CN1294376A - 矩阵型显示器 - Google Patents
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Abstract
一种矩阵型显示器,其包括沿第1方向延伸的多个选通信号线;选通信号线驱动器,其用于驱动多个选通信号线;多个源极信号线,其沿与第1方向垂直的第2方向延伸;源极信号线驱动器,其用于驱动多个源极信号线;多个像素电极。上述多个像素电极分别与上述多源极信号线中的一个相应的源极信号线以及上述多个选通信号线中的一个相应的选通信号线连接。上述多个源极信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、指定第2色素的至少一个第2像素电极、以及指定第3色素的至少一个第3像素电极连接。上述源极信号线驱动器将第1显示信号供给上述多个源极信号线中的第1源极信号线,将其极性与该第1显示信号相反的第2显示信号供给上述多个源极信号线中的与第1源极信号线相邻的第2源极信号线,并且按照规定周期将第1显示信号的极性以及第2显示信号的极性反转。
Description
本发明涉及一种有源液晶显示器,特别涉及一种能够彩色显示的矩阵型显示器。
能够进行彩色显示的矩阵型显示器一般采用称为“带状布置”的像素排列。
图17表示例举性的带状布置。在图17中,带有标号R、G和B的矩形箱体分别表示指定红色、绿色和兰色的像素(相应地称为“红色像素”、“绿色像素”和“兰色像素”)。当变亮时,该红色像素、绿色像素和兰色像素分别发射红色、绿色和兰色光。
如图17所示,采用该带状布置的矩阵型显示器包括沿y方向排列的相同颜色的像素,沿x方向按照R、G和B的顺序交替排列的3个RGB颜色的像素。与沿x方向排列的像素相对应的像素电极与一个选通信号线连接,与沿y方向排列的像素相对应的像素电极与一个源极信号线连接。
采用带状布置的普通的矩阵型液晶显示器具有下述问题,即交叉干扰或屏蔽使阴影呈现于显示器的显示屏上,这对显示质量造成不利影响。下面对呈现于显示屏上的阴影的原理进行描述。
图18表示在采用带状布置的矩阵型显示器180的显示屏上呈现阴影的情况。
该矩阵型显示器180包括源极信号线驱动器1,选通信号线驱动器2,源极信号线DS1H和DS2H,DS1W和DS2W,选通信号线DG1,像素电极DP1H和DP1W。虽然在图中未示出,该矩阵型显示器180包括具有上述选通信号线DG1的多个选通信号线,以及与每个源极信号线和每个选通信号线连接的像素电极。
在矩阵型显示器180的显示屏181上,显示有背景182和窗口图案5。该“窗口图案”指显示于显示屏上的图案。当窗口图案5显示于矩阵型显示器中的显示屏181上时,由于交叉干扰或屏蔽的作用,阴影6有时便相对窗口图案5、呈现于显示屏181的顶部和底部区域。术语“顶部”和“底部”是相对源极信号线DS1H和DS2H,DS1W和DS2W的方向而言的。由于通过形成于像素电极DP1W和源极信号线DS1W之间的寄生电容CSD1、以及形成于像素电极DP1W和源极信号线DS2W之间的寄生电容CSD2,供向源极信号线DS1W和DS2W的信号对像素电极DP1W造成影响,故产生上述阴影6。
上述源极信号线 DS1H和DS2H 穿过未显示窗口图案的区域,源极信号线DS2H与源极信号线DS1H相邻。该源极信号线DS1H和DS2H带有与背景182的亮度相对应的信号。
上述源极信号线DS1W和DS2W穿过显示有窗口图案5的区域,源极信号线DS2W与该源极信号线DS1W相邻。该源极信号线DS1W和DS2W在某个时期,带有与背景182的亮度相对应的信号,并且在另一时期,带有与窗口图案5的亮度相对应的信号。
上述像素电极DP1H通过有源部件,比如TFT(薄膜晶体管),与源极信号线DS1H连接。上述像素电极DP1W还通过有源部件,与源极信号线DS1W连接。
如上所述,在采用带状布置的矩阵型显示器中,与相同颜色的像素相对应的像素电极与一个源极信号线连接。在图18中,假定与源极信号线DS1H和DS1W连接的所有像素电极与兰色像素相对应,与源极信号线DS2H和DS2W连接的所有像素电极与红色像素相对应。
供向源极信号线DS1H和DS2H,DS1W和DS2W的信号分别称为信号VS1H,VS2H,VS1W和VS2W。
供向选通信号线DG1的信号称为信号VG1。
施加于像素电极DP1H和DP1W上的电压分别称为液晶施加电压VP1H和VP1W。
上述矩阵型显示器180通过源极线反转驱动方法驱动。通过源极线反转驱动方法,相邻的源极信号线带有相反极性的信号,在每个垂直扫描周期,该信号的极性反转。
图19为表示供向源极信号线的DS1H和DS2H,DS1W和DS2W(图18)、像素电极DP1H和DP1W、以及选通信号线DG1的信号的波形的波形图。
上述像素电极DP1H带有所需的电压VW(液晶施加电压VP1H),该电压与背景182的亮度相对应(图18)。
上述像素电极DP1W也应带有所需的电压VW(液晶施加电压VP1H),但是在窗口显示期间,该像素电极DP1W带有与液晶施加电压VP1H不同的液晶施加电压VP1W。上述“窗口显示期间”指沿竖向对窗口图案5的区域进行扫描的一个垂直扫描周期中的期间。
假定背景182(图18)为青色(绿色像素和兰色像素变亮,红色像素熄灭),窗口图案5为黑色(红色,绿色和兰色像素均熄灭)。在本说明书中,当来自光源的光通过像素透射时,将像素定义为处于变亮状态。
在矩阵型显示器180中,当液晶施加电压高于规定电压(参考电压)时,获得黑色显示(即,像素熄灭),当液晶施加电压低于参考电压(标准的白色模式)时,获得白色显示(即,像素变亮)。
在窗口显示期间,上述液晶施加电压VP1W获得下述值,该值为所需的电压VW和影响电压VS的总和。该影响电压VS是由于通过形成源极信号线DS1W和像素电极DP1W之间的寄生电容CSD1、对液晶施加电压VP1W造成影响的信号VP1W而产生的。
上述影响电压VS由采用图19中的电压VB和VW的表达式(1)表示。在本说明书中,该电压VB与黑色显示相对应,电压VW与白色显示相对应。
VS=(VB-VW)×CSD1/(CP+CSD1+CSD2) ……(1)
在这里,标号CP表示像素电极DP1W(图18)和反电极(图中未示出)之间的电容,CSD1表示源极信号线DS1W和上述像素电极DP1W之间的寄生电容,CSD2表示源极信号线DS2W和像素电极DP1W之间的寄生电容。
从表达式(1)可知道,上述影响电压VS不为零。像素电极DP1H处的液晶施加电压VP1H的有效值与像素电极DP1W处的液晶施加电压VP1W的有效值不同。于是,像素电极DP1H处的液晶材料的透射系数与像素电极DP1W处的液晶材料的透射系数不同。这是在显示屏182(图18)上呈现阴影6、从而对显示质量造成不利影响的原因。
特别是在具有两个相邻的像素电极之间的距离小于每个源极信号线的宽度的结构的矩阵型显示器的场合,由于寄生电容CSD1和CSD2很大,影响电压VS很大,故上述阴影6对显示质量造成很大影响。
图20表示矩阵型显示器190的例举性结构,在该矩阵型显示器190中,两个相邻的像素电极之间的距离小于每个源极信号线的宽度。如图20所示,该矩阵型显示器190包括选通信号线27,源极信号线20a和20b,像素电极22a和22b,以及TFT26。比如在JP第2814752号专利中,对该矩阵型显示器190进行了描述。该矩阵型显示器190可具有足够大的数值孔。
