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Die
Erfindung betrifft ein LCD (Flüssigkristalldisplay),
und spezieller betrifft sie ein LCD mit hoher Bildqualität sowie
ein Verfahren zu dessen Ansteuerung.
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LCDs
zeigen Bilder durch Kontrollieren der Anordnung von Flüssigkristallen
an. LCDs zeigen Vorteile wie geringes Gewicht, schlanken Aufbau
und niedrigen Energieverbrauch. Demgemäß werden LCDs in weitem Umfang
in tragbaren Computern, Büroautomatisierungsgeräten usw.
verwendet.
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Die 1 ist ein Blockdiagramm
eines LCD gemäß einer
einschlägigen
Technik.
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Das
in der 1 dargestellte
LCD verfügt über eine
Flüssigkristalltafel 2,
auf der ein Bild angezeigt wird, einen Gatetreiber 4 und
einen Datentreiber 6 zum Ansteuern der Flüssigkristalltafel 2,
eine Timingsteuerung 10 zum Steuern des Gatetreibers 4 und
des Datentreibers 6, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 8 zum
Liefern von Licht an die Flüssigkristalltafel 2 sowie
einen Hintergrundbeleuchtungstreiber 12 zum Ansteuern der
Hintergrundbeleuchtungseinheit 8.
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Die
Timingsteuerung 10 sorgt für eine Umordnung von Bilddaten,
die von einem nicht dargestellten System geliefert werden, in Bilddaten
für rot (R),
Bilddaten für
grün (G)
sowie Bilddaten für
blau (B). Die Timingsteuerung 10 erzeugt unter Verwendung
von vom nicht dargestellten System gelieferten Horizontal/Vertikal-Synchronisiersignalen
(Hsync, Vsync) ein Gatesteuersignal und ein Datensteuersignal. Außerdem steuert
die Timingsteuerung 10 den Hintergrundbeleuchtungstreiber 12 an.
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Der
Datentreiber 6 liefert Datensignale entsprechend dem von
der Timingsteuerung 10 gelieferten Datensteuersignal an
Datenleitungen. Der Gatetreiber 4 liefert sequenziell Scansignale
entsprechend dem von der Timingsteuerung 10 gelieferten Gatesteuersignal
an Gateleitungen.
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Die
Flüssigkristalltafel 2 verfügt über zwei Glassubstrate,
zwischen denen ein Flüssigkristall vorhanden
ist. In der Flüssigkristalltafel 2 ist
eine Vielzahl von durch eine Vielzahl von Gateleitungen und eine
Vielzahl von Datenleitungen gebildeten Pixeln in einer Matrixkonfiguration
angeordnet. Jedes Pixel verfügt über einen
Dünnschichttransistor
(TFT).
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Der
Flüssigkristall
wird entsprechend den Bilddaten angesteuert. D.h., dass der Flüssigkristall durch
eine Potenzialdifferenz zwischen einer gemeinsamen Spannung und
einer den Bilddaten entsprechenden analogen Datenspannung betrieben wird.
Die Potenzialdifferenz bestimmt die Menge an Licht, die ausgehend
von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 8 durch den Flüssigkristall
gestrahlt wird, um einen Graupegel zu erzeugen. Eine Flüssigkristall-Treiberspannung,
die unten beschrieben wird, bedeutet die Potenzialdifferenz zwischen
der gemeinsamen Spannung und der den Bilddaten entsprechenden analogen
Datenspannung.
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Die 2A zeigt einen Signalverlauf zum Veranschaulichen
der Ansprechzeit eines Flüssigkristalls.
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Gemäß den 1 und 2A ändert sich
eine Flüssigkristall-Treiberspannung A
von einem niedrigen auf einen hohen Pegel, und eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
B hält
einen konstanten Gleichspannungswert bei. Die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
B wird vom Hintergrundbeleuchtungstreiber 12 geliefert.
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Wenn
die den Bilddaten entsprechende analoge Datenspannung an eine Datenleitung
der Flüssigkristalltafel 2 geliefert
wird, wird die Flüssigkristall-Treiberspannung
A an den Flüssigkristall
angelegt, wodurch dieser auf diese reagiert. In diesem Fall nimmt
die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C langsam von einem niedrigen auf einen hohen Pegel zu. Daher reagiert
der Flüssigkristall
nicht perfekt innerhalb einer Rahmenperiode auf die Flüssigkristall-Treiberspannung
A.
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Die
Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C steht in enger Beziehung zu einer Lichttransmissionscharakteristik
D. D.h., dass die Lichttransmissionscharakteristik D von durch den
Flüssigkristall
laufendem Hintergrundbeleuchtungslicht hauptsächlich durch die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C bestimmt wird.
