(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの方向に互いに平行に設けられた複数のゲートラインと、ゲートラインの方向とは直角に互いに平行に設けられた複数のデータラインとを有するＬＣＤパネルと、前記ＬＣＤパネルにゲート信号を供給するゲート駆動部と、前記ＬＣＤパネルにデータ信号を供給するデータ駆動部と、導光板と、導光板の上側と下側とにそれぞれ少なくとも１つずつ導光板と同一平面内に設けられた少なくとも２つの光源とからなり、前記ＬＣＤパネルの下部に設けられたバックライトユニットとを具備し、
前記ゲート駆動部から、複数の前記ゲートラインに対して順次第１のゲート信号を供給するとともに、所定の時間が経過した後に、複数の前記ゲートラインに対して順次第２のゲート信号を供給し、
前記データ駆動部から、前記第１のゲート信号が供給されている複数のピクセルに同期した画像データ信号を供給するとともに、前記第２のゲート信号が供給されている複数のピクセルに同期したブラックデータ信号を供給し、
前記第１のゲート信号を供給してから前記第２のゲート信号を供給するまでの前記所定の時間を画面の明るさに従って可変に制御でき、
前記ＬＣＤパネルを上側と下側とに分けて、供給された前記画像データ信号に応じて表示されているピクセルの集合から成る画像領域がより多く分布している側の前記光源がオン状態にされ、画像領域がより多く分布する側と反対側の前記光源がオフ状態にされることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜トランジスター液晶表示装置およびその駆動方法に関し、より具体的には、モーション・ブラーリング(motion blurring)を低減して輝度を増大させることのできる薄膜トランジスター液晶表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＴＦＴ液晶表示装置は一つの液晶セルに一つの薄膜トランジスターが対応するように構成されており、所定の数のセルを備えた薄膜トランジスター型の液晶表示装置は、コントラスト比が大きく、階調表示や動画面の表示に適したもので、フルカラー化が容易であるという利点のため、種々の液晶表示装置の中でも特に脚光を浴びている。更に、画質を劣化させずに大容量化が可能であるため、高解像度ＴＶ（ＨＤ ＴＶ：High Definition Television）などの分野にも適用されている。
【０００３】
以下、添付の図面を参照して従来技術の液晶表示装置を説明する。
【０００４】
図１は従来の液晶表示装置の駆動のための構成ブロック図であり、図２は図１の動作タイミング図である。
まず、図１に示すように、液晶表示装置は液晶モジュールに入力される映像データを受信してデータイネーブル信号、垂直水平同期信号及びシステムクロックを出力するＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）１と、前記ＬＶＤＳ１から出力されるデータイネーブル信号、水平垂直同期信号、そして、システムクロックによって液晶モジュールのデータ駆動に必要な信号とゲート駆動に必要な信号とを出力するタイミングコントローラ３と、前記タイミングコントローラ３のデータ駆動に必要な信号及び、ＬＶＤＳ１からのＲ、Ｇ、Ｂ映像データを入力し、データ駆動に必要な信号を偶数と奇数とに区分して出力する記憶部５と、タイミングコントローラ３から出力される信号と記憶部５から出力される信号を印加し、液晶パネル７のそれぞれの画素を駆動するデータ駆動部８と、前記タイミングコントローラ３から出力されるゲート駆動に必要な信号を受信して液晶パネル７の各画素を駆動するゲート駆動部９とを有する。
【０００５】
液晶パネル７は基板上に複数個のゲートライン１０と複数個のデータライン１１がマトリックス状に交差して設けられており、その交差部には薄膜トランジスター（図示せず）と画素電極（図示せず）とが各々設置された単位ピクセル構造からなっている。また、液晶パネル７の下部には画素を発光させる導光板タイプのバックライト部１５が備えられている。
【０００６】
以下、上記のように構成される液晶表示装置の動作タイミング図を簡単に説明する。ここで、一般的にはゲート信号、つまり、データイネーブル信号は液晶パネルの解像度によって変わるが、以下の動作波形を簡単に調べるために、５つのデータイネーブル信号について述べる。
【０００７】
図２に示すように、ゲート駆動部９は薄膜トランジスターをターンオンさせるためのゲート信号（Ｇ１〜Ｇ５）をゲートライン１０に順次に印加し、データ駆動部８はデータイネーブル信号により駆動された薄膜トランジスターを介してデータ信号Ｄが画素に伝達され得るようにデータ信号（Ｄ）をデータライン１１に印加する。
【０００８】
上記のような液晶表示装置は、ゲート駆動部９から液晶パネル７のゲートライン１０に順次に印加されたゲート信号（Ｇ１〜Ｇ５）により、ゲートライン１０に連結された全ての薄膜トランジスターがターンオンすると、液晶パネル７のデータライン１１に印加されたデータ信号（Ｄ）がターンオンした薄膜トランジスターのソースとドレインを介して画素へ伝達される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の薄膜トランジスター液晶表示装置は次のような問題点があった。
