JP2007316572A - ディスプレイパネルの状態変換方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な回路変更でディスプレイパネルを迅速に正常表示状態に変換し、液晶分子上に電荷が蓄積されることを防止する状態変換方法と装置を提供すること。
【解決手段】異常表示状態から正常表示状態に変換するようデータ電極および基準電極を含むディスプレイパネルに適用され、低周波交流電圧信号が基準電圧に印加されるとともに、駆動電圧がデータ電極に印加されるように設計され、基準電極とデータ電極との間に形成される状態変換電場がディスプレイパネルを迅速に正常表示状態に変換させる状態変換方法および装置であることとする。
【選択図】図５

Description

本発明は、ディスプレイパネルの状態変換方法に関する。特に、本発明は、低周波交流電圧により駆動されるディスプレイパネルの状態変換方法に関するものである。

ディスプレイパネルは、材質・駆動方法および光源配置により幾つかの異なる種類に分類することができる。光学補償複屈折（OCB）液晶ディスプレイ（LCD）は、迅速な反応速度を有し、コンピューターにアニメーションまたはムービーのように高速に変化する画像の連続的な再生を提供して鮮やかな画像を表示させることができるから、ハイレベルLCDに非常に適している。しかしながら、光学補償複屈折LCD（以下OCB-LCDと記載する）は、光学補償複屈折液晶分子（以下OCB液晶分子と記載する）をスプレイ（splay）状態からベンド（bend）状態に変換させて初めて待機状態に入り、それにより迅速な反応の機能を実行する。

図１Aは、スプレイ状態のOCB液晶分子を示し、図１Bは、ベンド状態のOCB液晶分子を示す。図１Aおよび図１Bを参照すると、従来のOCB-LCD１００は、カラーフィルター基板１１０と薄膜トランジスター（TFT）配列基板１２０との間に配置されるOCB液晶分子１３０を有する。カラーフィルター基板１１０は、基準電極（reference electrode）１１２を有し、薄膜トランジスター配列基板１２０は、複数のデータ電極１２２（図には１つのみ表示）を有する。図１Aに示すように、基準電極１１２およびデータ電極１２２に電圧が印加されない時、OCB液晶分子１３０は、付加の電場による影響がなく、スプレイ状態に配置される。しかしながら、図１Bに示すように、OCB-LCD１００が待機状態に入ろうとする時、カラーフィルター基板１１０およびTFT配列基板１２０に垂直な変換電場Ｅを形成するよう基準電極１１２およびデータ電極１２２のそれぞれに対し電圧が印加されなければならない。垂直な変換電場Ｅの影響の下、OCB液晶分子１３０は徐々にベンド状態に変換される。

しかしながら、従来のOCB-LCD１００を正常に駆動させる場合、変換過程は数分間を必要とする、即ち、OCB-LCD１００が待機状態に入る前に長いウォームアップ時間を必要とする。このように、OCB-LCD１００の瞬時起動の特性には限界がある。従って、消費者がOCB-LCD１００を一層容易に受け入れられるように、OCB-LCDが迅速な変換を行うことが必要である。

現在、特許文献１には、液晶パネルを駆動する装置および方法が開示され、そこではOCB液晶分子が電圧パルスを通して迅速に変換される。図２は、当該特許にかかる液晶ディスプレイパネルの制御ユニットを示す。図２に示すように、制御ユニット２００の主要な構成部材は、制御回路２１０、変換駆動回路２２０、表示駆動回路２３０およびスイッチ２４０を含んでいる。変換駆動回路２２０は、OCB液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換させる変換電圧を発生させることに用いられ、表示駆動回路２３０は、正常表示するための駆動電圧を発生させることに用いられる。制御回路２１０は、制御スイッチ２４０を介して制御ユニット２００により出力される全ての駆動電圧（Ｖ_drive）を制御し、駆動電圧（Ｖ_drive）が変換駆動回路２２０により出力される変換電圧または表示駆動回路２３０により出力されるイメージ信号にすることができる。この駆動電圧（Ｖ_drive）は、図１Bのデータ電極１２２に供給される。従って、図１Bにおいて基準電極１１２の固定電圧とデータ電極１２２の駆動電圧（Ｖ_drive）との間に電位差が形成され、この電位差が電場を引き起こし、正常表示期間にOCB液晶分子１３０が変換され駆動され得る。

図３は、上記特許文献１にかかる制御ユニットの出力電圧の波形を示すグラフである。図３において、駆動電圧（Ｖ_drive）は変換期間の振幅が−30〜0ボルトの固定周期を有する方形波である。そして、変換後、OCB液晶分子がスプレイ状態からベンド状態に変換され、表示期間に正常に駆動され得る。
米国特許第6,476,792号

