CN101779160B - 液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置,该液晶显示装置的驱动方法是,施加用于使液晶分子弯曲取向的转变电压(+25VDC),在整个面弯曲转变结束后,使向液晶层施加的电压从转变电压连续地下降至逆倾斜消除电压。

Description

液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及使用OCB模式(Optically Self-CompensatedBirefringence mode:光学自补偿双折射模式)的液晶显示装置。
背景技术
历来,具有与CRT(Cathode Ray Tube:阴极射线管)相比薄而轻量,且能够在低电压下驱动而消耗电力较小这样的优点的液晶显示装置被使用于电视、笔记本型PC(Personal Computer:个人电脑)、台式型PC、PDA(Personal Digital Assistant:便携式数字末端)和移动电话等各种电子设备中。
特别地,使用了TFT(Thin Film Transister:薄膜晶体管)元件的液晶显示装置(TFT型液晶显示装置),由于所有的像素均分别通过TFT元件而被开关,因此能够实现较高的显示品质。
另一方面,在电视接收器等中,利用液晶显示装置进行活动图像显示的情况急速普及,需要使液晶显示装置的液晶显示面板的响应速度变得更加高速并实现良好的活动图像显示。
于是,最近特别受到关注的是使用OCB模式的液晶显示装置。该使用了OCB模式的液晶显示装置(OCB面板)一般具有如下结构:将液晶分子夹持在进行了使液晶分子平行且在相同的方向取向的取向处理的2片基板之间,在各个基板表面设置有相位差板,进一步以成为正交尼科尔的方式将偏光板配置在两基板上。
(逆转变)
在上述OCB模式中,例如,在施加高电压时变为黑显示,在施加低电压时变为白显示的常白模式(NW模式)下使用的情况下,为了实现高透过率的白显示,需要使向液晶层施加的电压下降到展曲(splay)-弯曲(bend)之间的临界电压(Vcr)附近。
因此,在白显示时,存在如下情况:发生已弯曲转变的液晶分子再次返回到展曲取向的弯曲-展曲转变(逆转变),变得不能进行合适的显示。
(高白电压)
为了抑制该逆转变,至今为止提案有各种方法。例如,有如下方法:使常白模式的白显示时的施加电压(白电压)充分高于上述临界电压(Vcr)的方法。
但是,在使该白电压变高的方法中,由于如图9所示,提高白电压与亮度为折衷(trade-off)关系,因此难以实现高亮度的OCB面板。
这里,图9是表示使用OCB模式的液晶显示装置(常白模式)的施加电压与透过率的关系的图。并且,Vcr表示展曲-弯曲之间的临界电压。
(黑插入)
此外,作为防止上述逆转变的其他的方法,存在如下方法:施加与图像信号不同的用于抑制逆转变现象的信号(参照专利文献1)。
具体而言,例如提案有在图像显示1帧内插入一次以上黑显示而稳定地保持弯曲取向的方法等。
专利文献1:日本国公开专利公报“特开2002-328654号公报”(2002年11月15日公开)
(显示品质)
但是,在插入上述黑显示的方法中,白显示的亮度(白亮度)下降,或者产生闪烁等,由此产生了显示品质下降这样的问题。
(低温)
进一步,由于在液晶显示装置的温度特别低的情况下,液晶的响应速度急剧变慢,因此,例如即使在1帧内插入黑显示,完全复还弯曲状态也变得困难。其结果是,产生了不能彻底地抑制逆转变的发生的问题。
(栅极总线)
此外,特别是在液晶显示装置为TFT液晶显示装置的情况下,在作为连向该TFT的连接配线的栅极总线上,出现了容易发生上述逆转变这样的问题。
下面,基于图10(a)和图10(b)进行说明。
此处,图10(a)是表示没有来自栅极总线的逆转变的像素的液晶分子的取向状态的图,图10(b)是表示存在来自栅极总线的逆转变的像素的液晶分子的取向状态的图。
如图10(a)和图10(b)所示,在TFT型液晶显示装置的各像素30设置有TFT元件38,在该TFT元件38上连接有栅极总线32和源极总线34。进一步,在上述像素30的中心附近,设置有辅助电容线36。
