JP2002055655A - ステップ式充放電による低パワーの液晶駆動回路及び駆動方法 - Google Patents

ステップ式充放電による低パワーの液晶駆動回路及び駆動方法

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JP2002055655A JP2000236356A JP2000236356A JP2002055655A JP 2002055655 A JP2002055655 A JP 2002055655A JP 2000236356 A JP2000236356 A JP 2000236356A JP 2000236356 A JP2000236356 A JP 2000236356A JP 2002055655 A JP2002055655 A JP 2002055655A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、低パワーの液晶ディスプレー駆
動方法と、その駆動回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 ステップ式の充放電方法で液晶ディスプ
レーの複数のデータラインを駆動し、タイミングパルス
制御手段と、複数の参考電圧と、複数のアナログ電圧駆
動手段とを含んでなる。該タイミングパルス制御手段は
ステップ式充放電を発生させるタイミングパルス信号を
発生させるために用いる。該参考電圧はステップ式充放
電の参考電圧として提供されるものである。該アナログ
電圧駆動の入力端はタイミングパルス制御手段、該参考
電圧、従来のデータ線の駆動回路の出力データ、及び必
要とする極性、輝度データにカップリングし、出力端は
対応する一データラインにカップリングする。該アナロ
グ電圧駆動手段が駆動を実施する場合、一つ前の画素の
駆動電圧を起動電圧とし、駆動しようとする画素の駆動
電圧を最終電圧とし、タイミングパルス制御手段に入力
するタイミングパルス信号に従って、該起動電圧と最終
電圧の間に分布する複数の参考電圧を順次起動して、最
後に該最終電圧を起動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はステップ式充、放
電の液晶ディスプレー駆動回路に係るものであって、特
に電力の消耗を大幅に低減することのできる液晶ディス
プレーの駆動回路及び駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】昨今は、情報産業並びに通信産業が目ま
ぐるしく発展する時代となり、液晶ディスプレーが各種
製品、例えばノートブックタイプのコンピュータ、ポケ
ットタイプのコンピュータ、携帯電話、PDA(person
al digital assistant)などに幅広く応用されるように
なった。液晶ディスプレーは通常十数本から数千本の横
方向に走る走査線と、縦方向に走るデータ線とが交差し
て画面が構成される。該横方向の走査線と、縦方向のデ
ータ線との交点が一つの画素(pixel)を形成し、その
輝度は画素に印加する電圧によって決まる。
【0003】図1を参照にして説明する。図1はアクテ
ィブ・マトリクス型液晶ディスプレーの画素アレイの説
明図である。図示には横方向の第5走査線5と、第6走
査線6と、縦方向の第2データ線2と、第3データ線
と、及びこれらが交差して形成される4つの画素を開示
する。それぞれの画素は1つの制御スイッチング素子7
と、電荷を保存するコンデンサ8とを含み、このように
重複して配列する画素アレイによって液晶ディスプレー
の画面が形成される。周知の液晶ディスプレーの映像を
制御する方法は、同一の横列上の制御スイッチング素子
を走査線によって接続し、スキャン駆動回路で駆動し、
上から下へ順次走査線を起動し、データ線が電荷を保存
するコンデンサに書き込みできるようにする。スキャン
駆動回路が一本の走査線を起動すると、該横列の走査線
上に交差する一本毎のデータ線に対し、データ駆動回路
によって制御電圧を印加して、それぞれの画素の階調を
表現する。このようにして一本毎の横列の走査線に対す
るスキャンを進行させて1サイクルのスキャンを完成さ
せる。続いて次ぎのスキャンサイクルを進行させて、デ
ィスプレー上の映像を更新する。このように、ディスプ
レー上の1つずつの画素が1秒毎に複数回更新を行う。
それぞれの画素の色は、必ず赤、緑、青の3色の組合せ
によって組成される。実際には、それぞれの画素は3本
の縦方向のデータ線によって制御電圧を印加しなければ
ならない。一つの典型的なVGA液晶ディスプレーにつ
いて言えば、横480×縦600個の画素を具える。よ
って、1920本の縦方向のデータ線で制御電圧を印加
しなければならない。このため縦方向の駆動回路もまた
1920個の出力端を有してすべての縦方向のデータ線
を駆動しなければならない。
【0004】液晶ディスプレーに映像を出現させる原理
は、制御電圧の大きさを調整することによって液晶材質
の光学的透過特性を変化させることにある。しかし、液
晶材質に安定した直流電圧を印加することは、液晶物質
に持続的な退化を招き、分解減少が発生する。よって、
データ駆動回路のそれぞれの画素は、交流電圧を提供し
