JP4273183B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device: LCD)及びその駆動方法に関し、より詳細には、ＯＣＢモードの液晶をスプレー状態からベンド状態に早く転移するための液晶表示装置及びその駆動方法に関するものである。

一般的に、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、陰極線管に比べて極めて薄く、軽く、電力消費が少なくて、既に携帯電話、コンピュータ及びＰＤＡなどの携帯型情報機器の画面表示素子として広く使われており、電子波の放出が少なくて、現在、ディスプレイ分野において大部分を占めている。

このような液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画面を見る方向によって明暗と色とが変わる狭い視野角を有するという短所がある。このような短所を克服する方法が複数提案されている。

例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）の視野角向上のためには、導光板の表面にプリズム板を取付け、バックライトからの入射光の直進性を向上させて、垂直方向の輝度を３０％以上向上させる方式が実用化されており、ネガ(Negative)光補償板を取り付けて視野角を高める方法を適用しつつある。

また、イン・プレーン・スイッチング(In Plane Switching)モードが開発され、上下左右の視野角が１６０゜とほぼ陰極線管水準の広視野角化がなされているが、開口率（画素領域のうち表示に有効な面積率）が相対的に低くて、これに対する改善策が必要となる。

この他にも、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend；以下、‘ＯＣＢ’と呼ぶ。）方式、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）方式、ＤＨＦ（Deformed Helix Ferroelectric）方式などを薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）で駆動して、視野角を改善する努力など、多くの試みがなされている。

特に、ＯＣＢモードの場合、液晶の応答速度が速く、広視野角の特性を持っているという長所のために、現在、研究開発が活発に進行されつつある。

図１は、一般的なＯＣＢモードの初期駆動時の液晶の転移状態を説明するための液晶状態変換図である。

図１を参照すれば、上板電極と下板電極との間に位置する液晶の初期配向状態はホモジーニアス状態（Homogenous State）であり、上／下板電極に所定の電圧を印加すれば、転移スプレー（Transient Splay）及び非対称スプレー（Asymmetric Splay）を経てベンド状態（Bend State）に変換された後、ＯＣＢモードで動作する。

図１に示すように、一般的にＯＣＢ液晶セルは、傾斜角（Tilt Angle）が約１０〜２０゜、液晶セルの厚さは４〜７μｍで作られ、配向膜を同じ方向にラビング（Ｒｕｂｉｎｇ）する方式を取っている。液晶層の真中での液晶分子の配列は、左右対称となるので、特定の電圧以下では、傾斜角が０゜であり、特定の電圧以上では、傾斜角が９０゜となり、初期に大きい電圧をかけて液晶層の中心部において液晶分子の傾斜角を９０゜に作り、印加電圧を異ならせて配向膜と液晶層とのうち液晶分子を除いた残りの液晶分子のチルト（Ｔｉｌｔ）変化により液晶層を経る光の偏光を変調する。

中心部位の液晶分子の傾斜角が０゜から９０゜に配列するのに時間が通常数秒程度かかり、バックフロー（Back-Flow）がなく、弾性係数が大きい反り変形なので、反応時間は、１０ｍｓ程度と極めて速いという特徴がある。

一般的に、ＯＣＢモードのオン状態では、転移スプレー（Transient Splay）から非対称スプレー（Asymmetric Splay）への変換は速く、転移スプレー（Transient Splay）からベンド状態（Bend state)への変換は比較的速いが、非対称スプレー（Asymmetric Splay）からベンド状態（Bend state）への変換は遅い。

また、ＯＣＢモードのオフ状態では、ベンド状態（Bend State）からホモジーニアス状態（Homogenous State）への変換は遅いが、転移スプレー（Transient Splay）からホモジーニアス状態（Homogenous State）または非対称スプレー（Asymmetric Splay）からホモジーニアス状態（Homogenous State）への変換は速い。

上記で説明したように、ＯＣＢモードのためのベンド配向を得るまでは、一定時間（以下、‘転移時間’と呼ぶ。）が必要となるという問題点が発生する。したがって、前記問題点であるＯＣＢモードでの転移時間を短縮するために、液晶に初期高電圧を印加する多様な構造及び方法が提案されている。

