KR20070051264A

KR20070051264A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20070051264A
Application number: KR1020077003091A
Authority: KR
Inventors: 겐따로 이리에; 후미까즈 시모시끼료
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-17
Also published as: JPWO2006049245A1; US20080158203A1; JP4642031B2; CN101053009A; JP5129314B2; WO2006049245A1; KR100869200B1; US8310424B2; JP2011065176A; EP1818903A4; EP1818903A1; CN101053009B

Abstract

본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층과, 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 제1 휘도로 되는 제1 부화소와, 제1 휘도와 서로 다른 제2 휘도로 되는 제2 부화소를 구비하는 액정 표시 패널(10)과, 트랜지스터의 소스에 접속된 소스 버스 라인에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 구동 회로(40)와, 트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트 버스 라인에 주사 신호 전압을 공급하는 게이트 구동 회로(30)와, 제1 휘도가 제2 휘도보다도 큰 제1 모드와, 제1 휘도가 제2 휘도보다도 작은 제2 모드 사이의 모드 절환을 행하는 휘도 절환 회로 구성(60)을 구비한다. 그에 의해 화소 분할 구조를 갖는 액정 표시 장치의 신뢰성을 향상시킨다.

액정 표시 패널, 표시 제어부, 게이트 구동 회로, 소스 구동 회로, 보조 용량 대향 전압 발생 회로, 휘도 절환 회로

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은, 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

종래, TN 모드의 액정 표시 장치가 사용되고 있었지만, TN 모드보다도 시각특성이 우수한 VA 모드나 IPS 모드의 액정 표시 장치의 이용이 확대되고 있다. 최근, 시야각 특성을 더욱 개선한 MVA 모드나 S-IPS 모드의 액정 표시 장치가, TV나 모니터에 사용되고 있다.

VA 모드는 IPS 모드에 비하여, 흑 표시의 품위가 높기 때문에, 고콘트라스트비의 표시를 실현할 수 있다고 하는 이점을 가지고 있다. 그러나, γ 특성의 시각 의존성이 IPS 모드보다도 크다고 하는 결점을 가지고 있다.

따라서, 특허 문헌 1에는, 각 화소를 복수의 부화소로 분할하고, 부화소마다 서로 다른 전압을 공급함으로써, γ 특성에서의 시각 의존성을 평균화하는 방법이 제안되어 있다. 상기 특허 문헌 1에 기재되어 있는 액정 표시 장치는, 화소가 갖는 복수의 부화소의 각각에 표시 신호 전압이 독립적으로 공급되는 구성을 가지고 있다. 즉, 화소가 2개의 부화소(제1 부화소 및 제2 부화소)를 갖는 경우, 제1 부화소에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 버스 라인과 별도로 제2 부화소에 표시 신 호 전압을 공급하는 소스 버스 라인을 설치할 필요가 있다. 따라서, 화소를 2분할 하면, 소스 버스 라인 및 소스 구동 회로의 수가 2배로 된다. 또한, 제1 부화소와 제2 부화소의 공급하는 서로 다른 표시 신호 전압은, 표시할 데이터마다 2개씩 미리 결정되어 있으며, 룩업 테이블에 저장되어 있다.

이에 대하여, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 되는 복수의 부화소를 구비하는 액정 표시 장치가 기재되어 있다. 이 액정 표시 장치에서는, 제1 부화소와 제2 부화소에 공통의 소스 버스 라인으로부터 공통의 표시 신호 전압이 공급되므로, 소스 버스 라인이나 소스 구동 회로의 수를 분할수에 따라 증가시킬 필요가 없다고 하는 이점을 가지고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개 2003-295160호

특허 문헌 2: 일본 특개 2004-62146호

특허 문헌 3: 일본 특개 2004-78157호

특허 문헌 4: 일본 특개평 6-332009호

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그러나, 본 발명자가 특허 문헌 2 및 3에 기재되어 있는 액정 표시 장치를 시작(試作)하여 평가한 바, 충분한 신뢰성이 얻어지지 않는 경우가 있으며, 이 신뢰성의 저하는, 액정층에 DC 전압이 인가되는 것에 기인하는 것을 알 수 있었다.

일반적으로, 액정 표시 장치는, 표시 모드에 관계없이, 액정층에 DC 전압이 인가되는 것을 방지하기 위하여, 교류 구동된다. 즉, 액정층에 생성되는 전계의 방향을 일정 시간마다 반전시킴으로써, 시간 평균했을 때에 일정 방향의 전계(DC 전압)가 남지 않도록 구동된다. 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치의 각 화소의 액정층에 인가되는 전압은, 대향 전극에 공급되는 공통 전압(Vcom)과 화소 전극에 공급되는 표시 신호 전압과의 차에 상당하므로, 교류 구동에서는, 대향 전극에 공급되는 공통 전압을 기준으로 했을 때의 표시 신호 전압의 극성을 일정 시간마다 반전시키고 있게 된다. 표시 신호 전압의 극성을 반전시키는 주기는, 예를 들면 일수직 주사 기간(전형적으로는 입력 화상 신호의 1프레임 기간)이다.

트랜지스터를 이용하는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에서는, 트랜지스터가 비도통 상태로 된 직후에, 게이트와 드레인 사이의 기생 용량(Cgd) 등의 영향에 의한 「인입 전압(드레인 인입 전압)」이라 불리는 전압이 액정층에 인가된다. 인입 전압은, 액정 용량(부화소 전극/액정층/대향 전극에 의해 구성되는 용량, 화소 용량은 액정 용량과 보조 용량으로 구성됨)의 크기에 의존하고, 액정 용량은 전압에 의존한다. 따라서, 인입 전압에 의한 DC 전압의 발생을 방지하기 위해서는, 표시할 데이터(화상 데이터, 입력 화상 신호)마다, 인입 전압을 캔슬하도록 표시 신호 전압이 설정된다.

그러나, 상기 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 공급된 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 되는 복수의 부화소를 구비하는 액정 표시 장치에서는, 부화소마다 공급하는 인가 전압을 조절할 수 없으므로, 인입 전압에 의한 DC의 발생을 방지할 수 없어, 충분한 신뢰성이 얻어지지 않 는 경우가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 주된 목적은, 화소 분할 구조를 갖는 액정 표시 장치의 신뢰성을 향상시키는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 제1 휘도로 되는 제1 부화소와, 상기 제1 휘도와 서로 다른 제2 휘도로 되는 제2 부화소를 구비하는 액정 표시 패널과, 상기 트랜지스터의 소스에 접속된 소스 버스 라인에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 구동 회로와, 상기 트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트 버스 라인에 주사 신호 전압을 공급하는 게이트 구동 회로와, 상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 큰 제1 모드와, 상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 작은 제2 모드 사이의 모드 절환을 행하는 휘도 절환 회로 구성을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 여기서 이용한 「제1 휘도」 및 「제2 휘도」는 고정된 휘도 레벨을 가리키는 것은 아니고, 각각 부화소를 특정하기 위하여 이용하고 있다. 즉 임의의 표시 상태(임의의 프레임)에서, 제1 휘도로 표시하고 있는 부화소를 제1 부화소(예를 들면 후술하는 SP1)로 하고, 제1 휘도와 서로 다른 제2 휘도로 표시하고 있는 부화소를 제2 부화소(예를 들면 SP2)로 한다. 휘도가 서로 다른 2개의 부화소 중 어느 하나를 제1 부화소로 하여도 된다. 이와 같이 하여 결정된 제1 부화소 및 제 2 부화소는, 제1 휘도가 제2 휘도보다도 큰(제1 부화소가 제2 부화소보다도 밝은) 제1 모드와, 제1 휘도가 제2 휘도보다 작은(제1 부화소가 제2 부화소보다도 어두운)제2 모드 사이에서 절환된다.

상기 모드 절환은, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 랜덤하게 선택함으로써 행하여져도 되고, 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로, 또는, 상기 제2 모드로부터 상기 제1 모드로 강제적으로 절환함으로써 행하여져도 된다. 또한, 휘도 절환 회로 구성은, 휘도 절환을 위한 휘도 절환 회로를 부가적으로 설치함으로써 구성하여도 되고, 기존의 회로(예를 들면, 소스 구동 회로, 보조 용량 전압 발생 회로) 및/또는 이들 조합에 의해 구성하여도 된다.

임의의 실시 형태에서, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각은, 대향 전극과, 상기 액정층을 개재하여 상기 대향 전극에 대향하는 부화소 전극에 의해 형성된 액정 용량과, 상기 부화소 전극에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, 절연층과, 상기 절연층을 개재하여 상기 보조 용량 전극과 대향하는 보조 용량 대향 전극에 의해 형성된 보조 용량과, 상기 보조 용량 대향 전극에 공급하는 전압을 발생하는 보조 용량 대향 전압 발생 회로를 더 가지며, 상기 대향 전극은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소에 대하여 공통의 단일의 전극이고, 상기 보조 용량 대향 전극은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소마다 전기적으로 독립하며, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각에 대응하여 설치된 2개의 스위칭 소자를 가지며, 상기 2개의 스위칭 소자는, 공통의 게이트 버스 라인에 공급되는 주사 신호 전압에 의해 온/오프 제어되고, 상기 2개의 스위칭 소자가 온 상태에 있을 때에, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각이 갖는 상기 부화소 전극 및 상기 보조 용량 전극에, 공통의 소스 버스 라인으로부터 표시 신호 전압이 공급되고, 상기 2개의 스위칭 소자가 오프 상태로 된 후에, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각의 상기 보조 용량 대향 전극의 전압이 변화하고, 그 변화의 방향 및 변화의 크기에 의해 규정되는 변화량이 상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소에서 서로 다르며, 그에 의해 상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도가 서로 다르다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각의 상기 보조 용량 대향 전극에 인가하는 전압의 위상을 반전시키는 회로를 갖는다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각에 공급하는 표시 신호 전압의 위상을 반전시키는 회로를 갖는다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 입력 화상 신호의 2프레임 이상의 시간 간격을 두고 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 모드 절환을 행한 후의 경과 시간을 카운트하는 회로를 더 가지며, 소정의 시간이 경과할 때마다, 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 제1 모드의 동작 시간과 상기 제2 모드의 동작 시간을 적산하는 회로를 더 가지며, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 모드의 적산 동작 시간과 상기 제2 모드의 적산 동작 시간과의 차가 소정의 값을 초과했을 때에, 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도와의 차가 소정의 값을 초과했을 때에, 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 전체 화면의 평균 휘도를 구하는 회로를 더 가지며, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 평균 휘도의 값이 소정의 범위 내에 있을 때에, 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 소정의 범위 내는, 상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도와의 차/상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도와의 평균 휘도의 값이 최대값의 90% 이하인 계조에 상당한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 조작자에 의한 소정의 조작에 따라, 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 입력 화상 신호에 소정의 변화가 발생한 경우에, 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 소정의 조건이 만족되었을 때에, 휘도 절환 신호를 발생하는 휘도 절환 신호 발생 회로를 더 가지며, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 휘도 절환 신호에 따라 상기 모드 절환을 행한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 휘도 절환 신호 발생 회로는, 서로 다른 조건에 따라 각각 트리거 신호를 발생하는 복수의 트리거 신호 발생 회로와, 상기 복수의 트리거 발생 회로로부터 출력된 상기 복수의 트리거 신호에 기초하여, 상기 휘도 절환 신호를 발생하는 신호 발생 회로를 구비한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소의 면적은 대략 동일하다.

