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- Priorität:
Republik Korea (KR) 14. Oktober 2005 10-2005-0097131
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
(LCD) und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Ansteuerung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
mit denen die Reaktionsgeschwindigkeit eines Flüssigkristalls auch ohne Verwendung
eines Speichers erhöht
werden kann und eine Verschlechterung der Bildqualität verhindert
wird.
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Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
werden in vielen unterschiedlichen elektronischen Geräten verwendet.
Um ein Bild anzuzeigen, wird bei Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
das Lichtdurchlassvermögen
der Flüssigkristallzellen
entsprechend einem Videosignal eingestellt. Flüssigkristallanzeigevorrichtung
lassen sich in Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
und Passiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
unterteilen. Eine Aktiv-Matrixflüssigkristallanzeigevorrichtung
enthält
ein Schaltelement für
jede Flüssigkristallzelle
und ist zur Anzeige von bewegten Bildern geeignet. Meist wird bei
Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
als Schaltelement ein Dünnfilmtransistor
(TFT) verwendet.
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Derartige
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
weisen jedoch eine relativ niedrige Reaktionsgeschwindigkeit aufgrund
der Eigenschaften des Flüssigkristalls,
bspw. inhärente
Viskosität
und Elastizität,
auf, wie den folgenden Gleichungen 1 und 2 entnommen werden kann: [Gleichung
1]
wobei τ
r eine Anstiegszeit darstellt, wenn an den
Flüssigkristall
eine Spannung angelegt wird, Va stellt die angelegte Spannung dar,
V
F eine Freederick-Übergangsspannung,
bei dem die Flüssigkristallmoleküle beginnen sich
zu neigen, d den Spalt oder Abstand in einer Flüssigkristallzelle darstellt,
und γ die
Rotationsviskosität
der Flüssigkristallmoleküle ist. [Gleichung
2]
wobei τ
F die Abfallzeit ist, wenn der Flüssigkristall
in seine Ursprungsposition aufgrund einer elastischen Rückstellkraft
zurückkehrt,
nachdem die am Flüssigkristall
anliegende Spannung ausgeschaltet wird, und K der inhärente Elastizitätsmodulus
des Flüssigkristalls
ist.
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Obwohl
die Reaktionsgeschwindigkeit von Flüssigkristallen aufgrund physikalischer
Eigenschaften und des Zellspalts oder Zellabstands des Flüssigkristalls
verschieden sein kann, ist es bei Twisted Nematic (TN) Flüssigkristallen üblich, dass
die Anstiegszeit bei 20ms bis 80 ms und die Abfallzeit bei 20ms
bis 30 ms liegen. Da die Reaktionsgeschwindigkeit des Flüssigkristalls
länger
als eine Rahmenperiode eines Bewegtbildes ist (16,6 ms in National
Television Standards Committee (NTSC)), setzt sich die Reaktion
oder Antwort des Flüssigkristalls
in den nächsten
Bildrahmen fort, bevor die im Flüssigkristall
geladene Spannung einen erforderlichen Pegel erreicht, wie in 1 dargestellt. Dies führt zu einer
Bewegungsverzerrung, wobei ein Nachbild oder Hintergrundbild sichtbar
bleibt.
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Wie
in 1 dargestellt, kann
eine herkömmliche
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
nicht die gewünschte
Farbe und Helligkeit eines Bewegtbilds darstellen, wenn die Daten
VD von einem Spannungspegel auf einen anderen Spannungspegel verändert werden,
weil der entsprechende Anzeigehelligkeitspegel BL nicht in der Lage
ist, einen gewünschten
Spannungswert aufgrund der langsamen Reaktionszeit der Flüssigkristallvorrichtung
anzunehmen. Deshalb tritt bei Bewegtbildern die oben erwähnte Bewegungsverzerrung
auf, wodurch eine Verschlechterung des Kontrastverhältnisses
und letztlich eine Verschlechterung der Anzeigequalität entsteht.
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Die
US 5,495,265 und die WO
99/09967 beschreiben ein Verfahren zur Datenmodulation entsprechend
einer Variation, um eine derartige langsame Reaktionszeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zu beseitigen. Bei diesen Verfahren wird eine Look-up-Tabelle oder
Nachschlagetabelle (im Folgenden Look-up Tabelle) verwendet. Dieses
Verfahren wird im Folgenden als Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren
bezeichnet. Das Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren dient
dazu, die Daten zu modulieren, wie in
2 dargestellt.
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Bei
dem herkömmlichen
Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren gemäß 2 werden die Eingangsdaten VD moduliert,
wobei die modulierten Daten MVD an eine Flüssigkristallzelle angelegt
werden, um einen gewünschten
Helligkeitspegel MBL zu erhalten. Bei diesem Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren
wird die Reaktion eines Flüssigkristalls
durch Erhöhen
des Terms |Va2-VF 2| in Gleichung 1 basierend auf einer Variation
der Eingangsdaten deutlich beschleunigt.
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Dementsprechend
ist es durch Anwendung des Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahrens
bei einer herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
möglich,
eine langsame Reaktion eines Flüssigkristalls durch
Modulation eines Datenwerts auszugleichen oder zu kompensieren,
um Bewegungsverzerrungen bei Bewegtbildern abzuschwächen und
um ein Bild mit einer gewünschten
Farbe und Helligkeit anzuzeigen.
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Insbesondere
wird, wie in 3 gezeigt,
bei dem herkömmlichen
Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren die Modulation der Daten
nur durch einen Vergleich der höchstwertigstens
Bits MSB eines vorhergehenden Rahmens Fn-1 mit denen des aktuellen
Rahmens Fn durchgeführt,
um die Belastung der Speicherkapazität bei der Hardwareimplementierung
zu reduzieren. Mit anderen Worten werden bei dem herkömmlichen
Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren die entsprechenden höchstwertigsten
Datenbits MSB des vorhergehenden Rahmens Fn-1 mit denen des aktuellen
Rahmens Fn verglichen, um zu bestimmen, ob zwischen den zwei höchstwertigstens
Datenbits MSB eine Veränderung
vorliegt. Wenn zwischen den zwei höchstwertigsten Datenbits MSB
ein Unterschied besteht, werden die entsprechenden modulierten Daten MRGB
aus einer Look-up-Tabelle als höchstwertigste
Datenbits MSB des aktuellen Rahmens Fn ausgewählt.
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4 zeigt einen schematischen
Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren.
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Gemäß 4 enthält die Vorrichtung zur Durchführung des
herkömmlichen
Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren einen an eine Busleitung 42 angeschlossenen
Rahmenspeicher 43, wobei über die Busleitung 42 die
höchstwertigsten
Bits übertragen
werden, und eine Look-up-Tabelle 44, die mit dem Ausgang des
Rahmenspeichers 43 und mit der Busleitung 42 zur Übertragung
der höchstwertigsten
Bits verbunden ist.
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Im
Rahmenspeicher 43 werden die höchstwertigsten Datenbits MSB
für eine
Rahmenperiode speichert, wobei die gespeicherten Daten der Look-up-Tabelle 44 zugeführt werden.
In diesem Fall enthalten die höchstwertigsten
Datenbits MSB die vier höchstwertigsten
Bits der 8-Bit RGB-Quelldaten.
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In
der Look-up-Tabelle 44 werden die höchstwertigsten Datenbits MSB
des aktuellen Rahmens Fn, die über
die Busleitung 42 zugeführt
werden, mit den höchstwertigsten
Datenbits MSB des vorhergehenden Rahmens Fn-1 verglichen, die aus
dem Rahmenspeicher 43, wie in Tabelle 1 unten dargestellt,
eingelesen werden, wobei die modulierten Daten MRGB in Abhängigkeit
des Vergleichsergebnisses ausgewählt
werden. Die modulierten Daten MRGB werden zu den niederwertigen
Datenbits LSB hinzugefügt,
die auf einer Busleitung 41 für niederwertige Datenbits LSB übertragen
werden, wobei diese zusammengefügten
Daten MRGB+LSB dann der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zugeführt
werden.
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In
der folgenden Tabelle 1 sind die in der Look-up-Tabelle
44 gespeicherten
modulierten Daten MRGB für
eine Hochgeschwindigkeitsansteuerungsvorrichtung und das Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren
dargestellt, wenn die höchstwertigsten
Datenbits MSB auf vier Bits begrenzt sind. (Tabelle
1)
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In
der obigen Tabelle 1 sind in der ersten linken Spalte jeweils Datenspannungen
VDn-1 des vorhergehenden Rahmens Fn-1 und in der oberste Zeile die
jeweiligen Datenspannungen VDn des aktuellen Rahmens Fn dargestellt.
