JP2003337575A - 液晶ディスプレイの駆動装置及びその方法 - Google Patents

液晶ディスプレイの駆動装置及びその方法

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JP2003337575A JP2003084496A JP2003084496A JP2003337575A JP 2003337575 A JP2003337575 A JP 2003337575A JP 2003084496 A JP2003084496 A JP 2003084496A JP 2003084496 A JP2003084496 A JP 2003084496A JP 2003337575 A JP2003337575 A JP 2003337575A
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Li-Yi Chen
立宜 陳
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶ディスプレイの駆動装置及びその方法を提
供する。 【解決手段】第一グレイレベルから第二グレイレベルに
ディスプレイの画素を駆動する駆動装置を提供する。第
一メモリは画素に第一グレイレベルを示させる第一電圧
データを記憶する。第二メモリは所定のグレイレベル切
り換えに対応する動的駆動電圧を記録する駆動電圧表を
記憶する。コントローラは動的駆動電圧を用いて、画素
を駆動する。動的駆動電圧は、第一メモリの第一電圧デ
ータと、外部回路により供給され、画素が表示する第二
グレイレベルを決定する第二電圧データに従って、駆動
電圧表から選択される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
（Liquid Crystal Display、以下、「LCD」とい
う。）の駆動装置と、その駆動方法に関するもので、特
に、画素のグレイレベルを迅速に切り換える駆動回路と
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】LCDは様々な種類があり、全てのLCDは同
じ原理で操作する。液晶材はシールド内に配置される
が、透光チャンバ（light transmissive chamber）と
透光電極は、液晶材の上下に位置する。あるタイプのLC
Dは、ねじれネマティック液晶（twisted nematic liq
uid crystal）を利用し、十分な電位が電極間に供給さ
れる時、液晶分子はそれらの並び方を変える。並び方の
変更は、液晶材を通過する光の偏光状態を修正する。チ
ャンバ或いはセルは、基本的に、光シャッター或いは弁
として機能し、光の値を最大、最小或いは中間に制御す
る。これらの透光値はグレイレベル（gray level）と
呼ばれている。
【０００３】マトリクスLCD構造は、通常、複合ディス
プレイのために利用される。多数の液晶材の極小独立領
域が平面に位置している。これらの各領域は一般に、ピ
クチャエレメント、或いは、画素（pixel）と呼ばれ
る。これらの画素は通常、マトリクスを形成する行と列
に配列される。行と列電極の対応数は、画素の行と列に
相関している。電極電位は駆動力とも呼ばれ、適当な行
と列電極の選択により、任意の画素に適用され、その
後、好ましい図形が形成される。
【０００４】画素の駆動力の大きさ（amplitude）は、
画素が表示されるグレイレベルだけに依存する。図１
は、液晶材の透光率（グレイレベル）と駆動電圧との関
係を示す図である。４ビットにより示すと、透光率は１
６のグレイレベルGon〜Goffにより表示される。図１の
斜線は、駆動力Von〜Voffの決定を可能にし、静的状態
下で、グレイレベルGon〜Goffを表示する液晶材を駆動
する。画素を駆動する公知の方法は、動的切り換えの考
慮をしない駆動力を提供する。つまり、画素駆動が
[G２、Gon、G４、G５]の順に、連続してグレイレベルの
信号を受信する場合、例えば、各静的駆動電圧を、
[V２、Von、V４、V５]の順に画素に供給する。
【０００５】しかし、実際の状況において、特に、画素
の駆動電圧が小範囲の変動で変化する時など、画素は必
ずしも、図１で示されるような駆動電圧に対応するグレ
イレベルを備えているわけではない。事実上、駆動電圧
の差異が小さいほど、画素の応答速度は遅くなる。言い
換えると、黒白間を切り換えるグレイレベルは、中間値
の切り換えより速い。よって、画素は現在のグレイレベ
ルを表示することが出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、画素の現在
の駆動電圧と次の駆動電圧とを比較することにより、液
晶ディスプレイで画素を駆動する駆動装置とその方法を
提供し、その後、参照表（ルックアップテーブル）から