임의의 실시 형태에서, 상기 화소는, 제3 부화소를 더 갖는다. 상기 제3 부화소는, 제1 부화소 또는 제2 부화소와 동일한 휘도이어도 되고, 서로 달라도 된다.

본 발명의 다른 액정 표시 장치는, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 표시를 행하는 2개의 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비하는 액정 표시 패널과, 상기 트랜지스터의 소스에 접속된 소스 버스 라인에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 구동 회로와, 상기 트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트 버스 라인에 주사 신호 전압을 공급하는 게이트 구동 회로와, 상기 복수의 부화소 중 가장 휘도가 큰 부화소의 화소 내에서의 위치가 서로 다른 복수의 모드 사이의 모드 절환을 행하는 휘도 절환 회로 구성을 구비하는 것을 특징으로 한다.

임의의 실시 형태에서, 상기 복수의 부화소의 각각은, 대향 전극과, 상기 액정층을 개재하여 상기 대향 전극에 대향하는 부화소 전극에 의해 형성된 액정 용량과, 상기 부화소 전극에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, 절연층과, 상기 절연층을 개재하여 상기 보조 용량 전극과 대향하는 보조 용량 대향 전극에 의해 형성된 보조 용량과, 상기 보조 용량 대향 전극에 공급하는 전압을 발생하는 보조 용량 대향 전압 발생 회로를 더 가지며, 상기 대향 전극은, 상기 복수의 부화소에 대 하여 공통의 단일의 전극이고, 상기 보조 용량 대향 전극은, 상기 복수의 부화소마다 전기적으로 독립하며, 상기 복수의 부화소의 각각에 대응하여 설치된 복수의 스위칭 소자를 가지며, 상기 복수의 스위칭 소자는, 공통의 게이트 버스 라인에 공급되는 주사 신호 전압에 의해 온/오프 제어되고, 상기 복수의 스위칭 소자가 온 상태에 있을 때에, 상기 복수의 부화소의 각각이 갖는 상기 부화소 전극 및 상기 보조 용량 전극에, 공통의 소스 버스 라인으로부터 표시 신호 전압이 공급되고, 상기 복수의 스위칭 소자가 오프 상태로 된 후에, 상기 복수의 부화소의 각각의 상기 보조 용량 대향 전극의 전압이 변화하고, 그 변화의 방향 및 변화의 크기에 의해 규정되는 변화량이 상기 2개의 부화소에서 서로 다르고, 그에 의해 상기 2개의 부화소의 휘도가 서로 다른 구성을 갖는다.

임의의 실시 형태에서, 상기 복수의 부화소 중 최고 휘도로 되는 부화소와 최저 휘도로 되는 부화소의 면적은 서로 대략 동일하다.

임의의 실시 형태에서, 상기 복수의 부화소의 각각의 면적은 대략 동일하다.

본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 제1 휘도로 되는 제1 부화소와, 상기 제1 휘도와 서로 다른 제2 휘도로 되는 제2 부화소를 구비하는 액정 표시 패널의 구동 방법으로서, 상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 큰 제1 모드와, 상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 작은 제2 모드 사이의 모드 절환을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 액정 표시 장치의 구동 방법은, 액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 표시를 행하는 2개의 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비하는 액정 표시 패널의 구동 방법으로서, 상기 복수의 부화소 중 가장 휘도가 큰 부화소의 화소 내에서의 위치가 서로 다른 복수의 모드 사이의 모드 절환을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 모드 절환을 입력 화상 신호의 2프레임 이상의 시간 간격을 두고 행하는 것이 바람직하다.

임의의 실시 형태에서, 상기 모드 절환은, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 랜덤하게 선택함으로써 행해진다.

임의의 실시 형태에서, 상기 모드 절환은, 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로, 또는, 상기 제2 모드로부터 상기 제1 모드로 강제적으로 절환함으로써 행해진다.

<발명의 효과>

본 발명의 액정 표시 장치는, 그 화소가, 서로 다른 휘도로 되는 2개의 부화소(명 부화소 및 암 부화소)를 구비하고, 그에 의해 γ 특성의 시각 의존성을 개선한다. 화소 분할의 방법에는 다양한 것이 있지만, 예를 들면 특허 문헌 2 또는 3에 기재되어 있는 방법을 채용하면, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여 서로 다른 휘도로 되는 2개의 부화소를 비교적 간단한 구성으로 얻을 수 있다. 또 한, 2개의 부화소의 휘도의 관계를 반대로 하는 절환을 행하므로, 부화소에 발생하는 DC 전압이 평균화된다. 따라서, 부화소 전극에 공급하는 표시 신호 전압(및 대향 전압)을 조정함으로써, 부화소에 발생하는 DC 전압이 평균화에 의해 거의 0으로 되도록 하는 것이 가능해져, 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상된다.

부화소 사이의 휘도 관계를 변경하는 모드 절환 동작은, 부화소에 발생하는 DC 전압을 평균화하기 위한 것으로서, 전형적으로는 수십분부터 수시간 이상의 간격으로 절환 동작을 행하면 되고, 아무리 짧더라도 2수직 주사 기간 이상으로 설정되어, 액정의 응답 시간보다도 길게 설정되는 것이 바람직하다. 여기서 응답 시간이란, 화소의 액정층에 소정의 전압이 공급되고 나서, 그 화소가 공급된 전압에 대응하는 휘도에 도달할 때까지의 시간을 가리키며, 전형적으로는 수밀리초 내지 수십밀리초이다.

또한, 특허 문헌 1에도, 휘도가 서로 다른 부화소를 절환하는 것이 바람직하다고 하는 취지가 기재되어 있지만, 이는 플리커를 방지하기 위한 것이다. 1프레임 기간 내에서 교체하는 것이 바람직하다고 기재되어 있는 바와 같이, 인간의 시각의 시간 분해능에 대하여 충분히 빠르게 절환할 필요가 있어, 2프레임 이상의 간격으로 절환하면 플리커를 방지하는 효과는 얻어지지 않는다.

도 1의 (a)는, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 화소 분할 구조를 도시하는 모식도이고, (b)는 통상의 화소를 도시하는 모식도.

도 2는 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 화소의 전기적인 구성을 모식적으로 도시하는 도면.

도 3은 화소 분할 구조에서, 부화소의 액정층에 DC 성분이 인가되는 현상을 설명하기 위한 도면.

도 4는 화소 분할 구조를 갖는 종래의 액정 표시 장치에서의 표시 상태(동작 상태)를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치에서의 표시 상태(동작 상태)를 도시하는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치에서, 부화소의 액정층에 인가되는 DC 성분이 저감되는 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 각 부화소의 드레인의 전압 레벨과 대향 전극의 전압 레벨을 도시하는 도면.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시 형태의 액정 표시 장치에서, 부화소의 액정층에 인가되는 DC 성분이 저감되는 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 각 부화소의 드레인의 전압 레벨과 대향 전극의 전압 레벨을 도시하는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 실시 형태의 MVA 모드 액정 표시 장치에서의 부화소사이의 휘도차의 계조 의존성을 도시하는 그래프.

도 9는 본 발명에 따른 실시 형태의 MVA 모드 액정 표시 장치에서의 부화소사이의 드레인 인입 전압 Vd의 차의 계조 의존성을 도시하는 그래프.

도 10은 본 발명에 따른 실시 형태의 MVA 모드 액정 표시 장치에서의 명암의 모드 절환 주기에 대한 각 표시 계조에서의 명 부화소와 암 부화소의 휘도차의 도달율의 변화를 도시하는 그래프.

도 11은 본 발명에 따른 실시 형태의 MVA 모드 액정 표시 장치에서의 부화소 사이의 휘도차를 평균 휘도로 나눈 값(F값)의 계조 의존성을 도시하는 그래프.

도 12는 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 모식도.

도 13은 도 12에 도시한 액정 표시 장치의 휘도 절환 회로(60)로서 적합하게 이용되는 휘도 절환 회로(60A)의 구성을 도시하는 모식도.

도 14는 본 발명에 따른 다른 실시 형태의 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하는 모식도.

도 15A는 도 14에 도시한 액정 표시 장치의 휘도 절환 회로(60)로서 적합하게 이용되는 휘도 절환 회로(60B)의 구성을 도시하는 모식도.

도 15B는 도 14에 도시한 액정 표시 장치의 휘도 절환 회로(60)의 기능을 포함하는, CS 신호 발생 회로(50A)의 구성을 도시하는 모식도.

도 15C는 도 15B에 도시한 CS 신호 발생 회로(50A)의 동작을 설명하기 위한 각 신호의 전압 파형을 도시하는 도면.

도 16은 본 발명에 따른 실시 형태 1의 액정 표시 장치에서의 표시 상태(동작 상태)를 도시하는 도면.

도 17은 본 발명에 따른 실시 형태 1의 액정 표시 장치의 등가 회로를 도시하는 도면.

도 18은 도 17에 도시한 액정 표시 장치를 구동하는 각 신호의 전압 파형 및 타이밍을 도시하는 도면(패턴 A).

도 19는 도 17에 도시한 액정 표시 장치를 구동하는 각 신호의 전압 파형 및 타이밍을 도시하는 도면(패턴 B).

도 20은 본 발명에 따른 실시 형태 2의 액정 표시 장치를 구동하는 각 신호의 전압 파형 및 타이밍을 도시하는 도면(패턴 A).

도 21은 본 발명에 따른 실시 형태 2의 액정 표시 장치를 구동하는 각 신호의 전압 파형 및 타이밍을 도시하는 도면(패턴 B).

도 22는 본 발명에 따른 실시 형태 3의 액정 표시 장치의 화소 분할 구조를 도시하는 모식도.

도 23은 본 발명에 따른 실시 형태 3의 액정 표시 장치의 등가 회로를 도시하는 도면.

도 24는 본 발명에 따른 실시 형태 3의 액정 표시 장치에 이용되는 휘도 절환 회로(60C)의 구성을 도시하는 모식도.

도 25는 본 발명에 따른 실시 형태 3의 액정 표시 장치에서의 표시 상태(동작 상태)를 도시하는 도면.

도 26은 본 발명에 따른 실시 형태 3의 액정 표시 장치에서의 각 부화소의 드레인의 전압 레벨과 대향 전극의 전압 레벨을 도시하는 도면.

도 27은 본 발명에 따른 실시 형태 3의 다른 액정 표시 장치에서의 각 부화소의 드레인의 전압 레벨과 대향 전극의 전압 레벨을 도시하는 도면.

<부호의 설명>

10: 액정 표시 패널

20: 표시 제어부

30: 게이트 구동 회로

40: 소스 구동 회로

50: 보조 용량 대향 전압 발생 회로(CS 신호 발생 회로)

60, 60A, 60B, 60C: 휘도 절환 회로

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명한다. 여기서는, 화소를 2개의 부화소로 분할한 구성을 예시하고, 본 발명의 실시 형태를 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 분할수(각 화소의 부화소의 수)는 3 이상이어도 된다.

본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치는, 도 1의 (a)에 모식적으로 도시하는 바와 같이 화소 분할 구조를 갖는다. 즉, 도 1의 (b)에 도시하는 1개의 화소 P가 2개의 부화소 SP1 및 SP2로 분할되어 있고, 각각의 부화소 SP1 및 SP2에 서로 다른 전압을 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 부화소 SP1 및 SP2에 공급하는 전압을 서로 다르게 하여, 각 부화소에 서로 다른 γ 특성을 갖게 함으로써, γ 특성의 시각 의존성을 개선한다.

