液晶显示设备和终端单元的制作方法

专利名称：液晶显示设备和终端单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)设备和终端单元，尤其涉及一 种在每个像素中包括多个子像素的LCD设备和包括该LCD设备的终 端单元。
背景技术：
在LCD设备的每个像素中包括多个子像素的LCD设备是公知的。 这种LCD设备的例子包括透反型LCD设备，其中每个像素包括对应 于透射区域的子像素和对应于反射区域的子像素。在透反型LCD设备 中，如果采用横向电场模式，如IPS (面内切换)模式或FFS (边缘场 切换)，则黑白反转问题是公知的，其中暗态的显示和亮态的显示在 透射区域与反射区域之间反转，从而透射区域呈现出常黑模式，反射 区域呈现出常白模式，例如如专利公开JP-2003-344837A中所述。在典 型的纵向电场模式中，如TN (扭曲向列)模式和VA (垂直配向)模 式中，通过插入人/4膜光学地解决黑白反转的问题。然而，在横向电场 模式中，不能采用插入X/4膜的技术。
专利公开JP-2007-041572A描述了一种不用插入入/4膜来解决上述 黑白反转问题的技术。在该专利公开的技术中，通过给反射区域和透 射区域施加提供反转灰度级的电压，以特定的驱动方案解决黑白反转 问题。图15显示了 JP-2007-041572A中描述的LCD设备中的像素的电 路结构。每个像素50包括对应于反射区域51的第一公共电极53、对 应于透射区域52的第二公共电极54、以及分别在反射区域51和透射区域52中的应用有公共数据信号的像素电极55和56。反射区域51中 的液晶(LC)层由像素电极55与第一公共电极53之间产生的电场驱 动，而透射区域52中的LC层由像素电极56与第二公共电极54之间 产生的电场驱动。
在JP-2007-041572A的技术中，将施加给第一公共电极53的信号 和施加给第二公共电极54的信号反转。例如，当给像素电极55和56 施加5V时，分别给第一公共电极53和第二公共电极54施加0V和5V。 在该结构中，给反射区域51中的LC层施加5V，而给透射区域52中 的LC层施加0V。因而，LC层中的LC分子仅在反射区域51中转动， 由此解决了黑白反转的问题。 -
JP-2007-041572A描述了在每个像素中第一公共电极信号与第二 公共电极信号之间的电位反转的关系；然而，该专利公开并没有涉及 在LCD设备的整个显示区域中像素的相邻行之间的公共电极信号中的 关系。此外，对于产生公共电极信号的技术以及对于显示区域中的电 连线并没有给出教导。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种在LCD设备的像素中包括多个子像 素的LCD设备，其中用于公共电极的电连线具有用于解决黑白反转问 题的特定结构。
在第一方面中，本发明提供了一种液晶显示设备，所述液晶显示 设备包括像素阵列，每个像素都包括多个子像素；多个像素电极， 每个电极都设置在所述子像素的相应一个中；和多个公共电极，每个 电极都设置在所述子像素的相应一个中，以与所述像素电极的相应一 个相对，其中设置在每行上的像素之一中的子像素的每一个中的所
述公共电极之一与设置在所述每行上的像素的其它像素中的相应子像 素中的所述公共电极的其它电极相连，从而形成了连接在一起的公共电极组。
在第二方面中，本发明提供了一种液晶显示设备，所述液晶显示 设备包括像素阵列，每个像素都包括第一和第二子像素；第一和第 二像素电极，每个电极分别设置在所述第一和第二子像素中；和第一 和第二公共电极，其分别设置在所述第一和第二子像素中，以分别与 所述第一和第二像素电极相对，其中设置在奇数行上的像素中的所 述第一公共电极与设置在偶数行上的像素中的所述第二公共电极连 接，从而形成连接在一起的第一公共电极组；设置在所述奇数行上的
像素中的所述第二公共电极与设置在所述偶数行上的像素中的所述第 一公共电极连接，从而形成连接在一起的第二公共电极组。
参照附图，通过下面的描述本发明上面和其它目的、特征和优点 将变得更加显而易见。


图1是依照本发明第一实施方式的LCD设备的截面图。
图2是第一实施方式的LCD设备中的像素的示意性电路图。
图3是包括LC驱动器的第一实施方式的LCD设备的示意性电路图。