In Tabelle 1 sind die vier höchstwertigsten
Datenbits in dezimaler Form ausgedrückt.
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Bei
der oben beschriebenen Vorrichtung und dem Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren
wird ein digitaler Speicher, beispielsweise eine Look-up-Tabelle 44 verwendet,
um durch Vergleichen der Daten des vorherigen Rahmens Fn-1 mit den
Daten des aktuellen Rahmens Fn modulierte Daten MRGB zu erzeugen. Durch
die Verwendung eines digitalen Speichers werden jedoch sowohl die
Chipgröße als auch
die Herstellungskosten erhöht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Ansteuerung einer LCD-Vorrichtung anzugeben, die keinen Speicher
verwen den, trotzdem aber die Reaktionsgeschwindigkeit des Flüssigkristalls
erhöht
wird, wodurch die Bildqualität
verbessert wird.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Im
Folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind und die zur näheren Erläuterung der Prinzipien der
Erfindung dienen. In den Zeichnungen zeigt:
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1 einen
Signalverlauf für
eine von den Daten abhängige
Helligkeitsvariation bei einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung;
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2 einen
Signalverlauf der Helligkeitsvariation bei modulierten Daten bei
einem herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsansteuerungsverfahren
einer LCD-Vorrichtung;
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3 eine
Modulation der höchstwertigsten
Datenbits bei einer herkömmlichen
Hochgeschwindigkeitsansteuerungsvorrichtung einer LCD-Vorrichtung;
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4 eine
schematische Darstellung einer herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsansteuerungsvorrichtung;
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5 ein
Blockdiagramm einer Konfiguration einer Ansteuerungsvorrichtung
einer LCD=Vorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6 eine
schematische Darstellung eines Datentreibers gemäß 5;
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7A eine
Ansicht der Pegel der Gamma-Spannungen, die an einen Digital/Analog-Konverter
in 6 angelegt werden;
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7B die
Pegel der modulierten Datenspannungen, die vom Modulator in 6 ausgegeben
werden;
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8 einen
Signalverlauf von Signalen, die an Gateleitungen und an Datenleitungen
eines Flüssigkristallpanels
in 5 angelegt werden;
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9 eine
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
des Modulators in 6;
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10 eine
Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Modulators in 6;
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11 eine
Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
des Modulators in 6;
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12 eine
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Löschsignalgenerators
in 11;
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13 einen
Signalverlauf der Spannungen, die in entsprechenden Kondensatoren
in 12 gespeichert sind;
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14 eine
Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Löschsignalgenerators
in 11;
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15 eine
Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels
des Modulators in 6;
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16 eine
Ansicht einer Konfiguration eines Löschsignalgenerators in 15;
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17 eine
Ansicht eines fünften
Ausführungsbeispiels
des Modulators in 6;
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18 eine
Ansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels
eines Modulators in 6;
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19 ein
Blockdiagramm eines Datentreibers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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20A einen Signalverlauf einer Kombination der
modulierten Datenspannung mit einer positiven analogen Datenspannung
gemäß 19;
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20B einen Signalverlauf einer Kombination der
modulierten Datenspannung mit einer negativen analogen Datenspannung
gemäß 19;
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21 ein
Blockdiagramm eines anderern Digital/Analog-Konverters;
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22 eine
Schaltung für
einen Inverter in 21;
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23 einen
Signalverlauf einer Kombination von einer modulierter Datenspannung
mit einer negativen analogen Datenspannung gemäß 21.
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In
der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Figuren erläutert.
Dabei werden, wenn immer es möglich
ist, für
gleiche oder ähnliche
Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Ansteuerungsvorrichtung
einer LCD-Vorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Die
Ansteuerungsvorrichtung einer LCD-Vorrichtung enthält ein Flüssigkristallpanel 102 mit
einer Vielzahl von Gateleitungen GL1 bis GLn und einer Vielzahl
von Datenleitungen DL1 bis DLm, die rechtwinklig zueinander angeordnet
sind, um Zell-oder Pixelbereiche zu bilden, einen Gatetreiber 106 zum
Ansteuern der Gateleitungen GL1 bis GLn des Flüssigkristallpanels 102 und
einen Datentreiber 104 zum Abtasten eines digitalen N-Bit
Eingangsdatensignals Data (wobei N eine positive ganze Zahl ist),
zum Erzeugen einer analogen Datenspannung Vdata entsprechend dem
abgetasteten digitalen N-Bit Datensignal Data, zum Erzeugen einer modulierten
Datenspannung Vmdata zur Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit
des Flüssigkristalls
in Abhängigkeit
von einem M-Bit Datenwert (wobei M eine positive ganze Zahl kleiner
oder gleich N ist) des abgetasteten digitalen N-Bit Datensignals
Data, zum Mischen oder Kombinieren der modulierten Datenspannung Vmdata
mit der analogen Datenspannung Vdata und zum Zuführen der gemischten Datenspannung
an die Datenleitungen DL. Die Ansteuerungsvorrichtung der LCD-Vorrichtung
umfasst weiter eine Zeitsteuereinheit 108 zum Steuern der
Ansteuerungszeiten der Daten- und Gatetreiber 104 und 106 und
zum Zuführen
des digitalen Datensignals Data an den Datentreiber 104.
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Das
Flüssigkristallpanel 102 umfasst
weiter eine Vielzahl von Dünnfilmtransistoren
(TFTs), die jeweils an Schnittstellen der Gateleitungen GL1 bis
GLn mit den Datenleitungen DL1 bis DLm ausgebildet sind, und eine
Vielzahl von Flüssigkristallzellen,
die jeweils mit den TFTs verbunden sind. Jeder TFT führt eine
analoge Datenspannung von einer der zugeordneten Datenleitungen
DL1 bis DLm an eine der zugeordneten Flüssigkristallzellen bei einem
Gateimpuls, der von einer der zugeordneten Gateleitungen GL1 bis
GLn zugeführt
wird. Jede Flüssigkristallzelle
kann äquivalent
als Flüssigkristallkondensator
CLc betrachtet werden, da sie eine dem Flüssigkristall gegenüberliege
gemeinsame Elektrode und eine Pixelelektrode aufweist, die mit dem
zugeordneten TFT verbunden ist. Die Flüssigkristallzelle enthält einen
Speicherkondensator Cst zum Erhalten oder Speichern einer auf den
Flüssigkristallkondensator
Clc geladenen analogen Datenspannung, bis der Speicherkondensator
Cst mit dem nächsten
Datensignal geladen wird.
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Die
Zeitsteuereinheit 108 sortiert oder ordnet extern zugeführte RGB-Quelldaten
in ein digitales Datensignal Data, welches geeignet ist, das Flüssigkristallpanel 102 anzusteuern
und führt
das sortierte digitale Datensignal Data dem Datentreiber 104 zu.
Weiter erzeugt die Zeitsteuereinheit 108 auch ein Datensteuersignal
DCS und ein Gatesteuersignal GCS unter Verwendung eines Haupttaktes
MCLK, eines Daten-Freigabe-Signals DE und extern zugeführter horizontaler
und vertikaler Synchronistaionssignale Hsync und Vsync und führt das
erzeugte Datensteuersignal DCS und das Gatesteuersignal GCS entsprechend
dem Daten- und Gatetreiber 104 und 106 zu, um
das Ansteuerungszeitverhalten von diesen zu steuern.
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Der
Gatetreiber 106 erzeugt sequentiell Gateimpulse und führt diese
auf das Gatesteuersignal GCS von der Zeitsteuereinheit 108 den
Gateleitungen GL1 bis GLn zu, um dadurch die TFTs ein- bzw. auszuschalten.
Das Gatesteuersignal GCS enthält
vorzugsweise einen Gatestartimpuls GSP, einen Gateschiebetakt GCS und
ein Gateausgabefreigabe-Signal GOE. Der Gateimpuls hat vorzugsweise
eine hohe Gatespannung VGH zum Einschalten der TFTs und eine niedrige
Gatespannung VGL zum Ausschalten der TFTs.
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Der
Datentreiber 104 tastet das digitale N-Bit Datensignal
Data (wobei N eine positive ganze Zahl ist) von der Zeitsteuereinheit 108 in
Abhängigkeit
des Datensteuersignals DCS ab und erzeugt die analoge Datenspannung
Vdata ent sprechend dem abgetasteten digitalen N-Bit Datensignal
Data. Weiter erzeugt der Datentreiber 104 die modulierte
Datenspannung Vmdata zur Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit
des Flüssigkristalls
entsprechend dem M-Bit
Datenwert (wobei M eine positive ganze Zahl kleiner oder gleich
N ist) des abgetasteten digitalen N-Bit Datensignals Data, mischt
die modulierte Datenspannung Vdata mit der analogen Datenspannung
Vdata und führt
die gemischte Datenspannung den Datenleitungen DL zu.
