專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及場(chǎng)序方式或?yàn)V色器方式的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)所謂的信息社會(huì)的發(fā)展，以個(gè)人計(jì)算機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)等為代表的電子機(jī)器使用日益廣泛。隨著這種電子機(jī)器的普及，就產(chǎn)生了無(wú)論是在辦公室還是在室外都可以使用的便攜式機(jī)器的需要，迫切需要其小型化和輕量化。作為達(dá)到這一目的的手段之一廣泛使用液晶顯示裝置。液晶顯示裝置，不單單是對(duì)小型輕量化，對(duì)于電池驅(qū)動(dòng)的便攜式電子機(jī)器的降低功耗也是必不可少的技術(shù)。
液晶顯示裝置大致分類為反射型和透射型兩類。反射型是從液晶板的前面入射的光線在液晶板的背面受到反射而利用該反射光辨認(rèn)圖像的結(jié)構(gòu)，而透射型是利用在液晶板的背面設(shè)置的光源(背照燈)發(fā)出的透射光辨認(rèn)圖像的結(jié)構(gòu)。由于反射型會(huì)因環(huán)境條件的不同反射光量也不同而使辨認(rèn)性很差，特別是，作為進(jìn)行多色或全色顯示的個(gè)人計(jì)算機(jī)等的顯示裝置，一般使用采用濾色器的透射型彩色液晶顯示裝置。
彩色液晶顯示裝置，現(xiàn)在廣泛使用的是采用TFT(薄膜晶體管)等開(kāi)關(guān)元件的TN(扭曲向列)型的液晶顯示裝置。此TFT驅(qū)動(dòng)的TN型液晶顯示裝置，與STN(超扭曲向列)型相比，顯示品質(zhì)高，但因?yàn)橐壕О宓耐腹饴十?dāng)前只有4％左右，為了獲得高畫(huà)面亮度，高亮度的背照燈是必需的。因此，背照燈產(chǎn)生的功耗變得很大。另外，由于是使用濾色器進(jìn)行彩色顯示，1個(gè)像素必須由3個(gè)子像素構(gòu)成，要做到高精細(xì)化很困難，其顯示色純度也不夠。
為了解決這樣的問(wèn)題，本發(fā)明人等開(kāi)發(fā)了場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置(例如，參照吉原敏明等(T.Yoshihara，et.al.)ILCC 98，p1-0741998年發(fā)行；吉原敏明等(T.Yoshihara，et.al.)AM-LCD’99 Digestof Technical Papers，p185 1999年發(fā)行；吉原敏明等(T.Yoshihara，et.al.)SID’00 Digest of Technical Papers，p1176 2000年發(fā)行等)。此場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，與濾色器方式的液晶顯示裝置相比，由于不需要子像素，可以很容易實(shí)現(xiàn)精細(xì)度更高的顯示，并且由于不使用濾色器而可以原樣不變地利用光源的發(fā)光色進(jìn)行顯示，顯示色純度也很出色。因?yàn)楣饫眯矢?，還具有功耗小也可以的優(yōu)點(diǎn)。然而，為了實(shí)現(xiàn)場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，液晶的高速響應(yīng)(小于等于2ms)是必需的。
因此，本發(fā)明人等，為了獲得具有上述優(yōu)點(diǎn)的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置或?yàn)V色器方式的液晶顯示裝置的高速響應(yīng)，研發(fā)了利用可以預(yù)期得到為過(guò)去的100～1000倍的高速響應(yīng)的具有自發(fā)極化(spontaneous polarization)的鐵電型液晶等的液晶的TFT等的開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)(例如，日本專利特開(kāi)平11-119189號(hào)公報(bào)等)。鐵電型液晶，在電場(chǎng)的作用下其液晶分子的長(zhǎng)軸方向改變傾斜角。夾持鐵電性液晶的液晶板夾在兩片偏振軸正交的偏振片中間，利用液晶分子的長(zhǎng)軸方向的改變引起的雙折射使透射光強(qiáng)度改變。另外，在這種液晶顯示裝置中，一般使用對(duì)施加電壓具有半V字形狀的電光學(xué)響應(yīng)特性的鐵電性液晶作為液晶材料。
圖1示出現(xiàn)有的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)順序，圖1(a)表示液晶板各行的掃描定時(shí)(timing)，而圖1(b)表示背照燈的紅、綠、藍(lán)各色的點(diǎn)亮定時(shí)。將第1幀分割為3個(gè)子幀，例如，如圖1(b)所示，在第1個(gè)子幀中使紅色發(fā)光，在第2個(gè)子幀中使綠色發(fā)光，而在第3個(gè)子幀中使藍(lán)色發(fā)光。
另一方面，如圖1(a)所示，對(duì)于液晶板，在紅、綠、藍(lán)各色的子幀中，進(jìn)行兩次圖像數(shù)據(jù)的寫(xiě)入掃描。在第1次數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描中，以可以實(shí)現(xiàn)明亮顯示的極性進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描，而在第2次數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描中，施加與第1次的數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描極性相反大小實(shí)際上相等的電壓。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)與第1次的數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描相比暗的顯示，實(shí)際上可視為“黑顯示”。
