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EP1538599B1

Liquid crystal display

Abstract

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EP1538599B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 202

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Expired 3 December 2024, 1.8 years ago.

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8 claims: 8 independent, 0 dependent

  1. 1
    A liquid crystal display, comprising a plurality of pixels each of which has a liquid crystal layer and a plurality of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer and which are arranged in a matrix of rows and columns, wherein:each of the plurality of pixels has a first sub-pixel (CLCA) and a second sub-pixel (CLCB), each first sub-pixel of a pixel being adjacent to a second sub-pixel of an adjacent pixel in the column direction, the liquid crystal display being configured to apply mutually different voltages to a liquid crystal layer of the first sub-pixel and a liquid crystal layer of the second sub-pixel in a pixel for the same gradation;the first sub-pixel and the second sub-pixel each comprise: a liquid crystal capacitor (CLCA, CLCB) formed by a counter electrode (ComLC) and a sub-pixel electrode opposing the counter electrode via the liquid crystal layer, anda storage capacitor (CCSA, CCSB) formed by a storage capacitor electrode connected electrically to the sub-pixel electrode, an insulation layer, and a storage capacitor counter electrode (ComCSA, ComCSB) opposing the storage capacitor electrode via the insulating layer;andthe counter electrode is a single electrode shared by the first sub-pixel and the second sub-pixel;wherein the liquid crystal display further comprises: two switching elements (TFTA, TFTB), provided for each of the first sub-pixel and the second sub-pixel, respectively, the liquid crystal display being operable such that the two switching elements are turned on and off by scan line signal voltages supplied to a common scan line (GLB) and display signal voltages are applied to the respective sub-pixel electrodes and storage capacitor electrodes of the first sub-pixel and the second sub-pixel from a common signal line (SBL, S) when the two switching elements are on,characterised in that: the storage capacitor counter electrodes of the first sub-pixel and the second sub-pixel are electrically independent of each other, and the liquid crystal display is arranged to supply first and second storage capacitor counter voltages (VCSVtypeB1, VCSVtypeB2) both having a period of oscillation of twice the horizontal scanning period (2H), respectively, to the storage capacitor counter electrodes of the first sub-pixel and the second sub-pixel, andthe storage capacitor counter electrode of the first sub-pixel in a first pixel of any of the plurality of pixels and the storage capacitor counter electrode of the second sub-pixel of a pixel adjacent to said first pixel in the column direction are electrically independent of each other,the liquid crystal display being configured to operate such that: the first and second storage capacitor counter voltages change after the two switching elements are turned off, whereinif Td denotes the time at which the first storage capacitor counter voltage (VCSVtypeB1) is changed for the first time after the two switching elements are turned off, Td is larger than 0 horizontal scanning periods and smaller than one horizontal scanning period, and whereinthe second storage capacitor counter voltage (VCSVtypeB2) lags the first storage capacitor counter voltage (VCSVtypeB1) by a phase difference of one horizontal scanning period. Dispositif d'affichage à cristaux liquides, comportant plusieurs pixels, chacun d'eux possédant une couche à cristaux liquides et plusieurs électrodes permettant d'appliquer une tension à la couche à cristaux liquides et qui sont disposées sous la forme d'une matrice de rangées et