半透過型液晶表示器
【課題】透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、画質を改善する半透過型液晶パネルを提供する。
【解決手段】透過領域と反射領域を含む半透過型液晶表示器において、スイッチユニットｍｔｈ ＳＷに接続される透過電極は透過領域の液晶層を制御し、容量を介してスイッチユニットに接続される反射電極は反射領域の液晶層を制御する。本発明は、独立容量ＣＣを用いて反射領域の反射率曲線を高電圧方向に移動させ、高透過率に伴う低反射率という従来の問題を解決するとともに、反射電極ともう１本のコモンライン間に接続される調整容量Ｃ２を用いて、透過率のガンマカーブと反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させる。
【解決手段】透過領域と反射領域を含む半透過型液晶表示器において、スイッチユニットｍｔｈ ＳＷに接続される透過電極は透過領域の液晶層を制御し、容量を介してスイッチユニットに接続される反射電極は反射領域の液晶層を制御する。本発明は、独立容量ＣＣを用いて反射領域の反射率曲線を高電圧方向に移動させ、高透過率に伴う低反射率という従来の問題を解決するとともに、反射電極ともう１本のコモンライン間に接続される調整容量Ｃ２を用いて、透過率のガンマカーブと反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示器に関し、特に半透過型液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型、軽量また低消費電力の要求を満足させるため、現在の電気製品、たとえばノートパソコン、デジタルカメラ、プロジェクタなどの電気製品では、液晶表示器（ＬＣＤ）が広く用いられている。一般に、液晶パネルは透過型、反射型また半透過型に分類される。透過型液晶表示器はバックライトモジュールを光源とし、反射型液晶表示器は外光を光源とし、半透過型液晶パネルはバックライトモジュールと外光の両方とも利用する。
【０００３】
図１０に示すように、従来のカラー液晶パネル１には二次元の画素１０アレイが含まれている。各画素１０はそれぞれ複数の副画素を有し、通常に赤、緑、および青の三原色がある。これら赤、緑、青の成分は、それぞれカラーフィルタによって表示される。図１１は従来の半透過型液晶パネルの画素構造を示す平面図である。図１２ａ、図１２ｂは画素構造を示す断面図である。図１１に示すように、一つの画素は三つの副画素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに分割され、各副画素は更に透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）に分割される。図１２ａに示すように、透過領域では、バックライトソースからの光が下基板３０を通して画素領域に入り、液晶層、カラーフィルタＲ、上基板２０を順次通過する。反射領域では、上基板２０の上方からの光が上基板２０、カラーフィルタＲ、液晶層を順次通過してから、反射層あるいは反射電極５２で反射される。あるいは、図１２ｂに示すように、反射領域の一部に対応する無色フィルタ（Ｎｏｎ−Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ、ＮＣＦ）を上基板２０の表面に形成することも可能である。
【０００４】
また、従来の技術によれば、各画素には液晶層の光学特性を制御する別の層、例えば素子層５０と、１〜２枚の電極層が含まれる。素子層５０に設けられる透明電極５４とカラーフィルタに設けられる共通電極２５は、透過領域の液晶層の光学特性を制御する素子であり、反射電極５２と共通電極２５は、反射領域の液晶層の光学特性を制御する素子である。共通電極２５はコモンライン（Ｃｏｍｍｏｎ Ｌｉｎｅ）に接続される。素子層５０は一般に下基板３０の上に形成され、ゲートライン３１、３２、データライン２１−２４（図１１に示す）、複数のトランジスタ、保護層（図に示さない）を含む。ゲートラインの信号電流が流れた後、副画素の電荷を保存するため、素子層５０の中には保存容量が設けられている。図１３は透過領域と反射領域を有する従来の副画素（ｍ、ｎ）の等価回路図を示す説明図である。図１３において、第一液晶容量ＣＬＣ１は透明電極５４と共通電極２５の間にある液晶層の容量であり、第二液晶容量ＣＬＣ２は反射電極５２と共通電極２５の間にある液晶層の容量であり、Ｃ１は保存容量であり、ＣＯＭはコモンラインである。そのほか、従来の液晶パネルは更にλ／４板と偏光子を含む。
【０００５】
単間隙（ｓｉｎｇｌｅ ｇａｐ）の半透過型液晶パネルは、透過領域の透過率（Ｖ−Ｔ曲線）と反射領域の反射率（Ｖ−Ｒ曲線）がピーク値に達する電圧範囲が相違するという欠点がある。図１４に示すように、Ｖ−Ｒ曲線は電圧２．８Ｖにピーク値が現れ、Ｖ−Ｔ曲線は電圧３．７Ｖ〜５Ｖをピーク区間とする。言い換えれば、透過率が高いときの反射率は低い。
【０００６】
従来の技術は、反射領域の間隙を透過領域の間隙の約半分にするという二重間隙の構造を利用して、上記問題を改善する。二重間隙の設計は理論的には有効であるが、製造プロセスが複雑なため実現しにくい。その他の試みとして、たとえば、反射領域と透過領域の電圧レベルを制御するか、あるいは誘電層を介して反射電極を塗布することも提案された。例えば、容量を用いて、透過領域の電圧レベルと関係する反射領域の電圧レベルを減少させることが可能である。図１５に示すように、ＣＬＣ２には独立容量ＣＣが電気的に直列接続されている。この場合、コモンラインの電圧レベルＶＣＯＭ１に関係する反射電極の電圧レベルは下記式１で算出できる。そのうちＶｄａｔａはデータラインの電圧レベルを示す。
［式１］
【数１】
【０００７】
図１６ａに示すように、上記比率ＣＣ／（ＣＬＣ２ ＋ＣＣ）を調節すれば、反射率曲線のピーク値を高電圧方向に移動させ、透過率曲線と一致させることができる。そうすると、高透過率に伴う低反射率の現象は回避できる。
【０００８】
しかしながら、透過率が電圧２．２Ｖから急増するにもかかわらず、反射率は電圧２．８Ｖになるまでは高くならない。図１６ｂに示すように、低光度区間における透過率と反射率が一致しないため、透過率のガンマカーブ（ｇａｍｍａ Ｃｕｒｖｅ）と反射率のガンマカーブも一致しなくなる。図１６ｂを参照する。図１６ｂはガンマレベルの関数とされる透過率と反射率間の関係を示す説明図である。透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致は、半透過型液晶パネルの画質を低下させる原因である。
【０００９】
したがって、本発明は、前記透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させる方法の提供を課題とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は画質を改善できる半透過型液晶パネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、下記の装置によって、本発明の課題が解決される点に着眼し、かかる知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【００１２】
技術１の液晶表示器は、データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器においては、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットと、第一共通電圧信号を提供する第一共通電極と、第二共通電圧信号を提供する第二共通電極と、スイッチユニットに電気的に接続され、導通したデータ信号と第一共通電圧信号に基づいて画素中の液晶層を駆動する画素電極と、第一共通電極に電気的に接続される第一端と画素電極に電気的に接続される第二端を有する第一液晶容量と、画素電極に電気的に接続される第一端と、第二端を有する独立容量と、第二共通電極に電気的に接続される第一端と独立容量の第二端に接続される第二端を有する調整容量と、第一共通電極に電気的に接続される第一端と独立容量の第二端に接続される第二端を有し、導通したデータ信号、第一共通電圧信号、及び第二共通電圧信号に基づいて前記液晶層を駆動する第二液晶容量とを含む。前記調整容量は、透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、画質を改善するために設けられる。