另外，此時(shí)，不是使子幀中背照燈(光源)一直點(diǎn)亮，而是與在第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)同步地使背照燈(光源)熄滅，從而使背照燈(光源)的熄滅定時(shí)與第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致，這從背照燈(光源)的光利用效率及功耗的觀點(diǎn)考慮是有效的。
然而，在使光源的熄滅定時(shí)與第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)同步時(shí)，在使用響應(yīng)性優(yōu)異的鐵電性液晶或反鐵電性液晶等具有自發(fā)極化的液晶材料的液晶顯示裝置中，存在由于溫度降低會(huì)出現(xiàn)響應(yīng)性劣化，從數(shù)據(jù)掃描的開(kāi)始區(qū)域(上游)到最后的區(qū)域(下游)，出現(xiàn)顯示不勻的可能性很高的問(wèn)題。這一顯示不勻的問(wèn)題，不僅是對(duì)場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，而且對(duì)濾色器方式的液晶顯示裝置也一樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種可以獲得不會(huì)產(chǎn)生顯示不勻獲得低功耗的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的第1方面的液晶顯示裝置，是對(duì)于將一幀與多個(gè)顏色分別相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行分割而成的各子幀中的每一個(gè)，使從光源入射到液晶顯示元件的上述多個(gè)顏色的光的順序切換和對(duì)基于各色的顯示數(shù)據(jù)的上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步而進(jìn)行彩色顯示的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，其特征在于上述光源的熄滅定時(shí)位于上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。
在本發(fā)明的第1方面的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置中，對(duì)于各子幀中的每一個(gè)順序切換發(fā)光色的光源的熄滅定時(shí)，與數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致，存在于數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與該數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。就是說(shuō)，在數(shù)據(jù)掃描結(jié)束后不久之后，一直到進(jìn)入下一個(gè)子幀之間，熄滅光源。
本發(fā)明的第4方面的液晶顯示裝置，是使利用向針對(duì)各幀中的每一個(gè)設(shè)置多個(gè)顏色的濾色器的液晶顯示元件照射光的光源的點(diǎn)亮/熄滅控制進(jìn)行的白色光的入射和基于顯示數(shù)據(jù)的對(duì)上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步而進(jìn)行彩色顯示的濾色器方式的液晶顯示裝置，其特征在于上述光源的熄滅定時(shí)，與上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致，位于上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的幀的結(jié)束定時(shí)之間。
在本發(fā)明的第4方面的濾色器方式的液晶顯示裝置中，各幀的光源的熄滅定時(shí)，與數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致，存在于數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與該數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的幀的結(jié)束定時(shí)之間。就是說(shuō)，在數(shù)據(jù)掃描結(jié)束后不久之后，一直到進(jìn)入下一幀之間，熄滅光源。
在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，如果使光源的熄滅定時(shí)與對(duì)液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致，在數(shù)據(jù)掃描的上游，由于從數(shù)據(jù)掃描起至光源熄滅為止需要預(yù)定的時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)與從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間的變長(zhǎng)相應(yīng)的亮度上升。另一方面，在數(shù)據(jù)掃描的下游，因?yàn)閺臄?shù)據(jù)掃描起至光源熄滅為止的時(shí)間短，就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)閺囊壕У耐干錉顟B(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)而引起的亮度上升。因此，在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，在使光源的熄滅定時(shí)和對(duì)液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)相同時(shí)，會(huì)發(fā)生顯示不勻。在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，如果使與數(shù)據(jù)掃描的上游和下游的響應(yīng)時(shí)間的變長(zhǎng)相應(yīng)的亮度上升相同，就可以解決這一顯示不勻的問(wèn)題。
