(57)【要約】【課題】液晶層のベンド配向を壊すことなく安定に駆動し続けることができ、かつ輝度を向上できるＯＣＢ方式の液晶表示装置、を提供する【解決手段】本発明による液晶表示装置は、ベンド配向の液晶層に対し、画像情報の示す輝度の階調ごとに値が設定されている正規データ電圧、及び、その輝度の各階調に対して正規データ電圧より高く設定されているインパルシブ電圧、を印加する。正規データ電圧の印加期間とインパルシブ電圧の印加期間とは周期的に交互に切り換えられる。本発明による液晶表示装置は特に、輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値（すなわちホワイト電圧）（Vw）を、液晶層のベンド配向が壊れる電圧値の領域（B）の上限値（VB）より高く設定する。さらに好ましくは、輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値（Vg）をインパルシブ臨界電圧以下に設定する。【選択図】図７
2007047788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１電極と第２電極、及び、
前記第１電極と前記第２電極との間に形成され、ベンド配向に配向されている液晶層、
を含む液晶表示装置であり、
外部から入力される画像情報の示す輝度の階調ごとに値が設定されている正規データ電圧、及び、前記輝度の各階調に対して正規データ電圧より高く設定されているインパルシブ電圧、を前記第１電極に対して印加し、
正規データ電圧の印加期間とインパルシブ電圧の印加期間とを周期的に交互に切り換え、
輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値を、液晶層のベンド配向が壊れる電圧値の領域外に設定する、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値を0.2V以上0.9V以下に設定する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値を2.0V以上3.5V以下に設定する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記輝度の階調が一定の階調以下である場合、インパルシブ電圧の値が、ブラックを表示するときの前記第１電極の電圧値に設定され、
前記輝度の階調が前記一定の階調以上の範囲で単調に上昇する場合、インパルシブ電圧が単調に低減する、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
ノーマリーホワイトである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
正規データ電圧の持続時間とインパルシブ電圧の持続時間との間の比（以下、デューティ比という）が1：1乃至4：1である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
正規データ電圧の一定の持続時間に対してインパルシブ電圧の持続時間が長いほど、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧が低い、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記輝度の最高階調に対し、インパルシブ電圧の値が2.0Vであり、正規データ電圧の値が0.9Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
デューティ比が2：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.35Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が3.53Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
デューティ比が2：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.50Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が3.50Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
デューティ比が2：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.70Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が3.20Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
デューティ比が2：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.90Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が2.90Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
デューティ比が3：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.35Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が4.14Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
