JP3727873B2 - 液晶表示パネル駆動回路及び液晶表示器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル駆動回路および液晶表示器に関し、特に液晶表示（以下、ＬＣＤと略して表示する場合もある）パネルデータ駆動の１ラインおよび２ラインのドット反転駆動モードに関し、従来技術中のフレームのフリッカを消去することができる方法、液晶表示パネル駆動回路の奇数線と偶数線間の走査線輝度の不均等をなくす方法を提供して、フレームの品質を向上する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の技術に係る液晶表示パネル（以下、ＬＣＤパネルと記す。）及びＬＣＤパネルの周辺駆動回路を示す。図に示すように、ＬＣＤパネルはインタレーシングデータ電極（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．，Ｄｍで表示する。）及びゲート電極（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，．．．，Ｇｎで表示する。）により形成されて、各インタレーシングデータ電極およびゲート電極を使用して表示ユニットを制御する。例えば、インタレーシングデータ電極Ｄ１およびゲート電極Ｇ１を使用して表示ユニット２００を制御することができる。各表示ユニットの等価回路は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（Ｑ11-Ｑ1m，Ｑ21-Ｑ2m，．．，Ｑn1-Qnm）及び蓄積コンデンサ（Ｃ11-Ｃ1m，Ｃ21-Ｃ2m，．．．，Ｃn1-Ｃnm）を含む。ＴＦＴのゲートおよびドレインは、それぞれゲート電極（Ｇ1-Ｇn）およびデータ電極（Ｄ1-Ｄm）に接続される。そのような接続はゲート電極（Ｇ1-Ｇn）の走査信号を使用して、（例えば同一走査線上に位置する）同一ライン上で全てのＴＦＴの電源のオンとオフを行い、データ電極の映像信号を制御して対応する表示ユニットに書き込むこともできる。注意が必要なのは、各表示ユニットがＬＣＤパネル上の単一の画素輝度だけを制御することである。つまり、モノカラーＬＣＤ上においては各表示ユニットが単一画素に反応する一方で、カラーＬＣＤ上においては各表示ユニットが単一サブ画素に対応する。つまり、サブ画素はそれぞれ赤（Ｒで表示）、青（Ｂで表示）、緑（Ｇで表示）で良く、単一画素がＲＧＢ（３個の表示ユニット）の構成により形成されているということである。
【０００３】
そして、図１は、ＬＣＤパネル１の駆動回路の一部分を示す。ゲートドライバ１０はあらかじめ定められた順番により各ゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，．．．，Ｇｎ上の走査信号（或いは走査パルス）を出力する。走査信号が一本のゲート電極上を伝送される時、同一列上或いは同一走査線上の表示ユニット中のＴＦＴはオン状態となり、一方で他の列或いは他の走査線上における表示ユニット中のＴＦＴはオフ状態となる。走査線が選択された時、データドライバ２０は表示されるイメージデータにより、映像信号（グレイ値、gray value）をデータ電極Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．Ｄｍを経由して、対応する列のｍ表示ユニット上へ出力する。ゲートドライバ１０がn列を連続してスキャンした後、単一フレームの表示は完了する。このように各走査線の連続したスキャンは、イメージを連続して表示する目的を達することができる。図１に示すように、信号ＣＰＶはゲートドライバ１０のクロックを示して、信号ＣＴＲはゲートドライバ１０により受信されたスキャン制御信号を示して、信号ＬＤはデータドライバ２０のデータラッチ信号を示して、信号ＤＡＴＡはデータドライバ２０により受信された映像信号を示す。
【０００４】