上述栅极总线32上的液晶分子在被施加展曲-弯曲转变电压期间进行弯曲取向。在此情况下,如图10(a)所示,像素30内的液晶分子为均匀的弯曲取向(参照图10(a)的区域RB(弯曲取向区域))。
但是,在施加上述转变电压结束后,栅极总线32上和沿着栅极总线32的区域的液晶分子容易地返回到展曲取向(来自栅极总线32的逆转变)。
并且,从栅极总线32发生的展曲取向向像素30内侵蚀(参照图10(b)的区域RS(展曲取向区域)),成为显示不良的原因。
来自该栅极总线32的逆转变即使在上述Vcr以上的电压下也会发生(参照图9),难以抑制其发生。
发明内容
于是,本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,实现一种能够抑制显示品质的下降(白亮度下降、闪烁等),并且能够抑制逆转变的发生的液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置。
此外,特别是,本发明的目的在于,实现一种在有源矩阵型液晶显示装置中,能够抑制从栅极总线等总线发生逆转变,能够进行高亮度的显示的液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置。
为了解决上述问题,本发明提供一种液晶显示装置的驱动方法,其是OCB模式的液晶显示装置的驱动方法,该OCB模式的液晶显示装置包括:设置有像素电极的主基板、设置有共用电极的对置基板、以及被一对上述主基板和对置基板夹持的液晶层,包含于上述液晶层的液晶分子,在没有向液晶层施加电压的状态下进行展曲取向,通过向上述液晶层施加电压而从上述展曲取向向弯曲取向进行取向转变,该液晶显示装置的驱动方法的特征在于,包括:第一工序,向上述液晶层施加用于使上述液晶分子进行弯曲取向的转变电压;和第二工序,在将没有施加电压时的液晶分子的倾斜方向作为顺倾斜方向,将向与上述顺倾斜方向相反的一侧倾斜的倾斜方向作为逆倾斜方向的情况下,使向上述液晶层施加的电压从上述转变电压连续地下降至逆倾斜消除电压,该逆倾斜消除电压是,对于在施加上述转变电压的期间存在于上述像素电极的端部的向上述逆倾斜方向倾斜的液晶分子,使其倾斜方向变化为顺倾斜方向的电压。
根据上述的结构,在发生逆转变的2个条件,即(1)存在倾斜方向不同的液晶分子(残留有在与正规的倾斜方向即顺倾斜方向相反的方向上倾斜的液晶分子,即残留有逆倾斜)、和(2)断开转变电压时产生横电荷之中,能够抑制(1)的逆倾斜的残留,因此,难以发生逆转变。
此外,在上述的结构中,不需要变更实显示时的驱动电压(上述高白电压等),或者在实显示时施加与图像信号不同的用于抑制逆转变现象的信号(上述黑插入等)。
因此,本发明的液晶显示装置的驱动方法起到如下效果:能够抑制显示品质的下降(白亮度下降、闪烁等),并且抑制逆转变的发生。
进一步,由于不是在图像信号的间隔中加入与图像信号不同的用于抑制逆转变现象的信号,所以例如即使在液晶显示装置的温度特别低而液晶分子的响应速度慢的情况下,也能够抑制逆转变的发生。
本发明的液晶显示装置的驱动方法能够为:在上述主基板呈格子状配置有多个上述像素电极,在上述像素电极分别设置有开关元件(有源元件),上述开关元件是晶体管元件,在上述主基板多根栅极总线和多根源极总线以相互形成格子的方式配置,上述晶体管元件与上述栅极总线中的至少一根连接,并与上述源极总线中的至少一根连接,在相邻的上述像素电极之间,设置有上述栅极总线和源极总线中的至少一方,上述呈格子状配置的像素电极被反转驱动。
上述的结构的液晶显示装置在相邻的像素电极间设置有栅极总线等总线。进一步,呈格子状(矩阵状)配置的像素电极被进行线反转驱动或点反转驱动等反转驱动,在相邻的像素电极间容易产生横电场。
因此,对于容易发生来自上述总线附近的逆转变的情况,能够抑制成为逆转变发生的一个原因的逆倾斜的残留,从而能够抑制逆转变的发生。
因此,本发明的液晶显示装置的驱动方法,在有源矩阵型液晶显示装置中,能够抑制从栅极总线等总线发生逆转变。
