JP4189226B2 - 液晶表示装置、その転移駆動方法、そのプログラム、記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＣＢモード液晶を使用した液晶表示装置、その転移駆動方法、そのプログラム、記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は薄型、軽量であり、従来のブラウン管に代替するものとして、近年一層用途が拡大されてきた。しかし、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶パネルは視野角が狭く、また応答速度が遅く、液晶素子が保持型であることもあって動画表示時には尾を引くように見える等、ブラウン管より画質が劣る。
【０００３】
ベンド状態を有するＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード液晶(例えば特許文献１参照。)を用いれば、高速応答かつ広視野角で動画表示や大画面化に十分対応でき、ブラウン管よりも薄型で低消費電力の大画面ディスプレイを提供することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６１−１１６３２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置は、電源投入時にＯＣＢモード液晶をスプレイ状態から映像表示が可能なベンド状態に移行させる転移駆動をしなければならない。従来の転移駆動では、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにゲートラインを順次走査し（以下、転移駆動期間のうち、転移駆動のための、１フレームにおけるゲートラインの走査開始から走査終了までの期間を、１フレーム転移駆動期間という。）、ソースラインにはゲートライン毎およびソースライン毎にその極性が異なる黒表示電位を与えていた。その結果、図７のように隣接する画素電極間で電界を発生させ、転移性能を向上させていた。しかし、ゲートライン毎に極性が異なる電圧をソースラインに書きこみ、また画素電極にも書きこむので、パネル容量が大きいと、ソースドライバへの平均電流が大きくなってしまう。またゲート１ライン分のＯＮ期間が短いと、ソースドライバへの電流が平衡しない状態で、次のゲートラインがＯＮし、異なる電圧をソースラインに書きこみ、また画素電極にも書きこむので、図８（ｃ）に示すように、１フレーム転移駆動期間中における突入電流の平均値が大きくなってしまう。よって、従来の転移駆動では、消費電力が大きくなり、また回路構成も困難になってしまい、高コストになっていた。
【０００６】
本発明の目的は、上記の課題を鑑み、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置の転移駆動において、低電力化または低コスト化を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の本発明は、ＯＣＢモード液晶を使用したｍ×ｎ（ｍ、ｎは自然数）個の液晶素子（６）と、
前記液晶素子（６）を含む画素にゲート信号を伝達するためのｍ本のゲートライン（４）と、
前記液晶素子（６）を含む画素にソース信号を伝達するためのｎ本のソースライン（５）と、
前記ゲートライン（４）にゲート信号を供給するためのゲートドライバ（２）と、
前記ソースライン（５）にソース信号を供給するためのソースドライバ（３）と、を備え、
前記ゲートドライバ（２）は、前記液晶素子（６）を転移駆動させるための転移駆動期間内の所定期間において、前記ｍ本のゲートライン（４）のうちの奇数番目の少なくとも２本のゲートライン（４）を選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、前記転移駆動期間内の、前記所定期間とは別の所定期間において、前記ｍ本のゲートラインのうちの偶数番目の少なくとも２本のゲートラインを選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、
前記ソースドライバ（３）は、前記転移駆動期間において、前記ソースライン（５）に前記液晶素子（６）に印加することができる電圧であって、前記液晶素子（６）を転移駆動させるための最低電圧以上の所定の電圧を印加する、液晶表示装置である。
【０００８】
第２の本発明は、前記ソースドライバ（３）は、前記ｎ本のソースライン（５）のうち、互いに隣接するソースライン（５）に正負が反対の前記所定の電圧を印加し、前記ゲートドライバ（２）が各ゲートライン（４）を選択する毎に、前記所定の電圧の正負を反転させる、第１の本発明の液晶表示装置である。
【０００９】
第３の本発明は、前記所定の電圧は、黒表示電圧である、第１または第２の本発明の液晶表示装置である。
【００１０】
第４の本発明は、前記ゲートドライバがゲート信号を伝達する前記所定期間および前記別の所定期間は、少なくとも１水平期間である、第１〜３のいずれかの本発明の液晶表示装置である。
【００１１】