【００１３】
技術２の液晶表示器は、技術１における各画素の第一液晶容量に並列接続される保存容量を含む。
【００１４】
技術３の液晶表示器は、技術１における各画素の第二液晶容量に並列接続される保存容量を含む。
【００１５】
技術４の液晶表示器は、技術１における第一液晶容量は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第二液晶容量は実質的に透明物質で形成される第一電極端と、反射物質で形成される第二電極端とを含む。
【００１６】
技術５の液晶表示器は、技術１における第二液晶容量は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第一液晶容量は実質的に透明物質で形成される第一端と、反射物質で形成される第二端とを含む。
【００１７】
技術６の液晶表示器は、技術１における第二共通電圧信号を提供する電源と、前記ゲートラインの駆動信号に応じて、前記各画素の第二共通電極を電源に電気的に接続させる増設スイッチユニットとを含む。
【００１８】
技術７の液晶表示器は、技術１における各画素の第二共通電極に電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させる追加容量を含む。
【００１９】
技術８の液晶表示器は、技術７における追加容量は、第二共通電極に電気的に接続される第一端と、第一共通電極に電気的に接続される第二端とを含む。
【００２０】
技術９の液晶表示器は、技術６における第一共通電圧信号と第二共通電圧信号がいずれも、一定した電圧信号または交流電圧信号である。
【００２１】
技術１０の液晶表示器は、技術６における第一共通電圧信号と第二共通電圧信号が１８０度の位相差を有する交流電圧信号である。
【００２２】
技術１１の液晶表示器は、技術６における第一共通電圧信号と第二共通電圧信号が同じ位相を有する交流電圧信号である。
【００２３】
技術１２の液晶表示器は、技術６における第二共通電圧信号が一定した電圧信号である。
【００２４】
技術１３の液晶表示器は、技術１における第一液晶容量の第一端は第一透明電極を含み、第二端は第二透明電極を含み、前記第二液晶容量の第一端は透明電極を含み、第二端は反射電極を含む。
【００２５】
技術１４の液晶表示器は、技術１３における第二共通電圧信号を提供する電源と、前記ゲートラインの駆動信号に応じて、前記各画素の第二共通電極を電源に電気的に接続させる増設スイッチユニットと、前記第二共通電極に電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させる追加容量とを含む。
【００２６】
請求項１に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、第一面と、相対の第二面を有する液晶層と、液晶層の第一面に形成される共通電極とを含む液晶表示器において、共通電圧を前記共通電極に機能的に印加し、前記液晶表示器は複数の画素を有し、少なくとも部分の画素は液晶層の第二面に形成される第一電極を有する第一領域と、第一電極に隣接する液晶層の第二面に形成される第二電極を有する第二領域とを含み、第一電圧を第一電極に機能的に印加して、液晶層の第一領域に介して第一電圧の関数とされる第一光学透過率と、第二電圧を第二電極に機能的に印加して、液晶層の第二領域に介して第二電圧の関数とされる第二光学透過率において、前記第一光学透過率と前記第二光学透過率はそれぞれ低透過区間と高透過区間である液晶表示器の画質を改善する方法であって、第一電圧に対して第二電圧を調整し、実質的に第二光学透過率の高透過区間を第一光学透過率の高透過区間と一致させ、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を残すステップと、電荷保存容量に介して共通電圧と違い電圧を前記第二電極に提供して、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を低減させるステップとを含む。
【００２７】
請求項２に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項１における第一電極は透過電極を有し、前記第二電極は反射電極を含む。
【００２８】
請求項３に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項１における第一光学透過率が前記第一領域の透過電極に介する液晶層の透過率と等しい、前記第二光学透過率が前記第二領域の反射電極に反射する液晶層の反射率と等しい。
【００２９】
請求項４に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項２における第一電圧がデータ信号である。
【００３０】
請求項５に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項４における第二領域がデータ信号に電気的に接続される第一端と、反射電極に機能的に接続される第二端とを有する電荷保存容量を含み、前記第二電圧信号が電荷容量の第二端の電圧信号である。
【００３１】
請求項６に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器において、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットと、第一液晶容量と、第二液晶容量と、スイッチユニットに接続される前記第一液晶容量の第一端とを含む液晶表示器の画質を改善する方法であって、 前記各の画素において、スイッチユニットと第二液晶容量の第一端間に電気的に接続れるステップと、前記第一液晶容量の第二端と第二液晶容量の第二端に第一共通電圧信号印加するステップと、第二液晶容量の第一端と第電圧信号間に調整容量を電気的に接続れるステップとを含む。
【００３２】
請求項７に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項６における方法により、更に、保存容量を第一液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含む。
【００３３】
請求項８に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項６における方法により、更に、保存容量を第二液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含む。
【００３４】
請求項９に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項６における方法により、更に、増設スイッチユニットを前記調整容量と電源間に機能的に接続され、ゲートラインの駆動信号に応じて、前記増設スイッチユニットに介して電源の第二共通電圧信号を調整容量に提供させるステップを含む。
【００３５】
請求項１０に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項９における方法により、更に、追加容量を前記増設スイッチユニットに電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させるステップを含む。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は半透過型液晶表示器に調整容量を設け、透過率と反射率曲線の不一致を低減させることで、透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、半透過型液晶パネルの画質を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明による副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図２】ゲートライン信号とデータライン信号に関係する両コモンラインの信号を示すタイミング図である。
【図３ａ】この発明の副画素セグメントにおいて、透過率（Ｔ）、反射率（Ｒ）と印加電圧（Ｖ）間の関係を示す説明図である。
【図３ｂ】この発明において、ガンマレベルの関数とされる透過率と反射率間の関係を示す説明図である。
【図４】この発明の半透過型液晶表示器の等価回路におけるＣＯＭ２の駆動電圧回路を示す説明図である。