図２は、従来のＯＣＢモードの液晶表示装置を示すブロック図である。

図２を参照すれば、従来のＯＣＢモードの液晶表示装置は、液晶表示パネル１０、ソースドライバ２０、スキャンドライバ３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０、スイッチング部５０、バックライト部６０、光源制御器７０及びタイミングコントローラ８０を含む。

また、ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）とデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）との間に静電気防止（Electro Static Discharge：ＥＳＤ）のための静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）がつながれ、前記ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）とゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）との間に静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｎ）がつながれている。

前記スイッチング部５０は、前記ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）と共通電極とに共通でつながれて、前記タイミングコントローラ８０の制御信号（Ｓ_ｓ）によって初期ベンド転移時と液晶駆動時とを区分してそれぞれスイッチングされる。

前述した従来のＯＣＢモードの液晶表示装置は、液晶の初期ベンド転移のための初期ベンド転移時に、前記タイミングコントローラ８０での制御信号（Ｓ_ｓ）によって前記スイッチング部５０が（ａ）にスイッチングされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０から１５Ｖ〜３０Ｖの高電圧を直列抵抗（Ｒ_ｓ）を通じて前記ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）と共通電極（ｃｏｍ）とに印加する。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０から出力された電圧は、直列抵抗（Ｒ_ｓ）で一定電圧だけ電圧降下され、前記直列抵抗（Ｒ_ｓ）を通じて伝達された高電圧が前記データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）につながれた静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）をターンオンさせて、実質的に所望の高電圧が液晶に印加されなくなるという問題点がある。

前記問題点を解決するために、直列抵抗（Ｒ_ｓ）の大きさを小さくすれば、液晶に印加される電圧（Ｖｄ）を増加させることができるが、直列抵抗（Ｒ_ｓ）が小さければ、電圧が印加される初期に大きい電流が流れて、ＴＦＴ画素及び液晶表示パネルが、初期過電流による焼損のような損傷を受け易いという問題点が生じる。

前述した問題点を解決するための本発明の目的は、ＯＣＢモードにおいて液晶を高速にベンド転移できるように、初期ベンド転移時に上部基板の共通電極のみに転移電圧を印加することのできる液晶表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明は、薄膜トランジスタ、画素電極及びストレージ電極が形成された第１の基板と；共通電極が形成された第２の基板と；前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填されたＯＣＢモードの液晶層と；前記共通電極とつながれ、ベンド転移時間の間に転移電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータとつながれ、前記ベンド転移時間後に前記ストレージ電極とつながれるためのスイッチング部と；前記スイッチング部の動作を制御する制御信号を出力するタイミングコントローラとを含む液晶表示装置を提供する。

また、前記目的を達成するための更に他の本発明は、ＯＣＢモードの液晶キャパシタ及びストレージキャパシタを含む多数の画素を含む液晶表示パネルと；多数のゲート線を介して前記多数の画素にゲート信号を伝達するためのスキャンドライバと；多数のデータ線を介して前記多数の画素にデータ電圧を伝達するためのソースドライバと；前記ＯＣＢモードの液晶をベンド転移させるための転移電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと；前記液晶キャパシタの共通電極につながれ、ベンド転移時間の間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータに第１のスイッチングを実行し、前記ベンド転移時間後に前記ストレージキャパシタのストレージ電極に第２のスイッチングを実行するためのスイッチング部と；前記スキャンドライバ、前記ソースドライバ及び前記スイッチング部の動作を制御するための制御信号を出力するタイミングコントローラとを含む液晶表示装置を提供する。

また、前記目的を達成するために、薄膜トランジスタ、画素電極及びストレージ電極が形成された第１の基板と共通電極が形成された第２の基板との間に充填されたＯＣＢモードの液晶を含む液晶表示装置の駆動方法において、前記共通電極とつながれたスイッチング部で転移電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータにスイッチングする段階と；前記スイッチング部でストレージ電極にスイッチングする段階とを含む液晶表示装置の駆動方法を提供する。

本発明の実施例によるＯＣＢモードを有する液晶表示装置によれば、液晶の初期ベンド転移時にＤＣ／ＤＣコンバータから共通電極のみに高電圧を印加し、ストレージラインには高電圧を印加しないため、下部基板の回路設計及びドライバＩＣの設計時にストレージラインに印加される高電圧に対する考慮をする必要がなくなるという効果がある。

