專利名稱：液晶顯示設(shè)備和終端單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示(LCD)設(shè)備和終端單元，以及更具體地說， 涉及在每一像素中包括反射區(qū)和透射區(qū)的LCD設(shè)備，以及包括所述 LCD設(shè)備的終端單元。
背景技術(shù)：
已知一種透反型LCD設(shè)備，在該LCD設(shè)備的每一像素中，包括 反射區(qū)和透射區(qū)。如果透射LCD設(shè)備在透射區(qū)中使用諸如IPS (面內(nèi) 切換)模式或FFS (邊緣場(chǎng)切換)模式的橫向電場(chǎng)模式，而在反射區(qū)中 使用縱向電場(chǎng)，則存在反射模式在任何時(shí)間都表現(xiàn)亮態(tài)，而與電壓是 否施加到反射區(qū)中的液晶(LC)層無關(guān)的問題，盡管透射模式在常黑 模式中起作用。
專利公開JP-2003-344837A描述了一種用于通過在反射區(qū)中采用 縱向電場(chǎng)，以及特定結(jié)構(gòu)，解決上述問題的技術(shù)，其中，從對(duì)向基板 側(cè)看，與一般釆用的通常的0度或90度不同，偏光膜的偏光軸和LC 層的光軸間的角度被設(shè)置成45度。然而，在該結(jié)構(gòu)中，透射模式涉及 在LC層的內(nèi)部光的偏光狀態(tài)發(fā)生變化，由此在透射區(qū)中，當(dāng)顯示暗態(tài) 時(shí)，具有不良圖像特性的問題。
如果在透射區(qū)和反射區(qū)中均采用橫向電場(chǎng)模式，則存在稱為黑-白 反轉(zhuǎn)問題的問題，其中，在典型的驅(qū)動(dòng)方案中，反射區(qū)呈現(xiàn)常白模式， 而透射區(qū)呈現(xiàn)常黑模式。在專利公開JP-2005-338256A 、JP-2006-171376A、 JP-2006-71977A以及JP-2006-139286A中描述了通 過僅在反射區(qū)中采用延遲膜解決黑-白反轉(zhuǎn)問題的技術(shù)。該技術(shù)大致包 括兩種類型。
第一種類型是反射模式使用橫向電場(chǎng)模式，延遲膜設(shè)置在對(duì)向基 板側(cè)上并具有對(duì)應(yīng)于半波長(zhǎng)膜(X/2膜，X是光的波長(zhǎng))的延遲，LC層 具有對(duì)應(yīng)于四分之一波長(zhǎng)膜(X/4膜)的延遲，反射膜設(shè)置在LC層的 后側(cè)，由此反射模式以常黑模式操作。
第二種類型是反射模式使用橫向電場(chǎng)模式，對(duì)向基板不設(shè)有延遲 膜，LC層充當(dāng)X/2膜，X/4膜設(shè)置在LC層的后側(cè)，以及反射膜設(shè)置在 X/4膜的后側(cè)，由此，反射區(qū)在常黑模式中起作用。在第一和第二種技 術(shù)中，在顯示暗態(tài)時(shí)，LC層和延遲膜的組合充當(dāng)寬帶X/4膜。
JP-2005-338256A在反射區(qū)中引入了 X/2膜以解決上述黑-白反轉(zhuǎn) 問題。更具體地說，使用橫向電場(chǎng)的IPS-模式透射LCD設(shè)備包括對(duì)于 在透射LCD設(shè)備的情況下覆蓋整個(gè)像素區(qū)的偏光膜、在反射區(qū)中具有 X/2延遲的延遲膜、以及在反射區(qū)中具有X/4延遲的LC層。
JP-2007-41572A描述了一種LCD設(shè)備，其中，反射模式使用第一 灰度級(jí)信號(hào)，透射模式使用通過反轉(zhuǎn)該第一灰度級(jí)信號(hào)獲得的第二灰 度級(jí)信號(hào)，以便解決黑-白反轉(zhuǎn)問題。該技術(shù)稱為信號(hào)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案， 而兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)間的關(guān)系稱為反極性關(guān)系。圖12顯示了在該專利公開 中描述的LCD設(shè)備中的像素的結(jié)構(gòu)。像素50包括包含第一像素電極 55和第一公共電極53的反射區(qū)51以及包含第二像素電極56和第二公 共電極54的透射區(qū)52。通過在第一像素電極55和第一公共電極53間 生成的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)反射區(qū)51中的液晶(LC)層，而通過在第二像素電極 56和第二公共電極54間生成的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)透射區(qū)52中的LC層。通過 各自的薄膜晶體管(TFT),為第一和第二像素電極55、 56施加相同 的像素信號(hào)。在圖12的LCD設(shè)備中，反轉(zhuǎn)施加到透射區(qū)51中的第一公共電極 53的第一公共電極信號(hào)以生成施加到透射區(qū)52中的第二公共電極54 的第二公共電極信號(hào)，由此使用信號(hào)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案。在該結(jié)構(gòu)中，為 反射區(qū)51中的LC層施加5V，而為透射區(qū)52中的LC層施加0V。由 此，通過施加電壓，僅在反射區(qū)51中轉(zhuǎn)動(dòng)LC層中的LC分子的光軸 或長(zhǎng)軸，從而解決黑-白反轉(zhuǎn)問題。
在JP-2007-41572A和JP-2005-338256A中描述的技術(shù)中，透射模 式使用橫向電場(chǎng)，并且LC層中的LC分子的長(zhǎng)軸與偏光膜的光軸平行 或垂直，即，LC層的光軸相對(duì)于入射的線性偏振光沒有有效角度。在 這種情況下，LC層的光軸在通過LC層后，不改變線性偏振光的偏振 狀態(tài)，由此與LC層的延遲無關(guān)，入射光和出射光仍然處于線性偏振狀 態(tài)。由此，如果位于光出射面的偏光膜的光軸設(shè)置成垂直于出射光， 則LC層表現(xiàn)暗態(tài)，與LC層的延遲無關(guān)。即，通過所述LCD設(shè)備獲 得的暗態(tài)具有更低的視角相關(guān)性、更低的色度色散，以及LC層的間隙 距離的更低相關(guān)性。
另一方面，在JP-2007-41572A和JP-2005-338256A中描述的LCD 設(shè)備的反射區(qū)中，在顯示暗態(tài)時(shí)，LC分子的長(zhǎng)軸偏離入射光的偏振方 向45度，并且LC層具有X/4延遲，由此充當(dāng)X/4膜。在這種結(jié)構(gòu)中， 通過LC層和延遲膜的作用，將入射的線性偏振光改變成圓偏振光以表 現(xiàn)暗態(tài)。這兩個(gè)公開在該階段使用不同的技術(shù)。在JP-2005-338256A中 描述的技術(shù)中，X/2膜僅設(shè)置在反射區(qū)中，以便旋轉(zhuǎn)入射光來僅在反射 區(qū)中實(shí)現(xiàn)入射光和LC分子的長(zhǎng)軸間的45度。在JP-2007-41572A中所 述的技術(shù)中，驅(qū)動(dòng)方案僅使反射區(qū)中的LC分子旋轉(zhuǎn)45度，實(shí)現(xiàn)僅在 反射區(qū)中入射光和LC分子的長(zhǎng)軸間的45度角。
如上所述，在JP-2007-41572A和JP-2005-338256A中所述的技術(shù) 中，反射區(qū)中的LC層中的LC分子具有在顯示暗態(tài)時(shí)偏離線性偏振入射光的偏振方向45度的長(zhǎng)軸。這導(dǎo)致LC層內(nèi)線性偏振光的偏振狀態(tài) 的改變，由此，在入射光到達(dá)反射膜并轉(zhuǎn)變成圓偏振光后，能實(shí)現(xiàn)暗 態(tài)。因此，由于取決于入射光的波長(zhǎng)和LC層的間隙距離的雙折射，入 射光通過LC層經(jīng)受波長(zhǎng)色散，由此在反射區(qū)中實(shí)現(xiàn)的暗態(tài)具有視角相 關(guān)性和色度色散。另外，間隙距離相關(guān)性導(dǎo)致黑亮度的波動(dòng)，以致在 顯示暗態(tài)時(shí)，對(duì)比度降低。因此，盡管在透射模式中在諸如對(duì)比度和 視角相關(guān)性的性能中，橫向電場(chǎng)模式透反型LCD設(shè)備優(yōu)于縱向電場(chǎng)模 式透反型LCD設(shè)備，但在反射模式中在諸如對(duì)比度的性能中，橫向電 場(chǎng)模式透反型LCD設(shè)備差于那些縱向電場(chǎng)模式LCD設(shè)備。
