专利名称:液晶显示装置及其驱动方法
技术领域:
本发明涉及到一种具有液晶显示元件的显示装置及其驱动方法,特别涉及到一种可以在较大温度范围内使用的具有向列液晶显示元件的显示装置及其驱动方法。
背景技术:
随着多媒体时代的发展,液晶显示装置也从适用于投影装置、移动电话、取景器等的小型设备快速发展成为用于笔记本电脑、监视器、电视等的大型设备。并且在观察器、PDA(Personal Digital Assistance)等电子设备、更进一步在移动游戏机、弹珠盘等游戏设备中,中型的液晶显示装置也成为必须品。甚至在冰箱、微波炉等家用电器中,均会使用到液晶显示装置。
现在的液晶显示元件基本上都是扭转向列(扭曲向列,以下称为“TN”)型显示方式的元件。这种TN型显示方式的液晶显示元件使用向列液晶合成物。现有的TN型使用单纯矩阵驱动时,其显示质量不高,并且扫描线数有限。因此单纯矩阵驱动主要用于STN(SuperTwisted Nematic,超扭曲向列)方式,而不是TN型。该方式和使用TN型的初始的单纯矩阵驱动方式相比,对比度及视角依存性得到改善。但是由于响应速度较慢,不适用于动画图像的显示。
为了改善单纯矩阵驱动的显示性能,开发了对各像素设置开关元件的主动矩阵方式,并被广泛应用。例如TN型显示方式中使用了薄膜晶体管(TFTThin Film Transistor)的TN-TFT方式被广泛使用。使用了TFT的主动矩阵方式和单纯矩阵驱动相比,显示质量较高,因此现在TN-TFT方式成为市场的主流。
另一方面,由于更高的对高画质的要求,改善视野角度的方法被研究开发并且实现了实际应用。其结果是,现在的高性能液晶显示器的主流包括以下三种TFT方式主动矩阵液晶显示装置·TN型中使用补偿膜的方式,·平面方向转换(IPSIn Plane Switching)模式,·广域垂直液晶队列(MVAMulti-domain Vertical Aligned)模式。
在这些主动矩阵液晶显示装置中,通常使用30Hz的图像信号,为了进行正负写入而每60Hz进行换写,1图场的时间大约为16.7ms(毫秒)(正负双方的图场的时间和称为1帧,大约为33.3ms)。
因此,现有的液晶的响应速度,如果考虑到中间灰度显示间的响应,则即使在最快的状态下也相当于该帧的时间。所以在显示由动画构成的图像信号时、显示高速的计算机图像(CG)时、及显示高速的游戏图像时,需要比现在的帧时间更快的响应速度。
另一方面,现在主流像素的大小是100ppi(pixel per inch)左右,而在以下二种方法中,需要更高的高精细化。
一种方法是提高加工精度减小像素大小的方法。
另一种方法是将作为液晶显示装置的照明光的后照光按照一定时间切换为红、绿、蓝,并与之同步显示红、绿、蓝的场序(时间分割)彩色液晶显示装置。在这种方式中,由于不需要空间性地配置彩色滤光片,所以可以实现为现有技术三倍的高精细化。
在场序液晶显示装置中,需要用1图场的1/3的时间显示1种颜色,所以显示可使用的时间大约为5ms左右。因此液晶自身需要比5ms更快的响应。
为了获得这种高速液晶,出现了各种技术上的探索,开发了几种高速显示模式技术。这些高速液晶技术从大的方面可以分为二种潮流。
一种是作为主流的上述向列液晶高速化的技术。
另一种是使用具有自发极化、且可进行高速响应的自发极化型的近晶型液晶等技术。
作为第一种潮流的向列液晶的高速化主要使用如下的手段。
(A)减小间隙,增大相同电压下的电场强度,(B)施加较高的电压增大电场强度,以促进状态变化(过驱动法),(C)降低粘性,(D)使用原理上高速的模式等。
在这种高速化的向列液晶中也存在如下的问题。
在高速向列液晶中,由于帧内的液晶响应基本结束,介电率的各向异性引起的液晶层的电容变化极度变大。由于该电容变化,应该写入并保存在液晶层的保持电压产生变化。这种保持电压的变化,也就是实际施加电压的变化,因为写入不足而导致对比度下降。
并且,在持续写入相同信号的情况下,直到保持电压不发生变化为止,辉度保持变化,并且为了获得稳定的辉度需要多个帧。
为了防止这种对多帧需求的响应,需要在施加的信号电压和获得的透过率之间建立一对一的对应关系。
在主动矩阵驱动中,液晶响应后的透过率不是根据施加的信号电压来决定,而是根据液晶响应后的液晶电容中积蓄的电荷量所决定。这是因为主动矩阵驱动是利用保持的电荷使液晶进行响应的恒定电荷驱动。
由主动元件提供的电荷量,如果忽略细微的漏泄等,是由写入规定的信号之前的积蓄电荷和新写入的写入电荷决定的。
并且,液晶响应后的积蓄电荷也根据液晶物性常数及电参数、储能电容等像素设计值而变化。因此,为了在信号电压和透过率之间建立对应关系,需要(A)信号电压和写入电荷的对应,(B)写入以前的积蓄电荷,(C)用于进行响应后的积蓄电荷的计算的信息和实际计算。
其结果是,需要对上述(B)的整个画面进行存储的帧存储器,以及上述(A)、(C)的计算单元。
另一方面,在不使用上述帧存储器及计算单元、而在施加信号电压和所得透过率之间建立一对一的对应关系的方法中,时常使用复位脉冲法在写入新数据前施加复位电压,以使其成为规定的液晶状态。作为一个示例,对后述非专利文献1的技术进行说明。在该非专利文献1中,向列液晶的取向为π(パイ)型取向,使用附加了补偿膜的OCB(光学补偿双折射)模式。
该液晶模式的响应速度大约为2毫秒至5毫秒,比现有的TN模式快很多。其结果是,本来应该在1帧内响应结束,但如上所述,由于液晶响应引起的介电率的变化,保持电压产生大幅度的下降,到获得稳定的透过率为止需要多帧。
因此,1帧内进行完白色显示的写入后,必须写入黑色显示的方法在后述非专利文献1的图5中已经公开。图5所述附图在本申请的附图中作为图13被引用。在图13中,横轴是时间,纵轴为辉度。并且在图13中虚线为通常驱动情况下的辉度变化,在第3帧达到稳定的辉度。
根据该复位脉冲法,由于在写入新数据时必须变为规定的状态,所以对于写入的一定信号电压,会有一定透过率这样的一对一的对应关系。由于这种一对一的对应关系,驱动用的信号的发生变得非常简便,同时也不再需要用于存储上次写入信息的帧存储器等装置。
在此对主动矩阵液晶显示装置的像素的构成进行总结。
图10是现有的主动矩阵液晶显示装置的一个像素的像素电路的示例图。如图10所示,主动矩阵液晶显示装置的像素具有MOS型晶体管(Qn)(以下称为晶体管(Qn))904,其栅电极和扫描线(或者扫描信号电极)901连接,源电极及漏电极的任意一个和信号线(或者图像信号电极)902连接,源电极及漏电极的任意另外一个和像素电极903连接;形成在像素电极903和储能电容电极905之间的储能电容906;夹持在像素电极903和相对电极(或者共用电极)Vcom907之间的液晶908。
