專利名稱：顯示設(shè)備和驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如液晶顯示設(shè)備的顯示設(shè)備和顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
過去，人們已知諸如液晶顯示設(shè)備的顯示設(shè)備。各種類型的顯示設(shè)備廣泛地應(yīng)用于電子設(shè)備，如筆記本個人電腦、便攜式電話機和電視接收機。
附帶地，盡管已經(jīng)知曉了用于顯示設(shè)備的各種技術(shù)，但是，例如，日本
專利No. 3167026揭示了這樣的技術(shù)，給R(紅)、G(綠)和B(藍)的三原色加W (白)色，并且將四個顯示信號抑制到低于每個像素的最大光產(chǎn)生量的水平，以相對于輸入信號將飽和余量擴大到每個像素的最大光產(chǎn)生量，由此擴展亮度的動態(tài)范圍。
在這樣的現(xiàn)有顯示設(shè)備中，如剛剛描述的液晶顯示設(shè)備，伴隨著技術(shù)的進步，顯示元件的清晰度得以增加且圖片質(zhì)量得以提高。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在現(xiàn)有的顯示設(shè)備中，隨著清晰度的增加，顯示圖像的功率也增加。原因之一是用于顯示圖像的掃描線和信號線的數(shù)量增加引起的顯示時鐘的增力口。
在液晶顯示設(shè)備中，多條掃描線和多條信號線沿水平方向和垂直方向規(guī)則地形成在以彼此相對布置的兩個透明基板之一上。此外，用于驅(qū)動顯示元件的諸如TFT的像素開關(guān)形成在由掃描線和信號線限定的每個顯示區(qū)域中。
通常，通過線掃描驅(qū)動來驅(qū)動顯示元件。每條掃描線執(zhí)行像素開關(guān)的導(dǎo)通/截止，并且每條信號線將圖像顯示所需的信號輸入到導(dǎo)通的信號線。因此，例如，開口率4:3的顯示設(shè)備根據(jù)VGA (視頻圖形陣列)顯示圖像時的顯示分辨率為480 x 640像素。因此，如果考慮到幀頻(frame frequency )為60 Hz,則對于每條掃描線從信號線寫入所需的時間約為35 ilis。
然而，從信號線寫入的時間依賴于掃描線的數(shù)量，并且如果掃描線的數(shù)
4量增加，則寫入時間必須相應(yīng)地減少。盡管僅通過增加用于寫入的信號線數(shù)量來實現(xiàn)水平方向上的分辨率的增加，且沒有對寫入時間施加影響，但是分
辨率的增加或者幀頻的增加(諸如120-Hz驅(qū)動)不可避免地減少信號線的寫入時間。因此，這引出了需要解決的課題1 )像素電位不能充分寫入；以及，2)隨著驅(qū)動頻率的增加，驅(qū)動電路的功耗大大增加。
因此，所希望的是這樣的顯示設(shè)備和顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，其中，即使分辨率增加或者幀頻增加，也可以以充分高的像素電位執(zhí)行從信號線的寫入，而防止功耗的增加。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所提供的顯示設(shè)備包括顯示像素部分、多個像素開關(guān)和多條掃描線。顯示像素部分包括多個像素，每個像素都包括以二維格子圖案排列的多個子像素。多個像素開關(guān)分別驅(qū)動多個子像素。多條掃描線連接到成對的像素開關(guān)組的每一個，每個像素開關(guān)組都包括沿著像素開關(guān)的二維方向之一排列的像素開關(guān)的一串像素開關(guān)。該成對的像素開關(guān)組以夾著掃描線的方式彼此相對地布置。