一般的に、データ電極Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．Ｄｍにより伝送された映像信号は、共通電極電圧Ｖcomとの関係を基に正極映像信号および負極映像信号に分けられる。正極映像信号は、電圧Ｖcomより高い電圧レベルを有する信号であることを表して、グレイ値が示すのを基にして、実際に発生する信号の電位は電圧Ｖp1とＶp2の間に位置する。一般的にそのグレイ値は共通電極電圧Ｖcomに近いほど低くなる。一方、負極映像信号は、電圧Ｖcomより低い電圧レベルを有する信号であることを表して、グレイ値が示すのを基にして、実際に発生する信号の電位は電圧Ｖn1とＶn2の間に位置する。同様に、そのグレイ値は共通電極電圧Ｖcomに近いほど低くなる。グレイ値が表示される時、正極の映像信号あるいは負極の映像信号で表示されても、表示効果は通常同じである。液晶分子寿命の短縮するような単一極性バイアス電圧を連続的に液晶分子が受けることを防ぐために、表示ユニットは奇数と偶数フレームに対応するそれぞれの正および負極映像信号を受信する。
【０００５】
各表示ユニット中の異なる極性映像信号の配置は、フレーム反転、ライン反転、カラム反転、ドット反転の４つの駆動タイプに分けることができる。フレーム反転駆動モード中において、映像信号の極性は同一フレーム上では同じであるが、それと隣接するフレーム上では反対となる。ラインあるいはカラム反転駆動モードでは、同一フレーム上の同じラインあるいはカラムは映像信号と同じ極性を有するが、隣接するラインあるいはカラムとは反対の極性を有する。ドット反転駆動モード中では、同一フレーム上の映像信号の極性は交錯した状態であり、それは後で詳しく述べる。
【０００６】
実用的に使用するドット反転では、後述するように、それはさらに１ラインドット反転および２ラインドット反転に分けることができる。
【０００７】
図２は、従来の１ラインドット反転駆動モード中での、カラーＬＣＤパネルの表示ユニットにより受信された映像信号の極性の概略図を示す。図２において、（i,j），（i+1,j），（i,j+1），（i+1,j+1），…などの各座標は単一画素を表し、その単一画素はさらに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）サブ画素の対応する３つの対応するサブ画素を含み、そのうちのサブ画素は図１の単一表示ユニットに対応する。１ラインドット反転駆動モードには、同一フレーム上における表示ユニットの映像信号の極性は隣接ユニットと反対であるが、それは上下左右での位置を含む。図２の斜線部分上に位置するサブ画素（例えば（i,j,Ｒ），（i,j,Ｂ），（i+1,j,Ｇ），（i+2,j,Ｒ），（i+2,j,Ｂ），…）および、他の同一フレーム上のサブ画素（例えば（i,j,Ｇ），（i+1,j,Ｒ），（i+1,j,Ｂ），（i+2,j,Ｇ），…）は反対の極性を受信する。例えば、斜線部分上に位置するサブ画素が映像信号の正の極性を有して、他のサブ画素は負の極性を有する。また反対の操作も上で述べたのと同じ特徴を有する。
【０００８】
映像信号の正極性と負極性の差には、非常に小さな表示効果の違いがあるが、静止フレームを見る時の全体表示効果は１ラインドット反転駆動モードと明らかな違いはない。図２の例のように、このエリアを、例えば青（Ｂ）がオン、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）がオフである青色と仮定する。第Ｎフレームの画素（i,j），（i,j+2），（i+1,j+1），（i+1,j+3），（i+2,j），（i+2,j+2），…中で、Ｂサブ画素は正極映像信号を受信して、第Ｎフレームの画素（i,j+1），（i,j+3），（i+1,j），（i+1,j+2），…中で、Ｂサブ画素は負極映像信号を受信する。しかしながら、第Ｎ＋１フレームの画素の極性は、第Ｎフレームの極性と反対である。第Ｎフレーム上の画素あるいは第Ｎ＋１フレーム上の画素でも、両方を較べた場合ほとんど同じ表示効果を有する。しかしながら、例えばMicrosoft Windows（登録商標）のオペレーティングシステム（MS OS）のシャットダウンフレームなどの、ある特定のフレーム上では明らかな表示効果の違いが現れる。
【０００９】
