JP2002303849A - 液晶表示装置及びその駆動装置と方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその駆動装置と方法Info
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Abstract
て、初期起動時のベンド配向を高速化することを目的と
する。 【解決手段】 初期起動時には、バックライト800を
オフの状態にし、共通電圧VcomとDC/DCコンバ
ータ400からの出力とを交互に共通電極に出力し、所
定時間経過後、バックライト800をオンの状態にし、
共通電圧Vcomを共通電極に出力する。これにより、
初期起動時において、初期ベント配向速度を高速化する
ことができる。
Description
係わり、より詳しくは、OCBモードを有する液晶表示
装置において、電源投入直後などの初期起動時のベンド
配向を高速化するための液晶表示装置及びその駆動装置
と方法に関するものである。
子の主流を成す陰極線管に比べて遥かに薄くて軽く、電
力消費が少ないため既に携帯電話機やノートブックコン
ピュータなど携帯型情報機器の画面表示素子として広く
用いられており、電磁波放出が少ないため、今後には従
来の陰極線管の代りに卓上用画面表示素子でも主流を成
すことと予想される。
よって明暗と色が変わる視野角特性が大きな短所とな
る。このような短所を克服するための様々な方法が提案
されてきた。
光板の表面にプリズム板を貼り付けてバックライトから
の入射光直進性を向上させて垂直方向の輝度を30%以
上向上させる方式が実用化されており、ネガティブ光補
償板を付着して視野角を広げる方法を適用中である。
Plane Switching)モードが開発され
て、上下左右の視野角が160゜の殆どCRT水準であ
る広視野角化となったが、開口率が相対的に低いので、
これに対する改善が必要である。
mpensated Birefringency)方
式、PDLC(Polymer Dispersed L
iquid Crystal)方式、DHF(Defo
rmed Helix Ferroelectric)方
式などをTFTで駆動して視野角を改善する努力などが
試みられている。
が速く、広視野角の特性を持っているという長所から、
現在研究開発が活発に進行されている。
照して簡略に説明する。
するための図であり、図2はOCBモードのオン/オフ
サイクルを説明するための図である。
間に位置する液晶の初期配向状態はホモジニウス状態
(Homogenous state;以下、Hとい
う)であり、上/下板電極に所定の電圧を印加すると、
トランジェントスプレイ(Transient spl
ay;以下、Tという)及びアシンメトリックスプレイ
(Asymmetric splay;以下、Aとい
う)を経てベンド状態(Bend state;以下、
Bという)に変換された後にOCBモードで動作する。
ルは配向膜付近の初期傾斜角(pretilt ang
le)を約5〜20゜、液晶セルの厚さは4〜7μmに
し、配向膜を同一方向にラビングする方法を取ってい
る。液晶層の真中での液晶分子の配列は左右対称になる
ので特定電圧以下では傾斜角が0゜であり、特定電圧以
上では傾斜角が90゜になる。従って、初期に大きな電
圧をかけて液晶層の真中での液晶分子の傾斜角を90゜
にし、印加電圧を変化させて配向膜付近と液晶層の真中
の液晶分子層を除いた残りである中間層の液晶分子のチ
ルト(tilt)変化で液晶層を通過する光の偏光を変
調する。
に配列されるのにかかる時間は通常数秒であるが、その
後の電圧変化に対してはバックフロー(Back−fl
ow)がなく弾性係数が大きいベンディング変形である
ので、反応時間は10ms程度で非常に速いという特徴
がある。
ードのオン状態でTからAへの変換は速いものであり、
TからBへの変換は比較的速いが、AからBへの変換は
遅く、また図2bに示したように、OCBモードのオフ
状態でBからHへの変換は遅いが、TからHまたはAか
らHへの変換は速い。
めのベンド配向を得るまでには一定の時間がかかるとい
う問題点が発生する。特に、PCのモニターやTVの電
源スイッチをオンさせた後には短い時間高い電圧が印加
されて、LCDパネル全体にベンド配向転移を誘発させ
なければならないという問題点がある。
このような従来の問題点を解決するためのものであっ
て、本発明の目的は、OCBモードを有する液晶表示装
置において、電源投入直後などの初期起動時に初期ベン
ド配向を高速化するための液晶表示装置を提供すること
にある。
有する液晶表示装置において、電源投入などの初期起動
時に初期ベンド配向を高速化するための液晶表示装置の
駆動装置を提供することにある。
配向を高速化するための液晶表示装置の駆動方法を提供
することにある。
するための一つの特徴による液晶表示装置は、外部から
R、G、B画像信号と第1タイミング信号の提供を受
け、前記R、G、B画像信号とこれをディスプレイする
ための第2タイミング信号を出力し、バックライト制御
信号とバイアス信号を出力する制御部と;前記バックラ
イト制御信号がオン状態である場合、これに応答してバ
ックライト駆動電圧を印加するための第1直流電源変換
部と;前記バックライト駆動電圧の印加によって光源を
出力するバックライト部と;走査信号を出力するゲート
ドライバーと;画像信号を出力するソースドライバー
と;前記走査信号を伝送する多数のゲートライン、前記
ゲートラインと交差して前記画像信号を伝送する多数の
データライン、前記各々のゲートライン及びデータライ
ンに連結されているスイッチング素子、前記スイッチン
グ素子に連結されて前記スイッチング素子の動作に応答
する画素電極を備えてマトリックス形式で配列され、初
期起動時には前記バイアス信号に応じて前記第1直流電
源変換部から前記駆動電圧を出力することにより、液晶
のベンド配向転移速度を高速化するLCDパネルと;を
含んで構成される。
初期起動時には第1スイッチング信号とオフ状態のバッ
クライト制御信号を出力し、所定の時間が経過した後に
は第2スイッチング信号とオン状態のバックライト制御
信号を出力するタイミング制御部と;所定のバイアス電
圧を生成するための第2直流電源変換部と;前記タイミ
ング制御部から第1スイッチング信号を受け取る場合に
は前記バイアス電圧を前記バイアス信号として出力し、