现阶段,已经成为液晶显示装置的巨大应用市场的笔记本电脑中,晶体管(Qn)904通常使用非晶硅薄膜晶体管(以下称为“a-SiTFT”)或者多晶硅薄膜晶体管(以下称为“p-SiTFT”),并且液晶材料通常使用TN液晶。
图11是TN液晶的等价电路示意图。如图11所示,TN液晶的等价电路可用并联接液晶的电容成份C3(其静电电容Cpix)和电阻R1的值Rr及电容C1(其静电电容Cr)的电路表示。在该等价电路中,电阻Rr及静电电容Cr是决定液晶的响应时间常数的成份。
将这样的TN液晶用图10所示的像素电路驱动时,扫描线电压Vg、信号线电压(或者图像信号电压)Vd、像素电极903的电压(以下称为像素电压)Vpix的时序图如图12所示。
如图12所示,扫描线电压Vg在水平扫描期间变为高电平VgH,因而n型MOS晶体管(Qn)904变为导通状态,输入到信号线902的信号线电压Vd经过晶体管(Qn)904被传送到像素电极903。TN液晶通常以不施加电压时透光的模式、即所谓常时亮态模式(normallywhite mode)动作。
在图12所示的例子中,作为信号线电压Vd,向多个图场施加通过TN液晶的、透光率变高的电压。当水平扫描期间结束,扫描线电压Vg变为低电平时,晶体管(Qn)904变为截至状态,传送到像素电极903的信号线电压由储能电容906、及液晶的电容Cpix保持。此时,像素电压Vpix,在晶体管(Qn)904变为截至状态的时候,经由晶体管(Qn)904的栅极一源极间电容,产生称为馈通电压的电压移位。
该电压移位在图12中用Vf1、Vf2、Vf3表示,该电压移位Vf1-Vf3的量可以通过将储能电容906的值设计大些而变小。
像素电压Vpix,在下一个图场期间,扫描线电压Vg再次变为高电平,并保持直至晶体管(Qn)904被选择为止。根据被保持的像素电压Vpix,TN液晶进行开关,如透光率T1所示,液晶的透过光从黑暗状态变化为明亮状态。
此时,如图12所示,在保持期间内,像素电压Vpix在各图场内分别只变动ΔV1、ΔV2、ΔV3。这是因为液晶的电容根据液晶的响应而变化。一般情况下,储能电容906设计为是像素电容Cpix的2-3倍以上的值,从而使该变动尽量小些。如上所述,通过图10所示的像素电路,可以驱动TN液晶。
此外,作为具有过驱动法和复位法混合效果的技术,有后面的专利文献1所示的调制公用电压(共用电极电压(或者相对电极电压))的技术。该专利文献1的图2C在本申请附图中作为图14被引用。
在该专利文献1的技术中,通常调制作为和像素电极相对配置的共用电极的电压的公用电压。在图14中,VCG表示公用电压(VCG)的时间性的变化,其下面的波形I表示液晶响应所引起的透光率的变化的时间性变化。即,电压波形151是施加到共用电极的电压波形,光强度波形152是和波形151对应的时间内的对应的光强度波形,并且153到156是像素光强度曲线。
在该专利文献1以前的技术中,或者进行公用电压保持为一定值的驱动,或者进行以一定的周期(从图14的t0开始到t2为止(及从t2到t4)为1帧周期)变化两个电压值的公用反转驱动。
在该专利文献1中,1帧周期被分为二部分,从t1到t2(及从t3到t4)的期间内,施加和现有的公用反转驱动几乎一样振幅的电压。
另一方面,1帧周期中从t0到t1(及从t2到t3)的期间内,施加比公用反转的振幅高的电压(例如该高电压是只比公用反转的振幅大出黑色显示时的电压)。在该技术中,在向共用电极施加了较高电压的从t0到t1的期间内,通过像素电极和共用电极的电压差变大的效果,可将显示区域全部高速地变为黑色显示。即,可进行相当于复位驱动的驱动。
进一步,在从t0到t1的期间内,即使向像素电极一侧写入图像数据,由于和共用电极的电位差十分大(例如是黑色显示电压以上),所以在从显示中无法发现。
结束向显示区域全体写入图像数据后,在t1时刻下将共用电极的电压返回到公用反转的振幅。其结果是,液晶层根据存储在像素电极中的电压开始响应,以变为和各个灰度等级对应的透过率。即,在开始响应时,总是从高电压差的状态变化为和各灰度电压值相对应的电压差。因此从t0到t1的期间内,成为一种过驱动。
这里的液晶响应时间通常以以下两个公式(1)、(2)表示(后记非专利文献2)。即,施加比阈值电压高的电压,变为接通(ON)状态的上升响应(接通时响应)τrise如公式(1)所示。
τrise=d2·η~Δϵ·(V2-Vc2)---(1)]]>另一方面,将施加了阈值以上的电压快速下降到0时的下降响应(断开时响应)τdecay如公式(2)所示。
τdecay=d2·η~π2·K~---(2)]]>在上述公式(1)、(2)中,d表示液晶层的厚度,η表示旋转粘度,Δε表示介电各向异性,V表示和各灰度等级对应的施加电压,Vc表示阈值电压,K(~)表示基于侧面(フランク)的弹性常数的常数,在TN模式中,如公式(3)所示。
K~=K11+14(K33-2·K22)---(3)]]>
在上式(3)中,K11表示伸长的弹性常数,K22表示扭转的弹性常数,K33表示弯曲的弹性常数。
从上式(1)可知,在上升响应(接通时响应)中,液晶的响应时间取决于施加电压的大小的二次方的倒数。也就是说,取决于各灰度等级不同的电压值的二次方的倒数。因此,根据灰度等级的不同,响应时间也大为不同,当有10倍的电压差时,会产生100倍的响应时间差。
另一方面,从上式(2)可知,下降响应(断开时响应)也取决于灰度等级引起的响应时间差,但其落在2倍左右的范围内。
那么再分析非专利文献2所述的技术,其在上升响应(接通时响应)时,通过施加了非常高的高压的过驱动来实现高速化。
并且,由于实际的图像显示中所使用的响应全部是下降响应(断开时响应),所以对灰度等级的依赖性非常小。其结果是,在所有灰度中几乎都可获得相等的响应时间。
专利文献1特表2001-506376号公报专利文献2特许3039506号公报非专利文献1H.Nakamura,K.Miwa and K.Sueoka.“Modified drivemethod for OCB LCD,”,1997 IDRC(International Display ResearchConference),SID L-66~L-69非专利文献2《液晶辞典》,日本学术振兴会 情报科学用有机材料第142委员会、液晶部会编、培风馆、第24页非专利文献3Tarumi等,モレキユラ一·クリスタルズ·アンド·リクイツド·クリスタルズの263巻の第459頁から467頁(Mol.Cryst.Liq.Cryst.1995,Vol.263,pp.459-467)
