專利名稱：灰度級電壓發(fā)生器和發(fā)生方法及使用相應(yīng)的液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及灰度級電壓發(fā)生器、發(fā)生灰度級電壓的方法和使用它們的透射和放射型液晶顯示器設(shè)備。
背景技術(shù)：
液晶顯示(LCD)設(shè)備包括一個下基板(或薄膜晶體管基板)、一個上基板(彩色過濾器基板)和夾在上下基板之間的一個液晶層。在上基板上形成一個公共電極和色彩過濾器。在下基板上形成薄膜晶體管和象素電極。電壓施加在上和下基板上，在上和下基板之間形成電場，改變液晶分子的定位角，調(diào)節(jié)液晶層的透射率，從而顯示圖像。
液晶顯示設(shè)備分成透射型液晶顯示設(shè)備和反射型液晶顯示設(shè)備，取決于液晶顯示設(shè)備是否使用光源，例如背燈。透射和反射型液晶顯示設(shè)備在透射和反射兩種模式下工作。
因為常規(guī)透射和反射型液晶顯示設(shè)備的光學(xué)特性根據(jù)透射或反射模式變化，因此當(dāng)常規(guī)透射和反射型液晶顯示設(shè)備在透射模式下具有優(yōu)良的光學(xué)特性時，常規(guī)透射和反射型液晶顯示設(shè)備在反射模式下具有較差的光學(xué)特性，反之亦然。
當(dāng)固定液晶層的單元間隙和液晶分子的扭曲角度以便在透射模式下提供優(yōu)化的透射率和對比率時，液晶顯示設(shè)備在反射模式下提供較差的反射率和對比率，以致液晶顯示設(shè)備不能提供滿意的顯示質(zhì)量。
另外，依賴于電壓的電壓-透射率(V-T)曲線和電壓-反射率(V-R)曲線根據(jù)是透射模式還是反射模式表示出不同的特性。因此，當(dāng)液晶顯示設(shè)備在反射模式和在透射模式下使用同樣的灰度級電壓發(fā)生電路時，液晶顯示設(shè)備的顯示質(zhì)量可能下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供本發(fā)明以基本消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點產(chǎn)生的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個方面是提供一種產(chǎn)生灰度級電壓的方法，其中，根據(jù)取決于在透射模式下施加在液晶層上的電壓的亮度特性和在反射模式下的亮度特性之間的差把透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一方面是提供一種灰度級發(fā)生器，其中，根據(jù)取決于在透射模式下施加在液晶層上的電壓的亮度特性和在反射模式下的亮度特性之間的差把透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的再一方面是提供一種灰度級發(fā)生器，用于根據(jù)透射模式或是反射模式產(chǎn)生不同的灰度級電壓。
本發(fā)明的再一方面是提供一種液晶顯示設(shè)備，它具有一個灰度級發(fā)生器，其中，根據(jù)取決于在透射模式下施加在液晶層上的電壓的亮度特性和在反射模式下的亮度特性之間的差把透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的再一方面是提供一種液晶顯示設(shè)備，它具有一個灰度級發(fā)生器，用于根據(jù)透射模式還是反射模式產(chǎn)生不同的灰度級電壓。
本發(fā)明的再一方面是提供一種液晶顯示設(shè)備，它無論在透射還是反射模式下都具有優(yōu)良的顯示特性。
在本發(fā)明的一個方面中，提供一種方法，它提供具有灰度級電壓的透射和反射型液晶顯示設(shè)備。使用透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)。該第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以預(yù)定比率以N幀周期混合，以便產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)。暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)具有第一整數(shù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和。在第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)中插入偽灰度級數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)。偽灰度級數(shù)據(jù)的第一數(shù)是透射模式灰度級的第二數(shù)和反射模式灰度級的第三數(shù)的差。當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備運行在透射模式時，把相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級電壓提供給透射和反射型液晶顯示設(shè)備。當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備運行在反射模式時，把相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級電壓提供給透射和反射型液晶顯示設(shè)備。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種灰度級電壓發(fā)生器，用于給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓。該灰度級電壓發(fā)生器包括第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，幀計數(shù)器，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，模式判別裝置和選擇裝置。第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)，使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)，從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)中提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)，和產(chǎn)生相應(yīng)于每一實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點下面的第一數(shù)字的控制數(shù)據(jù)。幀計數(shù)器接收指示N幀的每一幀的開始的幀同步信號和計數(shù)幀同步信號以產(chǎn)生幀計數(shù)值。第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置以預(yù)定比率以N幀周期混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)。暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)具有第一整數(shù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和。第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置在第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)中插入偽灰度級數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)。偽灰度級數(shù)據(jù)的第一數(shù)是透射模式灰度級的第二數(shù)和反射模式灰度級的第三數(shù)的差。模式判別裝置決定透射模式或反射模式之一以輸出模式?jīng)Q定信號。選擇裝置當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示透射模式時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)，當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示反射模式時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的再一方面中，提供一種灰度級電壓發(fā)生器，用于給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓。液晶顯示設(shè)備包括一個用于給象素施加灰度級電壓的數(shù)據(jù)驅(qū)動器，和一個用于控制象素和光源的切換設(shè)備的門驅(qū)動器，灰度級電壓發(fā)生器包括一個控制器，一個γ參考電壓發(fā)生器和一個公共電壓發(fā)生器。該控制器在光源打開時給液晶顯示設(shè)備提供透射模式灰度級數(shù)據(jù)，在光源關(guān)閉時給液晶顯示設(shè)備提供反射模式灰度級數(shù)據(jù)。γ參考電壓發(fā)生器根據(jù)透射模式灰度級數(shù)據(jù)和反射模式灰度級數(shù)據(jù)產(chǎn)生γ參考電壓，向數(shù)據(jù)驅(qū)動器輸出該γ參考電壓。公共電壓發(fā)生器產(chǎn)生公共電壓，向連接到象素的公共線輸出公共電壓。
在本發(fā)明的再一個方面中，提供一種灰度級電壓發(fā)生器，用于給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓。液晶顯示設(shè)備包括一個用于給象素施加灰度級電壓的數(shù)據(jù)驅(qū)動器，和一個用于控制象素和光源的切換設(shè)備的門驅(qū)動器。灰度級電壓發(fā)生器包括一個控制器，一個γ參考電壓發(fā)生器和一個公共電壓發(fā)生器?？刂破髟诠庠创蜷_時給液晶顯示設(shè)備提供透射模式選擇信號，在光源關(guān)閉時給液晶顯示設(shè)備提供反射模式選擇信號。γ參考電壓發(fā)生器根據(jù)透射模式選擇信號和反射模式選擇信號分別給數(shù)據(jù)驅(qū)動器產(chǎn)生透射模式γ參考電壓和反射模式γ參考電壓。公共電壓發(fā)生器產(chǎn)生公共電壓，以響應(yīng)透射和反射模式選擇信號向連接到象素的公共線輸出公共電壓。公共電壓有相應(yīng)于透射模式的透射模式公共電壓和相應(yīng)于反射模式的反射模式公共電壓。
在本發(fā)明的再一個方面中，提供一種液晶顯示設(shè)備，它包括第一絕緣基板、第一和第二配線、透明電極、反射電極、第一薄膜晶體管基板、第二絕緣基板、公共電極和液晶層。第一配線在第一絕緣基板上形成，并在第一方向上延伸。第二配線在第一絕緣基板上形成，并在第二方向上延伸以便與第一配線絕緣。第二方向基本垂直于第一方向。透明電極在至少一個象素區(qū)域內(nèi)形成，該象素區(qū)域由第一和第二配線確定。反射電極配置在至少一個象素區(qū)域內(nèi)并具有開孔。第一薄膜晶體管基板連接到第一配線、第二配線、透明電極和反射電極。第二絕緣基板面對第一絕緣基板，公共電極在第二絕緣基板上形成。液晶層插入第一和第二絕緣基板之間。液晶層的每一液晶分子的長軸可以相對于第一絕緣基板朝第二絕緣基板扭曲一個預(yù)定角度，該預(yù)定角度可以在大約0°到大約50°的范圍內(nèi)。
另外，液晶層的每一液晶分子的長軸可以基本垂直于第一和第二絕緣基板扭曲。液晶層可以由手性摻雜物組成，使得單元間隙對液晶層的間距的比率可以在大約0到0.15的范圍內(nèi)。
如上所述，透射和反射液晶顯示設(shè)備包括具有預(yù)定扭曲角度的液晶層，預(yù)定數(shù)量的手性摻雜物和預(yù)定的單元間隙，從而在透射和反射兩種模式下都能提供良好的顯示質(zhì)量。
另外，根據(jù)本發(fā)明的灰度級發(fā)生器和產(chǎn)生灰度級電壓的方法，為透射模式和反射模式的每一種優(yōu)化的公共電壓和γ參考電壓被施加到透射和反射型液晶顯示設(shè)備，從而在透射和反射兩種模式下都提供了良好的顯示質(zhì)量。
另外，根據(jù)本發(fā)明的灰度級發(fā)生器和產(chǎn)生灰度級電壓的方法，甚至當(dāng)公共電壓和γ參考電壓用于透射模式和反射模式兩者時，根據(jù)取決于在透射模式下施加到液晶層的電壓的亮度特性和在反射模式下的亮度特性的差，把透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)，從而在透射和反射兩種模式下提供了良好的顯示質(zhì)量。