于是，在本發(fā)明的第1方面和第4方面中，通過(guò)使光源的熄滅定時(shí)與數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致、設(shè)置從數(shù)據(jù)掃描結(jié)束起至光源熄滅為止的預(yù)定時(shí)間，就可以抑制從數(shù)據(jù)掃描的上游起至下游為止的顯示不勻。另外，在本發(fā)明的第1方面中，通過(guò)在子幀結(jié)束之前使光源熄滅，就不會(huì)產(chǎn)生由于混色引起的顯示色的劣化。
本發(fā)明的第2方面的液晶顯示裝置，是對(duì)于將一幀與多個(gè)顏色分別相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行分割而成的各子幀中的每一個(gè)，使從光源入射到液晶顯示元件的上述多個(gè)顏色的光的順序切換和對(duì)基于各色的顯示數(shù)據(jù)的上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步而進(jìn)行彩色顯示的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，其特征在于對(duì)上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示。
在本發(fā)明的第2方面的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置中，在各子幀中具有光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和在各子幀中光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)對(duì)這兩種方式進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示。
本發(fā)明的第5方面的液晶顯示裝置，是使向?qū)Ω鲙械拿恳粋€(gè)設(shè)置多個(gè)顏色的濾色器的液晶顯示元件的利用光源的點(diǎn)亮/熄滅控制的白色光的入射和基于顯示數(shù)據(jù)的對(duì)上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步而進(jìn)行彩色顯示的濾色器方式的液晶顯示裝置，其特征在于對(duì)上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示。
在本發(fā)明的第5方面的濾色器方式的液晶顯示裝置中，在各幀中具有光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和在各幀中光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)對(duì)這兩種方式進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示。
在本發(fā)明的第2方面或第5方面中，在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間足夠短時(shí)，使用第1驅(qū)動(dòng)方式(光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致)進(jìn)行彩色顯示，通過(guò)縮短光源的發(fā)光時(shí)間，可以達(dá)到降低功耗。另一方面，在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，使用第2驅(qū)動(dòng)方式(光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致)進(jìn)行彩色顯示，通過(guò)切換到考慮液晶的響應(yīng)性的光源的熄滅定時(shí)，可以抑制從數(shù)據(jù)掃描的上游起到數(shù)據(jù)掃描的下游的顯示不勻。
本發(fā)明的第3方面的液晶顯示裝置，其特征在于是在本發(fā)明的第2方面中，在上述第2驅(qū)動(dòng)方式中，上述光源的熄滅定時(shí)在上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。
在本發(fā)明的第3方面的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置中，將第2驅(qū)動(dòng)方式的各子幀中的光源的熄滅定時(shí)設(shè)置于數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。
本發(fā)明的第6方面的液晶顯示裝置，其特征在于是在本發(fā)明的第5方面中，在上述第2驅(qū)動(dòng)方式中，上述光源的熄滅定時(shí)在上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的幀的結(jié)束定時(shí)之間。
在本發(fā)明的第6方面的濾色器方式的液晶顯示裝置中，將第2驅(qū)動(dòng)方式的各幀中的光源的熄滅定時(shí)設(shè)置于數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的幀的結(jié)束定時(shí)之間。
在本發(fā)明的第3方面或第6方面中，由于在數(shù)據(jù)掃描結(jié)束后不久之后，一直到進(jìn)入下一個(gè)子幀或幀之間，熄滅光源，通過(guò)設(shè)置從數(shù)據(jù)掃描結(jié)束起至光源熄滅為止的預(yù)定時(shí)間，就可以可靠地抑制顯示不勻。另外，在本發(fā)明的第3方面中，通過(guò)在子幀結(jié)束之前熄滅光源，不會(huì)使不同光源色同時(shí)點(diǎn)亮，不會(huì)產(chǎn)生由于混色引起的顯示色的劣化。
本發(fā)明的第7方面的液晶顯示裝置，其特征在于是在本發(fā)明的第2、第3、第5或第6方面中，具有測(cè)定上述液晶顯示元件的溫度的測(cè)定單元和相應(yīng)于該測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果來(lái)控制上述第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式的切換的單元。
在本發(fā)明的第7方面的液晶顯示裝置中，相應(yīng)于液晶顯示元件的溫度，控制第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式的切換。因此，可以簡(jiǎn)便地抑制由于低溫環(huán)境引起的液晶的響應(yīng)性的劣化產(chǎn)生的顯示不勻。
