(57)【要約】    【課題】  液晶分子を初期配向状態から画面表示のための配向状態に速く転移させると共に、電力消費を低減することができるＯＣＢモード液晶表示装置及びその駆動方法を提供すること。    【解決手段】  上部及び下部駆動電極２４０、２５０を部分的にカバーするように１対以上の上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０を形成し、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０に転移電圧以上のプレチルト電圧を印加して液晶分子を部分的にベンド配向または垂直配向状態である第１配向状態に転移させることにより、上部及び下部駆動電極２４０、２５０に低い駆動電圧を印加しても液晶分子を画面表示のための第２配向状態に速く転移させることができる。その結果、速い応答速度が具現されるので高速動画映像の表示が可能となり、低電力で動作するので電力消費を低減することが可能となる。【選択図】  図２Ｃ
2006065330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する上部基板及び下部基板の各々に形成され、駆動電圧が印加される上部駆動電極及び下部駆動電極と、
前記上部基板及び下部基板の間に介在する液晶分子を有する液晶層と、
前記上部駆動電極及び下部駆動電極の各々を部分的にカバーするように配置され、前記液晶分子の配向状態を部分的に転移させるための電圧が印加される、一対以上の上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極とを備えることを特徴とするＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項２】
前記一対の上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極が、それぞれ前記上部基板及び下部基板の平面に平行に、且つ、前記上部基板及び下部基板の平面に垂直な方向に対向するように配置され、
前記液晶層が、一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極の間に介在していることを特徴とする請求項１記載のＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項３】
一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極が、絶縁層を介在させて、それぞれ前記上部駆動電極及び下部駆動電極を部分的にカバーすることを特徴とする請求項１記載のＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項４】
対向する上部基板及び下部基板上に形成され、かつ、互いに対をなす上部駆動電極アレー及び下部駆動電極アレーと、
前記上部基板及び下部基板の間に介在する液晶分子を有する液晶層と、
各対の前記上部駆動電極及び下部駆動電極に対応し、間に絶縁層を介在させて、それぞれ前記上部駆動電極及び下部駆動電極を部分的にカバーするように配置され、前記液晶分子の配向状態を部分的に転移させるための電圧が印加される、一対以上の上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極とを備えることを特徴とするＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項５】
一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極が、それぞれ前記上部基板及び下部基板の平面に平行に、且つ、前記上部基板及び下部基板の平面に垂直な方向に対向するように配置され、
前記液晶層が、一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極の間に介在していることを特徴とする請求項４記載のＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項６】
間に液晶層が介在した状態で、ほぼ平行に対向する一対の基板と、
前記一対の基板のうちの一方の基板の、他方の基板に対向する表面上に形成された共通電極と、
前記一対の基板のうちの前記他方の基板の、前記一方の基板に対向する表面上に形成され、駆動電圧が印加される画素電極アレーと、
前記画素電極アレーのうち、各々の前記画素電極を部分的にカバーするように配置され、前記液晶層の液晶分子の配向状態を部分的に転移させるためのプレチルト電圧が印加される、１つ以上のプレチルト電極とを備えることを特徴とするＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項７】
各々の前記プレチルト電極が、前記他方の基板の対応する前記画素電極と平行に配置され、
液晶層が、前記プレチルト電極と共通電極との間に介在していることを特徴とする請求項６記載のＯＣＢモード液晶表示装置。
【請求項８】
画素毎に、上部基板及び下部基板の各々に形成された上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極にプレチルト電圧を印加し、液晶分子を部分的に第１配向状態に転移させるステップと、
