JP2005242311A

JP2005242311A - 液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP2005242311A
Application number: JP2004365192A
Authority: JP
Inventors: Yong Seob Shin; 容燮申
Original assignee: Boe Hydis Technology Co Ltd
Current assignee: Hydis Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2005-09-08
Also published as: CN1661659A; TW200529162A; US20050190170A1; TWI261220B; KR20050087478A

Abstract

【課題】液晶表示パネルの上側と下側とで発生する輝度と色度の不均一性を解消して、高解像度及び高色再現性が実現できる液晶表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】液晶表示パネルと、液晶表示パネルにデータ信号を印加するソースドライバＩＣと、液晶表示パネルにゲート信号を印加するゲートドライバＩＣと、ゲート及びソースドライバＩＣに各種制御信号及びデータ信号を印加するタイミングコントローラと、ＲＧＢカラーの具現のため赤、緑、青のＬＥＤからなる背面光源とを含んで成る時分割順次駆動（ＦＳＣ）方式の液晶表示装置の駆動方法において、液晶表示パネルにデータをアドレッシングする場合、奇数フレームと偶数フレームとによって、奇数フレームでは液晶表示パネルの上側から下側へデータをアドレッシングし、偶数フレームでは液晶表示パネルの下側から上側へデータをアドレッシングする。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、ＲＧＢデータを順次、液晶表示パネルに印加し、背景光源としてＲＧＢ各々のＬＥＤをデータのタイミングに合わせて調節して、高解像度と高色再現性を実現する携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等の製品に適用できるカラー液晶表示装置の駆動方法に関する。

一般に従来から知られる、時分割順次駆動方式（ＦＳＣ：ＦｉｅｌｄＳｅｑｕｅｎｔｉａｌＣｏｌｏｒ）薄膜トランジスタ液晶表示装置を図１に示す（例えば、特許文献１参照）。

図１を参照すると、従来の時分割順次駆動方式薄膜トランジスタ液晶表示装置は、互いに交叉する多数のゲートラインと多数のデータラインとを備え、データラインとゲートラインとの交叉部位に薄膜トランジスタを配列して液晶を駆動する液晶表示パネル１００と、液晶表示パネル１００のデータラインを駆動するための駆動信号を発生するソースドライバＩＣ２００と、液晶表示パネル１００のゲートラインを駆動するための駆動信号を発生するゲートドライバＩＣ３００と、ゲートドライバＩＣ３００を駆動するための駆動信号及びソースドライバＩＣ２００を駆動するためのロード（ｌｏａｄ）信号及びデータ信号を発生するタイミングコントローラ５００とを備える。

また、ＲＧＢカラーを具現するために、背面光源４００として多数の赤色ＬＥＤ４０１、緑色ＬＥＤ４０２、青色ＬＥＤ４０３を含み、更に各フレームデータを格納し、読み取るためのメモリ６００を含んで成る。
この場合、ソースドライバＩＣ２００とゲートドライバＩＣ３００とはタイミングコントローラ５００からのキャリー信号（ＣａｒｒｙＳｉｇｎａｌ）とキャリーシフト方向切換信号（ｃａｒｒｙｓｈｉｆｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｏｖｅｒｓｉｇｎａｌ）とを受け取って左右（上下）にキャリーを伝達することになる（図面にはソースキャリーシフト方向切換信号は図示していない）。

このように、時分割順次駆動方式の液晶表示装置は、１フレームのデータをＲサブフレーム、Ｇサブフレーム及びＢサブフレームより構成し、各フレームはメインフレームの１／３時間を有することになる。
また、順次、ソースドライバＩＣ２００にデータを送信するためにメモリ６００を使用するが、タイミングコントローラ５００がデータをメモリ６００に格納し、順次Ｒ−Ｇ−Ｂフレームデータとこれを制御するための制御信号とを供給する。

この場合における、各サブフレームについての画像表示方法は次の通りである。
タイミングコントローラ５００からゲートクロックとゲートキャリー（又は、ＳＴＶ：Ｓｔａｒｔｖｅｒｔｉｃａｌｓｉｇｎａｌ）信号が発生すると、次のゲートクロックのライジングエッジ（Ｒｉｓｉｎｇｅｄｇｅ）に最初のゲートが開くようになり、最初のラインのデータが液晶表示パネル１００にローディングされる。
また、その次のクロックのライジングエッジに２番目のゲートが開くようになり、２番目のラインのデータが液晶表示パネル１００にローディングされ、同様にして最後の（即ち、ｎ番目）ゲートまで開き、１サブフレームのデータが液晶表示パネル１００上にローディングされる。