新しい駆動電圧を得るか、或いは、現在及び次の駆動電
圧に従って、アルゴリズムを実行し、画素の応答速度を
速めることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は第一グレイレベルから第二グレイレベル
に、ディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの
駆動装置を提供する。第一メモリは画素に第一グレイレ
ベルを示させる第一電圧データを記憶する。第二メモリ
は所定のグレイレベル切り換えに対応する動的駆動電圧
を記録する駆動電圧表を記憶する。コントローラは動的
駆動電圧を用いて、画素を駆動する。動的駆動電圧は、
第一メモリの第一電圧データと、外部回路により供給さ
れ、画素に第二グレイレベルを示させる第二電圧データ
に従って、駆動電圧表から選択される。
【０００８】更に、本発明は、第一グレイレベルから第
二グレイレベルへ、ディスプレイの画素を駆動する液晶
ディスプレイの駆動方法を提供する。第一メモリは、画
素のグレイレベルが固定されている時の静的駆動電圧
と、画素のグレイレベルが変動する時の動的駆動電圧を
記録する駆動電圧表を記憶する。第二メモリは画素が第
一グレイレベルの時の第一駆動電圧を記憶する。画素駆
動電圧は、第一駆動電圧と、画素の駆動に必要な第二グ
レイレベルを示させる第二駆動電圧とに従って、駆動電
圧表から選択される。
【０００９】
【発明の実施の形態】上述した本発明の目的、特徴、及
び長所をいっそう明瞭にするため、以下に本発明の好ま
しい実施の形態を挙げ、図を参照にしながらさらに詳し
く説明する。
【００１０】図２は本発明の具体例によるLCDの駆動装
置を示す図である。本発明の具体例によるLCDの駆動装
置は、ディスプレイ２５の画素を、第一グレイレベルか
ら第二グレイレベルに駆動する。
【００１１】第一メモリ２２は、第一画素に第一グレイ
レベルを示させる第一電圧データを記憶する。画素が第
一グレイレベルを示す時、電圧データは、画素に供給さ
れる電圧の情報を記録する。電圧値は図１を参照する。
【００１２】第二メモリ２３は、画素のグレイレベルが
固定されている時の静的駆動電圧と、画素のグレイレベ
ルが変動する時の動的駆動電圧を記録する駆動電圧表を
記憶する。更に、駆動電圧表は実験、シミュレーション
及び履歴記録により作成される。画素に供給される公知
の駆動回路の駆動電圧値はVonとVoff間に設定され、静
的駆動電圧の境界である。図１において、VonとVoff
は、画素に高い透光率（最大明るさ）と、低い透光性
（最大暗さ）をそれぞれ、示させる。動的駆動電圧の範
囲は、静的駆動電圧の範囲よりも大きい。更に、高動的
駆動電圧は、画素が維持出来る最大電圧値である。つま
り、動的駆動電圧の範囲は、VonとVoff間の境界より大
きい。上述のように、画素に供給される電圧が増加する
時、画素のグレイレベルの切り換えに必要な時間は減少
する。適切な動的駆動電圧は、画素が更に迅速に所定の
グレイレベルに達するのを確実にする実験により得られ
る。更に、画素の過度な充電或いは放電が回避される。
同様に、第二電圧データも図１で示される。よって、異
なるグレイレベルを切り換える動的駆動電圧が得られ
る。
【００１３】コントローラ２４は、デジタル信号処理器
（digital signal processor）、アドレス回路（addr
ess circuit）或いは、マルチプレクサ（multiplexo
r）である。コントローラ２４は、画素が表す第二グレ
イレベルを決定する外部回路２１により供給される第二
電圧データと、第一メモリ２２からの第一電圧データと
を受信し、第二メモリ２３内に記憶された駆動電圧表か
ら、画素駆動電圧を得て、第一及び第二電圧データに従
って、ディスプレイ２５の画素を駆動する。或いは、コ
ントローラ２４は、第一及び第二駆動電圧に従って、駆
動電圧修正表から修正値を得て、修正値により第二駆動
電圧を修正して、動的画素駆動電圧を生成し、ディスプ
レイ２５の画素を駆動する。ここで、第一グレイレベル
と第二グレイレベルが異なる時、修正値はゼロではな
い。これに反して、第一グレイレベルと第二グレイレベ
ルが同じ時、修正値はゼロとなる。よって、第一駆動電
圧が第二駆動電圧より低い時、動的画素駆動電圧は第二
電圧と修正値の和となる。第一駆動電圧が第二駆動電圧
より高い時、動的画素駆動電圧は第二電圧と修正値の差
となる。
【００１４】更に、コントローラ２４は第二電圧データ
を画素に供給した後、第二電圧データにより、第一メモ
リ２２に記憶された第一電圧データを置換する。ここ
で、修正駆動電圧と第一電圧データとの差異は、第二電
圧データと第一電圧データとの差異より大きい。よっ
て、画素のグレイレベルの切り換え速度は、修正駆動電
圧と第一電圧データとの間の電圧差を増加させることに
より、速くすることが出来る。
【００１５】また、コントローラ２４は、更に、駆動電