特别是,能够更加可靠地抑制在上述Vcr(展曲-弯曲临界电压)以上的电压下的逆转变的发生,容易进行高亮度的显示。
本发明的液晶显示装置的驱动方法,优选,以液晶分子响应的速度以下的电压下降速度,使向上述液晶层施加的电压从上述转变电压连续地下降至上述逆倾斜消除电压。
根据上述结构,以液晶分子响应的速度以下的电压下降速度,花费足够的时间使向液晶层施加的电压从上述转变电压下降至朝逆倾斜方向倾斜的液晶分子变化到顺倾斜方向的电压。因此,能够更加可靠地使已倾斜到逆倾斜方向的液晶分子的倾斜方向变化为顺倾斜方向。
其结果是,能够更加可靠地抑制逆转变的发生。
本发明的液晶显示装置的驱动方法,优选至少在上述第一工序期间,设置有通过同时接通上述栅极总线的全部而向夹着栅极总线相互相邻的像素电极施加同极性的电压,使得夹着上述栅极总线相邻的2个像素电极的电位差消失的期间。
根据上述结构,在向上述液晶层施加转变电压,液晶分子从展曲取向向弯曲取向转变的期间中,在一个像素电极至少存在一个无电位差的相邻像素电极。并且,在无电位差的像素电极之间,在该像素电极间不产生横电场。
因此,在一个像素内发生的弯曲取向,容易越过该像素而向相邻的像素扩展。这在液晶分子的介电各向异性为正的情况下特别有效果。
如上所述,在上述结构的液晶显示装置的驱动方法中,展曲-弯曲转变起到如下作用:能够抑制显示品质的下降和逆转变的发生,并且进一步在短时间内进行对整个显示面的展曲-弯曲转变。
本发明的液晶显示装置的驱动方法,能够令上述逆倾斜消除电压为0V以上15V以下。此外,本发明的液晶显示装置的驱动方法,能够令上述逆倾斜消除电压为像素电极电位以下。
根据上述的结构,能够更加可靠地使朝逆倾斜方向倾斜的液晶分子的倾斜方向变化到顺倾斜方向。
本发明的液晶显示装置,优选利用上述液晶显示装置的驱动方法驱动。
根据上述的结构,能够实现难以发生逆转变的液晶显示装置。
本发明的液晶显示装置的驱动方法和液晶显示装置,如上所述,具有:第一工序,向上述液晶层施加用于使液晶分子进行弯曲取向的转变电压;和第二工序,在将没有施加电压时的液晶分子的倾斜方向作为顺倾斜方向,将向与上述顺倾斜方向相反的一侧倾斜的倾斜方向作为逆倾斜方向的情况下,使向上述液晶层施加的电压从上述转变电压连续地下降至逆倾斜消除电压,该逆倾斜消除电压是,对于在施加上述转变电压的期间存在于上述像素电极的端部的向上述逆倾斜方向倾斜的液晶分子,使其倾斜方向变化为顺倾斜方向的电压。
因而,起到能够实现一种能够抑制显示品质的下降并且能够抑制逆转变的发生的液晶显示装置的驱动方法及液晶显示装置的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的图,是表示液晶显示装置的概略结构的框图。
图2是示意性地表示使用了OCB模式的液晶显示装置的概略结构的截面图。
图3是示意性地表示使用了OCB模式的液晶显示装置的概略结构的截面图。
图4是示意性地表示施加转变电压中的液晶分子的取向状态的图。
图5是表示向共用电极施加的施加电压的次序的图。
图6是表示白显示时(通常显示时)的各电极的电位和横电场的图。
图7是表示弯曲转变中和通常驱动中的横电场的图。
图8是示意性地表示消除逆倾斜的电压下的液晶分子的取向状态的图。
图9是表示使用了OCB模式的液晶显示装置(常白模式)的施加电压和透过率的关系的图。
图10是表示液晶分子的取向状态的图,(a)表示没有来自栅极总线的逆转变的像素的液晶分子的取向状态,(b)表示存在来自栅极总线的逆转变的像素的液晶分子的取向状态。
符号的说明
1     液晶显示装置
5     液晶显示面板
10    第一基板(主基板)
11    第一玻璃基板
13    配线层
15    绝缘层
17    像素电极
17a   第一像素电极
17b   第二像素电极
19    第一取向膜
20    第二基板(对置基板)
21    第二玻璃基板
23    彩色滤光片
27    共用电极
29    第二取向膜
30    像素
32    栅极总线
34    源极总线
36    辅助电容线
38    TFT元件
41    第一光学补偿薄膜
