(57)【要約】  本発明は、時間分割カラー表示方式の液晶表示装置に関し、液晶物質で充電した液晶キャパシタを各々含む複数の画素を有し、複数の画素のうち一部の画素には光が供給されず、また一部の画素には光が供給される。好ましくは、光が供給されない画素にはデータ電圧が印加されており、光が供給される画素にはデータ電圧が印加されない。したがって、液晶表示板組立体を複数の領域に分割して順次走査し、走査している領域に該当する光源部の光源のみを消灯状態に維持するため、充分なデータ走査時間を確保しながらも光源の点灯時間が増加する。これにより、液晶キャパシタの電荷充電時間が増えて画質が向上し、光源の点灯時間が増加することによって画質の鮮明度が高くなる。
2005530196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶物質で充電した液晶キャパシタを各々含む複数の画素を各々具備した複数の走査領域を有する液晶表示板組立体、及び
前記複数の走査領域に対応して具備され、対応する前記走査領域に光を供給する複数の光源部、
を含み、
前記複数の走査領域は、順次に走査されデータ電圧の供給を受け、
前記各光源部は、複数の単色光源を含み、前記データ電圧は、前記光源の色に各々対応する複数の色データ電圧を含み、
前記各走査領域には前記複数の色データ電圧が交互に供給され、
前記各光源部の光源は、対応する前記走査領域が走査される間は消灯し、
前記各光源部の各光源は、対応する前記走査領域に該当する色データ電圧が供給された後、別の走査領域が走査される間少なくとも１回点灯する、
ことを特徴とする時間分割カラー表示方式の液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の単色光源は、赤色、緑色、青色の光源を含む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】
前記各画素は、前記液晶キャパシタに供給される前記データ電圧をスイッチングするスイッチング素子をさらに含む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４】
前記スイッチング素子は制御端子と入力端子及び出力端子を含み、前記出力端子は前記液晶キャパシタに接続され、
前記液晶表示装置は、前記制御端子に接続されて前記スイッチング素子を導通させる制御電圧を供給する複数の第１信号線と、前記入力端子に接続されて前記データ電圧を供給する複数の第２信号線をさらに含む、
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】
前記画素は行列（マトリクス）状に配列され、
前記第１信号線は行方向に、前記第２信号線は列方向にのびている、
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記制御電圧は列方向に順次供給され、前記データ電圧は前記制御電圧が供給されている画素と接続された第２信号線を通じて同時に供給されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記複数の走査領域は列方向に配列されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記光源部は、前記液晶表示板組立体の側面に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記走査領域の間に形成され、前記走査領域間の光漏れを防ぐ遮断部材をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
階調信号に該当する階調電圧を選択し、前記データ電圧として前記画素に印加するデータ駆動部、
前記階調信号及び前記階調信号を制御する制御入力信号を前記データ駆動部に供給する信号制御部、及び
前記信号制御部からの制御信号に従って前記光源の点滅動作を制御する光源制御部、
をさらに含む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１１】
