液晶显示装置的制造方法_2

文档序号:9713651阅读:来源:国知局
图7是示意性表示具备以按2H反转进行极性反转刷新动作的方式构成的驱动电路的液晶显示装置200的像素结构的图。
[0042]图8是表示FFS模式的液晶显示装置的像素内的亮度分布的图,(a)表示像素电压为+2V时的亮度分布,(b)表示像素电压为-2V时的亮度分布。
[0043]图9的(a)是表示以往的交流驱动法的极性反转的序列的图,(b)是表示亮度的时间变化的示意图。
[0044]图10是表示测量以1Hz驱动FFS模式的液晶显示装置时的1个像素的亮度的时间变化的结果的图,(a)表示没有施加偏置电压的情况下的结果,(b)表示施加偏置电压的情况下的结果。
【具体实施方式】
[0045]以下,参照【附图说明】本发明的实施方式的液晶显示装置及其驱动方法。以下,例示了 FFS模式的液晶显示装置,但是本发明的实施方式不限于例示的FFS模式的液晶显示装置,能应用于各种公知的FFS模式的液晶显示装置,也能应用于IPS模式的液晶显示装置。
[0046]图1(a)和(b)中示意性地表示本发明的实施方式的液晶显示装置100的结构。液晶显示装置100是FFS模式的TFT型液晶显示装置。图1(a)是液晶显示装置100的示意性平面图,图1(b)是沿着图1(a)的1B — 1B’线的示意性截面图。图1(a)和(b)表示与液晶显示装置100的1个像素对应的结构。液晶显示装置100具有排列成具有行和列的矩阵状的多个像素,将行方向的像素的排列的间距设为Px,将列方向的像素的排列的间距设为Py。液晶显示装置100具有未图示的驱动电路,驱动电路如后述那样构成为将像素电压提供给像素。驱动电路可以配置在包括多个像素的显示区域的周边区域(边框区域),也可以另外设置。
[0047]液晶显示装置100具有TFT基板(第1基板)10、相对基板(第2基板)30、设置在TFT基板10和相对基板30之间的液晶层42。液晶显不装置100还具有未图不的一对偏振板。偏振板以交叉尼科尔的方式配置在TFT基板10和相对基板30的外侧。一方透射轴(偏振轴)配置在水平方向,另一方透射轴配置在垂直方向。
[0048]TFT基板10从液晶层42侧起按顺序具有第1取向膜25、第1电极24、电介质层23以及第2电极22,第1电极24具有相互平行的多个直线部分24s。在此,例示了第1电极24具有多个直线部分24s的结构,但是第2电极也可以具有多个直线部分。直线部分24s例如是能通过在形成第1电极24的导电膜中设置狭缝来形成的。只要第1电极24和第2电极22中的一方是像素电极,另一方是相对电极(共用电极)即可,但是,在此,说明第1电极24是像素电极,第2电极22是相对电极的例子。在该例子的情况下,相对电极典型地是整体电极(没有狭缝等的膜电极)。像素电极24具有的多个直线部分24s各自的宽度L例如为1.5μπι以上5μπι以下,相邻的2个直线部分24s的间隙的宽度S例如为超过2.Ομπι且6.Ομπι以下。像素电极24和相对电极22由IΤ0等透明导电材料形成。[0049 ]像素电极24与TFT的漏极电极连接,从与TFT的源极电极连接的源极总线(未图示)经由TFT向像素电极24提供显示信号电压。源极总线配置为在列方向上延伸,栅极总线配置为在行方向上延伸。作为TFT,优选使用氧化物半导体的TFT。后述适用于液晶显示装置100的氧化物半导体。已知有多种具备使用氧化物半导体的TFT的FFS模式的液晶显示装置,例如公开于专利文献4中。为了参考,将专利文献4的公开内容的全部引用到本说明书中。图1(b)示意性表示具有底栅型的TFT的情况下的层叠结构。
[0050] TFT基板10具有基板(例如玻璃基板)11、形成在其上的栅极金属层12、覆盖栅极金属层12的栅极绝缘层13、形成在栅极绝缘层13上的氧化物半导体层14、形成在氧化物半导体层14上的源极金属层16以及形成在源极金属层16上的层间绝缘层17。在此,进行了简化,但是栅极金属层12包含栅极电极、栅极总线以及相对电极用配线,氧化物半导体层14包含TFT的有源层,源极金属层16包含源极电极、漏极电极以及源极总线。相对电极22形成在层间绝缘层17上。根据需要,在层间绝缘层17和相对电极22之间还可以设置平坦化层。
[0051 ]相对基板30在基板(例如玻璃基板)31上从液晶层42侧起按顺序具有第2取向膜35和具有开口部32a (宽度Wo)的遮光层(黑矩阵)32。在遮光层32的开口部32a形成有彩色滤光片层34。遮光层32例如能使用具有感光性的黑色树脂层来形成。彩色滤光片层34也能使用具有感光性的着色树脂层来形成。在基板31的外侧(与液晶层42相反的一侧),根据需要可设置用于防止带电的包括ΙΤ0等的透明导电层(未图示)。
[0052]液晶层包含介电各向异性为正的向列液晶材料,由第1取向膜25和第2取向膜35使液晶材料中包含的液晶分子大致水平地取向。由第1取向膜25和第2取向膜35限制的取向的方位可以平行或反平行。第1取向膜25和第2取向膜35的取向限制方位与直线部分24s的延伸方向大致平行。由第1取向膜25和第2取向膜35规定的预倾角例如为0°。