43    第一偏光板
45    第二光学补偿薄膜
47    第二偏光板
50    液晶层
52    液晶分子
60    显示控制电路
62    栅极驱动器
64    源极驱动器
66    灰度等级电压源
68    共用电极驱动电源
70    背光源
RN    顺倾斜区域
RR    逆倾斜区域
RB    弯曲取向区域
RS    展曲取向区域
Vcr   展曲-弯曲临界电压
具体实施方式
下面基于图1到图10对本发明的一个实施方式进行说明。
(液晶显示装置的概略结构)
首先,基于图1对液晶显示装置1的结构进行说明,该图1是表示液晶显示装置1的整体结构的概略的框图。
如图1所示,在本实施方式的液晶显示装置1中,设置有:作为扫描信号线驱动电路的栅极驱动器62、作为数据信号线驱动电路的源极驱动器64、用于控制栅极驱动器62和源极驱动器64的显示控制电路60、灰度等级电压源66、用于驱动共用电极27的共用电极驱动电源68、有源矩阵型(TFT型)的液晶显示面板5。
进一步,在上述液晶显示装置1的液晶显示面板5设置有:多根(m根)作为扫描信号线的栅极总线32(GL1~GLm)、与这些栅极总线32(GL1~GLm)的各个交叉的多根(n根)作为数据信号线的源极总线34(SL1~SLn)、与这些栅极总线32(GL1~GLm)和源极总线34(SL1~SLn)的交叉点分别对应地形成的多个(m×n个)像素30。
这些像素30被配置为矩阵状而构成像素阵列,各像素30设置有:作为开关元件的TFT元件38、与该TFT元件38的漏极端子连接的像素电极(未图示)、共用地设置在上述多个像素30上的电极即电容电极(未图示)。
此外,作为上述开关元件的TFT元件38,其栅极端子与通过对应的上述交叉点的栅极总线32连接,并且源极端子与通过该交叉点的源极总线34连接。
并且,通过由像素电极17和共用电极27形成的液晶电容、以及由像素电极17和电容电极(辅助电容线)形成的辅助电容构成像素电容Cp。
另外,上述辅助电容为了在像素电容可靠地保持电压而与液晶电容并联设置。但是,不少一定需要该辅助电容,能够省略。
(驱动的概略)
接着,对液晶显示装置1的驱动进行说明。
通过栅极驱动器62和源极驱动器64,向上述各像素30的像素电极17施加与将要显示的图像相应的电位。由此,与像素电极17和共用电极27之间的电位差相应的电压被施加在液晶层50(液晶分子52)上,通过该电压施加来控制液晶层50的光的透过量,由此进行图像显示。
更详细而言,在液晶显示面板5显示图像等进行通常驱动时,栅极驱动器62为了对各像素30写入各数据信号S(1)~S(n),在各帧期间(各垂直扫描期间)几乎每1水平扫描期间依次选择栅极总线GL1~GLm(线依次驱动)。此时,例如对上述共用电极27施加与上述栅极总线32的选择对应的矩形波,其结果是,进行线反转等反转驱动。
另外,在图1中,DA表示数字图像信号,SSP表示源极开始脉冲信号,SCK表示源极时钟信号,GCK表示栅极时钟信号,GSP表示栅极开始脉冲信号,GOE表示栅极驱动器输出控制信号,Dv表示数字视频信号,HSY表示水平同步信号,VSY表示垂直同步信号,Dc表示控制信号,Vcs表示电容电极施加电压。
(液晶显示面板的结构)
接着,基于图2和图3,对构成液晶显示装置1的主要部分的液晶显示面板5的结构进行说明。此处,图2和图3均是示意性地表示使用OCB模式的液晶显示装置1的概略结构的截面图。
使用OCB模式的液晶显示面板5具有如下结构:液晶分子52由被实施了取向处理的2片基板(第一基板10、第二基板20)夹持,该取向处理使该液晶分子52平行且在相同方向取向。并且,在上述各个基板表面设置有相位差板(第一光学补偿薄膜41、第二光学补偿薄膜45),进一步,在其外侧以成为正交尼科尔的方式配置有偏光板(第一偏光板43、第二偏光板47)。