第５の本発明は、前記ゲートドライバ（２）は、前記ｍ本のゲートラインのうちの奇数番目の中からまたは偶数番目の中から選択された２本以上のゲートライン（４）のグループに同時にゲート信号を伝達し、前記各ゲートライン（４）のグループに順次ゲート信号を伝達する、第１〜４のいずれかの本発明の液晶表示装置である。
【００１２】
第６の本発明は、奇数番目のゲートラインで構成される前記ゲートライン（４）のグループは、複数あり、それらのグループは互いに隣接するグループであり、
偶数番目のゲートラインで構成される前記ゲートラインのグループは、複数あり、それらのグループは互いに隣接するグループである、第５の本発明の液晶表示装置である。
【００１３】
第７の本発明は、前記ゲートライン（４）のグループは、奇数番目の全てのゲートライン（４）で構成されたグループおよび偶数番目の全てのゲートライン（４）で構成されたグループの２つである、第５の本発明の液晶表示装置である。
【００１４】
第８の本発明は、前記ゲートドライバ（２）は、少なくともいずれかの前記ゲートライン（４）のグループに対して、少なくとも２水平期間に渡ってゲート信号を供給する、第５の本発明の液晶表示装置である。
【００１５】
第９の本発明は、前記ゲートドライバ（２）は、前記転移駆動期間において、前記所定期間と前記別の所定期間との間に設けられた所定の時間には、ゲート信号を伝達しない、第１〜８のいずれかの本発明の液晶表示装置である。
【００１６】
第１０の本発明は、前記所定の時間は１水平期間である、第９の本発明の液晶表示装置である。
【００１７】
第１１の本発明は、ＯＣＢモード液晶を使用したｍ×ｎ（ｍ、ｎは自然数）個の液晶素子（６）と、
前記液晶素子（６）を含む画素にゲート信号を伝達するためのｍ本のゲートライン（４）と、
前記液晶素子（６）を含む画素にソース信号を伝達するためのｎ本のソースライン（５）と、
前記ゲートライン（４）にゲート信号を供給するためのゲートドライバ（２）と、
前記ソースライン（５）にソース信号を供給するためのソースドライバ（３）と、を備えている液晶表示装置の転移駆動方法であって、
前記ゲートドライバ（２）は、前記液晶素子（６）を転移駆動させるための転移駆動期間内の所定期間において、前記ｍ本のゲートライン（４）のうちの奇数番目の少なくとも２本のゲートライン（４）を選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、前記転移駆動期間内の、前記所定期間とは別の所定期間において、前記ｍ本のゲートラインのうちの偶数番目の少なくとも２本のゲートラインを選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、
前記ソースドライバ（３）は、前記転移駆動期間において、前記ソースライン（５）に前記液晶素子（６）に印加することができる電圧であって、前記液晶素子（６）を転移駆動させるための最低電圧以上の所定の電圧を印加する、液晶表示装置の転移駆動方法である。
【００１８】
第１２の本発明は、第１の本発明の液晶表示装置の、前記ゲートライン（４）にゲート信号を供給するための前記ゲートドライバ（２）、前記ソースライン（５）にソース信号を供給するための前記ソースドライバ（３）、としてコンピュータを機能させるプログラムである。
【００１９】
第１３の本発明は、第１２の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の液晶表示装置の構成を示す概略図である。本実施の形態の液晶表示装置１は、ｍ×ｎ個のＯＣＢモード液晶の液晶素子６、液晶素子６を含む画素にゲート信号を伝達するためのｍ本のゲートライン４、上記画素にソース信号を伝達するためのソースライン５、ゲートライン４にゲート信号を供給するためのゲートドライバ２、ソースライン５にソース信号を供給するためのソースドライバ３を有する。
【００２１】
図２〜４は、実施の形態１の液晶表示装置１の動作を示すタイムチャートである。以下、それらの図に基づいて説明する。
【００２２】
画素電極間で電界を発生させて転移性能を向上させるために、ゲートドライバ２は、ゲートライン４のうちの奇数ラインを全ＯＮさせ、ソースライン５のうち奇数ラインにはプラス極性の黒表示電圧を、ソースライン５のうちの偶数ラインにはマイナス極性の黒表示電圧を与える。その後、ゲートドライバ２は、ゲートライン４のうちの偶数ラインを全ＯＮさせ、ソースライン５のうち奇数ラインにはマイナス極性の黒表示電圧を、ソースライン５のうち偶数ラインにはプラス極性の黒表示電圧を与える。以上の動作は図２（ａ）、（ｂ）に表される。このような駆動をすることにより、パネルの画素電極電位の分布は図７のようになる。
【００２３】
図２（ｃ）に、このように転移駆動をしたときのソースドライバ３への電流波形を示す。図２（ｃ）において、１水平期間、２水平期間においては、大きな突入電流がソースドライバ３に流れるが、３水平期間以降は、急激に電流が小さくなり、平衡状態に達した後はほとんど流れなくなる。ここで、ゲートドライバ２から１本のゲートラインを介して対応する画素に充電される時間を１水平期間としている。
【００２４】