如图20所示,像素电极22a和22b之间的距离d1小于液晶材料20b的宽度d2。每个像素电极20a和20b中的至少一部分在重叠部分28(图20表示多个重叠部分28)处,与源极信号线22a和22b的一部分重叠。于是,形成于像素电极22a和源极信号线20a之间的寄生电容CSD1、以及形成于像素电极22a和源极信号线20b之间的寄生电容CSD2增加。
图21表示沿图20中的线A-A剖开的图20所示的矩阵型显示器的剖视图。沿竖向,该矩阵型显示器190包括基层25,设置于该基层25上的源极信号线20a和20b,为了覆盖源极信号线20a和20b而设置于该基层25上的绝缘层23,设置于该绝缘层23上的像素电极22a和22b。该矩阵型显示器190还包括另一基层25,设置于该另一基层25上的反电极21,液晶层2100,该液晶层2100包括设置于像素电极22a和22b与反电极21之间的液晶材料。如图21所示,该像素电极22a和22b按照下述方式定位,该方式为:其局部地与源极信号线20a和20b的部分重叠,在它们之间设置有绝缘层23。
采用带状布置的普通的矩阵型显示器具有另一问题,即如后面将要进行具体描述的那样,由于在逐步处理过程中产生的曝光条件的离差,产生“块与块的亮度差”。
在生产矩阵型显示器的过程中,当同时没有对比如液晶显示板完全地进行逐步的处理,而是在将其划分为顶部和底部的状态下对其进行逐步处理时,显示于顶部的图象和显示于底部的图象的亮度是不同的。该现象称为“块与块的亮度差”。
图22表示产生块与块的亮度差的矩阵型显示器的结构。该矩阵型显示器220采用带状布置。
该矩阵型显示器220包括源极信号线驱动器1,选通信号线驱动器2,源极信号线DS1和DS2,选通信号线DGU和DGD,以及像素电极DP1U和DP1D。虽然在图中未示出,但是该矩阵型显示器220包括具有上述选通信号线DGU和DGD的多个选通信号线,与每个源极信号线和每个选通信号线连接的像素电极。
上述矩阵型显示器220中的显示屏划分为顶部区域29和底部区域30。
上述源极信号线DS1和DS2相邻。上述选通信号线DGU穿过区域29。上述选通信号线DGD穿过区域30。
上述像素电极DP1U处于区域29中,上述像素电极DP1D处于区域30中。像素电极DP1U和DP1D通过有源部件(图中未示出),与源极信号线DS1连接。
如上所述,在采用带状布置的矩阵型显示器中,与相同颜色的像素相对应的像素电极与一个源极信号线连接。在图22中,假定与源极信号线DS1连接的所有像素电极与兰色像素相对应,与源极信号线DS2连接的所有像素电极与红色像素相对应。
供向源极信号线DS1和DS2的信号分别称为信号VS1和VS2。
供向选通信号线DGU和DGD的信号分别称为信号VGU和VGD。
施加于像素电极DP1U和DP1D上的电压分别称为液晶施加电压VP1U和VP1D。
上述矩阵型显示器220通过源极线反转驱动方法驱动。如上所述,通过该源极线反转驱动方法,相邻的源极信号线带有相反极性的信号,在每个垂直扫描周期,该信号的极性反转。
寄生电容CSD1u形成于像素电极DP1U和源极信号线DS1之间,寄生电容CSD2u形成于像素电极DP1U和源极信号线DS2之间。寄生电容CSD1d形成于像素电极DP1D和源极信号线DS1之间,寄生电容CSD2d形成于像素电极DP1D和源极信号线DS2之间。CSD1u>CSD2u,并且CSD1d<CSD2d。该寄生电容的不相等是分别针对显示屏中的顶部区域29和底部区域30进行的逐步处理而造成的。
现在假定在矩阵型显示器220的整个显示屏上,显示有均匀的青色图案。
图23为表示供向源极信号线DS1和DS2(图22)、像素电极DP1U和DP1D、以及选通信号线DGU和DG1D的信号的波形的波形图。
由于CSD1u>CSD2u,供向源极信号线DS1的信号VS1对液晶施加电压VP1U造成很大影响。由于CSD1d<CSD2d,供向源极信号线DS2的信号VS2对该液晶施加电压VP1D造成很大影响。与像素电极DP1U和DP1D相对应的像素的亮度随液晶施加电压VP1U和VP1D的有效值而变化。如图23所示,该液晶施加电压VP1D的有效值大于液晶施加电压VP1U的有效值。于是,与顶部区域29相比较,底部区域30按照较暗的方式显示。由此,在区域29和30之间产生块与块的亮度差。
按照本发明的一个方面,矩阵型显示器包括多个选通信号线,其沿第1方向延伸;选通信号线驱动器,其用于驱动多个选通信号线;多个源极信号线,其沿与第1方向垂直的第2方向延伸;源极信号线驱动器,其用于驱动多个源极信号线;多个像素电极。上述多个像素电极分别与上述多源极信号线中的一个相应的源极信号线以及上述多个选通信号线中的一个相应的选通信号线连接。上述多个源极信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、指定第2色素的至少一个第2像素电极、以及指定第3色素的至少一个第3像素电极连接。上述源极信号线驱动器将第1显示信号供给上述多个源极信号线中的第1源极信号线,将其极性与该第1显示信号相反的第2显示信号供给上述多个源极信号线中的与第1源极信号线相邻的第2源极信号线,并且按照规定周期将第1显示信号的极性,以及第2显示信号的极性反转。
在本发明的一个实施例中,上述多个像素电极中的至少一个的一部分这样定位,从而其与多个源极信号线中的一个的一部分重叠。
在本发明的一个实施例中,上述多个像素电极中的沿第1方向的相邻的每两个像素电极之间的距离,小于位于每两个像素电极之间的多个源极信号线中的源极信号线的宽度。
在本发明的一个实施例中,上述源极信号线驱动器驱动多个源极信号线,从而施加于上述至少一个第1像素电极,至少一个第2像素电极和至少一个第3电极中的,两个相邻的像素电极上的电压具有相同的极性。
在本发明的一个实施例中,上述源极信号线驱动器驱动多个源极信号线,从而施加于上述至少一个第1像素电极、至少一个第2像素电极和至少一个第3电极中的两个相邻的像素电极上的电压具有不同的极性。
在本发明的一个实施例中,与多个源极信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等。
在本发明的一个实施例中,上述多个选通信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、与指定第2色素的至少第2像素电极、指定第3色素的至少一个第3像素电极连接。与上述多个选通信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等。上述多个像素电极沿第1方向的间距基本上为上述多个像素电极沿第2方向的间距的1/3。
在本发明的一个实施例中,上述源极信号线驱动器接收与第1色素相对应的第1外部显示信号、与第2色素相对应的第2外部显示信号、与第3色素相对应的第3外部显示信号。上述源极信号线驱动器包括开关,该开关用于选择第1外部显示信号、第2外部显示信号和第3外部显示信号中的一个,根据所选择的外部显示信号驱动多个源极信号线。
