CN101377598A - 液晶装置及其驱动方法、液晶装置驱动用集成电路装置 - Google Patents
液晶装置及其驱动方法、液晶装置驱动用集成电路装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101377598A CN101377598A CNA2008102139348A CN200810213934A CN101377598A CN 101377598 A CN101377598 A CN 101377598A CN A2008102139348 A CNA2008102139348 A CN A2008102139348A CN 200810213934 A CN200810213934 A CN 200810213934A CN 101377598 A CN101377598 A CN 101377598A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sequence
- electric field
- pixel electrode
- sweep trace
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
本发明涉及液晶装置及其驱动方法、液晶装置驱动用集成电路装置,所述液晶装置通过执行初始化序列,将液晶的液晶分子的取向状态从飞沫取向向弯曲取向转移,来进行显示或光调制,初始化序列包含弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列,在弯曲转移核形成序列中,通过像素电极和扫描线之间的电位差产生横电场,并且优选消除像素电极和对置电极之间的电位差,不形成纵电场,只使用横电场形成弯曲转移核,而且在弯曲转移扩大序列中,通过像素电极和对置电极之间的电位差产生纵电场,通过纵电场扩大弯曲转移。
Description
在本申请中,包含了2007年8月31日提出的日本专利申请特愿2007-226376号和2007年9月19日提出的日本专利申请特愿2007-242288的内容。
技术领域
本发明涉及液晶装置(例如使用了OCB液晶的液晶装置)、液晶装置的驱动方法、液晶装置驱动用集成电路装置和电子设备等。
背景技术
在以液晶电视或液晶投影仪为代表的液晶装置的领域中,静止画面比原来要求了动画的图像质量提高,因此,提高液晶装置的响应速度是不可缺少的。近年来,响应速度快的OCB(Optical Compensated Bend)液晶装置引人注目。
使用了OCB液晶的液晶装置(以下称作OCB液晶装置)在初始状态和显示动作状态下,液晶分子的取向发生变化。在初始状态下,液晶分子的取向被限制为在2个衬底间以飞沫(spray)状打开(飞沫取向),在显示动作状态下,液晶分子的取向被限制为在2个衬底间弯曲为弓形(弯曲取向)。
当在OCB液晶装置中进行图像显示或光调制时,会在弯曲取向的状态下施加驱动电压。当在弯曲取向的状态下施加了电压时,液晶分子的取向切换的时间比TN模式或STN模式的情况短,能在短时间内使液晶层的光透过率变化,使得高速响应成为可能。
OCB液晶在未被施加电压的状态下处于飞沫取向状态,例如通过施加高电压,而成为弯曲取向状态。当在OCB液晶显示装置中进行显示动作时,必须使液晶分子变为弯曲取向,为了使液晶分子的取向从飞沫状态变为弯曲取向状态,必须执行初始化序列(initialization sequence)。
在初始化序列中包含弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列。即,首先形成弯曲转移用的核(弯曲转移核)(弯曲转移核的形成),接着,把该转移向周围传播(弯曲转移扩大)。
如果不完全进行该初始化序列,则会成为显示不良的原因。OCB液晶装置的初始化序列的一个例子,例如在特开2001-83479号公报中记载。
在执行OCB液晶装置的初始化序列(弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列)时,一般需要高电压的施加、和复杂的驱动序列。
因此,作为液晶驱动器,需要采用高耐压元件,在制造驱动器IC时,占有面积增大,制造工艺复杂化,必将导致高成本。
此外,如果初始化序列复杂化,则从接通电源到转移为可显示状态的时间增长,而且,液晶驱动器的控制也复杂化。
从提高OCB液晶装置的方便性的观点出发,希望通过弯曲转移核形成和弯曲转移扩大的一系列处理,实现合理的方法。
特别在初始化序列时,如果不必使用特别的高电压,则能格外减少液晶驱动器的负担。
而且,如果能够采用与OCB液晶装置的通常动作时的驱动形态同样的驱动形态(沿袭了通常动作时的驱动的、不伴随着特别的高电压或复杂的处理的驱动方式),则能担保驱动方式的一贯性,可减轻液晶驱动器的负担,从而能削减成本。并且,不必为了初始化序列进行与通常动作时完全不同的特别的处理,使得OCB液晶装置的使用方便性也会提高。
另外,在上述的特开2001-83479号公报中,公开了使用横电场来高效形成转移核的技术,但是未提及形成了弯曲转移核之后,怎样合理地扩大转移。
发明内容
本发明是根据这样的考察而提出的。根据本发明的几个方式,例如不使用过大的高电压,就能实现OCB液晶装置的初始化序列。而且,例如可以使用与通常动作时同样的依次驱动(线依次驱动和多线依次驱动)来实现。此外,例如能简化液晶驱动电路,可实现OCB液晶装置的低成本化。
(1)本发明的一个实施方式涉及一种液晶装置,具有:相对配置的第一衬底和第二衬底、和被所述第一衬底及所述第二衬底夹持的液晶,通过执行初始化序列,将所述液晶的液晶分子的取向状态从飞沫取向向弯曲取向转移,来进行显示或光调制,该液晶装置包括:设置在所述第一衬底上的相互交叉的多根扫描线和多根数据线;包含设置在所述多根扫描线及所述多根数据线的各交点的开关元件、与所述开关元件连接的像素电极、和暂时保持所述像素电极的电压的保持电容的像素电路;在所述第二衬底上与所述像素电极对置设置的对置电极;驱动所述扫描线、所述数据线及所述对置电极的驱动器;将用于所述显示或光调制的图像信号及控制信号提供给所述驱动器的控制部;所述初始化序列包含弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列,在执行所述弯曲转移核形成序列时,通过对所述扫描线及所述数据线分别施加不同的电压,使所述像素电路中的所述开关元件处于导通状态,并且,基于所述像素电极和所述扫描线之间的电位差产生横电场;在执行所述弯曲转移扩大序列时,通过对所述数据线及所述对置电极分别施加不同的电压,由所述像素电极和所述对置电极之间的电位差产生纵电场。
根据本实施方式,能够实现执行通过扫描线和像素电极之间的横电场形成弯曲转移核,通过纵电场扩大弯曲转移的新的初始化序列(转移序列)的液晶装置。通过对OCB液晶施加局部的强的横电场,产生向错(液晶分子的取向变为不连续的缺陷区域称作向错),该向错成为弯曲转移核。此外,在弯曲转移核形成之后,通过对OCB液晶的全部像素施加强的纵电场,开始弯曲转移核的扩大。通过控制对扫描线、数据线和对置电极分别施加的电压的电平和电压施加定时的一般液晶驱动方式,可实现弯曲转移核和弯曲转移扩大的各序列,不必为了初始化序列而设置特别的电路。因此,能简化液晶驱动器,可实现液晶装置的低成本化。
(2)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,在执行所述弯曲转移核形成序列时,对所述扫描线施加用于使所述像素电路中的所述开关元件变为导通状态的电压,对所述数据线施加与所述扫描线的所述电压不同的电压;在所述弯曲转移扩大序列的执行时,对所述数据线和所述对置电极分别施加不同的电压。
在弯曲转移核形成序列时,对扫描线赋予使像素电路的开关元件导通的电压(即选择电压),对数据线赋予与所述电压(即选择电压)不同的电压,由此,在选择(有效状态)的扫描线和像素电极之间产生电压差,从而产生横电场。另外,在弯曲转移扩大序列时,使像素电极和对置电极的电压不同(例如经由数据线对各像素写入与对置电极的电压不同的电压),对全部像素施加纵电场。
(3)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,在执行所述弯曲转移核形成序列时,通过所述像素电极和非选择的所述扫描线之间的电位差,产生横电场。
根据本实施方式,可实现执行通过在非选择的扫描线和像素电极之间的电位差产生横电场,使用该横电场形成弯曲转移核,并且,通过在像素电极和对置电极之间的纵电场,扩大弯曲转移的新的初始化序列(转移序列)的液晶装置。特别在弯曲转移核的形成时,通过利用非选择的扫描线和像素电极之间的横电场,能合理地增大对液晶提供的能量的总量。即,由于扫描线的非选择期间比选择期间长,所以,如果使用非选择的扫描线和像素电极之间的横电场,则能对液晶长期施加横电场。因此,可加快弯曲转移核的形成。