前記タイミング制御部から第2スイッチング信号を受け
取る場合には共通電極電圧を前記バイアス信号として出
力するスイッチング部とを含むことが好ましい。この
時、前記タイミング制御部は、前記所定時間の経過後、
前記LCDパネル内に配置される液晶の全てのベンド配
向転移が完了したと想定される時点でオン状態のバック
ライト制御信号を出力することを特徴とし、前記バイア
ス電圧が前記共通電極電圧より低いレベルの電圧であ
り、前記バイアス電圧が−10V〜−20Vの範囲内の
値であることを特徴とする。
状態のバックライト制御信号を印加する際、前記第1ス
イッチング信号と第2スイッチング信号とを交互に繰返
選択して出力することを特徴とする。
は、前記走査信号用ゲート電圧、前記画像信号用データ
電圧、前記バックライト電圧用駆動電圧のうち少なくと
も一つの出力を第1スイッチングし、バイアス電圧、共
通電極電圧のうちいずれかの出力を第2スイッチングす
るスイッチング部と;初期起動時に、前記第1スイッチ
ングを制御する第1スイッチング信号を前記スイッチン
グ部に出力し、前記第2スイッチングを制御する第2ス
イッチング信号を前記スイッチング部に出力して、前記
LCDパネルに配置された液晶のベンド配向転移速度を
高速化するタイミング制御部と;を含み、前記バイアス
電圧を前記スイッチング部に出力する第2直流電源変換
部をさらに含むことが好ましい。
スイッチング信号に応じて前記ゲート電圧、前記データ
電圧、前記バックライト電圧の出力をオン/オフスイッ
チングする第1スイッチング部と;前記第2スイッチン
グ信号に応じて前記バイアス電圧、前記共通電極電圧の
出力をオン/オフスイッチングする第2スイッチング部
と;を含むことが好ましい。
時に前記ゲート電圧、前記データ電圧、前記バイアス電
圧及び前記共通電極電圧の出力を制御し、第1時間の経
過後、前記ゲート電圧、前記データ電圧及び前記共通電
極電圧の出力を遮断し、前記バイアス電圧を選択するよ
うに制御し、第2時間の経過後、前記共通電極電圧を選
択するように制御し、第3時間の経過後、前記ゲート電
圧、前記データ電圧及び前記バックライト電圧の出力を
制御し、共通電極電圧を選択するように制御することを
特徴とする。この時、前記タイミング制御部は、前記バ
イアス電圧の選択制御の際、低電圧と高電圧とを交互に
繰返して選択制御することを特徴とする。
チング信号に応じてバックライト電圧の出力をオン/オ
フスイッチングする第1スイッチング部と;前記スイッ
チング信号に応じて前記バイアス電圧、前記共通電極電
圧の出力をオン/オフスイッチングする第2スイッチン
グ部とを含むことが好ましく、前記タイミング制御部
は、初期起動時には前記ゲート電圧、前記データ電圧、
前記共通電極電圧及び前記バイアス電圧の出力を制御
し、第1時間の経過後、前記データ電圧を前記共通電極
電圧と同一レベルで出力するように制御し、第2時間の
経過後、前記共通電極電圧を前記バイアス電圧に取り替
えて出力するように制御し、第3時間の経過後、前記バ
ックライト電圧の出力を制御することが好ましい。ま
た、前記タイミング制御部は、前記バイアス電圧または
前記共通電極電圧を数回交互に繰返選択して印加するこ
とが望ましい。
めの一つの特徴による液晶表示装置の駆動装置は、走査
信号を順次に出力するゲートドライバー、画像信号を出
力するソースドライバー、前記走査信号を伝送する多数
のゲートライン、前記ゲートラインと交差して前記画像
信号を伝送する多数のデータライン、前記ゲートライン
及びデータラインによって囲まれた領域に形成され、前
記各々のゲートライン及びデータラインに連結されてい
るスイッチング素子、前記スイッチング素子に連結さ
れ、前記スイッチング素子の動作に応答する画素電極を
備えてマトリックス形式で配列されたLCDパネル、前
記LCDパネルの後面に位置するバックライト部を含む
液晶表示装置の駆動装置において、外部からR、G、B
画像信号と第1タイミング信号の提供を受け、前記R、
G、B画像信号とこれをディスプレイするための第2タ
イミング信号を出力し、バックライト制御信号とバイア
ス信号を出力する制御部と;前記バックライト制御信号
がオン状態である場合、これに応答してバックライト駆
動電圧を前記バックライト部に印加するための第1直流
電源変換部とを含んで構成される。
1スイッチング信号とオフ状態のバックライト制御信号
を出力し、所定時間の経過後には第2スイッチング信号
とオン状態のバックライト制御信号を出力するタイミン
グ制御部と;所定のバイアス電圧を出力するための第2
直流電源変換部と;前記タイミング制御部から第1スイ
ッチング信号が印加される場合には前記バイアス電圧を
前記バイアス信号として出力し、前記タイミング制御部
から第2スイッチング信号が印加される場合には共通電
極電圧を前記バイアス信号として出力するスイッチング
部と;を含んで構成される。
定時間の経過とともに前記LCDパネル内に配置される
液晶の全てのベンド配向転移が完了した時点でオン状態
のバックライト制御信号を出力することが好ましく、ま
た、前記オフ状態のバックライト制御信号印加の際に
は、前記第1スイッチング信号または第2スイッチング
信号を交互に繰返選択して出力することが好ましい。
電圧より低いレベルの電圧であり、−10V〜−20V
の範囲内の値であることが好ましい。
は、前記走査信号用ゲート電圧、前記画像信号用データ
電圧、前記バックライト電圧用駆動電圧のうち少なくと
も一つの出力を第1スイッチングし、バイアス電圧、共
通電極電圧のうちいずれかの出力を第2スイッチングす
るスイッチング部と;初期起動時に、前記第1スイッチ
ングを制御する第1スイッチング信号を前記スイッチン
グ部に出力し、前記第2スイッチングを制御する第2ス
イッチング信号を前記スイッチング部に出力して、前記
LCDパネルに配置された液晶のベンド配向転移速度を
高速化するタイミング制御部とを含み、前記バイアス電
圧を前記スイッチング部に出力する第2直流電源変換部
をさらに含んで構成される。
スイッチング信号に応じて前記ゲート電圧、前記データ
電圧、前記バックライト電圧の出力をオン/オフスイッ
チングする第1スイッチング部と;前記第2スイッチン
グ信号に応じて前記バイアス電圧、前記共通電極電圧の
出力をオン/オフスイッチングする第2スイッチング部
とを含むことが好ましい。
