(57)【要約】      （修正有）【課題】画素の充電時間を減らすことなく事前充電を行う。【解決手段】行列状に配列され、各々第１及び第２副画素を有する複数の画素と、第１副画素に接続され、ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線と、第２副画素に接続され、ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線と、第１及び第２ゲート線と交差し、第１及び第２副画素に接続され、データ電圧を伝達する複数のデータ線と、複数の第１及び第２ゲート線それぞれにゲートオン電圧を印加するゲート駆動部と、データ電圧をデータ線に印加するデータ駆動部とを有し、複数の画素それぞれの第１及び第２副画素は、一つの入力映像信号から得られて大きさの異なる第１及び第２データ電圧を各々印加され、ゲート駆動部は第１及び第２ゲート線に同時にゲートオン電圧を印加し始め、第１ゲート線に対するゲートオン電圧の印加時間が第２ゲート線に対するゲートオン電圧の印加時間より短い。【選択図】図５
2006215572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を有する複数の画素と、
前記第１副画素に接続されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線と、
前記第２副画素に接続されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線と、
前記第１及び第２ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に接続されていて、第１及び第２データ電圧を伝達する複数のデータ線と、
前記複数の第１及び第２ゲート線それぞれに前記第１及び第２ゲートオン電圧を印加するゲート駆動部と、
前記第１及び第２データ電圧を前記データ線に印加するデータ駆動部と、を有し、
前記第１及び第２データ電圧は、一つの入力映像信号から得られて大きさが互いに異なり、
前記第１ゲートオン電圧が前記第２ゲートオン電圧に比べて早くオフされる表示装置。
【請求項２】
前記第１副画素は、前記第１ゲートオン電圧が前記第１ゲート線それぞれに印加される間、前記第１データ電圧を印加され、
前記第２副画素は、前記第２ゲートオン電圧が前記第２ゲート線それぞれに印加される間、前記第１及び第２データ電圧を印加され、
前記第２データ電圧は前記第１ゲートオン電圧がオフされた以後に前記第２副画素に 印加される請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記データ駆動部は第１及び第２階調電圧集合の中から階調電圧を選択し、選択された階調電圧を画像データに応じて前記第１及び第２データ電圧として前記データ線に印加する請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間より短い請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する第２ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上である請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２同期開始信号を生成する信号制御部をさらに有する請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記信号制御部は前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２出力イネーブル信号を生成する請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記ゲート駆動部は前記第１及び第２ゲート線への前記第１及び第２ゲートオン電圧の 印加を同時に開始する請求項２に記載の表示装置。
【請求項９】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は同一である請求項２に記載の表示装置。
【請求項１０】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は隣り合う画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性と反対である請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記ゲート駆動部は前記第１及び第２ゲート線への前記第１及び第２ゲートオン電圧の 印加を同時に開始する請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２データ電圧は順次に前記データ線に印加され、前記第２データ電圧は前記第１ゲートオン電圧がオフされた以後に前記データ線に印加される請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間より短い請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する第２ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上である請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する前記第２ゲートオン電圧の印加時間の６０％乃至７０％である請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記データ駆動部は互いに異なる基準電圧を有する第１及び第２階調電圧集合の中から階調電圧を選択し、選択された階調電圧を画像データに応じて前記第１及び第２データ電圧として前記データ線に印加する請求項１に記載の表示装置。
【請求項１７】
各々第１及び第２副画素を有し、行列状に配列されている複数の画素を有する表示装置の駆動方法であって、
第１ゲートオン電圧を前記第１副画素に連結されている第１ゲート線に印加する段階と、
第２ゲートオン電圧を前記第２副画素に連結されている第２ゲート線に印加する段階と、  第１データ電圧を前記第１及び第２副画素に連結されている前記データ線に印加する段階と、  