在反射區(qū)以縱向電場(chǎng)模式操作和而透射區(qū)以橫向電場(chǎng)模式操作的 LCD設(shè)備中，如在JP-2003-344837A中所述，如果采用普通光學(xué)系統(tǒng)， 則LC層在反射模式中不執(zhí)行開/關(guān)操作，盡管透射模式有效地充當(dāng)常 黑模式。另外，當(dāng)垂直于基板觀察時(shí)，如果將45度用作偏光膜的光軸 和LC層的光軸間的角度，則透射區(qū)呈現(xiàn)常白模式，由此，在顯示暗態(tài) 時(shí)，在LC層的內(nèi)部中，入射光的偏振狀態(tài)發(fā)生改變，由此導(dǎo)致透射區(qū) 中的更低對(duì)比度。
如上所述，在這些專利公開中所述的透反型LCD設(shè)備至少在透射 區(qū)和反射區(qū)的一個(gè)中具有更低對(duì)比度的公共問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文，本發(fā)明的目的是提供一種透反型LCD設(shè)備，在透射區(qū) 中，其以橫向電場(chǎng)模式操作，并能在反射區(qū)和透射區(qū)中均實(shí)現(xiàn)更高對(duì) 比度。
本發(fā)明提供一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶面板，所述液晶面板 包括其間夾有液晶層的第一和第二基板，并且定義像素陣列，每一像 素包括反射區(qū)和透射區(qū)，所述透射區(qū)包括第一像素電極和第一公共電 極，用于在其間生成橫向電場(chǎng)，所述反射區(qū)包括第二像素電極和對(duì)向電極，用于在其間生成縱向電場(chǎng)；四分之一波長(zhǎng)延遲膜，所述延遲膜 設(shè)置在所述液晶層前的反射區(qū)中；以及其間夾有液晶面板的第一和第 二偏光膜，所述液晶層中的液晶分子具有平行或垂直于設(shè)置在所述液 晶面板前的所述第一偏光膜的光軸的長(zhǎng)軸。
參考附圖，通過下文的描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)將更顯而易見。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD設(shè)備中的像素的剖視圖，以及 圖1B是圖1A中所示的像素的示意操作圖。
圖2是根據(jù)該實(shí)施例的修改例的LCD設(shè)備中的像素的剖視圖。 圖3A至3C是描述圖1A中所示的像素的操作的俯視圖。 圖4是圖1A中所示的像素的等效電路圖。
圖5A和5B分別是顯示用于驅(qū)動(dòng)反射區(qū)和透射區(qū)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí) 序圖。
圖6A和6B分別是顯示用于驅(qū)動(dòng)反射區(qū)和透射區(qū)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí) 序圖。
圖7A和7B是顯示在其中寫入驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，電極的電勢(shì)的時(shí)序圖。 圖8A和8B分別是在顯示亮態(tài)和暗態(tài)時(shí)，陣列中的像素的操作圖。 圖9A和9B分別是對(duì)向基板和TFT基板的俯視圖。 圖IO是顯示公共電極線的時(shí)間常數(shù)和橫向串?dāng)_間的關(guān)系的曲線。 圖IIA和IIB分別是在顯示亮態(tài)和暗態(tài)時(shí)，陣列中的像素的操作圖。
圖12是在專利公開中描述的LCD設(shè)備中的像素的電路圖。
具體實(shí)施例方式
在描述本發(fā)明的實(shí)施例前，為更好理解本發(fā)明，將描述本發(fā)明人 對(duì)透反型LCD設(shè)備所進(jìn)行的研究。我們認(rèn)為透反型LCD設(shè)備的透射 區(qū)能夠獲得等效于以橫向電場(chǎng)模式操作的透射LCD的優(yōu)良對(duì)比度和視角相關(guān)性。為此目的，對(duì)于透反型LCD設(shè)備采用如下結(jié)構(gòu)是有效的， 即其中至少在透射區(qū)中，LC層的光軸和偏光膜的光軸間的關(guān)系等效于
透射LCD設(shè)備中的相應(yīng)關(guān)系。在這種情況下，我們采用如下結(jié)構(gòu)，即 其中LC分子的長(zhǎng)軸平行或垂直于后側(cè)(入射面)偏光膜的光軸，而前 側(cè)(光出射面)偏光膜的光軸垂直于入射面偏光膜的光軸，以便實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的目的。
另外，在反射區(qū)中采用縱向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，以便通過允許反射區(qū)中的 入射光和出射光彼此補(bǔ)償增加孔徑比。在該結(jié)構(gòu)中，有必要解決反射 區(qū)在任何時(shí)間都表現(xiàn)暗態(tài)而與是否存在所施加的電壓無關(guān)的問題，該 問題是由反射層中的LC層不執(zhí)行開/關(guān)操作的事實(shí)而引起的。反射區(qū) 中不存在開/關(guān)操作的原因是盡管在不存在施加電壓時(shí)，LC層對(duì)于任 意光通常都具有折射率各向異性，但因?yàn)槿肷涔獾钠衩媾cLC層的光 軸平行，因此，入射光對(duì)LC層的折射率各向異性不敏感。另外的原因 是因?yàn)長(zhǎng)C分子在存在施加電壓時(shí)上升，所以在存在施加電壓時(shí)，LC 層對(duì)于任何任意光使折射率各向異性松散。因此，我們考慮在反射區(qū) 中插入X/4膜，以便抵制這些現(xiàn)象。該結(jié)構(gòu)提供對(duì)反射區(qū)的常白模式操 作，其中，LC層在不存在施加電壓時(shí)，表現(xiàn)亮態(tài)，在存在施加電壓時(shí)， 表現(xiàn)暗態(tài)，而不是LC層在任意時(shí)間表現(xiàn)亮態(tài)的操作。
在上述結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的特征包括如下光學(xué)配置，其中，偏光膜 的光軸平行于LC分子的長(zhǎng)軸。然而，只有該配置不允許LC層改變?nèi)?射光的偏振狀態(tài)。因此，本發(fā)明的特征還包括另外的配置，其中，在 反射區(qū)中提供X/4膜，以將線性偏振入射光改變成圓偏振光，以便允許 入射光減緩對(duì)LC分子長(zhǎng)軸的靈敏度，由此在反射區(qū)中實(shí)現(xiàn)LC層的開 /關(guān)操作。實(shí)現(xiàn)所述操作的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在于以縱向電場(chǎng)模式驅(qū)動(dòng)反 射區(qū)中的LC層，而以橫向電場(chǎng)模式驅(qū)動(dòng)透射區(qū)中的LC層，同時(shí)在透 射區(qū)中采用與典型的透射LCD設(shè)備的配置類似的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)配置。將注 意到在典型的ECB (電控雙折射)模式LCD設(shè)備中，采用提供X/4膜 來僅將常黑模式轉(zhuǎn)換成常白模式。
、現(xiàn)在，將參考附圖，詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1A顯
