KR20050029101A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트로부터의 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있어 소비전력의 저감화가 도모되는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
각색의 서브프레임에 있어서, 각 데이터 주사에 필요한 시간은 서브프레임의 25%로 하고, 2회의 데이터 주사 사이의 시간도 서브프레임의 25%로 한다. 각색의 서브프레임에 있어서, 1회째(전반) 데이터 주사에서의 중간 타이밍과 2회째(후반) 데이터 주사에서의 중간 타이밍 사이에서 백라이트를 점등시킨다. 백라이트의 점등 시간은 서브프레임의 50%이고, 백라이트가 점등하고 있는 시간에 대하여 액정 패널이 투과 상태(온)로 되어 있는 시간의 비율(패널 온 비율)은 88%로 되어, 광 이용 효율이 높아진다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시용 광원으로서 백라이트를 갖는 필드 순차 방식 또는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에 관한 것이다.
최근의 이른바 정보화 사회의 진전에 따라, 퍼스널 컴퓨터 및 PDA(Personal Digital Assistants) 등으로 대표되는 전자 기기가 널리 사용되게 되었다. 이러한 전자 기기의 보급에 의해, 사무실이나 옥외(屋外)에서 사용 가능한 휴대형의 수요가 발생하고 있어, 그들의 소형 및 경량화(輕量化)가 요망되고 있다. 그러한 목적을 달성하기 위한 수단의 하나로서 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 단지 소형 및 경량화뿐만 아니라, 배터리 구동되는 휴대형 전자 기기의 저(低)소비전력화를 위해서는 필요 불가결한 기술이다.
액정 표시 장치는 대별(大別)하면 반사형과 투과형으로 분류된다. 반사형은 액정 패널의 앞면으로부터 입사(入射)한 광선을 액정 패널의 뒷면에서 반사시켜 그 반사광으로 화상을 시인(視認)시키는 구성이고, 투과형은 액정 패널의 뒷면에 구비된 광원(백라이트)으로부터의 투과광으로 화상을 시인시키는 구성이다. 반사형은 환경 조건에 따라 반사광 양이 일정하지 않아 시인성(視認性)이 뒤떨어지기 때문에, 특히 멀티(multi) 컬러 또는 풀(full) 컬러 표시를 행하는 퍼스널 컴퓨터 등의 표시 장치로서는, 일반적으로 컬러 필터를 사용한 투과형의 컬러 액정 표시 장치가 사용되고 있다.
현재, 컬러 액정 표시 장치는 TFT(Thin Film Transistor) 등의 스위칭 소자를 사용한 액티브 구동형의 것이 널리 사용되고 있다. 이 TFT 구동의 액정 표시 장치는, 표시 품질은 높지만 액정 패널의 광투과율이 현상(現狀)에서는 몇% 정도이기 때문에, 높은 화면 휘도를 얻기 위해서는 고휘도의 백라이트가 필요하게 된다. 이 때문에, 백라이트에 의한 소비전력이 커지게 된다. 또한, 컬러 필터를 사용한 컬러 표시이기 때문에, 1화소를 3개의 부(副)화소로 구성해야만 하여, 고정밀화가 곤란하고, 그 표시색 순도(純度)도 충분하지 않다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 개발하고 있다(예를 들어, 요시하라 토시아키(T.Yoshihara, et al.) 외: ILCC'98 P1-074 1998년 발행, 요시하라 토시아키(T.Yoshihara, et al.) 외: AM-LCD'99 Digest of Technical Papers 185페이지 1999년 발행, 요시하라 토시아키(T.Yoshihara, et al.) 외: SID'00 Digest of Technical Papers 1176페이지 2000년 발행 참조). 이 필드 순차 방식의 액정 표시 장치는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치와 비교하여 부화소를 필요로 하지 않기 때문에, 보다 정밀도가 높은 표시를 용이하게 실현할 수 있으며, 또한, 컬러 필터를 사용하지 않고 광원의 발광색을 그대로 표시에 이용할 수 있기 때문에, 표시색 순도도 우수하다. 또한, 광 이용 효율도 높기 때문에, 소비전력이 적어도 된다는 이점(利點)도 갖고 있다. 그러나, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 실현하기 위해서는, 액정의 고속 응답성(2㎳ 이하)이 필수이다.
그래서, 본 발명자들은 상술한 바와 같은 우수한 이점을 갖는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치 또는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치의 고속 응답화를 도모하기 위해, 종래에 비하여 100∼1000배의 고속 응답을 기대할 수 있는 자발(自發) 분극을 갖는 강유전성(强誘電性) 액정 등의 액정의 TFT 등의 스위칭 소자에 의한 구동을 연구 개발하고 있다(예를 들어, 일본국 특개평11-119189호 공보 참조). 강유전성 액정은 전압 인가에 의해 그 액정 분자의 장축(長軸) 방향이 틸트(tilt)한다. 강유전성 액정을 삽입한 액정 패널을 편광축이 직교한 2매의 편광판에 의해 사이에 끼우고, 액정 분자의 장축 방향의 변화에 의한 복굴절을 이용하여 투과광 강도를 변화시킨다. 또한, 이러한 액정 표시 장치에는 도 14에 나타낸 바와 같은 인가 전압에 대하여 하프(half) V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 갖는 강유전성 액정, 또는 도 15에 나타낸 바와 같은 인가 전압에 대하여 V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 갖는 강유전성 액정이 액정 재료로서 일반적으로 사용되고 있다.
도 16은 종래의 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에서의 구동 순서의 일례를 나타내는 것으로서, 도 16의 (a)는 액정 패널의 각 라인의 주사 타이밍을, 도 16의 (b)는 백라이트의 적색, 녹색, 청색 각색(各色)의 점등 타이밍을 나타내고 있다. 1프레임을 3개의 서브프레임으로 분할하여, 예를 들어, 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이 첫 번째 서브프레임에서 적색을 발광시키고, 두 번째 서브프레임에서 녹색을 발광시키며, 세 번째 서브프레임에서 청색을 발광시킨다.