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Da
der Flüssigkristall
nicht perfekt innerhalb einer Rahmenperiode reagiert, kann die Lichttransmissionscharakteristik
D nicht die gewünschte
Helligkeit ergeben. Im Ergebnis wird in einem bewegten Bild ein
Bewegungsverschmierungseffekt erzeugt. Ferner ist das Kontrastverhältnis verringert,
wodurch die Anzeigequalität
beeinträchtigt
ist. Um die lange Ansprechzeit eines Flüssigkristall zu verbessern, wurde
ein Ansteuerungsschema mit einer Übersteuerungsschaltung (ODC
= over driving circuit) vorgeschlagen.
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Die 2B ist ein Signalverlaufsdiagramm zum
Veranschaulichen der Ansprechzeit eines Flüssigkristalls bei einem ODC-Ansteuerungsschema.
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Gemäß den 1 und 2B bleibt eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
B' auf einem konstanten
Gleichspannungswert. Diese Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
B' wird vom Hintergrundbeleuchtungstreiber 12 geliefert.
Eine Flüssigkristall-Treiberspannung
A' zeigt einen höheren Pegel
als die o.g. Flüssigkristall-Treiberspannung A
der 2A.
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Wenn
eine Bilddaten entsprechende analoge Datenspannung an eine Datenleitung
der Flüssigkristalltafel 2 geliefert
wird, wird die der Potenzialdifferenz zwischen dieser analogen Datenspannung und
der gemeinsamen Spannung entsprechende Flüssigkristall-Treiberspannung
A' (über der
Flüssigkristall-Treiberspannung
A der 2A) an den Flüssigkristall
angelegt, und so reagiert dieser auf dieselbe. In diesem Fall ist
die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C' im Vergleich
zur Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C verbessert, da der LCD schneller auf die Flüssigkristall-Treiberspannung
A' reagiert, die
höher als
die Flüssigkristall-Treiberspannung A
der 2A ist. Da die Lichttransmissionscharakteristik
D' hauptsächlich durch
die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C' bestimmt ist,
wird sie einhergehend mit dieser verbessert. Daher kann die gewünschte Helligkeit
schnell innerhalb einer Rahmenperiode erzielt werden. Demgemäß kann durch das
ODC-Ansteuerschema das Bewegungsverschmierungsproblem minimiert
werden, da die Ansprechzeit des Flüssigkristalls verkürzt ist,
und es wird das Kontrastverhältnis
des LCD verbessert.
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Jedoch
ist durch das ODC-Ansteuerschema alleine das Bewegungsverschmierungsproblem
nicht perfekt zu lösen.
Um den Bewegungsverschmierungseffekt weiter zu minimieren, wurde
ein Hintergrundbeleuchtungs-Scanansteuerschema vorgeschlagen.
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Die 2C ist ein Signalverlaufsdiagramm zum
Veranschaulichen der Ansprechzeit eines Flüssigkristalls, der gemäß einem
ODC-Ansteuerschema und einem Hintergrundbeleuchtungs-Scanansteuerschema
angesteuert wird.
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Gemäß den 1 und 2C hat eine Flüssigkristall-Treiberspannung
A'' einen höheren Pegel
als die Flüssigkristall-Treiberspannung A
der 2A. Genauer gesagt, zeigt die
Flüssigkristall-Treiberspannung
A'' während eines
ersten Rahmens einen höheren
Pegel als die Flüssigkristall-Treiberspannung
A der 2A. Jedoch ist nach dem ersten
Rahmen der Pegel der Flüssigkristall-Treiberspannung A'' identisch mit dem der Flüssigkristall-Treiberspannung
A. Außerdem
bleibt eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung B" nicht konstant,
sondern ihr Pegel nimmt während
des ersten Rahmens von einem niedrigen auf einen hohen Wert zu und
fällt dann
am Ende des ersten Rahmens auf einen niedrigen Wert. Diese Prozedur
kann während
der Rahmen wiederholt werden.
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Wenn
eine Bilddaten entsprechende analoge Datenspannung an eine Datenleitung
der Flüssigkristalltafel 2 angelegt
wird, wird die Flüssigkristall-Treiberspannung
A'' an den Flüssigkristall
angelegt, weswegen dieser auf diese reagiert. In diesem Fall ist
die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
C'' verbessert, da der
Flüssigkristall
schneller auf die Flüssigkristall-Treiberspannung
A'' reagiert, die während des
ersten Rahmens höher
als die Flüssigkristall-Treiberspannung
A der 2A ist.