示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的透反型LCD設(shè)備中的像素的剖視圖，以及圖1B 是圖1A的像素的操作圖。圖1A附加箭頭al至a4，表示相應(yīng)的組件 的光軸的方向。像素10是這樣的反射區(qū)24以縱向電場(chǎng)模式驅(qū)動(dòng)， 而透射區(qū)25以橫向電場(chǎng)模式驅(qū)動(dòng)。該LCD設(shè)備用于諸如蜂窩電話、 個(gè)人計(jì)算機(jī)和便攜式游戲機(jī)的用戶終端。LCD設(shè)備包括后基板或TFT 基板14、前基板或?qū)ο蚧?2、夾在這兩個(gè)基板間的LC層13、以及 位于TFT基板14后側(cè)的背光單元(未示出)。LCD設(shè)備還包括位于 TFT基板14和該背光單元間的第一 (后)偏光膜15，以及在對(duì)向基板 12前側(cè)上的第二 (前)偏光膜ll。
反射區(qū)24中的TFT基板14在其上安裝有凹凸膜17、反射膜18、 平面化膜(外涂膜)19以及反射區(qū)像素電極20，它們連續(xù)地形成在TFT 基板14上。反射區(qū)24中的對(duì)向基板12在其上安裝有X/4延遲膜16和 對(duì)向電極21，它們連續(xù)地形成在對(duì)向基板12上。反射區(qū)像素電極20 面對(duì)對(duì)向電極21，其間插有LC層13。透射區(qū)25中的TFT基板14在 其上安裝有與反射區(qū)24共用的平面化膜19，以及在平面化膜19上形 成的透射區(qū)像素電極22和透射區(qū)公共電極23，以便以橫向電場(chǎng)模式或 IPS模式驅(qū)動(dòng)透射區(qū)25中的LC層13。反射區(qū)24中的LC層13具有 對(duì)應(yīng)于X/4延遲的厚度，而透射區(qū)25中的LC層13具有對(duì)應(yīng)于X/2延 遲的厚度，其中，X是光的波長(zhǎng)。透射區(qū)像素電極22和透射區(qū)公共電 極23具有梳齒狀，有時(shí)稱為梳齒電極。
在圖1A中，省略了對(duì)分別形成在LC層13和形成在TFT基板14 上的層結(jié)構(gòu)間以及在LC層13和形成在對(duì)向基板12上的層結(jié)構(gòu)間的水 平定向膜的描述。TFT基板側(cè)上的定向膜的定向方向與對(duì)向基板側(cè)上 的定向膜的定向方向平行，由此LC層13的初始扭轉(zhuǎn)角為0度。
在LCD設(shè)備中，如果關(guān)系A(chǔ)nxdr-V4成立，那么反射區(qū)24具有最大反射率，而如果關(guān)系A(chǔ)nxdf =^/2成立，那么透射區(qū)25具有最大透 射率，其中，X、 An、 dr和df分別是光的波長(zhǎng)、折射率各向異性、反射 區(qū)24中的間隙距離(或LC層13的厚度)、以及透射區(qū)中的間隙距離。 鑒于該事實(shí)，反射區(qū)24中的間隙距離dr設(shè)置成dr-(X/4)/An，而透射區(qū) 25中的間隙距離df設(shè)置成df-(V4)/An。在上文的描述中，反射區(qū)像素 電極20和反射膜20是分別形成的；然而，可以集成這些元件20、 18 來形成單一層，作為反射電極。在圖2中示例了該結(jié)構(gòu)，其顯示了從 上述實(shí)施例的修改例。在圖2中，反射電極26形成在外涂膜19上， 以面對(duì)對(duì)向電極20。省略對(duì)偏光膜的描述。圖2還示意性地顯示了LC 層13中的LC分子13A的長(zhǎng)軸的方向。
如圖1A中所示，在不存在施加電壓時(shí)LC層13中的LC分子的光 軸(長(zhǎng)軸)a3被用作參考角，即O度，對(duì)于其它元件的每一方向的角 度按順時(shí)針方向測(cè)量。后側(cè)偏光膜15具有以90度角定向的光軸(偏 光軸)a4，前側(cè)或光出射側(cè)偏光膜ll具有以O(shè)度角定向的光軸al，并 且將X/4延遲膜16的光軸a2設(shè)置成45度。圖1B顯示對(duì)兩個(gè)區(qū)24和 25，在存在(開)和不存在(關(guān))施加電壓時(shí)，該結(jié)構(gòu)中的LCD設(shè)備 的操作。在圖1B的注釋中，帶圈的字符"R"表示順時(shí)針圓偏振光， 帶圈的字符"L"表示逆時(shí)針圓偏振光，而細(xì)箭頭表示線性偏振光的偏 振方向。粗空箭頭表示"通過"位于此處的元件的光。在該圖中，示 為小空?qǐng)A或空條形的柱面的軸表示LC層13中的LC分子的長(zhǎng)軸的方 向。
將描述反射區(qū)24中的LCD設(shè)備的操作。當(dāng)在反射區(qū)像素電極20 和對(duì)向電極21間不存在施加的電壓時(shí)，已經(jīng)通過偏光膜11而具有0 度的偏振角的線性偏振入射光通過X/4延遲膜16以便呈現(xiàn)順時(shí)針圓偏 振光，然后通過具有X/4延遲的LC層13，以便呈現(xiàn)線性偏振光，并到 達(dá)反射膜18。該線性偏振光由反射膜18原樣反射，然后通過LC層13， 以便再次呈現(xiàn)順時(shí)針圓偏振光，其通過X/4延遲膜16以便呈現(xiàn)具有0 度的偏振方向的線性偏振光并通過偏光膜11，由此LCD設(shè)備表現(xiàn)亮態(tài)或白(W)。
另一方面，當(dāng)在反射區(qū)像素電極20和對(duì)向電極21間存在施加的 電壓時(shí)，反射區(qū)24中的LC分子上升到與初始方向垂直的方向。在這 種情況下，已經(jīng)通過偏光膜11而具有O度偏振角的線性偏振入射光經(jīng) 過X/4延遲膜16，以便呈現(xiàn)順時(shí)針圓偏振光，然后由于LC分子的上升， 原樣通過LC層13并到達(dá)反射膜18。由反射膜18反射順時(shí)針圓偏振 光，以便呈現(xiàn)逆時(shí)針圓偏振光，然后作為逆時(shí)針圓偏振光通過LC層 13，其通過X/4延遲膜16,以便呈現(xiàn)具有卯度偏振方向的線性偏振光。 具有90度偏振方向的線性偏振光被偏光膜11吸收，由此LCD設(shè)備表 現(xiàn)暗態(tài)或黑(B)。因此，反射區(qū)24以常白模式操作。
在下文中，將描述透射區(qū)25中的LCD設(shè)備的操作。在不存在施 加的電壓時(shí)，已經(jīng)從后側(cè)通過偏光膜15并具有90度的偏振角的線性 偏振入射光原樣通過LC層，并到達(dá)偏光膜ll。由偏光膜ll吸收具有 90度的偏振角的線性偏振光，由此LCD設(shè)備表現(xiàn)暗態(tài)或黑(B)。另 一方面，在存在施加的電壓時(shí)，透射區(qū)25中的LC分子具有45度的光 軸。在這種情況下，已經(jīng)通過偏光膜15并具有90度的偏振角的線性 偏振入射光經(jīng)過LC層13，以便呈現(xiàn)具有O度的偏振角的線性偏振光， 其經(jīng)過偏光膜ll，由此LCD設(shè)備表現(xiàn)亮態(tài)或白(W)。因此，透射區(qū) 25以常黑模式操作。
在上述操作中，應(yīng)注意到LC層13的光軸相對(duì)于前偏光膜11的 光軸設(shè)置成0度(平行)或90度(垂直)，以便允許透射區(qū)25以典 型的透射型LCD設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)透射模式操作。還應(yīng)注意到僅在反射區(qū)24 中提供X/4延遲膜16，用于允許反射區(qū)24中的LC層13執(zhí)行開/關(guān)操 作。應(yīng)詳述的是入射在LC層13上的圓偏振光放松減緩了對(duì)LC層 13的光軸的靈敏度，由此允許反射區(qū)24中的LC層13對(duì)于入射光具 有開/關(guān)功能，盡管LC層13的光軸平行或垂直于偏光膜11的光軸"。.然后，本發(fā)明人對(duì)用于以橫向電場(chǎng)模式操作透射區(qū)和以縱向電場(chǎng)
模式操作反射區(qū)的像素的最佳布局進(jìn)行了研究。圖3A至3C是對(duì)于沿 Y方向劃分反射區(qū)24和透射區(qū)25的情形，由此研究的像素的不同配 置的俯視圖。
圖3A顯示了透射區(qū)像素電極22包括沿Y方向延伸的梳齒分支的 配置。如沿順時(shí)針方向所測(cè)量的，定向膜的摩擦方向bl設(shè)置成偏離Y 方向15度。圖3B顯示了透射區(qū)像素電極22包括沿X方向延伸的梳齒 分支的另一配置。如沿順時(shí)針方向所觀察的，定向膜的摩擦方向b2設(shè) 置成偏離Y方向105度。另外，在透射區(qū)25和反射區(qū)24間的邊界附 近設(shè)置透射區(qū)像素電極22，而不是透射區(qū)公共電極23。不存在與透射 區(qū)像素電極22相對(duì)的對(duì)向電極21部分。圖3C顯示了透射區(qū)像素電極 22包括沿X方向延伸的梳齒分支的另一配置，如沿順時(shí)針方向所觀察 的，將定向膜的摩擦方向b3設(shè)置成偏離Y方向105度，在透射區(qū)25 和反射區(qū)24間的邊界附近設(shè)置部分透射公共電極23，并在透射區(qū)公共 電極23的對(duì)面設(shè)置對(duì)向電極21 (圖1A)。