(4)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,在所述弯曲转移核形成序列的执行时,还通过所述像素电极和被选择的所述扫描线之间的电位差,产生横电场。
在本实施方式中,除了非选择的扫描线(非有效电平的扫描线)之外,还通过被选择的扫描线(有效电平的扫描线)产生横电场。因此,无论是扫描线X的非选择时、选择时,总(连续)能够对液晶施加横电场,使得弯曲转移核的更高效的形成成为可能。
(5)对本发明的其他实施方式涉及的液晶装置而言,所述像素电极和所述非选择的扫描线之间的电位差,比所述像素电极和所述被选择的扫描线之间的电位差大。
在本实施方式中,非选择的扫描线和像素电极之间的电位差,比被选择的扫描线和像素电极之间的电位差设定得大。由此,在扫描线的非选择期间,能够对液晶施加基于大的电位差的强的横电场,能够实现可靠且早期的弯曲转移核的形成。
(6)对本发明的其他实施方式涉及的液晶装置而言,所述液晶是OCB(Optical Compensated Bend)液晶。
使用了OCB液晶的OCB液晶装置具有响应速度快的特征。通过在OCB液晶装置中应用本发明,不需要为了初始化序列而进行与通常动作时完全不同的特别的处理。因此,能实现OCB液晶装置的电路结构的简化、及OCB液晶装置的小型化。
(7)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,在所述弯曲转移核形成序列的执行时,对所述数据线和所述对置电极分别施加同一电压,在所述像素电极和所述对置电极之间不产生纵电场。
为了形成弯曲转移核,需要对扫描线和像素电极之间赋予电位差,产生局部的强的横电场。这时,优选消除像素电极和对置电极之间的电位,使纵电场为0。即,如果产生多余的纵电场,则为了产生横电场而能使用的能量相应减少。而且,不能否定纵电场对弯曲转移核的形成造成任意不良影响的可能性。因此,在基于横电场的弯曲转移核的形成时,优选纵电场为0,局部产生尽可能高的电场。可是,本发明并不局限于此。
例如,实际上由于任意的驱动上的原因,也能够产生若干的纵电场。另外,由于器件的阶差,在扫描线和像素电极不位于大致水平位置时,如果对扫描线和像素电极之间赋予相位差,则必然产生纵电场成分。为了抵消它,也考虑有意识地产生反方向的纵电荷的情形。这样的情形也包含在本发明的技术范围中。不过,在产生横电场时,即使有时同时产生纵电场,但终究局部的横电场是主要的,所以纵电场强度不会超过横电场强度。
(8)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,在执行所述弯曲转移核形成序列时,对所述各像素电极和所述各扫描线,以规定的电位为基准,施加极性不同的电压。
例如,对像素电极施加正的第一电压(以0V为基准,正的电压),对扫描线施加负的第二电压(以0V为基准,负的电压)。即使第一电压和第二电压的绝对值不这么大,由于电位极性不同,所以电位差成为第一电压和第二电压之和的电压。因此,能合理地扩大电位差。从而,即使不产生特别的高电压,也能够合理地产生弯曲转移核的形成所必要的强的横电场。
(9)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,在执行所述初始化序列时,依次驱动所述扫描线。
通过与通常动作时同样的依次驱动方式,实现初始化序列。由于在初始化序列时,也使用沿袭了通常动作时的驱动的、不伴随特别的高电压或复杂的处理的驱动方式,所以能保证驱动方式的一贯性。因此,可减轻液晶驱动器的负担,能削减成本。另外,没必要为了初始化序列而进行与通常动作时完全不同的特别的处理,使得OCB液晶装置的使用方便性提高。
(10)对本发明的其他实施方式涉及的液晶装置而言,作为依次驱动方式,采用了按顺序驱动1条扫描线的线依次驱动方式、以同时选择的多条扫描线为单位并按顺序驱动所述扫描线的多线依次驱动方式、和同时驱动全部扫描线的面依次驱动方式中的任意一个方式。
线依次驱动方式是在液晶驱动中一般使用的驱动方式。将线依次驱动方式作为初始化序列的驱动方式采用时,通常动作时和初始化序列时的驱动方式相同,能保证驱动方式的一贯性。
另外,当在通常动作时能够采用多线依次驱动的情况下,在初始化序列中也能采用多线依次驱动。这时,能保证通常动作时和初始化序列时的驱动方式的一贯性。而且,使得高速驱动是可能的。
此外,当在通常动作时能够采用面依次驱动的情况下,在初始化序列中也可以采用面依次驱动。这时,可保证通常动作时和初始化序列时的驱动方式的一贯性。而且,使得高速驱动是可能的。
(11)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,跨过多个帧期间,反复执行所述弯曲转移核形成序列。
通过跨过多个帧期间,反复执行弯曲转移核形成序列,可对各像素施加规定时间以上的规定电压,能可靠实现弯曲转移核的形成。
(12)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,跨过多个帧期间,反复执行所述弯曲转移扩大序列。
通过跨过多个帧期间,反复执行弯曲转移扩大序列,能对各像素施加规定时间以上的规定电压,能够可靠实现弯曲转移的扩大。
(13)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置,跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移核形成序列,并且跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移扩大序列,且将反复执行所述弯曲转移扩大序列的期间设定得比反复执行所述弯曲转移核形成序列的期间长。
通过对各像素施加规定时间以上的规定电压,能可靠地实现弯曲转移核的形成和扩大。此外,由于在弯曲转移扩大中需要更多的能量供给,所以将反复执行弯曲转移扩大序列的期间设定得比反复执行弯曲转移核形成序列的期间长。
(14)本发明的其他实施方式涉及一种液晶装置的驱动方法,该液晶装置包括:对置配置的第一衬底和第二衬底;由所述第一衬底和所述第二衬底夹持的液晶;设置在所述第一衬底上的相互交叉的多根扫描线和多根数据线;包含设置在所述多根扫描线和所述多根数据线的各交点的开关元件、与所述开关元件连接的像素电极和用于暂时保持所述像素电极的电压的保持电容的像素电路;以及在所述第二衬底上与所述像素电极对置设置的对置电极;通过执行初始化序列,将所述液晶的液晶分子的取向状态从飞沫取向向弯曲取向转移,来进行显示或光调制;所述初始化序列包含弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列;在所述弯曲转移核形成序列中,通过所述像素电极和所述扫描线之间的电位差产生横电场,使用所述横电场形成弯曲转移核;在所述弯曲转移扩大序列中,通过所述像素电极和所述对置电极之间的电位差产生纵电场,通过所述纵电场扩大弯曲转移。
根据本实施方式,可实现包含通过扫描线和像素电极之间的横电场形成弯曲转移核,通过纵电场扩大弯曲转移的新的初始化序列(转移序列)的液晶装置的驱动方法。
(15)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置的驱动方法,在所述弯曲转移核形成序列中,通过对所述扫描线赋予第一极性的第一电压,使所述开关元件导通,并且对所述数据线赋予与所述第一极性相反极性的第二极性的第二电压,由此,使所述像素电极和所述扫描线之间形成与所述第一电压和所述第二电压之差相当的电位差,产生横电场,并且对所述对置电极赋予所述第二极性的第二电压,由此,消除了所述对置电极和所述像素电极之间的电位差,不产生纵电场,在所述弯曲转移扩大序列中,对所述数据线和所述对置电极分别赋予不同的电压,通过所述像素电极和所述对置电极之间的电位差,产生纵电场。
根据本实施方式,可实现包含通过扫描线和像素电极之间的横电场形成弯曲转移核,通过纵电场扩大弯曲转移,并且在弯曲转移核形成序列时,消除对置电极和所述像素电极之间的电位差,不产生纵电场的新的初始化序列(转移序列)的液晶装置的驱动方法。
(16)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置的驱动方法,在所述弯曲转移核形成序列中,通过所述像素电极和非选择的所述扫描线之间的电位差产生横电场,使用所述横电场形成弯曲转移核。
由此,可实现包含利用非选择状态的扫描线和像素电极之间的横电场,形成弯曲转移核,通过像素电极和对置电极之间的纵电场,扩大弯曲转移的新的初始化序列(转移序列)的液晶装置的驱动方法。
(17)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置的驱动方法,在所述弯曲转移核形成序列中,还通过所述像素电极和被选择的所述扫描线之间的电位差产生横电场,并且所述像素电极和所述非选择的扫描线之间的电位差,比所述像素电极和所述被选择的扫描线之间的电位差大,且对所述像素电极和所述非选择的扫描线分别以规定电位为基准施加极性不同的电压,并在所述像素电极和所述对置电极之间不产生纵电场。