서로 다른 전압을 공급할 수 있는 2개의 부화소를 설치하기 위하여, 단순히 화소수를 2배로 한 구성으로 하여도 되지만, 그러면 코스트가 높아지게 되므로, 다양한 구성이 제안되어 있지만, 본 실시 형태에서는, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 구성을 채용한다. 이에 대하여, 예를 들면, 특허 문헌 4에 기재되어 있는 바와 같 이, 한쪽의 부화소의 액정 용량에 직렬로 접속된 부가적인 용량을 설치하고, 부화소 사이에서 용량 분할되는 전압 중, 한쪽의 액정 용량에 인가되는 전압을 저하시키는 구성을 채용하면, 2개의 부화소 사이의 휘도의 관계는 고정되어, 휘도의 관계를 반대로 할 수는 없다.

도 2에 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 화소의 전기적인 구성을 모식적으로 도시한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 화소 P는, 부화소 SP1과 부화소 SP2로 분할되어 있다. 부화소 SP1 및 SP2를 구성하는 부화소 전극(11a 및 11b)에는, 각각 대응하는 TFT(14a), TFT(14b), 및 보조 용량 CS1, CS2가 접속되어 있다. TFT(14a) 및 TFT(14b)의 게이트 전극은 공통의 게이트 버스 라인(주사선)(12)에 접속되고, TFT(14a) 및 TFT(14b)의 소스 전극은 공통의(동일한) 소스 버스 라인(신호선)(13)에 접속되어 있다. 보조 용량 CS1 및 CS2는, 각각 대응하는 CS 버스 라인(보조 용량 배선)(15a) 및 CS 버스 라인(15b)에 접속되어 있다. 보조 용량 CS1 및 CS2는, 각각 부화소 전극(11a 및 11b)에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, CS 버스 라인(15a 및 15b)에 전기적으로 접속된 보조 용량 대향 전극과, 이들 사이에 설치된 절연층(도시되지 않음, 예를 들면 게이트 절연막)에 의해 형성되어 있다. 보조 용량 CS1 및 CS2의 보조 용량 대향 전극은 서로 독립하고 있어, 각각 CS 버스 라인(15a 및 15b)으로부터 서로 다른 보조 용량 대향 전압(「CS 신호」라고도 함)이 공급될 수 있는 구조를 가지고 있다.

부화소 전극(11a) 및 부화소 전극(11b)에, 공통의 소스 버스 라인(13)으로부 터 표시 신호 전압이 공급되고, TFT(14a) 및 TFT(14b)가 오프 상태로 된 후, 보조 용량 CS1 및 CS2의 보조 용량 대향 전극의 전압(즉, CS 버스 라인(15a) 또는 CS 버스 라인(15b)으로부터 공급되는 전압)의 변화량(변화의 방향 및 크기에 의해 규정됨)을 서로 다르게 함으로써, 각각의 부화소 SP1 및 SP2의 액정 용량에 인가되는 실효 전압이 서로 다른 상태, 즉, 휘도가 서로 다른 상태가 얻어진다. 이 구성을 채용하면, 1개의 소스 버스 라인(13)으로부터 2개의 부화소 SP1 및 SP2에 표시 신호 전압을 공급할 수 있으므로, 소스 버스 라인의 수 및 소스 드라이버의 수를 증가하지 않고, 부화소 SP1 및 SP2의 휘도를 서로 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 부화소 SP1은 공급된 임의의 표시 신호 전압에 대하여 부화소 SP2보다도 큰 휘도로 표시한다. 여기서, 부화소 SP1은 모든 표시 신호 전압(계조 표시 신호)에 대하여 부화소 SP2보다도 큰 휘도로 표시할 필요는 없고, 적어도 1개의 중간조의 표시 신호 전압에 대하여 큰 휘도로 표시하면 된다. 전형적으로는, 흑(최저 계조) 및 백(최고 계조)을 제외하는 모든 중간조에서, 부화소 SP1은 부화소 SP2보다도 큰 휘도로 표시를 행한다.

그러나, 이와 같은 화소 분할 구성을 채용하면, 부화소마다 독립적으로 표시 신호 전압을 조정할 수 없기 때문에, 복수의 부화소의 각각에 대하여 인입 전압 Vd를 캔슬할 수 없고, DC 전압이 인가된다고 하는 문제가 발생한다.

여기서, 이 현상을 조금 자세히 설명한다.

인입 전압 Vd는 이하의 수학식 1과 같이 된다. 여기서, VgH와 VgL은 각각 TFT의 게이트 온과 게이트 오프 시의 전압, Cgd는 TFT의 게이트와 드레인 사이에 발생하는 기생 용량, Clc(V)는 액정 용량의 정전 용량(용량값), Ccs는 보조 용량의 정전 용량(용량값)을 나타낸다. 또한, 액정 용량의 정전 용량 Clc는 액정층에 인가하는 전압의 크기에 의존한다. 이는 유전률 이방성을 갖는 액정 분자의 배향 방향이 전압에 의해 변화하기 때문이고, 표시하는 휘도에 의해 액정 용량의 정전 용량은 서로 다르게 된다.

수학식 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 인입 전압 Vd는, 액정 용량의 정전 용량에 의존하는, 즉, 표시하는 휘도(계조)에 의존한다.

Vd가 계조에 의해 서로 다르기 때문에, 드레인 전압의 DC 레벨(교류 구동하는 경우의 부화소 전극의 전위의 중앙값으로서, 드레인 전압의 실효 레벨이라고도 함)도 계조에 의해 서로 다르다. 따라서, 모든 계조에 대하여 대향 전압의 레벨을 일정하게 하면, 액정층에 DC 성분이 인가되는 계조가 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여, 종래부터, 계조에 따라 표시 신호 전압(소스 전압 또는 드레인 전압)의 중앙값(각각의 계조에서 교류 구동하는 경우의 부화소 전극의 전위의 중앙값)을 그 계조의 Vd를 보상하도록 설정하고, 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 전압을 대략 일치시켜, 액정층에 DC 성분이 인가되지 않도록 하고 있는 것이다.

그러나, 특허 문헌 2 또는 특허 문헌 3에 기재되어 있는 바와 같은 화소 분할 기술을 채용하면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 부화소 SP1(여기서는 명 부화소)과 부화소 SP2(여기서는 암 부화소)에서 Vd가 서로 다르기 때문에, 부화소 SP1의 드레인 전압의 DC 레벨을 대향 전압과 일치시키면, 부화소 SP2의 드레인 전압의 DC 레벨은 대향 전압과 일치하지 않고, 부화소 SP2의 액정층에 DC 성분이 인가되게 된다.

또한, 상기 화소 분할 기술에서는, 부화소 사이의 휘도의 순서는, 미리 결정된 순서로 일정하여, 예를 들면, 도 4에 도시하는 바와 같이, 부화소 SP1이 명 부화소이고, 부화소 SP2가 암 부화소의 패턴(이하, 「패턴 A」라고 함)이, 액정 표시 장치를 동작시키는 한 항상 전체 표시 기간에 걸쳐 유지되기 때문에, 적어도 한쪽의 부화소의 액정층(및 배향막)에 DC 성분이 인가되어, 분극을 발생한다. 그 결과로서, 액정 표시 장치의 신뢰성에 문제가 발생한다.

또한, 도 4에 도시한 예에서는, 깜박거림(플리커)을 시인하기 어렵기 때문에, 밝은 부화소 SP1끼리 및 어두운 부화소 SP2끼리가 행 방향 및 열 방향에서 인접하지 않도록, 부화소 SP1 및 SP2를 바둑판 무늬 형상으로 배열하고 있다.

본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치는, 화소 분할된 액정 표시 장치에서, 명 부화소와 암 부화소를 교체시킴으로써, 각 부화소의 액정층에 DC 성분이 계속적으로 인가되는 것을 억제·방지한다.

본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 부화소 SP1이 명 부화소이고 부화소 SP2가 암 부화소인 패턴 A로 표시하는 모드 1과, 부화소 SP1이 암 부화소이고 부화소 SP2가 명 부화소인 패턴 B로 표시하는 모드 2를 절환함으로써, 부화소 SP1 또는 SP2의 액정층에 인가되는 DC 성분을 저감한다. 즉, 부화소 SP1(제1 휘도)이 밝은 표시를 행하고, 부화소 SP2(제2 휘 도)가 어두운(제2 휘도<제1 휘도) 표시를 행하는 것이 패턴 A이고, 부화소 SP1(제1 휘도)이 어두운 표시를 행하고, 부화소 SP2(제2 휘도)가 밝은(제2 휘도>제1 휘도)표시를 행하는 것이 패턴 B이고, 부화소 SP1과 부화소 SP2 사이의 휘도 관계를 반대로 함으로써, DC 성분을 저감한다. 즉, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치는, 제1 휘도가 제2 휘도보다도 큰 제1 모드와, 제1 휘도가 제2 휘도보다도 작은 제2 모드 사이의 모드 절환을 행하는 휘도 절환 회로 구성을 구비하고 있다.

패턴 A와 패턴 B에서의 각 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 전압(「대향 레벨」이라고도 함)을 도 6에 도시한다. 도 6에는, 명 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 대향 전압과 일치시킨 경우를 도시하고 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 패턴 A에서는, 명 부화소인 부화소 SP1의 드레인 전압의 DC 레벨이 대향 레벨과 일치하고 있으므로, 암 부화소인 부화소 SP2의 드레인 전압의 DC 레벨은 드레인 인입량 차의 분, 대향 레벨과 어긋남이 발생하고, 부화소 SP2의 액정층에 DC 성분이 인가된다. 한편, 패턴 B에서는, 부화소 SP2가 명 부화소로 되기 때문에, 암 부화소인 부화소 SP1의 액정층에 DC 성분이 인가되게 된다.

이 패턴 A로 표시를 행하는 모드 1과 패턴 B로 표시를 행하는 모드 2 사이에서 모드 절환을 행하면, DC 성분이 부화소 SP1 및 SP2 중 어느 한쪽의 부화소에 계속하여 DC 성분이 인가되지 않고, DC 성분이 부화소 SP1 및 SP2 사이에서 평균화되며, 그 결과, 액정 표시 장치의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또한, 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 레벨과의 상대 관계의 설정(대향 레벨의 설정이라고 하는 경우도 있음)은, 드레인 전압으로서 부화소 전극에 인가되는 표시 신호 전압 및 대향 전압을 설정함으로써 행해진다.

도 6에 도시한 예에서는, 대향 전극의 전압 레벨과 명 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 일치시킨 예를 나타내었지만, 대향 레벨과 암 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 일치시켜도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 대향 전극의 전압 레벨을 명 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨과 암 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨의 정확히 중간의 레벨에 맞추어도 된다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 패턴 A에서는 명 부화소인 부화소 SP1의 드레인 전압의 DC 레벨과 암 부화소인 부화소 SP2의 드레인 전압의 DC 레벨의 중앙의 레벨을 대향 전압의 레벨로 하면, 부화소 SP1에는 +ΔV의 DC 성분이 인가되고, 부화소 SP2에는 -ΔV의 DC 성분이 인가된다.

한편, 패턴 B에서는, 대향 전압의 레벨은 패턴 A와 마찬가지인 그대로, 부화소 SP1을 암 부화소로 하고, 부화소 SP2를 명 부화소로 하므로, 패턴 A와는 반대로, 부화소 SP1에는 -ΔV의 DC 성분이 인가되고, 부화소 SP2에는 +ΔV의 DC 성분이 인가된다.

