JP4559721B2

JP4559721B2 - 液晶ディスプレイの画素構造、液晶ディスプレイ駆動方法および駆動回路

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Publication number: JP4559721B2
Application number: JP2003355544A
Authority: JP
Inventors: 界雄楊; 博盛施
Original assignee: ハンスターディスプレイコーポレーション
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: US20050105035A1; US20040174468A1; TWI318324B; TW200417799A; US7583348B2; US7450209B2; US7433007B2; JP2004264822A; US20090033816A1

Description

本発明は、液晶ディスプレイの画素構造に関し、さらに詳しくは液晶ディスプレイの高速応答画素構造に関する。

現在ＴＦＴカラー液晶ディスプレイ装置（ＴＦＴ／ＬＣＤ（Thin Film Transistor /Liquid Crystal Display））に広く使用されているツイステッドネマチック（twisted nematic 以下、単にＴＮという）セルは視野角が小さい。この結果、ＬＣＤパネル表面を斜め方向から見た場合にコントラストおよび画像反転が低下する。この問題の解決、即ち広い視野角を実現するために様々な方法が提案されてきた。このような方法の中で、ＬＣＤの各画素を２つの部分に分割し、これら２つの部分に対して異なる方向に配向を行う配向分割方法がある。

しかし、これらの方法は煩雑な製造工程を要する。例えば、配向分割方法の場合、２つのラビング（rubbing）工程が要求される。これらの工程は、コーティング、焼き付け、パターニング、並びにフォトレジストの現像および除去という工程をさらに含む。

近年、ＴＮセルの代わりに液晶セルとして使用されるＯＣＢセルの研究が行われている。ＯＣＢセル技術が使用されれば、配向分割方法よりも容易に広い視野角を得ることができると共に、従来のＴＮセルよりも一段階速い高速応答特性を得ることができる。

図１はＯＣＢセルの構造を示す斜視図である。スプレイ（ｓｐｌａｙ）配向１０４を示す液晶材料が２つの（上部および下部）ガラス基板１００および１０２の間に封入されている。偏光板１０６および１０８が各２つのガラス基板１００および１０２の外側に配置されている。ガラス基板１００および１０２に電圧が印加されると、図１Ｂに示されるように液晶材料がスプレイ配向１０４からベンド（ｂｅｎｄ）配向１１０に変換される。ベンド配向１１０のセルにおいては、上部および下部液晶分子は常時対称的な配向となっているため、視野角依存は線ＡＡ’の周囲では対照的である。光学的複屈折補償（ＯＣＢ）モードＬＣＤでは液晶分子の複屈折を補正することによってすべての方向で均一な視野角特性を得る。

ＯＣＢセルは、バイアス電圧が印加されていない時はスプレイ配向状態にあり、所定の高電圧が印加されている時はベンド配向状態を示す。ＯＣＢセルが液晶ディスプレイ装置として動作することを可能にするためには、セルが起動時にスプレイ配向からベンド配向に変換されなければならない。このプロセスは再起動時間を要するため、応答速度を低下させる。

図２Ａは薄膜トランジスタＬＣＤの画素構造平面図を示している。スイッチトランジスタ３０６のゲート電極３０６ａは走査線３０２に接続されている。スイッチトランジスタ３０６のドレイン電極３０６ｂは画素電極３０８に接続され、ソース電極３０６ｃはビデオデータ線３０４に接続されている。共通線３１０は画素電極３０８の共通電極として使用される。スイッチトランジスタ３０６は通常、ガラス等の透明基板上に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。走査線３０２を走査することによって、且つ走査信号に応じて、所定の走査線３０２のスイッチトランジスタ３０６のすべてがオンになる。同時に、選択された走査線３０２と同期してビデオデータ線にビデオ信号が供給される。

図２Ｂは図２Ａの線ＢＢ’に沿った断面図である。液晶材料３２６が２つの（上部および下部）ガラス基板３２０および３２２の間に封入されている。導体電極３２４が上部ガラス基板３２０に接して配置されている。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、通常、画素電極３０８の上の液晶分子３２８はスプレイ状態にあり、他方の領域の上の液晶分子３２６はベンド状態にある。そして、ＯＣＢセルを使用している液晶ディスプレイ装置の起動時に所定の時間だけ導体電極３２４と画素電極３０８との間に高電圧が印加される。この時、ベンド配向の液晶分子３２６は画素電極３０８の上の液晶分子３２８の配向状態をスプレイ配向からベンド配向に変化させる。しかし、画素電極の上の液晶分子３２８の一部は変換に失敗し、ベンド配向のままとなることがあり、このためにＬＣＤの表示品質が低下する。さらに、この方法で必要とされる２つの配向状態のために製造コストが増加する。さらに、ベンド配向状態の液晶分子の高傾斜角を維持することは困難である。これによって液晶ディスプレイ装置は所望の広い視野角特性を有することができるが、それに必要とされる画質を容易に得ることができない。さらに上記対策は実用的ではない。

図２Ｃは従来の方法による他の配向状態を示している。全画素の液晶分子３３０はスプレイ状態にある。この方法によれば、ＯＣＢセルを使用している液晶ディスプレイ装置の起動時に所定の時間だけ導体電極３２４と画素電極３０８との間に高電圧が印加されて、液晶分子３３０がスプレイ状態からベンド状態に変換される。この固定された起動時間は通常数十秒以上かかる。ＬＣＤがオフとなった時に液晶分子３３０はスプレイ状態に戻る。しかし、ビデオデータ線３０４と画素電極３０８との間の液晶分子など、液晶分子３３０の一部にはこのモードでは高電圧が印加され、これによってＬＣＤがオンにされた時に２つの液晶分子状態が引き起こされるものがある。さらに他の問題は、起動時に液晶分子３３０がスプレイ状態からベンド状態に変換されても、動作中にＯＣＢセルがスプレイ状態に戻ることがある。ＬＣＤはディスプレイが通常の状態の戻るように再起動されなければならない。

一方、ＴＦＴカラー液晶ディスプレイ装置が装備されたノートブック型パーソナルコンピュータのような最近のバッテリー駆動システムは、省電力型であることが益々要求されている。電力を節約するために、このような液晶ディスプレイ装置は、ディスプレイをオフにさせる駆動モード停止機能を有している。ＬＣＤがオフにされると、ＯＣＢセルがベンド配向からスプレイ配向に戻る。ベンド配向状態を回復するためにはある程度の時間が必要とされるため、ディスプレイを即座にオンにすることができない。

