(57)【要約】【課題】高耐圧のゲートドライバを必要とすることなく、液晶の状態転移を行うことができる液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供する。【解決手段】各画素は、画素電極１２１と対向電極１２２との間に介挿された液晶ＬＣと、画素電極１２１と保持容量対向電極１２３との間に介挿された保持容量ＳＣと、を備える。転移電圧供給回路２０１は、液晶ＬＣをスプレイ状態からベンド状態へ転移させるための転移電圧を、所定の転移期間に、対向電圧ＶＣＯＭの供給点Ａと保持容量対向電圧ＶＳＣの供給点Ｂとの間に供給する。転移電圧供給回路２０１は、ＬＣ共振回路２１１で構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備える液晶表示装置であって、
前記画素は、画素電極と該画素電極に対向する対向電極との間に介挿された液晶と、前記画素電極と保持容量対向電極との間に介挿された保持容量と、を備え、
前記液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させるための転移電圧を、所定の転移期間に、前記対向電極と前記保持容量対向電極との間に供給する転移電圧供給回路を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記転移電圧供給回路は、ＬＣ共振回路により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記転移電圧供給回路は、前記ＬＣ共振回路の駆動信号として駆動パルス信号を入力するように構成されており、
前記駆動パルス信号のオン期間は、前記ＬＣ共振回路の振動周期の２倍以上に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記転移電圧供給回路は、前記ＬＣ共振回路のコンデンサにダイオードを並列接続することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記転移電圧供給回路は、前記ＬＣ共振回路の駆動信号として駆動パルス信号を入力するように構成されており、
前記駆動パルス信号の発生周期は、前記ＬＣ共振回路の振動周期と等しく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備え、前記画素は、画素電極と該画素電極に対向する対向電極との間に介挿された液晶と、前記画素電極と保持容量対向電極との間に介挿された保持容量と、を備える液晶表示装置の駆動方法であって、
所定の転移期間に、前記液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させるための転移電圧を発生し、これを前記対向電極と前記保持容量対向電極との間に印加することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード液晶表示素子によって映像を表示する液晶表示装置及びその液晶表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＣＢモード液晶表示素子は、上下基板にラビング処理を行い、この方向を平行にすることを基本的な構成としている。この素子において、初期の電圧を印加しない状態では液晶がほぼ平行に並んだスプレイ配向状態にある。
このＯＣＢモード液晶表示素子によって映像を表示するためには、液晶の配向状態をスプレイ状態からベンド状態（液晶が弓なり状態に配向）へ転移させる必要がある（以下、このようなスプレイ配向からベンド配向への遷移を“転移”と称す）。このとき、スプレイ状態からベンド状態へ転移させるためには、液晶に２０Ｖ程度の高電圧の転移電圧を加える必要がある。また、より効率的に転移を促進するためには、加える転移電圧を断続的に変化させる必要がある。
このようなＯＣＢモード液晶表示素子の駆動方法として、上記高電圧の転移電圧を外部から加えるというものがある（例えば、特許文献１参照）。ここでは、転移電圧を変化させるために、画素スイッチング素子のソース電極に加える電圧を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７８５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のＯＣＢモード液晶表示素子の駆動方法にあっては、高電圧を変化させるために上記ソース電極の電圧を変化させるようになっているので、４０Ｖ以上という高耐圧のゲートドライバを用いる必要がある。