한편, 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액정 패널에 대해서는 적색, 녹색, 청색의 각색 서브프레임 중에 2회의 화상 데이터의 기록 주사를 행한다. 1회째의 데이터 주사에서는 밝은 표시를 실현할 수 있는 극성에서의 데이터 주사를 행하고, 2회째의 데이터 주사에서는 1회째의 데이터 주사와는 극성이 반대로서 크기가 실질적으로 동일한 전압이 인가된다. 이것에 의해, 1회째의 데이터 주사에 비하여 어두운 표시를 실현할 수 있어, 실질적으로는 "흑색 표시"로 간주할 수 있다.
도 17은 종래의 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에서의 구동 순서의 다른 예를 나타내는 것으로서, 도 17의 (a)는 액정 패널의 각 라인의 주사 타이밍을, 도 17의 (b)는 백라이트의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등 타이밍을 나타내고 있다. 1프레임을 분할한 각 서브프레임마다 적색, 녹색, 청색을 차례로 발광시켜 적색, 녹색, 청색의 각색 서브프레임 중에 2회의 화상 데이터의 기록 주사를 행한다. 다만, 도 16의 예에 비하여 데이터 주사에 필요한 시간을 짧게 하고 있어, 도 16의 (b)와 같이 서브프레임 중 계속하여 백라이트를 점등시켜 두는 것이 아니라, 1회째 데이터 주사의 개시 타이밍에 동기하여 백라이트를 점등시켜 2회째 데이터 주사의 종료 타이밍에 동기하여 백라이트를 소등시키도록 하여, 즉, 밝은 표시를 얻기 위한 데이터 주사의 개시 타이밍과 어두운 표시를 얻기 위한 데이터 주사의 종료 타이밍 사이에서 백라이트를 점등시켜, 소비전력의 저감화를 도모하고 있다.
필드 순차 방식의 액정 표시 장치는 광 이용 효율이 높아 소비전력의 저감화가 가능하다는 이점을 갖고는 있지만, 휴대 기기로의 탑재를 위해서는 소비전력의 저감화가 한층 더 요구되고 있다. 이러한 소비전력의 저감화 요구는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에 대해서도 동일하다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 백라이트로부터의 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있어 소비전력의 저감화가 도모되는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제 1 발명에 따른 액정 표시 장치는, 소정 기간마다 액정 패널에 입사되는 광을 출사(出射)하는 광원의 점등 제어와 상기 액정 패널에 대한 표시해야 할 화상 데이터에 의거한 데이터 주사를 동기시키는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 소정 기간 내에서의 전반(前半)의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와, 후반(後半)의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 각각에서의 최초 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 상기 광원을 점등시키도록 한 것을 특징으로 한다.
제 1 발명의 액정 표시 장치에서는, 소정 기간(1프레임 또는 1서브프레임) 내에서의 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에서의 최초 주사 시의 일정 타이밍과, 소정 기간(1프레임 또는 1서브프레임) 내에서의 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에서의 최초 주사 시의 상기 타이밍에 대응하는 타이밍 사이에서 광원(백라이트)을 점등시킨다. 따라서, 이하에 설명하는 바와 같이 광 이용 효율이 높아져 광원(백라이트)의 소비전력 저감화를 도모할 수 있다.
도 18은 액정 패널 주사와 백라이트 점등 기간에서의 패널 온 비율(백라이트가 점등하고 있는 시간에 대하여 액정 패널이 투과 상태(온)로 되어 있는 시간의 비율)을 설명하기 위한 도면으로서, 도 18의 (a) 및 (b)는 종래예를 나타내고, 도 18의 (c) 및 (d)는 본 발명의 예를 나타내고 있다. 종래예에서는, 전반의 데이터 주사의 개시 타이밍으로부터 후반의 데이터 주사의 종료 타이밍까지의 동안에 백라이트를 점등시키고 있다. 이것에 대하여 본 발명의 예에서는, 전반의 데이터 주사의 중간 타이밍으로부터 후반의 데이터 주사의 중간 타이밍까지의 동안에 백라이트를 점등시키고 있다.
도 18의 (a)에 나타낸 예와 같이, 데이터 주사에 필요한 시간을 1프레임 또는 1서브프레임의 50%로 한 경우, 패널 온 비율은 50%로 낮아 광 이용 효율이 낮다. 또한, 도 18의 (b)에 나타낸 예와 같이, 데이터 주사에 필요한 시간을 1프레임 또는 1서브프레임의 25%로 한 경우에는, 패널 온 비율을 67%까지 높일 수 있지만, 충분하다고는 할 수 없다. 이것에 대하여, 본 발명에 의하면, 도 18의 (c)에 나타낸 예와 같이, 데이터 주사에 필요한 시간을 1프레임 또는 1서브프레임의 50%로 한 경우에도, 패널 온 비율은 75%로 높아진다. 또한, 도 18의 (d)에 나타낸 예와 같이, 데이터 주사에 필요한 시간을 1프레임 또는 1서브프레임의 25%로 한 경우에는, 패널 온 비율을 88%까지 높일 수 있다. 이상과 같이, 제 1 발명에서는 매우 높은 패널 온 비율을 실현할 수 있기 때문에, 광 이용 효율을 높일 수 있어 소비전력의 저감화가 도모된다.
제 2 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 발명에 있어서, 상기 대응하는 타이밍은 각각의 최초 주사의 대략 중간 시점인 것을 특징으로 한다.
제 2 발명의 액정 표시 장치에서는, 광원(백라이트)의 점등 개시 및 점등 종료 타이밍을 데이터 주사의 대략 중간 시점으로 한다. 따라서, 휘도 경사가 액정 패널의 데이터 주사 방향 상하에서 대략 대칭으로 되고, 광원(백라이트)의 점등 개시 및 점등 종료 타이밍을 데이터 주사의 중간 시점으로 하지 않는 경우에 비하여 휘도 경사도 작아져 양호한 표시가 가능해진다.
