專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了顯示圖像而采用OCB(光學補償?shù)膹澢?液晶顯示元件的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置具備構(gòu)成多個OCB液晶顯示元件的矩陣的液晶顯示板。該液晶顯示板包含，用取向膜覆蓋多個像素電極并配置成矩陣形的陣列基板，用取向膜覆蓋對向電極并與多個像素電極對向地配置的對向基板，以及鄰接各取向膜并夾于陣列基板與對向基板之間的液晶層，還具有通過光學相位差板將一對偏光板貼到陣列基板與對向基板上的構(gòu)造。這里，各OCB液晶顯示元件在對應(yīng)像素電極的范圍中構(gòu)成像素。這樣的OCB液晶顯示元件中，有必要通過施加與通常的驅(qū)動電壓不同的轉(zhuǎn)移電壓，使液晶分子的取向狀態(tài)從八字形取向轉(zhuǎn)移到可顯示圖像的彎曲取向。
在持續(xù)一定時間以上不施加大于等于規(guī)定電平的電壓時，OCB液晶顯示元件就不能維持彎曲取向，恢復(fù)到八字形取向。為了防止這種逆轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，一般對OCB液晶顯示元件施加逆轉(zhuǎn)移防止電壓。特開2002-107695號公報揭示使逆轉(zhuǎn)移防止電壓的脈沖寬度隨液晶顯示裝置的周圍溫度變化而變化的技術(shù)。
但是，即使這樣改變逆轉(zhuǎn)移防止電壓的脈沖寬度，要完全防止逆轉(zhuǎn)移現(xiàn)象也是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能解決上述問題，完全防止逆轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供的液晶顯示裝置包括為了使液晶分子的取向狀態(tài)從八字形取向轉(zhuǎn)移到可顯示圖像的彎曲取向而初始化的液晶顯示元件部，以及初始化后對液晶顯示元件部周期性地施加防止從彎曲取向向八字形取向的逆轉(zhuǎn)移的逆轉(zhuǎn)移防止電壓和對應(yīng)于外部來的顯示信號的顯示電壓的驅(qū)動電路，構(gòu)成驅(qū)動電路，使得根據(jù)顯示信號的場頻、改變逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件。
該液晶顯示裝置中，因為對應(yīng)于顯示信號的場頻改變逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件，故能對依存于該場頻的逆轉(zhuǎn)移現(xiàn)象使該驅(qū)動條件最佳化。從而能完全防止逆轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。


圖1概略地示出本發(fā)明的一實施形態(tài)的液晶顯示裝置的電路構(gòu)成圖。
圖2示出圖1所示的液晶顯示板的一部分斷面構(gòu)造圖。
圖3示出利用圖2所示的斷面構(gòu)造進行1個像素部分顯示的OCB液晶顯示元件的電路構(gòu)成圖。
圖4示出圖3所示的OCB液晶顯示元件中利用作為液晶施加電壓施加的轉(zhuǎn)移電壓從八字形取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的液晶分子的取向狀態(tài)圖。
圖5為說明圖1所示的液晶顯示裝置的初始化動作用的波形圖。
圖6為說明圖1所示的液晶顯示裝置的顯示動作用的波形圖。
圖7示出利用圖1所示的控制器得到的顯示信號的場頻與黑插入率的關(guān)系的曲線圖。
圖8示出利用圖1所示的控制器的變形例得到的顯示信號的場頻與白電平顯示電壓的關(guān)系的曲線圖。
圖9示出圖1所示的液晶顯示板和背光光源的變形例的圖。
圖10為說明適合于圖9所示變形例的場時序驅(qū)動方式用圖。
圖11為說明利用圖10所示的場時序驅(qū)動方式合成的圖像用圖。
圖12為說明在圖10所示的場時序驅(qū)動方式中將黑插入期間分散到紅、綠、藍的顯示期間的場時序驅(qū)動方式用圖。
圖13為圖12所示的場時序驅(qū)動方式中得到的顯示信號的場頻與黑插入率的關(guān)系曲線。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的一實施形態(tài)的液晶顯示裝置。