另外，為透射模式和反射模式的每一種優(yōu)化的公共電壓和γ參考電壓被施加到包括本發(fā)明的具有預(yù)定扭曲角度、預(yù)定數(shù)量的手性摻雜物和預(yù)定單元間隙的液晶層的液晶顯示設(shè)備上，從而在透射和反射兩種模式下提供良好的顯示質(zhì)量。
另外，用于透射模式和反射模式兩者的公共電壓和γ參考電壓被施加到包括本發(fā)明的具有預(yù)定扭曲角度、預(yù)定數(shù)量的手性摻雜物和預(yù)定單元間隙的液晶層的液晶顯示設(shè)備上，從而在透射和反射兩種模式下提供了良好的顯示質(zhì)量。


參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述以及其它特征和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中圖1是一個橫斷面視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例的液晶顯示面板；圖2是表示圖1的薄膜晶體管基板的布局；圖3是沿圖2的III-III’線切割的橫斷面視圖；圖4A、4B、4C、4D和4E是表示根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例在TN模式下依賴于液晶分子的扭曲角度和Δnd的V-T曲線的圖；圖5A、5B、5C、5D和5E是表示根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例在TN模式下依賴于液晶分子的扭曲角度和Δnd的V-R曲線的圖；圖6是一個橫斷面視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例的液晶顯示面板；圖7A、7B、7C和7D是表示根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例在VA模式下依賴于摻雜物數(shù)量和液晶分子的Δnd的V-T曲線的圖；圖8A、8B、8C和8D是表示根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例在VA模式下依賴于摻雜物數(shù)量和液晶分子的Δnd的V-R曲線的圖；圖9是表示在VA模式下依賴于施加的電壓的V-T曲線和V-R曲線的圖；圖10是表示在ECB模式下依賴于施加的電壓的V-T曲線和V-R曲線的圖；圖11是表示在透射模式和反射模式下依賴于施加的電壓的V-T曲線和V-R曲線的圖；
圖12是一個方框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第三示范實施例的液晶顯示設(shè)備；圖13是一個方框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第四示范實施例的液晶顯示設(shè)備；圖14是表示圖13的控制器的一個例子的方框圖，；圖15是一張表，表示由第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分產(chǎn)生的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)；圖16是一個方框圖，表示圖14的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分的一個例子；圖17是一張表，表示圖16的多路轉(zhuǎn)換器依賴于該多路轉(zhuǎn)換器的選擇端子的值的輸出；圖18是表示圖17的多路轉(zhuǎn)換器的輸出的示意圖；圖19是表示圖14的選擇部分的一個例子的方框圖；圖20是表示圖13的控制器的另一個例子的方框圖；圖21是一張表，表示在第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分存儲的第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)；圖22是一個流程圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第五示范實施例產(chǎn)生灰度級數(shù)據(jù)的方法；圖23是一個流程圖，表示產(chǎn)生圖22的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的方法。
具體實施例方式
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例的液晶顯示面板的橫斷面視圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例的液晶顯示器包括一個薄膜晶體管基板100，面對薄膜晶體管基板100的色彩過濾器基板200，插入在薄膜晶體管基板100和色彩過濾器基板200之間的液晶層，附在薄膜晶體管基板的下表面上的下補償薄膜13和14，附在彩色過濾器基板200的上表面上的上補償薄膜23和24，配置在第二下補償薄膜14的下表面上的下極化板11，配置在第二上補償薄膜24的上表面上的上極化板21，和配置在下極化板11下面的背燈組件350。
液晶層3的液晶分子均勻?qū)R。亦即液晶層3的液晶分子相對于薄膜晶體管基板100以預(yù)定角度朝彩色過濾器基板200扭曲。液晶分子的扭曲角度可以在大約0°到50°的范圍內(nèi)。液晶層的Δnd可以在大約0.15到大約0.35的范圍內(nèi)(n折射率，d單元間隙)。液晶層3用密封劑310密封在薄膜晶體管基板100和彩色過濾器基板200之間。
上極化板21的極化軸垂直于下極化板11的極化軸。補償薄膜13、14、23和24可以使用λ/4或λ/2互換散射阻滯薄膜(reciprocal dispersionretardation film)。補償薄膜13、14、23和24也可以使用λ/4或λ/2普通散射阻滯薄膜。下補償薄膜可以只使用附在薄膜晶體管基板100的下表面上的λ/4阻滯薄膜，和上補償薄膜可以只使用附在色彩過濾器基板200的上表面上的λ/4阻滯薄膜。
當(dāng)只使用λ/4阻滯薄膜時，可以將阻滯薄膜的阻滯軸設(shè)置成相對于極化板的極化軸形成45°的角。將支撐極化板的TAC薄膜的阻滯軸設(shè)置成相對于極化板的極化軸形成大約90°的角。
在薄膜晶體管基板100的每一象素內(nèi)形成透明電極和反射電極。反射電極有一個開孔用以從中通過光。因此，可以提供透射和反射模式。在反射模式下關(guān)閉背燈，而在透射模式下打開背燈。數(shù)據(jù)驅(qū)動器根據(jù)當(dāng)背燈打開或關(guān)閉時的透射模式或反射模式施加不同的灰度級電壓?？梢允褂脙煞N參考γ電阻陣列，以便根據(jù)透射模式或反射模式施加不同的灰度級電壓。另外，表示透射模式灰度級數(shù)據(jù)的位可以和表示反射模式灰度級數(shù)據(jù)的位不同，以便根據(jù)透射模式或反射模式施加不同的灰度級電壓。具有m1位的透射模式灰度級數(shù)據(jù)可以通過幀速率控制方法變換為具有m2位的反射模式灰度級數(shù)據(jù)(m1和m2是自然數(shù)，且m2小于m1)。
圖2是表示圖1的薄膜晶體管基板的布局，圖3是沿圖2的III-III’線切割的橫斷面視圖。
門配線在絕緣基板110上形成。門配線可以有由銀(Ag)、銀合金、鋁(Al)、鋁合金組成的單層配線，或有由銀(Ag)、銀合金、鋁(Al)、鋁合金組成的多層配線。門配線包括門線121、門焊盤125和薄膜晶體管的門電極123。門線121在第一方向延伸。門焊盤125連接到門線121的一端，接收外部的門驅(qū)動信號和給門線121施加門驅(qū)動信號。薄膜晶體管的門電極連接到門線121。當(dāng)門配線有多層時，優(yōu)選門配線包括容易與其它材料接觸的材料。
由硅氮化物(SiNx)組成的門絕緣層140在絕緣基板110上形成，該基板上形成門配線。
由諸如無定形硅的半導(dǎo)體材料組成的半導(dǎo)體層151在門絕緣層140上形成，以便配置在門電極123上。歐姆接觸層163和165在半導(dǎo)體層151上形成。歐姆接觸層163和165包括硅化物或n+攙雜氫化無定形硅(a-Si∶H)。
數(shù)據(jù)配線在歐姆接觸層163和165和門絕緣層140上形成。數(shù)據(jù)配線包括諸如鋁或銀的導(dǎo)電材料。數(shù)據(jù)配線包括數(shù)據(jù)線171、源電極173、數(shù)據(jù)焊盤179和漏電極175。數(shù)據(jù)線171在基本垂直于第一方向的第二方向上延伸。象素區(qū)由門線121和數(shù)據(jù)線171包圍。源電極173連接到數(shù)據(jù)線171并向歐姆接觸層163上延伸。數(shù)據(jù)焊盤179連接到數(shù)據(jù)線171的一端并接收圖像信號。漏電極175在歐姆接觸層163上形成以與源電極173相對。
鈍化層801在數(shù)據(jù)配線和半導(dǎo)體層151上形成。鈍化層801包括諸如硅氮化物(SiNx)的無機(jī)材料或諸如丙烯酸材料的有機(jī)材料。鈍化層801包括a-Si∶C∶O膜和a-Si∶O∶F膜(一種低電介質(zhì)CVD膜)。
a-Si∶C∶O膜和a-Si∶O∶F膜由等離子體增強的化學(xué)汽相淀積(PECVD)法淀積并具有小于大約4的非常低的電介常數(shù)，。因此，鈍化層減小寄生電容。a-Si∶C∶O膜和a-Si∶O∶F膜很容易與其它層接觸，且具有極好的階梯狀覆蓋層。a-Si∶C∶O膜和a-Si∶O∶F膜相對有機(jī)絕緣層具有良好的耐熱性，因為a-Si∶C∶O膜和a-Si∶O∶F膜包括無機(jī)材料。淀積或刻蝕掉a-Si∶C∶O膜和a-Si∶O∶F膜比硅氮化物膜淀積和蝕除快約4到10倍，因而減少了處理時間。
鈍化層801具有分別暴露漏電極175和數(shù)據(jù)焊盤179的接觸孔181和183，和暴露門焊盤125和門絕緣層140的接觸孔182。
透明電極90在鈍化層801上形成以配置在象素上面。透明電極90具有接觸孔181，通過該孔透明電極90電連接到漏電極175。附加門焊盤95和附加數(shù)據(jù)焊盤97在鈍化層801上形成。附加門焊盤95和附加數(shù)據(jù)焊盤97分別通過接觸孔182和183電連接到門焊盤125和數(shù)據(jù)焊盤179。
透明電極90、附加門焊盤95和附加數(shù)據(jù)焊盤97由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等透明材料組成。
在透明電極90上形成絕緣中間層802。絕緣中間層802具有接觸孔184，它暴露出透明電極90的一部分。絕緣中間層802可以具有浮雕圖案，以便增強反射層80的反射率。
絕緣中間層802包括諸如硅氮化物(SiNx)的無機(jī)材料、諸如丙烯酸材料的有機(jī)材料、a-Si∶C∶O膜、或a-Si∶O∶F膜(一種低電介質(zhì)CVD膜)。
反射層80在絕緣中間層802上形成。反射層80具有接觸孔184，通過該孔反射層80電連接到透明電極90。反射層80具有開孔82，其用作在透射模式中的透射窗口。反射層80包括具有高反射率的導(dǎo)電材料諸如鋁(Al)、鋁合金、銀(Ag)、銀合金、鉬、或鉬合金等。象素電極包括反射層80和透明電極90。開孔82可以具有各種形狀，象素可以具有多個開孔82。即使絕緣中間層802具有浮雕圖案，也優(yōu)選開孔82可以不具有浮雕圖案。
電容存在于象素電極(80和90)和門線121之間。
彩色過濾器、黑底(black matrix)和公共電極在彩色過濾器基板200上形成。
液晶分子的扭曲角度在大約0°到50°的范圍內(nèi)，液晶層的Δnd在大約0.15到0.35的范圍內(nèi)。因此，可以在透射和反射兩種模式下獲得良好的透射率、反射率和對比率。
圖4A、4B、4C、4D和4E是表示根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例在TN模式下依賴于液晶分子的扭曲角度和Δnd的V-T曲線的圖。圖5A、5B、5C、5D和5E是表示根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例在TN模式下依賴于液晶分子的扭曲角度和Δnd的V-R曲線的圖。圖4A、4B、4C、4D和4E表示扭曲角度是0°、30°、50°、70°和90°的情況，圖5A、5B、5C、5D和5E表示扭曲角度是0°、30°、50°、70°和90°的情況。
參考表1，圖4A、4B、4C、4D、4E、5A、5B、5C、5D和5E，扭曲角度越小，在透射和反射兩種模式下的對比率(CR)越小，但是在透射模式下的透射率越大。
因此，對于透射率來說優(yōu)選扭曲角度是0°。當(dāng)扭曲角度在大約0°到大約50°的范圍內(nèi)時，透射率維持大于大約13.9％，反射率維持大于大約13.1％。