de colonnes, dans lequel : chacun desdits pixels possède un premier sous-pixel (CLCA) et un deuxième sous-pixel (CLCB), chaque premier sous-pixel d'un pixel étant adjacent à un deuxième sous-pixel d'un pixel adjacent dans la direction des colonnes, le dispositif d'affichage à cristaux liquides étant configuré pour appliquer mutuellement différentes tensions à une couche à cristaux liquides du premier sous-pixel et à une couche à cristaux liquides du deuxième sous-pixel dans un pixel, pour la même gradation ;le premier sous-pixel et le deuxième sous-pixel comprennent chacun : un condensateur à cristaux liquides (CLCA, CLCB) constitué d'une contre-électrode (ComLC) et d'une électrode de sous-pixel opposée à la contre-électrode via la couche à cristaux liquides, etun condensateur de stockage (CCSA, CCSB) formé d'une électrode de condensateur de stockage reliée à l'électrode de sous-pixel, une couche d'isolation et une contre-électrode de condensateur de stockage (ComCSA, ComCSB) opposée à l'électrode de condensateur de stockage, via la couche d'isolation ;etla contre-électrode est une électrode unique partagée par le premier sous-pixel et le deuxième sous-pixel ;dans lequel le dispositif d'affichage à cristaux liquides comporte en outre : deux éléments de commutation (TFTA, TFTB), mis en oeuvre pour chacun des premiers sous-pixels et des deuxièmes sous-pixels, respectivement, le dispositif d'affichage à cristaux liquides étant utilisable de telle sorte que les deux éléments de commutation soient activés et désactivés par des tensions de signaux de lignes de balayage appliquées à une ligne de balayage commune (GLB) et que des tensions de signaux d'affichage soient appliquées aux électrodes de sous-pixel respectives et aux électrodes de condensateurs de stockage du premier sous-pixel et du deuxième sous-pixel à partir d'une ligne de signal commune(SBL, S) lorsque les deux éléments de commutation sont activés,caractérisé en ce que : les contre-électrodes de condensateur de stockage du premier sous-pixel et du deuxième sous-pixel sont électriquement indépendantes les unes des autres, et le dispositif d'affichage à cristaux liquides est disposé pour fournir des première et deuxième contre-tensions de condensateur de stockage (VCSVtypeB1, VCSVtypeB2) présentant chacune une période d'oscillation[P1] égale à deux fois la période de balayage horizontal (2H), respectivement, aux contre-électrodes de condensateur de stockage du premier sous-pixel et du deuxième sous-pixel, etla contre-électrode de condensateur de stockage du premier sous-pixel dans un premier pixel de chacun desdits plusieurs pixels et la contre-électrode de condensateur de stockage du deuxième sous-pixel d'un pixel adjacent audit premier pixel dans la direction des colonnes sont électriquement indépendantes l'une de l'autre,le dispositif d'affichage à cristaux liquides étant configuré pour fonctionner de telle sorte que : les première et deuxième contre-tensions de condensateur de stockage changent après la désactivation des deux éléments de commutation, dans lequelsi Td indique le moment auquel la première contre-tension de condensateur de stockage (VCSVtypeB1) change pour la première fois après que les deux éléments de commutation aient été désactivés, Td est supérieur à 0 période de balayage horizontal et inférieur à une période de balayage horizontal, et dans lequella deuxième contre-tension de condensateur de stockage (VCSVtypeB2) est décalée par rapport à la première contre-tension de condensateur de stockage (VCSVtypeB1) d'une différence de phase d'une période de balayage horizontal. Flüssigkristallanzeige, mit einer Mehrzahl von Pixeln, von denen jedes eine Flüssigkristallschicht und eine Mehrzahl von Elektroden zum Anlegen einer Spannung an die Flüssigkristallschicht aufweist und welche in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei: jedes der Mehrzahl von Pixeln ein erstes Teilpixel (CLCA) und