JP4874731B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
このような液晶表示装置において、応答速度及び視野角を改善するために多様な方法が提示されており、その例としてOCB(optically compensated bend)方式の液晶表示装置が挙げられる。
このような液晶のベンド配向を維持するために、液晶表示装置の画素に印加する電圧を、一定の大きさ以上の電圧のみを印加する方法を使用する。しかし、このような方法は、液晶のベンド配向は維持されるが、液晶表示装置に表示できる輝度が低くなるという問題点がある。
前記第2インパルシブデータ電圧を印加する周期は500ms以下にすることができる。
前記第2インパルシブデータ電圧を印加する周期は、2フレーム以上30フレーム以下にすることができる。
前記第1インパルシブデータのうち、一定の階調以下の前記第1インパルシブデータはブラックを表示するデータにすることができる。
前記第1インパルシブデータのうち、最高階調での前記第1インパルシブデータは、ホワイトを表示するデータにすることができる。
前記正規データ電圧と前記インパルシブデータ電圧が維持される時間比をデューティ比とすれば、前記デューティ比は1:1〜4:1とすることができる。
前記液晶表示装置は行列形態に配置された複数の画素を有し、前記正規映像データを前記複数の画素全部に印加した後、前記第1または第2インパルシブデータ電圧を前記複数の画素全部に印加するように構成できる。
前記液晶表示装置の外側にそれぞれ偏光板を取り付けた構成とすることができる。
前記偏光板の透過軸を互いに垂直にすることができる。
前記補償フィルムとして、Cプレート補償フィルムまたは二軸性補償フィルムを用いることができる。
図面においては、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似する部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上にある”とする場合、これは他の部分の直上にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上にある”とする場合には中間に他の部分がないことを意味する。
図1は、本発明の1実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図2は、本発明の1実施例による液晶表示装置の1つの画素に対する等価回路図である。
図1に示したように、本発明の1実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体300及びこれに接続されたゲート駆動部400と、データ駆動部500、データ駆動部500に接続された階調電圧生成部800、そしてこれらを制御する信号制御部600を含む。
各画素(PX)、例えば、i番目(i=1,2,…,n)ゲート線(Gi)とj番目(j=1,2,…,m)データ線(Dj)に接続された画素(PX)は、信号線(Gi、Dj)に接続されたスイッチング素子(Q)とこれに接続された液晶キャパシタ(CLC)及びストレージキャパシタ(CST)を含む。ストレージキャパシタ(CST)は必要に応じて省略できる。
液晶キャパシタ(Clc)は、下部表示板100の画素電極191と上部表示板200の共通電極270を2つの端子とし、2つの電極191、270の間の液晶層3は誘電体として機能する。画素電極191はスイッチング素子(Q)に接続され、共通電極270は上部表示板200の前面に形成されており、共通電圧Vcomの印加を受ける。図2に示す例とは異なり、共通電極270を下部表示板100に設けることができ、この時には、2つの電極191、270のうちの少なくとも1つが線状または棒状に形成することができる。
表示板100、200の外側面には偏光子(polarizer)12、22が設けられているが、2つの偏光子12、22の透過軸は直交するのが好ましい。
偏光子12と表示板100との間、偏光子22と表示板200との間にはそれぞれ補償フィルム13、23を付着することができ、補償フィルム13、23としてはCプレート補償フィルムまたは二軸性補償フィルムなどを使用することができる。
再び図1を参照すれば、階調電圧生成部800は、画素(PX)の透過率と関連した1つまたは2つの階調電圧集合を生成する。後者の場合、2つの階調電圧集合は互いに異なるガンマ曲線に基づいて生成され、これについては、図6を参照して後で詳細に説明する。