て駆動しなければならない。この交流電圧は予め設けら
れた所定のバイアスを規準電圧とし、該規準電圧より大
きい、もしくは小さい切り替えによって代表的な極性反
転を行なう。
【0005】画面の品質の良し悪しと、回路の複雑さに
よって、前記規準電圧の極性反転は、画面反転(frame
inversion)と、縦行反転(Columninversion)と、横
列反転(row inversion)と、ドット反転(dot inver
sion)との4種類の形式に分けられる。そして、どのよ
うな形式であろうと、一つ一つの画素に新たにデータが
書きこまれる毎に、逆の極性で書き込まれなければなら
ない。画面反転は、一画面に書きこまれる極性がすべて
同様であることを表わし、次ぎの画面は逆の極性に転換
される。縦行反転は同一画面の任意の隣り合う縦方向の
極性が相反することを表わし、横列反転は同一画面の任
意の隣り合う横列の極性が相反することを表わす。ま
た、ドット反転は同一画面の任意の隣り合う2つの画素
極性が相反することを表わす。その内、ドット反転によ
って表現される画質が最も好ましく、未来の駆動方式の
主流とされる。しかし、駆動回路の複雑さも最高のもの
となり、消耗するパワーも最大のものとなる。
【0006】操作する電圧が同様の状況下に在って、回
路のパワー消耗と静電容量、周波数は正比例を形成す
る。駆動回路によって駆動回路の感じ取るデータ線の静
電容量値は、通常一つの画素がコンデンサに保存する静
電容量値に比して遥かに大きい。よってデータラインに
よって引き起こされるパワーの消耗にはかなりのものが
ある。特に横列反転とドット反転において、同一のデー
タ線は一回毎の走査サイクルに極性を変換しなければな
らず、画面毎に一回ずつ変換を行なう画面反転、もしく
は縦行反転に比してパワーの消耗が激しい。
【0007】このため、低パワーの液晶駆動方法と、そ
の駆動回路を開発することは、液晶業界にとって重要な
課題といえる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、低パワー
の液晶ディスプレー駆動方法を提供することを目的とす
る。
【0009】また、この発明は低パワーの液晶ディスプ
レー駆動回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明による液晶ディ
スプレーの駆動回路は、ステップ式の充放電方法で液晶
ディスプレーの複数のデータラインを駆動し、タイミン
グパルス制御手段と、複数の参考電圧と、複数のアナロ
グ電圧駆動手段とを含んでなる。該タイミングパルス制
御手段はステップ式充放電を発生させるタイミングパル
ス信号を発生させるために用いる。該参考電圧はステッ
プ式充放電の参考電圧として提供されるものである。該
アナログ電圧駆動の入力端はタイミングパルス制御手
段、該参考電圧、従来のデータ線の駆動回路の出力デー
タ、及び必要とする極性、輝度データにカップリング
し、出力端は対応する一データラインにカップリングす
る。該アナログ電圧駆動手段が駆動を実施する場合、そ
の前の画素の駆動電圧を起動電圧とし、駆動しようとす
る画素の駆動電圧を最終電圧とし、タイミングパルス制
御手段に入力するタイミングパルス信号に従って該起動
電圧と最終電圧の間に分布する複数の参考電圧を順次起
動して、最後に該最終電圧を起動する。
【0011】好ましくは、該ステップ式充放電を最大ス
テップ数を4ステップにする、よって、参考電圧は大か
ら小に順次ならべて第1参考電圧、第2参考電圧、第3
参考電圧とし、その内第1参考電圧を電圧源電圧の75
%とし、第2参考電圧は前記交流電圧の規準電圧とし、
第3電圧は電圧源電圧の25%とする。
【0012】好ましくは、該ステップ式充放電を最大ス
テップ数を4ステップにする、よって、参考電圧は大か
ら小に順次ならべて第1参考電圧、第2参考電圧、第3
参考電圧とし、その内第1参考電圧参考電圧を透過率5
0%に対応するプラス極性の電圧とし、第2参考電圧は
前記交流電圧の規準電圧とし、第3電圧は透過率50%
に対応するマイナス極性の電圧とする。
【0013】好ましくは、ステップ式の充放電エリアを
8段階に分けて、2ビットで画素の輝度と階調を区分す
る。
【0014】好ましくは、好ましくは、ステップ式の充
放電エリアを16段階に分けて、3ビットで画素の輝度
と階調を区分する。
【0015】
【実施の形態】この発明は低パワーの液晶ディスプレー
の駆動方法及び駆動回路を開示するものであって、液晶
を駆動する場合の駆動電圧極性と、該駆動電圧に対応す
るデジタル数値を利用してステップ式充放電スイッチン
グ素子の起動順序を決定することによって、節電の効能
を達成するものである。前記「従来の技術」の項目で述
べたように、液晶ディスプレーは交流電圧の方式で駆動
しなければならない。よって、データ線の駆動回路はデ
ータ線に設けたコンデンサに対して絶え間なく充放電を
行なわなければならない。特に横列反転とドット反転の
駆動方式の場合は、そうでなければならない。この発明
は、該種類の駆動方式に対して、駆動電圧の極性と、デ
ジタル/アナログコンバータ(DAC)の入力数値を利
用してアナログ電圧駆動手段内のスイッチングを制御す