また、液晶の初期ベンド転移時に、下部基板の静電気防止回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの高電圧による影響を受けなくなり、液晶に高電圧を充分に印加することができ、ＯＣＢモードの液晶を高速にベンド転移できるようになるという効果がある。

以下、本発明の望ましい実施例を添付された図面を参照して詳しく述べる。

図３は、本発明の実施例によるＯＣＢモードの液晶表示装置を示すブロック図である。

図３を参照すれば、本発明の実施例によるＯＣＢモードの液晶表示装置は、液晶表示パネル１００、ソースドライバ２００、スキャンドライバ３００、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００、スイッチング部５００、バックライト部６００、光源制御器７００及びタイミングコントローラ８００を含む。

液晶表示パネル１００は、下部基板（図示せず）、上部基板（図示せず）及び前記下部基板と上部基板との間に充填されたＯＣＢモードの液晶（Liquid Crystal: LC）から構成される。

前記下部基板には、ゲート信号を伝達する多数のゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）と、データ信号を伝達する多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）と、多数のストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）と、前記多数のゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）と前記多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）とが交差する領域に形成された薄膜トランジスタとを含む多数の画素領域が形成される。

また、前記上部基板は、液晶キャパシタの上部電極に該当する共通電極（ｃｏｍ）と、赤色、緑色及び青色のカラーフィルター（フィールド順次（Field sequential）駆動方式の場合はいらない）と、ブラックマトリックス（Black Matrix：ＢＭ）とから構成される。

以下、液晶表示パネル１００に形成された多数の画素１１０について詳しく説明する。

各画素１１０は、スイッチングトランジスタ（ＭＳ）、液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）及びストレージキャパシタ（Ｃ_ｓｔ）から構成されている。

スイッチングトランジスタ（ＭＳ）は、ソース端子、ゲート端子及びドレイン端子から構成される。前記ソース端子は、データ線（Ｄ_ｍ）につながれ、前記ゲート端子は、ゲート線（Ｇ_ｎ）につながれ、前記ドレイン端子は、前記液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）の画素電極につながれる。したがって、スイッチングトランジスタ（ＭＳ）は、ゲート線（Ｇ_ｎ）を介して伝達されたゲート信号でターンオンされて、データ線（Ｄ_ｍ）を介して伝達されたたデータ電圧を液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）に伝達する役割をする。

液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）は、画素電極（図示せず）、共通電極（ｃｏｍ）及びこれらとの間に充填されたＯＣＢモードの液晶から構成される。画素電極は、前記スイッチングトランジスタ（ＭＳ）のドレイン電極につながれ、前記スイッチングトランジスタ（ＭＳ）を介して伝達されるデータ電圧が実質的に印加される。共通電極（ｃｏｍ）は、前記ＯＣＢモードの液晶を挟んで画素電極と対向して上部基板に形成され、液晶の初期ベンド転移時に外部電源部から高電圧が印加され、液晶の駆動時にソースドライバ２００から共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）が印加される。したがって、液晶の初期ベンド転移時に共通電極（ｃｏｍ）に印加された高電圧で液晶が早くベンド状態に転移され、液晶の駆動時に液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）の両端に印加されたデータ電圧（Vdata）と共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）との電圧差により液晶の配列状態が変化する。

ストレージキャパシタ（Ｃ_ｓｔ）は、前記画素電極、ストレージ電極（Ｓ_ｎ）及びこれらとの間に形成された誘電体である絶縁物質から構成される。前記ストレージ電極（Ｓ_ｎ）は、液晶の駆動時にソースドライバ２００から共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）が印加される。したがって、ストレージキャパシタ（Ｃ_ｓｔ）は、前記液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）と並列につながれ、前記データ電圧と共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）との電圧差に該当する電荷を１フレーム間に貯蔵する。

ソースドライバ２００は、多数の画素１１０にデータ電圧を伝達するための多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）がつながれており、ストレージライン（Ｓ_ｎ）と共通電極（ｃｏｍ）に共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）を伝達するための共通電圧ライン（Ｖ_ｃｏｍ）とがつながれている。このような、ソースドライバ２００は、液晶の初期ベンド転移時に多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）をグランドにつなぎ、液晶の駆動時に多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）を介してデータ電圧を、共通電圧ライン（Ｖ_ｃｏｍ）を介して共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）を前記多数の画素１１０に印加する。

