JP4638863B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
図1に示したように、横電界方式の液晶表示装置は、第1基板110及び第2基板120間に液晶層130が介されていて、第1基板110上に画素電極112及び共通電極114を備えて、電圧の印加によって両電極112、114間に形成される横電界100で液晶分子の配列方向を制御して映像をディスプレーする。
このような横電界方式の液晶表示装置は、見る方向によって液晶分子の屈折率の変化が小さいので、視野角が改善され、広視野角の実現が可能になる。
図2に示したように、横電界方式の液晶表示装置は、ゲート配線GL及びデータ配線DLが交差して構成され、マトリックス状のサブ画素SP領域を定義して、ゲート配線GLと一定間隔離隔されるように共通配線Vcomが構成されて、ゲート配線GL及びデータ配線DLの交差地点にスイッチング素子である薄膜トランジスタTを備える。サブ画素領域には、共通配線Vcomからデータ配線DLと平行な方向に分岐された多数の共通電極252が構成されて、薄膜トランジスタTに連結される引出配線220から共通電極252間の離隔区間に共通電極252と交互に構成された多数の画素電極212が分岐される。このような構成において、画素電極212と共通電極Vcomの離隔区間290は、横電界によって液晶を駆動させる実質的な開口領域に当たる。
説明の便宜上、一般な横電界方式の液晶表示装置との相違点を主に説明する。
図3に示したように、画素電極212と共通電極252がジグザグ状に(1回以上曲がる構造)構成されて、場合によっては、データ配線DLも電極構造に対応するようにジグザグ状に(1回以上曲がる構造)構成される。
前記第1サブ画素領域での電圧の変化量が前記第2サブ画素領域での電圧の変化量より大きい場合、前記第1共通電圧は、前記第2共通電圧より小さい。
前記液晶表示装置は、側面視野角の方向に前記液晶層の透過率が増加するように、前記第2サブ画素領域をターンオン(turn-on)するためのスイッチング素子をさらに含み、広視野角の方向に前記液晶層が実質的に低透過率を有するように、前記第2サブ画素領域をターンオフ(turn-off)するためのスイッチング素子をさらに含む。
また、液晶表示装置は、側面視野角の方向に前記液晶層に百色の光が透過されるように、前記第2サブ画素領域をターンオンするためのスイッチング素子をさらに含み、前記第2サブ画素領域に形成され、前記第1サブ画素領域が側面視野角の方向に映像を表示するのを防ぐためのスイッチング素子を備える手段をさらに含む。
さらに、液晶表示装置は、バックライトユニットと、前記第2サブ画素領域に形成され、前記バックライトユニットの光を伝達するためのスイッチング素子を備える手段をさらに含み、または、バックライトユニットと、前記第2サブ画素領域に形成され、前記バックライトユニットの光を遮断するためのスイッチング素子を備える手段をさらに含む。
液晶表示装置は、前記第2基板の内面に形成されるブラックマトリックスをさらに含み、前記ブラックマトリックスが形成された前記第2基板の内面に形成されるカラーフィルター層をさらに含む。
前記少なくとも一つの第1画素電極は、バー状またはジグザグ状であって、前記第2画素電極は、ジグザグ状である。
液晶表示装置は、前記第1基板の内面に形成されるゲート配線と、前記ゲート配線と交差して前記第1及び第2サブ画素領域を定義するデータ配線と、前記第1及び第2サブ画素領域各々で、前記ゲート配線及び前記データ配線に連結されて、前記第1及び第2サブ画素領域のうちいずれかの一つ以上をターンオンするスイッチング素子をさらに含む。
前記第1共通電圧は、前記第1サブ画素領域各々の寄生容量、ストレージ容量、液晶容量のうち、少なくとも一つに依存して、前記第2共通電圧は、前記第2サブ画素領域の寄生容量、ストレージ容量、液晶容量のうち、少なくとも一つに依存する。
液晶表示装置の駆動方法は、側面視野角の方向に前記液晶層の透過率が増加するように、前記第2サブ画素領域をターンオンする段階をさらに含み、広視野角に沿って前記液晶層が実質的に低透過率を有するように、前記第2サブ画素領域をターンオフする段階をさらに含む。
また、液晶表示装置の駆動方法は、側面視野角に沿って前記液晶層で百色の光が透過されるように、前記第2サブ画素領域をターンオンする段階をさらに含み、前記第1サブ画素領域が側面視野角に添って映像を表示するのを防ぐ段階をさらに含む。
図4A及び図4Bは、各々本発明による液晶パネルの第1基板及び第2基板の一部を概略的に示した平面図である。
図5Aは、図4A及び図4BのVa−Va線に沿って切断したカラー用サブ画素を概略的に示した断面図であって、図5Bは、図4A及び図4BのVb−Vb線に沿って切断した視野角制御用サブ画素を概略的に示した断面図である。
図6は、視野角制御用サブ画素のオン、オフ動作の際の光透過特性を示した図である。
図4A及び図4Bと図5A及び図5Bに示したように、本発明による液晶パネルは、所定間隔離隔して対向する第1基板410及び第2基板450と、これら両基板410、450間に介された液晶400を含む。
