液晶显示设备制造技术

本申请公开了一种液晶显示设备。该液晶显示设备包括：液晶板；在预定期间内基于要在所述液晶板上显示的图像数据执行数据扫描的扫描单元；根据所述数据扫描发射要入射到所述液晶板上的光的光源；和使对所述光源的开启的控制与所述数据扫描同步的同步单元，其中，在要施加于所述扫描单元的电压中，在所述预定期间内的一次或多次第一半数据扫描中的电压和在所述预定期间内的一次或多次第二半数据扫描中的电压幅度相等而极性相反。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用背光作为显示光源的场序制或者滤色器型液晶显示 设备。
技术介绍
随着所谓的信息社会的发展，电子设备，比如个人计算机和PDA (个人数字助理)，得到广泛的使用。随着这类电子设备的扩展，已经 开始使用可在办公室和户外使用的便携式设备，从而提出了对小尺寸、 重量轻的这类设备的需求。液晶显示设备就是广泛使用的满足这类需 求的手段之一。液晶显示设备不仅可以实现小尺寸和轻重量，还包括 不可或缺的力图降低由电池驱动的便携式电子设备的功耗的技术。液晶显示设备主要分为反射型和透射型。在反射型液晶显示设备 中，光纤从液晶板的前表面入射，由液晶板的后表面反射，图像是由 反射光可视化的。而在透射型液晶显示设备中，图像由来自设在液晶 板的后面的光源(背光)的透射光可视化。由于反射光量取决于环境 条件而变化，反射型液晶显示设备的可视性不佳，因此通常使用透射 型彩色液晶显示设备作为个人计算机的显示设备，用于显示全彩色图 像。作为彩色液晶显示设备，广泛使用有源驱动的液晶显示设备，其 采用开关元件比如TFT (薄膜晶体管)。尽管TFT驱动的液晶显示设 备具有更好的显示质量，却需要高亮度的背光以达到高的屏幕亮度， 因为在目前，液晶板的透光率仅仅百分之几。由于这个原因，背光需要消耗大量功率。另外，由于用滤色器实现彩色显示，单个像素需要 由三个子像素组成，所以问题在于，难以提供高分辨率的显示，所显 示的颜色的纯度也不足。为了解决上述问题，本专利技术人以及其他人开发了场序制液晶显示设备(例如见T.Yoshihara, et.al. ILCC 98， P1-074, 1998; T.Yoshihara， et.al. AM画LCD，99 Digest of Technical Papers, p.185， 1999;以及 T.Yoshihara, et.al. SID，OO Digest of Technical Papers, p.1176, 2000 )。这类场序制液晶显示设备不需要子像素，因此与滤色器型液晶显示设 备相比，可以容易地实现更高分辨率的显示。另外，由于场序制液晶 显示设备能够使用光源发出的光本身的颜色用于显示而不需要使用滤 色器，显示的颜色纯度很高。另外，由于光的利用效率高，场序制液 晶显示设备具有低功耗的优点。但是，为了实现场序制液晶显示设备， 液晶必须是高速响应的(2ms或以下)。为了使场序制液晶显示设备具有如上所述的显著优点，或者为了 提高滤色器型液晶显示设备的响应速度，本专利技术人以及其他人正在研 发用开关元件比如TFT驱动具有自发极化的液晶比如铁电液晶，铁电 液晶可以达到与现有4支术相比快100到1000倍的响应速度(例如日本 特许公开No.11-119189/1999 )。在铁电液晶中，液晶分子的长轴方向 在电压作用下倾斜。其中夹有铁电液晶的液晶板被两个极化板夹在中 间，所述极化板的极化轴相互垂直，利用液晶分子的长轴方向的变化 导致的双折射，改变透射光的强度。对于这样的液晶显示设备，通常 用作液晶材料的，是如图1所示相对于施加的电压具有半V形电光响 应特性的铁电液晶，或者如图2所示相对于施加的电压具有V形电光 响应特性的铁电液晶。图3图示了用于传统场序制液晶显示设备的驱动序列的例子。其 中，图3 (a)图示了液晶板每一行的扫描定时，图3(b)图示了背光 的红、绿、蓝色的开启定时。 一个帧分为三个子帧，例如如图3(b) 所示，红光在第一子帧中发射，绿光在第二子帧中发射，蓝光在第三 子帧中发射。同时，如图3 (a)所示，对于液晶板，在红、绿、蓝每一种颜色的子 帧内，执行两次图像数据写扫描。在第一数据扫描中，用能够实现亮 显示的极性执行数据扫描。在笫二数据扫描中，施加的电压的极性与 第一数据扫描的极性相反，幅度基本上相等。