【図５】この発明の別の実施例による副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図６】この発明の別の実施例によるＣＯＭ２の信号を示すタイミング図である。
【図７】この発明の別の実施例によるＣＯＭ１とＣＯＭ２の信号を示すタイミング図である。
【図８】この発明の別の実施例によるＣＯＭ１とＣＯＭ２の信号を示すタイミング図である。
【図９】この発明による半透過型液晶表示器の副画素セグメントにおける下基板の層構造を示す断面図である。
【図１０】従来の液晶表示器を示す説明図である。
【図１１】従来の半透過型液晶表示器の画素構造を示す平面図である。
【図１２ａ】図１１に示す画素における反射光束と透過光束を示す断面図である。
【図１２ｂ】他の従来の半透過型液晶表示器の画素における反射光束と透過光束を示す断面図である。
【図１３】半透過型液晶表示器の中の副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図１４】従来の単間隙の半透過型液晶パネルにおいて、透過率（Ｔ）、反射率（Ｒ）と印加電圧（Ｖ）間の関係を示す説明図である。
【図１５】半透過型液晶表示器の中の副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図１６ａ】反射領域の容量によりＶ−Ｒ曲線がシフトされた状態で、透過率（Ｔ）、反射率（Ｒ）と印加電圧（Ｖ）間の関係を示す説明図である。
【図１６ｂ】ガンマレベルの関数とされる透過率と反射率間の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１を参照する。図１はこの発明による副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。従来の技術による半透過型液晶と同じように、この発明による副画素セグメント（ｍ、ｎ）は、スイッチユニットｍｔｈ ＳＷを介して第ｎゲートラインと第ｍデータラインで制御される透過領域と反射領域を有する。当該副画素セグメントは更にコモンラインＣＯＭ１に接続される共通電極を含む。反射領域における液晶層の光学特性は、反射電極と共通電極によって制御される。保存容量Ｃ１は、ゲートラインの信号電流が流れた後、副画素セグメントの電荷を保存する。
【００３９】
本発明の液晶表示器は、データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器においては、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットｍｔｈ ＳＷと、第一共通電圧信号を提供する第一共通電極ＣＯＭ１と、第二共通電圧信号を提供する第二共通電極ＣＯＭ２と、スイッチユニットｍｔｈ ＳＷに電気的に接続され、導通したデータ信号と第一共通電圧信号に基づいて画素中の液晶層を駆動する画素電極１０２と、第一共通電極ＣＯＭ１に電気的に接続される第一端と画素電極１０２に電気的に接続される第二端を有する第一液晶容量ＣＬＣ１と、画素電極１０２に電気的に接続される第一端と、第二端を有する独立容量ＣＣと、第二共通電極ＣＯＭ２に電気的に接続される第一端と独立容量ＣＣの第二端に接続される第二端を有する調整容量Ｃ２と、第一共通電極ＣＯＭ１に電気的に接続される第一端と独立容量ＣＣの第二端に接続される第二端を有し、導通したデータ信号、第一共通電圧信号、及び第二共通電圧信号に基づいて前記液晶層を駆動する第二液晶容量ＣＬＣ２とを含む。前記調整容量Ｃ２は、透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、画質を改善するために設けられる。
【００４０】
前記各画素の第一液晶容量ＣＬＣ１に並列接続される保存容量Ｃ１を含む。なお、前記第一液晶容量ＣＬＣ１は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第二液晶容量ＣＬＣ２は実質的に透明物質で形成される第一電極端と、反射物質で形成される第二電極端とを含む。即ち、第一液晶容量ＣＬＣ１の第一端は第一透明電極（図１２ａに示す共通電極２５の部分）を含み、第二端は第二透明電極（図１２ａに示す透明電極５４）を含み、前記第二液晶容量ＣＬＣ２の第一端は透明電極（図１２ａに示す共通電極２５の部分）を含み、第二端は反射電極（図１２ａに示す反射電極５２）を含む。あるいは、前記第二液晶容量ＣＬＣ２は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第一液晶容量ＣＬＣ１は実質的に透明物質で形成される第一端と、反射物質で形成される第二端とを含む。
【００４１】
図１に示すように、第一液晶容量ＣＬＣ１は透明電極と共通電極の間にある液晶層の容量であり、第二液晶容量ＣＬＣ２は反射電極と共通電極の間にある液晶層の容量である。ＣＬＣ２に直列接続される独立容量ＣＣは、反射領域の反射率曲線を高電圧方向に移動させ、高透過率に伴う低反射率の現象を防止する効果がある。調整容量Ｃ２は反射電極ともう１本のコモンラインｎｔｈＣＯＭ２との間に接続され、透過率のガンマカーブと反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させる。調整容量Ｃ２を利用する場合、コモンライン電圧ＶＣＯＭ１に関係する反射電極の電圧レベルは下記式２で算出される。
［式２］
【数２】
図１に示すＣＯＭ３の電圧レベルはＣＯＭ１の電圧レベルと同じようにしても良いし、ＣＯＭ１の電圧レベルと異なるようにしても良い。
【００４２】
図２はコモンラインＣＯＭ２の第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２を示し、図に示す破線部分は基準電圧レベルＶＲＥＦを示す。コモンラインＣＯＭ１のＶＣＯＭ１信号とＶＣＯＭ２源信号はいずれも交流信号である。ＶＣＯＭ１信号はデータラインｎのデータ信号と１８０度の位相差を有し、ＶＣＯＭ２源信号はデータラインｎのデータ信号と同じ位相を有する。コモンラインＣＯＭ２は浮遊電極であるので、ＶＣＯＭ２源信号の波形はＶＣＯＭ１信号と駆動モードによって決められる。たとえば、駆動モードがライン反転であれば、図２に示すようにＶＣＯＭ２信号の波形は矩形波となる。負電圧フレームにおいて、ＶＣＯＭ２信号は一般に負電位であるが、その振幅変動はＶＣＯＭ１信号の波形に従って変動する。その後、第ｎゲートラインが再びオンにされることにより正電圧フレームに入ると、第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２はリフレッシュされ、負から正に極性が変わる。第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２の波形は次のフレームに入るまでは変わらない。
【００４３】
前記計算式に示すように、ＣＣとＣ２の値を調節すれば、半透過型液晶パネルの画質を改善できる。たとえば、ＣＣとＣ２の値は下記の式で求められる。
［式３］
【数３】
ΔＡ＿ＣＯＭ＝ ３Ｖとする場合（ΔＡ＿ＣＯＭはＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２間の振幅差の絶対値である）、反射率曲線と透過率曲線は図３ａに示すように一致している。図３ａに示すように、電圧４．０Ｖにおいて反射率曲線のピーク値は透過率曲線のピーク区間と重なり、電圧２Ｖ〜４Ｖの区間においては、反射率曲線と透過率曲線の傾きが近い。指数＝２．２、つまりＴ＝（ｎ／６４）２．２の６４レベル透過率ガンマカーブを基にすれば、図３ｂに示すような反射率ガンマカーブが得られる。図に示すように、透過率ガンマカーブと反射率ガンマカーブ間の不一致は大きく低減されている。
【００４４】