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Nachdem
die Flüssigkristall-Treiberspannung
A'' angelegt wurde,
bleibt die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung B" während einer
anfänglichen
Zeitperiode auf niedrigem Pegel. Demgemäß wird, obwohl der Flüssigkristall
schnell auf die an ihn angelegte Flüssigkristall-Treiberspannung
A'' reagiert, kein Licht
von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 8 emittiert. So
läuft kein
Licht durch die Flüssigkristalltafel 2.
Im Ergebnis unterscheidet sich die Lichttransmissionscharakteristik
D'' von der Lichttransmissionscharakteristik
D' der 2B. Da nämlich die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspan nung B' der 2B eine Gleichspannung konstanten Pegels
ist, nimmt die Lichttransmissionscharakteristik D' langsam vom Pegel
null zu. Da dagegen in der 2C die
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung B'' in
jedem Rahmen sowohl einen niedrigen als auch einen hohen Pegel aufweist,
nimmt die Lichttransmissionscharakteristik D'' von
einem niedrigen auf einen hohen Pegel zu, wenn die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung B'' einen hohen Pegel einnimmt. Da der
Flüssigkristall
bereits angesteuert ist, wenn die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
B'' auf einen hohen
Pegel ansteigt, nimmt die Lichttransmissionscharakteristik D'' unmittelbar von einem niedrigen auf
einen hohen Pegel zu.
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Wenn
die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung B" von einem niedrigen auf einen hohen Pegel
ansteigt, läuft
von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 8 emittiertes Licht
in einem Zustand durch die Flüssigkristalltafel 2,
in dem der Flüssigkristall
schnell reagiert, so dass eine gewünschte Gleichmäßigkeit
erzielt werden kann. In ähnlicher
Weise läuft
während
der anfänglichen
Zeitperiode eines Rahmens kein Licht durch die Flüssigkristalltafel 2. Nach
dieser anfänglichen
Zeitperiode läuft
jedoch Licht durch die Flüssigkristalltafel 2.
Auf diese Weise kann der Bewegungsverschmierungseffekt weiter minimiert
werden.
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Zwar
kann der Bewegungsverschmierungseffekt durch das ODC-Ansteuerschema, das
Hintergrundbeleuchtungs-Scanansteuerschema und eine Kombination
dieser beiden minimiert werden, jedoch existiert weiterhin eine
Einschränkung
hinsichtlich einer Verbesserung der Ansprechzeit eines Flüssigkristalls.
Aufgrund dieser Anstrengung ist es schwierig, die gewünschte Helligkeit
zu erzielen, und dafür wird
viel Zeit benötigt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LCD und ein Verfahren
zu dessen Ansteuerung zu schaffen, bei denen ein Bewegungsverschmierungseffekt
minimierbar ist oder verhindert werden kann.
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Diese
Aufgabe ist durch das LCD gemäß dem beigefügten Anspruch
1 und das Verfahren gemäß dem Anspruch
27 gelöst.
Bei der Erfindung sind ein ODC-Ansteuerschema und ein Hintergrundbeleuchtungs-Scanansteuerschema
auf neue Weise kombiniert, wobei die Ansprechcharakteristik eines Flüssigkristalls
durch Modifizieren der Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung kompensiert
wird, so dass die Bildqualität
verbessert wird.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn der LCD-Treiber über einen Speicher und eine
Nachschlagetabelle zum Modulieren von von einer Videoquelle empfangenen
Bilddaten verfügt.
Entsprechend ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren von besonderem
Vorteil, wenn von einer Videoquelle empfangene Bilddaten abgespeichert
werden und sie moduliert werden, um die Ansprechzeit des Flüssigkristalls
zu verbessern.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten
Ausführungsformen
näher erläutert.
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1 ist
ein Blockdiagramm eines LCD gemäß einer
einschlägigen
Technik;
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2A ist ein Signalverlaufsdiagramm zum Veranschaulichen
der Ansprechzeit eines Flüssigkristalls;
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2B ist
ein Signalverlaufsdiagramm zum Veranschaulichen der Ansprechzeit
eines Flüssigkristalls
bei einem ODC(over driving circuit = Übersteuerungsschaltung)-Ansteuerschema;
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3 ist
ein Blockdiagramm eines LCD gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 ist
ein Signalverlaufsdiagramm zum Veranschaulichen der Ansprechzeit
des in der 3 dargestellten LCD;
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5 sind
Kurvenbilder zum Veranschaulichen eines Prozesses zum Erzeugen einer
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung unter Verwendung einer Gleichspannung
und einer Sägezahnspannung;
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6 sind
Kurvenbilder zum Veranschaulichen eines Prozesses zum Erzeugen einer
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung unter Verwendung einer Rechteckspannung
und einer Sägezahnspannung;
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7 sind
Kurvenbilder zum Veranschaulichen eines Prozesses zum Erzeugen einer
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung unter Verwendung einer ersten
und einer zweiten Rechteckspannung;
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8 ist
ein Blockdiagramm eines LCD gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung; und
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9 ist
ein Signalverlaufsdiagramm zum Veranschaulichen der Ansprechzeit
eines Flüssigkristalls
beim LCD der 8.
