液晶顯示裝置的驅動方法及液晶顯示裝置的製作方法

2023-06-02 13:17:56

專利名稱：液晶顯示裝置的驅動方法及液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用0CB模式(Optically Self-CompensatedBirefringence mode:光學自補償雙折射模式)的液晶顯示裝置。
背景技術：
歷來，具有與CRT (Cathode Ray Tube :陰極射線管)相比薄而輕量，且能夠在低電壓下驅動而消耗電力較小這樣的優點的液晶顯示裝置被使用於電視、筆記本型PC(Personal Computer :個人電腦)、臺式型PC、 PDA (Personal Digital Assistant :可攜式數字末端)和行動電話等各種電子設備中。 特別地，使用了 TFT (Thin Film Transister :薄膜電晶體)元件的液晶顯示裝置(TFT型液晶顯示裝置)，由於所有的像素均分別通過TFT元件而被開關，因此能夠實現較高的顯示品質。 另一方面，在電視接收器等中，利用液晶顯示裝置進行活動圖像顯示的情況急速普及，需要使液晶顯示裝置的液晶顯示面板的響應速度變得更加高速並實現良好的活動圖像顯示。 於是，最近特別受到關注的是使用0CB模式的液晶顯示裝置。該使用了 0CB模式的液晶顯示裝置(OCB面板) 一般具有如下結構將液晶分子夾持在進行了使液晶分子平行且在相同的方向取向的取向處理的2片基板之間，在各個基板表面設置有相位差板，進一
步以成為正交尼科爾的方式將偏光板配置在兩基板上。
(逆轉變) 在上述OCB模式中，例如，在施加高電壓時變為黑顯示，在施加低電壓時變為白顯
示的常白模式(麗模式)下使用的情況下，為了實現高透過率的白顯示，需要使向液晶層施
加的電壓下降到展曲(splay)-彎曲(bend)之間的臨界電壓(Vcr)附近。 因此，在白顯示時，存在如下情況發生已彎曲轉變的液晶分子再次返回到展曲取
向的彎曲_展曲轉變(逆轉變)，變得不能進行合適的顯示。 (高白電壓) 為了抑制該逆轉變，至今為止提案有各種方法。例如，有如下方法使常白模式的白顯示時的施加電壓(白電壓)充分高於上述臨界電壓(Vcr)的方法。
但是，在使該白電壓變高的方法中，由於如圖9所示，提高白電壓與亮度為折衷(trade-off)關係，因此難以實現高亮度的0CB面板。 這裡，圖9是表示使用0CB模式的液晶顯示裝置(常白模式)的施加電壓與透過率的關係的圖。並且，Vcr表示展曲-彎曲之間的臨界電壓。
(黑插入) 此外，作為防止上述逆轉變的其他的方法，存在如下方法施加與圖像信號不同的用於抑制逆轉變現象的信號(參照專利文獻1)。 具體而言，例如提案有在圖像顯示1幀內插入一次以上黑顯示而穩定地保持彎曲
3取向的方法等。 專利文獻1 :日本國公開專利公報"特開2002-328654號公報"(2002年11月15
日公開)(顯示品質) 但是，在插入上述黑顯示的方法中，白顯示的亮度(白亮度)下降，或者產生閃爍等，由此產生了顯示品質下降這樣的問題。
(低溫) 進一步，由於在液晶顯示裝置的溫度特別低的情況下，液晶的響應速度急劇變慢，因此，例如即使在1幀內插入黑顯示，完全復還彎曲狀態也變得困難。其結果是，產生了不能徹底地抑制逆轉變的發生的問題。
(柵極總線) 此外，特別是在液晶顯示裝置為TFT液晶顯示裝置的情況下，在作為連向該TFT的連接配線的柵極總線上，出現了容易發生上述逆轉變這樣的問題。
下面，基於圖10 (a)和圖10(b)進行說明。 此處，圖10(a)是表示沒有來自柵極總線的逆轉變的像素的液晶分子的取向狀態的圖，圖10(b)是表示存在來自柵極總線的逆轉變的像素的液晶分子的取向狀態的圖。