前記信号制御部は、走査動作が完了した後、直ちに該当する走査領域に光を供給するように前記光源部を制御することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記信号制御部は、走査動作が完了した後、一定時間が経過してから該当する走査領域に光を供給するように前記光源部を制御することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記光源は蛍光ランプであることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記信号制御部は、走査が始まる一定時間前に前記光源が消灯を開始するように前記光源部を制御することを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
液晶物質で充電された液晶キャパシタを各々具備した複数の第１画素と複数の第２画素を有する時間分割カラー表示方式の液晶表示装置を駆動する方法であって、
前記複数の第１画素に供給される光を遮断する第１光遮断ステップ、
光が遮断された前記複数の第１画素に第１データ電圧を印加する第１データ電圧印加ステップ、
前記第１データ電圧の印加が完了した前記複数の第１画素に赤色、緑色及び青色のうちの第１色の光を供給する第１光供給ステップ、
前記複数の第２画素に供給される光を遮断する第２光遮断ステップ、
光が遮断された前記複数の第２画素に第２データ電圧を印加する第２データ電圧印加ステップ、及び
前記第２データ電圧の印加が完了した前記複数の第２画素に前記第１色の光を供給する第２光供給ステップ、
を含むことを特徴とする液晶表示装置駆動方法。
【請求項１６】
前記複数の第１画素に供給される光を遮断する第３光遮断ステップ、
光が遮断された前記複数の第１画素に第３データ電圧を印加する第３データ電圧印加ステップ、
前記第３データ電圧の印加が完了した前記複数の第１画素に赤色、緑色及び青色のうちの第１色とは異なる第２色の光を供給する第４光供給ステップ、
前記複数の第２画素に供給される光を遮断する第４光遮断ステップ、
光が遮断された前記複数の第２画素に第４データ電圧を印加する第４データ電圧印加ステップ、及び
前記第４データ電圧の印加が完了した前記複数の第２画素に前記第２色の光を供給する第４光供給ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置駆動方法。
【請求項１７】
前記第１光供給ステップまたは第２光供給ステップは、前記データ電圧の印加が完了した後、定められた時間が経過してから光を供給することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置駆動方法。
【請求項１８】
前記第１光遮断ステップ及び第２光遮断ステップは、前記第１及び第２データ電圧印加ステップよりも各々一定時間前に開始することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置駆動方法。
【請求項１９】
前記第１データ電圧印加ステップと前記第２データ電圧印加ステップは連続して実行され、前記第１光供給ステップが前記第２光遮断ステップよりも遅く開始することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置駆動方法。
【請求項２０】
液晶表示板組立体の下部に位置し複数の部分に分割されている導光板、
前記導光板の各部分の側面に具備されている複数の赤色、緑色及び青色の光源、そして
前記導光板の複数の部分等の境界に具備され、前記導光板の各部分に供給される前記光源からの光が別の部分に供給されるのを遮断する遮断材、
を含むことを特徴とする時間分割カラー表示方式の液晶表示装置用バックライト装置。
【請求項２１】
前記遮断材は、アルミニウムコーティング処理されていることを特徴とする請求項２０に記載の液晶表示装置用バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間分割カラー表示（time divisional color display）方式の液晶表示装置と、その駆動方法及びバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置は、二つの表示板とその間に入っている誘電率異方性を有する液晶層を含む。液晶層に電界を印加し、この電界の強度を調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。このような液晶表示装置は、携帯が便利なフラットパネル表示装置（ＦＰＤ）の代表的なものであって、その中でも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子に用いるＴＦＴ-ＬＣＤが主に利用されている。