従来の薄膜トランジスター液晶表示装置は１フレームの間に全体画面のゲート信号を一度ずつ順次にオン−オフさせることで、全体のゲートライン１０を全て選択していた。この方法では、１フレームの間に、以前の画面のデータが新たなデータに変更されるために、液晶の応答時間や視覚的な問題によって２つの映像が重なって見える問題を生じていた。即ち、図３に示すように、前フレーム１ｆ動作に続く現フレーム２ｆの動作時に、前フレームの信号データが現フレームへの信号データに変わるために必要な時間は液晶応答速度に依存するので、所定の遅延時間が存在する。
そのために、動画像でモーション・ブラーリング現象（動いている部分の映像の輪郭がぼやけてしまう現象）が発生してしまい、高解像度の液晶表示装置を製作することが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は上記の問題点を解決するために成されたもので、フレーム別にブラックデータ区間を指定し、そのブラックデータ区間に入力されるデータ信号に対応してバックライト部を制御することにより、高解像度の液晶パネルを提供する薄膜トランジスター液晶表示装置と同表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、１つの方向に互いに平行に設けられた複数のゲートラインと、ゲートラインの方向とは直角に互いに平行に設けられた複数のデータラインとを有するＬＣＤパネルと、前記ＬＣＤパネルにゲート信号を供給するゲート駆動部と、前記ＬＣＤパネルにデータ信号を供給するデータ駆動部と、導光板と、導光板の両側に導光板と同一平面内に設けられた少なくとも２つの光源とからなり、前記ＬＣＤパネルの下部に設けられたバックライトユニットとを具備し、前記少なくとも２つの光源が所定の時間でオン／オフを繰り返す液晶表示装置を提供する。
また、本発明の別の側面によれば、本発明は、第１のゲート信号を順次複数のゲートラインに供給し、所定の時間が経過した後に第２のゲート信号を順次複数のゲートラインに供給する過程と、前記第１のゲート信号が供給されている複数のピクセルに同期した画像データ信号を供給する過程と、前記第２のゲート信号が供給されている複数のピクセルに同期したブラックデータ信号を供給する過程と、ＬＣＤの背面である同一面内に所定の距離をあけて設けられた少なくとも２つの光源を、所定の時間間隔で繰り返しオン／オフする過程とを含む液晶表示装置の駆動方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図４は本発明の一実施形態による薄膜トランジスター液晶表示装置の駆動方法を説明するための動作タイミング図であり、図５の（ａ）（ｂ）（ｃ）は図４の駆動方法を応用した応用例を説明するための図である。この際、図面には示していないが、本発明の実施形態による薄膜トランジスター液晶表示装置は、フレーム別に実際のデータ維持区間（Ｔｄ）とブラック維持区間（Ｔｂ）とに分けて、フレーム当たり線別に２つのゲート信号及びそれに該当するデータ信号をそれぞれ印加するように制御し、また、前記実施のデータ維持区間（Ｔｄ）とブラックデータ維持区間（Ｔｂ）の比率を調整できる制御手段（図示せず）を備えるタイミングコントローラを含めて液晶表示装置を製造する。
【００１４】
以下、従来の薄膜トランジスター液晶表示装置と同一の構成は同じ符号を付して説明する。この際、一般的にゲート信号、つまり、データイネーブル信号は液晶パネルの解像度によって変わるが、以下の動作波形を簡略に調べるために、一例として５つのデータイネーブル信号について述べる。
【００１５】
まず、図４に示すように、ゲート駆動部９は薄膜トランジスターをターンオンさせるためのゲート信号（Ｇ１〜Ｇ５）をゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ５）に順次に印加し、データ駆動部８はデータイネーブル信号により駆動された薄膜トランジスターのソースとドレインを介してデータ信号（Ｄ）が画素に伝達され得るように、データ信号（Ｄ）をデータライン１１に印加する。この際、本発明の実施形態による液晶表示装置は、フレーム別に実際のデータ維持区間（Ｔｄ）とブラックデータ維持区間（Ｔｂ）を指定して、ゲート信号（Ｇ１〜Ｇ５）及びそれに当たるデータ信号（Ｄ）を印加する。
【００１６】
前記ゲート信号（Ｇ１〜Ｇ５）は一つのフレームにそれぞれ第１ゲート信号１００と第２ゲート信号２００とに区分してゲートラインに与えられるが、前記実際のデータ維持区間（Ｔｄ）には第１ゲート信号１００が印加され、前記ブラックデータ維持区間（Ｔｂ）には第２ゲート信号２００が印加される。そして、実際のデータ維持区間（Ｔｄ）にはデータラインに実際の画像データ信号が印加され、ブラックデータ維持区間（Ｔｂ）にはリセットデータが印加される。
【００１７】
即ち、ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬ５）に連結された薄膜トランジスターが第１ゲート信号又は第２ゲート信号によりターンオンすると、液晶パネル７のデータライン１１にそれに当たる実際の画像データ信号又はリセットデータ信号がターンオンした薄膜トランジスターのソースとドレインを介して画素へ伝達される。