前記上部基板及び下部基板の各々に形成された上部駆動電極及び下部駆動電極に駆動電圧を印加し、前記第１配向状態にある前記液晶分子を含めて液晶層を全体的に画像表示のための第２配向状態に転移させるステップとを含むことを特徴とするＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記プレチルト電圧が、前記プレチルト電圧が印加されないモードにおいて使用される転移電圧よりも高いレベルの電圧で印加されることを特徴とする請求項８記載のＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記プレチルト電圧が、画像表示のための駆動電圧よりも高いレベルの電圧で印加されることを特徴とする請求項８記載のＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記プレチルト電圧が、薄膜トランジスタへのゲート電圧を印加する周期で、電気的極性を反転させて印加されることを特徴とする請求項８記載のＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＢモード液晶表示装置及びその駆動方法に関し、より詳細には、低消費電力であり、かつ、液晶分子を初期配向状態から画面表示のための配向状態に速く転移させることができるＯＣＢモード液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、小型・軽量・薄型であり、低電圧駆動及び低消費電力という長所を基に、ＣＲＴへの代替を目的として開発されて来た。特に、薄膜トランジスタ液晶表示装置は、ＣＲＴに匹敵する高画質化、大型化、カラー化などを実現し、近年、種々の分野で多様に使用されている。このような液晶表示装置は、薄膜トランジスタ及び画素電極が形成されたアレー基板と、カラーフィルター及び相対電極が形成されたカラーフィルター基板とが、液晶層を両側から挟む構造を有し、液晶表示装置に用いられる液晶は、一般的に、ツイストネマティック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード（ＴＮモード）の液晶が主に用いられる。
【０００３】
ＴＮモード液晶表示装置は、高い画像表示コントラストを有するが、視野角依存性が高いという問題がある。このようなＴＮモード液晶表示装置の視野角特性の改善のために、ピクセル領域分割技術を含む種々の方法が提案され、例えば、液晶層に二重ドメインを形成する技術及びＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示装置が提案された。液晶層内に二重ドメインを形成する技術としては、多重ラービング法、多重配向法、エッジフリンジフィールド法（Ｅｄｇｅ  Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｍｅｔｈｏｄ）及び平行フリンジフィールド法（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｍｅｔｈｏｄ）などがある。
【０００４】
このような液晶表示装置には応答速度が遅いという問題がある。即ち、ＴＮモード液晶を用いる液晶表示装置の応答速度は遅く、階調表示間の応答時間が最大約１００ｍｓであるので、高速動画映像を表示するために求められる１６．７ｍｓ以下での応答を具現できない。従って、高速動画映像を表示できる程度に速い応答速度と、広い視野角とを有する液晶表示装置が要望される。このために、全方向で均等な視野角特性を実現し、かつ、応答速度を改善するために、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モード液晶表示装置が提案された。
【０００５】
以下、図１Ａ〜図１Ｃを参照し、従来のＯＣＢモード液晶表示装置の構造及び駆動方法について簡略に説明する。
【０００６】
従来のＯＣＢモード液晶表示装置は、カラーフィルターと上部駆動電極１４０と配向膜とが形成された上部基板１１０、ＴＦＴ（図示せず）と下部駆動電極１５０と配向膜とが形成された下部基板１２０、及び、上部基板１１０と下部基板１２０との間に介装された液晶層１３０から構成される。この際、上部及び下部基板１１０、１２０に形成された配向膜は、全て同じ方向に配向処理される。このような構造において、上部及び下部駆動電極１４０、１５０に電圧が印加されていなければ、図１Ａに示すように、液晶層１３０の液晶分子は、配向膜の配向処理された方向に沿って初期配向状態であるスプレイ（ｓｐｌａｙ）配向状態を維持することになる。
【０００７】
一方、上部及び下部駆動電極１４０、１５０の間にプレチルト（ｐｒｅ−ｔｉｌｔ）電圧が印加されると、図１Ｂに示すように、スプレイ配向状態であった液晶層１３０の液晶分子はベンド（ｂｅｎｄ）配向状態に転移する。ここで、プレチルト電圧は、液晶分子がスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移するのに必要な転移電圧よりも高くなければならない。液晶分子がスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移するのにかかる時間を“転移時間”という。上部及び下部駆動電極１４０、１５０に駆動電圧が印加されると、図１Ｃに示すように、ベンド配向状態であった液晶層１３０の液晶分子は、駆動電圧により垂直配向状態に転移して光を線形的に透過させることになる。その後、電圧が印加されなくなると、液晶層１３０の液晶分子はスプレイ配向状態に転移する。
【０００８】
従来のＯＣＢモード液晶表示装置において、液晶層１３０の液晶分子は、上部及び下部駆動電極１４０、１５０に印加される電圧によって、スプレイ配向状態、ベンド配向状態及び垂直配向状態の間を繰り返し転移して、所定の画像を表示することになるが、プレチルト電圧が先に印加された後、駆動電圧が印加されることにより、画像を表示する。
【０００９】