在該顯示設(shè)備中，因為像素開關(guān)組以夾著掃描線的方式彼此相對地設(shè)置，所以減少了掃描線的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，所提供的顯示設(shè)備包括顯示像素部分、多個像素開關(guān)和多條掃描線。顯示像素部分包括多個像素，每個像素都包括以掃描線方向和信號線方向上布置成二維矩陣的多個子像素。多個像素開關(guān)分別驅(qū)動子像素。多條掃描線連接到成對的像素開關(guān)組的每一個，每個像素開關(guān)組都包括沿著像素開關(guān)的二維方向之一排列的像素開關(guān)的一串像素開關(guān)。掃描線相對于信號線方向上的像素數(shù)量被間隔地去除(sample out )。
在該顯示設(shè)備中，減少了掃描線的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所提供的顯示設(shè)備的驅(qū)動方法包括這樣的步驟，使用掃描線驅(qū)動多個像素開關(guān)，該多個像素開關(guān)沿著二維方向之一排列且以夾著掃描線的方式^f皮此相對地布置，并且連接到該掃描線。
在該顯示設(shè)備的驅(qū)動方法中，通過減少數(shù)量的掃描線在導(dǎo)通和截止之間控制像素開關(guān)。
對于顯示設(shè)備和顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，即使發(fā)生分辨率增加或者幀頻增加，也能以充分高的像素電位執(zhí)行從信號線的寫入，并且可以防止功耗的增加。


圖1是示出用于顯示作為根據(jù)本發(fā)明第 一實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示
設(shè)備的圖像的顯示像素部分的示意圖；圖2是圖1的液晶設(shè)備的截面圖；圖3是圖1的液晶設(shè)備的子像素的俯視平面圖；圖4是示出雙柵極結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5A至5C是圖解像素的不同陣列的示意圖6是用于顯示作為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備之圖像的顯示像素部分的形式的示意圖7是作為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備的顯示像素部分的另 一形式的示意圖8是作為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備的顯示像素部分的形式的示意圖9是圖8的顯示像素部分的局部放大圖；以及
圖10是作為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備的顯示部分另一形式的示意圖。
具體實施例方式
下面，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在本發(fā)明的實施例中，顯示設(shè)備的特征在于這樣的結(jié)構(gòu)，其中在相對于用于在顯示元件的像素陣列中選擇開關(guān)元件的掃描線向上和向下的方向上執(zhí)行寫入，相對于信號線方向上的像素數(shù)量掃描線的數(shù)量被減少或間隔地去除。這樣去除的距離例如可以是每隔一條線。此外，信號線可以以彼此相等間隔的關(guān)系排列。
現(xiàn)在分別描述本發(fā)明的各實施例。(第一實施例)
圖1示出了用于顯示作為根據(jù)本發(fā)明第 一 實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備的圖像的顯示像素部分。
參考圖1,該液晶顯示設(shè)備通常構(gòu)造為使得多條信號線1排列為在垂直方向上延伸，而多條線性掃描線2排列為在垂直于信號線1方向的水平方向上延伸。多個TFT3設(shè)置為使得沿著水平方向排列且連接到掃描線2的TFT3形成成對的像素開關(guān)組4a和4b，該成對的像素開關(guān)組4a和4b以之間夾著的掃描線2彼此相對。換言之，在跨越掃描線2的垂直方向上彼此相對設(shè)置的每兩個像素開關(guān)組4a和4b連接到相同的掃描線2。