図２に示す第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２はスイング型表示器の画素反転効果を実現させるために利用される。このようなスイング型の第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２は、図４に示す駆動モードの回路に適する。図４に示すように、本発明の液晶表示器は、第二共通電圧信号を提供する電源と、前記ゲートラインの駆動信号に応じて、前記各画素の第二共通電極ＣＯＭ２を電源に電気的に接続させる増設スイッチユニットｎｔｈ ＳＷとを含む。また、第二共通電極ＣＯＭ２に電気的に接続され、第二共通電極ＣＯＭ２の電圧を安定させる追加容量ｎｔｈ Ｃｃｏｍを含む。前記追加容量ｎｔｈ Ｃｃｏｍは、第二共通電極ＣＯＭ２に電気的に接続される第一端と、第一共通電極ＣＯＭ１（ＣＯＭ４）に電気的に接続される第二端とを含む。調整容量Ｃ２は増設スイッチユニットｎｔｈ ＳＷに介して共通電圧源ＣＯＭ２に電気的に接続され、第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２を受信する。図４に示すＣＯＭ１、ＣＯＭ３、ＣＯＭ４は同じにしても良いし、異なるようにしても良い。従来、表示領域外に設けられるたった一つのスイッチユニットのみが、ラインｎの全体に第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２を提供する装置として利用される。また、第二共通電極ｎｔｈＣＯＭ２の電圧信号を安定させる装置として、スイッチユニットｎｔｈ ＳＷに電気的に接続される共通容量ＣＣＯＭが用いられる。図１と図４に示すように、副画素セグメントの反射領域と透過領域は一つの保存容量Ｃ１を共用する。もっとも、図５に示すように、副画素セグメントに保存容量ＣＳＴ１（図１のＣ１）とＣＳＴ２を設け、それぞれ反射領域と透過領域の電荷を保存させることも可能である。そのほか、図２に示すスイング型信号の代わりに、図６に示すような一定した電圧信号ＶＣＯＭ２を使用することも可能である。
【００４５】
図７に示すように、この発明の別の実施例として、スイング型の第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２と、一定したＶＣＯＭ１を同時に利用することができる。あるいは図８に示すように、この発明の別の実施例として、ＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２とデータラインｎの信号の位相差を１８０度にし、ＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２の位相を同じにすることも可能である。
【００４６】
前記調整容量は、製造プロセスの複雑さを増やすことなく、アクティブマトリックス半透過型液晶表示器（ＡＭ ＴＲＬＣＤ）の透過率ガンマカーブと反射率ガンマカーブを一致させることができる。図９に示すように、調整容量は、下基板にコモンラインＣＯＭ２を増設することで形成され、ＣＣとＣ２は浮遊金属層で形成される。
【００４７】
本発明の液晶表示器の画質を改善する方法は、第一面と、相対の第二面を有する液晶層と、液晶層の第一面に形成される共通電極とを含む液晶表示器において、共通電圧を前記共通電極に機能的に印加し、前記液晶表示器は複数の画素を有し、少なくとも部分の画素は液晶層の第二面に形成される第一電極を有する第一領域と、第一電極に隣接する液晶層の第二面に形成される第二電極を有する第二領域とを含み、第一電圧を第一電極に機能的に印加して、液晶層の第一領域に介して第一電圧の関数とされる第一光学透過率と、第二電圧を第二電極に機能的に印加して、液晶層の第二領域に介して第二電圧の関数とされる第二光学透過率において、前記第一光学透過率と前記第二光学透過率はそれぞれ低透過区間と高透過区間である液晶表示器の画質を改善する方法であって、第一電圧に対して第二電圧を調整し、実質的に第二光学透過率の高透過区間を第一光学透過率の高透過区間と一致させ、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を残すステップと、電荷保存容量に介して共通電圧と違い電圧を前記第二電極に提供して、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を低減させるステップとを含む。
【００４８】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００４９】
１ カラー液晶パネル
１０ 画素
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ 副画素
２０ 上基板
２１、２２、２３、２４ データライン
２５ 共通電極
３０ 下基板
３１，３２ ゲートライン
５０ 素子層
５２ 反射電極
５４ 透明電極
１０２ 画素電極
ＣＬＣ１ 第一液晶容量
ＣＬＣ２ 第二液晶容量
ＣＣ 独立容量
Ｃ１ 保存容量
Ｃ２ 調整容量
ＣＳＴ１ 保存容量
ＣＳＴ２ 保存容量
ＣＯＭ 共通電極
ＣＯＭ１ 第一共通電極
ＣＯＭ２ 第二共通電極
ＣＯＭ３ 第三共通電極
ＣＯＭ４ 第四共通電極
ＴＡ 透過領域
ＲＡ 反射領域
ｍｔｈ ＳＷ スイッチユニット
ｎｔｈ ＳＷ 増設スイッチユニット
ｎｔｈ Ｃｃｏｍ 追加容量
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示器に関し、特に半透過型液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型、軽量また低消費電力の要求を満足させるため、現在の電気製品、たとえばノートパソコン、デジタルカメラ、プロジェクタなどの電気製品では、液晶表示器（ＬＣＤ）が広く用いられている。一般に、液晶パネルは透過型、反射型また半透過型に分類される。透過型液晶表示器はバックライトモジュールを光源とし、反射型液晶表示器は外光を光源とし、半透過型液晶パネルはバックライトモジュールと外光の両方とも利用する。
【０００３】
図１０に示すように、従来のカラー液晶パネル１には二次元の画素１０アレイが含まれている。各画素１０はそれぞれ複数の副画素を有し、通常に赤、緑、および青の三原色がある。これら赤、緑、青の成分は、それぞれカラーフィルタによって表示される。図１１は従来の半透過型液晶パネルの画素構造を示す平面図である。図１２ａ、図１２ｂは画素構造を示す断面図である。図１１に示すように、一つの画素は三つの副画素１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに分割され、各副画素は更に透過領域（ＴＡ）と反射領域（ＲＡ）に分割される。図１２ａに示すように、透過領域では、バックライトソースからの光が下基板３０を通して画素領域に入り、液晶層、カラーフィルタＲ、上基板２０を順次通過する。反射領域では、上基板２０の上方からの光が上基板２０、カラーフィルタＲ、液晶層を順次通過してから、反射層あるいは反射電極５２で反射される。あるいは、図１２ｂに示すように、反射領域の一部に対応する無色フィルタ（Ｎｏｎ−Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ、ＮＣＦ）を上基板２０の表面に形成することも可能である。
【０００４】
また、従来の技術によれば、各画素には液晶層の光学特性を制御する別の層、例えば素子層５０と、１〜２枚の電極層が含まれる。素子層５０に設けられる透明電極５４とカラーフィルタに設けられる共通電極２５は、透過領域の液晶層の光学特性を制御する素子であり、反射電極５２と共通電極２５は、反射領域の液晶層の光学特性を制御する素子である。共通電極２５はコモンライン（Ｃｏｍｍｏｎ Ｌｉｎｅ）に接続される。素子層５０は一般に下基板３０の上に形成され、ゲートライン３１、３２、データライン２１−２４（図１１に示す）、複数のトランジスタ、保護層（図に示さない）を含む。ゲートラインの信号電流が流れた後、副画素の電荷を保存するため、素子層５０の中には保存容量が設けられている。図１３は透過領域と反射領域を有する従来の副画素（ｍ、ｎ）の等価回路図を示す説明図である。図１３において、第一液晶容量ＣＬＣ１は透明電極５４と共通電極２５の間にある液晶層の容量であり、第二液晶容量ＣＬＣ２は反射電極５２と共通電極２５の間にある液晶層の容量であり、Ｃ１は保存容量であり、ＣＯＭはコモンラインである。そのほか、従来の液晶パネルは更にλ／４板と偏光子を含む。
【０００５】
単間隙（ｓｉｎｇｌｅ ｇａｐ）の半透過型液晶パネルは、透過領域の透過率（Ｖ−Ｔ曲線）と反射領域の反射率（Ｖ−Ｒ曲線）がピーク値に達する電圧範囲が相違するという欠点がある。図１４に示すように、Ｖ−Ｒ曲線は電圧２．８Ｖにピーク値が現れ、Ｖ−Ｔ曲線は電圧３．７Ｖ〜５Ｖをピーク区間とする。言い換えれば、透過率が高いときの反射率は低い。
【０００６】
