本发明专利技术提供一种液晶显示器，其中液晶分子在无电压施加时垂直对准，该液晶显示器包括：均具有多个子像素电极的像素；用于经由数据总线和开关元件将驱动信号施加至子像素电极的数据总线驱动电路；以及用于调节液晶分子对准方向的对准调节结构。第一和第二子像素电极具有不同面积。数据总线驱动电路将第一驱动信号施加至第一子像素电极，该第一驱动信号使光度随着图像信号的输入灰度的增大而从最小变为最大；将第二驱动信号施加至第二子像素电极，与该第一驱动信号相比，该第二驱动信号使该光度更低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种垂直对准型液晶显示器，特别涉及一种其中视角特性有所改善的液晶显示器，从而在关于显示屏的倾角下观察时，可减轻图像的颜色再现的降级。
技术介绍
液晶显示器可按照在显示文本和图像时如何控制液晶材料而分类为各种显示模式。例如，扭曲向列(TN)液晶型是利用具有90°液晶分子扭转角的向列液晶的显示类型，是常白的(normally-white)，这样在无电压施加的状态下液晶分子在水平方向上定向，并且透射率最大；通过施加电压，液晶分子在垂直方向上对准，透射率下降。然而，在TN模式液晶显示器中，视角一般很窄，视角扩展膜等是必需的。TN型显示器的问题包括，在施加有高电压时，在低显示光度(luminance)或亮度下，从倾斜方向观察时，出现灰度倒相(grayscale inversion)的现象。在该灰度反相现象中，当施加电压增大时，灰度从减少的趋势改变为暂时的增大，然后再次减少。为了抑制该减少，例如在如下文献中已提出半色调技术日本专利待审号3-122621、日本专利待审号4-348324、日本专利待审号5-66412、日本专利待审号5-107556、日本专利待审号6-332009、日本专利待审号8-507880、日本专利待审号7-13191、日本专利待审号7-72509、日本专利待审号7-191634。在这些半色调技术中，像素电极被划分成多个电容耦合的子像素电极，单个电压经由公共数据总线和薄膜晶体管，施加至多个子像素电极，并且由于电容耦合，不同电压被施加至子像素电极，所施加的电压-透射率的特性曲线移动，上述灰度反相现象得到抑制。在这些半色调技术中，电压经由电容耦合而施加至子像素，从而需要所施加的电压要很高的问题。还有这样的问题，电容必须被形成于三维中的电极之间，用于电容耦合，从而结构变得复杂。同时，由于TN型液晶显示器在电压未施加时是常白的，所以需要阻挡从子像素电极之间的间隙离开的光线，从而用于阻挡光线的挡光膜必须被设置于像素内的子像素电极之间；结果减少了孔径比，还有减少了整体光度的问题。由于这样的问题，尚未宣称对于TN模式显示器采用半色调技术的产品。另一方面，平面内切换(in-plane)(IPS)型方法和垂直对准(VA)型方法等已被提议作为实现宽视角的技术。当然，通过在垂直方向上施加垂直电场，VA型液晶显示器移动通常对于基板在水平方向上对准的液晶，来修改透射率。常黑操作(normally-black)是可能的，其中在无电压施加时透射率很小(基本为0％)；通过施加电压，透射率可被增大以显示白色。并且，这些申请人已推荐多域VA(MVA)显示器，其中在一个像素之内液晶分子的倾斜方向被限制于多个方向。例如参见日本专利公开号2,947,350。图1至图3是说明MVA型液晶显示器的图。如图1的横截面所示，形成有TFT以将电压施加至像素电极、数据总线、栅极总线等的薄膜晶体管(TFT)基板1和形成有公共电极的相对基板2相对放置，并且间隔物(spacer)3和液晶层4介于其间；基板1和2的外围被外围密封物5密封。偏振板6和7设置于两个基板上，用于连接驱动电路等的装配端子组8形成于TFT基板上。图2是TFT基板1的平面图；数据总线DB1、DB2相对于以矩阵形式排列的像素电极PX1、PX2设置于垂直方向上，并且经由作为开关晶体管的薄膜晶体管TFT1、TFT2，分别连接于像素电极PX1、PX2。控制TFT导电的栅极总线GB1和抑制施加至像素电极的电压波动的辅助电极总线SE1，则设置于水平方向上。图3是横截面图，其说明了在MVA型显示器中液晶分子在像素电极和公共电极之间的正交或垂直的对准。像素电极PX形成于TFT基板1上，且突起(projection)14设置于像素电极PX的表面上，以调节液晶分子的对准方向。对准膜10形成于其最上表面上。另一方面，作为相对电极的公共电极COM形成于相对基板2上，并且其被对准膜12覆盖，该对准膜上设置有调节其上液晶分子对准方向的突起14。通过设置突起，当无电压施加时，在垂直方向上对准的液晶分子可根据这些突起的形状变得有些倾斜，如图所示。