按照本发明的另一方面,矩阵型显示器包括多个选通信号线,其沿第1方向延伸;选通信号线驱动器,其用于驱动多个选通信号线;多个源极信号线,其沿与第1方向垂直的第2方向延伸;源极信号线驱动器,其用于驱动多个源极信号线;多个像素电极。上述多个像素电极分别与上述多个源极信号线中的一个相应的源极信号线以及上述多个选通信号线中的一个相应的选通信号连接。上述多个源极信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、指定第2色素的至少一个第2像素电极、以及指定第3色素的至少一个第3像素电极连接。上述多个像素电极包括:第4像素电极,其位于上述多个源极信号线中的第1源极信号线与上述多个源极信号线中的与该第1源极信号线相邻的第2源极信号线之间;第5像素电极,其位于第1源极信号线和第2源极信号线之间的与第4像素电极的位置不同的位置上。第1电容形成于第4像素电极和第1源极信号线之间,第2电容形成于第4像素电极和第2源极信号线之间,第3电容形成于第5像素电极和第1源极信号线之间,第4电容形成于第5像素电极和源极信号线之间。上述第1电容和第2电容的比例与上述第3电容和第4电容的比例是不同的。
在本发明的一个实施例中,上述多个像素电极中的至少一个的一部分这样定位,从而其与上述多个源极信号线中的一个的一部分重叠。
在本发明的一个实施例中,上述多个像素电极中的沿第1方向相邻的每两个像素电极之间的距离小于上述多个源极信号线中的位于每两个像素电极之间的源极信号线的宽度。
在本发明的一个实施例中,与多个源极信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等。
在本发明的一个实施例中,上述多个选通信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、指定第2色素的至少第2像素电极、指定第3色素的至少一个第3像素电极连接。与上述多个选通信号线中的每个连接的,至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等。上述多个像素电极沿第1方向的间距基本上为上述多个像素电极沿第2方向的间距的1/3。
在本发明的一个实施例中,上述源极信号线驱动器接收与第1色素相对应的第1外部显示信号、与第2色素相对应的第2外部显示信号、与第3色素相对应的第3外部显示信号。上述源极信号线驱动器包括开关,该开关用于选择第1外部显示信号、第2外部显示信号和第3外部显示信号中的一个,根据所选择的外部显示信号驱动多个源极信号线。
于是,在这里所描述的本发明可获得下述优点:(1)提供一种矩阵型显示器,其能够在基本上没有屏蔽的情况下进行彩色显示,特别是提供一种矩阵型显示器,其能够进行彩色显示,在该矩阵型显示器中,两个相邻的像素电极之间的距离小于每个源极信号线的宽度以便使数值孔提高,由此产生源极信号线和像素电极之间的寄生电容,但是基本上不产生屏蔽;(2)提供一种矩阵型显示器,其能够基本上在不受到块与块的亮度差造成的影响的情况下进行彩色显示。
对于本领域的普通技术人员来说,在阅读和理解参照附图进行的具体描述时,容易得出本发明的上述和其它优点。
图1A~1D表示驱动矩阵型显示器的不同方法的原理;
图2A~2B表示本发明的第1实例的矩阵型显示器的结构;
图3为以示意方式表示图2A和2B所示的矩阵型显示器的像素结构;
图4为处于在显示屏上显示背景和窗口图案的状态的图2A和2B所示的矩阵型显示器;
图5为表示供给处于图4状态的图2A和2B所示的矩阵型显示器中的源极信号线、像素电极、选通信号线的信号的波形的波形图;
图6表示可用作图2A和2B所示的结构中的源极信号线驱动器的电路的结构;
图7表示可用作图2A和2B所示的结构中的源极信号线驱动器的另一电路的结构;
图8A和8B表示通过点反转驱动方法驱动时、图2A和2B所示的矩阵型显示器的结构;
图9A和9B表示图2A和2B所示的像素的嵌镶布置的变换形式;
图10A和10B表示通过点反转驱动方法驱动时、图9A和9B所示的矩阵型显示器的结构;
图11A和11B表示每个像素的y方向和x方向长度的比例为3∶1的图2A和2B所示的矩阵型显示器的改进形式;
图12A和12B表示通过点反转驱动方法驱动时、图11A和11B所示的矩阵型显示器的结构;
图13A和13B表示本发明的第2实例的矩阵型显示器的结构;
图14表示图13A和13B所示的矩阵型显示器中的信号线和像素电极之间的关系;
图15A和15B分别表示图13A和13B所示的矩阵型显示器的显示屏的顶部区域和底部区域中的像素电极和附近部的结构;
图16为表示在图13A和13B所示的矩阵型显示器上显示均匀的青色图案时、供给源极信号线、像素电极、选通信号线的信号的波形的波形图;
图17表示普通的矩阵型显示器中的像素的例举性带状布置;
图18表示在具有像素的带状布置的普通矩阵型显示器中产生屏蔽的原理;
图19为表示在显示屏上显示背景和窗口图案时、供给源极信号线、像素电极、选通信号线的信号的波形的波形图;
图20表示相邻的像素电极之间的距离小于源极信号线的宽度的矩阵型显示器的例举性结构;
图21为图20所示的矩阵型显示器的剖视图;
图22表示产生块与块的亮度差的普通的矩阵型显示器的结构;
图23为表示在普通的显示屏上显示均匀的青色图案时、供给该显示器中的源极信号线、像素电极、选通信号线的信号的波形的波形图。
下面参照图1A~1D,对驱动有源矩阵液晶显示器的方法进行描述。
为了驱动有源矩阵液晶显示器,需要按照单位时间使施加于液晶材料上的电压的极性反转,以避免液晶材料的性能变差。
在图1A~1D中,矩形箱体分别表示包括于有源矩阵显示器中的像素。沿x方向排列的像素与一个选通信号线连接,沿y方向排列的像素与一个源极信号线连接。一些像素中所示的标号“+”表示液晶施加电压(即施加于像素中的液晶材料上的电压)是正的,另一些像素中所示的标号“-”表示液晶施加电压(即施加于像素中的液晶材料上的电压)是负的。在有源矩阵显示器的显示屏幕上,表示为“第1场”的极性状态和表示为“第2场”的极性状态是交替的。
图1A表示称为“场反转”的驱动方法的原理。通过该场转换原理,在相同的区域,所有的像素具有相同的极性。
图1B表示称为“选通线反转”的驱动方法的原理。通过该选通线反转方法,与相同的选通信号线连接的像素具有相同的极性,而与相邻的选通信号线连接的像素具有相反的极性。
图1C表示称为“源极线反转”的驱动方法的原理。通过该源极线反转方法,与源极信号线连接的像素具有相同的极性,而与相邻的源极信号线连接的像素具有相反的极性。
图1D表示称为“点反转”的驱动方法的原理。通过该点反转方法,与相同的源极信号线连接的两个相邻像素具有相反的极性,与相邻的源极信号线连接的像素具有相反的极性。
下面参照图2A~16,通过说明性实例对本发明进行描述。
(第1实例)
图2A和2B表示本发明的第1实例的矩阵型显示器100的结构。
该矩阵型显示器100包括源极信号线驱动器110,选通信号线驱动器120,多个源极信号线111,多个选通信号线121,以及多个像素电极130。
该多个选通信号线121沿x方向(第1方向)延伸,上述多个源极信号线111沿y方向(第2方向)延伸。上述x方向和y方向相互垂直。