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Wo
immer möglich,
sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszahlen dazu verwendet, dieselben oder ähnliche
Teile zu kennzeichnen.
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Gemäß dem Blockdiagramm
der 3 verfügt
ein LCD' gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung über
eine Timingsteuerung 110, einen Gatetreiber 104,
einen Datentreiber 106, eine Flüssigkristalltafel 102,
einen Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 sowie eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 108.
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Die
Timingsteuerung 110 empfängt von einem nicht dargestellten
System Bilddaten sowie Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale
(Vsync, Hsync). Die Bilddaten werden in einem Bildspeicher 101 zwischengespeichert
und dann an die Timingsteuerung 110 geliefert. Der Bildspeicher 101 speichert
die vom System eingegebenen Bilddaten, bis die Bilddaten für eine Rahmenperiode
eingespeichert sind. Wenn dies der Fall ist, werden die Bilddaten
an die Timingsteuerung 110 geliefert.
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Die
Timingsteuerung 110 ordnet die vom Bildspeicher 101 gelieferten
Bilddaten in R-, G- und B-Bilddaten um, und sie liefert die umgeordneten Bilddaten
an den Datentreiber 106. Die Timingsteuerung 110 erzeugt
auch Gatesteuersignale (GSP, GSC, GOE usw.) zum Steuern des Gatetreibers 104 sowie
Datensteuersignale (SSP, SSC, SOE, POL usw.) zum Steuern des Datentreibers 106 unter
Verwendung der vom System gelieferten Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignale
(Vsync, Hsync). Außerdem
kann die Timingsteuerung 110 den Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 unter
Verwendung von Signalen ansteuern, die aus den Vertikal/Horizontal-Synchronisiersignalen
oder den Gatesteuersignalen erhalten werden.
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Der
Gatetreiber 104 erzeugt Scansignale zum Ansteuern der Flüssigkristalltafel 102 entsprechend
den von der Timingsteuerung 110 gelieferten Gatesteuersignalen.
Der Datentreiber 106 versorgt die Flüssigkristalltafel 102 mit
den Bilddaten entsprechenden analogen Datenspannungen auf die von
der Timingsteuerung 110 gelieferten Datensteuersignale hin.
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Die
Flüssigkristalltafel 102 verfügt über eine Vielzahl
von Gateleitungen sowie eine Vielzahl von Datenleitungen, die in
einer Matrixkonfiguration angeordnet sind. Die Gateleitungen und
die Datenleitungen schneiden einander, um Pixel zu defi nieren. Jedes
Pixel verfügt über einen
TFT, der mit einer jeweiligen Gateleitung und einer jeweiligen Datenleitung
verbunden ist, und mit dem TFT ist eine Pixelelektrode verbunden.
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Demgemäß werden
die Gateleitungen der Flüssigkristalltafel 102 durch
die sequenziell vom Gatetreiber 104 gelieferten Scansignale
sequenziell aktiviert, und auf der Flüssigkristalltafel 102 wird
ein vorbestimmtes Bild entsprechend den vom Datentreiber 106 gelieferten,
den Bilddaten entsprechenden analogen Datenspannungen angezeigt.
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Der
Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 kann durch den Timingsteuerung 110 gesteuert
werden. Der Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 wird gemäß einem
Beispiel mit einer Gleichspannung und einer Sägezahnspannung versorgt. Wie
es in der 5 dargestellt ist, kann eine
Gleichspannung V0 durch einen Gleichspannungsgenerator 113 erzeugt werden,
und die Sägezahnspannung
V1 kann durch einen Sägezahngenerator 114 erzeugt
werden. Auch kann die Sägezahnspannung
V1 unter Verwendung der Gleichspannung V0 erzeugt werden. Die Erzeugung
der Sägezahnspannung
V1 unter Verwendung der Gleichspannung V0 kann durch einen einfachen Schaltkreis
realisiert werden. Da diese Technologie gut bekannt ist, wird eine
nähere
Beschreibung weggelassen.