前記第１ゲートオン電圧の印加を中止する段階と、
前記第１データ電圧と異なる第２データ電圧を前記データ線に印加する段階と、
を有する表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記データ線への前記第２データ電圧の印加は前記第１ゲート線への前記第１ゲートオン電圧の印加を中止した以後に行われる請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
第１及び第２階調電圧集合を生成する段階と、
入力映像信号を受信する段階と、
前記第１階調電圧集合で前記入力映像信号に対応する第１階調電圧を前記第１データ電圧として選択する段階と、
前記第２階調電圧集合で前記入力映像信号に対応する第２階調電圧を前記第２データ電圧として選択する段階と、
をさらに有する請求項１７項に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間より短い請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する第２ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上である請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は同一である請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２３】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は、隣り合う画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性と反対である請求項２２に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２同期開始信号の印加を受ける段階をさらに有する請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２５】
前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２出力イネーブル信号の印加を受ける段階をさらに有する請求項１７に記載の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、表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、現在、最も広く使用されている平板表示装置のうちの一つであって、画素電極と共通電極など電界生成電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層とからなり、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを通じて液晶層の液晶分子の配向を決定して入射光の偏光を制御することによって映像を表示する。
【０００３】
その中でも、電界が印加されない状態で液晶分子の長軸を上下表示板に対して垂直をなすように配列した垂直配向モード液晶表示装置は、コントラスト比が大きく広い基準視野角の実現が容易であるため、脚光を浴びている。ここで、基準視野角とは、コントラスト比が１：１０の視野角または階調間輝度反転限界角度を意味する。
【０００４】
垂直配向モード液晶表示装置において、広視野角を実現するための手段としては、電界生成電極に切開部を形成する方法と、電界生成電極上に突起を形成する方法などがある。切開部または突起によって液晶分子が傾斜する方向を決定することができるので、これらを使用して液晶分子の傾斜方向をいろいろな方向に分散させることによって、基準視野角を広くすることができる。
【０００５】
しかし、垂直配向方式の液晶表示装置は前面視認性に比べて側面視認性が劣る問題点がある。例えば、切開部が具備されたＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）方式液晶表示装置の場合には、側面にいくほど映像が明るくなって、顕著な場合には高い階調の間の輝度差がなくなり画像が歪んで見える場合も発生する。
【０００６】
このような問題点を改善するために、一つの画素を二つの副画素に分割し、二つの副画素を容量性結合させた後、一方の副画素には直接電圧を印加し、他方の副画素には容量性結合による電圧下降を生じさせて、二つの副画素の電圧を異にすることにより透過率を異ならせる方法が提示された。
【０００７】
しかし、このような方法は、二つの副画素の透過率を所望の水準に正確に合わせることができないという問題点があり、特に色相によって光透過率が異なるので、各色相に対する電圧配合を異なるようにしなければならないが、これを行うことができない。また、容量性結合のための導電体の追加などによる開口率の低下が生じ、容量性結合による電圧降下のために透過率が減少するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が目的とする技術的課題は、画素の充電時間を減らすことなく事前充電を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような技術的課題を達成するための本発明の一実施形態では、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を有する複数の画素と、
前記第１副画素に接続されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線と、前記第２副画素に接続されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線と、前記第１及び第２ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に接続されていて、第１及び第２データ電圧を伝達する複数のデータ線と、前記複数の第１及び第２ゲート線それぞれに前記第１及び第２ゲートオン電圧を印加するゲート駆動部と、前記第１及び第２データ電圧を前記データ線に印加するデータ駆動部と、を有し、前記第１及び第２データ電圧は、一つの入力映像信号から得られて大きさが互いに異なり、前記第１ゲートオン電圧が前記第２ゲートオン電圧に比べて早くオフされる表示装置を提供する。