图4A和图4B是第一实施方式的LCD设备的示意性操作图表。 图5是第一实施方式的LCD设备中的公共电极的示意性电路图。 图6是显示公共电极的时间常数与横向串扰之间的关系的曲线。 图7是显示驱动信号的定时图。
图8是依照本发明第二实施方式的LCD设备的示意性电路图。 图9是依照第二实施方式修改例的LCD设备的示意性电路图。 图IOA和图10B是第二实施方式的LCD设备的示意性操作图表。 图11A和图11B是依照本发明第三实施方式的LCD设备的示意 性操作图表。
图12是依照本实施方式修改例的LCD设备的截面图。图13是图12的LCD设备中的像素的示意性电路图。
图14是包括依照本发明一实例的LCD设备的便携式终端的前视图。
图15是专利公开中所述的LCD设备的示意性电路图。
具体实施例方式
在描述本发明的典型实施方式之前，为了更好地理解本发明，将 描述由本发明人进行的LCD设备的研究。如前面所述，在横向电场模 式的透反型LCD设备中出现了黑白反转问题。该问题是由下述事实导 致的，即反射区域呈现出常白模式，其中当没有施加电压时反射区域 表现出亮态(白色)，而当存在施加电压时反射区域表现出暗态(黑 色)，且透射区域呈现出常黑模式，其中当没有施加电压时透射区域 表现出暗态，而当存在施加电压时透射区域表现出亮态。
认为对透射区域和反射区域使用不同的驱动电压可解决上面的黑 白反转问题，其中当反射区域没有施加特定电压时，向透射区域施加 特定电压。本发明修改了该技术，其中向反射区域施加特定电压，同 时给透射区域施加另一特定电压。更具体地说，在本发明的一实例中， 采用栅极线反转驱动方案，产生公共电极信号(COM信号)和反转的 COM信号(~ COM信号)。将这些公共电极信号施加到设置在第m 行第n列的像素，即像素(m， n)中的公共电极，其中反射区域公共 电极comr (n)和透射区域公共电极comt (n)以特定的结构连接。本 发明基于公共电极的特定电路结构和产生这些公共电极信号的技术。
现在，将参照附图描述本发明的典型实施方式，其中为了更好地 理解本发明，通过类似的参考标记表示类似的组件。应当注意，作为 大多数下面的实施方式，举例说明了 IPS模式LCD设备，但本发明可 应用于包括FFS模式LCD设备的横向电场模式LCD设备。
图1显示了依照本发明第一实施方式的透反型LCD的截面结构。LCD设备IO包括第一偏振膜11、对向基板12 (如果LCD设备是彩色 LCD设备，则在对向基板12上安装有彩色层)、LC层13、其上限定 有像素阵列的TFT (薄膜晶体管)基板14，每个像素与两个TFT相关 联、和第二偏振膜15。第一偏振膜11的偏振方向(光透射轴或光吸收 轴的方向)和第二偏振膜15的偏振方向彼此垂直。LC层13中的LC 分子具有长轴，当不存在施加电压时，该长轴与第一偏振膜11或第二 偏振膜15的偏振方向一致。这里假定第一偏振膜11的光透射轴方向 为卯度(图中向上)，第二偏振膜的光透射轴方向为0度(图中左方)， LC分子的长轴方向为90度，这些角度按照顺时针方向表示。在图1 中，附加到偏振膜的箭头表示相应偏振膜的光透射轴方向。
在LCD设备10中，像素20被分割为多个子像素(在该实例中为 两个)，每个子像素与反射区域21或透射区域22对应。在TFT基板 14上，在反射区域21中设置有反射膜16和绝缘层17。反射膜16反 射通过第一偏振膜11入射的光。 一般地，为了提高反射膜16的光散 射功能，其表面具有凸部和凹部。在反射区域21中，在绝缘层17上 形成有接收驱动信号的像素电极35和接收参考电位的公共电极36，用 于驱动LC层13。在TFT基板14上的透射区域22中也形成有像素电 极36和公共电极38。当在图中从上面看时，像素电极35， 36和公共 电极37， 38具有梳齿的形状，其可称作梳齿电极。
反射区域21使用由反射膜16反射的光作为用于显示的光源。LCD 设备10包括位于第二偏振膜15后侧的背光源(没有示出)，透射区 域22使用背光作为用于显示的光源。在透射区域22中，如此调整基 板12， 14之间的间隙距离，使得LC层13的延迟表现为大约A72。表 述"大约人/2"的原因如下。当给LC层13施加电压以使LC分子的长 轴转动时，使单元间隙的中间部分中的LC分子转动，而阻止在基板 12， 14附近的LC层13中的LC分子转动。由此，LC层13实际上具 有(X/2) +06的实际延迟，从而获得入/2的有效延迟。另一方面，在反射区域21中，通过控制绝缘膜17的厚度调整单