しかし、従来のＯＣＢモード液晶表示装置は、プレチルト電圧により液晶分子をスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移させるために多い電力を必要とするので、それによって、電力消費量が増加する。また、従来のＯＣＢモード液晶表示装置は、スプレイ配向状態からベンド配向状態への転移速度が遅く、実際には、これら２つの状態は画像の表示に必要のない区間であり、駆動電圧が高く、ベンド配向を形成し難いという問題がある。
【００１０】
一方、従来技術として、モノマーやＵＶ硬化剤を液晶分子と混合してハイプレチルトで固定させ、ベンド配向への転移が容易になるようにする方法が提案され、また、大韓民国特許公開第２００２-００９７０２５号（特許文献１）にはセル表面部にギヤ歯形状の連続的な傾斜面を有するようにし、これを液晶分子がベンド配向状態に転移するための核として使用する方法が提案された。
【００１１】
しかし、前者の方法は表示の均一性に問題があるので、その実用が難しく、後者の方法もＩＴＯに傾斜面を形成することが実質的に非常に難しいので、実用が困難である。
【特許文献１】大韓民国特許公開第２００２−００９７０２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記した先行技術に係るＯＣＢモード液晶表示装置に内在していた問題を解決するために案出されたものであって、液晶分子を初期配向状態から速く画面表示のための配向状態に転移させると共に、電力消費を減少させることができるＯＣＢモード液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明のＯＣＢモード液晶表示装置（１）は、対向する上部基板及び下部基板の各々に形成され、駆動電圧が印加される上部駆動電極及び下部駆動電極と、前記上部基板及び下部基板の間に介在する液晶分子を有する液晶層と、前記上部駆動電極及び下部駆動電極の各々を部分的にカバーするように配置され、前記液晶分子の配向状態を部分的に転移させるための電圧が印加される、一対以上の上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極とを備えることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のＯＣＢモード液晶表示装置（２）は、上記のＯＣＢモード液晶表示装置（１）において、前記一対の上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極が、それぞれ前記上部基板及び下部基板の平面に平行に、且つ、前記上部基板及び下部基板の平面に垂直な方向に対向するように配置され、前記液晶層が、一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極の間に介在していることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置（３）は、上記のＯＣＢモード液晶表示装置（１）において、一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極が、絶縁層を介在させて、それぞれ前記上部駆動電極及び下部駆動電極を部分的にカバーすることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置（４）は、対向する上部基板及び下部基板上に形成され、かつ、互いに対をなす上部駆動電極アレー及び下部駆動電極アレーと、前記上部基板及び下部基板の間に介在する液晶分子を有する液晶層と、各対の前記上部駆動電極及び下部駆動電極に対応し、間に絶縁層を介在させて、それぞれ前記上部駆動電極及び下部駆動電極を部分的にカバーするように配置され、前記液晶分子の配向状態を部分的に転移させるための電圧が印加される、一対以上の上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極とを備えることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置（５）は、上記のＯＣＢモード液晶表示装置（４）において、一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極が、それぞれ前記上部基板及び下部基板の平面に平行に、且つ、前記上部基板及び下部基板の平面に垂直な方向に対向するように配置され、前記液晶層が、一対の前記上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極の間に介在していることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置（６）は、間に液晶層が介在した状態で、ほぼ平行に対向する一対の基板と、前記一対の基板のうちの一方の基板の、他方の基板に対向する表面上に形成された共通電極と、前記一対の基板のうちの前記他方の基板の、前記一方の基板に対向する表面上に形成され、駆動電圧が印加される画素電極アレーと、前記画素電極アレーのうち、各々の前記画素電極を部分的にカバーするように配置され、前記液晶層の液晶分子の配向状態を部分的に転移させるためのプレチルト電圧が印加される、１つ以上のプレチルト電極とを備えることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置（７）は、上記のＯＣＢモード液晶表示装置（６）において、各々の前記プレチルト電極が、前記他方の基板の対応する前記画素電極と平行に配置され、液晶層が、前記プレチルト電極と共通電極との間に介在していることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法（１）は、画素毎に、上部基板及び下部基板の各々に形成された上部プレチルト電極及び下部プレチルト電極にプレチルト電圧を印加し、液晶分子を部分的に第１配向状態に転移させるステップと、前記上部基板及び下部基板の各々に形成された上部駆動電極及び下部駆動電極に駆動電圧を印加し、前記第１配向状態にある前記液晶分子を含めて液晶層を全体的に画像表示のための第２配向状態に転移させるステップとを含むことを特徴としている。
