KR20020070962A - 오씨비 셀을 이용한 액정 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

오씨비 셀을 이용한 액정 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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오타요시히토
아리모토가츠유키
고바야시다카히로
후나모토다로
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

오씨비 셀에 있어서 역전이 발생을 억제하면서 양호한 영상을 표시 가능하게 하는 액정 표시장치 및 그 구동방법을 제공한다. 한 프레임의 기간은, 액정의 상태를 초기화하는 신호를 화소 셀에 기입하는 제1 기간(P1)과 영상신호에 대응한 화소 데이터를 화소 셀에 기입하는 제2 기간(P2)을 갖고, 제1 기간에, 각 화소 셀에 인가되는 전위 레벨이 제2 기간보다도 높은 전위(Vsup)를 각 화소 셀이 유지하는 Vsup 유지기간을 두었다.

Description

오씨비 셀을 이용한 액정 표시장치 및 그 구동방법{Liquid crystal display comprising OCB cell and method for driving the same}
이미 알고 있듯이, 액정 표시장치는 컴퓨터 장치 등의 화면표시 디바이스로서 많이 사용되어지고 있지만, 앞으로는 TV 용도에서의 사용확대도 기대되고 있다. 그렇지만, 현재 널리 사용되어지고 있는 TN형 셀은 시야각이 좁고, 응답속도도 불충분하여, 시차에 의한 콘트라스트의 저하나 화상의 흐려짐 등, TV로서 사용할 때의 표시성능에는 큰 과제가 있다.
근년, 이러한 TN형 셀에 대체하여, 오씨비 셀에 관한 연구가 진행되고 있다. 오씨비 셀은 TN형 셀에 비해, 광시야각, 고속응답의 특성을 갖고, 자연적인 동화표시에 보다 적합한 액정 셀이라고 말할 수 있다.
이하에서는 종래의 액정 표시장치의 구동방법 및 액정 표시장치에 관해서 설명한다.
도 14는 종래의 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 14에 있어서, X1, X2, …, Xn은 게이트 선, Y1, Y2, …, Ym은 소스 선, 126은 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터(이하, TFT라고 함)로, 각 TFT의 드레인 전극은 화소(106) 내의 화소전극에 접속되어 있다. 각각의 화소(106)는, 화소전극과, 투명전극인 대향 전극과, 그들 양방의 전극에 의해 둘러싸인 액정으로 구성된다. 대향 전극은 대향 구동부(105)가 공급하는 전압(Vcom)에 의해 구동된다. 대향 전극에 공급되는 전압(Vcom)은 제1 기준전압(Vref1), 제2 기준전압(Vref2)의 2종류로, 이것을 1수평기간마다 전환해서 공급한다.
103은 소스 선(Y1, Y2, …, Ym)에 화소(106)로 공급하는 전압을 출력하는 IC(이하, 소소 드라이버라고 함)이고, 104는 게이트 선(X1, X2, …, Xn)에 TFT(126)를 온 상태로 하는 전압, 또는 오프 상태로 하는 전압을 인가하기 위한 게이트 드라이버이다. 게이트 드라이버(104)는, 소스 드라이버(103)에 의한 소스 선(Y1, Y2, …, Ym)으로의 데이터 공급과 동기하여, 게이트 선(X1, X2, …, Xn)에 대하여 순차 온 전압을 인가한다. 소스 드라이버(103)로부터 공급되는 전압의 위상은, 대향 전극에 공급되는 전압(Vcom)의 위상과 역상의 관계가 된다. 이 대향 전극에 공급되는 전압(Vcom)과, 소스 선(Y1, Y2, …, Ym)을 통해서 각 화소(106)에 인가된 전압차가 화소(106) 내의 액정 양단에 걸리는 전압으로, 이 전압이 화소(106)의 투과율을 결정한다.
게다가, 도 15에 대향 전극에 공급되는 전압(Vcom), 소스 드라이버(103)에 공급되는 영상신호(VI)인 소스 신호(Vs) 및 (n-1)라인, n라인, (n+1)라인에 각각인가되는 게이트 신호(Vg(n-1), Vg(n), Vg(n+1))의 파형 및 타이밍 관계를 도시한다.
이러한 구동방법은, 오씨비 셀을 이용한 경우도, TN형 셀을 이용한 경우도 같다. 다만, 오씨비 셀은 영상표시를 개시하는 기동단계에 있어서 TN형 셀에는 없는 독특한 구동이 필요해진다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 오씨비 셀은 화상표시가 가능한 상태에 해당하는 벤드 배향(백표시)(도 16b), 벤드 배향(흑표시)(도 16c)과 표시 불가능한 상태에 해당하는 스프레이 배향(도 16a)을 갖는다. 이 스프레이 배향상태에서 벤드 배향상태로 이행하기(이하, 전이라고 함) 위해서는, 일정시간 고전압을 인가하는 등의 독특한 구동이 필요해진다. 다만, 이 전이에 관계하는 구동에 관하여는 본 발명과는 직접 관계하지 않기 때문에, 이 이상의 설명은 하지 않는다.
그렇지만, 이 오씨비 셀은 상기의 독특한 구동에 의해 일단 벤드 배향으로 전이해도, 소정의 레벨 이상의 전압이 일정시간 이상 인가되지 않는 상태가 계속되면, 벤드 배향이 유지되지 않고 스프레이 배향으로 되돌아가는(이하, 이 현상을 역전이라고 함) 문제가 있었다.
본 발명은 액티브 매트릭스형 액정 표시장치의 구동방법 및 액정 표시장치에 관한 것으로, 특별히 광시야각, 고속응답성을 갖는 오씨비(Optically Compensated Birefringence) 액정 모드를 이용한 액정 표시장치의 구동방법 및 액정 표시장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 1 에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 대향 전압(Vcom), 소스 신호(Vs) 및 게이트 신호(Vg)의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4a는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 3에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 배속 변환 후의 수직 동기신호의 타이밍도이다.
도 4b는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 3에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 배속 변환 후의 영상신호(Vs)의 타이밍도이다.
도 4c는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 3에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 신호 레벨 검출신호(DS)의 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6a는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 5에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 배속 변환 후의 수직 동기신호의 타이밍도이다.
도 6b는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 5에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 배속 변환 후의 영상신호(Vs)의 타이밍도이다.
도 6c는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 5에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)의 타이밍도이다.
도 7는 본 발명의 제4 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8a는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 7에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 배속 변환 후의 수직 동기신호의 타이밍도이다.
도 8b는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 7에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 배속 변환 후의 영상신호(Vs)의 타이밍도이다.