如圖10(a)和圖10(b)所示，在TFT型液晶顯示裝置的各像素30設置有TFT元件38，在該TFT元件38上連接有柵極總線32和源極總線34。進一步，在上述像素30的中心附近，設置有輔助電容線36。 上述柵極總線32上的液晶分子在被施加展曲-彎曲轉變電壓期間進行彎曲取向。在此情況下，如圖10(a)所示，像素30內的液晶分子為均勻的彎曲取向(參照圖10(a)的區域RB(彎曲取向區域))。 但是，在施加上述轉變電壓結束後，柵極總線32上和沿著柵極總線32的區域的液晶分子容易地返回到展曲取向(來自柵極總線32的逆轉變)。 並且，從柵極總線32發生的展曲取向向像素30內侵蝕(參照圖10(b)的區域RS(展曲取向區域))，成為顯示不良的原因。 來自該柵極總線32的逆轉變即使在上述Vcr以上的電壓下也會發生(參照圖9)，難以抑制其發生。

發明內容
於是，本發明是鑑於上述問題而完成的，其目的在於，實現一種能夠抑制顯示品質的下降(白亮度下降、閃爍等)，並且能夠抑制逆轉變的發生的液晶顯示裝置的驅動方法及液晶顯示裝置。 此外，特別是，本發明的目的在於，實現一種在有源矩陣型液晶顯示裝置中，能夠抑制從柵極總線等總線發生逆轉變，能夠進行高亮度的顯示的液晶顯示裝置的驅動方法及液晶顯示裝置。 為了解決上述問題，本發明提供一種液晶顯示裝置的驅動方法，其是OCB模式的液晶顯示裝置的驅動方法，該0CB模式的液晶顯示裝置包括設置有像素電極的主基板、設置有共用電極的對置基板、以及被一對上述主基板和對置基板夾持的液晶層，包含於上述
4液晶層的液晶分子，在沒有向液晶層施加電壓的狀態下進行展曲取向，通過向上述液晶層 施加電壓而從上述展曲取向向彎曲取向進行取向轉變，該液晶顯示裝置的驅動方法的特徵 在於，包括第一工序，向上述液晶層施加用於使上述液晶分子進行彎曲取向的轉變電壓； 和第二工序，在將沒有施加電壓時的液晶分子的傾斜方向作為順傾斜方向，將向與上述順 傾斜方向相反的一側傾斜的傾斜方向作為逆傾斜方向的情況下，使向上述液晶層施加的電 壓從上述轉變電壓連續地下降至逆傾斜消除電壓，該逆傾斜消除電壓是，對於在施加上述 轉變電壓的期間存在於上述像素電極的端部的向上述逆傾斜方向傾斜的液晶分子，使其傾 斜方向變化為順傾斜方向的電壓。 根據上述的結構，在發生逆轉變的2個條件，S卩(1)存在傾斜方向不同的液晶分子 (殘留有在與正規的傾斜方向即順傾斜方向相反的方向上傾斜的液晶分子，即殘留有逆傾 斜)、和(2)斷開轉變電壓時產生橫電荷之中，能夠抑制(1)的逆傾斜的殘留，因此，難以發 生逆轉變。 此外，在上述的結構中，不需要變更實顯示時的驅動電壓(上述高白電壓等)，或 者在實顯示時施加與圖像信號不同的用於抑制逆轉變現象的信號(上述黑插入等)。
因此，本發明的液晶顯示裝置的驅動方法起到如下效果能夠抑制顯示品質的下 降(白亮度下降、閃爍等)，並且抑制逆轉變的發生。 進一步，由於不是在圖像信號的間隔中加入與圖像信號不同的用於抑制逆轉變現 象的信號，所以例如即使在液晶顯示裝置的溫度特別低而液晶分子的響應速度慢的情況 下，也能夠抑制逆轉變的發生。 本發明的液晶顯示裝置的驅動方法能夠為在上述主基板呈格子狀配置有多個上 述像素電極，在上述像素電極分別設置有開關元件(有源元件)，上述開關元件是電晶體元 件，在上述主基板多根柵極總線和多根源極總線以相互形成格子的方式配置，上述電晶體 元件與上述柵極總線中的至少一根連接，並與上述源極總線中的至少一根連接，在相鄰的 上述像素電極之間，設置有上述柵極總線和源極總線中的至少一方，上述呈格子狀配置的 像素電極被反轉驅動。 上述的結構的液晶顯示裝置在相鄰的像素電極間設置有柵極總線等總線。進一 步，呈格子狀(矩陣狀)配置的像素電極被進行線反轉驅動或點反轉驅動等反轉驅動，在相 鄰的像素電極間容易產生橫電場。 因此，對於容易發生來自上述總線附近的逆轉變的情況，能夠抑制成為逆轉變發 生的一個原因的逆傾斜的殘留，從而能夠抑制逆轉變的發生。 因此，本發明的液晶顯示裝置的驅動方法，在有源矩陣型液晶顯示裝置中，能夠抑 制從柵極總線等總線發生逆轉變。 特別是，能夠更加可靠地抑制在上述Vcr (展曲_彎曲臨界電壓)以上的電壓下的 逆轉變的發生，容易進行高亮度的顯示。 本發明的液晶顯示裝置的驅動方法，優選，以液晶分子響應的速度以下的電壓下 降速度，使向上述液晶層施加的電壓從上述轉變電壓連續地下降至上述逆傾斜消除電壓。