元间隙，使得当存在施加给LC层13的电压时，LC层13的有效延迟 表现为入/4。
图2是图1的LCD设备中的TFT基板上的像素的顶视图。图3 显示了包括用于驱动LC层的LC驱动器的LCD设备10的示意性电路 结构。在TFT基板14上，设置有沿显示区域24的行方向延伸的多条 栅极线31、和沿列方向延伸的多条数据线32。每个像素20都与用于 反射区域21的TFT33和用于透射区域22的TFT34相关联，TFT33、 34都位于相应栅极线31和相应数据线32的交点附近。在反射区域21 中设置有第一公共电极37，在透射区域22中设置有第二公共电极38。
现在，将描述提供给像素(m， n)的驱动信号，像素(m， n)位 于第m行第n列且包括第一公共电极或反射区域公共电极comr(m， n) 37以及第二公共电极或透射区域公共电极comt (m， n) 38。公共电极 信号线包括给第m行上的像素的反射区域公共电极提供COM信号的 COM_l (m)线、和给第m行上的像素的透射区域公共电极提供反转 的COM信号，或-COM信号的COM—2 (m)线。将为第m行上的像 素设置的COM—1 (m)线和COM—2 (m)线分别连接到在LCD设备 10的显示区域24外部的外围区域中延伸的第一外围公共电极信号线 (外围—COMJ线)25和第二外围公共电极信号线(外围—COM—2线) 26。
LC驱动器41根据输入的像素信号和定时信号，产生提供给栅极 线31的栅极信号、提供给数据线32的数据信号、和公共电极信号， COM信号。公共电极信号、COM信号被传送到VCOM-IC42， VCOM-IC42将COM信号反转，从而产生反转的COM信号，或~ COM 信号。COM信号提供给外围—COMJL线25,而~ COM信号提供给外 围一COM一2线26。数据信号是通过栅极线进行栅极线反转的栅极线反 转信号，而COM信号和—COM信号也是通过栅极线进行栅极线反转的栅极线反转信号。
将对于其中用于像素阵列的公共电极线如下连接的情形，整体上 描述用于驱动LC设备10的技术
COMJ (m)线连接到第m行上的像素的comt (m， n) ， comt (m， n+l)，…；和
COM—2 (m)线连接到comr (m， n) ， comr (m， n+l)，…。 图4A和4B举例说明了在LCD设备10中当分别显示亮态和暗态时每 个像素的反射区域和透射区域中的像素电压和COM信号。通过使用栅 极线反转技术，每隔一行将像素电压反转，通过使用栅极线反转技术， 也每隔一行将COM信号和 COM信号反转。更具体地说，在LCD操 作的单个帧中，每隔一行选周期将COM信号反转，从而顺次出现电位 5V， 0V， 5V， 0V，...。类似地，每隔一行选周期将~ COM信号反转， 从而顺次出现0V， 5V， 0V， 5V，...，呈现为COM信号的反转电位。
如图4A中所示，当显示亮态时，第m行上的像素中的反射区域 21和透射区域22的像素电极电位呈现为5V。在该描述中，n是任意 的列数。将第m行上的像素的反射区域公共电极，comr (m， n)连接 到当选择第m行时提供~ COM信号并呈现为5V的COM电极线， COM—2 (m)。将第m行上的像素的透射区域公共电极，comt (m， n) 连接到当选择第m行时提供COM信号并呈现为0V的COM—1 (m) 线。在该情形中，反射区域中的LC层应用下述电压，该电压等于l(反 射区域像素电极电位) 一 (反射区域公共电极电位)| = 0V，而透射区 域中的LC层应用下述电压，该电压等于l (透射区域像素电极电位) 一 (透射区域公共电极电位)| = 5V，由此区域21， 22均表现亮态。
另一方面，当选择第(m+l)行时，因为通过栅极线反转驱动方 案驱动像素电极电位和公共电极电位，所以反射区域像素电极电位和 透射区域像素电极电位均为0V。将第(m+l)行上的反射fe域的反射 区域公共电极，comr(m+l， n)连接到当选择第(m+l )行时提供~ COM信号并呈现为0V的COM_2 (m+1)线。将第(m+1)行上的像素的透 射区域的透射区域公共电极，comt(m+l， n)连接到当选择第(m+1) 行时提供COM信号并呈现为5V的COM一l (m+1)线。在该情形中， 反射区域中的LC层应用有OV，而透射区域中的LC层应用有5V，由 此两个区域均表现亮态。包括第(m+2)行及随后行的所有行都与上面 第m行或第(m+1)行类似地操作，由此屏幕上的所有像素均表现亮 态。