도 8c는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 7에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)의 타이밍도이다.
도 8d는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 7에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 백라이트 휘도 제어신호(BC')의 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 12a는 기준전위(VREF1)로의 전환에 의한 도 11에 도시하는 소스 드라이버의 입출력 특성을 도시하는 도면이다.
도 12b는 기준전위(VREF2)로의 전환에 의한 도 11에 도시하는 소스 드라이버의 입출력 특성을 도시하는 도면이다.
도 12c는 기준전위(VREF3)로의 전환에 의한 도 11에 도시하는 소스 드라이버의 입출력 특성을 도시하는 도면이다.
도 12d는 기준전위(VREF4)로의 전환에 의한 도 11에 도시하는 소스 드라이버의 입출력 특성을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제8 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 14는 종래의 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 15는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 14에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 대향 전압(Vcom), 소스 신호(Vs) 및 게이트 신호(Vg)의 타이밍도이다.
도 16a는 오씨비 셀이 스프레이 배향상태에 있는 모양을 도시하는 모식도이다.
도 16b는 오씨비 셀이 벤드 배향(백표시)상태에 있는 모양을 도시하는 모식도이다.
도 16c는 오씨비 셀이 벤드 배향(흑표시)상태에 있는 모양을 도시하는 모식도이다.
도 17은 일반적인 오씨비 셀의 전위-투과율 곡선을 도시하는 도면이다.
그러한 이유로, 본 발명의 목적은, 오씨비 셀을 이용하여, 역전이 발생을 억압하면서, 양호한 영상을 표시하는 것이 가능한 액정 표시장치의 구동방법 및 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관계하는 액정 표시장치의 구동방법은, 화소 데이터가 공급되는 복수의 소스 선과, 주사신호가 공급되는 복수의 게이트 선과, 상기 소스 선과 상기 게이트 선의 교점에 대응하여 매트릭스 형상으로 배치된 화소 셀과, 입력된 영상신호에 기초하여 상기 소스 선을 구동하는 소스 드라이버와, 상기 게이트 선을 구동하는 게이트 드라이버와, 백라이트로 구성되며, 상기 화소 셀은 오씨비 셀인 액정 패널을 갖는 액정 표시장치를 구동하는 방법에 있어서, 1프레임 기간에, 액정 상태를 초기화하는 신호를 상기 화소 셀에 기입하는 제1 기간과 상기 영상신호에 대응한 화소 데이터를 상기 화소 셀에 기입하는 제2 기간을 선택적으로 마련하여, 상기 제1 기간에 있어서 각 화소 셀에 인가되는 전위 레벨이 상기 제2 기간보다도 높은 전위(Vsup)를 각 화소 셀이 유지하도록 설정한 것을 특징으로 한다. 또한,「액정 상태를 초기화하는 신호」라는 것은, 스프레이 상태로 되돌아가려고 하는 오씨비 액정 상태를 벤드 상태에 머무르기 쉽게 하기 위해서 액정에 기입하는 신호를 의미한다.
본 발명에 관계하는 구동방법에 있어서, 상기 제1 기간이 상기 1프레임 기간에 차지하는 비율을 20% 미만으로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 화소 셀에 소정 레벨 이하의 전압이 인가된 경우, 다음의 프레임에서는 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단하며, 상기 제1 기간을 다음의 프레임에 있어서 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 현재의 프레임을 포함하여, 과거 소정의 프레임 수 연속으로 동일의 상기 화소 셀에 소정 레벨 이하의 전압이 인가된 경우, 다음의 프레임에서는 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단하여, 상기 제1 기간을 다음의 프레임에 있어서 마련하는 것이 바람직하다.
또, 상기 전위(Vsup)를 프레임마다 가변 설정하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단한 경우, 다음의 프레임에서 인가하는 전위(Vsup)를, 직전의 프레임에서 인가한 전위(Vsup) 이상의 레벨로 설정하고, 한편, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 없다고 판단한 경우, 다음의 프레임에서 인가하는 전위(Vsup)를, 직전의 프레임에서 인가한 전위(Vsup) 이하의 레벨로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 기간의 길이를 프레임마다 가변 설정하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단한 경우, 다음의 프레임에 마련할 제1 기간을, 직전의 프레임에 마련한 제1 기간 이상의 길이로 설정하고, 한편, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 없다고 판단한 경우, 다음의 프레임에 마련할 제1 기간을, 직전의 프레임에 마련한 제1 기간 이하의 길이로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 제1 기간을 마련할 프레임에서는, 상기 제1 기간을 마련하지 않는 프레임보다도 상기 백라이트가 밝게 점등하도록, 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 백라이트 휘도 제어수단을 이용하여, 상기 백라이트를 제어하는 것이 바람직하다.
또, 상기 제1 기간의 길이에 응하여 상기 백라이트를 밝게 점등하도록, 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 백라이트 휘도 제어수단을 이용하여, 상기 백라이트를 제어하는 것이 바람직하다.