子像素5形成在由信號線1和掃描線2限定的每個區(qū)域中，并且TFT 3形成在每一個子像素5中。
圖2示出了圖1的液晶顯示設(shè)備的截面結(jié)構(gòu)。
參考圖2，所示的液晶顯示設(shè)備包括上透明基板ll;下透明基板12,與上透明基板11相對地設(shè)置；液晶層13，保持在上透明基板11和下透明基板12之間，并且其中具有液晶分子；偏光板15,由粘合劑14固定到上透明基板ll的外側(cè)；以及偏光板23，設(shè)置在下透明基板12的外側(cè)。此外，盡管沒有示出，但是背光設(shè)置為相鄰于偏光板23。濾色器16形成在上透明基板11上并相鄰于下透明基板12,并且用于控制液晶層13中液晶分子的取向方向的取向膜17形成在濾色器16上并相鄰于下透明基板12。
同樣，作為像素開關(guān)的開關(guān)元件20形成在下透明基板12上。柵極電極G形成在下透明基板12上并相鄰于上透明基板11,并且例如由二氧化硅制成的柵極絕緣膜22形成為覆蓋柵極電極G。作為像素開關(guān)的TFT24形成在柵極絕緣膜22上，并且線性信號線1連接到TFT24。平坦層20形成在柵極絕緣膜22上，并且接觸孔21形成在平坦層20中。
公共電極C形成在平坦層20上并相鄰于上透明基板11,并且像素電極P形成在公共電極C上，且像素電極P和公共電極C之間插設(shè)有層間絕緣膜18。像素電極P形成為延伸進入接觸孔21內(nèi)，且連接到TFT24。此外，取向膜19以覆蓋像素電極P的方式形成在平坦層20的表面上。
像素電極P例如由諸如鋁的反射電極材料、諸如ITO(銦錫氧化物)的透明電極材料或者AGFA的有機透明導(dǎo)電材料形成。例如，如果像素電極P由反射電極材料形成，則像素電極P的區(qū)域形成反射部分，而其它區(qū)域形成透明部分。如果TFT 24設(shè)置為導(dǎo)通狀態(tài)，則對應(yīng)于所希望圖像的電壓提供給像素電極P。
公共電極C可以由反射電極材料或者諸如ITO的透明電極材料或者AGFA的有機透明導(dǎo)電材料形成。采用有機透明導(dǎo)電材料時，與釆用ITO等替換方案相比，可以預(yù)期成本的下降。應(yīng)當(dāng)注意的是，公共電極C由反射電
極材料形成時，公共電極c的區(qū)域形成反射部分，而公共電極c由透明電
極材料形成時，公共電極C的區(qū)域形成透明部分。形成在下透明基板12上 的^〉共電4及C固定到7>共電位。
圖3示出了圖1和2的液晶設(shè)備的子像素。
參考圖3，成對的信號線1在每個子像素的相對側(cè)的垂直方向上延伸， 并且成對的掃描線2與信號線1交叉并在水平方向上延伸。TFT3連接到掃 描線2之一。像素電極6設(shè)置在開口面(opening face )上。
應(yīng)當(dāng)注意的是，為了制造的穩(wěn)定性，對于圖4所示的子像素可以采用雙 柵極結(jié)構(gòu)。具體地，如圖4所示，TFT部分27的兩個TFT的柵極電極Gl 和G2可以當(dāng)然地連接到彼此交叉的信號線25和掃描線26。
現(xiàn)在將描述像素的陣列。
圖5A示出了像素陣列的示例。參考圖5A，像素由發(fā)射R、 G和B的三 原色光的子像素31e、 31f和31g組成。子像素31e、 31f和31g設(shè)置在相鄰 的掃描線2之間，使得在沿著掃描線2的方向上彼此相鄰設(shè)置的子像素31e、 31f和31g發(fā)射光的顏色彼此不同。簡言之，子像素排列成條形陣列(stripe array )。
圖5B示出了像素陣列的另一個示例。參考圖5B,像素由四個不同的子 像素31a、 31b、 31c和31d組成，這四個子像素設(shè)置為使得在垂直于像素開 關(guān)組4a和4b延伸方向的方向上各相鄰子像素發(fā)射不同顏色的光，像素開關(guān) 組4a和4b延伸的方向即掃描線2的方向。在圖5B中，發(fā)射紅光和藍光的 子像素31a和31c設(shè)置為在垂直方向上彼此相鄰，并且發(fā)射綠光和白光的子 像素31b和31d設(shè)置為沿著子像素31a和31c的側(cè)面彼此相鄰。簡言之，子 ^f象素^殳置為寺裏嵌陣列(mosaic array )。