【００１０】
前記第１副画素は、前記第１ゲートオン電圧が前記第１ゲート線それぞれに印加される間前記第１データ電圧を印加され、前記第２副画素は、前記第２ゲートオン電圧が前記第２ゲート線それぞれに印加される間、前記第１及び第２データ電圧を印加され、前記第２データ電圧は前記第１ゲートオン電圧がオフされた以後に前記第２副画素に印加できる。
【００１１】
前記データ駆動部は第１及び第２階調電圧集合の中から階調電圧を選択し、選択された階調電圧を画像データに応じて前記第１及び第２データ電圧として前記データ線に印加できる。
【００１２】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間より短くてもよい。
【００１３】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する第２ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上であり得る。
【００１４】
前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２同期開始信号を生成する信号制御部をさらに有し得る。
【００１５】
前記信号制御部は前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２出力イネーブル信号を生成し得る。
【００１６】
前記ゲート駆動部は前記第１及び第２ゲート線への前記第１及び第２ゲートオン電圧の 印加を同時に開始できる。
【００１７】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は同一であり得る。
【００１８】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は隣り合う画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性と反対であり得る。
【００１９】
前記ゲート駆動部は前記第１及び第２ゲート線への前記第１及び第２ゲートオン電圧の 印加を同時に開始できる。
【００２０】
前記第１及び第２データ電圧は順次前記データ線に印加され、前記第２データ電圧は前記第１ゲートオン電圧がオフされた以後に前記データ線に印加できる。
【００２１】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間より短くてもよい。
【００２２】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する第２ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上であり得る。
【００２３】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する前記第２ゲートオン電圧の印加時間の６０％乃至７０％であり得る。
【００２４】
前記データ駆動部は互いに異なる基準電圧を有する第１及び第２階調電圧集合の中から階調電圧を選択し、選択された階調電圧を画像データに応じて前記第１及び第２データ電圧として前記データ線に印加できる。
【００２５】
本発明の一実施形態によると、各々第１及び第２副画素を有し、行列状に配列されている複数の画素を有する表示装置の駆動方法であって、第１ゲートオン電圧を前記第１副画素に連結されている第１ゲート線に印加する段階と、第２ゲートオン電圧を前記第２副画素に連結されている第２ゲート線に印加する段階と、第１データ電圧を前記第１及び第２副画素に連結されている前記データ線に印加する段階と、前記第１ゲートオン電圧の印加を中止する段階と、前記第１データ電圧と異なる第２データ電圧を前記データ線に印加する段階と、を有する表示装置の駆動方法を提供する。
【００２６】
前記データ線への前記第２データ電圧の印加は前記第１ゲート線への前記第１ゲートオン電圧の印加を中止した以後に行われることができる。
【００２７】
第１及び第２階調電圧集合を生成する段階と、入力映像信号を受信する段階と、前記第１階調電圧集合で前記入力映像信号に対応する第１階調電圧を前記第１データ電圧として選択する段階と、前記第２階調電圧集合で前記入力映像信号に対応する第２階調電圧を前記第２データ電圧として選択する段階と、をさらに有し得る。
【００２８】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間より短くてもよい。
【００２９】
前記第１ゲート線に対する第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲート線に対する第２ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上であり得る。
【００３０】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は同一であり得る。
【００３１】
一つの画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性は、隣り合う画素に含まれている前記第１及び第２副画素に供給される前記第１及び第２データ電圧の極性と反対であり得る。
【００３２】
前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２同期開始信号の印加を受ける段階をさらに有し得る。
【００３３】
前記第１及び第２ゲートオン電圧を制御する第１及び第２出力イネーブル信号の印加を受ける段階をさらに有し得る。
【発明の効果】
【００３４】
二つの副画素に接続されたゲート線に伝達される二つのゲートオン電圧を同時に出力した後、所定時間重畳させることによって、ゲートオン電圧の有効持続時間が増加し、そのため各副画素の充電時間が増加する。さらに、同一の映像信号に基づいたデータ電圧にて事前充電が行われるので、事前充電の効率が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