또, 과거 소정 수의 프레임에 있어서 입력된 영상신호의 평균 휘도 레벨과,현재의 프레임에 있어서 입력된 영상신호의 평균 휘도 레벨과를 연산하고, 상기의 연산결과에 의해, 상기 제1 기간의 길이를 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우, 과거 소정 수의 프레임에 있어서 입력된 영상신호의 평균 휘도 레벨과, 현재의 프레임에 있어서 입력될 영상신호의 평균 휘도 레벨과의 차가 소정 레벨보다도 큰 경우, 다음의 프레임에 있어서 상기 제1 기간을 소정의 길이로 설정하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관계하는 구동방법에 있어서는, 입력된 영상신호가 동화상 또는 정지화상인지를 검출하고, 검출한 결과, 입력된 영상신호가 동화상인 경우, 상기 제1 기간을 소정의 길이보다도 길게 하며, 입력된 영상신호가 정지화상인 경우, 상기 제1 기간을 소정의 길이보다도 짧게 하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관계하는 구동방법에 있어서는, 디지털 신호인 상기 영상신호를, 상기 소스 드라이버 내에서 아날로그 신호로 변환할 때에, 변환에 사용하는 기준전위를, 상기 소스 선 및 상기 게이트 선의 구동 타이밍과 동기하여 전환하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관계하는 구동방법에 있어서는, 1프레임에 있어 1주사선의 주사에 소비하는 것이 가능한 시간의 1/2 이하의 시간에서, 상기 소스 선에 상기 화소 데이터의 공급을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 1프레임 기간의 1/2 이하의 시간에서, 1화면 분의 화소 데이터에 대응하는 전압을 각각의 화소 셀에 인가하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관계하는 액정 표시장치는, 화소데이터가 공급되는 복수의 소스 선과, 주사신호가 공급되는 복수의 게이트 선과, 상기 소스 선과 상기 게이트 선의 교점에 대응하여 매트릭스 형상으로 배치된 화소 셀과, 입력된 영상신호에 기초하여 상기 소스 선을 구동하는 소스 드라이버와, 상기 게이트 선을 구동하는 게이트 드라이버와, 백라이트로 구성되며, 상기 화소 셀은 오씨비 셀인 액정 패널을 갖는 액정 표시장치에 있어서, 1프레임 기간에, 액정 상태를 초기화하는 신호를 상기 화소 셀에 기입하는 제1 기간과 상기의 영상신호에 대응한 화소 데이터를 상기 화소 셀에 기입하는 제2 기간을 선택적으로 마련하며, 상기 제1 기간에 있어서 각 화소 셀에 인가되는 전위 레벨이 상기 제2 기간보다도 높은 전위(Vsup)를 각 화소 셀이 유지하도록 설정하는 수단(구동 제어부)을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관계하는 액정 표시장치에 있어서, 상기의 설정수단(구동 제어부)은, 상기 전위(Vsup)를 프레임마다 가변 설정으로 하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 설정수단(구동 제어부)은, 상기 제1 기간의 길이를 프레임마다 가변 설정하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관계하는 액정 표시장치는, 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 백라이트 휘도 제어수단(백라이트 제어부)을 구비하며, 상기 백라이트 휘도 제어수단은, 상기 제1 기간의 길이에 응하여 상기 백라이트가 밝게 점등하도록 상기 백라이트를 제어하는 것이 바람직하다.
상기의 방법 및 구성에 의하면, 역전이 발생을 억압하면서, 역전이를 억압할 수 있는 최단의 Vsup 유지기간 및 최소의 Vsup 전위를 쉽게 설정할 수 있으며,Vsup 유지기간을 삽입하는 것에 의한 화면 휘도 저하의 영향을 극도로 작게 하여, 양호한 영상을 표시하도록 하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 관하여, 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1에 있어서, 액정 표시장치는, 영상신호(VI)와 동기신호 (SYNC)가 입력되는 라인 배속(倍速) 변환부(101), 구동 제어부(102), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버(104), 제1~제4 기준전위(Vref1~Vref4)를 입력으로 하여 대향 전압(Vcom)을 출력하는 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 휘도 제어신호(BC)가 입력되는 백라이트 제어부(107), 및 백라이트(108)를 구비한다. 또, 화소 셀(106)은 액정(116)과 스위칭 소자(TFT)(126)를 구비한다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 액정 표시장치의 구동방법에 관하여 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는, 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 1에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 대향 전압(Vcom), 소스 신호(Vs) 및 게이트 신호(Vg)의 타이밍도이다.
도 2에 있어서, 대향 전압(Vcom)이, 셀 상에 형성된 TFT(126)의 드레인 전극 (D)로부터 액정 셀을 개재하여 공통으로 배선된 대향 전극에 부여되고, 소스 신호(Vs)가, 라인 배속 변환부(101)로부터 소스 드라이버(103)에 공급되며, Vs를 구동 제어회로(102)로부터 공급되는 클록(CLK)에서 샘플홀드한 전위가, 소스 선(Y1~Ym)을 통해서 TFT(126)의 소스 전극(S)에 공급된다.
통상, 소스·드레인 간에는 드레숄드라고 불리는 전압강하가 일어나며, 그것을 Vcom측에서 보정하는 것이 일반적이지만, 설명의 간략화를 위해 생략한다.
게이트 신호(Vg(n-1), Vg(n), Vg(n+1))가 각각, 게이트 선(Xn-1, Xn, Xn+1)에 공급되며, 모식적으로는 on 전위와 off 전위의 2가지 값으로 충분하다.
우선, 영상신호(VI)가, 동기신호(SYNC)를 기초로 하여 라인 배속 변환부 (101)에서 2배의 주파수로 변환되며, 이 라인 배속 영상신호는, 소스 신호(Vs)로서 소스 드라이버(103)에 보내어진다. 다만, 본 실시 형태에 있어서는, 2배의 주파수의 영상신호를 2번 보내는 것이 아니라, 도 2에 도시하는 바와 같이, 2배의 주파수의 영상신호, 스프레이 상태로 되돌아가려고 하는 오씨비 액정의 상태를 벤드 상태에 머루르기 쉽게 하기 위해 액정에 기입하는 신호인, 액정의 상태를 초기화하는 신호(이하, 초기화 신호라고 함, 오씨비 셀의 경우, 예를 들면, 고레벨의 흑신호), 2배의 주파수의 영상신호, 초기화 신호, …와 같이, 사이에 초기화 신호를 개재한 형태로 한다. 액정 셀에 공급되는 전위는, 대향 전압(Vcom)과 게이트 온일 때의 소스 전위(Vs)와의 전위차이며, 액정의 투과율 및 역전이 방지 효과에 영향을 미치는 것은 전위차의 절대치이다.
각 셀에 공급되는 소스 신호(Vs)는, 영상신호, 초기화 신호, 영상신호, 초기화 신호, …와 같이 1수평기간(1H)의 반 분의 주기로 구동되고 있고, TFT(126)의 게이트 전극(G)은, 게이트 신호에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같이, 초기화 신호 시에 온하는 타이밍과 영상신호 시에 온하는 타이밍으로 별도로 주사된다. 이것에 의해, 마치 초기화 신호와 영상신호를 개별적으로 주사하게 한 구동이 된다.
이와 같이 각 셀에 주목하면, 1프레임 기간(1V)이 역전이 방지 구동기간(P1) (제1 기간)과 영상신호 구동기간(P2)(제2 기간)으로 나누어지고 있는 것을 알게 된다.
이전에 서술하였듯이, 초기화 신호 전위를 일정기간 셀에 부여하는 것으로 스프레이 배향으로 되돌아가버리는 역전이 현상을 막는 것이 가능하지만, 초기화 신호를 기입하는 것으로 휘도도 저하해 버리므로, 이 초기화 신호를 기입하는 역전이 방지 구동기간(P1)은 짧을수록 좋다.