従来技術における、OCB液晶分子をスプレイ状態からベンド状態へ迅速に変換させる方法は、カラーフィルター基板１１０とTFT配列基板１２０との間に高電圧を印加することである（図１B参照）。高電圧により形成される変換電場Ｅによる影響を受ける時、OCB液晶分子１３０はスプレイ状態からベンド状態に迅速に変換される。しかしながら、この高電圧を印加する方法に対応して使用できるソースＩＣ_sの量は少ない。更に、この方法では、OCB-LCDが連続的にオン・オフされるため、OCB液晶分子は長時間高電圧を印加され、その結果、液晶上に電荷が蓄積される。従って、液晶の品質に影響し製品の不安定を引き起こす。

上記米国特許第6,476,792号では、変換駆動回路２２０がその回路に追加され、回路の複雑性が増加するので、回路基板の面積が拡大される。変換期間において、負極性電圧だけが基準電極１１２とデータ電極１２２との間のOCB液晶分子を変換させるために印加されるから、電荷がOCB液晶分子上に容易に蓄積され、表示品質に影響し液晶分子に悪影響を及ぼす。従って、製品の安定性が低下する。

本発明の目的は、ディスプレイパネルの状態変換方法を提供することにある。その方法は、異常な表示状態から正常な表示状態に変換するディスプレイパネルに適用される。更に、低周波交流電圧がOCB-LCDの駆動に供給されてOCB液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に迅速に変換させるから、ウォームアップ時間を短縮し、OCB液晶分子上に電荷が蓄積されて、液晶に悪影響を引き起こすことを防止する。

本発明は、更に、元のディスプレイパネルにおいて、その回路の複雑性を増加させずに、ディスプレイパネルを状態変換する装置を提供することを目的とし、回路の小さな部分を変更するだけで達成され、製造工程およびパネル設計全体を変更することが回避できる。

上記目的を達成するため、本発明の一実施例では、ディスプレイパネルの状態変換方法を提供する。この方法は、状態変換時に異常表示状態から正常表示状態に変換するディスプレイパネルに適用され、ディスプレイパネルがデータ電極および基準電極を含む。そのディスプレイパネルを状態変換する方法は、状態変換期間に基準電極とデータ電極との間に変換電場を形成するため基準電極に基準電圧を印加すること及びデータ電極に駆動電圧を印加することを含み、前記基準電圧が第１電圧レベルと第２電圧レベルとの間において所定周波数で切り替えられる。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換方法に基づき、前記所定周波数は２Hz〜６０Hzの間である。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換方法に基づき、ディスプレイパネルが正常表示状態にある時、前記基準電圧のレベルを第３電圧レベルに維持する。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換方法に基づき、駆動電圧が第４電圧レベルと第５電圧レベルとの間において所定周波数で切り替えられるか、または状態変換期間が第６電圧レベルに維持される。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換方法に基づき、そのディスプレイパネルの表示光源は、状態変換期間にはオフとされ、状態変換後にディスプレイパネルの表示光源はオンとされる。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換方法に基づき、前記ディスプレイパネルがOCB液晶ディスプレイパネルを含む。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換方法に基づき、前記ディスプレイパネルがカラーフィルター基板および薄膜トランジスター配列基板を含み、基準電極がカラーフィルター基板上に配置され、データ電極が薄膜トランジスター配列基板上に配置される。

本発明の他の実施例は、ディスプレイパネルの状態変換装置を提供している。この装置は、異常表示状態から正常表示状態に変換するディスプレイパネルに適用され、前記ディスプレイパネルがデータ電極および基準電極を含む。この装置は、基準電圧ユニット、ガンマ電圧ユニット、データドライバーおよびコントローラーを含む。基準電圧ユニットは、ディスプレイパネルの基準電極に基準電圧を出力することに用いられる。ガンマ電圧ユニットは、複数のガンマ電圧を出力することに用いられる。データドライバーは、表示データに基づき複数のガンマ電圧の１つを選択するためガンマ電圧ユニットに電気的に接続され、それに従ってディスプレイパネルのデータ電極に駆動電圧を出力する。コントローラーは、基準電圧ユニット、データドライバーおよびガンマ電圧ユニットに電気的に接続され、データドライバーに表示データを出力する。状態変換期間において、コントローラーが基準電圧ユニットを制御して基準電圧を所定周波数で第１電圧レベルと第２電圧レベルとの間で切り替え、基準電極とデータ電極との間に状態変換電場を形成する。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換装置に基づき、前記状態変換期間において、コントローラーがガンマ電圧ユニットを制御して各ガンマ電圧が所定周波数で第４電圧レベルと第５電圧レベルとの間で切り替わるようにされている。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換装置に基づき、前記ガンマ電圧が複数の正極性ガンマ電圧および負極性ガンマ電圧を含む。状態変換期間において、コントローラーがガンマ電圧ユニットを制御して複数の正極性ガンマ電圧を第４電圧レベルに維持させ、複数の負極性ガンマ電圧を第５電圧レベルに維持させる。