デューティ比が3：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.50Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が4.10Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
デューティ比が3：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.70Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が3.80Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
デューティ比が3：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.90Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が3.40Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
デューティ比が1：1であり、前記輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値が0.90Vである場合、前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値が2.70Vである、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
仮に正規データ電圧の値が0Vであるとしてその正規データ電圧の印加に伴うインパルシブ電圧の印加によって前記液晶層のベンド配向が壊れ始める上限のインパルシブ電圧の値をインパルシブ臨界電圧とし、前記インパルシブ臨界電圧以下の値を前記輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値として設定する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関し、特にＯＣＢ方式の液晶表示装置の駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は現在最も一般的に使用されている平板表示装置の一つである。液晶表示装置は、画素電極や共通電極などの電場生成電極が形成されている二枚の表示パネル、及び、それらの表示パネルの間に挟まれている液晶層を含む。液晶表示装置は、電場生成電極に対して電圧を印加することにより、液晶層の内部に電場を生成する。液晶層ではその電場に応じて液晶分子の配向方向が決められ、液晶層を透過可能な光の偏光成分が画素ごとに制御される。その結果、各画素の輝度が調節され、表示パネルに画像が表示される。
【０００３】
液晶表示装置では多様な方法で、応答速度及び基準視野角の改善が図られている。例えば、ＯＣＢ（optically compensated bend）方式の液晶表示装置では、二つの電場生成電極の間に電圧が印加されている時、液晶分子の配向方向が、両基板の中間に位置する仮想的な平面に対して対称に分布する。特に、基板の表面付近からその仮想的な平面に至るまでに液晶分子の配向方向が水平方向から垂直方向に変化する。従って、基準視野角が広い。
【特許文献１】特開2004−253827
【特許文献２】特開平09−325322
【特許文献３】特開2003−172915
【特許文献４】特開2001−042282
【特許文献５】特開2003−186456
【特許文献６】特開2004−212938
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＯＣＢ方式の液晶表示装置では、両基板の表面に設置されている配向膜が同じ方向にラビングされている。さらに、電源投入時ごとに電場生成電極に対して高電圧が印加され、液晶層の配向状態がベンド配向に設定される。しかし、画像の表示期間中、電場生成電極に対する印加電圧が所定値以下まで低くなる場合、液晶層のベンド配向が壊れることがある。その場合、応答速度や基準視野角が本来の値まで達し得ないので問題である。
本発明の目的は、一旦形成された液晶層のベンド配向を壊すことなく安定に駆動し続けることができ、かつ輝度をさらに向上できるＯＣＢ方式の液晶表示装置、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による液晶表示装置は、互いに対向する第１電極と第２電極、及び、第１電極と第２電極との間に形成され、ベンド配向に配向されている液晶層を含む。本発明による液晶表示装置はさらに、外部から入力される画像情報の示す輝度の階調ごとに値が設定されている正規データ電圧、及び、その輝度の各階調に対して正規データ電圧より高く設定されているインパルシブ電圧、を第１電極に対して印加し、正規データ電圧の印加期間とインパルシブ電圧の印加期間とを周期的に交互に切り換える。ここで、本発明によるこの液晶表示装置は好ましくはノーマリーホワイトであるので、第１電極の電圧が低いほど画素の輝度が高い。従って、輝度の各階調に対し、正規データ電圧に対応する輝度はインパルシブ電圧に対応する輝度より高い。
【０００６】