【００３６】
図面において、複数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似した部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に“あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合のみだけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がないことを意味する。
【００３７】
次に、本発明による表示装置の一実施形態による液晶表示装置について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図１は本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図であり、図３は本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの副画素に対する等価回路図である。
【００３９】
図１を参考すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続された一対または一つのゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部８００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を有する。
【００４０】
液晶表示板組立体３００は、等価回路的には、複数の表示信号線と、これに接続されてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを有する。反面、図３に示した構造を参照すれば、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する下部表示板１００及び上部表示板１００２００と、その間に入っている液晶層３とを有する。
【００４１】
表示信号線は下部表示板１００に備えられており、ゲート信号（“走査信号”とも言う）を伝達する複数のゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂと、データ信号を伝達するデータ線Ｄ１−Ｄｍを有する。ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂはほぼ行方向に延在して、互いにほぼ平行し、データ線Ｄ１−Ｄｍはほぼ列方向に延在して、互いにほぼ平行する。
【００４２】
複数の画素ＰＸは、それぞれ第１副画素（以下、「ＰＸａ」と称する）及び第２副画素（以下、「ＰＸｂ」と称する）を有する。ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂは、副画素ＰＸａに接続されていて、ゲートオン電圧（第１ゲートオン電圧）を伝達する複数の第１ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎａと、副画素ＰＸｂに接続されていて、ゲートオン電圧（第２ゲートオン電圧）を伝達する複数の第２ゲート線Ｇ１ｂ−Ｇｎｂである。複数のデータ線Ｄ１−Ｄｍは、ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂと交差し、副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されているものとする。
【００４３】
図２には表示信号線と画素の等価回路が示されているが、図面符号ＧＬａ、ＧＬｂで示したゲート線と図面符号ＤＬで示したデータ線以外にも、表示信号線は、ゲート線Ｇ１ａ−Ｇ２ｂとほぼ並んで延在した維持電極線ＳＬを有する。
【００４４】
図２を参照すれば、各画素ＰＸは一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂを有し、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂは、該当ゲート線ＧＬａ、ＧＬｂ及びデータ線ＤＬに接続されているスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂと、スイッチング素子Ｑａ、Ｑｂに接続された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＬＣａ、ＣＬＣｂと、スイッチング素子Ｑａ、Ｑｂ及び維持電極線ＳＬに接続されているストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＳＴａ、ＣＳＴｂとを有する。ストレージキャパシタＣＳＴａ、ＣＳＴｂは、必要に応じて省略することができ、この場合には維持電極線ＳＬも必要としない。
【００４５】
図３を参照すれば、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂのスイッチング素子Ｑは、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどでなり、各々ゲート線ＧＬに接続されている制御端子と、データ線ＤＬに接続されている入力端子と、液晶キャパシタＣＬＣ及びストレージキャパシタＣＳＴに接続されている出力端子とを有する三端子素子である。
【００４６】
液晶キャパシタＣＬＣは、下部表示板１００の副画素電極ＰＥと上部表示板２００の共通電極ＣＥを二つの端子とし、二つの電極ＰＥ、ＣＥの間の液晶層３は誘電体として機能する。副画素電極ＰＥはスイッチング素子Ｑに接続され、共通電極ＣＥは上部表示板２００の全面に形成され、共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。図３とは異なって、共通電極ＣＥが下部表示板１００に備えられる場合もあり、この時には二つの電極ＰＥ、ＣＥのうちの少なくとも一つが線状または棒状で形成されることができる。
【００４７】