ＴＦＴ-ＬＣＤにおいて色表示を実現するために、各画素が赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の色相のうちのいずれか一つを表示するか（空間分割カラー表示方式）、或いは全ての画素が時間経過によって交互にＲ、Ｇ、Ｂの色を表示する（時間分割カラー表示方式）。
【０００３】
空間分割カラー表示方式の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを画素電極に対応する領域にそれぞれ配設し色が表示できるようにする。この場合、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）などの白色光源からの光を液晶層及びカラーフィルタを通過させて該当する色を表示することができる。
時間分割カラー表示方式の場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの光源（発光ダイオード若しくは蛍光ランプ）を別に設けて液晶表示装置の色を実現する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の時間分割カラー表示方式では、ゲート駆動部及びデータ駆動部の動作によって全ての画素を走査した後に赤色光源を点灯し、再び全ての画素を走査して緑色光源を点灯し、最後にもう一度全ての画素を走査した後に青色光源を点灯するので、空間分割カラー表示方式における１フレーム期間の間（通常１６．６ms）に赤色、緑色及び青色に対し３回、即ち３フレームを実行する必要がある。その結果、各フレームの実行時間はその１/３である５．５ms以下に減少する。
よって、５．５msという短時間でデータを走査し光源を点灯しなければならないので、カラーフィルタの時よりも３倍以上の速さで走査動作及び光源の点灯動作を行う必要がある。これにより、液晶キャパシタの電荷充電時間が減ってしまう問題があり、この問題は、液晶表示装置が大型化する場合に特に大きな問題である。また、光源の点灯時間も短くなり所望の色が表示できない問題がある。
【０００５】
本発明が目的とする技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、時間分割カラー表示方式の液晶表示装置において、液晶キャパシタの電荷充電時間を増やし、画質を向上させることである。
本発明の他の技術的課題は、時間分割カラー表示方式の液晶表示装置において、光源の点灯時間を増やすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題を解決するための時間分割カラー表示方式の液晶表示装置は、液晶物質で充電した液晶キャパシタを各々含む複数の画素を各々具備した複数の走査領域を有する液晶表示板組立体、及び前記複数の走査領域に対応して具備され、対応する前記走査領域に光を供給する複数の光源部を含み、前記複数の走査領域は順次走査されデータ電圧の供給を受け、前記各光源部は複数の単色光源を含み、前記データ電圧は前記光源の色に各々対応する複数の色データ電圧を含み、前記各走査領域には前記複数の色データ電圧が交互に供給され、前記各光源部の光源は対応する前記走査領域が走査される間では消灯し、前記各光源部の各光源は対応する前記走査領域に当該色データ電圧が供給された後、他の走査領域が走査される間に少なくとも１回点灯する。
複数の単色光源は、赤色、緑色、青色の光源を含むのが好ましい。
【０００７】
本発明の一実施例によれば、各画素は、前記液晶キャパシタに供給されるデータ電圧をスイッチングするスイッチング素子をさらに含む。このスイッチング素子は、制御端子と入力端子及び出力端子を含み、前記出力端子は、前記液晶キャパシタに接続されている。
本発明の一実施例による液晶表示装置は、前記制御端子に接続され前記スイッチング素子を導通させる制御電圧を供給する複数の第１信号線と、前記入力端子に接続され前記データ電圧を供給する複数の第２信号線をさらに含む。
本発明の一実施例によれば、画素は行列状に配列し、前記第１信号線は行方向にのびており、前記第２信号線は列方向にのびている。制御電圧は列方向に順次供給され、前記データ電圧は、前記制御電圧が供給されている画素と接続された第２信号線を通じて同時に供給される。
複数の走査領域は列方向に配列するのが好ましく、光源部は、前記液晶表示板組立体の側面に配置できる。
【０００８】
本発明の一実施例による液晶表示装置は、走査領域の間に配置され前記走査領域間の光漏れを防ぐ遮断部材をさらに含むことができる。