与此同时，在无电压施加时液晶分子倾斜方向可被限制在相同方向上。当不提供用作此类对准调节手段的突起时，在施加有电压时液晶分子倾斜方向被分散，奇点(singularity)形成于显示区域中；但是通过提供对准调节手段，液晶分子的倾斜方向可被限制于多个方向，且可防止倾斜方向的分散。此外，当施加电压时，当液晶分子仅在单个方向上倾斜时，视角特性曲线出现偏离；但是通过提供对准调节手段和使液晶分子在电压施加期间在多个方向上倾斜，上述的视角特性偏离有所平均，可改善视角特性。图4是用以说明在另一MVA型显示器中液晶分子在像素电极和公共电极之间的垂直对准。在该实例中，TFT基板1的结构与图3中相同，但是在相对基板2上，不是突起而是狭缝20设置于公共电极COM上作为对准调节手段。通过设置狭缝20，可倾斜液晶分子层中的电场方向，和在电压施加期间使液晶分子相对于电场方向处于某种倾斜的状态，并且能够再现与在提供突起时的状态相同的效果。突起具有更好的对准调节效果，但是导致复杂的结构，造成成本的增加；在电极中提供狭缝，带来更为简化的结构和减少的成本。此外，已经推荐(例如，在日本专利待审号2000-235371和日本专利待审号2002-72985)在液晶显示器中，每个像素电极被划分成两个子像素电极，相反极性的电压施加至子像素电极以防止闪烁。然而，既没有垂直对准(VA)或多域垂直对准(MVA)型显示器的描述，也没有垂直对准型显示器所特有的问题的描述。
技术实现思路
MVA型液晶显示器具有宽视角特性，通过将液晶分子对准方向限制于多个方向，平均了视角特性的偏离，从而改善视角特性。然而，取决于所显示的图像，与从显示面板的正面或垂直反向观察到的图像相比，例如从竖直角(elevated)60°观察到的图像，表现为带白色(褪色)。图5说明关于显示面板的正面或垂直方向和方向竖直角60°。考虑与垂直于液晶显示面板22的方向相对应的正面方向24、与从垂直方向下降60°的方向相对应的向下60°方向28，以及与上升60°的方向相对应的向上方向26。在液晶显示面板中，对于正面或垂直位置24，优化与待显示的图像信号相对应的显示灰度(每个颜色的光度)的设计。结果有这样的问题，在向上60°方向26和向下60°方向28上出现从最优灰度的偏移。图6示出液晶分子和观察方向之间的关系。在VA型液晶显示面板中，液晶分子LC在垂直于基板1的方向上对准。通过跨过像素电极和相对电极施加电压，能够倾斜液晶分子LC，以改变液晶层透射率。图6说明液晶分子LC有些倾斜的状态，低光度的图像是从正面方向24来观察的。在这种情况下，从向上60°方向26看到的液晶分子LC比从正面方向24更为显著地倾斜，从而液晶层透射率更高而观察到更高光度的图像。另一方面，从向下60°方向28，观察到光度减少的图像。即使在将液晶对准方向限制于多个方向，有所抑制该现象的MVA型液晶显示面板中，仍然出现相似问题。由此在VA型和MVA型液晶显示面板中，从例如向上60°方向观察到的图像比从正面方向观察到的图像具有更高光度。按照这些专利技术人进行的研究，光度对于较低灰度变得更高，对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液晶显示器，具有设置于一对基板之间的液晶层，其中该液晶层中的液晶分子在无电压施加的状态下基本垂直对准，所述液晶显示器还包括： 多个像素，在所述基板之一上以矩阵形式排列，每个像素具有多个子像素电极； 多个开关元件，每个开关元件连接于所述多个子像素电极； 多条数据总线，连接于所述开关元件； 多条栅极总线，连接于所述开关元件，用于控制各所述开关元件； 数据总线驱动电路，将驱动信号提供给所述数据总线，以经由所述开关元件将该驱动信号施加至所述子像素电极；以及 对准调节结构，设置于所述基板之间，用于将所述液晶分子的对准方向调节在多个方向上；以及 其中，具有不同面积的第一和第二子像素电极设置于每个像素之内；以及 所述数据总线驱动电路将第一驱动信号施加至所述第一子像素电极，该第一驱动信号使其光度按照该图像信号的输入灰度的灰度增大而从低光度变为高光度；并且所述数据总线驱动电路将第二驱动信号施加至所述第二子像素电极，该第二驱动信号使其光度按照所述图像信号的输入灰度的灰度增大而从低光度变为高光度，并且与所述第一驱动信号相比，使该光度更低。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：镰田豪，武田有广，
申请(专利权)人：富士通株式会社，友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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