因此，与第一数据扫描 相比，可以实现较暗的显示，该显示被认为基本上是"黑图像"。图4图示了用于传统的场序制液晶显示设备的驱动序列的另一个 例子。其中，图4 (a)图示了液晶板每一行的扫描定时，图4(b)图 示了背光的红、绿、蓝色的开启定时。在将一个帧划分而得到的相应 的子帧中，顺序发射红光、绿光和蓝光。在红、绿、蓝每一种颜色的 一个子帧内，执行两次图像数据写扫描。但是，与图3所示的例子相 比，数据扫描所需的时间变短了，而不是在如图3 (b)所示的子帧中 总是开着背光。背光的开启与第一数据扫描的开始时刻同步，而背光 的关闭与第二数据扫描的终止时刻同步。也就是说，在获得亮显示的光，从而降低功耗。尽管场序制液晶显示设备的优点是光利用率高，可以降低功耗， 但对于安装到便携式设备中而言，功耗还需要进一步降低。这种降低 功耗的需求不仅存在于场序制液晶显示设备中，也存在于滤光器型液 晶显示设备中。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题。本专利技术的一个目的是提供一种能够提 高背光的光利用效率、降低功耗的液晶显示设备。根据本专利技术的一个方面，提供一种液晶显示设备，包括液晶板； 在预定期间内基于要在所述液晶板上显示的图像数据执行数据扫描的 扫描单元；根据所述数据扫描发射要入射到所述液晶板上的光的光源； 和使对所述光源的开启的控制与所述数据扫描同步的同步单元，其中， 在要施加于所述扫描单元的电压中，在所述预定期间内的一次或多次 第一半数据扫描中的电压和在所述预定期间内的一次或多次第二半数据扫描中的电压幅度相等而极性相反。在根据本专利技术上述方面的液晶显示设备中，在一次或多次第一半 数据扫描中施加的所有电压与在一次或多次第二半数据扫描中施加的 所有电压在幅度上相等而在极性上相反。根据本专利技术的第一方面的液晶显示设备是一种液晶显示设备，它 在每一个预定的期间内，使对用于发射要入射到液晶板上的光的光源 的开启的控制与基于要在所述液晶板上显示的图像数据的数据扫描同 步，其中，在所述预定期间内的一次或多次第一半数据扫描和一次或 多次第二半数据扫描的各首次扫描的扫描位置相同时的对应时刻之间开启所述光源。在上述第一方面的液晶显示设备中，在预定期间(一个帧或者一 个子帧)内的一次或多次第一半数据扫描的首次扫描中的一个时刻， 以及该预定期间(一个帧或者一个子帧)内的一次或多次第二半数据 扫描的首次扫描中的与上述时刻响应的一个时刻之间，开启所述光源(背光)。从而，光利用效率得到提高(原因见下述)，光源(背光) 的功耗降低。图5A到图5D的图解用于利用液晶板扫描和背光开启时间来解释 液晶板开启率(液晶板处于透射状态(开通)的时间与背光开启的时 间之比)。其中，图5A和图5B图示的是传统的例子，图5C和图5D 图示的是本专利技术的例子。在传统的例子中，在第一半数据扫描的开始 时刻和第二半数据扫描的终止时刻之间开启背光。而在本专利技术的例子 中，在第一半数据扫描的中间时刻和第二半数据扫描的中间时刻之间 开启背光。如图5A所示，当数据扫描所需的时间是一个帧或者一个子帧的 50%时，液晶板开启率低至50%,光利用率低。另一方面，如图5B 所示，当数据扫描所需的时间为一个帧或者一个子帧的25%时，液晶 板开启率可以提高到67%,但这个值仍然不够。相反，根据本专利技术， 如图5C的例子所示，即使在数据扫描所需的时间为一个帧或者一个 子帧的50%时，液晶板开启率仍然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示设备，包括：　　　　液晶板；　　　　在预定期间内基于要在所述液晶板上显示的图像数据执行数据扫描的扫描单元；　　　　根据所述数据扫描发射要入射到所述液晶板上的光的光源；和　　　　使对所述光源的开启的控制与所述数据扫描同步的同步单元，其中，　　　　在要施加于所述扫描单元的电压中，在所述预定期间内的一次或多次第一半数据扫描中的电压和在所述预定期间内的一次或多次第二半数据扫描中的电压幅度相等而极性相反。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉原敏明，牧野哲也，只木进二，白户博纪，清田芳则，笠原滋雄，别井圭一，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]