圖5C示出了像素陣列的再一個示例。參考圖5C,像素由四個子像素 31e、 31f、 31g和31h組成，四個子像素31e、 31f、 31g和31h在垂直方向 上延伸，并且發(fā)射包括紅、綠和藍三原色以及白色的四種不同顏色的光。子 像素31e、 31f、 31g和31h設(shè)置在相鄰的掃描線2之間，使得沿著掃描線2 的方向上彼此相鄰的子像素發(fā)射彼此不同顏色的光。同樣，在圖5C的陣列 中，子像素排列成條形陣列。 (第二實施例)在下面的本發(fā)明第二實施例的描述中，假設(shè)紅、綠、藍和白四個子像素 排列為上述的鑲嵌陣列。
圖6示出了用于顯示作為才艮據(jù)本發(fā)明第二實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示
設(shè)備的圖像的顯示像素部分的形式。
參考圖6，如上所述的多條信號線1并列設(shè)置為在垂直方向上延伸，并 且多條線性掃描線2形成為在垂直于信號線1的延伸方向的水平方向上延 伸。多個TFT 3設(shè)置為使得沿著水平方向排列且連接到掃描線2的TFT 3形 成成對的像素開關(guān)組4a和4b,像素開關(guān)組4a和4b以夾設(shè)在之間的掃描線 2彼此相對。換言之，在跨越掃描線2的垂直方向上彼此相對設(shè)置的每兩個 像素開關(guān)組4a和4b連接到相同的掃描線2。
多個子像素5a、 5b、 5c和5d形成在由信號線l和掃描線2限定的每個 區(qū)域中，并且TFT3形成在子像素5的每一個中。
子像素包括四種子像素，除了發(fā)射紅、綠和藍三原色光的子像素5a、 5b 和5c外，還包括發(fā)射作為第四光顏色的白光的子像素5d，其亮度高于紅、 綠和藍光的亮度。子像素5a、 5b、 5c和5d具有相等的尺寸，并且設(shè)置在相 鄰的掃描線2之間。
這樣，在根據(jù)第二實施例的液晶顯示設(shè)備中，像素開關(guān)組4a和4b以其 間夾設(shè)的掃描線2在垂直方向上彼此相對地設(shè)置，并且連接到相同的掃描線 2。因此，與像素開關(guān)組4a和4b的每一個都連接到一個掃描線2的情況相 比，掃描線的數(shù)量可以減半。因此，可以增加分配給每條掃描線的從信號線 l的寫入時間。從而，在從信號線l寫入時，信號可以以足夠高的像素電位 寫入。此外，即使增加驅(qū)動頻率，也可以抑制相關(guān)驅(qū)動電路功率消耗的增力口。
本液晶顯示設(shè)備對于釆用四個不同子像素5a至5d特別有效。在上面參 考圖5C描述的陣列的情況下，對于掃描線2和信號線1的線寬事先確定最 小值，并且像素縱向延長時，特別是信號線l抑制了作為光通過的比率的數(shù) 值孔徑(numerical aperture )，存在會降低數(shù)值孔徑的可能性。
相反，四個不同子像素5a至5d以圖5B所示的方式設(shè)置時，因為必須 彼此分開地驅(qū)動在垂直方向上并列設(shè)置的子像素，所以原本的掃描線數(shù)量必 須從圖5C的情況增加。然而，在根據(jù)本實施例的液晶顯示設(shè)備中，因為像 素開關(guān)組4a和4b關(guān)于插設(shè)在之間的掃描線2彼此相對地設(shè)置且連接到掃描 線2，所以可以減少掃描線的數(shù)量。
9此外，減少了增加掃描線2的數(shù)量的影響，掃描線2的增加是因以圖5B 所示的方式設(shè)置四個不同子像素5a至5d所致。