従来技術の液晶表示装置においても、本実施の形態の液晶表示装置１においても転移駆動するときに１画素に充電される電流は同一である。しかし、ソースライン５への充電電流に関しては、従来技術の液晶表示装置における場合は、各ゲートライン４が選択されるたびに全てのソースライン５に正負が逆転された充電電流が供給されていたが、本実施の形態の液晶表示装置１においては、１水平期間、および２水平期間の期間においてのみ、ソースライン５に充電電流が供給される。従って、本実施の形態の液晶表示装置１においては、１水平期間、２水平期間において大きな突入電流が生じるが、１フレーム転移駆動期間で平均すると、従来の液晶表示装置の電流の平均値よりも小さくなる。すなわち、図８（ｃ）に示すソースドライバ３への電流波形と時間軸により形成される面積よりも図２（ｃ）に示す電流波形と時間軸により形成される面積の方が小さくなる。このように、本実施の形態の液晶表示装置１によれば、１フレーム転移駆動期間の平均電流を低減することができるのでソースドライバ３において消費される電力が削減される。
【００２５】
なお、パネルによって異なるが、ある時間経過すると、画素電極電位が保持されなくなるので、再び上記の駆動をする必要がある。また画素電極電位の極性を変えるときは、ゲートライン４は上記と同じ動作をし、ソースライン５に印加する電圧の極性を変える。
【００２６】
また、以上の説明では、奇数のゲートライン４および偶数のゲートライン４をＯＮさせる期間をそれぞれ１水平期間としたが、図３に示すように、それぞれ１水平期間よりも長い期間ＯＮされてもよい。ゲートライン４をＯＮする期間を長くすることにより、ゲートライン４の奇数ラインを全ＯＮさせる時に生じるソースドライバ３への電流がある程度平衡した状態で、ゲートライン４の奇数ラインを全ＯＮさせることができるので、その時に生じるソースドライバ３への突入電流を低減することができる。また、中型〜大型パネルにおいてソースライン５または画素電極の負荷が大きくなっても、確実に所定の電圧を書き込むことが可能となる。
【００２７】
あるいは、上記とは逆に奇数のゲートライン４および偶数のゲートライン４をＯＮさせる期間を、それぞれ１水平期間よりも短くしてもよい。そのような場合でも、それぞれのＯＮ期間において、充分に転移駆動することができれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
また、中型〜大型パネルでは、ゲートライン４の負荷が大きくなり、ゲートライン４の波形が図４のように鈍ることがある。このような場合は、図４に示すように、ゲートライン４の奇数ラインと偶数ラインが同時にＯＮしないよう、奇数ラインのＯＦＦタイミングと偶数ラインのＯＮタイミングの間に例えば１水平期間等、ある程度の時間を空ける必要がある。
【００２９】
（実施の形態２）
実施の形態１では、ゲートライン４のＯＮ期間を奇数ラインと偶数ラインに２分割し、画素電極電位の分布を図７のようにしているが、ゲートライン４を２分割より多くしても良い。実施の形態２の液晶表示装置１は、そのような場合の液晶表示装置１を示す。図５は、本実施の形態の液晶表示装置１のタイムチャートである。図５に示す例においては、ゲートライン４の１、３、５、７ラインを４水平期間の期間ＯＮさせ、ソースライン５の奇数ラインにはプラス極性の電圧を、ソースライン５の偶数ラインにはマイナス極性の電圧を与える。その後、ゲートライン４の２、４、６、８ラインを次の４水平期間の期間ＯＮさせ、ソースライン５の奇数ラインにはマイナス極性の電圧を、ソースライン５の偶数ラインにはプラス極性の電圧を与える。このような動作をゲートライン４の９ライン以降も同様に行うと、その結果、パネルの画素電極電位の分布は図７のようになる。
【００３０】
図５に示す例の場合では、同時にＯＮするゲートライン４は４本であるので、奇数のゲートライン４または偶数のゲートライン４を同時にＯＮする場合に比べ、ソースドライバ３への突入電流を低減することが可能である。ソースドライバ３への突入電流を低減させることにより、ソースドライバ３の回路構成が簡略化され低コスト化を図ることが可能となる。またソースドライバ３への電流が完全に平衡した状態で、次のゲートライン４が４本分ＯＮし、画素電極に所定の電圧を書きこむため、平均電流も従来の駆動に比べ、低減することが可能である。さらに、ゲートライン４のＯＮ期間が４水平期間と長いので、中型〜大型のパネルにおいてソースライン５または画素電極の負荷が大きくても、確実に所定の電圧を書き込むことが可能である。分割数を多くすることにより、ソースドライバ３への突入電流を低減させることができる。
【００３１】
また大型パネルでは、ゲートライン４の負荷が大きくなり、ゲートライン４の波形が鈍ることがあるので、ゲートライン４の奇数ラインと偶数ラインが同時にＯＮしないように、奇数ラインのＯＦＦタイミングと偶数ラインのＯＮタイミングの間および偶数ラインのＯＦＦタイミングと奇数ラインのＯＮタイミングの間にある程度、時間を空ける必要がある。図６（ａ）にそのような場合の動作を示す。
【００３２】