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Die
Sägezahnspannung
V1 wird günstigerweise
innerhalb einer Rahmenperiode erzeugt. Anders gesagt, verfügt die Sägezahnspannung
V1 über eine
Breite, die kleiner als eine Rahmenperiode ist. Demgemäß existiert
in der Sägezahnspannung
V1 während
einer anfänglichen
Zeitperiode eine Spannung vom Pegel 0. Diese anfängliche Zeitperiode ist günstigerweise
kleiner als eine Periode der Sägezahnspannung
V1. Die Sägezahnspannung
V1 kann auch durch das die Rahmenperiode bestimmende Vertikal-Synchronisiersignal
(Vsync) erzeugt wer den. Die Sägezahnspannung
V1 verfügt
günstigerweise über einen
anfänglichen
Spitzenwert, der im Verlauf der Zeit langsam abnimmt. Es kann jede
beliebige Sägezahnspannung
V1 mit einem anfänglichen
Spitzenwert, der im Verlauf der Zeit langsam abnimmt, verwendet
werden.
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Wie
es in der 5 dargestellt ist, erzeugt der
Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung durch
Kombinieren der Gleichspannung V0 vom Gleichspannungsgenerator 113 und
der Sägezahnspannung
V1 vom Sägezahngenerator 114.
Die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung verfügt über einen Spitzenwert V0+V1,
der im Verlauf der Zeit langsam auf einen Minimalwert abnimmt. Demgemäß entspricht die
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung zumindest der Gleichspannung
V0, oder sie ist höher als
diese. Hierbei bedeutet die Gleichspannung V0 eine an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 gelieferte
Spannung.
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Gemäß der Erfindung
ist die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung gleich groß oder höher als
die an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 gelieferte
Gleichspannung, und sie verfügt über eine Impulswelle
mit einem anfänglichen
Spitzenwert, der im Verlauf der Zeit langsam abnimmt. Die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
kann, während vorbestimmter
Zeitintervalle, in Form einer Impulswelle, wie einer Sägezahnspannung
V1, erzeugt werden, die gleich groß oder höher als die Gleichspannung
V0 ist. Die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung nimmt während der
vorbestimmten Zeitintervalle den Wert der Gleichspannung V0 ein.
Demgemäß kann die
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung abwechselnd die Gleichspannung
V0 und die Impulswelle aufweisen. Die Impulswelle ist ein Konzept
unter Einschluss der Sägezahnspannung V1,
und es kann jeder beliebige Signalverlauf mit einem anfänglichen
Spitzenwert (V0+V1), der im Verlauf der Zeit langsam abnimmt, verwendet
werden.
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Die
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung wird durch den Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 unter
Steuerung durch den Timingsteuerung 110 gesteuert und dann
an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 geliefert. D.h.,
dass während
einer vorbestimmten anfänglichen
Zeitperiode in einem Rahmen durch die Timingsteuerung 110 der
niedrige Pegel (die Gleichspannung V0) geliefert wird und während der
restlichen Periode die Impulswelle geliefert wird. Wenn der niedrige
Pegel der Pegel 0 ist, liefert der Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 während der vorbestimmten
anfänglichen
Zeitperiode in einem Rahmen den Pegel 0 in Bezug auf die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung,
und er liefert während der
restlichen Periode die Impulswelle.
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Wie
oben beschrieben, zeigt die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung zwischen
den Impulswellen die Gleichspannung. Der Hintergrundbeleuchtungstreiber 112 wandelt
diese Gleichspannung während
der vorbestimmten anfänglichen
Zeitperiode in den niedrigen Pegel (z.B. den Pegel 0) um, und er
liefert diesen niedrigen Pegel an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108.
Während
der restlichen Periode wird die Impulswelle der Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 geliefert. Demgemäß kann die
Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung durch den Timingsteuerung 110 mit
einem Scanansteuerschema geliefert werden.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 verfügt über mehrere Lampen, die mit
vorbestimmten Intervallen angeordnet sind und Licht emittieren,
wenn die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung an sie angelegt
wird. D.h., dass dann, wenn die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
den Pegel 0 hat, kein Licht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 emittiert
wird, während
die Lampen der Hintergrundbeleuchtungs einheit 108 Licht
schneller emittieren, wenn die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
der Impulswelle entspricht. Demgemäß kann die gewünschte Helligkeit
innerhalb einer kurzen Zeitperiode erzielt werden.
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Durch
Ansteuern der Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 mit einem
Scanansteuerschema ist es möglich,
den durch die Beschränkung
der Ansprechcharakteristik eines Flüssigkristalls hervorgerufenen
Bewegungsverschmierungseffekt zu minimieren oder zu verhindern.
Außerdem
kann die gewünschte
Helligkeit dadurch schneller erzielt werden, dass die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung mit
einer Impulswelle angelegt wird, die über einen anfänglichen
Spitzenwert über
der Gleichspannung verfügt
und deren Pegel im Verlauf der Zeit langsam abfällt. Dadurch kann die Bildqualität des LCD
verbessert werden.