在圖3A的配置中，在反射區(qū)24和透射區(qū)25間的邊界處生成與梳 齒電極平行的橫向電場(chǎng)。期望LC分子在該邊界處沿順時(shí)針方向橫向轉(zhuǎn) 動(dòng)。然而，與梳齒電極平行的橫向電場(chǎng)提供使LC分子沿逆時(shí)針方向向 反射區(qū)24轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，這導(dǎo)致在沿順時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)的LC分子和沿逆 時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)的LC分子間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移。另外，在沿橫向方向驅(qū)動(dòng) LC分子的區(qū)域和沿縱向方向驅(qū)動(dòng)LC分子的另一區(qū)域間的邊界位于遠(yuǎn) 離該邊界的透射區(qū)25中，由此，觀察到旋轉(zhuǎn)位移進(jìn)入透射區(qū)25,并且 由于余像的產(chǎn)生或較低的對(duì)比度，透射區(qū)25中的圖像質(zhì)量降低。
在圖3B的配置中，部分因?yàn)椴淮嬖谂c反射區(qū)24和透射區(qū)25間的 邊界相對(duì)的對(duì)向電極，所以在反射區(qū)24和透射區(qū)25間的邊界處生成 與梳齒電極平行的橫向電場(chǎng)。該邊界處的橫向電場(chǎng)的方向沿與透射區(qū) 25中驅(qū)動(dòng)LC分子的方向一致的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)LC分子。這在透射區(qū)25中沿橫向方向驅(qū)動(dòng)的LC分子和沿縱向方向驅(qū)動(dòng)的LC分子間提供了 連續(xù)性，由此抑制了進(jìn)入透射區(qū)25中的旋轉(zhuǎn)位移的出現(xiàn)。
在圖3C的配置中，提供與設(shè)置透射區(qū)公共電極23的邊界相對(duì)的 對(duì)向電極。因此，在該邊界處在任何時(shí)間都生成縱向電場(chǎng)，以便允許 LC分子在該邊界處上升。如在圖3B的配置中，在該邊界處，梳齒電 極垂直于橫向電場(chǎng)的事實(shí)在透射區(qū)24中沿橫向方向驅(qū)動(dòng)的LC分子和 沿縱向方向驅(qū)動(dòng)的LC分子間提供了連續(xù)性，由此抑制了進(jìn)入透射區(qū) 25中的旋轉(zhuǎn)位移的出現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)顯示了邊界的提高的穩(wěn)定性。因此， 圖3C的配置在透射區(qū)25中提供了提高的對(duì)比度，以及抵制了在其中 出現(xiàn)的余像。
應(yīng)注意到在上述例子中，反射區(qū)24以常白模式操作而透射區(qū)25 以常黑模式操作。因此，如前所述，LCD設(shè)備可以使用信號(hào)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 方案，其中，兩個(gè)區(qū)中的LC分子通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，所述兩個(gè)信 號(hào)中的一個(gè)通過反轉(zhuǎn)另一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而獲得。為將信號(hào)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案 應(yīng)用于本實(shí)施例的LCD設(shè)備，優(yōu)選在反射區(qū)中引入存儲(chǔ)電極，用于利 用縱向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)反射區(qū)中的LC分子，在JP-2005-338256A中未描述其 結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施例采用在反射區(qū)中使用縱向電場(chǎng)的信號(hào)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 方案，在下文中將對(duì)其進(jìn)行描述。
圖4A顯示通過根據(jù)本實(shí)施例的方法驅(qū)動(dòng)的LCD設(shè)備中的像素的 等效電路圖。TFT基板在其上安裝有沿行方向延伸的多條柵極線31、 沿列方向延伸的多條數(shù)據(jù)線32、沿行方向延伸的第一和第二公共電極 線41、 42、以及構(gòu)造成包括反射區(qū)24和透射區(qū)25的透反射像素的像 素陣列。TFT33設(shè)置為用于將像素?cái)?shù)據(jù)提供給各個(gè)反射區(qū)24的開關(guān)構(gòu) 件，TFT 34設(shè)置為用于將該像素?cái)?shù)據(jù)提供給各個(gè)透射區(qū)25的開關(guān)構(gòu)件。 TFT 33具有連接到相應(yīng)柵極線31的柵極，以及連接在數(shù)據(jù)線32和各 個(gè)反射區(qū)24中的像素電極20間的源/漏電流路徑，而TFT 34具有連接 到柵極線31的柵極，以及連接在數(shù)據(jù)線32和透射區(qū)25中的像素電極22間的源/漏電流路徑。
第一和第二公共電極23、 35分別位于透射區(qū)25和反射區(qū)24中。 第二公共電極(反射區(qū)公共電極)35與對(duì)向電極21 (圖1A)分開設(shè) 置，并充當(dāng)提供與反射區(qū)像素電極20有關(guān)的存儲(chǔ)電容C2的存儲(chǔ)電極。 第一公共電極(透射區(qū)公共電極)23與TFT基板內(nèi)的透射區(qū)像素電極 22相對(duì)，并充當(dāng)參考電勢(shì)線和用于構(gòu)造與透射區(qū)像素電極22有關(guān)的存 儲(chǔ)電容C1的存儲(chǔ)電極。對(duì)向電極21與反射區(qū)像素電極20相對(duì)，并充 當(dāng)其參考電勢(shì)線。
在上述結(jié)構(gòu)中，反射區(qū)像素電極20和透射區(qū)像素電極22分別連 接到TFT33、 TFT34, TFT33、 TFT34被連接到公用柵極線31和公用 數(shù)據(jù)線32。因此，當(dāng)接通TFTs33、 34時(shí)，公用數(shù)據(jù)信號(hào)被寫入反射區(qū) 像素電極20和透射區(qū)像素電極22。由反射區(qū)像素電極20和對(duì)向電極 21間的電勢(shì)差控制反射區(qū)24中的LC層的定向。另一方面，由透射區(qū) 像素電極22和透射區(qū)像素電極23間的電勢(shì)差控制透射區(qū)25中的LCD 層的定向。在反射區(qū)24中，在第二公共電極35和反射區(qū)像素電極20 間形成存儲(chǔ)電容C2，而在透射區(qū)25中，在透射區(qū)公共電極23和透射 區(qū)像素電極22間形成存儲(chǔ)電容Cl。
圖5A和5B分別顯示提供給反射區(qū)24和透射區(qū)25的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的 時(shí)序圖。在這些圖中，公共電極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)以柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方 案驅(qū)動(dòng)，其中這些信號(hào)被逐條柵極線或逐行反轉(zhuǎn)。第一公共電極23被 施加第一公共電極信號(hào)，對(duì)向電極21和第二公共電極35被提供第二 公共電極信號(hào)，所述第二公共電極信號(hào)相對(duì)于第一公共電極信號(hào)具有 反極性關(guān)系。