そこで、本発明は、高耐圧のゲートドライバを必要とすることなく、ＯＣＢモード液晶表示素子の状態転移を行うことができる液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備える液晶表示装置であって、前記画素は、画素電極と該画素電極に対向する対向電極との間に介挿された液晶と、前記画素電極と保持容量対向電極との間に介挿された保持容量と、を備え、前記液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させるための転移電圧を、所定の転移期間に、前記対向電極と前記保持容量対向電極との間に供給する転移電圧供給回路を備えることを特徴としている。
【０００６】
これにより、画素スイッチング素子のソース電極に電圧を供給することなく（画素スイッチング素子を介さずに）液晶に印加する電圧を変化させることができる。そのため、高耐圧のゲートドライバを必要とせずに液晶の配向状態をスプレイ状態からベンド状態へ転移させることができる。
また、本発明に係る液晶表示装置は、上記において、前記転移電圧供給回路は、ＬＣ共振回路により構成されていることを特徴としている。
【０００７】
これにより、転移電圧供給回路を比較的簡易な構成で実現可能である。また、転移電圧として振動する電圧を供給することができる。したがって、より効率的に液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させることができる。
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、上記において、前記転移電圧供給回路は、前記ＬＣ共振回路の駆動信号として駆動パルス信号を入力するように構成されており、前記駆動パルス信号のオン期間は、前記ＬＣ共振回路の振動周期の２倍以上に設定されていることを特徴としている。
【０００８】
これにより、駆動パルス信号の周期を長く設定することができるので、駆動パルス信号を出力するマイコン等の動作スピードがある程度遅くても制御が可能となる。
さらにまた、本発明に係る液晶表示装置は、上記において、前記転移電圧供給回路は、前記ＬＣ共振回路のコンデンサにダイオードを並列接続することを特徴としている。  これにより、駆動パルス信号がオン状態からオフ状態へ移行したときにＬＣ共振回路から発生する振動波を打ち消すことができる。そのため、次にパルスをオンするタイミングとＬＣ共振回路の振動波との同期をとる必要がない。また、ＬＣ共振回路の振動波が収束してから次のパルスをオンさせる必要もないので、転移期間を短縮することができる。
【０００９】
また、本発明に係る液晶表示装置は、上記において、前記転移電圧供給回路は、前記ＬＣ共振回路の駆動信号として駆動パルス信号を入力するように構成されており、前記駆動パルス信号の発生周期は、前記ＬＣ共振回路の振動周期と等しく設定されていることを特徴としている。
これにより、液晶の転移に必要なプラスの転移電圧とマイナスの転移電圧とを交互に発生させることができる。そのため、プラス側・マイナス側の２電源を設ける必要がない。また、低電圧の駆動パルス信号から高電圧の転移電圧を得ることができると共に、当該高電圧の転移電圧を連続的に（減衰することなく）供給することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備え、前記画素は、画素電極と該画素電極に対向する対向電極との間に介挿された液晶と、前記画素電極と保持容量対向電極との間に介挿された保持容量と、を備える液晶表示装置の駆動方法であって、所定の転移期間に、前記液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させるための転移電圧を発生し、これを前記対向電極と前記保持容量対向電極との間に印加することを特徴としている。
これにより、高耐圧なゲートドライバを必要とすることなく、液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態における転移電圧供給回路の具体的構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態における転移電圧供給回路の出力波形を示す図である。
【図４】第２の実施形態における転移電圧供給回路の具体的構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態における転移電圧供給回路の出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。
この図１に示すように、液晶表示装置１０はＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードの液晶パネル１００を有し、この液晶パネル１００のＴＦＴ基板上に、データ線駆動回路１１０、走査線駆動回路１２０、表示領域が形成されている。表示領域には複数の画素（図１では４画素のみ示す）がマトリクスに配置されている。
