JP2007140451A

JP2007140451A - 液晶表示装置及びその駆動方法

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Publication number: JP2007140451A
Application number: JP2006111218A
Authority: JP
Inventors: Jin Woo Park; 晉佑朴
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2005-11-23
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2026-04-13
Also published as: US20070115235A1; US7868866B2; KR100658276B1; JP4633669B2

Abstract

【課題】駆動の安定性を確保することができるようにした液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネルの有効表示領域（１０６）にデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）及び走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）の交差部ごとに形成されるＯＣＢモードの液晶セル（１１０）と、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）及び走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）を駆動するためのパネル駆動部と、液晶セル（１１０）を取り囲むように液晶表示パネル（１００）の非表示領域に形成されるＯＣＢモードのダミー液晶セル（１１２）と、を備え、ダミー液晶セル（１１２）に含まれる液晶は、液晶セル（１１０）がデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）から供給されるデータ信号に対応して駆動される時、ベンド状態を維持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に、駆動の安定性を確保することができるようにした液晶表示装置及びその駆動方法に関する。

近年、陰極線管（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）の欠点である重さと大きさを減らすことができる様々な平板表示装置が開発されている。平板表示装置としては、例えば、液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示パネル（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）、または発光表示装置（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｓｐｌａｙ）などがある。

上記のような平板表示装置の中でも液晶表示装置は、小型化、軽量化、及び低電力消費などの利点を有し、のため、既存の陰極線管の代替手段として注目されており、現在は携帯電話やＰＤＡ（Ｐｏｒｔａｂｌｅｄｉｇｉｔａｌａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などのポータブル機器のみならず、中型・大型製品であるモニターやＴＶなどにも装着されている。

液晶表示装置は、共通電極などが形成されている上部基板と薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶を注入し、画素電極と共通電極にお互いに違う電位を印加することによって電界を形成する。ここで、上部基板及び下部基板の間の液晶は、画素電極及び共通電極の間の電界によって配列が変更され、これによって光の透過率が調節されながら画像が表示される。

このような、液晶表示装置の中でＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード液晶表示装置は、広視野角と高速応答の利点があり、近年、ＯＣＢモード液晶表示装置の研究が盛んに行われている。

ＯＣＢモード液晶表示装置において、図１ａ及び図１ｂに示されたように上部基板１０と下部基板１２の間に注入される液晶は、初期にスプレイ（Ｓｐｌａｙ）状態に設定される。このようなスプレイ状態では電圧が増加するにつれて不規則的に光を透過させる。よって、スプレイ状態では画像にムラやフリッカ現象が発生する。

このような、スプレイ状態を持つ液晶に転移電圧（Ｖｃｒ）以上の電圧を印加すれば、液晶はベンド（Ｂｅｎｄ）状態に転換される。このようなベンド状態で液晶は、電圧の増加によって透過率が扇形的に減少される特性を示す。よって、従来のＯＣＢモード液晶表示装置では、液晶セルに転移電圧（Ｖｃｒ）以上の電圧を印加して液晶をベンド状態に切り替えた後、所定の画像を表示する。

しかしながら、従来のＯＣＢモード液晶表示装置では、液晶表示パネルに形成された液晶セルの中の一部液晶セルの液晶がベンド状態からスプレイ状態へ復帰するという問題点がある。実際に、液晶がベンド状態からスプレイ状態へ復帰する問題は、液晶パネルの最外郭部に位置する液晶セルで主に発生する。これは、最外郭部に位置する液晶セルは、周辺の電界の影響を受けることができないため、ベンド状態を維持することができないためであると考えられる。

一方、前記従来の液晶表示装置及びその駆動方法に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献１等がある。
大韓民国特許出願公開第１０−２００２−００４４２８０号明細書

本発明は、前記従来の技術の問題点を解決するために成されたものであり液晶表示装置の駆動の安定性を確保することができるようにした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。

また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルの有効表示領域にデータ線及び走査線の交差部ごとに形成されるＯＣＢモードの液晶セルと、前記データ線及び走査線を駆動するためのパネル駆動部と、前記液晶セルを取り囲むように前記液晶表示パネルの非表示領域に形成されるＯＣＢモードのダミー液晶セルと、を備え、前記ダミー液晶セルに含まれる液晶は、前記液晶セルが前記データ線から供給されるデータ信号に対応して駆動される時、ベンド状態を維持することを特徴とする。