従来の技術は、反射領域の間隙を透過領域の間隙の約半分にするという二重間隙の構造を利用して、上記問題を改善する。二重間隙の設計は理論的には有効であるが、製造プロセスが複雑なため実現しにくい。その他の試みとして、たとえば、反射領域と透過領域の電圧レベルを制御するか、あるいは誘電層を介して反射電極を塗布することも提案された。例えば、容量を用いて、透過領域の電圧レベルと関係する反射領域の電圧レベルを減少させることが可能である。図１５に示すように、ＣＬＣ２には独立容量ＣＣが電気的に直列接続されている。この場合、コモンラインの電圧レベルＶＣＯＭ１に関係する反射電極の電圧レベルは下記式１で算出できる。そのうちＶｄａｔａはデータラインの電圧レベルを示す。
［式１］
【数１】
【０００７】
図１６ａに示すように、上記比率ＣＣ／（ＣＬＣ２ ＋ＣＣ）を調節すれば、反射率曲線のピーク値を高電圧方向に移動させ、透過率曲線と一致させることができる。そうすると、高透過率に伴う低反射率の現象は回避できる。
【０００８】
しかしながら、透過率が電圧２．２Ｖから急増するにもかかわらず、反射率は電圧２．８Ｖになるまでは高くならない。図１６ｂに示すように、低光度区間における透過率と反射率が一致しないため、透過率のガンマカーブ（ｇａｍｍａ Ｃｕｒｖｅ）と反射率のガンマカーブも一致しなくなる。図１６ｂを参照する。図１６ｂはガンマレベルの関数とされる透過率と反射率間の関係を示す説明図である。透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致は、半透過型液晶パネルの画質を低下させる原因である。
【０００９】
したがって、本発明は、前記透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させる方法の提供を課題とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は画質を改善できる半透過型液晶パネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、下記の装置によって、本発明の課題が解決される点に着眼し、かかる知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【００１２】
技術１の液晶表示器は、データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器においては、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットと、第一共通電圧信号を提供する第一共通電極と、第二共通電圧信号を提供する第二共通電極と、スイッチユニットに電気的に接続され、導通したデータ信号と第一共通電圧信号に基づいて画素中の液晶層を駆動する画素電極と、第一共通電極に電気的に接続される第一端と画素電極に電気的に接続される第二端を有する第一液晶容量と、画素電極に電気的に接続される第一端と、第二端を有する独立容量と、第二共通電極に電気的に接続される第一端と独立容量の第二端に接続される第二端を有する調整容量と、第一共通電極に電気的に接続される第一端と独立容量の第二端に接続される第二端を有し、導通したデータ信号、第一共通電圧信号、及び第二共通電圧信号に基づいて前記液晶層を駆動する第二液晶容量とを含む。前記調整容量は、透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、画質を改善するために設けられる。
【００１３】
技術２の液晶表示器は、技術１における各画素の第一液晶容量に並列接続される保存容量を含む。
【００１４】
技術３の液晶表示器は、技術１における各画素の第二液晶容量に並列接続される保存容量を含む。
【００１５】
技術４の液晶表示器は、技術１における第一液晶容量は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第二液晶容量は実質的に透明物質で形成される第一電極端と、反射物質で形成される第二電極端とを含む。
【００１６】
技術５の液晶表示器は、技術１における第二液晶容量は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第一液晶容量は実質的に透明物質で形成される第一端と、反射物質で形成される第二端とを含む。
【００１７】
技術６の液晶表示器は、技術１における第二共通電圧信号を提供する電源と、前記ゲートラインの駆動信号に応じて、前記各画素の第二共通電極を電源に電気的に接続させる増設スイッチユニットとを含む。
【００１８】
技術７の液晶表示器は、技術１における各画素の第二共通電極に電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させる追加容量を含む。
【００１９】
技術８の液晶表示器は、技術７における追加容量は、第二共通電極に電気的に接続される第一端と、第一共通電極に電気的に接続される第二端とを含む。
【００２０】
技術９の液晶表示器は、技術６における第一共通電圧信号と第二共通電圧信号がいずれも、一定した電圧信号または交流電圧信号である。
【００２１】
技術１０の液晶表示器は、技術６における第一共通電圧信号と第二共通電圧信号が１８０度の位相差を有する交流電圧信号である。
【００２２】
技術１１の液晶表示器は、技術６における第一共通電圧信号と第二共通電圧信号が同じ位相を有する交流電圧信号である。
【００２３】
技術１２の液晶表示器は、技術６における第二共通電圧信号が一定した電圧信号である。
【００２４】
技術１３の液晶表示器は、技術１における第一液晶容量の第一端は第一透明電極を含み、第二端は第二透明電極を含み、前記第二液晶容量の第一端は透明電極を含み、第二端は反射電極を含む。
【００２５】
技術１４の液晶表示器は、技術１３における第二共通電圧信号を提供する電源と、前記ゲートラインの駆動信号に応じて、前記各画素の第二共通電極を電源に電気的に接続させる増設スイッチユニットと、前記第二共通電極に電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させる追加容量とを含む。
【００２６】
請求項１に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、第一面と、相対の第二面を有する液晶層と、液晶層の第一面に形成される共通電極とを含む液晶表示器において、共通電圧を前記共通電極に機能的に印加し、前記液晶表示器は複数の画素を有し、少なくとも部分の画素は液晶層の第二面に形成される第一電極を有する第一領域と、第一電極に隣接する液晶層の第二面に形成される第二電極を有する第二領域とを含み、第一電圧を第一電極に機能的に印加して、液晶層の第一領域に介して第一電圧の関数とされる第一光学透過率と、第二電圧を第二電極に機能的に印加して、液晶層の第二領域に介して第二電圧の関数とされる第二光学透過率において、前記第一光学透過率と前記第二光学透過率はそれぞれ低透過区間と高透過区間である液晶表示器の画質を改善する方法であって、第一電圧に対して第二電圧を調整し、実質的に第二光学透過率の高透過区間を第一光学透過率の高透過区間と一致させ、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を残すステップと、電荷保存容量に介して共通電圧と違い電圧を前記第二電極に提供して、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を低減させるステップとを含む。
【００２７】
請求項２に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項１における第一電極は透過電極を有し、前記第二電極は反射電極を含む。
【００２８】
請求項３に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項１における第一光学透過率が前記第一領域の透過電極に介する液晶層の透過率と等しい、前記第二光学透過率が前記第二領域の反射電極に反射する液晶層の反射率と等しい。
【００２９】
請求項４に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項２における第一電圧がデータ信号である。
【００３０】
請求項５に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項４における第二領域がデータ信号に電気的に接続される第一端と、反射電極に機能的に接続される第二端とを有する電荷保存容量を含み、前記第二電圧信号が電荷容量の第二端の電圧信号である。
【００３１】