发明内容
但是在背景技术中所说明的显示器装置,即过驱动的显示装置、复位驱动的显示装置、及上述专利文献1等所公开的显示器装置等,存在着一些问题。
第一个问题点是在复位方式中,由于复位的过剩或者复位不足,会引起显示状态的较大变化。该问题同样也存在于将过驱动方式和复位方式混合的上述专利文献1所记载的方式。
首先,如果复位过剩,会出现复位后的液晶光学响应的起动变慢,并且在正常的光学响应开始前可观察到异常的光学响应。
其原因在于,在从复位所实现的规定的取向状态转移到通常响应的时候,响应时动作的取向不明确,从而进行了不平均、不稳定的响应。
作为异常光学响应的一个示例在图3中表示。如图3所示,复位后的透过率的时间响应由三个部分构成,即初期出现的第一延迟、接着产生的第二延迟、及通常响应部分。
异常光学响应对应于第二延迟,可以看到透过率向上跃起,因此被称为“跳动”(bounce)。这种跳动引起的延迟根据电压施加条件等的不同,有时产生有时不产生。一般情况下,如果施加高电压时,会发生跳动引起的延迟。这样一来,当复位过剩时,会产生延迟、显示异常等。
另一方面,当复位不足时,会出现即使在复位方式下多次写入同一数据也无法获得同一透过率的现象。当复位不足的情况下,在复位时由于无法完全变为规定的取向状态,所以在复位后的响应显示出和前一帧的历史对应的透过率。其结果是,在施加电压和透过率之间无法建立一对一的对应关系。因此,无法获得希望的灰度,即使用相同的灰度显示,其辉度也会大幅变化。
第二问题点在于很难在较大温度范围内获得稳定的显示效果。其原因在于液晶的响应速度非常依赖于温度。
特别是在复位方式及上述专利文献1所述的方式中,当温度变化时,会明显地产生上述复位的过剩和不足。其结果是,在低温时会产生辉度的大幅下降。而高温时中间灰度的响应变得快速,整体辉度提高,变为和白色显示接近的显示,出现整体显示变白等现象。
因此,本发明的目的在于提供一种可以在较宽的温度范围下获得良好显示效果的液晶显示元件。
并且,本发明的目的还在于提供一种即使在使用环境为低温时,也不会变为依赖前一图像历史的图像、且各种颜色不混色的液晶显示元件。
本申请所公开的发明为了达到上述目的具有以下的概要结构。
在本发明的一方面(侧面)所涉及的液晶显示装置中,进行暂时将液晶取向返回到规定状态的复位,该复位所使用的电场强度是在装置的使用下限温度时是可获得充分复位的强度,并且是常温附近时响应特性不发生跳动的强度。并且,在本发明中,上述复位所使用的电场强度也可以是在装置的使用下限温度时可获得充分复位的强度的最小强度。
在本发明的另一方面(侧面)所涉及的液晶显示装置中,通过向使液晶动作的电极之间施加比通常图像信号所产生的电场大的电场,进行提高响应速度的驱动(过驱动)时,该比通常的图像信号所产生的电场大的电场是在装置的使用下限温度时可获得充分响应速度的电场,并且是在常温附近时响应特性不发生跳动的强度。并且,该比通常的图像信号产生的电场大的电场的强度也可以是在装置的使用下限温度时可获得充分响应速度的强度中的最小强度。
在本发明的液晶显示装置中,上述复位所使用的电场是,在进行复位期间内比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。优选比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
并且,在本发明的液晶显示装置中,比上述通常的图像信号所产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常的图像信号产生的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。优选比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。
或者,在本发明的液晶显示装置中,上述复位所使用的电场是在进行复位期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。优选比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
并且,在本发明的液晶显示装置中,比上述通常的图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常的图像信号产生的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。优选比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
根据本发明,可以实现高速响应的液晶显示装置。原因在于不会发生跳动。
根据本发明,即使环境温度发生变化,也可获得良好的显示,具有较高的可靠度。其原因在于液晶的响应速度变快,不会发生跳动等不稳定的取向状态。
本发明人对图3所示的因复位而产生的液晶的响应延迟通过详细的解析,完成了本发明。也就是说,通过对延迟的深刻观察发现以下事实。
从复位状态进行转移所发生的延迟有两种。
(A)第一种延迟是,从复位状态转移到其他状态时,显示物质由于物质自身的摇动等,无法立刻决定应该向哪一方向响应而导致的延迟。在这种延迟中,光的透过、反射等光学状态停滞为和复位状态基本相同的状态,在到光学状态开始变化为止的时间内延迟。
(B)第二种延迟是,从复位状态转移到其他状态时,显示物质为了临时响应目的方向以外的方向,例如相反方向而产生的延迟。在这种延迟中,光的透过、反射等光学状态虽然和复位状态不同,但产生和希望的控制状态不同的状态。这种从不同方向的响应到希望方向的响应具有比第一延迟更长的时间延迟。
并且,作为较频繁发生的现象是,在发生第二延迟的系统中也同时发生第一延迟,从而进一步延长延迟时间。
本发明人通过实验发现,在温度、施加电压发生变化时,这些延迟的产生状态也会发生变化。
首先,具备可发生两种延迟的条件的液晶显示装置中,在变化温度时,占响应时间的各延迟、及通常的响应所需的必要时间的详情示意图如图1所示。
在图1中,横轴是温度,越向右温度越高,纵轴是响应时间。当温度上升时,液晶的响应变快,全部时间变短。一般情况下,第一延迟和第二延迟基本为相同的时间,或者第二延迟稍长,例如是第一延迟的1.2倍的时间。这种关系即使在变化温度时也几乎不会改变。并且,进行通常的响应所需的时间基本等于第一延迟和第二延迟的和(但根据液晶的运行模式的不同该关系也大为不同)。
通常的响应所需的时间和两个延迟时间的比,相对于温度也基本不变。即,低温下响应时间的和变大。
