專利名稱：半穿透半反射式液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種半穿透半反射式液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置因具有低輻射性、體積輕薄短小及耗電低等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于手 機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、筆記型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)及電視等領(lǐng)域，隨著相關(guān)技術(shù)的成熟與創(chuàng)新， 其種類日益繁多。根據(jù)液晶顯示裝置所利用光源的不同，液晶顯示裝置可分為穿透式液晶顯示裝置 與反射式液晶顯示裝置。穿透式液晶顯示裝置須在液晶顯示面板背面設(shè)置一背光源以實(shí) 現(xiàn)圖像顯示，然而，背光源的耗能約占整個(gè)穿透式液晶顯示裝置耗能的一半，故穿透式液晶 顯示裝置的耗能較大。反射式液晶顯示裝置能解決穿透式液晶顯示裝置耗能大的問題，但 是在光線微弱的環(huán)境下很難實(shí)現(xiàn)圖像顯示。半穿透半反射式液晶顯示裝置能解決以上的問 題。然而，半穿透半反射式液晶顯示裝置因穿透模式與反射模式受到光學(xué)設(shè)計(jì)上的限 制，使得穿透區(qū)與反射區(qū)的亮度電壓曲線不一致而影響顯示效果。為了解決該問題，業(yè)界 提出一種半穿透半反射式液晶顯示裝置在穿透區(qū)和反射區(qū)采用不同的液晶層厚度(Duel Cell Gap)，通過光學(xué)補(bǔ)償以提高顯示效果，然而這種半穿透半反射式液晶顯示裝置制程復(fù) 雜。后業(yè)界又提出一種半穿透半反射式液晶顯示裝置，其穿透區(qū)和反射區(qū)采用基本上相同 的液晶層厚度(Single Cell Gap)，為了提高顯示效果，其在同一像素單元的穿透區(qū)和反射 區(qū)利用兩個(gè)薄膜晶體管(TFT)分別驅(qū)動(dòng)，這種半穿透半反射式液晶顯示裝置簡(jiǎn)化了制程但 是需要兩倍數(shù)量的薄膜晶體管，導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中半穿透半反射式液晶顯示裝置制程復(fù)雜且成本高的問題，有必 要提供一種制程簡(jiǎn)單且成本低的半穿透半反射式液晶顯示裝置。還有必要提供一種上述半穿透半反射式液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法?！N半穿透半反射式液晶顯示裝置，其包括多個(gè)像素單元，每一像素單元包括一 穿透區(qū)、一反射區(qū)、一薄膜晶體管、一耦合電容、一第一液晶電容和一第二液晶電容。其中， 該第一液晶電容由一第一公共電極、一對(duì)應(yīng)該穿透區(qū)的液晶層和一穿透電極形成，該第二 液晶電容由一第二公共電極、一對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層和一反射電極形成，該薄膜晶體管 與該第一液晶電容電連接，并通過該耦合電容與該第二液晶電容電連接，該對(duì)應(yīng)該穿透區(qū) 的液晶層與該對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層厚度基本相同。一種半穿透半反射式液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該半穿透半反射式液晶顯示裝置 包括多個(gè)像素單元，每一像素單元包括一穿透區(qū)、一反射區(qū)、一薄膜晶體管、一耦合電容、一 第一液晶電容和一第二液晶電容，其中，該第一液晶電容由一第一公共電極、一對(duì)應(yīng)該穿透 區(qū)的液晶層和一穿透電極形成，該第二液晶電容由一第二公共電極、一對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層和一反射電極形成，該薄膜晶體管與該第一液晶電容電連接，并通過該耦合電容與該 第二液晶電容電連接，該對(duì)應(yīng)該穿透區(qū)的液晶層與該對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層厚度基本相 同，該驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟該第一公共電極接收一第一公共電壓，該第二公共電極接收 一第二公共電壓，該第一公共電壓小于該第二公共電壓；該薄膜晶體管的柵極接收一掃描 信號(hào)使該薄膜晶體管打開，該薄膜晶體管的源極接收數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由該薄膜晶 體管的漏極傳送至該穿透電極，并經(jīng)由該耦合電容傳送至該反射電極。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置的穿透區(qū)與反射區(qū)液晶 層厚度基本相同，每一像素單元的穿透區(qū)和反射區(qū)只利用一個(gè)薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)，因此制程 簡(jiǎn)單、成本低。且通過設(shè)置第一、第二公共電極上的第一、第二公共電壓及耦合電容，當(dāng)該半 穿透半反射式液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)時(shí)，反射區(qū)的液晶轉(zhuǎn)動(dòng)幅度比穿透區(qū)小，光線穿過反射區(qū) 液晶層兩次的相位差約等于光線穿過穿透區(qū)液晶層一次的相位差，因此反射區(qū)與穿透區(qū)的 亮度電壓曲線大致相同。


