CN101371290A - 液晶板驱动装置、液晶板驱动方法、液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本液晶板驱动装置，按第1极性和第2极性对液晶板进行交流驱动，其中配备产生与输入灰度对应的输出灰度的输出灰度产生部，该输出灰度产生部对同一输入灰度在按第1极性进行驱动时产生第1输出灰度，而按第2极性进行驱动时产生第2输出灰度；根据交流驱动中输入灰度和应该对应于该输入灰度输出的电压的振幅中心具有的特性，决定此第1和第2输出灰度。根据上述组成，可提供能方便地进行适应各种液晶板的欧姆校正。

Description

液晶板驱动装置、液晶板驱动方法、液晶显示装置
技术领域
本发明涉及驱动液晶板的液晶板驱动装置和配备该驱动装置的液晶显示装置等。
背景技术
矩阵型液晶显示装置将作为图像的最小单位的像素排列成矩阵状。尤其是每一像素具有开关元件的有源矩阵型液晶显示装置能显示精细的图像，得到广泛利用。
此有源矩阵型液晶显示装置中，为了对所述各像素供给显示信号，图11那样在液晶板101内设置相互平行延伸的多条信号线102和与这些信号线102正交的多条扫描线103，还在其交点附近设置TFT104(Thin FilmTransistor：薄膜晶体管)。
栅极驱动器105使一条扫描线103为选择状态(输出高(High)电平)时，连接在该选择的扫描线103的TFT104全部变成导通状态，这时从源极驱动器106输出到信号线102的电压对成为导通状态的TFT104上连接的像素电极110进行充电，按照这时施加的电压表现灰度，并显示图像。
本来，源极驱动器106输出的电压对液晶电容Clc108和辅助电容Ccs109进行充电，并由子像素电极110与对置电极之间的电压决定液晶的透射率。
然而，实际上扫描线103与子像素电极110之间存在寄生电容Cgd107。因而，扫描线103从选择状态(输出高电平)变化到非选择状态(输出低(Low)电平)时，扫描线103为选择状态的期间充电的子像素电极110的电压受寄生电容Cgd107的影响而被引入。将此引入电压表为ΔV时，ΔV如下式所示。
ΔV＝(VGH-VGL)×Cgd÷(Clc+Ccs+Cgd)
VGH：扫描线103为选择状态时的电压
VGL：扫描线103为非选择状态时的电压
Cgd：扫描线103与子像素电极110之间的寄生电容
Clc：液晶电容
Ccs：辅助电容
考虑此ΔV，设计成源极驱动器106输出原本应施加的子像素电极110的电压预先加上此ΔV后得到的电压，对子像素电极110施加受寄生电容Cgd107影响而仅引入ΔV后正确的电压。
然而，液晶由于对分子长轴平行的方向的介电常数与垂直的方向的介电常数不同(介电常数各向异性)，液晶的电容(Clc108)因液晶取向(即对液晶施加的电压)而不同。也就是说，引入电压(ΔV)依赖于灰度，正极侧驱动时应供给正极侧的电位和负极侧驱动时应供给负极侧的电位的中心(振幅中心)因各灰度而不同(欧姆(Ω)特性)。因而，例如以白灰度为基准设定对置电极的电位时，黑灰度上不施加正确电压，对液晶继续施加直流(DC)电压，产生发生烧伤的问题。
作为应该对此欧姆特性用的组成(进行欧姆校正的组成)，专利文献1揭示的组成对每一灰度设置灰度电压产生电路，使与各灰度对应的灰度电压的振幅中心变化。专利文献2揭示的组成考虑欧姆特性，使源极驱动器的梯形电阻形成正极侧与负极侧不同的电阻划分比。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开平5—203918号公报(公开日：1993年8月13日)”
专利文献2：日本国公开专利公报“特开2001—107711号公报(公开日：2001年4月13日)”