Microsoft Windowsのオペレーティングシステムのシャットダウンフレームにおいては、走査線の画素の半分だけが表示されるように選択され、２本の隣接する走査線は互いに異なる。図２の例では、Windowsのオペレーティングシステムのシャットダウンフレームが（i,j）、（i,j+2）、（i+1,j+1）、（i+1,j+3）、（i+2,j）、（i+2,j+2）、（i+3,j+1）、（i+3,j+3）、（i+4,j）、（i+4,j+2）、（i+5,j+1）、（i+5,j+3）を表示する。１ラインドット反転が使用された場合、現在のフレーム上では画素は全て正極映像信号に使用されて、次のフレーム上では全て負極映像信号に使用される。このため２つの連続するフレームの極性により、表示差はなくならず、フレーム上にフリッカ効果が発生する。
【００１０】
図４は、従来の２ラインドット反転駆動モード中での、カラーＬＣＤパネルの各表示ユニットから受信した映像信号極性の概略図を示す。２ラインドット反転駆動モードは１ラインドット反転と異なり、それは走査線が２本の隣接するラインを含むなどして、反転が２本ごとに行われる。例えば、ithおよび（i+1）th線が反転或いは走査の１つのユニットであり、それ以外は同じで反転の過程も同様である。同様に、図４において同一フレーム中の斜線部分のサブ画素は全て同じ極性を有し、同一フレーム中の残りのサブ画素は斜線部分と反対の極性を有する。
【００１１】
Windowsのオペレーティングシステムのシャットダウンフレームに使用される２ラインドット反転駆動モードの場合は、１ラインドット反転駆動モードと同じ欠点を有していない。図４に示すように、Windowsのオペレーティングシステムにおけるシャットダウンフレーム上の斜線部分の画素番号は通常、同一フレーム上の残りの部分と同じであるため、表示差がなくなる。そのため、フレームはフリッカ効果を有さない。
【００１２】
しかしながら、２ラインドット反転駆動モードの問題は、フレーム上の奇数と偶数線の間の不均一な輝度である。図５は、従来の２ラインドット反転駆動モード中のカラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の信号のタイミング図を示す。図５において、信号ＤＥはデータイネーブル（data enable）を示している。ＤＥ＝１の時には有効データ中であることを示す。信号ＰＯＬはデータドライバ２０の極性制御信号を示す。信号ＬＤはデータドライバ２０のラッチを示す。信号ＬＤが立ち下がりエッジの時、データがデータドライバ２０から送り出されたことを示す。信号Ｄ１、Ｖc11、Ｖc21はそれぞれデータ電極D1、蓄積コンデンサC11、蓄積コンデンサC21を示す。蓄積コンデンサＣ11および蓄積コンデンサＣ21は別々に２本の隣接する走査線上に位置し、それは２ラインドット反転駆動モード中で同じ極性を有する。
【００１３】
図５に示すように、蓄積コンデンサＣ11の表示ユニットを駆動する時、表示ユニットを正の極性（なぜなら前フレーム上では負極なため）へ駆動するために立ち上がり時間Ｔrが必要である。実際の充電時間はＴ3だけである。蓄積コンデンサＣ21（次の走査線）の表示ユニットを駆動する時、前の走査線により現在の状態は正極性であるため、立ち上がり時間Ｔr以外の実際の充電時間はＴ4となる。上で述べたのは、同一走査線上のその他の表示ユニット、及びその他の同じ２本の同一極性走査線は、同じ状況である。それ故、走査線が十分に充電されない場合、隣接する奇数線と偶数線の走査線の間には、充電の差異により異なった輝度が発生する。それは奇偶数走査線の輝度不均一の問題と呼ばれる。特に、この状態は低い温度の操作において明らかに現れる。
【００１４】
一方で、１ラインドット反転ではそのような問題が発生しない。図３において、１ラインドット反転駆動モードにおけるカラーＬＣＤパネル及びその駆動回路の信号のタイミング図を示す。図３において、キャパシタＣ11あるいはキャパシタＣ21の表示ユニットであっても、立ち上がり時間あるいは立ち下がり時間が必要であるため、充電時間Ｔ1と充電時間Ｔ2は同じである。これは充電が不足している状況であっても表示輝度の差異が発生しない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、液晶表示を含む液晶表示（ＬＣＤ）パネル駆動回路および駆動回路を使用する方法を提供して、上記の問題を解決してフレーム品質を向上させることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、所望の目的を達成するために、本発明のＬＣＤパネルはＬＣＤパネル駆動回路により制御され、それは複数の表示ユニットおよび複数のデータ電極とゲート電極を含み、それぞれ複数の表示ユニットに対応する。駆動回路は走査信号をゲート電極に出力するゲートドライバと、映像信号をデータ電極へ出力するデータドライバを含むものである。