本発明による上記の液晶表示装置は特に、輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値（すなわち、正規データ電圧の下限値であり、好ましくはホワイト電圧と等しい）を、液晶層のベンド配向が壊れる電圧値の領域外（すなわち、その領域より高い範囲）に設定する。一方、輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値（すなわち、インパルシブ電圧の下限値）を、好ましくはインパルシブ臨界電圧以下に設定する。ここで、インパルシブ臨界電圧とは、仮に正規データ電圧の値が0Vであるとしてその正規データ電圧に対応するインパルシブ電圧の印加によって液晶層のベンド配向が壊れ始める上限のインパルシブ電圧の値をいう。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による液晶表示装置では上記の通り、輝度の最高階調に対する正規データ電圧の値（すなわちホワイト電圧）を、液晶層のベンド配向が壊れる電圧値の領域より高い範囲に設定する。従って、その液晶表示装置は、一旦形成された液晶層のベンド配向が壊れることなく安定に駆動し続けるので、信頼性が高い。特に、輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値がインパルシブ臨界電圧以下に設定されても良い。その場合、正規データ電圧について、0V以上の一定の範囲に液晶層のベンド配向が壊れる領域が発生する。しかし、その領域の最高電圧より高い電圧をホワイト電圧に設定できるので、正規データ電圧の低下に起因する液晶層のベンド配向の破壊が防止される。一方、インパルシブ電圧の下限値が十分に低減されるので、液晶表示装置の輝度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
添付した図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例について、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することができるように、詳細に説明する。
図１に示されているように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示パネルアセンブリ300、これに連結されたゲート駆動部400とデータ駆動部500、データ駆動部500に連結された階調電圧生成部800、及びそれらを制御する信号制御部600を含む。
【０００９】
液晶表示パネルアセンブリ300は、複数の表示信号線G1−Gn、D1−Dm、及びそれらに連結され、マトリックス状に配列されている複数の画素PXを含む。さらに、図２に示されているように、液晶表示パネルアセンブリ300は、互いに対向している下部表示パネル100と上部表示パネル200、及びそれらの間に挟まれている液晶層3を含む。液晶層3はＯＣＢ（optically compensated bend）液晶を含み、図３に示されているように、液晶分子31の配向方向が、下部表示パネル100と上部表示パネル200との中間に位置する仮想的な平面に対して対称に分布している（ベンド配向という）。
【００１０】
図１に示されているように、信号線G1−Gn、D1−Dmは、ゲート信号（走査信号ともいう）を伝達する複数のゲート線G1−Gn、及びデータ電圧を伝達する複数のデータ線D1−Dmを含む。ゲート線G1−Gnは画素マトリクスのほぼ行方向に延びていて、互いにほぼ平行である。データ線D1−Dmは画素マトリクスのほぼ列方向に延びていて、互いにほぼ平行である。例えばi番目（i＝1、2、・・・、n）のゲート線Gi、及びj番目（j＝1、2、・・・、m）のデータ線Djに連結された画素PXは、図２に示されているように、信号線Gi、Djに連結されたスイッチング素子Q、及びそれに連結された液晶キャパシタClc、及びストレージキャパシタCstを含む。ストレージキャパシタCstは必要に応じて省略されても良い。スイッチング素子Qは下部表示パネル100に形成されている薄膜トランジスタであり、その制御端子はゲート線Giに連結され、入力端子はデータ線Djに連結され、出力端子は液晶キャパシタClc及びストレージキャパシタCstに連結されている。液晶キャパシタClcは、下部表示パネル100の画素電極191及び上部表示パネル200の共通電極270を二つの端子として含み、二つの電極191、270の間の液晶層3を誘電体として含む。画素電極191はスイッチング素子Qに連結され、共通電極270は上部表示パネル200の全面に形成されている。共通電極270に対しては外部から共通電圧Vcomが印加される。尚、図２とは異なり、共通電極270が下部表示パネル100に形成されていても良い。その場合、二つの電極191、270のうち、少なくとも一方が線状または棒状に形成されていても良い。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は好ましくは、下部表示パネル100に形成された別個の信号線（図示せず）と画素電極191とが絶縁体を隔てて重なったものから構成されている。この別個の信号線に対しては外部から共通電圧Vcomなどの決められた電圧が印加される。尚、画素電極191とゲート線とが絶縁体を隔てて重なったものから、ストレージキャパシタCstが構成されていても良い。
【００１１】