従って、液晶表示装置の視野角は、視野角制御用サブ画素領域VSPの状態によって変化する。すなわち、視野角制御用サブ画素領域VSPをターンオンして液晶表示装置が狭視野角になるようにしたり、視野角制御用サブ画素領域VSPをターンオフして液晶表示装置が広視野角になるようにしたりする。
図7に示したように、本発明による液晶表示装置は、液晶パネル700と、ゲートドライバー710及びデータドライバー720と、タイミング制御部730と、第1共通電圧生成部740及び第2共通電圧生成部750で構成されている。液晶パネル700は、横電界によって液晶を駆動する第1ないし第3カラー用サブ画素領域SP1、SP2、SP3と、垂直電界によって液晶を駆動する視野角制御用サブ画素領域VSPを備えている。これらの詳しい説明は前述した通りであるので省略する。
710:ゲートドライバー
720:データドライバー
730:タイミング制御部
740:第1共通電圧生成部
750:第2共通電圧生成部
SP1:第1カラー用サブ画素
SP2:第2カラー用サブ画素
SP3:第3カラー用サブ画素
VSP:視野角制御用サブ画素
GL:ゲート配線
DL:データ配線
Claims (21)
- 相互に向かい合って離隔された第1及び第2基板と、
前記第1基板の内部面に形成されたゲート配線と、
前記第1基板の内部面に、前記ゲート配線と交差してカラーを表示する多数の第1サブ画素領域と視野角を制御する第2サブ画素領域を定義するように形成されたデータ配線と、
前記多数の第1サブ画素領域および前記第2サブ画素領域の各々において、前記ゲート配線及びデータ配線に接続され、それらの交差地点に形成された薄膜トランジスタと、
前記多数の第1サブ画素領域各々の薄膜トランジスタと接続された多数の第1画素電極と、
前記第1基板の内部面に、前記ゲート配線と平行に形成された第1共通配線と、
前記第1共通配線に接続され、前記多数の第1サブ画素領域各々において前記多数の第1画素電極と交互に配置された多数の第1共通電極と、
前記第2サブ画素領域の薄膜トランジスタと接続された第2画素電極と、
前記第2基板の内部面の前記第2サブ画素領域に相当する領域において、前記第2画素電極と向かい合うように形成された第2共通電極と、
前記第1及び第2基板間に介される液晶層と、
各第1サブ画素領域における第1画素電圧変化量を補償するために、ソース電圧を使用して第1共通電圧を生成し、前記多数の第1共通電極に前記第1共通電圧を印加する第1共通電圧生成部と、
フリッカーを最小化するように前記第1画素電圧変化量とは別個に各第2サブ画素領域における第2画素電圧変化量を補償するために、前記ソース電圧を使用して第2共通電圧を生成し、前記第2共通電極に前記第1共通電圧と異なる前記第2共通電圧を印加する第2共通電圧生成部とを含むことを特徴とする液晶表示装置。
- 前記第1サブ画素領域の画素電圧変化量が前記第2サブ画素領域の画素電圧変化量よりも大きい場合、前記第2共通電圧生成部により生成された前記第2共通電圧の電位レベルが、前記第1共通電圧生成部により生成された前記第1共通電圧の電位レベルよりも高く構成されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記第2基板の内部面に形成されたブラックマトリックスと、前記第2基板の内部面の前記第1サブ画素領域に形成されたカラーフィルター層とをさらに含み、
前記ブラックマトリックスは、前記ゲート配線、データ配線、及び薄膜トランジスタに対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記多数の第1画素電極及び前記多数の第1共通電極各々は、ジグザグ状であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記多数の第1画素電極及び前記多数の第1共通電極各々は、バー状であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層の第1基板側及び第2基板側の初期配列方向は、各々前記ゲート配線に平行な方向に対して90゜及び270゜であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び前記第2基板各々の外部面に形成された第1及び第2偏光板をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び第2偏光板の透過軸の方向は、各々前記ゲート配線に平行な方向に対して0゜及び90゜であることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
- 前記第1サブ画素領域の液晶層は、水平電界によって駆動され、前記第2サブ画素領域の液晶層は、垂直電界によって駆動されることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
- 相互に向かい合って離隔される第1及び第2基板と、
前記第1及び第2基板間に介される液晶層と、
前記第1基板の内部の第1サブ画素領域に形成される、少なくとも一つの第1画素電極と、
前記第1基板の内部に形成されて、前記第1サブ画素領域で、その間に実質的に水平な電場が生成されるように、前記少なくとも一つの第1画素電極と、交互に形成されている少なくとも一つの第1共通電極と、