本発明の一実施例による液晶表示装置は、階調信号に該当する階調電圧を選択し前記データ電圧として前記画素に印加するデータ駆動部、前記階調信号及び前記階調信号を制御する制御入力信号を前記データ駆動部に供給する信号制御部、及び前記信号制御部からの制御信号に従って前記光源の点滅動作を制御する光源制御部をさらに含むことができる。
信号制御部は、走査動作の完了後直ちに該当する走査領域に光を供給するように光源部を制御するか、又は、走査動作の完了後、一定時間が経過してから該走査領域に光を供給するように光源部を制御することができる。
光源は蛍光ランプであることができる。ここで、信号制御部は、走査が始まる一定時間前に前記光源が消灯を開始するように前記光源部を制御するのが好ましい。
【０００９】
本発明の課題を解決するための液晶表示装置の駆動方法は、液晶物質で充電した液晶キャパシタを各々具備した複数の第１画素及び複数の第２画素を含む時間分割カラー表示方式の液晶表示装置を駆動する方法であって、前記複数の第１画素に供給される光を遮断する第１光遮断ステップ、光が遮断された前記複数の第１画素に第１データ電圧を印加する第１データ電圧印加ステップ、前記第１データ電圧の印加が完了した前記複数の第１画素に赤色、緑色及び青色のうちの第１相の光を供給する第１光供給ステップ、前記複数の第２画素に供給される光を遮断する第２光遮断ステップ、光が遮断された前記複数の第２画素に第２データ電圧を印加する第２データ電圧印加ステップ、及び前記第２データ電圧の印加が完了した前記複数の第２画素に前記第１色の光を供給する第２光供給ステップを含む。
【００１０】
本発明の一実施例による液晶表示装置の駆動方法は、前記複数の第１画素に供給される光を遮断する第３光遮断ステップ、光が遮断された前記複数の第１画素に第３データ電圧を印加する第３データ電圧印加ステップ、前記第３データ電圧の印加が完了した前記複数の第１画素に赤色、緑色及び青色のうちの第１色とは異なる第２色の光を供給する第４光供給ステップ、前記複数の第２画素に供給される光を遮断する第４光遮断ステップ、光が遮断された前記複数の第２画素に第４データ電圧を印加する第４データ電圧印加ステップ、及び前記第４データ電圧の印加が完了した前記複数の第２画素に前記第２色の光を供給する第４光供給ステップをさらに含むことができる。
第１光供給ステップまたは第２光供給ステップに際して、前記データ電圧の印加完了後、一定時間が経過してから光を供給するのが好ましい。
第１光遮断ステップ及び第２光遮断ステップに際して、前記第１及び第２データ電圧印加ステップよりもそれぞれ一定時間早く開始できる。
第１データ電圧印加ステップと第２データ電圧印加ステップは連続して実行するのが好ましく、ここで、第１光供給ステップが第２光遮断ステップよりも遅く開始できる。
【００１１】
本発明の課題を解決するための液晶表示装置用バックライト装置は、液晶表示板組立体の下部に位置し複数の部分に分割されている導光板、前記導光板の各部分の側面に具備されている複数の赤色、青色及び緑色の光源、及び、前記導光板の複数の部分等の境界に具備され、前記導光板の各部分に供給される前記光源からの光が別の部分に供給されるのを遮断する遮断材を含む。ここで、遮断材にはアルミニウムコーティング処理されているものが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記したように、時間分割カラー表示方式の液晶表示装置において、液晶表示板組立体を複数の領域に分割し、各分割した領域に３色光源を形成した後、走査している領域の光源は消灯し、その領域の走査終了後に別の領域を走査する間、その領域の光源を点灯するので、データ走査動作と光源の点灯が同時に行なわれる。したがって、充分なデータ走査時間を確保し、光源の点灯時間が増加する。これにより、液晶キャパシタの電荷充電時間が増えて画質が向上し、光源の点灯時間が増加することによって画質の鮮明度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付した図面を参照して、本発明の実施例を、本発明が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。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。明細書全体において、類似する部分に対して同じ図面符号を付した。