제 3 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와 상기 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에서는, 상기 액정 패널로의 인가 전압 크기가 동일하고 극성이 상이한 것을 특징으로 한다.
제 3 발명의 액정 표시 장치에서는, 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에서, 액정 표시 소자로의 인가 전압 크기를 동일하게 하고 극성을 상이하게 한다. 따라서, 액정으로의 인가 전압 편중이 억제되어 표시의 번인(burn-in)이 방지된다.
제 4 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 내지 제 3 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에 비하여, 상기 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에 의해 어두운 표시를 얻도록 한 것을 특징으로 한다.
제 4 발명의 액정 표시 장치에서는, 액정 재료가 도 14에 나타낸 바와 같은 하프 V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 가질 경우, 밝은 표시를 얻기 위한 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 후에, 그 밝은 표시보다도 어두운 표시를 얻기 위한 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사를 행한다. 이것에 의해, 특히 필드 순차 방식에서는, 각색의 서브프레임에서 밝은 표시 후에 어두운 표시가 실행되기 때문에, 표시의 혼색(混色)을 억제할 수 있다. 이것과는 반대로, 각색의 서브프레임에서 어두운 표시 후에 밝은 표시를 행한 경우에는, 라인 주사 시에 주사의 하류(下流)를 향함에 따라 혼색이 생겨 원하는 표시색과는 상이한 색이 표시되지만, 제 4 발명에서는 이러한 것을 방지할 수 있다.
제 5 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 내지 제 4 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 광원의 휘도 분포가 데이터 주사 방향으로 불균일한 것을 특징으로 한다.
제 5 발명의 액정 표시 장치에서는, 광원(백라이트)의 휘도 분포를 데이터 주사 방향으로 불균일하게 하고 있어, 광원(백라이트)의 점등 및 소등 타이밍에 따라 생기는 표시 화상의 휘도 경사에 따라 광원(백라이트)의 휘도 분포를 조정하기 때문에, 휘도 불균일이 없는 표시 화상을 실현할 수 있다.
제 6 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 5 발명에 있어서, 상기 광원의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 상기 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류를 향함에 따라 높아지고 있는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명의 액정 표시 장치에서는, 광원(백라이트)의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 데이터 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류를 향함에 따라 높아지게 한다. 광원(백라이트)의 점등 및 소등 타이밍을 데이터 주사의 대략 중간 시점으로 한 경우에는 휘도 경사가 액정 패널의 데이터 주사 방향 상하에서 대칭으로 되기 때문에, 제 6 발명과 같이 데이터 주사의 중앙에 대응하는 영역으로부터 데이터 주사 방향의 상류 및 하류에 대응하는 영역을 향함에 따라 휘도를 높게 함으로써, 표시 화면의 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 이러한 광원(백라이트)의 휘도 분포는 대칭이기 때문에, 그 설계는 용이하다.
제 7 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 5 발명에 있어서, 상기 광원의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 상기 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류를 향함에 따라 높아지고 있으며, 하류 측에서 상류 측에 비하여 더 높아지고 있는 것을 특징으로 한다.
제 7 발명의 액정 표시 장치에서는, 광원(백라이트)의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 데이터 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류를 향함에 따라 높아지게 하고 있으며, 데이터 주사의 상류 측에 대응하는 영역보다도 하류 측에 대응하는 영역이 더 높아지게 하고 있다. 액정 재료의 응답성을 고려한 경우, 광원(백라이트)의 표시 화면에 주는 영향은 데이터 주사의 상류 측에 비하여 하류 측이 더 크다. 그래서, 광원(백라이트)의 휘도를 주사의 상류 측보다 하류 측에서 더 높게 함으로써, 표시 화면의 휘도 불균일을 한층 더 억제할 수 있다.
제 8 발명에 따른 액정 표시 장치는, 소정 기간마다 액정 패널에 입사되는 광을 출사하는 광원의 점등 제어와 상기 액정 패널에 대한 표시해야 할 화상 데이터에 의거한 데이터 주사를 동기시키는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 소정 기간 내에서의 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 각각에서의 최초 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 상기 광원을 점등시키는 제 1 방식과, 상기 소정 기간 내에서의 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사의 최초 주사의 개시 타이밍과 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사의 최초 주사의 종료 타이밍 사이에서 상기 광원을 점등시키는 제 2 방식을 전환하도록 한 것을 특징으로 한다.
제 8 발명의 액정 표시 장치에서는, 상술한 제 1 발명에서의 제 1 표시 방식과 종래예로서 설명한 바와 같은 제 2 표시 방식을 전환할 수 있다. 따라서, 사용자의 요망에 따라, 소비전력을 억제하는 제 1 표시 방식과 표시 화상의 휘도 불균일을 억제하는 제 2 표시 방식의 전환을 광원(백라이트)의 점등 기간 조정이라는 간단한 처리에 의해 행할 수 있다.
제 9 발명에 따른 액정 표시 장치는, 제 1 내지 제 8 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 액정 패널에 사용하는 액정 재료는 자발 분극을 갖는 것을 특징으로 한다.
제 9 발명의 액정 표시 장치에서는, 액정 재료는 자발 분극을 갖는 재료를 사용한다. 자발 분극을 갖는 액정 재료를 사용함으로써, 고속 응답이 가능해지기 때문에, 높은 동화(動畵) 표시 특성을 실현할 수 있고, 필드 순차 방식의 표시도 용이하게 실현할 수 있게 된다. 특히, 자발 분극을 갖는 액정 재료로서, 자발 분극값이 작은 강유전성 액정을 사용함으로써, TFT 등의 스위칭 소자에 의한 구동이 용이해진다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치가 필드 순차 방식인 경우에는, 필드 순차 방식에 의해 표시를 행하기 때문에, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시, 및 높은 투과율을 실현한 표시를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치가 컬러 필터 방식인 경우에는, 컬러 필터 방식에 의해 표시를 행하기 때문에, 컬러 표시를 용이하게 실현할 수 있다.