更详细而言,上述液晶显示面板5包括:在上述第一玻璃基板11上设置包括TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶体管)元件36等的配线层13、绝缘层15、像素电极17和第一取向膜19而成的作为TFT基板(有源矩阵基板、主基板)的第一基板10;以及在第二玻璃基板21上设置彩色滤光片23、共用电极27和第二取向膜29而成的作为对置基板的第二基板20。并且,具有如下结构:包含液晶分子52的液晶层50被该第一基板10和第二基板20夹持。
进一步,在上述第一玻璃基板11的设置有上述配线层13的面的相反面上,设置有第一光学补偿薄膜(相位差板)41和第一偏光板43,另一方面,在第二玻璃基板21的设置有上述彩色滤光片23的面的相反面上,设置有第二光学补偿薄膜(相位差板)45和第二偏光板47。
在此,作为上述相位差板(第一光学补偿薄膜41、第二光学补偿薄膜45),使用主轴混合(hybrid)排列的负的相位差板等。
此外,在上述液晶显示面板5的背面设置有背光源70。
更具体而言,对上述第一取向膜19和第二取向膜29实施基于摩擦(rubbing)的取向处理(摩擦取向处理)。该取向处理,如下所述,通过对2片相对的基板(TFT基板和对置基板)的表面在相同的方向进行摩擦而进行,使得液晶分子52在未施加电压时进行展曲取向,而在施加电压时进行弯曲取向。
并且,上述第一玻璃基板11和第二玻璃基板21利用未图示的球状隔离物(spacer)或柱状隔离物保持所希望的间隔地被贴合。
而且,被夹持在上述2片玻璃板之间构成上述液晶层50的液晶分子52,一般使用其介电各向异性为正的液晶分子52。此处,上述介电各向异性为正的液晶分子52的意思是具有如下性质的液晶分子52,即在向液晶分子52施加有电压时,液晶分子52以其长轴方向与电场平行的方式取向。
此外,分别贴附在上述两基板的表面的偏光板(第一偏光板43、第二偏光板47),以偏光板的透过轴相对于各基板表面的液晶分子52的取向方向,换言之,相对于上述摩擦取向处理的方向,为45度和135度(正交尼科尔)的方式配置。
(像素的结构)
接着,基于上述图10(a)对本实施方式的液晶显示面板5的像素30的结构进行说明。
如表示像素30的液晶分子的取向状态的图即图10(a)所示那样,在本实施方式的像素30,在各像素30设置有TFT元件38,在该TFT元件38上连接有栅极总线32和源极总线34。并且,上述像素30被上述栅极总线32和源极总线34包围。
此外,在上述像素30的中心附近设置有辅助电容线36。
此外,上述栅极总线32和源极总线34分别与上述栅极驱动器62和上述源极驱动器64连接。
(液晶分子的取向)
接着,基于图2和图3,对OCB模式的液晶分子52的取向进行说明。
此处,图2和图3,如先前说明的那样,均是示意地表示使用OCB模式的液晶显示装置1的概略结构的截面图。并且,图2表示未施加电压时的液晶分子52的取向状态,图3表示施加电压时的液晶分子52的取向状态。
在使用OCB模式的液晶显示装置1中,液晶分子52在未施加电压的状态下,进行图2所示那样的展曲取向。然后,当施加电压时,向图3所示那样的弯曲取向转变(展曲-弯曲转变)。在该弯曲取向的状态下,通过使液晶分子52的倾斜角度发生变化而进行显示。
更具体而言,刚被注入后的液晶分子52,如图2所示那样,为与第一基板10几乎平行的展曲取向(初始取向)。而且,进行该展曲取向的液晶分子52朝弯曲取向的转变,一般通过向液晶分子52施加电压而进行。即,当向展曲取向的液晶分子52施加例如25V等比较高的电压(转变电压)时,发生变向弯曲取向的取向转变,显示面内的液晶分子52依次向图3所示的弯曲取向变化。
这里,如上所述,在OCB模式的液晶显示装置1中,因为实际的显示在弯曲状态下进行,所以每当液晶显示装置1的电源被接通时就需要进行上述展曲-弯曲转变。
并且,在上述展曲-弯曲转变结束后,停止上述转变电压的施加,转换到通常驱动。
(实际的显示)
如上所述,实际的显示在上述展曲-弯曲转变结束后即在弯曲取向的状态下进行。具体而言,实际的显示以下述方式进行。
即,当向弯曲取向的液晶分子52施加通常的显示用的电压(显示电压)中的接通电压时,与施加显示电压中的断开电压时相比,液晶分子52更倾向于朝与上述两基板垂直的方向取向。换言之,液晶分子52的角度相对于两基板更加倾向于接近垂直。