本發(fā)明的第8方面的液晶顯示裝置，其特征在于是在本發(fā)明的第2、第3、第5或第6方面中，具有相應(yīng)于上述液晶顯示元件的響應(yīng)特性來(lái)控制上述第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式的切換的單元。
在本發(fā)明的第8方面的液晶顯示裝置中，相應(yīng)于液晶的響應(yīng)性，控制第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式的切換。因此，可以可靠地控制液晶的響應(yīng)性的劣化產(chǎn)生的顯示不勻。


圖1為示出現(xiàn)有的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)順序的示圖。
圖2為示出本發(fā)明的液晶顯示裝置(實(shí)施方式1)的電路結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖3為場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置的液晶板及背照燈的示意剖面圖。
圖4為示出本發(fā)明的液晶顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖5為示出本發(fā)明的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)順序(第1驅(qū)動(dòng)方式)的示圖。
圖6為示出本發(fā)明的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)順序(第2驅(qū)動(dòng)方式)的示圖。
圖7為示出液晶顯示元件的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間與溫度的依賴關(guān)系的曲線圖。
圖8為示出在本發(fā)明的液晶顯示裝置中使用的液晶材料的電光學(xué)響應(yīng)特性的曲線圖。
圖9為示出本發(fā)明的液晶顯示裝置(實(shí)施方式2)的電路結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖10為本發(fā)明的濾色器方式的液晶顯示裝置的液晶板及背照燈的示意剖面圖。
圖11為示出本發(fā)明的濾色器方式的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)順序的一例的示圖。
圖12為示出本發(fā)明的濾色器方式的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)順序的另一例的示圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照示出本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)
圖2為示出根據(jù)實(shí)施方式1的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖，圖3為液晶板及背照燈的示意剖面圖，并且圖4為示出液晶顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)例的示意圖。
在圖2中，21、22表示其剖面結(jié)構(gòu)示于圖3的液晶板和背照燈。背照燈22由LED陣列7和導(dǎo)光及光擴(kuò)散板6構(gòu)成。如圖3及圖4所示，液晶板21是由從上層(表面)側(cè)向下層(背面)側(cè)順序?qū)盈B偏振膜1、玻璃基板2、共用電極3、玻璃基板4、偏振膜5而構(gòu)成，在玻璃基板4的共用電極3一側(cè)的表面上形成以矩陣形狀排列的像素電極40、40...。
在這些共用電極3及像素電極40、40...之間連接有由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32及掃描驅(qū)動(dòng)器33等組成的驅(qū)動(dòng)部50。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32，經(jīng)信號(hào)線42與TFT41連接。掃描驅(qū)動(dòng)器33，經(jīng)掃描線43與TFT41連接。TFT41，由掃描驅(qū)動(dòng)器33進(jìn)行ON/OFF控制。另外，各個(gè)像素電極40、40...，與TFT41連接。因此，各個(gè)像素的透射光強(qiáng)度由經(jīng)信號(hào)線42及TFT41給出的來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32的信號(hào)進(jìn)行控制。
在玻璃基板4上的像素電極40、40...的上表面及共用電極3的下表面分別配置取向膜12及取向膜11，在這些取向膜11、12之間填充液晶物質(zhì)而形成液晶層13。另外，14是用來(lái)保持液晶層13的層厚的隔離物。
背照燈22，位于液晶板21的下層(背面)側(cè)，設(shè)置有面對(duì)構(gòu)成發(fā)光區(qū)域的導(dǎo)光及光擴(kuò)散板6的端面的LED陣列7。此LED陣列7，在與導(dǎo)光及光擴(kuò)散板6對(duì)置的表面上設(shè)置有將發(fā)出三原色，即紅、綠、藍(lán)各色的光的LED元件作成一個(gè)芯片的10燈的LED。于是，在紅、綠、藍(lán)各子幀中，使紅、綠、藍(lán)的LED元件分別點(diǎn)亮。導(dǎo)光及光擴(kuò)散板6，通過(guò)使從LED陣列7的各LED發(fā)出的光在自身的整個(gè)表面上導(dǎo)光的同時(shí)擴(kuò)散到上表面，用作發(fā)光區(qū)域。
此液晶板21，與可以進(jìn)行紅、綠、藍(lán)的分時(shí)發(fā)光的背照燈22重合。與根據(jù)針對(duì)液晶板21的顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描同步地控制此背照燈22的點(diǎn)亮定時(shí)及發(fā)光色。