接着,使用复位的液晶显示装置中的显示装置对复位电压和温度的动作的示意图如图2所示。图2的横轴是温度,越向右温度越高,纵轴是复位电压,越向上电压越高。当复位电压太低时,产生复位不足,变为受到前一图像影响的显示。而当电压过高时,产生作为第二延迟的跳动,导致反应变慢、及到达透过率的下降。当温度降低时,复位不足变得明显。当温度上升时,跳动的发生变得明显。这种复位的倾向性同样适用于过驱动。
从这些实验结果可以得出以下结论。
(a)第一,通过抑制两个延迟,特别是抑制作为第二延迟的跳动,可以获得非常快速的响应。
(b)第二,低温下响应时间整体变长,延迟时间也变长,所以防止低温下的延迟对于实现高速响应是非常重要的。
(c)第三,复位等所必须的电压在温度低时较高。
并且,从实验结果可知,在所有的温度范围内,为了实现高速响应以下几点是非常重要的·低温下不发生跳动·低温下不发生复位不足、过驱动的响应速度不足。
特别是在装置的使用下限温度时,在可获得充分复位或者过驱动的范围内,较小的电场可以抑制高温下跳动的产生。
也就是说,在本发明的复位驱动的液晶显示装置中,用于复位的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分复位的强度,并且是在常温附近响应特性不发生跳动的强度。
并且,在本发明的过驱动的液晶显示装置中,比通常的图像信号所产生的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分响应速度的强度,并且是在常温附近响应特性不发生跳动的强度。并且,比通常的图像信号所产生的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分响应速度的强度中的最小强度。
通过这样的构成,在本发明的液晶显示装置中,可以在所有温度范围内获得充分的高速响应。在高温时有时会发生跳动等,但如图1所示,高温下的跳动所引起的延迟时间较短,在通常的使用中不会成为问题。
并且在本发明的液晶显示装置中,为了实现上述电场强度,有几种方法。
一个方法是,测量透过率的响应而调节电压的方法。根据我们的实验,上述电场强度是通过如下的透过率条件来实现的。即,在本发明的复位驱动的液晶显示装置中,上述复位所使用的电场是,在进行复位的期间内比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
优选比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。并且,在本发明的过驱动的液晶显示装置中,比上述通常的图像信号所产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常的图像信号产生的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。优选比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
这里的白色显示和黑色显示之间响应的比例和常时白色显示(ノ一マリホワイト)、常时黑色显示(ノ一マリブラツク)两者对应。即,在常时白色显示中,例如95%响应是对白色显示和黑色显示的透过率的差达到5%的透过率的响应。而常时黑色显示中的95%响应是对白色显示和黑色显示的透过率的差达到95%的透过率的响应。
以上通过进一步分析延迟发生的原因,对为什么通过这样的电场设定可以抑制延迟进行了说明。同时对电场的设定方法获得了新的认识。
由于复位过剩等引起的液晶响应延迟是起因于液晶的流动(flow)已被周知。并且因流动引起的TN液晶的下降响应的延迟,其作为回流的(back flow)效果也被周知。在考虑向列液晶的响应时,也需要考虑这种流动的效果。
在上述非专利文献3中,对于具有扭转的向列液晶的流动效果进行了论述。根据上述非专利文献3从第463页到466页的记载,一般情况下,用一定值表示的旋转粘度根据流动的效果的不同,用二种由角度决定的实效粘性表示。满足这二种实效粘性的动态方程式如下式(4)、(5)所示。
γθeff(θ,φ)·∂tθ=-δFδθ---(4)]]>γφeff(θ,φ)·∂tφ=-δFδφ---(5)]]>在上式(4)、(5)中,F表示侧面的自由能,γθeff是对液晶指向的倾角(上升角)的非线性的实效粘性,γφeff是对液晶指向的扭转角(扭曲角)的非线性的实效粘性。
这二种粘性取决于倾角及扭转角并随之变化。其变化的方式如图4所示。图4的横轴是倾角(上升角),纵轴的α3-α2相当于旋转粘度。并且,对于γθeff和γφeff的扭转角(扭曲角)的依存性较小,即使改变扭转角也只会使各曲线群的波动略微扩大。也就是说,实效粘性很大程度上取决于倾角。
已经知道,流动引起液晶响应延迟的原因在于,由于实效粘性的下降,液晶取向易于跟随流动的变化。考虑到这一点,以及实效粘性很大程度依存于倾角的事实,可以明确,为了不产生流动引起的延迟,确保实效粘性不要过低的倾角是有效的。
因此可以明确,由于存在图1的第一延迟和第二延迟及二种实效粘性,第一延迟通过扭转方向的实效粘性γφeff的下降而产生,第二延迟通过倾斜方向的实效粘性γθeff的下降而发生。
倾斜方向的实效粘性γθeff的下降在倾角较大时发生,对应于较高的电场。
其结果是,当电场强度大时,发生第二延迟,即发生跳动。
反之,为了不发生跳动,不过度降低倾斜方向的实效粘性γθeff是非常重要的。
本发明人在测量液晶取向的平均上升角度时,发现第一延迟在上升角度大概为63度以上时发生,第二延迟在上升角度大概为85度以上时发生。
也就是说,为了不发生第二延迟,使上升角度不超过85度是非常重要的。
另一方面,可获得复位及过驱动的充分高速效果时的上升角度是75度。该75度对应于透过率的95%响应。
进一步,低温下可获得复位及过驱动的充分高速效果时的上升角度是81度。该81度对应于透过率的99%响应。
根据以上事实,通过设定本发明的上升角度,在所有温度范围内可获得良好的响应速度,并且可实现良好的显示。
图1是用于说明变化温度时占响应时间的各延迟及通常响应所必须时间的详情的示意图。
图2是用于说明使用复位的液晶显示装置中,显示装置对复位电压和温度的动作的示意图。
图3是使用复位的液晶显示装置中的透过率的时间变化的一个示例图。
图4是实效的二种粘性对倾角及扭转角的依存性的示意图。
图5是驱动本发明实施方式的显示装置的驱动装置的一个示例的框图。
图6是本发明第一实施例的场序显示系统整体的概要图。