本発明の好適な実施例におけるディスプレイパネルの状態変換装置に基づき、前記コントローラーがディスプレイパネルの光源ドライバーに電気的に接続され、状態変換期間にディスプレイパネルの光源ドライバーへの制御を介してディスプレイパネルの表示光源をオフとし、状態変換後にディスプレイパネルの光源ドライバーへの制御を介してディスプレイパネルの表示光源をオンとする。

(作用)
本発明に基づき、低周波交流電圧信号が基準電極に印加されるとともに、駆動電圧がデータ電極に印加されるように設計され、ディスプレイパネルが正常表示状態に迅速に変換するように基準電極とデータ電極との間に状態変換電場を形成する。更に、状態変換期間において、状態変換電場の連続的な極性の変換がOCB液晶分子上に電荷が蓄積され液晶に悪影響を及ぼすことを回避する。

本発明は、ディスプレイパネルを状態変換する方法を提供し、低周波交流電圧信号が基準電極に印加され、駆動電圧がデータ電極に印加されて、基準電極とデータ電極との間に状態変換電場を形成し、ディスプレイパネルを迅速に正常表示状態に変換する。更に、状態変換期間において、状態変換電場の極性が基準電極に印加されて、データ電極が連続的に変化し、OCB液晶分子上に電荷が蓄積され液晶に悪影響が発生することを回避し、その電圧が液晶分子に印加されて表示期間のディスプレイの品質に影響を及ぼすことも回避する。本発明により提供されるディスプレイパネルの状態変換の装置は元のディスプレイパネルの回路の複雑性を増加させることなく、回路の小さな部分を変更するだけで達成することができるので、製造工程およびパネル設計全体を変更することを回避することができる。

本発明に基づき、ディスプレイパネルを起動する（例えば、OCB液晶ディスプレイパネルをスプレイ状態からベンド状態に変換する）時、先ず低周波交流電圧の状態変換電場が形成され、ディスプレイパネルを異常表示状態から正常表示状態に状態変換するので、ディスプレイのウォームアップ時間を短縮する。以下のごとく、本発明の最良の実施形態を、これを具体化する実施例に基づいて開示するが、もとより、本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、本発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものである。本発明の実施形態を説明するため、OCB-LCDを本発明において駆動されるディスプレイの一例とする。

図４は、本発明の好適な実施例に係るOCB-LCDを示す断面図である。図４を参照すると、ディスプレイ４００は、ディスプレイパネル４１０およびバックライトモジュール４２０を含み、ディスプレイパネル４１０は、基準電極４１２、複数のデータ電極４１４および基準電極４１２とデータ電極４１４との間に配置されたOCB液晶層４１６を含む。基準電極４１２は、基板４０２上に形成され、基板４０２は、例えば、カラーフィルター基板である。そして、データ電極４１４が他の基板４０４、例えば薄膜トランジスター配列基板上に形成される。一実施例において、ディスプレイ４００がアクティブLCDである場合、基準電極４１２は共通な電極であり、データ電極４１４は複数の画素電極（図では１つだけ表示）であり、各画素電極は、薄膜トランジスターのようなアクティブ要素と電気的に接続される。さらに、バックライトモジュール４２０が液晶ディスプレイパネル４１０の背面に配置されて、ディスプレイ４００がイメージを表示するために必要とされる光源を提供する。

図５は、本発明の好適な実施例に係るOCB-LCDを示す回路ブロック図である。図５では、主要な構成要素は、コントローラー５１０、データドライバー５２０、ガンマ電圧ユニット５３０、走査線ドライバー５４０、ディスプレイパネル５５０、基準電圧ユニット５６０、パネル光源ドライバー５７０およびバックライトモジュール５８０を含む。コントローラー５１０は、データドライバー５２０、ガンマ電圧ユニット５３０、走査線ドライバー５４０、基準電圧ユニット５６０およびパネル光源５７０にそれぞれ電気的に接続し、各部分の回路を制御してデータを出力する。ガンマ電圧ユニット５３０は、複数のガンマ電圧を出力することに用いられ、実施形態中、ガンマ電圧ユニット５３０は、例えば、５グループの正極性ガンマ電圧および５グループの負極性ガンマ電圧を出力する。データドライバー５２０は、ガンマ電圧ユニット５３０と電気的に接続して、ディスプレイパネル５５０のデータ電極に駆動電圧（Ｖ_drive）を出力するために、表示データに基づき１つのガンマ電圧を選択する。