然而，专利文献1中，需要灰度数量份额的灰度电压产生电路，所以在6位64灰度或8位256灰度等标准彩色为主流的现状下，既成本过分高，又不方便进行适应各种液晶板的欧姆校正。
专利文献2中，考虑欧姆特性地设定源极驱动器的梯形电阻比，但各液晶板之间液晶的介电常数或辅助电容(Ccs109)的电容值不同时，最佳梯形电阻比也改变。即，进行适应各液晶板的欧姆校正时，需要(硬件上)改变源极驱动器的组成。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能方便地进行适应各种液晶板的欧姆校正的液晶板驱动装置。
发明内容
本发明的液晶板驱动装置，按第1极性和第2极性对液晶板进行交流驱动，其中，配备产生与输入灰度对应的输出灰度的输出灰度产生部，该输出灰度产生部对同一输入灰度，在按第1极性进行驱动时产生第1输出灰度，而按第2极性进行驱动时产生第2输出灰度。例如，对输入灰度Ti，按第1极性进行驱动时产生第1输出灰度T1，而按第2极性进行驱动时产生与第1输出灰度T1不同的第2灰度T2。
根据上述组成，即使欧姆特性因各种液晶板而变化，也仅适当改变第1和第2输出灰度(数字数据)就能应对该变化。例如，根据交流驱动中输入灰度和应该对应于该输入灰度输出的电压的振幅中心具有的特性(欧姆特性)，决定第1和第2输出灰度T1、T2。由此，能方便地进行适应各种液晶板的欧姆校正。
本液晶板驱动装置中，最好所取组成配备第1极性用查找表和第2极性用查找表，所述输出灰度产生部用所述第1极性用查找表产生第1输出灰度，用所述第2极性用查找表产生第2输出灰度。这样安排，则仅适当改变第1极性用查找表和第2极性用查找表，就能方便地进行符合各种液晶板的欧姆校正。此情况下，能取第1极性用查找表和第2极性用查找表中分别有R用、G用和B用，并且所述输出灰度产生部对R、G和B的输入灰度使用相应的第1极性用查找表或第2极性用查找表的组成。这样安排，则能考虑无色的色温度地产生第1和第2输出灰度。还可将各查找表存放在液晶板驱动装置具有的存储部。
又，本液晶板驱动装置中，最好其组成该输出灰度产生部同时进行基于所述特性的灰度变换(欧姆校正)处理和伽马校正处理，从而产生所述第1或第2输出灰度。这样，伽马校正时也同时进行欧姆校正，从而能作有效的数据处理。
本液晶板驱动装置中，也能取配备根据所述第1和第2输出灰度进行模拟多灰度处理的模拟多灰度处理部的组成。
又，本液晶板驱动装置中，也能取同一输入灰度沿时间序列连续(输入灰度Ti进行时间上连续的显示)时交替产生所述第1和第2输出灰度的组成。
再者，本液晶板驱动装置中，也可定时控制器视像所述输出灰度产生部的功能。定时控制器原本是对数据进行加工并编制定时信号的装置，所以通过使其具有输出灰度产生部的功能，能实现组成的简易化和削减成本。
又，本发明的液晶板驱动方法，按第1极性和第2极性对液晶板进行交流驱动，其中，对显示灰度Ti的输入数据，在按第1极性进行驱动时产生显示灰度T1的第1数据，而按第2极性进行驱动时产生显示与灰度T1不同的灰度T2的第2数据。此情况下，可在显示灰度Ti的输入数据沿时间序列连续(显示灰度Ti的输入数据进行时间上连续的显示)时，交替产生沿该时间序列的所述第1和第2数据。
本液晶板驱动方法中，最好根据交流驱动中输入灰度和应该对应于该输入灰度输出的电压的振幅中心具有的特性(欧姆特性)，决定所述灰度T1和灰度T2。
又，本发明的液晶显示装置，配备上述的液晶板驱动装置和液晶板。
综上所述，根据本发明的液晶板驱动装置，即使欧姆特性因各种液晶板而变化，也仅适当改变第1和第2输出灰度(数字数据)就能应对。即，能方便地进行适应各种液晶板的欧姆校正。
附图说明
图1是示出本液晶板驱动装置的关键部的框图。
图2是以有源矩阵型液晶显示装置的板内部为中心的概略图。
图3是示出本液晶板驱动装置的关键部的框图。
图4是示出本液晶板驱动装置的关键部的框图。
图5是示出本液晶板驱动装置的关键部的框图。