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Dazu
enthält
der in 6 gezeigte Datentreiber 104: ein Schieberegister 120 zum
sequentiellen Erzeugen eines Abtast- oder Samplingsignals; ein Latchregister 122 zum
Zwischenspeichern des digitalen N-Bit Datensignals Data auf das
Abtastsignal; einen Digital/Analog Konverter 124 zum Auswählen von
einer von mehreren Gammaspannungen GMA basierend auf dem zwischengespeicherten
digitalen N-Bit Datensignals Data und zum Erzeugen der ausgewählten Gammaspannung
GMA als analoge Datenspannung Vdata entsprechend dem digitalen Datensignal
Data; einen Modulator 130 zum Erzeugen der modulierten
Datenspannung Vmdata zur Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit
des Flüssigkristalls
gemäß dem M-Bit
Datenwert des zwischengespeicherten digitalen N-Bit Datensignals
Data; einen Mischer 126 zum Mischen der modulierten Datenspannung
Vmdata mit der analogen Datenspannung Vdata und eine Ausgabeeinheit 128 zum Puffern
der gemischten Datenspannung Vp und zum Zuführen der gepufferten Datenspannung
an die Datenleitungen DL.
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Das
Schieberegister 120 erzeugt sequentiell das Abtastsignal
und führt
dieses dem Latchregister 122 auf einen Quellenstartimpuls
SSP und ein Quellenschiebesignal SSC, die im Datensteuersignal DCS
von der Zeitsteuereinheit 108 enthalten sind, zu.
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Das
Latchregister 122 speichert das digitale N-Bit Datensignal
von der Zeitsteuereinheit 108 auf das Abtastsignal vom
Schieberegister 120 auf Basis einer horizontalen Zeile.
Weiter führt
das Latchregister 122 das zwischengespeicherte digitale
N-Bit Datensignal Data einer horizontalen Zeile dem Digital/Analog
Konverter 124 auf ein Quellen- oder Sourceausgabefreigabesignal
SOE zu, welches im Datensteuersignal DCS von der Zeitsteuereinheit 108 enthalten
ist.
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Durch
Auswählen
von einer aus mehreren Gammaspannungen GMA, die vom nicht dargestellten Gammaspannungsgenerator
erzeugt werden, entsprechend dem digitalen N-Bit Datensignal Data
vom Latchregister 122 wandelt der Digital/Analog Konverter 124 das
digitale N-Bit Datensignal Data in eine analoge Datenspannung Vdata
um und führt
die umgewandelte analoge Datenspannung Vdata dem Mischer 126 zu. Wenn
das digitale Datensignal Data bspw. 8 Bits aufweist, haben die mehreren
Gammaspannungen GMA 256 verschiedene Pegel, wie in 7A darstellt.
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In
diesem Fall wählt
der Digital/Analog Konverter 124 einen der 256 verschiedenen
Pegel der Gammaspannungen GMA in Abhängigkeit vom digitalen N-Bit
Datensignal Data vom Latchregister 122 aus und gibt die
ausgewählte
Gammaspannung als analoge Datenspannung Vdata aus.
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Der
Modulator 130 erzeugt zur Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit
des Flüssigkristalls
die modulierte Datenspannung Vmdata gemäß dem digitalen Datensignal
Data der M-Bits der vom Latchregister 122 ausgegebenen
N-Bits und führt
die erzeugte modulierte Datenspannung Vmdata dem Mischer 126 zu.
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Insbesondere
wird vom Modulator 130 eine modulierte Datenspannung Vmdata
mit verschiedenen Pegeln und Pulsweiten abhängig vom digitalen M-Bit Datensignal erzeugt,
welches vom Latchregister 122 zugeführt wird.
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Wenn
das vom Latchregister 122 zugeführte digitale M-Bit Datensignal
Data 8 Bit aufweist, erzeugt der Modulator 130 modulierte
Datenspannungen Vmdata mit 256 verschiedenen Pegeln und
Pulsweiten. Wenn das dem Modulator 130 zugeführte digitale
Datensignal Data 8 Bit aufweist, ist der Modulator 130 ziemlich
groß.
Aus diesem Grund wird für
die Erfindung angenommen, dass dem Modulator 130 nur die
vier höchstwertigsten
Bits MSB1 bis MSB4 des digitalen Datensignals Data der vom Latchregister 122 ausgegeben
8 Bits zugeführt
werden. Somit erzeugt der Modulator 130, wie in 7B gezeigt,
auf Basis der vom Latchregister 122 zugeführten vier
höchstwertigsten
Bits MSB1 bis MSB4 eine modulierte Datenspannung Vmdata mit einem
von 16 verschiedenen Pegeln und einer von 16 verschiedenen Pulsweiten
und führt
die erzeugte modulierte Datenspannung Vmdata dem Mischer 126 zu.
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Der
Mischer 126 mischt die modulierte Datenspannung Vmdata
vom Modulator 130 mit der analogen Datenspannung Vdata
vom Digital/Analog Konverter 124 und führt die gemischte Datenspannung
Vp der Ausgabeeinheit 128 zu.
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Die
Datenspannung Vp vom Mischer 126 wird den Datenleitungen
DL von der Ausgabeeinheit 128 zugeführt.
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8 zeigt
einen Signalverlauf eines Gateimpulses GP und einer Datenspannung
Vp, die an das Flüssigkristallpanel 102 gemäß 5 für eine horizontale
Periode angelegt werden.
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Basierend
auf 8 in Verbindung mit 6 wird der
Gateleitung GL des Flüssigkristallpanels 102 von
dem Gatetreiber 106 ein Gateimpuls GP mit einer bestimmten
Pulsweite W zugeführt.
Zeitgleich zu diesem Gateimpuls GP führt der Mischer 126 die
aus der analogen Datenspannung Vdata vom Digital/Analogkonverter 124 und
der modulierten Datenspannung Vmdata des Modulators 130 gemischte
Datenspannung Vp an die Datenleitung DL des Flüssigkristallpanels 102 für eine erste
Periode t1 des Gateimpulses GP zu, bei dem eine hohe Gatespannung
VGH an die Gateleitung GL angelegt wird. Dann wird die analoge Datenspannung Vdata
vom Digital/Analog Konverter 124 an die Datenleitung DL
des Flüssigkristallpanels 102 für eine zweite Periode
t2 des Gateimpulses GP angelegt, die der ersten Periode t1 nachfolgt,
in der die hohe Gatespannung VGH an die Gateleitung GL angelegt
wird. Vorzugsweise ist die erste Periode t1 kürzer als die zweite Periode t2.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei der Ansteuerungsvorrichtung und dem Verfahren zur Ansteuerung der
LCD-Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung in der ersten Periode t1 des an die Gateleitung GL
angelegten Gateimpulses GP mit einer höheren Spannung als der analogen
Datenspannung Vdata durch das Zuführen der aus der modulierter
Datenspannung Vmdata und der analogen Datenspannung Vdata gebildeten
Datenspannung Vp an die Datenleitung DL angesteuert und wird dann
in der zweiten Periode t2 des Gateimpulses GP mit dem gewünschten
Zustand durch Zuführen
einer analogen Datenspannung Vp mit einem gewünschten Grauwert an die Datenleitung
DL angesteuert. Mit anderen Worten wird der Flüssigkristall bei der Ansteuerungsvorrichtung
und dem Verfahren zur Ansteuerung der LCD-Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung in der ersten Periode t1 der Scanperiode des Flüssigkristallpanels 102 mit
einer hohen Geschwindigkeit mit einer gemischten Datenspannung aus
der modulierten Datenspannung Vmdata und der analogen Datenspannung
Vdata angesteuert und wird dann in der zweiten Periode t2 normal
mit der analogen Datenspannung Vdata angesteuert, wobei die zweite
Periode t2 der ersten Periode t1 nachfolgt.
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Somit
ist es möglich,
die Reaktionsgeschwindigkeit des Flüssigkristalls zu erhöhen, ohne
einen separaten Speicher zu benötigen
und trotzdem eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern.
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9 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel
des Modulators 130 der Ansteuerungsvorrichtung der LCD-Vorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung in 5 und 6.