前述の説明によれば、典型的なＯＣＢセルを使用する液晶ディスプレイは、動作中にスプレイ配向からベンド配向に液晶分子配向状態を変換することを必要とし、これには２つの液晶分子配向状態が含まれる。典型的な変換方法は２つある。１つの方法においては、画素電極の上の液晶分子はまずスプレイ状態にあり、一方他の領域の上の液晶分子はベンド状態にある。そして、導体電極と画素電極との間に高電圧が印加されて、画素電極の上の液晶分子はスプレイ状態からベンド状態に変換される。しかし、この方法はスプレイ状態およびベンド状態の２つの異なる配向状態を要し、製造コストが増加する。他の方法においては、全画素の液晶分子がスプレイ状態にある。この方法を採用したＬＣＤは製造が簡便であるが、この方法では液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させるために液晶ディスプレイ装置の起動時に所定の時間を要する。即ち、この方法では瞬時の応答は提供されない。さらに、液晶分子の一部は高電圧を受け入れないため、表示品質に影響する。

従って、本発明の主な目的は広い視野角を得られるだけでなく画質の向上も可能にする画素構造を提供することである。

本発明の他の目的は全セルで配向状態を１つしか使用せず、液晶ディスプレイ装置の起動時に所定の時間を必要としない画素構造を提供することである。

本発明のさらに他の目的は液晶ディスプレイ装置の駆動方法を提供することであり、この方法によりＯＣＢセルがスプレイ配向からベンド配向状態に短時間で変換することができる。

本発明のさらなる目的は簡単且つ比較的安価な製造方法で製造することができる液晶ディスプレイを提供することである。

本発明によれば、金属電極が画素領域に形成される。金属電極は共通電極によって制御される。全画素領域の液晶分子がスプレイ状態にある。金属電極に電圧を印加して金属電極の上の液晶分子を動作中スプレイ状態からベンド状態に変換させる。その後、画素電極に電圧を印加する。この時、ベンド状態にある液晶分子は画素電極の上の液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる。従って、全画素領域の液晶分子はベンド状態を示す。

一方、本発明はまた金属電極を駆動する駆動回路を提供する。駆動回路はトランジスタのソース／ドレイン電極に入力された界磁フレームを反転させるインバータを含む。反転した界磁フレームを使用して共通電極を制御する。一方、このトランジスタは走査信号によって制御される。従って、このトランジスタの動作はスイッチトランジスタの動作と同期する。即ち、金属電極および画素電極に対して順に電圧が印加されると、制御回路がまずトランジスタをオンにし、次に界磁フレームを反転させる。

本発明によれば、金属電極は画素電極の中央または画素電極の周囲に配置することができる。本発明は液晶セル内に２つに配向状態を必要としないため複雑な製造プロセスを回避することができる。さらに、ＬＣＤの起動時に液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる所定の時間を必要としない。従って、本発明の画素構造を使用したＬＣＤは高速応答だけでなく高い表示品質を示す。

この発明の上述した態様および付随する利点の多くは添付された図面と共に以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解することができる。

本発明の趣旨および範囲を限定することなく、本発明において提案される回路構造を１つの好ましい実施の形態で説明する。当業者はこの実施の形態を認知することによってＯＣＢモードを使用した画素電極構造および本発明の作動方法を様々な液晶ディスプレイに応用することができる。この画素構造によれば、画素領域は液晶セル内に２つの配向状態を必要としないため複雑な製造プロセスを回避することができる。さらに、本発明ではＬＣＤの起動時に液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる所定の時間を必要としない。従って、本発明の画素構造を使用したＬＣＤは高速応答だけでなく高い表示品質を有する。本発明の適用は以下に説明される好ましい実施の形態に限定されるものではない。

（１）第１の実施の形態
図３Ａは本発明の第１の実施の形態による画素領域の平面図を示している。スイッチトランジスタ５０６のシリコンアイランド５０６ａは走査線５０２と接続されている。スイッチトランジスタ５０６が選択された場合、走査線５０２を介して走査信号が送信されてスイッチトランジスタ５０６をオンにする。ビデオデータ線５０４のビデオ信号はスイッチトランジスタ５０６を通って画素電極５０８に転送される。スイッチトランジスタ５０６のドレイン電極５０６ｂは画素電極５０８と接続されている。スイッチトランジスタ５０６のソース電極５０６ｃはビデオデータ線５０４と接続されている。共通電極線５１０は画素電極５０８の共通電極として使用される。Ｓ字型金属電極５１２が画素領域の周囲に構成されている。金属電極５１２は共通電極線５１０によって制御される。

通常、スイッチトランジスタ５０６のソース電極５０６ｃおよびドレイン電極５０６ｂはビデオデータ線５０４からビデオデータを受信することができる。従って、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号に応じて、所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線５０４のビデオ信号がスイッチトランジスタ５０６を通って画素電極５０８に転送されて画像が液晶ディスプレイに示される。

図３Ｂは図３Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示しており、すべての液晶分子がスプレイ状態にある。下部基板５１４および上部基板５１６は選択された距離で互いに向かい合っている。下部基板５１４および上部基板５１６は透明な絶縁体で作成されていることが好ましい。複数の液晶分子を有する液晶層５１８は下部基板５１４と上部基板５１６との間に挟まれ、前記複数の液晶分子はスプレイ状態にある。ビデオデータ線５０４および金属線５１２は順次に下部基板５１４の上に形成される。隔離層５３０がビデオデータ線５０４と金属線５１２との間に配置されている。画素電極５０８は下部基板５１４の内側面に形成されている。他の隔離層５３２がビデオデータ線５０４と画素電極５０８との間に配置されている。導体電極５２０が上部基板５１６の内側面に形成されている。画素電極５０８および導体電極５２０は両方とも透明な導体、好ましくは例えばＩＴＯ材料から形成される。さらに、アラインメント層（図示せず）が、画素電極５０８が配置されている下部基板５１４の内側面および導体電極５２０が配置されている上部基板５１６の内側面に形成されている。ここにおいては、アラインメント層はスプレイ状態においておよそ５度の予備傾斜角度を有している。

金属電極５１２に電圧を印加して金属電極５１２の上の液晶分子を図３Ｃに示されるように動作中スプレイ状態からベンド状態に変換させる。図３Ｃは図３Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示しており、液晶分子の一部がベンド状態に変換されている。第１の実施の形態によれば、共通電極５１０と上部基板５１６に配置されている導体電極５２０との間に電圧が印加される。従って、共通電極５１０によって制御される金属線５１２と導体電極５２０との間には電圧差も存在する。その結果、金属電極と上部基板５１６との間の液晶分子は電圧差のためにスプレイ状態からベンド状態に変換される。