時に前記ゲート電圧、前記データ電圧、前記バイアス電
圧及び前記共通電極電圧の出力を制御し、第1時間の経
過後、前記ゲート電圧、前記データ電圧及び前記共通電
極電圧の出力を遮断し、前記バイアス電圧を選択するよ
うに制御し、第2時間の経過後、前記共通電極電圧を選
択するように制御し、第3時間の経過後、前記ゲート電
圧、前記データ電圧及び前記バックライト電圧の出力を
制御し、共通電極電圧を選択するように制御することを
特徴とするが、前記バイアス電圧を選択して制御する際
には、低電圧または高電圧を交互に繰返して選択制御す
ることが好ましい。
チング信号に応じてバックライト電圧の出力をオン/オ
フスイッチングする第1スイッチング部と;前記スイッ
チング信号に応じて前記バイアス電圧、前記共通電極電
圧の出力をオン/オフスイッチングする第2スイッチン
グ部とを含んで構成される。
時には前記ゲート電圧、前記データ電圧、前記共通電極
電圧及び前記バイアス電圧の出力を制御し、第1時間の
経過後、前記データ電圧を前記共通電極電圧と同一レベ
ルで出力するように制御し、第2時間の経過後、前記共
通電極電圧を前記バイアス電圧に取り替えて出力するよ
うに制御し、第3時間の経過後、前記バックライト電圧
の出力を制御し、前記バイアス電圧または前記共通電極
電圧を数回交互に繰返選択して印加することが好まし
い。
るための一つの特徴による液晶表示装置の駆動方法は、
LCDパネル、ゲートドライバー及びソースドライバー
を含むLCDモジュールと、前記LCDパネルの後面に
配置されたバックライト部とを含む液晶表示装置の駆動
方法において、(a)前記液晶表示装置の初期起動によ
り、所定のデータ電圧とゲート電圧とを前記LCDパネ
ルに印加し、独立的に印加される外部バイアス電圧を前
記LCDパネルに印加して高い電位差によるベンド配向
転移を誘発する段階と;(b)所定時間の経過とともに
印加される前記外部バイアス電圧を遮断し、共通電極電
圧を前記LCDパネルに印加する段階と;(c)前記L
CDパネルに共通電極電圧を印加するとともに、所定の
バックライト駆動電圧を前記バックライト部に印加する
段階とを含む。
向転移を高速化するために前記外部バイアス電圧と共通
電極電圧とを数回交互に繰返選択し、選択した外部バイ
アス電圧または共通電極電圧を前記LCDパネルに印加
する段階をさらに含むことが好ましく、前記段階(c)
の時間経過時点は前記ベンド配向転移が完了した時点で
あることが好ましい。
るための他の一つの特徴による液晶表示装置の駆動方法
は、LCDパネル、ゲートドライバー及びソースドライ
バーを含むLCDモジュールと、前記LCDパネルの後
面に配置されたバックライト部とを含む液晶表示装置の
駆動方法において、(a)前記液晶表示装置の初期起動
により、任意のゲート電圧及びデータ電圧が前記LCD
パネルに印加されるように制御し、外部バイアス電圧と
共通電極電圧の出力を制御する段階と;(b)前記任意
のゲート電圧及びデータ電圧と前記共通電極電圧が前記
LCDパネルに印加されるのを遮断し、前記バイアス電
圧を選択して前記LCDパネルに印加する段階と;
(c)前記バイアス電圧に取り替えて前記共通電極電圧
を前記LCDパネルに印加する段階と;(d)所定時間
の経過後、前記外部バイアス電圧の供給を遮断し、前記
ゲート電圧とデータ電圧を前記LCDパネルに供給し、
前記共通電極電圧を前記LCDパネルの共通電極ライン
に継続して印加する段階と;(f)前記LCDパネルに
共通電極電圧の印加と同時または遅れて所定のバックラ
イト駆動電圧を前記バックライト部に印加する段階とを
含んでなる。ここで、前記段階(b)のバイアス電圧印
加時には高電圧と低電圧とを交互に繰返して印加するこ
とが好ましい。
るためのまた他の一つの特徴による液晶表示装置の駆動
方法は、LCDパネル、ゲートドライバー及びソースド
ライバーを含むLCDモジュールと、前記LCDパネル
の後面に配置されたバックライト部とを含む液晶表示装
置の駆動方法において、(a)前記液晶表示装置の初期
起動により、任意のゲート電圧及びデータ電圧が前記L
CDパネルに印加されるように制御し、外部バイアス電
圧と共通電極電圧の出力を制御する段階と;(b)前記
外部のバイアス電圧と前記共通電極電圧が数回交互に繰
返して前記LCDパネルに印加されるように制御する段
階と;(c)前記バイアス電圧に取り替えて前記共通電
極電圧を前記LCDパネルに印加する段階と;(d)前
記共通電極電圧の出力を維持し、前記バックライト電圧
の出力を制御する段階と;(e)所定時間の経過に従っ
て前記ゲート電圧と前記データ電圧を前記LCDパネル
に供給し、前記外部バイアス電圧の供給を遮断し、共通
電極電圧を前記LCDパネルの共通電極ラインに印加す
る段階と;(f)前記LCDパネルに共通電極電圧の印
加と同時または遅れて所定のバックライト駆動電圧を前
記バックライト部に印加する段階とを含んでなる。
は共通電極電圧と同一レベルで印加されるように制御す
ることが好ましく、前記データ電圧は交流電圧であるこ
とが好ましい。
と方法によれば、タイミング制御部、外部バイアス電圧
を出力するDC−DCコンバータ、スイッチング部、後
面に配置されたバックライトを含むLCDモジュールを
備えて、OCBモードのLCDパネルで実際に用いられ
る共通電極電圧よりはさらに大きなレベルの外部バイア
ス電圧を印加することにより、バックライトがオンされ
てLCDパネルが駆動される前に初期ベンド配向速度を
高速化することができる。
発明を容易に実施することができるように実施例につい
て説明する。
る初期ベンド配向を高速化するための液晶表示装置を説
明するための図であり、信号線とLCDパネルの結線は
原則としては本図による。
る初期ベンド配向を高速化するための液晶表示装置は、
タイミング制御部100、ゲートドライバー200、ソ
ースドライバー300、第1直流電源変換部たとえばD
C−DCコンバータ400、スイッチング部500、L
CDパネル600、第2直流電源変換部たとえばインバ
ータ700及びバックライト部800を含む。
やモニターに関係なく単一電源から各回路ブロックに必
要な電源電圧を昇圧したり減圧して必要電圧を作って使
用するが、LCDモジュールの電源部の種類としてはD
C−DCコンバータ400とバックライトを駆動するた
めのインバータ700とが一般的である。
400は所定のバイアス電圧をスイッチング部500に