【００１７】
データドライバは電極制御信号により出力する映像信号電極を決定して、さらに、駆動回路は切換回路および温度センサを含むものである。温度センサはＬＣＤパネルに対応する、例えば操作温度などの温度が切換温度を超えたかどうかを探知して（例えば、０℃から２５℃で、好ましくは１０℃から１８℃であり、使用される薄膜トランジスタ及びＬＣＤの材料の特長による。）、選択信号を生成するものである。
【００１８】
切換回路は選択信号により出力極性制御信号として、第１極性制御信号と第２極性制御信号から１つを選択する。１ラインドット反転駆動モードにおいては、第１極性制御信号を使用して映像信号を制御して、２ラインドット反転駆動モードにおいては、第２極性制御信号を使用して映像信号を制御する。このように、温度が低い時に１ラインドット反転駆動モードを使用して、奇数線と偶数線の走査線輝度不均一を防止し、温度が高い時に２ラインドット反転駆動モードを使用して、特定のフレームフリッカを防止することで、表示フレームの品質を向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
この発明のＬＣＤパネル駆動回路は、そのＬＣＤおよび駆動回路を使用してフレーム品質を向上する方法を含む。フレーム品質を向上する方法は、操作条件の必要により１ラインドット反転駆動モードあるいは２ラインドット反転駆動モードの中から１つ選び、好ましい表示品質を備える。
【００２１】
本実施形態では、温度制御を使用して映像信号駆動モードを変えるものである。つまり、室内温度では充電不足が通常発生しないため、正常な操作温度下（室内温度など）では、２ラインドット反転駆動モードが使用される。そのため、奇偶数走査線の不均一は発生せず、特定のフレーム（Windowのシャットダウンフレームなど）ではフリッカ効果が発生しない。しかし温度があるレベルまで下がった場合、１ラインドット反転駆動モードが使用され、温度が低い状況下では、正極と負極の差異により発生するフリッカは小さいため、一般の操作下での奇偶数走査線の不均一を防止することができる。以下において、図と合わせて詳しく説明する。
【００２２】
図６には、本発明のカラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路を示す。図６に示すように、駆動回路はゲートドライバ１０、データドライバ２０、増加した切換回路１００を含む。図６に示すように、ゲートドライバ１０とデータドライバ２０は図１中のものと同一である。増加された切換回路１００は、入力端から第１極性制御信号ＰＯＬ（１）および第２極性制御信号ＰＯＬ（２）を受信して、選択信号ＣＴＲＬにより、データドライバ２０の極性制御ピンＰＯＬから入力するために、制御信号ＰＯＬ（１）とＰＯＬ（２）の中より一つを選択する。データドライバ２０は、極性制御ピンＰＯＬが受信した信号により、正極と負極のどちらの映像信号をデータ電極Ｄ1-Ｄmへ出力するか決定する。第１極性制御信号ＰＯＬ（１）は１ラインドット反転駆動モードを示して、それは図３のＰＯＬ信号に似た波形を有する。第２極性制御信号ＰＯＬ（２）は２ラインドット反転駆動モードを示して、それは図５のＰＯＬ信号と似た波形を有する。
【００２３】
この実施形態において、選択信号ＣＴＲＬはＬＣＤパネルの操作温度により、信号ＰＯＬ（１）あるいは信号ＰＯＬ（２）の選択を決定をする。温度が切換温度を超えた時、それは奇数線と偶数線の走査線間の輝度が同じことを表すため、第２極性制御信号ＰＯＬ（２）が選択される。また、そうでない場合は第１極性制御信号ＰＯＬ（１）が選択される。そのため最適な映像極性駆動モードが通常選択されることとなり、またＬＣＤパネルの充電特性の測定を実際に行うと、上記の切換温度は１０℃〜１８℃の範囲となる。
【００２４】
図７には、図６の選択信号を生成することができる回路を示す。図７では一般の温度センサを使用して実施する場合を示しているが、この実施形態は実施可能な構成を単に示しただけであって、この発明を限定するものではない。
【００２５】