例如，像素電極20、 22均被施加在0V和5V間的任意電勢(shì)信號(hào)。 由于TFT33、 34均連接到同一數(shù)據(jù)線，所以從圖5A和5B理解，兩個(gè) 像素電極20、 22被提供相同的像素信號(hào)。如在圖5A中所示，例如，在第i幀中，當(dāng)將0V的數(shù)據(jù)信號(hào)提供到反射區(qū)像素電極20并將5V的 公共電極信號(hào)提供到對(duì)向電極21時(shí)，反射區(qū)中的LCD層由5V的最大 電壓驅(qū)動(dòng)。在該幀中，由于其常白模式，反射區(qū)24表現(xiàn)暗態(tài)。另一方 面，在透射區(qū)25中，如圖5B中所示，在第i幀中，透射區(qū)電極23被 施加0V，由此透射區(qū)25中的LC層由0V驅(qū)動(dòng)。因此，由于其常黑模 式，透射區(qū)25表現(xiàn)黑態(tài)。
圖6A和6B分別顯示在驅(qū)動(dòng)操作的另一階段中，與圖5A和圖5B 類似的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。在圖6A中，在第(i-l)幀至第(i+l)幀 中，為像素電極20和對(duì)向電極21供給相同電勢(shì)，由此反射區(qū)21中的 LC層由于其常白模式表現(xiàn)暗態(tài)。在圖6B中，為第一公共電極23施加 來自第二公共電極信號(hào)的反轉(zhuǎn)信號(hào)的第一公共電極信號(hào)，由此通過5V 驅(qū)動(dòng)透射區(qū)25中的LC層，并由于其常黑模式表現(xiàn)亮態(tài)。
在下文中，將描述盡管為TFT33、 34提供同一像素信號(hào)，但將 TFT33、 34分別提供給反射區(qū)24和透射區(qū)25的原因。應(yīng)注意到反射 區(qū)24和透射區(qū)25均具有各自的存儲(chǔ)電容C1、 C2，其中，通過提供與 對(duì)向電極21分開的第二公共電極形成C2，而通過普通像素電極22和 普通公共電極23形成C1。
圖7A和7B分別顯示在將像素信號(hào)提供到反射區(qū)像素電極和透射 區(qū)像素電極后，每一像素電極的電勢(shì)變化。為了使柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方 案中以逐行為基礎(chǔ)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)，在TFT的柵極被施加?xùn)艠O 脈沖后，反相，反射區(qū)對(duì)向電極21和透射區(qū)公共電極23應(yīng)當(dāng)根據(jù)每 一行中的極性反轉(zhuǎn)，重復(fù)極性的反轉(zhuǎn)，直到為隨后幀施加另一柵極脈 沖為止。在TFT的該關(guān)閉狀態(tài)中，反射區(qū)像素電極20和透射區(qū)像素電 極22可以與公共電極的極性變化同步改變像素電極電壓的極性。
由于反射區(qū)公共電極23充當(dāng)存儲(chǔ)電極，在關(guān)閉TFT34以允許透 射區(qū)像素電極22與數(shù)據(jù)線分開并呈現(xiàn)浮動(dòng)狀態(tài)后，透射區(qū)像素電極22的電勢(shì)由于與透射區(qū)公共電極23的電容耦合而波動(dòng)，同時(shí)保持其間的
電勢(shì)差。該情形在圖7B中示出，其中在柵極信號(hào)的高電平期間，像素 電極22的電勢(shì)升高到最大電勢(shì)，然后，在降低柵極信號(hào)后，根據(jù)公共 電極23的電勢(shì)而波動(dòng)。另一方面，在反射區(qū)24中，存儲(chǔ)電極(第二 公共電極)35與對(duì)向電極21分開設(shè)置，并且存儲(chǔ)電極35和對(duì)向電極 21分別經(jīng)由存儲(chǔ)電容和LC電容單獨(dú)耦合到反射區(qū)像素電極20。因此， 如果不對(duì)對(duì)向電極21和反射區(qū)公共電極35施加相同的電勢(shì)信號(hào)，而 是施加反相極性信號(hào)，諸如圖7A和7B中所示的公共電極信號(hào)，那么 反射區(qū)像素電極20不能在保持其間的電勢(shì)差同時(shí)遵循對(duì)向電極21的 電勢(shì)變化。
圖7A顯示期望的電勢(shì)分布，其中，反射區(qū)像素電極20的電勢(shì)遵 循對(duì)向電極210的電勢(shì)變化。為實(shí)現(xiàn)圖7A中所示的反射區(qū)像素電極 20的電勢(shì)分布，與透射區(qū)公共電極線分開設(shè)置反射區(qū)公共電極線，并 且通過與由透射區(qū)像素電極22和透射區(qū)公共電極23形成的透射區(qū)存 儲(chǔ)電容器分開的反射區(qū)公共電極35和反射區(qū)像素電極20形成反射區(qū) 存儲(chǔ)電容器。該結(jié)構(gòu)通過提高反射區(qū)電極20、 21、 35的電壓存儲(chǔ)能力 大大地提高反射區(qū)中的對(duì)比度。
迄今為止，驅(qū)動(dòng)技術(shù)的描述針對(duì)LCD設(shè)備中的單個(gè)像素。在下文 中，將描述用于LCD設(shè)備中的多行和多列的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。圖8A和8B是 不同時(shí)序中的LCD設(shè)備的操作圖，以及圖9A和9B是分別顯示對(duì)向基 板50和TFT基板60的俯視圖。
在下文所述的LCD設(shè)備中，如圖9A中所示，每一反射區(qū)設(shè)置有 在對(duì)向基板50上形成的反射區(qū)對(duì)向電極21，以及如參考圖4所述的， 每一透射區(qū)25設(shè)置有在TFT基板60上形成的透射區(qū)公共電極，或第 一公共電極23。另外，反射區(qū)24還設(shè)有在TFT基板60上形成的、充 當(dāng)存儲(chǔ)電極的第二公共電極35。第一公共電極23被施加公共電極信號(hào) COM，而第二公共電極35和對(duì)向電極21被施加通過反轉(zhuǎn)公共電極信號(hào)COM而獲得的反轉(zhuǎn)共信號(hào)-COM。將排列在單個(gè)行上的像素的第一 和第二公共電極23、 35分別連接到為該像素的每行提供的第一和第二 公共電極線41、 42。如圖9B中所示，多個(gè)行的第一公共電極線(COM-—l(m)) 41和多個(gè)行的第二公共電極線(COM—2(m)) 42分別連接到在 LCD設(shè)備的外圍區(qū)域中延伸的外圍—COM_l線62和外圍—COM—2線 63。
LC驅(qū)動(dòng)器51基于輸入到其中的像素信號(hào)和定時(shí)信號(hào)生成柵極信 號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和公共電極信號(hào)。將公共電極信號(hào)輸入到VCOM-IC52， VCOM-IC 52生成反轉(zhuǎn)COM信號(hào)，即(OM信號(hào)。將COM信號(hào)提供 給外圍—COM一l線62，以及將—COM信號(hào)提供給外圍一COM—2線63。
數(shù)據(jù)信號(hào)在柵極線反相驅(qū)動(dòng)方案中生成，并且com信號(hào)和t:om信號(hào)
也在柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案中生成。
在圖8A和8B中，信號(hào)G、 D、 COM一l和COM—2分別表示單個(gè) 幀中的多條柵極線的電勢(shì)、像素信號(hào)、第一公共電極信號(hào)(COM)和 第二公共電極信號(hào)(~COM)。在像素的每個(gè)區(qū)域中輸入的數(shù)字表示在 選擇相應(yīng)的行時(shí)，提供給它的像素信號(hào)的電勢(shì)。這些信號(hào)在柵極線反 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案中生成。在一幀中，COM信號(hào)被逐行反轉(zhuǎn)，諸如5V、 0V、 5V、 0V，....，以及與之類似，—COM信號(hào)被逐行反轉(zhuǎn)，諸如0V、 5V、