圖1概略地示出該液晶顯示裝置100的電路構(gòu)成，圖2示出圖1所示的液晶顯示(LCD)板41的一部分斷面構(gòu)造圖，圖3示出利用圖2所示的斷面構(gòu)造進行1個像素部分顯示的OCB液晶顯示元件6的電路構(gòu)成圖。
該液晶顯示裝置100，連接到例如成為TV設(shè)備或手機等外部信號源的圖像信息處理單元SG。圖像信息處理單元SG進行圖像信息處理，將同步信號和顯示信號供給液晶顯示裝置100。另外，液晶顯示裝置的電源電壓也從圖像信息處理單元SG供給液晶顯示裝置100。
液晶顯示裝置100包括，構(gòu)成多個OCB液晶顯示元件6的矩陣(液晶顯示元件部)的LCD板41，照明LCD板41的背光BL，以及驅(qū)動LCD板41和背光BL的驅(qū)動電路DR。LCD板41包含陣列基板AR，對向基板CT，以及液晶層LQ。陣列基板AR包含由玻璃板等構(gòu)成的透明絕緣基板GL，形成于該透明絕緣基板GL上的多個像素電極15，以及覆蓋這些像素電極15的取向膜AL。對向基板CT包含由玻璃板等構(gòu)成的透明絕緣基板GL，形成于該透明絕緣基板GL上的濾色層CF，形成于濾色層CF上的對向電極16，以及覆蓋該對向電極16的取向膜AL。液晶層LQ通過在對向基板CT與陣列基板AR的間隙充填液晶得到。濾色層CF包含紅像素用的紅著色層，綠像素用的綠著色層，藍像素用的藍著色層，及黑矩陣用的黑著色(遮光)層。另外，LCD板41包括配置于陣列基板AR和對向基板CT的外側(cè)的一對相位差板RT，及配置于這些相位差板RT的外鍘的一對偏光板PL。背光BL是冷陰極管等構(gòu)成的白色光源，配置于陣列基板AR側(cè)的偏光板PL的外側(cè)。陣列基板AR側(cè)的取向膜AL和對向基板CT側(cè)的取向膜AL經(jīng)過互相平行地摩擦處理。
陣列基板AR中，多個像素電極15大致成矩陣地配置于透明絕緣基板GL上。另外，沿多個像素電極15的行配置多條柵極線29(Y1～Ym)，沿多個像素電極15的列配置多條源極線26(X1～Xn)。在這些柵極線29與源極線26的交叉位置近旁，配置多個像素開關(guān)27。各像素開關(guān)27由具有例如連接于柵極線29的柵極28和連接于源極線26和像素電極15間的源極—漏極的薄膜晶體管構(gòu)成，通過對應(yīng)的柵極線29驅(qū)動時，在對應(yīng)的源極線26和對應(yīng)像素電極15間導(dǎo)通。
多個液晶顯示元件6各自在像素電極15和對向電極16間具有液晶電容Clc。多條輔助電容線Cst(C1～Cm)各自與對應(yīng)行的液晶顯示元件6的像素電極15電容耦合，構(gòu)成輔助電容Cs。
構(gòu)成驅(qū)動電路DR，使利用從陣列基板AR和對向基板CT施加到液晶層LQ的液晶施加電壓，控制LCD板41的透射率。各OCB液晶顯示元件6在對應(yīng)像素電極15的范圍內(nèi)構(gòu)成像素。這種OCB液晶顯示元件6中，有必要通過施加與通常的驅(qū)動電壓不同的轉(zhuǎn)移電壓，使液晶分子的取向狀態(tài)從八字形取向轉(zhuǎn)移到可顯示圖像的彎曲取向。因此，構(gòu)成驅(qū)動電路DR使通過每當電源開關(guān)PW導(dǎo)通時以轉(zhuǎn)移電壓作為液晶施加電壓加到液晶層LQ上，進行使液晶分子的取向狀態(tài)從八字形取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的初始化。
具體地說，驅(qū)動電路DR包括為使多個開關(guān)元件27按行單位導(dǎo)通而依次驅(qū)動多條柵線29的柵極驅(qū)動器39，在各行開關(guān)元件27通過對應(yīng)柵極線29的驅(qū)動而導(dǎo)通的期間中將像素電壓Vs分別輸出到多條源極線26的源極驅(qū)動器38，驅(qū)動LCD板41的對向電極16的對向電極驅(qū)動器40，驅(qū)動背光BL的背光驅(qū)動部9，控制柵極驅(qū)動器39、源極驅(qū)動器38，對向電極驅(qū)動器40、以及背光驅(qū)動部9的控制器37，以及，根據(jù)從圖像信息處理單元SG供給驅(qū)動電路DR的電力(具體地說，電源電壓)，發(fā)生這些柵極驅(qū)動器39、源極驅(qū)動器38、對向電極驅(qū)動器40、背光驅(qū)動部9、以及控制器37所必要的多個內(nèi)部電源電壓的電源電路7。