이 패턴 A로 표시를 행하는 모드 1과 패턴 B로 표시를 행하는 모드 2 사이에서 모드 절환을 행하면, 부화소 SP1 및 부화소 SP2의 각각의 액정층에 인가되는 DC 성분은, 모드 1로 표시하고 있는 동안에 발생하는 DC 성분과 모드 2로 표시하고 있는 동안에 발생하는 DC 성분이 서로 상쇄하고, 시간 평균으로서 DC 성분의 인가를 없앨 수 있다.

여기서는, 각 화소가 2개의 부화소로 분할된 실시 형태의 액정 표시 장치를 예시하였지만, 화소를 3 이상의 부화소로 분할한 경우에도 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다. 예를 들면, 서로 휘도가 다른 3개의 부화소로 분할한 경우, 가장 휘도가 큰 부화소와, 가장 휘도가 작은 부화소의 2개의 부화소를, 각각 상기의 명 부화소 및 암 부화소로서(중간의 휘도의 부화소는 고정하고), 전술한 바와 같이 구성하여도 된다. 혹은, 3개의 부화소로 분할하고, 예를 들면, 그 중 1개를 명 부화소로 하고, 다른 2개를 암 부화소(동일한 휘도를 표시함)로 한 경우, 2개의 암 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 대향 레벨에 맞추어도 된다. 또한, 1개의 부화소를 암 부화소로 하고, 2개를 명 부화소로 한 경우에는, 2개의 명 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 대향 레벨에 맞추어도 된다. 화소를 3개의 부화소로 분할하는 경우, 화소 내에서의 부화소의 휘도 순서에 대응하는 3개의 서로 다른 패턴으로 표시를 행하는 3개의 모드 사이에서, 절환을 행함으로써, 각 부화소의 액정층에 인가되는 DC 성분을 저감할 수 있다. 어떠한 경우에서도, 화소에 포함되는 적어도 2개의 부화소는 서로 휘도가 다르며, 이들 2개의 부화소 사이의 휘도의 대소 관계가 반대의 2개의 모드로 표시가 행해진다.

본 실시 형태의 액정 표시 장치는, 이하와 같이 특징지을 수도 있다.

본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치가 구비하는 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 표시를 행하는 2개의 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 가지고 있고, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 복수의 부화 소 중 가장 휘도가 큰 부화소의 화소 내에서의 위치가 서로 다른 복수의 모드 사이의 모드 절환을 행하고 있다고 할 수 있다. 예를 들면, 화소를 열 방향을 따라 2개의 부화소로 분할한 경우에는, 명 부화소가 상측에 위치하는 모드와 명 부화소가 하측에 위치하는 모드 사이에서 모드 절환을 행한다. 또한, 화소의 열 방향을 따라 3개의 부화소로 분할한 경우, 명 부화소가 상측에 위치하는 모드와, 명 부화소가 중앙에 위치하는 모드와, 명 부화소가 하측에 위치하는 모드 사이에서 모드 절환을 행한다.

일반적으로, VA 모드의 액정 표시 장치는, 흑 및 백에 가까운, 낮은 계조와 높은 계조에서 γ 특성의 시각 의존성이 작고, 중간조에서 γ 특성의 시각 의존성이 크다. 도 2에 도시한 화소 분할 구조는, MVA 모드 등의 수직 배향 모드(VA 모드)의 액정 표시 장치의 γ 특성의 시각 의존성을 개선하기 위하여 바람직하다. MVA 모드에서는, 도 2에 도시한 화소 분할 구조를 채용하면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 각 부화소 사이의 휘도차를 중간의 계조에서 크게, 낮은 계조와 높은 계조에서 작게 할 수 있다. 그 때문에, 이 화소 분할 구조는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 명 부화소와 암 부화소 사이의 드레인 인입 전압 Vd의 차가, 저계조와 고계조에서는 작고, 중간조에서 크다.

도 10에, 도 2에 도시한 화소 분할 구조를 갖는 MVA 모드의 액정 표시 장치에서의 명암의 휘도 절환(상기 모드 1과 모드 2 사이의 절환) 주기에 대한 각 표시 계조에서의 명 부화소와 암 부화소의 휘도차의 도달율의 변화를 도시한다. 여기서는, 60Hz 구동을 행한 경우를 예시하고 있고, 1프레임=16.7㎳이다. 도 10에는, 명 부화소와 암 부화소의 휘도차가 큰, 중간조에서의 결과를 도시하고 있다.

화소 분할 방식은, 휘도차가 있는 복수의 부화소로 1개의 화소를 구성함으로써 시야각 특성을 개선하므로, 명 부화소와 암 부화소의 휘도차는 어느 정도 이상 없으면, 그 효과가 얻어지지 않는다. 도 10을 보면, 휘도차의 도달율이 90%를 초과하는 것은 절환 주기가 2프레임 이후이고, 응답이 느린 저계조에서는, 90%를 초과하는 것은 5프레임이다. 따라서, 명암의 휘도 절환을 1프레임마다 행하면, 액정의 응답이 1프레임 내에서 완료되지 않은 경우에는, 명암 부화소의 휘도차가 작아지거나, 혹은 소실하므로 바람직하지 않다. 즉, MVA 모드 등의 일반적인 액정 표시 장치의 경우, 명암의 휘도의 절환 주기를 2프레임 이상마다, 바람직하게는 5프레임 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 휘도의 절환은 일정한 시간 간격을 두고(주기적으로) 행할 필요는 없고, 휘도 절환의 간격이 2주기 이상, 바람직하게는 5주기 이상이면, 절환의 타이밍은 임의이어도 된다. 단, 전술한 바와 같이, 각 모드(휘도 패턴)에서의 표시 시간이 서로 다르면, 부화소 사이의 DC 성분의 평균화 또는 캔슬이 충분히 행해지지 않으므로, 각 모드에서의 표시 시간의 합계가 동일하게 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서는, 1프레임이 16.7㎳cc인 경우를 예로 설명했지만, 1프레임(화상을 재기입하는 기간)이 긴 경우에는, 1프레임에서, 모드 절환을 행하여도 된다.

다음으로, 명암의 휘도의 절환의 타이밍에 대하여 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시 형태의 액정 표시 장치에서는, 2프레임 이상의 시간을 두고 각 부화소의 명암을 절환한다. 이 휘도 절환(모드 절환) 을 행하는 타이밍으로서, 2프레임 이상의 일정한 시간 간격으로 행하여도 되지만, 표시하고 있는 화상에 의해서는, 관찰자가 위화감을 느낄 가능성이 있다. 이 위화감을 없애기 위하여, 이하의 타이밍을 트리거로서, 명암 부화소를 절환하는 것이 바람직하다. 수직 동기 신호 Vsync나 수평 동기 신호 Hsync를 이용하지 않고, 하기 A 내지 C의 타이밍에서 필요에 따라 트리거 신호를 발생시켜, 모드 절환을 행하도록 한다.

A: 일정 시간을 두지만, 프레임 단위가 아니라, 30분이나 1시간이라고 하는비교적 긴 시간 단위로 행한다. 절환을 수 프레임 단위나 초단위로 빈번하게 행하면, 관찰자가 모드 절환에 의한 위화감을 발생할 빈도가 증가하기 때문에, 30분이나 1시간과 같은, 비교적 긴 주기로 절환을 행하는 것이 바람직하다.

B: 명 부화소와 암 부화소의 휘도차가 없거나, 또는 작을 때에 행한다.

명 부화소와 암 부화소와의 휘도차가 작거나 또는 없는 경우, 모드 절환을 행하여도 각 부화소의 휘도는 변화하지 않기 때문에 위화감을 느끼는 일은 없다. 실제의 표시 화면에서는, 백이나 흑의 베타 화면이 출현하는 경우는 적기 때문에, 명 부화소와 암 부화소의 휘도차가 소정의 값보다도 작은 경우에 절환을 행하도록 설정한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 명 부화소와 암 부화소와의 휘도차가 작은 것은, 저계조와 고계조이므로, 화면 전체의 표시 계조의 평균값이 임의의 계조 이상 또는 임의의 계조 이하인 경우에 모드 절환을 행한다. 예를 들면, 표시 계조의 평균값을 산출하고, 임의의 임계값에 도달했을 때를 트리거로서 모드 절환을 행하면 된다. 이후에 설명하는 바와 같이, 명암의 휘도차는 CS 전압(진폭 전압)에 의 해 변화하기 때문에, 모드 절환을 행하는 트리거로 되는 임계값은 CS 전압에 따라 적절히 결정하면 된다.

구체적으로는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 임계값을 결정할 수 있다.

임계값을 결정하기 위하여, 명 부화소와 암 부화소와의 휘도차를 판별하는 파라미터로서 다음 수학식으로 나타내는 F를 이용한다.

ΔI는 명 부화소와 암 부화소와의 휘도차이고, Iave는 명 부화소와 암 부화소와의 평균 휘도이다.

도 11에, 종축에 F값, 횡축에 계조를 취한 그래프를 도시한다. 100계조 부근의 중간조에서 F가 크고, 이를 중심으로 저계조와 고계조측에서 F가 작다.

임계값으로 되는 휘도차 Fth를 다음의 수학식과 같이 F의 최대값(Fmax)의 X%로 한다.

이 임계값을 결정하는 X는, 액정 패널이나 구동 조건에 의해 적절하게 결정 하면 된다. 도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 50~120계조에서는 F값이 거의 일정하게 되어 있고, 50계조 이하, 120계조 이상에서 급격히 F값이 감소하고 있다. 따라서, 예를 들면, X=90%를 임계값으로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 X=50%이다.

F=Fth로 될 때의 저계조측의 임계값을 YthL, 고계조측을 YthH로 하면, 도 11 로부터 YthL=16, YthH=166으로 된다. 표시 화면의 평균 계조 Yave를 산출하고, Yave

YthL, Yave

YthH일 때, 모드 절환을 행한다. 예를 들면, 화면 전체의 표시 계조의 평균값이 Yave

16, Yave

166일 때 모드 절환을 행하는 조건으로 할 수 있다.

C: 전원 ON/OFF 시, 채널 절환 시, 입력 절환 시와 같이, 조작자에 의한 소정의 조작에 따라 화면 전체가 절환되는 타이밍, 또는, CM 화상이 삽입되었을 때 등 입력 화상 신호에 소정의 변화가 발생한 경우, 화면 전체가 절환되기 때문에, 명 부화소와 암 부화소가 절환되어도 화면 전체의 절환과 구별할 수 없으므로, 관찰자가 위화감을 느끼는 경우는 없다.

전술한 바와 같이, 패턴 A(부화소 SP1:명, 부화소 SP2: 암)로 표시하는 모드 1과 패턴 B(부화소 SP1: 음, 부화소 SP2: 명)로 표시하는 모드 2의 표시 시간을 서로 동일하게 하는 것이, 각 부화소에 DC 성분이 인가되는 것을 가장 효과적으로 방지할 수 있지만, 전술한 타이밍을 트리거로 하여 모드 절환을 행하면, 일반적으로 각 모드에서의 표시 시간이 일치하지 않는다. 따라서, 예를 들면, 적산 카운터로 패턴 A와 패턴 B의 표시 시간을 카운트하고, 각각의 표시 시간이 서로 동일하게 되도록, 상기의 조건에서 발생한 트리거 신호를 취사 선택하고, 표시 시간이 길어짐에 따라 표시 시간이 서로 동일하게 되도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 모드 절환을 행한 후의 경과 시간을 카운트하는 회로를 설치하고, 소정의 시간이 경과할 때마다, 모드 절환을 행하도록 한다. 혹은, 모드 1의 적산 동작 시간과 모드 2의 적산 동작 시간과의 차가 소정의 값을 초과했을 때에, 모드 절환을 행하도록 하여도 된다.