以上のような駆動を行うことにより、ゲートライン４の波形の鈍りを改善することができる。また、１フレーム転移駆動期間において、ソースドライバ３への電流を低減できるので、低電力化が実現できる。また突入電流も低減できるので、回路構成が簡略化でき、低コスト化も実現できる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、ゲートライン４のうち、１、３、５、７のゲートライン４をＯＮさせ、順次４本ずつゲートライン４をＯＮさせる動作を説明したが、ｍ本のゲートライン４のうち任意の４本のゲートライン４をまずＯＮさせ、次に残りのゲートライン４から任意の４本のゲートライン４をＯＮさせるように、次々と４本ずつＯＮさせる動作であってもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では、ゲートラインを４本同時にＯＮしていく駆動であるが、ゲートラインを２本以上同時にＯＮしていく駆動であれば、同様の効果が得られる。
【００３５】
さらに、複数のゲートライン４を同時に順次にＯＮしていくのではなく、図８に示す従来例において、１フレーム転移駆動期間内においてｍ本のゲートライン４のうち任意の２以上のゲートライン４を同時にＯＮする場合においても、ソースドライバ３への電流の平均値を低下させることができるので低電力化を実現することができる。
【００３６】
また、以上までの説明において、ソースライン５に印加する電圧の正負は逆であってもよい。例えば、図２に示す例において、奇数のソースライン５に最初にマイナスのソース電圧が印加され、次にプラスの電圧が印加されてもよい。
【００３７】
また、以上までの説明では、ソースライン５に印加される電圧は、黒表示電圧であるとしたが、液晶素子に印加することができる電圧であって、前記液晶素子を転移駆動させるための最低電圧以上の電圧であればどのような電圧であってもよい。
【００３８】
また、以上までの説明における１水平期間は、ゲートドライバ２から１本のゲートラインを介して対応する画素に充電される時間であると定義したが、以上までの説明における１水平期間は、１本のゲートラインに対応する画素に本来の映像が表示されるための時間であってもよい。
【００３９】
なお、本発明は、上述した本発明の液晶表示装置の全部または一部の手段の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。
【００４０】
また、本発明は、上述した本発明の液晶表示装置の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体であってもよい。
【００４１】
なお、本発明の一部の手段とは、それらの複数の手段の内の、幾つかの手段を意味し、あるいは、一つの手段の内の、一部の機能または一部の動作を意味するものである。
【００４３】
また、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。
【００４４】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００４５】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００４７】
また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送機構、光・電波・音波等が含まれる。
【００４８】
また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【００４９】
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、ＯＣＢモード液晶を用いた液晶表示装置の転移駆動において、低電力化または低コスト化を実現することができる液晶表示装置、液晶表示装置の転移駆動方法、そのプログラム、記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１の液晶表示装置の動作を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１の液晶表示装置の動作を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１の液晶表示装置の動作を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２の液晶表示装置の動作を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２の液晶表示装置の動作を示す図である。
【図７】図７は、従来技術および本発明の液晶表示装置の液晶表示面における画素電極電位分布を示す平面図である。
【図８】図８は、従来技術の液晶表示装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
２ ゲートドライバ
３ ソースドライバ
４ ゲートライン
５ ソースライン
６ 液晶素子

Claims (13)

1. ＯＣＢモード液晶を使用したｍ×ｎ（ｍ、ｎは自然数）個の液晶素子と、
   前記液晶素子を含む画素にゲート信号を伝達するためのｍ本のゲートラインと、