이하, 본 발명을 그 실시예를 나타내는 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명(제 1 내지 제 4 실시예)에 의한 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도이며, 도 3은 액정 표시 장치의 전체의 구성 예를 나타내는 모식도이다.
도 1에 있어서, 참조부호 21 및 22는 도 2에 단면 구조가 도시되어 있는 액정 패널 및 백라이트를 나타내고 있다. 백라이트(22)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, LED 어레이(7)와 도광 및 광확산판(6)으로 구성되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 액정 패널(21)은 상층(앞면) 측에서부터 하층(뒷면) 측으로 편광 필름(1), 유리 기판(2), 공통 전극(3), 유리 기판(4), 편광 필름(5)을 이 순서로 적층하여 구성되어 있고, 유리 기판(4)의 공통 전극(3) 측의 면에는 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극(40, 40, …)이 형성되어 있다.
이들 공통 전극(3) 및 화소 전극(40, 40, …) 사이에는 데이터 드라이버(32) 및 스캔 드라이버(33) 등으로 이루어지는 구동부(50)가 접속되어 있다. 데이터 드라이버(32)는 신호선(42)을 통하여 TFT(41)와 접속되어 있고, 스캔 드라이버(33)는 주사선(43)을 통하여 TFT(41)와 접속되어 있다. TFT(41)는 스캔 드라이버(33)에 의해 온/오프 제어된다. 또한, 각각의 화소 전극(40, 40, …)은 TFT(41)에 접속되어 있다. 그 때문에, 신호선(42) 및 TFT(41)를 통하여 공급되는 데이터 드라이버(32)로부터의 신호에 의해 각각의 화소의 투과광 강도가 제어된다.
유리 기판(4) 위의 화소 전극(40, 40, …)의 상면에는 배향막(12)이, 공통 전극(3)의 하면에는 배향막(11)이 각각 배치되고, 이들 배향막(11, 12) 사이에 액정 물질이 충전되어 액정층(13)이 형성된다. 또한, 참조부호 14는 액정층(13)의 층 두께를 유지하기 위한 스페이서이다.
백라이트(22)는 액정 패널(21)의 하층(뒷면) 측에 위치하고, 발광 영역을 구성하는 도광 및 광확산판(6)의 단면(端面)에 면하게 한 상태에서 LED 어레이(7)가 구비되어 있다. 이 LED 어레이(7)는 도광 및 광확산판(6)과 대향하는 면에 3원색, 즉, 적색, 녹색, 청색의 각색을 발광하는 LED 소자를 1칩으로 한 1개 또는 복수개의 LED를 갖는다. 그리고, 적색, 녹색, 청색의 각 서브프레임에서는 적색, 녹색, 청색의 LED 소자를 각각 점등시킨다. 도광 및 광확산판(6)은 이 LED 어레이(7)의 각 LED로부터의 광을 자체의 표면 전체에 도광하는 동시에 표면으로 확산시킴으로써, 발광 영역으로서 기능한다.
이 액정 패널(21)과 적색, 녹색, 청색의 시분할 발광이 가능한 백라이트(22)를 중첩시킨다. 이 백라이트(22)의 점등 타이밍 및 발광색은 액정 패널(21)에 대한 표시 데이터에 의거하는 데이터 주사에 동기하여 제어된다.
도 1에 있어서, 참조부호 31은 퍼스널 컴퓨터로부터 동기 신호(SYN)가 입력되어, 표시에 필요한 각종 제어 신호(CS)를 생성하는 제어 신호 발생 회로이다. 화상 메모리부(30)로부터는 화소 데이터(PD)가 데이터 드라이버(32)에 출력된다. 화소 데이터(PD) 및 인가 전압의 극성을 바꾸기 위한 제어 신호(CS)에 의거하여, 데이터 드라이버(32)를 통하여 액정 패널(21)에는 전압이 인가된다.
또한, 제어 신호 발생 회로(31)로부터는 제어 신호(CS)가 기준 전압 발생 회로(34), 데이터 드라이버(32), 스캔 드라이버(33) 및 백라이트 제어 회로(35)에 각각 출력된다. 기준 전압 발생 회로(34)는 기준 전압 VR1 및 VR2를 생성하고, 생성한 기준 전압 VR1을 데이터 드라이버(32)에, 기준 전압 VR2를 스캔 드라이버(33)에 각각 출력한다. 데이터 드라이버(32)는 화상 메모리부(30)로부터의 화소 데이터(PD)와 제어 신호 발생 회로(31)로부터의 제어 신호(CS)에 의거하여, 화소 전극(40)의 신호선(42)에 대하여 신호를 출력한다. 이 신호의 출력에 동기하여, 스캔 드라이버(33)는 화소 전극(40)의 주사선(43)을 라인마다 순차적으로 주사한다. 또한, 백라이트 제어 회로(35)는 구동 전압을 백라이트(22)에 공급하여 백라이트(22)로부터 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 발광시킨다.
다음으로, 액정 표시 장치의 동작에 대해서 설명한다. 퍼스널 컴퓨터로부터 화상 메모리부(30)에 표시용의 화소 데이터(PD)가 입력되고, 화상 메모리부(30)는 이 화소 데이터(PD)를 일단 기억한 후, 제어 신호 발생 회로(31)로부터 출력되는 제어 신호(CS)를 받아들였을 때에, 이 화소 데이터(PD)를 출력한다. 제어 신호 발생 회로(31)에서 발생된 제어 신호(CS)는 데이터 드라이버(32)와, 스캔 드라이버(33)와, 기준 전압 발생 회로(34)와, 백라이트 제어 회로(35)에 공급된다. 기준 전압 발생 회로(34)는 제어 신호(CS)를 받은 경우에 기준 전압 VR1 및 VR2를 생성하고, 생성한 기준 전압 VR1을 데이터 드라이버(32)에, 기준 전압 VR2를 스캔 드라이버(33)에 각각 출력한다.