また、前記パネル駆動部は、前記ダミー液晶セル及び前記液晶セルに接続される走査線に走査信号を順次供給するための走査駆動部と、前記ダミー液晶セル及び前記液晶セルに接続されるデータ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、を備えることを特徴とする。

また、前記ダミー液晶セルは、前記走査信号が供給される時、ターンオンされる薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタがターンオンされる時、前記データ信号に対応して前記液晶に所定の電圧を供給するための画素電極と、を備えることを特徴とする。

また、前記パネル駆動部は、前記液晶セルと接続される走査線に走査信号を順次供給するための走査駆動部と、前記液晶セルと接続されるデータ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、を備えることを特徴とする。

また、前記データ駆動部は、前記ダミー液晶セルに含まれる液晶に転移電圧以上の電圧が供給されるように前記ダミー液晶セルに供給されるデータ信号の電圧値を制御することを特徴とする。

また、本発明に係る液晶表示装置は、有効表示領域に形成されるＯＣＢモードの液晶セルで所定の画像を表示する段階と、前記液晶セルで所定の画像が表示される時、非表示領域に形成されるダミー液晶セルに含まれる液晶に転移電圧以上の電圧を供給する段階とを含むことを特徴とする。

また、前記転移電圧は前記ダミー液晶セルに含まれる液晶がスプレイ状態からベンド状態に転換される電圧であることを特徴とする。

また、前記転移電圧以上の電圧を印加する段階は、前記ダミー液晶セルに含まれた薄膜トランジスタをターンオンさせる段階と、前記薄膜トランジスタがターンオンされる時、前記ダミー液晶セルに含まれる画素電極にデータ信号を供給する段階と、を含むことを特徴とする。

上述したように、本発明に係る液晶表示装置及びその駆動方法によれば、非表示領域にＯＣＢモードのダミー液晶セルを形成し、このダミー液晶セルの液晶をベンド状態で維持することにより、有効表示領域に含まれた液晶セルがスプレイ状態へ復帰することを防止することができる。よって、本発明に係る液晶表示装置及びその駆動方法によれば、有効表示領域で安定的に画像を表示することができる。

以下、本発明の実施形態に係る液晶表示装置を添付された図２〜図５を参照して詳しく説明する。

図２は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置（以下、「ＯＣＢモード液晶表示装置」と称する）を示した図面である。図２を参照すれば、本発明の第１実施形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、液晶表示パネル１００と、パネル駆動部（図示はしない）と、を備えている。

ここで、図２では走査駆動部１０２とデータ駆動部１０４とが分離して構成されるように示されているが、これは一つの集積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）からなり、ＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）形態に形成しても良い。

液晶表示パネル１００は、有効表示領域１０６と非表示領域１０８とに区画される。有効表示領域１０６には、液晶セル１１０がマトリックス形態で配置される。このような液晶セル１１０は、液晶セル１１０に供給されるデータ信号に対応して所定の画像を表示する。すなわち、有効表示領域１０６に位置される液晶セル１１０は、データ信号に対応して所定の画像を表示するために使われる。

パネル駆動部は、液晶表示パネル１００のデータ線Ｄ１〜Ｄｍにデータ信号を供給するためのデータ駆動部１０４と、液晶表示パネル１００の走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号を供給するための走査駆動部１０２と、を備える。走査駆動部１０２は、走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号を順次供給する。これによってダミー液晶セル１１２及び液晶セル１１０が水平ライン単位で順次に選択される。

データ駆動部１０４は、外部から入力されたデータをデータ信号に変換し、走査信号が供給される１水平期間ごとに１水平ライン分のデータ信号をデータ線Ｄ１〜Ｄｍに供給する。

非表示領域１０８には、有効表示領域１０６に形成された液晶セル１１０を取り囲むように（くるむように）ダミー液晶セル１１２が形成される。このようなダミー液晶セル１１２それぞれに含まれた液晶は、転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧の印加を受けてベンド状態を維持する。すなわち、非表示領域１０８に位置されるダミー液晶セル１１２は、ベンド状態を維持しながら有効表示領域１０６の最外郭部に形成された液晶セル１１０に所定の電界を提供し、これによって有効表示領域１０６に形成された液晶セル１１０がスプレイ状態へ復帰することを防止する。

一方、非表示領域１０８に位置されたダミー液晶セル１１２は、表示しようとする画像に影響を与えない。例えば、液晶表示パネル１００の非表示領域１０８にはダミー液晶セル１１２を覆うようにブラックマトリックスが形成されることによってダミー液晶セル１１２からの画像が外部に放出されることを防止することができる。