るものであって、これによって節電の目的を達し、かつ
アナログの電圧出力を保有して液晶ディスプレーを駆動
するものである。
【0016】アナログ駆動電圧Vdacは、周知のデータ線
駆動回路中のデジタル/アナログコンバータによって転
換されてなり、データ線を駆動するための電圧である。
「従来の技術」に記載したとおり、周知の技術において
はこのアナログ電圧Vdacを直接データ線上に接続する。
このような接続方法は非常に電気の消耗を招く。この発
明は、ステップ式充放電の方法を利用して節電の目的を
達することを重点とする。
【0017】この発明に応用される原理は次ぎのとおり
である。如何なるコンデンサであっても、充電と放電を
一回ずつ行なうと、1/2(CV)のエネルギーを消耗す
る。Cは静電容量値を表わし、Vは電荷移転の過程にお
ける最大電圧である。よって、充放電の過程をn回のス
テップに分け、一回毎のステップにおける充放電の電圧
変化をV/nとすると、一回毎に消耗するエネルギーは
(1/2)(CV)/nとなる。このためn回の充電もしく
は放電のステップを経た後消耗したエネルギーは(1/2)
(CV)/nとなり、周知の技術に比して消耗するエネル
ギーを大幅に低下することができる。例を挙げれば、仮
に充放電の過程を4回のステップに分けると、消耗する
エネルギーは周知の技術に比して四分の一になる。
【0018】図2にこの発明のステップ式充放電の駆動
回路に係る回路ブロック図を開示する、駆動回路は、一
タイミングパルス制御手段20と、複数の参考電圧と、
複数のアナログ電圧駆動手段30とによって構成され
る。図2には第1アナログ電圧駆動手段301と、第2
アナログ電圧駆動手段302と、第mアナログ電圧駆動
手段30mを開示する。タイミングパルス制御手段20
の作用は、ステップ式充放電のタイミングパルス信号を
発生させることにある。その入力端はシステムタイミン
グパルスCLKと、RSTとにカップリングし、出力端
は、ステップ式充放電を進行させるタイミングパルス信
号t1、t2、t3…tnを第1アナログ電圧駆動手段301、
第2アナログ駆動手段、及び第mアナログ駆動手段30
mなどのすべてのアナログ電圧駆動手段に送信する。そ
の内、n値はステップ式充放電のステップ回数を表わ
し、仮にステップ式充放電のステップ数が4段階であれ
ば、タイミングパルス制御手段20は、t1、t2、t3、t4
の4つのタイミングパルス信号を出力する。その波形は
第3図に開示するとおりである。
【0019】前記参考電圧の数は、ステップ式充放電の
最大ステップ数から1を引いて決められる。その電圧の
大小は、電圧源電圧とアースとの間に分布する。
【0020】前記第1アナログ電圧駆動手段301の出
力端は、前記タイミングパルス制御手段20、と、ステ
ップ式充放電に使用する参考電圧V1、…Vn-1、周知
のデータ線駆動回路の出力するアナログ駆動電圧Vdac
1、電圧の極性P、及び輝度のデータにカップリング
し、そのデジタルデータMSBを表示する。その出力端
は第1データ線にカップリングして該第1データ線を駆
動する。また、第2アナログ電圧駆動手段302から第
mアナログ電圧駆動手段30mなどのすべてのアナログ
電圧駆動手段の接続は、いずれも第1アナログ電圧駆動
手段301と同様であるので、ここでは詳述しない。
【0021】図4にこの発明のアナログ電圧駆動手段の
回路説明図を開示する。図示に開示するアナログ電圧駆
動手段30の出力端は周知のデータ線駆動回路が出力す
るアナログ駆動電圧Vdaclと、スイッチング制御ロジッ
ク25の参考電圧V1、…Vn-1とを受信する。その出
力端は駆動させるデータ線、即ち負荷42に接続する。
該アナログ電圧駆動手段30は第1切換エレメントと、
その他n-1個の機r換えエレメントを含み、ここでいう
切換エレメントはMOSFETであってもよく、制御回路は電
圧の極性Pと輝度のデータMBSとに基づいて、該アナ
ログ電圧駆動手段30の切換エレメントを順次導電、閉
止させ、これによって図3に開示するステップ式の充電
と、ステップ式の放電を得ることができる。
【0022】次いで、この発明に開示する駆動方法を説
明する。液晶は交流形式によって操作される。よって、
規準電極の電圧を電圧源電圧Vddの50%に設定する。
プラス極性の状況下に在っては、デジタル/アナログコ
ンバータDACの出力する電圧は規準電圧と電圧源電圧
Vddの間に落ちる。マイナス極性の状況下に在っては、
デジタル/アナログコンバータのDACの出力する電圧
は規準電圧とアースとの間に落ちる、ノーマリーブラッ
ク(normally black)の液晶画面を例に挙げると、液
晶層の上下に電圧を印加しない場合は透過しなく、印加
する電圧が大きければ大きいほど透過率が高まる。即
ち、出力する電圧が電圧源電圧Vddと、アースに近在す
る位置とにある場合、輝度が高くなり、規準電極近くに
ある場合は輝度が比較的低くなる。
【0023】
【第1の実施例】この発明の第1実施例は、図4に開示
するようにn=4の状況を説明する。即ち、アナログ電
圧駆動手段30が充放電する電圧の範囲を4段間に分
け、基準電圧(Vdd50%で表示する)は、電圧源電圧Vddと
アースとの間に位置する。別途2つの参考電圧を追加