【００２１】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法（２）は、上記の駆動方法（１）において、前記プレチルト電圧が、前記プレチルト電圧が印加されないモードにおいて使用される転移電圧よりも高いレベルの電圧で印加されることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法（３）は、上記の駆動方法（１）において、前記プレチルト電圧が、画像表示のための駆動電圧よりも高いレベルの電圧で印加されることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明ＯＣＢモード液晶表示装置の駆動方法（４）は、上記の駆動方法（１）において、前記プレチルト電圧が、薄膜トランジスタへのゲート電圧を印加する周期で、電気的極性を反転させて印加されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、上部及び下部駆動電極を部分的に各々カバーするように一対以上の上部及び下部プレチルト電極を形成し、上部及び下部プレチルト電極に転移電圧以上のプレチルト電圧を印加し、液晶分子を第１配向状態に転移させることにより、即ち、液晶分子を部分的にベンド配向状態、または、垂直配向状態に転移させることにより、上部及び下部駆動電極に印加する駆動電圧が比較的低くても、液晶分子を画面表示のための第２配向状態に速く転移させることができる。その結果、本発明に係るＯＣＢモード液晶表示装置では、速い応答速度が具現されるので、高速動画映像の表示が可能となり、かつ、低電力で動作するので電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００２６】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の構造及びその駆動方法を説明するための断面図である。
【００２７】
本発明に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、カラーフィルターと上部駆動電極２４０と配向膜とが形成された上部基板２１０、ＴＦＴと下部駆動電極２５０と配向膜とが形成された下部基板２２０、及び、上部基板２１０と下部基板２２０との間に介装された液晶層２３０から構成される。上部基板２１０及び下部基板２２０にそれぞれ形成された上部及び下部駆動電極２４０、２５０上には、絶縁層２６０、２６１が形成され、絶縁層２６０、２６１上には、各々、基板２１０、２２０の平面に対して平行に延びて、上部及び下部駆動電極２４０、２５０を部分的に各々カバー（被覆）する上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０が形成される。上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０は基板２１０、２２０の平面に垂直な方向に、かつ、対応するように配置され、互いに対を成しており、１つの上部及び下部駆動電極２４０、２５０には一対以上の上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０が形成される。上部及び下部基板２１０、２２０に形成された配向膜は、全て同じ方向、または、互いに直交する方向に配向処理される。
【００２８】
このような構造において、上部駆動電極２４０及び下部駆動電極２５０、並びに上部プレチルト電極２７０及び下部プレチルト電極２８０に電圧が印加されていないと、図２Ａに示すように、液晶層２３０の液晶分子は、配向膜の配向処理された方向によって初期配向状態であるスプレイ配向状態を維持する。一方、上部及び下部駆動電極２３０、２４０に電圧を印加しない状態で上部プレチルト電極２７０と下部プレチルト電極２８０との間に転移電圧Ｖｔｒ以上のプレチルト電圧を印加すれば、図２Ｂ、または、図２Ｃに示すように、液晶層２３０の液晶分子のうち、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０間の領域に存在する液晶分子は初期配向状態から第１配向状態に転移する。
【００２９】
言い換えると、上部及び下部駆動電極２４０、２５０に電圧を印加しない状態で、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０に第１電圧を印加すれば、図２Ｂに示したように、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０間の領域に存在する液晶分子はスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移する。さらに、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０に第１電圧よりも高い電圧レベルの第２電圧を印加すれば、図２Ｃに示したように、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０間の領域に存在する液晶分子はスプレイ配向状態から垂直配向状態に転移し、この際、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０間の領域に隣接する領域にある液晶分子も、転移した液晶分子の配向状態及び電界の影響により、スプレイ配向状態からベンド配向状態に転移する。