スキャンドライバ３００は、多数の画素１１０にゲート信号を伝達するための多数のゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）がつながれている。スキャンドライバ３００は、液晶の初期ベンド転移時にゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）を開け（電気的にオープン状態とし）、液晶の駆動時にゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）を介してゲート信号を順次印加して、前記多数の画素１１０を選択する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４００は、電源部（図示せず）での電圧を昇圧して、１５Ｖから３０Ｖの電圧を出力する。前記ＤＣ／ＤＣコンバータ４００は、液晶の初期ベンド転移時に、ＯＣＢモードの液晶を高速にスプレー状態（Ｓｐｌａｙ Ｓｔａｔｅ）からベンド状態（Ｂｅｎｄ Ｓｔａｔｅ）に転移させるために共通電極（ｃｏｍ）に高電圧を印加するためのものである。

スイッチング部５００は、前記上部基板の共通電極（ｃｏｍ）に固定されているスイッチを液晶の初期ベンド転移時と駆動時とを区分してスイッチングするためのものである。まず、液晶の初期ベンド転移時に、前記スイッチング部５００は（ａ）にスイッチングされて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００から出力される電圧を前記共通電極（ｃｏｍ）に印加する。既に前述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００から出力される電圧は、実質的に１５Ｖから３０Ｖである。次に、液晶の駆動時に、前記スイッチング部５００は（ｂ）にスイッチングされて、ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）につながれ、前記ソースドライバ２００から出力される共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）を前記ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）と共通電極（ｃｏｍ）とに印加する。

タイミングコントローラ８００は、外部映像処理部（図示せず）から映像データと水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）及び垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）を印加されて、ソースドライバ２００に階調データと動作制御信号（Ｓ_ｄ）とを印加し、スキャンドライバ３００、光源制御器７００及びスイッチング部５００のそれぞれに制御信号（Ｓ_ｇ、Ｓ_ｂ、Ｓ_ｓ）を印加する。

光源制御器７００は、タイミングコントローラ８００から印加されるバックライト制御信号（Ｓ_ｂ）によって、液晶表示パネル１００の後面に配置されたバックライト部６００を駆動するための所定の電圧を印加する。前記バックライト部６００は、フィールド順次（Field-Sequential）駆動方式の場合、一つの画素１１０に赤色、緑色及び青色光を順次出力する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤからなることができ、カラーフィルター（Color-Filter）を用いる駆動方式の場合、白色光を出力する白色ＬＥＤまたはＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluoresence Lamp）であってもよい。また、カラーフィルターを用いる駆動方式の液晶表示装置の場合、各単位画素毎に、赤色、緑色及び青色のカラーフィルターが画素上に位置する。

また、前記ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）とデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）との間に静電気防止（Electro Static Discharge：ＥＳＤ）のための静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）がつながれ、前記ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）とゲート線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）との間に静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｎ）がつながれている。前記のような静電気防止（ＥＳＤ）回路は、液晶表示装置（ＬＣＤ）の工程中に静電気が発生しても、ＴＦＴ素子や配線の特性が変わらなく、放電されるようにするためのものである。静電気防止（ＥＳＤ）回路は、一定電圧（一般的に１０Ｖ）以上でターンオン（Turn-On）され、ターンオン時に、静電気防止（ＥＳＤ）回路は、抵抗としてにモデリングされ（形作られ）、抵抗の大きさは、印加される電圧によって可変され得る。前記静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｎ、ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）は、図２のような従来の場合、液晶の初期ベンド転移時にＤＣ／ＤＣコンバータ４０から出力される高電圧のためにターンオンされ、液晶に高電圧を印加するのに邪魔になった。しかし、本発明の実施例による図３の場合、液晶の初期ベンド転移時にＤＣ／ＤＣコンバータ４００から共通電極（ｃｏｍ）のみに高電圧を印加し、ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）には高電圧を印加しないため、静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｎ、ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００による影響を全く受けなくなり、従来のような問題点は発生しない。