并且,均通过弯曲取向的状态下的、上述液晶分子52的角度的变化进行白黑的显示。而且,由于该角度变化非常地高速,因此在OCB模式的液晶显示装置1中,能够实现良好的活动图像显示。
(本实施方式的转变电压施加)
在本实施方式的液晶显示装置1中,为了抑制之前已说明的从弯曲取向向展曲取向的逆转变,令在上述展曲-弯曲转变时向液晶分子52施加的电压为与现有技术不同的电压。下面,进行说明。
(发生逆转变的机理)
首先,对发生逆转变的机理,特别以起因于栅极总线32的逆转变为例进行说明。
如之前所述,栅极总线32上和沿着栅极总线32的区域的液晶分子52,即使在Vcr(展曲-弯曲间的临界电压)以上的电压下也能够容易地进行逆转变,从弯曲取向状态回到展曲取向状态。
于是,为了抑制来自上述栅极总线32的逆转变,首先,对逆转变发生的原因进行了分析。
明白了来自上述栅极总线32的逆转变在下述2个条件即条件(1)和条件(2)均被满足的情况下容易发生。
条件(1)逆倾斜的残留
存在逆倾斜的残留,特别是栅极总线32上的逆倾斜的残留。
条件(2)转变电压断开时的横电场
在刚断开转变电压后存在横电场。
明白了在均满足以上2个条件的情况下,容易在栅极总线32上发生逆转变。
这表示,当对逆倾斜的液晶分子52施加横电场时,诱发展曲取向而容易产生逆转变。下面,更加详细地进行说明。
条件(1)逆倾斜的残留
逆倾斜的意思是液晶分子52向与其他部分的液晶分子52的倾斜方向相反的方向倾斜。
基于示意性地表示施加转变电压中的液晶分子的取向状态的图4(a)和图4(b)进行说明。这里,图4(b)是放大图4(a)的一部分的图,此外,图4(a)是相当于图10(a)的A-A线截面的图。
如图4(a)所示,第一像素电极17a的端部附近区域即区域RR中的液晶分子52的倾斜方向,与第二像素电极17b的端部附近区域即区域RN中的液晶分子52的倾斜方向不同。
而且,关于区域RR中的液晶分子52的倾斜方向、和区域RN中的液晶分子52的倾斜方向,区域RR中的液晶分子52的倾斜方向是由于施加转变电压而从施加转变电压前的状态(顺倾斜)变化后(逆倾斜)的方向。
即,施加转变电压前,区域RR中的液晶分子52与区域RN中的液晶分子52均为相同的倾斜方向(顺倾斜)。
由于上述转变电压的施加而使得液晶分子52的倾斜方向发生变化(发生逆倾斜),这是因为由于高电压的施加而在第一像素电极17a和第二像素电极17b之间的等电位线产生变形。
如图4(a)所示,在第一像素电极17a和第二像素电极17b的端部(边缘)附近,等电位线在互相相反的方向上大幅地变形,液晶分子52扭转。因为等电位线的方向相反,所以在区域RR和区域RN中,液晶分子52的倾斜方向相反,其结果是一方的区域的液晶分子52成为逆倾斜。
在使向液晶层50施加的转变电压急剧地下降的情况下,上述逆倾斜不被缓和,容易残留逆倾斜。下面,基于表示向共用电极施加的施加电压的次序的图5进行说明。
(施加电压)
在现有技术中,如图5的转变电压(现有技术)所示,为了使得从展曲取向向弯曲取向转变,首先,向共用电极(COM)施加例如+25V的DC电压(转变电压),在转变从展曲取向向弯曲取向进行的期间,持续施加该电压。
在向全面弯曲取向的转变结束后,瞬时地(急剧地)停止上述转变电压的施加,转换为反转驱动等通常驱动。此时,由于急剧地停止转变电压的施加,因此施加到液晶层50上的电压急剧地下降,其结果是,在转变电压的施加中发生的逆倾斜容易保持原样地残留。特别是,该逆倾斜的残留在栅极总线32上的液晶分子52中容易发生。
此外,因为从展曲取向向弯曲取向的取向转变的容易度,与转变电压的大小成比例,所以优选作为转变电压向COM施加更高的电压。当由于这样的理由而令转变电压更大时,上述等电位线的变形变得更大,液晶分子52更大幅地扭转(扭曲)。其结果是,向与目的方向相反的方向倾斜的上述逆倾斜变得更加容易发生。
条件(2)转变电压断开时的横电场
接着,对转变电压断开时的横电场进行说明。
在TFT型液晶显示装置(有源矩阵型液晶显示装置)中,通常进行线反转驱动或点反转驱动。