色表示を実現するために、各画素PXが基本色のいずれか一つを固有に表示しても良い（空間分割方式）。その他に、各画素PXが時間に応じて交互に基本色を表示しても良い（時間分割方式）。基本色の空間的な分布、または時間的な変化によって所望の色相が表現される。基本色の例としては三原色（赤色、緑色、青色）がある。図２は空間分割方式の一例であり、各画素PXが、画素電極191に対向する上部表示パネル200の領域に、基本色のいずれか一つを表示する色フィルター230を含む。図２とは異なり、色フィルター230が下部表示パネル100の画素電極191の上を覆い、またはその下地に形成されていても良い。
【００１２】
液晶表示装置は、また、表示パネル100、200、及び液晶層3に光を供給する照明部（バックライトユニット）（図示せず）を含んでいても良い。表示パネル100、200の各外面には偏光子（図示せず）が一つずつ形成されている。二つの偏光子の透過軸は好ましくは直交している。偏光子及び表示パネル100、200の間には好ましくは補償フィルム（位相差フィルムともいう）が接着されている。補償フィルムとしては、Ｃプレート補償フィルムまたは二軸性補償フィルムが使用される。
【００１３】
液晶層3は、誘電率異方性が正のネマチック液晶を含み、ＯＣＢ方式で配向され、すなわち図３のようにベンド配向で配向されている。一般に、ＯＣＢ方式の液晶表示装置は、ノーマリーホワイト、つまり電圧を印加しない状態でホワイトを表示する。
【００１４】
図１に示されているように、階調電圧生成部800は、画素PXの透過率に関する二つの階調電圧の集合を生成する。二つの階調電圧の集合は、互いに異なるガンマ曲線に基づいて生成される。これらの階調電圧の集合については後に、図６を参照しながら詳細に説明する。ゲート駆動部400は、液晶表示パネルアセンブリ300のゲート線G1−Gnに連結され、ゲートオン電圧Von及びゲートオフ電圧Voffの組み合わせから成るゲート信号をゲート線G1−Gnに対して印加する。データ駆動部500は、液晶表示パネルアセンブリ300のデータ線D1−Dmに連結され、階調電圧生成部800からの階調電圧を選択し、選択された階調電圧をデータ電圧としてデータ線D1−Dmに対して印加する。階調電圧生成部800は、好ましくは、全ての階調に対する全ての階調電圧を提供する。その他に、階調電圧生成部800が決められた数の基準階調電圧のみを提供しても良い。その場合、データ駆動部500は、基準階調電圧を分圧して全ての階調に対する階調電圧を生成し、それらの中からデータ電圧を選択する。信号制御部600は、ゲート駆動部400及びデータ駆動部500などを制御する。
【００１５】
駆動装置400、500、600、800の各々は好ましくは、少なくとも一つの集積回路チップの形態に集積化され、液晶表示パネルアセンブリ300の上に直接実装され、または可撓性印刷回路膜（図示せず）の上に実装されてＴＣＰの形態で液晶表示パネルアセンブリ300に接着されている。それらのチップがその他に、表示パネル100、200とは異なる印刷回路基板（図示せず）の上に実装されていても良い。駆動装置400、500、600、800が、信号線G1−Gn、D1−Dm、及び薄膜トランジスタスイッチング素子Qと共に、液晶表示パネルアセンブリ300に集積化されていても良い。また、駆動装置400、500、600、800が単一のチップに集積化されていても良い。それらの駆動装置の少なくとも一つ、またはそれらを構成する回路素子の少なくとも一つが、その単一チップに外付けされていても良い。
【００１６】
本発明の実施例による上記の液晶表示装置は、以下のように表示動作を行う（図４参照）。
信号制御部600は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力画像信号R、G、B、及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力画像信号R、G、Bは各画素PXの輝度情報を含む。その輝度は決められた数（例えば、1024（＝210）個、256（＝28）個、または64（＝26）個）の階調に分けられている。入力制御信号は好ましくは、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、メインクロックMCLK、及びデータイネーブル信号DEを含む。信号制御部600は、入力画像信号R、G、B、及び入力制御信号に基づいて入力画像信号R、G、Bを液晶表示パネルアセンブリ300及びデータ駆動部500の動作条件に合うように適切に処理する。さらに、ゲート制御信号CONT1及びデータ制御信号CONT2を生成する。ゲート制御信号CONT1はゲート駆動部400に出力され、データ制御信号CONT2及び処理された画像信号DATはデータ駆動部500に出力される。ゲート制御信号CONT1は、走査開始を指示する走査開始信号、及びゲートオン電圧Vonの出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号を含む。ゲート制御信号CONT1が、ゲートオン電圧Vonの持続時間を限定する出力イネーブル信号をさらに含んでいても良い。データ制御信号CONT2は、マトリクスの一行に含まれている画素PXに対する画像データの伝送開始を知らせる水平同期開始信号、データ線D1−Dmに対するデータ電圧の印加を指示するためのロード信号、及びデータクロック信号を含む。データ制御信号CONT2が、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「データ電圧の極性」と略す）の反転を指示するための反転信号をさらに含んでいても良い。