0V、 5V.....。在下述的描述中，用像素(m，n)表示位于第m行和n
列上的像素，用comr (m，n)表示反射區(qū)公共電極(第二公共電極)35， 用comt (m,n)表示透射區(qū)公共電極(第一公共電極)23。
將描述亮態(tài)的顯示。在示出顯示亮態(tài)的圖8A中，在第m行上的 像素中的反射區(qū)和透射區(qū)像素電極具有5V的信號(hào)電勢(shì)。在第m行上 的反射區(qū)24的對(duì)向電極連接到提供TX)M信號(hào)的COM一2線42，在選 擇第m行時(shí)，所述COM—2線42呈現(xiàn)5V。透射區(qū)公共電極comt (m,n) 連接到提供COM信號(hào)的COM—1 (m)線41，在選擇第m行時(shí)，所述 COM 1 (m)線41呈現(xiàn)0V。在這種情況下，反射區(qū)24中的LC分子
19施加| (反射區(qū)像素電極電勢(shì))-(反射區(qū)公共電極電勢(shì))卜0V的電壓，
而透射區(qū)25中的LC分子被施加I (透射區(qū)像素電極電勢(shì))-(透射區(qū)公 共電極電勢(shì))卜5V的電壓。因此，這兩個(gè)區(qū)表現(xiàn)亮態(tài)。
另一方面，由于像素電勢(shì)的柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案，在第(m+l) 行的像素中，反射區(qū)和透射區(qū)像素電極位于0V。在選擇第(m+l)行 時(shí)，第(m+l)行上的反射區(qū)對(duì)向電極和 COM信號(hào)處于0V。第(m+l) 行上的透射區(qū)公共電極comt (m+l，n)連接到COM—1 (m+l)線41， COM—1 (m+l)線41提供COM信號(hào)，并在選擇第(m+l)行時(shí)呈現(xiàn) 5V。在這種情況下，反射區(qū)24中的LC層被施加0V，而透射區(qū)25中 的LC層被施加5V，由此兩個(gè)區(qū)中的LC分子表現(xiàn)亮態(tài)。第(m+2)和 第(m+3)行上的操作分別與第m和第(m+l)行上的操作類似。
在下文中，將描述暗態(tài)的顯示。在示出暗態(tài)顯示的圖8B中，第m 行上的反射區(qū)和透射區(qū)像素電極具有0V的信號(hào)電勢(shì)。第m行上的反 射區(qū)對(duì)向電極被提供在選擇第m行時(shí)呈現(xiàn)5V的TX)M信號(hào)。在第m 行上的透射區(qū)公共電極comt (m,n)連接到COM_l (m)線41， COM_l (m)線41提供COM信號(hào)并在選擇第m行時(shí)呈現(xiàn)0V。在這種情況下， 反射區(qū)24中的LC層被施加I (反射區(qū)像素電極電勢(shì))-(反射區(qū)公共電 極電勢(shì))卜5V的電壓，而透射區(qū)25中的LC層被施加I (透射區(qū)像素電 極電勢(shì))-(透射區(qū)公共電極電勢(shì))—0V的電壓，由此第m行上的兩個(gè) 區(qū)域均表現(xiàn)暗態(tài)。
另一方面，在第(m+l)行上的像素中，反射區(qū)和透射區(qū)公共電 極由于像素電勢(shì)(數(shù)據(jù)線)的柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案具有5V的信號(hào)電勢(shì)。 第(m+l)行上的反射區(qū)對(duì)向電極被提供在選擇第(m+l)行時(shí)呈現(xiàn)0V 的 COM信號(hào)。在第(m+l)行上的透射區(qū)公共電極comt (m+l,n)連 接至fjCOM—1 (m+I)線41， COM—1 (m+l)線41提供COM信號(hào)并在 選擇第(m+l)行時(shí)呈現(xiàn)5V。在這種情況下，反射區(qū)24中的L《層被 施加5V，而透射區(qū)25中的LC層被施加0V，由此第(m+l)行上的區(qū)域表現(xiàn)暗態(tài)。第(m+2)行和第(m+3)行上的操作分別與第m行和 第(m+l)行上的操作類似。
在下文中，將示例包括外圍—COM_l線和外圍j:OM—2線的公共 電極線的電路結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。圖9B顯示用于LCD設(shè)備中的公共電極線 的連接的例子。從LC驅(qū)動(dòng)器51輸出的COM信號(hào)被提供給外圍 _COM—1線62，其提供用于透射區(qū)的COM信號(hào)。COM信號(hào)還被輸入 到反相放大器VCOM-IC52,其生成 COM信號(hào)以將TOM信號(hào)提供給 外圍—COM_2線63和反射區(qū)對(duì)向電極21。 VCOM-IC52提高(或降低) 一COM信號(hào)的信號(hào)振幅，以增加(減小)用于反射區(qū)的驅(qū)動(dòng)電壓。
與透射區(qū)相比，在反射區(qū)中使用更高(更低)信號(hào)振幅的原因是 使用縱向電場(chǎng)模式的反射模式中的LC層的電壓透射比(VT)特性與 使用橫向電場(chǎng)模式的透射模式中的電壓反射比(VT)特性不相符，由 此，應(yīng)當(dāng)通過VCOM-IC52的振幅校正VT特性和VR特性間的差值。 在該校正中，考慮到與透射區(qū)公共電極信號(hào)相比，反射區(qū)公共電極信 號(hào)在圖像質(zhì)量方面具有更低要求的事實(shí)，VCOM-IC52生成反射區(qū)公共 電極信號(hào)。在這方面，如果VCOM-IC52由反射區(qū)公共電極信號(hào)生成透 射區(qū)公共電極信號(hào)，以及如果VCOM-IC52的驅(qū)動(dòng)電壓發(fā)生改變，那么 在顯示暗態(tài)時(shí)，由于透射區(qū)公共電極信號(hào)的偏移電壓可能會(huì)降低透射 區(qū)的對(duì)比度。
關(guān)于外圍—COM一l線62、多條柵極線31和外圍—COM—2線63的 布局結(jié)構(gòu)，優(yōu)選當(dāng)從LCD設(shè)備的顯示區(qū)65觀看時(shí)，在其中設(shè)置有像 素陣列的顯示區(qū)65外部的這些線的布局遵循外圍一COM一l線62、柵極 線31和外圍—COM一2線63的順序。最靠近顯示區(qū)65布置外圍—COM—1 線62的原因是外圍j:OMj線62將信號(hào)提供給與反射區(qū)相比要求更 高圖像質(zhì)量的透射區(qū)，因此，期望外圍j:OM一l線62具有更低電阻， 由此具有更小時(shí)間常數(shù)。更小時(shí)間常數(shù)抑制COM信號(hào)的信號(hào)波形失 真，并且還降低橫向串?dāng)_。'將描述外圍COM線的布局的細(xì)節(jié)。通常，LC驅(qū)動(dòng)器51在其兩 端處具有一對(duì)COM端子，所述LC驅(qū)動(dòng)器51在LCD設(shè)備的一側(cè)連接 到LCD設(shè)備的LCD面板。因此，在本實(shí)施例中，外圍一COM一l線62 從LC驅(qū)動(dòng)器51的COM端子延伸，并構(gòu)成沿顯示區(qū)65的三邊延伸的 環(huán)。外圍COM線的環(huán)降低COM線的壓降，由此抑制施加到像素的COM 信號(hào)和TOM的信號(hào)波形失真。
在本實(shí)施例中，外圍一COM_l線62由構(gòu)造來形成柵極線31的柵 極(G)層形成，并且在穿過限定顯示區(qū)65的外圍的密封構(gòu)件64后， 從LC驅(qū)動(dòng)器51進(jìn)入顯示區(qū)65。密封構(gòu)件64用于密封TFT基板和對(duì) 向基板間的LC層。在穿過密封構(gòu)件64后，外圍—COM一l線經(jīng)由通孔 61連接到同樣構(gòu)造為形成數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)(D)層，并沿密封構(gòu)件64內(nèi) 部的顯示區(qū)65的外圍延伸。采用該結(jié)構(gòu)是因?yàn)闁艠O層被柵極絕緣層和 外涂層覆蓋，而數(shù)據(jù)層僅被外涂層覆蓋，由此與特別是在密封構(gòu)件64 外部的區(qū)域中的數(shù)據(jù)層相比，柵極層受到進(jìn)入的水腐蝕的可能更小。 柵極線從LC驅(qū)動(dòng)器51延伸，并在穿過密封構(gòu)件64后進(jìn)入顯示區(qū)65。 在外圍—COM—1線62由數(shù)據(jù)層構(gòu)成后，柵極線31穿過外圍一COM—1 線62。 g卩，在該結(jié)構(gòu)中，外圍一COMJ線62可在顯示區(qū)65內(nèi)的任何 位置與柵極線31交叉。