圖1是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置較佳實(shí)施方式的部分剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖2是圖1中半穿透半反射式液晶顯示裝置的一像素單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置較佳實(shí)施方式的部分剖面 結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透半反射式液晶顯示裝置10包括一第一基板11、一與該第一基板11 相對(duì)設(shè)置的第二基板12以及一夾于該第一基板11與該第二基板12之間的液晶層(圖未 示)。該第一基板11上形成一薄膜晶體管111、一存儲(chǔ)電容線113、一第一絕緣層115、一第 二絕緣層116、一穿透電極117和一反射電極118。該第二基板12上形成一第一公共電極 121和一第二公共電極122。該薄膜晶體管111包括一柵極1110、一源極1111和一第一漏極1112。該柵極1110 與該存儲(chǔ)電容線113設(shè)置在該第一基板11靠近液晶層的表面上。該第一絕緣層115設(shè)置 在該柵極1110、該存儲(chǔ)電容線113和該第一基板11靠近液晶層的表面上。該源極1111、該 第一漏極1112和一第二漏極1113設(shè)置在該第一絕緣層115上。該第二絕緣層116設(shè)置在 該源極1111、該第一漏極1112、該第二漏極1113和該第一絕緣層115上。該穿透電極117 與該反射電極118設(shè)置在該第二絕緣層116上。該第二絕緣層116包括一開口 119，該穿 透電極117通過該開口 119與該第一漏極1112電連接。該反射電極118、該第二漏極1113 和該存儲(chǔ)電容線113對(duì)應(yīng)設(shè)置。該第二漏極1113與該第一漏極1112電連接，或通過在該 第二絕緣層116上設(shè)置的另一開口(圖未示)與該穿透電極117電連接。該第一公共電極121與該第二公共電極122設(shè)置在該第二基板12靠近液晶層的 表面上。其中，該第一公共電極121對(duì)應(yīng)該穿透電極117設(shè)置，在垂直該第一、第二基板11、 12的方向上交疊。該第二公共電極122對(duì)應(yīng)該反射電極118，在垂直該第一、第二基板11、 12的方向上交疊。該第一公共電極121與該第二公共電極122之間的間隙小于該穿透電極 117與該反射電極118之間的間隙，如此可利用邊緣電場(chǎng)加快液晶分子的反應(yīng)時(shí)間。
定義該第一公共電極121與該穿透電極117所對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)樵摪氪┩赴敕瓷涫揭壕?顯示裝置10的穿透區(qū)，定義該第二公共電極122與該反射電極118所對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)樵摪氪┩?半反射式液晶顯示裝置10的反射區(qū)，其中該穿透區(qū)與該反射區(qū)的液晶層厚度基本上相同。該半穿透半反射式液晶顯示裝置10界定多個(gè)像素單元，每一像素單元包括一穿 透區(qū)和一反射區(qū)。請(qǐng)一并參閱圖2，其是該半穿透半反射式液晶顯示裝置10的一像素單元 100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該像素單元100包括一第一存儲(chǔ)電容101、一第一液晶電容102、一 耦合電容103、一第二存儲(chǔ)電容104、一第二液晶電容105和該薄膜晶體管111。該薄膜晶體 管111的第一漏極1112電連接該第一存儲(chǔ)電容101與該第一液晶電容102，并通過該耦合 電容103電連接該第二存儲(chǔ)電容104與該第二液晶電容105。其中，該耦合電容103由該第 二漏極1113、該第二絕緣層116和該反射電極118構(gòu)成。該第一存儲(chǔ)電容101由該第二漏 極1113、該第一絕緣層115和該存儲(chǔ)電容線113構(gòu)成。該第二存儲(chǔ)電容104由該反射電極 118、該第一、第二絕緣層115、116和該反射電極118構(gòu)成。該第一液晶電容102由該穿透 電極117、該穿透區(qū)液晶層和該第一公共電極121構(gòu)成。該第二液晶電容105由該反射電極 118、該反射區(qū)液晶層和該第二公共電極122構(gòu)成。