之間的差的絕對值相對應(yīng)的電位差。與其他時(shí)間段相比，在脈沖高度部分中，電位差較大。因此，顯而易見的是，獲得了過驅(qū)動效應(yīng)。在脈沖高度部分中，像素電位根據(jù)液晶響應(yīng)的變化較大。換句話說，建議液晶的響應(yīng)變快，并因而液晶層的電容急劇變化。在完成脈沖形變化的時(shí)間點(diǎn)，像素電位再次通過電容耦合而發(fā)生變化。圖41中最下方的曲線圖示出了根據(jù)上述波形所獲得的透射率隨時(shí)間的變化。透射率的單位是任意的。當(dāng)寫入圖像信號時(shí)，透射率開始改變。在施加脈沖形變化的時(shí)間段中，透射率快速變化。當(dāng)完成脈沖形變化時(shí)，透射率向其中每個(gè)條件都穩(wěn)定的狀態(tài)變化。
接下來，在周圍溫度變化時(shí)，測量根據(jù)本發(fā)明示例的顯示設(shè)備的特性。同時(shí)，將本示例的特性與比較示例的特性進(jìn)行比較。作為比較示例，使用通過如日本國公開No.2001-506376中所公開的過驅(qū)動和復(fù)位驅(qū)動的組合進(jìn)行驅(qū)動的180Hz的彩色場序顯示設(shè)備。為了正確地確定測量中溫度的影響，將顯示設(shè)備放在恒溫爐中，并監(jiān)控固定在顯示部分上的溫度傳感器。由于在從達(dá)到所需溫度開始等待30分鐘之后進(jìn)行測量，向所需溫度穩(wěn)定地控制顯示設(shè)備。圖42示出了當(dāng)溫度在-10℃、25℃和70℃之間變化時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的示例的白顯示的透射率隨時(shí)間的變化。圖43示出了當(dāng)溫度在-10℃、25℃和70℃之間變化時(shí)，根據(jù)比較示例的白顯示的透射率隨時(shí)間的變化。在本發(fā)明的示例中，在已經(jīng)完成脈沖形百年后之后，透射率就向穩(wěn)定的狀態(tài)前進(jìn)。透射率在任何溫度都達(dá)到幾乎相同的水平。另一方面，在比較示例中，在70℃，在復(fù)位之后，透射率快速增加，但在25℃，透射率溫和地增加。此外，在-10℃，透射率幾乎不增加，且最大可得透射率為70℃時(shí)的五分之一。圖44是其中在本發(fā)明的示例和比較示例之間比較積分透射率的溫度相關(guān)性的曲線圖。積分透射率是在彩色場序方法中、接通光源的時(shí)間段內(nèi)的透射率的積分。接通光源的時(shí)間段內(nèi)的平均透射率比實(shí)際使用的最大可得透射率更為重要。因此，將積分透射率用作索引。在比較示例中，積分透射率根據(jù)溫度的變化突然變化。-10℃的積分透射率大約是70℃的十分之一，從而根據(jù)比較示例的設(shè)備在低溫下不可用。
此外，當(dāng)在彩色場序方法中頻率增加時(shí)，測量了根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的特征。將利用日本國公開No.2001-506376中所公開的方法的顯示設(shè)備用作比較示例，與圖42和44的情況一樣。利用180Hz和360Hz的頻率，測量積分透射率和對比率。圖45示出了測量結(jié)果。在180Hz，如圖45所示，在示例和比較示例之間，積分透射率和對比率幾乎相同。但是，在360Hz，在對比示例中，積分透射率和對比率都突然減小。結(jié)果，難以從視覺上識別圖像。另一方面，在本發(fā)明的示例中，360Hz的積分透射率大約是180Hz的60％，而對比率幾乎沒有變化。結(jié)果，顯示稍微變暗，但仍能順利地識別。
根據(jù)本示例的液晶顯示設(shè)備能夠獲得150坎德拉每平方米或更大的亮度，從而即使在相對較強(qiáng)的室外光下，仍能順利地識別顯示。在更強(qiáng)的光線下，液晶顯示設(shè)備仍然可用作單色顯示設(shè)備，由于來自光傳感器的信號關(guān)閉了背光。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，透射扭轉(zhuǎn)向列液晶顯示設(shè)備能夠以極高的速度進(jìn)行響應(yīng)，從而使360Hz的彩色場序驅(qū)動成為可能。
在本發(fā)明中，以比傳統(tǒng)驅(qū)動方法更低的電壓來過驅(qū)動圖像信號就足夠了。在此示例中，在黑顯示中，施加6V的電壓，如圖41的像素電位所示。當(dāng)正常驅(qū)動用作本示例中的液晶材料時(shí)，在暗顯示中，需要5V的施加電壓。因此，用于過驅(qū)動的電壓是1V。另一方面，在傳統(tǒng)的過驅(qū)動方法中，通常施加2V到3V的電壓。換句話說，對于傳統(tǒng)方法，需要7V到8V的施加電壓，而在本示例中為6V。這種區(qū)別的發(fā)生是因?yàn)榕c兩步過驅(qū)動相對應(yīng)的、公共電極電位的脈沖形變化有效地提高了本發(fā)明中的響應(yīng)速度。
本發(fā)明對于提高液晶顯示設(shè)備的響應(yīng)速度極為有利。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分，具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件，和公共電極；圖像信號驅(qū)動電路；掃描信號驅(qū)動電路；同步電路；和公共電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形。
2.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分，具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件，和存儲電容器電極；圖像信號驅(qū)動電路；掃描信號驅(qū)動電路；同步電路；和存儲電容器電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
3.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分，具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件、公共電極和存儲電容器電極；圖像信號驅(qū)動電路；掃描信號驅(qū)動電路；同步電路；公共電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形；和存儲電容器電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
4.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分，具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和彼此電分離的多個(gè)公共電極；圖像信號驅(qū)動電路；掃描信號驅(qū)動電路；同步電路；和公共電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將部分所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形，所述部分所述公共電極對應(yīng)于由所述掃描信號驅(qū)動電路掃描過的所述掃描電極。