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Die 9 zeigt
in Verbindung mit 6 einen Modulator 130,
der gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
enthält:
einen Modulationsspannungsgenerator 132 zur Erzeugung der
modulierten Datenspannung Vmdata, die verschiedene Pegel entsprechend
dem aus den vier höchstwertigsten
Bits (MSB1 bis MSB4) gebildeten digitalen Datensignal vom Latchregister 122 aufweist,
einen Schaltsteuersignalgenerator 134 zum Erzeugen eines
Schaltsteuersignals SCS mit verschiedenen Pulsweiten in Abhängigkeit
vom digitalen Datensignal aus den vier höchstwertigsten Bits (MSB1 bis
MSB4) vom Latchregister 122 und einen Schalter 136 zum Zuführen der
modulierten Datenspannung Vmdata von einem Ausgangsknoten n1 des
Modulationsspannungsgenerators 132 an den Mischer 126 in
Abhängigkeit
des Schaltsteuersignals SCS.
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Der
Modulationsspannungsgenerator 132 umfasst einen ersten
Decoder 140 zum Dekodieren der vier höchstwertigsten Bits (MSB1 bis
MSB4) vom Latchregister 122 und zum Ausgeben von dekodierten
Signalen an mehrere Ausgangsanschlüsse, eine Vielzahl von Spannungsteilerwiderständen R1
bis R16, die entsprechend mit den Ausgangsanschlüssen des ersten Decoders 140 verbunden
sind und einen ersten Widerstand Rv, der elektrisch zwischen einen
Ansteuerungsspannungsanschluss VDD und jeden der Spannungsteilerwiderstände R1 bis
R16 geschaltet ist.
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Die
Spannungsteilerwiderstände
R1 bis R16 haben verschiedene Widerstände und sind elektrisch zwischen
dem Ausgangsknoten n1 und die entsprechenden Ausgangsanschlüsse des
ersten Decoders 140 geschaltet. Der erste Widerstand Rv
und die Vielzahl der Spannungsteilerwiderstände R1 bis R16 bilden eine Spannungsteilerschaltung,
um den Pegel der Datenspannung einzustellen, die durch das Dekodieren
des ersten Decoders 140 moduliert wird.
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Der
erste Decoder
140 dekodiert die digitalen Datensignale
der vier höchstwertigsten
Bits (MSB1 bis MSB4) aus dem Latchregister
122, um einen
der Vielzahl der Spannungsteilerwiderstände R1 bis R16 mit einem internen
Massepotential zu verbinden. Als Ergebnis wird die Ansteuerungsspannung
VDD am ersten Widerstand Rv und am selektiv verbundenen Spannungsteilerwiderstand
aufgeteilt, wobei die aufgeteilte Spannung am Ausgangsknoten n1
als modulierte Datenspannung Vmdata anliegt. Die modulierte Datenspannung Vmdata
kann somit durch folgende Gleichung 3 ausgedrückt werden: [Gleichung
3]
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In
Gleichung 3 ist Rx einer der Vielzahl der Spannungsteilerwiderstände R1 bis
R16.
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Auf
diese Art und Weise führt
der Modulationsspannungsgenerator 132 durch selektives
Verbinden von irgendeinem der mehreren Spannungsteilerwiderstände R1 bis
R16 an die interne Massespannungsquelle entsprechend den vier höchstwertigsten
Bitdatensignalen (MSB1 bis MSB4) vom Latchregister 122 die
modulierte Datenspannung Vmdata mit verschiedenen Pegeln dem Schalter 136 zu.
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Der
Schaltsteuersignalgenerator 134 enthält einen zweiten Decoder 142 zum
Dekodieren der vier höchstwertigsten
Bits (MSB1 bis MSB4) vom Latchregister 122 und einen Zähler 144 zum
Zählen
eines Taktsignals CLK entspre chend dem vom zweiten Decoder 142 dekodierten
Signal, um das Schaltsteuersignal SCS mit verschiedenen Pulsweiten
zu erzeugen und um das erzeugte Schaltsteuersignal SCS synchron
mit dem Quellausgabefreigabesignal SOE an den Schalter 136 anzulegen.
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Der
zweite Decoder 142 dekodiert die vier höchstwertigsten Bits (MSB1 bis
MSB4) vom Latchregister 122 und führt das resultierende dekodierte
Signal mit einem verschiedenen Wert dem Zähler 144 zu.
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Der
Zähler 144 zählt mittels
des dekodierten Werts vom zweiten Decoder 142 das Taktsignal
CLK, um das Schaltsteuersignal SCS mit einer Pulsweite entsprechend
dem dekodierten Wert zu erzeugen. Der Zähler 144 führt dann
das erzeugte Schaltsteuersignal SCS dem Schalter 136 synchron
mit den Quellausgabefreigabesignal SOE zu. Alternativ kann der Zähler 144 das
erzeugte Schaltsteuersignal SCS dem Schalter 136 synchron
mit dem Gateimpuls GP und nicht mit dem Quellausgabefreigabesignal
SOE zuführen.
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Der
Schalter 136 wird in Abhängigkeit des Schaltsteuersignals
SCS vom Zähler 144 im
Schaltsteuersignalgenerator 134 eingeschaltet, um die modulierte
Datenspannung Vmdata am Ausgangsknoten n1 des Modulationsspannungsgenerator 132 an
den Mischer 126 anzulegen. Somit führt der Schalter 136 dem Mischer 126 die
modulierte Datenspannung Vmdata für eine Periode entsprechend
der Pulsweite des Schaltsteuersignals SCS zu.
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Auf
diese Art und Weise erzeugt der Modulator 130 entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel
die modulierte Datenspannung Vmdata und das Schaltsteuersignal SCS
entsprechend den vier höchstwertigsten Bits
(MSB1 bis MSB4) vom Latchregister 122 und stellt den Pegel
und die Pulsweite der an den Mischer 126 angelegten modulierten
Datenspannung Vmdata ein.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
einschließ1ich
des Modulators 130 in der ersten Periode t1 der Scanperiode
des Flüssigkristallpanels 102 bei
hoher Geschwindigkeit mit der gemischter Datenspannung aus der modulierten
Datenspannung Vmdata mit einem Pegel und einer Pulsweite entsprechend
dem digitalen M-Bit Datensignal und der analogen Datenspannung Vdata
getrieben oder angesteuert und wird dann normal in der zweiten Periode
t2, die dieser ersten Periode t1 nachfolgt, mit der analogen Datenspannung
Vdata angesteuert.
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Vorzugsweise
umfasst der Modulator 130 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
weiter einen nicht dargestellten Puffer, der zwischen den Ausgangsknoten
n1 des Modulationsspannungsgenerators 132 und den Schalter 136 geschaltet
ist. Der Puffer dient der Zwischenspeicherung der modulierten Datenspannung
Vmdata vom Ausgangsknoten n1 des Modulationsspannungsgenerators 132 und
führt dem
Schalter 136 die zwischengespeicherte Datenspannung zu.
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Andererseits
ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass
der Modulator 130 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
nur vier höchstwertigste
Bits des digitalen 8-Bit Datensignals Data, das aus dem Latchregister 122 ausgegeben
wird, verwendet. Beispielsweise kann der Modulator 130 die
modulierte Datenspannung Vmdata mit verschiedenen Pegeln und Pulsweiten
entsprechend den vier höchstwertigsten Bits
bis hin zum 8-Bit Datensignal Data erzeugen und dem Mischer 126 zuführen.
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10 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
des Modulators 130 der Ansteuerungsvorrichtung der LCD-Vorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches in den 5 und 6 dargestellt ist.
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10 zeigt
in Verbindung mit 6 einen Modulator 130,
der dem Modulator gemäß 9 vom
ersten Ausführungsbeispiel ähnelt, mit
Ausnahme des Schaltsteuersignalgenerators 134. Deshalb
wird auf die Beschreibung der gleichen Komponenten verzichtet und
nur der Schaltsteuersignalgenerator 134 beschrieben.
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Der
Schaltsteuersignalgenerator 134 des Modulators 130 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel enthält einen
Zähler 146 zum
Zählen
des Taktsignals CLK bis auf einen vorbestimmten Wert, um ein Schaltsteuersignal
SCS mit einer festen Pulsweite zu erzeugen und um dem Schalter 136 das
erzeugte Schaltsteuersignal SCS synchron mit dem Quellausgabefreigabesignal
SOE zuzuführen.
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Der
Zähler 146 zählt das
Taktsignal CLK bis zu einem vorbestimmten Wert, um das Schaltsteuersignal SCS
zu erzeugen. Dann gibt der Zähler 146 das
erzeugte Schaltsteuersignal SCS synchron mit dem Quellausgabefreigabesignal
SOE an den Schalter 136 aus.