基準電圧ユニット５６０は、基準電圧源５６１とスイッチ５６２とを含む。基準電圧源５６１は、３つの異なる電圧レベルＶ_H、Ｖ_LおよびＶ_refを提供する。コントローラー５１０は、制御信号を出力してスイッチ５６２を制御し、基準電圧ユニット５６０からディスプレイパネル５５０の基準電極へ出力する電圧レベルを決定する。パネル光源ドライバー５７０がバックライトモジュール５８０に電気的に接続されて、バックライトモジュール５８０を駆動するために、ディスプレイパネル５５０が必要とする表示光源を提供する。

本実施例では、ディスプレイパネル５５０が複数の画素を含み、各画素の構成は、図４のOCB-LCD４００中のディスプレイパネル４１０の構成と同一である。データドライバー５２０により出力される駆動電圧Ｖ_driveは、例えば、図４のデータ電極４１４に印加され、基準電圧ユニット５６０により出力される基準電圧Ｖ_comは、例えば、図４の基準電極４１２にも印加され、OCB液晶分子層４１６を駆動するため、基準電極４１４とデータ電極４１２との間に電場Ｅ’を生成する。

OCB-LCDは、待機状態、即ち、正常表示状態に入る前に、必ずやOCB液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に変換する状態変換を経過して初めて正常に画素を表示する。OCB-LCDが迅速に変換期間を経過し正常表示状態に入るための４つの異なる変換方法が図４および図５に示された本発明の実施例に基づいて説明される。しかしながら、当業者であれば容易に理解できるように、本発明を前記した４つの方法に限定するものではない。

第１の方法に基づき、状態変換期間において、方形波電圧信号が基準電極に印加され、正常駆動電圧がデータ電極に印加されて、基準電極とデータ電極との間に変換電場を形成し、OCB-LCDを迅速に正常表示状態に入らせる。図６は、本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。図６は、基準電圧Ｖ_com、駆動電圧Ｖ_driveおよびバックライトモジュール電源の波形を示す。時間０〜ｔは、OCB-LCDが異常表示状態にある変換期間である。時間ｔの後、状態変換期間が過ぎて、表示期間が開始する（この時、OCB-LCDは正常表示状態に変換されている）。

図４、図５および図６を参照すると、状態変換期間において、コントローラー５１０が所定周期の制御信号を出力してスイッチ５６２を制御し、所定周期において第１電圧レベルＶ_Hと第２電圧レベルＶ_Lとを出力するスイッチ５６２を切り替える。従って、状態変換期間に基準電圧ユニット５６０によりＶ_H〜Ｖ_Lの振幅で出力されるパルス方形波電圧信号が基準電圧Ｖ_comとなる。ここで、制御信号の所定周波数がスイッチの切り替え周波数を決定し、更に基準電圧Ｖ_comの周波数を決定する。本実施例では、所定周波数は２Hz〜６０Hzの範囲内であるが、これに限定されるものではない。状態変換期間において、データドライバー５２０とガンマ電圧ユニット５３０とが駆動電圧Ｖ_driveを正常なデータ信号として出力する。駆動電圧Ｖ_driveが図４のデータ電極４１４に印加され、基準電圧Ｖ_comがまた図４の基準電極４１２に印加されて、データ電極４１４と基準電極４１２との間に状態変換電場を形成するから、OCB液晶分子をスプレイ状態からベンド状態に迅速に変換させることができる。更に、本実施形態中、状態変換期間の基準電圧Ｖ_comの振幅は、駆動電圧Ｖ_driveの振幅よりも大きいものである。

状態変換期間の後、OCB-LCDは、正常表示状態になる。この時、コントローラー５１０がスイッチ５６２を制御して第３電圧レベルＶ_refに切り替え、基準電圧ユニット５６０により出力される基準電圧Ｖ_comのレベルを第３電圧レベルＶ_refに維持する。

更に、状態変換期間において、データ電極上の電圧が必要とする駆動電圧Ｖ_driveではないため、OCB液晶分子が不適切な電圧になり、OCB-LCDが乱れた画像を表示する原因となる。従って、実際の応用では、コントローラー５１０がパネル光源ドライバー５７０を制御してバックライトモジュール５８０の電源をオフとし、ユーザーが乱れた画像を見ることを回避する。状態変換期間の後にだけ、コントローラー５１０がディスプレイの表示光源をオンにするためにパネル光源ドライバー５７０を制御してバックライトモジュール５８０への電源を供給し、画像を正常に表示する。

