JP2009223286A

JP2009223286A - 液晶ディスプレイ駆動装置と駆動方法

Info

Publication number: JP2009223286A
Application number: JP2008303098A
Authority: JP
Inventors: Xinshe Yin; 新社殷
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-10-01
Also published as: KR20090098656A; US20090231365A1; CN101533617A

Abstract

【課題】画面ぼやけを解決できる液晶ディスプレイ駆動装置と駆動方法を提供する。
【解決手段】駆動装置は、液晶パネルと、ゲートドライバと、データドライバと、タイミング制御器とを備える。タイミング制御器は、ゲートドライバと、データドライバと、背光源とを接続し、入力信号に基づいてグレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて、ゲート走査制御信号と、データ入力制御信号と、背光源制御信号とを生成し、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフさせる。２つのフレーム間に背光源をオフさせるように制御することで、液晶パネルに周期的な黒画面が生成されて、視覚残留による動的な画像のぼやけ現象が有効的に改善され、画質が向上する。同時に、消費電力を低減する。
【選択図】図１

Description

この発明は表示駆動装置と駆動方法に関するものであり、特に、液晶ディスプレイ駆動装置と駆動方法に関するものである。

液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、ＬＣＤと略称）は、静的な画像を表示する時にフリッカー（flicker）がない等利点を持つことは明らかなことであるが、動的な画像を表示する時に、激しいぼやけ（blurry）現象が現れる。これによって、液晶ディスプレイは、デジタルテレビ、ビデオディスプレイ、及びゲームなどでの用途において、大きな制限を受ける。

従来技術の液晶ディスプレイは、液晶パネルと、駆動回路（タイミング制御器と、ゲートドライバと、データドライバとを含む）と、背光源と、インバータとを備える。背光源は、複数のＣＣＦＬランプ（或いはＬＥＤ光源）と、光学膜と、支持フレームとからなる。光線は、ランプから発せられて、反射膜と拡散膜（或いはプリズム膜）により面光源に変換されて液晶パネル方向へ射出される。液晶ディスプレイが動作している時、ゲートドライバにより液晶パネルでの画素を１行ずつ走査し、各行を走査する時に、当該行のすべての画素をオンして、データドライバが当該行の画素にデータ電圧を書き込み、当該画面表示に必要な電圧まで画素の電圧を充電する。画素の液晶分子は、電界作用で向きを変えて、背光源の光線に当該画素点を通過させて画像を形成する。

従来の液晶が表示を行う過程中、背光源はずっとオン状態となる。即ち、背光源はずっと光源を提供している。画素を走査する過程中、１行の走査が完成した後で、次のフレームのデータ電圧が新たに書き込まれるまで、当該行の画素での電圧を保持している。即ち、当該行の画素が書き込まれたデータ電圧を保持しているから、当該画素を通過する光線はずっと現在のグレーレベルを保持している。次のフレームデータを新たに書き込むと、当該行画素のグレーレベルは、直接次のフレームのグレーレベルに変換される。そして、人間の目では、元画面の滞留が発生しやすく、前のフレームの視覚残存が次のフレームに対する視覚の受け取りに影響して、視覚でのぼやけを形成し、視覚でのストリークが画面のぼやけ（blur）を直接にもたらす。

本発明の目的は、背光源のオン／オフによって、従来技術の液晶ディスプレイで前の１つの画面が視覚に滞留することによる画面ぼやけを有効的に解決することができる液晶ディスプレイ駆動装置と駆動方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置は、アレイ基板と、カラー膜基板と、上記２つの基板の間に介在される液晶とからなり、行列で配列する画素を含む液晶パネルと、入力信号に基づいてグレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて、ゲート走査制御信号と、データ入力制御信号と、背光源制御信号とを生成するタイミング制御器と、上記タイミング制御器と液晶パネルとを接続し、上記ゲート走査制御信号に基づいて液晶パネルでの画素を行走査するゲートドライバと、上記タイミング制御器と液晶パネルとを接続し、グレーレベルデータ信号をスケール電圧に変換し、上記データ入力制御信号に基づいて上記スケール電圧を液晶パネルの画素に書き込むデータドライバと、上記液晶パネルに面光源を提供し、上記背光源制御信号に基づいて、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、設定周期にオフするように制御される背光源と、を備えることを特徴とする。

