JP4195476B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶テレビ、液晶モニター、等に用いられる液晶表示装置に関するものである。
従来、液晶表示装置はTN型液晶表示装置が一般的に用いられてきた。しかし、最近においては高速応答を特徴とするOCB型液晶表示装置が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
このOCB型液晶表示装置は基板間にOCB液晶が挟持されており、この基板上には電圧印加手段として透明電極が形成されている。電源を入れる前の状態ではこの液晶の配向状態はスプレイ配向と呼ばれる状態をなしている。この機器の電源を入れる時などに、この電圧印加手段に比較的大きな電圧を短時間に印加して、液晶の配向をベンド配向状態に転移させる。このベンド配向状態を用いて表示を行うことがOCB型液晶表示モードの特徴である。この転移のため電圧波形は表示状態の電圧に比べ大きく、長時間の印加が必要でありDC的になるので、+側と−側の両極に電位を振り分けて交流化し、更に転移波形終了直後の表示時にDCが残ってフリッカが発生しないように、両極の電圧印加期間についても環境温度などに基づいて最適化を行っている(例えば、特許文献1参照)。
図6に基づいてOCB型液晶表示装置についてさらに説明する。
OCB型液晶表示装置は、液晶101がアレイ基板102,対向基板102の間に挟持されており、その基板の外側に位相差板103、偏光板104を有している。ここで両基板102,102には配向処理を施して、液晶分子が図のように並ぶようにパラレル配向処理がなされている。電圧を印加しない状態では液晶はスプレイ配向であり(図6(a))。このスプレイ配向を表示に用いるベンド配向状態に転移させる(図6(b))。この転移を行うために、比較的大きな転移電圧、例えば25V程度を液晶層に印加している。
社団法人電気通信学会 信学技報 EDI98−144 199頁 特開2002−6284号公報
しかしながら、DCによるフリッカの発生は液晶パネル内に存在するイオンの種類や量によって異なり、環境温度が異なるとこれらのイオンの移動速度も異なるため、転移波形の最適化を行った温度と異なる環境温度では、フリッカが発生するという問題点があった。
そこで、本願発明は上記問題点に鑑み、異なる環境温度においてもフリッカが発生しないOCB型の液晶表示装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る発明は、OCB型の液晶パネルと、この液晶パネルの周囲の温度を検出する温度検出手段と、前記OCB型の液晶パネルの液晶をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる転移電圧を印加する転移電圧印加手段と、を備え、前記転移電圧印加手段における前記転移電圧は、互いに極性の異なる前半パルスと後半パルスとから構成され、前記前半パルスの幅L1と前記後半パルスの幅L2の比率L2/L1を前記検出温度が高いほど小さくするようにしたことを特徴とする液晶表示装置である。
請求項3に係る発明は、OCB型の液晶パネルと、この液晶パネルの周囲の温度を検出する温度検出手段と、前記OCB型の液晶パネルの液晶をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる転移電圧を印加する転移電圧印加手段と、を備え、前記転移電圧印加手段における前記転移電圧は、互いに極性の異なる前半パルスと後半パルスとから構成され、前記前半パルスの電圧値V1の絶対値|V1|と前記後半パルスL2の電圧値V2の絶対値|V2|の比率|V2|/|V1|を前記検出温度が高いほど小さくするようにしたことを特徴とする液晶表示装置である。
請求項5に係る発明は、OCB型の液晶パネルと、この液晶パネルの周囲の温度を検出する温度検出手段と、前記OCB型の液晶パネルの液晶をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる転移電圧を印加する転移電圧印加手段と、を備え、前記転移電圧印加手段における前記転移電圧は、互いに極性の異なる前半パルスと後半パルスとから構成され、前記前半パルスの積分値S1と前記後半パルスの積分値S2の比率S2/S1を前記検出温度が高いほど小さくするようにしたことを特徴とする液晶表示装置である。
本発明によれば、転移電圧の前半パルスと後半パルスを検出温度によって変化させることにより、フリッカの発生を防止することができる。
以下、本発明の第1の実施形態のOCB型の液晶表示装置10について図1〜図4に基づいて説明する。
液晶表示装置10の構成について図1に基づいて説明する。
液晶表示装置10は、アレイ基板12と対向基板14とを有し、両基板12,14の間に液晶(OCBモードの液晶)が挟持されている。
アレイ基板12は、ガラス基板上に複数本の信号線16と複数本の走査線18が直交するように配され、信号線16と走査線18の交差部近傍にポリシリコンからなる薄膜トランジスタ(以下、TFTという)20が形成され、画素がマトリックス状に配置されている。そして、信号線16が各TFT20のソース電極に、走査線18が各TFT20のゲート電極に接続されている。また、各TFT20のドレイン電極が画素電極に接続されている。
複数本の信号線16は、信号線ドライバー回路22から映像信号である液晶駆動電圧が供給され、複数本の走査線18は走査線ドライバー回路24からゲート信号が入力され、TFT20を駆動させる。
アレイ基板12上のマトリクス状の各画素においては、OCBモードの液晶をスプレイ配向からベンド配向に転移させるための電圧である転移電圧を印加するための転移核部を有している。この転移核部は、画素電極を構成しているITOから構成され、画素電極の電位と同電位である。
なお、画素電極は蓄積容量を形成する電極を有し、これが前段の走査線18と結合することで容量結合する構成としてもよい。
信号線ドライバー回路22と走査線ドライバー回路24は、コントローラ26によって制御されている。また、このコントローラ26には、デジタル式の温度センサ28の検出温度に関する検出温度信号が入力される。この温度センサ28は、コントローラ26が取り付けられているプリント配線基板上に取り付けられている。
次に、転移電圧の印加方法について図2〜図4に基づいて説明する。