前記した第１の状態変換方法に示すように、OCB-LCDは、元のディスプレイパネルの基準電圧ユニット５６０に１つのスイッチを追加することによりコントローラーの制御信号を受信して、迅速に正常表示状態に入ることができる。元のディスプレイパネルの回路の複雑性を増加させずに、回路の小さな部分の設計を修正するだけで、本発明の目的が達成されることが可能であるから、製造工程およびパネル設計全体を変更することを回避する。

図６の駆動電圧Ｖ_driveと基準電圧Ｖ_comとの波形に示すように、ディスプレイパネルのデータ電極と基準電極との間に印加される電圧の正または負極性が交互に変化して、OCB液晶分子が連続的に回転し、電荷がOCB液晶分子上に蓄積することを回避するから、OCB液晶分子の安定性を向上させる。

第２の状態変換方法に基づき、パルス方形波電圧信号が基準電圧に印加され、固定駆動電圧がデータ電極に印加されて、基準電極とデータ電極との間に状態変換電場を形成し、OCB-LCDを迅速に正常表示状態に変換する。図７は、本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。図７は、基準電圧Ｖ_com、駆動電圧Ｖ_driveおよびバックライトモジュールの電源の波形を示し、時間０〜ｔは、OCB-LCDが異常表示状態にある変換期間である。時間ｔの後、状態変換期間が過ぎ、表示期間が開始される（この時、OCB-LCDは正常表示状態に変換されている）。

第２の状態変換方法は、第１の状態変換方法と類似しており、状態変換期間以外は、駆動電圧Ｖ_driveは、もはやデータ信号ではなく固定レベルの電圧である。固定レベルのガンマ電圧は、状態変換期間において、図５のガンマ電圧ユニット５３０を改良することにより生成される。図８は、本発明の好適な実施例にかかるガンマ電圧ユニットを示す回路図である。

図８は、スイッチ８１０,８２０の２グループを含む。ガンマ電圧ユニット５３０は、例えば、１０個のガンマ電圧Ｖ_G1〜Ｖ_G10を出力し、Ｖ_G1〜Ｖ_G5が負極性ガンマ電圧であり、Ｖ_G5〜Ｖ_G10が正極性ガンマ電圧である。Ｖ_D1〜Ｖ_D10は、１０個のオリジナルガンマ電圧レベルであり、Ｖ_DCは第６電圧レベルである。本実施形態中、第６電圧レベルＶ_DCは、第３電圧レベルＶ_refと同一である。図５、図７および図８を参照すると、状態変換期間において、コントローラー５１０が制御信号を出力してスイッチ８１０およびスイッチ８２０のいずれもを第６電圧レベルＶ_DCに切り替える。同時に、データドライバー５２０が表示データに基づきＶ_G1〜Ｖ_G10からガンマ電圧を選択する。しかしながら、この時、Ｖ_G1〜Ｖ_G10からどのガンマ電圧を選択しても、第６電圧レベルＶ_DCは、データドライバー５２０に固定電圧Ｖ_DCの駆動電圧Ｖ_driveを出力させる。

状態変換の後、OCB-LCDは、正常表示状態である。この時、コントローラー５１０がスイッチ８１０およびスイッチ８２０のいずれもを制御してオリジナルガンマ電圧レベルＶ_D1〜Ｖ_D10に切り替え、データドライバー５２０が表示期間の表示データに基づき対応する駆動電圧Ｖ_driveを正常に出力できるようにする。

第３の方法に基づき、パルス方形波電圧信号が基準電極に印加され、正または負極性の固定駆動電圧がデータ電極に印加され、基準電圧とデータ電極との間に状態変換電場を形成し、OCB-LCDを正常表示状態に変換させる。図９Aは、本発明の好適な実施形態にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。図９Aは、基準電圧Ｖ_com、駆動電圧Ｖ_driveおよびバックライトモジュールの電源の波形を示す。時間０〜ｔは、OCB-LCDが異常表示状態にある変換期間である。時間ｔの後、状態変換期間が過ぎて、表示期間が開始される（この時、OCB-LCDは正常表示状態に変換されている）。

第３の状態変換方法は、駆動電圧Ｖ_driveがもはや固定電圧ではなく正または負極性の電圧であることを除いて、第２の状態変換方法と類似している。正または負極性のガンマ電圧は、状態変換期間の図５のガンマ電圧ユニット５３０を改良することにより生成される。図１０は、本発明の好適な実施形態にかかるガンマ電圧ユニットを示す回路図である。