以下、本発明の実施例による液晶表示装置（ＬＣＤ）について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２は一つの画素に対する等価回路図である。図３は本発明の実施例によるバックライト部に対する斜視図である。
図１に示すように、本発明による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００及びこれに接続されたゲート駆動部４２０とデータ駆動部４３０、ゲート駆動部４２０に接続された駆動電圧生成部５６０とデータ駆動部４３０に接続された階調電圧生成部５７０、液晶表示板組立体３００に光を供給するバックライト部８００、バックライト部８００に接続されている光源制御部７００、そして、これらを制御する信号制御部５５０を含んでいる。
【００１５】
液晶表示板３００は、等価回路に示すように、複数の信号線G１-Gn、D１-Dmとこれに接続された複数の画素を含み、各画素は、信号線G１-Gn、D１-Dmに接続されたスイッチング素子Qとこれに接続された液晶キャパシタClc及び維持キャパシタCstを含む。信号線G１-Gn、D１-Dmは、走査信号すなわちゲート信号を伝達し、行方向にのびている複数の走査信号線すなわちゲート線G１-Gnと、画像信号すなわちデータ信号を伝達し、列方向にのびているデータ信号線すなわちデータ線D１-Dmを含む。スイッチング素子Qは三端子素子であって、その制御端子はゲート線G１-Gnに接続され、入力端子はデータ線D１-Dmに接続され、出力端子は液晶キャパシタClc及びストレージ（維持又は保持）キャパシタCstの一つの端子に接続されている。
【００１６】
液晶キャパシタClcは、スイッチング素子Qの出力端子と共通電圧Vcomまたは基準電圧に接続されている。ストレージキャパシタCstの別の端子は、その他の電圧、例えば基準電圧に接続されている。ところが、ストレージキャパシタCstの別の端子は、すぐ上のゲート線（以下、前段ゲート線と言う）に接続することができる。前者を独立配線方式（separate wire type）といい、後者を前段ゲート方式（previous gate type）という。
一方、液晶表示板組立体３００を構造的には図２のように概略的に示すことができる。便宜上、図２では一つの画素のみを示した。
【００１７】
図２のように、組立体３００は、互いに対向する下部表示板１００と上部表示板２００及び両者間の液晶層３を含む。下部表示板１００には、ゲート線Gi-１、Gi及びデータ線Djと、スイッチング素子Q及びストレージキャパシタCstが具備されている。液晶キャパシタClcは、下部表示板１００の画素電極１９０及び上部表示板２００の基準電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。
画素電極１９０はスイッチング素子Qに接続され、基準電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されて共通電圧Vcomに接続される。
液晶分子は、画素電極１９０及び基準電極２７０が生成する電場の変化に応じてその配列を変え、これにより、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に配設されている偏光子（図示せず）によって光透過率の変化として現れる。
【００１８】
画素電極１９０は、前段ゲート線と重なることによって、ストレージキャパシタCstを構成する。前段ゲート方式の場合、画素電極１９０は、絶縁体を媒介として前段ゲート線Gi-１と重なることによって、前段ゲート線Gi-１と共にストレージキャパシタCstの２つの端子を構成する。
図２では、スイッチング素子Qの例として、MOSトランジスタが示されており、このＭＯＳトランジスタは、非晶質（アモルファス）シリコン若しくは多結晶シリコンをチャンネル層とする薄膜トランジスタで実現される。
【００１９】
図２とは異なって、基準電極２７０が下部表示板１００に具備される場合もあり、その時には、二つの電極１９０、２７０が全て線状に形成される。
バックライト部８００は、三つの光源部６０１〜６０３を含む。光源部６０１〜６０３は、液晶表示板組立体３００の側面または後面に配設され、各々赤色光源６０１１、緑色光源６０１２及び青色光源６０１３を具備している。
本発明の実施例では、光源部６０１〜６０３が三つであるが、二つや四つ以上ある場合もある。
【００２０】
本発明の一実施例によるバックライト部８００の構造を図３に示す。