これを図２を参照して具体的に説明すると、次の通りである。
図２に示すように、メインフレームは３個のサブフレーム、即ち、Ｒサブフレーム７１０、Ｇサブフレーム７２０、Ｂサブフレーム７３０からなり、各サブフレームは、ローディングタイム（ｌｏａｄｉｎｇｔｉｍｅ）（Ｔ_Ｌ）と、ウェイティングタイム（ｗａｉｔｉｎｇｔｉｍｅ）（Ｔ_Ｗ）と、フラッシングタイム（ｆｌａｓｈｉｎｇｔｉｍｅ）（Ｔ_Ｆ）とからなるが、一例として、Ｒサブフレーム７１０に対するデータをローディングした後に液晶が十分反応するための時間を確保するためにウェイティング時間（Ｔ_Ｗ）を確保してやる。

次に、液晶が十分反応された際、Ｒ色ＬＥＤ４０１をフラッシングする方式を使用する。Ｇサブフレーム７２０とＢサブフレーム７３０もＲサブフレーム７１０と同様に、各々のフレームにＧ色ＬＥＤ４０２とＢ色ＬＥＤ４０３（図１参照）をフラッシングすることになる。従って、メインフレームに対する画像が液晶表示パネル１００にディスプレイできる。

しかし、上記のような従来の液晶表示装置は次のような問題があった。
１つのフレームがＲ、Ｇ、Ｂ各々のサブフレームからなるので、実際の１つのサブフレームは１／３フレームの時間で各サブフレームを遂行しなければならない。
例えば、６０Ｈｚ駆動の際、メインフレームは１６．７ｍｓで、１サブフレームの時間は１６．７／３＝５．５６ｍｓとなるが、これは既存のＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）液晶の反応時間よりはるかに短いということを意味するので、１フレーム内で液晶が十分反応する時間を確保すること難しくなり、そのために、液晶が十分反応する前に、予めフラッシングを実行することになる。

通常、グレー（ｇｒａｙ）パターンの人間の目よる視認できる階調は、液晶の反応度に従って、異なって現れるようになるが、データローディングタイムが２ｍｓで、ウェイティングタイムが２ｍｓ、フラッシュタイムが１．５６ｍｓの場合を例に挙げると、図３に示すように、上側ラインと下側ラインとの間にデータローディングタイムに２ｍｓの差が生じることになる。参考に、“Ａ”は最初のゲートラインの液晶反応プロファイルを示し、“Ｂ”は最後のゲートラインの液晶反応プロファイルを示す。

結果として、最初のラインの液晶は最初のラインデータがローディングされた後に反応を開始することになり、フラッシング動作するまでの液晶の総反応時間は約４ｍｓとなり、最後のラインの液晶反応時間は２ｍｓとなる。
このような差によって、液晶の反応度が変化するが、これは輝度と色度との差を引き起こし、液晶表示パネルの上側と下側とで不均一な輝度及び色度を引き起こすという問題点があった。

特開平１０−１８６３１１号公報

そこで、本発明は上記従来の液晶表示装置の駆動方法における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、液晶表示パネルの上側と下側とで生じる輝度と色度との不均一性を解消して高解像度及び高色再現性が実現できる液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置の駆動方法は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルにデータ信号を印加するソースドライバＩＣと、前記液晶表示パネルにゲート信号を印加するゲートドライバＩＣと、前記ゲート及びソースドライバＩＣに各種制御信号及びデータ信号を印加するタイミングコントローラと、ＲＧＢカラーの具現のため赤、緑、青のＬＥＤからなる背面光源とを含んで成る時分割順次駆動（ＦｉｅｌｄＳｅｑｕｅｎｔｉａｌＣｏｌｏｒ：ＦＳＣ）方式の液晶表示装置の駆動方法において、前記液晶表示パネルにデータをアドレッシングする場合、奇数フレームと偶数フレームとによって、前記奇数フレームでは液晶表示パネルの上側から下側へデータをアドレッシングし、前記偶数フレームでは液晶表示パネルの下側から上側へデータをアドレッシングすることを特徴とする。