根據上述結構，以液晶分子響應的速度以下的電壓下降速度，花費足夠的時間使 向液晶層施加的電壓從上述轉變電壓下降至朝逆傾斜方向傾斜的液晶分子變化到順傾斜 方向的電壓。因此，能夠更加可靠地使已傾斜到逆傾斜方向的液晶分子的傾斜方向變化為順傾斜方向。 其結果是，能夠更加可靠地抑制逆轉變的發生。 本發明的液晶顯示裝置的驅動方法，優選至少在上述第一工序期間，設置有通過 同時接通上述柵極總線的全部而向夾著柵極總線相互相鄰的像素電極施加同極性的電壓， 使得夾著上述柵極總線相鄰的2個像素電極的電位差消失的期間。 根據上述結構，在向上述液晶層施加轉變電壓，液晶分子從展曲取向向彎曲取向 轉變的期間中，在一個像素電極至少存在一個無電位差的相鄰像素電極。並且，在無電位差 的像素電極之間，在該像素電極間不產生橫電場。 因此，在一個像素內發生的彎曲取向，容易越過該像素而向相鄰的像素擴展。這在 液晶分子的介電各向異性為正的情況下特別有效果。 如上所述，在上述結構的液晶顯示裝置的驅動方法中，展曲-彎曲轉變起到如下 作用能夠抑制顯示品質的下降和逆轉變的發生，並且進一步在短時間內進行對整個顯示 面的展曲-彎曲轉變。 本發明的液晶顯示裝置的驅動方法，能夠令上述逆傾斜消除電壓為0V以上15V以 下。此外，本發明的液晶顯示裝置的驅動方法，能夠令上述逆傾斜消除電壓為像素電極電位 以下。 根據上述的結構，能夠更加可靠地使朝逆傾斜方向傾斜的液晶分子的傾斜方向變 化到順傾斜方向。 本發明的液晶顯示裝置，優選利用上述液晶顯示裝置的驅動方法驅動。
根據上述的結構，能夠實現難以發生逆轉變的液晶顯示裝置。 本發明的液晶顯示裝置的驅動方法和液晶顯示裝置，如上所述，具有第一工序， 向上述液晶層施加用於使液晶分子進行彎曲取向的轉變電壓；和第二工序，在將沒有施加 電壓時的液晶分子的傾斜方向作為順傾斜方向，將向與上述順傾斜方向相反的一側傾斜的 傾斜方向作為逆傾斜方向的情況下，使向上述液晶層施加的電壓從上述轉變電壓連續地下 降至逆傾斜消除電壓，該逆傾斜消除電壓是，對於在施加上述轉變電壓的期間存在於上述 像素電極的端部的向上述逆傾斜方向傾斜的液晶分子，使其傾斜方向變化為順傾斜方向的 電壓。 因而，起到能夠實現一種能夠抑制顯示品質的下降並且能夠抑制逆轉變的發生的 液晶顯示裝置的驅動方法及液晶顯示裝置的效果。


圖1是表示本發明的實施方式的圖，是表示液晶顯示裝置的概略結構的框圖。 圖2是示意性地表示使用了 0CB模式的液晶顯示裝置的概略結構的截面圖。 圖3是示意性地表示使用了 0CB模式的液晶顯示裝置的概略結構的截面圖。 圖4是示意性地表示施加轉變電壓中的液晶分子的取向狀態的圖。 圖5是表示向共用電極施加的施加電壓的次序的圖。 圖6是表示白顯示時(通常顯示時)的各電極的電位和橫電場的圖。 圖7是表示彎曲轉變中和通常驅動中的橫電場的圖。 圖8是示意性地表示消除逆傾斜的電壓下的液晶分子的取向狀態的圖。
6
圖9是表示使用了0CB模式的液晶顯示裝置(常白模式)的施加電壓和透過率的 關係的圖。 圖10是表示液晶分子的取向狀態的圖，(a)表示沒有來自柵極總線的逆轉變的像 素的液晶分子的取向狀態，(b)表示存在來自柵極總線的逆轉變的像素的液晶分子的取向 狀態。符號的說明
1液晶顯示裝置5液晶顯示面板10第一基板(主基板)11第一玻璃基板13配線層15絕緣層17像素電極17a第一像素電極17b第二像素電極19第一取向膜20第二基板(對置基板)21第二玻璃基板23彩色濾光片27共用電極29第二取向膜30像素32柵極總線34源極總線36輔助電容線38TFT元件41第一光學補償薄膜43第一偏光板45第二光學補償薄膜47第二偏光板50液晶層52液晶分子60顯示控制電路62柵極驅動器64源極驅動器66灰度等級電壓源68共用電極驅動電源70背光源RN順傾斜區域
7
RR RB RS Vcr
逆傾斜區域 彎曲取向區域 展曲取向區域 展曲-彎曲臨界電壓
具體實施例方式
下面基於圖1到圖10對本發明的一個實施方式進行說明。