本発明の実施例によるバックライト部８００は、保護シート８０１、一対の集光シート８０２、８０３、拡散シート８０４、導光板８０５及び反射板８０６と導光板８０５の両側面の複数の光源部６０１〜６０３及び複数の光源反射板８０８を含む。
【００２１】
導光板８０５は、アクリルのようなプラスチック系列の透明物質からなり、光源６０１１〜６０１３からの光を液晶表示板組立体３００の方に導く。導光板８０５は、液晶表示板組立体３００の形状とほぼ同一な長方形板であって、図３に示しているように、縦方向に配列した三つの長方形部８０５１〜８０５３に分割されている。三つの長方形部８０５１〜８０５３は、実質的に同じサイズであり、その境界面は、液晶表示板３００のゲート線G１-Gnの長さ方向にのびている。各長方形部８０５１〜８０５３の境界面の間では、境界面に沿ってのびる隔壁８０１０が設けられている。隔壁８０１０は、反射を良くするためにアルミニウムコーティング処理してある。
【００２２】
導光板８０５の各部分８０５１〜８０５３の両側面には、複数の単色光源、例えば赤、緑、青の三色光源６０１１〜６０１３を各々含む光源部６０１〜６０３が形成されている。光源部６０１〜６０３の導光板８０５の反対側の側面は、半円筒型の光源反射板８０８で覆われており、光源反射板８０８は、光源６０１〜６０３の光が外側に漏れず導光板８０５に向かうようにする。
反射板８０６は導光板８０５の下に形成され、導光板８０５を離れて下方に向かう光を再び導光板８０５側に反射する役割をする。
拡散シート８０４は、導光板８０５と液晶表示板３００の間に配置され、導光板８０５を通過した光を分散させて、光が一部に集中するのを防ぐ。
【００２３】
拡散シート８０４上に位置する各集光シート８０２、８０３の上部面には、三角柱状の複数のプリズムが具備されている。プリズムは互いに平行に一方向にのびて、二つの集光シート８０２のプリズムの長さ方向は互いに直交する。この集光シート８０２、８０３は、拡散シート８０４からの光を液晶表示板組立体３００の表示面に集光する。
保護シート８０１は、集光シート８０２の上に配置され、集光シート８０２の表面を保護し、光を拡散して光分布を均一にする。
【００２４】
このように、導光板８０５を三つの部分８０５１〜８０５３に分割し、各部分８０５１〜８０５３の側面に光源部６０１〜６０３を配置した後、各部分８０５１〜８０５３の境界に隔壁８０１０を形成すれば、各部分８０５１〜８０５３の光源部６０１〜６０３から出た光が該当部分８０５１〜８０５３にのみ入射し、他の部分８０５１〜８０５３には入射しない。したがって導光板８０５の各部分８０５１〜８０５３に対応する液晶表示板３００の領域３００１〜３００３にも、該当する部分の光源部６０１〜６０３の光のみが入射し、他の部分の光は入射しない。特に、これは、拡散シート８０４、集光シート８０２、８０３、保護シート８０１の厚さが薄いためである。
【００２５】
再び図１を参照すれば、ゲート駆動部４２０及びデータ駆動部４３０は、各々スキャン駆動部及びソース駆動部ともいい、複数のゲート駆動ＩＣ及びデータ駆動ＩＣからなるのが一般的である。各ＩＣは、液晶表示板組立体３００の外部に別途存在したり、組立体３００上に配設されることができ、信号線G１-Gn、D１-Dm及び薄膜トランジスタQと同一工程で、組立体３００上に形成されることもできる。
ゲート駆動部４２０は、液晶表示板組立体３００のゲート線G１-Gnに接続され、駆動電圧生成部５６０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G１-Gnに印加する。
データ駆動部４３０は、液晶表示板組立体３００のデータ線D１-Dmに接続され、階調電圧生成部５７０からの階調電圧を選択して、データ信号としてデータ線D１-Dmに印加する。
【００２６】
このようなゲート駆動部４２０とデータ駆動部４３０、駆動電圧生成部５６０、光源制御部７００などの動作は、液晶表示板組立体３００の外部に存在し、これらに接続された信号制御部５５０によって制御される。これに関して詳細に説明する。
信号制御部５５０は、外部のグラフィック制御装置（図示せず）からＲＧＢ階調信号R、G、B及びその表示を制御する制御入力信号、例えば、垂直同期信号Vsyncと水平同期信号Hsync、メインクロックCLK、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５５０は、制御入力信号に基づいて、ゲート制御信号及びデータ制御信号を生成し、階調信号R、G、Bを液晶表示板３００の動作条件に合わせて適切に処理した後、ゲート制御信号をゲート駆動部４２０及び駆動電圧生成部５６０に送り、データ制御信号及び処理した階調信号R´、G´、B´は、データ駆動部４３０に送る。また、信号制御部５５０は、制御入力信号、ゲート制御信号またはデータ制御信号に基づいて、光源制御信号LCを光源制御部７００に送る。