전술된 바와 같이, 모드 1로부터 모드 2로, 또는 모드 2로부터 모드 1로 강제적으로 모드 절환을 행하여도 되지만, 모드 1과 모드 2를 램덤하게 선택함으로써 행하여도 된다. 즉, 상기 타이밍에서, 패턴 A와 패턴 B의 선택(절환)을 랜덤하게 1/2의 확률로 행하여도 된다. 랜덤하게 행함으로써 시간 평균으로서 2개의 모드의 표시 시간을 동일하게 할 수 있다. 예를 들면, 전원을 ON할 때마다, 모드 1 및 모드 2 중 어느 하나를 랜덤하게 또한 1/2의 확률로 선택하도록 구성하여도 된다.

다음으로, 도 2에 도시한 화소 분할 구조를 갖는 본 실시 형태의 액정 표시 장치에서, 휘도 절환을 행하기 위한 구체적인 회로 구성을 설명한다.

도 2에 도시한 화소 분할 구조를 갖는 액정 표시 장치에서는, 부화소 전극(11a) 및 부화소 전극(11b)에, 공통의 소스 버스 라인(13)으로부터 표시 신호 전압이 공급되고, TFT(14a) 및 TFT(14b)가 오프 상태로 된 후, 보조 용량 CS1 및 CS2의 보조 용량 대향 전극의 전압(즉, CS 버스 라인(15a) 또는 CS 버스 라인(15b)으로부터 공급되는 전압)의 변화량(변화의 방향 및 크기에 의해 규정됨)을 서로 다르게 함으로써, 각각의 부화소 SP1 및 SP2의 액정 용량에 인가되는 실효 전압이 서로 다른 상태, 즉, 휘도가 서로 다른 상태가 얻어진다. 따라서, 부화소 SP1 및 부화소 SP2의 각각의 보조 용량 대향 전극에 인가하는 전압의 위상을 반전시키거나, 또는, 부화소 SP1 및 부화소 SP2의 각각에 공급하는 표시 신호 전압의 위상을 반전시킴으로써, 부화소 SP1과 부화소 SP2의 휘도를 절환할(휘도의 대소 관계를 반대로 할) 수 있다.

본 발명에 따른 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 예를 들면, 도 12에 도시하는 구성을 가짐으로써, 모드 절환(휘도 절환)을 행한다.

도 12에 도시한 액정 표시 장치는, 화소 P가 2개의 부화소 SP1 및 SP2를 포함하는 액정 표시 패널(10)과, 입력 화상 신호를 수취하여 액정 표시 패널(10)에 소정의 구동 신호를 공급하는 표시 제어부(20)를 가지고 있다. 표시 제어부(20)는, 게이트 구동 회로(30), 소스 구동 회로(40), 보조 용량 대향 전압 발생 회로(50) 및 휘도 절환 회로(60)에 소정의 타이밍에서 소정의 신호를 공급한다. 여기서는, 휘도 절환 회로(60)가 모드 절환의 트리거 신호를 생성하고, 소스 구동 회로(40)로부터 액정 표시 패널(10)에 출력되는 표시 신호 전압(소스 전압)의 위상을 반전시킨다.

도 12에 도시한 휘도 절환 회로(60)로서, 예를 들면, 도 13에 도시하는 휘도 절환 회로(60A)를 적합하게 이용할 수 있다.

휘도 절환 회로(60A)는, 휘도 절환 신호 발생 회로(62)와, 극성 절환 회로(66)와, 적산 회로(64)를 가지고 있다. 소스 극성 제어 신호 발생 회로(20a)는, 예를 들면 도 12의 표시 제어부(20)에 포함된다.

수평 동기 신호 Hsync와 수직 동기 신호 Vsync를 소스 극성 제어 신호 발생 회로(20a)에 입력하고, 극성이 서로 다른(즉 위상이 180° 서로 다른) PolA와 PolB 신호(표시 신호 전압)를 발생한다. 휘도 절환 회로(60A)의 극성 절환 회로(66)는, 이 2개의 극성이 서로 다른 표시 신호 전압 중에 어느 한쪽을 소스 구동 회로(40)에 출력한다. 이 극성의 선택을 휘도 절환 신호에 기초하여 행함으로써, 모드 절 환을 행한다.

휘도 절환 신호 발생 회로(62)는, 적어도 1개의 트리거 신호 발생 회로(62a)와, 신호 발생 회로(62b)를 가지고 있고, 트리거 신호 발생 회로(62a)는, 전술한 조건 중 어느 하나를 만족했을 때에, 각각 트리거 신호를 발생한다. 신호 발생 회로(62b)는, 적산 회로(64)로부터의 소정의 신호를 받았을 때에, 휘도 절환 신호를 극성 회로에 출력한다. 즉, 신호 발생 회로(62b)는, 적산 회로(64)로부터의 신호에 따라, 트리거 신호를 취사 선택하고, 각 모드에서의 적산 동작 시간이 동일하게 되도록, 모드 절환을 행한다.

예를 들면, 전체 화면의 평균 계조를 산출하고, 평균 계조가 소정의 임계값의 조건을 충족시킬 때에, 트리거 신호 발생 회로(62a)가 트리거 신호를 출력하고, 신호 발생 회로(62b)에 입력된다. 극성 절환 회로(66)이 Pol 신호를 절환하고, 패턴 B의 표시로 했을 때, 적산 회로(64)에 신호를 보내고, 적산 회로(64)에서 패턴 A의 카운트를 기억하고, 카운터를 리세트하여, 패턴 B의 표시 시간의 카운트를 개시한다. 패턴 B의 카운트가 기억한 패턴 A의 카운트에 충족하지 않는 경우에는, 트리거 신호가 신호 발생 회로(62b)에 입력되어도, 신호 발생 회로(62b)는 휘도 절환 신호를 출력하지 않는다. 패턴 B의 카운트가 기억한 패턴 A의 카운트와 일치했을 때에, 적산 회로(64)로부터 신호 발생 회로(62b)에 신호를 보내고, 휘도 절환 신호의 발생의 스탠바이를 한다. 이 스탠바이 상태에서 트리거 신호가 트리거 신호 발생 회로(62a)로부터 신호 발생 회로(62b)에 입력되면, 휘도 절환 신호가 극성 절환 회로(66)에 입력되어, Pol 신호를 절환하여, 패턴 A의 표시를 행하고, 동시에 패턴 B의 카운트를 기억하고, 카운터를 리세트하여, 패턴 A의 카운트를 개시한다.

이 동작을 반복함으로써, 패턴 A와 패턴 B의 표시 시간을 거의 동일하게 할 수 있다. 단, 화소 분할에 의한 시야각 개선 효과를 발휘하기 위해서는, 패턴 A와 패턴 B의 절환을 2프레임 이상마다 행하도록, 설정한다.

본 발명에 따른 다른 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 예를 들면, 도 14에 도시하는 구성을 가짐으로써, 모드 절환(휘도 절환)을 행한다.

도 14에 도시한 액정 표시 장치는, 보조 용량 대향 전압 발생 회로(50)에서 발생된 보조 용량 대향 전압(CS 전압)의 위상을 반전시킴으로써, 모드를 절환하는 휘도 절환 회로(60)를 가지고 있다.

도 14에 도시한 휘도 절환 회로(60)로서, 예를 들면, 도 15A에 도시하는 휘도 절환 회로(60B)를 적합하게 이용할 수 있다.

휘도 절환 회로(60B)는, 휘도 절환 신호 발생 회로(62)와, 적산 회로(64) 및 위상 절환 회로(68)를 가지고 있다. 휘도 절환 신호 발생 회로(62)는, 적어도 1개의 트리거 신호 발생 회로(62a)와, 신호 발생 회로(62b)를 가지며, 트리거 신호 발생 회로(62a)는, 전술한 조건 중 어느 하나를 만족했을 때에 트리거 신호를 발생한다. 신호 발생 회로(62b)는, 적산 회로(64)로부터의 소정의 신호를 받았을 때에, 휘도 절환 신호를 극성 회로에 출력한다. 즉, 신호 발생 회로(62b)는, 적산 회로(64)로부터의 신호에 따라, 트리거 신호를 취사 선택하고, 각 모드에서의 적산 동작 시간이 동일하게 되도록, 모드 절환을 행한다.

여기서는, CS 신호의 위상을 반전시킴으로써 모드 절환을 행한다.

CS 신호 발생 회로(50)는, 수평 동기 신호 Hsync와 수직 동기 신호 Vsync로부터, 위상이 서로 다른 CS 신호(보조 용량 대향 전압) CSA와 CSB를 생성한다. 이 위상이 서로 다른 2개의 CS 신호는, 위상 절환 회로(68)를 통하여 액정 표시 패널의 보조 용량 배선 CS1 또는 CS2에 전송된다. 이 위상 절환 회로(68)에서, 보조 용량 배선 CS1 및 CS2에 CSA와 CSB 중 어느 쪽의 CS 신호를 출력할 것인지를 절환하는, 즉, 모드 절환을 행한다.

예를 들면, 적산 회로(64)가 산출한 전체 화면의 평균 계조가 임계값의 조건을 충족시킬 때에, 트리거 신호 발생 회로(62a)가 절환을 행하는 트리거 신호를 출력하고, 신호 발생 회로(62b)에 입력된다.

위상 절환 회로(68)에서 CS 신호를 절환하고, 패턴 B의 표시로 했을 때, 적산 회로(64)에 신호를 보내고, 적산 회로(64)에서, 패턴 A의 카운트를 기억하여, 카운터를 리세트하고, 패턴 B의 표시 시간의 카운트를 개시한다. 패턴 B의 카운트가 패턴 A의 카운트에 충족하지 않는 경우에는, 트리거 신호가 신호 발생 회로(62b)에 입력되어도, 휘도 절환 신호를 출력하지 않는다. 패턴 B의 카운트가 기억하고 있는 패턴 A의 카운트와 일치했을 때에 적산 회로(64)로부터 신호 발생 회로(62b)에 신호를 보내고, 휘도 절환 신호 발생의 스탠바이를 한다. 이 스탠바이상태에서 트리거 신호가 신호 발생 회로(62b)에 입력되면, 휘도 절환 신호가 위상 절환 회로(68)에 입력되어, CS 신호의 위상을 절환하고, 패턴 A의 표시를 행하고, 동시에 패턴 B의 카운트를 기억하고, 카운터를 리세트하여 패턴 A의 카운트를 행한다. 이 동작을 반복함으로써, 패턴 A와 패턴 B의 표시 시간을 거의 동일하게 제어 할 수 있다. 단, 화소 분할에 의한 시야각 개선 효과를 발휘하기 위해서는, 패턴 A와 패턴 B의 절환을 2프레임 이상마다 행할 필요가 있기 때문에, 트리거 신호가 1프레임 간격인 경우에는 CS 신호를 절환하지 않도록 설정해 둔다.

상기의 예에서는, 휘도 절환 회로(60)를 부가적으로 설치함으로써, 휘도 절환을 행하는 구성을 나타냈지만, 기존의 회로를 이용하여, 휘도 절환을 행하는 회로를 구성할 수도 있다

도 15B 및 도 15C를 참조하면서, 도 14에 도시한 액정 표시 장치의 휘도 절환 회로(60)의 기능을 포함하는, CS 신호 발생 회로(50A)의 구성과 동작을 설명한다. 도 15B는, CS 신호 발생 회로(50A)의 구성을 도시하는 모식도이고, 도 15C는, CS 신호 발생 회로(50A)의 동작을 설명하기 위한 각 신호의 전압 파형을 도시하는 도면이다.