图6是本实施方式的查找表。
图7是本实施方式的查找表。
图8是本实施方式的源极驱动器的每一灰度的输出电压及其中间电位的曲线图。
图9是涉及伽马校正的查找表。
图10是已有组成的源极驱动器的每一灰度的输出电压及其中间电位的曲线图。
图11是示出一般液晶显示板的组成的模式图。
标号说明
1是液晶板，4是液晶板驱动装置，5是栅极驱动器，6是源极驱动器，7是驱动极性判断部，8是正极性用LUT，9是负极性用LUT，10是欧姆校正伽马校正处理部，11是液晶显示装置，12是视频信号源，13是RGB数据，14是CK，15是ENAB，16时HSYNC，17是VSYNC，18是定时控制器，19是EEPROM，20是I2C，21是RGB数据，22是SCK，23是LS，23是REV，25是SSP，26是GCK。27是GSP。
具体实施方式
根据图1～图10，说明本发明实施方式如下。
图2是示出本实施方式液晶显示装置的组成的框图，图1实说数该液晶显示装置具有的驱动装置的关键部的组成的框图。
如图1、图2所示，本液晶显示装置11配备：液晶板1、具有定时调制器18和EEPROM的液晶板驱动装置4、源极驱动器6、以及栅极驱动器5。定时控制器18配备欧姆校正伽马校正处理部10和驱动极性判断部7。
定时控制器18接收从处在液晶显示装置11外部的信号源12发送的RGB数据13(8位输入灰度，DAT13)、时钟信号CK14、表示装载传送数据的ENAB15、水平同步信号HSYNC16和垂直同步信号VSYNC17。再者，从信号源12往定时控制器16传送信号时，也使用LVDS(Low VoltageDifferential Signaling：低电压差分信令)等，但仅传输方法改变，数据内容不变，而且传输方法本身非本发明的实质，所以这里用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)级的信号进行传输。
定时控制器18利用I2C20(Inter Integrated Circuit：居间综合电路)等通信协议从EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read OnlyMemory：电可擦可编程只读存储器)19读入查找表，根据此读入的查找表和接收的RGB数据13，在其内部(定时控制器内部)对接收的RGB数据同时进行欧姆校正和伽马校正。
具体而言，如图1所示，欧姆校正伽马校正处理部10(输出灰度产生部)安装来自信号源12的DAT13(8位输入灰度)和驱动极性判断部7的判断结果，根据读入的正极性用LUT8或负极性用LUT9产生DAT33a、DAT33b(10位输出灰度)。
例如设DAT13显示(R、G或B色)灰度Ti，并且驱动极性判断部7的判断结果为正极性驱动，则欧姆校正伽马校正处理部10读入正极性用LUT8，产生显示灰度T1的DAT33a；如果驱动极性判断部7的判断结果为负极性驱动，则欧姆校正伽马校正处理部10读入负极性用LUT9，产生显示(与灰度1不同的)灰度T2的DAT33b。再者，DAT13连续显示灰度Ti时(例如DAT13是静止图像数据时)，交替产生DAT33a和DAT33b。
这里，根据交流驱动中输入灰度和应与输入灰度对应输出的电压的振幅中心具有的特性(欧姆特性)和伽马特性，编制正极性用LUT8和负极性用LUT9。因而，DTA33a(D1)、DAT33b(D2)为对DAT13实施欧姆校正处理和伽马校正处理后得到的数据。
图6示出一例组合所述Ti和T1的正极性用LUT9和一例组合Ti和T2的负极性用LUT9。再者，Ti为8位256灰度，T1、T2为10位1024灰度，使256个Ti分别与从1024个中选择的256个T1或T2带有对应关系。