根据本实施方式,除了扫描线的非选择期间之外,在选择期间也能对液晶施加横电场(即能够实现连续的电压施加),并且在长的非选择期间,可以施加更强的横电场,进而通过对非选择的扫描线和像素电极施加极性不同的电压,能合理地实现非选择期间的强的横电场,因此,可极高效地形成弯曲转移核。此外,由于在弯曲转移核的形成时,不产生纵电场,所以能够只通过强的横电场,高效地形成弯曲转移核。
(18)本发明的其他实施方式涉及的液晶装置的驱动方法,在所述初始化序列中,依次驱动所述扫描线,并跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移核形成序列,且跨规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移扩大序列,并且,将反复执行所述弯曲转移扩大序列的期间设定得比反复执行所述弯曲转移核形成序列的期间长。
通过采用依次驱动,能保证通常动作时和初始化序列时的驱动方式的一贯性。通过跨多个帧期间重复执行初始化序列,可对各像素施加规定时间以上的规定电压,由此,能可靠地实现弯曲转移核的形成和扩大。此外,由于在弯曲转移扩大中需要更多的能量供给,所以把反复执行弯曲转移扩大序列的期间设定得比反复执行弯曲转移核形成序列的期间长。
(19)本发明的其他实施方式涉及一种液晶装置驱动用集成电路装置,具有:驱动所述扫描线、所述数据线和所述对置电极的驱动器、和将用于所述显示或光调制的图像信号和控制信号向所述驱动器供给的控制部;执行上述任意一项所述的液晶装置的驱动方法。
由此,能实现不需要特别的高耐压、具有简化的电路结构,并且低成本的OCB液晶装置驱动用IC。
(20)本发明的其他实施方式涉及一种电子设备,具有上述述任意一项所述的液晶装置。
上述任意一项所述的液晶装置具有简化的结构,能合理、高效地实现OCB液晶的初始转移。因此,搭载了上述任意一项所述的液晶装置的电子设备也具有小型且低成本的优点。
附图说明
图1是表示OCB液晶装置的从电源接通时到像素显示的序列的概要图。
图2A~图2D是表示本发明的OCB液晶装置的一个例子的初始化序列下的液晶分子的取向状态图。
图3是用于说明本发明的OCB液晶装置的一个例子的初始化序列的概要图。
图4是表示本发明的液晶装置的结构例的图。
图5是表示液晶驱动用IC的结构例的图。
图6是表示本发明的液晶装置的像素部的结构的一个例子的图。
图7是表示接近配置的扫描线和像素电极附近的器件的剖面构造例的图。
图8是用于说明弯曲转移核形成序列的具体驱动方式的一个例子的图。
图9是说明用于实现图8所示的驱动的驱动方法的时间图。
图10A、图10B是表示图8和图9所示的弯曲转移核形成序列执行时的像素电路的横电场和纵电场的样子的图。
图11是说明用于实现弯曲转移核形成序列例2的驱动方法的一个例子的时间图。
图12A、图12B是表示图11所示的弯曲转移核形成序列例2的像素电路的横电场和纵电场的样子的图。
图13A、图13B是表示弯曲转移核形成时的驱动方式的其他例子(多线依次驱动、面依次驱动)的图。
图14是表示利用了纵电场的弯曲转移扩大用的驱动方式的具体例的图。
图15是说明用于实现图14所示的驱动的驱动方法的时间图。
图16A、图16B是表示图15所示的弯曲转移扩大序列执行时的像素电路的电场的样子的图。
图17A、图17B是本发明的OCB液晶装置的一个例子的俯视图和剖面图。
图18是表示用于高效产生横电场的像素部的布局的其他例子的图。
图19是表示用于高效产生横电场的像素部的布局的又一个例子的图。
图20A、图20B是抽出图19所示的像素部的一部分进行表示的图。
图21是表示搭载了本发明的液晶装置的移动电话的全体结构的立体图。
图22是搭载了本发明的液晶装置的信息终端的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面,参照附图,说明本发明的实施方式。其中,以下所说明的本实施方式不限定权利要求书的范围所记载的本发明的内容,本实施方式中说明的全部构成,并不一定是作为本发明的解决手段而必须的。
以下,说明本发明的液晶装置的第一实施方式。在本实施方式中,举例说明了将薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称为TFT)作为开关元件而使用的TFT有源矩阵方式的OCB液晶装置。
(OCB液晶装置的初始化序列的概要)
首先,说明OCB液晶装置的动作的概要。图1是表示OCB液晶装置的从电源接通时到像素显示的序列的概要图。
如图所示,当电源接通时,构成在阵列衬底1上层叠的取向膜2、和与对置衬底3层叠设置的取向膜4之间夹设的液晶层的液晶分子51的取向,成为飞沫取向状态(状态S10)。
然后,进行了电源接通后,执行初始化序列SA。即,首先在弯曲转移核形成序列SA1中形成弯曲转移核,在弯曲转移扩大序列SA2中,使在弯曲转移核形成步骤SA1中形成的弯曲转移核扩大。液晶装置的液晶分子51全部变为弯曲取向状态(状态S20),由此,可进行图像的显示(或者与图像数据对应的光调制)。
即,在Voff和Von之间切换电极间的电压,例如进行白显示和黑显示。
下面,具体说明本发明的OCB液晶装置的初始化序列(SA)。图2A~图2D是表示本发明的OCB液晶装置的一个例子的初始化序列下的液晶分子的取向状态的图。
当在OCB液晶装置中接通电源时、即在初始状态下,如图2A所示,液晶分子的取向为飞沫取向状态,在显示动作时,如图2D所示,液晶分子的取向为弯曲取向状态。
以下针对图2A~图2D的过程进行说明。其中,在各图中,为了容易理解向弯曲取向的转移过程,而简略地图示了液晶分子的取向状态。
如图所示,在初始化序列SA中包含:基于横电场的弯曲转移核形成序列(SA1)和基于纵电场的弯曲转移扩大序列SA2。
OCB液晶装置中,在未对像素电极和对置电极之间、像素电极和扫描线之间分别施加电压的状态(或者非选择电压施加时)下,如图2A所示,液晶分子51为飞沫取向状态(状态S10)。
然后,如果接通电源,则由于像素电极和扫描线的电位不同,所以,在像素电极和与之对置的扫描线(包含被选择的扫描线和非选择状态的扫描线双方)之间产生横电场。这时,优选像素电极和对置电极的电位相同,不产生纵电场。可是,并不限定于此。
因此,如图2B所示,通过横电场,会产生取向不良所引起的向错线(disclination line)(液晶分子的取向变为不连续的缺陷区域)。即,液晶分子51的一部分液晶分子NB如图2B所示,NB成为弯曲转移核,液晶分子成为弯曲转移核形成状态(状态SC1)。
接着,通过在像素电极和对置电极之间产生电位差,从而在像素电极和对置电极之间产生纵电场。由此,以受到横电场的影响而取向的液晶分子NB为弯曲转移核,向这些液晶分子NB的周围传播弯曲取向,从而如图2C所示,液晶分子成为弯曲转移扩大状态(状态SC2)。
然后,继续进行该弯曲转移扩大,传播到全部的液晶分子51,从而如图2D所示,液晶分子成为弯曲取向状态(状态S20)。
这样,本实施方式在初始化序列SA中,通过施加电源时在扫描线和像素电极之间产生的横电场,产生了弯曲转移核(弯曲转移核形成序列SA1),接着,通过在像素电极和对置电极之间产生的纵电场,使所述弯曲转移核扩大(弯曲转移扩大序列SA2),由此,在图像显示区域全体维持弯曲取向的状态下,进行图像显示。
下面,说明本发明的OCB液晶装置的初始化序列的概要。图3是用于说明本发明的OCB液晶装置的一个例子的初始化序列的概要的图。首先,接通电源(步骤SP)。由此,本发明的OCB液晶装置执行初始化序列SA。
作为初始化序列SA,有弯曲转移核形成序列SA1和弯曲转移扩大序列SA2。
在弯曲转移核形成序列SA1中,产生扫描线和像素电极之间的横电场(F1)。可利用选择状态的扫描线,也可利用非选择状态的扫描线。特别是积极利用非选择的扫描线与像素电极之间的电位差而引起的横电场时,能更长期间、合理地对液晶施加强的横电场。
此外,如果使用非选择状态的扫描线产生横电场,并且使用选择状态的扫描线产生横电场,则能对液晶连续施加横电场,可实现更高效的弯曲转移核的形成。
在产生横电场时,优选在像素电极和对置电极之间不产生纵电场(F2)。即,为了形成弯曲转移核,必须对扫描线和像素电极之间提供电位差,产生局部强的横电场,但如果这时产生多余的纵电场,则为了产生横电场而能够使用的能量相应减少。此外,不能否定纵电场会对弯曲转移核的形成造成任意不良影响的可能性。
因此,在基于横电场的弯曲转移核的形成时,优选纵电场为0,局部产生尽可能高的电场。
可是,本发明并不局限于此。例如,实际上基于任意的驱动上的原因,也会产生若干的纵电场。而且,在因为器件的阶差而使得扫描线和像素电极不位于大致水平时,如果对扫描线和像素电极之间提供相位差,则必然会产生纵电场成分。为了抵消它,可考虑有意识地产生反方向的纵电荷的情形。这样的情形也包含在本发明的技术范围中。可是,在产生横电场时,即使有时会同时产生纵电场,但终究局部的横电场是主要的,纵电场强度不会超过横电场强度。