し、それぞれ電圧源電圧Vddの75%の箇所(Vdd75%
で表示する)と、25%の箇所(Vdd25%で表示する)と
する。液晶の操作は、交流の方式で進行させるのでデジ
タル/アナログコンバータによって転換された後の電圧
は、基準電圧に対称する電圧となり、且つ隣接する位置
の画素は階調が通常かなり接近する。このため、極性と
輝度に従って(デジタル出力の最も重要なビットであるM
SBによって代表することができる)異なる組み合わせを
行ない、Vdd25%、Vdd50%、Vdd75%及びVdacを
起動する4つの切換エレメントの順序を決定する。これ
には次ぎに掲げる4つの状況が挙げられる。 プラスの極性(P=1)、比較的明るい(MSB=1)、Vdd2
5%、Vdd50%、Vdd75%、Vdacの順に従って起動す
る。 マイナスの極性(P=0)、比較的明るい(MSB=1)、Vdd
75%、 Vdd50%、Vdd25%、Vdacの順に従って起
動する。 プラスの極性(P=1)、比較的暗い(MSB=0)、Vdd50
%と、Vdacの順に従って起動する。 マイナスの極性(P=0)、比較的暗い(MSB=0)、Vdd5
0%と、Vdacの順に従って起動する。
【0024】前記説明の第1の状況は、プラスの極性で
比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジ
タル/アナログコンバータによって出力される電圧は、
VddとVdd75%との間に落ちる。この実施例において
は、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いもの
であり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、
一つ前の画素の電圧はアースとVdd25%との間に落ち
る。このため、一つ前の画素を駆動した後当該画素を駆
動しようとする場合、データ線はVdd25%、Vdd50
%、Vdd75%の順に従って接続した後、最終的にVdac
に接続する。前記の説明のように、このように進行させ
るステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、
節電の目的を達することができる。
【0025】前記第2の状況は、マイナスの極性で比較
的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル
/アナログコンバータによって出力される電圧は、アー
スとVdd25%との間に落ちる。この実施例において
は、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いもの
であり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、
一つ前の画素の電圧はVddとVdd75%との間に落ちる。
このため、一つ前の画素を駆動した後当該画素を駆動し
ようとする場合、データ線はVdd75%、Vdd50%、Vd
d25%の順に従って接続した後、最終的にVdacに接続
する。前記の説明のように、このように進行させるステ
ップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の
目的を達することができる。
【0026】前記第3の状況は、プラスの極性で比較的
暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル/ア
ナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd50
%とVdd75%との間に落ちる。この実施例において
は、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いもの
であり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、
一つ前の画素の電圧はVdd50%とVdd25%との間に落
ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素
を駆動しようとする場合、データ線はVdd50%に接続
し、さらにVdacに接続すればよい。前記の説明のよう
に、このように進行させるステップ式の充電は消耗する
パワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができ
る。
【0027】前記第4の状況は、マイナスの極性で比較
的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル/
アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd5
0%とVdd25%との間に落ちる。この実施例において
は、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いもの
であり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、
一つ前の画素の電圧はVdd50%とVdd75%との間に落
ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素
を駆動しようとする場合、データ線はVdd50%に接続
し、さらにVdacに接続すればよい。前記の説明のよう
に、このように進行させるステップ式の充電は消耗する
パワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができ
る。
【0028】
【第2の実施例】第1の実施例において一つ前の画素
と、当該画素の階調が同様であると仮定したが、実際に
操作する場合、一つ前の画素と当該画素とは、偶に階調
が異なる場合がある。このような現象を考慮して、さら
にパワーの消耗を低減させるために、第2の実施例にお
いては、さらに一歩進んでアナログ電圧駆動手段の回路
に修正を加え、Vdd25%、Vdd50%、Vdd75%、及
びVdacを制御するの4つのスイッチング素子の前後の順
序について、該画素の電圧極性(P)、輝度(そのデジタ
ルデータは最も重要なビットであるMSBで表示され
る)、および一つ前の画素のMSB(Mpで表示する)
を以って決定するために、以下に掲げる8つの状況に区
分する。 P=1、MSB=Mp=1。Vdd25%、Vdd50%、Vdd
75%、Vdacの順に従って起動する。 P=0、MSB=Mp=1。Vdd75%、Vdd50%、Vdd
25%、Vdacの順に従って起動する。 P=1、MSB=Mp=0。Vdd50%、Vdacの順に従っ
て起動する。 P=0、MSB=Mp=0。Vdd50%、Vdacの順に従っ
て起動する。 P=1、MSB=1、Mp=0。Vdd50%、Vdd75
%、Vdacの順に従って起動する。 P=0、MSB=1、Mp=0。Vdd50%、Vdd25
%、Vdacの順に従って起動する。 P=1、MSB=0、Mp=1。Vdd25%、Vdd50
%、Vdacの順に従って起動する。 P=0、MSB=0、Mp=1。Vdd75%、Vdd50
%、Vdacの順に従って起動する。
【0029】前記説明の第1の状況は、プラスの極性で
比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジ
タル/アナログコンバータによって出力される電圧は、
VddとVdd75%との間に落ちる。この状況下に在って
は、一つ前の画素のMSBが当該画素と同様であって、
但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧は
アースとVdd25%との間に落ちる。このため、一つ前
の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場
合、データ線はVdd25%、Vdd50%、Vdd75%の順
に従って接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の
説明のように、このように進行させるステップ式の充電
は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達する
ことができる。
【0030】前記説明の第2の状況は、マイナスの極性
で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デ
ジタル/アナログコンバータによって出力される電圧
は、アースとVdd25%との間に落ちる。この状況下に
在っては、一つ前の画素のMSBが当該画素と同様であ
って、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の
電圧はVddとVdd75%との間に落ちる。このため、一つ
前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場
合、データ線はVdd75%、Vdd50%、Vdd25%の順
に従って接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の
説明のように、このように進行させるステップ式の充電
は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達する
ことができる。
【0031】前記説明の第3の状況は、プラスの極性で
比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタ
ル/アナログコンバータによって出力される電圧は、Vd
d50%とVdd75%との間に落ちる。この状況下に在っ
ては、一つ前の画素のMSBが当該画素と同様であっ
て、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電
圧はVdd50%と、Vdd25%との間に落ちる。このた
め、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しよう
とする場合、データ線はVdd50%に接続し、さらにVda
cに接続すればよい。前記の説明のように、このように
進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に
低減し、節電の目的を達することができる。
【0032】前記説明の第4の状況は、マイナスの極性