(液晶顯示裝置的概略結構) 首先，基於圖1對液晶顯示裝置1的結構進行說明，該圖1是表示液晶顯示裝置1 的整體結構的概略的框圖。 如圖1所示，在本實施方式的液晶顯示裝置1中，設置有作為掃描信號線驅動電 路的柵極驅動器62、作為數據信號線驅動電路的源極驅動器64、用於控制柵極驅動器62和 源極驅動器64的顯示控制電路60、灰度等級電壓源66、用於驅動共用電極27的共用電極 驅動電源68、有源矩陣型(TFT型)的液晶顯示面板5。 進一步，在上述液晶顯示裝置1的液晶顯示面板5設置有多根(m根)作為掃描 信號線的柵極總線32(GL1 GLm)、與這些柵極總線32(GL1 GLm)的各個交叉的多根(n 根)作為數據信號線的源極總線34(SLl SLn)、與這些柵極總線32(GLl GLm)和源極總 線34(SL1 SLn)的交叉點分別對應地形成的多個(mXn個)像素30。
這些像素30被配置為矩陣狀而構成像素陣列，各像素30設置有作為開關元件的 TFT元件38、與該TFT元件38的漏極端子連接的像素電極(未圖示)、共用地設置在上述多 個像素30上的電極即電容電極(未圖示)。 此外，作為上述開關元件的TFT元件38，其柵極端子與通過對應的上述交叉點的 柵極總線32連接，並且源極端子與通過該交叉點的源極總線34連接。
並且，通過由像素電極17和共用電極27形成的液晶電容、以及由像素電極17和 電容電極(輔助電容線)形成的輔助電容構成像素電容Cp。 另外，上述輔助電容為了在像素電容可靠地保持電壓而與液晶電容並聯設置。但 是，不少一定需要該輔助電容，能夠省略。
(驅動的概略) 接著，對液晶顯示裝置1的驅動進行說明。 通過柵極驅動器62和源極驅動器64，向上述各像素30的像素電極17施加與將要 顯示的圖像相應的電位。由此，與像素電極17和共用電極27之間的電位差相應的電壓被 施加在液晶層50(液晶分子52)上，通過該電壓施加來控制液晶層50的光的透過量，由此 進行圖像顯示。 更詳細而言，在液晶顯示面板5顯示圖像等進行通常驅動時，柵極驅動器62為了 對各像素30寫入各數據信號S(l) S(n)，在各幀期間(各垂直掃描期間)幾乎每1水平 掃描期間依次選擇柵極總線GL1 GLm(線依次驅動)。此時，例如對上述共用電極27施加 與上述柵極總線32的選擇對應的矩形波，其結果是，進行線反轉等反轉驅動。
另外，在圖1中，DA表示數字圖像信號，SSP表示源極開始脈衝信號，SCK表示源極 時鐘信號，GCK表示柵極時鐘信號，GSP表示柵極開始脈衝信號，GOE表示柵極驅動器輸出控制信號，Dv表示數字視頻信號，HSY表示水平同步信號，VSY表示垂直同步信號，Dc表示控制信號，Vcs表示電容電極施加電壓。
(液晶顯示面板的結構) 接著，基於圖2和圖3，對構成液晶顯示裝置1的主要部分的液晶顯示面板5的結構進行說明。此處，圖2和圖3均是示意性地表示使用OCB模式的液晶顯示裝置1的概略結構的截面圖。 使用0CB模式的液晶顯示面板5具有如下結構液晶分子52由被實施了取向處理的2片基板(第一基板10、第二基板20)夾持，該取向處理使該液晶分子52平行且在相同方向取向。並且，在上述各個基板表面設置有相位差板(第一光學補償薄膜41、第二光學補償薄膜45)，進一步，在其外側以成為正交尼科爾的方式配置有偏光板(第一偏光板43、第二偏光板47)。 更詳細而言，上述液晶顯示面板5包括在上述第一玻璃基板11上設置包括TFT(Thin Film Transistor :薄膜電晶體)元件36等的配線層13、絕緣層15、像素電極17和第一取向膜19而成的作為TFT基板(有源矩陣基板、主基板)的第一基板10;以及在第二玻璃基板21上設置彩色濾光片23、共用電極27和第二取向膜29而成的作為對置基板的第二基板20。並且，具有如下結構包含液晶分子52的液晶層50被該第一基板10和第二基板20夾持。 進一步，在上述第一玻璃基板11的設置有上述配線層13的面的相反面上，設置有第一光學補償薄膜(相位差板)41和第一偏光板43，另一方面，在第二玻璃基板21的設置有上述彩色濾光片23的面的相反面上，設置有第二光學補償薄膜(相位差板)45和第二偏光板47。 在此，作為上述相位差板(第一光學補償薄膜41、第二光學補償薄膜45)，使用主軸混合(hybrid)排列的負的相位差板等。 