5.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分，具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和彼此電分離的多個(gè)存儲電容器電極；圖像信號驅(qū)動電路；掃描信號驅(qū)動電路；同步電路；和存儲電容器電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將部分所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形，所述部分所述存儲電容器電極對應(yīng)于由所述掃描信號驅(qū)動電路掃描過的所述掃描電極。
6.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶顯示部分，具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件、彼此電分離的多個(gè)公共電極和彼此電分離的多個(gè)存儲電容器電極；圖像信號驅(qū)動電路；掃描信號驅(qū)動電路；同步電路；公共電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將部分所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形，所述部分所述公共電極對應(yīng)于由所述掃描信號驅(qū)動電路掃描過的所述掃描電極；和存儲電容器電極電位控制電路，用于在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了部分所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，將部分所述存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形，所述部分所述存儲電容器電極對應(yīng)于由所述掃描信號驅(qū)動電路掃描過的所述掃描電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4和6中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于被變?yōu)槊}沖形的公共電極的電位并不復(fù)位液晶顯示部分的顯示。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5和6中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于被變?yōu)槊}沖形的存儲電容器電極的電位并不復(fù)位液晶顯示部分的顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、6和7中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于公共電極的電位在至少三個(gè)電位間變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5、6和8中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于存儲電容器電極的電位在至少三個(gè)電位間變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于沿暫時(shí)增加像素電極和公共電極之間或像素電極和存儲電容器電極之間的電位差的方向，將公共電極的電位或存儲電容器電極的電位變?yōu)槊}沖形。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于考慮到電荷保持驅(qū)動期間顯示部分的響應(yīng)性能，圖像信號的電位不同于靜態(tài)驅(qū)動期間穩(wěn)定顯示狀態(tài)下圖像信號的電位。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于通過考慮顯示部分的響應(yīng)特性，以及通過將寫入圖像信號前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)與要重新顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來確定圖像信號的電位。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于電場響應(yīng)材料夾在顯示部分中的像素電極和公共電極之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于電場響應(yīng)材料包括液晶材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料是向列液晶，且處于扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于在扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料的扭曲間距p(μm)和扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料層的平均厚度d(μm)之間保持p/d＜20的關(guān)系。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于在扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料的扭曲間距p(μm)和扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料層的平均厚度d(μm)之間保持p/d＜8的關(guān)系。
19.根據(jù)權(quán)利要求16到18中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于扭轉(zhuǎn)向列對準(zhǔn)的液晶材料是聚合穩(wěn)定的，以具有近似連續(xù)的扭曲結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料處于壓控雙折射模式。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料處于pi對準(zhǔn)(彎曲對準(zhǔn))