施加在液晶層上的電壓越小，在透射和反射兩種模式下透射率和反射率越大。當(dāng)施加在液晶層上的電壓小于預(yù)定值時，隨著施加在液晶層上的電壓減小透射率和反射率也減小。這一現(xiàn)象稱為“逆現(xiàn)象”。然而，逆現(xiàn)象在透射模式下發(fā)生的電壓與逆現(xiàn)象在反射模式下發(fā)生的電壓不同。相應(yīng)地，因為用以表示灰度級的電壓范圍依賴于透射和反射模式變化，因此根據(jù)透射和反射模式調(diào)節(jié)電壓的范圍。根據(jù)透射和反射模式，響應(yīng)于背燈的打開和關(guān)閉來調(diào)節(jié)施加到數(shù)據(jù)線上的灰度級電壓。
<表1>

(T(％)透射率，R(％)反射率，CR對比率)
圖6是一個橫斷面視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例的液晶顯示面板。
參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例的液晶顯示設(shè)備除了液晶分子的取向以外具有同樣的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第一示范實施例，液晶層3的液晶分子垂直對齊。(VA模式；垂直對齊模式)亦即，液晶層3的液晶分子的長軸相對于薄膜晶體管基板100和彩色過濾器基板200以基本90°角扭曲。
液晶層包括少量手性(chiral)摻雜物，使得單元間隙(d)對液晶層的間距(p)的比率(d/p)在大約0到大約0.15的范圍內(nèi)。當(dāng)給液晶層施加電場時，液晶分子的扭曲角度可以在大約0°到大約50°的范圍內(nèi)。液晶層的Δnd可以在大約0.15到大約0.35的范圍內(nèi)。
圖7A、7B、7C和7D是表示根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例在VA模式下依賴于摻雜物數(shù)量和液晶分子的Δnd的V-T曲線的圖。圖8A、8B、8C和8D是表示根據(jù)本發(fā)明的第二示范實施例在VA模式下依賴于摻雜物數(shù)量和液晶分子的Δnd的V-R曲線的圖。圖7A、7B、7C、7D、8A、8B、8C和8D表示表2的結(jié)果。圖7A、7B、7C和7D表示摻雜物數(shù)量是0、0.05、0.15、0.25的情況，圖8A、8B、8C和8D表示摻雜物數(shù)量是0、0.05、0.15、0.25的情況。
參考表2，圖7A、7B、7C、7D、8A、8B、8C和8D，VA模式比扭曲向列(TN)模式具有透射模式的良好的對比率。因此，在VA模式中，即使當(dāng)扭曲角度趨近0°時，對比率也不減小。
如表2所示，圖7A、7B、7C、7D、8A、8B、8C和8D，隨著手性摻雜物的數(shù)量減少，反射率非常慢地減小，但是透射模式的透射率突然增加。因此，在透射率方面優(yōu)選手性摻雜物的數(shù)量為0。
施加在液晶層上的電壓越大，在透射和反射兩種模式下的透射率和反射率越大。當(dāng)施加在液晶層上的電壓大于一個預(yù)定值時，透射率和反射率隨施加在液晶層上的電壓的增加而減小。這一現(xiàn)象稱為“逆現(xiàn)象”。然而，在透射模式下逆現(xiàn)象發(fā)生時的電壓不同于在反射模式下發(fā)生逆現(xiàn)象的電壓。相應(yīng)地，因為表示灰度級的電壓范圍依賴于透射和反射模式變化，因此根據(jù)透射和反射模式調(diào)節(jié)電壓范圍。根據(jù)透射和反射模式，響應(yīng)于背燈的打開或關(guān)閉來調(diào)節(jié)施加在數(shù)據(jù)線上的灰度級電壓。(參考圖12)
<表2>

表3表示本發(fā)明的兩個例子和比較例子。
<表3>

(T(％)透射率，R(％)反射率)參考表3，當(dāng)未添加手性摻雜物時，VA模式具有所有LC模式的最優(yōu)良的特性。
圖9是表示在VA模式下依賴于施加的電壓的V-T曲線和V-R曲線的圖，圖10是表示在ECB模式下依賴于施加的電壓的V-T曲線和V-R曲線的圖。
如圖9和10所示，因為透射模式的亮度曲線根據(jù)透射模式的亮度對反射模式的亮度的比率確定，因此，當(dāng)測量灰度級時需要確定一個標(biāo)準(zhǔn)的外部光以便確定透射模式的灰度級電壓。
圖11是表示在透射模式和反射模式下依賴于施加的電壓的V-T曲線和V-R曲線的圖。X軸表示電壓，γ軸表示反射率(％)或透射率(％)。
下文中，舉例說明64級灰度級(6位的灰度級數(shù)據(jù))。然而，在本發(fā)明中可以使用128級灰度級(8位的灰度級數(shù)據(jù))或其它灰度級。
參考圖11，施加在液晶層上的透射模式灰度級電壓的有效范圍在大約1.5伏特到大約4伏特，或施加在液晶層上的透射模式灰度級電壓的有效范圍可以在大約0伏特到大約4伏特。施加在液晶層上的反射模式灰度級電壓的有效范圍在大約1.5伏特到大約3伏特，或施加在液晶層上的反射模式灰度級電壓的有效范圍可以在大約1.5伏特到大約3伏特。
亦即，施加在液晶層上的灰度級電壓的有效范圍根據(jù)透射模式或反射模式變化。施加在液晶層上的灰度級電壓的有效范圍可以根據(jù)液晶模式(VA模式，TN模式等)、扭曲角度、Δnd和d/p改變。
下面，公開了一種灰度級電壓發(fā)生器和一種產(chǎn)生灰度級電壓的方法，這種灰度級電壓發(fā)生器和產(chǎn)生灰度級電壓的方法當(dāng)在透射模式下的灰度級電壓的有效范圍不同于在反射模式下的時，在透射和反射兩種模式下都能提供滿意的顯示質(zhì)量。
圖12是一個方框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第三示范實施例的液晶顯示設(shè)備。
參考圖12，液晶顯示設(shè)備包括液晶顯示面板1200、背燈組件1210、數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220、門驅(qū)動器1230、背燈驅(qū)動器1214、控制器1260、公共電壓發(fā)生器1240和γ參考電壓發(fā)生器1250。
液晶顯示面板1200包括上基板(未示出)、下基板(未示出)和夾在上和下基板之間的液晶層(未示出)。
象素包括薄膜晶體管和象素電極，以及在下基板上以矩陣形狀排列m*n個象素。R.G.B色彩過濾器和公共電極在上基板上形成。
從公共電壓發(fā)生器1240產(chǎn)生的公共電壓通過公共線1204施加到公共電極。從γ參考電壓發(fā)生器1250產(chǎn)生的γ參考電壓1256施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220產(chǎn)生灰度級電壓1256，其相應(yīng)于根據(jù)從控制器1260輸出的R’.G’.B’圖像數(shù)據(jù)1267的數(shù)字值選擇的一個γ參考電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220通過數(shù)據(jù)線(D1，D2，...，Dm；1202)施加該灰度級電壓給每一個象素電極。換句話說，數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220根據(jù)R’.G’.B’圖像數(shù)據(jù)1267的數(shù)字值選擇n級-例如64級或25 6級-的γ參考電壓，并通過數(shù)據(jù)線(D1，D2，...，Dm；1202)將選擇的γ參考電壓施加給每一個R.G.B.，以便顯示n*n*n種色彩。
門驅(qū)動器1230接收用于控制門驅(qū)動器1230的控制信號1264和施加用于驅(qū)動液晶顯示面板1200的薄膜晶體管的門驅(qū)動信號給門線(G1，G2，...，GDn)。
背燈驅(qū)動器1214給背燈提供電源電壓，以及打開或關(guān)閉背燈。例如，背燈驅(qū)動器1214在透射模式打開背燈，或在反射模式關(guān)閉背燈。
控制器1260從外部圖形控制器(未示出)接收圖像數(shù)據(jù)(或R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206)、垂直同步信號(Vsync)和水平同步信號(Hsync)并產(chǎn)生用于驅(qū)動門驅(qū)動器1230和數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220的定時信號和數(shù)字R’.G’.B’.數(shù)據(jù)。
控制器1260接收表示背燈的打開/關(guān)閉狀態(tài)的狀態(tài)信號并決定模式，亦即透射模式或反射模式。狀態(tài)信號與背燈的打開/關(guān)閉狀態(tài)同步。
當(dāng)背燈關(guān)閉時，控制器1260輸出表示反射模式的模式選擇信號1268并選擇反射模式公共電壓發(fā)生器1242和反射模式γ參考電壓發(fā)生器1252。當(dāng)背燈打開時，控制器1260輸出表示透射模式的模式選擇信號1268和選擇透射模式公共電壓發(fā)生器1244和透射模式γ參考電壓發(fā)生器1254。然而，控制器1260可以具有內(nèi)部程序，它獨立于背燈的打開或關(guān)閉狀態(tài)操作，以便輸出表示反射模式或透射模式的模式選擇信號1268。
公共電壓發(fā)生器1240接收模式選擇信號1268。在反射模式的情況下，反射模式公共電壓發(fā)生器1242給公共線1204輸出反射模式公共電壓1246。在透射模式的情況下，透射模式公共電壓發(fā)生器1244給公共線1204輸出透射模式公共電壓1246。
公共電壓發(fā)生器1240可以使用高壓驅(qū)動方法和低壓驅(qū)動方法。在低壓驅(qū)動方法中，公共電壓在灰度級電壓的最大值和灰度級電壓的最小值之間重復(fù)(+)和(-)電壓級。在高壓驅(qū)動方法中，公共電壓具有固定的電壓級。因為當(dāng)一個D.C灰度級電壓施加到液晶上時，液晶層的特性可以惡化，因此，可以在每一象素上施加重復(fù)相對于公共電壓的正灰度級電壓或負(fù)灰度級電壓的灰度級電壓。
γ參考電壓發(fā)生器1250接收模式選擇信號1268。反射模式γ參考電壓發(fā)生器1252在反射模式下給數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220輸出反射模式γ參考電壓1256。透射模式γ參考電壓發(fā)生器1254在透射模式下給數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220輸出透射模式γ參考電壓1256。例如，γ參考電壓發(fā)生器1250可以使用電阻器陣列以便產(chǎn)生γ參考電壓。
公共電壓發(fā)生器1240或γ參考電壓發(fā)生器1250在反射和透射兩種模式下可以產(chǎn)生同樣的公共電壓或同樣的γ參考電壓。換句話說，公共電壓發(fā)生器1240可以包括反射模式公共電壓發(fā)生器1242和透射模式公共電壓發(fā)生器1244，但是γ參考電壓發(fā)生器1250可以只包括一個γ參考電壓發(fā)生器而不管透射或反射模式。另外，公共電壓發(fā)生器1240可以只包括公共電壓發(fā)生器1240而不管透射或反射模式，但是γ參考電壓發(fā)生器1250可以包括反射模式γ參考電壓發(fā)生器1252和透射模式γ參考電壓發(fā)生器1254。
當(dāng)每一R.G.B.圖像數(shù)據(jù)可以具有不同的V-T和V-R曲線時，公共電壓發(fā)生器1240或γ參考電壓發(fā)生器1250分別可以為每一R.G.B.圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生不同的公共電壓和γ參考電壓。
圖13是一個方框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第四示范實施例的液晶顯示設(shè)備，圖14是表示圖13的控制器的一個例子的方框圖，圖15是一張表，表示由第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分產(chǎn)生的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)，圖16是一個方框圖，表示圖14的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分的一個例子，圖17是一張表，表示圖16的多路轉(zhuǎn)換器依賴于該多路轉(zhuǎn)換器的選擇端子的值的輸出，圖18是表示圖17的多路轉(zhuǎn)換器的輸出的示意圖。
參考圖13，液晶顯示設(shè)備包括液晶顯示面板1200、背燈組件1210、數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220、門驅(qū)動器1230、背燈驅(qū)動器1214、控制器1360、公共電壓發(fā)生器1340和γ參考電壓發(fā)生器1350。在圖13中，把同樣的公共電壓和同樣的γ參考電壓施加到液晶顯示面板1200上。