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Alternativ
kann der Zähler 146 das
erzeugte Schaltsteuersignal SCS an den Schalter 136 synchron
mit dem Gateimpuls GP und nicht mit dem Quellausgabefreigabesignal
SOE anlegen.
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Auf
diese Art und Weise erzeugt der Schaltsteuersignalgenerator 134 im
Modulator 130 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
das Schaltsteuersignal SCS durch die Verwendung des Zählers 146 mit
einer festen Pulsweite, um den Schalter 136 zu steuern.
Als Ergebnis wird eine modulierte Datenspannung Vmdata mit einer
festen Pulsweite an den Mischer 126, unabhängig vom
digitalen M-Bit Datensignal, angelegt.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei einer Ansteuerungsvorrichtung und einem Ansteuerungsverfahren
einer LCD-Vorrichtung mit dem Modulators 130 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in der ersten Periode t1 der Scanperiode des Flüssigkristallpanels 102 mit
einer hohen Geschwindigkeit mit der gemischten Datenspannung aus
der modulierten Datenspannung Vmdata mit einer festen Pulsweite
und einem Pegel entsprechend dem digitalen M-Bit Datensignal und
der analogen Datenspannung Vdata angesteuert und wird dann normal
mit der analogen Datenspannung Vdata in der zweiten Periode t2,
die der ersten Periode t1 nachfolgt, angesteuert.
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11 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel
des Modulators 130 in der Ansteuerungsvorrichtung der LCD-Vorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wie es in den 5 und 6 dargestellt
ist.
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In 11 ist
in Verbindung mit 6 einen Modulator 130 dargestellt,
der dem Modulator gemäß 9 vom
ersten Ausführungsbeispiel ähnelt, mit
Ausnahme des Schaltsteuersignalgenerators 134. Deshalb wird
auf die Beschreibung der gleichen Komponenten verzichtet und nur
der Schaltsteuersignalgenerator 134 beschrieben.
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Der
Schaltsteuersignalgenerator 134 des Modulators 130 im
dritten Ausführungsbeispiel
enthält
einen Widerstand Rt, der elektrisch zwischen einen ersten Knoten
n1 und einen zweiten Knoten n2 geschaltet ist. Der erste Knoten
n1 stellt den Ausgangsknoten des Modulationsspannungsgenerators 132 dar,
wobei der zweite Knoten n2 ein Steueranschluss des Schalters 136 ist.
Weiter enthält
der Modulator 130 einen ersten Kondensator Ct und einen
Transistor M1, der parallel zum ersten Kondensator Ct und zwischen
den zweiten Knoten n2 und das Massepotential geschaltet ist. Außerdem ist
im Modulator 130 ein Löschsignalgenerator 244 enthalten,
der auf Basis der modulierten Datenspannung Vmdata, die über den
Schalter 136 in Abhängigkeit
der vier höchstwertigsten
Bits (MSB1 bis MSB4) des digitalen Datensignals vom Latchregister 122 ausgegeben
wird, ein Löschsignal
Cs zum Ein- und Ausschalten des Transistors M1 erzeugt.
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Eine
Spannung am ersten Knoten n1 liegt über dem Widerstand Rt am zweiten
Knoten n2 an. Der erste Kondensator Ct bildet mit dem Widerstand
Rt eine RC-Schaltung, um an den zweiten Knoten n2 und über diesen
an den Schalter 136 eine Spannung anzulegen. Somit wird
der Schalter 136 geschlossen, um die vom Modulationsspannungsgenerator 132 erzeugte
modulierte Datenspannung Vmdata dem Mischer 126 zuzuführen, wenn
der erste Kondensator Ct mit einer Spannung über die oben genannte RC-Schaltung
aufgeladen ist.
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Der
Transistor M1 verbindet den zweiten Knoten n2 in Abhängigkeit
des Löschsignals
Cs vom Löschsignalgenerator 224 mit
dem Massepotential, um eine im ersten Kondensator Ct geladene Spannung
zu entladen.
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Um
das Löschsignal
Cs zu erzeugen, dekodiert der Löschsignalgenerator 244 die
dem Mischer 126 über
den Schalter 136 zugeführte
modulierte Datenspannung Vmdata entsprechend den vier höchstwertigsten Bits
(MSB1 bis MSB4) des digitalen Datensignals vom Latchregister 122.
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Der
Löschsignalgenerator 244 enthält, wie
in 12 gezeigt, einen Puffer 245, zum Zwischenspeichern
der dem Mischer 126 zugeführten modulierten Datenspannung
Vmdata, einen Widerstand Rd, der elektrisch zwischen den Puffer 245 und
einen Ausgangsanschluss n0 des Löschsignalgenerators 244 geschaltet ist,
wobei der Ausgangsanschluss n0 mit dem Gate des Transis tors M1 verbunden
ist, und eine Vielzahl von zweiten Kondensatoren C1 bis C16, die
parallel zum Ausgangsanschluss n0 geschaltet sind. Weiter enthält der Löschsignalgenerator 244 einen
zweiten Decoder 242 zum Auswählen von einem der zweiten
Kondensatoren C1 bis C16 entsprechend den vier höchstwertigsten Bits (MSB1 bis
MSB4) des digitalen Datensignals vom Latchregister 122.
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Der
Puffer 245 speichert die dem Mischer 126 über den
Schalter 136 zugeführte
modulierte Datenspannung Vmdata zwischen und legt die zwischengespeicherte
Spannung an den Widerstand Rd an.
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Jeder
der zweiten Kondensatoren C1 bis C16 weist eine mit dem Ausgangsanschluss
n0 verbundene erste Elektrode und eine mit dem zweiten Decoder 242 verbundene
zweite Elektrode auf. Die Kondensatoren C1 bis C16 haben verschiedene
Kapazitäten,
deren Ladungscharakteristiken in 13 dargestellt
sind.
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Der
zweite Decoder 242 dekodiert die vier höchstwertigsten Bits (MSB1 bis
MSB4) des digitalen Datensignals vom Latchregister 122,
um somit die zweite Elektrode von einem mehreren zweiten Kondensatoren C1
bis C16 mit dem internen Massepotential zu verbinden. Somit bilden
der selektiv verbundene zweite Kondensator und der Widerstand Rt
einen RC-Schaltkreis.
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Mit
dieser Konfiguration wählt
der Löschsignalgenerator 244 einen
der zweiten Kondensatoren C1 bis C16 entsprechend den vier höchstwertigsten
Bits (MSB1 bis MSB4) des digitalen Datensignals vom Latchregister 122 aus
und verbindet den ausgewählten
zweiten Kondensator mit dem Massepotential, um den ausgewählten zweiten
Kondensator mit der in den Puffer 245 eingegebenen modulierten
Datenspannung Vmdata zu laden. Somit erzeugt der Löschsignalgenerator 244 ein
Löschsignal
Cs auf Basis der geladenen Spannung des vom zweiten Decoder 244 ausgewählten zweiten
Kondensators und legt das erzeugte Löschsignal Cs an den Transistor
M1 an.
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Wenn
die auf den ausgewählten
zweiten Kondensator C1 bis C16 geladene Spannung niedriger ist als eine
Schwellspannung Vth des Transistors M1 nimmt das Löschsignal
Cs einen ersten logischen Zustand ein, wobei vom Löschsignal
Cs ein zweiter logischer Zustand eingenommen wird, wenn die geladene
Spannung höher
oder gleich der Schwellspannung Vth des Transistors M1 ist. Der
Spannungspegel des zweiten logischen Zustands ist vorzugsweise in
der Lage, den Transistor M1 einzuschalten, wobei der Transistor
M1 mit dem Spannungspegel des ersten logischen Zustands ausgeschaltet
wird.
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Wenn
der Transistor M1 vom Löschsignal
Cs mit dem zweiten logischen Zustand entsprechend der Kapazität von jedem
der zweiten Kondensatoren C1 bis C16 eingeschaltet wird, wird die
am zweiten Knoten n2 anliegende Spannung auf das Massepotential
entladen. Somit stellt der Schaltsteuersignalgenerator 134 die
Zeit t1 ein, in der dem Mischer 126 die modulierte Datenspannung
Vmdata zugeführt
wird, wobei das Schaltsteuersignal SCS mit verschiedenen Pulsweiten über das
Löschsignal
Cs entsprechend den vier höchstwertigsten
Bits (MSB1 bis MSB4) des digitalen Datensignals erzeugt wird.