データ線駆動回路１１０は、水平転送クロックＣＫＨに基づいて水平スタート信号を順次転送するシフトレジスタであり、その出力に応じて各データラインＤＬにＲＧＢの映像信号を供給する。走査線駆動回路１２０は、垂直転送クロックＣＫＶに基づいて垂直スタート信号を順次転送するシフトレジスタであり、その出力に応じて各ゲートラインＧＬにゲート信号を供給する。
【００１３】
各画素のＴＦＴからなる画素トランジスタＧＴのドレインは、対応するデータラインＤＬに接続されている。画素トランジスタＧＴは、走査線駆動回路１２０から供給されるゲート信号によって、そのオン・オフが制御される。画素トランジスタＧＴのソースは画素電極１２１に接続されている。
また、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が設けられ、この対向基板上に画素電極１２１と対向して共通電極（対向電極）１２２が形成されている。ＴＦＴ基板と対向基板との間には液晶ＬＣが封入されている。ここで、液晶ＬＣは、ＯＣＢモードで駆動される液晶である。
【００１４】
さらに、共通電極１２２には、共通電圧（対向電圧）ＶＣＯＭが液晶パネル１００の外部又は液晶パネル１００のＴＦＴ基板上に設けられた駆動ＩＣ２００から印加される。
また、画素電極１２１と保持容量対向電極１２３との間には、保持容量ＳＣが介挿されている。この保持容量対向電極１２４には、保持容量対向電圧ＶＳＣが駆動ＩＣ２００から印加される。
画素トランジスタＧＴがＮチャネル型とすると、ゲート信号がＨレベルとなると、画素トランジスタＧＴがオンする。これにより、映像信号がデータラインＤＬから画素トランジスタＧＴを通して画素電極１２１に印加され、共通電極１２２と画素電極１２１との間に生じる電界により液晶ＬＣが配向されることにより、液晶表示が行われる。
【００１５】
各画素は、液晶ＬＣの配向状態が電源投入前において表示動作不能であるスプレイ状態にある。そして、駆動ＩＣ２００は、電源投入後に液晶ＬＣの配向状態をスプレイ状態から表示動作可能なベンド状態へ予め転移させるように、共通電圧ＶＣＯＭの供給点（図１のＡ点）と保持容量対向電圧ＶＳＣの供給点（図１のＢ点）との間に転移電圧を印加する。この転移電圧は、転移電圧供給回路２０１から出力される。
図２は、転移電圧供給回路２０１の具体的構成を示す図である。
転移電圧供給回路２０１は、コイルＬおよびコンデンサＣを含むＬＣ共振回路２１１と、コンデンサＣに並列接続されたダイオードＤと、スイッチＳＷ１及びＳＷ２とを備える。
【００１６】
スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、駆動ＩＣ２００から論理値“０”のスイッチ切替信号が出力されているときに破線で示す状態となり、駆動ＩＣ２００から論理値“１”のスイッチ切替信号が出力されると実線で示す状態へ切り替わる。本実施形態では、電源投入後、液晶ＬＣの配向状態をスプレイ状態から表示動作可能なベンド状態へ転移させる転移期間中に論理値“１”のスイッチ切替信号を出力するものとする。
すなわち、転移期間中は電圧供給点Ａと電圧供給点Ｂとの間にＬＣ共振回路２１１から出力される振動する転移電圧を供給する。そして、通常表示時には電圧供給点Ａと電圧供給点Ｂとを接続し、ここに電圧ＶＣＯＭを共通して供給する。
また、ＬＣ共振回路２１１のＣ点には、駆動ＩＣ２００からＬＣ共振回路２１１の駆動信号である駆動パルス信号Ｐ１が入力されるようになっている。
【００１７】
図３は、転移電圧供給回路２０１の出力波形を示す図である。この図３において、矩形波Ｐ１が駆動パルス信号であり、振動波Ｖ１が図２のＡ−Ｂ間に供給される電圧波形を示している。
本実施形態では、駆動パルス信号Ｐ１のオン期間を、ＬＣ共振回路２１１の振動周期（２π√（Ｌ・Ｃ））の３倍に設定している。これにより、駆動パルス信号Ｐ１の１つのオン期間に、ＬＣ共振回路２１１から減衰状に３回振動する電圧波形が発生する。ここでは、１５Ｖの駆動パルス信号Ｐ１を入力したとき、２５Ｖ程度の出力電圧が得られる設定となっている。
【００１８】
なお、駆動パルス信号Ｐ１のオン期間は、ＬＣ共振回路２１１の振動周期（２π√（Ｌ・Ｃ））の２倍以上であれば適宜設定可能である。
駆動パルス信号Ｐ１がオン状態からオフ状態（０Ｖ）へ移行すると、転移電圧供給回路２０１の出力も停止する。ここで、コンデンサＣに並列接続したダイオードＤは、駆動パルス信号Ｐ１がオフ状態となったときにＬＣ共振回路２１１から発生する振動波を打ち消す作用をする。