請求項６に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器において、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットと、第一液晶容量と、第二液晶容量と、スイッチユニットに接続される前記第一液晶容量の第一端とを含む液晶表示器の画質を改善する方法であって、 前記各の画素において、スイッチユニットと第二液晶容量の第一端間に電気的に接続れるステップと、前記第一液晶容量の第二端と第二液晶容量の第二端に第一共通電圧信号印加するステップと、第二液晶容量の第一端と第電圧信号間に調整容量を電気的に接続れるステップとを含む。
【００３２】
請求項７に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項６における方法により、更に、保存容量を第一液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含む。
【００３３】
請求項８に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項６における方法により、更に、保存容量を第二液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含む。
【００３４】
請求項９に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項６における方法により、更に、増設スイッチユニットを前記調整容量と電源間に機能的に接続され、ゲートラインの駆動信号に応じて、前記増設スイッチユニットに介して電源の第二共通電圧信号を調整容量に提供させるステップを含む。
【００３５】
請求項１０に記載の液晶表示器の画質を改善する方法は、請求項９における方法により、更に、追加容量を前記増設スイッチユニットに電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させるステップを含む。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は半透過型液晶表示器に調整容量を設け、透過率と反射率曲線の不一致を低減させることで、透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、半透過型液晶パネルの画質を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明による副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図２】ゲートライン信号とデータライン信号に関係する両コモンラインの信号を示すタイミング図である。
【図３ａ】この発明の副画素セグメントにおいて、透過率（Ｔ）、反射率（Ｒ）と印加電圧（Ｖ）間の関係を示す説明図である。
【図３ｂ】この発明において、ガンマレベルの関数とされる透過率と反射率間の関係を示す説明図である。
【図４】この発明の半透過型液晶表示器の等価回路におけるＣＯＭ２の駆動電圧回路を示す説明図である。
【図５】この発明の別の実施例による副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図６】この発明の別の実施例によるＣＯＭ２の信号を示すタイミング図である。
【図７】この発明の別の実施例によるＣＯＭ１とＣＯＭ２の信号を示すタイミング図である。
【図８】この発明の別の実施例によるＣＯＭ１とＣＯＭ２の信号を示すタイミング図である。
【図９】この発明による半透過型液晶表示器の副画素セグメントにおける下基板の層構造を示す断面図である。
【図１０】従来の液晶表示器を示す説明図である。
【図１１】従来の半透過型液晶表示器の画素構造を示す平面図である。
【図１２ａ】図１１に示す画素における反射光束と透過光束を示す断面図である。
【図１２ｂ】他の従来の半透過型液晶表示器の画素における反射光束と透過光束を示す断面図である。
【図１３】半透過型液晶表示器の中の副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図１４】従来の単間隙の半透過型液晶パネルにおいて、透過率（Ｔ）、反射率（Ｒ）と印加電圧（Ｖ）間の関係を示す説明図である。
【図１５】半透過型液晶表示器の中の副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。
【図１６ａ】反射領域の容量によりＶ−Ｒ曲線がシフトされた状態で、透過率（Ｔ）、反射率（Ｒ）と印加電圧（Ｖ）間の関係を示す説明図である。
【図１６ｂ】ガンマレベルの関数とされる透過率と反射率間の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１を参照する。図１はこの発明による副画素セグメントの等価回路を示す説明図である。従来の技術による半透過型液晶と同じように、この発明による副画素セグメント（ｍ、ｎ）は、スイッチユニットｍｔｈ ＳＷを介して第ｎゲートラインと第ｍデータラインで制御される透過領域と反射領域を有する。当該副画素セグメントは更にコモンラインＣＯＭ１に接続される共通電極を含む。反射領域における液晶層の光学特性は、反射電極と共通電極によって制御される。保存容量Ｃ１は、ゲートラインの信号電流が流れた後、副画素セグメントの電荷を保存する。
【００３９】
本発明の液晶表示器は、データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器においては、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットｍｔｈ ＳＷと、第一共通電圧信号を提供する第一共通電極ＣＯＭ１と、第二共通電圧信号を提供する第二共通電極ＣＯＭ２と、スイッチユニットｍｔｈ ＳＷに電気的に接続され、導通したデータ信号と第一共通電圧信号に基づいて画素中の液晶層を駆動する画素電極１０２と、第一共通電極ＣＯＭ１に電気的に接続される第一端と画素電極１０２に電気的に接続される第二端を有する第一液晶容量ＣＬＣ１と、画素電極１０２に電気的に接続される第一端と、第二端を有する独立容量ＣＣと、第二共通電極ＣＯＭ２に電気的に接続される第一端と独立容量ＣＣの第二端に接続される第二端を有する調整容量Ｃ２と、第一共通電極ＣＯＭ１に電気的に接続される第一端と独立容量ＣＣの第二端に接続される第二端を有し、導通したデータ信号、第一共通電圧信号、及び第二共通電圧信号に基づいて前記液晶層を駆動する第二液晶容量ＣＬＣ２とを含む。前記調整容量Ｃ２は、透過率と反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させ、画質を改善するために設けられる。
【００４０】
前記各画素の第一液晶容量ＣＬＣ１に並列接続される保存容量Ｃ１を含む。なお、前記第一液晶容量ＣＬＣ１は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第二液晶容量ＣＬＣ２は実質的に透明物質で形成される第一電極端と、反射物質で形成される第二電極端とを含む。即ち、第一液晶容量ＣＬＣ１の第一端は第一透明電極（図１２ａに示す共通電極２５の部分）を含み、第二端は第二透明電極（図１２ａに示す透明電極５４）を含み、前記第二液晶容量ＣＬＣ２の第一端は透明電極（図１２ａに示す共通電極２５の部分）を含み、第二端は反射電極（図１２ａに示す反射電極５２）を含む。あるいは、前記第二液晶容量ＣＬＣ２は実質的に透明物質で形成される２つの電極端を有し、前記第一液晶容量ＣＬＣ１は実質的に透明物質で形成される第一端と、反射物質で形成される第二端とを含む。
【００４１】
図１に示すように、第一液晶容量ＣＬＣ１は透明電極と共通電極の間にある液晶層の容量であり、第二液晶容量ＣＬＣ２は反射電極と共通電極の間にある液晶層の容量である。ＣＬＣ２に直列接続される独立容量ＣＣは、反射領域の反射率曲線を高電圧方向に移動させ、高透過率に伴う低反射率の現象を防止する効果がある。調整容量Ｃ２は反射電極ともう１本のコモンラインｎｔｈＣＯＭ２との間に接続され、透過率のガンマカーブと反射率のガンマカーブ間の不一致を低減させる。調整容量Ｃ２を利用する場合、コモンライン電圧ＶＣＯＭ１に関係する反射電極の電圧レベルは下記式２で算出される。
［式２］
【数２】
図１に示すＣＯＭ３の電圧レベルはＣＯＭ１の電圧レベルと同じようにしても良いし、ＣＯＭ１の電圧レベルと異なるようにしても良い。
【００４２】