液晶キャパシタＣＬＣの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣＳＴは、下部表示板１００に具備された維持電極線ＳＬと画素電極ＰＥが絶縁体を介在して重畳してなり、維持電極線ＳＬには共通電圧Ｖｃｏｍなどの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタＣＳＴは、副画素電極ＰＥが絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重畳してなることができる。
【００４８】
一方、色表示を実現するため、各画素が原色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素が時間によって交互に三原色を表示するように（時間分割）し、これら原色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。原色の例としては、赤色、緑色、及び青色がある。図３は、空間分割の一例であって、各画素が上部表示板２００の領域に原色のうちの一つの色のカラーフィルタＣＦを備えている様子を示す。図３とは異なって、カラーフィルタＣＦは、下部表示板１００の副画素電極ＰＥの上または下に形成することもできる。
【００４９】
図１を参照すれば、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂに接続されて、外部からのゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなるゲート信号をゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂに印加する。図１には一対のゲート駆動部４００ａ、４００ｂが各々液晶表示板組立体３００の左右に位置し、第１及び第２ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂ（以下、第１ゲート線を「奇数番目ゲート線」、第２ゲート線を「偶数番目ゲート線」と称する）に各々接続されている。
【００５０】
階調電圧生成部８００は、画素の透過率と関わる二つの階調電圧集合（または、基準階調電圧集合）を生成する。二つの階調電圧集合は、一つの画素を構成する二つの副画素に独立的に提供されるものであって、各階調電圧集合は、共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有するものと、負の値を有するものを含む。しかし、二つの（基準）階調電圧集合の代わりに、一つの（基準）階調電圧集合のみを生成することもできる。
【００５１】
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線Ｄ１−Ｄｍに接続されて階調電圧生成部８００からの二つの階調電圧集合のうちの一つを選択し、選択された階調電圧集合に属する一つの階調電圧をデータ電圧として画素に印加する。しかし、階調電圧生成部８００が全ての階調に対する電圧を全て提供することでなく、基準階調電圧のみを提供する場合に、データ駆動部５００は基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中でデータ電圧を選択する。
【００５２】
ゲート駆動部４００ａ、４００ｂまたはデータ駆動部５００は、複数の駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されて、ＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されることもできる。これとは異なって、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂまたはデータ駆動部５００が、表示信号線Ｇ１ａ−Ｇｎｂ、Ｄ１−Ｄｍと薄膜トランジスタスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂなどと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。
【００５３】
次に、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。
【００５４】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などの提供を受ける。信号制御部６００の入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ、および入力制御信号に基づいて入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し（以下、処理した入力映像信号を「映像信号ＤＡＴ」と称する。）、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００ａ、４００ｂに送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出する。
【００５５】
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、ゲートオン電圧Ｖｏｎの出力開始を指示する垂直同期開始信号ＳＴＶ、ゲートオン電圧Ｖｏｎの出力時期を制御するゲートクロック信号ＣＰＶ、及びゲートオン電圧Ｖｏｎの持続時間（印加時間）を限定する出力イネーブル信号ＯＥ１、ＯＥ２などを含む。
【００５６】
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一束の画素ＰＸに対するデータの伝送を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨ、データ線Ｄ１−Ｄｍに該当データ電圧の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ、及びデータクロック信号ＨＣＬＫを含む。データ制御信号ＣＯＮＴ２はまた、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”という）を反転させる反転信号ＲＶＳを含むことができる。
【００５７】