データ駆動部500は、液晶表示板組立体300のデータ線(D1−Dm)に接続されており、階調電圧生成部800からの階調電圧を選択し、これをデータ信号としてデータ線(D1−Dm)に印加する。階調電圧生成部800が全ての階調に対する電圧を提供する必要はなく、所定数の基準階調電圧のみを提供するように構成し、データ駆動部500が、階調電圧生成部800から提供される基準階調電圧を分圧して階調全体に対する階調電圧を生成し、この中でデータ信号を選択するように構成できる。
このような駆動装置400、500、600、800は、それぞれ少なくとも1つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体300上に集積されて実装することができ、可撓性印刷回路膜(示せず)上に装着されて、TCP(tape carrier package)の形態で液晶表示板組立体300に実装することもでき、別途の印刷回路基板(示せず)上に実装することもできる。これとは異なって、これら駆動装置400、500、600、800を、信号線(G1−Gn、D1−Dm)及び薄膜トランジスタスイッチング素子(Q)などと共に液晶表示板組立体300に集積することもできる。また、駆動装置400、500、600、800は、単一チップに集積することができ、この場合、これらのうちの少なくとも1つまたはこれらを成す少なくとも1つの回路素子を単一チップの外側に設けることができる。
図4は、本発明の1つの実施例による駆動によって液晶表示装置を駆動する際のデータによる階調対輝度グラフであり、図5は、本発明の1つの実施例による液晶表示装置においてデータ印加方式を示す図である。
データ制御信号(CONT2)は、1つの行の画素(PX)に対する映像データの伝送開始を知らせる水平同期開始信号(STH)と、データ線(D1−Dm)にデータ信号の印加を指示するためのロード信号(LOAD)、及びデータクロック信号(HCLK)を含む。データ制御信号(CONT2)はまた、共通電圧Vcomに対するデータ信号の電圧極性(以下、“共通電圧に対するデータ信号の電圧極性”を略して“データ信号の極性”とする)を反転した反転信号(RVS)をさらに含むことができる。
ここで、曲線(i)は液晶表示装置の特性によって決められ、曲線(ii)は、Fに表示した所定の階調(Gmin)より小さい階調についてはブラックを示し、所定の階調(Gmin)以上の階調については単調増加する輝度を示す。この時、単調増加する輝度は、液晶表示装置の特性を考慮して決めることができる。特に、曲線(ii)の最高階調(Gmax)での電圧値が、OCB液晶のベンド配向が損なわれる電圧(以下、‘臨界電圧(Vc)’とする)より小さい値を有する。また、曲線(ii)の最高階調(Gmax)での電圧値が、最も高い輝度を表示する電圧値とすることができる。一方、第2インパルシブデータが対応する電圧は、臨界電圧(Vc)より大きい電圧値を有するのが好ましい。
信号制御部600からのデータ制御信号(CONT2)に応じて、データ駆動部500は正規映像データ(d11−dnm)と第1インパルシブデータ(g1)または第2インパルシブデータ(g2)を受信し、これを、正規アナログデータ電圧及び第1または第2インパルシブアナログデータ電圧にそれぞれ変換する。階調電圧生成部800が生成する階調電圧集合の数が2つである場合には、正規アナログデータ電圧は階調電圧生成部800からの2つの階調電圧集合のうちの図6の(i)曲線を充足するものから選択し、第1インパルシブアナログデータ電圧は(ii)曲線を充足するものから選択する。
ゲート駆動部400は、信号制御部600からのゲート制御信号(CONT1)に応じてゲートオン電圧(Von)をゲート線(G1−Gn)に印加し、このゲート線(G1−Gn)に接続されたスイッチング素子(Q)を導通させる。このことにより、データ線(D1−Dm)に印加されたデータ信号が導通したスイッチング素子(Q)を通して当該画素(PX)に印加される。
図5に示したように、信号制御部600は、正規映像データ(d11−dnm)と第1インパルシブデータ(g1)または第2インパルシブデータ(g2)を交互に出力するが、第1インパルシブデータ(g1)または第2インパルシブデータ(g2)に対応する第1または第2インパルシブデータ電圧を画素(PX)に印加する方式は多様な方式があり得る。いくつかの例を見てみれば次の通りである。
第2方式は、全ての画素を画素行単位に区分して、一部の画素行には正規データ電圧を印加し、残りの画素行には第1または第2インパルシブデータ電圧を印加する。この時、残りの画素行に第1または第2インパルシブデータ電圧を印加する方法として2種類の方式考えられる。1つは1つの画素行ずつ順にインパルシブデータ電圧を印加する方式であり、他の1つは複数の画素行に一度にインパルシブデータ電圧を印加する方式である。