控制器37把根據(jù)圖像信息處理單元SG輸入的同步信號發(fā)生的垂直定時控制信號輸出到柵極驅(qū)動器39，把根據(jù)從圖像信息處理單元SG輸入的同步信號和顯示信號發(fā)生的水平同步控制信號和1水平行部分的圖像數(shù)據(jù)輸出到源極驅(qū)動器38，而且把點亮控制信號輸出到背光驅(qū)動部9。柵極驅(qū)動器39利用垂直定時控制信號的控制在1幀期間中依次選擇多條柵極線29，把使各行的像素開關(guān)27只在1水平掃描期間H導(dǎo)通的柵極驅(qū)動電壓輸出到選擇柵極線29。源極驅(qū)動器38利用水平定時控制信號的控制，在把柵極驅(qū)動電壓輸出到選擇柵極線29的1個水平掃描期間H中1水平行的像素數(shù)據(jù)分別變換為像素電壓(顯示電壓)Vs，并列地輸出到多條源極線26。
像素電壓Vs是以從對向電極驅(qū)動器40輸出到對向電極16的公共電壓VCOM為基準，施加到像素電極15的電壓，為了進行幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動和行反轉(zhuǎn)驅(qū)動，相對于公共電壓VCOM作極性反轉(zhuǎn)。另外，柵極驅(qū)動器39在1行部分的開關(guān)元件27為非導(dǎo)通時，把補償電壓施加到與這些開關(guān)元件27連接的柵極線29對應(yīng)的輔助電容線Cst，通過這些開關(guān)元件27的寄生電容，補償1行部分的液晶顯示元件6產(chǎn)生的像素電壓Vs的變動。
該液晶顯示裝置100中，驅(qū)動電路DR的控制器37包括為了使液晶分子的取向狀態(tài)從圖4所示的八字形取向轉(zhuǎn)移為彎曲取向的初始化，作為液晶施加電壓進行設(shè)定對各液晶顯示元件6施加的轉(zhuǎn)移電壓的轉(zhuǎn)移電壓設(shè)定處理的轉(zhuǎn)移電壓設(shè)定部1，為了防止初始化后從彎曲取向向八字形取向逆轉(zhuǎn)移，作為液晶施加電壓進行設(shè)定對各液晶元件6施加的逆轉(zhuǎn)移防止電壓的逆轉(zhuǎn)移防止處理的逆轉(zhuǎn)移防止電壓設(shè)定部2，以及把對各液晶顯示元件6的顯示信號即顯示電壓、逆轉(zhuǎn)移防止電壓、及轉(zhuǎn)移電壓用像素數(shù)據(jù)輸出到源極驅(qū)動器38的數(shù)據(jù)輸出部3。對顯示電壓和逆轉(zhuǎn)移防止電壓進行設(shè)定，使利用源極驅(qū)動器38輸出的像素電壓Vs決定的像素電極15的電位，相對于利用對向電極驅(qū)動器40輸出的公共電壓VCOM決定的對向電極16的電位，以規(guī)定的形式移動。對轉(zhuǎn)移電壓進行設(shè)定，使利用對向電極驅(qū)動器40輸出的公共電壓VCOM決定的對向電極16的電位，相對于利用源極驅(qū)動器38輸出的像素電壓Vs決定的像素電極15的電位，以規(guī)定的形式移動。
液晶顯示裝置100利用從圖像信息處理單元SG供給驅(qū)動電路DR的電源電壓，進行如圖5所示那樣的動作。
電源電路7把該電源電壓變換為多個內(nèi)部電源電壓，供給控制器37、源極驅(qū)動器38、柵極驅(qū)動器39、對向電極驅(qū)動器40、以及背光驅(qū)動器9等。轉(zhuǎn)移電壓設(shè)定部1進行以轉(zhuǎn)移電壓為液晶施加電壓施加到各液晶顯示元件6用的轉(zhuǎn)移電壓設(shè)定處理。轉(zhuǎn)移電壓設(shè)定處理中，設(shè)定約0.6秒的轉(zhuǎn)移期間TP。轉(zhuǎn)移電壓在轉(zhuǎn)移期間TP中，交替變化為使液晶分子的取向狀態(tài)實質(zhì)上從八字形取向轉(zhuǎn)移到彎曲取向的不同極性的值。一定值L0實質(zhì)上是0伏，不同極性的值作為絕對值約25伏。這里，轉(zhuǎn)移期間TP進一步分為各自約0.3秒的前半轉(zhuǎn)移期間TP1和后半轉(zhuǎn)移期間TP2，設(shè)定轉(zhuǎn)移電壓在前半轉(zhuǎn)移期間TP1中為正極性即第1極性值L1，在后半轉(zhuǎn)移期間TP2中為負極性即第2極性值L2。這時，像素電壓Vs被固定，使對向電極驅(qū)動器40輸出的公共電壓VCOM為可變，得到上述的轉(zhuǎn)移電壓。
接著在顯示期間DP中，控制器37控制源極驅(qū)動器38、柵極驅(qū)動器39、及對向電極驅(qū)動器40使從對向電壓驅(qū)動器40輸出的公共電壓VCOM固定，像素電壓Vs對應(yīng)于像素數(shù)據(jù)可變，把得到的液晶施加電壓加到各液晶顯示元件6?？刂破?7控制背光驅(qū)動部9使轉(zhuǎn)移期間維持背光BL為熄滅狀態(tài)，在顯示期間DP背光BL為點亮狀態(tài)。這樣一來，多個液晶顯示元件6的矩陣就可顯示圖像。