図３Ｃをさらに参照する。画素電極５０８は５０８ａおよび５０８ｂの２つの部分に分割される。ベンド状態にある液晶分子５１８ａを用いて５０８ａおよび５０８ｂの２つの部分に分割する。尚、この液晶分子５１８ａは隔離機能を有している。金属線５１２と導体電極５２０との間の電圧差は、画素電極と導体電極５２０との間の電圧差が生じた後も依然存在する。即ち、この依然存在する電圧差によって確実に液晶分子５１８ａがベンド状態に留まる。従って、液晶分子５１８ａは、液晶分子がスプレイ状態にある画素電極の外側からの影響を隔離する。液晶ディスプレイがオフにされている時、共通電極５１０に印加されている電圧は取り除かれる。この時、共通電極５１０と金属電極５１２との間の液晶分子はベンド状態からスプレイ状態に変換される。

さらに図３Ａを再び参照する。動作中、共通電極５１０と金属電極５１２との間の液晶分子がまず元のスプレイ状態からベンド状態に変換された後、画素電極５０８に電圧が印加される。次に、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号に応じて、所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線５０４のビデオ信号がスイッチトランジスタ５０６を通って画素電極５０８に転送される。即ち、画素電極５０８と上部基板５１６の導体電極５２０との間に電圧差が生じる。この時、画素領域の液晶分子がスプレイ状態からベンド状態に変換される。従って、全液晶領域の液晶分子がベンド状態となる。一方、金属電極５１２の一部は画素電極５０８と重なってもよい。その場合、重なっている部分はコンデンサとして機能して、画素電極の応答速度を上げる。

（２）第２の実施の形態
図４Ａは本発明の第２の実施の形態による画素領域の平面図を示している。スイッチトランジスタ７０６のシリコンアイランド７０６ａは走査線７０２と接続されている。スイッチトランジスタ７０６が選択された場合、走査線７０２の走査信号によってスイッチトランジスタ７０６がオンにされる。ビデオデータ線７０４のビデオ信号はスイッチトランジスタ７０６を通って画素電極７０８に転送される。スイッチトランジスタ７０６のドレイン電極７０６ｂは画素電極７０８と接続されている。スイッチトランジスタ７０６のソース電極７０６ｃはビデオデータ線７０４と接続されている。共通電極線７１０は画素電極７０８の共通電極として使用される。金属電極７１２が画素領域の周囲に構成されている。金属電極７１２は共通電極線７１０によって制御される。

図４Ｂは図４Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示している。下部基板７１４および上部基板７１６は選択された距離で互いに向かい合っている。下部基板７１４および上部基板７１６は透明な絶縁体で作成されていることが好ましい。複数の液晶分子を有する液晶層７１８は下部基板７１４と上部基板７１６との間に挟まれ、上記複数の液晶分子はスプレイ状態にある。ビデオデータ線７０４および金属線７１２は下部基板７１４に順次に形成される。隔離層７３０がビデオデータ線７０４と金属線７１２との間に配置されている。画素電極７０８は下部基板７１４の内側面の上に形成されている。他の隔離層７３２がビデオデータ線７０４と画素電極７０８との間に配置されている。導体電極７２０が上部基板７１６の内側面に形成されている。画素電極７０８および導体電極７２０は両方とも透明な導体、好ましくは例えばＩＴＯ材料から形成される。さらに、アラインメント層（図示せず）が、画素電極７０８が配置されている下部基板７１４の内側面および導体電極７２０が配置されている上部基板７１６の内側面に形成されている。ここにおいては、アラインメント層はＭＡＲＫスプレイ状態においておよそ５度の予備傾斜角度を有している。

金属電極７１２に電圧を印加して金属電極７１２の上の液晶分子７１８ａを図４Ｃに示されるように動作中スプレイ状態からベンド状態に変換させる。図４Ｃは第２の実施の形態によって図４Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示しており、液晶分子の一部がベンド状態に変換されている。第２の実施の形態によれば、共通電極７１０と上部基板７１６に配置されている導体電極７２０との間に電圧が印加される。従って、共通電極７１０によって制御される金属電極７１２と導体電極７２０との間には電圧差も存在する。その結果、金属電極７１２と上部基板７１６との間の液晶分子は図４Ｃに示されるように電圧差のためにスプレイ状態からベンド状態に変換される。

再び図４Ｃを参照すると、ベンド状態にある液晶分子７１８ａを用いて画素電極７０８を隔離する。金属電極７１２と導体電極７２０との間の電圧差は、画素電極７０８と導体電極７２０との間の電圧差が生じた後も依然存在する。即ち、この依然存在する電圧差によって確実に液晶分子７１８ａがベンド状態に維持される。従って、液晶分子７１８ａは、液晶分子がスプレイ状態にある画素電極７０８の外側の影響から画素電極７０８を隔離する。液晶ディスプレイがオフにされている時、共通電極７１０に印加されている電圧は取り除かれる。この時、共通電極７１０と金属電極７１２との間の液晶分子をベンド状態からスプレイ状態に変換させることができる。

動作中、共通電極７１０と金属電極７１２との間の液晶分子がまず元のスプレイ状態からベンド状態に変換された後、画素電極７０８に電圧が印加される。次に、走査線７０２を走査することによって、且つ走査信号に応じて、所定の走査線７０２のスイッチトランジスタ７０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線７０４のビデオ信号がスイッチトランジスタ７０６を通って画素電極７０８に転送される。即ち、画素電極７０８と上部基板７１６の導体電極７２０との間に電圧差が生じる。この時、画素領域の液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させることができる。従って、全液晶領域の液晶分子がベンド状態となる。一方、金属電極７１２の一部は画素電極７０８と重なってもよい。重なっている部分はコンデンサとして機能して、画素電極の応答速度を上げる。

（３）第３の実施の形態
図５Ａは本発明の第３の実施の形態による画素領域の平面図を示している。スイッチトランジスタ８０６のシリコンアイランド８０６ａは走査線８０２と接続されている。スイッチトランジスタ８０６のドレイン電極８０６ｂは画素電極８０８と接続されている。スイッチトランジスタ８０６のソース電極８０６ｃはビデオデータ線８０４と接続されている。共通電極線８１０は画素電極８０８の共通電極として使用される。第３の実施の形態によれば、金属電極８１２と共通電極８１０とはＨ字型となっている。金属電極８１２は共通電極線８１０によって制御される。