このように、駆動パルス信号Ｐ１がオフ状態となったときの転移電圧供給回路２０１の出力を停止することで、次にパルスをオンするタイミングとＬＣ共振回路２１１の振動波との同期をとったり、ＬＣ共振回路２１１の振動波が収束してから次のパルスをオンさせたりする必要がない。
【００１９】
ところで、ＯＣＢモード液晶表示素子の駆動方法として、高電圧の転移電圧を外部から加えると共に、転移電圧を変化させるために画素スイッチング素子のソース電極に加える電圧を変化させるというものがある。しかしながら、この場合、４０Ｖ以上という高耐圧のゲートドライバを用いる必要がある。
これに対して、本実施形態では、共通電圧ＶＣＯＭの供給点Ａと保持容量対向電圧ＶＳＣの供給点Ｂとの間に転移電圧を供給する。このように、画素スイッチング素子のソース電極に電圧を供給することなく液晶に印加する電圧を変化させることができるので、高耐圧のゲートドライバを必要としない構成とすることができる。
【００２０】
また、転移電圧供給回路２０１としてＬＣ共振回路を適用するので、転移電圧として振動する電圧を供給することができる。したがって、より効率的に液晶をスプレイ状態からベンド状態へ転移させることができる。
さらに、駆動パルス信号のオン期間を、ＬＣ共振回路の振動周期の２倍以上に設定するので、駆動パルス信号を出力するマイコン等の動作スピードがある程度遅くても制御が可能となる。
また、ＬＣ共振回路のコンデンサにダイオードを並列接続するので、駆動パルス信号がオン状態からオフ状態へ移行したときにＬＣ共振回路から発生する振動波を打ち消すことができる。そのため、次にパルスをオンするタイミングとＬＣ共振回路の振動波との同期をとる必要がない。また、ＬＣ共振回路の振動波が収束してから次のパルスをオンさせる必要もないので、転移期間を短縮することができる。
【００２１】
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、駆動パルス信号のオン期間をＬＣ共振回路の振動周期の２倍以上に設定しているのに対し、駆動パルス信号の発生周期とＬＣ共振回路の振動周期を等しく設定したものである。
図４は、転移電圧供給回路２０１の具体的構成を示す図である。
第２の実施形態の転移電圧供給回路２０１は、図２においてダイオードＤが削除されている点を除いては、図２の転移電圧供給回路２０１と同様の構成を有する。
図５は、転移電圧供給回路２０１の出力波形を示す図である。この図３において、矩形波Ｐ２が駆動パルス信号であり、振動波Ｖ２が図４のＡ−Ｂ間に供給される電圧波形を示している。
【００２２】
本実施形態では、駆動パルス信号Ｐ２の発生周期と、ＬＣ共振回路２１１の振動周期（２π√（Ｌ・Ｃ））とを等しく設定している。また、駆動パルス信号Ｐ２のオン期間は、比較的短く設定する（ここでは、ＬＣ共振回路２１１の振動周期の１／４程度）。
これにより、駆動パルス信号Ｐ２がオン状態からオフ状態となったとき、ＬＣ共振回路２１１から発生する振動はマイナス側に振れるようになる。
また、１回目のパルスにより発生した振動がプラス側に振れるときに２回目のパルスを与えることにより、パルス電圧分だけ電位が上昇することになる。このとき、マイナス側にもほぼ同じ電圧が発生することになる。
ここでは、１５Ｖの駆動パルス信号Ｐ２を入力したとき、±３０Ｖ程度の出力電圧が得られる設定となっている。
【００２３】
このように、駆動パルス信号Ｐ２の電圧が低くても、高い出力電圧を発生させることができ、且つマイナスの電圧も発生させることができる。
ところで、液晶のスプレイ状態からベンド状態への転移を促進させるために、液晶にプラスの転移電圧とマイナスの転移電圧とを加えようとする場合、プラス側・マイナス側の２電源を必要とする。
これに対して、本実施形態では、転移電圧供給回路をＬＣ共振回路で構成し、駆動パルス信号の発生周期とＬＣ共振回路の振動周期とを等しく設定するので、液晶の転移に必要なプラスの転移電圧とマイナスの転移電圧とを交互に発生させることができる。そのため、プラス側・マイナス側の２電源を設ける必要がない。
また、低電圧の駆動パルス信号から高電圧の転移電圧を得ることができると共に、当該高電圧の転移電圧を連続的に（減衰することなく）供給することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０…液晶表示装置、１００…液晶パネル、１１０…データ線駆動回路、１２０…走査線駆動回路、１２１…画素電極、１２２…共通電極、１２３…保持容量対向電極、２００…駆動ＩＣ、２０１…転移電圧供給回路、２１１…ＬＣ共振回路、ＤＬ…データライン、ＧＬ…ゲートライン、ＬＣ…液晶、ＳＣ…保持容量、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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