   前記液晶素子を含む画素にソース信号を伝達するためのｎ本のソースラインと、
   前記ゲートラインにゲート信号を供給するためのゲートドライバと、
   前記ソースラインにソース信号を供給するためのソースドライバと、を備え、
   前記ゲートドライバは、前記液晶素子を転移駆動させるための転移駆動期間内の所定期間において、前記ｍ本のゲートラインのうちの奇数番目の少なくとも２本のゲートラインを選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、前記転移駆動期間内の、前記所定期間とは別の所定期間において、前記ｍ本のゲートラインのうちの偶数番目の少なくとも２本のゲートラインを選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、
   前記ソースドライバは、前記転移駆動期間において、前記ソースラインに前記液晶素子に印加することができる電圧であって、前記液晶素子を転移駆動させるための最低電圧以上の所定の電圧を印加する、液晶表示装置。
2. 前記ソースドライバは、前記ｎ本のソースラインのうち、互いに隣接するソースラインに正負が反対の前記所定の電圧を印加し、前記ゲートドライバが各ゲートラインを選択する毎に、前記所定の電圧の正負を反転させる、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記所定の電圧は、黒表示電圧である、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記ゲートドライバがゲート信号を伝達する前記所定期間および前記別の所定期間は、少なくとも１水平期間である、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記ゲートドライバは、前記ｍ本のゲートラインのうちの奇数番目の中からまたは偶数番目の中から選択された２本以上のゲートラインのグループに同時にゲート信号を伝達し、前記各ゲートラインのグループに順次ゲート信号を伝達する、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 奇数番目のゲートラインで構成される前記ゲートラインのグループは、複数あり、それらのグループは互いに隣接するグループであり、
   偶数番目のゲートラインで構成される前記ゲートラインのグループは、複数あり、それらのグループは互いに隣接するグループである、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記ゲートラインのグループは、奇数番目の全てのゲートラインで構成されたグループおよび偶数番目の全てのゲートラインで構成されたグループの２つである、請求項５に記載の液晶表示装置。
8. 前記ゲートドライバは、少なくともいずれかの前記ゲートラインのグループに対して、少なくとも２水平期間に渡ってゲート信号を供給する、請求項５に記載の液晶表示装置。
9. 前記ゲートドライバは、前記転移駆動期間において、前記所定期間と前記別の所定期間との間に設けられた所定の時間には、ゲート信号を伝達しない、請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 前記所定の時間は１水平期間である、請求項９に記載の液晶表示装置。
11. ＯＣＢモード液晶を使用したｍ×ｎ（ｍ、ｎは自然数）個の液晶素子と、
    前記液晶素子を含む画素にゲート信号を伝達するためのｍ本のゲートラインと、
    前記液晶素子を含む画素にソース信号を伝達するためのｎ本のソースラインと、
    前記ゲートラインにゲート信号を供給するためのゲートドライバと、
    前記ソースラインにソース信号を供給するためのソースドライバと、を備えている液晶表示装置の転移駆動方法であって、
    前記ゲートドライバは、前記液晶素子を転移駆動させるための転移駆動期間内の所定期間において、前記ｍ本のゲートラインのうちの奇数番目の少なくとも２本のゲートラインを選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、前記転移駆動期間内の、前記所定期間とは別の所定期間において、前記ｍ本のゲートラインのうちの偶数番目の少なくとも２本のゲートラインを選択してそれらのゲートラインに同時にゲート信号を伝達し、
    前記ソースドライバは、前記転移駆動期間において、前記ソースラインに前記液晶素子に印加することができる電圧であって、前記液晶素子を転移駆動させるための最低電圧以上の所定の電圧を印加する、液晶表示装置の転移駆動方法。
12. 請求項１に記載の液晶表示装置の、前記ゲートラインにゲート信号を供給するための前記ゲートドライバ、前記ソースラインにソース信号を供給するための前記ソースドライバ、としてコンピュータを機能させるプログラム。
13. 請求項１２に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体。

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