図１０は、スイッチ１０１０，１０２０の２グループを含む。ガンマ電圧ユニット５３０は、例えば、１０個のガンマ電圧Ｖ_G1〜Ｖ_G10を出力し、Ｖ_G1〜Ｖ_G5が負極性ガンマ電圧であり、Ｖ_G5〜Ｖ_G10が正極性ガンマ電圧である。Ｖ_D1〜Ｖ_D10は、１０個のオリジナルガンマ電圧レベルであり、Ｖ_DLが第５電圧レベルであり、Ｖ_DHが第４電圧レベルである。図５、図９Aおよび図１０を参照すると、状態変換期間において、コントローラー５１０が制御信号を出力しスイッチ１０１０の５つスイッチを第５電圧レベルＶ_DLに切り替え、スイッチ１０２０の５つのスイッチを第４電圧レベルＶ_DHに切り替える。同時に、データドライバー５２０が表示データに基づきＶ_G1〜Ｖ_G10からガンマ電圧を選択する。即ち、負極性の駆動電圧Ｖ_driveを出力しようとする時、データドライバー５２０が表示データに基づきＶ_G1〜Ｖ_G5からガンマ電圧を選択し、正極性の駆動電圧Ｖ_driveを出力しようとする時、データドライバー５２０が表示データに基づきＶ_G6〜Ｖ_G10からガンマ電圧を選択する。しかしながら、負極性の駆動電圧Ｖ_driveを出力しようとする時、Ｖ_G1〜Ｖ_G5からどの負極性ガンマ電圧が選択されても、第５電圧レベルＶ_DLが出力され、正極性の駆動電圧Ｖ_driveが出力される時、Ｖ_G6〜Ｖ_G10からどの正極性ガンマ電圧が選択されても、第４電圧レベルＶ_DHが出力され、データドライバー５２０に正極性または負極性を有する駆動電圧Ｖ_driveだけを出力させる。本実施形態中、基準電圧Ｖ_comの振幅は、駆動電圧Ｖ_driveの振幅よりも大きいものである。

データドライバー５２０が点反転駆動方法（dot inversion driving method）を採用する場合、ディスプレイパネル５５０中で隣接する画素の極性は、互いに反対である。従って、ディスプレイパネル５５０の１つのデータチャネルが図9Aに示すような駆動電圧を有する場合、隣接するデータチャネルの駆動電圧Ｖ_driveは、図９Bに示すような波形を有する。図９Bは、本発明の好適な実施形態にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。図９A中、駆動電圧Ｖ_driveの極性は、基準電圧Ｖ_comの極性と同一であるが、図９Bでは、駆動電圧Ｖ_driveの極性は、基準電圧Ｖ_comの極性と反対である。状態変換期間において、駆動電圧Ｖ_driveの極性が基準電圧Ｖ_comの極性と反対である時、データ電極と基準電極との間の電圧は最大であるので、OCB液晶分子を迅速に状態変換させることができる。

状態変換の後、OCB-LCDは正常表示状態にある。この時、コントローラー５１０は、スイッチ１０１０とスイッチ１０２０とを制御してオリジナルガンマ電圧レベルＶ_D1〜Ｖ_D10に切り替え、データドライバー５２０が表示期間に表示データに基づき駆動電圧Ｖ_driveを正常に出力できるようにする。

第３の状態変換方法では、データ電極と基準電極との間の電圧が最大に固定されることができないので、第４の状態変換方法が提供される。第４の状態変換方法に基づき、状態変換期間において、パルス方形波電圧信号が基準電極に印加され、パルス方形波電圧信号がデータ電極に印加されて、基準電極とデータ電極との間に状態変換電場が形成され、OCB-LCDを正常表示状態に入らせる。図１１は、本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。図１１は、基準電圧Ｖ_com、駆動電圧Ｖ_driveおよびバックライトモジュールの電源の波形を示す。時間０〜ｔは、OCB-LCDが異常表示状態にある変換期間である。時間ｔの後、状態変換期間が過ぎて、表示期間が開始する（この時、OCB-LCDは正常表示状態に変換されている）。

第４の状態変換方法は、状態変換期間において、駆動電圧Ｖ_driveと基準電圧Ｖ_comとが同時に反対の極性を有することを除いて、第３の状態変換方法と類似している。図５のガンマ電圧ユニット５３０は、データドライバー５２０により出力される駆動電圧Ｖ_driveと基準電圧が確実に反対の極性を有するように改良されている。図１２は、本発明の好適な実施例にかかるガンマ電圧ユニットを示す回路図である。