因此,如上述图5的通常驱动的期间所示那样,在夹着栅极总线32相邻的像素电极17间施加不同的电压,在该像素电极17间产生了横电场。
例如在图6所示的例子中,在白显示时夹着栅极总线相邻的像素电极间产生了6V左右的电位差。
此处,图6是表示白显示时的各电极的电位与横电场的图。
在通常驱动时(实显示时)的白显示时的驱动为上述图6所示的电位的情况下,从弯曲转变电压施加期间(转变电压施加行程)向通常驱动期间转移之际的横电场的大小的变化,如图7所示。这里,图7是表示一般的转变电压施加行程中的相邻像素间电压、和通常驱动白显示时(通常驱动期间)的相邻像素间电压的图。
如图7所示,在转变电压施加行程(向共用电极施加转变电压的期间)中,第一像素电极(pix1)的电位和第二像素电极(pix2)的电位之差为2V。与此相对,断开对共用电极(COM)的转变电压的施加后的通常驱动白显示时的第一像素电极(pix1)的电位与第二像素电极(pix2)的电位之差如上述那样成为6V。
如上所述,一般而言,当从转变电压施加向通常驱动转变时,相邻的像素间的电位差变大,横电场变得更大。
其结果是,在残留有逆倾斜的情况下,容易发生逆转变。
(现有技术的驱动)
以往,在向共用电极27施加高电压(转变电压),使展曲取向转变到弯曲取向后,将上述转变电压瞬间地即在极短的时间内断开,返回到通常驱动。因此,存在均满足上述(1)逆倾斜的残留、和(2)转变电压断开时的横电场的条件的情况。
换言之,因为状态如“(1)存在逆倾斜的状态(转变电压施加时)”→“(2)横电场大(通常驱动时)”这样地瞬间地变化,所以容易发生逆转变。
(本实施方式的驱动)
相对于上述现有技术的驱动,在本实施方式中,以不满足发生逆转变的条件“从在施加转变电压中发生逆倾斜的状态瞬时地向横电场大的状态变化”的方式施加电压。即,为了防止上述逆转变,进行能够避免上述(1)或者(2)中的至少任一方的条件那样的驱动。
具体而言,在本实施方式的驱动中,进行不满足上述条件(1)、(2)中的条件(1)的驱动。
即,如图5的转变电压(本实施方式)所示,
(1)首先,作为转变电压,对共用电极(COM)施加几V~几十V左右(例如+25VDC)的电压,使液晶显示面板整个面向弯曲取向转变(“第一工序”)。
(2)接着,在遍及上述液晶显示面板5整个面地向弯曲取向的转变结束后,不是瞬间地使向共用电极施加的电压下降而是连续地使向共用电极施加的电压下降(“第二工序”)。
然后,在向共用电极施加的电压下降至逆倾斜消除电压后,转移至通常的反转驱动等。
这里,逆倾斜消除电压是指,在施加转变电压的期间,在上述像素电极的端部存在的朝逆倾斜方向倾斜的液晶分子,完全地向顺倾斜方向倾斜,向逆倾斜方向倾斜的液晶分子变得不存在的电压。
该逆倾斜消除电压根据液晶材料的种类以及物性值、温度、液晶显示面板的设计(液晶层的厚度等)等而不同,典型地被设定为15V附近、像素电极电位以下等。
此外,在上述第二工序中,使施加到液晶层的电压从上述转变电压连续地下降至逆倾斜消除电压之际的速度,没有特别地限定,只要是液晶分子响应的速度以下的电压下降速度即可。
这是因为,如果使其以该速度以下的速度下降,则上述扭转能够可靠地消除,能够更加可靠地抑制逆转变的发生。
另外,液晶分子响应的速度根据液晶的种类、温度等而变化,但例如能够使其为0.04V/秒(1秒钟下降25V)等。
如上所述,在本实施方式的液晶显示装置的驱动方法中,按上述第一工序,接着是第二工序的顺序控制施加电压,使得“使转变电压连续地下降,在逆倾斜消除电压以下断开”。由此,连续地缓和像素电极17的边缘附近的液晶分子52的扭转(twist)和逆倾斜,在无逆倾斜的状态下施加横电场。其结果是,特别地能够抑制从栅极总线32等发生逆转变。
另外,在上述第一工序和第二工序中,对液晶层施加上述电压,主要通过上述共用电极驱动电源68进行。
图8(a)和图8(b)表示施加共用电极电位+15V时的液晶分子的取向状态。换言之,图8(a)和图8(b)表示使转变电压下降到逆倾斜消除电压(15V)之际的液晶分子的状态等。此外,图8(b)是将图8(a)的一部分放大的图。