일반적으로, 노말 화이트 모드의 액정 셀은 고전위로 구동할수록 흑으로의 응답속도가 빠르게 되기 때문에, 따라서, 대향 전극에 공급하는 기준전위를 종래의 2종류에서 4종류로 하여, 초기화 신호를 기입할 때에는 영상신호를 기입할 때보다도, (Vcom-Vs)의 절대치가 높은 전위인 Vsup 전위를 기입하도록 구동함으로써, 역전이 방지 구동기간(P1)인 Vsup 유지기간을 보다 짧게 하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 소스 선, 게이트 선의 구동과 동기하여, 대향 구동부(105)에 마련된 4종류의 기준전위(Vref1, Vref2, Vref3, Vref4)를 전환하여, 대향전위를 구동함으로써, Vsup 유지기간을 임의의 길이로 조정하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 역전이를 억압할 수 있는 최단의 Vsup 유지기간을 쉽게 설정할 수 있고, Vsup 유지기간을 삽입하는 것에 의한 화면 휘도 저하의 영향을 극도로 작게 하는 것이 가능해진다.
본 발명자들의 실험에서는, 상기 Vsup 유지기간이 입력신호에 있어서의 1프레임 기간에 차지하는 비율은 20% 미만에서 역전이 현상이 억압될 수 있는 것을 확인하고 있다.
(제2 실시형태)
상기 제1 실시 형태에 있어서는, Vsup 유지기간을 모든 프레임에 대해서 똑같이 삽입하였다. 그렇지만, 역전이가 생기는 것은, 액정에 소정의 레벨 이상의 전압이 일정시간 이상 인가되지 않는 상태가 계속되는 경우뿐이다. 거기서, 본 발명의 제2 실시 형태는, 입력신호에 소정의 레벨 이상의 신호가 포함되는가 아닌가를 판정하며, 소정의 레벨 이상의 신호가 포함되는 경우만, Vsup 유지기간을 마련하도록 한 것이다.
여기서, 「입력신호가 소정 레벨 이상」이라는 표현에 관해서 설명한다. 도 17은, 일반적인 오씨비 셀의 전위-투과율 곡선을 도시하는 도면이다. 도 17에 있어서, 1701은 역전이 방지를 위한 소정 전위를 삽입하지 않는 경우의 전위-투과율 곡선, 1702는 역전이 방지를 위한 소정 전위를 삽입한 경우의 전위-투과율 곡선, 1703은, 역전이 방지를 행하지 않는 경우, 벤드 배향에서 스프레이 배향으로의 역전이가 일어나는 임계전위(Vth)를 도시한 것이다. 역전이 방지를 행하지 않는 경우, Vth 이하에서는 스프레이 배향으로 되돌아가기 때문에 적절한 투과율이 얻어지지 않으며, 따라서 Vth 이상의 전위에서 오씨비 셀을 구동하지 않으면 안 되지만, 그 경우에는 충분한 휘도가 얻어지지 않는다. 또한, 도 17에 도시하는 바와 같이, 오씨비 셀의 경우, 인가되는 전압이 클수록 투과율은 작게 되며, 인가되는 전압이 작을수록 투과율은 크게 된다. 즉, 표시되는 영상신호의 레벨이 클수록, 화소에 인가되는 전압은 작게 된다. 따라서, 「입력신호가 소정의 레벨 이상」이라는 표현은, 「화소 셀에 인가되는 전압이 소정의 레벨 이하」라는 표현과 동등하다. 이것은, 나중에 서술하는 실시 형태에 있어서도 같다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 있어서, 액정 표시장치는, 라인 배속 변환부(101), 입력신호 레벨 검출부(309), 구동 제어부(302), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버 (104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(107), 및 백라이트(108)를 구비한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치에서는, 상기 제1 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구동 제어부(102)를 구동 제어부(302)로 바꾸며, 입력신호 레벨 검출부(309)를 더 부가한 구성이다. 또한, 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 그 외의 구성은, 상기 제1 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 각 구성과 같으므로, 이들 구성에 관해서는 동일의 참조번호를 부여하여 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서 액정 표시장치의 구동방법에 관해서, 도 4를 거듭 참조하여 설명한다.
도 4는 어떤 입력 영상신호에 대하여 도 3에 도시하는 액정 표시장치를 구동하기 위한 제어신호의 타이밍도이다.
도 4a는 라인 배속 변환부(101)에 의해, 배속 변환된 후의 프레임 주기를 도시하는 수직 동기신호를 도시하는 것이고, 도 4b는 마찬가지로 배속 변환된 후의 영상신호(Vs)를 도시하는 것이며, 도 4c는 소정의 검출 레벨(A)에 응하여 입력신호 레벨 검출부(309)가 생성하는 신호 레벨 검출신호(DS)를 도시하는 것이다.
입력신호 레벨 검출부(309)는, 프레임 단위로 입력 영상신호(Vs)에 소정의레벨(A) 이상의 신호가 포함되는가 아닌가를 판정하여, 신호 레벨 검출신호(DS)를 출력한다. 구동 제어부(302)는 이 신호 레벨 검출신호(DS)를 입력하여, 소정의 레벨(A) 이상의 신호가 입력 영상신호에 포함되는 경우, 다음의 프레임에 있어서 Vsup 유지기간을 마련하기 위한 구동 제어신호를 생성한다. 이후, 제1 실시 형태와 동일한 처리가 행해진다.
위와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 프레임 단위로 입력 영상신호에 소정의 레벨 이상의 신호가 포함되는가 아닌가를 판정하며, 소정의 레벨 이상의 신호가 입력신호에 포함되는 경우, 다음의 프레임에 있어서 Vsup 유지기간을 마련한다. 이것에 의해, 불필요한 Vsup 유지기간을 없애는 것이 가능해지며, Vsup 유지기간을 마련하는 것에 의해 생기는 표시화면의 평균 휘도의 저하를 억압할 수 있다.
(제3 실시형태)
상기 제2 실시 형태에 있어서는, 입력 영상신호의 레벨에 적응하여 Vsup 유지기간을 마련하는가 아닌가의 제어를 행하였다. 이 때에, Vsup 유지기간을 마련하는 프레임과 마련하지 않은 프레임과의 사이에 표시화면의 평균 휘도가 변화한다. 본 발명의 제3 실시 형태는, 이 휘도변화에 의한 시각상의 위화감을 감소하도록 한 것이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 5에 있어서, 액정 표시장치는, 라인 배속 변환부(101), 입력신호 레벨 검출부(509), 구동 제어부(502), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버(104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(107), 및 백라이트(108)를 구비한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치는, 상기 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구동 제어부(302)를 구동 제어부(502)로 대치하고, 입력신호 레벨 검출부(309)를 입력신호 레벨 검출부(509)로 대치한 구성이다. 또한, 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 그 외의 구성은, 상기 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 각 구성과 같으며, 이들 구성에 관해서는 동일한 참조번호를 부여하여 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서 액정 표시장치의 구동방법에 관하여, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 어떤 입력 영상신호에 대하여 액정 표시장치를 구동하기 위한 제어신호의 타이밍도이다.