上述多个像素电极130按照矩阵状排列,每个像素电极130与上述多个源极信号线111中的一个相应的源极信号线连接,并且与上述多个选通信号线中的一个相应选通信号线连接。
上述矩阵型显示器100包括像素的镶嵌布置。在该镶嵌布置中,与红色像素(红色像素电极;第1电极)相对应的像素电极、与绿色像素(绿色像素电极;第2电极)相对应的像素电极、与兰色像素(兰色像素电极;第3电极)相对应的像素电极与上述多个源极信号线111中的每个连接。
在图2A和2B中,矩形箱体R表示红色像素,矩形箱体G表示绿色像素,矩形箱体B表示兰色像素。每个像素的极性(多个液晶施加电压的极性)由“+”或“-”表示。图2A表示第1场中的每个像素的极性,图2B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描周期,上述第1场和第2场交替地切换。
上述源极信号线驱动器110驱动多个源极信号线111。比如,上述源极信号线驱动器110具有将显示信号提供给上述多个源极信号线111中的每个的功能。
上述选通信号线驱动器120驱动上述多个选通信号线121。比如,上述选通信号线驱动器120具有向上述多个选通信号线121中的每个提供扫描信号的功能,以便进行垂直扫描。
图3以示意方式表示上述矩阵型显示器100的像素结构。寄生电容CSD1形成于与第1源极信号线DS1连接的像素电极DP1(图2A和2B所示的像素电极130中的一个)与第1源极信号线DS1之间。寄生电容CSD2形成于像素电极DP1与第2源极信号线DS2之间。第2源极信号线DS2与第1源极信号线DS1相邻,并且与像素电极DP1相邻。上述像素电极DP1通过有源部件TEF1,与源极信号线DS1和选通信号线DG1连接。按照与像素电极DP1相对的方式设置的反电极DT与反电极驱动器140连接。像素电容CP形成于像素电极DP1与反电极DT之间。在有源矩阵型显示器中,形成存储电容,其与像素电容CP保持平行,以便对该像素电容CP起辅助作用。在本说明书中,为了简化起见,不将对存储电容进行描述。
一个垂直扫描周期包括一个水平扫描周期,在此期间,有源部件TFT1处于导通状态(该周期将称为“导通周期”)。除了水平扫描周期以外,有源部件TFT1处于截止状态(该周期将称为“截止周期”)。在作为TV信号的NTSC信号的场合,一个垂直扫描周期约为16.7ms,一个水平扫描周期约为63.5μs。正如人们能够想到的那样,在多数垂直扫描周期中,有源部件TFT1处于截止状态。当有源部件TFT处于截止状态,上述像素电容CP保持与在导通周期中所施加的电压相对应的电荷。通过供给选通信号线DG1的信号(扫描信号),对该有源部件TFT1进行导通与截止控制。
液晶材料设置于像素DP1电极与反电极DT之间。该液晶材料的透射系数按照施加于像素电极DP1和反电极DT之间的液晶施加电压VP1变化。在该矩阵型显示器100中,当液晶施加电压VP1高于规定电压(参考电压)时,获得黑色显示;当液晶施加电压VP1低于参考电压时,获得白色显示(标准白色模式)。上述反电极DT带有恒定的直流电压。
上述矩阵型显示器100中所包括的像素电极130均包括基本上与图3所示的像素电极DP1相同的结构。
图4表示在显示屏41上显示有背景42和窗口图案5的矩阵型显示器100。如上所述,“窗口图案”指显示于显示屏上的图案。
在图4中,上述多个源极信号线111中的一些(图2A和2B)由标号DS1H,DS2H,DS1W和DS2W表示。一个选通信号线121(图2A和2B)由标号DG1表示。上述多个像素电极130中的一些(图2A和2B)由标号DP1H和DP1W表示。
上述源极信号线DS1H和DS2H穿过未显示有窗口图案的区域,并且上述源极信号线DS2H与源极信号线DS1H相邻。该源极信号线DS1H和DS2H带有与背景42的度相对应的信号。
该源极信号线DS1W和DS2W穿过显示有窗口图案5的区域。上述源极信号线DS2W与源极信号线DS1W相邻。上述源极信号线DS1W和DS2W在一定的期间,带有与背景42的亮度相对应的信号,在另一期间,带有与窗口图案5相对应的信号。
上述像素电极DP1H通过有源部件(比如TFT)与源极信号线DS1H连接。上述像素电极DP1W通过有源部件,与源极信号线DS1W连接。
在采用镶嵌布置的矩阵型显示器100中,每个源极信号线与红色像素电极、绿色像素电极和兰色像素电极连接。最好与每个源极信号线连接的红色像素电极的数量、绿色像素电极的数量和兰色像素电极的数量基本上是相等的。沿x方向的两个相邻的像素电极相互具有不同的颜色,沿y方向的两个相邻的像素电极相互具有不同的颜色。
供给源极信号线DS1H,DS2H,DS1W,DS2W的信号分别称为信号VS1H,VS2H,VS1W,VS2W。
供向选通信号线DG1的信号称为信号VG1。
供向像素电极DP1H和DP1W的电压分别称为液晶施加电压VP1H和VP1W。
上述矩阵型显示器100通过源极线反转驱动方法驱动。如上所述,通过该源极线反转驱动方法,相邻的源极信号线带有相反极性的信号,在每个垂直扫描周期,该信号的极性反转。比如,上述源极信号线驱动器110将信号VS1W(第1显示信号)供给源极信号线DS1W(第1源极信号线),并且将信号VS2W(第2显示信号)供向源极信号线DS2W(第2源极信号线)。该信号VS2W包括与信号VS1W相反的极性。在每个垂直扫描周期(规定的周期),上述信号VS1W和VS2W的极性反转。上述源极信号线驱动器110驱动上述多个源极信号线111,从而施加给与每个源极信号线111连接的两个相邻的像素电极130(图2A和2B)电压具有相同的极性。
图5为处于下述状态的供向源极信号线DS1H,DS2H,DS1W和DS2W(图4)、像素电极DP1H和DP1W、选通信号线DG1的信号的波形的波形图,在该状态,如图4所示,背景42和窗口图案显示于上述矩阵型显示器100的显示屏41上。
上述信号VG1为在每个垂直扫描周期,使分别与像素电极DP1H和DP1W连接的有源部件导通的扫描信号。当有源部件导通时,分别供向源极信号线DS1H和DS1W的信号VS1H和VS1W分别通过相对应的有源部件供向像素电极DP1H和DP1W。于是,液晶施加电压VP1H形成于像素电极DP1H和按照与像素电极DP1H相对的方式设置的反电极之间,液晶施加电压VP1W形成于像素电极DP1W和按照与该像素电极DP1W相对的方式设置的反电极之间。由于供向每个反电极的信号为恒定电压的直流信号,施加给像素电极DP1H的电压的波形基本上与液晶施加电压VP1H的波形相同,施加给像素电极DP1W的电压的波形基本上与液晶施加电压VP1W的波形相同。
假定背景42为青色,窗口图案5为黑色。通过使红色像素变亮,并且将兰色像素变亮,便获得青色。通过使红色,绿色和兰色像素熄灭,便获得黑色。
上述信号VS1H,VS2H,VS1W和VS2W供向源极信号线111,在每个垂直扫描周期,该信号的极性从负极变为正极,并且从正极变为负极。电压VB与黑色显示相对应,并且电压VW与白色显示相对应。上述电压VB和VW分别由上述信号相对沿正极方向和负极方向的极性反转的中心的距离表示,在这里,上述极性反转的中心由图5中的虚线表示。供向源极信号线的信号为正极时的与黑色显示相对应的电压的绝对值,与供向源极信号线的信号为负极时的与黑色显示相对应的电压的绝缘值相等。供向源极信号线的信号为正极时的与白色显示相对应的电压的绝对值,与供向源极信号线的信号为负极时的与白色显示相对应的电压的绝缘值相等。