そのうち、上記タイミング制御器は、入力された差分信号を受信して、上記入力された差分信号に基づいて、グレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成する差分信号受信モジュールと、上記差分受信モジュールと接続し、上記グレーレベルデータ信号に対して処理を更に行うデータ処理モジュールと、上記データ処理モジュールと接続し、上記グレーレベルデータ信号を差分信号に変換して上記データドライバに送信する差分信号送信モジュールと、上記差分信号受信モジュールと接続し、上記内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいてゲート走査制御信号を生成して上記ゲートドライバに送信するゲートドライバ制御信号送信モジュールと、上記差分信号受信モジュールと接続し、上記内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいてデータ入力制御信号を生成して上記データドライバに送信するデータドライバ制御信号送信モジュールと、上記差分信号受信モジュールと接続し、上記内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて背光源制御信号を生成して、インバータにより上記背光源に送信し、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、設定周期にオフするように背光源を制御する背光源制御信号送信モジュールと、を備える。

上記の目的を達成するために、本発明による液晶ディスプレイ駆動方法は、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフするための背光源制御信号を出力することを特徴とする。

そのうち、上記現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフするための背光源制御信号を出力することは、具体的には、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻後、上記背光源を設定周期にオフさせるための背光源制御信号を出力することである。

上記現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻後、上記背光源を設定周期にオフさせるための背光源制御信号を出力することは、具体的には、現在フレームのゲート走査制御信号を受信するステップ１１と、上記ゲート走査制御信号が最後の１行であるか否かを判定し、最後の１行であれば、ステップ１３を実行し、最後の１行でなければ、ステップ１１を実行するステップ１２と、上記背光源を設定周期にオフするための背光源制御信号を生成して出力するステップ１３と、次のフレームの１行目から走査し、背光源をオンにして、ステップ１１を実行するステップ１４とを含む。

更に、上記設定周期が０．１ｍｓ〜１０ｍｓである。

本発明は、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフするように制御して、液晶パネルに周期的な黒画面を生成させ、液晶パネルが画面を表示する時に、現在のグレーレベルから一時的な黒いグレーレベルを経由して次の画面のグレーレベルに変換する液晶ディスプレイ駆動装置と駆動方法を提供した。視覚残留による動的な画像のぼやけ現象が有効的に改善され、画質を向上させる。同時に、背光源は、２つのフレーム間にオフされるので、背光源の消費電力を低下させる。本発明の実現には、技術的困難が少なく、幅広い用途への適用が期待できる。

以下、本発明の技術方案について、図面と実施例を参照して更に詳細な説明をする。

図１は本発明に係る液晶ディスプレイ駆動装置の構造模式図である。図１に示すように、本発明の液晶ディスプレイ駆動装置は、液晶パネル１０と、タイミング制御器２０と、ゲートドライバ４０と、データドライバ５０と、背光源６０とを備える。液晶パネル１０は、背光源６０に設置され、アレイ基板と、カラー膜基板と、上記の２つの基板の間に介在される液晶とからなり、行列で配列する画素を含む。タイミング制御器２０は、入力信号に基づいてグレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて、ゲート走査制御信号と、データ入力制御信号と、背光源制御信号とを生成する。ゲートドライバ４０は、液晶パネル１０とタイミング制御器２０とを接続し、ゲート走査制御信号に基づいて液晶パネル１０での画素を行走査する。データドライバ５０は、液晶パネル１０とタイミング制御器２０とを接続し、グレーレベルデータ信号をスケール電圧に変換し、データ入力制御信号に基づいてスケール電圧を液晶パネル１０の画素に書き込む。背光源６０は、背光源制御信号に基づいて、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、設定周期にオフするように制御される。具体的には、タイミング制御器２０は、インバータ３０によって背光源６０と接続し、生成した背光源制御信号が現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻で生成され、次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻で終了し、この間、背光源６０がオフされて発光しなく、液晶パネルが黒画面になる。

本発明の上記の技術方案は、２つのフレームの間に背光源をオフするように制御して、液晶パネルに周期的な黒画面を生成させ、液晶ディスプレイが画面を表示する時に、現在のグレーレベルから一時的な黒いグレーレベルを経由して次の画面のグレーレベルに変換する新しい液晶ディスプレイ駆動装置を提供する。人の視覚に対して、当該周期的な黒い画面は、人間の目の視覚残留を黒にさせ、更に新しい画面を受け取るように用意しておくことができ、そして、視覚残留による動的な画像のぼやけ現象が有効的に改善され、画質を向上する。同時に、背光源は、２つのフレーム間にオフされたから、背光源の消費電力を低減させる。