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于使用光學(xué)補(bǔ)償膜，并處于OCB(光學(xué)補(bǔ)償雙折射)模式。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料處于其中以同向性方式對準(zhǔn)液晶材料的VA(垂直對準(zhǔn))模式。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于將液晶材料分為多區(qū)域。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料處于IPS(面內(nèi)開關(guān))模式，從而在IPS模式下，液晶材料響應(yīng)于與基板的表面近似平行的電場。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料處于FFS(邊緣場開關(guān))模式或AFFS(改進(jìn)邊緣場開關(guān))模式。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料是鐵電液晶材料、反鐵電液晶材料或表現(xiàn)出electroclinic響應(yīng)的液晶材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料是膽甾型液晶材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求20到28中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于液晶材料是聚合穩(wěn)定的，以具有無電壓施加狀態(tài)或低電壓施加狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1到29中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于顯示部分具有濾色器，以實(shí)現(xiàn)彩色顯示。
31.根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于顯示部分具有凸透鏡片或雙棱鏡片，以實(shí)現(xiàn)立體顯示。
32.根據(jù)權(quán)利要求1到29中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，利用彩色場序(彩色時(shí)分)方法，其特征在于，將圖像信號分為與多個(gè)彩色相對應(yīng)的多個(gè)彩色圖像信號，與多個(gè)彩色相對應(yīng)的光源與具有預(yù)定相位差的多個(gè)彩色圖像信號同步，以及隨時(shí)間順序顯示多個(gè)彩色圖像信號。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的液晶顯示設(shè)備，利用彩色場序(彩色時(shí)分)型時(shí)分立體顯示方法，其特征在于圖像信號包括右眼圖像信號和左眼圖像信號，將針對每只眼睛的圖像信號分為與多個(gè)彩色相對應(yīng)的多個(gè)彩色圖像信號，與多個(gè)彩色相對應(yīng)且被設(shè)置在兩個(gè)位置上的光源與具有預(yù)定相位差的、針對每只眼睛的圖像信號同步，隨時(shí)間、與多個(gè)彩色圖像信號同步地順序顯示針對每只眼睛的圖像信號，以及隨時(shí)間順序顯示針對每只眼睛的圖像信號，作為已分開的多個(gè)彩色圖像信號。
34.根據(jù)權(quán)利要求1到33中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，是非晶硅薄膜晶體管顯示設(shè)備，其特征在于像素開關(guān)包括由非晶硅制成的薄膜晶體管。
35.根據(jù)權(quán)利要求1到33中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，是多晶硅薄膜晶體管顯示設(shè)備，其特征在于像素開關(guān)包括由多晶硅制成的薄膜晶體管。
36.根據(jù)權(quán)利要求1到33中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于像素開關(guān)包括由單晶硅制成的晶體管。
37.根據(jù)權(quán)利要求1到36中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性，以及在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位的中間電位。
38.根據(jù)權(quán)利要求1到36中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于以預(yù)定的定時(shí)反轉(zhuǎn)圖像信號的極性，以及在公共電極的電位在其中變化的多個(gè)電位中，比其他電位施加更長時(shí)間的一個(gè)或兩個(gè)電位幾乎等于作為圖像信號施加的全部電位的最大電位和最小電位之一。
39.根據(jù)權(quán)利要求1到36中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于剛好剛好在掃描信號驅(qū)動電路開始掃描掃描電極的第一掃描電極之前的公共電極的電位等于剛好剛好在掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部掃描電極并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位。
40.根據(jù)權(quán)利要求1到36中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于剛好在掃描信號驅(qū)動電路開始掃描掃描電極的第一掃描電極之前的公共電極的電位不同于剛好在掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部掃描電極并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于剛好在掃描信號驅(qū)動電路開始掃描掃描電極的第一掃描電極之前的公共電極的電位幾乎等于作為這之后所施加的圖像信號而施加的最大和最小電壓之一，以及剛好在掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部掃描電極并已經(jīng)將圖像信號傳輸?shù)较袼仉姌O之后且在將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形之前的公共電極的電位幾乎等于已經(jīng)作為圖像信號施加的最大和最小電位中的另一個(gè)。
42.一種用于驅(qū)動根據(jù)權(quán)利要求37或39所述的液晶顯示設(shè)備的方法，其中公共電極的電位包括四個(gè)電位第一電位是在掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)公共電極的電位；第二電位是跟隨在第一電位之后、將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位；第三電位是跟隨在第二電位之后、在已經(jīng)將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位，以及是公共電極在掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)的電位；以及第四電位是跟隨在第三電位之后、將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位。