で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジ
タル/アナログコンバータによって出力される電圧は、
Vdd50%とVdd25%との間に落ちる。この状況下に在
っては、一つ前の画素のMSBが当該画素と同様であっ
て、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電
圧はVdd50%と、Vdd75%との間に落ちる。このた
め、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しよう
とする場合、データ線はVdd50%に接続し、さらにVda
cに接続すればよい。前記の説明のように、このように
進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に
低減し、節電の目的を達することができる。
【0033】前記説明の第5の状況は、プラスの極性で
比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジ
タル/アナログコンバータによって出力される電圧は、
VddとVdd75%との間に落ちる。この状況下に在って
は、一つ前の画素は比較的暗い画素であって、そのMS
Bが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よって、
一つ前の画素の電圧はVdd50%と、Vdd25%との間に
落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画
素を駆動しようとする場合、データ線はVdd50%と、V
dd75%に接続した後、最終的にVdacに接続する。前記
の説明のように、このように進行させるステップ式の充
電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達す
ることができる。
【0034】前記説明の第6の状況は、マイナスの極性
で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デ
ジタル/アナログコンバータによって出力される電圧
は、アースとVdd25%との間に落ちる。この状況下に
在っては、一つ前の画素は比較的暗い画素であって、そ
のMSBが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よ
って、一つ前の画素の電圧はVdd50%と、Vdd75%と
の間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、
当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd50
%と、Vdd25%に接続した後、最終的にVdacに接続す
る。前記の説明のように、このように進行させるステッ
プ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目
的を達することができる。
【0035】前記説明の第7の状況は、プラスの極性で
比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタ
ル/アナログコンバータによって出力される電圧は、Vd
d50%と、Vdd75%との間に落ちる。この状況下に在
っては、一つ前の画素は比較的明るい画素であって、そ
のMSBが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よ
って、一つ前の画素の電圧はアースと、Vdd25%との
間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当
該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd25%
と、Vdd50%に接続した後、最終的にVdacに接続すれ
ばよい。前記の説明のように、このように進行させるス
テップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電
の目的を達することができる。
【0036】前記説明の第8の状況は、マイナスの極性
で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジ
タル/アナログコンバータによって出力される電圧は、
Vdd50%とVdd25%との間に落ちる。この状況下に在
っては、一つ前の画素は比較的明るい画素であって、そ
のMSBが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よ
って、一つ前の画素の電圧はVddとVdd75%との間に落
ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素
を駆動しようとする場合、データ線はVdd75%と、Vdd
50%に接続した後、最終的にVdacに接続すればよい。
前記の説明のように、このように進行させるステップ式
の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を