如图4B中所示，当显示暗态时，第m行上的像素中的反射区域 像素电极电位和透射区域像素电极电位呈现为0V。将第m行上的像素 的反射区域公共电极，comr(m， n)连接到当选择第m行时提供~ COM 信号并呈现为5V的公共电极线，COM—2 (m)。将第m行上的像素 的透射区域公共电极，comt(m， n)连接到当选择第m行时提供COM 信号并呈现为0V的COM_l (m)线。在该情形中，反射区域中的LC 层应用下述电压，该电压等于l (反射区域像素电极电位)一(反射区 域公共电极电位)| = 5V，而透射区域中的LC层应用下述电压，该电 压等于i (透射区域像素电极电位) 一 (透射区域公共电极电位)i = 0V， 由此两个区域均表现暗态。
另一方面，对于连接到第(m+1)行的像素，因为通过栅极线反 转驱动方案驱动像素电极电位和公共电极电位，所以反射区域像素电 极电位和透射区域像素电极电位均呈现为5V。将第(m+1)行的反射 区域公共电极，comr(m+l， n)连接到当选择第(m+1 )行时提供~ COM 信号并呈现为0V的COM_2 (m+1)线。将第(m+1)行上的像素的透 射区域公共电极，comt (m十l, n)连接到当选择第(m+1)行时提供 COM信号并呈现为5V的COMJ (m+1)线。在该情形中，反射区域 中的LC层应用有5V,而透射区域中的LC层应用有0V，由此第(m+l) 行的两个区域均表现暗态。第(m+2)行的操作与第m行类似。
在下文中将举例说明包括外围—COM—1线25和外围—COM—2线26的公共电极线的电路结构的细节。图5显示了在LCD设备10中用于 公共电极线的连线的例子。从LC驱动器41输出的COM信号提供到 为透射区域提供COM信号的外围—COM一l线25。 COM信号还输入到 反转放大器VCOM-IC42， VCOM-IC42产生 COM信号并将该~ COM 信号提供到外围一CON^2线26。 VCOM-IC42提高 COM信号的信号 幅度，从而增加用于反射区域的驱动电压。与透射区域相比在反射区 域中使用更高信号幅度的原因是，在反射区域中不执行像素电极和公 共电极的梳齿电极的ON-OFF控制，因而为了在透射区域中获得更高 对比度，应在反射区域中的像素电极与公共电极之间采取更大的距离， 这减小了其间的每单位电压的电场。
对于外围—COM_l线25、多个栅极线31和外围一COM一2线26的 布局结构，优选当从LCD设备10的显示区域24看时，显示区域24 外部的这些线的布局按外围一COMJ线25、栅极线31和外围—COM一2 线26的顺序排列。将外围一COMJ线25设置于最靠近显示区域24的 原因是，外围—COM_l线25给透射区域提供信号，与透射区域相比， 这需要更高的图像质量，因而理想的是外围j:OM—1线25具有更低的 电阻和更小的时间常数。更小的时间常数抑制了 COM信号的信号波形 的变形，还减小了横向串扰。
将描述外围COM线的布局的细节。 一般来说，LC驱动器41在 LCD设备10的一侧连接到LCD设备10的LCD面板的LC驱动器41 的两端处具有一对COM端子。因而，在本实施方式中，外围—COM_l 线25从LC驱动器41的COM端子延伸并构成了沿显示区域24的三 边延伸的环。外围COM线的环降低了 COM线的压降，因而抑制了施 加到像素的COM信号和—COM信号的信号波形的变形。在本实施方 式中，外围—COM—1线25由配置用于形成栅极线31的栅极(G)层形 成，并在穿越限定显示区域24外围的密封元件27之后从LC驱动器 41进入显示区域24。密封元件27用于密封位于TFT基板与对向基板 之间的LC层。在穿越密封元件27之后，外围COM_l线经由通孔23连接到同样配置用于形成数据线的数据(D)层，并沿密封元件27内