前記奇数フレームでは最初のゲートラインから最後のゲートラインへ順次液晶表示パネルにゲート信号を印加し、偶数フレームでは最後のゲートラインから最初のゲートラインへ順次液晶表示パネルにゲート信号を印加することを特徴とする。
前記奇数フレームではゲートのキャリー転送方向を液晶表示パネルの上側から下側へセッティングし、前記偶数フレームではゲートのキャリー転送方向を液晶表示パネルの下側から上側へ切換えることを特徴とする。
前記奇数フレームでは、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフレームは順次、奇数、偶数、奇数のサブフレームとなり、前記偶数フレームでは、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフレームは順次、偶数、奇数、偶数のサブフレームとなることを特徴とする。
前記データをアドレッシングする方向を切換えるための制御信号は、ゲートレフト／ライト信号を用い、前記ゲートレフト／ライト信号はサブフレームの垂直同期信号に同期させて交互に方向を切換えることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置の駆動方法によれば、液晶表示パネルへのデータローディング方式を奇数フレームと偶数フレームとによって、奇数フレームでは液晶表示パネルの上側から下側へデータをアドレッシングし、偶数フレームでは液晶表示パネルの下側から上側へデータをアドレッシングすることにより、時分割順次駆動方式において、液晶の低反応速度により生じる液晶表示パネルの上側と下側とで表れる色度及び輝度の不均一現象を最小化することができるという効果がある。

次に、本発明に係る液晶表示装置の駆動方法を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、データローディング方式を偶数フレームと奇数フレームとによって、奇数フレームでは上側からアドレッシングを遂行し、偶数フレームでは下側からアドレッシングを遂行する。
即ち、本発明によれば、図４に示すようにＶ字形態でデータをローディングし、上側と下側との輝度及び色度の不均一性を最小化するが、実験によれば、液晶の反応は図５のように表れることが分る。

以下、図４及び図５を参照して本発明に係る液晶表示装置の駆動方法を具体的に説明する。
本発明の液晶表示装置は図１のものと同様であり、液晶表示パネル１００は、下部にＲＧＢＬＥＤ背面光源４００を有しており、下部基板にはＴＦＴアレイが構成され、上部基板にはＲＧＢレジン、即ち、カラーフィルターが除去された共通配線とブラックマトリクスとが形成される。
その際、ＲＧＢＬＥＤ（４０１、４０２、４０３）からなる光源は、各々Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光源として発光し、Ｒ、Ｇ、ＢＬＥＤを順次フラッシュすることにより、液晶表示パネルを通した光の色が白色光を形成するように光源を制御する。
一つのフレームをＲ、Ｇ、Ｂ各々に対するサブフレームに分け、各サブフレームに該当するＬＥＤをフラッシュタイムで順次フラッシュさせる。
また、２フレームのメモリを用いて、データローディング順序をＲ、Ｇ、Ｂの順序で実行する。

図４は、データ信号のローディング順序を示す図面であって、メイン奇数フレーム（ｍａｉｎｏｄｄｆｒａｍｅ）では、Ｒサブフレーム（Ｒｓｕｂｆｒａｍｅ）は奇数サブフレーム（Ｏｄｄｓｕｂｆｒａｍｅ）となり、Ｇサブフレーム（Ｇｓｕｂｆｒａｍｅ）は偶数サブフレーム（ｅｖｅｎｓｕｂｆｒａｍｅ）となり、Ｂサブフレーム（Ｂｓｕｂｆｒａｍｅ）は奇数サブフレーム（Ｏｄｄｓｕｂｆｒａｍｅ）となる。
逆に、メイン偶数フレーム（ｍａｉｎｅｖｅｎｆｒａｍｅ）では、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフレームはメイン奇数フレームに比べて“奇数”と“偶数”とが入れ替わることになる。

即ち、図４に示すように、Ｒサブフレームを例に挙げて説明すると、サブフレームが“奇数”ならば、データを液晶表示パネル１００の上側から下側へローディングさせ、ゲートのキャリー転送方向を上から下へセッティングする。逆に、Ｒサブフレームが“偶数”である場合は、データを液晶表示パネルの下側から上側へローディングさせ、ゲートのキャリー転送方向も下から上へ切換える。
その際、ゲート信号の転送方向は図６に示すように、垂直シンク信号（Ｖ_ｓｙｎｃ）がタイミングコントローラ５００に入ると、レフト（ｌｅｆｔ）／ライト（ｒｉｇｈｔ）信号を切り換える。また、データの順序にタイミングに合せてメモリ６００からフレームデータを上側、または下側から読み出す。