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Alternativ
kann der Löschsignalgenerator 244 außerdem einen
Inverter 246 enthalten, der zwischen den Ausgangsanschluss
n0 und das Gate des Transistors M1 geschaltet ist, wie in 14 gezeigt.
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Der
Inverter 246 invertiert das Löschsignal Cs vom Ausgangsanschluss
n0 des Löschsignalgenerators 244 und
legt das invertierte Löschsignal
ans Gate des Transistors M1 an. In diesem Fall ist der Transistor
M1 vorzugsweise als P-Kanaltransistor ausgestaltet.
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Bei
einer anderen Variante kann der Löschsignalgenerator 244 zwei
Inverter enthalten, die zwischen den Ausgangsanschluss n0 und das
Gate des Transistors M1 geschaltet sind, um das Löschsignal
Cs vom Ausgangsanschluss n0 zweimal zu invertieren und somit das
nicht invertierte Löschsignal
Cs an den Gate- oder Steueranschluss des Transistors M1 anlegen.
In diesem Fall ist der Transistor M1 vorzugsweise als N-Kanaltransistor
ausgestaltet.
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Auf
die Art und Weise erzeugt der Schaltsteuersignalgenerator 134 im
Modulator 130 des dritten Ausführungsbeispiels das Löschsignal
Cs entsprechend dem digitalen M-Bit Datensignal, um den Schalter 136 zu steuern.
Als Ergebnis wird dem Mischer 126 eine modulierte Datenspannung
Vmdata mit verschiedenen Pegeln und verschiedenen Pulsweiten abhängig von
dem digitalen M-Bit Datensignal zugeführt.
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Mit
anderen Worten schließt
der Schaltsteuersignalgenerator 134 im Modulator 130 des
dritten Ausführungsbeispiels
den Schalter 136 durch Verwendung des ersten Kondensators
Ct und des Widerstands Rt, um dem Mischer 126 in der ersten
Periode t1 des Gateimpulses GP eine modulierte Datenspannung Vmdata mit
verschiedenen Pulsweiten und verschiedenen Pegeln basierend auf
dem digitalen M-Bit Datensignal Data zuzuführen. Andererseits öffnet der
Schaltsteuersignalgenerator 134 den Schalter 136 durch
Erzeugen des Löschsignals
Cs entsprechend dem digitalen M-Bit Datensignal, um die im ersten
Kondensator Ct gespeicherte Spannung in der zweiten Periode t2 des
Gateimpulses GP zu entladen.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei der Ansteuerungsvorrichtung und dem Ansteuerungsverfahren der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
mit dem Modulator 130 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
in der ersten Periode t1 der Scanperiode des Flüssigkristallanzeigepanels 102 mit
einer hohen Geschwindigkeit mit der gemischten Datenspannung angesteuert,
die aus der modulierten Datenspannung Vmdata mit verschiedenen Pulsweiten
und verschiedenen Pegeln entsprechend dem digitalen M-Bit Datensignal
und der analogen Datenspannung Vdata gebildet wird, wobei der Flüssigkristall
in der auf die erste Periode t1 folgenden zweiten Periode t2 normal
mit der analogen Datenspannung Vdata angesteuert wird.
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15 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel
des Modulators 130 der Ansteuerungsvorrichtung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches in den 5 und 6 dargestellt
ist.
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Der
Modulator 130 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
in 15 hat eine ähnliche
Konstruktion wie der Modulator 130 des ersten Ausführungsbeispiels
gemäß 9 mit
der Ausnahme des Schaltsteuersignalgenerators 134. Somit
wird nur der andersartige Schaltsteuersignalgenerator 134 beschrieben.
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Der
Schaltsteuersignalgenerator 134 des Modulators 130 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel enthält einen
Widerstand Rt, der elektrisch zwischen einen ersten Knoten n1 und
einen zweiten Knoten n2 geschaltet ist. Der erste Knoten n1 stellt
den Ausgangsknoten des Modulationsspannungsgenerators 132 dar, wobei
der zweite Knoten n2 ein Steueranschluss des Schalters 136 ist.
Weiter enthält
der Modulator 130 einen ersten Kondensator Ct und einen
Transistor M1, der parallel zum ersten Kondensator Ct und zwischen
den zweiten Knoten n2 und das Massepotential geschaltet ist. Außerdem ist
im Modulator 130 ein Löschsignalgenerator 344 enthalten,
der unter Verwendung der modulierten Datenspannung Vmdata am Schalter 136 ein Löschsignal
Cs zum Ein- und Ausschalten des Transistors M1 erzeugt.
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Eine
Spannung am ersten Knoten n1 liegt über dem Widerstand Rt am zweiten
Knoten n2 an. Der erste Kondensator Ct bildet mit dem Widerstand
Rt eine RC-Schaltung, um an den zweiten Knoten n2 und über diesen
an den Schalter 136 eine Spannung anzulegen. Somit wird
der Schalter 136 geschlossen, um die vom Modulationsspannungsgenerator 132 erzeugte
modulierte Datenspannung Vmdata dem Mischer 126 zuzuführen, wenn
der erste Kondensator Ct mit einer Spannung über die oben genannte RC-Schaltung
aufgeladen ist.
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Der
Transistor M1 verbindet den zweiten Knoten n2 in Abhängigkeit
des Löschsignals
Cs vom Löschsignalgenerator 344 mit
dem Massepotential, um die im ersten Kondensator Ct gespeicherte
Spannung zu entladen.
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Um
das Löschsignal
Cs zu erzeugen, dekodiert der Löschsignalgenerator 344 die
dem Mischer 126 über
den Schalter 136 zugeführte
modulierte Datenspannung Vmdata.
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Der
Löschsignalgenerator 344 enthält gemäß 16 einen
Puffer 345 zum Zwischenspeichern der modulierten Datenspannung
Vmdata, einen Widerstand Rd, der elektrisch zwischen den Puffer 345 und
den Ausgangsanschluss n0 des Löschsignalgenerators 344 geschaltet
ist, wobei der Ausgangsanschluss n0 des Löschsignalgenerators 344 mit
dem Gate- oder Steueranschluss Transistors M1 verbunden ist. Weiter
enthält der
Löschsignalgenerator 344 einen
zweiten Kondensator Cd, der zwischen den Ausgangsanschluss n0 und das
Massepotential geschaltet ist.
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Der
Puffer 345 speichert die dem Mischer 126 zugeführte modulierte
Datenspannung Vmdata und führt
die zwischengespeicherte Spannung dem Widerstand Rd zu.
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Aufgrund
der RC-Zeitkonstante der vom Widerstand Rd und vom zweiten Kondensator
Cd gebildeten RC-Schaltung wird die vom Puffer 345 zugeführte modulierte
Datenspannung Vmdata verzögert,
um somit das Löschsignal
Cs zu erzeugen, das dem Gate des Transistors M1 zugeführt wird.
Die RC-Zeitkonstante des Widerstands Rd und des zweiten Kondensators
Cd wird auf einen Wert eingestellt, um den Transistor M1 bei Erzeugen
des Löschsignals
Cs für
die zweite Periode t2 des über
die Gateleitung zugeführten
Gateimpulses GP einzuschalten.
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Alternativ
kann der Löschsignalgenerator 344 weiter
wenigstens einen Inverter enthalten, der zwischen einen Ausgangsanschluss
n0 und das Gate des Transistors M1 geschaltet ist.
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Auf
diese Art und Weise wird der Schalter 136 vom Schaltsteuersignalgenerator 134 im
Modulator 130 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
durch Verwendung des ersten Kondensators Ct und des Widerstands Rt
geschlossen, um dem Mischer 126 während der ersten Periode t1
des Gateimpulses GP eine modulierte Datenspannung Vmdata mit einer
festen Pulsweite und einem Pegel basierend auf dem digitalen M-Bit
Datensignal zuzuführen.
Der Schalter 136 wird vom Schaltsteuersignalgenerator 134 in
der zweiten Periode t2 des Gateimpulses GP durch das Entladen der
im ersten Kondensator Ct gespeicherten Spannung mittels des Löschsignalgenerators 344 und
des Transistors M1 geöffnet.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei der Ansteuerungsvorrichtung und dem Ansteuerungsverfahren einer LCD-Vorrichtung
mit dem Modulator 130 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
in der ersten Periode t1 der Scanperiode des Flüssigkristallpanels 102 mit
einer hohen Geschwindigkeit mit der gemischten Datenspannung angesteuert,
die aus der modulierten Datenspannung Vmdata mit einer festen Pulsweite
und einem Pegel entsprechend dem digitalen M-Bit Datensignal und
der analogen Datenspannung Vdata gebildet wird, und wird dann in
der zweiten Periode t2, die der ersten Periode t1 nachfolgt, normal
mit der analogen Datenspannung Vdata angesteuert.