在該半穿透半反射式液晶顯示裝置10被驅(qū)動(dòng)以顯示畫面時(shí)，該存儲(chǔ)電容線113與 該第一公共電極121接收一第一公共電壓Vcoml，該第二公共電極122接收一第二公共電壓 Vcom2，該第一公共電壓Vcoml與該第二公共電壓Vcom2不同，該第一公共電壓Vcoml小于 該第二公共電壓Vcom2。當(dāng)該像素單元100的薄膜晶體管111的柵極1110接收一對(duì)應(yīng)掃描 線(圖未示)的掃描信號(hào)打開時(shí)，該源極1111接收一對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線(圖未示)的數(shù)據(jù)信號(hào)。 該數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由該第一漏極1112傳送至該穿透電極117，并經(jīng)由該耦合電容103傳送至該 反射電極118。在該半穿透半反射式液晶顯示裝置10加壓之后，該第一、第二液晶電容102、105 開始充電，液晶分子開始偏轉(zhuǎn)之前，穿透區(qū)的液晶層夾壓VLCT小于或等于液晶分子開始偏 轉(zhuǎn)時(shí)的臨界電壓VTH。當(dāng)液晶分子開始偏轉(zhuǎn)后，穿透區(qū)的液晶層夾壓Vra大于液晶分子開 始偏轉(zhuǎn)時(shí)的臨界電壓VTH。由于該耦合電容103的存在，該反射電極118接收到的數(shù)據(jù)信 號(hào)電壓Vk小于該穿透電極117接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)電壓VT。又由于Vra = V1-Vcoml, Vlce = VE-Vcom2, Vcoml < Vcom2，因此，Vra > Vra，設(shè)置Vra = mX VLCT+b，m值的大小與該耦合電容 103的設(shè)置相關(guān)，m < 1 ；b值的大小可通過調(diào)整第一、第二公共電壓VCOml、VCOm2的差值調(diào) 整，且設(shè)置 b = (1-m) XVth, b > 1。則當(dāng) Vlct = Vth 時(shí)，Vlck = Vth ；當(dāng) Vlct > Vth 時(shí)，因?yàn)?Vra =mXVLCT+b = m X Vlct+(1-m) XVth = m (Vlct-Vth)+Vth，則 Vth < Vlce < VLCT。由于Vra < Vra，反射區(qū)的液晶轉(zhuǎn)動(dòng)幅度比穿透區(qū)小，光線穿過反射區(qū)液晶層兩次 的相位差約等于光線穿過穿透區(qū)液晶層一次的相位差，因此反射區(qū)與穿透區(qū)的亮度電壓曲 線大致相同。其中，設(shè)置m = 0.5，當(dāng)?shù)谝?、第二公共電壓Vcoml、Vcom2的差值約為1. 45V 時(shí)，反射區(qū)與穿透區(qū)的亮度電壓曲線吻合度較高。且通過調(diào)整第一、第二公共電壓Vcoml、 Vcom2的差值，使得Vth < Vlce < Vlct,該半穿透半反射式液晶顯示裝置10顯示暗態(tài)畫面時(shí)， 能夠顯示更多層次的灰階，使反射區(qū)較佳地顯示暗部細(xì)節(jié)，提升對(duì)比度。因此，相較于現(xiàn)有 技術(shù)，該半穿透半反射式液晶顯示裝置10顯示效果好，且該半穿透半反射式液晶顯示裝置 10的穿透區(qū)與反射區(qū)液晶層厚度基本相同，每一像素單元100的穿透區(qū)和反射區(qū)只利用一 個(gè)薄膜晶體管111驅(qū)動(dòng)，因此制程簡(jiǎn)單、成本低。
權(quán)利要求
1.一種半穿透半反射式液晶顯示裝置，其包括多個(gè)像素單元，每一像素單元包括一穿 透區(qū)、一反射區(qū)、一薄膜晶體管、一耦合電容、一第一液晶電容和一第二液晶電容，其特征在 于該第一液晶電容由一第一公共電極、一對(duì)應(yīng)該穿透區(qū)的液晶層和一穿透電極形成，該第 二液晶電容由一第二公共電極、一對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層和一反射電極形成，該薄膜晶體 管與該第一液晶電容電連接，并通過該耦合電容與該第二液晶電容電連接，該對(duì)應(yīng)該穿透 區(qū)的液晶層與該對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層厚度基本相同。
2.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于該第一公共電極 上的公共電壓小于該第二公共電極上的公共電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，進(jìn)一步包括一第一基板和一與 該第二基板相對(duì)設(shè)置的第二基板，其特征在于該薄膜晶體管、該穿透電極與該反射電極設(shè) 置于該第一基板，該第一公共電極與該第二公共電極設(shè)置于該第二基板，該第一公共電極 與該第二公共電極之間的間隙小于該穿透電極與該反射電極之間的間隙。