部的显示区域24的外围延伸。采取该配置是因为栅极层被栅极绝缘层 和外涂层覆盖，而数据层仅被外涂层覆盖，因而与密封元件27外部的 数据层相比，栅极层被引入的水腐蚀的可能更小。栅极线从LC驱动器 41延伸并在穿越密封元件27之后进入显示区域24。在通过数据层构 成外围COM—1线25之后，栅极线31穿越外围—COM—1线25。就是 说，在该配置中，外围j:OM—1线25可在显示区域24内的任意位置 与栅极线31相交。
另一方面，因为外围—COM—2线26从VCOM—IC42延伸，所以外 围一CON^2线26设置在LC驱动器41的COM端子和栅极端子外部。 因此，从显示区域24看时，外围一COM一2线26设置在外围栅极线的 外部。因为栅极线31外部的位置意味着在密封元件27外部，所以外 围j:OM一2线26由栅极层构成。外围—COM_2线26延伸到与LC驱动 器41相对的外围位置，在通孔处经过G/D转换并作为密封元件27内 的显示区域24内的数据层再次向着LC驱动器41延伸。外围—COM_2 线26在该G/D转换之后引入显示区域24中。
图6显示了 COM线的时间常数和横向串扰之间的关系。该图举例 说明了在3.5"QVGA (240x320)面板上作为外围J30M—1线25延伸 的铬(Cr)金属。如果外围j:OM一l线25在外围—COM一2线外部延伸， 则时间常数可呈现为如曲线中由"B"表示的35微秒，这导致4%级别 的串扰。另一方面，如曲线中的"A"所示，如果外围一COM—1线25 在外围j:OM—2线内部延伸，则时间常数可呈现为20微秒，其将串扰 降低到2%级别。
顺便说一下，使用驱动器COM输出信号作为透射区域COM信号 以及通过使用驱动器COM信号作为输入来产生反转的COM信号， ~ COM的原因如下。在横向电场模式的情形中，因为反射区域与透射 区域之间的间隙距离随位置而变化，且其中不使用补偿膜，所以LCD设备的VT (电压-透射率)和VR (电压-反射率)特性彼此不一致。因 而确定驱动器输出电压的幅度为5V， VCOM-IC42的输出电压的幅度 为8V。
图7显示了在该情形中具有偏移电压的驱动电压波形。术语"偏 移电压"是电压幅度的中心值相对于0V的偏差。这里假定外围—COM—2 线26的电位，即反射区域公共电极电位(R-COM电位)在一3V和5V 之间的8V幅度内变化。还假定外围—COM一l线25的电位，即透射区 域公共电极电位(T-COM电位)在一1.5V和3.5V之间的5V幅度内变 化。在该情形中，反射区域以(8 — 5) V/2二1.5V的偏移驱动电压来驱 动。通过使用该配置，反射区域的VT特性(反转的VR特性)和透射 区域的VT特性可调整为具有偏移电压。
VCOM-IC42通过使用电容器消除透射区域COM信号的DC分量， 然后将其反转，并如果需要的话将电压放大。VCOM-IC42如此配置， 从而可在偏移控制电路中调整反转的COM信号的中心值。 一般来说， 如果透射区域和反射区域COM信号的中心值偏离闪烁最小电压，则产 生闪烁。此外，根据TFT漏电流的方式和反射/透射区域的存储电容， 在反射区域与透射区域之间的闪烁最小值一般不同。通过在消除其DC 分量之后输入透射区域COM信号，并在偏移调整电路中调整反转的 COM信号的中心值，可抑制反射区域和透射区域中的闪烁。闪烁的抑 制消除了来自LC的DC分量，由此获得了对烧坏和污点具有更高抵抗 性的透反型LCD。
在本实施方式的描述中，详细描述了用于给设置在多行中的像素 的反射区域和透射区域提供公共电极信号的技术。该技术实现了横向 电场模式透反型LCD设备的有效驱动。此外，使用从LC驱动器输出 的COM信号作为透射区域公共电极信号，以及从COM信号产生放大 的反转公共电极信号，~ COM提供了一种用于使反射区域与透射区域 之间的VT特性一致并消除妨碍显示质量的因素，如串扰或闪烁的有效技术。此外，通过使两个COM线在外围区域中的延伸最佳化，透射型
LCD设备具有基本上没有导致串扰的改进的图像质量。
下文将描述本发明的第二实施方式。LCD设备的截面图和光学设 置与第一实施方式类似，将省略其描述。图8显示了包括用于驱动LC 的驱动器的本实施方式的LCD设备的截面图。TFT基板14在其上安 装有沿行方向延伸的多条栅极线31、沿列方向延伸的多条数据线32、 和设置在栅极线与数据线交点附近的TFT对的阵列。该TFT对设置用 于单个像素，并包括用于反射区域的第一 TFT33和用于透射区域的第 二 TFT34。 TFT33， 34分别连接到反射区域像素电极和透射区域像素 电极。反射区域21包括第一公共电极，透射区域22包括第二公共电 极。