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Es
wurde die Erzeugung einer Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
unter Verwendung der Gleichspannung V0 und der Sägezahnspannung V1 beschrieben.
Jedoch kann die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung durch verschiedene Ausführungsformen
erzeugt werden. Derartige verschiedene Ausführungsformen werden nun unter
Bezugnahme auf die 6 und 7 detailliert
beschrieben.
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Anhand
der Kurvenbilder der 6 wird nun ein Prozess zum Erzeugen
einer Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung unter Verwendung einer
Rechteckspannung V0 und einer Sägezahnspannung
V1 erläutert.
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Gemäß der 6 wird
eine Rechteckspannung V0 mit einer Breiter unter der einer Rahmenperiode
innerhalb einer Rahmenperiode erzeugt. In ähnlicher Weise wird synchron
mit der Rechteckspannung V0 eine Sägezahnspannung V1 erzeugt. Demgemäß wird während einer
vorbestimmten Periode eines Rahmens die Rechteckspannung V0 oder die
Sägezahnspannung
V1 erzeugt, und während der
restlichen Periode wird ein niedriger Pegel erzeugt. Die Sägezahnspannung
V1 verfügt über einen anfänglichen
Spitzenwert und nimmt dann im Verlauf der Zeit langsam ab.
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Durch
Synchronisieren und Kombinieren der Rechteckspannung V0 und der
Sägezahnspannung V1
werden während
der Rahmen der niedrigen Pegel während
der vorbestimmten Periode sowie die Impulswelle über der Gleichspannung V0 während der restlichen
Periode abwechselnd erzeugt, um dadurch die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
zu erzeugen. Die Impulswelle verfügt über einen anfänglichen
Spitzenwert V0+V1, nämlich
die Summe der Spitzenwerte der Rechteckspannung V0 und der Sägezahnspannung
V1, und von diesem Wert aus nimmt der Pegel im Verlauf der Zeit
langsam auf den Pegel V0 der Rechteckspannung am niedrigsten Punkt
ab. Demgemäß wird die
Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 während der vorbestimmten Zeitperiode
mit der Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung niedrigen Pegels
(z.B. vom Pegel null) versorgt, während sie in der restlichen
Periode mit der Impulswelle versorgt wird.
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Anhand
der Kurvenbilder der 7 wird nun ein Prozess zum Erzeugen
einer Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung unter Verwendung einer
ersten und einer zweiten Rechteckspannung erläutert.
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Gemäß der 7 kann
die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung unter Verwendung einer
ersten Rechteckspannung V0 und einer zweiten Rechteckspannung V1
erzeugt werden. Die erste Rechteckspannung V0 verfügt über eine
Breite, die kleiner als eine Rahmenperiode ist. Die zweite Rechteckspannung
V1 ist mit der ersten Rechteckspannung VO synchronisiert, und ihre
Breite ist kleiner als die der ersten Rechteckspannung V0. Die Breiten
der ersten und der zweiten Rechteckspannung V0 und V1 können entsprechend
der Breite einer vorbestimmten Periode mit niedrigem Pegel (z.B.
vom Pegel null) innerhalb einer Rahmenperiode geändert werden. Z.B. kann die
Breite der ersten Rechteckspannung V0 das Doppelte oder Dreifache
der Breite der zweiten Rechteckspannung V1 sein.
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Durch
Synchronisieren und Kombinieren der ersten Rechteckspannung V0 und
der zweiten Rechteckspannung V1 werden der Pegel null während der
vorbestimmten Periode und die Impulswelle während der restlichen Periode
während
aller Rahmen abwechselnd erzeugt, um dadurch die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung zu
bilden. Die Impulswelle verfügt über dieselbe
Breite wie die erste Rechteckspannung V0. Die Amplitude der Impulswelle
ist die Summe der ersten Amplitude der ersten Rechteckspannung V0
und der zweiten Amplitude der zweiten Rechteckspannung V1, und der
niedrigste Pegel der Impulswelle ist die erste Amplitude der ersten
Rechteckspannung V0. So wird diese Impulswelle als Stufenspannung
bezeichnet. Falls erforderlich kann die Impulswelle über mehrere
voneinander verschiedene Amplituden verfügen. Demgemäß wird die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 während der vorbestimmten
Periode mit der Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung von niedrigem
Pegel (z.B. vom Pegel null) versorgt, während sie in der restlichen
Periode mit der Impulswelle versorgt wird.
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Wie
oben beschrieben, ermöglicht
es die Kombination verschiedener Spannungsverläufe, eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung mit
einer Impulswelle zu erzeugen, die über einen anfänglichen
Spitzenwert verfügt
und dann im Verlauf der Zeit langsam abnimmt.