図５Ｂは図５Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示している。下部基板８１４および上部基板８１６は選択された距離で互いに向かい合っている。下部基板８１４および上部基板８１６は透明な絶縁体で作成されていることが好ましい。複数の液晶分子を有する液晶層８１８は下部基板８１４と上部基板８１６との間に挟まれ、前記複数の液晶分子はスプレイ状態にある。ビデオデータ線８０４および金属線８１２は下部基板８１４の上に順次に形成される。隔離層８３０がビデオデータ線８０４と金属線８１２との間に配置されている。画素電極８０８は下部基板８１４の内側面の上に形成されている。他の隔離層８３２がビデオデータ線８０４と画素電極８０８との間に配置されている。導体電極８２０が上部基板８１６の内側面に形成されている。画素電極８０８および導体電極８２０は両方とも透明な導体、好ましくは例えばＩＴＯ材料から形成される。さらに、アラインメント層（図示せず）が、画素電極８０８が配置されている下部基板８１４の内側面および導体電極８２０が配置されている上部基板８１６の内側面に形成されている。ここにおいては、アラインメント層はスプレイ状態においておよそ５度の予備傾斜角度を有している。動作中、金属電極８１２に電圧を印加して金属電極８１２の上の液晶分子８１８ａを図５Ｃに示されるようにスプレイ状態からベンド状態に変換させる。

再び図５Ｃを参照すると、ベンド状態にある液晶分子８１８ａを用いて画素電極８０８を隔離する。即ち、金属電極８１２と導体電極８２０との間の電圧差は、画素電極８０８と導体電極８２０との間の電圧差が生じた後も依然存在する。即ち、この依然存在する電圧差によって確実に液晶分子８１８ａがベンド状態に維持される。従って、液晶分子８１８ａは、液晶分子がスプレイ状態にある画素電極８０８の外側からの影響から画素電極８０８を隔離する。液晶ディスプレイがオフにされている時、共通電極８１０に印加されている電圧は取り除かれる。この時、共通電極８１０と金属電極８１２との間の液晶分子がベンド状態からスプレイ状態に変換される。

動作中、共通電極８１０と金属電極８１２との間の液晶分子がまず元のスプレイ状態からベンド状態に変換された後、画素電極８０８に電圧が印加される。次に、走査線８０２を走査することによって、且つ走査信号に応じて、所定の走査線８０２のスイッチトランジスタ８０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線８０４のビデオ信号がスイッチトランジスタ８０６を通って画素電極８０８に転送される。即ち、画素電極８０８と上部基板８１６の導体電極８２０との間に電圧差が生じる。この時、画素領域の液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させることができる。従って、全液晶領域の液晶分子がベンド状態となる。一方、金属電極８１２の一部は画素電極８０８と重なってもよい。重なっている部分はコンデンサとして機能して、画素電極の応答速度を上げることができる。

（４）第４の実施の形態
図６Ａを参照すると、本発明の第４の実施の形態による画素領域の平面図が示されている。スイッチトランジスタ９０６のシリコンアイランド９０６ａは走査線９０２と接続されている。スイッチトランジスタ９０６のドレイン電極９０６ｂは画素電極９０８と接続されている。スイッチトランジスタ９０６のソース電極９０６ｃはビデオデータ線９０４と接続されている。共通電極線９１０は画素電極９０８の共通電極として使用される。第４の実施の形態によれば、金属電極９１２と共通電極９１０とは十字形となっている。金属電極９１２は共通電極線９１０によって制御される。

図６Ｂは図５Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示している。下部基板９１４および上部基板９１６は選択された距離で互いに向かい合っている。下部基板９１４および上部基板９１６は透明な絶縁体で作成されていることが好ましい。複数の液晶分子を有する液晶層９１８は下部基板９１４と上部基板９１６との間に挟まれ、前記複数の液晶分子はスプレイ状態にある。ビデオデータ線９０４および金属線９１２は下部基板９１４の上に順次に形成される。隔離層９３０がビデオデータ線９０４と金属線９１２との間に配置されている。画素電極９０８は下部基板９１４の内側面の上に形成されている。他の隔離層９３２がビデオデータ線９０４と画素電極９０８との間に配置されている。導体電極９２０が上部基板９１６の内側面に形成されている。画素電極９０８および導体電極９２０は両方とも透明な導体、好ましくは例えばＩＴＯ材料から形成される。さらに、アラインメント層（図示せず）が、画素電極９０８が配置されている下部基板９１４の内側面および導体電極９２０が配置されている上部基板９１６の内側面に形成されている。ここにおいては、アラインメント層はスプレイ状態においておよそ５度の予備傾斜角度を有している。

再び図６Cを参照すると、ベンド状態にある液晶分子９１８ａを用いて画素電極９０８を隔離する。即ち、金属電極９１２と導体電極９２０との間の電圧差は、画素電極９０８と導体電極９２０との間の電圧差が生じた後も依然存在する。この依然存在する電圧差によって確実に液晶分子９１８ａがベンド状態に維持される。従って、液晶分子９１８ａは、液晶分子がスプレイ状態にある画素電極９０８の外側の影響から画素電極９０８を隔離する。液晶ディスプレイがオフにされている時、共通電極９１０に印加されている電圧は取り除かれる。この時、共通電極９１０と金属電極９１２との間の液晶分子がベンド状態からスプレイ状態に変換されてもよい。

動作中、共通電極９１０と金属電極９１２との間の液晶分子がまず元のスプレイ状態からベンド状態に変換された後、画素電極９０8に電圧が印加される。次に、走査線９０２を走査することによって、且つ走査信号に応じて、所定の走査線９０２のスイッチトランジスタ９０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線９０４のビデオ信号がスイッチトランジスタ９０６を通って画素電極９０８に転送される。即ち、画素電極９０８と上部基板９１６の導体電極９２０との間に電圧差が生じる。この時、画素領域の液晶分子がスプレイ状態からベンド状態に変換される。従って、全液晶領域の液晶分子がベンド状態となる。一方、金属電極９１２の一部は画素電極９０８と重なる。重なっている部分はコンデンサとして機能して、画素電極の応答速度を上げることができる。

以上の説明により、画素領域に付加的な金属電極が構成される。金属電極は共通電極によって制御される。全画素領域の液晶分子がスプレイ状態にある。動作中、金属電極に電圧を印加して金属電極の上の液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる。その後、画素電極に電圧を印加して、全画素領域がベンド状態を示すようにする。

尚、金属電極は画素電極の中央または画素電極の周囲に配置することができる。金属電極と共通電極とは十字型またはＨ字型となることが可能である。本発明は液晶セル内に２つに配向状態を必要としないので、本発明によれば複雑な製造プロセスが回避される。さらに、ＬＣＤの起動時に液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる所定の時間を必要としない。従って、本発明の画素構造を使用したＬＣＤは高速応答だけでなく高い表示品質を有する。