位于第m行第n列的像素(m， n)包括反射区域公共电极，comr (m， n)，以及透射区域公共电极，comt (m， n) 。 COM—1 (m)线 在第m行上延伸，用于给反射区域提供公共电极信号，COM; COM—2 (m)线在第m行上延伸，用于给透射区域提供反转的公共电极信号， ~ COM。 COM—1 (2m)线连接到第2m行上的透射区域公共电极comt (2m， n) ， comt (2m， n+l)，…，而COM—2 (2m+l)线连接到第 (2m+l)行上的透射区域公共电极comt (2m+l， n) ， comt (2m+l， n+l) ， ...。 COM—2 (2m)线连接到反射区域公共电极comr (2m， n)， comr (2m， n+l)，...，而COM—1 (2m+l)线连接到反射区域公共电 极comt(2m+l， n) ， comt (2m+l， n+l)，…。简言之，对于COM—1 与COM一2线之间的关系，偶数行上的像素具有与奇数行上的像素的连 接结构相反的连结结构。
LC驱动器41根据输入的像素信号和定时信号，产生提供给栅极 线31的栅极信号、提供给数据线32的数据信号、和提供给公共电极 的公共电极信号，COM信号。VCOM-IC42接收公共电极信号，GOM， 并由此产生反转的COM信号。尽管在图8中COM—1(2m+l)和COM_l(2m)信号是单独产生的，但COM—1 (2m+l)信号与COM—1 (2m) 信号相同，因而对于这些信号的信号线可以集成，如图9中所示。就 是说，用于第2m行上的像素的透射区域公共电极信号，COM—1 (2m) 与用于相邻的第(2m+l)行上的像素的反射区域公共电极信号，COMJ
(2m+l)相同。
图IOA和IOB是结合像素信号和COM信号的波形信号，分别显 示当显示亮态和暗态时用于像素的驱动电压的操作图表。LCD设备对 像素信号使用栅极线反转驱动方案，而LCD设备对COM信号和~ COM信号像素使用帧反转驱动方案。更具体地说，在一帧中，COM一l 信号恒定为5V， COM—2信号恒定为0V。因为COM—1 (2m)信号和 COM—1 (2m+l)信号具有相同的电位，所以用于提供COMJ (2m) 和COMJ (2m+l)信号的信号线在图10中显示为集成的线。
如图10A中所示，当显示亮态时，第2m行上的反射区域像素电 极电位和透射区域像素电极电位为5V。第2m行上的像素的反射区域 的公共电极，comr(2m， n)连接到当选择第2m行时接收反转的COM 信号并呈现为5V的公共电极线，COM—2 (2m)。另一方面，第2m 行上的像素的透射区域公共电极，comt (2m， n)连接到当选择第2m 行时接收COM信号并呈现为0V的COM—1 (2m)线。因而，反射区 域中的LC层应用有0V，而透射区域中的LC层应用有5V，由此在两 个区域中的LC层表现亮态。
由于栅极线反转驱动方案，第(2m+l)行上的反射区域像素电极 电位和透射区域像素电极电位呈现为0V。第(2m+l)行上的像素的反 射区域公共电极，comr (2m+l， n)连接到由于帧反转驱动方案而接收 COM信号并呈现为0V的COM—1 (2m+l)线。第(2m+l〉行上的像 素的透射区域公共电极连接到当选择第(2m+l)行时接收反转的COM 信号,~ COM信号并呈现为5V的COM—2 (2m+l)线。因而，反射区 域中的LC层应用有0V，而透射区域中的LC层应用有5V，由此两个区域中的LC层表现亮态。第(2m+2)行上的像素的COM信号与第 2m行上的像素的COM信号类似。
如图10B中所示，当显示暗态时，第m行上的反射区域像素电极 电位和透射区域像素电极电位为0V。反射区域公共电极，comr (2m， n)连接到当选择第2m行时接收反转的COM信号，~ COM并呈现为 5V的第2m行的公共电极线，COM_2 (2m)。第2m行上的像素的透 射区域公共电极，comt (2m， n)连接到当选择第2m行时接收COM 信号并呈现为0V的COM—1 (2m)线。因而，反射区域中的LC层应 用有5V，而透射区域中的LC层应用有OV，由此在反射区域和透射区 域中的LC层表现暗态。