도 6a는 라인 배속 변환부(101)에 의해 배속 변환된 후의 프레임 주기를 도시하는 수직 동기신호를 도시하는 것이며, 도 6b는 마찬가지로 배속 변환된 후의 영상신호(Vs)를 도시하는 것이며, 도 6c는 소정의 검출 레벨(A)에 응하여 입력신호 레벨 검출부(509)가 생성하는 Vsup 기간 규정신호를 도시하는 것이다.
입력신호 레벨 검출부(509)는, 프레임 단위로 입력 영상신호(Vs)에 소정의 레벨(A) 이상의 신호가 포함되는가 아닌가를 판정하며, Vsup 기간 규정신호 (VsupPS)를 출력한다. Vsup 기간 규정신호(VsupPS)는, 그 프레임에서의 Vsup 기간의 길이를 규정하는 신호이다. 도 6에 있어서는, 5단계의 길이의 전환 정밀도를 갖는 것으로서 도시하고 있다.
입력신호 레벨 검출부(509)는 현 프레임의 입력 영상신호에 소정의 레벨(A) 이상의 신호가 포함될 때, 다음의 프레임에 마련하는 Vsup 기간의 길이가, 현 프레임의 Vsup 기간의 길이보다도 기껏 1단계만 길게 되게 Vsup 기간 규정신호 (VsupPS)를 생성한다. 또, 현 프레임의 입력 영상신호에 소정의 레벨 이상의 신호가 포함되지 않을 때, 다음의 프레임에 마련하는 Vsup 기간의 길이가 기껏 1단계만 짧게 되게 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)를 생성한다.
구동 제어부(502)는, 이 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)를 입력하며, 그 값에 응한 Vsup 기간이 마련되도록 제어신호를 생성한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 프레임 단위로 입력 영상신호에 소정의 레벨 이상의 신호가 포함되는가 아닌가를 판정하며, 그 판정결과에 기초하여 Vsup 기간의 길이를 프레임 간에 연속적으로 변하게 한다. 이것에 의해, 프레임 간에서의 Vsup 기간의 변화에 의한 표시화면의 평균 휘도의 변화를 억압하면서, 불필요한 Vsup 유지기간을 없애는 것이 가능해지며, Vsup 유지기간을 마련하는 것에 의해 생기는 표시화면의 평균 휘도의 저하를 억압할 수 있다.
또한, 도 6c에서는, Vsup 기간 규정신호(VsupPS)를 5단계로 선택 가능한 것으로 도시하였지만, 보다 계조성을 갖게 하면 그 만큼 프레임 간에서의 Vsup 기간의 장단에 의한 휘도변화를 억압할 수 있어 바람직하다. 또, Vsup 주기 규정 신호(VsupPS)의 계조와, 그것에 대응한 Vsup 기간의 실제 길이와의 관계는 선형이어도 좋고, 현 프레임에서의 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)의 계조에 의존하여 결정되는 비선형인 관계여도 좋다.
(제4 실시형태)
상기 제3 실시 형태에 있어서는, 입력 영상신호의 레벨에 적응하여 Vsup 유지기간의 길이를 프레임 간에 연속적으로 변화시키는 제어를 행하였다. 이 때에, Vsup 유지기간의 길이의 변화에 수반하여 연속적인 것의 표시화면의 평균 휘도가 변화한다. 본 발명의 제4 실시 형태는, 이 휘도변화를 억압하도록 한 것이다.
도 7은, 본 발명의 제4 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 7에 있어서, 액정 표시장치는, 라인 배속 변환부(101), 입력신호 레벨 검출부(509), 구동 제어부(502), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버 (104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(707), 백라이트(108), 입력신호 레벨 검출부(509)를 구비한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제4 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치는, 상기 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치에, 새로이 백라이트 제어부(707)를 부가한 구성이다. 또한, 제4 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 그 외의 구성은, 상기 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 각 구성과 같으며, 이들 구성에 관해서는 동일의 참조번호를 부여하여 설명을 생략한다. 또, 백라이트 휘도의 제어방법에 관해서는, 종래부터 행하여지고 있는 처리이므로, 여기서는 자세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서 액정 표시장치의 구동방법에 관해서, 도 8를 참조하여 설명한다.
도 8은 어떤 입력 영상신호에 대하여 액정 표시장치를 구동하기 위한 제어신호의 타이밍도이다.
도 8a, 도 8b, 및 도 8c에 각각 도시하는, 라인 배속 변환부(101)에 의해 배속 변환된 후의 프레임 주기를 도시하는 수직 동기신호, 마찬가지로 배속 변환된 후의 영상신호(Vs), 및 소정의 검출 레벨(A)에 응하여 입력신호 레벨 검출부(509)가 생성하는 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)는, 모두 제3 실시 형태에 있어서의 신호와 같다.
도 8d에 도시하는 바와 같이, 백라이트 제어부(707)는, 입력신호 레벨 검출부(509)로부터의 Vsup 기간 규정신호(VsupPS)를 입력하며, Vsup 기간 규정신호(VsupPS)로 결정되는 Vsup 기간의 변화에 의해 생기는 표시화면의 평균 휘도의 변화를 상쇄하는 밝기로 백라이트(108)를 점등하기 위한 백라이트 휘도 제어신호(BC')를 생성한다.
도 8에서 명백한 바와 같이, 백라이트 휘도 제어신호(BC')는, Vsup 기간규정신호(VsupPS)에 대응하여 결정되며, Vsup 기간은 길다. 즉, 표시화면의 평균 휘도가 낮게 될 때에는, 백라이트 휘도가 밝게, 역으로, Vsup 기간이 짧다. 즉, 표시화면의 평균 휘도가 높게 될 때에는, 백라이트 휘도가 어둡게 되도록 백라이트(108)를 제어한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, Vsup 기간의 길이와 백라이트의 밝기를 연동하여 제어함으로써, 역전이의 억압효과를 유지한 채, Vsup 기간의 유무에 의한 표시화면의 평균 휘도의 변화를 억압하는 것이 가능해진다.