図７に示すように、この温度センサ回路の基本的な構成は、抵抗Ｒ1、Ｒ2とオペアンプＡ1を含む比較回路である。抵抗Ｒ2は温度により変化する値を有する抵抗器である。抵抗Ｒ1とＲ2は電圧分割回路を構成して、中間電圧Ｖmが抵抗Ｒ2により変化する値を有して、それは次式で表される。
【００２６】
（数１）
Ｖm=Ｖcc × Ｒ２／（Ｒ1＋Ｒ2）
【００２７】
電圧Ｖmおよび参照電圧Ｖrefを、別々に対応するオペアンプＡ1の正および負の入力端に入力して比較する。比較した結果を用いて選択信号ＣＴＲＬのレベルを決定する。そのため、ＬＣＤパネルの操作温度は抵抗R2の値を変えて、さらに選択信号ＣＴＲＬのレベルを決定することができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記構成により、本発明は下記のような長所を有する。ＬＣＤパネルを駆動する方法は、異なる温度により異なる極性制御信号を用いて操作し、１ラインあるいは２ラインのドット反転駆動モードのどちらを使用するか決定する。温度が切換温度よりも高い時、２ラインドット反転駆動モードを使用するため特定のフレームのフリッカを防止することができると同時に、この状況では奇数線と偶数線の走査線輝度不均一が出現しない。温度が切換温度よりも低い時は、１ラインドット反転駆動モードが使用されて奇数と偶数の走査線の輝度不均一を防止する。またこの状況下でのフリッカのレベルは受容できるレベルである。そのため、表示フレームの品質を向上する目的を達成することができる。さらに、この発明において増加される構成要素は最小限となるため、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のＬＣＤパネルおよびその周辺駆動回路の概略図である。
【図２】従来の１ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルの表示ユニットが受信する映像信号の極性を示した概略図である。
【図３】従来の１ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の信号のタイミング図である。
【図４】従来の２ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルの各表示ユニットから受信した映像信号の極性を示す概略図である。
【図５】従来の２ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の信号のタイミング図である。
【図６】この発明におけるカラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の概略図である。
【図７】図６の選択信号を生成する回路図である。
【符号の説明】
１ ＬＣＤパネル
１０ ゲートドライバ
２０ データドライバ
１００ 切換回路
２００ 表示ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル駆動回路および液晶表示器に関し、特に液晶表示（以下、ＬＣＤと略して表示する場合もある）パネルデータ駆動の１ラインおよび２ラインのドット反転駆動モードに関し、従来技術中のフレームのフリッカを消去することができる方法、液晶表示パネル駆動回路の奇数線と偶数線間の走査線輝度の不均等をなくす方法を提供して、フレームの品質を向上する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の技術に係る液晶表示パネル（以下、ＬＣＤパネルと記す。）及びＬＣＤパネルの周辺駆動回路を示す。図に示すように、ＬＣＤパネルはインタレーシングデータ電極（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．，Ｄｍで表示する。）及びゲート電極（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，．．．，Ｇｎで表示する。）により形成されて、各インタレーシングデータ電極およびゲート電極を使用して表示ユニットを制御する。例えば、インタレーシングデータ電極Ｄ１およびゲート電極Ｇ１を使用して表示ユニット２００を制御することができる。各表示ユニットの等価回路は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（Ｑ11-Ｑ1m，Ｑ21-Ｑ2m，．．