【００１７】
図４に示されているように、画像信号DATは、正規の画像データd11−dnm、及びインパルシブデータg1を含む。ここで、正規の画像データd11−dnmの表す階調値は、インパルシブデータg1の表す階調値と等しい。尚、入力画像信号R、G、Bが決められた規則に従って補正されることにより、インパルシブデータg1が形成されても良い。信号制御部600からのデータ制御信号CONT2に従い、データ駆動部500が正規の画像データd11−dnm及びインパルシブデータg1を受信し、それぞれを正規データ電圧及びインパルシブ電圧に変換する。好ましくは、正規データ電圧が、階調電圧生成部800からの二つの階調電圧の集合のうち、図６に示されている第１曲線iに対応する集合から選択され、インパルシブ電圧が、第２曲線iiに対応する集合から選択される。データ駆動部500は正規データ電圧またはインパルシブ電圧を目標のデータ線D1−Dmに対して印加する。
【００１８】
ゲート駆動部400は、信号制御部600からのゲート制御信号CONT1に従い、ゲートオン電圧Vonをゲート線G1−Gnに対して順番に印加し、各ゲート線G1−Gnに連結されたスイッチング素子Qを導通させる。それにより、データ線D1−Dmに対して印加されたデータ電圧が、導通したスイッチング素子Qを通じて画素PXに対して印加される。画素PXに対して印加されたデータ電圧と共通電圧Vcomとの間の差が、液晶キャパシタClcの両端電圧、つまり画素電圧として現れる。画素電圧の大きさに応じて液晶分子の配向方向が変化することにより、液晶層3を透過する光の偏光方向が変化する。この偏光方向の変化が、表示パネルアセンブリ300に接着された二つの偏光子によって光の透過率の変化として現れる。
【００１９】
上記の過程が水平周期（１Ｈともいい、水平同期信号Hsync及びデータイネーブル信号DEの一周期と等しい）ごとに反復されることにより、全てのゲート線G1−Gnに対して順番にゲートオン電圧Vonが印加され、全ての画素PXに対してデータ電圧が印加される。その結果、１フレームの画像が表示パネルに表示される。
【００２０】
図４に示されているように、信号制御部600は、正規の画像データd11−dnmの印加期間とインパルシブデータg1の印加期間を交互に切り換える。一方、正規の画像データd11−dnmとインパルシブデータg1とを受信したデータ駆動部500がそれらを正規データ電圧及びインパルシブ電圧に変換して画素PXに対して印加する方式は、多様である。いくつかの例を見てみると、下記の通りである。
【００２１】
第１方式では、全ての画素に対して正規データ電圧を一通り印加した後、全ての画素に対してインパルシブ電圧を印加する。第２方式では、全ての画素を行単位で分け、一部の行の画素に対しては正規データ電圧を印加し、残りの行の画素に対してはインパルシブ電圧を印加する。その場合、残りの行の画素に対してインパルシブ電圧を印加する方法がさらに２種類に分けられる。一つの方法では、インパルシブ電圧が一行ずつ順番に印加される。もう一つの方法では、インパルシブ電圧が複数の行に一度に印加される。
【００２２】
第３方式では、一部の画素に対して正規データ電圧を印加し、さらに続けてその画素に対してインパルシブ電圧を印加する。その場合、インパルシブ電圧が、画素マトリクスの一行ずつ順番に印加されても良く、一度に印加されても良い。第４方式では、一つのゲート線に対するゲートオン信号の印加時間を分け、正規データ電圧及びインパルシブ電圧を続けて印加する。各ゲート線に対しても同様に、正規データ電圧及びインパルシブ電圧を続けて印加する。ここで、正規データ電圧の印加期間とインパルシブ電圧の印加時間との間の比は多様に変化する。
【００２３】
一つのフレームが終われば次のフレームが始まる。そのとき、好ましくは、各画素PXに対して印加されるデータ電圧の極性が直前のフレームでの極性とは反対になるように、データ駆動部500に対して印加される反転信号の状態が制御される（フレーム反転）。さらに、同じフレーム内でも反転信号が制御され、一つのデータ線に対して印加されるデータ電圧の極性が同じフレーム内で反転し（例：行反転、点反転）、または、画素マトリクスの一行に対して印加されるデータ電圧の極性が同じフレーム内で反転しても良い（列反転、点反転）。
【００２４】
本発明の実施例による上記の液晶表示装置の輝度について、図５を参照しながら詳細に説明する。
図５には液晶表示装置の輝度とデータ電圧との間の関係を示すグラフ（輝度曲線）が、正規データ電圧のみを印加した場合は点線で示され、正規データ電圧の印加期間の間にインパルシブ電圧を印加した場合は実線で示されている。以下、正規データ電圧の印加期間の間にインパルシブ電圧を印加する駆動方法を「インパルシブ駆動」という。
【００２５】
正規データ電圧のみを印加する駆動では、データ電圧の低下に伴って輝度が急に低くなる非正常領域ARが、電圧値0〜Vcの領域に存在する。輝度が急に低くなり始める地点での電圧（ノーマル臨界電圧）Vc以下では液晶層のベンド配向が壊れる結果、非正常領域ARが発生する、と思われる。従って、正規データ電圧のみを印加する場合、非正常領域ARを含む0V以上の電圧範囲A'全体ではなく、データ電圧の低下に伴って輝度が単調に上昇する非正常領域AR以上（例えば2V以上）の電圧範囲Aでのみ、液晶表示装置の駆動が可能である。その結果、液晶表示装置の表示可能な最高輝度B1が比較的低く制限される。
【００２６】