图7是本发明第一实施例中所使用的平面型多晶硅TFT开关的截面构造图。
图8是制作本发明中所使用的显示面板基板的主要工序的截面图。
图9是制作本发明中所使用的显示面板基板的主要工序的截面图。
图10是构成现有液晶显示装置的像素电路的示例图。
图11是表示TN液晶的等价电路的示意图。
图12是现有的液晶显示装置中驱动TN液晶时的时序图。
图13是表示现有的复位驱动的效果的图,虚线表示通常的驱动,实线表示复位驱动引起的驱动的光强度变化的示意图。
图14是说明现有的调制公用电压的驱动图,上图表示施加到共用电极的电压波形,下图表示光强度。
具体实施例方式
以下参照附图对实施本发明的最佳方式进行详细说明。
为了实施本发明的最佳实施方式之一是向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作的液晶显示装置,在该液晶显示装置中进行使液晶取向暂时返回到规定状态的复位,并且该复位所使用的电场强度是在装置的使用下限温度下可获得充分复位的强度,并且是在常温附近下响应特性中不发生跳动的强度。
在本发明的第二实施方式中,由于不发生跳动引起的延迟,所以可以获得极其高速的响应。并且,即使在低温下也可获得充分的复位,所以不会产生复位不足。
本发明的第二实施方式是在第一实施方式中,该复位所使用的电场强度是在装置的使用下限温度下可获得充分的复位的强度中的最小强度。
本发明的第三实施方式是,一种液晶显示装置,向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,其中,通过向该电极之间施加比通常图像信号产生的电场大的电场,进行提高响应速度的驱动时,该比通常图像信号产生的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度下可获得充分的响应速度的强度,并且是在常温附近下响应特性中不发生跳动的强度。
在本发明的第三实施方式中,由于不发生跳动,所以可以获得极其高速的响应。并且,即使在低温下也可获得充分的过驱动效果,所以可以实现良好的显示。
进一步,通过对图像信号写入以前的各像素的保持数据和新的应该显示的显示数据进行比较并确定,可以选择效果较好的图像信号。例如可以使用上述专利文献2所述类型的电路。图5表示了该专利文献2的驱动装置的一个示例。该显示装置将和显示数据对应的写入信号电压施加到依次指定的各像素,从而显示各显示帧的图像。在信号源65和液晶显示器(LCD)64之间,连接有驱动液晶显示器64的驱动装置80。驱动装置80具有和信号源65连接的模拟/数字转换电路(以下称为“ADC电路”)66;和ADC电路66连接的第一锁存电路69;以及和ADC电路66连接的输出控制缓冲器68。驱动装置80具有和输出控制缓冲器68连接的存储器71;经由输出控制缓冲器68和存储器71互相连接的节点而和存储器71连接的第二锁存电路70;和第一锁存电路69及第二锁存电路70连接的运算器72;以及时序控制电路67。ADC电路66,和时钟ADCLK同步,将来自信号源65的模拟信号转换为数字信号。输出控制缓冲器68具有输出控制功能,并接收控制信号OE,将输出端子设为高阻抗(以下称为“Hi-Z”)状态。在这里,控制信号OE为高电平时,是可输出被输入数据的状态,为低电平时是Hi-Z状态。存储器71具有1帧以上的容量,通过地址信号ADR和控制信号R/W控制。存储器71在R/W为高电平时进行读出动作,在R/W为低电平时进行写入动作。第一及第二锁存电路69、70分别是接收时钟LACLK、取入输入数据并保持的电路。在时钟上升沿取入数据,并直到下一个上升沿为止保持数据。
第一锁存电路69锁存图像信号电压VS(m,n),第二锁存电路70锁存图像信号电压VS(m,n-1)。运算器72使用下式(18),根据上次显示帧n-1的第m个像素的图像信号电压VS(m,n-1)和下一个要显示的帧n的第m个图像信号电压VS(m,n)的线性和,设定帧n的第m个像素的写入信号电压Vex(m,n)。
时序控制电路67控制各信号的时序。存储器71和运算器72构成显示控制装置。n帧中的第m个像素的写入信号电压Vex(m,n),由上次显示帧n-1的第m个像素的图像信号电压VS(m,n-1)和下一个要显示的帧n的第m个图像信号电压VS(m,n)的线性和求得Vex(m,n)=AVS(m,n)+BVS(m,n-1)...(18)(A、B是常数)本发明的第四实施方式是,在上述第三实施方式中,该比通常图像信号产生的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度下可获得充分响应速度的强度的最小强度。
本发明的第五实施方式是,在上述第一或第二实施方式的液晶显示装置中,特征在于,该复位所使用的电场是在进行该复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。优选该复位所使用的电场是在进行该复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。
本发明的第六实施方式是,在第三或第四实施方式的液晶显示装置中,特征在于,该比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是在施加该比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。优选该比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是在施加该比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。
本发明的第七实施方式是,在第一或第二实施方式的液晶显示装置中,特征在于,该复位所使用的电场是,在进行该复位期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。优选该复位所使用的电场是,在进行该复位期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
本发明的第八实施方式是,在第三或第四实施方式的液晶显示装置中,特征在于,该比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加该比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。优选该比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加该比通常的图像信号产生的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过81的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