圧修正表に従って、低ビットデータから高ビットデータ
へ、駆動電圧を処理することが出来る。本発明の具体例
において、外部回路２１は６ビットの電圧データをコン
トローラ２４に供給し、６ビットのイメージを表す。し
かし、コントローラ２４は６ビットの電圧データを、例
えば、７ビット電圧データなどの高ビットデータに転換
する。高ビット電圧データは、更に正確に、電圧値を表
示する。よって、画素は更に適切な電圧により駆動され
て、グレイレベルの切り換え時間を減少させる。
【００１６】本発明では好ましい実施例を前述の通り開
示したが、これらは決して本発明に限定するものではな
く、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と
領域を脱しない範囲内で各種の変形や修飾を加えること
ができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で
指定した内容を基準とする。
【００１７】
【発明の効果】画素の応答速度を速めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶材の透光率（グレイレベル）と駆動電圧と
の関係を示す図である。
【図２】本発明の具体例によるLCDの駆動装置を示す図
である。
【符号の説明】
２１…外部回路 ２２…第一メモリ ２３…第二メモリ ２４…コントローラ ２５…ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｃ ６４１Ｐ Ｆターム(参考） 2H093 NA53 NC13 NC28 ND32 ND33 5C006 AA16 AF03 AF04 AF11 AF45 AF46 AF51 AF53 AF84 BB11 BC12 BF02 BF14 BF28 BF42 FA14 FA25 FA29 FA56 5C080 AA10 BB05 DD02 DD03 DD08 EE19 EE29 FF03 GG15 GG17 JJ02 JJ05

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一グレイレベルから第二グレイレベルに
    ディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆動
    装置であって、該駆動装置は、 前記画素に前記第一グレイレベルを示させる第一電圧デ
    ータを記憶する第一メモリと、 所定のグレイレベル切り換えに対応する動的駆動電圧を
    記録する駆動電圧表を記憶する第二メモリと、 前記動的駆動電圧により前記画素を駆動するコントロー
    ラと、からなり、 前記動的駆動電圧は、前記第一メモリの前記第一電圧デ
    ータと前記画素が表示する前記第二グレイレベルを決定
    する外部回路により供給される第二電圧データとに従っ
    て、前記駆動電圧表から選択されることを特徴とする液
    晶ディスプレイの駆動装置。
  2. 【請求項２】前記コントローラは、前記第二電圧データ
    により、前記第一メモリに記憶された前記第一電圧デー
    タを置換することを特徴とする請求項１に記載の液晶デ
    ィスプレイの駆動装置。
  3. 【請求項３】前記動的駆動電圧と前記第一電圧データと
    の差異は、前記第一電圧データと前記第二電圧データと
    の差異より大きい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装置。
  4. 【請求項４】前記駆動電圧表は、実験、シミュレーショ
    ン、或いは、履歴記録により作成されることを特徴とす
    る請求項３に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  5. 【請求項５】前記動的駆動電圧の前記範囲は、前記画素
    の前記第一電圧データと前記第二電圧データの前記範囲
    より大きいことを特徴とする請求項４に記載の液晶ディ
    スプレイの駆動装置。
  6. 【請求項６】前記第一及び第二電圧データの前記電圧範
    囲は、画素の最大暗さと最大明るさの電圧データの間で
    あることを特徴とする請求項４に記載の液晶ディスプレ
    イの駆動装置。
  7. 【請求項７】第一グレイレベルから第二グレイレベルに
    ディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆動
    装置であって、該駆動装置は、 前記画素のグレイレベルが固定時の静的駆動電圧と、前
    記画素のグレイレベルが変動する時の動的駆動電圧を記
    録する駆動電圧表を記憶する第一メモリと、 前記画素が前記第一グレイレベルを示す時、第一駆動電
    圧を記憶する第二メモリと、 前記動的駆動電圧により、前記画素を駆動するコントロ
    ーラと、からなり、前記動的駆動電圧は、前記第一駆動