데이터 드라이버(32)는 제어 신호(CS)를 받은 경우에, 화상 메모리부(30)로부터 출력된 화소 데이터(PD)에 의거하여 화소 전극(40)의 신호선(42)에 대하여 신호를 출력한다. 스캔 드라이버(33)는 제어 신호(CS)를 받은 경우에, 화소 전극(40)의 주사선(43)을 라인마다 순차적으로 주사한다. 데이터 드라이버(32)로부터의 신호의 출력 및 스캔 드라이버(33)의 주사에 따라 TFT(41)가 구동하고, 화소 전극(40)에 전압이 인가되어, 화소의 투과광 강도가 제어된다. 백라이트 제어 회로(35)는, 제어 신호(CS)를 받은 경우에 구동 전압을 백라이트(22)에 공급하여 백라이트(22)의 LED 어레이(7)가 갖고 있는 적색, 녹색, 청색의 각색 LED 소자를 시분할하여 발광시켜, 경시적(經時的)으로 적색광, 녹색광, 청색광을 차례로 발광시킨다. 이와 같이, 액정 패널(21)로의 입사광을 출사하는 백라이트(22)(LED 어레이(7))의 점등 제어와 액정 패널(21)에 대한 복수회의 데이터 주사를 동기시켜 컬러 표시를 행하고 있다.
(제 1 실시예)
화소 전극(40, 40, …)(화소 수 640×480, 대각(對角) 3.2인치)을 갖는 TFT 기판과 공통 전극(3)을 갖는 유리 기판(2)을 세정한 후, 폴리이미드를 도포하여 200℃에서 1시간 소성(燒成)함으로써, 약 200Å의 폴리이미드막을 배향막(11, 12)으로서 성막했다. 또한, 이들 배향막(11, 12)을 레이온제 직물로 러빙하고, 러빙 방향이 평행해지도록 이들 2매의 기판을 중첩시키며, 양자 사이에 평균 입경(粒徑) 1.6㎛의 실리카제 스페이서(14)로 갭을 유지한 상태에서 중첩시켜 빈(empty) 패널을 제작했다. 이 빈 패널의 배향막(11, 12) 사이에 도 14에 나타낸 바와 같은 하프 V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 나타내는 나프탈렌계 액정을 주성분으로 하는 강유전성 액정 재료(예를 들어, A.Mochizuki, et al.: Ferroelectrics, 133, 353(1991)에 개시된 재료)를 봉입하여 액정층(13)으로 했다. 봉입한 강유전성 액정 재료의 자발 분극의 크기는 6nC/㎠였다. 제작한 패널을 크로스니콜(Cross-Nicol) 상태의 2매의 편광 필름(1, 5)에 의해 사이에 끼워 액정 패널(21)로 하고, 강유전성 액정 분자의 장축 방향이 한쪽으로 기울어졌을 때에 암(暗)상태로 되도록 했다.
이렇게 하여 제작한 액정 패널(21)과 적색, 녹색, 청색의 단색(單色) 면발광 스위칭이 가능한 LED 어레이(7)를 광원으로 한 백라이트(22)를 중첩시키고, 도 4에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
프레임 주파수를 60㎐로 하여 1개의 프레임(기간: 1/60s)을 3개의 서브프레임(기간: 1/180s)으로 분할하여, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 1프레임 내의 첫 번째 서브프레임에서 적색 화상 데이터의 2회의 기록 주사를 행하고, 다음 두 번째 서브프레임에서 녹색 화상 데이터의 2회의 기록 주사를 행하며, 최후의 세 번째 서브프레임에서 청색 화상 데이터의 2회의 기록 주사를 행한다. 각 서브프레임에서 각 데이터 주사에 필요한 시간은 서브프레임(1/180s)의 25%(1/720s)로 하고, 또한, 2회의 데이터 주사 사이의 시간도 서브프레임(1/180s)의 25%(1/720s)로 했다. 또한, 각 서브프레임에서의 2회의 데이터 주사에서, 1회째(전반)의 데이터 주사 시에 각 화소의 액정에 인가되는 전압과 2회째(후반)의 데이터 주사 시에 각 화소의 액정에 인가되는 전압은, 극성이 반대이며 실질적으로 동일한 크기로 했다. 그 결과, 2회째(후반)의 데이터 주사 시에서, 1회째(전반)의 데이터 주사 시와 비교하여 실질적으로 흑색 표시로 간주할 수 있는 어두운 표시를 얻었다.
한편, 백라이트(22)의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등은 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 제어했다. 각 서브프레임에 있어서, 1회째(전반)의 데이터 주사와 2회째(후반)의 데이터 주사 각각에서의 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 백라이트(22)를 점등시켰다. 즉, 1서브프레임 내에서의 1회째(전반) 데이터 주사에서의 중간 타이밍과 1서브프레임 내에서의 2회째(후반) 데이터 주사에서의 중간 타이밍 사이에서 백라이트(22)를 점등시켰다. 따라서, 각 서브프레임에 있어서, 백라이트(22)의 점등 시간은 서브프레임(1/180s)의 50%(1/360s)이고, 백라이트(22)가 점등하고 있는 시간에 대하여 액정 패널(21)이 투과 상태(온)로 되어 있는 패널 온 비율은 88%였다(도 18의 (d) 참조).
결과적으로, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시를 실현할 수 있었다. 화면 휘도는 액정 패널(21)의 데이터 주사 방향의 중앙부에서 약 180cd/㎠, 그 상단(上端)에서 약 135cd/㎠, 그 하단(下端)에서 약 125cd/㎠였다. 이 때, 백라이트(22)의 소비전력은 0.9W였다. 따라서, 고휘도의 표시 및 소비전력의 저감을 실현할 수 있었다.