控制器1360從外部圖形控制器(未示出)接收圖像數(shù)據(jù)(或R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206)、垂直同步信號(Vsync)和水平同步信號(Hsync)1208。例如，R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206可以是透射模式灰度級數(shù)據(jù)，每一R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206可以具有6位(亦即64級灰度級)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，8位(亦即256級灰度級)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或任何其它位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，當(dāng)把本發(fā)明應(yīng)用于使用接收6位R’.G’.B’.圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的膝上型計算機(jī)(或筆記本計算機(jī))和PDA(個人數(shù)字助理)時，控制器1360可以使用6位R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206。
下面，假定R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206具有64級灰度級的透射模式灰度級數(shù)據(jù)，液晶顯示設(shè)備的V-T和V-R曲線和圖11所示相同，公共電壓發(fā)生器1240的公共電壓和γ參考電壓發(fā)生器1250的γ參考電壓根據(jù)透射模式優(yōu)化。
當(dāng)控制器1360接收透射模式下具有64級灰度級的R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206時，控制器1360輸出透射模式灰度級數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220。當(dāng)控制器1360接收反射模式下具有64級灰度級的R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206時，控制器1360根據(jù)圖11的V-T和V-R曲線的特性將R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206變換為實反射模式灰度級數(shù)據(jù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)?？刂破?360產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)，并在第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)中插入偽灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)。作為N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值基本和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)相同。
公共電壓發(fā)生器1340給公共線施加預(yù)定公共電壓。
公共電壓發(fā)生器1340可以使用高壓驅(qū)動方法和低壓驅(qū)動方法。
γ參考電壓發(fā)生器1350產(chǎn)生γ參考電壓并給數(shù)據(jù)驅(qū)動器1220輸出該γ參考電壓。例如，γ參考電壓發(fā)生器1350可以使用電阻器陣列以便產(chǎn)生γ參考電壓。
參考圖14，控制器1360包括第一反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a、幀計數(shù)器1330、第二反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322a、第三反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1326、模式判別部分1342和選擇部分1350?？刂破?360執(zhí)行一般液晶顯示設(shè)備的定時控制器(Tcon)的功能，圖14中只表示出與灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生器有關(guān)的電路元件，定時控制器的其它電路元件在圖14中未表示。
當(dāng)透射模式灰度級數(shù)據(jù)被變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)和在被變換的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的灰度級之間的間隔具有線性特性時，可以使用第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a。然而，當(dāng)在被變換的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的灰度級之間的間隔具有非線性特性時，也可以使用第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a。當(dāng)在被變換的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的灰度級之間的間隔具有非線性特性時，也可以使用查閱表。
第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a接收從外部圖形控制器(未示出)輸出的6位R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206，和產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312和控制數(shù)據(jù)(d)1314。
第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a使用透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。實反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以是包括小數(shù)點后的數(shù)字的實數(shù)。如圖11所示，當(dāng)在透射模式下灰度級‘0’相應(yīng)于灰度級電壓1.5伏特和灰度級‘63’相應(yīng)于灰度級電壓4伏特時，反射模式灰度級電壓的有效范圍是從0伏特到3伏特。透射模式灰度級電壓的有效范圍可以從1.5伏特到4伏特，或從大約0伏特到大約4伏特。反射模式灰度級電壓的有效范圍是從1.5伏特到3伏特。
例如，當(dāng)灰度級電壓3.0伏特相應(yīng)于灰度級‘47’時，第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a將值范圍從0到63的透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為值范圍是從0到47的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
例如，透射模式灰度級數(shù)據(jù)通過下面的表達(dá)式1變換為實反射模式灰度級數(shù)據(jù)<表達(dá)式1>
(Gn(R)＝[(Gn(T)×x×N)+y]÷N(Gn(R)表示實反射模式灰度級數(shù)據(jù)，Gn(T)表示透射模式灰度級數(shù)據(jù)，x表示小于1的正實數(shù)，y表示作為偏移的整數(shù)，N表示正整數(shù))當(dāng)透射模式具有范圍從0到63的灰度級和反射模式具有范圍從0到47的灰度級時，‘x’值可以是0.75(48÷64)。另外，‘x’值可以具有(反射模式灰度級電壓的有效范圍)÷(透射模式灰度級電壓的有效范圍)?！畒’表示偏移值，用于當(dāng)透射模式灰度級數(shù)據(jù)被變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)時提供在反射模式下的一個平滑的γ曲線。換句話說，‘y’可以具有一個整數(shù)值，用于減小在V-R曲線上的反射模式灰度級電壓的有效范圍和V-T曲線上的透射模式灰度級電壓的有效范圍之間的誤差。
圖15表示由表達(dá)式1產(chǎn)生的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)(Gn(R))。
參考圖15，當(dāng)值范圍在從0到63內(nèi)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)被變換為值范圍在從0到47內(nèi)的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)時，實反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以具有小數(shù)點以下的數(shù)字。亦即，可以產(chǎn)生半色調(diào)灰度。實反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以有1.5、5.25和5.75，其小數(shù)點以下的數(shù)字為0.25、0.5、和0.75。第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1312從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)中提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312，和產(chǎn)生相應(yīng)于每一實反射模式灰度級數(shù)據(jù)小數(shù)點以下的數(shù)字的控制數(shù)據(jù)(d)1314。當(dāng)小數(shù)點以下的數(shù)字是0時，控制數(shù)據(jù)(d)是0。當(dāng)小數(shù)點以下的數(shù)字是0.25時，控制數(shù)據(jù)(d)是1。當(dāng)小數(shù)點以下的數(shù)字是0.5時，控制數(shù)據(jù)(d)是2，亦即二進(jìn)制值10(2)。當(dāng)?shù)陀谛?shù)點的數(shù)字是0.75時，控制數(shù)據(jù)(d)是3，亦即二進(jìn)制值11(2)。例如，當(dāng)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)為2.25時，第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)是2，而控制數(shù)據(jù)(d)是1。
再次參考圖14，幀計數(shù)器1330接收垂直同步信號(Vsync)，計數(shù)幀同步信號的數(shù)目或幀的數(shù)目并輸出幀計數(shù)值(Vc)。
第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322產(chǎn)生灰度級數(shù)據(jù)的一個混合序列，其中第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以N幀周期以預(yù)定比率排列，并產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)。暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以是(D+n)(n是整數(shù)，例如n是1)。
第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322使用垂直同步信號(Vsync)處理半色調(diào)灰度，使得為N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值基本和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)相同。例如，N可以是4。下面，假定N是4。