一方、本発明はまた金属電極を駆動する駆動回路を提供する。図７Ａは第１の実施の形態による駆動タイミングの負から正への波形を示している。この波形は上述した４つの実施の形態に使用することができる。図３Ａ乃至３Ｃおよび図７Ａによれば、まず電圧信号４０４が共通電極５１０に印加される。従って、共通電極によって制御される金属電極５１２にもこの電圧信号４０４が印加される。この時、金属電極５１２の上に配置された液晶分子がスプレイ状態からベンド状態に変換される。一方、金属電極５１２の一部が画素電極５０８ａおよび５０８ｂと重なり、図３Ｂおよび３Ｃに示されるように金属電極５１２に電圧が存在する。金属電極、画素電極５０８ａおよび５０８ｂはすべて導体である。従って、重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能することができる。即ち、金属電極５１２に印加されたこの電圧はこれら重なる部分５２４および５２６を帯電させて画素電極の電位を上昇させる。

時間Ｔ_１において、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号４０２に応じて、所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線５０４のビデオ信号４０６は、スイッチトランジスタ５０６を通って画素電極５０８に転送される。即ち、画素電極５０８と上部基板５１６の導体電極５２０との間に電圧差が生じて液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる。尚、重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能するため、画素電極５０８には初期電位が存在する。即ち、液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる電圧を画素電極５０８に発生させることがより容易となる。従って、応答速度を上げることができる。

図７Ｂは駆動タイミングの正から負への波形を示している。この波形は、上述した４つの実施の形態に使用することができる。図３Ａ乃至３Ｃおよび図７Ｂによれば、共通電極５１０に印加された電圧信号４０８がまず高電圧から低電圧へ切り替えられる。従って、共通電極によって制御される金属電極５１２も低電圧状態となる。一方、図３Ｂおよび３Ｃに示されるように金属電極５１２の一部が画素電極５０８ａおよび５０８ｂと重なる。金属電極、画素電極５０８ａおよび５０８ｂはすべて導体である。従って、重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能する。従って、金属電極５１２が低電圧状態にある時、画素電極５０８ａおよび５０８ｂの電位４１０も時間Ｔ_２において特別値に低減される。しかし、この時走査信号４１２はスイッチトランジスタ５０６を選択しないため、スイッチトランジスタ５０６は依然オフにされたままである。即ち、画素電極５０８ａおよび５０８ｂの電位４１０は一定値に維持される。時間Ｔ_３において、走査線５０２の走査信号４１２がスイッチトランジスタ５０６を選択した場合、スイッチトランジスタ５０６はオンにされる。画素電極５０８ａおよび５０８ｂの電位はスイッチトランジスタ５０６を通して放電されて電位４１０を低下させる。

図８Ａおよび図８Ｂは第２の実施の形態による波形を示しており、図８Ｂは駆動タイミングの正から負への波形を示している。この波形を上述した４つの実施の形態に使用することができる。図３Ａ乃至３Ｃおよび図８Ａによれば、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号６０２に応じて、所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンになる。同時に、ビデオデータ線５０４の画素電位６０６はスイッチトランジスタ５０６を通って画素電極５０８に転送される。次に、時間Ｔ_１において、電圧信号６０４が低電位から高電位へ切り替えられる。即ち、共通電極も高電位となる。従って、共通電極５１０によって制御される金属電極５１２も液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる高電位となる。

一方、金属電極５１２の一部が画素電極５０８ａおよび５０８ｂと重なり、図３Ｂおよび３Ｃに示されるように金属電極５１２に電圧が存在する。金属電極、画素電極５０８ａおよび５０８ｂはすべて導体である。従って、重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能する。即ち、金属電極５１２に印加されたこの電圧はこれら重なる部分５２４および５２６を帯電させて画素電極の電位６０６を上昇させる。液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる電圧を画素電極５０８に発生させることがより容易となる。

図８Ｂは第２の実施の形態による駆動タイミングの正から負への波形を示している。この波形を上述した４つの実施の形態に使用してもよい。図３Ａ乃至３Ｃおよび図８Ｂによれば、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号６１２に応じて、所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンにされて画素電位６１０を低下させる。一方、図３Ｂおよび３Ｃに示されるように金属電極５１２の一部は画素電極５０８ａおよび５０８ｂと重なる。重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能する。このコンデンサ機能は画素電極５０８の画素電位を一定の値に維持する。時間Ｔ_２において、共通電極５１０の電圧信号６０８は高電位から低電位へ変換される。共通電極５１０によって制御される金属電極５１２も低電位となり、これによって重なる部分５２４および５２６に蓄えられた電荷が放電されて画素電極５０８の画素電位６１０を低下させる。

図９Ａおよび図９Ｂは第３の実施の形態による波形を示しており、図９Ａは駆動タイミングの正から負への波形を示している。この波形を上述した４つの実施の形態に使用することができる。図３Ａ乃至３Ｃおよび図９Ａによれば、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号２０２に応じて、時間Ｔ_１において所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンになる。次に、ビデオデータ線５０４の画素電位２０６はスイッチトランジスタ５０６を通って画素電極５０８に転送される。同時に、電圧信号２０４が低電位から高電位へ切り替えられる。即ち、共通電極も高電位となる。従って、共通電極５１０によって制御される金属電極５１２も液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる高電位となる。

一方、図３Ｂおよび３Ｃに示されるように金属電極５１２の一部が画素電極５０８ａおよび５０８ｂと重なる。金属電極と画素電極５０８ａおよび５０８ｂとはすべて導体である。重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能する。従って、金属電極５１２に印加されたこの電圧はこれら重なる部分５２４および５２６を帯電させて画素電極の電位２０６を上昇させる。液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる電圧を画素電極５０８に発生させることがより容易となる。

図９Ｂは第３の実施の形態による駆動タイミングの正から負への波形を示している。この波形を上述した４つの画素構造の実施の形態に使用することができる。図３Ａ乃至３Ｃおよび図８Ｂによれば、走査線５０２を走査することによって、且つ走査信号２１２に応じて、所定の走査線５０２のスイッチトランジスタ５０６がオンにされて時間Ｔ_２において画素電位２１０を低下させる。同時に、共通電極５１０の電圧信号２０８は高電位から低電位へ変換される。共通電極５１０によって制御される金属電極５１２も低電位となる。一方、図３Ｂおよび３Ｃに示されるように金属電極５１２の一部が画素電極５０８ａおよび５０８ｂと重なる。重なる部分５２４および５２６はコンデンサとして機能する。共通電極５１０の電位は低電位であるため、重なる部分５２４および５２６に蓄えられた電荷が放電されて画素電極５０８の画素電位２１０を低下させる。