4.如權(quán)利要求3所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于該薄膜晶體管包 括一柵極、一源極和一第一漏極，該薄膜晶體管通過該第一漏極與該穿透電極電連接，該半 穿透半反射式液晶顯示裝置進(jìn)一步包括一與該第一漏極電連接的一第二漏極，該第二漏極 與該反射電極對(duì)應(yīng)設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于一存儲(chǔ)電容線與 該柵極形成在該基板靠近液晶層的表面，一第一絕緣層形成在該存儲(chǔ)電容線、該柵極和該 第一基板靠近液晶層的表面上，該源極、該第一漏極與該第二漏極形成在該第一絕緣層上， 一第二絕緣層形成在該源極、該第一漏極、該第二漏極與該第一絕緣層上，該穿透電極與該 反射電極形成在該第二絕緣層上，該耦合電容由該第二漏極、該第二絕緣層與該反射電極 形成，該第二漏極、該第一絕緣層與該存儲(chǔ)電容線形成一存儲(chǔ)電容。
6.如權(quán)利要求5所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于該第二絕緣層包 括一開口，該穿透電極通過該開口與該第一漏極電連接，該第二絕緣層包括另一開口，該第 二漏極通過該另一開口與該穿透電極電連接。
7.一種半穿透半反射式液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該半穿透半反射式液晶顯示裝置包 括多個(gè)像素單元，每一像素單元包括一穿透區(qū)、一反射區(qū)、一薄膜晶體管、一耦合電容、一第 一液晶電容和一第二液晶電容，其中，該第一液晶電容由一第一公共電極、一對(duì)應(yīng)該穿透區(qū) 的液晶層和一穿透電極形成，該第二液晶電容由一第二公共電極、一對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶 層和一反射電極形成，該薄膜晶體管與該第一液晶電容電連接，并通過該耦合電容與該第 二液晶電容電連接，該對(duì)應(yīng)該穿透區(qū)的液晶層與該對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層厚度基本相同， 該驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟該第一公共電極接收一第一公共電壓，該第二公共電極接收一第二公共電壓，該第一 公共電壓小于該第二公共電壓；該薄膜晶體管的柵極接收一掃描信號(hào)使該薄膜晶體管打開，該薄膜晶體管的源極接收 數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由該薄膜晶體管的漏極傳送至該穿透電極，并經(jīng)由該耦合電容傳 送至該反射電極。
8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于設(shè)置VLCR= mXVLCT+b，其中VLCR為反 射區(qū)液晶層夾壓，VLCT為穿透區(qū)液晶層夾壓，m值通過該耦合電容的設(shè)置以調(diào)整，且m< 1，b值通過該第一、第二公共電壓的差值調(diào)整，且b > 1。
9.如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于設(shè)置b=(l-m)XVTH，其中VTH為液晶 層的液晶分子開始偏轉(zhuǎn)時(shí)的電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于該像素單元進(jìn)一步包括一第一存儲(chǔ)電 容及一第二存儲(chǔ)電容，該薄膜晶體管與該第一存儲(chǔ)電容電連接，并通過該耦合電容與該第 二存儲(chǔ)電容電連接，該第一、第二存儲(chǔ)電容電連接一存儲(chǔ)電容線，該存儲(chǔ)電容線接收該第一 公共電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半穿透半反射式液晶顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。該半穿透半反射式液晶顯示裝置其包括多個(gè)像素單元，每一像素單元包括一穿透區(qū)、一反射區(qū)、一薄膜晶體管、一耦合電容、一第一液晶電容和一第二液晶電容。其中，該第一液晶電容由一第一公共電極、一對(duì)應(yīng)該穿透區(qū)的液晶層和一穿透電極形成，該第二液晶電容由一第二公共電極、一對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層和一反射電極形成，該薄膜晶體管與該第一液晶電容電連接，并通過該耦合電容與該第二液晶電容電連接，該對(duì)應(yīng)該穿透區(qū)的液晶層與該對(duì)應(yīng)該反射區(qū)的液晶層厚度基本相同。該半穿透半反射式液晶顯示裝置制程簡(jiǎn)單且成本低。
文檔編號(hào)G02F1/133GK102073179SQ20091031013
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者向瑞杰, 姚怡安, 林志隆, 陳盈伶 申請(qǐng)人:群創(chuàng)光電股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司