도 15B에 도시하는 바와 같이, CS 신호 발생 회로(50A)는, CS 신호 회로(52)와 극성 신호 발생 회로(54)를 가지고 있다. CS 신호 회로(52)는 예를 들면 2개의 전압 레벨의 사이를 진동하는 진폭 전압(「진동 전압」라고도 함)을 생성한다.

극성 신호 발생 회로(54)는, 게이트 스타트 펄스 GSP와 카운트 신호 CNT를 수취하여, CS 극성 반전용 신호 Pol을 출력한다. 카운트 신호 CNT는 1프레임에 대하여 충분히 짧은 주기를 가지고 있고, 예를 들면 게이트 클럭 신호를 이용할 수 있다.

CS 신호 회로(52)는, CS 극성 반전용 신호 Pol이 나타내는 극성에 따라, 진폭 전압의 극성을 결정하여 CS 신호로서 출력한다.

여기서, 도 15C를 참조하여 각 신호의 타이밍을 설명한다.

액정 표시 장치의 전원이 투입되면, 카운터 신호 CNT의 생성이 개시되어 극성 신호 발생 회로(54)에 입력된다. 그 후, 부정 시간 후에, 게이트 스타트 펄스 GSP가 극성 신호 발생 회로(54)에 입력된다.

패턴 A와 패턴 B에서는, 전원 투입 후로부터 게이트 스타트 펄스 GSP가 입력될 때까지의 시간이 서로 다르며, 이 시간의 차이에 의해, 패턴 A와 패턴 B가 선택된다.

예를 들면, 패턴 A에서는, 게이트 스타트 펄스 GSP가 H(High)일 때에 카운터 신호 CNT가 L(Low)이면, CS 극성 반전 신호 Pol의 초기 상태를 L로 하고, 그 후, CS 극성 반전용 신호 Pol은 1프레임마다(게이트 스타트 펄스가 H로 될 때마다) H와 L이 반전한다.

한편, 패턴 B에서는, 게이트 스타트 펄스 GSP가 H(High)일 때에 카운터 신호CNT가 H(High)이면, CS 극성 반전 신호 Pol의 초기 상태를 H로 하고, 그 후, CS 극성 반전용 신호 Pol은 1프레임마다(게이트 스타트 펄스가 H로 될 때마다) H와 L이 반전한다.

이와 같이 설정되어 있는 CS 극성 반전용 신호 Pol이 CS 신호 회로(52)에 입력되면, 출력되는 CS 신호의 극성이 CS 반전 신호 Pol의 극성에 따라 선택되게 된다.

도 15C에 도시하는 바와 같이, CS 신호 회로(52)에 입력되는 CS 극성 반전용 신호 Pol이 패턴 A인 경우, CS 버스 라인 CS1(예를 들면, 도 2의 부화소 SP1에 접 속되어 있는 CS 버스 라인(15a))에는 일의적으로 패턴 A로 나타내는 극성의 CS 신호가 출력된다. 한편, CS 신호 회로(52)에 입력되는 CS 극성 반전용 신호 Pol이 패턴 B인 경우, CS 버스 라인 CS1(예를 들면, 도 2의 부화소 SP1에 접속되어 있는 CS 버스 라인(15a))에는 일의적으로 패턴 B로 나타내는 극성의 CS 신호가 출력된다. 이 때, 다른 쪽의 CS 버스 라인 CS2(도 2의 부화소 SP2에 접속되어 있는 CS 버스 라인(15b))에는, 패턴 A 및 B의 어떠한 경우에도, CS1에 출력되는 CS 신호의 극성을 반전한 신호가 CS 신호로서 출력된다.

이와 같이 구성되어 있으면, 전원이 투입된 시점으로부터 게이트 스타트 ㅍ펄스 GSP가 극성 신호 발생 회로(54)에 입력되는 시점까지의 시간이 부정하지 않으므로, 게이트 스타트 펄스 GSP가 H일 때의 카운터 신호 CNT가 H인지 L인지는 랜덤하다. 따라서, 패턴 A가 선택되는지, 패턴 B가 선택되는지는, 랜덤하고, 어느 한쪽이 선택될 확률도 1/2이다.

따라서, 이와 같은 휘도 절환 회로 구성을 갖는 액정 표시 장치를 장기간 사용하면, 시간 평균으로서 2개의 모드의 표시 시간이 동일하게 된다.

휘도 절환을 랜덤하게 행하는 상기의 구성은, 소스 신호 전압의 극성을 절환함으로써 휘도 절환을 행하는 구성에도 적용할 수 있다.

이하에, 네가티브형 액정을 이용한 노멀리 블랙의 MVA 모드의 액정 표시 장치의 실시 형태를 설명한다.

(실시 형태 1)

도 2에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 1화소를 복수의 부화소로 분할한 화소 구조로서, 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치이다. 여기서는, 1화소를 2개의 부화소로 분할한 예를 도시하지만, 3개 이상의 부화소로 분할하고 있어도 된다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소인 표시를 패턴 A로 하고, 명암 표시를 교체하여, 부화소 SP1이 암 부화소, 부화소 SP2가 명 부화소로 되는 표시를 패턴 B로 하고, 패턴 A와 패턴 B를 교대로 절환한다.

구동 방법에 대하여, 도 17에 도시한 액정 표시 장치의 등가 회로와 각 버스 라인의 전압의 타이밍을 도시한 도 18, 도 19를 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는 1프레임=16.7㎳로 구동을 행한다.

도 18에 도시하는 패턴 A에서는 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소로 되는 각 버스 라인의 전압의 타이밍이고, 도 19의 패턴 B에서는 부화소 SP1이 암 부화소, 부화소 SP2가 명 부화소로 되는 각 버스 라인의 전압의 타이밍이다. Vg는 게이트 전압, Vs는 소스 전압, Vcs1과 Vcs2는 부화소 SP1과 부화소 SP2 각각의 보조 용량의 전압, Vlc1과 Vlc2는 각각 부화소 SP1과 부화소 SP2의 화소 전극의 전압을 나타낸다. 일반적으로 액정이 분극하지 않도록 프레임 반전, 라인 반전, 도트 반전이라고 하는 교류 구동을 행한다.

본 실시 형태에서는 도 18, 도 19에 도시하는 바와 같이 n프레임째에 소스 전압의 중앙값 Vsc에 대하여, 플러스 극성으로서 소스 전압에 Vsp를 부여하고, 다음 (n+1)프레임째에 마이너스 극성으로서 소스 전압에 Vsn을 부여하고, 도 16에 도 시하는 바와 같이 프레임마다 도트 반전 구동을 행한다. CS1과 CS2에는, 전압을 진폭 전압 Vad로 진폭시키고, CS1과 CS2의 위상을 180도 어긋나게 한 신호를 입력한다.

우선, 도 18에 도시하는 패턴 A에서의 n프레임째일 때의 각 신호의 전압의 경시 변화를 설명한다.

시각 T1일 때, Vg가 VgL로부터 VgH로 변화하고, 양 부화소의 TFT가 ON 상태로 되고, 부화소 SP1, 부화소 SP2와 보조 용량 CS1, CS2에 Vsp의 전압이 충전된다.

시각 T2일 때, Vg가 VgH로부터 VgL로 변화하고, 양 부화소의 TFT가 OFF 상태로 되고, 부화소 SP1, 부화소 SP2와 보조 용량 CS1, CS2가 소스 버스 라인과 전기적으로 절연된다. 또한, 이 직후에 기생 용량 등의 영향에 의한 인입 현상 때문에, 부화소 SP1과 부화소 SP2의 각각에 Vdb과 Vdd의 인입 전압이 발생하고, 각 부화소의 전압은

로 된다. 인입 전압 Vdb와 Vdd에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.

또한 이 때,

이다.

다음에 시각 T3일 때, 보조 용량 버스 라인 CS1의 전압 Vcs1이 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화하고, 보조 용량 버스 라인 CS2의 전압, Vcs2가 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화한다. 이 때 각 부화소의 화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,

로 된다. 단, K=Ccs/(Clc(V)+Ccs)이다.

시각 T4에서는, Vcs1이 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화하고, Vcs2가 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화한다. 이 때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,

로 된다.

시각 T5에서는, Vcs1이 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화하고, Vcs2가 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화한다. 이 때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,

로 된다.

이후에는, 다음에 Vg=VgH로 되어 기입이 행하여질 때까지, 수평 기입 시간 1H의 정수배마다, Vcs1, Vcs2와 Vlc1, Vlc2는 시각 T4와 시각 T5를 교대로 반복한다. 따라서, Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다.

n프레임째에서, 각 부화소의 액정층에 인가되는 실효 전압은,

으로 되기 때문에, 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소로 된다.

다음으로, 도 18의 패턴 A에서의 (n+1)프레임째일 때의 각 신호의 전압의 경시 변화를 설명한다.

(n+1)프레임째에서는, 극성을 반전시키기 위하여, Vs를 반전시킨다. 시각 T1일 때, Vg가 VgL로부터 VgH로 변화하고, 양 부화소의 TFT가 ON 상태로 되고, 보조 용량 CS1, CS2에 Vsn의 전압이 충전된다.

시각 T2에서는, n프레임째와 마찬가지로 양 부화소의 TFT가 OFF 상태로 되고, 이 직후에 부화소 SP1과 부화소 SP2의 각각에 Vdb와 Vdd의 인입 전압이 발생하고, 각 부화소의 전압은,

로 된다.

시각 T3일 때, 보조 용량 버스 라인 CS1의 전압 Vcs1이 Vcom+Vad로부터 Vcom+Vad로 변화하고, 보조 용량 버스 라인 CS2의 전압, Vcs2가 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화한다. 이 때 각 부화소의 화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,

로 된다.

시각 T4에서는, Vcs1이 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화하고, Vcs2가 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화한다. 이 때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,

로 된다.

시각 T5에서는, Vcs1이 Vcom+Vad로부터 Vcom-Vad로 변화하고, Vcs2가 Vcom-Vad로부터 Vcom+Vad로 변화한다. 이 때 부화소 전압 Vlc1과 Vlc2는,

로 된다.

이 후에는, n프레임과 마찬가지로, Vcs1, Vcs2와 Vlc1, Vlc2는 시각 T4와 시각 T5를 교대로 반복한다. 따라서, Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다.

(n+1)프레임째의 각 부화소의 액정층에 인가되는 실효 전압은,

+ 극성인 n프레임째와 - 극성인 (n+1)프레임째의 부화소 SP1과 부화소 SP2의 화소 전극에 인가되는 전압의 DC 전압은 각각,

로 된다. 단, Vsc는 소스 전압의 중앙값이고, Vsc=(Vsp+Vsn)/2이다.

여기서, 시각 T2에서 발생하는 부화소 SP1과 부화소 SP2의 인입 전압 Vdb와 Vdd에 대하여 설명한다. 인입 전압은 수학식 1에 나타내는 바와 같이 액정의 용량 Clc(V)가 영향을 미친다. 액정층에 인가되는 전압이 변화하면, 유전률 이방성을 갖는 액정 분자의 배향 방향이 변화하기 때문에, Clc(V)는 변화한다. 시각 T2에서는, 부화소 SP1과 부화소 SP2의 각 부화소 전극의 전압은 n프레임째에서는 Vsp, (n+1)프레임째에서는 Vsn이기 때문에, 액정이 ΔT=T2-T1 이내에 응답하고, 천이를 완료하면, 각 액정 용량은 Clc1(V)=Clc2(V)로 되고, 수학식 1로부터 Vdb=Vdd로 된다.