図３は、図２に示された液晶セル及びダミー液晶セルを示した回路図である。図３を参照すれば、液晶セル１１０及びダミー液晶セル１１２は、走査線Ｓとデータ線Ｄとの間に位置される薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）と、薄膜トランジスタと接続されるように位置される液晶キャパシタＣｌｃを備えする。

ここで、液晶キャパシタＣｌｃは、薄膜トランジスタのドレイン電極と接続される画素電極Ｐｅと、上部基板に形成される共通電極Ｃｅの間の液晶を等価的に表現したものである。そして、液晶セル１１０及びダミー液晶セル１１２それぞれにはストレージキャパシタＣｓｔがさらに備えられる。

動作過程を説明すれば、まず、走査線Ｓに供給される走査信号によって薄膜トランジスタＴＦＴがターンオンされる。薄膜トランジスタＴＦＴがターンオンされると、データ線Ｄに供給されるデータ信号が薄膜トランジスタＴＦＴを経由して画素電極Ｐｅに供給される。そして、液晶は、画素電極Ｐｅと共通電極Ｃｅとの間に印加された電圧に対応して光透過率を制御する。

一方、ストレージキャパシタＣｓｔには、データ信号に対応される電圧が充電され、一フレーム時間、画素電極Ｐｅにデータ信号に対応される電圧を供給する。

一方、本発明でダミー液晶セル１１２に含まれる液晶は、液晶セル１１０が駆動される時転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧の供給を受ける。そして、ダミー液晶セル１１２は、ベンド状態で維持される。ここで、ダミー液晶セル１１２に含まれた液晶に転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧を供給するために多様な方法を用いることができ提供される。例えば、共通電極Ｃｅがグラウンド電圧に固定された場合、画素電極Ｐｅに供給されるデータ信号の電圧を制御して液晶に転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧を供給することができる。

また、共通電極Ｃｅが正極性及び負極性の電圧にインバージョン（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）される場合、このインバージョンされる電圧に対応されるデータ信号をダミー液晶セル１１２に供給することによって、ダミー液晶セルに含まれる液晶に対して転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧を供給することができる。このように、ダミー液晶セル１１２に含まれた液晶が転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧の供給を受けてベンド状態を維持すれば、有効表示部１０６内に形成された液晶セル１１０をベンド状態で安定するように維持することができ、これによって所望の画像を表示することができるという利点がある。

図４は、本発明の第２実施形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置を示した図面である。図４では、図２に対応する同一構成に対しては同じ参照番号付し、詳細な説明は重複記載を避けるため省略する。

図４を参照すれば、本発明の第２実施形態に係るＯＣＢモード液晶表示装置は、液晶表示パネル１００と、液晶表示パネル１００のデータ線Ｄ１〜Ｄｍにデータ信号を供給するためのデータ駆動部１０４と、液晶表示パネル１００の走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号を供給するための走査駆動部１０２と、を備える。

液晶表示パネル１００の有効表示領域１０６には液晶セル１１０が形成される。このような液晶セル１１０は、液晶セル１１０に供給されるデータ信号に対応して所定の画像を表示する。

液晶表示パネル１１０の非表示領域１０８には液晶セル１１０を取り囲むようにダミー液晶セル１２０が形成される。このようなダミー液晶セル１２０それぞれに含まれた液晶は、転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧の印加を受けてベンド状態を維持する。すなわち、ダミー液晶セル１２０は、ベンド状態を維持しながら液晶セル１１０に所定の電界を提供し、これによって液晶セル１１０がスプレイ状態へ復帰することを防止する。

ダミー液晶セル１２０は、ダミーラインＤＬに共通的に接続される。ここで、ダミーラインＤＬは、ダミー電圧Ｖｄに接続される。ここで、ダミー電圧Ｖｄの電圧値は、ダミー液晶セル１２０に含まれた液晶がベンド状態を維持するように設定される。

図５は、図４に示されたダミー液晶セルを示した回路図である。

図５を参照すれば、ダミー液晶セル１２０それぞれは、画素電極Ｐｅと共通電極Ｃｅとの間に位置される液晶を備えする。ここで、画素電極Ｐｅ、液晶、及び共通電極Ｃｅは、等価的に液晶キャパシタＣｌｃに表現されることができる。そして、ダミー液晶セル１２０それぞれには、ストレージキャパシタＣｓｔがさらに備えられる。ここで、ストレージキャパシタＣｓｔは必要に応じて除去することもできる。