ein zweites Teilpixel (CLCB) aufweist, jedes erste Teilpixel eines Pixels benachbart ist zu einem zweiten Teilpixel eines benachbarten Pixels in Spaltenrichtung, die Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist, gegenseitig unabhängige Spannungen an eine Flüssigkristallschicht des ersten Teilpixels und an eine Flüssigkristallschicht des zweiten Teilpixels in einem Pixel für dieselbe Abstufung anzulegen,das erste Teilpixel und das zweite Teilpixel jeweils aufweisen: einen Flüssigkristallkondensator (CLCA, CLCB), der gebildet wird von einer Gegenelektrode (ComLC) und einer Teilpixelelektrode, welche der Gegenelektrode über der Flüssigkristallschicht gegenüberliegt, undeinen Speicherkondensator (CCSA, CCSB), der gebildet wird von einer Speicherkondensatorelektrode, die elektrisch verbunden ist mit der Teilpixelelektrode, von einer Isolationsschicht und einer Speicherkondensatorgegenelektrode (ComCSA, ComCSB), welche der Speicherkondensatorelektrode über der Isolationsschicht gegenüberliegt, undwobei die Gegenelektrode eine Einzelelektrode ist, die vom ersten Teilpixel und vom zweiten Teilpixel geteilt wird,wobei die Flüssigkristallanzeige des Weiteren aufweist: zwei Schaltelemente (TFTA, TFTB), die jeweils für das erste Teilpixel und das zweite Teilpixel vorgesehen sind, wobei die Flüssigkristallanzeige derart betreibbar ist, dass die zwei Schaltelemente mittels Abtastleitungssignalspannungen, die einer gemeinsamen Abtastleitung (GLB) zugeführt werden, ein- und ausgeschaltet werden und wobei Anzeigesignalspannungen an die jeweiligen Teilpixelelektroden und an die Speicherkondensatorelektroden des ersten Teilpixels und des zweiten Teilpixels von einer gemeinsamen Signalleitung (SBL, S) angelegt werden, wenn die zwei Schaltelemente eingeschaltet sind,dadurch gekennzeichnet,dass die Speicherkondensatorgegenelektroden des ersten Teilpixels und des zweiten Teilpixels voneinander elektrisch unabhängig sind und dass die Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist, erste und zweite Speicherkondensatorgegenspannungen (VCSVtypeB1, VCSVtypeB2), welche beide eine Oszillationsperiode mit der zweifachen horizontalen Abtastperiode besitzen, den Speicherkondensatorgegenelektroden des ersten Teilpixels bzw. des zweiten Teilpixels zuzuführen, unddass die Speicherkondensatorgegenelektrode des ersten Teilpixels in einem ersten Pixel irgendeines der Mehrzahl von Pixeln und die Speicherkondensatorgegenelektrode des zweiten Teilpixels eines Pixels benachbart zum ersten Pixel in der Spaltenrichtung elektrisch unabhängig voneinander sind,dass die Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist, dass sie so in Betrieb ist dass die ersten und zweiten Speicherkondensatorgegenspannungen sich ändern, nachdem die zwei Schaltelemente ausgeschaltet wurden,dass, falls Td die Zeit bezeichnet, zu welcher die erste Speicherkondensatorgegenspannung (VCSVtypeB1) zum ersten Mal geändert wird, nachdem die beiden Schaltelemente ausgeschaltet wurden, Td größer ist als 0 horizontale Abtastperioden und kleiner ist als eine horizontale Abtastperiode unddass die zweite Speicherkondensatorgegenspannung (VCSVtypeB2) der ersten Speicherkondensatorgegenspannung (VCSVtypeB1) um eine Phasendifferenz einer horizontalen Abtastperiode nachläuft.
  2. 2
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, dans lequel, pour chacun desdits plusieurs pixels, le premier sous-pixel est disposé de manière à être en position adjacente au deuxième sous-pixel dans la direction des colonnes. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, wobei in jedem der Mehrzahl von Pixeln das erste Teilpixel derart ausgebildet ist, dass es zum zweiten Teilpixel in der Spaltenrichtung benachbart ist. The liquid crystal display according to claim 1, wherein in each of the plurality of pixels, the first sub-pixel is arranged in such a way as to be adjacent to the second sub-pixel in the column direction.