源极信号线DS1H和DS1W中的每个与红色、绿色和兰色像素连接。于是,源极信号线DS1H带有使红色像素熄灭(黑色显示)的电压VB,以及使绿色和兰色像素变亮(白色显示)的电压VW(信号VS1H)。除了在窗口显示周期(W)以外,上述源极信号线DS1W带有与源极信号线DS1H的电压相等的电压;但是,在窗口显示周期(W),源极信号线DS1W带有电压VB(信号VS1W)。
在窗口显示周期(W),与和设置于窗口图案5中的像素相对应的像素电极的每个连接的有源部件导通。
在信号VG1的导通周期,信号VS1H和VS1W分别供向像素电极DP1H和DP1W。在该周期,通过有源部件(图中未示出),从源极信号线DS1H和DS1W供向像素电极DP1H和DP1W的电荷在信号VG1的截止周期保持不变。
通过信号VS1H和VS2H,借助图5所示的相对应的寄生电容,在液晶施加电压上叠加影响电压。
同样,通过信号VS1W和VS2W,借助相对应的寄生电容而叠加于液晶施加电压VP1W上的电压也表示为影响电压VS。
上述影响电压VS通过图3所示的像素电容CP、寄生电容CSD1和CSD2,由下述表达式(2)表示。
VS=(VB-VW)×CSD1/(CP+CSD1+CSD2)+
(VW-VB)×CSD2/(CP+CSD1+CSD2) ……(2)
上述信号VS1W和VS2W不同时变化。这就是当寄生电容CSD1和CSD2相等,即CSD1=CSD2时,表达式(2)由表达式(3)表示的原因。
VS=(VB-VW)×C/(CP+2C) ……(3)
从上述表达式(3)可知,上述影响电压VS不为零。
上述液晶材料的透射系数随液晶施加电压的有效值VRMS变化。一般来说,上述有效值VRMS为下述值的平方根,该下述值是通过对单位周期时间T的电压的平方进行积分而获得的。当函数f为时间t的函数,则f(t)是由下述表达式(4)表示。
当函数f为方波,并且其振幅为2×V时,则上述函数f的有效值VRMS为1×V。
由于一般可将图5中的上述液晶施加电压VP1H和VP1W视为方波,故有效值VRMS均为VM+VS。由于施加于像素电极DP1H和DP1W上的电压的有效值相等,故与像素电极DP1H和DP1W相对应的像素的亮度是不同的。于是,上述矩阵型显示器中未产生图18所示的阴影6。即可避免屏蔽。
在上述描述中,背景42为青色,窗口图案5为黑色。即使在背景42和窗口图案5为不同颜色的情况下,上述矩阵型显示器100仍可避免屏蔽。
特别是是在上述矩阵型显示器100具有下述结构时,在该结构中,沿x方向排列的两个相邻的像素电极之间的距离小于源极信号线的宽度,并且每个像素电极的一部分与多个源极信号线的部分重叠,在它们之间设置有绝缘层(与图20和21所示的结构相对应),由于下述原因,最好采用上述镶嵌布置和源极线转换驱动方法。在上述的结构中,每个像素电极的一部分与多个源极信号线中的一个的一部分重叠,于是像素电极与一个源极信号线之间的寄生电容大于像素电容CP,于是产生屏蔽。镶嵌布置和源极线反转驱动方法提供的减轻屏蔽的效果是很好的。
图6表示可用作矩阵型显示器100中的源极信号线驱动器110的电路110a的结构。
图6所示的该电路(源极信号线驱动器)110a包括开关7,D/A转换器9,输出缓冲器10,反相器11(图6中仅仅示出一个),取样电路12,移位寄存器13和闩锁电路14。每个取样电路12,移位寄存器13和闩锁电路14包括触发电路8。外部红色显示信号R(与红色相对应的第1外部显示信号),外部绿色显示信号G(与绿色相对应的第2外部显示信号),外部兰色显示信号B(与兰色相对应的第3外部显示信号)从信号源(图中未示出),输入到矩阵型显示器100中。
上述开关7可比如为模拟开关或选择器。其接点可通过控制信号SEL1和SEL2改变。
可以每隔一根源极信号线111设置上述反相器11。通过将POL信号反相而获得的信号或POL信号用作对每个D/A转换器9的极性进行控制的控制信号。
上述取样电路12根据取样信号,对通过开关7选择的外部显示信号进行取样。
上述移位寄存器13依次按照通过时钟信号CK给定的时间,将取样起始信号SP进行转移,由此将取样信号提供给取样电路12。
上述闩锁电路14对按照由闩锁信号LS给定的时间,通过取样电路12取样的信号进行闩锁处理。
在镶嵌布置的场合,在每个水平扫描周期,与和一个源极信号线111导通连接的像素电极相对应的像素的颜色从红色,变为绿色,再变为兰色。为了向源极信号线提供与像素的颜色相对应的显示信号,在每个水平扫描周期,对开关7进行切换。在本说明书中,术语“导通连接”指源极信号线与像素电极之间的有源部件导通。上述开关7通过控制信号SEL1和SEL2切换。上述开关7选择外部红色,绿色和兰色显示信号R,G和B中的任何一个。
在每个扫描周期,上述移位寄存器13接收取样起始信号SP,产生取样信号。通过开关7选择的外部显示信号通过取样信号,借助取样电路12进行取样处理。当完成一个水平扫描周期的取样时,对应于闩锁信号LS,通过闩锁电路14对该取样的信号进行闩锁处理,经闩锁处理的信号通过输出缓冲器10,输出给源极信号线111。
在本实例中,采用源极线反转驱动方法,从而在每个垂直扫描周期,对POL信号进行反转。
总之,上述源信号线驱动器110a接收红色,绿色和兰色显示信号R,G和B,之后通过每个开关7,选择它们中的一个,根据所选择的外部显示信号,驱动多个源极信号线111。
图7表示可用作矩阵型显示器100中的源极信号线驱动器110的电路110b的结构。
在每个开关7的位置方面,图7所示的电路(源极信号线驱动器)是与源极信号线驱动器110a不同的。与在前面针对图6描述的相同部件采用相同的标号,故省略对其的描述。
在图6和7所示的上述源极信号线驱动器110a和110b中,外部显示信号(R,G和B)的位数为1个。即使在外部显示信号(R,G和B)多于1位的情况下,上述矩阵型显示器100可通过使开关7、取样电路12、闩锁电路14的设置数量与该位数相等的方式驱动。
当外部显示信号(R,G和B)为模拟信号时,上述矩阵型显示器100可通过下述方式驱动,该方式为:使取样电路12和闩锁电路14带有电容器或类似部件,去除D/A转换器9,并且将输入外部显示信号转换为正负信号。
上述矩阵型显示器100可还通过点反转驱动方法驱动。即使在采用点反转驱动方法的情况下,施加于像素电极DP1H和DP1W(图4)上的电压的有效值通过下述方式而保持相等,该方式为:在每单位周期,对施加于像素电极DP1H和DP1W上的电压的波形进行积分运算。
通过点反转驱动方法,相邻的源极信号线带有相反极性的信号,在每个扫描周期,供向该源极信号线的信号的极性反转。比如,参照图4和5,上述源极信号线驱动器110将信号VS1W(第1显示信号)供向源极信号线DS1W(第1源极信号线),将信号VS2W(第2显示信号)供向第2信号线DS2W(第2源极信号线)。该信号VS2W的极性与信号VS1W的相反,在每个垂直扫描周期(规定周期),信号VS1W和VS2W的极性反转。上述源极信号线驱动器110驱动多个源极信号线111,从而施加于与每个源极信号线111连接的两个相邻的像素电极130(图2A和2B)的电压具有相同的极性。