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって、データ駆動部５００は一束の画素ＰＸに対する映像データＤＡＴを受信し、階調電圧生成部８００からの二つの階調電圧集合（第１及び第２階調電圧集合）のうちの一つの集合を選択し、選択した階調電圧集合のうちの各映像データＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、映像データＤＡＴを該当データ電圧に変換した後、これを該当データ線Ｄ１−Ｄｍに印加する。
【００５８】
これとは異なって、データ駆動部５００ではなく、別途に具備された外部の選択回路で二つの階調電圧集合のうちのいずれか一つを選択してデータ駆動部５００に伝達したり、階調電圧生成部８００は値が変化する基準電圧を提供し、データ駆動部５００はこれを分圧して自ら階調電圧を生成することもできる。
【００５９】
ゲート駆動部４００ａ（第１ゲート駆動回路）、４００ｂ（第２ゲート駆動回路）は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂに印加し、このゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂに接続されたスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを導通させる。これによって、データ線Ｄ１−Ｄｍに印加されたデータ電圧が、導通したスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを介して該当副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加される。ここで、副画素ＰＸａに印加されるデータ電圧を第１データ電圧、副画素ＰＸｂに印加されるデータ電圧を第２データ電圧とする。また、望ましくは、第１データ電圧の極性と前記第２データ電圧の極性とは同一であり、第１データ電圧は第２データ電圧より小さい。
【００６０】
副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されたデータ電圧と共通電圧Ｖｃｏｍの電圧差は、液晶キャパシタＣＬＣａ、ＣＬＣｂの充電電圧、つまり、画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさに応じてその配列を異にし、そのため液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は表示板１００、２００に付着された偏光子（図示せず）によって光透過率の変化として現れる。
【００６１】
前述の二つの階調電圧集合は、図４に示したように、互いに異なるガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂを示し、これらが一つの画素ＰＸの二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されるので、一つの画素ＰＸのガンマ曲線は、これらを合成した曲線Ｔとなる。二つの階調電圧集合を決定する際には合成ガンマ曲線Ｔが正面での基準ガンマ曲線に近くなるようにし、例えば、正面での合成ガンマ曲線Ｔは、最も適するように決められた正面での基準ガンマ曲線と一致するようにし、側面での合成ガンマ曲線Ｔは正面での基準ガンマ曲線と最も近くなるようにする。
【００６２】
１／２水平周期（または“１／２Ｈ”）［Ｈ：水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びゲートクロックＣＰＶの一周期］を単位として、データ駆動部５００とゲート駆動部４００ａ、４００ｂは同一の動作を繰り返す。このような方式で、１フレーム期間中、全ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂに対し順次にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して全画素ＰＸにデータ電圧を印加する。１フレームが終了すれば次のフレームが開始し、各画素ＰＸに印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と逆になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号ＲＶＳの状態が制御される（フレーム反転）。この時、１フレーム期間内であっても反転信号ＲＶＳの特性に応じて、一つのデータ線を介して流れるデータ電圧の極性が変わったり（例：行反転、点（ｄｏｔ）反転）、隣接データ線を介して同時に流れるデータ電圧の極性も互いに異なることができる（例：列反転、点反転）。
【００６３】
このような液晶表示装置の場合、通常の液晶表示装置に比べて２倍のゲート線を有するので、減少した電圧充電時間を補償するための方法について図５を参照して説明する。
【００６４】
図５は本発明の一実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面であって、Ｖｄはデータ線に流れるデータ電圧、ＳＴＶ１及びＳＴＶ２は垂直同期開始信号、ＯＥ１及びＯＥ２は出力イネーブル信号、ｇ１ａ、ｇ１ｂ、ｇ２ａ、ｇ２ｂ、ｇ３ａ、ｇ３ｂはゲート線Ｇ１ａ−Ｇ３ｂに印加されるゲート信号である。本発明の実施形態による液晶表示装置でデータ電圧Ｖｄの反転方式は、例えば、１点反転または行反転である。
【００６５】
ゲート駆動部４００ａは、ゲート駆動部４００ａ自身の出力端子に接続された奇数番目ゲート線Ｇ１ａ、Ｇ２ａ、・・・、Ｇｎａにゲートオン電圧Ｖｏｎ１を出力し、ゲート駆動部４００ｂは、ゲート駆動部４００ｂ自身の出力端子に接続された偶数番目ゲート線Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂ、・・・、Ｇｎｂにゲートオン電圧Ｖｏｎ２を出力する。この時、これらゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の持続時間は互いに異なるが、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１とゲートオン電圧Ｖｏｎ２が同時に出力された後、所定時間重畳される。二つのゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の重畳時間が、重畳されない時間より長いことが好ましい。すなわち、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１の印加時間がゲートオン電圧Ｖｏｎ２の印加時間より短く、望ましくは、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１の印加時間は、ゲートオン電圧の印加時間の５０％以上にし、さらに望ましくは、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１の印加時間は、ゲートオン電圧の印加時間の６０％乃至７０％にする。本実施形態において、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の持続時間の合計は１Ｈ未満である。