定时控制器18将所述DAT33a和DAT33b原样地或对其实施希望的处理(模拟多灰度处理或灰度转变强调处理)后作为RGB数据21(8位或10位数字数据，DAT21)，输出到源极驱动器6。
源极驱动器6适应此RGB数据21、SCK22(源极驱动器时钟)、决定对液晶板1输出数据的定时的LS23、决定对液晶板1写入的极性的REV24和决定RGB数据21的取入定时的SSP25，产生信号电位(模拟数据)，将其输出到液晶板1的信号线2、例如，RGB数据21是基于DAT33a的数据，则相对于对置电极的电位产生正极(+)侧的信号电位；RGB数据21是基于DAT33b的数据，则相对于对置电极的电位产生负极(—)侧的信号电位。由此，对液晶板1进行交流驱动。
这样，根据本液晶板驱动装置4(参考图4)，即使欧姆特性因各种液晶板而变化，也仅适当改变正极性用LUT8和负极性用LUT9就能应该对该变化。即，本液晶板驱动装置4的适合用于各种液晶板的自由度非常高。
本实施方式中，为了对RGB数据21确保256灰度，将DAT33、DAT33b扩充到10位，但如果RGB数据21不需要256灰度，也可以使DAT33a、DAT33b为8位。
又，如果源极驱动器6应对10位，可以图3的定时控制器18a那样，将DAT33a、DAT33b(输出灰度)原样输出到源极驱动器6。即使源极驱动器6应对8位，也可图4所示定时控制器18b那样，在欧姆校正伽马校正处理部10的后级设置进行帧控制(FRC)处理或抖动处理的模拟多灰度处理部30，从而可模拟地表现10位。
本实施方式中，为了提高数据处理效率，在欧姆校正伽马校正处理部10帧同时进行欧姆校正和伽马校正，但也可将一校正处理作为前级，另一校正处理作为后级，分别进行。
又，也能图5的定时控制器18c那样，在欧姆校正伽马校正处理部10的后级设置灰度转变强调处理(OS处理)部40。
再者，从定时控制器18往源极驱动器6传送信号时，也使用RSDS(Reduced Swing Differential Signaling：简化断续差分信令)等，但仅传输方法改变，数据内容不变，而且传输方法本身非本发明的实质，所以这里用CMOS级的信号进行传输。
又，对栅极驱动器5输出成为栅极驱动器5的时钟的GCK26、决定帧的始端的GSP27，栅极驱动器5根据这些数据，对液晶板1的扫描线3输出选择状态的电压或非选择状态的电压。
图9示出已有的伽马校正用查找表。图9的查找表中，虽然能任意调节显示亮度对所输入灰度数据之比，但不能反映欧姆特性。与此相反，本实施方式中如图6所示，按照驱动极性准备2个查找表，往正极侧驱动时使用正极性用LUT8，往负极侧驱动时使用负极性用LUT9，从而连各液晶板的欧姆特性也能反映。
图10示出以往进行伽马校正时对源极驱动器输出的电压。例如，输入灰度为A时(不作伽马校正，则在正极侧输出A1的电压，在负极侧输出A2的电压)，利用伽马校正将A的灰度变换成B的灰度，所以正极侧输出B1的电压，负极侧输出B2的电压。即，能通过利用查找表决定输入灰度(A)的伽马变换后的灰度(B)，任意决定对输入灰度的源极驱动器输出电压振幅(B1-B2)。这意味着能利用查找表任意决定显示亮度对输入灰度之比。然而，已有的组成中，虽然能任意决定源极驱动器输出电压振幅，但不能任意决定其中间电位(中心)。要求由此中间电位引入的ΔV的值与对置电极的电位一致，但各液晶板之间液晶的介电常数或辅助电容(Ccs9)的电容值不同时，ΔV变化，最佳中间电位也变化。即，B灰度上的中间电位仅为以硬件方式决定的值的已有组成中，不容易适当改变欧姆特性(进行适应各液晶板的欧姆校正)。
与此相反，本实施方式中，安装驱动极性(对液晶施加的极性)准备2个查找表，并且如图8所示，按D的灰度进行输入的情况下，正极侧驱动时变换成E的灰度，负极侧稳定时变换成F的灰度。这样安排，则不仅能任意设定相对于输入灰度的输出电压振幅(E1-F2)，而且能任意设定中间电位(欧姆特性)。即，即便每一液晶板液晶的介电常数或辅助电容的电容值不同，也仅改变查找表(正极性用LUT8、负检测用LUT9)的参数就能方便地进行欧姆校正，而不改变源极驱动器内部的组成。由此，能实现显示弊病(连续施加直流电压造成的烧伤)少的液晶显示装置11。