図２はコモンラインＣＯＭ２の第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２を示し、図に示す破線部分は基準電圧レベルＶＲＥＦを示す。コモンラインＣＯＭ１のＶＣＯＭ１信号とＶＣＯＭ２源信号はいずれも交流信号である。ＶＣＯＭ１信号はデータラインｎのデータ信号と１８０度の位相差を有し、ＶＣＯＭ２源信号はデータラインｎのデータ信号と同じ位相を有する。コモンラインＣＯＭ２は浮遊電極であるので、ＶＣＯＭ２源信号の波形はＶＣＯＭ１信号と駆動モードによって決められる。たとえば、駆動モードがライン反転であれば、図２に示すようにＶＣＯＭ２信号の波形は矩形波となる。負電圧フレームにおいて、ＶＣＯＭ２信号は一般に負電位であるが、その振幅変動はＶＣＯＭ１信号の波形に従って変動する。その後、第ｎゲートラインが再びオンにされることにより正電圧フレームに入ると、第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２はリフレッシュされ、負から正に極性が変わる。第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２の波形は次のフレームに入るまでは変わらない。
【００４３】
前記計算式に示すように、ＣＣとＣ２の値を調節すれば、半透過型液晶パネルの画質を改善できる。たとえば、ＣＣとＣ２の値は下記の式で求められる。
［式３］
【数３】
ΔＡ＿ＣＯＭ＝ ３Ｖとする場合（ΔＡ＿ＣＯＭはＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２間の振幅差の絶対値である）、反射率曲線と透過率曲線は図３ａに示すように一致している。図３ａに示すように、電圧４．０Ｖにおいて反射率曲線のピーク値は透過率曲線のピーク区間と重なり、電圧２Ｖ〜４Ｖの区間においては、反射率曲線と透過率曲線の傾きが近い。指数＝２．２、つまりＴ＝（ｎ／６４）２．２の６４レベル透過率ガンマカーブを基にすれば、図３ｂに示すような反射率ガンマカーブが得られる。図に示すように、透過率ガンマカーブと反射率ガンマカーブ間の不一致は大きく低減されている。
【００４４】
図２に示す第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２はスイング型表示器の画素反転効果を実現させるために利用される。このようなスイング型の第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２は、図４に示す駆動モードの回路に適する。図４に示すように、本発明の液晶表示器は、第二共通電圧信号を提供する電源と、前記ゲートラインの駆動信号に応じて、前記各画素の第二共通電極ＣＯＭ２を電源に電気的に接続させる増設スイッチユニットｎｔｈ ＳＷとを含む。また、第二共通電極ＣＯＭ２に電気的に接続され、第二共通電極ＣＯＭ２の電圧を安定させる追加容量ｎｔｈ Ｃｃｏｍを含む。前記追加容量ｎｔｈ Ｃｃｏｍは、第二共通電極ＣＯＭ２に電気的に接続される第一端と、第一共通電極ＣＯＭ１（ＣＯＭ４）に電気的に接続される第二端とを含む。調整容量Ｃ２は増設スイッチユニットｎｔｈ ＳＷに介して共通電圧源ＣＯＭ２に電気的に接続され、第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２を受信する。図４に示すＣＯＭ１、ＣＯＭ３、ＣＯＭ４は同じにしても良いし、異なるようにしても良い。従来、表示領域外に設けられるたった一つのスイッチユニットのみが、ラインｎの全体に第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２を提供する装置として利用される。また、第二共通電極ｎｔｈＣＯＭ２の電圧信号を安定させる装置として、スイッチユニットｎｔｈ ＳＷに電気的に接続される共通容量ＣＣＯＭが用いられる。図１と図４に示すように、副画素セグメントの反射領域と透過領域は一つの保存容量Ｃ１を共用する。もっとも、図５に示すように、副画素セグメントに保存容量ＣＳＴ１（図１のＣ１）とＣＳＴ２を設け、それぞれ反射領域と透過領域の電荷を保存させることも可能である。そのほか、図２に示すスイング型信号の代わりに、図６に示すような一定した電圧信号ＶＣＯＭ２を使用することも可能である。
【００４５】
図７に示すように、この発明の別の実施例として、スイング型の第ｎ電圧信号ＶＣＯＭ２と、一定したＶＣＯＭ１を同時に利用することができる。あるいは図８に示すように、この発明の別の実施例として、ＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２とデータラインｎの信号の位相差を１８０度にし、ＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２の位相を同じにすることも可能である。
【００４６】
前記調整容量は、製造プロセスの複雑さを増やすことなく、アクティブマトリックス半透過型液晶表示器（ＡＭ ＴＲＬＣＤ）の透過率ガンマカーブと反射率ガンマカーブを一致させることができる。図９に示すように、調整容量は、下基板にコモンラインＣＯＭ２を増設することで形成され、ＣＣとＣ２は浮遊金属層で形成される。
【００４７】
本発明の液晶表示器の画質を改善する方法は、第一面と、相対の第二面を有する液晶層と、液晶層の第一面に形成される共通電極とを含む液晶表示器において、共通電圧を前記共通電極に機能的に印加し、前記液晶表示器は複数の画素を有し、少なくとも部分の画素は液晶層の第二面に形成される第一電極を有する第一領域と、第一電極に隣接する液晶層の第二面に形成される第二電極を有する第二領域とを含み、第一電圧を第一電極に機能的に印加して、液晶層の第一領域に介して第一電圧の関数とされる第一光学透過率と、第二電圧を第二電極に機能的に印加して、液晶層の第二領域に介して第二電圧の関数とされる第二光学透過率において、前記第一光学透過率と前記第二光学透過率はそれぞれ低透過区間と高透過区間である液晶表示器の画質を改善する方法であって、第一電圧に対して第二電圧を調整し、実質的に第二光学透過率の高透過区間を第一光学透過率の高透過区間と一致させ、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を残すステップと、電荷保存容量に介して共通電圧と違い電圧を前記第二電極に提供して、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を低減させるステップとを含む。
【００４８】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００４９】
１ カラー液晶パネル
１０ 画素
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ 副画素
２０ 上基板
２１、２２、２３、２４ データライン
２５ 共通電極
３０ 下基板
３１，３２ ゲートライン
５０ 素子層
５２ 反射電極
５４ 透明電極
１０２ 画素電極
ＣＬＣ１ 第一液晶容量
ＣＬＣ２ 第二液晶容量
ＣＣ 独立容量
Ｃ１ 保存容量
Ｃ２ 調整容量
ＣＳＴ１ 保存容量
ＣＳＴ２ 保存容量
ＣＯＭ 共通電極
ＣＯＭ１ 第一共通電極
ＣＯＭ２ 第二共通電極
ＣＯＭ３ 第三共通電極
ＣＯＭ４ 第四共通電極
ＴＡ 透過領域
ＲＡ 反射領域
ｍｔｈ ＳＷ スイッチユニット
ｎｔｈ ＳＷ 増設スイッチユニット
ｎｔｈ Ｃｃｏｍ 追加容量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一面と、相対の第二面を有する液晶層と、液晶層の第一面に形成される共通電極とを含む液晶表示器において、共通電圧を前記共通電極に機能的に印加し、前記液晶表示器は複数の画素を有し、少なくとも部分の画素は液晶層の第二面に形成される第一電極を有する第一領域と、第一電極に隣接する液晶層の第二面に形成される第二電極を有する第二領域とを含み、第一電圧を第一電極に機能的に印加して、液晶層の第一領域に介して第一電圧の関数とされる第一光学透過率と、第二電圧を第二電極に機能的に印加して、液晶層の第二領域に介して第二電圧の関数とされる第二光学透過率において、前記第一光学透過率と前記第二光学透過率はそれぞれ低透過区間と高透過区間である液晶表示器の画質を改善する方法であって、
第一電圧に対して第二電圧を調整し、実質的に第二光学透過率の高透過区間を第一光学透過率の高透過区間と一致させ、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を残すステップと、