在圖2中，31是輸入從個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)出的同步信號(hào)SYN，生成顯示所必需的各種控制信號(hào)CS的控制信號(hào)發(fā)生電路。像素?cái)?shù)據(jù)PD是從圖像存儲(chǔ)部30輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32。根據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)PD及用來(lái)改變施加電壓的極性的控制信號(hào)CS，在多次的數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描時(shí)，電壓經(jīng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32施加到液晶板21。
另外，控制信號(hào)CS從控制信號(hào)發(fā)生電路31分別輸出到基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路34、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32、掃描驅(qū)動(dòng)器33及背照燈控制電路35?；鶞?zhǔn)電壓發(fā)生電路34，生成基準(zhǔn)電壓VR1及VR2，而生成的基準(zhǔn)電壓VR1及VR2分別輸入到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32及掃描驅(qū)動(dòng)器33。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32，根據(jù)圖像存儲(chǔ)部30發(fā)出的像素?cái)?shù)據(jù)PD和控制信號(hào)發(fā)生電路31發(fā)出的控制信號(hào)CS，向像素電極40的信號(hào)線42輸出信號(hào)。與此信號(hào)的輸出同步地，掃描驅(qū)動(dòng)器33對(duì)每行依次進(jìn)行掃描像素電極40的掃描線43。并且，背照燈控制電路35，對(duì)背照燈22施加驅(qū)動(dòng)電壓，使背照燈22分別發(fā)出紅色光、綠色光和藍(lán)色光。
另外，36是測(cè)定液晶板21的溫度的溫度計(jì)，溫度計(jì)36向背照燈控制電路35輸出液晶板21的溫度測(cè)定值。背照燈控制電路35，具有第1驅(qū)動(dòng)方式和第2驅(qū)動(dòng)方式，相應(yīng)于利用溫度計(jì)36測(cè)定的液晶板21的溫度來(lái)選擇第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式中的某一個(gè)驅(qū)動(dòng)方式。具體言之，在液晶板21的溫度高于-5℃時(shí)切換到第1驅(qū)動(dòng)方式，而在-5℃或更低溫度時(shí)切換到第2驅(qū)動(dòng)方式。
第1驅(qū)動(dòng)方式，是背照燈22(各色的LED元件)的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致的驅(qū)動(dòng)方式。圖5示出第1驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)順序，其中圖5(a)示出液晶板21的各行的掃描定時(shí)，而圖5(b)示出背照燈22的紅、綠、藍(lán)各色的點(diǎn)亮定時(shí)。1幀(周期1/60s)分割為3個(gè)子幀(周期1/180s)，在第1個(gè)子幀中發(fā)出紅色光，在第2個(gè)子幀中發(fā)出綠色光，而在第3個(gè)子幀中發(fā)出藍(lán)色光。另一方面，對(duì)于液晶板21，在紅、綠、藍(lán)各色的子幀中，進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)掃描。在第1次數(shù)據(jù)掃描時(shí)，以可以實(shí)現(xiàn)明亮顯示的極性進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入掃描，而在第2次數(shù)據(jù)掃描中，施加與第1次的數(shù)據(jù)掃描極性相反大小實(shí)際上相等的電壓。結(jié)果，與第1次數(shù)據(jù)掃描相比，可實(shí)現(xiàn)暗顯示，實(shí)際上可視為“黑顯示”。于是，在各子幀中，與第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)同步地使背照燈22熄滅。
第2驅(qū)動(dòng)方式，是背照燈22(各色的LED元件)的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致的驅(qū)動(dòng)方式。圖6示出第2驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)順序，其中圖6(a)示出液晶板21的各行的掃描定時(shí)，而圖6(b)示出背照燈22的紅、綠、藍(lán)各色的點(diǎn)亮定時(shí)。在各子幀中，背照燈22的熄滅定時(shí)，不與第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)同步，與第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)相比后移500μs。但是，背照燈22的熄滅定時(shí)，在子幀的結(jié)束定時(shí)之前。其結(jié)果，背照燈22的熄滅定時(shí)設(shè)定在第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與此數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。
圖7為示出液晶顯示元件的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間與溫度的依賴關(guān)系的曲線圖。在圖7中，橫軸表示液晶顯示元件的溫度(℃)，而縱軸表示上述響應(yīng)時(shí)間(τoffμs)。隨著液晶顯示元件的溫度的降低響應(yīng)時(shí)間將變長(zhǎng)，例如，在-5℃時(shí)，響應(yīng)時(shí)間為200μs。于是，在第2驅(qū)動(dòng)方式中，使第2次的數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和背照燈22的熄滅定時(shí)之間的時(shí)間為比此200μs足夠長(zhǎng)的500μs。所以，在溫度為-5℃或更低溫度時(shí)，通過(guò)切換到第2驅(qū)動(dòng)方式，可以抑制亮度不勻。