图8A和8B表示通过点反转驱动方法驱动时的矩阵型显示器100的结构。图8A表示第1场中的每个像素的极性(“+”或“-”),图8B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描周期,第1场和第2场交替地切换。
在此场合,上述矩阵型显示器100还具有下述结构,在该结构中,两个相邻的像素电极之间的距离小于源极信号线的宽度,并且每个像素电极的一部分与多个源极信号线中的一个的一部分重叠,在它们之间设置有绝缘层。
在采用点反转驱动方法以便驱动矩阵型显示器100的场合,上述源极信号线驱动器110可为电路110a(图6)或电路110b(图7)。在每个水平扫描周期和每个垂直扫描周期,上述POL信号反转。
下面对可用于矩阵型显示器100的镶嵌布置的变换实例进行描述。
图9A和9B表示分别在图2A和2B中示出的镶嵌布置的变换实例。图9A表示第1场中的每个像素的极性(“+”或“-”),图9B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描周期,第1场和第2场交替地切换。
在图9A和9B所示的布置中,相同颜色的像素不沿倾斜的方向保持连续。该布置使图2A和2B所示的布置的打扰减轻,该打扰指因相同颜色的像素沿倾斜方向保持连续,在显示屏上看到的倾斜线对眼睛造成干扰。
图9A和9B所示的实例通过源极线反转驱动方法驱动,但是也可通过点反转驱动方法驱动。
图10A和10B表示通过点反转驱动方法驱动时的分别在图2A和2B中示出的矩阵型显示器100的镶嵌布置的变换实例。图10A表示第1场中的每个像素的极性,图10B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描周期,第1场和第2场交替反转。
在采用镶嵌布置的变换实例的图9A和9B、图10A和10B所示的矩阵型显示器的结构中,上述源极信号线驱动器110可为电路110a(图6)或电路110b(图7)。但是,应注意到必须改进上述电路110a,从而对于3个源极信号线111中的每个来说,使外部显示信号R,G和B输入到源极信号线111中的连接位置发生改变。同样,必须改进电路110b,从而对于3个源极信号线111中的每个来说,使开关7的连接位置发生改变。
如图11A和11B所示,上述矩阵型显示器100中的每个像素的垂直长度与水平长度的比例为3∶1。图11A表示第1场中的每个像素的极性(“+”或“-”),图11B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描周期,第1场和第2场交替切换。
在图11A和11B中,当标号“a”表示沿y方向的每个像素的长度(y方向的像素间距),标号“b”表示沿x方向的每个像素的长度(x方向的像素间距)时,则a=3×b。上述y方向与源极信号线111保持平行,上述x方向与选通信号线121(图2A和2B)保持平行。
每个选通信号线121与红色像素电极、绿色电极和兰色像素电极连接。与每个选通信号线连接的上述红色像素电极的数量、绿色像素电极的数量、兰色像素电极的数量基本上相等。
由于下述原因,图11A和11B所示的镶嵌布置是方便的。在与RGB颜色相对应的3个像素构成一个显示单元的场合(红色像素,绿色像素和兰色像素),其中每个像素的x方向的长度与y方向的长度的比例为1∶1,并且每个像素沿水平方向相邻,则该显示单元中的x方向的长度与y方向的长度的比例为1∶3。于是,难于通过计算机或类似装置生成数据。在图11A和11B所示的结构中,显示单元中的x方向的长度与y方向长度的比例为1∶1(如图11A中的标号1101所示),于是容易通过计算机或类似装置生成数据。
图11A和11B所示的实例通过源极信号线驱动方法驱动,但是也可通过点反转驱动方法驱动。
图12A和12B表示通过点反转驱动方法驱动时的矩阵型显示器100中的图11A和11B所示的镶嵌布置。
图12A表示第1场中的每个像素的极性(“+”或“-”),图12B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描周期,第1场和第2场交替切换。
在图11A和11B、图12A和12B所示的镶嵌布置的场合,源极信号线驱动器110可为电路110a(图6)或电路110b(图7)。
如上所述,本发明的第1实例中的矩阵型显示器可通过采用各种像素的镶嵌布置、以及源极线反转驱动方法或点反转驱动方法来避免屏蔽。
即使在两个相邻的源极信号线之间的距离小于源极信号线的宽度、以便增加数值孔、从而使寄生电容为较大的情况下,可避免屏蔽。
上述矩阵型显示器100采用像素的镶嵌布置。于是,供向源极信号线111的外部显示信号(图2A和2B,即信号VS1H,VS2H,VS1W和VS2W的电平)在每个水平扫描周期,即针对红色像素、绿色像素和兰色像素,发生变化。另外,上述矩阵型显示器100通过源极线反转驱动方法或点反转驱动方法驱动。于是,相邻的源极信号线带有相反极性的的显示信号。通过按照此方式,向源极信号线提供显示信号,则下述影响消除,并且避免屏蔽,该影响指供向与通过寄生电容、对像素电极的电压的有效值产生作用的像素电极相邻的源极信号线的显示信号的影响。
在上述描述中,上述RGB颜色分配给像素。本发明适合于对像素分配青色、品红色和黄色的场合。
(第2实例)
下面参照图13A~16,对本发明的第2实例的矩阵型显示器200进行描述。
图13A和13B表示矩阵型显示器200的例举性结构。
该矩阵型显示器200包括源极信号线驱动器210,选通信号线驱动器220,多个源极信号线211,多个选通信号线221,以及多个像素电极230。
该多个选通信号线221沿x方向(第1方向)延伸,上述多个源极信号线211沿y方向(第2方向)延申。上述x方向和y方向相互垂直。
上述多个像素电极230按照矩阵状排列,每个像素电极230与上述多个源极信号线211中的一个相应的源极信号线连接,并且与上述多个选通信号线221中的一个相应选通信号线连接。
上述矩阵型显示器200包括像素的镶嵌布置。在该镶嵌布置中,与红色像素(红色像素电极;第1像素电极)相对应的像素电极,与绿色像素(绿色像素电极;第2像素电极)相对应的像素电极,与兰色像素(兰色像素电极;第3像素电极)相对应的像素电极与上述多个源极信号线211中的每个连接。
在图13A和13B中,矩形箱体R表示红色像素,矩形箱体G表示绿色像素,矩形箱体B表示兰色像素。每个像素的极性(多个液晶施加电压的极性)由“+”或“-”表示。图13A表示第1场中的每个像素的极性,图13B表示第2场中的每个像素的极性。在每个垂直扫描期间,上述第1场和第2场交替地切换。
上述源极信号线驱动器210驱动多个源极信号线211。比如,上述源极信号线驱动器210具有将显示信号提供给上述多个源极信号线211中的每个的功能。
上述源极信号线驱动器220驱动上述多个选通信号线221。比如,上述选通信号线驱动器220具有向上述多个选通信号线221中的每个提供扫描信号的功能,以便进行垂直扫描。
图14表示上述矩阵型显示器220中的信号线和像素电极之间的关系。
该矩阵型显示器220中的显示屏分为顶部区域29和底部区域30。