本発明の画素構造によれば、金属電極の一部が画素電極と重なってコンデンサとして機能し、これにより、応答速度が上がる。

図１０は本発明の画素電極構造をＴＦＴ−ＬＣＤに使用した平面図であり、上述した４つの画素構造をこの実施の形態に使用してもよい。スイッチトランジスタ１４、１６、１８および１９のゲート電極はそれぞれ走査線８２、８４、８６および８８に接続されている。スイッチトランジスタ１４、１６、１８および１９のドレイン電極はそれぞれ画素電極２４、２６、２８および２９に接続され、ソース電極はそれぞれビデオデータ線７２に接続されている。共通線９０、９２、９４および９６はそれぞれ画素電極２４、２６、２８および２９の共通電極として使用されて金属電極（図示せず）を制御する。所定の走査線によってスイッチトランジスタ１４が選択された場合、ビデオデータ線７２に供給されたビデオ信号はスイッチトランジスタ１４を通って画素電極２４に転送されてディスプレイに画像が示される。

図１１Ａは図１０に示されるような画素構造に適用される図７Ａおよび７Ｂに示されるような波形を発生させる駆動回路の概略図を示している。尚、図１１Ａは２つの異なる画素電極を駆動する共通電極のみを示している。しかし、この駆動回路をすべての画素構造を駆動するために拡張してもよい。駆動方法は以下に説明されているものと同様である。

図１０および図１１Ａを参照すると、本発明の駆動回路によって、出力端Ｖ_ｃｏｍ１の電圧信号を使用して共通電極９２が駆動され、出力端Ｖ_ｃｏｍ２の電圧信号を使用して共通電極９４が駆動される。トランジスタ３０のスイッチは走査線８２によって制御され、トランジスタ３２のスイッチは走査線８４によって制御される。インバータ３４がトランジスタ３０と出力端Ｖ_ｃｏｍ１との間に配置されてトランジスタ３０からの入力信号を変換する。他のインバータ３６がトランジスタ３２と出力端Ｖ_ｃｏｍ２との間に配置されて出力端Ｖ_ｃｏｍ１の信号を変換する。

動作中、２つのフィールド３８および４０からなるフレーム信号Ｖ_ｉｎがトランジスタ３０から入力される。各フィールドの時間は１／６０秒である。走査線８２によってトランジスタ３０がオンにされた時、第１のフィールド信号３８がトランジスタ３０を通ってインバータ３４に転送される。インバータ３４は第１のフィールド信号３８を反転させ、反転した第１のフィールド信号３８を出力端Ｖ_ｃｏｍ１から送信して共通電極９２を駆動する。次に、走査線８４によってトランジスタ３２がオンにされ、反転し第１のフィールド信号３８がトランジスタ３２を通ってインバータ３６に転送される。インバータ３６は受信した信号を再度反転させ、これを出力端Ｖ_ｃｏｍ２から送信して共通電極９４を駆動する。

従って、本発明の駆動回路によって発生された波形によって、共通電極９２が出力端Ｖ_ｃｏｍ１からの駆動信号によって駆動された後、画素電極２６のスイッチトランジスタ１６が走査線８４の走査信号によってオンにされる。従って、図７Ａに示される波形が形成され、このうち、波形４０４が出力端Ｖ_ｃｏｍ１の信号であり、波形４０２が走査線８４の信号である。

次に、トランジスタ３０が再び走査線８２の信号を受信すると、第２のフィールド信号４０がトランジスタ３０を通ってインバータ３４に転送される。インバータ３４は第２のフィールド信号を反転させ、反転した第２のフィールド信号を出力端Ｖ_ｃｏｍ１から送信して共通電極９２を駆動してもよい。次に、走査線８４によってトランジスタ３２がオンにされた時、反転した第２のフィールド信号４０がトランジスタ３２を通ってインバータ３６に転送される。インバータ３６は受信した信号を再度反転させ、これを出力端Ｖ_ｃｏｍ２から送信して共通電極９４を駆動する。

従って、共通電極９２が出力端Ｖ_ｃｏｍ１から信号を受信した後、画素電極２６のスイッチトランジスタ１６が走査線８４の走査信号によってオンにされる。このようにして、図７Ｂに示される波形が形成され、このうち波形４０８が出力端Ｖ_ｃｏｍ１の信号であり、波形４１２が走査線８４の信号である。

図１１Ｂは駆動電圧を生成する駆動回路の詳細図を示している。インバータの動作方法を以下に説明する。走査線８２の信号によってトランジスタ３０がオンにされた時、第１のフィールド信号３８がトランジスタ３０を通ってトランジスタ４２および４４のゲート電極に転送される。第１のフィールド信号３８は低電位であるためトランジスタ４２および４４は依然オフである。ドレイン電極とソース電極とが互いに接続されているためトランジスタはオンとなる。トランジスタはトランジスタ４６を介しての高電圧によってもオンにされる。従って、出力端Ｖ_ｃｏｍ１の信号は高電圧信号である。

同様に、走査線８２の信号によって再びトランジスタ３０がオンにされると、第２のフィールド信号４０がトランジスタ３０を通ってトランジスタ４２および４４のゲート電極に転送される。第２のフィールド信号４０は高電位であるためトランジスタ４２および４４はオンにされる。ドレイン電極とソース電極とが互いに接続されているためトランジスタはオンとなる。トランジスタ４８のゲート電極はトランジスタ４２を通って低電位に接続されている。従って、トランジスタ４８はオフにされる。従って、出力端Ｖ_ｃｏｍ１はトランジスタ４４を通って低電圧信号に接続されている。

図１１Ａに示される駆動回路を用いて図８Ａおよび８Ｂに示されるような波形を発生させることもできる。図１０および図１１Ａを共に参照すると、出力端Ｖ_ｃｏｍ１の電圧信号を使用して共通電極９２が駆動され、出力端Ｖ_ｃｏｍ２の電圧信号を使用して共通電極９４が駆動される。しかし、トランジスタ３０のスイッチは走査線８６によって制御され、トランジスタ３２のスイッチは走査線８８によって制御される。インバータ３４がトランジスタ３０と出力端Ｖ_ｃｏｍ１との間に配置されてトランジスタ３０からの入力信号を反転させる。他のインバータ３６がトランジスタ３２と出力端Ｖ_ｃｏｍ２との間に配置されて出力端Ｖ_ｃｏｍ１の入力信号を反転させる。

動作中、２つのフィールド３８および４０からなるフレーム信号Ｖ_ｉｎがトランジスタ３０から入力される。ここで各フィールドの時間は１／６０秒である。走査線８６の走査信号によってトランジスタ３０がオンにされた時、第１のフィールド信号３８がトランジスタ３０を通ってインバータ３４に転送される。インバータ３４は第１のフィールド信号３８を反転させ、反転した第１のフィールド信号３８を出力端Ｖ_ｃｏｍ１から送信して共通電極９２を駆動する。次に、走査線８８によってトランジスタ３２がオンにされると、反転した第１のフィールド信号３８がトランジスタ３２を通ってインバータ３６に転送される。インバータ３６は受信した信号を再度反転させ、これを出力端Ｖ_ｃｏｍ２から送信して共通電極９４を駆動する。