(제 1 비교예)
제 1 실시예와 동일하게 제작한 액정 패널과 제 1 실시예와 동일한 백라이트를 중첩시키고, 상술한 도 17에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
도 17의 (a)에 나타낸 바와 같이, 각 서브프레임에서의 2회의 데이터 주사는 제 1 실시예(도 4의 (a) 참조)와 동일하다. 한편, 백라이트의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등은 도 17의 (b)에 나타낸 바와 같이 제어했다. 각 서브프레임에 있어서, 1회째(전반) 데이터 주사의 개시 타이밍과 2회째(후반) 데이터 주사의 종료 타이밍 사이에서 백라이트를 점등시켰다. 따라서, 각 서브프레임에 있어서, 백라이트의 점등 시간은 서브프레임(1/180s)의 75%(1/240s)이고, 백라이트가 점등하고 있는 시간에 대하여 액정 패널이 투과 상태(온)로 되어 있는 패널 온 비율은 67%였다(도 18의 (b) 참조).
결과적으로, 제 1 실시예와 동일하게, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시를 실현할 수 있었다. 화면 휘도는 액정 패널의 전역(全域)에서 약 180cd/㎠였다. 이 때, 백라이트의 소비전력은 1.4W이며, 제 1 실시예에 비하여 큰 소비전력을 필요로 했다.
(제 2 실시예)
제 1 실시예와 동일하게 제작한 액정 패널(21)과 제 1 실시예와 동일한 백라이트(22)를 중첩시키고, 도 5에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
프레임 주파수를 60㎐로 하여 1개의 프레임(기간: 1/60s)을 3개의 서브프레임(기간: 1/180s)으로 분할하여, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 1프레임 내의 첫 번째 서브프레임에서 적색 화상 데이터의 4회의 기록 주사를 행하고, 다음 두 번째 서브프레임에서 녹색 화상 데이터의 4회의 기록 주사를 행하며, 최후의 세 번째 서브프레임에서 청색 화상 데이터의 4회의 기록 주사를 행한다. 각 서브프레임에 있어서, 각 데이터 주사에 필요한 시간은 서브프레임(1/180s)의 25%(1/720s)로 하고, 앞의 데이터 주사의 종료 타이밍과 다음 데이터 주사의 개시 타이밍이 일치하도록 했다. 또한, 각 서브프레임에서의 4회의 데이터 주사에 있어서, 1회째 및 2회째(전반)의 데이터 주사 시에 각 화소의 액정에 인가되는 전압과 3회째 및 4회째(후반)의 데이터 주사 시에 각 화소의 액정에 인가되는 전압은, 극성이 반대이며 실질적으로 동일한 크기로 했다. 그 결과, 후반의 2회의 데이터 주사 시에 있어서, 전반의 2회의 데이터 주사 시와 비교하여 실질적으로 흑색 표시로 간주할 수 있는 어두운 표시를 얻었다.
한편, 백라이트(22)의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등은 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이 제어했다. 각 서브프레임에 있어서, 전반의 2회의 데이터 주사에서의 최초 데이터 주사와 후반의 2회의 데이터 주사에서의 최초 데이터 주사 각각에서의 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 백라이트(22)를 점등시켰다. 즉, 1서브프레임 내에서의 전반의 2회의 데이터 주사에서의 최초 데이터 주사(1회째의 데이터 주사)에서의 중간 타이밍과, 1서브프레임 내에서의 후반의 2회의 데이터 주사에서의 최초 데이터 주사(3회째의 데이터 주사)에서의 중간 타이밍 사이에서 백라이트(22)를 점등시켰다. 따라서, 각 서브프레임에 있어서, 백라이트(22)의 점등 시간은 서브프레임(1/180s)의 50%(1/360s)이고, 백라이트(22)가 점등하고 있는 시간에 대하여 액정 패널(21)이 투과 상태(온)로 되어 있는 패널 온 비율은 88%였다.
결과적으로, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시를 실현할 수 있었다. 제 1 실시예에 비하여 데이터 주사의 횟수를 증가시킴으로써, 화면 휘도는 액정 패널(21)의 데이터 주사 방향의 중앙부에서 약 220cd/㎠, 그 상단에서 약 165cd/㎠, 그 하단에서 약 155cd/㎠로 되어 향상되었다. 이 때, 백라이트(22)의 소비전력은 0.9W였다. 따라서, 고휘도의 표시 및 소비전력의 저감을 실현할 수 있었다.
(제 2 비교예)
제 1 실시예와 동일하게 제작한 액정 패널과 제 1 실시예와 동일한 백라이트를 중첩시키고, 도 6에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 각 서브프레임에서의 4회의 데이터 주사는 제 2 실시예(도 5의 (a) 참조)와 동일하다. 한편, 백라이트의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등은 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 제어했다. 각 서브프레임에 있어서, 1회째 데이터 주사의 개시 타이밍과 3회째 데이터 주사의 종료 타이밍 사이에서 백라이트를 점등시켰다. 따라서, 각 서브프레임에 있어서, 백라이트의 점등 시간은 서브프레임(1/180s)의 75%(1/240s)이고, 백라이트가 점등하고 있는 시간에 대하여 액정 패널이 투과 상태(온)로 되어 있는 패널 온 비율은 67%였다.
결과적으로, 제 2 실시예와 동일하게, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시를 실현할 수 있었다. 화면 휘도는 액정 패널의 전역에서 약 220cd/㎠였다. 이 때, 백라이트의 소비전력은 1.4W이며, 제 2 실시예에 비하여 큰 소비전력을 필요로 했다.
(제 3 실시예)
제 1 실시예와 동일한 공정으로 제작한 빈 패널의 배향막(11, 12) 사이에 도 14에 나타낸 바와 같은 하프 V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 나타내는 단안정형의 강유전성 액정 재료(예를 들어, Clariant(Japan)제의 R2301)를 봉입하여 액정층(13)으로 했다. 봉입한 강유전성 액정 재료의 자발 분극의 크기는 6nC/㎠였다. 액정 재료를 패널에 봉입한 후, 콜레스테릭상(cholesteric phase)으로부터 카이럴 스멕틱 C상(chiral smectic C phase)의 전이점을 사이에 두어 10V의 전압을 인가함으로써, 균일한 액정 배향 상태를 실현했다. 제작한 패널을 크로스니콜 상태의 2매의 편광 필름(1, 5)에 의해 사이에 끼워 액정 패널(21)로 하고, 전압 무(無)인가 시에 암상태로 되도록 했다.