一方、インパルシブ駆動では、データ電圧の全ての範囲で、電圧の低下に伴って輝度が単調に減少する。すなわち、輝度が急に低くなる非正常領域が存在しない。従って、電圧値0〜Vcの範囲（例えば0V〜2V）も正規データ電圧の範囲として使用可能であるので、表示可能な最高輝度B2が、正規データ電圧のみを印加する駆動での最高輝度B1より高い。実験によれば、インパルシブ駆動での最高輝度B2が、正規データ電圧のみを印加する駆動での最高輝度B1より、30％程度向上したことが確認されている。
【００２７】
以下、図６及び図７を参照しながら、輝度の最高階調Gmaxに対するデータ電圧及び輝度について説明する。
図６には、本発明の実施例による上記の液晶表示装置のガンマ曲線が示されている。第１曲線iは正規の画像データに対するガンマ曲線であり、第２曲線iiはインパルシブデータに対するガンマ曲線である。第３曲線iiiは、輝度の最高階調に対するインパルシブ電圧の値をインパルシブ臨界電圧に設定した場合でのインパルシブデータに対するガンマ曲線である。ここで、インパルシブ臨界電圧とは、仮に正規データ電圧が0Vであるとし、それに続いて印加されるインパルシブ電圧を低くする場合、液晶層のベンド配向が壊れ始める上限のインパルシブ電圧の値をいう。
【００２８】
第１曲線iは液晶表示装置の特性によって決まる。第２曲線iiでは輝度が、所定の階調Gmin（図６に示されている点F参照）より低い階調に対しては一律にブラックに対応し、その階調Gmin以上の階調に対しては階調の上昇に伴って単調に上昇する。ここで、単調に上昇する輝度は、液晶表示装置の特性を考慮して決められている。さらに、信号制御部600が画像信号DATの示す輝度の階調を所定の階調Gminと比較し、ブラックの表示と特定の輝度の表示とのいずれかを選択する。
【００２９】
第３曲線iiiでは、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧としてインパルシブ臨界電圧が印加される（図６に示されている点m参照）。一方、第２曲線iiでは、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧がインパルシブ臨界電圧より低く設定されている。従って、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧に対応する輝度LG（図６に示されている点G参照）が、第３曲線iii上の点mでの輝度Lmより高い。その反面、第２曲線iiでは比較的高い階調に対するインパルシブ電圧が低いので、液晶層のベンド配向が壊れる危険性がある（図５に示されている非正常領域AR参照）。本発明の実施例による上記の液晶表示装置では、液晶層のベンド配向を維持するために、最高階調Gmaxに対する正規データ電圧の値（以下、ホワイト電圧という）を、図５に示されている非正常領域ARの最高値Vcより高く設定する。それにより、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧に対応する輝度LGを十分に高く維持したまま、液晶層のベンド配向を安定に維持できる。
【００３０】
図７には、実験によって得られた、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧ごとの輝度曲線が示されている。ここで、インパルシブ駆動では、正規データ電圧の持続時間とインパルシブ電圧の持続時間との間の比（以下、デューティ比という）が多様に設定可能である。図７に示されている実験ではデューティ比が1：1に設定されている。尚、デューティ比は好ましくは1：1〜4：1である。
【００３１】
図７に示されているように、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧Vgが低いほど、正規データ電圧の下限値（図７では0V）に対応する輝度が高い。最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧Vgがインパルシブ臨界電圧（実験によれば2.4V）より高い場合、正規データ電圧が0Vであるときでも液晶層のベンド配向が壊れなかった。一方、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧Vgがインパルシブ臨界電圧以下である場合、正規データ電圧が0V付近であるとき（図７では閾値VB以下であるとき）に液晶層のベンド配向が壊れた。図７では、最高階調Gmaxでのインパルシブ電圧Vgの値を2.0Vとした場合、正規データ電圧が0〜VBの領域Bにあるときに液晶層のベンド配向が壊れた。尚、領域Bでは輝度が急には低下していないので、図７のグラフからはベンド配向の破壊を確認できない。しかし、実際に液晶層の配向状態を観察した結果、領域Bではベンド配向が壊れていることが確認された。
【００３２】
領域Bの最高電圧VBより高いデータ電圧の範囲では、液晶層のベンド配向は壊れなかった。従って、図７に示されているように、最高階調Gmaxに対する正規データ電圧（ホワイト電圧）Vwを領域Bの最高電圧VBより高くすれば、液晶層のベンド配向を壊すことなくＯＣＢ方式の液晶表示装置が駆動を継続できる。図７からはさらに、液晶表示装置の表示可能な最高輝度について、最高階調Gmaxに対する正規データ電圧を領域Bの最高電圧VBより高い電圧Vwに設定した場合での値B2.0が、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧Vgをインパルシブ臨界電圧（2.4V）より高い値2.5Vに設定した場合での値B2.5より高いことが分かる。その上、本実験によれば、最高階調Gmaxに対する正規データ電圧Vwが0.9Vであることが好ましいことも分かる。