下面對(duì)本發(fā)明的液晶顯示裝置的動(dòng)作予以說(shuō)明。從個(gè)人計(jì)算機(jī)向圖像存儲(chǔ)部30輸入顯示用的像素?cái)?shù)據(jù)PD，而圖像存儲(chǔ)部30，在臨時(shí)存儲(chǔ)此像素?cái)?shù)據(jù)PD之后，在接收到從控制信號(hào)發(fā)生電路31輸出的控制信號(hào)CS時(shí)，輸出此像素?cái)?shù)據(jù)PD。在控制信號(hào)發(fā)生電路31中發(fā)生的控制信號(hào)CS，送給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32、掃描驅(qū)動(dòng)器33、基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路34和背照燈控制電路35?；鶞?zhǔn)電壓發(fā)生電路34，在接收到控制信號(hào)CS時(shí)生成基準(zhǔn)電壓VR1及VR2，并且將生成的基準(zhǔn)電壓VR1及VR2分別輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32和掃描驅(qū)動(dòng)器33。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32，在接收到控制信號(hào)CS時(shí)，根據(jù)從圖像存儲(chǔ)部30輸出的像素?cái)?shù)據(jù)PD，對(duì)像素電極40的信號(hào)線42輸出信號(hào)。掃描驅(qū)動(dòng)器33，在接收到控制信號(hào)CS時(shí)，對(duì)每一行順序進(jìn)行像素電極40的掃描線43的掃描。按照發(fā)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器32的信號(hào)的輸出及掃描驅(qū)動(dòng)器33的掃描，驅(qū)動(dòng)TFT41，對(duì)像素電極40施加電壓，控制像素的透射光強(qiáng)度。
背照燈控制電路35，在接收到控制信號(hào)CS時(shí)，將驅(qū)動(dòng)電壓加到背照燈22上，使背照燈22的LED陣列7具有的紅、綠、藍(lán)各色的LED元件分時(shí)發(fā)光，在時(shí)間上順序發(fā)出紅色光、綠色光和藍(lán)色光。此時(shí)，溫度計(jì)36發(fā)出的液晶板21的溫度測(cè)定值輸入到背照燈控制電路35，并且相應(yīng)于該溫度測(cè)定值，按照第1驅(qū)動(dòng)方式(參照?qǐng)D5)或第2驅(qū)動(dòng)方式(參照?qǐng)D6)中的某一個(gè)的驅(qū)動(dòng)順序，使背照燈22(各色的LED元件)熄滅。
下面對(duì)具體例進(jìn)行說(shuō)明。在將具有像素電極40、40...(像素?cái)?shù)640×480，對(duì)角3.2英寸)的TFT基板及具有共用電極3的玻璃基板2清洗之后，涂敷聚酰亞胺，在200℃燒焙1小時(shí)，形成約200埃()的聚酰亞胺膜作為取向膜11、12。另外，對(duì)這些取向膜11、12使用粘膠絲(rayon)制的布摩擦，將這兩片基板在使其摩擦方向平行的狀態(tài)下重疊，在兩者之間利用平均粒徑為1.8μm的二氧化硅制的隔離物14保持一個(gè)間隙而重疊并制成空板。在此空板的取向膜11、12之間，封入如圖8所示的在TFT驅(qū)動(dòng)時(shí)顯示半V字形狀的電光學(xué)響應(yīng)特性的鐵電性液晶作為液晶層13。封入的鐵電性液晶的自發(fā)極化的大小為8nC/cm2。另外，在不施加電壓時(shí)的液晶分子的平均分子軸和施加電壓時(shí)的液晶分子的平均分子軸所成的角度的最大值在單側(cè)是30°。將制成的板夾在兩片正交尼科耳狀態(tài)(crossed-Nicol state)的偏振膜1、5之間而形成液晶板21，在不施加電壓時(shí)為暗狀態(tài)。
將這樣制作的液晶板21與將可以對(duì)紅、綠、藍(lán)單色面發(fā)光進(jìn)行切換的LED陣列7作為光源的背照燈22重疊，相應(yīng)于液晶板21的溫度對(duì)第1驅(qū)動(dòng)方式的圖5所示的驅(qū)動(dòng)順序或?qū)Φ?驅(qū)動(dòng)方式的圖6所示的驅(qū)動(dòng)順序進(jìn)行切換，進(jìn)行場(chǎng)序方式的彩色顯示。
作為其結(jié)果，在25℃附近的常溫環(huán)境下，可以以低功耗實(shí)現(xiàn)無(wú)不勻顯示，即使是在-5℃或更低的溫度環(huán)境，也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)不勻顯示。
另外，在上述示例中，是設(shè)定第2驅(qū)動(dòng)方式的背照燈22的熄滅定時(shí)的延時(shí)為500μs這一種，但根據(jù)圖7的曲線所示的特性，預(yù)先設(shè)定多種延時(shí)，按照相應(yīng)于液晶板21的溫度進(jìn)行切換的某一延時(shí)的驅(qū)動(dòng)順序來(lái)進(jìn)行彩色顯示也是可以的。
(實(shí)施方式2)圖9為示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖。在圖9中，對(duì)于與圖2相同的部分賦予相同標(biāo)號(hào)，其說(shuō)明則省略。
在上述實(shí)施方式1中，是相應(yīng)于液晶板21的溫度來(lái)切換驅(qū)動(dòng)順序，而在實(shí)施方式2中，是相應(yīng)于液晶板21的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間來(lái)切換驅(qū)動(dòng)順序。