液晶表示装置10の電源をオンしたときに、信号線ドライバー回路22の中にある転移回路が動作する。まず、温度センサ28によって環境温度を検出して、コントローラ26にその検出温度信号を出力する。コントローラ26では、パルス状の転移電圧に用いるクロックカウントを決定し、それに応じて転移電圧の前半パルスと後半パルスの波形の長さ(各極性のパルスのバルス幅)を決める。これにしたがって対向基板14の対向電極に印加する電圧も変化させる。
図4は、電源をオン状態にしたときの電位の状態を示す図である。
ソース電圧の中心を5Vとして−7V〜+7Vの範囲で駆動させる。ゲート電圧は、−6V〜+12Vで駆動させる。画素電位が0Vとなるように対向電位及びソース電位を共に+5Vとした0.4秒のリセット期間を設けた後、転移電圧の前半パルスとして対向電極に−20V、0.35秒を印加し、さらに転移電圧の後半パルスとして+30V、0.25秒印加する。
このとき、本実施形態では、互いに極性の異なる後半パルスの幅と前半パルスの幅との比率を環境温度によって変化させる。すなわち、前半のパルス及び後半のパルスの電位は変えずに、各環境温度において転移波形終了後のフリッカが発生しない最適な波形を調べると、図3の表のようになった。図4は、その環境温度と前半パルスの幅と後半パルスの幅の比率をプロットした図である。
例えば、0℃では、前半パルスの幅を0.65秒、後半パルスの幅を0.6秒とし、パルス幅の比率を0.92とすれば、フリッカが発生しない。また、30℃では、前半パルスの幅を0.35秒、後半パルスの幅を0.25秒とした場合、パルス幅の比率が0.71となり、同じくフリッカが発生しない。
このように、環境温度によって前後半パルスの幅を制御することで、どのような環境温度でも転移波形終了後にフリッカが発生することがない。
次に、第2の実施形態のOCB型の液晶表示装置10について図5に基づいて説明する。
第1の実施形態では、転移電圧の前半パルスの幅と後半パルスの幅の比率を変化させたが、本実施形態では、どの環境温度においてもそのパルスの幅の比は同じに設定し、パルス電位の比率を変化させるものである。これについて、図5のグラフに基づいて説明する。図5は、前後半パルスの電位の絶対値と環境温度との関係を示す図である。
転移電圧として前半パルスの電位を−20V(基準電位との電位差25V)及び前半パルスと後半パルスの幅の比を0.71とし、各環境温度における電位差の比を図5のように調整した場合、転移波形終了後のフリッカの発生状態を防止することができる。
次に、第3の実施形態のOCB型の液晶表示装置10について説明する。
第3の実施形態では、転移電圧における前半パルスの積分値と後半パルスの積分値の比率を環境温度に合わせてコントロールすることにより、フリッカを防止することができる。即ち、前半パルスの面積S1と後半パルスの面積S2の比率を求め、環境温度の上昇と共にその比率が小さくなるようにすることにより、例えば、前記比率S2/S1を、0.5〜1.5の間で変化させることにより、フリッカを防止することができる。
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
本発明の液晶表示装置の第1の実施形態を示すブロック図である。 第1の実施形態における転移電圧の波形図である。 環境温度と前半パルスの幅及び後半パルスの幅とパルス幅の比率を示した表である。 環境温度と前後半パルス幅の比率の関係を示すグラフである。 第2の実施形態における環境温度と前後半パルス電位差の比率の関係を示すグラフである。 スプレイ配向からベンド配向への転移の説明図である。
符号の説明
10 液晶表示装置
12 アレイ基板
14 対向基板
26 コントローラ
28 温度センサ

Claims (6)

  1. OCB型の液晶パネルと、
    この液晶パネルの周囲の温度を検出する温度検出手段と、
    前記OCB型の液晶パネルの液晶をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる転移電圧を印加する転移電圧印加手段と、
    を備え、前記転移電圧印加手段における前記転移電圧は、互いに極性の異なる前半パルスと後半パルスとから構成され、前記前半パルスの幅L1と前記後半パルスの幅L2の比率L2/L1を前記検出温度が高いほど小さくするようにした
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記比率L2/L1を、0.5〜1.0の間で変化させる
    ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. OCB型の液晶パネルと、
    この液晶パネルの周囲の温度を検出する温度検出手段と、
    前記OCB型の液晶パネルの液晶をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる転移電圧を印加する転移電圧印加手段と、
    を備え、前記転移電圧印加手段における前記転移電圧は、互いに極性の異なる前半パルスと後半パルスとから構成され、前記前半パルスの電圧値V1の絶対値|V1|と前記後半パルスL2の電圧値V2の絶対値|V2|の比率|V2|/|V1|を前記検出温度が高いほど小さくするようにした
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 前記比率|V2|/|V1|を、0.5〜1.5の間で変化させる
    ことを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
  5. OCB型の液晶パネルと、
    この液晶パネルの周囲の温度を検出する温度検出手段と、
    前記OCB型の液晶パネルの液晶をスプレイ配向からベンド配向へ転移させる転移電圧を印加する転移電圧印加手段と、
    を備え、前記転移電圧印加手段における前記転移電圧は、互いに極性の異なる前半パルスと後半パルスとから構成され、前記前半パルスの積分値S1と前記後半パルスの積分値S2の比率S2/S1を前記検出温度が高いほど小さくするようにした
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  6. 前記比率S2/S1を、0.5〜1.5の間で変化させる
    ことを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。
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