    電圧と、前記画素が示す前記第二グレイレベルを決定す
    る、外部回路により供給される前記第二駆動電圧とに従
    って、前記駆動電圧表から選択されることを特徴とする
    液晶ディスプレイの駆動装置。
  8. 【請求項８】前記コントローラは、前記第二駆動電圧に
    より、前記第二メモリに記憶された前記第一電圧データ
    を置換することを特徴とする請求項７に記載の液晶ディ
    スプレイの駆動装置。
  9. 【請求項９】前記第一グレイレベルと前記第二グレイレ
    ベルとが異なる時、前記動的駆動電圧と前記第一駆動電
    圧との差異は、前記第一電圧駆動電圧と前記第二駆動電
    圧との差異より大きいことを特徴とする請求項７に記載
    の液晶ディスプレイの駆動装置。
  10. 【請求項１０】前記動的駆動電圧の前記範囲は、静的駆
    動電圧の前記範囲より大きいことを特徴とする請求項７
    に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  11. 【請求項１１】前記駆動電圧表は、実験、シミュレーシ
    ョン、或いは、履歴記録により作成されることを特徴と
    する請求項７に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  12. 【請求項１２】第一グレイレベルから第二グレイレベル
    にディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆
    動装置であって、 該駆動装置は、 前記画素が前記第一グレイレベルから前記第二グレイレ
    ベルに変わる時、駆動電圧の修正値を記録する駆動電圧
    修正表を記憶する第一メモリと、 前記画素が前記第一グレイレベルを示す時、第一駆動電
    圧を記憶する第二メモリと、 前記画素に前記第二グレイレベルを示させる第二駆動電
    圧と、前記駆動電圧修正表からの前記第一駆動電圧とに
    従って、前記修正値を得て、前記修正値により前記第二
    駆動電圧を修正して、前記画素を駆動する画素駆動電圧
    を生成するコントローラと、からなることを特徴とする
    液晶ディスプレイの駆動装置。
  13. 【請求項１３】前記コントローラは、前記第二駆動電圧
    により、前記第二メモリに記憶された前記第一電圧デー
    タを置換することを特徴とする請求項１２に記載の液晶
    ディスプレイの駆動装置。
  14. 【請求項１４】前記第一グレイレベルと前記第二グレイ
    レベルが異なる時、前記修正値はゼロではないことを特
    徴とする請求項１２に記載の液晶ディスプレイの駆動装
    置。
  15. 【請求項１５】前記第一グレイレベルと前記第二グレイ
    レベルが同じ時、前記修正値はゼロであることを特徴と
    する請求項１４に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  16. 【請求項１６】前記画素駆動電圧の前記値は、前記第二
    電圧と前記修正値の和であることを特徴とする請求項１
    ４に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  17. 【請求項１７】前記画素駆動電圧の前記値は、前記第二
    電圧と前記修正値の差であることを特徴とする請求項１
    ４に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  18. 【請求項１８】前記コントローラは、更に、前記駆動電
    圧修正表に従って、低ビットデータから高ビットデータ
    に、前記駆動電圧を処理することを特徴とする請求項１
    ２に記載の液晶ディスプレイの駆動装置。
  19. 【請求項１９】第一グレイレベルから第二グレイレベル
    にディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆
    動方法であって、 該駆動方法は、 前記画素のグレイレベルが固定時の静的駆動電圧と、前
    記画素のグレイレベルが変動する時の動的駆動電圧を記
    録する駆動電圧表を記憶する第一メモリを提供する工程
    と、 前記画素が前記第一グレイレベルを示す時、第一駆動電
    圧を記憶する第二メモリを提供する工程と、 前記第一駆動電圧と前記画素に前記第二グレイレベルを
    示させて、前記画素を駆動する第二駆動電圧に従って、
    前記駆動電圧表からの画素駆動電圧を選択する工程と、
    からなることを特徴とする液晶ディスプレイの駆動方
    法。
  20. 【請求項２０】更に、前記第二駆動電圧により、前記第
    二メモリに記憶された前記第一駆動電圧を置換する工程
    を含むことを特徴とする請求項１９に記載の液晶ディス