另一方面，由于外圍j:OM—2線63從VCOM—IC52延伸，所以外 圍—COM一2線63設(shè)置在LC驅(qū)動(dòng)器51的COM端子和柵極端子外部。 因此，當(dāng)從顯示區(qū)65看時(shí)，外圍j:OM一2線63位于外圍柵極線外部。 由于柵極線31外部的位置意味著在密封構(gòu)件64外部，所以外圍 —COM_2線63由柵極層構(gòu)成。外圍—COM_2線63延伸到與LC驅(qū)動(dòng)器 51相對(duì)的外圍位置，在通孔61處經(jīng)受G/D轉(zhuǎn)換，然后作為密封構(gòu)件 64內(nèi)部的顯示區(qū)65內(nèi)的數(shù)據(jù)層再次延伸到LC驅(qū)動(dòng)器51，。在該G/D 轉(zhuǎn)換后，外圍—COM—2線63引入顯示區(qū)65中。圖IO顯示COM線的時(shí)間常數(shù)與橫向串?dāng)_間的關(guān)系。該圖例示了
在3.5"QVGA (240X320)面板上作為外圍—COM—1線62延伸的Cr 金屬。如果外圍一COM_l線62在外圍j:OM一2線外延伸，那么時(shí)間常 數(shù)可以呈現(xiàn)為35微秒，如由該曲線中的"B"所示，其導(dǎo)致4%-級(jí)串 擾。另一方面，如由該曲線中的"A"所示，如果外圍一COM—1線62 在外圍j:OM—2線內(nèi)部延伸，那么時(shí)間常數(shù)可以呈現(xiàn)為20微秒，其將 串?dāng)_降低到2%等級(jí)。
VCOM-IC52通過使用電容器消除透射區(qū)COM信號(hào)的DC分量， 然后反轉(zhuǎn)它，并且如果需要?jiǎng)t放大電壓。將VCOM-IC52配置成可以在 偏移控制電路中調(diào)整反轉(zhuǎn)的COM信號(hào)的中心值。通常，如果透射區(qū)和 反射區(qū)公共電極信號(hào)的中心值偏離閃爍最小電壓，則產(chǎn)生閃爍。另外， 根據(jù)TFT漏電流的方式和反射/透射區(qū)的存儲(chǔ)電容，閃爍最小值通常在 反射區(qū)24和透射區(qū)25間是不同的。通過在消除其DC分量后輸入透射 區(qū)COM信號(hào)，并在偏移調(diào)整電路中調(diào)整-COM信號(hào)的中心值，可以抑 制反射區(qū)和透射區(qū)中的閃爍。閃爍的抑制從LC層消除了 DC分量，由 此獲得對(duì)屏幕的燒環(huán)和污點(diǎn)具有更高抵抗性的的透反型LCD設(shè)備。
盡管上述描述針對(duì)使用柵極線反轉(zhuǎn)方案的LCD設(shè)備的例子，但是 只要反射區(qū)和透射區(qū)包括各自的存儲(chǔ)電極可以使用在 JP-2005-338256A中所述的技術(shù)。另外，可以改進(jìn)在圖8A和8B中所 示的結(jié)構(gòu)來獲得如圖IIA和11B中所示的結(jié)構(gòu)。在該修改例中，像素 電極以柵極線反轉(zhuǎn)方案驅(qū)動(dòng)，而兩個(gè)公共電極線COM_l和COM_2以 幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案驅(qū)動(dòng)。例如，將COM一l線連接到第m行上的透射區(qū) 公共電極和第(m+l)行上的反射區(qū)公共電極，并且COM一2線與COM一l 線交替地設(shè)置，并連接到第(m+l)行上的反射區(qū)公共電極和第(m+2) 行中的透射區(qū)公共電極。在這種情況下，幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案降低LCD設(shè) 備的功耗。
在下文中，將描述用于制造上述實(shí)施例的LCD設(shè)備的工藝。TFT基板可以使用在JP-2007-41572A中所述的工藝制造，并且將省略對(duì)其 的描述，同時(shí)通過參引將本公開的公開內(nèi)容包含在文本中。為制造對(duì) 向基板，在其上形成延遲膜后，在玻璃基板上形成濾色器層和外涂膜。 更具體地說，通過涂敷，在外涂層或平面化層上形成具有用于定義延 遲膜的短軸的功能的水平定向膜。使水平定向膜經(jīng)受燒制處理。然后， 使水平定向膜經(jīng)受摩擦處理或光學(xué)校準(zhǔn)處理，用于為水平定向膜提供 定向功能。然后，將可光學(xué)固化的LC單體涂在水平定向膜上，然后加 熱以具有所需定向方向。此后，用紫外線照射LC單體，以便固化，由 此由其獲得延遲膜。通過調(diào)整涂覆液體的濃度和涂敷條件控制延遲膜 以便具有光的四分之一波長(zhǎng)的延遲。
此后，選擇性地形成延遲膜圖案，以便留在像素的反射區(qū)上。然 后，通過涂覆，在所形成的延遲膜上形成抗蝕膜，并對(duì)該抗蝕膜繪制 圖案以便具有反射區(qū)的圖案。然后，使所形成的結(jié)構(gòu)經(jīng)受氧等離子體 灰化處理，以便除去從抗蝕圖暴露的延遲膜部分。然后，形成ITO(銦 錫氧化)膜，用抗蝕膜覆蓋該ITO膜，并使用光刻蝕刻技術(shù)繪制圖案， 由此形成反射區(qū)中的對(duì)向電極。覆蓋延遲膜的ITO抑制所形成的LCD 面板上的不均勻或污點(diǎn)的產(chǎn)生，這些不均勻或污點(diǎn)還可能在LCD設(shè)備 的制造過程期間，由延遲膜上的定向膜的溶劑而引起。
在本實(shí)施例的示例性方法中，通過使用抗蝕膜的刻印圖案技術(shù)制 造延遲膜。然而，可以通過使用提供給用于延遲膜的材料的光敏性繪 圖而形成延遲膜。另外，上述例子是為對(duì)向電極和延遲膜單獨(dú)地繪圖； 然而，可以使用對(duì)向電極作為掩模來為延遲膜繪圖。迄今所述的工藝 提供對(duì)向基板。因此，單獨(dú)制造的對(duì)向基板和TFT基板具有定向膜。 使定向膜經(jīng)受摩擦處理，以便在與平行于包括透射像素電極和公共電 極的梳齒電極的方向傾斜5至30度的方向中均勻地定向LC層。然后， 通過使用密封構(gòu)件，將TFT基板和對(duì)向基板固定在一起，并將-LC噴 射到TFT襯底和對(duì)向基板間的單元間隙中后，將隔離構(gòu)件分散在LC 層的空間中。然后，將所形成的面板切割成多個(gè)LCD面板，然后，將其與偏光膜和LC驅(qū)動(dòng)器等等組裝。
在反射區(qū)中使用縱向電場(chǎng)模式而在透射區(qū)中使用橫向電場(chǎng)模式來
驅(qū)動(dòng)由上述工藝制造的LCD設(shè)備。X/4膜的引入和與LC分子的長(zhǎng)軸平 行或垂直的偏光膜的光軸的布置使得反射區(qū)能夠以透射模式和反射模 式適當(dāng)?shù)夭僮?。在該操作中，反射區(qū)以常白模式操作，而透射區(qū)以常 黑模式操作；然而，信號(hào)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案的使用使得這兩個(gè)區(qū)能夠彼此 相關(guān)地操作。用于操作反射區(qū)的縱向電場(chǎng)模式改進(jìn)LCD設(shè)備的孔徑比。 術(shù)語(yǔ)"孔徑比"是指有效像素區(qū)對(duì)總像素區(qū)的比，由此更大的孔徑比 提供更高的亮度。反射區(qū)和透射區(qū)像素電極的布置抑制了縱向電場(chǎng)模 式和橫向電場(chǎng)模式間的邊界進(jìn)入透射區(qū)。
在上述實(shí)施例中，第二公共電極與對(duì)向電極分開地設(shè)置在反射區(qū) 中。由此，除在第一公共電極和透射區(qū)像素電極間形成的透射區(qū)存儲(chǔ) 電容器外，在第二公共電極和反射區(qū)像素電極間形成反射區(qū)存儲(chǔ)電容 器。該結(jié)構(gòu)改進(jìn)了反射區(qū)的圖像質(zhì)量。外圍公共電極線的特定布置同 樣提高了透射區(qū)的圖像質(zhì)量。關(guān)于信號(hào)振幅和信號(hào)振幅的中心值，對(duì) 彼此分開的兩個(gè)公共電極信號(hào)的控制抑制在反射區(qū)和透射區(qū)中出現(xiàn)的 閃爍。