特別，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322接收從第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1310a輸出的第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312和控制數(shù)據(jù)(d)1314?？刂茢?shù)據(jù)(d)1314具有二進(jìn)制值。第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322接收從幀計數(shù)器1330輸出的幀計數(shù)值(Vc)1332。
例如，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322可以包括一個多路轉(zhuǎn)換器。
參考圖16，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322包括16×1多路轉(zhuǎn)換器(MUX)。該16×1多路轉(zhuǎn)換器(MUX)通過輸入端子接收第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312或暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D+1)。16×1多路轉(zhuǎn)換器(MUX)通過選擇端子接收控制數(shù)據(jù)(d)1314，它的前幾位相應(yīng)于幀計數(shù)值(Vc)1332，它的后幾位相應(yīng)于控制數(shù)據(jù)(d)1314。如圖17所示，16×1多路轉(zhuǎn)換器(MUX)輸出第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)1324。例如，幀計數(shù)值(Vc)可以是有2位寬的數(shù)據(jù)，和控制數(shù)據(jù)(d)1314可以是有2位寬的數(shù)據(jù)。
參考圖18，圖中表示為4幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)1324。當(dāng)控制數(shù)據(jù)(d)是0時，即實反射模式灰度級數(shù)據(jù)小數(shù)點下面的數(shù)字是0，未為4幀表示具有值D+1的暫時灰度級數(shù)據(jù)。
當(dāng)控制數(shù)據(jù)(d)是1，亦即實反射模式灰度級數(shù)據(jù)小數(shù)點下面的數(shù)字是0.25時，示出具有值D+1的一個暫時灰度級數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)是2.25時，D是2和d是1。為4幀的3個D和1個D+1的平均值和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)2.25相同。
當(dāng)控制數(shù)據(jù)(d)是2，亦即實反射模式灰度級數(shù)據(jù)小數(shù)點下面的數(shù)字是0.5時，示出具有值D+1的兩個暫時灰度級數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)是2.5時，D是2和d是2。為4幀的兩個D和兩個D+1的平均值和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)2.5相同。
當(dāng)控制數(shù)據(jù)(d)是3，亦即實反射模式灰度級數(shù)據(jù)小數(shù)點下面的數(shù)字是0.75時，示出具有值D+1的三個暫時灰度級數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)是2.75時，D是2和d是3。為4幀的1個D和3個D+1的平均值和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)2.75相同。因為為N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值基本和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)相同，因此，能夠借助第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)恢復(fù)具有小數(shù)點以下的數(shù)字的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
可以使用一種幀速率控制(FRC)方法以便恢復(fù)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。在FRC方法中，在N幀周期中要顯示的點(或象素)的ON幀的數(shù)目根據(jù)控制數(shù)據(jù)(d)改變。換句話說，在FRC方法中，在N幀周期中點的ON幀的第一數(shù)目與點的OFF幀的第二數(shù)目的比率決定半色調(diào)灰度級數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，恢復(fù)半色調(diào)灰度級數(shù)據(jù)。在FRC方法中，F(xiàn)RC模式在每一幀周期中變化。FRC模式包括點的ON幀的第一數(shù)目和點的OFF幀的第二數(shù)目。
再次參考圖14，第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1326把偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)1324中，以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)1328。偽灰度級數(shù)據(jù)的數(shù)目是透射模式灰度級的數(shù)目和模式灰度級數(shù)目的差。例如，當(dāng)透射模式灰度級的數(shù)目是64和反射模式灰度級的數(shù)目是48時，16個偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)1324中，和有64個第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)1328。因此，第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)1328具有和透射模式灰度級數(shù)據(jù)同樣的位和灰度級。
模式判別部分決定是透射模式還是反射模式之一并輸出模式?jīng)Q定信號。例如，當(dāng)背燈被打開時，模式判別部分輸出表示透射模式的模式?jīng)Q定信號。當(dāng)背燈被關(guān)閉時，模式判別部分輸出表示反射模式的模式?jīng)Q定信號。
在模式?jīng)Q定信號表示透射模式時，選擇部分1350給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)，和在模式?jīng)Q定信號表示反射模式時，給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級數(shù)據(jù)。例如，選擇部分1350可以使用2×1MUX。
圖19是表示圖14的選擇部分的一個例子的方框圖。
參考圖19，2×1MUX通過一個選擇端子接收模式?jīng)Q定信號1344，和通過輸入端子接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)1206和第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)1328。2×1MUX根據(jù)模式?jīng)Q定信號1344輸出透射模式灰度級數(shù)據(jù)1206和第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)1328。
圖20是表示圖13的控制器的另一個例子的方框圖，圖21是一張表，表示在第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分存儲的第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
參考圖20，控制器1360包括第一反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b、幀計數(shù)器1330、第二反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322b、第三反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1326、模式判別部分1342和選擇部分1350?？刂破?360具有和圖14的控制器同樣的結(jié)構(gòu)，除了第一反射模式(R模式)灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b之外。
當(dāng)透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為反射模式灰度級數(shù)據(jù)和在變換的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的灰度級之間的間隔具有非線性特性時，可以使用第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b。第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b存儲具有非線性特性的值的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。然而，當(dāng)變換的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的灰度級之間的間隔具有線性特性時，也可以使用第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b。
第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b從外部圖形控制器(未示出)接收6位R.G.B.圖像數(shù)據(jù)1206，和存儲實反射模式灰度級數(shù)據(jù)、第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312和控制數(shù)據(jù)(d)1314。
第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b稱為查閱表。第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系存儲相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。如圖11所示，當(dāng)在透射模式下灰度級‘0’相應(yīng)于灰度級電壓1.5伏特和灰度級‘63’相應(yīng)于灰度級電壓4伏特時，反射模式灰度級電壓的有效范圍在從0伏特到3伏特。
例如，當(dāng)灰度級電壓3.0伏特相應(yīng)于灰度級‘47’時，第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b將值范圍從0到63的透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為值范圍從0到47的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
例如，第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b可以存儲圖21中所示的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
參考圖21，當(dāng)值范圍從0到63的透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為值范圍從0到47的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)時，該實反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以具有小數(shù)點后面的數(shù)字。亦即，可以產(chǎn)生半色調(diào)灰度級。例如，實反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以具有1.43、2.76和4.33，它們的在小數(shù)點后面的數(shù)字是0.43、0.76、和0.33。第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b存儲控制數(shù)據(jù)(d)1314。小數(shù)點以下的數(shù)字諸如0.43、0.76、和0.33變換為小數(shù)點以下的數(shù)字的有限數(shù)，諸如0.25、0.5、和0.75。控制數(shù)據(jù)(d)1314具有小數(shù)點以下的數(shù)字的有限數(shù)，諸如0.25、0.5、和0.75。例如，當(dāng)小數(shù)點以下的數(shù)字是0.43時，控制數(shù)據(jù)(d)為0.5，當(dāng)小數(shù)點以下的數(shù)字是0.76時，控制數(shù)據(jù)(d)為0.75。