此外，在上述液晶顯示面板5的背面設置有背光源70。 更具體而言，對上述第一取向膜19和第二取向膜29實施基於摩擦(rubbing)的取向處理(摩擦取向處理)。該取向處理，如下所述，通過對2片相對的基板(TFT基板和對置基板)的表面在相同的方向進行摩擦而進行，使得液晶分子52在未施加電壓時進行展曲取向，而在施加電壓時進行彎曲取向。 並且，上述第一玻璃基板11和第二玻璃基板21利用未圖示的球狀隔離物(spacer)或柱狀隔離物保持所希望的間隔地被貼合。 而且，被夾持在上述2片玻璃板之間構成上述液晶層50的液晶分子52， 一般使用其介電各向異性為正的液晶分子52。此處，上述介電各向異性為正的液晶分子52的意思是具有如下性質的液晶分子52，即在向液晶分子52施加有電壓時，液晶分子52以其長軸方向與電場平行的方式取向。 此外，分別貼附在上述兩基板的表面的偏光板(第一偏光板43、第二偏光板47)，以偏光板的透過軸相對於各基板表面的液晶分子52的取向方向，換言之，相對於上述摩擦取向處理的方向，為45度和135度(正交尼科爾)的方式配置。
(像素的結構) 接著，基於上述圖10(a)對本實施方式的液晶顯示面板5的像素30的結構進行說明。 如表示像素30的液晶分子的取向狀態的圖即圖10(a)所示那樣，在本實施方式的像素30，在各像素30設置有TFT元件38，在該TFT元件38上連接有柵極總線32和源極總線34。並且，上述像素30被上述柵極總線32和源極總線34包圍。
此外，在上述像素30的中心附近設置有輔助電容線36 。 此外，上述柵極總線32和源極總線34分別與上述柵極驅動器62和上述源極驅動器64連接。(液晶分子的取向) 接著，基於圖2和圖3 ，對OCB模式的液晶分子52的取向進行說明。
此處，圖2和圖3，如先前說明的那樣，均是示意地表示使用OCB模式的液晶顯示裝置1的概略結構的截面圖。並且，圖2表示未施加電壓時的液晶分子52的取向狀態，圖3表示施加電壓時的液晶分子52的取向狀態。 在使用OCB模式的液晶顯示裝置1中，液晶分子52在未施加電壓的狀態下，進行圖2所示那樣的展曲取向。然後，當施加電壓時，向圖3所示那樣的彎曲取向轉變(展曲-彎曲轉變)。在該彎曲取向的狀態下，通過使液晶分子52的傾斜角度發生變化而進行顯示。
更具體而言，剛被注入後的液晶分子52，如圖2所示那樣，為與第一基板10幾乎平行的展曲取向(初始取向)。而且，進行該展曲取向的液晶分子52朝彎曲取向的轉變，一般通過向液晶分子52施加電壓而進行。即，當向展曲取向的液晶分子52施加例如25V等比較高的電壓(轉變電壓)時，發生變向彎曲取向的取向轉變，顯示面內的液晶分子52依次向圖3所示的彎曲取向變化。 這裡，如上所述，在OCB模式的液晶顯示裝置1中，因為實際的顯示在彎曲狀態下進行，所以每當液晶顯示裝置1的電源被接通時就需要進行上述展曲-彎曲轉變。
並且，在上述展曲-彎曲轉變結束後，停止上述轉變電壓的施加，轉換到通常驅動。(實際的顯示) 如上所述，實際的顯示在上述展曲-彎曲轉變結束後即在彎曲取向的狀態下進行。具體而言，實際的顯示以下述方式進行。 S卩，當向彎曲取向的液晶分子52施加通常的顯示用的電壓(顯示電壓)中的接通
電壓時，與施加顯示電壓中的斷開電壓時相比，液晶分子52更傾向於朝與上述兩基板垂直
的方向取向。換言之，液晶分子52的角度相對於兩基板更加傾向於接近垂直。 並且，均通過彎曲取向的狀態下的、上述液晶分子52的角度的變化進行白黑的顯
示。而且，由於該角度變化非常地高速，因此在0CB模式的液晶顯示裝置1中，能夠實現良
好的活動圖像顯示。 在本實施方式的液晶顯示裝置1中，為了抑制之前已說明的從彎曲取向向展曲取
向的逆轉變，令在上述展曲-彎曲轉變時向液晶分子52施加的電壓為與現有技術不同的電
壓。下面，進行說明。(發生逆轉變的機理) 首先，對發生逆轉變的機理，特別以起因於柵極總線32的逆轉變為例進行說明。
如之前所述，柵極總線32上和沿著柵極總線32的區域的液晶分子52，即使在Vcr(展曲-彎曲間的臨界電壓)以上的電壓下也能夠容易地進行逆轉變，從彎曲取向狀態回到展曲取向狀態。 於是，為了抑制來自上述柵極總線32的逆轉變，首先，對逆轉變發生的原因進行了分析。 明白了來自上述柵極總線32的逆轉變在下述2個條件即條件(1)和條件(2)均