    プレイの駆動方法。
  21. 【請求項２１】前記第一グレイレベルと前記第二グレイ
    レベルが異なる時、前記画素駆動電圧と前記第一駆動電
    圧との差異は、前記第一駆動電圧と前記第二駆動電圧の
    差異より大きいことを特徴とする請求項１９に記載の液
    晶ディスプレイの駆動方法。
  22. 【請求項２２】前記第一グレイレベルが前記第二グレイ
    レベルと等しい時、前記画素駆動電圧は、前記第二駆動
    電圧に等しいことを特徴とする請求項２１に記載の液晶
    ディスプレイの駆動方法。
  23. 【請求項２３】第二駆動電圧は前記画素駆動電圧を低ビ
    ットから高ビットに転換することを特徴とする請求項１
    ９に記載の液晶ディスプレイの駆動方法。
  24. 【請求項２４】第一グレイレベルから第二グレイレベル
    にディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆
    動方法であって、 該駆動方法は、 前記画素が前記第一グレイレベルから前記第二グレイレ
    ベルに変わる時、駆動電圧の修正値を記録する駆動電圧
    修正表を記憶する第一メモリを提供する工程と、 前記画素が前記第一グレイレベルを示す時、第一駆動電
    圧を記憶する第二メモリを提供する工程と、 前記画素に前記第二グレイレベルを示させる第二駆動電
    圧と、前記駆動電圧修正表からの前記第一駆動電圧とに
    従って、前記修正値を得る工程と、 前記画素を駆動する前記修正値により、前記第二駆動電
    圧を修正することにより、画素駆動電圧を生成する工程
    と、からなることを特徴とする液晶ディスプレイの駆動
    方法。
  25. 【請求項２５】更に、前記第二駆動電圧により、前記第
    二メモリに記憶された前記第一駆動電圧を置換する工程
    を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液晶ディス
    プレイの駆動方法。
  26. 【請求項２６】前記第一グレイレベルと前記第二グレイ
    レベルが異なる時、前記修正値はゼロではなく、前記第
    一グレイレベルと前記第二グレイレベルが同じ時、前記
    修正値はゼロであることを特徴とする請求項２４に記載
    の液晶ディスプレイの駆動方法。
  27. 【請求項２７】前記画素駆動電圧の前記値は、前記第二
    電圧と前記修正値の和であることを特徴とする請求項２
    ４に記載の液晶ディスプレイの駆動方法。
  28. 【請求項２８】前記画素駆動電圧の前記値は、前記第二
    電圧と前記修正値の差であることを特徴とする請求項２
    ４に記載の液晶ディスプレイの駆動方法。
  29. 【請求項２９】更に、前記駆動電圧修正表に従って、低
    ビットデータから高ビットデータに、前記駆動電圧を処
    理する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の
    液晶ディスプレイの駆動方法。
  30. 【請求項３０】第一グレイレベルから第二グレイレベル
    にディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆
    動方法であって、 該駆動方法は、 前記画素が表示する前記第一グレイレベルを決定する第
    一駆動電圧を受信する工程と、 前記画素に前記第二グレイレベルを示させる第二駆動電
    圧を受信する工程と、 前記第一駆動電圧と前記第二駆動電圧に従って、駆動電
    圧表から選択された画素駆動電圧により前記画素を駆動
    する工程と、からなり、前記駆動電圧表は、前記画素の
    前記グレイレベルが固定時の静的駆動電圧と、前記画素
    の前記グレイレベルが変動する時の動的駆動電圧を記録
    することを特徴とする液晶ディスプレイの駆動方法。
  31. 【請求項３１】第一グレイレベルから第二グレイレベル
    にディスプレイの画素を駆動する液晶ディスプレイの駆
    動方法であって、 該駆動方法は、 前記画素が表示する前記第一グレイレベルを決定する第
    一駆動電圧を受信する工程と、 前記画素が示す前記第二グレイレベルを決定する第二駆
    動電圧を受信する工程と、 前記第二駆動電圧と前記第一駆動電圧とに従って、前記
    画素が前記第一グレイレベルから前記第二グレイレベル
    に変わる時、前記駆動電圧の前記修正値を記憶する駆動
    電圧修正表から駆動電圧の前記修正値を得る工程と、前
    記画素を駆動する前記修正値により、前記第二駆動電圧
    を修正する工程と、からなることを特徴とする液晶ディ
    スプレイの駆動方法。
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