従って、本発明の駆動回路によって発生された波形によれば、画素電極２８のスイッチトランジスタ１８が走査線８６の走査信号によってオンにされた後、共通電極９２が出力端Ｖ_ｃｏｍ１からの駆動信号によって駆動される。従って、図８Ａに示される波形が形成され、このうち波形６０４が出力端Ｖ_ｃｏｍ２の信号であり、波形６０２が走査線８６の信号である。

次に、トランジスタ３０が再び走査線８６の信号を受信すると、第２のフィールド信号４０がトランジスタ３０を通ってインバータ３４に転送される。インバータ３４は第２のフィールド信号４０を反転させ、反転した第２のフィールド信号４０を出力端Ｖ_ｃｏｍ１から送信して共通電極９２を駆動する。次に、走査線８８によってトランジスタ３２がオンにされた時、反転した第２のフィールド信号４０がトランジスタ３２を通ってインバータ３６に転送される。インバータ３６は受信した信号を再度反転させ、これを出力端Ｖ_ｃｏｍ２から送信して共通電極９４を駆動する。

従って、画素電極２８のスイッチトランジスタ１８が走査線８６の走査信号によってオンにされた後、共通電極９４が出力端Ｖ_ｃｏｍ２から信号を受信する。このようにして、図８Ｂに示される波形が形成され、このうち波形６０８が出力端Ｖ_ｃｏｍ２の信号であり、波形６１２が走査線８６の信号である。

図１１Ａに示される駆動回路を用いて図９Ａおよび９Ｂに示されるような波形を発生させることもできる。図１０および図１１Ａを共に参照すると、出力端Ｖ_ｃｏｍ１の電圧信号を使用して共通電極９２が駆動され、出力端Ｖ_ｃｏｍ２の電圧信号を使用して共通電極９４が駆動される。しかし、トランジスタ３０のスイッチは走査線８４によって制御され、トランジスタ３２のスイッチは走査線８６によって制御される。インバータ３４がトランジスタ３０と出力端Ｖ_ｃｏｍ１との間に配置されてトランジスタ３０からの入力信号を反転させる。他のインバータ３６がトランジスタ３２と出力端Ｖ_ｃｏｍ２との間に配置されて出力端Ｖ_ｃｏｍ１の信号を反転させる。

動作中、２つのフィールド３８および４０からなるフレーム信号Ｖ_ｉｎがトランジスタ３０から入力される。ここで各フィールドの時間は１／６０秒である。走査線８４の走査信号によってトランジスタ３０がオンにされた時、第１のフィールド信号３８がトランジスタ３０を通ってインバータ３４に転送される。インバータ３４は第１のフィールド信号３８を反転させ、反転した第１のフィールド信号３８を出力端Ｖ_ｃｏｍ１から送信して共通電極９２を駆動する。次に、走査線８６によってトランジスタ３２がオンにされると、反転した第１のフィールド信号３８がトランジスタ３２を通ってインバータ３６に転送される。インバータ３６は受信した信号を再度反転させ、これを出力端Ｖ_ｃｏｍ２から送信して共通電極９４を駆動する。

従って、本発明の駆動回路によって発生された波形によれば、画素電極２６のスイッチトランジスタ１６が走査線８４の走査信号によってオンにされる。同時に、共通電極９２が出力端Ｖ_ｃｏｍ１からの駆動信号によって駆動される。このようにして、図９Ａに示される波形が形成され、このうち波形２０４が出力端Ｖ_ｃｏｍ１の信号であり、波形２０２が走査線８４の信号である。

次に、トランジスタ３０が再び走査線８４の信号を受信すると、第２のフィールド信号４０がトランジスタ３０を通ってインバータ３４に転送される。インバータ３４は第２のフィールド信号４０を反転させ、反転した第２のフィールド信号４０を出力端Ｖ_ｃｏｍ１から送信して共通電極９２を駆動する。次に、走査線８６によってトランジスタ３２がオンにされた時、反転した第２のフィールド信号４０がトランジスタ３２を通ってインバータ３６に転送される。インバータ３６は受信した信号を再度反転させ、これを出力端Ｖ_ｃｏｍ２から送信して共通電極９４を駆動する。

従って、画素電極２６のスイッチトランジスタ１６が走査線８４の走査信号によってオンにされる。同時に、共通電極９２が出力端Ｖ_ｃｏｍ１から信号を受信する。このようにして、図９Ｂに示される波形が形成され、このうち波形２０８が出力端Ｖ_ｃｏｍ２の信号であり、波形２１２が走査線８４の信号である。

当業者に理解されているとおり、本発明の好ましい実施の形態の以上の説明は本発明の例証であり、本発明を限定するものではない。様々な変形および同様の構成が添付された請求の範囲の趣旨および範囲内に含まれる。このような変形および同様の構造が含まれるように請求の範囲は最も広く解釈されるべきである。本発明の好ましい実施の形態を図示および説明したが、これを発明の趣旨および範囲から逸脱することなく様々に変化させることができることは明らかである。

液晶分子がスプレイ状態にあるＯＣＢモードを使用した液晶ディスプレイの概略構成図を示す。液晶分子がベンド状態にあるＯＣＢモードを使用した液晶ディスプレイの概略構成図を示す。薄膜トランジスタＬＣＤの画素構造平面図を示す。液晶分子のいくつかがスプレイ状態にあり、いくつかがベンド状態にある図２Ａの線ＢＢ’に沿った断面図を示す。すべての液晶分子がスプレイ状態にある図２Ａの線ＢＢ’に沿った断面図を示す。本発明の第１の実施の形態による画素領域の平面図を示す。すべての液晶分子がスプレイ状態にある図３Ａの線ＡＡ’からの断面図を示す。液晶分子のいくつかがベンド状態に変換された図３Ａの線ＡＡ’からの断面図を示す。本発明の第２の実施の形態による画素領域の平面図を示す。すべての液晶分子がスプレイ状態にある図４Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示す。液晶分子のいくつかがベンド状態に変換された図４Ａの線ＡＡ’に沿った断面図を示す。本発明の第３の実施の形態による画素領域の平面図を示す。すべての液晶分子がスプレイ状態にある図５Ａの線ＡＡ’からの断面図を示す。液晶分子の一部がベンド状態に変換された図５Ａの線ＡＡ’からの断面図を示す。本発明の第４の実施の形態による画素領域の平面図を示す。すべての液晶分子がスプレイ状態にある図６Ａの線ＡＡ’からの断面図を示す。液晶分子のいくつかがベンド状態に変換された図６Ａの線ＡＡ’からの断面図を示す。第１の実施の形態による駆動タイミングの負から正への波形を示す。第１の実施の形態による駆動タイミングの正から負への波形を示している。第２の実施の形態による駆動タイミングの負から正への波形を示す。第２の実施の形態による駆動タイミングの正から負への波形を示す。第３の実施の形態による駆動タイミングの負から正への波形を示す。第３の実施の形態による駆動タイミングの正から負への波形を示す。本発明の画素電極構造をＴＦＴ−ＬＣＤに使用した平面図である。駆動電圧を生成する駆動回路の概略図を示す。駆動電圧を生成する駆動回路の詳細図を示す。