此外，沒有必要增加來自信號線1的信號的寫入頻率。 同樣，在該液晶顯示設(shè)備中，因為信號線1以避開子像素5a至5d的方 式設(shè)置，所以相鄰信號線l設(shè)置為彼此靠近。因此，存在在信號寫入時會混 入噪聲而導(dǎo)致干擾的可能性。為了消除這樣的干擾，當(dāng)然可以以彼此等間隔 關(guān)系沿著水平方向設(shè)置信號線1。更具體地講，兩個信號線如上述圖6的情 況設(shè)置在彼此靠近的位置時，由于根據(jù)寫入電位的來自相鄰信號線的電信號 的耦合，有時會寫入與應(yīng)該被寫入的信號不同的信號。這有時顯現(xiàn)為周期條 紋或者點。通過設(shè)定信號線間的距離彼此相等以使該結(jié)構(gòu)如圖7所示，信號 線間耦合的影響可以顯著減少。 (第三實施例)
現(xiàn)在，描述本發(fā)明的第三實施例。
圖8和9示出了作為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的顯示設(shè)備的液晶顯示設(shè)備 的顯示像素部分的形式。
參考圖8，在所示的液晶顯示設(shè)備中，盡管線性地形成每個掃描線41, 但是每個信號線42具有彎曲的結(jié)構(gòu)，其中在信號線42的位于彼此相鄰設(shè)置 的掃描線41之間的中間部分彎折為L狀。每個像素電極44都構(gòu)造為使得多 個延長的帶狀部分44b形成在像素電極44連接到掃描線41的基體部(base portion) 44a之間，并且在帶狀部分44b之間限定切口 44c,并且沿著信號線 42的帶狀部分44b的中間部分彎折成L形狀。
該液晶顯示設(shè)備可以以橫向電場模式驅(qū)動。在此情況下，像素電極44 和沒有示出的公共電極以并列關(guān)系形成在未示出的平坦層上。因此，如果在 像素電極44和公共電極之間施加電壓，則在像素電極44和公共電極之間產(chǎn) 生橫向電場，該橫向電場基本上平行于與下透明基板12類似的下透明基板 (未示出)的表面。通過該橫向電場，液晶層中的液晶分子的方向控制在平 行于下透明基板的表面的平面內(nèi)。因為該液晶顯示設(shè)備以橫向電場模式驅(qū) 動，所以由灰度引起的顏色偏差或者由灰度引起的視角變化小，并且白像素 和紅綠藍像素以混合方式顯示時沒必要考慮其他因素，且可以預(yù)期非常簡單 的顯示。
此外，在橫向電場模式顯示圖像時，已知的是在像素中分區(qū)取向，以產(chǎn)生在逆時針方向和順時針方向(圖9中的參考符號m所示)上旋轉(zhuǎn)液晶分子 的方向。在該技術(shù)中，在旋轉(zhuǎn)的中心部分產(chǎn)生液晶不能旋轉(zhuǎn)的區(qū)域。該部分 的透射因數(shù)貢獻很低，并且該部分構(gòu)成無效區(qū)域。如果信號線42設(shè)置在該 部分上，則可以獲得非常高效率的結(jié)構(gòu)。
在圖8和9所示的結(jié)構(gòu)中，因為相鄰信號線42設(shè)置為彼此靠近，所以 信號線42可以以彼此等間隔關(guān)系設(shè)置為如圖IO所示。應(yīng)當(dāng)注意的是，像素 電極44的方向變化，如圖所示。
如上所詳細描述的，對于本發(fā)明的各實施例，即使發(fā)生分辨度的增加或 者幀頻的增加，也可以以足夠高的像素電位執(zhí)行從信號線的寫入，并且可以 防止功耗的增加。
盡管上面描述了本發(fā)明的第一至第三實施例，但是本發(fā)明不限于此，而 是可以進行各種改進和修改，而不脫離本發(fā)聽的主旨。
盡管上面所描述的是從各子像素發(fā)射的光具有紅、綠和藍或者紅、綠、 藍和白色，但是此外還可以具有除了白色的黃、藍綠(cyan )和洋紅(magenta) 色。
本發(fā)明包含2008年7月18日提交日本專利局的日本專利申請JP 2008-187556中揭示的相關(guān)主題，將其全部內(nèi)容引用參考于此。
權(quán)利要求