그러나, VgH인 시간(ΔT)은 대략 10μsec로 매우 짧은 데에 대하여, 액정의 응답은 msec 오더이기 때문에, ΔT 이내에 액정은 응답을 완료할 수 없고, 시각 T2에서 액정은, T1보다 전의 상태로부터 거의 변위하고 있지 않다. 본 실시 형태의 패턴 A에서는, 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암 부화소이므로, Vlc1>Vlc2 로 되고, 유전률 이방성이 부의 액정(즉, 네가티브형 액정)에서는 Clc1(v)>Clc2(V)로 된다. 따라서, 시각 T2에서도 Clc1(v)>Clc2(V)로 되고, 수학식 1로부터 Vdb<Vdd로 된다.

따라서, 부화소 SP1과 부화소 SP2의 화소 전극에 인가되는 전압의 DC 전압 V1dc와 V2dc는 수학식6, 7로부터 V1dc>V2dc로 된다.

대향 전압 Vcom을 부화소 SP1의 화소 전극에 인가되는 전압의 DC 전압 V1dc에 일치시키면,

로 된다.

한편, V2dc<Vcom으로 되기 때문에, 부화소 SP1을 명 부화소, 부화소 SP2를 암 부화소로서 계속 표시하면, 부화소 SP1의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 레벨이 일치하고, 부화소 SP2의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 레벨이 어긋난다.

2프레임 이상 후에, 패턴 B의 표시로 절환하기 위하여, 도 19에 도시하는 바와 같이 CS의 입력 신호의 Vcs1, Vcs2 모두 위상을 180도 어긋나게 한다. 이 때, n프레임째의 Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다. (n+1)프레임째의 Vlc1 및 Vlc2의 실효값은 각각,

로 된다.

패턴 B에서는, 부화소 SP1이 암 부화소, 부화소 SP2가 명 부화소이므로, Vlc1<Vlc2로 되고, 네가티브형 액정에서는 Clc1(V)<Clc2(V)로 된다. 따라서, 시각T2에서도 Clc1(V)<Clc2(V)로 되고, 수학식 1로부터 Vdd>Vdb로 된다.

대향 전압은 Vcom=Vsc-Vdb이므로, V2dc와 일치한다. 부화소 SP1을 암 부화소, 부화소 SP2를 명 부화소로서 표시하는 패턴 B에서는, 부화소 SP2의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 레벨이 일치하고, 부화소 SP1의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 레벨이 일치하지 않는다.

패턴 A와 패턴 B의 표시를 반복함으로써, 도 6에 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 전압의 관계에 도시하는 바와 같이, 한쪽의 부화소에의 계속적인 DC 인가를 방지할 수 있다. Vcom=Vsc-Vdd로 하여도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

화소 분할에 의한 시야각 개선 효과를 발휘하기 위해서는, 패턴 A와 패턴 B의 절환을 2프레임 이상의 시간 간격으로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 빈번하게 절환을 행하면, 관찰자에게 위화감을 줄 가능성이 있기 때문에, 프레임 단위나 초단위의 절환은 피하는 편이 좋다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는 절환 간격을 1시간마다 행한다. 물론, 도 14, 도 15A 및 도 15B를 참조하면서 설명한 구성을 이용하고, 전술한 조건 B나 C의 타이밍에서, 모드 절환을 행하여도 된다.

(실시 형태 2)

본 실시 형태의 액정 표시 장치는 실시 형태 1에서 설명한 도 17과 거의 동일한 구성이므로 상세한 것은 생략한다. 본 실시 형태에서는, 도 16에 도시하는 패턴 A와 패턴 B에서의 명 부화소와 암 부화소의 절환을 소스 신호의 극성을 절환함으로써 행한다. 패턴 A와 패턴 B에서의 각 신호의 전압 파형을 도 20과 도 21에 도시한다. 도면에서의 기호 등은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 본 실시 형태에서는 실시 형태 1과 마찬가지로 1프레임=16.7㎳로 구동을 행한다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 패턴 A에서는, n프레임째에 Vsp, (n+1)프레임째에 Vsn의 소스 신호를 입력한다. 따라서, n프레임째에서의 Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다. (n+1)프레임째에서의 Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다. 따라서, 패턴 A에서는 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2가 암부화소로 된다.

도 21에 도시하는 바와 같이, 패턴 B에서는, n프레임째에 Vsn, (n+1)프레임 째에 Vsp의 소스 신호를 입력한다. 따라서, n프레임째에서의 Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다. (n+1)프레임째에서의 Vlc1과 Vlc2의 실효값은,

로 된다. 따라서, 패턴 B에서는 부화소 SP1이 암 부화소, 부화소 SP2가 명 부화소 로 된다.

패턴 A에서의 부화소 SP1과 부화소 SP2의 Vlc1과 Vlc2의 DC 전압은,

이고, 패턴 B에서의 부화소 SP1과 부화소 SP2의 Vlc1과 Vlc2의 DC 전압은,

이다. 단, Vsc는 소스 전압의 중앙값이고, Vsc=(Vsp+Vsn)/2이다. 또한, 실시 형태 1에서 설명한 바와 같이, Vdb<Vdd이다.

대향 전압 Vcom=V1dc=Vsc-Vdb로 하면, 패턴 A에서는 부화소 SP1이 최적 대향으로 되고, 부화소 SP2가 최적 대향으로부터 어긋난다. 패턴 B로 절환하면, 부화소 SP1의 대향이 어긋나고, 부화소 SP2가 최적 대향으로 된다. 따라서, 한쪽의 부화소에의 계속적인 DC 인가를 방지할 수 있다. Vcom=V2dc로 하여도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

소스의 극성을 반전시킴으로써 모드의 절환은, 예를 들면, 도 12 및 도 13을 참조하면서 설명한 휘도 절환 회로(60)를 이용하여 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 도트 반전 구동을 위해 소스 신호의 극성을 프레임마다 반전하고 있다. 패턴 A와 패턴 B의 절환을 소스 신호의 극성을 반전시켜 행하면, 패턴 전환 시에만 도트 반전에 의한 극성 반전이 발생하지 않는다. 그 때 문에, 도트 반전에 의한 DC 인가 방지나 플리커 방지의 효과를 저감시키지 않기 위하여 패턴 A와 패턴 B의 절환은 빈번히 행하지 않는 편이 좋다. 따라서, 본 실시 형태에서는 절환 간격을 30분 이상으로 되도록 설정해 둔다. 물론, 전술한 조건 B나 C의 타이밍에서 모드 절환을 행해도 된다.

(실시 형태 3)

본 실시 형태의 액정 표시 장치는 도 22에 도시하는 바와 같이, 1화소를 3개의 부화소로 분할한 것이다. 도 23에 도시하는 등가 회로와 같이, 1개의 게이트 버스 라인과 1개의 소스 버스 라인에서 3부화소를 구동시킨다. 실시 형태 1 및 2와 마찬가지로, 각 부화소는 각각 CS 버스 라인의 진폭 전압에 의해, 인가 전압을 변화시킨다. 부화소의 수가 많은 쪽이, 시야각 특성은 개선되지만, 투과율 저하 등의 폐해도 있기 때문에, 사용 목적에 맞추어 적절하게 선택하면 된다.

일반적으로 화소 분할 기술에서는, 1화소당의 암 부화소의 면적비가 큰 쪽이, 시각 특성이 양호하게 되기 때문에, 본 실시 형태에서는, 도 25에 도시하는 바와 같이, 패턴 A에서는 부화소 SP1이 명 부화소, 부화소 SP2와 부화소 SP3이 암 부화소이고, 패턴 B에서는 부화소 SP1과 SP3이 암 부화소, 부화소 SP2가 명 부화소이고, 패턴 C에서는 부화소 SP3이 명 부화소, 부화소 SP1과 부화소 SP2가 암 부화소로 한다. 밝은 화소와 어두운 화소를 시간을 두고 교체시키기 때문에, 패턴 A, 패턴 B, 패턴 C의 순서로 표시를 2프레임 이상의 간격으로 절환한다. 본 실시 형태에서는 실시 형태 1과 마찬가지로 1프레임=16.7㎳로 구동을 행한다.

명 부화소와 암 부화소의 표시의 절환 방법으로서, CS 신호의 위상을 어긋나 게 하거나, 또는, 소스 전압을 반전시키는, 것 중 어느 하나를 이용하여도 된다. 예를 들면, CS 신호의 위상을 어긋나게 하는 구성을 채용하는 경우는, 도 24에 도시하는 휘도 절환 회로(60C)를 이용할 수 있다. 휘도 절환 회로(60C)는, 도 15A에 도시한 휘도 절환 회로(60B)와 기본적으로 동일한 구성을 가지며, 위상 절환 회로(68)가 3개의 부화소의 각각에 대응하는 3개의 CS 버스 라인에, 극성이 서로 다른 2종류의 CS 신호 CSA 또는 CSB를 출력할 수 있도록 구성되어 있는 점에서 서로 다르다.

본 실시 형태에서는, 미리 설정한 시간(카운트)에 도달한 후에, 트리거 입력에서 절환을 행한다. 위상이 서로 다른 CS 신호 CSA와 CSB는 수평 동기 신호 Hsync와 수직 동기 신호 Vsync로부터 CS 신호 발생 회로(50)를 통하여 생성한다. 이 위상이 서로 다른 2개의 CS 신호가 위상 절환 회로(68)를 통하여 CS1이나 CS2나 CS3에 전송된다. 이 위상 절환 회로(68)에서 CS1과 CS2와 CS3에 CSA와 CSB의 어느 쪽의 CS 신호를 출력할 것인지를 절환하는, 즉 패턴 A, 패턴 B, 패턴 C의 절환을 행한다.

예를 들면, 산출한 전체 화면의 평균 계조가 임계값의 조건을 충족시킬 때에, 절환을 행하는 트리거 신호를 출력하고, 신호 발생 회로(62b)에 입력된다. 위상 절환 회로(68)에서 CS 신호를 절환하고, 패턴 A로부터 패턴 B의 표시로 변경했을 때, 적산 회로(64)에 신호를 보내고, 적산 회로(64)에서 패턴 A의 카운트를 종료하고, 카운터를 리세트하여, 패턴 B의 표시 시간의 카운트를 개시한다. 패턴 B의 카운트가 설정한 카운트에 충족시키지 않는 경우에는, 트리거 신호가 신호 발생 회로(62b)에 입력되어도, 제어 신호를 출력하지 않는다. 패턴 B의 카운트가 설정한 카운트와 일치했을 때에 적산 회로(64)로부터 신호 발생 회로(62b)에 신호를 보내고, 휘도 절환 신호의 스탠바이를 한다. 이 스탠바이 상태에서 트리거 신호가 신호 발생 회로(62b)에 입력되면, 휘도 절환 신호가 위상 절환 회로(68)에 입력되어, CS 신호의 위상을 절환하고, 패턴 C의 표시를 행하고, 동시에 패턴 B의 카운트를 종료하고, 카운터를 리세트하여, 패턴 C의 카운트를 개시한다. 카운트가 설정값으로 된 후에 입력된 트리거 신호에서 위상 절환 회로(68)가 동작하고, 패턴 A로의 절환을 행한다. 이 때, 패턴 C의 카운트를 끝내고, 카운터를 리세트하여, 패턴 A의 카운트를 개시한다. 이 동작을 반복함으로써, 패턴 A와 패턴 B과 패턴 C의 표시 시간을 설정한 시간으로 제어할 수 있다. 단, 화소 분할에 의한 시야각 개선 효과를 발휘하기 위해서는, 패턴 A와 패턴 B과 패턴 C의 절환을 2프레임 이상마다 행할 필요가 있기 때문에, 설정 카운트는 2프레임 이상으로 한다

도 26에 각 부화소의 드레인의 전압 레벨과 대향 전극의 전압 레벨을 도시한다. 본 실시 형태에서는, 명 부화소에 비하여 암 부화소의 면적비가 크므로, DC 인가가 발생하는 면적을 작게하기 위하여 암 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨에 대향 전압을 조정한다.