参考に、図６はゲートドライバＩＣ３００のシフト方向切換信号を示すものであって、ゲートドライバＩＣ３００のレフト／ライト（Ｌ／Ｒ）信号をサブフレームの垂直シンク信号（Ｖｓｙｎｃ）に合せて交番して方向を変えることにより、データのローディング方向を切換えることを示す。

一方、図５は、Ｒサブフレームに対して奇数（Ｏｄｄ）フレームと偶数（Ｅｖｅｎ）フレームとの間での液晶の反応度を示すものであって、奇数フレームでは最初のラインのゲート信号が印加され、データが液晶に充填（ｃｈａｒｇｅ）されながら最初のラインの液晶は反応することになる。
次に、２番目のラインのゲート信号が印加されると、２番目のラインの液晶が反応し始める。もし、上述と同じ過程を通じて最後のラインのゲート信号が印加されると、最後のラインの液晶が反応し始める。

同様に、偶数フレームでは最後のラインのゲート信号が先に印加され、順次、上側ラインのゲートをオン（Ｏｎ）させる。その際、ラインとラインとの間のデータローディング時間差によって、ＬＥＤフラッシュタイム（Ｔ_Ｆ）で液晶反応に差が生じることになる。
ここで、その反応度を奇数及び偶数フレームについて示すと、図５のように示すようになるが、輝度と色度とは液晶の反応度、即ち、図５で斜線を引いた部分の面積に比例して反応することになる。
従って、液晶表示パネル１００の上側及び下側の液晶の反応度に従う面積は上下が同一となり、色度と輝度の上下側の不均一性を緩和させることができることになる。

参考に、図５の“Ａ”は最初のゲートラインの液晶反応プロファイルを示し、“Ｂ”は最後のゲートラインが液晶反応プロファイルを示す。

尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

従来技術に係る時分割順次駆動方式の液晶表示装置の概略構成図である。従来技術に係るデータアドレッシングの方向を説明するための図である。従来技術に係る最初のラインと最後のラインにおける液晶反応度の差を説明するための図である。本発明に係る液晶表示装置の駆動方法でのデータアドレッシングの方向を説明するための図である。本発明に係る液晶表示装置の駆動方法での最初のラインと最後のラインにおける液晶反応度の差を説明するための図である。本発明に係る液晶表示装置の駆動方法でのデータアドレッシングの方向を制御するためのゲートレフト／ライト信号のタイミング図である。

符号の説明

１００液晶表示パネル
２００ソースドライバＩＣ
３００ゲートドライバＩＣ
４００背面光源
５００タイミングコントローラ
５０１データ、ソースクロック、ソースドライブＩＣ制御信号、電源
５０２ゲートクロック、ゲートドライブＩＣ制御信号、電源
５０３ゲートシフト方向切換信号
５０４ＬＥＤ制御信号

Claims

液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルにデータ信号を印加するソースドライバＩＣと、前記液晶表示パネルにゲート信号を印加するゲートドライバＩＣと、前記ゲート及びソースドライバＩＣに各種制御信号及びデータ信号を印加するタイミングコントローラと、ＲＧＢカラーの具現のため赤、緑、青のＬＥＤからなる背面光源とを含んで成る時分割順次駆動（ＦｉｅｌｄＳｅｑｕｅｎｔｉａｌＣｏｌｏｒ：ＦＳＣ）方式の液晶表示装置の駆動方法において、
前記液晶表示パネルにデータをアドレッシングする場合、奇数フレームと偶数フレームとによって、前記奇数フレームでは液晶表示パネルの上側から下側へデータをアドレッシングし、前記偶数フレームでは液晶表示パネルの下側から上側へデータをアドレッシングすることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
前記奇数フレームでは最初のゲートラインから最後のゲートラインへ順次液晶表示パネルにゲート信号を印加し、偶数フレームでは最後のゲートラインから最初のゲートラインへ順次液晶表示パネルにゲート信号を印加することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記奇数フレームではゲートのキャリー転送方向を液晶表示パネルの上側から下側へセッティングし、前記偶数フレームではゲートのキャリー転送方向を液晶表示パネルの下側から上側へ切換えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記奇数フレームでは、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフレームは順次、奇数、偶数、奇数のサブフレームとなり、前記偶数フレームでは、Ｒ、Ｇ、Ｂサブフレームは順次、偶数、奇数、偶数のサブフレームとなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記データをアドレッシングする方向を切換えるための制御信号は、ゲートレフト／ライト信号を用い、前記ゲートレフト／ライト信号はサブフレームの垂直同期信号に同期させて交互に方向を切換えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。