1、一種顯示設(shè)備，包括顯示像素部分，包括多個像素，每個像素都包括排列成二維格子圖案的多個子像素；多個像素開關(guān)，用于分別驅(qū)動所述多個子像素；以及多條掃描線，成對的像素開關(guān)組連接到每條掃描線，每個像素開關(guān)組都包括沿著所述像素開關(guān)的二維方向之一排列的一串所述像素開關(guān)；所述成對的像素開關(guān)組以夾著所述掃描線的方式彼此相對地設(shè)置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中沿著與在相鄰的所述掃描線 之間所述像素開關(guān)組延伸的方向交叉的方向，設(shè)置發(fā)射顏色彼此不同的光的 所述子像素。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中發(fā)射包括紅、綠、藍和第四 光顏色的光的所述子像素設(shè)置在相鄰的所述掃描線之間，第四光顏色的光的 亮度高于紅、綠和藍光的亮度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中發(fā)射包括紅、綠、藍和第四 光顏色的光的所述子像素設(shè)置在相鄰的所述掃描線之間，第四光顏色的光的 亮度高于紅、綠和藍光的亮度，并且沿著與所述像素開關(guān)組延伸的方向交叉 的方向設(shè)置發(fā)射顏色彼此不同的光的所述子像素。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括與所述掃描線交叉設(shè)置的 多條信號線，所述信號線沿著所述像素開關(guān)組延伸的方向彼此等間隔地設(shè) 置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，還包括用于在所述顯示像素部分 中執(zhí)行像素顯示的像素電極，所述像素電極具有彎折結(jié)構(gòu)，其中在與所述像 素開關(guān)組的延伸方向交叉的方向上的中間部分被彎折，所述信號線具有與所 述像素電極的彎折結(jié)構(gòu)類似的彎折結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括 像素電極，在所述顯示像素部分中執(zhí)行像素顯示；以及 公共電極，與該像素電極并列地形成；所述顯示設(shè)備以橫向電場模式操作，其中在所述像素電極和所述公共電 極之間產(chǎn)生沿著所述像素開關(guān)組延伸的方向的橫向方向上的電場。
8、 一種顯示設(shè)備，包括顯示像素部分，包括多個像素，每個像素都包括在掃描線方向和信號線 方向上設(shè)置成二維矩陣的多個子像素；多個像素開關(guān)，用于分別驅(qū)動所述子像素；以及多條掃描線，成對的像素開關(guān)組連接到每條掃描線，每個像素開關(guān)組都 包括沿著所述像素開關(guān)的二維方向之一排列的一串所述像素開關(guān)；所述掃描線相對于該信號線方向的像素的數(shù)量被間隔地去除。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，其中所述掃描線每隔一條線被間 隔地去除。
10、 一種顯示設(shè)備的驅(qū)動方法，包括步驟使用掃描線驅(qū)動多個像素開關(guān)，所述多個像素開關(guān)沿著二維方向之一排 列且以夾著所述掃描線的方式彼此相對地設(shè)置，并且所述多個像素開關(guān)連接 到所述掃描線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種顯示設(shè)備和驅(qū)動方法，該顯示設(shè)備包括顯示像素部分，包括多個像素，每個像素都包括以二維格子圖案排列的多個子像素；多個像素開關(guān)，用于分別驅(qū)動多個子像素；以及多條掃描線，成對的像素開關(guān)組連接到每條掃描線，每個像素開關(guān)組都包括沿著像素開關(guān)的二維方向之一排列的一串像素開關(guān)；成對的像素開關(guān)組關(guān)于夾著的掃描線彼此相對地設(shè)置。
文檔編號G02F1/1362GK101630100SQ200910159778
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者加邊正章, 境川亮, 松井靖幸, 野口幸治 申請人:索尼株式會社