出力し、出力されるバイアス電圧レベルはLCDパネル
600に印加される共通電極電圧(普通は5V)のレベ
ルよりは低かったり高いレベルの電圧を出力する(ここ
で、LCDパネルの端子名、引出線名が指定されていな
い場合は、共通電極の端子を想定している)。つまり、
バイアス電圧とデータ電圧との電位差が一般に印加され
る共通電極電圧とデータ電圧との電位差より大きい方
が、初期ベンド配向の速度を高速化することができる。
実質的にはゲート側から出力される27ボルト程度の高
い電圧を用いることができるので、低い電圧レベルより
は高い電圧レベルを用いることが好ましい。
部100から提供されるバイアス電圧制御信号によって
LCDパネル600に通常印加される共通電極電圧(V
com)と前記DC−DCコンバータ400から出力さ
れるバイアス電圧のうちのどちらかを選択して、LCD
パネル600に出力する。今は、後述のようにバイアス
電圧が選択される。
クス形式に構成された複数の画素電極から構成され、ゲ
ートドライバー200から提供されるゲート電圧(G
1、G2、…、Gn)が該当画素に印加されることによ
って、ソースドライバー300から提供されるデータ電
圧(D1、D2、…、Dm)が該当画素電極を駆動す
る。この時、LCDパネル600に内蔵されたOCBモ
ードの液晶分子には初期に大きな電圧がかかるようにな
るので、液晶の中央層での液晶分子の傾斜角を90゜に
する時間を短縮することができる。
00から印加されるバックライト制御信号に応じて、L
CDパネル600の後面に配置されたバックライト部8
00を駆動するための所定の電圧を発生する。一般にバ
ックライトを駆動するインバータ700は、チョッパー
や変圧器などの部品を実装した別途のモジュール形態
で、全体システムでLCDモジュールと結合される。
の初期起動時にはまだ選択されていない状態のデータ電
圧とゲート電圧をソースドライバー300とゲートドラ
イバー200に各々出力し、DC−DCコンバータ40
0から提供されるバイアス電圧をLCDパネル600に
提供するようにスイッチング部500を制御する。この
時、スイッチング部500によって選択された外部バイ
アス電圧としてDC―DCコンバータ400がら出力さ
れるバイアス電圧がLCDパネルに印加されて、ベンド
配向転移の速度を高速化する。
配向転移の想定所要時間である所定時間の経過とともに
バックライト部800を駆動するためのバックライト制
御電圧(B/L CONTROL)をインバータ700
に提供し、共通電極電圧(Vcom)をLCDパネル6
00に提供するようにスイッチング部500を制御す
る。
ベンド配向転移を光学センサ(発光部、受光部、光量計
測部)により判定してスイッチタイミングを決定しても
よい。センサとして静電センサを用いて、静電容量の変
化をチェックする方法でもよい。このように計測してス
イッチタイミングを決定するならば、製造バラツキある
いは経時変化とは関係なく、常に最短時間で処理でき
る。
いる液晶表示装置の初期起動時に高速のベンド配向転移
を得るためLCDパネルに印加される共通電極電圧を数
回オン/オフ交互に繰返させれば配向時間を短縮させる
ことができ、特に、初期ベンド配向転移の速度を高める
ために通常用いられる共通電極電圧レベルより低いレベ
ルのバイアス電圧を外部から印加することにより、その
配向時間を遥かに短縮させることができる。
ベンド配向を高速化するための液晶表示装置の駆動動作
をより詳細に説明する。
説明するための波形図である。
(Vsync)と水平同期信号(Hsync)がタイミ
ング制御部100に印加されて液晶表示装置が初期起動
することにより、タイミング制御部100は所定の時間
(本発明の実施例では1秒)の間バックライト部800
を駆動するインバータ700にはオフレベルのバックラ
イト制御信号(B/L CONTROL)を印加してバ
ックライトを駆動せず、所定時間の経過とともにオンレ
ベルのバックライト制御信号(B/L CONTRO
L)を印加してバックライトを駆動する。
ング部500のスイッチング動作を制御するためのバイ
アス制御信号(BIAS CONTROL)を印加する
が、前記所定の時間(本発明の実施例では1秒)の間に
は外部のバイアス電圧または共通電極電圧(Vcom)
を周期的に選択するためのパルス電圧(BIAS CO
NTROL)をスイッチング部500に印加し、所定時
間の経過とともにオフレベルのバイアス制御信号を印加
する。
状態ではオフ状態のバックライト制御信号をインバータ
700に印加してバックライトの駆動を遮断し、同時に
ベンド配向転移の速度を高速化するために低いレベルの
共通電極電圧と高いレバルの外部バイアス電圧とを交互
に繰返選択してLCDパネル600に印加し、ベンド配
向転移が完了した状態ではバックライト制御信号をイン
バータに印加してLCDパネルの後面に配置されるバッ
クライトを駆動するように制御する。
パネルに印加される共通電極電圧(Vcom)よりはそ
の電圧レベルが小さな電圧であり、図5にその一例を示
す。
一例を説明するための図である。
印加される実際の共通電極電圧(Vcom=約5V)に
比べて、外部バイアス電圧は前記共通電極電圧よりは低
いレベルの電圧である。
用いる液晶表示装置の初期駆動時にベンド配向転移を高
速化するために、画素電極に共通に印加される共通電極
電圧を通常レベルの電圧よりさらに低いレベルの電圧に
することにより、画素電極と共通電極の間に印加される
DC電圧が最小限10Vから20Vまで印加されるの
で、ベンド配向転移時間を減らすことができる。
された電圧の大きさとベンド転移速度とが比例関係にあ
るため、初期起動時にLCDパネルに印加される電圧レ
ベルを−10Vと−20Vをその例として説明したが、
これに限られるものではないというのは自明である。
よる初期ベンド配向を高速化するための液晶表示装置を
説明するための図である。
よる液晶表示装置は、タイミング制御部100、ゲート
ドライバー200、ソースドライバー300、DC−D
Cコンバータ400、第1スイッチング部510、第2
スイッチング部520、LCDパネル600、インバー
タ700及びバックライト部800を含み、前記図3と
比較して同一な構成要素については同一な図面番号を付
与し、これに対する説明は省略する。
グ信号(S1)を第1スイッチング部510に提供し、
第2スイッチング信号(S2)を第2スイッチング部5