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17 zeigt
ein fünftes
Ausführungsbeispiel
des Modulators 130 der Ansteuerungsvorrichtung der Flüssigkristallvorrichtung
gemäß dem in
den 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Der
Modulator 130 gemäß 17 des
fünften
Ausführungsbeispiels
hat eine ähnliche
Konstruktion wie der in 9 gezeigte Modulator 130 des
ersten Ausführungsbeispiels
mit der Ausnahme des Modulationsspannungsgenerators 132.
Daher wird im Folgenden nur der Modulationsspannungsgenerator 132 beschrieben.
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Der
Modulationsspannungsgenerator 132 des Modulators 130 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
enthält
einen ersten und einen zweiten Spannungsteilerwiderstand Rv und
Rf, die in Reihe zwischen die Ansteuerungsspannung VDD und das Massepotential
geschaltet sind, wobei sich zwischen dem ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstand
Rv und Rf ein Ausgangsknoten n1 befindet, der elektrisch mit dem
Schalter 136 verbunden ist.
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Mittels
der ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstände Rv und Rf wird die Ansteuerungsspannung
VDD aufgeteilt, wobei die aufgeteilte Spannung einen fest eingestellten
Spannungswert aufweist, der am Schalter 136 anliegt.
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Auf
diese Art und Weise erzeugt der Modulationsspannungsgenerator 132 des
Modulators 130 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
die modulierte Datenspannung Vmdata mit einem fest eingestellten
Spannungswert durch Verwendung des ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstands
Rv und Rf, wobei die derart erzeugte modulierte Datenspannung Vmdata
dem Schalter 136 zugeführt
wird.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei der Ansteuerungsvorrichtung und dem Ansteuerungsverfahren der LCD-Vorrichtung
mit dem Modulator 130 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in der ersten
Periode t1 der Scanperiode des Flüssigkristallpanels 102 mit
hoher Geschwindigkeit mit der gemischten Datenspannung angesteuert,
die aus der modulierten Datenspannung Vmdata und einer analogen
Datenspannung Vdata gebildet wird, wobei die gemischte Datenspannung
einen fest eingestellten Spannungswert unabhängig vom digitalen M-Bit Datensignal
Data und eine Pulsweite basierend auf dem digitalen M-Bit Datensignal
aufweist. In der zweiten Periode t2, die der ersten Periode t1 nachfolgt,
wird der Flüssigkristall
dann normal mit der analogen Spannung Vdata angesteuert.
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18 zeigt
ein zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel
des Modulators 130 der Ansteuerungsvorrichtung der LCD-Vorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
aus den 5 und 6.
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Der
Modulator 130 in 18 hat
eine ähnliche
Konstruktion, wie der Modulator 130 des dritten Ausführungsbeispiels
gemäß 11,
mit der Ausnahme des Modulationsspannungsgenerators 132.
Somit wird auf die Beschreibung der bekannten Komponenten verzichtet
und nur der Modulationsspannungsgenerators 132 beschrieben.
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Der
Modulationsspannungsgenerator 132 des Modulators 130 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
enthält
einen ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstand Rv und Rf, die
in Reihe zwischen die Ansteuerungsspannung VDD und das Massepotential
geschaltet sind, wobei sich zwischen dem ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstand
Rv und Rf ein Ausgangsknoten n1 befindet, der elektrisch mit dem
Schalter 136 verbunden ist.
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Über den
beiden Spannungsteilerwiderständen
Rv und Rf fällt
die Ansteuerungsspannung VDD ab, die somit an den Spannungsteilerwiderständen aufgeteilt
wird, wobei die aufgeteilte Spannung einen fest eingestellten Spannungswert
hat, der an den Schalter 136 angelegt wird.
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Auf
diese Art und Weise erzeugt der Modulationsspannungsgenerator 132 des
Modulators 130 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
die modulierte Datenspannung Vmdata mit einem fest eingestellten
Spannungswert durch Verwendung der ersten und zweiten Spannungsteilerwiderstände Rv und
Rf, wobei die erzeugte Datenspannung dem Schalter 136 zugeführt wird.
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Somit
wird der Flüssigkristall
bei der Ansteuerungsvorrichtung und dem Ansteuerungsverfahren der LCD-Vorrichtung
mit dem Modulator 130 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel
in der ersten Periode t1 der Scanperiode des Flüssigkristallpanels 102 bei
hoher Geschwindigkeit mit einer gemischten Datenspannung angesteuert,
die aus der modulierten Datenspannung Vmdata mit einem fest eingestellten
Spannungswert unabhängig
von dem digitalen M-Bit Datensignal und mit einer Pulsweite basierend
auf dem digitalen M-Bit Datensignal und der analogen Datenspannung
Vdata gebildet wird, und wird dann normal mit der analogen Datenspannung
Vdata während
der zweiten Periode t2 angesteuert, die nach der ersten Periode
t1 folgt.
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19 zeigt
ein Blockdiagramm, in dem ein Datentreiber 104 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
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Der
Datentreiber 104 in 19 enthält mit Bezug
auf 5 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung: ein Schieberegister 120, das sequentiell ein
Abtastsignal erzeugt, ein Latchregister 122, das ein digitales
N-Bit Datensignal
Data in Abhängigkeit
des Abtastsignals zwischenspeichert, einen Modulator 130, der
eine modulierte Datenspannung Vmdata zur Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit
des Flüssigkristalls
gemäß einem
M-Bit Datenwert vom zwischengespeicherten digitalen N-Bit Datensignal
Data erzeugt, einen Digital/Analog Konverter 224, der eine
analoge Datenspannung Vdata entsprechend dem digitalen Datensignal
Data durch Auswählen
von einer aus einer Vielzahl von Gammaspannungen GMA in Abhängigkeit des
zwischengespeicherten digitalen N-Bit Datensignals Data erzeugt,
der die erzeugte analoge Datenspannung Vdata und die modulierte
Datenspannung Vmdata vom Modulator 130 mischt und das gemischte
Ergebnis ausgibt, und eine Ausgabeeinheit 128, die die
im Digital/Analog Konverter 224 gemischte Datenspannung Vp
puffert oder zwischenspeichert und die zwischengespeicherte Datenspannung
den Datenleitungen DL zuführt.
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Das
Schieberegister 120 erzeugt sequentiell das Abtastsignal
und führt
dieses dem Latchregister 122 in Abhängigkeit eines Source- oder
Quellstartimpulses SSP und eines Source- oder Quellschiebetakts
(SSC), die in einem Datensteuersignal DCS von einer Zeitsteuereinheit 108.
enthalten sind, zu. Das Latchregister 122 speichert das
von der Zeitsteuereinheit 108 zugeführte digitale N-Bit Datensignal
Data in Abhängigkeit
vom Abtastsignal vom Schieberegister 120 auf Basis einer
horizontalen Zeile. Darüber
hinaus führt
das Latchregister 122 dem Digital/Analog Konverter 224 auch
das zwischengespeicherte digitale N-Bit Datensignal Data einer horizontalen
Zeile in Abhängigkeit
eines Quellausgabefreigabesignals SOE zu, das im Datensteuersignal DCS
von der Zeitsteuereinheit 108 enthalten ist.
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Der
Modulator 130 erzeugt die modulierte Datenspannung Vmdata
zur Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit des Flüssigkristalls
basierend auf den M-Bits des digitalen Datensignals Data der vom
Latchregister 122 ausgegebenen N-Bits und führt die
erzeugte modulierte Datenspannung Vmdata dem Digital/Analog Konverter 224 zu.
Hierbei kann der Modulator 130 nach irgendeinem der ersten
bis sechsten Ausführungsbeispiele
ausgebildet sein, wobei auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet
wird.
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Der
Digital/Analog Konverter 224 enthält einen Decoder 225,
einen Mischer 226 und einen Multiplexer 227. Der
Decoder 225 erzeugt eine positive (+) und eine negative
(–) analoge
Datenspannung Vdata_P, Vdata_N durch Dekodieren der vom Latchregister 122 zugeführten digitalen
N-Bit Datensignale Data. Weiter werden im Mischer 226 im
Digital/Analog Konverter 224 die positiven (+) und negativen
(–) analogen
Datenspannungen Vdata_P, Vdata_N mit der modulierten Datenspannung
Vmdata gemischt. Dann wählt
der Multiplexer 227 eine der vom Mischer 226 basierend
auf einem Polaritätssteuersignal
POL gemischten positiven (+) und negativen (–) Datenspannungen Vp_P, VP_N
aus und führt
die ausgewählte
gemischte positive oder negative Datenspannung Vp_P, Vp_N der Ausgabeeinheit 128 zu.