  3. 3
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 3, dans lequel :plusieurs liaisons de condensateur de stockage incluent une première liaison de condensateur de stockage (CSVtypeB1) et une deuxième liaison de condensateur de stockage (CSVtypeB2) électriquement indépendantes l'une de l'autre ;etsi une ligne de condensateur de stockage, connectée à la contre-électrode de condensateur de stockage du premier sous-pixel du pixel situé à l'intersection d'une colonne arbitraire et d'une rangée n donnée parmi les rangées formées par lesdits plusieurs pixels, est désignée par CSBL_A_n, et si une ligne de condensateur de stockage connectée à la contre-électrode de condensateur de stockage du deuxième sous-pixel est désignée par CSBL_B_n, et si k est un nombre naturel (y compris 0) : CSBL_A_n+k est reliée à la première liaison de condensateur de stockage;et CSBL_B_n+k est reliée à la deuxième liaison de condensateur de stockage. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 2, wobei: eine Mehrzahl Speicherkondensatorrümpfe einen ersten Speicherkondensatorrumpf (CSVtypeB1) und einen zweiten Speicherkondensatorrumpf (CSVtypeB2) aufweisen, die voneinander elektrisch unabhängig sind, undfalls eine Speicherkondensatorleitung mit der Speicherkondensatorggenelektrode des ersten Teilpixels desjenigen Pixels verbunden ist, welches an der Überkreuzung einer beliebigen Spalte und einer gegebenen Zeile N unter den Zeilen lokalisiert ist, die gebildet werden von der Mehrzahl von Pixeln, mit CSBL_A_n bezeichnet wird und falls eine Speicherkondensatorleitung, die mit der Speicherkondensatorgegenelektrode des zweiten Teilpixels verbunden ist, mit CSBL_B_n bezeichnet wird und falls k eine natürliche Zahl (einschließlich 0) ist, CSBL_A_n+k ist mit dem ersten Speicherkondensatorrumpf verbunden und CSBL_B_n+k ist mit dem zweiten Speicherkondensatorrumpf verbunden erfüllt sind. The liquid crystal display according to claim 2, wherein: a plurality of storage capacitor trunks include a first storage capacitor trunk (CSVtypeB1) and a second storage capacitor trunk (CSVtypeB2) electrically independent of each other;andif a storage capacitor line connected to the storage capacitor counter electrode of the first sub-pixel of the pixel located at the intersection of an arbitrary column and a given row n among rows formed by the plurality of pixels is designated as CSBL_A_n, and if a storage capacitor line connected to the storage capacitor counter electrode of the second sub-pixel is designated as CSBL_B_n, and if k is a natural number (including 0): CSBL_A_n + k is connected to the first storage capacitor trunk, andCSBL_B_n + k is connected to the second storage capacitor trunk.
  4. 4
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, configuré en outre pour fonctionner de telle sorte que :les deux éléments de commutation sont activés et désactivés par des tensions de signal de balayage appliquées à une ligne de balayage commune, et les tensions de signal d'affichage sont appliquées aux électrodes de sous-pixel et aux électrodes de condensateur de stockage du premier sous-pixel et du deuxième sous-pixel depuis une ligne de signal commune lorsque les deux éléments de commutation sont activés. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, welche des Weiteren dazu ausgebildet ist, derart in Betrieb zu sein, dass die zwei Schaltelemente durch Abtastsignalspannungen ein- und ausgeschaltet werden, die an eine gemeinsame Abtastleitung angelegt werden, und dass Anzeigesignalspannungen an die jeweiligen Teilpixelelektroden und an die Speicherkondensatorelektroden des ersten Teilpixels und des zweiten Teilpixels von einer gemeinsamen Signalleitung angelegt werden, wenn die zwei Schaltelemente eingeschaltet sind. The liquid crystal display according to claim 1, further being configured to operate such that the two switching elements are turned on and off by scan signal voltages applied to a common scan line, and display signal voltages are applied to the respective sub-pixel electrodes and storage capacitor electrodes of the first sub-pixel and the second sub-pixel from a common signal line when the two switching elements are on.
  5. 5
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 4, dans lequel la valeur Td est approximativement égale à 0,5 fois la période de balayage horizontal. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 4, wobei der Wert Td näherungsweise das 0,5-fache der horizontalen Abtastperiode beträgt. The liquid crystal display according to claim 4, wherein the Td is approximately equal to 0.5 times the horizontal scanning period.
  6. 6
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 3, dans lequel les facteurs de marche des contre-tensions de condensateur de stockage sont tous de valeur 1:1. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 3, wobei Abtastverhältnisse der Speicherkondensatorgegenspannungen sämtlich 1 :1 sind. The liquid crystal display according to claim 3, wherein duty ratios of the storage capacitor counter voltages are all 1:1.
  7. 7
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, dans lequel le premier sous-pixel et le deuxième sous-pixel possèdent des surfaces approximativement égales. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, wobei das erste Teilpixel und das zweite Teilpixel flächenmäßig in etwa gleich sind. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the first sub-pixel and the second sub-pixel are approximately equal in area.
  8. 8
    Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, dans lequel le deuxième sous-pixel possède une surface supérieure au premier sous-pixel. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, wobei das zweite Teilpixel flächenmäßig größer ist als der erste Teilpixel. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the second sub-pixel is larger in area than the first sub-pixel.