前述したように、本発明の実施例によるＯＣＢモードの液晶表示装置は、スイッチング部５００を設計して、液晶の初期ベンド転移時に上部基板の共通電極（ｃｏｍ）と下部基板のストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）との導通をカットし、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００の高電圧を共通電極（ｃｏｍ）のみに印加し、ストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）には高電圧を印加しないため、下部基板の回路設計及びドライバＩＣ（Integrated Circuit）の設計時に下部基板に印加される高電圧に対する考慮をする必要がなくなる。また、液晶の初期ベンド転移時に静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｎ、ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００の高電圧による影響を全く受けなくなり、液晶に高電圧を充分に印加できるようになり、液晶のベンド転移時間を短縮することができる。

図４は、本発明の実施例による液晶表示装置の動作を説明するための代表画素に対する断面図である。

図４を参照すれば、画素１１０は、共通電極９００、画素電極９１０及びストレージ電極９２０から構成される。前記共通電極９００と画素電極９１０との間には、ＯＣＢモード液晶が充填されており、前記画素電極９１０とストレージ電極９２０との間には、誘電物質の絶縁層が形成されている。したがって、前記共通電極９００、画素電極９１０及びＯＣＢモードの液晶が液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）となり、前記画素電極９１０、ストレージ電極９２０及び誘電物質の絶縁層がストレージキャパシタ（Ｃ_ｓｔ）となる。

また、スイッチング部５００は、前記共通電極９００につながれ、液晶の初期ベンド転移時にＤＣ／ＤＣコンバータ４００に前記共通電極９００をつなぎ、液晶駆動時に前記共通電極９００をストレージ電極９２０につなぐためにスイッチングする。前記スイッチング部５００については、図５を参照して後述することにする。

図３と図４とを参照して、本発明の実施例による液晶表示装置の駆動方法を説明すれば、まず、液晶の初期ベンド転移時に、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓｄ）によってソースドライバ２００は多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）をグランドにつなげる。したがって、前記画素電極９１０は、液晶の初期ベンド転移時に実質的にグランドにつながれる。また、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓ_ｓ）によって、記スイッチング部５００は（ａ）にスイッチングされ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００から出力される転移電圧を共通電極９００に印加する。したがって、液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）は、迅速にスプレー（Ｓｐｌａｙ）状態からベンド（Ｂｅｎｄ）状態に転移されて、液晶の駆動準備を完了する。

次に、液晶の駆動時に、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓｄ）によって、ソースドライバ２００は多数のデータ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）にデータ電圧を印加する。したがって、前記画素電極９１０には、該当するデータ電圧（Vdata）が印加される。また、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓ_ｓ）によって、前記スイッチング部５００は（ｂ）にスイッチングされ、前記共通電極９００とストレージ電極９２０とがつながれ、ソースドライバ２００から共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）が印加される。したがって、液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）の両端にかかった電圧差に該当する液晶の透過度をもって液晶状態の配列が変わり、ストレージキャパシタ（Ｃ_ｓｔ）は、１フレーム間に液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）の両端にかかった電圧差に該当する電圧を貯蔵する。

図５は、図４のスイッチング部５００を具体的に示す図である。

図５（ａ）を参照すれば、スイッチング部５００は、２×１マルチプレックス（Multiplex）から構成されることができる。詳しく説明すれば、前記２×１マルチプレックス（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）は、前記タイミングコントローラとつながれる制御端子と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータとつながれる第１の入力端子と、前記ストレージ電極とつながれる第２の入力端子と、前記共通電極とつながれる出力端子とを備える。したがって、前記２×１マルチプレックス（Multiplex）は、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓ_ｓ）によって共通電極９００をＤＣ／ＤＣコンバータ４００またはストレージ電極９２０につなぐ。

図５（ｂ−１）を参照すれば、スイッチング部５００は、ＰＭＯＳトランジスタ及びＮＭＯＳトランジスタから構成することができる。すなわち、ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ１）は、第１の端子が共通電極９００につながれ、第２の端子がＤＣ／ＤＣコンバータ４００につながれ、ゲート端子がタイミングコントローラ８００の制御信号線（Ｓ_ｓ）とつながれる。また、ＮＭＯＳトランジスタ（ＭＮ１）は、第１の端子が共通電極９００につながれ、第２の端子がストレージ電極９２０につながれ、ゲート端子がタイミングコントローラ８００の制御信号線（Ｓ_ｓ）とつながれる。したがって、タイミングコントローラ８００の出力の制御信号（Ｓ_ｓ）が‘ロー’レベルの信号である時は、ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ１）だけがターンオンされ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００の高電圧を共通電極９００に伝達し、‘ハイ’レベルの信号である時は、ＮＭＯＳトランジスタ（ＭＮ１）だけがターンオンされ、ストレージ電極９２０とつながれて、共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）が共通電極に印加される。ここで、前記２つのトランジスタ（ＭＰ１、ＭＮ１）は、図５（ｂ−２）に２つのトランジスタ（ＭＮ２、ＭＰ２）で示すように、互いに置き換えてもよく、この時、制御信号（Ｓ_ｓ）は極性反対に印加される。