【００３０】
次に、上部及び下部駆動電極２４０、２５０に駆動電圧を印加すれば、図２Ｄに示すように、液晶層２３０の液晶分子は全体的に画面表示のための第２配向状態に転移して光を線形的に透過させる。
【００３１】
このように、本実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、上部及び下部駆動電極２４０、２５０に駆動電圧を印加しない状態で、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０の間に転移電圧Ｖｔｒ以上のプレチルト電圧を印加することにより、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０間の領域に存在する液晶分子は、ベンド配向状態または垂直配向状態（以下、これら２つの状態の何れかを第１配向状態と記す）に配列する。即ち、液晶分子が部分的に第１配向状態に配列される。
【００３２】
その結果、本実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、従来のＯＣＢモード液晶表示装置とは異なり、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０が上部及び下部駆動電極２４０、２５０を部分的に各々カバーするように形成されることにより、画面表示に影響すること無く、液晶分子を第１配向状態に配列させることが可能であり、これによって、上部及び下部駆動電極２４０、２５０間に低いレベルの駆動電圧を印加しても速い速度で液晶層２３０の液晶分子が画面表示のための第２配向状態に転移する。
【００３３】
以下、本実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の動作の一例を図３及び図４を参照しながら説明する。
【００３４】
まず、図３は、ノーマルホワイト（Ｎｏｒｍａｌ  Ｗｈｉｔｅ）方式のＯＣＢモード液晶表示装置に備備された上部及び下部プレチルト電極に、各々、異なるレベルのプレチルト電圧Ｖｓｅｔを印加した状態での、上部及び下部駆動電極に印加される駆動電圧Ｖｐに応じた液晶分子の光透過性を示すグラフである。
【００３５】
即ち、図３は、本発明に係るＯＣＢモード液晶表示装置の上部及び下部プレチルト電極に各々０Ｖ（３１０）、２Ｖ（３２０）、４Ｖ（３３０）、６Ｖ（３４０）、８Ｖ（３５０）のプレチルト電圧Ｖｓｅｔを印加した状態での、上部及び下部駆動電極に印加される駆動電圧に応じた液晶分子の光透過性を示している。従って、上部及び下部プレチルト電極に印加するプレチルト電圧Ｖｓｅｔのレベルを上昇させることにより、液晶分子の配向状態を変化させるのに必要な転移電圧の大きさが減少し、その結果、液晶分子を全体的に第２配向状態に配列させるために必要な駆動電圧Ｖｐの大きさも減少する。参考に、図３に示した各グラフの変曲点に該当する駆動電圧Ｖｐが転移電圧Ｖｔｒである。
【００３６】
例えば、プレチルト電圧Ｖｓｅｔが０Ｖの場合、転移電圧Ｖｔｒは約２．８Ｖであり、プレチルト電圧Ｖｓｅｔが４Ｖの場合、転移電圧Ｖｔｒは約１．２Ｖであり、プレチルト電圧Ｖｓｅｔが８Ｖの場合、転移電圧Ｖｔｒは約０Ｖである。従って、前述の構成要素を備えたＯＣＢモード液晶表示装置の上部及び下部プレチルト電極の間に０Ｖのプレチルト電圧Ｖｓｅｔを印加する場合、液晶分子の初期配向状態は、スプレイ配向状態になり、この状態で、約２．８Ｖ以上の駆動電圧Ｖｐを印加すると、液晶分子の配向状態が変化し始める。また、４Ｖのプレチルト電圧Ｖｓｅｔを印加する場合、転移電圧は約１．２Ｖであり、約１．２Ｖ以上の駆動電圧Ｖｐを印加すると、液晶分子の配向状態は変化し始め、８Ｖのプレチルト電圧Ｖｓｅｔを印加する場合、転移電圧は０Ｖであり、０Ｖ以上の駆動電圧Ｖｐを印加すると、液晶分子の配向状態は駆動電圧Ｖｐの大きさにより速く変化し始める。
【００３７】
このような過程を通じて、ＯＣＢモード液晶表示装置の上部及び下部プレチルト電極の間に印加するプレチルト電圧Ｖｓｅｔのレベルを適切に設定することができ、設定されたプレチルト電圧Ｖｓｅｔにより液晶分子の第１配向状態（ベンド配向状態または垂直配向状態）が決まる。
【００３８】
図４は、このような過程において、上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０の間に一定レベルのプレチルト電圧Ｖｓｅｔが印加されるように設定された本実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置を動作させるために印加する電圧を示す波形図である。
【００３９】
図４に示したように、本実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の上部及び下部プレチルト電極２７０、２８０の間に、転移電圧Ｖｔｒ以上のプレチルト電圧Ｖｓｅｔが印加される。このようなプレチルト電圧Ｖｓｅｔにより、液晶分子は、初期配向状態において部分的に、第１配向状態、即ち、ベンド配向状態または垂直配向状態に配列する。また、本ＯＣＢモード液晶表示装置には、一定レベルのゲート電圧Ｖｇが周期的に印加され、プレチルト電圧Ｖｓｅｔはゲート電圧Ｖｇと同じ周期で電気的極性が反転されて印加される。
【００４０】