이렇게 하여 제작한 액정 패널(21)과 제 1 실시예와 동일한 백라이트(22)를 중첩시키고, 제 1 실시예와 동일한 도 4에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
각 서브프레임에서의 백라이트(22)의 점등 타이밍은 제 1 실시예(도 4의 (b))와 동일하지만, 백라이트(22)의 휘도 분포를 데이터 주사 방향으로 균일이 아니라 불균일로 하고 있다. 구체적으로는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 백라이트(22)의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 데이터 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류를 향함에 따라 높아지게 하고 있다. 이 백라이트(22)의 휘도 분포는 데이터 주사 방향의 중앙에서 대칭이고, 상류단 및 하류단에서의 휘도는 동일하게 되어 있다. 이러한 휘도 분포의 불균일은 도광 및 광확산판(6)에서의 반사 특성을 조정하여 실현하고 있다. 또한, 이것과는 달리, LED 어레이(7)의 LED 소자의 배치를 조정함으로써, 휘도 분포의 불균일을 실현할 수도 있다.
결과적으로, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시를 실현할 수 있었다. 화면 휘도는 액정 패널(21)의 데이터 주사 방향의 중앙부에서 약 160cd/㎠, 그 상단에서 약 160cd/㎠, 그 하단에서 약 150cd/㎠였다. 이 때, 백라이트(22)의 소비전력은 0.9W였다. 따라서, 고휘도의 표시 및 소비전력의 저감을 실현할 수 있었다. 또한, 제 1 및 제 2 실시예에 비하여 휘도 불균일을 억제할 수 있었다.
(제 4 실시예)
제 3 실시예와 동일하게 제작한 액정 패널(21)과 제 1 실시예와 동일한 백라이트(22)를 중첩시키고, 제 2 실시예와 동일한 도 5에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
각 서브프레임에서의 백라이트(22)의 점등 타이밍은 제 2 실시예(도 5의 (b))와 동일하지만, 그 백라이트(22)의 휘도 분포를 데이터 주사 방향에서 불균일로 하고 있다. 구체적으로는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 백라이트(22)의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 데이터 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류를 향함에 따라 높아지게 하고 있으며, 데이터 주사의 상류 측에 대응하는 영역보다도 하류 측에 대응하는 영역에서 더 높아지게 하고 있다. 이 백라이트(22)의 휘도 분포는 데이터 주사 방향의 중앙에서 비대칭이며, 하류단에서의 휘도는 상류단에서의 휘도보다 높아지고 있다. 또한, 이러한 휘도 분포의 불균일은, 제 2 실시예와 동일하게, 도광 및 광확산판(6)에서의 반사 특성 조정 또는 LED 어레이(7)의 LED 소자의 배치 조정에 의해 실현된다.
결과적으로, 고정밀, 고속 응답, 높은 색 순도 표시를 실현할 수 있었다. 화면 휘도는 액정 패널(21)의 데이터 주사 방향의 중앙부에서 약 200cd/㎠, 그 상단에서 약 200cd/㎠, 그 하단에서 약 200cd/㎠였다. 이 때, 백라이트(22)의 소비전력은 0.9W였다. 따라서, 고휘도의 표시 및 소비전력의 저감을 실현할 수 있었다. 또한, 제 1, 제 2, 제 3 실시예에 비하여 휘도 불균일을 억제할 수 있었다.
(제 5 실시예)
도 9는 제 5 실시예에 의한 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9에서 도 1과 동일한 부분에는 동일한 번호를 첨부하여 그들의 설명을 생략한다.
제 5 실시예에서는, 상술한 제 1 내지 제 4 실시예와 같이 백라이트(22)의 점등 타이밍을 제어하는 제 1 표시 방식, 상술한 제 1 및 제 2 비교예(종래예)와 같이 백라이트(22)의 점등 타이밍을 제어하는 제 2 표시 방식을 실행할 수 있으며, 이들 제 1 표시 방식과 제 2 표시 방식이 전환부(51)로의 사용자의 조작 입력에 의해 전환되도록 되어 있다. 따라서, 소비전력을 억제하는 제 1 표시 방식과 표시 화상의 휘도 불균일을 억제하는 제 2 표시 방식의 전환을 백라이트(22)의 점등 타이밍 전환에 의해 용이하게 행할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 1회당의 데이터 주사의 1서브프레임에 점유하는 시간의 비율을 25%로 했지만, 이 시간의 비율을 더 작게 하여 데이터 주사 사이의 시간을 길게 함으로써, 광 이용 효율의 향상과 휘도 불균일의 억제를 한층 더 도모할 수 있다.
도 10 및 도 11은 이러한 경우의 구동 순서의 예를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타낸 예는 제 1 또는 제 3 실시예(도 4 참조)를 개선시킨 것이며, 각 데이터 주사에 필요한 시간을 1서브프레임(1/180s)의 25%보다 작게 함으로써, 패널 온 비율을 88%보다 더 높일 수 있다. 또한, 도 11에 나타낸 예는 제 2 또는 제 4 실시예(도 5 참조)를 개선시킨 것이며, 각 데이터 주사에 필요한 시간을 1서브프레임(1/180s)의 25%보다 작게 함으로써, 패널 온 비율을 88%보다 더 높일 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 하프 V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 갖는 액정 재료를 사용하는 경우에 대해서 설명했지만, 도 15에 나타낸 바와 같은 V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 갖는 액정 재료를 사용하는 경우에 대해서도 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다. 이러한 경우에도, 각 서브프레임에 있어서, 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 시에 각 화소의 액정에 인가되는 전압과 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 시에 각 화소의 액정에 인가되는 전압은, 극성이 반대이며 실질적으로 동일한 크기로 하지만, V자 형상의 전기 광학 응답 특성을 갖는 액정 재료를 사용하기 때문에, 후반의 데이터 주사 시에 있어서, 전반의 데이터 주사 시와 비교하여 대략 동일한 밝기의 표시를 얻을 수 있다.