図５（ｃ−１）を参照すれば、スイッチング部５００は、２つのＰＭＯＳトランジスタまたは２つのＮＭＯＳトランジスタから構成することができる。すなわち、ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ３）は、第１の端子が共通電極９００につながれ、第２の端子がＤＣ／ＤＣコンバータ４００につながれ、ゲート端子がタイミングコントローラ８００の出力の制御信号線（Ｓ_ｓ）とつながれる。また、ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ４）は、第１の端子が共通電極９００につながれ、第２の端子がストレージ電極９２０につながれ、ゲート端子がタイミングコントローラ８００の制御信号線（Ｓ_ｓ）とつながれたインバータ（ＩＶ１）につながれる。したがって、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓ_ｓ）が‘ロー’レベルの信号である時は、ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ３）だけがターンオンされ、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００の高電圧を共通電極９００に伝達し、‘ハイ’レベルの信号である時は。ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ４）だけがターンオンされ、ストレージ電極９２０とつながれて、共通電圧（Ｖ_ｃｏｍ）を共通電極９００に伝達する。ここで、前記２つのＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ３、ＭＰ４）は、図５（ｃ−２）に示すように、２つのＮＭＯＳトランジスタ（ＭＮ３、ＭＮ４）に置き換えてもよく、この時、制御信号（Ｓ_ｓ）は極性反対に印加される。

前述したように、本発明の実施例によるＯＣＢモードの液晶表示装置は、前記のようなスイッチング部５００を設計して、タイミングコントローラ８００の制御信号（Ｓ_ｓ）によって液晶の初期ベンド転移時に上部基板の共通電極（ｃｏｍ）と下部基板のストレージライン（Ｓ_１−Ｓ_ｎ）との導通をカットし、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００から共通電極（ｃｏｍ）のみに高電圧を印加し、下部基板には高電圧を印加しないため、下部基板の回路設計及びドライバＩＣ（Integrated Circuit）の設計時に、下部基板に印加される高電圧に対する考慮をする必要がなくなる。また、液晶の初期ベンド転移時に、静電気防止回路（ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｎ、ＥＳＤ_１−ＥＳＤ_ｍ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００の高電圧による影響を全く受けなくなり、液晶に高電圧を充分に印加することができ、液晶のベンド転移時間を短縮することができる。

以上では、本発明の一実施例を挙げて説明したが、本発明の権利範囲は、前記実施例に限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者が、前記の特許請求範囲を通じて容易に変形または置換したものも本発明の権利範囲に属する。

一般的なＯＣＢモードの初期駆動時の液晶の転移状態を説明するための液晶状態変換図である。 従来のＯＣＢモードの液晶表示装置を示すブロック図である。 本発明の実施例によるＯＣＢモードの液晶表示装置を示すブロック図である。 本発明の実施例によるＯＣＢモードの液晶表示装置の動作を説明するための代表画素に対する断面図である。 図４のスイッチング部を具体的に示す図である。

符号の説明

１００： 液晶表示パネル ２００： ソースドライバ
３００： スキャンドライバ ４００：ＤＣ／ＤＣコンバータ
５００： スイッチング部 ６００： バックライト部
７００： 光源制御器 ８００： タイミングコントローラ
９００： 共通電極 ９１０： 画素電極
９２０：ストレージ電極

Claims (23)