本发明的第九实施方式是一种液晶显示装置的驱动方法,液晶显示装置中,向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,并且进行使液晶取向暂时返回到规定状态的复位,其中,该复位所使用的电场强度是在装置的使用下限温度下可获得充分复位的强度,并且是在常温附近下响应特性中不发生跳动的强度。优选的是,上述复位所使用的电场强度是,在装置的使用下限温度下可获得充分复位的强度中的最小强度。
本发明的第十实施方式是一种液晶显示装置的驱动方法,液晶显示装置中,向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,并且,通过在该电极间施加比通常图像信号产生的电场大的电场来加快响应速度,其中,该比通常图像信号产生的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度下可获得充分响应速度的强度,并且是在常温附近下响应特性中不发生跳动的强度。优选的是,该比上述通常图像信号产生的电场大的电场的强度是装置的使用下限温度下可获得充分响应速度的强度的最小强度。
本发明的第十一实施方式是在上述第九实施方式中,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。优选上述复位所使用的电场是,在进行复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。
本发明的第十二实施方式是在上述第十实施方式中,上述比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。优选上述比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间99.9%响应的电场小的电场。
本发明的第十三实施方式是在上述第九实施方式中,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。优选上述复位所使用的电场是,在进行复位期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
本发明的第十四实施方式是,上述比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。优选上述比通常图像信号产生的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号产生的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
本发明的第十五实施方式是使用上述第一至第八实施方式中的任意一种液晶显示装置的近目设备。近目设备包括照相机、摄像机等的取景器,头盔显示器、平视显示器,其他在眼睛附近(例如5cm以内)使用的设备。
本发明的第十五实施方式用于近目用途,所以要求有较好的颜色再现性、鲜明的图像、以及动画显示清晰的高画质等,适用本发明。
本发明的第十六实施方式是一种投影设备,使用从第一到第八实施方式中的任意一种液晶显示装置,并使用投影光学系统投影液晶显示装置的源图像。投影设备包括正投影器、背投影器等投影器、扩大观察设备等。
本发明的第十六实施方式用于投影用途,所以图像被极端扩大。因此要求非常严格的高画质,适合使用本发明。
本发明的第十七实施方式是使用从第一到第八实施方式的任意一种液晶显示装置的移动终端。移动终端包括移动电话、电子笔记本、PDA(Personal Digital Assistance)、可穿戴PC等。
本发明的第十七实施方式用于常时携带,大多使用电池、干电池,所以要求低耗电量,适合使用本发明。并且,由于使用大多不分室内、室外,要求有充分的亮度,所以本发明的较高的光利用效率是适用的。进一步,由于移动的环境不同,要求在较大的温度范围下使用,所以具有较大温度范围的本发明是适用的。
本发明的第十八实施方式是使用从第一到第八实施方式的任意一种液晶显示装置的液晶监视器装置。监视器装置包括PC用、AV(视听)设备用(例如电视等)、医疗用、设计用、绘画鉴赏用等监视器装置。
本发明的第十八实施方式是在桌子等上面使用的监视器装置,大多需要仔细观察,所以需要高画质,适合使用本发明。
本发明的第十九实施方式是使用从第一到第八实施方式的任意一种液晶显示装置的移动体用液晶显示设备。移动体包括车、飞行器、船、列车等。
本发明的第十九实施方式不是如上述第十七实施方式一样的人携带的装置,而是附属于移动体的装置。由于移动体受到各种环境变化的影响,所以如上所述不能依存于光强度、温度等环境的变化,所以适合使用本发明。并且,由于电源受到限制,所以需要低耗电量,适合使用本发明。以下对适用本发明的实施方式的实施例进行说明。
(实施例1)在对实施例1进行详细说明前,先对本发明所使用的TFT阵列的一个示例进行说明。首先,对于将非晶硅变性为多晶硅(多结晶硅)的多晶硅TFT阵列的单位结构参照图7进行说明。图7是多晶硅TFT阵列的截面的示意图。
图7的多晶硅TFT是在玻璃基板29上形成氧化硅膜28后,生成非晶硅。
接着使用准分子激光器进行退火,使非晶硅变为多晶硅27,并进一步生成10nm的氧化硅膜28。形成图案后,将光敏抗蚀剂形成比栅极形状略微大的图案(为了之后形成LDD(Lightly Doped Drain)区域23、24),并掺杂磷离子,从而形成源区(电极)26和漏区(电极)25。
接着,在生成作为栅极氧化膜的氧化硅膜28后,并生成作为栅电极的非晶硅和硅化钨(WSi)后,将光敏抗蚀剂形成图案,将光敏抗蚀剂作为掩模而将非晶硅和硅化钨(WSi)制成为栅电极图案。
进一步,将成图的光敏抗蚀剂作为掩模,只在需要的区域通过掺杂磷离子形成LDD区域23、24。
之后,在连续生成氧化硅膜28和氮化硅膜21后,设置接触用的孔,通过溅射形成铝和钛并制成图案,从而形成源电极26、漏电极25。
之后,全面形成氮化硅膜21,并设置接触用的孔,全面形成ITO膜,并通过成图形成透明的像素电极22。
这样一来,制作如图7所示的平面型TFT像素开关,并形成TFT阵列,从而在玻璃基板上设置TFT开关的像素阵列及扫描电路。
在图7中,形成了将非晶硅多晶硅化的TFT,也可以在生成多晶硅后,通过激光照射改善多晶硅的粒径,从而形成TFT。