【００２７】
ゲート制御信号は、ゲートオンパルス（ゲート信号のハイ区間）の出力開始を指示する垂直同期開始信号STV、ゲートオンパルスの出力時期を制御するゲートクロック信号CPV及びゲートオンパルスの幅を限定するゲートオンイネーブル信号OEなどを含む。このうち、ゲートオンイネーブル信号OE及びゲートクロック信号CPVは、駆動電圧生成部５６０に供給される。データ制御信号は、階調信号の入力開始を指示する水平同期開始信号STHとデータ線に該当データ電圧の印加を指示するロード信号LOADまたはTP及びデータクロック信号HCLKなどを含む。なお、光源制御信号LCは、光源部６０１〜６０３の各赤色用、緑色用及び青色用の光源６０１１〜６０１３が該当する時期に点滅するよう指示する信号である。
【００２８】
ゲート駆動部４２０は、信号制御部５５０からのゲート制御信号に従ってゲートオンパルスをゲート線G１-Gnに印加して、このゲート線G１-Gnに接続された一行のスイッチング素子Qをターンオンさせる。これと同時に、データ駆動部４３０は、信号制御部５５０からのデータ制御信号に従ってターンオンしたスイッチング素子Qが位置する画素列に階調信号R´、G´、B´に対応する階調電圧生成部５７０からのアナログ電圧をデータ信号として該当するデータ線D１-Dmに供給する。データ線D１-Dmに供給されたデータ信号は、ターンオンしたスイッチング素子Qを通じて該当する画素に印加される。このような動作で、１フレームに対するデータ走査動作を、例えば約５．５ms時間実行する。
【００２９】
このようなデータ走査動作を実行する間、光源制御部７００は、信号制御部５５０からの光源制御信号LCに従って、各光源部６０１〜６０３の光源６０１１〜６０１３を点滅する。光源６０１１〜６０１３の点滅は、液晶表示板３００の各仮想領域３００１〜３００３の走査動作に基づいて制御されるが、現在走査動作が実行されている領域３００１〜３００３に該当する光源部６０１〜６０３の光源を全て消灯し、その他の領域３００１〜３００３のための光源部６０１〜６０３の光源を点灯する。
【００３０】
このような光源制御動作を、図４を参照して、より詳細に説明する。
図４は、本発明の実施例による光源の点灯原理を概略的に説明する図面である。説明の便宜上、液晶表示板３００の仮想領域３００１〜３００３は、上から順次に第１領域３００１、第２領域３００２、第３領域３００３とし、これに対応する光源部は、各々第１光源部６０１、第２光源部６０２、第３光源部６０３とし、データ信号は、赤色、緑色、青色の順で印加するものとする。ここで、印加順は変更できる。
まず、第１光源部６０１の光源６０１１〜６０１３を全て消灯した後、第１領域３００１に対する赤色データ信号の走査を開始する。光源６０１１〜６０１３の消灯は、走査開始と同時に実行しても構わない。第１領域３００１の走査を終えると、第１光源部６０１の赤色光源を点灯する。
【００３１】
同様に、第２領域３００２に対するデータの走査動作が始まる前、または開始と同時に、第２光源部６０２の光源を全て消灯し、第２領域３００２に対する赤色データの走査動作が完了したときに、第２光源部６０２の赤色光源６０１２を点灯する。
第３領域３００３に対しても同様に、第３光源部６０３の消灯、第３領域３００３の赤色データ信号の走査、第３光源部６０３の赤色光源の点灯の順序を経ることで、１フレームのデータ走査が完了する。
【００３２】
次のフレームに移り、第１領域３００１に対する緑色データ信号の走査開始前、または開始と同時に、点灯状態の第１光源部６０１の赤色光源６０１１を消灯する。第１領域３００１に対し緑色データ信号が印加されている間、他の領域３００２、３００３の赤色光源は点灯状態を維持する。
このような過程を繰り返して赤色、緑色、青色のデータ信号を全て印加し、これによる光源６０１１〜６０１３の点灯／消灯を実行する。
図４において、消灯と記載する区間は、全ての光源を消灯する区間であり、Ｒ、Ｇ、またはＢと記載する区間は、赤、緑、青の各色の光源を点灯できる“点灯可能区間”である。点灯可能区間の全体に渡って点灯することもできるが、その区間の一部の間のみ点灯することもできる。点灯時間は、必要に応じて適切に調節できる。