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Weiter
enthält
der Decoder 225 einen positiven Polaritätsdecoder 225P zum
Erzeugen der positiven analogen Datenspannung Vdata_P und einen
negativen Polaritätsdecoder 224N zum
Erzeugen einer negativen Datenspannung Vdata_N.
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Der
positive Polaritätsdecoder 225P erzeugt
die positive analoge Datenspannung Vdata_P durch Dekodieren von
einer der Vielzahl der Gammaspannungen GMA mit positiver Polarität entsprechend
dem digitalen N-Bit Datensignal Data und führt die erzeugte positive analoge
Datenspannung Vdata_P dem Mischer 226 zu.
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Der
negative Polaritätsdecoder 225N erzeugt
die negative analoge Datenspannung Vdata_N durch Decodieren von
einer der Vielzahl der Gammaspannungen GMA mit negativer Polarität entsprechend
dem digitalen N-Bit Datensignal Data und führt die erzeugte negative analoge
Datenspannung Vdata_N dem Mischer 226 zu.
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Der
Mischer 226 umfasst eine Additionseinheit 226A zum
Erzeugen einer positiven Datenspannung Vp_P und einem Subtraktionseinheit 226S zum
Erzeugen einer negativen Datenspannung Vp_N.
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Wie
in 20A gezeigt, erzeugt die Additionseinheit 226A die
positive Datenspannung Vp_P durch Addieren der modulierten Datenspannung
Vmdata und der positiven analogen Datenspannung Vdata_P vom positiven
Polarisationsdecoder 225P.
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Gemäß 20B, erzeugt die Subtraktionseinheit 226S die
negative Datenspannung Vp_N durch Subtrahieren der modulierten Datenspannung
Vmdata von der negativen analogen Datenspannung Vdata_N vom negativen
Polarisationsdecoder 225N.
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Der
Multiplexer 227 wählt
eine der positiven oder negativen Datenspannungen Vp_P, Vp_N aus,
die von der Additionseinheit 226A und der Subtraktionseinheit 226S des
Mischers 226 entsprechend dem im Datensteuersignal DCS
enthaltenen Polarisationssteuersignal POL, das von der Zeitsteuereinheit 108 zugeführt wird,
und führt
die ausgewählte
Datenspannung der Ausgabeeinheit 128 zu.
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Die
Ausgabeeinheit 128 führt
die vom Multiplexer 227 des Digital/Analog Konverters 224 zugeführte Datenspannung
Vp den entsprechenden Datenleitungen DL zu.
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21 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausgestaltung eines Digital/Analog
Konverters 224 darstellt.
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In 21 ist
mit Bezug auf 19 eine anderen Form eines Digital/Analog
Konverters 24 dargestellt. Der Digital/Analog Konverter 24 gemäß 21 enthält einen
Decoder 225, einen Mischer 226 und einen Multiplexer 227.
Der Decoder 225 erzeugt durch Dekodieren des vom Latchregister 122 zugeführten digitalen N-Bit
Datensignals Data eine positive (+) und negative (–) analoge
Datenspannung Vdata_P, Vdata_N. Im Mischer 226 werden die
positive (+) und negative (–)
analoge Datenspannung Vdata_P, Vdata_N mit der vom Modulator 130 zugeführten modulierten
Datenspannung Vmdata gemischt. Dann wählt der Multiplexer 227 eine
der vom Mischer 226 entsprechend dem Polarisationssteuersignal
POL gemischten positiven und der negativen Datenspannung Vp_P, Vp_N
aus und führt
die ausgewählte
Datenspannung der Ausgabeeinheit 128 zu.
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Weiter
enthält
der Decoder 225 einen positiven Polaritätsdecoder 225P zum
Erzeugen einer positiven analogen Datenspannung Vdata_P und einen
negativen Polarisationsdecoder 225 zum Erzeugen der negativen
analogen Datenspannung Vdata_N.
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Der
positive Polarisationsdecoder 225 erzeugt die positive
analoge Datenspannung Vdata_P durch Dekodieren von einer der Vielzahl
der Gammaspannungen GMA mit positiver Polarität entsprechend dem digitalen
N-Bit Datensignal Data und führt
die erzeugte positive analoge Datenspannung Vdata_P dem Mischer 226 zu.
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Der
negative Polarisationsdecoder 225 erzeugt die negative
analoge Datenspannung Vdata_N durch Dekodieren von einer der Vielzahl
der Gammaspannungen GMA mit negativen Polarität entsprechend dem digitalen
N-Bit Datensignal Data und führt
die erzeugte negative analoge Datenspannung Vdata_N dem Mischer 226 zu.
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Der
Mischer 226 enthält
eine erste Additionseinheit 226A1 zum Erzeugen der positiven
Datenspannung Vp_P durch Verwenden der modulierten Datenspannung
Vmdata, einen Inverter 226I zum Invertieren der Polarität der modulierten
Datenspannung Vmdata und eine zweite Additionseinheit 226A2 zum
Erzeugen der negativen Datenspannung Vp_N durch Verwenden der vom
Inverter 226I invertierten modulierten Datenspannung Vmdata.
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Wie
in 20A gezeigt, erzeugt die erste Additionseinheit 226A1 die
positive Datenspannung Vp_P durch Addieren der modulierten Datenspannung
Vmdata und der positiven analogen Datenspannung Vdata_P vom positiven
Polarisationsdecoder 225P.
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Der
Inverter 226I invertiert die Polarität der vom Modulator 130 zugeführten modulierten
Datenspannung Vmdata und führt
die modulierte Datenspannung mit invertierter Polarität der zweiten
Additionseinheit 226A2 zu. Dafür enthält der Inverter 226I einen
Inversionsverstärker
OP, wie in 22 gezeigt.
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Somit
wird die modulierte Datenspannung Vmdata dem invertierenden Anschluss
(–) des
Inversionsverstärkers
(OP) zugeführt
und ein Bezugspotential wird dem nichtinvertierenden Anschluss (+)
des Inversionsverstärkers
(OP) zugeführt.
Weiter ist eine Rückkopplung
zwischen dem nicht invertierenden Anschluss (+) und dem invertierenden
Anschluss (–)
des Inversionsverstärkers
(OP) vorhanden.
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Wie
in 23 gezeigt, erzeugt die zweite Additionseinheit 226A2 die
negative Datenspannung Vp_N durch Addieren der vom Inverter 226I zugeführten modulierten
Datenspannung mit invertierter Polarität BVmdata und der negativen
analogen Datenspannung Vdata_N, die vom negativen Polarisationsdecoder 225N zugeführt wird.
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Der
Multiplexer 227 wählt
eine der von der ersten und zweiten Additionseinheit 226A1 und 226A2 zugeführten positiven
oder negativen Datenspannungen Vp_P, Vp_N entsprechend dem Polarisationssteuersignal
POL aus, das im Datensteuersignal DCS enthalten ist, welches von
der Zeitsteuereinheit 108 zugeführt wurde. Der Multiplexer 227 führt die
ausgewählte
Spannung der Ausgabeeinheit 128 zu.
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Wie
oben beschrieben, wird bei der Erfindung eine Ansteuerungsvorrichtung
und ein Ansteuerungsverfahren für
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
angegeben, bei denen ein Flüssigkristall
in einer ersten Periode eines an eine Gateleitung angelegten Gateimpulses
mit einer Datenspannung an den Datenleitungen aus modulierter und
analoger Datenspannung angesteuert wird, die höher als eine analoge Datenspannung basierend
auf einem digitalen Datensignal ist. In einer zweiten Periode des
Gateimpulses wird der Flüssigkristall
dann durch Zuführen
einer analogen Datenspannung entsprechend eines gewünschten
Grauwerts an die Datenleitung in einen gewünschten Zustand angesteuert.
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Bei
der Ansteuerungsvorrichtung und dem Ansteuerungsverfahren einer
Flüssigkristallvorrichtung
ist es gemäß der Erfindung
daher möglich,
die Reaktionsgeschwindigkeit des Flüssigkristalls zu erhöhen, ohne einen
separa ten Speicher zu verwenden, und somit die Bildqualität zu verbessern.
Außerdem
ist es möglich, die
Kosten für
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zu verringern, da kein separater Speicher verwendet wird. Der Platzbedarf
der erfindungsgemäßen der
Schaltung ist im Vergleich zu einem separaten Rahmenspeicher sehr
klein.