被滿足的情況下容易發生。 條件(1)逆傾斜的殘留 存在逆傾斜的殘留，特別是柵極總線32上的逆傾斜的殘留。
條件(2)轉變電壓斷開時的橫電場
在剛斷開轉變電壓後存在橫電場。 明白了在均滿足以上2個條件的情況下，容易在柵極總線32上發生逆轉變。
這表示，當對逆傾斜的液晶分子52施加橫電場時，誘發展曲取向而容易產生逆轉變。下面，更加詳細地進行說明。
條件(1)逆傾斜的殘留 逆傾斜的意思是液晶分子52向與其他部分的液晶分子52的傾斜方向相反的方向傾斜。 基於示意性地表示施加轉變電壓中的液晶分子的取向狀態的圖4(a)和圖4(b)進行說明。這裡，圖4(b)是放大圖4(a)的一部分的圖，此外，圖4(a)是相當於圖10(a)的A-A線截面的圖。 如圖4(a)所示，第一像素電極17a的端部附近區域即區域RR中的液晶分子52的傾斜方向，與第二像素電極17b的端部附近區域即區域RN中的液晶分子52的傾斜方向不同。 而且，關於區域RR中的液晶分子52的傾斜方向、和區域RN中的液晶分子52的傾斜方向，區域RR中的液晶分子52的傾斜方向是由於施加轉變電壓而從施加轉變電壓前的狀態(順傾斜)變化後(逆傾斜)的方向。 S卩，施加轉變電壓前，區域RR中的液晶分子52與區域RN中的液晶分子52均為相同的傾斜方向(順傾斜)。 由於上述轉變電壓的施加而使得液晶分子52的傾斜方向發生變化(發生逆傾斜)，這是因為由於高電壓的施加而在第一像素電極17a和第二像素電極17b之間的等電位線產生變形。 如圖4(a)所示，在第一像素電極17a和第二像素電極17b的端部(邊緣)附近，等電位線在互相相反的方向上大幅地變形，液晶分子52扭轉。因為等電位線的方向相反，所以在區域RR和區域RN中，液晶分子52的傾斜方向相反，其結果是一方的區域的液晶分子52成為逆傾斜。 在使向液晶層50施加的轉變電壓急劇地下降的情況下，上述逆傾斜不被緩和，容易殘留逆傾斜。下面，基於表示向共用電極施加的施加電壓的次序的圖5進行說明。
(施加電壓) 在現有技術中，如圖5的轉變電壓(現有技術)所示，為了使得從展曲取向向彎曲
11取向轉變，首先，向共用電極(COM)施加例如+25V的DC電壓(轉變電壓)，在轉變從展曲取向向彎曲取向進行的期間，持續施加該電壓。 在向全面彎曲取向的轉變結束後，瞬時地(急劇地)停止上述轉變電壓的施加，轉
換為反轉驅動等通常驅動。此時，由於急劇地停止轉變電壓的施加，因此施加到液晶層50
上的電壓急劇地下降，其結果是，在轉變電壓的施加中發生的逆傾斜容易保持原樣地殘留。
特別是，該逆傾斜的殘留在柵極總線32上的液晶分子52中容易發生。 此外，因為從展曲取向向彎曲取向的取向轉變的容易度，與轉變電壓的大小成比
例，所以優選作為轉變電壓向COM施加更高的電壓。當由於這樣的理由而令轉變電壓更大
時，上述等電位線的變形變得更大，液晶分子52更大幅地扭轉(扭曲)。其結果是，向與目
的方向相反的方向傾斜的上述逆傾斜變得更加容易發生。 條件(2)轉變電壓斷開時的橫電場 接著，對轉變電壓斷開時的橫電場進行說明。 在TFT型液晶顯示裝置(有源矩陣型液晶顯示裝置)中，通常進行線反轉驅動或點反轉驅動。 因此，如上述圖5的通常驅動的期間所示那樣，在夾著柵極總線32相鄰的像素電極17間施加不同的電壓，在該像素電極17間產生了橫電場。 例如在圖6所示的例子中，在白顯示時夾著柵極總線相鄰的像素電極間產生了 6V左右的電位差。 此處，圖6是表示白顯示時的各電極的電位與橫電場的圖。 在通常驅動時(實顯示時)的白顯示時的驅動為上述圖6所示的電位的情況下，從彎曲轉變電壓施加期間(轉變電壓施加行程)向通常驅動期間轉移之際的橫電場的大小的變化，如圖7所示。這裡，圖7是表示一般的轉變電壓施加行程中的相鄰像素間電壓、和通常驅動白顯示時(通常驅動期間)的相鄰像素間電壓的圖。 如圖7所示，在轉變電壓施加行程(向共用電極施加轉變電壓的期間)中，第一像素電極(Pixl)的電位和第二像素電極(Pix2)的電位之差為2V。