達することができる。
【0037】以上の第2の実施例においては、一つ前の
画素の階調が、当該画素と異なるかもしれない場合を考
慮した。この発明のステップ式充放電による方法におい
ては、二つの隣り合う画素のMSBが異なる場合、余剰
の充放電が発生することなく、エネルギーの消耗を大幅
に低減することができる。特に二つの隣り合う画素の階
調が比較的明るいものから比較的暗くなった場合、この
実施例では電圧が経過する範囲の参考電圧を順次起動す
る、よってエネルギーの消耗過多を招くことがない。
【0038】
【第3の実施例】以上の二つの実施例においては、ステ
ップ式充放電の参考電圧をVdd、Vdd75%、Vdd50
%、及びVdd25%に設定した。これは液晶の有する直
線的光学曲線を仮定したものである。この発明によるも
う一つの実施例においては、液晶の光電曲線を非直線的
特性として考慮したものであって、透過率50%のプラ
ス、マイナスの極性の二つの電圧と、基準電圧とをステ
ップ式充放電の参考電圧とする。これらの参考電圧はま
た、通常周知のデータ線駆動回路において必要とされる
ガンマ修正参考電圧と共用することができる。
【0039】
【第4の実施例】この発明のもう一つの実施例において
は、参考電圧を提供せず、代わりに大容量のコンデンサ
を接続する。コンデンサの他端はアースに接続する、そ
の静電容量値は負荷に比して遥かに大きくし、即ちデー
タ線の負荷の合計とする。このようにすることによっ
て、それぞれの接続するコンデンサは起動値がどのよう
なものであろうと、最終的には、徐々に操作電圧の範囲
を平均する等分の位置に近づいて行き、必要とする参考
電圧を提供する。当然のことながら、この発明はステッ
プ式充放電の区分を4段階に分けることのみに限定され
るものではない。この発明のもう一つの実施例において
は、ステップ式充放電を2段階に区分する。このような
状況下に在って、交流電流の基準電圧を参考電圧とし、
電圧源電圧を該参考電圧との間の区域はプラスの極性で
駆動する。また、該参考伝あるとアースとの間の区域は
マイナスの植生で駆動する、その実施技術は前述の実施
例と完全に同一であるので、ここでは詳述しない。
【0040】
【第5の実施例】この発明のもう一つの実施例において
は、ステップ式充放電を8つの段階に区分する。このよ
うな状況下に在って、極性と2つのビットによって画素
の輝度と階調区分けすることができる。参考電圧は7つ
であって、大から小順次並べて、それぞれ第1参考電
圧、第2参考電圧、第3参考電圧、第4参考電圧、第5
考電圧、第6参考電圧、及び第7参考電圧とする。その
内、第4参考電圧は、前述の交流電圧の基準電圧であっ
て、電圧源電圧と前記第1参考電圧との間のエリア第1
明ドットエリアとし、プラス極性で駆動する。前記第1
参考電圧と第2参考電圧との間を第2明ドットエリアと
し、プラス極性で駆動する。前記第2参考電圧と第3参
考電圧との間を第1暗ドットエリアとし、プラス極性で
駆動する。前記第3参考電圧と第4参考電圧との間を第
2暗ドットエリアとし、プラス極性で駆動する。前記第
4参考電圧と第5参考電圧との間を第3暗ドットエリア
とし、マイナス極性で駆動する。前記第5参考電圧と第
6参考電圧との間を第3暗ドットエリアとし、マイナス
極性で駆動する。前記第5参考電圧と第6参考電圧との
間を第4暗ドットエリアとし、マイナス極性で駆動す
る。前記第6参考電圧と第7参考電圧との間を第3明ド
ットエリアとし、マイナス極性で駆動する。前記第7参
考電圧とアースとの間を第4明ドットエリアとし、マイ
ナス極性で駆動する。これらの実施に係る技術は前述の
実施例と完全に同一であるので、ここでは詳述しない。
【0041】
【第6の実施例】この発明によるもう一つの実施例は、
ステップ式週放電エリアを16の段階に区分けする。こ
のような状況下に在って極性と3つのビットを応用して
画素の輝度と階調を区分けする。しかし、ステップ式充
放電の段階のステップ数は、無限に増加することができ
ない、さもなければ充放電に必要とする時間が増加し、
制御回路の複雑さも増して、却って消耗する電力を高め
ることになる。
【0042】以上はこの発明のこましい実施例を開示
し、当業者が理解できるようにするためのものであっ
て、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よ
って、この発明に対する部分的な修正や変更であって、
この発明の要旨を失わないものは、いずれも、この発明
の精神と、特許請求の範囲に含まれるものとする。
【発明の効果】この発明による液晶ディスプレーの駆動
回路は、ステップ式の充放電方法で液晶ディスプレーの
複数のデータラインを駆動するものであって、タイミン
グパルス制御手段と、複数の参考電圧と、複数のアナロ
グ電圧駆動手段とを含んでなる。その液晶ディスプレー
の駆動回路と、該駆動回路を応用した液晶ディスプレー
の駆動方法は、低パワーの駆動方法であって、従来の駆
動方法に比して消耗するエネルギーを大幅に低下するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 アクティブ・マトリクス型液晶ディスプレー
の画素アレイの説明図である。