[0053]在此,参照图8?图10说明通过以往的方法交流驱动FFS模式的液晶显示装置100时的问题。
[0054]图8是表示像素内的亮度分布的图,图8(a)表示像素电压为+2V时的亮度分布,图8(b)表示像素电压为-2V时的亮度分布。像素电压是以相对电极22的电位为基准时的像素电极24的电压。
[0055]将图8(a)和图8(b)所示的像素的亮度分布的图像作比较,显然可知,施加正的像素电压时比施加负的像素电压时明亮。在此示出的像素是通过显微镜观察试制的液晶显示面板的像素而得到的图像,具备图1所示的构成,具体地说具有下述构成。
[0056]Px = 27ym,Py = 81ym,ffo = 19ym,L/S = 2.6μηι/3.8μηι
[0057]Ρ型液晶材料:Δε=7.8,Δη = 0.103,白显示电压4.6V,液晶层的厚度3.4μπι
[0058]如图8(a)可知,在施加正的像素电压时,在像素电极24的狭缝间亮度较高,在像素电极24的直线部分24s亮度较低。另一方面,如图8(b)可知,在施加负的像素电压时,在像素电极24的直线部分24s亮度较高,在像素电极24的狭缝间亮度较低。这是由液晶分子的取向的差异引起的。
[0059]这样,在根据像素电压的极性对亮度变化的像素进行交流驱动时,伴随着极性的变化的亮度变化容易被看成闪烁。图9中表示以往的交流驱动法的极性反转的序列。在此,示出源极线反转驱动的例子。即,在图9(a)所示的某帧A中,左端的列的像素全部为正极性( + ),与其相邻的列的像素全部为负极性(一),以像素电压的极性按每列相反的方式排列。在下一帧B中,全部的像素的像素电压的极性反转(帧反转)。而且,在下一帧C中,全部的像素的像素电压的极性反转,返回到与帧A相同的极性分布。在此,帧期间例如为1/60秒。
[0060]如图9(b)所示,在该液晶显示装置中进行上述1Hz驱动(重复在1帧期间(1/60秒间)写入图像后,接着在59帧期间(59/60秒间)不写入图像的周期)时,在帧反转时,出现亮度的变化。该过渡的亮度的变化在专利文献1、2记载的技术中不能得到解决,成为新的问题。参照图10对此进行说明。
[0061]图10是表示对进行1Hz驱动时的1个像素的亮度的时间进行测量的结果的图,图10(a)表示不施加偏置电压的情况下的结果,图10(b)表示施加偏置电压的情况下的结果。偏置电压是在一般的液晶显示装置中为了防止闪烁而施加的直流电压,主要是防止由于TFT的馈通电压而使像素电压的绝对值在正极性和负极性时不同。
[0062]如图10(a)所示,在不施加偏置电压时,如参照图9说明的那样,在像素电压为正极性时和为负极性时亮度差异较大。与此相对,在施加偏置电压时,如图10(b)所示,为正极性时和为负极性时的亮度的差几乎消失,但是在使像素电极的极性反转时亮度降低。该亮度的降低在包含专利文献1和2记载的技术的以往技术中不能得到解决。本发明的实施方式的液晶显示装置具备能进行解决该问题的驱动方法的驱动电路。由于驱动电路的基本构成是众所周知的,因而省略说明。作为进行以下说明的驱动方法的驱动电路,能使用专利文献3记载的驱动电路。
[0063]下面,参照图2?图5说明本发明的实施方式的液晶显示装置具有的驱动电路进行的驱动方法的动作。此外,在图2?图5中,用粗线包围进行极性反转的像素,对施加像素电压的像素附上阴影线。
[0064]本发明的实施方式的液晶显示装置100具有的驱动电路构成为当将与根据输入视频信号决定的帧期间相当的时间间隔设为刷新期间时,在第1刷新期间内,进行仅对多个像素内的奇数行或偶数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第1极性反转刷新动作;在第1刷新期间之后,在具有比刷新期间长的时间间隔的中止期间内,进行对多个像素均不提供像素电压的中止动作;以及在紧接着中止动作之后的第2刷新期间内,进行仅对没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行或奇数行的像素提供与该像素中保持的电压反极性的像素电压的第2极性反转刷新动作。第1极性反转刷新动作和第2极性反转刷新动作均按每1行进行极性反转。将这种极性反转称为“1H反转”。图2?图5所示的驱动方法全部满足该条件。
[0065]在图2?图4所示的实施方式中,在第1刷新期间内,没有通过第1极性反转刷新动作被提供反极性的像素电压的偶数行或奇数行的像素保持的电压的极性不反转。因此,在第1极性反转刷新动作中,能得到能使对像素提供像素电压的时间比以往长的优点。
[0066]首先,参照图2(a)说明以1H反转进行极性反转刷新动作的驱动方法的例子。图2
(a)是表示由本发明的实施方式的液
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