【００６６】
信号制御部６００は、二つの垂直同期開始信号ＳＴＶ１、ＳＴＶ２各々を該当ゲート駆動部４００ａ、４００ｂに印加して、該当するゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２を出力するようにする。
【００６７】
二つの出力イネーブル信号ＯＥ１（第１出力イネーブル信号）、ＯＥ２（第２出力イネーブル信号）もまた、該当ゲート駆動部４００ａ、４００ｂに各々提供されて、各ゲート駆動部４００ａ、４００ｂが出力するゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の持続時間を限定する役割を果たす。図５で、出力イネーブル信号ＯＥ１、ＯＥ２が高い値を有すれば、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の出力が抑制されてゲートオフ電圧Ｖｏｆｆが出力され、逆に、低い値を有すれば、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２が出力されるが、高い値を有する区間と低い値を有する区間との役割が逆になる場合もある。
【００６８】
次に、各ゲート線Ｇ１ａ−Ｇｎｂにゲート信号ｇ１ａ−ｇｎｂを印加する方法について詳細に説明する。
【００６９】
まず、信号制御部６００は、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂに各々印加される垂直同期開始信号ＳＴＶ１、ＳＴＶ２に、図５の（ｂ）及び（ｃ）に示したようなパルスＰ１、Ｐ２を各々生成し、また、図５の（ｄ）及び（ｅ）に示したように、各ゲート駆動部４００ａ、４００ｂに該当する出力イネーブル信号ＯＥ１、ＯＥ２を生成する。
【００７０】
垂直同期開始信号ＳＴＶ１のパルスＰ１を受信したゲート駆動部４００ａは、第１ゲート線Ｇ１ａから順次に出力イネーブル信号ＯＥ１によって決められた第１持続時間のゲートオン電圧Ｖｏｎ１を出力し、垂直同期開始信号ＳＴＶ２を受信したゲート駆動部４００ｂは、第１ゲート線Ｇ１ｂから順次に出力イネーブル信号ＯＥ２によって決められた第２持続時間のゲートオン電圧Ｖｏｎ２を出力する。
【００７１】
このように、各ゲート駆動部４００ａ、４００ｂに垂直同期信号ＳＴＶ１、ＳＴＶ２が同じ時期に印加されるので、図５の（ｆ）に示したように、各ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、同じ時期にゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２をゲート駆動部４００ａ、４００ｂ自身の第１出力端子に接続されたゲート線Ｇ１ａ、Ｇ１ｂから順次に出力する。
【００７２】
これによって、図５の（ａ）に示すように、第１画素行の二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂには、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２が重畳される間に副画素ＰＸａ用データ電圧Ｖｄが印加されて充電が行われる。つまり、副画素ＰＸａは自身のデータ電圧Ｖｄを充電する本充電を行い、副画素ＰＸｂは副画素ＰＸａのデータ電圧Ｖｄで事前充電を行う。
【００７３】
前述したように、一つの画素ＰＸの二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されるデータ電圧Ｖｄは、同一の映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを該当ガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂに基づいて決められた階調電圧集合による階調電圧である。したがって、副画素ＰＸａに印加されるデータ電圧は、副画素ＰＸｂに印加されるデータ電圧近くの値を有しており、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対するデータ電圧の極性も同一である。したがって、副画素ＰＸｂは副画素ＰＸａに印加されるデータ電圧で事前充電された後、連続して自身のデータ電圧の印加を受けるので、信号遅延により隣接した二つのゲート線に印加されるゲートオン電圧が重畳することを防止する所定の間隔を、二つのゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の間に置かなくてもよい。但し、他の映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに基づいたデータ電圧Ｖｄが印加される隣接した画素行に接続されたゲート線に印加されるゲートオン電圧Ｖｏｎ２とゲート電圧Ｖｏｎ１の間にだけ所定間隔を置く。
【００７４】
これによって、一つの画素ＰＸ内の副画素ＰＸｂは、副画素ＰＸａが充電される間に事前充電が行われた後、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１の残りの持続時間の間に本充電が行われる。図５の（ａ）に示したように、この時、副画素ＰＸａに該当するデータ電圧Ｖｄが、副画素ＰＸｂに該当するデータ電圧Ｖｄより小さい場合、副画素ＰＸｂがデータ電圧で事前充電された後、本充電される間、自身の目標電圧への充電が最後まで行われることができるので好ましい。しかし、これに限定されずに副画素ＰＸａのデータ電圧が副画素ＰＸｂのデータ電圧より高い場合もある。