在圖9中，37是設(shè)置在液晶板21中的光傳感器，光傳感器37，檢測(cè)液晶板21的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間并將該檢測(cè)結(jié)果輸出到背照燈控制電路35。具體言之，以預(yù)定的間隔(例如，30s間隔)設(shè)定圖1所示的驅(qū)動(dòng)順序(子幀中全點(diǎn)亮)，利用光傳感器37檢測(cè)此該時(shí)的液晶板21的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間。于是，相應(yīng)于檢測(cè)到的響應(yīng)時(shí)間，利用背照燈控制電路35，調(diào)整從數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)到背照燈22熄滅定時(shí)的時(shí)間。
另外，因?yàn)槠渌Y(jié)構(gòu)及動(dòng)作與上述實(shí)施方式1相同，其說(shuō)明省略。
下面對(duì)具體例進(jìn)行說(shuō)明。將利用與實(shí)施方式1相同的工序制作的液晶板21與將可以對(duì)紅、綠、藍(lán)單色面發(fā)光進(jìn)行切換的LED陣列7作為光源的背照燈22重疊，相應(yīng)于利用光傳感器37得到的液晶板21的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間的檢測(cè)結(jié)果，在調(diào)整從數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)到背照燈22熄滅定時(shí)的時(shí)間的同時(shí)，就可以進(jìn)行場(chǎng)序方式的彩色顯示。
作為結(jié)果，可以對(duì)從數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)到背照燈22熄滅定時(shí)的時(shí)間進(jìn)行極為精細(xì)的調(diào)整，在動(dòng)作范圍內(nèi)一直可以實(shí)現(xiàn)無(wú)不勻的彩色顯示。
(比較例)將利用與實(shí)施方式1相同的工序制作的液晶板與將可以對(duì)紅、綠、藍(lán)單色面發(fā)光進(jìn)行切換的LED陣列作為光源的背照燈重疊，不管液晶板的溫度如何，按照?qǐng)D5所示的驅(qū)動(dòng)順序，進(jìn)行場(chǎng)序方式的彩色顯示。
作為結(jié)果，在-5℃或更低的溫度環(huán)境，數(shù)據(jù)掃描的上游和下游的顯示不勻顯著。
另外，在上述的示例中，使用的光源是LED光源，但也可以使用EL(電子發(fā)光)、冷陰極管等光源，并不限定于LED光源。另外，在液晶顯示元件中使用的是透射型液晶顯示元件，但也可以使用反射型液晶顯示元件。在上述實(shí)施方式中，是以場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置作為示例進(jìn)行說(shuō)明的，但在設(shè)置濾色器的濾色器方式的液晶顯示裝置中也可以得到同樣的效果。這是因?yàn)?，通過(guò)將場(chǎng)序方式的子幀中的驅(qū)動(dòng)順序應(yīng)用于濾色器方式的幀，可以同樣實(shí)行本發(fā)明。
圖10為濾色器方式的液晶顯示裝置的液晶板及背照燈的示意剖面圖。在圖10中，對(duì)于與圖3相同的部分賦予相同標(biāo)號(hào)，其說(shuō)明省略。對(duì)共用電極3設(shè)置三原色(R、G、B)的濾色器60、60...。另外，背照燈22，由具有發(fā)射白色光的一個(gè)或多個(gè)白色光源元件的白色光源70和導(dǎo)光及光擴(kuò)散板6構(gòu)成。在這種濾色器方式的液晶顯示裝置中，通過(guò)使發(fā)自白色光源70的白光在多色的濾色器60中有選擇地透過(guò)而進(jìn)行彩色顯示。
于是，在濾色器方式的液晶顯示裝置中，求出液晶板的溫度或響應(yīng)特性(液晶板的從透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間)，相應(yīng)于所求出的溫度或響應(yīng)特性，對(duì)圖11所示的驅(qū)動(dòng)順序(背照燈22(白色光源70)的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致)和圖12所示的驅(qū)動(dòng)順序(背照燈22(白色光源70)的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致)進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示時(shí)，即使是在濾色器方式的液晶顯示裝置中，也可以與上述的場(chǎng)序方式液晶顯示裝置同樣地達(dá)到同時(shí)兼具抑制顯示不勻及降低功耗的效果。
如以上所詳述，在本發(fā)明中，因?yàn)槭构庠吹南缍〞r(shí)與數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致而使其處于數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與該數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間，所以可以抑制從數(shù)據(jù)掃描的上游到下游的顯示不勻。另外，場(chǎng)序方式中，可以防止混色引起的顯示色的劣化。
另外，在本發(fā)明中，因?yàn)槭菍?duì)光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示，所以在從液晶的透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間足夠短時(shí)，使用第1驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行彩色顯示，可以縮短光源的發(fā)光時(shí)間降低功耗，另一方面，在從液晶的透射狀態(tài)到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，使用第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行彩色顯示，切換到考慮液晶的響應(yīng)性的光源的熄滅定時(shí)，抑制從數(shù)據(jù)掃描的上游到下游的顯示不勻，所以可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制顯示不勻及降低功耗。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，是對(duì)于將一幀與多個(gè)顏色分別相對(duì)應(yīng)地分割而成的各子幀中的每一個(gè)，使從光源入射到液晶顯示元件的上述多個(gè)顏色的光的順序切換和對(duì)基于各色的顯示數(shù)據(jù)的上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步，進(jìn)行彩色顯示的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，其特征在于上述光源的熄滅定時(shí)位于上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。