상술한 실시예에서는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 예로 들어 설명했지만, 컬러 필터를 설치한 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 왜냐하면, 필드 순차 방식에서의 서브프레임에서의 구동 순서를 컬러 필터 방식에서의 프레임에 적용함으로써, 본 발명을 동일하게 행할 수 있기 때문이다.
도 12는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서의 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도이다. 도 12에서 도 2와 동일한 부분에는 동일한 번호를 첨부하여 그들의 설명을 생략한다. 공통 전극(3)에는 3원색(R, G, B)의 컬러 필터(60, 60, …)가 설치되어 있다. 또한, 백라이트(22)는 백색광을 출사하는 1개 또는 복수의 백색 광원 소자를 구비한 백색 광원(70)과 도광 및 광확산판(6)으로 구성되어 있다. 이러한 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서는, 백색 광원(70)으로부터의 백색 발광을 복수색의 컬러 필터(60)에 의해 선택적으로 투과시킴으로써, 컬러 표시를 행한다.
그리고, 도 13에 나타낸 바와 같은 구동 순서(각 프레임에 있어서, 1회째(전반) 데이터 주사의 중간 타이밍으로부터 2회째(후반) 데이터 주사의 중간 타이밍까지의 동안에 백라이트(22)를 점등)에 따라 컬러 표시를 행함으로써, 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서도, 상술한 필드 순차 방식의 액정 표시 장치와 동일하게, 백라이트로부터의 광 이용 효율을 향상시킬 수 있어 소비전력의 저감화를 도모할 수 있다는 효과를 나타낸다. 또한, 필드 순차 방식에서 설명한 상술한 모든 실시예를 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명에서는 소정 기간(1프레임 또는 1서브프레임) 내에서의 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와, 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 각각에서의 최초 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 광원(백라이트)을 점등시키도록 했기 때문에, 필드 순차 방식 및 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서의 광 이용 효율을 향상시킬 수 있어, 소비전력의 저감화를 도모한 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 제 1 내지 제 4 실시예에 의한 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 필드 순차(field sequential) 방식의 액정 표시 장치에서의 액정 패널 및 백라이트(back-light)의 모식적 단면도.
도 3은 액정 표시 장치의 전체의 구성 예를 나타내는 모식도.
도 4는 제 1 및 제 3 실시예의 액정 표시 장치에서의 구동 순서(sequence)를 나타내는 도면.
도 5는 제 2 및 제 4 실시예의 액정 표시 장치에서의 구동 순서를 나타내는 도면.
도 6은 종래예(제 2 비교예)의 액정 표시 장치에서의 구동 순서를 나타내는 도면.
도 7은 제 3 실시예의 액정 표시 장치에서의 백라이트의 휘도(輝度) 분포를 나타내는 도면.
도 8은 제 4 실시예의 액정 표시 장치에서의 백라이트의 휘도 분포를 나타내는 도면.
도 9는 제 5 실시예에 의한 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 10은 본 발명의 액정 표시 장치에서의 구동 순서의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 액정 표시 장치에서의 구동 순서의 다른 예를 나타내는 도면.
도 12는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서의 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도.
도 13은 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서의 구동 순서의 일례를 나타내는 도면.
도 14는 액정 재료의 전기 광학 응답 특성의 일례를 나타내는 도면.
도 15는 액정 재료의 전기 광학 응답 특성의 다른 예를 나타내는 도면.
도 16은 종래예의 액정 표시 장치에서의 구동 순서를 나타내는 도면.
도 17은 종래예(제 1 비교예)의 액정 표시 장치에서의 구동 순서를 나타내는 도면.
도 18은 액정 패널 주사와 백라이트 점등(點燈) 기간에 의한 패널 온(panel-on) 비율을 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
6 : 도광(導光) 및 광확산판(光擴散板)
7 : LED 어레이
13 : 액정층
21 : 액정 패널
22 : 백라이트(back-light)
32 : 데이터 드라이버
33 : 스캔 드라이버
35 : 백라이트 제어 회로
41 : FET
51 : 전환부
70 : 백색 광원(光源)

Claims (9)

  1. 소정 기간마다 액정 패널에 입사(入射)되는 광을 출사(出射)하는 광원(光源)의 점등(點燈) 제어와 상기 액정 패널에 대한 표시해야 할 화상 데이터에 의거한 데이터 주사를 동기(同期)시키는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 소정 기간 내에서의 전반(前半)의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와, 후반(後半)의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 각각에서의 최초 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 상기 광원을 점등시키도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대응하는 타이밍은 각각의 최초 주사의 대략 중간 시점인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와 상기 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에서는, 상기 액정 패널로의 인가 전압 크기가 동일하고 극성(極性)이 상이한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에 비하여, 상기 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사에 의해 어두운 표시를 얻도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광원의 휘도(輝度) 분포가 데이터 주사 방향으로 불균일한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 상기 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류로 향함에 따라 높아지고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원의 휘도가 데이터 주사 방향의 중앙에서 가장 낮고, 상기 주사 방향의 중앙으로부터 상류 및 하류로 향함에 따라 높아지고 있으며, 하류 측에서 상류 측에 비하여 더 높아지고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 소정 기간마다 액정 패널에 입사되는 광을 출사하는 광원의 점등 제어와 상기 액정 패널에 대한 표시해야 할 화상 데이터에 의거한 데이터 주사를 동기시키는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 소정 기간 내에서의 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사와 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사 각각에서의 최초 주사 시의 대응하는 타이밍 사이에서 상기 광원을 점등시키는 제 1 방식과, 상기 소정 기간 내에서의 전반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사의 최초 주사의 개시 타이밍과 후반의 1회 또는 복수회의 데이터 주사의 최초 주사의 종료 타이밍 사이에서 상기 광원을 점등시키는 제 2 방식을 전환하도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정 패널에 사용하는 액정 재료는 자발(自發) 분극(分極)을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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