1. 薄膜トランジスタ、画素電極及びストレージ電極が形成された第１の基板と；
   共通電極が形成された第２の基板と；
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に充填されたＯＣＢモードの液晶層と；
   前記共通電極とつながれ、ベンド転移時間の間に転移電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータとつながれ、前記ベンド転移時間後に前記ストレージ電極とつながれるためのスイッチング部と；
   前記スイッチング部の動作を制御する制御信号を出力するタイミングコントローラとを含む液晶表示装置。
2. 前記スイッチング部は、
   前記タイミングコントローラとつながれる制御端子と；
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータとつながれる第１の入力端子と；
   前記ストレージ電極とつながれる第２の入力端子と；
   前記共通電極とつながれる出力端子とを含むマルチプレックスであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記スイッチング部は、
   前記共通電極と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとの間につながれた第１のトランジスタと；
   前記共通電極と前記ストレージ電極との間につながれた第２のトランジスタとを含み、
   前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、前記タイミングコントローラの制御信号に従って相補的にオン／オフされることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１のトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであり、前記第２のトランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであり、
   前記タイミングコントローラの制御信号出力は、前記ベンド転移時間の間に‘ロー’レベルの信号とされ、前記ベンド転移時間後に‘ハイ’レベルの信号とされることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１のトランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであり、前記第２のトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであり、
   前記タイミングコントローラの制御信号出力は、前記ベンド転移時間の間に‘ハイ’レベルの信号とされ、前記ベンド転移時間後に‘ロー’レベルの信号とされることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記スイッチング部は、
   前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタのいずれか一つのトランジスタのゲート端子と前記タイミングコントローラとの間につながれたインバータを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
9. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータの転移電圧は、
   １５Ｖから３０Ｖであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 前記第２の基板は、前記共通電極上にカラー色を具現するカラーフィルター層を更に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。
11. ＯＣＢモードの液晶キャパシタ及びストレージキャパシタを含む多数の画素を含む液晶表示パネルと；
    多数のゲート線を介して前記多数の画素にゲート信号を伝達するためのスキャンドライバと；
    多数のデータ線を介して前記多数の画素にデータ電圧を伝達するためのソースドライバと；
    前記ＯＣＢモードの液晶をベンド転移させるための転移電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと；
    前記液晶キャパシタの共通電極につながれ、ベンド転移時間の間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータに第１のスイッチングを実行し、前記ベンド転移時間後に前記ストレージキャパシタのストレージ電極に第２のスイッチングを実行するためのスイッチング部と；
    前記スキャンドライバ、前記ソースドライバ及び前記スイッチング部の動作を制御するための制御信号を出力するタイミングコントローラとを含む液晶表示装置。
12. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータの転移電圧は、
    １５Ｖから３０Ｖであることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記ソースドライバは、
    前記ベンド転移時間の間に、前記多数のデータ線をグランド(Ground)につなぐことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記ソースドライバは、
    前記ベンド転移時間後に、前記多数のデータ線にデータ電圧を印加し、前記ストレージ電極に共通電圧を印加することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
15. 前記液晶表示装置は、
    前記液晶表示パネルに、赤色、緑色及び青色光を順次発光する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤから構成されたバックライト部を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
16. 前記液晶表示装置は、
    前記液晶表示パネルに、白色光を発光する白色ＬＥＤまたはＣＣＦＬ(Cold Cathode Fluoresence Lamp)から構成されたバックライト部を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
17. 前記液晶表示パネルは、
    前記バックライト部から発光する光をフィルタする赤色、緑色及び青色のカラーフィルターを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 前記各々の画素は、
    前記ゲート線のゲート信号に応答して前記データ線を介して伝達されるデータ電圧を前記液晶キャパシタに伝達するスイッチングトランジスタを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
19. 薄膜トランジスタ、画素電極及びストレージ電極が形成された第１の基板と共通電極が形成された第２の基板との間に充填されたＯＣＢモードの液晶を含む液晶表示装置の駆動方法において、
    前記共通電極とつながれたスイッチング部で転移電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータにスイッチングする段階と；
    前記スイッチング部でストレージ電極にスイッチングする段階とを含む液晶表示装置の駆動方法。
20. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータにスイッチングする段階において、前記ＯＣＢモードの液晶は、スプレー状態からベンド状態に転移されることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置の駆動方法。
21. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータの転移電圧は、１５Ｖから３０Ｖであることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置の駆動方法。
22. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータにスイッチングする段階において、前記画素電極はグランドにつながれることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
23. 前記ストレージ電極にスイッチングする段階において、前記画素電極には、データ電圧が印加され、前記共通電極及び前記ストレージ電極には、共通電圧が印加されることを特徴とする請求項１９に記載の液晶表示装置の駆動方法。

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