2.一種液晶顯示裝置，是對(duì)于將一幀與多個(gè)顏色分別相對(duì)應(yīng)地分割而成的各子幀中的每一個(gè)，使從光源入射到液晶顯示元件的上述多個(gè)顏色的光的順序切換和對(duì)基于各色的顯示數(shù)據(jù)的上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步，進(jìn)行彩色顯示的場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置，其特征在于對(duì)上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行切換，進(jìn)行彩色顯示。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述第2驅(qū)動(dòng)方式中，上述光源的熄滅定時(shí)位于上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的子幀的結(jié)束定時(shí)之間。
4.一種液晶顯示裝置，是使利用向針對(duì)各幀中的每一個(gè)設(shè)置了多個(gè)顏色的濾色器的液晶顯示元件照射光的光源的點(diǎn)亮/熄滅控制進(jìn)行的白色光的入射和基于顯示數(shù)據(jù)的對(duì)上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步，進(jìn)行彩色顯示的濾色器方式的液晶顯示裝置，其特征在于上述光源的熄滅定時(shí)位于上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的幀的結(jié)束定時(shí)之間。
5.一種液晶顯示裝置，是使利用向針對(duì)各幀中的每一個(gè)設(shè)置了多個(gè)顏色的濾色器的液晶顯示元件照射光的光源的點(diǎn)亮/熄滅控制進(jìn)行的白色光的入射和基于顯示數(shù)據(jù)的對(duì)上述液晶顯示元件的數(shù)據(jù)掃描同步，進(jìn)行彩色顯示的濾色器方式的液晶顯示裝置，其特征在于對(duì)上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和上述光源的熄滅定時(shí)和上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行切換，進(jìn)行彩色顯示。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述第2驅(qū)動(dòng)方式中，上述光源的熄滅定時(shí)位于上述數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)和與上述數(shù)據(jù)掃描相對(duì)應(yīng)的幀的結(jié)束定時(shí)之間。
7.如權(quán)利要求2、3、5或6所述的液晶顯示裝置，其特征在于具有測(cè)定上述液晶顯示元件的溫度的測(cè)定單元和相應(yīng)于該測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果來(lái)控制上述第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式的切換的單元。
8.如權(quán)利要求2、3、5或6所述的液晶顯示裝置，其特征在于具有相應(yīng)于上述液晶顯示元件的響應(yīng)特性來(lái)控制上述第1驅(qū)動(dòng)方式及第2驅(qū)動(dòng)方式的切換的單元。
全文摘要
提供一種液晶顯示裝置，通過(guò)對(duì)光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是一致的第1驅(qū)動(dòng)方式和光源的熄滅定時(shí)和數(shù)據(jù)掃描的結(jié)束定時(shí)是不一致的第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行切換而進(jìn)行彩色顯示。在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間足夠短時(shí)，使用第1驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行彩色顯示，通過(guò)縮短光源的發(fā)光時(shí)間，可以降低功耗。另一方面，在從液晶的透射狀態(tài)起到遮光狀態(tài)的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，使用第2驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行彩色顯示，通過(guò)切換到考慮了液晶的響應(yīng)性的光源的熄滅定時(shí)，可以抑制從數(shù)據(jù)掃描的上游起到數(shù)據(jù)掃描的下游的顯示不勻。因此，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制顯示不勻及降低功耗。
文檔編號(hào)G09G3/34GK1802596SQ03826
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者吉原敏明, 牧野哲也, 只木進(jìn)二, 白戶博紀(jì), 清田芳則, 笠原滋雄, 別井圭一 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社