図１２において、スイッチ１２１０,１２２０の２グループが含まれる。ガンマ電圧ユニット５３０は、例えば、１０個のガンマ電圧Ｖ_G1〜Ｖ_G10を出力し、Ｖ_G1〜Ｖ_G5が負極性ガンマ電圧であり、Ｖ_G5〜Ｖ_G10が正極性ガンマ電圧である。Ｖ_D1〜Ｖ_D10は、１０個のオリジナルガンマ電圧レベルであり、Ｖ_ACは、パルス方形波電圧信号である。本実施形態中、パルス方形波電圧信号Ｖ_ACは、基準電圧Ｖ_Comのように同一な所定周波数を有する方形波電圧であり、第４電圧レベルＶ_DHと第５電圧レベルＶ_DLとの間で切り替えられる。更に、状態変換期間において、パルス方形波電圧信号Ｖ_ACと基準電圧Ｖ_Comとの極性は同時に反対となる。

図５、図１１および図１２を参照すると、状態変換期間において、コントローラー５１０が制御信号を出力し、制御信号がそれぞれのスイッチ１２１０,１２２０をパルス方形波電圧信号Ｖ_ACに切り替える。この時、データドライバー５２０がなおＶ_G1〜Ｖ_G10からガンマ電圧を選択しており、Ｖ_G1〜Ｖ_G10からどのガンマ電圧が選択されても、パルス方形波電圧信号Ｖ_ACがデータドライバー５２０により駆動電圧Ｖ_driveとして出力される。状態変換期間において、パルス方形波電圧信号Ｖ_ACが基準電圧源５６１により出力される方形波電圧信号と同一周波数を有し、両方の方形波電圧信号が同期し、駆動電圧Ｖ_driveと基準電圧Ｖ_comの極性が常時反対になることが確実であるから、パルス方形波電圧信号Ｖ_ACが第４電圧レベルＶ_DHと第５電圧レベルＶ_DLとの間で切り替えられる。更に、本実施形態中、基準電圧Ｖ_comの振幅が駆動電圧Ｖ_driveの振幅より大きいものである。

状態変換の後、OCB-LCDは、正常表示状態にある。この時、コントローラー５１０がスイッチ１２１０,１２２０を制御してオリジナルガンマ電圧レベルＶ_D1〜Ｖ_D10に切り替え、データドライバー５２０が表示期間に表示データに基づき駆動電圧Ｖ_driveを正常に出力できるようにする。

以上のごとく、この発明を最良の実施例により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

スプレイ状態のOCB液晶分子を示す概略図である。 ベンド状態のOCB液晶分子を示す概略図である。 米国特許第6476792号にかかる液晶ディスプレイパネルの制御ユニットを示す回路ブロック図である。 米国特許第6476792号にかかる制御ユニットの出力電圧の波形を示すグラフである。 本発明の好適な実施例にかかるOCB-LCDを示す断面図である。 本発明の好適な実施例にかかるOCB-LCDを示す回路ブロック図である。 本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。 本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。 本発明の好適な実施例にかかるガンマ電圧ユニットを示す回路図である。 本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。 本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。 本発明の好適な実施例にかかるガンマ電圧ユニットを示す回路図である。 本発明の好適な実施例にかかるディスプレイパネルの状態変換方法の波形を示すグラフである。 本発明の好適な実施例にかかるガンマ電圧ユニットを示す回路図である。

符号の説明

１００ 光学補償複屈折液晶ディスプレイ（OCB-LCD）
１１０ カラーフィルター基板
１１２ 基準電極
１２０ 薄膜トランジスター（TFT）配列基板
１２２ データ電極
１３０ OCB液晶分子
Ｅ 変換電場
２００ 制御ユニット
２１０ 制御回路
２２０ 変換駆動回路
２３０ 表示駆動回路
２４０ スイッチ
４００ ディスプレイ
４０２,４０４ 基板
４１０ ディスプレイパネル
４１２ 基準電極
４１４ データ電極
４１６ OCB液晶層
４２０ バックライトモジュール
Ｅ’ 電場
Ｖ_drive 駆動電圧
Ｖ_com 基準電圧
５１０ コントローラー
５２０ データドライバー
５３０ ガンマ電圧ユニット
５４０ 走査線ドライバー
５５０ ディスプレイパネル
５６０ 基準電圧ユニット
５６１ 基準電圧源
５６２,８１０,８２０,１０１０,１２１０,１２２０ スイッチ
５７０ パネル光源ドライバー
５８０ バックライトモジュール
Ｖ_H 第１電圧レベル
Ｖ_L 第２電圧レベル
Ｖ_ref 第３電圧レベル
Ｖ_G1〜Ｖ_G5 負極性ガンマ電圧
Ｖ_G6〜Ｖ_G10 正極性ガンマ電圧
Ｖ_D1〜Ｖ_D10 オリジナルガンマ電圧
Ｖ_DC 第６電圧レベル
Ｖ_DH 第４電圧レベル
Ｖ_DL 第５電圧レベル