與此相對，斷開對共用電極(COM)的轉變電壓的施加後的通常驅動白顯示時的第一像素電極(pixl)的電位與第二像素電極(Pix2)的電位之差如上述那樣成為6V。 如上所述，一般而言，當從轉變電壓施加向通常驅動轉變時，相鄰的像素間的電位差變大，橫電場變得更大。 其結果是，在殘留有逆傾斜的情況下，容易發生逆轉變。[OMO](現有技術的驅動) 以往，在向共用電極27施加高電壓(轉變電壓)，使展曲取向轉變到彎曲取向後，將上述轉變電壓瞬間地即在極短的時間內斷開，返回到通常驅動。因此，存在均滿足上述(1)逆傾斜的殘留、和(2)轉變電壓斷開時的橫電場的條件的情況。 換言之，因為狀態如"(l)存在逆傾斜的狀態(轉變電壓施加時)"一"(2)橫電場大(通常驅動時)"這樣地瞬間地變化，所以容易發生逆轉變。
(本實施方式的驅動) 相對於上述現有技術的驅動，在本實施方式中，以不滿足發生逆轉變的條件"從在施加轉變電壓中發生逆傾斜的狀態瞬時地向橫電場大的狀態變化"的方式施加電壓。即，為了防止上述逆轉變，進行能夠避免上述(1)或者(2)中的至少任一方的條件那樣的驅動。
具體而言，在本實施方式的驅動中，進行不滿足上述條件(1)、(2)中的條件(1)的驅動。 SP，如圖5的轉變電壓(本實施方式)所示， (1)首先，作為轉變電壓，對共用電極(COM)施加幾V 幾十V左右(例如+25VDC)的電壓，使液晶顯示面板整個面向彎曲取向轉變("第一工序")。 (2)接著，在遍及上述液晶顯示面板5整個面地向彎曲取向的轉變結束後，不是瞬間地使向共用電極施加的電壓下降而是連續地使向共用電極施加的電壓下降("第二工序")。 然後，在向共用電極施加的電壓下降至逆傾斜消除電壓後，轉移至通常的反轉驅動等。 這裡，逆傾斜消除電壓是指，在施加轉變電壓的期間，在上述像素電極的端部存在的朝逆傾斜方向傾斜的液晶分子，完全地向順傾斜方向傾斜，向逆傾斜方向傾斜的液晶分子變得不存在的電壓。 該逆傾斜消除電壓根據液晶材料的種類以及物性值、溫度、液晶顯示面板的設計
(液晶層的厚度等)等而不同，典型地被設定為15V附近、像素電極電位以下等。 此外，在上述第二工序中，使施加到液晶層的電壓從上述轉變電壓連續地下降至
逆傾斜消除電壓之際的速度，沒有特別地限定，只要是液晶分子響應的速度以下的電壓下
降速度即可。 這是因為，如果使其以該速度以下的速度下降，則上述扭轉能夠可靠地消除，能夠更加可靠地抑制逆轉變的發生。 另外，液晶分子響應的速度根據液晶的種類、溫度等而變化，但例如能夠使其為0. 04V/秒(1秒鐘下降25V)等。 如上所述，在本實施方式的液晶顯示裝置的驅動方法中，按上述第一工序，接著是第二工序的順序控制施加電壓，使得"使轉變電壓連續地下降，在逆傾斜消除電壓以下斷開"。由此，連續地緩和像素電極17的邊緣附近的液晶分子52的扭轉(twist)和逆傾斜，在無逆傾斜的狀態下施加橫電場。其結果是，特別地能夠抑制從柵極總線32等發生逆轉變。
另外，在上述第一工序和第二工序中，對液晶層施加上述電壓，主要通過上述共用電極驅動電源68進行。 圖8(a)和圖8(b)表示施加共用電極電位+15V時的液晶分子的取向狀態。換言之，圖8(a)和圖8(b)表示使轉變電壓下降到逆傾斜消除電壓(15V)之際的液晶分子的狀態等。此外，圖8(b)是將圖8(a)的一部分放大的圖。 如圖8所示，可知，在共用電極電位為+15V的情況下，看不到之前基於圖4說明的那樣的液晶分子52的大的扭轉和逆傾斜，在向共用電極施加25V作為轉變電壓時發生的逆
傾斜被緩和、消除。
(總結) 在本實施方式的液晶顯示裝置的驅動方法(電壓施加方法)中，在向共用電極27施加高電壓而使全部像素30彎曲轉變後，使電壓連續地下降至無逆傾斜的電壓。之後斷開轉變電壓。即，通過消除轉變電壓斷開時的逆傾斜，防止逆轉變的發生。