在图14中,多个源极信号线211(图13A和13B)中的两个由标号DS1和DS2表示。多个选通信号线221中的两个由标号DGU和DGD表示。多个像素电极130中的两个由标号DP1U(顶部区域29)和DP1D(底部区域30)表示。上述源极信号线DS1和DS2相邻。
上述像素电极DP1U(第4像素电极)设置于源极信号线DS1(第1源极信号线)与源极信号线DS2(第2源极信号线)之间。上述像素电极DP1D(第5像素电极)设置于源极信号线DS1(第1源极信号线)与第2源极信号线DS2(第2源极信号线)之间,并且位于与像素电极DP1U的位置不同的位置上。
每个像素电极DP1U和DP1D通过有源部件(图中未示出)与相同的源极信号线DS1连接。
在采用镶嵌布置的矩阵型显示器200中,每个源极信号线与红色像素电极、绿色像素电极和兰色像素电极连接。最好与每个源极信号线连接的上述红色像素电极的数量、绿色像素电极的数量和兰色像素电极的数量基本上是相等的。沿x方向的两个相邻的像素电极具有不同的颜色,沿y方向的两个相邻的的像素电极具有不同的颜色。
供向源极信号线DS1和DS2的信号分别称为信号VS1和VS2。
供向选通信号线DGU和DGD的信号分别称为信号VGU和VGD。
施加于像素电极DP1U和DP1D上的电压分别称为液晶施加电压VP1U和VP1D。
上述矩阵型显示器200通过源极线反转驱动方法驱动。通过该源极线反转驱动方法,相邻的源极信号线带有相反极性的信号,在每个垂直扫描周期,该信号的极性反转。比如,上述源极信号线驱动器210将信号VS1(第1显示信号)供向源极信号线DS1,将信号VS2(第2显示信号)供向源极信号线DS2。该信号VS2的极性与信号VS1的相反。在每个垂直扫描周期(规定的周期),该信号VS1和VS2的极性反转。该源极信号线驱动器210驱动多个源极信号线211,从而施加于与每个源极信号线211连接的两个相邻的像素电极230(图13A和13B)上的电压具有相同的极性。
寄生电容CSD1u(第1电容)形成于像素电极DP1U和源极信号线DS1之间,寄生电容CSD2u(第2电容)形成于像素电极DP1U和源极信号线DS2之间。寄生电容CSD1d(第3电容)形成像素电极DP1U和源极信号线DS1之间,寄生电容CSD2d(第4电容)形成于像素电极DP1D和源极信号线DS2之间。CSD1u>CSD2u,并且CSD1d<CSD2d。该寄生电容中的不相等是由于分别针对显示屏的顶部区域和底部区域进行逐步处理而造成的。其结果是,产生上述的“块与块的亮度差”。当CSD1u>CSD2u和CSD1d<CSD2d,并且CSD1u/CSD2u的比例和CSD1d/CSD2d的比例不同时,产生该块与块的亮度差。通过矩阵型显示器200,便使该块与块的亮度差减轻。
首先,参照图15A和15B对寄生电容的不相等的发生的原理进行描述。
图15A表示像素电极DP1U和其附近部的结构。该像素电极DP1U为图14所示的显示屏的顶部区域29。
该像素电极DP1U的一部分与源极信号线DS1的一部分重叠,在它们之间设置有绝缘层(图中未示出)。该像素电极DP1U的一部分称为“重叠部分28a”。该像素电极DP1U中的另一部分与源极信号线DS2的一部分重叠,在它们之间设置有绝缘层(图中未示出)。该像素电极DP1U中的部分称为“重叠部分28b”。像素电极DP1U和源极信号线DS1之间的寄生电容CSD1u根据重叠部分28a的面积确定。像素电极DP2U和源极信号线DS2之间的寄生电容CSD2u根据重叠部分28b的面积确定。如图15A所示,重叠部分28a的面积大于重叠部分28b的面积。于是,寄生电容CSD1u和CSD2u满足表达式CSD1u>CSD2u。
图15B表示像素电极DP1D和其附近部的结构。该像素电极DP1D为图14所示的显示屏的底部区域30。
该像素电极DP1D中的一部分与源极信号线DS1的一部分重叠,在它们之间设置有绝缘层(图中未示出)。该像素电极DP1D的部分称为“重叠部分28c”。该像素电极DP1D中的另一部分与源极信号线DS2重叠,在它们之间设置有绝缘层(图中未示出)。该像素电极DS2中的部分称为“重叠部分28d”。位于像素电极DP1D和源极信号线DS1之间的寄生电容CSD1d根据重叠部分28c的面积确定。位于像素电极DP1D和源极信号线DS2之间的寄生电容CSD2d根据重叠部分28d的面积确定。如图15B所示,重叠区域28c的面积小于重叠部分28d的面积。于是,寄生电容CSD1d和CSD2d满足表达式CSD1d<CSD2d。
当满足表达式CSD1u>CSD2u和CSD1d<CSD2d时,由于在本说明书的已有技术描述所介绍的与像素的带状布置有关的原因,产生块与块的亮度差。
上述矩阵型显示器200采用像素的镶嵌布置,该矩阵型显示器200通过下面参照图16而描述的原理,使块与块的亮度差减轻。
在矩阵型显示器200中,当液晶施加电压高于规定电压(参考电压)时,获得黑色显示,当液晶施加电压低于参考电压(标准白色模式)时,获得白色色显示。
图16为在矩阵型显示器200的显示屏上显示均匀的青色图案时的供给源极信号线DS1和DS2、像素电极DP1U和DP1D、选通信号线DGU和DGD的信号的波形图。
由于CSD1u>CSD2u,供向源极信号线DS1的信号VS1对液晶施加电压VP1U造成很大影响。由于CSD1d<CSD2d,供向源极信号线DS2的信号VS2对该液晶施加电压VP1D造成很大影响。与像素电极DP1U和DP1D相对应的像素的亮度随液晶施加电压VP1U和VP1D的相应有效值变化。如图16所示,该液晶施加电压VP1D的有效值大于液晶施加电压VP1U的有效值。但是,图16所示的上述液晶施加电压VP1U和VP1D的有效值之间的差值,小于通过图23所示的像素(普通的装置)的带状布置获得的液晶施加电压VP1U和VP1D的有效值之间的差值。于是,顶部和区域和底部区域之间的亮度差别减小,由此使块与块的亮度差减轻。
上述矩阵型显示器200采用像素的镶嵌布置。于是,供向源极信号线211的显示信号(图13A和13B,即信号VS1和VS2的电平(图16))在每个水平扫描周期,即针对红色像素、绿色像素和兰色像素变化。通过按照此方式将显示信号提供给源极信号线,则可减小下述影响,并且可减轻块与块的亮度差,该影响指供向与通过寄生电容、对像素电极的电压的有效值产生作用的像素电极相邻的源极信号线的显示信号的影响。
在上面的描述中,在矩阵型显示器200的显示屏上,显示均匀的青色图案。即使在于显示屏上显示的均匀图案为不同的颜色的情况下,仍获得使块与块的亮度差减轻的效果。
在上面的描述中,通过源极线反转驱动方法(图1C)驱动矩阵型显示器200。即使在通过场反转驱动方法(图1A)、选通线反转驱动方法(图1B)、或点反转驱动方法(图1D)驱动矩阵型显示器200的情况下,仍获得使块与块的亮度差减轻的效果。
上述像素排列图案不限于图13A和13B所示的情况。比如,可采用图9A和9B所示的图案,在该图9A和9B中,相同颜色的像素在倾斜方向是不连续的。在此场合,可减轻感到干扰倾斜线的麻烦。