并且,优选针对数据的写入进行依次驱动(F3)。这时,能采用线依次、多条线依次、面依次的各驱动方式。
线依次驱动方式是对连接在1条扫描线上的各像素电路,按顺序进行图像数据的写入的驱动方式。
多条线依次方式是同时使多条扫描线有效,对连接在这多条扫描线上的像素电路同时进行图像数据的写入,按顺序进行该动作的驱动方式。如果采用同时驱动n根扫描线的方式,则图像数据的写入速度变为n倍。因此,如果1帧期间被固定,则具有对各像素施加电压的时间能变为n倍的优点。
另外,面依次方式是使全部扫描线同时有效,统一进行图像数据的写入的驱动方式。虽然不能说是一般的驱动方式,但是例如为了液晶装置的检查,有时可采用面依次驱动,这时,在初始化序列时能有效利用面依次驱动。
此外,当产生扫描线和像素电极之间的横电场时,优选通过使对扫描线和像素电极分别提供的电压的极性不同,来扩大电位差(F4)。例如,对像素电极施加正的第一电压,对扫描线施加负的第二电压。即使第一电压和第二电压的绝对值不那么大,由于电位极性不同,所以电位差也被扩大为第一电压和第二电压之和。因此,即使不产生特别的高电压,也能合理地产生弯曲转移核的形成所必要的强的横电场。
另外,优选使上述的动作跨多帧,重复进行同样的驱动(F6)。这时的重复期间Tcf例如是100ms。
而且,优选按照成为扫描线和像素电极相互接近的布局,在剖面构造上位于大致水平的位置的方式调整阶差(F5)。这时,能够容易地产生强的横电场。
接着,进行弯曲转移扩大序列SA2。由此,通过弯曲转移核形成序列SA1形成的弯曲转移核,会迅速扩大到周边。
在弯曲转移扩大序列SA2中,首先,在像素电极和对置电极之间产生电位差,使像素电极和对置电极之间产生纵电场(F10)。然后,进行依次驱动(F11)。
这时,对于数据的写入而言,无论是线依次、多线依次、面依次,可选择任意的依次驱动。而且,优选跨多个帧期间,重复同样的驱动(F12)。这时,重复期间Ten比所述弯曲转移核形成序列SA1中的操作F6的重复期间Tcf大,例如可为500ms。
通过以上的操作,可进行使弯曲转移核形成序列SA1中产生的弯曲转移核的扩大促进的弯曲转移扩大序列SA2,然后转移到图像显示序列SB。
(液晶装置的结构例)
图4是表示本发明的液晶装置的结构例的图。如图所示,OCB液晶装置502被搭载在电子设备(例如便携式终端)500上。
液晶装置502具有:背光灯530、控制部540、电源电路550、扫描线驱动器560、数据线驱动器570、公共驱动器580、像素阵列(图像显示部)590。像素阵列590包含配置为矩阵状的多个像素G。各像素G由各条扫描线(X1~X6)和各条数据线(Y1~Y6)选择。
扫描线驱动器560驱动各扫描线(X1~X6)。作为扫描线的驱动方式,例如能够采用线依次驱动方式,也可采用多条线依次驱动方式或面依次驱动方式。而且,数据线驱动器570驱动各数据线Y1~Y6。公共驱动器580使公共线Lcom的电位周期性变化。电源电路550对扫描线驱动器560、数据线驱动器570、公共驱动器580分别供给电源电压(各种电压)。
控制部540总括控制液晶装置的动作。控制部540具有定时控制电路542和图像处理电路544。
搭载在电子设备中的电源开关510,是切换电子设备500的电源的接通/断开的开关。而且,电子设备中搭载的主控制电路520接收影像信号和来自电源开关510的输出,对图像处理电路544分别发送时钟信号clk、图像数据data、具有电源接通/断开的状态等信息的状态信号Status。状态信号Status还被提供给数据线驱动器。因此,数据线驱动器570能识别电源开关510的状态。
图像处理电路544对被输入的图像数据实施图像处理。此外,定时控制电路542输出Y数据信号Ydata、Y时钟信号Yclk、X数据信号Xdata和X时钟信号Xclk。
如果接通电源,则电源电路550导通,扫描线驱动器560、数据线驱动器570、公共驱动器580导通,向各模块供给规定的电压。由此,执行初始化序列SA。接着,通过进行图像显示序列,在像素阵列(图像显示部)590上显示图像。
(液晶驱动用IC的结构例)
图5是表示液晶驱动用IC的结构例的图。液晶驱动用IC650搭载在图4的液晶装置502内。液晶驱动IC650具有:电源电路652、作为信息存储用存储器的RAM654、接收来自主控制电路520的信号的控制部653、扫描线驱动器651、数据线驱动器656、和公共驱动器655。
控制部653是门阵列GA,把图像数据提供给数据线驱动器656,而且,对各驱动器(651、656、655)赋予控制信号,控制各驱动器的动作。
(液晶驱动用IC的使用电压)
如图5所示,对各扫描线供给的电压例如是-5V~11V,对各数据线供给的电压是-5V~7V左右,对公共线供给的电压是-5V~7V左右。即,只要能够处理最大为11V左右的电压即可,不需要特别的高电压,由此,不仅IC的实现变得容易,并且对液晶驱动用IC的低成本化有利。
(用于实现基于横电场的弯曲转移核形成的像素结构例)
图6是表示本发明的液晶装置的像素部的结构例的图。如图所示,在配置为矩阵状的多个像素中分别形成有像素电极9。而且,在该像素电极9的侧方形成有进行向该像素电极9的通电控制的开关元件、即TFT元件M。在TFT元件M的源极上电连接有数据线Y1~Y4。对各数据线Y1~Yn供给图像信号。其中,图像信号可以按各数据线Y1~Yn的顺序,线依次供给各数据线Y1~Yn,也可以对相邻的多个数据线Y1~Yn按各组进行供给。
在TFT元件M的栅极上电连接有扫描线X1~X3。对扫描线X1~X3以规定的定时脉冲供给扫描信号。其中,扫描信号按各扫描线X1~X3的顺序被线依次施加给各扫描线X1~X3。而且,在TFT元件M的漏极电连接有像素电极9。由该TFT元件M、保持电容C、像素电极9构成了像素电路(G1a~G1n、G2a~G2n、Gna~Gnn)。然后,如果根据从扫描线X1~X3供给的扫描信号,使作为开关元件的TFT元件M只在一定期间为导通状态,则从数据线Y1~Yn供给的图像信号在规定的定时被写入到各像素的液晶。
写入到液晶的规定电平的图像信号由像素电极9和后面描述的对置电极之间形成的液晶电容保持一定期间。其中,为了防止所保持的图像信号泄漏,在像素电极9和电容线LR1~LR3之间形成保持电容C,与液晶电容并联连接。如果对液晶施加电压,则根据该电压电平,液晶分子的弯曲取向状态发生变化。由此,可调制向液晶入射的光,使得灰度显示成为可能。
在进行初始化序列SA用的电压施加时,也与图像显示动作时同样,对数据线供给初始化序列用信号,对扫描线供给扫描信号,驱动显示区域内的多个像素。
通过接近配置扫描线和像素电极,可实现初始化序列的弯曲转移核形成用的强的横电场。以下,说明极其接近配置扫描线和像素电极的器件构造的例子。
(接近配置的扫描线和像素电极附近的剖面构造例)
图7是表示接近配置的扫描线和像素电极附近的器件的剖面构造例的图。在图7中,TFT区域Z1是形成像素晶体管的区域,保持电容区域Z2是形成保持电容C的区域,扫描线区域Z3是形成扫描线(X1)的区域。
图7所示的液晶器件由阵列衬底、滤色器衬底(CF衬底)、封入在衬底间的OCB液晶716构成。
阵列衬底具有:形成在玻璃衬底700上的绝缘膜702、由多晶硅等构成的导电膜(源极/漏极区域)704、绝缘膜706、第一金属布线层710、层间绝缘膜708、第二金属布线层(扫描线)712、层间绝缘膜714、由ITO(铟锡氧化物)等透明导电材料构成的像素电极715、像素电极715。
另外,滤色器衬底(CF衬底)具有ITO膜718、保护(over coat)涂层720、滤色器层722、黑矩阵层724。
这里,着眼于保持电容区域Z2和扫描线区域Z3之间的区域。如图所示,像素电极715和扫描线区域Z3中的第二金属布线层712被配置为在大致同一高度位置,相互的距离极短。
因此,能够高效地产生像素电极715的端部J1和第二金属布线层712的端部J2的用于形成弯曲转移核的强的横电场EH。而且,如果在像素电极715和ITO膜(对置电极)718之间产生电位差,则能产生弯曲转移核的扩大所必要的纵电场EV。
(利用了横电场的弯曲转移核形成用的驱动方式的具体例)
使用图8~图13,说明利用了横电场的弯曲转移核形成用的驱动方式的具体例。
图8是用于说明弯曲转移核形成序列的具体驱动方式的一个例子的图。这里,假定对配置为m行n列的矩阵状的像素进行线依次驱动的情形。其中,各像素中记载的数字表示扫描线和像素电极之间的电位差。
如图所示,首先对第一行的像素列施加16V的横电场。对各行的像素列进行同样的动作。如果对第m行的像素列的横电场的施加结束,则1帧期间结束。
之后,共计跨6帧期间(如果1帧期间为1/60秒,则是100ms),重复同样的动作。
由此,对各像素施加了规定时间以上的基于规定电压的横电场,从而,可靠地形成了向错(弯曲转移核)。