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Anhand
des Signalverlaufsdiagramms der 4 wird nun
die Ansprechzeit des in der 3 dargestellten
LCD erläutert.
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Gemäß den 3 und 4 wird,
wenn die den Bilddaten entsprechende analoge Datenspannung an eine
Datenleitung der Flüssigkristalltafel 102 gelegt
wird, an den Flüssigkristall
eine Flüssigkristall-Treiberspannung
angelegt, die der Potenzialdifferenz zwischen der analogen Datenspannung
und der gemeinsamen Spannung entspricht. Wenn ein Rahmen startet,
wechselt die Flüssigkristall-Treiberspannung
von niedrigem auf hohen Pegel. Demgemäß reagiert der Flüssigkristall
langsam auf die Flüssigkristall-Treiberspannung,
und er spricht innerhalb einer Rahmenperiode nicht vollständig an.
Demgemäß ist die
Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c beeinträchtigt.
Eine Lichttransmissionscharakteristik d steht in enger Beziehung
mit der Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c. Daher ist, wenn die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c beeinträchtigt
ist, auch die Lichttransmissionscharakteristik d beeinträchtigt.
Jedoch wird, gemäß der Erfindung,
eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b an das LCD angelegt.
Diese Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b ist eine Impulswelle
mit einem anfänglichen
Spitzenwert nach einer vorbestimmten anfänglichen Zeitperiode ab dem
Beginn einer Rahmenperiode, wobei der Wert dann ausgehend vom Spitzenwert
im Verlauf der Zeit langsam abnimmt. Die Impulswelle kann entweder
eine Sägezahnspannung
oder eine stufenförmige
Spannung sein. Die Impulswelle sorgt dafür, dass die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 Licht
emittiert. Demgemäß ist, obwohl
die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c beeinträchtigt
ist, die Lichttransmissionscharakteristik d verbessert. Dies, da
die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b einen anfänglichen
Spitzenwert aufweist, der der typischen an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 gelieferten
Gleichspannung entspricht oder höher
als diese ist und dann langsam abnimmt, wodurch die Lampen der Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 schneller
Licht emittieren können.
Im Ergebnis nimmt die Lichttransmissionscharakteristik d ent sprechend
der Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b unmittelbar von einem
niedrigen auf einen hohen Pegel zu, wodurch prompt die gewünschte Helligkeit
erzielt wird. So können
der durch die Beschränkung
der Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c verursachte Bewegungsverschmierungseffekt und die Beeinträchtigung
des Kontrastverhältnisses
minimiert oder verhindert werden, so dass die Bildqualität verbessert ist.
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Gemäß der Erfindung
verfügt
die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
b während
der vorbestimmten anfänglichen
Zeitperiode eines Rahmens über
einen niedrigeren Wert, so dass von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 108 kein
Licht emittiert wird.
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Das
durch das Blockdiagramm der 8 veranschaulichte
LCD gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ist mit Ausnahme des ODC-Ansteuerschemas mit dem LCD
der ersten Ausführungsform
identisch, so dass der Kürze
halber eine Beschreibung gleicher Teile weggelassen wird.
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Gemäß der 8 verfügt das LCD über einen
ODC-Driver 220, eine Timingsteuerung 210, einen
Gatetreiber 104, einen Datentreiber 106, eine Flüssigkristalltafel 202,
einen Hintergrundbeleuchtungstreiber 212 und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 208.
Da die Timingsteuerung 210, der Gatetreiber 104,
der Datentreiber 106, die Flüssigkristalltafel 202,
der Hintergrundbeleuchtungstreiber 212 und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 208 dieselben
Funktionen wie bei der ersten Ausführungsform haben, wird eine
zugehörige
detaillierte Beschreibung weggelassen. Die Bezugszahl 213 kennzeichnet
einen Gleichspannungsgenerator zum Erzeugen einer Gleichspannung,
und die Bezugszahl 214 kennzeichnet einen Sägezahngenerator
zum Erzeugen einer Sägezahnspannung.
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Der
ODC-Treiber 220 verfügt über einen Bildspeicher 201 und
eine Nachschlagetabelle 216. Der Bildspeicher 201 sorgt
für eine
Zwischenspeicherung von Bilddaten für einen Rahmen, und mittels der
Nachschlagetabelle 216 werden die im Bildspeicher 201 abgespeicherten
Bilddaten mit vorigen Bilddaten verglichen und korrigierte Bilddaten
entsprechend dem Unterschied ausgegeben. In der Nachschlagetabelle 216 sind
korrigierte Bilddaten entsprechend der Differenz zwischen aktuellen
Bilddaten und vorigen Bilddaten in einer Abbildungstabelle aufgelistet.