本实施方式中，可用RGB不同的查找表。图7那样使用RGB不同的查找表时，能实现色再现性优良的彩色液晶显示器(关于这点，参考日本国特开2001—42833号公报)。
再者，上述实施方式中，说明了在不对液晶施加电压的状态下光透射的常白有源矩阵型液晶显示装置使用定时控制器内的查找表对输入数据进行伽马校正的情况，但不限于此。
工业上的实用性
本发明适合用于例如电视、监视器、移动终端、车载用显示器等的液晶显示装置。

Claims (12)

1.一种液晶板驱动装置，按第1极性和第2极性对液晶板进行交流驱动，其特征在于，
配备产生与输入灰度对应的输出灰度的输出灰度产生部，
该输出灰度产生部对同一输入灰度，在按第1极性进行驱动时产生第1输出灰度，而按第2极性进行驱动时产生第2输出灰度。
2.如权利要求1中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
根据交流驱动中的输入灰度的特性以及对应于该输入灰度应该输出的电压的振幅中心的特性，决定所述第1和第2输出灰度。
3.如权利要求1中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
对输入灰度Ti，按第1极性进行驱动时产生第1输出灰度T1，而按第2极性进行驱动时产生与第1输出灰度T1不同的第2灰度T2。
4.如权利要求3中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
还配备第1极性用查找表和第2极性用查找表，
所述输出灰度产生部用所述第1极性用查找表产生第1输出灰度，用所述第2极性用查找表产生第2输出灰度。
5.如权利要求4中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
第1极性用查找表和第2极性用查找表中分别有R用、G用和B用，所述输出灰度产生部对R、G和B的输入灰度，使用相应的第1极性用查找表或第2极性用查找表。
6.如权利要求2中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
该输出灰度产生部基于所述特性同时进行灰度变换处理和伽马校正处理，从而产生所述第1或第2输出灰度。
7.如权利要求1中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
还配备根据所述第1和第2输出灰度进行模拟多灰度处理的模拟多灰度处理部。
8.如权利要求3中所述的液晶板驱动装置，其特征在于，
输入灰度Ti进行时间上连续的显示时，交替产生所述第1和第2输出灰度T1、T2。
9.一种液晶板驱动方法，按第1极性和第2极性对液晶板进行交流驱动，其特征在于，
对显示灰度Ti的输入数据，在按第1极性进行驱动时产生显示灰度T1的第1数据D1，而按第2极性进行驱动时产生显示与灰度T1不同的灰度T2的第2数据D2。
10.如权利要求9中所述的液晶板驱动方法，其特征在于，
显示灰度Ti的输入数据进行时间上连续的显示时，交替产生所述第1和第2数据D1、D2。
11.如权利要求9中所述的液晶板驱动方法，其特征在于，
根据交流驱动中的输入灰度的特性以及对应于该输入灰度应该输出的电压的振幅中心的特性，决定所述灰度T1和灰度T2。
12.一种液晶显示装置，其特征在于，
配备液晶板和权利要求1至8中任一项所述的液晶板驱动装置。
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