(弯曲转移核形成序列例1)
图9是用于说明弯曲转移核形成序列例1的时间图。在弯曲转移核形成序列例1中,使用被选择的扫描线(有效电平的扫描线)和像素电极之间的电位差,产生弯曲转移核形成用的横电场。以下,具体说明。
在1帧中的写入期间(时刻t1~t5),对数据线(奇数)和数据线(偶数)Y1~Yn分别施加-5V的电压,并且向对置电极、保持电容线也同样施加-5V的电压。
在最初的1个水平回扫(blanking)期间(1H)开始的时刻t1,通过选择扫描线X1,对扫描线X1施加11V的电压,使得扫描线和像素电极之间的电位差变为16V(=11V+5V)。由于扫描线和像素电极的电位极性相反,所以即使电压的绝对值自身不那么大,也会产生各电压之和的电位差,因此,可容易地产生强的横电场。
然后,在下一水平回扫期间(1H)开始的时刻t2,由于选择了扫描线X2,所以,扫描线X1的电压被设为-5V,并且扫描线X2的电压为11V。重复同样的动作,通过在第m的水平回扫期间,选择扫描线Xm,对扫描线Xm施加11V的电压,从而结束对全部扫描线的第1次的电压施加。
这时,由于数据线Y1~Yn的电位是-5V,并且对置电极电位是-5V,所以像素电极和对置电极之间的电位差是0,即不产生纵电场。能够对液晶层(OCB液晶)只施加强的横电场,由此,能可靠地形成弯曲转移核。
时刻t5~t6是回扫期间。在时刻t6,1帧结束。然后,把这一系列的动作重复6帧(100ms),由此结束弯曲转移核形成序列。
图10表示该弯曲转移核形成序列例1中的像素电路的横电场和纵电场的样子。图10A、图10B是表示图9所示的弯曲转移核形成序列例1中的像素电路的横电场和纵电场的样子的图。
在图10A、图10B中,表示了具有栅极与扫描线X连接、源极与数据线Y连接且漏极与保持电容C以及像素电极9连接的N型TFT开关元件M、和与保持电容C并联连接的液晶LC的像素电路。
图10B表示了TFT开关元件M断开时的电场。即,在图10B中,扫描线X的电位为-5V,数据线电位为-5V,TFT开关元件M断开。此外,公共线Lcom的电位为-5V。因此,横电场和纵电场都是0V。
接着,如图10A所示,如果在初始化序列的弯曲转移核形成序列中进入到写入期间,则选择扫描线X,对扫描线X施加11V的电位,并且对数据线Y施加-5V的电位。由此,TFT开关元件M导通,TFT开关元件M的漏极电位、即像素电极9的电位变为-5V,在扫描线X的电位和像素电极9之间产生16V(11V+5V)的横电场。
这时,由于像素电极9的电位是-5V,公共线Lcom的电位是-5V,所以在像素电极9和电容线LR之间没有电位差,因此,像素电极9和对置电极11之间的纵电场为0V。
这样,在本序列例1中,能够容易地产生基于16V的电位差的强的横电场。
(弯曲转移核形成序列例2)
下面,说明弯曲转移核形成序列例2。在弯曲转移核形成序列例2中,除了使用被选择的扫描线(有效电平的扫描线)产生横电场之外,也利用非选择的扫描线(非有效电平的扫描线),产生横电场。由于扫描线的非选择期间比选择期间长,所以根据本例的序列,能够对OCB液晶长时间施加横电场。因此,能加快弯曲转移核的形成。即,能够高效地形成弯曲转移核。
图11是说明用于实现弯曲转移核形成序列例2的驱动方法的一个例子的时间图。与序列例1同样,扫描线X被线依次驱动,按每1水平期间对各扫描线顺序施加11V(选择电压)。而非选择的扫描线维持为-5V。
数据线Y、对置电极11(公共)、电容线(LR)都被维持为7V。
这里,例如着眼于扫描线X1(第1行的扫描线)。在扫描线X1的选择期间(时刻t11~时刻t12)中,对扫描线X1施加11V,使TFT开关元件M导通,像素电极9的电压为7V。因此,扫描线X1和像素电极9之间的电位差是4V,通过该电位差,产生横电场。
接着,着眼于扫描线X1是非选择的期间(时刻t12~时刻t13)。这时,扫描线X1为-5V,TFT开关元件M断开。不过,通过保持电容C,像素电极9的电压被维持为7V。因此,非选择的扫描线X1和像素电极9之间的电位差为-12V,由此,产生强的横电场。以上的动作对于其他扫描线(X2~Xm)也是相同的。
这样,序列例2在扫描线X的非选择期间(比选择期间相当长的期间)中,能够继续对OCB液晶施加例如基于-12V的大电位差的强的横电场。因此,对OCB液晶供给的能量的总量增大,这有助于弯曲转移核的高效形成。
而且,在选择了扫描线X时,例如也对OCB液晶施加基于4V的电位差的横电场。即,无论扫描线X的非选择时、选择时,总被施加横电场。因此,能够高效形成弯曲转移核。
例如横跨合计6帧期间(全体为100ms),重复以上的1帧期间的动作。由此,能够可靠地形成弯曲转移核。
图12表示弯曲转移核形成序列例2中的像素电路的横电场和纵电场的样子。
图12A、图12B是表示图11所示的弯曲转移核形成序列例2中的像素电路的横电场和纵电场的样子的图。
如图12A所示,如果在初始化序列的弯曲转移核形成序列中进入到写入期间,则选择扫描线X,对扫描线X施加11V的电位,并且对数据线Y施加7V的电位。由此,TFT开关元件M导通,TFT开关元件M的漏极的电位、即像素电极9的电位为7V,在数据线X的电位和像素电极9之间产生由4V(11V-7V)的电位差引起的横电场。
这时,像素电极9的电位是7V,公共线Lcom的电位也是7V,所以在像素电极9和电容线LR之间,电位差是0V,因此,不产生像素电极9和对置电极11之间的纵电场。
图12B表示了TFT开关元件M断开时的电场。即,在图12B中,扫描线X的电位是-5V,数据线电位为7V,TFT开关元件M断开。可是,由于在保持电容C中积蓄电荷,所以像素电极9的电位被维持为7V。
因此,扫描线X和像素电极9之间的电位差为-12V(=-5-7),产生基于该大的电位差的强的横电场,该横电场在扫描线的非选择期间中被施加给OCB液晶。
而且,公共线Lcom的电位是7V。因此,像素电极9和对置电极11之间的电位差是0V,不产生纵电场。
这样,在本序列例2中,有效利用了长的扫描线的非选择期间,能够长期对OCB液晶施加强的横电场。而且,由于在扫描线的选择时,也能够对OCB液晶施加横电场,所以在弯曲转移核形成序列时,能够总(即连续地)对OCB液晶施加局部的横电场。因此,能够实现极高效的弯曲转移核的形成。此外,这时,非选择时的电位差(在上述的例子中为-12V)比选择时的电位差(上述的例子中为4V)大,因此,在长的非选择期间,能够施加更强的横电场。并且,由于通过在扫描线和像素电极之间施加极性不同的电压,(在上述的例子中对扫描线施加-5V,对像素电极施加+7V),实现了该非选择期间的强的横电场,所以可容易地产生强的横电场。
而且,在弯曲转移核形成时,像素电极和对置电极之间的电位差是0,不产生纵电场。如上所述,如果产生多余的纵电场,则用于产生横电场而能够使用的能量相应减少,并且,由于不能否定纵电场在弯曲转移核的形成时造成任意不良影响的可能性,所以在基于横电场的弯曲转移核形成时,优选纵电场为0,局部产生尽可能高的电场。在上述的例子中,由于不产生纵电场,所以能对液晶层(OCB液晶)只施加强的横电场,由此,能够可靠地形成弯曲转移核。
以上是线依次驱动的例子,但也可如图13A所示,采用同时驱动m条(这里,m=2)扫描线的多线依次驱动。在图13A的例子中,同时驱动了2条线。即,当在通常动作时能够多线依次驱动的情况下,在初始化序列中也可采用多线依次驱动。这时,能够担保通常动作时和初始化序列时的驱动方式的一贯性。
此外,还可如图13B所示,采用面依次驱动(全线驱动)。即,当在通常动作时能够面依次驱动的情况下,在初始化序列中也能采用面依次驱动。这时,可担保通常动作时和初始化序列时的驱动方式的一贯性。
(利用了纵电场的弯曲转移扩大用的驱动方式的具体例)
图14是表示利用了纵电场的弯曲转移扩大用的驱动方式的具体例的图。在弯曲转移扩大序列中,作为基本序列,需要2帧。这里,在第1帧和第2帧中,执行使对液晶施加的电压的极性反转的帧反转驱动(但并不局限于此)。而且,对采用线依次驱动作为驱动方式进行说明。
在图14的基本序列(第1帧)中,按顺序选择1条扫描线,通过将数据线例如设为5V,将像素电极设为5V,而将对置电极设为0V,由此,对液晶施加+5V的纵电场。这在常白(normal white)的液晶时,相当于对全部像素同时写入黑数据。
在1条扫描线的有效期间结束后,由于也由保持电容保持像素电极的电压,所以,如果1帧的数据写入结束,则如图14的右上所示,成为对全部像素施加+5V的状态。
接着,在基本序列(第2帧)中,同样按顺序选择1条扫描线,通过将数据线例如设为-5V,来使像素电极为-5V,而将对置电极设为0V,由此,对液晶施加-5V的纵电场(即,像素电极和对置电极的电位差自身保持5V不变,但是通过各帧的极性反转,纵电场的方向按每一帧反转)。
在1条扫描线的有效期间结束后,由于也由保持电容保持像素电极的电压,所以,如果1帧的数据写入结束,则如图14的右下所示,成为对全部像素施加-5V的状态。