Wenn der aktuelle Bilddatenwert größer als der vorige ist, ist
in der Nachschlagetabelle 216 ein korrigierter Bilddatenwert
eingetragen, der größer als der
aktuelle ist. Wenn dagegen der aktuelle Bilddatenwert kleiner als
der vorige ist, ist in der Nachschlagetabelle 216 ein korrigierter
Bilddatenwert eingetragen, der kleiner als der aktuelle ist. Demgemäß gibt die
Nachschlagetabelle 216 den entsprechenden korrigierten
Bilddatenwert entsprechend der Änderung
zwischen dem vorigen und dem aktuellen aus.
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Die
vom ODC-Treiber 220 erzeugten korrigierten Bilddaten werden über den
Datentreiber 106 an die Flüssigkristalltafel 202 geliefert.
In der Flüssigkristalltafel 202 wird
eine der Potenzialdifferenz zwischen den korrigierten Bilddaten
und der gemeinsamen Spannung entsprechende Flüssigkristall-Treiberspannung
an den Flüssigkristall
angelegt. Wie es in der 9 dargestellt ist, ist die den
durch den ODC-Treiber 220 korrigierten Bilddaten entsprechende
Flüssigkristall-Treiberspannung a' höher als
die den ursprünglichen
Bilddaten entsprechende Flüssigkristall-Treiberspannung.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
erzeugt der Hintergrundbeleuchtungstreiber 212 eine Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
b' und liefert diese
unter Steuerung der Timingsteuerung 210 an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 208.
D.h., dass die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b' einer Impulswelle
entspricht, die während
einer vorbestimmten anfänglichen
Zeitperiode ab dem Startpunkt eines Rahmens über niedrigen Pegel (z.B. den Pegel
null) verfügt,
während
sie dann einen anfänglichen
Spitzenwert zeigt, von dem aus sie im Verlauf der Zeit abfällt. Da
die Erzeugung der Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b' bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung detailliert beschrieben ist, wird hier eine weitere
Beschreibung weggelassen.
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Wenn
die Flüssigkristall-Treiberspannung
a', die den vom
ODC-Treiber 220 ausgegebenen korrigierten Bilddaten entspricht,
angelegt wird, ist die Ansprechzeit des Flüssigkristalls kürzer als
dann, wenn die den unkorrigierten Bilddaten entsprechende Flüssigkristall-Treiberspannung
angelegt wird, wodurch die Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c' verbessert ist.
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Um
den Bewegungsverschmierungseffekt zu minimieren. oder zu verhindern,
wird die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b' ab dem Startpunkt des
Rahmens um eine vorbestimmte Periode verzögert und dann angelegt. D.h.,
dass dadurch, dass während
der vorbestimmten Periode in jedem Rahmen die Lichtemission der
Hintergrundbeleuchtungseinheit 208 minimiert oder verhindert
wird, der Bewegungsverschmierungseffekt minimiert oder verhindert
werden kann. Da die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung b' der Impulswelle
mit einem Spitzenwert und dann einem Abfall im Verlauf der Zeit
nach der vorbestimmten anfänglichen
Periode angelegt wird, emittiert die Hintergrundbeleuchtungseinheit 208 Licht
ab dem Zeitpunkt, zu dem die vorbestimmte anfängliche Periode verstrichen
ist. D.h., dass die mehreren Lampen der Hintergrundbeleuchtungseinheit 208 zum
Zeitpunkt angesteuert werden, zu dem die Hintergrundbeleuchtungs-Treiberspannung
auf den Pegel der Impulswelle angestiegen ist, wodurch Licht mit
vorbestimmter Helligkeit unmittelbar emittiert wird.
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Demgemäß ist die
Flüssigkristall-Ansprechcharakteristik
c' durch das ODC-Ansteuerschema verbessert,
und Licht wird entsprechend der Impulswelle in einem Zustand emittiert,
in dem sich der Flüssigkristall
schnell bewegt, wodurch die Lichttransmissionscharakteristik d' verbessert ist.
Im Ergebnis kann, wenn Licht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 208 emittiert
wird, die gewünschte Helligkeit
schnell erzielt werden.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik, bei dem die Hintergrundbeleuchtungseinheit
nur durch das Scanansteuerschema angesteuert wird, wird durch die
Erfindung die gewünschte
Helligkeit durch ein modifiziertes Scanansteuerschema schneller
erzielt, bei dem eine Impulswelle mit einem anfänglichen Spitzenwert und einem
anschließenden
Abfall im Verlauf der Zeit verwendet wird. Außerdem kann die Ansprechzeit
des Flüssigkristalls
dadurch verbessert werden, dass eine höhere Flüssigkristall-Treiberspannung
angelegt wird, die den durch den ODC-Treiber korrigierten Bilddaten
entspricht.