(제5 실시형태)
이전에도 서술한대로, 역전이가 생기는 것은, 어떤 화소에 일정시간 이상, 소정의 레벨 이상의 전압이 인가되지 않는 상태가 계속될 때이며, 제2 내지 제4 실시 형태에서, 1프레임의 입력 영상신호에 소정의 레벨(A) 이상의 신호가 포함되는 경우에 Vsup 유지기간을 마련한다는 제어는, 역전이 억압을 위한 충분조건을 만족하고 있다는 것이 된다. 본 발명의 제5 실시 형태는, Vsup 기간을 마련할 필요가 있는 프레임을 보다 상세하게 판정하는 것이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 9에 있어서, 액정 표시장치는, 라인 배속 변환부(101), 구동 제어부(902), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버(104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(107), 백라이트(108), 및 입력신호 작용 검출부(909)를 구비한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 제5 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치는, 상기 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구동 제어부(502)를 구동 제어부(902)로 대치하고, 새로이 입력신호 작용 검출부(909)를 부가한 구성이다. 또한, 제5 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 그 외의 구성은, 상기 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 각 구성과 같으며, 이들 구성에 관해서는 동일의 참조번호를 부여하여 설명을 생략한다.
입력신호 작용 검출부(909)는, 액정 표시장치에 입력되는 영상신호(VI) 및 동기신호(SYNC)를 입력하여, 입력된 영상신호가 동화인가 정지화인가를 판정한다. 입력신호 작용 검출부(909)는, 1프레임 분의 영상신호를 유지할 수 있는 메모리를가지며, 각 화소에 기입되지는 1프레임 전의 영상신호와 현재의 입력 영상신호를 비교하며, 영상신호에 포함되는 노이즈의 영향도 고려하며, 그 차가 소정의 레벨 이하의 화소는, 이전 프레임에 대하여 작용이 없는 화소(이하, 정지화소라고 함)인 것으로 판단한다. 이 정지화소의 수가 소정의 수 이하의 때, 입력 영상신호는 동화상이라고 판정한다. 다만, 소정의 레벨 이하의 정지화소가 소정의 수 이상인 경우는, 입력 영상신호는 정지화라고 판정한다. 입력신호 작용 검출부(909)는, 상기의 판정결과를 작용 검출신호(MD)로서 구동 제어부(902)에 출력한다. 구동 제어부 (902)는, 작용 검출신호(MD)에 기초하여, 입력신호 작용 검출부(909)에 의해 입력 영상신호가 정지화라고 판정된 경우만 Vsup 기간을 마련한다.
위와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 1프레임 전에 유지한 영상신호와, 현재 프레임의 영상신호와의 차가 소정의 레벨 이하인 화소의 수가 많을 때, 입력화상을 정지화라고 판정하며, Vsup 기간을 마련하는 것으로, 역전이가 생길 가능성이 없는 프레임에 있어서는, Vsup 기간을 마련하지 않는 것으로, 불필요한 표시화면의 평균 휘도의 저하를 억압할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 입력신호 작용 검출부(909)에 의해, 입력 영상신호가 정지화라고 판정된 경우만 Vsup 기간을 마련한다고 설명하였지만, 정지화라고 판정된 경우에는 Vsup 기간을 길게 하며, 동화라고 판정된 경우에는 Vsup 기간을 짧게 하도록 제어해도 좋다. 또는, 정지화라고 판정된 경우에는 Vsup의 전위를 높게, 동화라고 판정된 경우에는 Vsup의 전위를 낮게 하도록 제어해도 좋다. 또, 정지화와 동화의 판정을 1프레임의 데이터만을 이용해서 행하였지만, 이것을 복수의프레임의 데이터를 사용해 판정해도 좋다.
게다가, 입력신호 작용 검출부(909)의 입력으로서, 액정 표시장치에 입력된 영상신호 및 동기신호를 이용하였지만, 라인 배속 변환부(101)가 출력하는 라인 배속 영상신호(Vs) 및 동기신호를 이용해도 좋다.
(제6 실시형태)
Vsup 기간을 길게 하면, 표시화면의 평균 휘도가 저하하지만, 역전이의 억압효과가 높다는 것이, 본 발명자들의 평가에서 명백히 들어나 있다. 따라서, 본 발명의 제6 실시 형태는, 입력되는 영상의 특징이 크게 변화하는 프레임의 경계에서는, Vsup 기간을 그 전후의 프레임과 비교하여 길게 하여도, 그것에 의한 평균 휘도의 변화가 시각상 미치는 영향은 작다고 판단하여, 비교적 긴 Vsup 기간을 마련하도록 제어하는 것이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 10에 있어서, 액정 표시장치는 라인 배속 변환부(101), 구동 제어부(1002), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버(104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(107), 백라이트(108), 및 장면 변화 검출부(1009)를 구비한다.
도 10에서 도시하는 바와 같이, 제6 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치는 상기 제3 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구동 제어부(502)를 구동 제어부(1002)로 대치하며, 새로이 장면 변화 검출부(1009)를 부가한 구성이다. 또한, 제6 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 그 외의 구성은, 상기 제2 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 각 구성과 동일하며, 이들 구성에 관해서는 동일의 참조번호를 부여하여 설명을 생략한다.
장면 변화 검출부(1009)는, 입력되는 영상신호의 특징이 크게 변화한 때, 그것을 검출하는 것이지만, 이하와 같은 비교적 간편한 구성에 의해, 어느 정도의 검출 정밀도가 얻어지는 것을 본 발명자들은 실험으로부터 확인하고 있다.
즉, 검출은 각 프레임의 표시 데이터의 평균 휘도 레벨(이하, APL이라고 함)에 주목해서 행한다. APL의 검출은 종래부터 행하여지고 있는 처리이므로, 여기서는 상세한 설명은 생략한다. 장면 변화 검출부(1009)는 본 액정 표시장치에 입력되는 영상신호를 입력으로 하여, 1프레임 전의 APL(이하, APLpre라고 함)을 유지하면서, 1프레임의 끝에 그 프레임의 APL(이하, APLnow라고 함)의 산출을 행한다. 그리고, APLpre와 APLnow의 차분의 절대치가 소정의 레벨 이상일 때, 영상의 특징이 크게 변화했다고 판단한다.
장면 변화 검출부(1009)는 영상의 특징이 크게 변화했다고 판단한 때, 다음의 1프레임의 사이는 장면 변화 검출신호(SCD)를 액티브 상태로 한다. 구동 제어부(1002)는 장면 변화 검출신호(SCD)가 액티브 상태인 프레임에서는, 그 외의 프레임보다도, Vsup 유지기간을 소정의 시간만큼 길게 한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 입력되는 영상의 특징이 크게 변화하는 프레임의 경계에서는 Vsup 기간을 길게 하는 것으로, Vsup 기간의 장단에 의한 표시화면의 평균 휘도의 변화가 시각상 미치는 영향을 억압하면서, 역전이 억압효과를 크게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 장면 변화 검출부(1009)는, 1프레임 전체의 APL을 산출하며, 이것을 이용해서 영상의 특징변화를 검출하는 것으로 했지만, 1화면을 복수의 영역으로 분활하며, 그 각각의 영역마다 APL을 산출하며, 이 복수의 APL을 프레임 간에서 각각 비교함으로써, 특징변화의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
또, 장면 변화 검출신호(SCD)가 액티브 상태인 프레임에서는, 그 외의 프레임보다도, Vsup의 전위를 높게 하도록 제어해도 좋다.