【００３３】
図５〜図７は、本発明の様々な実施例による液晶表示装置のデータ信号、透過率、光源の輝度、液晶表示板組立体３００の輝度を、時間経過によって示したグラフである。
図５〜図７において、（a）は液晶表示板組立体３００に供給されるデータ信号であり、（b）、（c）、（d）は液晶表示板組立体３００の一領域、例えば、第１領域３００１での透過率、光源輝度及び輝度を各々示す。図５及び図６は、光源として発光ダイオードを使用した例であり、図７は冷陰極蛍光ランプ（CCEL）を使用した例である。
【００３４】
図５〜図７において、データ信号を該当する領域３００１〜３００３に印加する時間は、（b）に示すように、第１フレームの場合Ｔ１であり、第２フレームの場合Ｔ２であるが、実際にはＴ１＝Ｔ２である。この時、液晶層の透過率は、液晶分子の低い反応速度によって徐々に変化する。最後の画素行に走査が始まるタイミングは、第１の画素行の走査タイミングよりもＴ１またはＴ２分だけ遅いので、（b）のように、Ｔ１またはＴ２の差をもって透過率が変化し始める。
図５の（c）に示すように、データ信号の走査が終了した後直ちに点灯し、次のフレームのデータ走査が始まる直前に消灯する。その結果、光源の点灯時間は、データ走査時間を除いたＴ３及びＴ４の時間となり、極めて長い。
液晶表示板組立体３００は、（d）に示すように、光源が点灯した直後、液晶分子の透過率に比例する輝度を示す。液晶分子の透過率が増加若しくは減少することによって、組立体３００の輝度も増加若しくは減少し、透過率に変化がなければ輝度も安定状態を維持する。
【００３５】
図６（c）に示すように、本発明の他の実施例では、該当する領域に対するデータ走査動作を完了した後、液晶分子透過率の変化がある程度安定する状態に達してから、光源を点灯する。光源点灯信号のデューティ比が約５０％以上を維持するように、即ち光源の点灯時間Ｔ３、Ｔ４が消灯時間と同じであるか、それよりも大きくなるように、光源の点灯時期を制御することが好ましい。例えば、液晶表示板組立体３００を８個の走査領域に分割してデータ走査する際、１フレームの走査時間が５．５msであれば、一つの領域の走査動作が完了してから約０．７ms後に光源を点灯することができる。このようにして、図５の場合に比べて、全体的な光源の点灯時間は若干減少するが、ブラック期間が長くなりインパルス効果があるので、混色現象を防ぎ、輝度変化幅が少なく、画質が改善される。
【００３６】
図７は、既に説明したように、光源としてＣＣＦＬのような蛍光ランプを使用する場合である。この場合、光源自体の信号応答速度が遅く、点灯時及び消灯時の輝度が徐々に変化するので、その点を考慮して点滅時期を制御する。特に、（c）に示すように、消灯する際には、該当する領域の走査が始まる前に光源輝度が完全に０になるように、消灯開始時期を操り上げる。
この時、組立体３００の輝度は、（d）のように、光源の輝度と類似する形態の波形を示す。
【００３７】
既に説明したように、本発明の実施例では、走査領域を三つに分けているが二つや四つ以上任意の形態で分けることができ、点灯開始時間は、液晶表示板組立体のサイズ、液晶の種類、分割数などによって異なる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施例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ず、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様々な変形及び改良形態も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】
【００３９】
【図１】本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】一つの画素に対する等価回路図である。
【図３】本発明の実施例によるバックライト部の斜視図である。
【図４】本発明の実施例による光源の点灯原理を概略的に示した図面である。
【図５】本発明の実施例による光源の点灯時期を示した図面である。
【図６】本発明の実施例による光源の点灯時期を示した図面である。
【図７】本発明の実施例による光源の点灯時期を示した図面である。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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