符号の説明

１４，１６，１８，１９，５０６，７０６，８０６，９０６スイッチトランジスタ
２４，２６，２８，２９，５０８，７０８，８０８，９０８画素電極
３４，３６インバータ
７２，５０４，７０４，８０４，９０４ビデオデータ線
８２，８４，８６，８８，５０２，７０２，８０２，９０２走査線
９０，９２，９４，９６，５１０，７１０，８１０，９１０共通電極（線）
２０２，２１２，４０２，４１２，６０２，６１２走査信号
２０６，２１０，６０６，６１０画素電位
４０４，４０８，６０８電圧信号
４０６ビデオ信号
５０６ｂ，７０６ｂ，８０６ｂ，９０６ｂドレイン電極
５０６ｃ，７０６ｃ，８０６ｃ，９０６ｃソース電極
５１２，７１２，８１２，９１２金属電極（金属線）
５１４，７１４，８１４，９１４下部基板
５１６，７１６，８１６，９１６上部基板
５１８，７１８，８１８，９１８液晶層
５２０，９２０，導体電極
５３０，５３２，７３０，７３２，８３０，８３２隔離層
７０６ａ，８０６ａ，９０６ａ，シリコンアイランド

Claims

第１の基板と、導体電極が配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟まれる液晶層とを備えるＯＣＢモードの液晶ディスプレイの前記第１の基板に配置される画素構造であって、
前記第１の基板上に配置され、第１の方向に且つ互いに平行して配置される複数の走査線と、
前記第１の基板上で前記第１の方向に且つ互いに平行して配置され、前記第１の方向で前記複数の走査線と交互に配置される複数の共通電極と、
前記第１の基板上で前記複数の共通電極線から延在するように配置された複数の金属電極と、
前記複数の走査線、前記複数の共通電極および前記複数の金属電極の上に配置される第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上で互いに平行して配置され、第２の方向に配置されて前記複数の共通電極および金属電極と交差する複数のビデオデータ線であって、いずれの隣り合うビデオデータ線も、それぞれが前記複数の共通電極の１つとそこから延在する前記複数の金属電極の１つとを含む画素領域を、いずれかの隣り合う走査線とで画定するビデオデータ線と、
前記複数のビデオデータ線の上に配置される第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層の上で対応する画素領域にそれぞれ配置される複数の画素電極と、
前記走査線位置と交差する前記ビデオデータ線にそれぞれ配置される複数のスイッチトランジスタであって、そのゲート電極が前記走査線に連結され、自身を介して前記ビデオデータ線が前記画素電極に連結される、スイッチトランジスタと、
を備え、
各画素領域は、１つの共通電極と、前記共通電極によって制御される１つの金属電極と、１つの画素電極と、を含み、
液晶分子はスプレイ状態で配置され、
前記画素電極は複数のサブ画素電極に分割され、隣り合うサブ画素電極の間に閉スリットが配置され、前記共通電極の１部は前記閉スリットの下にあり、
画素領域を駆動する際に、前記共通電極に電圧が印加されて前記共通電極上および前記金属電極上の前記液晶分子を前記スプレイ状態からベンド状態に変換させ、その後、前記画素電極に電圧が印加されて全画素領域における前記液晶分子を前記スプレイ状態から前記ベンド状態に変換させる、
画素構造。
前記第１の方向は前記第２の方向に対して直角である、請求項１に記載の画素構造。
前記画素電極はＩＴＯまたはＩＺＯ材料で形成される、請求項１に記載の画素構造。
前記金属電極は、対応する画素電極と部分的に重なってコンデンサ構造を形成する、請求項１に記載の画素構造。
前記金属電極は前記画素領域の周囲に配置される、請求項１に記載の画素構造。
前記金属電極は前記画素領域の内側に配置される、請求項１に記載の画素構造。
請求項１に記載のＯＣＢモードの液晶ディスプレイの画素構造の駆動方法であって、
前記共通電極に電圧を印加して前記金属電極と前記導体電極との間および前記共通電極と前記導体電極との間に配置された液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させ、
前記スイッチトランジスタを導電させ、
前記スイッチトランジスタを通して前記画素電極に電圧を印加してスプレイ状態にある液晶分子をベンド状態に変換させる、液晶ディスプレイ駆動方法。
前記走査線を使用して走査信号を転送する、請求項７に記載の駆動方法。
前記スイッチトランジスタのゲート電極は、対応する走査線に連結され、前記対応する走査線を使用して前記スイッチトランジスタを制御する、請求項８に記載の駆動方法。
前記走査信号を使用して前記スイッチトランジスタのオン／オフを制御する、請求項８に記載の駆動方法。
前記スイッチトランジスタが走査信号によってオンにされた時、前記画素電極が、対応するビデオデータ線に連結される、請求項８に記載の駆動方法。
前記ビデオデータ線を使用してビデオデータ信号を転送する、請求項７に記載の駆動方法。
請求項１に記載のＯＣＢモードの液晶ディスプレイの画素構造の駆動方法であって、
前記スイッチトランジスタを導電させ、
前記スイッチトランジスタを通して前記画素電極に電圧を印加し、
前記共通電極に電圧を印加して前記金属電極と前記導体電極との間および前記共通電極と前記導体電極との間に配置される液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させ、且つ依然スプレイ状態にある液晶分子をベンド状態に変換させる、液晶ディスプレイ駆動方法。
前記走査線を使用して走査信号を転送する、請求項１３に記載の駆動方法。
前記スイッチトランジスタのゲート電極は、対応する走査線に連結され、前記対応する走査線を使用して前記スイッチトランジスタを制御する、請求項１４に記載の駆動方法。
前記走査信号を使用して前記スイッチトランジスタのオン／オフを制御する、請求項１４に記載の駆動方法。
前記スイッチトランジスタが走査信号によってオンにされた時、前記画素電極が、対応するビデオデータ線に連結される、請求項１４に記載の駆動方法。
前記ビデオデータ線を使用してビデオデータ信号を送信する、請求項１３に記載の駆動方法。