如图8所示,可知,在共用电极电位为+15V的情况下,看不到之前基于图4说明的那样的液晶分子52的大的扭转和逆倾斜,在向共用电极施加25V作为转变电压时发生的逆倾斜被缓和、消除。
(总结)
在本实施方式的液晶显示装置的驱动方法(电压施加方法)中,在向共用电极27施加高电压而使全部像素30弯曲转变后,使电压连续地下降至无逆倾斜的电压。之后断开转变电压。即,通过消除转变电压断开时的逆倾斜,防止逆转变的发生。
此时,使施加的电压连续地下降的理由是,为了连续地使在总线32等上发生的扭曲取向缓和。
此外,当令上述逆倾斜消除电压低于上述15V,例如为0V时,能够更可靠地消除上述逆倾斜。
此外,在本发明的液晶显示装置的驱动方法中,能够至少在上述第一工序期间中设置一个像素电极、与相邻于该像素电极的多个像素电极中的至少一个像素电极之间的电位差消失的期间。
这样,通过控制相邻的像素电极间的电位差,弯曲取向变得容易从一个像素内传播到相邻的像素内。其结果是,能够在短时间内进行对于显示面的整体的展曲-弯曲转变。此处,这样的像素电极的电位的控制,能够主要通过上述栅极驱动器62和上述源极驱动器64进行。
另外,本发明并不限定于上述的实施方式,能够在权利要求书中所示的范围内进行种种的变更。即,将在权利要求项所示的范围内适当变更后的技术方式组合而得的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
产业上的可利用性
在本发明的液晶显示装置中,在OCB模式的液晶显示装置中,由于能够抑制逆转变的发生和显示品质的下降,因此在要求高品质的活动图像显示的用途上能够适用。

Claims (5)

1.一种液晶显示装置的驱动方法,其是OCB模式的液晶显示装置的驱动方法,该OCB模式的液晶显示装置包括:
设置有像素电极的主基板;
设置有共用电极的对置基板;以及
被一对所述主基板和对置基板夹持的液晶层,
包含于所述液晶层的液晶分子,在没有向液晶层施加电压的状态下进行展曲取向,通过向所述液晶层施加电压而从所述展曲取向向弯曲取向进行取向转变,
该液晶显示装置的驱动方法包括:
第一工序,向所述液晶层施加用于使所述液晶分子进行弯曲取向的转变电压;和
第二工序,在令没有施加电压时的液晶分子的倾斜方向为顺倾斜方向,且令向与所述顺倾斜方向相反的一侧倾斜的倾斜方向为逆倾斜方向的情况下,使向所述液晶层施加的电压从所述转变电压连续地下降至逆倾斜消除电压,该逆倾斜消除电压是,对于在施加所述转变电压的期间中存在于所述像素电极的端部的向所述逆倾斜方向倾斜的液晶分子,使其倾斜方向变化为顺倾斜方向的电压,
其中,在所述主基板呈格子状配置有多个所述像素电极,
在所述像素电极分别设置有开关元件,
所述开关元件是晶体管元件,
在所述主基板以相互形成格子的方式配置有多根栅极总线和多根源极总线,
所述晶体管元件与所述栅极总线中的至少一根连接,并与所述源极总线中的至少一根连接,
在相邻的所述像素电极之间,设置有所述栅极总线和源极总线中的至少一方,
所述呈格子状配置的像素电极被反转驱动,
该液晶显示装置的驱动方法的特征在于:
至少在所述第一工序期间中,设置有通过同时接通全部所述栅极总线,向夹着栅极总线相互相邻的像素电极施加同极性的电压,使得夹着所述栅极总线相邻的2个像素电极的电位差消失的期间。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:
以液晶分子响应的速度以下的电压下降速度,使向所述液晶层施加的电压从所述转变电压连续地下降至所述逆倾斜消除电压。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述逆倾斜消除电压为0V以上15V以下。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于:
所述逆倾斜消除电压为像素电极电位以下。
5.一种液晶显示装置,其特征在于:
由权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法驱动。
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