20に提供する。
チ512、第2スイッチ514及び第3スイッチ516
を含んで、第1スイッチング信号(S1)に応じてゲー
ト電圧、データ電圧、バックライト電圧の出力をオン/
オフスイッチングする。
スイッチング信号(S1)を踏まえて、タイミング制御
部100から提供されるゲートドライバー駆動用信号の
出力を制御する。
号(S1)を踏まえて、タイミング制御部100から提
供されるソースドライバー駆動用信号の出力を制御す
る。
号(S1)を踏まえて、タイミング制御部100から提
供されるバックライト駆動用電圧の出力を制御する。
ング信号(S2)を踏まえて、タイミング制御部100
から提供される共通電極電圧(Vcom)とDC−DC
コンバータ400から提供される外部バイアス電圧の出
力をスイッチングしてLCDパネルの共通電極ラインに
印加する。例えば、初期起動時には共通電極電圧と外部
バイアス電圧のうちいずれかを選択して出力することも
でき、または両方を出力することができるが、初期起動
の以後には共通電極電圧と外部バイアス電圧のうちある
一つを選択して出力することが好ましい。
表示装置の動作を時間の経過に従ってより詳細に説明す
る。
同期信号(Vsync)と水平同期信号(Hsync)
がタイミング制御部100に印加されて液晶表示装置が
初期起動すれば、タイミング制御部100が駆動されて
まだ選択されていない状態のゲートドライバー用駆動電
圧とソースドライバー用駆動電圧がゲートドライバー2
00とソースドライバー300に各々印加される。ここ
でゲートドライバー用駆動電圧はゲートクロック(Ga
te clk)及び垂直同期開始(STV)信号であ
り、ソースドライバー用駆動電圧は水平クロック(HC
LK)、水平同期開始(STH)信号、ロード(LOA
D)信号及びRGB画像信号である。
イン(図示せず)に印加されるバイアス電圧(BIA
S)は、第2スイッチング部520によってタイミング
制御部100から出力され、LCDパネル600で実際
に用いられる共通電極電圧(Vcom)と、DC−DC
コンバータ400で独立的に印加される外部バイアス電
圧(Bias voltage)とが交互に繰返して印
加されるようにする。
ド配向転移が起こらなかったので、バックライト800
はオフの状態を維持する。
10の制御を通じて液晶表示モジュールのゲートドライ
バー200とソースドライバー300に印加されるデー
タ電圧及びゲート電圧をオフさせ、第2スイッチ520
の制御を通じて外部電圧を選択して、LCDパネル60
0の共通電極ライン(図示せず)に印加されるバイアス
電圧(BIAS)として用いる。
ング素子(TFT)(図示せず)側のピクセル電極はフ
ローティング状態を維持するが、上板の共通電極にはグ
ラウンド対比高い電位が印加されるためピクセルに瞬間
的に高い電位差が発生し、このような高い電位差により
ベンド配向転移が誘発される。ベンド配向をより効果的
にするためには、第2スイッチ520で15ボルトと0
ボルトとを交互に繰返して印加することが好ましい。
20はタイミング制御部100によって一定の時間以後
持続的に共通電極電圧(Vcom)を選択するようにな
り、液晶表示パネル600はベンド配向転移が完了す
る。ここで、全てのベンド配向転移が完了する時点まで
はバックライト800はオフされていなければならな
い。
完了後にタイミング制御部100によって制御される第
1スイッチ510は、ゲート電圧、データ電圧及びバッ
クライト電源が液晶表示モジュールのゲートドライバー
200、ソースドライバー300及びインバータ700
に各々供給されるようにスイッチオンされる。
例による初期ベンド配向を高速化するための液晶表示装
置を説明するための図である。
例による液晶表示装置は、タイミング制御部100、ゲ
ートドライバー200、ソースドライバー300、DC
−DCコンバータ400、第1スイッチング部530、
第2スイッチング部540、LCDパネル600、イン
バータ700及びバックライト部800を含み、前記図
3と図6と比較して同一な構成要素については同一な図
面番号を付与し、これに対する説明は省略する。
グ信号(S3)を第1スイッチング部530に提供し、
第2スイッチング信号(S4)を第2スイッチング部5
40に提供する。
ング信号(S3)に応じてバックライト電圧のオン/オ
フ出力を制御する。
チング信号(S4)を踏まえてタイミング制御部100
から提供される共通電極電圧(Vcom)とDC−DC
コンバータ400から提供される外部バイアス電圧との
出力をスイッチングしてLCDパネル600の共通電極
ラインに印加する。例えば、初期起動時には共通電極電
圧と外部バイアス電圧のうちある一つを選択して出力す
ることもでき、または両方を出力することができるが、
初期起動以後には共通電極電圧と外部バイアス電圧のう
ちある一つを選択して出力することが好ましい。
液晶表示装置の動作を時間の経過に従ってより詳細に説
明する。
sync)と水平同期信号(Hsync)がタイミング
制御部100に印加されて液晶表示装置が初期起動すれ
ば、タイミング制御部100が駆動されてまだ選択され
ていない状態のゲート電圧及びデータ電圧がゲートドラ
イバー200とソースドライバー300に各々印加され
る。この時LCDパネル600の共通電極ライン(図示
せず)に印加されるバイアス電圧(BIAS)は、第2
スイッチング部540によって選択される外部バイアス
電圧である。
00の共通電極ライン(図示せず)に印加されるバイア
ス電圧(BIAS)は、初期には第2スイッチング部5
40によって外部バイアス電圧(Bias volta
ge)が印加され、次に外部バイアス電圧とタイミング
制御部100から出力されてLCDパネルに実際に用い
られる共通電極電圧(Vcom)とが交互に繰返して印
加される。ここで、液晶表示パネル600ではベンド配
向転移がまだ起こっていなかったので、バックライト8
00はオフ状態を維持する。
40によって外部電圧のみを選択して、LCDパネル6
00の共通電極ライン(図示せず)に印加されるバイア
ス電圧(BIAS)として用いる。この時、データ電圧
は共通電極電圧(Vcom)とほぼ同一なレベルの交流
電圧を印加するようにする。つまり、ピクセルには約1
5ボルト程度の電位差がピクセルの全てに均一に印加さ
れ、このような高い電位差によってさらに高速のベンド