此時，使施加的電壓連續地下降的理由是，為了連續地使在總線32等上發生的扭曲取向緩和。 此夕卜，當令上述逆傾斜消除電壓低於上述15V，例如為0V時，能夠更可靠地消除上述逆傾斜。 此外，在本發明的液晶顯示裝置的驅動方法中，能夠至少在上述第一工序期間中設置一個像素電極、與相鄰於該像素電極的多個像素電極中的至少一個像素電極之間的電位差消失的期間。 這樣，通過控制相鄰的像素電極間的電位差，彎曲取向變得容易從一個像素內傳播到相鄰的像素內。其結果是，能夠在短時間內進行對於顯示面的整體的展曲-彎曲轉變。此處，這樣的像素電極的電位的控制，能夠主要通過上述柵極驅動器62和上述源極驅動器64進行。 另外，本發明並不限定於上述的實施方式，能夠在權利要求書中所示的範圍內進行種種的變更。即，將在權利要求項所示的範圍內適當變更後的技術方式組合而得的實施方式也包含在本發明的技術範圍中。
產業上的可利用性 在本發明的液晶顯示裝置中，在OCB模式的液晶顯示裝置中，由於能夠抑制逆轉變的發生和顯示品質的下降，因此在要求高品質的活動圖像顯示的用途上能夠適用。
1權利要求
一種液晶顯示裝置的驅動方法，其是OCB模式的液晶顯示裝置的驅動方法，該OCB模式的液晶顯示裝置包括設置有像素電極的主基板；設置有共用電極的對置基板；以及被一對所述主基板和對置基板夾持的液晶層，包含於所述液晶層的液晶分子，在沒有向液晶層施加電壓的狀態下進行展曲取向，通過向所述液晶層施加電壓而從所述展曲取向向彎曲取向進行取向轉變，該液晶顯示裝置的驅動方法的特徵在於，包括第一工序，向所述液晶層施加用於使所述液晶分子進行彎曲取向的轉變電壓；和第二工序，在令沒有施加電壓時的液晶分子的傾斜方向為順傾斜方向，且令向與所述順傾斜方向相反的一側傾斜的傾斜方向為逆傾斜方向的情況下，使向所述液晶層施加的電壓從所述轉變電壓連續地下降至逆傾斜消除電壓，該逆傾斜消除電壓是，對於在施加所述轉變電壓的期間中存在於所述像素電極的端部的向所述逆傾斜方向傾斜的液晶分子，使其傾斜方向變化為順傾斜方向的電壓。
2. 如權利要求1所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特徵在於在所述主基板呈格子狀配置有多個所述像素電極，在所述像素電極分別設置有開關元件，所述開關元件是電晶體元件，在所述主基板以相互形成格子的方式配置有多根柵極總線和多根源極總線，所述電晶體元件與所述柵極總線中的至少一根連接，並與所述源極總線中的至少一根連接，在相鄰的所述像素電極之間，設置有所述柵極總線和源極總線中的至少一方，所述呈格子狀配置的像素電極被反轉驅動。
3. 如權利要求1所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特徵在於以液晶分子響應的速度以下的電壓下降速度，使向所述液晶層施加的電壓從所述轉變電壓連續地下降至所述逆傾斜消除電壓。
4. 如權利要求2所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特徵在於至少在所述第一工序期間中，設置有通過同時接通全部所述柵極總線，向夾著柵極總線相互相鄰的像素電極施加同極性的電壓，使得夾著所述柵極總線相鄰的2個像素電極的電位差消失的期間。
5. 如權利要求1 4中任一項所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特徵在於所述逆傾斜消除電壓為0V以上15V以下。
6. 如權利要求1 4中任一項所述的液晶顯示裝置的驅動方法，其特徵在於所述逆傾斜消除電壓為像素電極電位以下。
7. —種液晶顯示裝置，其特徵在於由權利要求1 6中任一項所述的液晶顯示裝置的驅動方法驅動。
全文摘要
本發明提供一種液晶顯示裝置的驅動方法及液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置的驅動方法是，施加用於使液晶分子彎曲取向的轉變電壓(+25VDC)，在整個面彎曲轉變結束後，使向液晶層施加的電壓從轉變電壓連續地下降至逆傾斜消除電壓。
文檔編號G09G3/36GK101779160SQ20088010242
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月12日 優先權日2007年9月7日
發明者清水雅宏, 片山崇 申請人:夏普株式會社