第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312具有實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的整數(shù)部分。
當(dāng)變換的小數(shù)點以下的數(shù)字是0時，d是0。當(dāng)變換的小數(shù)點以下的數(shù)字是0.25時，d是1。當(dāng)變換的小數(shù)點以下的數(shù)字是0.5時，d是2(亦即二進(jìn)制值10(2))。當(dāng)變換的低于小數(shù)點的數(shù)字是0.75時，d是3(亦即二進(jìn)制值11(2))。
例如，當(dāng)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)是1.43時，D是1和d是2。例如，當(dāng)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)是2.76時，D是2和d是3。
再次參考圖21，幀計數(shù)器1330接收垂直同步信號(Vsync)，計數(shù)幀同步信號的數(shù)目或幀的數(shù)目和輸出幀計數(shù)值(Vc)。例如，幀計數(shù)值(Vc)可以是有2位寬的數(shù)據(jù)。
第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322b產(chǎn)生灰度級數(shù)據(jù)的一個混合序列，其中第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以N幀周期以預(yù)定比率排列和產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)。暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以是(D+n)(n是整數(shù)，例如n是1)。例如N可以是4。下面假定N是4。第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322b使用垂直同步信號(Vsync)處理半色調(diào)灰度級，使得為N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值基本和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)相同。
特別，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322b接收從第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)存儲部分1310b輸出的第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)1312和控制數(shù)據(jù)(d)1314。第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322b接收從幀計數(shù)器1330輸出的幀計數(shù)值(Vc)1332。
例如，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1322b可以包括多路轉(zhuǎn)換器。
如上所述，可以使用幀速率控制(FRC)方法以便恢復(fù)實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生部分1326在第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)1324中插入偽灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)1328。偽灰度級數(shù)據(jù)的數(shù)目是透射模式灰度級的數(shù)目與反射模式灰度級的數(shù)目之間的差。
模式判別部分1340決定是透射模式還是反射模式之一以輸出模式?jīng)Q定信號。例如，當(dāng)背燈被打開時，模式判別部分輸出表示透射模式的模式?jīng)Q定信號。當(dāng)背燈關(guān)閉時，模式判別部分輸出表示反射模式的模式?jīng)Q定信號。
當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示透射模式時，選擇部分1350給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)，和當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示反射模式時，給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級數(shù)據(jù)。例如，選擇部分1350可以使用2×1MUX。
圖22是一個流程圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第五示范實施例產(chǎn)生灰度級數(shù)據(jù)的方法。
參考圖22，接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)(步驟2201)。變換該透射模式灰度級數(shù)據(jù)為實反射模式灰度級數(shù)據(jù)(步驟2203)。特別，使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)提取整數(shù)部分以便產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(步驟2205)。
提取實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點以下的數(shù)字以便產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)(d)(步驟2207)。
產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)(步驟2209)。以N幀周期以預(yù)定比率排列第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D)和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)(D+n)。例如，暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)可以是D+1。
把偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)(步驟2211)。偽灰度級數(shù)據(jù)的數(shù)目是透射模式灰度級的數(shù)目與反射模式灰度級的數(shù)目之間的差。
在決定模式是透射模式后(步驟2213)，當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備在反射模式下運行時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備輸出相應(yīng)于反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級電壓(步驟2215)。當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備在透射模式下運行時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備輸出相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級電壓(步驟2217)。
圖23是一個流程圖，表示借助表達(dá)式1產(chǎn)生圖22的反射模式灰度級數(shù)據(jù)的方法。
參考圖23，得到比率(×)(反射模式灰度級電壓的有效范圍)÷(透射模式灰度級電壓的有效范圍)(步驟2301)。用比率(×)和N乘透射模式灰度級數(shù)據(jù)Gn(T)(步驟2303)，然后在步驟2303的結(jié)果上加偏移(y)(步驟2305)。用N除步驟2305的結(jié)果以便產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)(步驟2307)，和返回到步驟2209。
例如，可以對具有屏幕尺寸小于2英寸的移動設(shè)備應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的灰度級電壓發(fā)生器、產(chǎn)生灰度級電壓的方法和透射和反射型液晶顯示設(shè)備。另外，可以對膝上型計算機(jī)(或筆記本)、PDA等應(yīng)用灰度級電壓發(fā)生器。
雖然詳細(xì)說明了本發(fā)明的示范實施例及其優(yōu)點，但是應(yīng)該理解，可以進(jìn)行各種改變、替換和改造而不脫離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓的方法，所述方法包括接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)；使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)；從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)；以N幀周期以預(yù)定比率混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)與暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)，暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)是第一整數(shù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和；把偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)，偽灰度級數(shù)據(jù)的第一數(shù)目是在透射模式灰度級的第二數(shù)目和反射模式灰度級的第三數(shù)目之間的差；當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備在透射模式下運行時，給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級電壓；當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備在反射模式下運行時，給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級電壓。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，用于N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值基本和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)相同。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括將每一實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點以下的第一數(shù)字變換為控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)具有相應(yīng)于小數(shù)點以下具有k個確定級的第二數(shù)字的二進(jìn)制值，k是大于2的自然數(shù)。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中，由控制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值決定預(yù)定比率。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中，實反射模式灰度級數(shù)據(jù)滿足[(Gn(T)×x×N)+y]÷N的關(guān)系，式中Gn(T)表示透射模式灰度級數(shù)據(jù)，x表示小于1的正實數(shù)，y表示第二整數(shù)。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中，x通過用透射模式灰度級電壓的第二有效范圍除反射模式灰度級電壓的第一有效范圍計算。