게다가, 장면 변화 검출부(1009)의 입력으로서, 입력 영상신호 및 동기신호를 이용했지만, 라인 배속 변환부(101)가 출력하는 라인 배속 영상신호(Vs) 및 동기신호를 이용해도 좋다.
(제7 실시형태)
상기 제1~제6 실시 형태에 있어서는, 배속화에 의해 소스 드라이버(103)를 2배의 속도로 구동하였다. 즉, 통상의 2배의 전송속도가 필요하며, 고화소 패널의 구동시에는, 전송 및 신호처리에 보다 높은 성능이 필요해진다.
실제로, 고화소 패널에 있어서는, 소스 드라이버(103)로의 전송 버스 폭을 배로 하는 등의 널리 알려진 기술을 이용해서, 전송속도를 낮추려는 방책이 행해지고 있는 것이 일반적이며, 단순히 클록을 2배로 하는 것은 고화소 패널에 있어서는 바람직하지 않다.
본 발명의 제7 실시 형태에 있어서는, 이 전송속도를 종래대로 하면서, Vsup 기간을 마련하도록 한 것이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 11에 있어서, 액정 표시장치는 라인 배속 변환부(101), 구동 제어부(1102), 기준전위 전환부(1110), 소스 드라이버(1103), 게이트 드라이버(104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(107), 및 백라이트(108)를 구비한다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 소스 드라이버(1103)에 입력된 디지털 데이터(Vs)는, 복수의 플립플롭(1103-1)으로 이루어진 내부 시프트 레지스터에 전송되며, 모든 화소 분의 전송이 완료한 후, 구동 제어부(1102)로부터의 D/A 인에이블 신호(D/AEN)에 의해, D/A 변환부(1103-2)가 인에이블 상태로 된다. 또, 구동 제어부(1102)는 전환신호(SP)를 기준 전환부(1110)에 출력해서, 기준전위 전환부(1110)는, 도 12a에 도시하는 입력 특성이 되는 기준전위(VREF1)(전위(A):흑 레벨~전위(E):백레벨)를 선택해서 D/A 변환부(1103-2)에 출력한다. D/A 변환부 (1103-2)는, 기준전위 전환부(1110)로부터 입력된 기준전위(VREF1)를 기초로, 화소마다의 입력 디지털 데이터가 도 12a에 도시하는 감마 보정된, 화소마다의 소스 전위(Y1~Ym)로 변환한다.
또, 기준전위(VREF)를, 도 12b에 도시하는 바와 같이, 도 12a와는 완전히 역의 입출력특성이 되도록, 기준전위(VREF2)(전위(A):백레벨~전위(E):흑레벨)로 전환하는 것으로, 이른바 소스 반전을 실현하는 것이 가능하다.
또, 기준전위(VREF)를, 도 12c에 도시하는 바와 같이, 초기화 신호 기입 기간에 있어서, 초기화 신호용의 기준전위(VREF3)(전위(A)~전위(E):흑레벨)로 전환하는 것으로, 소스 드라이버(1103) 내부의 시프트 레지스터에 어떠한 데이터가 전송되고 있어도, D/A 변환 후의 전위는 초기화 신호로 된다.
게다가, 기준전위(VREF)를, 도 12d에 도시하는 바와 같이, 초기화 신호 기입 기간에 있어서, 반전 초기화 신호용의 기준전위(VREF4)(전위(A)~전위(E):흑레벨)로 전환하는 것으로, 소스 드라이버(1103) 내부의 시프트 레지스터에 어떠한 데이터가 전송되고 있어도, D/A 변환 후의 전위는 반전 초기화 신호로 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 초기화 신호의 전송은 불필요해져서 소스 드라이버의 전송속도는 종래인 채로, 영상신호·초기화 신호의 양자를 액정 셀에 구동 가능하게 할 수 있다.
(제8 실시형태)
예를 들면, 특개 평 9-325715호 공보에 개시되어 있듯이, 액정같은 홀드형의 표시소자에서는, 사람의 시각 적분특성이 동화 시인성을 열화시킨다는 것은 널리 알려져 있다.
따라서, 본 발명의 제8 실시 형태는 화상이 동화인가 정지화인가에 의해 Vsup 유지기간을 변화시키는 것으로, 역전이를 방지하면서, 정지화의 경우에는 휘도 저하를 최소한으로 억제하며, 동화의 경우에는 동화 시인성을 향상시킨 액정 표시장치를 제공하는 것이다.
도 13은 본 발명의 제8 실시 형태에 관계하는 액정 표시장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 13에 있어서, 액정 표시장치는 라인 배속 변환부(101), 구동 제어부(1302), 소스 드라이버(103), 게이트 드라이버(104), 대향 구동부(105), 화소 셀(106), 백라이트 제어부(107), 백라이트(108), 및 입력신호 작용 검출부(909)를 구비한다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 입력신호 작용 검출부(909)에 있어서, 입력 영상신호가 동화인가 정지화인가를 검출하며, 동화라고 판정한 경우에는 Vsup 유지기간을 길게, 정지화라고 판정한 경우에는 Vsup 유지기간을 짧게 하도록, 구동 제어회로(1302)는 제어신호를 생성한다.
또한, 앞에서 서술한 제5 실시 형태에서는, 역전현상의 방지만을 목적으로 하고 있기 때문에, 입력 영상신호가 동화라고 판정된 경우에는 Vsup 유지기간을 마련하지 않거나 또는 짧게 하도록 제어하고, 정지화라고 판정된 경우에는 Vsup 유지기간을 길게 하도록 제어했지만, 본 실시 형태에서는, 역전현상의 방지와 동화 시인성의 향상을 양립시키기 위해, 상기와 같은 제어를 행하는 것이다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 입력 영상신호가 동화인가 정지화인가에 의해 Vsup 유지기간을 변화시키는 것으로, 역전이를 방지하면서, 정지화의 경우에는 휘도 저하를 최소한으로 억제하며, 동화의 경우에는 초기화 신호의 기간을 보다 길게 하여, CRT 등의 인펄스형 표시구동에 가깝게 하는 것으로 동화 시인성을 향상시키는 것이 가능하다.