前記第1基板の内面の前記第1サブ画素領域に隣接した第2サブ画素領域に形成される第2画素電極と、
前記第2基板の内面の前記第2サブ画素領域で、その間に実質的に垂直な電場が生成されるように、前記第2画素電極と相互に向かい合って形成されている第2共通電極と、
各第1サブ画素領域における第1画素電圧変化量を補償するために、ソース電圧を使用して第1共通電圧を生成し、前記少なくとも一つの第1共通電極に前記第1共通電圧を印加する第1共通電圧生成部と、
フリッカーを最小化するように前記第1画素電圧変化量とは別個に各第2サブ画素領域における第2画素電圧変化量を補償するために、前記ソース電圧を使用して第2共通電圧を生成し、前記第2共通電極に前記第1共通電圧と異なる前記第2共通電圧を印加する第2共通電圧生成部とを含むことを特徴とする液晶表示装置。
- 前記第1サブ画素領域の画素電圧変化量が前記第2サブ画素領域の画素電圧変化量よりも大きい場合、前記第2共通電圧生成部により生成された前記第2共通電圧の電位レベルが、前記第1共通電圧生成部により生成された前記第1共通電圧の電位レベルよりも高く構成されることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置。
- 前記第2共通電極と第2画素電極間に垂直電界を生成させるためのスイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記第1基板の外部面に取り付けられたバックライトユニットをさらに含む請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記第2基板の内部面に形成されるブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記ブラックマトリックスが形成された前記第2基板の内部面に形成されるカラーフィルター層をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。
- 前記少なくとも一つの第1画素電極は、バー状であることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記少なくとも一つの第1画素電極は、ジグザグ状であることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記第1基板の内面に形成されるゲート配線と、
前記ゲート配線と交差して前記第1及び第2サブ画素領域を定義するデータ配線と、
前記第1サブ画素領域で、前記ゲート配線及び前記データ配線に連結されて、前記第1共通電極と第1画素電極間に水平電界を生成させるためのスイッチング素子と、
前記第2サブ画素領域で、前記ゲート配線及び前記データ配線に連結されて、前記第2共通電極と第2画素電極間に垂直電界を生成させるためのスイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
- 相互に向かい合って離隔される第1及び第2基板と、
前記第1及び第2基板間に介される液晶層と、
前記第1基板の内部面の第1サブ画素領域に形成される、少なくとも一つの第1画素電極と、
前記第1サブ画素領域に、前記少なくとも一つの第1画素電極と交互に形成される、少なくとも一つの第1共通電極と、
前記第1基板の内面の前記第1サブ画素領域に隣接した第2サブ画素領域に形成される第2画素電極と、
前記第2基板の内面の前記第2サブ画素領域に、前記第2画素電極と相互に向かい合って形成される第2共通電極と、
前記少なくとも一つの第1共通電極に第1共通電圧を印加する第1共通電圧生成部と、
前記第2共通電極に前記第1共通電圧と異なる第2共通電圧を印加する第2共通電圧生成部とを含む液晶表示装置の駆動方法において、
前記第1共通電極生成部が、前記第1サブ画素領域で前記少なくとも一つの第1画素電極と前記少なくとも一つの第1共通電極間に、実質的に水平な電場が生成されるように、前記少なくとも一つの第1共通電極に前記第1共通電圧を印加する段階と、
前記第2共通電極生成部が、前記第2サブ画素領域で前記第2画素電極と前記共通電極間に、実質的に垂直な電場が生成されるように、前記第2共通電極に前記第2共通電圧を印加する段階とを含み、
前記第1サブ画素領域の画素電圧変化量と前記第2サブ画素領域の画素電圧変化量がフリッカーを最小化するように別個に補償されることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
- 前記第1サブ画素領域の画素電圧変化量が前記第2サブ画素領域の画素電圧変化量よりも大きい場合、前記第2共通電圧の電位レベルが前記第1共通電圧の電位レベルよりも高く構成されることを特徴とする請求項19記載の液晶表示装置。
- 前記第2共通電極と第2画素電極間に垂直電界を生成させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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