由于栅极线反转驱动方案，第(2m+l)行上的像素的反射区域像 素电极电位和透射区域像素电极电位为0V。第(2m+l)行上的像素的 反射区域公共电极，comr(2m+l， n)连接到由于帧反转驱动方案而在 选择第(2m+l)行时接收COM信号并呈现为0V的COM—1 (2m+l) 线。第(2m+l)行上的像素的透射区域像素电极连接到当选择第(2m+l) 行时接收反转的COM信号r COM信号并呈现为5V的CON^2(2m+l) 线。因而，反射区域中的LC层应用有5V，而透射区域中的LC层应 用有0V，由此反射区域和透射区域中的LC层表现暗态。随后的第 (2m+2)行与第2m行类似。
在本实施方式中，由帧反转驱动方案驱动的COM信号减小了电力 消耗。此外，如图9中所示，第2m行上的像素的反射区域公共电极线 可与第(2m+l)行上的像素的透射区域公共电极线集成在一起，由此 提高了由有效显示面积与总显示面积的比率定义的LCD设备的孔径 比。
驱动LC层的方法不限于上面的实施方式。例如，COM电位和反 转的COM电位可以帧反转驱动方案驱动，而像素电极电位以帧反转驱动方案驱动。图IIA和11B分别显示亮态和暗态，其中像素电极电位
和COM电位均通过帧反转驱动方案驱动。该配置进一步减小了电力消耗。
在上面的实施方式中，每个像素都包括对应于第一子像素的反射
区域和对应于第二子像素的透射区域；然而，本发明的LCD设备中的 每个像素可包括两个或多个子像素。在这种情形中，术语"奇数行" 和"偶数行"可由第m行、第(m+l)行和第(m+2)行代替，其中m 是等于或大于零的整数。
图12是依照第一实施方式修改例的LCD设备的截面图。该修改 例是应用本发明第一实施方式的FFS模式LCD设备的一个例子。在反 射区域21和透射区域22中，公共电极35、 36形成在TFT基板14上， 且通过层间绝缘膜17彼此隔离。在像素电极35、 36的边缘和公共电 极37、 38之间产生用于LC层13的电场。第一公共电极37在反射区 域21中用作反射器。
图13是图12的LCD设备中的像素的示意性电路图。图13对应 于图12，显示了第一实施方式的LCD设备中的像素的电路结构。第一 和第二像素电极35、 36均构造为梳状电极，而第一和第二公共电极37、 38是平坦形状的。该修改例的LCD设备的其它结构与第一实施方式的 LCD设备的类似。
图14显示了依照本发明一实例的包括LCD设备的便携式终端的 前视图。便携式设备60包括作为便携式设备的显示单元的LCD设备 10。便携式设备IO的其它组件由典型的设备构成，因而省略对其的详 细描述。
尽管参照典型实施方式及其修改例特别显示和描述了本发明，但 本发明并不限于这些实施方式和修改例。本领域普通技术人员应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在 形式和细节上对其进行各种变化。
权利要求
1.一种液晶显示设备，包括像素阵列，每个像素都包括多个子像素；多个像素电极，每个像素电极都设置在所述子像素的相应一个中；和多个公共电极，每个公共电极都设置在所述子像素的相应一个中，以与所述像素电极的相应一个相对，其中设置在每行上的所述像素之一中的子像素的每一个中的所述公共电极的一个连接到设置在布置于所述每行上的所述像素的其它像素中的相应子像素中的所述公共电极的其它公共电极，从而形成了连接在一起的公共电极组。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示设备，其中所述公共电极组连 接到靠近所述每行延伸的相应公共电极线。
3. 根据权利要求l所述的液晶显示设备，其中与所述每行中的所 述公共电极组连接的所述公共电极线在所述公共电极线的端部通过相 应外围公共电极线与连接到其它行中的相应公共电极组的相应公共电 极线连接。
4. 根据权利要求l所述的液晶显示设备，其中所述像素的每一个中的所述子像素至少包括第一子像素和第二子像素。