위에서 설명했듯이, 본 발명에 의하면, 역전이 발생을 억압하면서, 역전이를 억압할 수 있는 최단의 Vsup 유지기간 및 최소의 Vsup 전위를 쉽게 설정할 수 있으며, Vsup 유지기간을 삽입하는 것에 의한 화면 휘도 저하의 영향을 극도로 작게 하여, 양호한 영상을 표시하는 것이 가능해진다.

Claims (20)

  1. 화소 데이터가 공급되는 복수의 소스 선과, 주사신호가 공급되는 복수의 게이트 선과, 상기 소스 선과 상기 게이트 선의 교점에 대응해서 매트릭스 형상으로 배치된 화소 셀과, 입력된 영상신호에 기초하여 상기 소스 선을 구동하는 소스 드라이버와, 상기 게이트 선을 구동하는 게이트 드라이버와, 백라이트로 이루어지며, 상기 화소 셀은 오씨비 셀인 액정 패널을 갖는 액정 표시장치를 구동하는 방법에 있어서,
    1프레임 기간에, 액정의 상태를 초기화하는 신호를 상기 화소 셀에 기입하는 제1 기간과 상기 영상신호에 대응한 화소 데이터를 상기 화소 셀에 기입하는 제2 기간을 선택적으로 마련하며, 상기 제1 기간에 있어서 각 화소 셀에 인가되는 전위 레벨이 상기 제2 기간보다도 높은 전위(Vsup)를 각 화소 셀이 유지하도록 설정한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기간은 1프레임 기간에 차지하는 비율을 20% 미만으로 설정한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화소 셀에 소정 레벨 이하의 전압이 인가된 경우, 다음 프레임에서는 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단하여, 상기 제1 기간을 다음의 프레임에서 마련하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  4. 제1항에 있어서, 현재의 프레임을 포함하며, 과거 소정의 프레임 수 연속해서 동일의 상기 화소 셀에 소정의 레벨 이하의 전압이 인가된 경우, 다음의 프레임에서는 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단하여, 상기 제1 기간을 다음의 프레임에 있어서 마련하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전위(Vsup)를 프레임마다 가변 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단한 경우, 다음의 프레임에 인가하는 전위(Vsup)를, 직전의 프레임에 인가한 전위(Vsup) 이상의 레벨로 설정하며, 한편, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 없다고 판단한 경우, 다음의 프레임에 인가하는 전위(Vsup)를, 직전의 프레임에 인가한 전위(Vsup) 이하의 레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 기간의 길이를 프레임마다 가변 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 있다고 판단한경우, 다음의 프레임에 마련하는 제1 기간을, 직전의 프레임에 마련한 제1 기간 이상의 길이로 설정하며, 한편, 상기 제1 기간을 마련할 필요가 없다고 판단한 경우, 다음의 프레임에 마련하는 제1 기간을, 직전의 프레임에 마련한 제1 기간 이하의 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 기간을 마련하는 프레임에서는, 상기 제1 기간을 마련하지 않는 프레임보다도 상기 백라이트가 밝게 점등하도록, 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 백라이트 휘도 제어수단을 이용하여, 상기 백라이트를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 기간의 길이에 응하여 상기 백라이트가 밝게 점등하도록, 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 백라이트 휘도 제어수단을 이용하여, 상기 백라이트를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  11. 제1항에 있어서, 과거 소정 수의 프레임에서 입력된 영상신호의 평균 휘도 레벨과, 현재의 프레임에서 입력되는 영상신호의 평균 휘도 레벨을 연산하며, 상기 연산결과에 의해, 상기 제1 기간의 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  12. 제11항에 있어서, 과거 소정 수의 프레임에서 입력된 영상신호의 평균 휘도레벨과, 현재 프레임에서 입력되는 영상신호의 평균 휘도 레벨과의 차가 소정의 레벨보다도 큰 경우, 다음의 프레임에 있어서 상기 제1 기간을 소정의 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  13. 제1항에 있어서, 입력된 영상신호가 동화상 또는 정지화상인가를 검출하며,검출한 결과, 입력된 영상신호가 동화상인 경우, 상기 제1 기간을 소정의 길이보다도 길게 하며, 입력된 영상신호가 정지화상인 경우, 상기 제1 기간을 소정의 길이보다도 짧게 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  14. 제1항에 있어서, 디지털 신호인 상기의 영상신호를, 상기 소스 드라이버 내에 아날로그 신호로 변환할 때에, 변환에 사용하는 기준전위를 상기 소스 선 및 상기 게이트 선의 구동 타이밍과 동기해서 전환하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  15. 제1항에 있어서, 1프레임에서 1주사선의 주사에 소비하는 것이 가능한 시간의 1/2 이하의 시간에, 상기 소스 선으로 상기 화소 데이터의 공급을 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  16. 제1항에 있어서, 1프레임 기간의 1/2 이하의 시간에, 1화면 분의 화소 데이터에 대응하는 전압을 각각의 화소 셀에 인가하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  17. 화소 데이터가 공급되는 복수의 소스 선과, 주사신호가 공급되는 복수의 게이트 선과, 상기 소스 선과 상기 게이트 선의 교점에 대응하여 매트릭스 형상으로 배치된 화소 셀과, 입력된 영상신호에 기초하여 상기 소소 선을 구동하는 소스 드라이버와, 상기 게이트 선을 구동하는 게이트 드라이버와, 백라이트로 구성되며, 상기 화소 셀은 오씨비 셀인 액정 패널을 갖는 액정 표시장치에 있어서,
    1프레임 기간에, 액정 상태를 초기화하는 신호를 상기 화소 셀에 기입하는 제1 기간과 상기 영상신호에 대응한 화소 데이터를 상기 화소 셀에 기입하는 제2 기간을 선택적으로 마련하며, 상기 제1 기간에서 각 화소 셀에 인가되는 전위 레벨이 상기 제2 기간보다도 높은 전위(Vsup)를 각 화소 셀이 유지하도록 설정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 설정수단은, 상기 전위(Vsup)를 프레임마다 가변 설정으로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 설정수단은, 상기 제1 기간의 길이를 프레임마다 가변 설정으로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 액정 표시장치는, 상기 백라이트의 밝기를 제어하는백라이트 휘도 제어수단을 구비하며, 상기 백라이트 휘도 제어수단은, 상기 제1 기간의 길이에 응하여 상기 백라이트가 밝게 점등하도록 상기 백라이트를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
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