重复15次这样的以2帧为1组的基本序列。即,跨过合计30帧期间,继续对液晶施加5V的纵电场。如果1帧为1/60秒,则5V的纵电场的施加继续500ms。
图15是说明用于实现图14所示的驱动的驱动方法的时间图。
在时刻t10~t13(第1帧的期间T1),对数据线施加5V的电压,并且对置电极、保持电容线的电压为0V。
以线依次方式按顺序选择扫描线。选择扫描线时,扫描线的电位为11V,非选择时变为-5V。如果选择了扫描线,导通TFT,则由于对数据线施加5V,所以像素电极的电位变为+5V,像素电极和对置电极的电位差为+5V,由此,可对液晶施加+5V的纵电场。
在时刻t13~t17(第2帧的期间T2),对数据线施加2V的电压,向对置电极、保持电容线施加7V的电压。数据线和像素电极之间的电位差与第1帧同样是5V,但在第2帧的情况下,由于对置电极的电位高,所以对液晶施加-5V的纵电场(电位差是5V,方向相反的纵电场)。
通过以正极一侧15帧和负极一侧15帧(合计500ms),重复以上的一系列的动作,从而结束弯曲转移扩大序列。
图16A、图16B是表示图14及15所示的弯曲转移扩大序列执行时的像素电路的电场的样子的图。
如图16A所示,正极性驱动的时候,扫描线X为11V,数据线Y为5V,像素电极9为5V,对置电极11(及电容线LR)为0V。对液晶LC施加5V的纵电场。
如图16B所示,负极性驱动的时候,扫描线X为11V,数据线Y为2V,像素电极9为2V,对置电极11(及电容线LR)为7V。对液晶LC施加-5V的纵电场。
另外,由于在弯曲转移扩大序列时,扫描线为11V,像素电极为5V或2V,所以还会产生横电场,但是弯曲转移扩大处理主要由强的纵电场实现,因此可以忽略这时的横电场。
(第二实施方式)
图17A是从对置衬底一侧观察本发明的OCB液晶装置和各构成要素的俯视图,图17B是沿着图17A的H-H’线的剖面图。
另外,在以下的说明中使用的各图中,为了使各层或各构件是在图面上能识别程度的大小,按各层或各构件使缩小比例尺不同。
如图17A、图17B所示,本发明的液晶装置100通过密封材料52将阵列衬底10(第一衬底)和对置衬底20(第二衬底)粘贴在一起,在由密封材料52划分的区域内封入液晶层50。液晶层50由具有正的介电常数各向异性的液晶构成,如后所述,在初始状态下为飞沫取向,在显示动作时呈弯曲取向。
在密封材料52的形成区域的内侧区域,形成有由遮光性材料构成的遮光膜(***隔断(periphery partition))53。在密封材料52外侧的周边电路区域,沿着阵列衬底10的一边形成有数据线驱动器101和外部电路安装端子102,沿着与这一边相邻的二边形成有扫描线驱动器104。在TFT阵列衬底10的剩下的一边设置有用于连接在图像显示区域的两侧设置的扫描线驱动器104之间的多条布线105。
而且,在对置衬底20的角部,配置有用于在阵列衬底10和对置衬底20之间取得电导通的衬底间导通材料106。并且,如图17B所示,在阵列衬底10的内侧形成有像素电极9,在与阵列衬底10相对配置的对置衬底20的内侧形成有对置电极21。
(第三实施方式)
用于产生强的横电场的像素布局并不局限于图6所示的布局。
图18是表示用于高效产生横电场的布局的其他例子的图。图18中,在近似正方形上的像素电极9的各边的大致中央部形成有凹部。接近它布线,使得扫描线X1成为在凹部变形的布线。因此,形成在像素电极的上下左右位置变形了的转移激励用的横电场施加部。
因此,对上下电极间施加高电压,液晶层成为飞沫取向状态,与周围相比,形变能提高,由于在该液晶分子取向状态方向从横电场施加部几乎以直角施加横电场,所以飞沫取向的下衬底侧的液晶分子受到扭力,容易产生转移核。
(第四实施方式)
图19是表示用于产生强的横电场的像素布局的其他例子的图。图19中,为了在扫描线和像素电极之间高效产生强的横电场,有意识地不直线配置像素列,而且,关于扫描线,采用了具有曲折部的布局。
如图所示,在被配置为矩阵状的多个像素中分别形成有像素电极9。而且,在该像素电极9的侧方形成有对该像素电极9进行通电控制的开关元件、即TFT元件M。在TFT元件M的源极上电连接有数据线Y1~Yn。对各数据线Y1~Yn供给图像信号。其中,图像信号可以按各数据线Y1~Yn的顺序,线依次供给各数据线Y1~Yn,也可以对相邻的多个数据线Y1~Yn以每组进行供给。
在TFT元件M的栅极上电连接有扫描线X1~X3。对扫描线X1~X3,以规定的定时脉冲供给扫描信号。其中,扫描信号按各扫描线X1~X3的顺序,线依次施加给各扫描线X1~X3。而且,在TFT元件M的漏极电上连接有像素电极9。由该TFT元件M、保持电容C、像素电极9构成了像素电路(G1a~G1n、G2a~G2n、Gna~Gnn)。并且,如果根据从扫描线X1~X3供给的扫描信号,使作为开关元件的TFT元件M只在一定期间变为导通状态,则从数据线Y1~Yn供给的图像信号在规定的定时被写入到各像素的液晶。
写入到液晶中的规定电平的图像信号,由像素电极9和后面描述的对置电极之间形成的液晶电容保持一定期间。其中,为了防止所保持的图像信号泄漏,在像素电极9和电容线LR1~LR3之间形成保持电容C,与液晶电容并联连接。这样,如果对液晶施加电压,则根据该电压电平,液晶分子的弯曲取向状态会变化。由此,可调制向液晶入射的光,能够实现灰度显示。
在进行用于初始化序列(SA)的电压施加时,与图像显示动作时同样,对数据线供给初始化序列用信号,对扫描线供给扫描信号,驱动显示区域内的多个像素。
图20A、图20B是抽出出图19所示的像素部的一部分进行表示的图。如图20A所示,图20的液晶装置中在阵列衬底的内面上,沿着扫描线X1~X2的延伸方向,交替设置有多个将多个像素电极9沿着数据线Y1~Y3的延伸方向配置的第一像素电极列9a(第奇数段的像素电极列)、和与第一像素电极列9a在扫描线X1~X2的延伸方向上相邻的第二像素电极列9b(第偶数段的像素电极列)。
相对于第一像素电极列9a,第二像素电极列9b在数据线Y1~Y3的延伸方向上偏离规定距离地配置。
各扫描线X1~X2沿着像素电极的配置,在数据线Y1~Y3的延伸方向,一边曲折,一边延伸。因此,在各扫描线X1~X2的延伸方向设置有多个曲折部。曲折部是指沿着像素电极9a、9b的角部,将干线曲折为近似直角的部分。这里,曲折部分别对置配置在位于扫描线Y1~Y3的两侧的像素电极的角部。如果详细描述,则在曲折部中具有与第一像素电极列9a的像素电极9a的2个角部对置的曲折部、与第二像素电极列的像素电极9b的2个角部对置的曲折部。其中,所述曲折部并不局限于曲折为直角的部分,也可以是曲折为钝角、锐角、曲线状的部分。
这里,扫描线X1~X2由沿着自身的延伸方向的直线部、和连接这些直线部与直线部的连接部构成,各直线部的位置在数据线Y1~Y3的延伸方向(与扫描线交叉的方向)借助连接部,交替偏移。
所述第一像素电极列的像素电极9a的曲折部由直线部和连接部构成,第二像素电极列的像素电极9b的曲折部由直线部和连接部构成。这样,在扫描线X1~X2的延伸方向,2个曲折部分别各2个地交替存在,具有通过与对置的像素电极9的角部之间产生的电场,促进液晶的取向的功能。
具有这样的结构的图20A的液晶装置,在像素电极和对置电极之间未被施加电压的状态(或者施加非选择电压时)下,成为飞沫取向状态(初始取向状态)。然后,如图20B所示,由于在像素电极9a被施加电压时,像素电极9b和扫描线X1的电位不同,所以在像素电极9a的角部和与这些角部对置的扫描线X1的曲折部之间产生横电场E1。即,产生像素电极9的与扫描线方向交叉的横电场E1和与数据线方向交叉的横电场E2。
取向膜的摩擦(rubbing)方向沿着图20B的箭头0方向。在这样的初始取向状态下,如果施加上述条件下的电压,则产生为了沿着横电场E1而顺时针RT1扭转的液晶分子51a、和为了沿着横电场E2而逆时针RT2扭转的液晶分子51b。通过这种沿着横电场E1、E2取向的液晶分子,在像素电极9a、9b的角部、和与之对置的扫描线X1的曲折部的附近,产生因取向不良而引起的向错线。由此,将受到横电场E1、E2的影响而取向的液晶分子作为核,向这些液晶分子的周围传播弯曲取向。
另外,在像素电极的角部和扫描线X1的曲折部的附近,即使存在受到了在不沿着所希望的弯曲取向的方向产生的横电场E1、E2的影响而取向的液晶分子,由于非显示区域如上所述,设置有未图示的遮光层,所以也不会影响像素显示。
这样,在图20的液晶装置中,将第一像素电极列9a和第二像素电极列9b配置为彼此的像素电极9的位置在数据线(Y1~Y3)的延伸方向交替偏移规定距离,在形成于非显示区域的扫描线(X1~X2)上设置有沿着像素电极(9a、9b)的配置曲折为弯曲状的多个曲折部。而且,通过使这些扫描线(X1~X2)的多个曲折部与位于该扫描线(X1~X2)的两侧的像素电极的至少2个角部对置,可在电压施加时的像素电极和曲折部之间,复杂地产生横电场E2。