【図2】 この発明によるステップ式充放電の駆動回路
に係る回路ブロック図である。
【図3】 この発明における信号の波形図である。
【図4】 この発明におけるアナログ電圧駆動手段の回
路説明図である。
【図5】 この発明における一実施例の参考電圧に係る
説明図である。
【符号の説明】
2 第2データ線 3 第3データ線 5 第5走査線 6 第6走査線 7 制御スイッチング素子 8 コンデンサー 20 タイミングパルス制御手段 25 スイッチング制御ロジック 30 アナログ電圧駆動手段 42 負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 612 G09G 3/20 612E 621 621L (72)発明者 易 建宇 台湾桃園県中▲れき▼市永福路1038号8F −3 Fターム(参考) 2H093 NA16 NA32 NA43 NA56 NC16 NC21 NC34 NC35 ND06 ND34 ND39 5C006 AA22 AB05 AC02 AC27 AC28 AF71 AF82 BB16 BC06 BC13 BF43 EC05 EC13 FA47 5C080 AA10 BB05 CC03 DD26 EE28 FF09 KK02 KK07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電駆動の条件下に在って、ステップ
    式の充放電方法で液晶ディスプレーの複数のデータライ
    ンを駆動する液晶ディスプレーの駆動方法において、
    a、ステップ式充放電を発生させるタイミングパルス信
    号を発生させるためのタイミングパルス制御手段を提供
    し、b、複数の参考電圧であって、該参考電圧の数によ
    ってステップ式充放電の最大ステップ数を決定し、その
    大小電圧が電圧源電圧とアースとの間に分布する参考電
    圧を提供し、c、複数のアナログ電圧駆動手段であっ
    て、該アナログ電圧駆動手段の入力端は、前記タイミン
    グパルス制御手段と、参考電圧と、周知のデータ線駆動
    回路が出力するアナログ駆動電圧と、必要とする極性及
    び輝度のデータにカップリングし、その出力端は対応す
    る一本のデータ線にカップリングするアナログ電圧駆動
    手段を提供し、該データ線には複数の画素が接続し、そ
    の内の駆動しようとする画素の駆動電圧の極性が、一つ
    前の画素の駆動電圧の極性と逆であり、d、前記アナロ
    グ電圧駆動手段を応用して駆動を進行させる場合、一つ
    前の画素の駆動電圧を利用して、これを起動電圧とし、
    駆動しようとする画素のアナログ駆動電圧を最終電圧と
    し、タイミングパルス制御手段に入力されるタイミング
    パルス信号に従って、前記起動電圧と最終電圧との間に
    分布する複数の前記参考電圧を順次起動し、最後に最終
    電圧を起動することを特徴とする液晶ディスプレイの駆
    動方法。
  2. 【請求項2】 前記ステップ式充放電の最大ステップ数
    の4段階のステップに区分けし、このため前記参考電圧
    を3つ有し、該3つの参考電圧を大から小へと順に配列
    して第1参考電圧、第2参考電圧、及び第3参考電圧と
    し、該第2参考電圧を交流電の基準電圧とし、電圧源電
    圧と該第1参考電圧との間のエリアを第1明ドットエリ
    アとしてプラス極性で起動し、該第1参考電圧と、第2
    参考電圧との間のエリアを第1暗ドットエリアとしてプ
    ラス極性で起動し、該第2参考電圧と、第3参考電圧と
    の間のエリアを第2暗ドットエリアとしてマイナス極性
    で起動し、該第3参考電圧と、アースとの間のエリアを
    第2明ドットエリアとしてマイナス極性で起動すること
    を特徴とする請求項1に記載の液晶ディスプレイの駆動
    方法。
  3. 【請求項3】 前記第2参考電圧が電圧源電圧の75%
    であり、該第4参考電圧が電圧源電圧の25%であるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の液晶ディスプレイの駆
    動方法。
  4. 【請求項4】 前記第2参考電圧は透過率が50%であ
    って、プラス極性の電圧に対応し、前記第4参考電圧は
    透過率が50%であって、マイナス極性の電圧に対応す
    ることを特徴とする請求項2に記載の液晶ディスプレイ
    の駆動方法。
  5. 【請求項5】 前記第1参考電圧は、前記アナログ電圧
    駆動手段をコンデンサーに接続し、かつ複数回の充放電
    後プラス極性の電圧に対応し、前記第2参考電圧は、前
    記アナログ電圧駆動手段をコンデンサーに接続し、かつ
    複数回の充放電後ゼロ電圧に対応し、前記第3参考電圧
    は、前記アナログ電圧駆動手段をコンデンサーに接続
    し、かつ複数回の充放電後マイナス極性の電圧に対応す
    ることを特徴とする請求項2に記載の液晶ディスプレイ
    の駆動回路。
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