43.一種用于驅(qū)動根據(jù)權(quán)利要求38、40和41中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備的方法，其中公共電極的電位包括六個(gè)電位第一電位是在掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有一個(gè)極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)公共電極的電位；第二電位是跟隨在第一電位之后、將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位；第三電位是跟隨在第二電位之后、在已經(jīng)將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位；第四電位是在掃描信號驅(qū)動電路掃描掃描電極以傳輸具有另一極性的反轉(zhuǎn)圖像信號時(shí)公共電極的電位；第五電位是跟隨在第四電位之后、將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)脈沖高度部分的電位；以及第六電位是跟隨在第五電位之后、在已經(jīng)將公共電極的電位變?yōu)槊}沖形時(shí)、脈沖完成之后的電位。
44.根據(jù)權(quán)利要求1到41中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于具有用于發(fā)出要入射到顯示部分上的光的發(fā)光部分、以及用于以相對于圖像信號的預(yù)定相位同步調(diào)制發(fā)光部分的光強(qiáng)的同步電路。
45.根據(jù)權(quán)利要求1到41中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于具有用于發(fā)出要入射到顯示部分上的光的發(fā)光部分、以及用于以相對于圖像信號的預(yù)定相位同步改變發(fā)光部分的光的彩色的同步電路。
46.根據(jù)權(quán)利要求1到41中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于具有用于發(fā)出要入射到顯示部分上的光的發(fā)光部分、以及用于以相對于圖像信號的預(yù)定相位同步調(diào)制發(fā)光部分的光強(qiáng)和用于以相對于圖像信號的預(yù)定相位同步改變發(fā)光部分的光的彩色的同步電路。
47.一種用于驅(qū)動根據(jù)權(quán)利要求44到46中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備的方法，其中，調(diào)制發(fā)光部分的光強(qiáng)的定時(shí)或改變發(fā)光部分的彩色的定時(shí)位于每個(gè)場的末尾，或者當(dāng)根據(jù)多個(gè)彩色，將場分為子場時(shí)，位于與彩色相對應(yīng)的每個(gè)子場的末尾，并且剛好在寫入下一場的圖像信號之前。
48.根據(jù)權(quán)利要求1到41和44到46中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于通過執(zhí)行寫入圖像信號前每個(gè)像素的保持?jǐn)?shù)據(jù)、像素電極的電位變化和要重新顯示的顯示數(shù)據(jù)之間的比較，來確定圖像信號的電位，像素電極的電位與被變?yōu)槊}沖形的公共電極的電位的變化、被變?yōu)槊}沖形的存儲電容器電極的電位的變化或該公共電極電位和該存儲電容器電極電位這兩個(gè)電位的變化相一致。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于順序執(zhí)行數(shù)據(jù)與電位的變化之間的比較。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于利用事先準(zhǔn)備的LUT(查找表、對應(yīng)表)，順序執(zhí)行數(shù)據(jù)與電位的變化之間的比較。
51.根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到50中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，使用扭轉(zhuǎn)向列液晶，其特征在于在施加脈沖形變化時(shí)，無復(fù)位脈沖形變化將液晶的平均傾角限制為81度或更小。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于在施加脈沖形變化時(shí)，無復(fù)位脈沖形變化將液晶的平均傾角限制為65度或更小。
53.根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到51中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備，其特征在于將圖像信號用作數(shù)字信號；施加到顯示材料上的電位是二進(jìn)制信號；以及通過以時(shí)基方向表示灰度電平的光學(xué)集成數(shù)字驅(qū)動進(jìn)行顯示。
54.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到52中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備的近眼設(shè)備。
55.一種用于通過投影光學(xué)系統(tǒng)投影顯示設(shè)備的原始圖像的投影設(shè)備，使用根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到52中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備。
56.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到52中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備的移動終端。
57.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到52中任一個(gè)所述液晶顯示設(shè)備的監(jiān)視器設(shè)備。
58.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1到41、44到46和48到52中任一個(gè)所述的液晶顯示設(shè)備的、用于交通工具的顯示設(shè)備。
全文摘要
一種液晶顯示設(shè)備，包括顯示部分、圖像信號驅(qū)動電路、掃描信號驅(qū)動電路、同步電路和公共電極電位控制電路。所述顯示部分具有掃描電極、圖像信號電極、按照矩陣排列的多個(gè)像素電極、用于向所述像素電極傳輸圖像信號的多個(gè)開關(guān)元件和公共電極。在所述掃描信號驅(qū)動電路已經(jīng)掃描了全部所述掃描電極，并已經(jīng)將所述圖像信號傳輸?shù)剿鱿袼仉姌O之后，所述公共電極電位控制電路將所述公共電極的電位變?yōu)槊}沖形?；蛘?，對圖像信號進(jìn)行過驅(qū)動?；蛘?，增加返回?zé)o電壓施加狀態(tài)的扭矩。
文檔編號G09G3/36GK1648982SQ2004101046
公開日2005年8月3日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者高取憲一 申請人:日本電氣株式會社