这样,通过在各像素区域ZP设置多个(在本实施方式中为2个)弯曲转移核的发生点,与不使扫描线(X1~X2)曲折的液晶装置相比,能更顺利将电压施加时的图像显示区域内的液晶分子51全体从飞沫取向向弯曲取向进行取向转移。因此,可在短时间内改变液晶层的光透过率,使得高速响应成为可能,所以不会产生残留图像等,能进行良好的显示。其中,沿着图20B的P-P’的器件的剖面构造如图6所示。
不过,以上说明的结构是用于产生强的横电场的结构的一个例子,并不局限于此。
(第五实施方式)
下面,说明使用了本发明的OCB液晶装置的电子设备。在本实施方式中,以移动电话为例进行说明。
图21是表示移动电话的整体结构的立体图。以筐体1306、设置有多个操作按钮的操作部1302、显示图像或动画、文字等的显示部作为主体,构成移动电话1300。在显示部搭载有上述实施方式1~3的液晶装置100。
如上所述,本发明的实施方式的液晶装置具有简化的结构,能够合理地、高效地实现OCB液晶的初始转移,具有小型且低成本的优点。因此,搭载了本发明实施方式的液晶装置的便携式终端1300也具有小型且低成本的优点。
(第六实施方式)
下面,在本实施方式中,对信息终端(例如个人电脑)进行举例说明。图22是搭载有本发明的液晶装置的信息终端(PDA、个人电脑、文字处理器等)的立体图。
信息终端1200具有:上部筐体1206和下部筐体1204、键盘等输入部1202、使用了本发明的OCB液晶装置的显示面板100。在该信息终端中,能取得与上述的信息终端同样的效果。
另外,虽然详细描述了本实施方式,但是对本领域技术人员而言,能容易地理解在不脱离本发明的新事项和效果的范围中,能进行很多变形。因此,这样的变形例都包含在本发明中。
如上所述,根据本发明的至少一个实施方式,能取得以下的效果。不过,并不限定同时取得以下的效果,以下的效果的列举不成为不当限定本发明的根据。
(1)作为OCB液晶装置的驱动方式,通过采用沿袭了通常动作时的驱动的、不伴随特别的高电压或复杂的处理的驱动方式,能保证驱动方式的一贯性,可减轻液晶驱动器的负担,能削减成本。而且,不需要为了初始化序列而进行与通常动作时完全不同的特别的处理,使得OCB液晶装置的使用方便性提高。
(2)由于是利用扫描线和像素电极间的横电场,形成弯曲转移核,接着利用像素电极和对置电极之间的纵电场,进行弯曲转移扩大的简单驱动方式,所以容易实现。
(3)当使用非选择状态的扫描线产生横电场时,可有效利用长的扫描线的非选择期间,对OCB液晶长期施加强的横电场。另外,在扫描线的选择时也对OCB液晶施加横电场的情况下,能够在弯曲转移核形成序列时,对OCB液晶总是(即连续)施加局部的横电场。因此,可实现极高效的弯曲转移核的形成。这时,通过使非选择时的电位差比选择时的电位差大,能够在长的非选择期间中,施加更强的横电场。并且,通过在扫描线和像素电极之间施加极性不同的电压,可实现该非选择期间的强的横电场(可是,并不局限于此),能容易地产生强的横电场。
(4)在形成弯曲转移核时,像素电极和对置电极之间的电位差是0,不产生纵电场。因此,可对液晶层(OCB液晶)只施加强的横电场,由此,能可靠形成弯曲转移核。
(5)例如,可使用11V左右的耐压的晶体管,构成电路。即,作为液晶驱动器,不需要特别的高耐压元件,在制造驱动器IC时,不产生占有面积增大或制造工艺复杂化、成本上升的问题。
(6)在产生横电场时,优选纵电场为0,这时,能够只通过复杂的强的横电场,高效产生向错(弯曲转移核)。
(7)在产生横电场时,通过对扫描线和像素电极分别施加极性不同的电压,可产生两电压之和的电位差,能够合理地产生强的横电场。
(8)通过切换对扫描线、数据线、公共线(对置电极)供给的定时和供给的电压的电平,可高效执行初始化序列,从而不需要特别的专用驱动器等。
(9)可以不使用过大的高电压地实现初始化序列,而且,可使用与通常动作时同样的依次驱动(例如线依次驱动或多个依次驱动)来实现,因此,能简化液晶驱动电路,可实现OCB液晶装置的低成本化。
(10)根据本发明,通过弯曲转移核的形成和弯曲转移扩大的一系列处理,能确立合理的驱动方式。
(11)由于本发明提高了OCB液晶装置的使用方便性,所以对OCB液晶装置的批量生产化、向社会的普及促进做出了贡献。
本发明可不使用过大的高电压,而使用与通常动作时同样的依次驱动,来实现OCB液晶(并不局限于此,还能够在需要同样的转移序列的液晶中应用)的转移序列。因此,例如作为液晶装置、液晶装置的驱动方法、液晶装置驱动用IC(集成电路装置)和电子设备是有用的。
Claims (20)
1.一种液晶装置,具有:对置配置的第一衬底和第二衬底、和被所述第一衬底及所述第二衬底夹持的液晶,通过执行初始化序列,将所述液晶的液晶分子的取向状态从飞沫取向向弯曲取向转移,来进行显示或光调制,其特征在于,包括:
设置在所述第一衬底上的相互交叉的多根扫描线和多根数据线;
包含设置在所述多根扫描线和所述多根数据线的各交点的开关元件、与所述开关元件连接的像素电极、及用于暂时保持所述像素电极的电压的保持电容的像素电路;
在所述第二衬底上与所述像素电极对置设置的对置电极;
可驱动所述扫描线、所述数据线及所述对置电极的驱动器;和
将用于所述显示或光调制的图像信号及控制信号提供给所述驱动器的控制部;
所述初始化序列包含弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列;
在执行所述弯曲转移核形成序列时,通过所述像素电极和所述扫描线之间的电位差,产生横电场;
在执行所述弯曲转移扩大序列时,通过所述像素电极和所述对置电极之间的电位差,产生纵电场。
2.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
在执行所述弯曲转移核形成序列时,对所述扫描线施加用于使所述像素电路的所述开关元件变为导通状态的电压,对所述数据线施加与所述扫描线的所述电压不同的电压;
在执行所述弯曲转移扩大序列时,对所述数据线和所述对置电极分别施加不同的电压。
3.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
在执行所述弯曲转移核形成序列时,通过所述像素电极和非选择的所述扫描线之间的电位差,产生横电场。
4.根据权利要求3所述的液晶装置,其特征在于,
在执行所述弯曲转移核形成序列时,还通过所述像素电极和被选择的所述扫描线之间的电位差产生横电场。
5.根据权利要求4所述的液晶装置,其特征在于,
所述像素电极和所述非选择的扫描线之间的电位差,比所述像素电极和所述被选择的扫描线之间的电位差大。
6.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
所述液晶是OCB液晶。
7.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
在执行所述弯曲转移核形成序列时,对所述数据线和所述对置电极分别施加同一电压,在所述像素电极和所述对置电极之间不产生纵电场。
8.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
在执行所述弯曲转移核形成序列时,对所述各像素电极和所述各扫描线,以规定的电位为基准施加极性不同的电压。
9.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
在执行所述初始化序列时,依次驱动所述扫描线。
10.根据权利要求9所述的液晶装置,其特征在于,
作为依次驱动方式,采用按顺序驱动1条扫描线的线依次驱动方式、以同时选择的多条扫描线为单位并按顺序驱动所述扫描线的多线依次驱动方式、和同时驱动全部扫描线的面依次驱动方式中的任意一个方式。
11.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
跨过多个帧期间,反复执行所述弯曲转移核形成序列。
12.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
跨过多个帧期间,反复执行所述弯曲转移扩大序列。
13.根据权利要求1所述的液晶装置,其特征在于,
跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移核形成序列,并跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移扩大序列;
并且,将反复执行所述弯曲转移扩大序列的期间设定得比反复执行所述弯曲转移核形成序列的期间长。
14.一种液晶装置的驱动方法,所述液晶装置包括:对置配置的第一衬底和第二衬底;由所述第一衬底和所述第二衬底夹持的液晶;设置在所述第一衬底上的相互交叉的多根扫描线和多根数据线;包含设置在所述多根扫描线及所述多根数据线的各交点的开关元件、与所述开关元件连接的像素电极和用于暂时保持所述像素电极的电压的保持电容的像素电路;以及在所述第二衬底上与所述像素电极对置设置的对置电极;并通过执行初始化序列,将所述液晶的液晶分子的取向状态从飞沫取向向弯曲取向转移,来进行显示或光调制;其特征在于,