【００７５】
前述したように、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１と重畳しないゲートオン電圧Ｖｏｎ２の持続時間は、重畳する時間より短いことが好ましい。これはゲートオン電圧Ｖｏｎ１の持続時間の間に副画素ＰＸｂは事前充電されているので、以後の本充電時間が多少減っても目標電圧までの充電動作が円滑に行われることができ、副画素ＰＸａの本充電時間を増やすことで事前充電が行われていない副画素ＰＸａの充電が円滑に行われるようにするためである。しかし、これらゲートオン電圧Ｖｏｎ１とゲートオン電圧Ｖｏｎ２の持続時間は、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂの充電率などを考慮して適切に調節できる。
【００７６】
このような方式で、ゲート信号ｇ１ａ、ｇ１ｂ、・・・、ｇｎｂを該当ゲート線Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ、・・・、Ｇｎｂに印加する時、図６Ａと図６Ｂを参照して、一つの画素ＰＸの充電時間をみてみる。
【００７７】
図６Ａは本発明の一実施形態によるｍ番目行の一つの画素ＰＸｍの二つの副画素ＰＸｍａ、ＰＸｍｂに各々印加されるゲート信号ｇｍａ、ｇｍｂのゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の持続時間を示した図面であり、図６Ｂは従来のｍ番目行の一つの画素ＰＸｍの二つの副画素ＰＸｍａ、ＰＸｍｂに各々印加されるゲート信号ｇｍａ、ｇｍｂのゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の持続時間を示した図面である。
【００７８】
１フレームの周波数が６０Ｈｚである時、１Ｈ間の充電時間は約１４．８μｓとなる。この時、図６Ａに示したように、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１の持続時間がゲートオン電圧Ｖｏｎ２の持続時間の１／２であるとすれば、隣接した画素の間にだけ信号遅延を考慮した間隔を置く。この間隔の時間を約３．５μｓとする時、ゲートオン電圧Ｖｏｎ１の持続時間は５．６５μｓとなり、ゲートオン電圧Ｖｏｎ２の持続時間もゲートオン電圧Ｖｏｎ１の持続時間と同一であるため、５．６５μｓとなる。
【００７９】
しかし、図６Ｂに示した従来の場合には、隣接した画素の間だけでなく、二つのゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の間にも信号遅延を考慮した間隔を置いているため、各ゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の実際持続時間は３．９μｓとなる。
【００８０】
このように、本発明の実施形態のようにゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２を印加する場合、従来の場合よりゲートオン電圧Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２の充電時間が大きく増加することが分かる。
【００８１】
本発明の一実施形態では、二つのゲート駆動部４００ａ、４００ｂが各々奇数番目ゲート線と偶数番目ゲート線に接続された液晶表示装置についてのみ記述したが、その他にも、一つのゲート駆動部が全ゲート線に接続された液晶表示装置や、一つのゲート駆動部内に複数のゲート駆動集積回路が内蔵されて、各々奇数番目及び偶数番目ゲート線に接続された液晶表示装置などの場合にも適用できることは当然である。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、添付した特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの副画素に対する等価回路図である。
【図４】本発明の一実施形態による液晶表示装置のガンマ曲線を示したグラフである。
【図５】本発明の一実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態によるｍ番目行の一つの画素の二つの副画素に各々印加されるゲート信号のゲートオン電圧の持続時間を示した図面である。
【図６Ｂ】従来のｍ番目行の一つの画素の二つの副画素に各々印加されるゲート信号のゲートオン電圧の持続時間を示した図面である
【符号の説明】
【００８４】
３    液晶層
１００    下部表示板、
２００    上部表示板、
３００    液晶表示板組立体、
４００ａ、４００ｂ    ゲート駆動部、
５００  データ駆動部、
６００    信号制御部、
８００    階調電圧生成部、
ＰＸ    画素、
ＰＸａ、ＰＸｂ    副画素、
Ｇ１ａ−Ｇｎｂ    ゲート線、
Ｄ１−Ｄｍ    データ線、
ＣＬＣａ、ＣＬＣｂ    液晶キャパシタ、
ＣＳＴａ、ＣＳＴｂ    ストレージキャパシタ、
Ｑ，Ｑａ、Ｑｂ    スイッチング素子、
ＳＬ    維持電極線、
ＣＦ    カラーフィルタ、
ＣＥ    共通電極、
ＰＥ    副画素電極、
ＣＯＮＴ１    ゲート制御信号、
ＣＯＮＴ２    データ制御信号、
ＳＴＶ、ＳＴＶ１、ＳＴＶ２    垂直同期開始信号、
Ｖｏｎ、Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２    ゲートオン電圧、
Ｖｏｆｆ    ゲートオフ電圧、
ＯＥ１、ＯＥ２    出力イネーブル信号、
ＤＡＴ    映像データ、
ｇ１ａ、ｇ１ｂ、ｇ２ａ、ｇ２ｂ、ｇ３ａ、ｇ３ｂ    ゲート信号。
【図１】
2006215572.tif 000003
【図２】
2006215572.tif 000004
【図３】
2006215572.tif 000005
【図４】
2006215572.tif 000006
【図５】
2006215572.tif 000007
【図６Ａ】
2006215572.tif 000008
【図６Ｂ】
2006215572.tif 000009