并且,激光除了准分子激光器以外也可以使用连续振荡(CW)激光。
进一步,也可以省略通过激光照射将非晶硅多晶硅化的工序而形成非晶硅TFT阵列。
图8(a)到图8(d)、图9(e)到图9(h)是多晶硅TFT(平面型构造)阵列的制造方法的工序截面图。以下参照图8(a)到图8(d)、图9(e)到图9(h)对多晶硅TFT阵列的制造方法进行详细说明。
在玻璃基板10上形成氧化硅膜11后,生成非晶硅12。接着使用准分子激光器进行退火,将非晶硅多晶硅化(图8(a))。
进一步,生成膜厚10nm的氧化硅膜13,在成图后(图8(b)),涂敷光敏抗蚀剂14并成图(遮盖p沟道区域),通过掺杂磷(P)离子,形成n沟道的源极和漏极区域(图8(c))。
进一步,在生成作为栅极绝缘膜的膜厚90nm的氧化硅膜15后,生成用于构成栅电极的微晶硅16和硅化钨(WSi)17,并成图为栅极图案(图8(d))。
涂敷光敏抗蚀剂18并成图(遮盖n沟道区域),掺杂硼(B),形成n沟道的源极和漏极区域(图9(e))。
在连续生成氧化硅膜和氮化硅膜19后,设置接触用底孔(图9(f)),并用溅射法形成铝和钛20,进行成图(图9(g))。
在该成图中,形成外围电路的CMOS的源极/漏极的电极、和像素开关TFT的漏极连接的数据线配线、和像素电极接触的接触孔。接着形成绝缘膜的氮化硅膜21,设置接触用的孔,并形成像素电极用的作为透明电极的ITO(Indium Tin Oxide)22,并形成图案(图9(h))。
以此制作平面型结构的TFT像素开关,并形成TFT阵列。栅电极使用硅化钨,但其他电极可以使用例如铬等。
这样一来,在制作的TFT阵列基板和形成相对电极的相对基板之间夹持液晶,并形成液晶面板。
相对电极,在作为相对基板的玻璃基板上全面形成ITO膜,在成图后形成遮光用的铬的图案层。遮光用的铬图案层也可以在全面形成ITO膜前形成。
进一步,制作在相对基板一侧成图的2μm的柱。该柱用作保持间隙的间隔物,并且具有耐冲击力。该柱用作保持间隙的物体,所以其高度可以根据液晶面板的设计进行适当的变更。
在TFT阵列基板和相对基板互相相对的面上印刷取向膜,通过研磨(ラビング),在组装后可获得90度角的取向方向。
之后,向相对基板的像素区域外部涂敷紫外线硬化用底密封材料。在将TFT阵列基板和相对基板相对地粘接后,注入液晶并形成液晶面板。
作为遮光膜的铬的图案层设置在相对基板一侧,也可以设置在TFT阵列基板一侧。遮光膜除了铬以外,只要是可遮挡光的材料均可,例如可以使用Wsi(硅化钨)、铝、银合金等。
在TFT阵列基板上形成遮光用的铬图案层时,有三种构造。
第一种构造是在玻璃基板上形成遮光用的铬图案层。在形成遮光用的图案层后,可用和上述工序一样的工序进行制造。
第二种构造和上述构造一样,是制造TFT阵列基板后,最后设置遮光用的铬图案层。
第三种构造是在制作上述构造的中途设置遮光用的铬图案层。
将遮光用的铬图案层形成到TFT阵列基板一侧时,也可以不在相对基板上形成遮光用的铬图案层。相对基板,在全面形成ITO膜后,可以通过成图来形成。
在本发明的实施例中,在上述TFT阵列基板和相对基板之间夹持向列液晶,并且为了形成TN模式在两个基板间实现90度的扭转取向。
并且,在玻璃基板上制作扫描电极驱动电路、信号电极驱动电路、以及同步电路的一部分和共用电极电位控制电路的一部分。
使用这样制造出的TFT面板,进行基于本发明的上述实施方式的驱动方法下的复位驱动。用这种构成进行180Hz的彩色场序驱动。作为色彩分时光源使用LED的后照光。图6是本发明第一实施例涉及的彩色场序显示系统的整体概要构成的示意图。切换RGB显示,并进行加法混色,用1像素进行RGB显示的彩色场序显示系统,不在液晶显示面板中使用彩色滤光片这样的光吸收体,而实现透光率。R、G、B三个光源(LED101)根据来自控制器IC103的LED控制信号108,依次以分时照射光。从图像描绘装置(CPU)110传送到控制器IC103的图像数据经由控制器IC103内的控制单元(控制器)105,向帧存储器106存储1帧,写入到帧存储器106的数据和同步信号107同步,从DAC(数字模拟转换器)102,和数据信号对应的模拟灰度电压被输出到数据线,并施加到LCD100的被选择线路的像素电极。脉冲发生器104向显示装置111提供驱动脉冲。
在本实施例中,在LCD面板100内,像素间隔设为17.5微米,在对角0.55英寸的显示面积中,进行VGA(横640,纵480)的解像度的显示。
制造的彩色场序液晶显示装置在所有温度范围内具有良好的响应效果,并可获得良好的显示效果。
(实施例2)在本实施例中,使用了具有非晶硅薄膜晶体管的TFT阵列基板。480根栅极总线(扫描电极线)及640根漏极总线(信号电极线)使用以溅射法形成的铬(Cr),线宽为7μm,栅极绝缘膜中使用氮化硅(SiNx)。
一单位像素的大小为纵210μm、横210μm,使用非晶硅形成TFT(薄膜晶体管),像素电极使用作为透明电极的氧化铟锡(ITO),用溅射法形成。
这样,将TFT形成为阵列状底玻璃基板形成第一基板。和该第一基板相对的第二基板中形成使用了铬的遮光膜。液晶材料使用和实施例1中一样的材料。
在对图像信号进行过驱动的同时,通过图5的电路构成,提供用于图像信号制作的比较运算电路。这种使用了非晶硅的TFT的过驱动的实施例也可实现高速化。
下面对本实施例的效果进行说明。
根据本实施例,可以实现一种不出现跳动引起的延迟的问题的高速响应的液晶显示装置。其原因在于其不会产生跳动。
根据本实施例,即使环境温度发生变化也可以进行良好的显示,具有高度的可靠性。其原因在于液晶的响应速度变快,以及不会产生跳动等不稳定的取向状态。
以上参照上述实施例对本发明进行了说明,但本发明并不仅限于上述实施例的构成,当然也包括本领域技术人员在本发明的范围内可获得的各种变形、修改。
权利要求
1.一种液晶显示装置,至少一个向列液晶单元被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,其特征在于具有进行使液晶取向暂时返回到规定状态的复位的电路,并且该复位所使用的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分复位的强度,并且是在常温附近时响应特性不发生跳动的强度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,上述复位所使用的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分复位的强度中的最小强度。