以顯示信號作為圖像、被更新的周期作為幀，其倒數(shù)定義為幀頻。另外，以一面掃描液晶顯示元件6的矩陣，一面寫入與顯示信號對應(yīng)的像素電壓的周期作為場，其倒數(shù)定義為場頻。在輸入每場顯示信號時，如圖6所示那樣在1場期間以一定比例插入逆轉(zhuǎn)移防止電壓作為像素電壓。逆轉(zhuǎn)移防止電壓的電壓值多為大致與黑顯示的電壓值相等的情況，因此，稱逆轉(zhuǎn)移防止電壓的插入為黑插入，稱逆轉(zhuǎn)移防止電壓的脈沖寬度對1場的比例為黑插入率。實施黑插入時，把寫入逆轉(zhuǎn)移防止電壓即像素電壓和顯示信號對應(yīng)的像素電壓的期間總起來定義為場。
這里，逆轉(zhuǎn)移防止電壓設(shè)定部2，根據(jù)顯示信號的場頻改變例如逆轉(zhuǎn)移防止電壓的電壓值或脈寬那樣的逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件。在以逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件為逆轉(zhuǎn)移防止電壓的脈寬即黑插入率時，數(shù)據(jù)輸出部3根據(jù)該黑插入率把逆轉(zhuǎn)移防止電壓和顯示電壓用像素數(shù)據(jù)交替地輸出到源極驅(qū)動器38。
圖7示出通過控制器37得到的顯示信號的場頻與黑插入率之間的關(guān)系。圖7中，橫軸代表顯示信號的場頻，縱軸代表黑插入率。設(shè)定黑插入率對表示信號的場頻為例如圖7所示的值。即，設(shè)定黑插入率對約53赫的場頻為約22％，對約57赫的場頻為約21％，對約60赫的場頻為約21％，對約64赫的場頻為約20％，對約70赫的場頻為約19％。這樣，顯示信號的場頻越高，黑插入率越小。
根據(jù)上述的本實施形態(tài)，以基于向液晶顯示裝置100輸入的顯示信號的場頻的脈寬或電壓值，對各液晶顯示元件6施加逆轉(zhuǎn)移防止電壓。因此，對于各種各樣的顯示信號的場頻，能使逆轉(zhuǎn)移防止電壓最佳化。結(jié)果能完全防止逆轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
另外，本實施形態(tài)中，示出作為逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件，根據(jù)顯示信號的場頻改變逆轉(zhuǎn)移防止電壓的施加條件的例子，但本發(fā)明不限于此。因此，也可構(gòu)成轉(zhuǎn)移電壓設(shè)定部1，使得根據(jù)顯示信號的場頻改變轉(zhuǎn)移電壓的施加條件。
另外，作為逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件，也可以構(gòu)成控制器37使得不改變逆轉(zhuǎn)移防止電壓的施加條件而改變顯示電壓的施加條件。圖8示出根據(jù)控制器37的變形例得到的顯示信號的場頻與白電平顯示電壓之間的關(guān)系。這里，白電平顯示電壓是使白顯示用的電壓。圖8中，橫軸代表顯示信號的場頻，縱軸代表白電平顯示電壓。這里，設(shè)定白電平顯示電壓對48赫的場頻約為0.5伏，對60赫的場頻約為0.2伏，對75赫的場頻約為0伏。這時，數(shù)據(jù)輸出部2便根據(jù)顯示信號的場頻轉(zhuǎn)換白電平顯示電壓的值。設(shè)定白電平顯示電壓對顯示信號的場頻為例如圖7所示的值。
此外，數(shù)據(jù)輸出部2也可根據(jù)液晶顯示裝置的周圍溫度，改變白電平顯示電壓的值。例如假設(shè)顯示信號的場頻為60赫，數(shù)據(jù)輸出部2在液晶顯示裝置的周圍溫度為低溫(例如0℃)時設(shè)定白電平顯示電壓的值為0伏，周圍溫度為40℃時設(shè)定白電平顯示電壓的值為0.5伏，周圍溫度為60℃時設(shè)定白電平顯示電壓的值為1伏。
本發(fā)明是基于對頻率越高黑插入效率越高的事實的發(fā)現(xiàn)。上述實施形態(tài)中，根據(jù)場頻調(diào)整黑插入率。但本發(fā)明不限于此，也可有意提高場頻來提高黑插入率的效率。因此，也可將它應(yīng)用于場時序驅(qū)動方式中。