【００３３】
以上の内容を総合すれば、以下の結論が得られる。最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧Vgをインパルシブ臨界電圧より低い電圧に設定し、かつ、液晶層のベンド配向が壊れる領域B（0〜VB）の最高電圧VBより高い電圧Vwをホワイト電圧（最高階調Gmaxに対する正規データ電圧）として設定することにより、液晶層のベンド配向を壊すことなく、ＯＣＢ方式の液晶表示装置の輝度をさらに向上させ得る。
【００３４】
図６に示されている第２曲線iiの形状は使用者の意図に応じて変更可能である。特に、第１曲線iと第２曲線iiとの間の電圧差は、実際に製造された表示パネルの表面状態、液晶や配向膜の材料、セルギャップや位相差フィルムの大きさなどに応じて変更可能である。但し、最高階調Gmaxに対する正規データ電圧（ホワイト電圧）は最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧以下でなければならない。
【００３５】
また、図７に示されている実験ではデューティ比を1：1としている。しかし、デューティ比がその他の値に変更されても良い。好ましくは、デューティ比の変更に合わせて図６に示されている第２曲線iiも変更される。特に、正規データ電圧の一定の持続時間に対してインパルシブデータの持続時間が長いほど液晶層のベンド配向が安定化するので、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧をさらに低減できる。
【００３６】
第１曲線iの示す最高階調Gmax付近での輝度（すなわち、図６に示されている点wの輝度Lwに近い輝度）、及び第２曲線iiの示す最高階調Gmax付近での輝度（すなわち、図６に示されている点Gの輝度LGに近い輝度）の両方から、液晶表示装置の輝度は大きく影響を受ける。特に、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧が低くなれば、最高階調Gmaxに対するインパルシブデータに対応する輝度が高くなるので、液晶表示装置そのものの輝度が向上する。下記の表１には、デューティ比を1：1、2：1、3：1に変更しながら実験を繰り返すことによって得られた、ホワイト電圧Vw、最高階調に対するインパルシブ電圧Vg、及び画素の透過率の測定値が示されている。
【００３７】
【表１】
2007047788.tif 000003
【００３８】
表１からは、「デューティ比が高いほど、すなわち正規データ電圧の一定の持続時間に対してインパルシブデータの持続時間が短縮されるほど、最高階調に対するインパルシブ電圧Vgは高い」ということが確認できる。尚、表１に示されている測定値を得た実験では図７に示されているグラフを得た実験とは具体的な液晶層が異なる（種類は同じ）ので、デューティ比が1：1である場合の最高階調に対するインパルシブ電圧Vgの値が図７と表１との間では異なっている。表１からはさらに、デューティ比が一定に維持される場合、ホワイト電圧Vwが高いほど、最高階調に対するインパルシブ電圧Vgが低く設定され得るので、画素の透過率も低いことが分かる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明した。しかし、本発明の技術的範囲は上記の実施例には限定されない。特許請求の範囲に定義されている本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も、本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図
【図２】本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素を示す模式図
【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の液晶層の配向状態を模式的に示す断面図
【図４】本発明の一実施例による液晶表示装置におけるデータ電圧のタイミングチャート
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置の輝度とデータ電圧との間の関係（すなわち輝度曲線）を示すグラフ
【図６】本発明の一実施例による液晶表示装置について、正規の画像データに対するガンマ曲線（第１曲線i）、インパルシブデータに対するガンマ曲線（第２曲線ii）、及び、最高階調Gmaxに対するインパルシブ電圧としてインパルシブ臨界電圧が印加される場合の、インパルシブデータに対するガンマ曲線（第３曲線iii）を示すグラフ
【図７】本発明の一実施例による液晶表示装置について、最高階調に対するインパルシブ電圧ごとに輝度曲線を示すグラフ
【符号の説明】
【００４１】
3  液晶層
11、21  配向膜
12、22  偏光子
31  液晶分子
100  下部表示パネル
200  上部表示パネル
300  液晶表示パネルアセンブリ
400  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
【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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