配向転移が誘発される。ベンド配向をより効果的にする
ためには、スイッチでの外部電圧と共通電極電圧とを数
回交互に繰返することが好ましい。
40はタイミング制御部100の制御により共通電極電
圧の選択を維持するようになり、液晶表示パネル600
はベンド配向転移が完了する。ここで、全てのベンド配
向転移が完了する時点まではバックライト800はオフ
されていなければならない。
が完了した後タイミング制御部100によって制御され
る第1スイッチ530は、バックライト電源が液晶表示
パネル600に供給されるようにスイッチオンされる。
もちろん、この時液晶表示装置にはベンド配向転移が行
われた状態であるので、液晶表示装置は正常な駆動動作
を行うようになる。
される時間は液晶表示装置の初期駆動時間を称すことが
でき、このような初期駆動時間は1秒以内であることが
好ましい。
イミング制御部で共通電極電圧(Vcom)のレベルを
アップまたはダウンさせるように構成して外部バイアス
電圧と共通電極電圧(Vcom)との差異をより大きく
することにより、初期ベンド配向を高速化できる。
て説明したが、該当技術分野の熟練した当業者であれ
ば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域
から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させ
ることができることを理解できるのであろう。
OCBモードのLCDパネルを使用する液晶表示装置の
初期起動時に液晶のベンド配向転移を高速化させること
ができるので、液晶表示装置を用いるモニターやテレビ
の場合は正常な画面が出るまで使用者が待機する時間を
減らすことができる。
駆動時に、共通電極電圧に代えて前記共通電極電圧より
は低いレベルの外部バイアス電圧を共通電極電圧として
単純に用いるので、高速のベンド配向転移を得るために
固定された共通電極電圧よりも高いレベルのデータ電圧
を印加するために高電圧ドライバーICを採択する必要
がなく、従って、より少ない費用でOCBモードの液晶
表示装置を駆動することができる。
図である。
ための図である。
化するための液晶表示装置を説明するための図である。
の波形図である。
るための図である。
速化するための液晶表示装置を説明するための図であ
る。
を高速化するための液晶表示装置を説明するための図で
ある。
グ部 600 LCDパネル 700 インバータ部 800 バックライト部
Claims (38)
- 【請求項1】外部からR、G、B画像信号と第1タイミ
ング信号の提供を受け、前記R、G、B画像信号とこれ
をディスプレイするための第2タイミング信号を出力
し、バックライト制御信号とバイアス信号を出力する制
御部と;前記バックライト制御信号がオン状態である場
合、これに応答してバックライト駆動電圧を印加するた
めの第1直流電源変換部と;前記バックライト駆動電圧
の印加によって光源を出力するバックライト部と;走査
信号を出力するゲートドライバーと;画像信号を出力す
るソースドライバーと;前記走査信号を伝送する多数の
ゲートライン、前記ゲートラインと交差して前記画像信
号を伝送する多数のデータライン、前記各々のゲートラ
イン及びデータラインに連結されているスイッチング素
子、前記スイッチング素子に連結されて前記スイッチン
グ素子の動作に応答する画素電極を備えてマトリックス
形式で配列され、初期起動時には前記バイアス信号に応
じて前記第1直流電源変換部から前記駆動電圧を出力す
ることにより、液晶のベンド配向転移速度を高速化する
LCDパネルと;を含む、液晶表示装置。 - 【請求項2】前記制御部は、 初期起動時には第1スイッチング信号とオフ状態のバッ
クライト制御信号を出力し、所定の時間が経過した後に
は第2スイッチング信号とオン状態のバックライト制御
信号を出力するタイミング制御部と;所定のバイアス電
圧を生成するための第2直流電源変換部と;前記タイミ
ング制御部から第1スイッチング信号を受け取る場合に
は前記バイアス電圧を前記バイアス信号として出力し、
前記タイミング制御部から第2スイッチング信号を受け
取る場合には共通電極電圧を前記バイアス信号として出
力するスイッチング部と;を含む、請求項1に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項3】前記タイミング制御部は、 前記所定時間の経過後、前記LCDパネル内に配置され
る液晶の全てのベンド配向転移が完了したと想定される
時点でオン状態のバックライト制御信号を出力する、請
求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】前記バイアス電圧が前記共通電極電圧より
低いレベルの電圧である、請求項2に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項5】前記バイアス電圧が−10V〜−20Vの
範囲内の値である、請求項3に記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】前記タイミング制御部は、 前記オフ状態のバックライト制御信号を印加する際、前
記第1スイッチング信号または第2スイッチング信号を
交互に繰返選択して出力する、請求項2に記載の液晶表
示装置。 - 【請求項7】前記制御部は、 前記走査信号用ゲート電圧、前記画像信号用データ電
圧、前記バックライト電圧用駆動電圧のうち少なくとも
一つの出力を第1スイッチングし、バイアス電圧、共通
電極電圧のうちいずれかの出力を第2スイッチングする
スイッチング部と;初期起動時に、前記第1スイッチン
グを制御する第1スイッチング信号を前記スイッチング
部に出力し、前記第2スイッチングを制御する第2スイ
ッチング信号を前記スイッチング部に出力して、前記L
CDパネルに配置された液晶のベンド配向転移速度を高
速化するタイミング制御部と;を含む、請求項1に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項8】前記バイアス電圧を前記スイッチング部に
出力する第2直流電源変換部をさらに含む、請求項7液
晶表示装置。 - 【請求項9】前記スイッチング部は、 前記第1スイッチング信号に応じて前記ゲート電圧、前
記データ電圧、前記バックライト電圧の出力をオン/オ
フスイッチングする第1スイッチング部と;前記第2ス