在上述實(shí)施例中，四分之一波長(zhǎng)膜(X/4膜)具有偏離前偏光膜的 光軸45度設(shè)置的光軸；然而，可以將角度從45度改變成135度。可 以為X/4膜增加X/2膜，以構(gòu)成用于增加光的波長(zhǎng)范圍的二層結(jié)構(gòu)?？?以通過不同的導(dǎo)電層構(gòu)造透射區(qū)中的像素電極和公共電極。盡管作為 實(shí)例將上述實(shí)施例應(yīng)用于IPS模式的LCD設(shè)備，但也可以將本發(fā)明應(yīng) 用于包括邊緣場(chǎng)切換模式LCD設(shè)備的橫向電場(chǎng)模式LCD設(shè)備。
透射區(qū)像素電極或透射區(qū)公共電極可以設(shè)置在透射區(qū)和二反射區(qū)間 的邊界處。優(yōu)選，如果透射區(qū)像素電極的一部分設(shè)置在邊界處，則對(duì) 向電極不面對(duì)透射區(qū)電極的該部分。像素可以以點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案驅(qū)動(dòng)。上述實(shí)施例的LCD設(shè)備可合適地用在諸如蜂窩電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)、便 攜式游戲機(jī)的便攜式設(shè)備中。
盡管參考其示例性實(shí)施例和修改例具體地示出和描述了本發(fā)明， 但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例和修改例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí) 到在不偏離如在權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可 以在形式和細(xì)節(jié)方面做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶面板，所述液晶面板包括其間夾有液晶層的第一和第二基板，并且定義像素陣列，每個(gè)像素包括反射區(qū)和透射區(qū)，所述透射區(qū)包括第一像素電極和第一公共電極，用于在其間生成橫向電場(chǎng)，所述反射區(qū)包括第二像素電極和對(duì)向電極，用于在其間生成縱向電場(chǎng)；四分之一波長(zhǎng)延遲膜，所述延遲膜設(shè)置在所述液晶層前面的所述反射區(qū)中；以及其間夾有所述液晶面板的第一和第二偏光膜，所述液晶層中的液晶分子具有平行或垂直于設(shè)置在所述液晶面板前面的所述第一偏光膜的光軸的長(zhǎng)軸。
2. 如權(quán)利要求l所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述四分之一波長(zhǎng) 延遲膜的光軸和所述第一偏光膜的所述光軸之間的角度為45度或135 度。
3. 如權(quán)利要求l所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一像素電極 和所述第一公共電極每個(gè)都具有在平行于所述反射區(qū)和所述透射區(qū)之 間的邊界的方向上延伸的部分。
4. 如權(quán)利要求3所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一像素電極 設(shè)置在所述邊界附近。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一像素電極 在所述邊界附近不與所述對(duì)向電極相對(duì)。
6. 如權(quán)利要求3所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一公共電極 設(shè)置在所述邊界附近。
7. 如權(quán)利要求6所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一公共電極在所述邊界的所述附近與所述對(duì)向電極相對(duì)。
8. 如權(quán)利要求l所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述反射區(qū)進(jìn)一步 包括用于與所述第二像素電極聯(lián)合構(gòu)成存儲(chǔ)電容器的第二公共電極， 所述第二電極和所述對(duì)向電極以第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，而所述第一公共 電極通過相對(duì)于所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有反極性關(guān)系的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū) 動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示設(shè)備，其中，將第一公共電極信 號(hào)提供給所述第一公共電極的第一外圍公共電極線和將第二公共電極 信號(hào)提供給所述對(duì)向電極和所述第二公共電極的第二外圍公共電極線 在其中容納所述像素的顯示區(qū)外延伸，并且所述第一外圍公共電極線比所述第二外圍公共電極線設(shè)置得更靠近所述顯示區(qū)。
10. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一像素電 極和所述第二像素電極通過單獨(dú)的開關(guān)構(gòu)件接收像素信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一和第二 像素電極、所述第一公共電極和所述對(duì)向電極以柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案 驅(qū)動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述像素以點(diǎn)反 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案驅(qū)動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示設(shè)備，其中，所述第一和第二 像素電極以柵極線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案驅(qū)動(dòng)，而所述第二公共電極和所述對(duì) 向電極以幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方案驅(qū)動(dòng)。
14. 如權(quán)利要求8所述的液晶顯示設(shè)備，其中，提供給所述第一公共電極的第一公共電極信號(hào)和提供給所述對(duì)向電極和所述第二公共 電極的第二公共電極信號(hào)具有各自的信號(hào)振幅，并且兩個(gè)所述信號(hào)振 幅的中心值彼此獨(dú)立地控制。
15. —種終端單元，包括如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備。
全文摘要
液晶顯示(LCD)設(shè)備包括液晶(LC)面板，在其上定義像素陣列，每個(gè)像素包括以縱向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的反射區(qū)和以橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的透射區(qū)；設(shè)置在LC層前的反射區(qū)中的四分之一波長(zhǎng)延遲膜；以及其間夾有LC面板的第一和第二偏光膜。LC層中的LC分子具有平行或垂直于設(shè)置在LC面板前的第一偏光膜的光軸的長(zhǎng)軸。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK101308281SQ20081009718
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者坂本道昭, 森健一 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社