如参照图11A和11B具体描述的那样(即,标号“a”表示沿y方向的每个像素的长度(沿y方向的像素间距),标号“b”表示沿x方向的每个像素的长度(沿x方向的像素间距),a=3×b),设置于矩阵型显示器200中的每个像素中的y方向的长度与x方向的长度的比例可为3∶1。该布置的优点在于显示单元中的x方向的长度与y方向的长度的比例为1∶1,于是能够容易通过计算机或类似装置生成数据。在此场合,每个选通信号线与红色像素电极,绿色像素电极和兰色像素电极连接。与每个选通信号线连接的红色像素电极的数量、绿色像素电极的数量和兰色像素电极的数量基本上相等。
上述矩阵型显示器200可具有下述结构,在该结构中,两个相邻的源极信号线之间的距离小于源极信号线的宽度,从而使数值孔增加。
如上所述,本发明的第2实例的矩阵型显示器可通过采用各种像素的镶嵌布置、场反转驱动方法、选通反转驱动方法、源极线反转驱动方法或点反转驱动方法,使块与块的亮度差减轻。
在上面的描述中,RGB颜色分配给像素。本发明适合于青色、品红色和黄色分配给像素的场合。
如上所述,本发明的矩阵型显示器可通过采用各种像素的镶嵌布置、源极线反转驱动方法或点反转驱动方法,可避免屏蔽。
即使在为了增加数值孔而两个相邻的源极信号线小于源极信号线的宽度的情况下,仍可避免屏蔽。
另外,本发明的矩阵型显示器可通过采用各种像素的镶嵌布置、场反转驱动方法、选通线反转驱动方法、源极线反转驱动方法或点反转驱动方法,使块与块的亮度差减轻。
在不离开本发明的实质和范围的情况下,本领域的普通技术人员容易得出和知道各种其它的改进形式。因此,在这里所附的权利要求的请求保护范围不应限于前面所述的描述,该权利要求按照广义的方式构成。
Claims (14)
1.一种矩阵型显示器,其包括:
多个选通信号线,其沿第1方向延伸;
选通信号线驱动器,其用于驱动多个选通信号线;
多个源极信号线,其沿与第1方向垂直的第2方向延伸;
源极信号线驱动器,其用于驱动多个源极信号线;
多个像素电极;
其中:
上述多个像素电极分别与上述多源极信号线中的一个相应的源极信号线以及上述多个选通信号线中的一个相应的选通信号线连接;
上述多个源极信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、指定第2色素的至少一个第2像素电极、以及指定第3色素的至少一个第3像素电极连接;
上述源极信号线驱动器将第1显示信号供给上述多个源极信号线中的第1源极信号线,将其极性与该第1显示信号相反的第2显示信号供给上述多个源极信号线中的与第1源极信号线相邻的第2源极信号线,并且按照规定周期将第1显示信号的极性以及第2显示信号的极性反转。
2.根据权利要求1所述的矩阵型显示器,其中上述多个像素电极中的至少一个的一部分这样定位,从而其与多个源极信号线中的一个的一部分重叠。
3.根据权利要求2所述的矩阵型显示器,其中上述多个像素电极中的沿第1方向的相邻的每两个像素电极之间的距离,小于位于每两个像素电极之间的多个源极信号线中的源极信号线的宽度。
4.根据权利要求1所述的矩阵型显示器,其中上述源极信号线驱动器驱动多个源极信号线,从而施加于上述至少一个第1像素电极、至少一个第2像素电极和至少一个第3电极中的两个相邻的像素电极上的电压具有相同的极性。
5.根据权利要求1所述的矩阵型显示器,其中上述源极信号线驱动器驱动多个源极信号线,从而施加于上述至少一个第1像素电极、至少一个第2像素电极和至少一个第3电极中的两个相邻的像素电极上的电压具有不同的极性。
6.根据权利要求1所述的矩阵型显示器,其中与多个源极信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等。
7.根据权利要求6所述的矩阵型显示器,其中:
上述多个选通信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、与指定第2色素的至少第2像素电极、指定第3色素的至少一个第3像素电极连接;
与上述多个选通信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等;
上述多个像素电极沿第1方向的间距基本上为上述多个像素电极沿第2方向的间距的1/3。
8.根据权利要求1所述的矩阵型显示器,其中:
上述源极信号线驱动器接收与第1色素相对应的第1外部显示信号、与第2色素相对应的第2外部显示信号、与第3色素相对应的第3外部显示信号;
上述源极信号线驱动器包括开关,该开关用于选择第1外部显示信号、第2外部显示信号和第3外部显示信号中的一个,根据所选择的外部显示信号驱动多个源极信号线。
9.一种矩阵型显示器,其包括:
多个选通信号线,其沿第1方向延伸;
选通信号线驱动器,其用于驱动多个选通信号线;
多个源极信号线,其沿与第1方向垂直的第2方向延伸;
源极信号线驱动器,其用于驱动多个源极信号线;
多个像素电极;
其中:
上述多个像素电极分别与上述多个源极信号线中的一个相应的源极信号线以及上述多个选通信号线中的一个相应的选通信号线连接;
上述多个源极信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、指定第2色素的至少一个第2像素电极、以及指定第3色素的至少一个第3像素电极连接;
上述多个像素电极包括:第4像素电极,其位于上述多个源极信号线中的第1源极信号线与上述多个源极信号线中的与该第1源极信号线相邻的第2源极信号线之间;第5像素电极,其位于第1源极信号线和第2源极信号线之间的不同于第4像素电极的位置的位置上;
第1电容形成于第4像素电极和第1源极信号线之间,第2电容形成于第4像素电极和第2源极信号线之间,第3电容形成于第5像素电极和第1源极信号线之间,第4电容形成于第5像素电极和源极信号线之间;
上述第1电容和第2电容的比例与上述第3电容和第4电容的比例是不同的。
10.根据权利要求9所述的矩阵型显示器,其中上述多个像素电极中的至少一个的一部分这样定位,从而其与上述多个源极信号线中的一个的一部分重叠。
11.根据权利要求10所述的矩阵型显示器,其中上述多个像素电极中的沿第1方向相邻的每两个像素电极之间的距离小于上述多个源极信号线中的位于每两个像素电极之间的源极信号线的宽度。
12.根据权利要求9所述的矩阵型显示器,其中与多个源极信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等。
13.根据权利要求12所示的矩阵型显示器,其中:
上述多个选通信号线分别与上述多个像素电极中的指定第1色素的至少一个第1像素电极、与指定第2色素的至少第2像素电极、指定第3色素的至少一个第3像素电极连接;
与上述多个选通信号线中的每个连接的至少一个第1像素电极的数量、至少一个第2像素电极的数量和至少一个第3电极的数量基本上相等;
上述多个像素电极沿第1方向的间距基本上为上述多个像素电极沿第2方向的间距的1/3。
14.根据权利要求9所述的矩阵型显示器,其中:
上述源极信号线驱动器接收与第1色素相对应的第1外部显示信号、与第2色素相对应的第2外部显示信号、与第3色素相对应的第3外部显示信号;
上述源极信号线驱动器包括开关,该开关用于选择第1外部显示信号、第2外部显示信号和第3外部显示信号中的一个,根据所选择的外部显示信号驱动多个源极信号线。
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