電荷保存容量に介して共通電圧と違い電圧を前記第二電極に提供して、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を低減させるステップとを含むことを特徴とする液晶表示器の画質を改善する方法。
【請求項２】
前記第一電極は透過電極を有し、前記第二電極は反射電極を含むこと特徴する前記請求項１に記載の改善する方法。
【請求項３】
前記第一光学透過率は前記第一領域の透過電極に介する液晶層の透過率と等しい、前記第二光学透過率は前記第二領域の反射電極に反射する液晶層の反射率と等しいことを特徴とする前記請求項１に記載の改善する方法。
【請求項４】
前記第一電圧はデータ信号であることを特徴とする前記請求項２に記載の改善する方法。
【請求項５】
前記第二領域はデータ信号に電気的に接続される第一端と、反射電極に機能的に接続される第二端とを有する電荷保存容量を含み、前記第二電圧信号は電荷容量の第二端の電圧信号であるを特徴とする前記請求項４に記載の改善する方法。
【請求項６】
データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器において、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットと、第一液晶容量と、第二液晶容量と、スイッチユニットに接続される前記第一液晶容量の第一端とを含む液晶表示器の画質を改善する方法であって、
前記各の画素において、スイッチユニットと第二液晶容量の第一端間に電気的に接続れるステップと、
前記第一液晶容量の第二端と第二液晶容量の第二端に第一共通電圧信号印加するステップと、
第二液晶容量の第一端と第電圧信号間に調整容量を電気的に接続れるステップとを含むことを特徴とする液晶表示器の画質を改善する方法。
【請求項７】
前記方法は、更に、保存容量を第一液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含むことを特徴とする前記請求項６に記載の改善する方法。
【請求項８】
前記方法は、更に、保存容量を第二液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含むことを特徴とする前記請求項６に記載の改善する方法。
【請求項９】
前記方法は更に、増設スイッチユニットを前記調整容量と電源間に機能的に接続され、ゲートラインの駆動信号に応じて、前記増設スイッチユニットに介して電源の第二共通電圧信号を調整容量に提供させるステップを含むことを特徴とする前記請求項６に記載の改善する方法。
【請求項１０】
前記方法は更に、追加容量を前記増設スイッチユニットに電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させるステップを含むことを特徴とする前記請求項９に記載の改善する方法。
【請求項１】
第一面と、相対の第二面を有する液晶層と、液晶層の第一面に形成される共通電極とを含む液晶表示器において、共通電圧を前記共通電極に機能的に印加し、前記液晶表示器は複数の画素を有し、少なくとも部分の画素は液晶層の第二面に形成される第一電極を有する第一領域と、第一電極に隣接する液晶層の第二面に形成される第二電極を有する第二領域とを含み、第一電圧を第一電極に機能的に印加して、液晶層の第一領域に介して第一電圧の関数とされる第一光学透過率と、第二電圧を第二電極に機能的に印加して、液晶層の第二領域に介して第二電圧の関数とされる第二光学透過率において、前記第一光学透過率と前記第二光学透過率はそれぞれ低透過区間と高透過区間である液晶表示器の画質を改善する方法であって、
第一電圧に対して第二電圧を調整し、実質的に第二光学透過率の高透過区間を第一光学透過率の高透過区間と一致させ、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を残すステップと、
電荷保存容量に介して共通電圧と違い電圧を前記第二電極に提供して、第二光学透過率の低透過区間と第一光学透過率の低透過区間間の不一致を低減させるステップとを含むことを特徴とする液晶表示器の画質を改善する方法。
【請求項２】
前記第一電極は透過電極を有し、前記第二電極は反射電極を含むこと特徴する前記請求項１に記載の改善する方法。
【請求項３】
前記第一光学透過率は前記第一領域の透過電極に介する液晶層の透過率と等しい、前記第二光学透過率は前記第二領域の反射電極に反射する液晶層の反射率と等しいことを特徴とする前記請求項１に記載の改善する方法。
【請求項４】
前記第一電圧はデータ信号であることを特徴とする前記請求項２に記載の改善する方法。
【請求項５】
前記第二領域はデータ信号に電気的に接続される第一端と、反射電極に機能的に接続される第二端とを有する電荷保存容量を含み、前記第二電圧信号は電荷容量の第二端の電圧信号であるを特徴とする前記請求項４に記載の改善する方法。
【請求項６】
データ信号を送信する複数のデータラインと、駆動信号を提供する複数のゲートラインと、複数の画素とを含む液晶表示器において、前記複数の画素はいずれも、ゲートラインの駆動信号に応じてデータラインのデータ信号を導通させるスイッチユニットと、第一液晶容量と、第二液晶容量と、スイッチユニットに接続される前記第一液晶容量の第一端とを含む液晶表示器の画質を改善する方法であって、
前記各の画素において、スイッチユニットと第二液晶容量の第一端間に電気的に接続れるステップと、
前記第一液晶容量の第二端と第二液晶容量の第二端に第一共通電圧信号印加するステップと、
第二液晶容量の第一端と第電圧信号間に調整容量を電気的に接続れるステップとを含むことを特徴とする液晶表示器の画質を改善する方法。
【請求項７】
前記方法は、更に、保存容量を第一液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含むことを特徴とする前記請求項６に記載の改善する方法。
【請求項８】
前記方法は、更に、保存容量を第二液晶容量に電気的に並列接続されるステップを含むことを特徴とする前記請求項６に記載の改善する方法。
【請求項９】
前記方法は更に、増設スイッチユニットを前記調整容量と電源間に機能的に接続され、ゲートラインの駆動信号に応じて、前記増設スイッチユニットに介して電源の第二共通電圧信号を調整容量に提供させるステップを含むことを特徴とする前記請求項６に記載の改善する方法。
【請求項１０】
前記方法は更に、追加容量を前記増設スイッチユニットに電気的に接続され、第二共通電極の電圧を安定させるステップを含むことを特徴とする前記請求項９に記載の改善する方法。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【公開番号】特開２０１１−２２５９０（Ｐ２０１１−２２５９０Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９００４３（Ｐ２０１０−１９００４３）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【分割の表示】特願２００７−５２９８８（Ｐ２００７−５２９８８）の分割
【原出願日】平成１９年３月２日（２００７．３．２）
【出願人】（５０１３５８０７９）友達光電股▲ふん▼有限公司 (220)
【氏名又は名称原語表記】ＡＵ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１，Ｌｔ−Ｈｓｉｎ Ｒｄ，ＩＩ，Ｓｃｉｅｎｃｅ−Ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ，Ｒ．Ｏ．Ｃ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【分割の表示】特願２００７−５２９８８（Ｐ２００７−５２９８８）の分割
【原出願日】平成１９年３月２日（２００７．３．２）
【出願人】（５０１３５８０７９）友達光電股▲ふん▼有限公司 (220)
【氏名又は名称原語表記】ＡＵ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１，Ｌｔ−Ｈｓｉｎ Ｒｄ，ＩＩ，Ｓｃｉｅｎｃｅ−Ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ，Ｒ．Ｏ．Ｃ．
【Ｆターム（参考）】
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