イッチング信号に応じて前記バイアス電圧、前記共通電
極電圧の出力をオン/オフスイッチングする第2スイッ
チング部と;を含む、請求項8に記載の液晶表示装置。 - 【請求項10】前記タイミング制御部は、 初期起動時に、前記ゲート電圧、前記データ電圧、前記
バイアス電圧及び前記共通電極電圧の出力を制御し、 第1時間の経過後、前記ゲート電圧、前記データ電圧及
び前記共通電極電圧の出力を遮断し、前記バイアス電圧
を選択するように制御し、 第2時間の経過後、前記共通電極電圧を選択するように
制御し、 第3時間の経過後、前記ゲート電圧、前記データ電圧及
び前記バックライト電圧の出力を制御し、共通電極電圧
を選択するように制御する、 請求項9に記載の液晶表示装置。 - 【請求項11】前記タイミング制御部は、 前記バイアス電圧の選択制御の際、低電圧と高電圧とを
交互に繰返して選択制御する、請求項10に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項12】前記スイッチング部は、 前記スイッチング信号に応じてバックライト電圧の出力
をオン/オフスイッチングする第1スイッチング部と;
前記スイッチング信号に応じて前記バイアス電圧、前記
共通電極電圧の出力をオン/オフスイッチングする第2
スイッチング部とを含む、請求項8に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項13】前記タイミング制御部は、 初期起動時には、前記ゲート電圧、前記データ電圧、前
記共通電極電圧及び前記バイアス電圧の出力を制御し、 第1時間の経過後、前記データ電圧を前記共通電極電圧
と同一レベルで出力するように制御し、 第2時間の経過後、前記共通電極電圧を前記バイアス電
圧に取り替えて出力するように制御し、 第3時間の経過後前記バックライト電圧の出力を制御す
る、 請求項12に記載の液晶表示装置。 - 【請求項14】前記タイミング制御部は、 前記バイアス電圧または前記共通電極電圧を数回交互に
繰返選択して印加する、請求項13に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項15】走査信号を順次に出力するゲートドライ
バー、画像信号を出力するソースドライバー、前記走査
信号を伝送する多数のゲートライン、前記ゲートライン
と交差して前記画像信号を伝送する多数のデータライ
ン、前記ゲートライン及びデータラインによって囲まれ
た領域に形成され、前記各々のゲートライン及びデータ
ラインに連結されているスイッチング素子、前記スイッ
チング素子に連結され、前記スイッチング素子の動作に
応答する画素電極を備えてマトリックス形式で配列され
たLCDパネル、前記LCDパネルの後面に位置するバ
ックライト部を含む液晶表示装置の駆動装置において、 外部からR、G、B画像信号と第1タイミング信号の提
供を受け、前記R、G、B画像信号とこれをディスプレ
イするための第2タイミング信号を出力し、バックライ
ト制御信号とバイアス信号を出力する制御部と;前記バ
ックライト制御信号がオン状態である場合、これに応答
してバックライト駆動電圧を前記バックライト部に印加
するための第1直流電源変換部とを含む、液晶表示装置
の駆動装置。 - 【請求項16】初期起動時には第1スイッチング信号と
オフ状態のバックライト制御信号を出力し、所定時間の
経過後には第2スイッチング信号とオン状態のバックラ
イト制御信号を出力するタイミング制御部と;所定のバ
イアス電圧を出力するための第2直流電源変換部と;前
記タイミング制御部から第1スイッチング信号が印加さ
れる場合には前記バイアス電圧を前記バイアス信号とし
て出力し、前記タイミング制御部から第2スイッチング
信号が印加される場合には共通電極電圧を前記バイアス
信号として出力するスイッチング部とを含む、請求項1
5に記載の液晶表示装置の駆動装置。 - 【請求項17】前記タイミング制御部は、 前記所定時間の経過とともに前記LCDパネル内に配置
される液晶の全てのベンド配向転移が完了した時点でオ
ン状態のバックライト制御信号を出力する、請求項16
に記載の液晶表示装置の駆動装置。 - 【請求項18】前記バイアス電圧が前記共通電極電圧よ
り低いレベルの電圧である、請求項16に記載の液晶表
示装置の駆動装置。 - 【請求項19】前記バイアス電圧が−10V〜−20V
の範囲内の値である、請求項16に記載の液晶表示装置
の駆動装置。 - 【請求項20】前記タイミング制御部は、 前記オフ状態のバックライト制御信号印加の際には、前
記第1スイッチング信号または第2スイッチング信号を
交互に繰返選択して出力する、請求項16に記載の液晶
表示装置の駆動装置。 - 【請求項21】前記制御部は、 前記走査信号用ゲート電圧、前記画像信号用データ電
圧、前記バックライト電圧用駆動電圧のうち少なくとも
一つの出力を第1スイッチングし、バイアス電圧、共通
電極電圧のうちいずれかの出力を第2スイッチングする
スイッチング部と;初期起動時に、前記第1スイッチン
グを制御する第1スイッチング信号を前記スイッチング
部に出力し、前記第2スイッチングを制御する第2スイ
ッチング信号を前記スイッチング部に出力して、前記L
CDパネルに配置された液晶のベンド配向転移速度を高
速化するタイミング制御部とを含む、請求項15に記載
の液晶表示装置の駆動装置。 - 【請求項22】前記バイアス電圧を前記スイッチング部
に出力する第2直流電源変換部をさらに含む、請求項1
5に記載の液晶表示装置の駆動装置。 - 【請求項23】前記スイッチング部は、 前記第1スイッチング信号に応じて前記ゲート電圧、前
記データ電圧、前記バックライト電圧の出力をオン/オ
フスイッチングする第1スイッチング部と;前記第2ス
イッチング信号に応じて前記バイアス電圧、前記共通電
極電圧の出力をオン/オフスイッチングする第2スイッ
チング部と;を含む、請求項22に記載の液晶表示装置
の駆動装置。 - 【請求項24】前記タイミング制御部は、 初期起動時に、前記ゲート電圧、前記データ電圧、前記
バイアス電圧及び前記共通電極電圧の出力を制御し、 第1時間の経過後、前記ゲート電圧、前記データ電圧及
び前記共通電極電圧の出力を遮断し、前記バイアス電圧
を選択するように制御し、 第2時間の経過後、前記共通電極電圧を選択するように