3.一种液晶显示装置,至少一个向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,其特征在于具有通过向上述两个电极之间施加比通常图像信号的电场大的电场、而进行提高响应速度的驱动的电路,上述比通常图像信号的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分响应速度的强度,并且是在常温附近时响应特性不发生跳动的强度。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分响应速度的强度的最小强度。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
11.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
13.一种液晶显示装置的驱动方法,该液晶显示装置中,至少一个向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,其特征在于在进行使液晶取向暂时返回到规定状态的复位时,使该复位所使用的电场强度是在装置的使用下限温度时可获得充分复位的强度,并且是在常温附近时响应特性不发生跳动的强度。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述复位所使用的电场强度是在装置的使用下限温度时可获得充分复位的强度中的最小强度。
15.一种液晶显示装置的驱动方法,该液晶显示装置中,至少一个向列液晶被夹持在一对支承基板之间,至少通过两个电极间的电场使液晶动作,其特征在于通过向上述两个电极之间施加比通常图像信号的电场大的电场、而进行提高响应速度的驱动时,使上述比通常图像信号的电场大的电场的强度为在装置的使用下限温度时可获得充分的响应速度的强度,并且使上述比通常图像信号的电场大的电场的强度为在常温附近时响应特性不发生跳动的强度。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的强度是在装置的使用下限温度时可获得充分的响应速度的强度的最小强度。
17.根据权利要求13所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
18.根据权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大,比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
19.根据权利要求13所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的95%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
20.根据权利要求17所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场大、比可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%响应的电场小的电场。
21.根据权利要求13所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
22.根据权利要求21所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述复位所使用的电场是,在进行上述复位期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
23.根据权利要求13所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过75度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
24.根据权利要求23所述的液晶显示装置的驱动方法,其特征在于,上述比通常图像信号的电场大的电场的最大强度是,在施加上述比通常图像信号的电场大的电场的期间内,比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、平均倾角不超过85度的电场。
25.一种具有权利要求1所述的液晶显示装置的近目设备。
26.一种投影设备,具有权利要求1所述的液晶显示装置,并使用投影光学系统投影上述液晶显示装置的源图像。
27.一种具有权利要求1所述的液晶显示装置的移动终端。
28.一种具有权利要求1所述的液晶显示装置的液晶监视器装置。
29.一种具有权利要求1所述的液晶显示装置的移动体用液晶显示设备。
30.一种液晶显示装置,其特征在于,具有被夹持在相对的两个基板之间,至少通过两个电极间的电场而动作的至少一个液晶单元;和通过复位脉冲使上述液晶的取向复位到规定状态的电路,其中上述复位的上述电场的大小被设定为,在上述复位期间内,可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场、和可获得99.9%响应的电场之间的值;或者被设定为在上述复位期间内,上述液晶的平均倾角为75度和85度之间的值。
31.一种液晶显示装置,其特征在于,具有被夹持在相对的两个基板之间,至少通过两个电极间的电场而动作的至少一个液晶单元;和进行控制、以预先确定的规定期间过驱动上述两个电极间的电位差的电路,其中上述过驱动的上述电场的大小被设定为,在上述过驱动期间内,可获得白色显示和黑色显示之间的99%响应的电场、和可获得99.9%响应的电场之间的值;或者被设定为,在上述过驱动期间内,上述液晶的平均倾角为75度和85度之间的值。
全文摘要
提供一种可在较大温度范围下获得良好显示效果的液晶显示装置,其中,使用在使用温度范围的下限可获得充分的复位效果或者充足的过驱动效果、并且在常温下不发生跳动的电场。在使用温度的下限,施加大于可获得白色显示和黑色显示之间的99%的响应、小于可获得白色显示和黑色显示之间的99.9%的响应的电场;或者在使用温度的下限,施加比液晶的平均倾角超过81度的电场大的、不超过平均倾角85度的电场。
文档编号G09G3/36GK1667691SQ200510054750
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月11日
发明者高取宪一 申请人:日本电气株式会社