Claims (15)

1. 状態変換期間においてディスプレイパネルを異常表示状態から正常表示状態に変換するのに用いられ、且つ前記ディスプレイパネルがデータ電極および基準電極を含み、
   前記状態変換期間において前記基準電極に基準電圧を印加し、前記データ電極に駆動電圧を印加して、前記基準電極と前記データ電極との間に状態変換電場を形成するとともに、前記基準電圧が所定周波数で第１電圧レベルと第２電圧レベルとの間で切り替えられることを特徴とするディスプレイパネルの状態変換方法。
2. 前記所定周波数が、２Hz〜６０Hzの間にある請求項1記載のディスプレイパネルの状態変換方法。
3. 前記基準電圧の振幅が、前記駆動電圧の振幅よりも大きい請求項1記載のディスプレイパネルの状態変換方法。
4. 前記ディスプレイパネルが正常表示状態にある時、前記基準電圧のレベルが第３電圧レベルを維持する請求項1記載のディスプレイパネルの状態変換方法。
5. 前記状態変換期間において、前記駆動電圧が所定周波数で第４電圧レベルと第５電圧レベルとの間で切り替えられる請求項1記載のディスプレイパネルの状態変換方法。
6. 前記駆動電圧が、前記状態変換期間において第６電圧レベルを維持する請求項1記載のディスプレイパネルの状態変換方法。
7. 更に、前記状態変換期間において、前記ディスプレイパネルの表示光源をオフにすること；
   前記状態変換後に前記ディスプレイパネルの前記表示光源をオンにすることを含む請求項1記載のディスプレイパネルの状態変換方法。
8. 状態変換期間において異常表示状態から正常表示状態にディスプレイパネルを状態変換するのに用いられ、前記ディスプレイパネルがデータ電極および基準電極を含み、
   基準電圧をディスプレイパネルの基準電極に出力する基準電極ユニットと、
   複数のガンマ電圧を出力するガンマ電圧ユニットと、
   前記ガンマ電圧ユニットと電気的に接続し、表示データに基づきガンマ電圧の１つを選択して駆動電圧をディスプレイパネルのデータ電極へ出力するデータドライバーと、
   前記基準電圧ユニット、前記データドライバーおよび前記ガンマ電圧ユニットに電気的に接続して前記データドライバーに前記表示データを出力し、前記状態変換期間において、前記基準電圧ユニットを制御して所定周波数で前記基準電圧を第１電圧レベルと第２電圧レベルとの間で切り替え、前記基準電極と前記データ電極との間に状態変換電場を形成するようにしたコントローラーとを備えているディスプレイパネルの状態変換装置。
9. 前記所定周波数が、２Hz〜６０Hzの間である請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。
10. 前記基準電圧の振幅が、前記駆動電圧の振幅よりも大きい請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。
11. 前記ディスプレイパネルが正常表示状態にある時、前記コントローラーが前記基準電圧ユニットを制御して、前記基準電圧のレベルを第３電圧レベルに維持させるようにした請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。
12. 前記状態変換期間において、前記コントローラーが前記ガンマ電圧ユニットを制御し、前記ガンマ電圧が、所定周波数で第４電圧レベルと第５電圧レベルとの間で切り替えられるようにした請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。
13. 前記ガンマ電圧が、複数の正極性ガンマ電圧と複数の負極性ガンマ電圧とを含み、前記状態変換期間において、前記コントローラーがガンマ電圧ユニットを制御して、正極性ガンマ電圧を第４電圧レベルに維持させ、負極性ガンマ電圧を第５電圧レベルに維持させる請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。
14. 前記状態変換期間において、前記コントローラーがガンマ電圧ユニットを制御してガンマ電圧を第６電圧レベルに維持させる請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。
15. 前記コントローラーが、更にパネル光源ドライバーに電気的に接続され、前記状態変換期間において前記パネル電源ドライバーへの制御を介して前記ディスプレイパネルの表示光源をオフにすると共に、前記状態変換期間の後、前記パネル光源ドライバーへの制御を介して前記ディスプレイパネルの表示光源をオンにするようにした請求項８記載のディスプレイパネルの状態変換装置。

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