この際、表示しようとするゲートラインに接続されたゲート電極にゲート電圧Ｖｇを印加して薄膜トランジスタをターンオンさせ、画像信号を表すデータ電圧をソース電極に印加し、印加されたデータ電圧がドレイン電極に印加されるようにする。すると、ドレイン電極に印加されたデータ電圧は、駆動電圧（以下、画素電圧とも記す）Ｖｐとして、一方の駆動電極（以下、画素電極とも記す）に印加される。この画素電極に印加された画素電圧Ｖｐと、この画素電極に対応する他方の駆動電極（以下、共通電極とも記す）に印加された共通電圧Ｖｃｏｍとの電位差により電界が形成される。このようにして形成された電界は、一対の駆動電極間に介装された液晶分子に印加され、この液晶分子が第２配向状態になり、その結果、光が透過されて画像が表示される。画素電圧Ｖｐは、図４に示したように、ゲート電圧Ｖｇが印加される最初の期間（充電期間）では立ち上がりの過渡特性を示し、これに続く、ゲート電圧Ｖｇが印加されない期間（電圧維持期間）では略一定レベルに維持される。
【００４１】
次に、再びゲート電圧Ｖｇを印加すると、薄膜トランジスタはターンオンされ、画素電圧Ｖｐが画素電極に印加され、画素電圧Ｖｐは充電する。この際、プレチルト電圧Ｖｓｅｔと画素電圧Ｖｐとの極性は上記したフレーム（充電期間及び電圧維持期間）の場合と反対となり、プレチルト電圧Ｖｓｅｔは画素電圧Ｖｐよりも高い電圧レベルとなる。一方、ゲート電圧Ｖｇが印加されなければ、薄膜トランジスタはターンオフされ、画素電圧Ｖｐは一定のレベルに維持される。このような画素電極に印加された画素電圧Ｖｐと共通電極に印加された共通電圧Ｖｃｏｍとの電位差により電界が形成される。このようにして形成された電界は、一対の駆動電極間に介装された液晶分子に印加されて液晶分子が第２配向状態となり、その結果、光が透過されて画像が表示される。
【００４２】
結局、上記した様にゲート電圧Ｖｇとプレチルト電圧Ｖｓｅｔとを周期的にＯＣＢ液晶表示装置に印加し、画素電圧Ｖｐを印加することにより、連続的な画像表示を実現する。
【００４３】
このように動作する本発明に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、上部基板と下部基板とに、上部及び下部駆動電極の各々を部分的にカバーするように一対以上のプレチルト電極が形成される。このようなプレチルト電極に転移電圧以上のプレチルト電圧を印加して液晶分子を部分的に第１配向状態に転移させ、その後、上部及び下部駆動電極に駆動電圧を印加することにより、液晶分子が速く第２配向状態に転移し、また、低い駆動電圧レベルでも液晶分子が第２配向状態に転移する。その結果、本発明に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、応答速度が速く、低電力での駆動が可能である。
【００４４】
上記の詳細な説明では、上部及び下部基板の間に形成された一対の駆動電極に関して説明したが、一対の駆動電極は１つの画素に対応している。従って、上部及び下部基板には複数対の駆動電極、即ち、駆動電極対のアレーが形成されていることを当業者であれば容易に理解できるであろう。
【００４５】
以上、本発明を特定の実施の形態に関連して図面を用いて説明したが、本発明はそれらに限定されず、特許請求の範囲によって定められる技術的範囲や技術分野を逸脱しない限り、種々に改変され得ることは当業者であれば容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】従来のＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び駆動方法を説明するための断面図である。
【図１Ｂ】従来のＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び駆動方法を説明するための断面図である。
【図１Ｃ】従来のＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び駆動方法を説明するための断面図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び動作を説明するための断面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び動作を説明するための断面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び動作を説明するための断面図である。
【図２Ｄ】本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置の構成及び動作を説明するための断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置におけるプレチルト電圧及び駆動電圧の変化に応じた光透過性の変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置を動作させるために印加する電圧を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１０、２１０    上部基板
１２０、２２０    下部基板
１３０、２３０    液晶層
１４０、２４０    上部駆動電極
１５０、２５０    下部駆動電極
２６０、２６１    絶縁層
２７０    上部プレチルト電極
２８０    下部プレチルト電極
【図１Ａ】
2006065330.tif 000003
【図１Ｂ】
2006065330.tif 000004
【図１Ｃ】
2006065330.tif 000005
【図２Ａ】
2006065330.tif 000006
【図２Ｂ】
2006065330.tif 000007
【図２Ｃ】
2006065330.tif 000008
【図２Ｄ】
2006065330.tif 000009
【図３】
2006065330.tif 000010
【図４】
2006065330.tif 000011