ここで、前記実際のデータ維持区間（Ｔｄ）とブラックデータ維持区間（Ｔｂ）との比率を画面の明るさに従って調整することで高解像度の液晶パネルを製造することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置の駆動方法を具体的に説明する。図示したように、任意のフレームで第１ゲートライン（ＧＬ１）に第１ゲート信号１００が印加される区間をｔ１と仮定する。第１ゲートライン（ＧＬ１）には実際の画像データが印加され、それに該当するグレーが表示されるし、第２ゲートライン（ＧＬ２）には前フレームからの第２ゲート信号２００によってリセットデータ信号が維持され、第２ゲートライン（ＧＬ２）が接続されたラインはブラック３００状態になる。また、第３ゲートライン（ＧＬ３）も前フレームからの第２ゲート信号２００によってリセットデータ信号が維持され、第３ゲートライン（ＧＬ３）が接続されたラインもブラック３００状態になる。
【００１９】
次いで、第４ゲートライン（ＧＬ４）は前フレームからの第１ゲート信号１００による実際の画像データ信号が維持され、それに該当するグレーが表示されるし、第５ゲートライン（ＧＬ５）は前フレームからの第１ゲート信号１００によって実際の画像データ信号が維持され、それに該当するグレーが表示される。
【００２０】
その後、任意のフレームで第２ゲートライン（ＧＬ２）に第１ゲート信号１００が印加される区間をｔ２と仮定すると、図示したように、第１ゲートライン（ＧＬ１）にはｔ１区間からの実際の画像データが続けて維持され、それに該当するグレーが表示され、第２ゲートライン（ＧＬ２）には第１ゲート信号１００によって実際の画像データ信号が維持され、それに該当するグレーが表示される。そして、第３ゲートライン（ＧＬ３）は前フレームからの第２ゲート信号２００によってリセットデータ信号が引き続き維持され、第３ゲートライン（ＧＬ３）に接続されたラインはブラック３００状態になり、第４ゲートライン（ＧＬ４）は第２フレーム（２ｆ）からの第２ゲート信号２００によってリセットデータ信号が維持され、ブラック３００状態になる。その後、第５ゲートライン（ＧＬ５）は前フレームからの第１ゲート信号１００によって続けて実際の画像データ信号が維持され、それに該当するグレーが表示される。
【００２１】
この際、前記ブラック３００になる区間では画素に光を発光させるバックライト（図示せず）の光を吸収するため光損失が発生することがある。従って、本発明の実施形態では、図５の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、液晶パネル７の下部面に上部及び下部発光手段１５ａ，１５ｂを含む導光板タイプのバックライト部１５を備えるにあたり、前記ブラック区間３００が画面の上部側に存在する時には前記下部発光手段１５ｂのみをターンオンし、前記ブラック区間３００が画面の下部側に存在する時には上部発光手段１５ａのみターンオンする。また、前記グレーが表示される部分に比べてＢ区間３００の比が大きい場合にはブラック区間３００が少なく存在する部分の発光手段のみターンオンさせることにより、バックライト部１５にクーリングタイムを提供することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明による薄膜トランジスター液晶表示装置によれば次のような効果が得られる。
【００２３】
即ち、フレーム別に実際のデータ区間とブラックデータ区間とを置き、モーション・ブラーリングによる画質低下を防止できる。
また、液晶パネル７の下部面に上部及び下部発光手段１５ａ，１５ｂを含む導光板タイプのバックライト部１５を備えるにあたり、前記画面上がブラックになる区間、つまり、ブラック区間３００が画面の上部側に存在する時には前記下部発光手段１５ｂのみターンオンさせ、前記Ｂ区間３００が画面の下部側に存在する時には上部発光手段１５ａのみターンオンさせ、前記グレーが表示される部分に比べてブラック区間３００の比が大きい場合にはブラック区間３００が少なく存在する部分の発光手段のみターンオンさせることで、バックライト部１５にクーリングタイムを提供できる。これにより、光損失を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の薄膜トランジスター液晶表示装置を説明するためのブロック図。
【図２】  図１の動作タイミング図。
【図３】  フレームと信号データの時間変化との関係を模式的に示す図。
【図４】  本発明の実施形態による薄膜トランジスター液晶表示装置の駆動方法を説明するための動作タイミング図。
【図５】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は図４の駆動方法の応用例を説明するための図。
【図６】  本発明に基づく薄膜トランジスター液晶表示装置を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
１０ａ：上部発光手段
１０ｂ：下部発光手段
１００：第１ゲート信号
２００：第２ゲート信号
Ｔｄ：実際のデータ区間
Ｔｂ：ブラックデータ区間
３００：Ｂ区間
Ｇ１〜Ｇ５：ゲート信号
【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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