7.如權(quán)利要求5的方法，其中，y表示用于減小在反射模式的第一電壓-反射率曲線上的反射模式灰度級電壓的第一有效范圍和透射模式的第二電壓-反射率曲線上的透射模式灰度級電壓的第二有效范圍之間的誤差的第二整數(shù)。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中，y根據(jù)灰度級值具有不同的值。
9.如權(quán)利要求5的方法，其中，N表示4。
10.如權(quán)利要求3的方法，其中，產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)包括計數(shù)指示N幀的每一幀的開始的幀同步信號以產(chǎn)生幀的第四數(shù)目，該第四數(shù)目是第三整數(shù)；給第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)加1以產(chǎn)生第四反射模式灰度級數(shù)據(jù)，第四反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第五數(shù)目相應(yīng)于控制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值；產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第六數(shù)目，該第六數(shù)目由從N中減去第五數(shù)目計算；混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第六數(shù)目和第四反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第五數(shù)目以產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求1的方法，其中，使用幀速率控制方法產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求1的方法，其中，第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)相應(yīng)于從紅、綠和藍(lán)色組成的組中選擇的一種。
13.一種給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓的灰度級電壓發(fā)生器，所述灰度級電壓發(fā)生器包括第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)，使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)，從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)，和產(chǎn)生相應(yīng)于每一實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點以下的第一數(shù)字的控制數(shù)據(jù)；幀計數(shù)器，用于接收指示N幀的每一幀的開始的幀同步信號和計數(shù)幀同步信號的數(shù)目以產(chǎn)生幀計數(shù)值；第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于以N幀周期以預(yù)定比率混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)與暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)，暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)是第一整數(shù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和；第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于把偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)，偽灰度級數(shù)據(jù)的第一數(shù)目是在透射模式灰度級的第二數(shù)目和反射模式灰度級的第三數(shù)目之間的差；模式判別裝置，用于決定透射模式或反射模式之一以輸出模式?jīng)Q定信號；選擇裝置，用于當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示透射模式時，給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)，和當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示反射模式時，給透射和反射型液晶顯示設(shè)備輸出相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13的灰度級電壓發(fā)生器，其中，控制數(shù)據(jù)具有相應(yīng)于小數(shù)點以下具有k個確定級的第一數(shù)字的二進(jìn)制值，該第一數(shù)字從每一個實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點以下的第二數(shù)字變換得出，k是大于2的自然數(shù)。
15.如權(quán)利要求13的灰度級電壓發(fā)生器，其中，由控制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值決定預(yù)定比率。
16.如權(quán)利要求13的灰度級電壓發(fā)生器，其中，實反射模式灰度級數(shù)據(jù)滿足[(Gn(T)×x×N)+y]÷N的關(guān)系，式中，Gn(T)表示透射模式灰度級數(shù)據(jù)，x表示小于1的正實數(shù)，y表示第二整數(shù)。
17.如權(quán)利要求16的灰度級電壓發(fā)生器，其中，x通過用透射模式灰度級電壓的第二有效范圍除反射模式灰度級電壓的第一有效范圍計算。
18.如權(quán)利要求13的灰度級電壓發(fā)生器，其中，y表示用于減小在反射模式的第一電壓-反射率曲線上的反射模式灰度級電壓的第一有效范圍和透射模式的第二電壓-反射率曲線上的透射模式灰度級電壓的第二有效范圍之間的誤差的第二整數(shù)。
19.如權(quán)利要求18的灰度級電壓發(fā)生器，其中，y根據(jù)灰度級值具有不同的值。
20.如權(quán)利要求16的灰度級電壓發(fā)生器，其中，N表示4。
21.如權(quán)利要求20的灰度級電壓發(fā)生器，其中，用于N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值基本和實反射模式灰度級數(shù)據(jù)相同。
22.如權(quán)利要求21的灰度級電壓發(fā)生器，其中，第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置包括多路轉(zhuǎn)換器，所述多路轉(zhuǎn)換器通過選擇端子接收幀計數(shù)值和控制數(shù)據(jù)，輸出第四反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第四數(shù)目，該第四反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第四數(shù)目相應(yīng)于控制數(shù)據(jù)的二進(jìn)制值，輸出第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的第五數(shù)目，該第五數(shù)目通過從N中減去第五數(shù)目計算。
23.如權(quán)利要求22的灰度級電壓發(fā)生器，其中，第四反射模式灰度級數(shù)據(jù)具有在第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)上加1得出的值。
24.如權(quán)利要求13的灰度級電壓發(fā)生器，其中，第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)相應(yīng)于從紅色、綠色和藍(lán)色組成的組中選擇的一種。
25.如權(quán)利要求13的灰度級電壓發(fā)生器，其中，當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備的背燈打開時，模式?jīng)Q定信號表示透射模式，和當(dāng)透射和反射型液晶顯示設(shè)備的背燈關(guān)閉時表示反射模式。
26.一種用于給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓的灰度級電壓發(fā)生器，所述液晶顯示設(shè)備包括用于給象素施加灰度級電壓的數(shù)據(jù)驅(qū)動器和用于控制象素和光源的切換設(shè)備的門驅(qū)動器，所述灰度級電壓發(fā)生器包括控制器，用于當(dāng)光源打開時給液晶顯示設(shè)備提供透射模式灰度級數(shù)據(jù)和當(dāng)光源關(guān)閉時給液晶顯示設(shè)備提供反射模式灰度級數(shù)據(jù)；γ參考電壓發(fā)生器，用于根據(jù)透射模式灰度級數(shù)據(jù)和反射模式灰度級數(shù)據(jù)產(chǎn)生γ參考電壓以給數(shù)據(jù)驅(qū)動器輸出γ參考電壓；和公共電壓發(fā)生器，用于產(chǎn)生公共電壓以給連接到象素的公共線輸出公共電壓。
27.如權(quán)利要求26的灰度級電壓發(fā)生器，其中，控制器包括第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)，使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)，從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)，和產(chǎn)生相應(yīng)于每一實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點以下的第一數(shù)字的控制數(shù)據(jù)；幀計數(shù)器，用于接收指示N幀的每一幀的開始的幀同步信號和計數(shù)幀同步信號的數(shù)目以產(chǎn)生幀計數(shù)值；第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于以N幀周期以預(yù)定比率混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)與暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)，暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)是第一整數(shù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和；第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于把偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)，偽灰度級數(shù)據(jù)的第一數(shù)目是透射模式灰度級的第二數(shù)目和反射模式灰度級的第三數(shù)目之間的差；模式判別裝置，用于決定透射模式或反射模式之一以輸出模式?jīng)Q定信號；選擇裝置，用于當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示透射模式時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)，和當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示反射模式時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備輸出相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求26的灰度級電壓發(fā)生器，其中，實反射模式灰度級數(shù)據(jù)滿足[(Gn(T)×x×N)+y]÷N的關(guān)系，式中Gn(T)表示透射模式灰度級數(shù)據(jù)，x表示小于1的正實數(shù)，y表示第二整數(shù)。