図２は本発明に係る液晶ディスプレイ駆動装置のタイミング制御器の構造模式図である。図２に示すように、タイミング制御器は、差分信号受信モジュール２１と、データ処理モジュール２２と、差分信号送信モジュール２３と、ゲートドライバ制御信号送信モジュール２４と、データドライバ制御信号送信モジュール２５と、背光源制御信号送信モジュール２６とを備える。差分信号受信モジュール２１は、入力された差分信号を受信して、上記入力された差分信号に基づいて、グレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成する。内部論理同期信号は、行同期信号Ｈｓｙｎｃと、フィールド同期信号Ｖｓｙｎｃと、データイネーブル信号ＤＥとを含む。データ処理モジュール２２は、差分受信モジュール２１と接続し、グレーレベルデータ信号に対して処理を更に行う。差分信号送信モジュール２３は、データ処理モジュール２２と接続し、グレーレベルデータ信号を差分信号に変換してデータドライバ５０に送信する。ゲートドライバ制御信号送信モジュール２４は、差分信号受信モジュール２１と接続し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいてゲート走査制御信号を生成してゲートドライバ４０に送信する。データドライバ制御信号送信モジュール２５は、差分信号受信モジュール２１と接続し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいてデータ入力制御信号を生成してデータドライバ５０に送信する。背光源制御信号送信モジュール２６は、差分信号受信モジュール２１と接続し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて背光源制御信号を生成して、インバータ３０により背光源６０に送信し、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、設定周期にオフするように背光源６０を制御する。

本発明に係る液晶ディスプレイ駆動方法は、具体的に、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフするための背光源制御信号を出力する。

本発明の上記技術方案は、新しい液晶ディスプレイ駆動方法を提供した。この駆動方法は、２つのフレームの間に背光源をオフするように制御して、液晶パネルに周期的な黒画面を生成させ、液晶パネルが画面を表示する時に、現在のグレーレベルから一時的な黒いグレーレベルを経由して次の画面のグレーレベルに変換する。人の視覚に対して、当該周期的な黒画面は、人間の目の視覚残留を黒くさせ、更に新しい画面を受け取るように用意しておくことができ、そして、視覚残留による動的な画像のぼやけ現象が有効的に改善され、画質を向上させる。同時に、背光源は、２つのフレーム間にオフされたから、背光源の消費電力を低減させる。

従来技術の液晶ディスプレイが駆動する時、ゲートドライバが駆動しているか否かにもかかわらず、背光源がずっと点灯している。本発明の液晶ディスプレイ駆動方法の１つの実施の方案は、タイミング制御器内に制御モジュールを設置して、背光源のオン／オフを制御するための背光源制御信号を生成して出力する。図３は本発明に係る背光源制御信号とゲート走査制御信号のタイミングであり、図４は本発明の液晶パネル画素の輝度変化の模式図である。図３と図４に示すように、背光源制御信号の低レベル（或いは高レベル）は、現在フレームのゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に生成される。現在フレームのゲート走査制御信号の終了時刻、画素の輝度はＧＬ_Ｎであり、このとき、背光源がオフされ、画素の輝度が０になって、パネルに黒画面を表示する。次のフレームの１行目ゲート走査制御信号が開始した後、画素の輝度がＧＬ_Ｎ＋１になる。即ち、フレーム毎の画面を表示する時には、表示画面から黒画面に回復し、そして、もう一度黒画面から次のフレームに回復する時間を経由して、連続した画面が人間の目に滞留されるという課題を有効に解決することができる。本発明は、２つのフレームの間に約数百μ秒から数ｍ秒までの黒画面を挿入したため、画質の向上に役立つ。一方、２つのフレーム間に背光源がオフされるため、背光源の消費電力を約３％〜４％低減させることができる。

実際の使用中、本発明の液晶ディスプレイ方法は、本発明の液晶ディスプレイ駆動装置の構造形式を採用して実現することができる。現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号との間に背光源制御信号を出力するために、いろいろな実現方案が採用できる。好適な方案は、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻後、上記背光源にある設定周期にオフさせるための背光源制御信号を出力することである。一般的には、設定周期は、０．１ｍｓ〜１０ｍｓである。図５は本発明に係る液晶ディスプレイ駆動方法の一実施形態のフローチャートである。具体的には、現在フレームのゲート走査制御信号を受信するステップ１１と、上記ゲート走査制御信号が最後の１行であるか否かを判定し、最後の１行であれば、ステップ１３を実行し、最後の１行でなければ、ステップ１１を実行するステップ１２と、上記背光源を設定周期にオフさせるための背光源制御信号を生成して出力するステップ１３と、次のフレームの１行目から走査し、背光源をオンにして、ステップ１１を実行するステップ１４とを含む。