ダミー液晶セル１２０に含まれるすべての画素電極Ｐｅは、ダミーラインＤＬと電気的に接続される。すなわち、画素電極Ｐｅは、薄膜トランジスタを経由しないでダミーラインＤＬと電気的に接続されてダミー電圧Ｖｄの供給を受ける。ここで、ダミー電圧Ｖｄの電圧値は、ダミー液晶セル１２０それぞれに含まれる液晶に転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧が供給されるように設定される。例えば、共通電極Ｃｅがグラウンド電圧に固定される場合、ダミー電圧Ｖｄは転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧に設定されて液晶がベンド状態を維持できるようにする。

また、共通電極Ｃｅが正極性の電圧及び負極性の電圧にインバージョンされる場合、このインバージョンされる電圧とともに液晶がベンド状態を維持するようにダミー電圧Ｖｄの電圧値が設定される。このように、ダミー液晶セル１２０に含まれた液晶が転移電圧Ｖｃｒ以上の電圧の供給を受けてベンド状態を維持するようになれば、有効表示部１０６内に形成された液晶セル１１０がベンド状態で安定的に維持され、これによって所望の画像を表示することができる。

以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。

本発明は、液晶表示装置に関する技術分野に有用である。

ＯＣＢモードの液晶に印加される電圧による液晶の動きを示した図面である。ＯＣＢモードの液晶に印加される電圧による液晶の動きを示した図面である。本発明の第１実施形態によるＯＣＢモード液晶表示装置を示した図面である。図２に示された液晶セル及びダミー液晶セルを示した図面である。本発明の第２実施形態によるＯＣＢモード液晶表示装置を示した図面である。図４に示されたダミー液晶セルを示した図面である。

符号の説明

１０上部基板、
１１下部基板、
１００液晶表示パネル、
１０２走査駆動部、
１０３データ駆動部、
１０６有効表示領域、
１０７非表示領域、
１１０液晶セル、
１１２、１２０ダミー液晶セル。

Claims

液晶表示パネルの有効表示領域にデータ線及び走査線の交差部ごとに形成されるＯＣＢモードの液晶セルと、
前記データ線及び走査線を駆動するためのパネル駆動部と、
前記液晶セルを取り囲むように前記液晶表示パネルの非表示領域に形成されるＯＣＢモードのダミー液晶セルと、を備え、
前記ダミー液晶セルに含まれる液晶は、前記液晶セルが前記データ線から供給されるデータ信号に対応して駆動される時、ベンド状態を維持することを特徴とする液晶表示装置。
前記パネル駆動部は、
前記ダミー液晶セル及び前記液晶セルに接続される走査線に走査信号を順次供給するための走査駆動部と、
前記ダミー液晶セル及び前記液晶セルに接続されるデータ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記データ駆動部は、
前記ダミー液晶セルに含まれる液晶に転移電圧以上の電圧が供給されるように、前記ダミー液晶セルに供給されるデータ信号の電圧値を制御することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記ダミー液晶セルは、
前記走査信号が供給される時、ターンオンされる薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタがターンオンされる時、前記データ信号に対応して前記液晶に所定の電圧を供給するための画素電極と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
前記パネル駆動部は、
前記液晶セルと接続される走査線に走査信号を順次供給するための走査駆動部と、
前記液晶セルと接続されるデータ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、
を備えすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
ダミー電圧源と、
前記ダミー電圧源と前記ダミー液晶セルそれぞれに含まれた画素電極とを電気的に接続させるためのダミーラインと、
をさらに備えすることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記ダミー電圧源の電圧値は、
前記ダミー液晶セルに含まれた液晶に転移電圧以上の電圧が供給されるように設定されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
有効表示領域に形成されるＯＣＢモードの液晶セルで所定の画像を表示する段階と、
前記液晶セルで所定の画像が表示される時、非表示領域に形成されるダミー液晶セルに含まれる液晶に転移電圧以上の電圧を供給する段階と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
前記転移電圧は、
前記ダミー液晶セルに含まれる液晶がスプレイ状態からベンド状態に転換される電圧であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記転移電圧以上の電圧を印加する段階は、
前記ダミー液晶セルに含まれた薄膜トランジスタをターンオンさせる段階と、
前記薄膜トランジスタがターンオンされる時、前記ダミー液晶セルそれぞれに含まれる画素電極にデータ信号を供給する段階と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記ダミー液晶セルそれぞれに含まれる画素電極はダミー電圧源と接続され、
前記ダミー電圧源の電圧値は、
前記ダミー液晶セルに含まれる液晶に転移電圧以上の電圧が供給されるように設定されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。