1つのフレームが終われば次のフレームが始まり、各画素(PX)に印加されるデータ信号の極性が直前フレームでの極性と反対になるように、データ駆動部500に印加される反転信号(RVS)の状態が制御される(“フレーム反転”)。この時、1つのフレーム内でも、反転信号(RVS)の特性によって1つのデータ線を通して流れるデータ信号の極性を変えることができ(例えば、行反転、点反転)、1つの画素行に印加されるデータ信号の極性も互いに異なるように構成できる(例えば、列反転、点反転)。
図6は、OCB液晶表示装置において、正規データ電圧のみを印加した場合(点線曲線)と正規データ電圧の間に第1または第2インパルシブデータ電圧を印加した場合(実線曲線)の電圧による輝度を示した図である。
したがって、正規データ電圧のみを印加する場合には、輝度が電圧に応じて安定的に単調減少する特性を示す非正常領域以上の電圧範囲(A区間)でのみ、例えば、2V以上の電圧範囲でのみ液晶表示装置の駆動が可能である。したがって、液晶表示装置が表示できる最高輝度(B1)が制限される。
図7では、第2インパルシブデータ(g2)の印加周期による輝度及びベンド配向を表に示している。
第2インパルシブデータ(g2)の印加周期が長くなるほど液晶表示装置の輝度は高くなるが、OCB液晶のベンド配向を維持しようという維持力は弱くなる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
11、21 配向膜
12、22 偏光板
13、23 補償フィルム
100 液晶表示装置
191 画素電極
200 共通電極表示板
230 色フィルター
270 共通電極
300 液晶表示板組立体
310 液晶分子
400 ゲート駆動部
500 データ駆動部
600 信号制御部
800 階調電圧生成部
Claims (10)
- 互いに対向する第1及電極及び第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に位置しており、ベンド配向された液晶層と、
を含み、
外部映像情報に対応する輝度を示す正規データ電圧と、少なくとも1つの階調に対して前記正規データ電圧より低い輝度を示すインパルシブデータ電圧とを、前記第1電極に周期的に交互に印加し、
前記インパルシブデータ電圧は、前記外部映像情報によって値が変わる第1インパルシブデータ電圧と、前記ベンド配向を維持する電圧値を有する第2インパルシブデータ電圧とを含み、
前記第1インパルシブデ-タ電圧の印加回数は前記第2インパルシブデ-タ電圧の印加回数の2倍以上であることを特徴とする、液晶表示装置。 - 前記第2インパルシブデータ電圧を印加する周期は、前記第1インパルシブデータ電圧を印加する周期の2倍以上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2インパルシブデータ電圧を印加する周期は500ms以下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2インパルシブデータ電圧を印加する周期は2フレーム以上30フレーム以下であることを特徴とする、請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記第2インパルシブデータ電圧はブラックを表示するデータ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インパルシブデータのうち、一定の階調以下の前記第1インパルシブデータはブラックを表示するデータ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インパルシブデータのうち、最高階調での前記第1インパルシブデータはホワイトを表示するデータであることを特徴とする、請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記正規データ電圧と前記インパルシブデータ電圧が維持される時間比をデューティ比とする場合、前記デューティ比は1:1〜4:1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。
- 前記液晶表示装置は行列形態で配置された複数の画素を有し、
前記正規映像データを前記複数の画素全部に印加した後、前記第1または第2インパルシブデータ電圧を前記複数の画素全部に印加することを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置は行列形態で配置された複数の画素を有し、
前記正規映像データを前記複数の画素のうちの一部に印加し、前記第1または第2インパルシブデータ電圧を前記複数の画素の残りに印加することを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。
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