29.一種用于給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供灰度級電壓的灰度級電壓發(fā)生器，所述液晶顯示設(shè)備包括用于給象素施加灰度級電壓的數(shù)據(jù)驅(qū)動器和用于控制象素和光源的切換設(shè)備的門驅(qū)動器，所述灰度級電壓發(fā)生器包括控制器，用于當(dāng)光源打開時給液晶顯示設(shè)備提供透射模式選擇信號和當(dāng)光源關(guān)閉時給液晶顯示設(shè)備提供反射模式選擇信號；γ參考電壓發(fā)生器，用于根據(jù)透射模式選擇信號和反射模式選擇信號分別給數(shù)據(jù)驅(qū)動器產(chǎn)生透射模式γ參考電壓和反射模式γ參考電壓；公共電壓發(fā)生器，用于產(chǎn)生公共電壓，以響應(yīng)透射和反射模式選擇信號給連接到象素的公共線輸出該公共信號，該公共電壓具有相應(yīng)于透射模式的透射模式公共信號和相應(yīng)于反射模式的反射模式公共電壓。
30.如權(quán)利要求29的灰度級電壓發(fā)生器，其中，γ參考電壓發(fā)生器包括透射模式γ參考電壓發(fā)生器，用于根據(jù)透射模式選擇信號產(chǎn)生透射模式γ參考電壓，以給數(shù)據(jù)驅(qū)動器輸出該透射模式γ參考電壓；反射模式γ參考電壓發(fā)生器，用于根據(jù)反射模式選擇信號產(chǎn)生反射模式γ參考電壓，以給數(shù)據(jù)驅(qū)動器輸出該反射模式γ參考電壓。
31.如權(quán)利要求26的灰度級電壓發(fā)生器，其中，公共電壓發(fā)生器包括透射模式公共電壓發(fā)生器，用于產(chǎn)生透射模式公共電壓，以響應(yīng)透射模式選擇信號以給公共線輸出該透射模式公共電壓；反射模式公共電壓發(fā)生器，用于產(chǎn)生反射模式公共電壓，以響應(yīng)反射模式選擇信號以給公共線輸出該反射模式公共電壓。
32.一種液晶顯示設(shè)備，包括第一絕緣基板；在第一絕緣基板上形成的并在第一方向上延伸的第一配線；在第一絕緣基板上形成的并在第二方向上延伸且與第一配線絕緣的第二配線，第二方向與第一方向基本垂直；在至少一個象素區(qū)域內(nèi)形成的透明電極，該象素區(qū)域由第一和第二配線限定；配置在至少一個象素區(qū)域內(nèi)并具有開孔的反射電極；連接到第一配線、第二配線、透明電極和反射電極的第一薄膜晶體管基板；面對第一絕緣基板的第二絕緣基板；在第二絕緣基板上形成的公共電極；和夾在第一和第二絕緣基板之間的液晶層，液晶層的每一液晶分子的長軸相對于第一絕緣基板朝第二絕緣基板扭曲一個預(yù)定角度，該預(yù)定角度在從大約0°到大約50°的范圍內(nèi)。
33.如權(quán)利要求32的液晶顯示設(shè)備，其中，液晶層的Δnd在從大約0.15到大約0.35的范圍內(nèi)，n是液晶層的折射率，d是單元間隙。
34.一種液晶顯示設(shè)備，包括第一絕緣基板；在第一絕緣基板上形成的并在第一方向上延伸的第一配線；在第一絕緣基板上形成的并在第二方向上延伸且與第一配線絕緣的第二配線，第二方向與第一方向基本垂直；在至少一個象素區(qū)域內(nèi)形成的透明電極，該象素區(qū)域由第一和第二配線限定；配置在至少一個象素區(qū)域內(nèi)并具有開孔的反射電極；連接到第一配線、第二配線、透明電極和反射電極的第一薄膜晶體管基板；面對第一絕緣基板的第二絕緣基板；在第二絕緣基板上形成的公共電極；和夾在第一和第二絕緣基板之間的液晶層，液晶層的每一液晶分子的長軸基本垂直于第一和第二絕緣基板扭曲，液晶層由手性摻雜物組成，使得單元間隙對液晶層的間距的比率在從大約0到大約0.15的范圍內(nèi)。
35.如權(quán)利要求34的液晶顯示設(shè)備，其中，液晶層的Δnd在從大約0.15到大約0.35的范圍內(nèi)，n是液晶層的折射率，d是單元間隙。
36.如權(quán)利要求35的液晶顯示設(shè)備，其中，液晶顯示設(shè)備進(jìn)一步包括配置在第一絕緣基板的外表面上的第一λ/4阻滯薄膜和配置在第二絕緣基板的外表面上的第二λ/4阻滯薄膜。
37.如權(quán)利要求35的液晶顯示設(shè)備，其中，液晶顯示設(shè)備進(jìn)一步包括配置在第一絕緣基板的外表面上的第一λ/2阻滯薄膜和配置在第二絕緣基板的外表面上的第二λ/2阻滯薄膜。
38.如權(quán)利要求36的液晶顯示設(shè)備，其中，第一和第二λ/2阻滯薄膜的每一個包括互換散射阻滯薄膜。
39.如權(quán)利要求36的液晶顯示設(shè)備，其中，液晶顯示設(shè)備進(jìn)一步包括光源，配置在第一絕緣基板下面，用于在反射模式下關(guān)閉和在透射模式下打開；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，用于給在象素區(qū)域中的薄膜晶體管施加灰度級電壓；灰度級電壓發(fā)生器，用于使用外部圖像信號和控制信號產(chǎn)生灰度級電壓，所述灰度級電壓發(fā)生器在反射模式產(chǎn)生反射模式灰度級電壓和在透射模式產(chǎn)生透射模式灰度級電壓。
40.如權(quán)利要求39的液晶顯示設(shè)備，其中，灰度級電壓發(fā)生器包括控制裝置，用于當(dāng)光源打開時給液晶顯示設(shè)備提供透射模式灰度級數(shù)據(jù)和當(dāng)光源關(guān)閉時給液晶顯示設(shè)備提供反射模式灰度級數(shù)據(jù)；γ參考電壓發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式γ參考電壓和相應(yīng)于反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式γ參考電壓和給數(shù)據(jù)驅(qū)動器輸出透射和反射模式γ參考電壓；和公共電壓發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生公共電壓，以給連接到象素區(qū)域內(nèi)的公共電極的公共線輸出該公共電壓，公共電壓具有相應(yīng)于透射模式的透射模式公共電壓和相應(yīng)于反射模式的反射模式公共電壓。
41.如權(quán)利要求40的液晶顯示設(shè)備，其中，灰度級電壓發(fā)生器包括在反射模式下使用的第一γ參考阻抗和在透射模式下使用的第二γ參考阻抗，第一γ參考阻抗與第二γ參考阻抗不同。
42.如權(quán)利要求39的液晶顯示設(shè)備，其中，灰度級電壓發(fā)生器包括控制裝置，用于當(dāng)光源打開時給液晶顯示設(shè)備提供透射模式灰度級數(shù)據(jù)和當(dāng)光源關(guān)閉時給液晶顯示設(shè)備提供反射模式灰度級數(shù)據(jù)；γ參考電壓發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生γ參考電壓以輸出該γ參考電壓到數(shù)據(jù)驅(qū)動器；和公共電壓發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生公共電壓以給連接到在象素區(qū)域內(nèi)的公共電極的公共線輸出該公共電壓。
43.如權(quán)利要求39的液晶顯示設(shè)備，其中，控制裝置包括第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于接收透射模式灰度級數(shù)據(jù)，使用在透射模式灰度級電壓的第二有效范圍和透射模式灰度級數(shù)據(jù)之間的關(guān)系產(chǎn)生相應(yīng)于反射模式灰度級電壓的第一有效范圍的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)，從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)提取整數(shù)部分以產(chǎn)生第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)，和產(chǎn)生相應(yīng)于每一實反射模式灰度級數(shù)據(jù)的小數(shù)點以下的第一數(shù)字的控制數(shù)據(jù)；幀計數(shù)器，用于接收指示N幀的每一幀的開始的幀同步信號和計數(shù)幀同步信號的數(shù)目以產(chǎn)生幀計數(shù)值；第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于以N幀周期以預(yù)定比率混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)與暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)，暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)是第一整數(shù)和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和；第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)發(fā)生裝置，用于把偽灰度級數(shù)據(jù)插入第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)，偽灰度級數(shù)據(jù)的第一數(shù)目是透射模式灰度級的第二數(shù)目和反射模式灰度級的第三數(shù)目之間的差；模式判別裝置，用于決定透射模式或反射模式之一以輸出模式?jīng)Q定信號；選擇裝置，用于當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示透射模式時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備提供相應(yīng)于透射模式灰度級數(shù)據(jù)的透射模式灰度級數(shù)據(jù)和當(dāng)模式?jīng)Q定信號表示反射模式時給透射和反射型液晶顯示設(shè)備輸出相應(yīng)于第三反射模式灰度級數(shù)據(jù)的反射模式灰度級數(shù)據(jù)。
44.如權(quán)利要求43的液晶顯示設(shè)備，其中，實反射模式灰度級數(shù)據(jù)滿足[(Gn(T)×x×N)+y]÷N的關(guān)系，式中Gn(T)表示透射模式灰度級數(shù)據(jù)，x表示小于1的正實數(shù)，y表示第二整數(shù)。
45.如權(quán)利要求39的液晶顯示設(shè)備，其中，灰度級電壓發(fā)生器將具有m1位的透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為具有m2位的第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)，m1和m2是自然數(shù)，m2小于m1，和使用幀速率控制方法產(chǎn)生第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)，為N幀的第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)的平均值和為N幀的實反射模式灰度級數(shù)據(jù)基本相同。
全文摘要
發(fā)明了在透射和反射型液晶顯示設(shè)備中的灰度級電壓發(fā)生器和產(chǎn)生灰度級電壓的方法。將透射模式灰度級數(shù)據(jù)變換為實反射模式灰度級數(shù)據(jù)。從實反射模式灰度級數(shù)據(jù)中提取整數(shù)部分作為第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)。以N幀周期以預(yù)定比率混合第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)和暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)。暫時反射模式灰度級數(shù)據(jù)具有1和第一反射模式灰度級數(shù)據(jù)的和。將偽灰度級數(shù)據(jù)插入在第二反射模式灰度級數(shù)據(jù)中。因此，在透射和反射兩種模式下都提供良好的顯示質(zhì)量。
文檔編號G09G3/20GK1459775SQ0314
公開日2003年12月3日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者金相日, 樸哲佑, 金兌奐, 司空同軾, 梁英喆, 樸源祥, 金在昌 申請人:三星電子株式會社