5. 根据权利要求4所述的液晶显示设备，其中所述像素每个都包 括反射区域和透射区域，所述第一子像素对应于所述反射区域，所述 第二子像素对应于所述透射区域。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示设备，其中在第二外围公共电 极线内部设置有第一外围公共电极线，其中所述第一外围公共电极线将每条都连接到与所述透射区域对应的所述公共电极组的相应公共电 极线连接在一起，所述第二外围公共电极线将连接到与所述反射区域 对应的所述公共电极组的相应公共电极线连接在一起。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中栅极信号线在所述 第一外围公共电极线与所述第二外围公共电极线之间延伸。
8. 根据权利要求7所述的液晶显示设备，其中所述第一外围公共 电极线包括由栅极层构成并设置在将液晶层封装在所述液晶显示设备 中的密封元件外部的第一部分、和由数据层构成并设置在所述密封元 件内部的第二部分。
9. 根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中所述第一和第二公 共电极线分别被施加通过栅极线反转驱动方案驱动的第一和第二公共 电极信号，并且施加到所述第一和第二像素电极的数据信号通过栅极 线反转驱动方案驱动。
10. 根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中施加到所述第一 外围公共电极线的第一公共电极信号和施加到所述第二外围公共电极 线的第二公共电极信号中的一个通过反转所述第一和第二公共电极信 号的另一个来获得。
11. 根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中所述第一和第二 公共电极信号中的一个具有与所述第一和第二公共电极信号的另一个 的信号幅度的中心值不同的信号幅度的中心值。
12. 根据权利要求9所述的液晶显示设备，所述第一和第二公共 电极信号中的一个具有比所述第一和第二公共电极信号的另一个的幅 度更大的幅度。
13. —种液晶显示设备，包括像素阵列，每个像素都包括第一和第二子像素；第一和第二像素电极，每个像素电极分别设置在所述第一和第二 子像素中；和第一和第二公共电极，所述第一和第二公共电极分别设置在所述 第一和第二子像素中，以分别与所述第一和第二像素电极相对，其中布置在奇数行上的所述像素中的所述第一公共电极连接到布置在 偶数行上的所述像素中的所述第二公共电极，从而形成连接在一起的 第一公共电极组，布置在所述奇数行上的所述像素中的所述第二公共 电极连接到布置在所述偶数行上的所述像素中的所述第一公共电极， 从而形成连接在一起的第二公共电极组。
14. 根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中所述像素每个都 包括反射区域和透射区域，所述第一子像素对应于所述反射区域，所 述第二子像素对应于所述透射区域。
15. 根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中所述第一和第二 组分别被施加通过栅极线反转驱动方案驱动的第一和第二公共电极信 号，并且施加到所述第一和第二像素电极的数据信号通过栅极线反转 驱动方案驱动。
16. 根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中施加到所述第一组的第一公共电极信号和施加到所述第二组的第二公共电极信号中的 一个通过反转所述第一和第二公共电极信号的另一个来获得。
17. —种终端单元，包括根据权利要求1所述的液晶显示设备。
18. —种终端单元，包括根据权利要求13所述的液晶显示设备。
全文摘要
一种液晶显示设备，包括像素阵列，每个像素都包括多个子像素、设置在各个子像素中的多个像素电极、和设置在各个子像素中的多个公共电极。设置在每行上的像素之一中的子像素的每一个中的公共电极连接到设置在所述每行上的像素的其它像素中的相应子像素中的公共电极，从而形成了连接在一起的公共电极组。
文档编号G02F1/133GK101308293SQ20081009718
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月19日 优先权日2007年5月18日
发明者中谦一郎, 坂本道昭, 森健一, 永井博 申请人:Nec液晶技术株式会社