最後に説明すべきは、以上の実施形態は、本発明の技術的方案を説明するためのものであって、限定を目的としない。好適な実施形態を参照して本発明を詳しく説明したが、上記の実施形態に記載の技術的方案を修正したり、その部分的な技術的特徴を同等に置き替えたりすることができ、その修正や置き替えは該当する技術的方案の本質が本発明の実施形態の技術的方案の趣旨と範囲を逸脱することに繋がらないことは、当業者にとって理解するところである。

本発明に係る液晶ディスプレイ駆動装置の構造模式図である。本発明に係る液晶ディスプレイ駆動装置のタイミング制御器の構造模式図である。本発明に係る背光源制御信号とゲート走査制御信号のタイミング図である。本発明に係る液晶ディスプレイ画素の輝度変化の模式図である。本発明に係る液晶ディスプレイ駆動方法の一実施形態のフローチャートである。

符号の説明

１０液晶パネル
２０タイミング制御器
３０インバータ
４０ゲートドライバ
５０データドライバ
６０背光源
２１差分信号受信モジュール
２２データ処理モジュール
２３差分信号送信モジュール
２４ゲートドライバ制御信号送信モジュール
２５データドライバ制御信号送信モジュール
２６背光源制御信号送信モジュール

Claims

液晶ディスプレイ駆動装置において、
アレイ基板と、カラー膜基板と、前記２つの基板の間に介在される液晶とからなり、行列で配列する画素を含む液晶パネルと、
入力信号に基づいてグレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成し、内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて、ゲート走査制御信号と、データ入力制御信号と、背光源制御信号とを生成するタイミング制御器と、
前記タイミング制御器と液晶パネルと接続し、前記ゲート走査制御信号に基づいて液晶パネルでの画素を行走査するゲートドライバと、
前記タイミング制御器と液晶パネルと接続し、前記グレーレベルデータ信号をスケール電圧に変換し、前記データ入力制御信号に基づいて前記スケール電圧を液晶パネルの画素に書き込むデータドライバと、
前記液晶パネルに面光源を提供し、前記背光源制御信号に基づいて、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、設定周期にオフするように制御される背光源と、
を備える、液晶ディスプレイ駆動装置。
前記タイミング制御器は、
入力された差分信号を受信して、前記入力された差分信号に基づいて、グレーレベルデータ信号と内部論理同期信号とを生成する差分信号受信モジュールと、
前記差分受信モジュールと接続し、前記グレーレベルデータ信号に対して処理を更に行うデータ処理モジュールと、
前記データ処理モジュールと接続し、前記グレーレベルデータ信号を差分信号に変換して前記データドライバに送信する差分信号送信モジュールと、
前記差分信号受信モジュールと接続し、前記内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいてゲート走査制御信号を生成して前記ゲートドライバに送信するゲートドライバ制御信号送信モジュールと、
前記差分信号受信モジュールと接続し、前記内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいてデータ入力制御信号を生成して前記データドライバに送信するデータドライバ制御信号送信モジュールと、
前記差分信号受信モジュールと接続し、前記内部論理同期信号とデータ伝送通路のタイミングに基づいて背光源制御信号を生成して、インバータにより前記背光源に送信し、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、設定周期にオフするように背光源を制御する背光源制御信号送信モジュールと、
を備える、請求項１に記載の液晶ディスプレイ駆動装置。
液晶ディスプレイ駆動方法において、
現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフするための背光源制御信号を出力する、液晶ディスプレイ駆動方法。
前記現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻と次のフレームの１行目ゲート走査制御信号の開始時刻との間に、背光源をオフするための背光源制御信号を出力することは、具体的には、現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻後、前記背光源を設定周期にオフさせるための背光源制御信号を出力することである、請求項３に記載の液晶ディスプレイ駆動方法。
前記現在フレームの最後の１行のゲート走査制御信号の終了時刻後、前記背光源を設定周期にオフさせるための背光源制御信号を出力することは、具体的には、
現在フレームのゲート走査制御信号を受信するステップ１１と、
前記ゲート走査制御信号が最後の１行であるか否かを判定し、最後の１行であれば、ステップ１３を実行し、最後の１行でなければ、ステップ１１を実行するステップ１２と、
前記背光源を設定周期にオフさせるための背光源制御信号を生成して出力するステップ１３と、
次のフレームの１行目から走査し、背光源をオンにして、ステップ１１を実行するステップ１４と
を含む、請求項４に記載の液晶ディスプレイ駆動方法。
前記設定周期が０．１ｍｓ〜１０ｍｓである、請求項３に記載の液晶ディスプレイ駆動方法。
前記設定周期が０．１ｍｓ〜１０ｍｓである、請求項４に記載の液晶ディスプレイ駆動方法。
前記設定周期が０．１ｍｓ〜１０ｍｓである、請求項５に記載の液晶ディスプレイ駆動方法。