制御し、 第3時間の経過後、前記ゲート電圧、前記データ電圧及
び前記バックライト電圧の出力を制御し、共通電極電圧
を選択するように制御する、請求項23に記載の液晶表
示装置の駆動装置。 - 【請求項25】前記タイミング制御部は、 前記バイアス電圧を選択して制御する際、低電圧または
高電圧を交互に繰返して選択制御する、請求項24に記
載の液晶表示装置の駆動装置。 - 【請求項26】前記スイッチング部は、 前記スイッチング信号に応じてバックライト電圧の出力
をオン/オフスイッチングする第1スイッチング部と;
前記スイッチング信号に応じて前記バイアス電圧、前記
共通電極電圧の出力をオン/オフスイッチングする第2
スイッチング部とを含む、請求項22に記載の液晶表示
装置の駆動装置。 - 【請求項27】前記タイミング制御部は、 初期起動時には、前記ゲート電圧、前記データ電圧、前
記共通電極電圧及び前記バイアス電圧の出力を制御し、 第1時間の経過後、前記データ電圧を前記共通電極電圧
と同一レベルで出力するように制御し、 第2時間の経過後、前記共通電極電圧を前記バイアス電
圧に取り替えて出力するように制御し、 第3時間の経過後、前記バックライト電圧の出力を制御
する、請求項26に記載の液晶表示装置の駆動装置。 - 【請求項28】前記タイミング制御部は、 前記バイアス電圧または前記共通電極電圧を数回交互に
繰返選択して印加する、請求項27に記載の液晶表示装
置の駆動装置。 - 【請求項29】LCDパネル、ゲートドライバー及びソ
ースドライバーを含むLCDモジュールと、前記LCD
パネルの後面に配置されたバックライト部とを含む液晶
表示装置の駆動方法において、 (a)前記液晶表示装置の初期起動により、所定のデー
タ電圧とゲート電圧とを前記LCDパネルに印加し、独
立的に印加される外部バイアス電圧を前記LCDパネル
に印加して高い電位差によるベンド配向転移を誘発する
段階と; (b)所定時間の経過とともに印加される前記外部バイ
アス電圧を遮断し、共通電極電圧を前記LCDパネルに
印加する段階と; (c)前記LCDパネルに共通電極電圧を印加するとと
もに、所定のバックライト駆動電圧を前記バックライト
部に印加する段階とを含む、液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項30】前記段階(a)は、 前記ベンド配向転移を高速化するために前記外部バイア
ス電圧と共通電極電圧とを数回交互に繰返選択し、選択
した外部バイアス電圧または共通電極電圧を前記LCD
パネルに印加する段階をさらに含む、 請求項29に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項31】前記段階(c)の時間経過時点は前記ベ
ンド配向転移が完了した時点である、請求項29に記載
の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項32】 前記段階(a)の独立的に印加される
外部バイアス電圧を前記LCDパネルに印加する際に
は、オフ状態のバックライト駆動電圧を前記バックライ
ト部に印加する、請求項29に記載の液晶表示装置の駆
動方法。 - 【請求項33】前記段階(a)は、 オフ状態のバックライト駆動電圧を前記バックライト部
に印加する、請求項30に記載の液晶表示装置の駆動方
法。 - 【請求項34】LCDパネル、ゲートドライバー及びソ
ースドライバーを含むLCDモジュールと、前記LCD
パネルの後面に配置されたバックライト部とを含む液晶
表示装置の駆動方法において、 (a)前記液晶表示装置の初期起動により、任意のゲー
ト電圧及びデータ電圧が前記LCDパネルに印加される
ように制御し、外部バイアス電圧と共通電極電圧の出力
を制御する段階と; (b)前記任意のゲート電圧及びデータ電圧と前記共通
電極電圧が前記LCDパネルに印加されるのを遮断し、
前記バイアス電圧を選択して前記LCDパネルに印加す
る段階と; (c)前記バイアス電圧に取り替えて前記共通電極電圧
を前記LCDパネルに印加する段階と; (d)所定時間の経過後、前記ゲート電圧とデータ電圧
を前記LCDパネルに供給し、前記共通電極電圧を前記
LCDパネルの共通電極ラインに継続して印加する段階
と; (f)前記LCDパネルに共通電極電圧の印加と同時ま
たは遅れて所定のバックライト駆動電圧を前記バックラ
イト部に印加する段階とを含む、液晶表示装置の駆動方
法。 - 【請求項35】前記段階(b)の前記バイアス電圧印加
時には高電圧と低電圧とを交互に繰返して印加する、請
求項34に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項36】LCDパネル、ゲートドライバー及びソ
ースドライバーを含むLCDモジュールと、前記LCD
パネルの後面に配置されたバックライト部とを含む液晶
表示装置の駆動方法において、 (a)前記液晶表示装置の初期起動により、任意のゲー
ト電圧及びデータ電圧が前記LCDパネルに印加される
ように制御し、外部バイアス電圧と共通電極電圧の出力
を制御する段階と; (b)前記外部のバイアス電圧または前記共通電極電圧
が数回交互に繰返して前記LCDパネルに印加されるよ
うに制御する段階と; (c)前記バイアス電圧に取り替えて前記共通電極電圧
を前記LCDパネルに印加する段階と; (d)前記共通電極電圧の出力を維持し、前記バックラ
イト電圧の出力を制御する段階と; (e)所定時間の経過に従って前記ゲート電圧と前記デ
ータ電圧を前記LCDパネルに供給し、前記外部バイア
ス電圧の供給を遮断し、前記共通電極電圧を前記LCD
パネルの共通電極ラインに印加する段階と; (f)前記LCDパネルに共通電極電圧の印加と同時ま
たは遅れて所定のバックライト駆動電圧を前記バックラ
イト部に印加する段階とを含む、液晶表示装置の駆動方
法。 - 【請求項37】前記段階(b)で前記データ電圧は共通
電極電圧と同一レベルで印加されるように制御する、請
求項36に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項38】前記データ電圧は交流電圧である、請求
項36に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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