패턴 A에서는 부화소 SP2 및 부화소 SP3에 대하여 최적의 대향 레벨이고, 부화소 SP1에서 대향 레벨이 어긋나, DC 성분의 인가가 발생한다. 패턴 B로 절환하면, 부화소 SP1 및 부화소 SP3에 대하여 최적의 대향 레벨로 되고, 부화소 SP2에서 DC 성분이 인가되게 된다. 패턴 C로 절환하면, 부화소 SP1 및 부화소 SP2에서 최 적의 대향 레벨로 되고, 부화소 SP3에서 DC 성분이 인가되게 된다. 이들 패턴 A∼C를 상호 절환함으로써, 특정한 부화소에의 계속적인 DC 성분의 인가를 방지할 수 있다.

부화소의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 레벨의 설정 방법은, 상기의 예에 한정되지 않고, 도 27에 도시하는 바와 같이 설정하여도 된다.

도 27에 각 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨과 대향 전극의 전압 레벨을 도시한다. 여기서는, 명 부화소와 암 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨의 차를 ΔV 로 했을 때, 명 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 대향 전압에 대하여 +2/3ΔV로 하고, 음 부화소의 드레인 전압의 DC 레벨을 대향 레벨에 대하여 -1/3ΔV로 설정한다.

패턴 A에서는 부화소 SP1에 +2/3ΔV, 부화소 SP2와 부화소 SP3에 -1/3ΔV의 DC가 인가된다. 패턴 B에서는 부화소 SP2에 +2/3ΔV, 부화소 SP1과 부화소 SP3에 -1/3ΔV의 DC가 인가된다. 패턴 C에서는 부화소 SP3에 +2/3ΔV, 부화소 SP1과 부화소 SP2에 -1/3ΔV의 DC가 인가된다. 각 부화소 SP1, SP2, SP3에서는 패턴 A, B, C의 표시 시간을 동일하게 함으로써 시간 평균으로 DC 성분의 인가를 캔슬할 수 있어, DC 인가의 방지를 도모할 수 있다.

상기의 예에서는, 각 화소를 2 또는 3개의 부화소로 분할한 예를 설명했지만, 4 이상의 부화소로 분할한 경우에도 본 발명의 효과가 얻어지는 것은 물론이다.

본 발명에 따르면, 1개의 화소를 복수의 부화소로 구성하는 화소 분할 구조를 갖는 액정 표시 장치에서, 부화소에 발생하는 DC 전압이 평균화에 의해 거의 0으로 되도록 하는 것이 가능해져, 액정 표시 장치의 신뢰성이 향상된다. 본 발명은, 액정 텔레비전 등의 대화면의 액정 표시 장치의 표시 품위와 신뢰성을 향상한다.

Claims

액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 제1 휘도로 되는 제1 부화소와, 상기 제1 휘도와 서로 다른 제2 휘도로 되는 제2 부화소를 구비하는 액정 표시패널과,

상기 트랜지스터의 소스에 접속된 소스 버스 라인에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 구동 회로와,

상기 트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트 버스 라인에 주사 신호 전압을 공급하는 게이트 구동 회로와,

상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 큰 제1 모드와, 상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 작은 제2 모드 사이의 모드 절환을 행하는 휘도 절환 회로 구성

을 구비하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각은, 대향 전극과, 상기 액정층을 개재하여 상기 대향 전극에 대향하는 부화소 전극에 의해 형성된 액정 용량과,

상기 부화소 전극에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, 절연층과, 상기 절연층을 개재하여 상기 보조 용량 전극과 대향하는 보조 용량 대향 전극에 의해 형성된 보조 용량과,

상기 보조 용량 대향 전극에 공급하는 전압을 발생하는 보조 용량 대향 전압 발생 회로를 더 가지며,

상기 대향 전극은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소에 대하여 공통의 단일의 전극이고, 상기 보조 용량 대향 전극은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소마다 전기적으로 독립하며,

상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각에 대응하여 설치된 2개의 스위칭 소자를 가지며,

상기 2개의 스위칭 소자는, 공통의 게이트 버스 라인에 공급되는 주사 신호 전압에 의해 온/오프 제어되고, 상기 2개의 스위칭 소자가 온 상태에 있을 때에, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각이 갖는 상기 부화소 전극 및 상기 보조 용량 전극에, 공통의 소스 버스 라인으로부터 표시 신호 전압이 공급되고, 상기 2개의 스위칭 소자가 오프 상태로 된 후에, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각의 상기 보조 용량 대향 전극의 전압이 변화하고, 그 변화의 방향 및 변화의 크기에 의해 규정되는 변화량이 상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소에서 서로 다르고, 그에 의해 상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도가 서로 다른 액정 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각의 상기 보조 용량 대향 전극에 인가하는 전압의 위상을 반전시키는 회로를 갖는 액정 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 부화소 및 상기 제2 부화소의 각각에 공급하는 표시 신호 전압의 위상을 반전시키는 회로를 갖는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 입력 화상 신호의 2프레임 이상의 시간 간격을 두고 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 모드 절환을 행한 후의 경과 시간을 카운트하는 회로를 더 가지며, 소정의 시간이 경과할 때마다, 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 모드의 동작 시간과 상기 제2 모드의 동작 시간을 적산하는 회로를 더 가지며,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 모드의 적산 동작 시간과 상기 제2 모드의 적산 동작 시간과의 차가 소정의 값을 초과했을 때에, 상기 모드 절환을 행 하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도와의 차가 소정의 값을 초과했을 때에, 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

전체 화면의 평균 휘도를 구하는 회로를 더 가지며, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 평균 휘도의 값이 소정의 범위 내에 있을 때에, 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제9항에 있어서,

상기 소정의 범위 내는, 상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도와의 차/상기 제1 휘도와 상기 제2 휘도와의 평균 휘도의 값이 최대값의 90% 이하인 계조에 상당하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 조작자에 의한 소정의 조작에 따라, 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 입력 화상 신호에 소정의 변화가 발생한 경우에, 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘도 절환 회로 구성은, 소정의 조건이 만족되었을 때에, 휘도 절환 신호를 발생하는 휘도 절환 신호 발생 회로를 더 가지며, 상기 휘도 절환 회로 구성은, 상기 휘도 절환 신호에 따라, 상기 모드 절환을 행하는 액정 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 휘도 절환 신호 발생 회로는, 서로 다른 조건에 따라 각각 트리거 신호를 발생하는 복수의 트리거 신호 발생 회로와, 상기 복수의 트리거 발생 회로로부터 출력된 상기 복수의 트리거 신호에 기초하여 상기 휘도 절환 신호를 발생하는 신호 발생 회로를 구비하는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 모드 절환은, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 랜덤하게 선택함으로써 행해지는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 모드 절환은, 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로, 또는, 상기 제2 모드로부터 상기 제1 모드로 강제적으로 절환함으로써 행해지는 액정 표시 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 부화소와 상기 제2 부화소의 면적은 대략 동일한 액정 표시 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 화소는, 제3 부화소를 더 갖는 액정 표시 장치.
액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 표시를 행하는 2개의 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비하는 액정 표시 패널과,

상기 트랜지스터의 소스에 접속된 소스 버스 라인에 표시 신호 전압을 공급하는 소스 구동 회로와,

상기 트랜지스터의 게이트에 접속된 게이트 버스 라인에 주사 신호 전압을 공급하는 게이트 구동 회로와,

상기 복수의 부화소 중 가장 휘도가 큰 부화소의 화소 내에서의 위치가 서로 다른 복수의 모드 사이의 모드 절환을 행하는 휘도 절환 회로 구성

을 구비하는 액정 표시 장치.
제19항에 있어서,

상기 복수의 부화소의 각각은, 대향 전극과, 상기 액정층을 개재하여 상기 대향 전극에 대향하는 부화소 전극에 의해 형성된 액정 용량과,

상기 부화소 전극에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, 절연층과, 상기 절연층을 개재하여 상기 보조 용량 전극과 대향하는 보조 용량 대향 전극에 의해 형성된 보조 용량과,

상기 보조 용량 대향 전극에 공급하는 전압을 발생하는 보조 용량 대향 전압 발생 회로를 더 가지며,

상기 대향 전극은, 상기 복수의 부화소에 대하여 공통의 단일의 전극이고, 상기 보조 용량 대향 전극은, 상기 복수의 부화소마다 전기적으로 독립하며,

상기 복수의 부화소의 각각에 대응하여 설치된 복수의 스위칭 소자를 가지며,

상기 복수의 스위칭 소자는, 공통의 게이트 버스 라인에 공급되는 주사 신호 전압에 의해 온/오프 제어되고, 상기 복수의 스위칭 소자가 온 상태에 있을 때에, 상기 복수의 부화소의 각각이 갖는 상기 부화소 전극 및 상기 보조 용량 전극에, 공통의 소스 버스 라인으로부터 표시 신호 전압이 공급되고, 상기 복수의 스위칭 소자가 오프 상태로 된 후에, 상기 복수의 부화소의 각각의 상기 보조 용량 대향 전극의 전압이 변화하고, 그 변화의 방향 및 변화의 크기에 의해 규정되는 변화량이 상기 2개의 부화소에서 서로 다르고, 그에 의해 상기 2개의 부화소의 휘도가 서 로 다른 액정 표시 장치.
제19항 또는 제20항에 있어서,

상기 복수의 부화소 중 최고 휘도로 되는 부화소와 최저 휘도로 되는 부화소의 면적은 서로 대략 동일한 액정 표시 장치.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 복수의 부화소의 각각의 면적은 대략 동일한 액정 표시 장치.
액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 제1 휘도로 되는 제1 부화소와, 상기 제1 휘도와 서로 다른 제2 휘도로 되는 제2 부화소를 구비하는 액정 표시패널의 구동 방법으로서,

상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 큰 제1 모드와, 상기 제1 휘도가 상기 제2 휘도보다도 작은 제2 모드 사이의 모드 절환을 행하는 공정을 포함하는 구동 방법.
액정층과, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 전극과, 트랜지스터를 통하여 공급되는 표시 신호 전압에 따라 휘도가 변화하는 화소를 가지며, 상기 화소 는, 공급된 적어도 1개의 표시 신호 전압에 대하여, 서로 다른 휘도로 표시를 행하는 2개의 부화소를 포함하는 복수의 부화소를 구비하는 액정 표시 패널의 구동 방법으로서,

상기 복수의 부화소 중 가장 휘도가 큰 부화소의 화소 내에서의 위치가 서로 다른 복수의 모드 사이의 모드 절환을 행하는 공정을 포함하는 구동 방법.
제23항 또는 제24항에 있어서,

상기 모드 절환을 입력 화상 신호의 2프레임 이상의 시간 간격을 두고 행하는 구동 방법.
제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 모드 절환은, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 랜덤하게 선택함으로써 행해지는 구동 방법.
제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 모드 절환은, 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로, 또는, 상기 제2 모드로부터 상기 제1 모드로 강제적으로 절환함으로써 행해지는 구동 방법.