所述初始化序列包含弯曲转移核形成序列和弯曲转移扩大序列;
在所述弯曲转移核形成序列中,通过所述像素电极和所述扫描线之间的电位差产生横电场,使用所述横电场形成弯曲转移核;
在所述弯曲转移扩大序列中,通过所述像素电极和所述对置电极之间的电位差产生纵电场,利用所述纵电场扩大弯曲转移。
15.根据权利要求14所述的液晶装置的驱动方法,其特征在于,
在所述弯曲转移核形成序列中,通过对所述扫描线赋予第一极性的第一电压,使所述开关元件导通,并且,对所述数据线赋予与所述第一极性相反极性的第二极性的第二电压,由此,使所述像素电极和所述扫描线之间产生与所述第一电压和所述第二电压之差相当的电位差,产生横电场;
并且,对所述对置电极赋予所述第二极性的第二电压,由此,消除所述对置电极和所述像素电极之间的电位差,不产生纵电场;
在所述弯曲转移扩大序列中,对所述数据线和所述对置电极分别赋予不同的电压,通过所述像素电极和所述对置电极之间的电位差,产生纵电场。
16.根据权利要求14所述的液晶装置的驱动方法,其特征在于,
在所述弯曲转移核形成序列中,通过所述像素电极和非选择的所述扫描线之间的电位差产生横电场,使用所述横电场形成弯曲转移核。
17.根据权利要求16所述的液晶装置的驱动方法,其特征在于,
在所述弯曲转移核形成序列中,还通过所述像素电极和被选择的所述扫描线之间的电位差产生横电场,并且,所述像素电极和所述非选择的扫描线之间的电位差比所述像素电极和所述被选择的扫描线之间的电位差大;
且对所述像素电极和所述非选择的扫描线分别以规定电位为基准,施加极性不同的电压;
并在所述像素电极和所述对置电极之间不产生纵电场。
18.根据权利要求14所述的液晶装置的驱动方法,其特征在于,
在所述初始化序列中,依次驱动所述扫描线,并且,跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移核形成序列;
并且,跨过规定的多个帧期间,反复执行所述弯曲转移扩大序列;
且将反复执行所述弯曲转移扩大序列的期间,设定得比反复执行所述弯曲转移核形成序列的期间长。
19.一种液晶装置驱动用集成电路装置,具有:
驱动所述扫描线、所述数据线及所述对置电极的驱动器;和
将用于所述显示或光调制的图像信号及控制信号向所述驱动器供给的控制部;
执行权利要求14所述的液晶装置的驱动方法。
20.一种电子设备,其特征在于,具有权利要求1所述的液晶装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007226376A JP2009058794A (ja) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | 液晶装置、液晶装置の駆動方法、液晶装置駆動用集積回路装置および電子機器 |
JP2007226376 | 2007-08-31 | ||
JP2007242288 | 2007-09-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101377598A true CN101377598A (zh) | 2009-03-04 |
Family
ID=40421207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2008102139348A Pending CN101377598A (zh) | 2007-08-31 | 2008-08-28 | 液晶装置及其驱动方法、液晶装置驱动用集成电路装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009058794A (zh) |
CN (1) | CN101377598A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101866073A (zh) * | 2009-04-17 | 2010-10-20 | 西铁城控股株式会社 | 液晶光调制元件的驱动装置及使用其的可变光衰减器 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113377273B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-11-24 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种触控显示面板和触控显示装置 |
-
2007
- 2007-08-31 JP JP2007226376A patent/JP2009058794A/ja not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-08-28 CN CNA2008102139348A patent/CN101377598A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101866073A (zh) * | 2009-04-17 | 2010-10-20 | 西铁城控股株式会社 | 液晶光调制元件的驱动装置及使用其的可变光衰减器 |
CN101866073B (zh) * | 2009-04-17 | 2014-06-11 | 西铁城控股株式会社 | 液晶光调制元件的驱动装置及使用其的可变光衰减器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009058794A (ja) | 2009-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100447852C (zh) | 液晶显示器件及其驱动方法 | |
US7443372B2 (en) | Method for driving in-plane switching mode liquid crystal display device | |
US7602465B2 (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device | |
CN100511392C (zh) | 液晶显示设备及其驱动方法 | |
KR100377600B1 (ko) | 액정표시장치의 구동방법 | |
CN100535715C (zh) | 液晶显示装置及驱动方法 | |
KR100889417B1 (ko) | 구동 회로, 액정 장치, 전자기기, 및 액정 장치의 구동방법 | |
US20050001808A1 (en) | Method for driving in-plane switching mode liquid crystal display device | |
CN101067922B (zh) | 液晶装置的驱动方法以及液晶装置和电子设备 | |
KR100949634B1 (ko) | 전기 광학 장치, 구동 회로 및 전자 기기 | |
JP5332485B2 (ja) | 電気光学装置 | |
JP4281776B2 (ja) | 電気光学装置、および、その駆動方法 | |
US20050088386A1 (en) | [liquid crystal display panel and driving circuit thereof] | |
KR20080052468A (ko) | 전기 광학 장치, 주사선 구동 회로 및 전자기기 | |
JP2008089783A (ja) | 電気光学装置、走査線駆動回路、駆動方法および電子機器 | |
JP2008224924A (ja) | 液晶装置、その駆動方法および電子機器 | |
KR101857064B1 (ko) | 액정표시장치 | |
KR100788087B1 (ko) | 액정 장치 및 그 구동 방법과 전자기기 | |
CN101377598A (zh) | 液晶装置及其驱动方法、液晶装置驱动用集成电路装置 | |
JP2008151986A (ja) | 電気光学装置、走査線駆動回路および電子機器 | |
KR20090023117A (ko) | 액정 장치, 액정 장치의 구동 방법, 액정 장치 구동용 집적회로 장치 및 전자 기기 | |
JP2009069637A (ja) | 液晶装置、液晶装置の駆動方法、液晶駆動用集積回路装置および電子機器 | |
JP2009058793A (ja) | 液晶装置、液晶装置の駆動方法、液晶駆動用集積回路装置および電子機器 | |
KR100898789B1 (ko) | 액정표시장치의 구동방법 | |
JP2006308628A (ja) | 電気光学装置、駆動方法および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090304 |