圖9示出對應(yīng)于場時序驅(qū)動方式的和背光光源BL的變形例。該液晶顯示板41中省略圖2所示的濾色層CF。另外設(shè)置發(fā)紅、綠、藍色光的3色LED取代冷陰極管作為背光光源BL。利用擴散片把LED發(fā)出的光入射到液晶顯示板41的全部。這時，控制部37控制背光驅(qū)動部9使如圖10所示那樣在1場期間依次點亮紅色LED、綠色LED、藍色LED，控制源極驅(qū)動器38和柵極驅(qū)動器39，在各LED的點亮期間中以顯示電壓作為像素電壓加到全部OCB液晶顯示元件6上。
在上述那樣依次點亮紅色LED、綠色LED、藍色LED時，顯示圖11所示那樣的色單位圖像，在1場期間中便時間上合成下排的圖像。
因各像素是OCB液晶顯示元件6，故該變形例中為了防止逆轉(zhuǎn)移也需要黑插入。這里，設(shè)定逆轉(zhuǎn)移防止頻率(逆轉(zhuǎn)移防止電壓反復(fù)施加的頻率)為大于等于100赫。實際的黑插入期間，如圖12所示，分散為紅色LED、綠色LED、和藍色LED的點亮期間，即紅、綠、藍的顯示期間。這時，例如相對于顯示信號的場頻設(shè)定對1場期間的黑插入率為圖13所示那樣的變化。這里，黑插入率為對黑插入的重復(fù)周期的比例，為對場期間的黑插入期間的比例。
在這種場時序驅(qū)動方式的液晶顯示裝置中，圖1所示的液晶顯示板41的像素數(shù)實質(zhì)上為3倍。這樣的場頻也與此成正比地提高。相對于這種場頻適當?shù)卦O(shè)定黑插入率，實際的值也減小。這是由于不只防止逆轉(zhuǎn)移，而且也提高液晶顯示板41的整體的光透射率的結(jié)果，因此極為理想。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明可適用于通過OCB液晶顯示元件顯示圖像的液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括為了使液晶分子的取向狀態(tài)從八字形取向轉(zhuǎn)移到可顯示圖像的彎曲取向而初始化的液晶顯示元件部，以及初始化后，對液晶顯示元件部周期性地施加防止從彎曲取向向八字形取向的逆轉(zhuǎn)移的逆轉(zhuǎn)移防止電壓和對應(yīng)于外部來的顯示信號的顯示電壓的驅(qū)動電路，構(gòu)成驅(qū)動電路，使得根據(jù)顯示信號的場頻、改變逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件是逆轉(zhuǎn)移防止電壓的脈沖寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件是逆轉(zhuǎn)移防止電壓的電壓值。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件是顯示電壓的電壓值。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述驅(qū)動電路，使得在顯示信號的場期間內(nèi)進一步多次施加逆轉(zhuǎn)移防止電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，設(shè)定反復(fù)施加逆轉(zhuǎn)移防止電壓的逆轉(zhuǎn)移防止頻率為大于等于100赫。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，構(gòu)成所述驅(qū)動電路，使得以場時序驅(qū)動方式驅(qū)動所述液晶顯示元件部。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，將所述逆轉(zhuǎn)移防止電壓插入所述液晶顯示元件部的各色顯示期間。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示裝置，包括為使液晶分子的取向狀態(tài)從八字形取向轉(zhuǎn)移到可顯示圖像的彎曲取向而初始化的液晶顯示元件部41，以及初始化后對液晶顯示元件部周期性地施加防止從彎曲取向向八字形取向的逆轉(zhuǎn)移的逆轉(zhuǎn)移防止電壓和對應(yīng)于外部來的顯示信號的顯示電壓的驅(qū)動電路DR。特別是構(gòu)成驅(qū)動電路DR，使得根據(jù)顯示信號的場頻、改變逆轉(zhuǎn)移防止驅(qū)動條件。
文檔編號G09G3/20GK1788230SQ200580000
公開日2006年6月14日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者中尾健次, 小島徹也, 寺西謙太郎 申請人:東芝松下顯示技術(shù)有限公司