，Ｑn1-Qnm）及び蓄積コンデンサ（Ｃ11-Ｃ1m，Ｃ21-Ｃ2m，．．．，Ｃn1-Ｃnm）を含む。ＴＦＴのゲートおよびドレインは、それぞれゲート電極（Ｇ1-Ｇn）およびデータ電極（Ｄ1-Ｄm）に接続される。そのような接続はゲート電極（Ｇ1-Ｇn）の走査信号を使用して、（例えば同一走査線上に位置する）同一ライン上で全てのＴＦＴの電源のオンとオフを行い、データ電極の映像信号を制御して対応する表示ユニットに書き込むこともできる。注意が必要なのは、各表示ユニットがＬＣＤパネル上の単一の画素輝度だけを制御することである。つまり、モノカラーＬＣＤ上においては各表示ユニットが単一画素に反応する一方で、カラーＬＣＤ上においては各表示ユニットが単一サブ画素に対応する。つまり、サブ画素はそれぞれ赤（Ｒで表示）、青（Ｂで表示）、緑（Ｇで表示）で良く、単一画素がＲＧＢ（３個の表示ユニット）の構成により形成されているということである。
【０００３】
そして、図１は、ＬＣＤパネル１の駆動回路の一部分を示す。ゲートドライバ１０はあらかじめ定められた順番により各ゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，．．．，Ｇｎ上の走査信号（或いは走査パルス）を出力する。走査信号が一本のゲート電極上を伝送される時、同一列上或いは同一走査線上の表示ユニット中のＴＦＴはオン状態となり、一方で他の列或いは他の走査線上における表示ユニット中のＴＦＴはオフ状態となる。走査線が選択された時、データドライバ２０は表示されるイメージデータにより、映像信号（グレイ値、gray value）をデータ電極Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．Ｄｍを経由して、対応する列のｍ表示ユニット上へ出力する。ゲートドライバ１０がn列を連続してスキャンした後、単一フレームの表示は完了する。このように各走査線の連続したスキャンは、イメージを連続して表示する目的を達することができる。図１に示すように、信号ＣＰＶはゲートドライバ１０のクロックを示して、信号ＣＴＲはゲートドライバ１０により受信されたスキャン制御信号を示して、信号ＬＤはデータドライバ２０のデータラッチ信号を示して、信号ＤＡＴＡはデータドライバ２０により受信された映像信号を示す。
【０００４】
一般的に、データ電極Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．Ｄｍにより伝送された映像信号は、共通電極電圧Ｖcomとの関係を基に正極映像信号および負極映像信号に分けられる。正極映像信号は、電圧Ｖcomより高い電圧レベルを有する信号であることを表して、グレイ値が示すのを基にして、実際に発生する信号の電位は電圧Ｖp1とＶp2の間に位置する。一般的にそのグレイ値は共通電極電圧Ｖcomに近いほど低くなる。一方、負極映像信号は、電圧Ｖcomより低い電圧レベルを有する信号であることを表して、グレイ値が示すのを基にして、実際に発生する信号の電位は電圧Ｖn1とＶn2の間に位置する。同様に、そのグレイ値は共通電極電圧Ｖcomに近いほど低くなる。グレイ値が表示される時、正極の映像信号あるいは負極の映像信号で表示されても、表示効果は通常同じである。液晶分子寿命の短縮するような単一極性バイアス電圧を連続的に液晶分子が受けることを防ぐために、表示ユニットは奇数と偶数フレームに対応するそれぞれの正および負極映像信号を受信する。
【０００５】
各表示ユニット中の異なる極性映像信号の配置は、フレーム反転、ライン反転、カラム反転、ドット反転の４つの駆動タイプに分けることができる。フレーム反転駆動モード中において、映像信号の極性は同一フレーム上では同じであるが、それと隣接するフレーム上では反対となる。ラインあるいはカラム反転駆動モードでは、同一フレーム上の同じラインあるいはカラムは映像信号と同じ極性を有するが、隣接するラインあるいはカラムとは反対の極性を有する。ドット反転駆動モード中では、同一フレーム上の映像信号の極性は交錯した状態であり、それは後で詳しく述べる。
【０００６】
実用的に使用するドット反転では、後述するように、それはさらに１ラインドット反転および２ラインドット反転に分けることができる。
【０００７】
図２は、従来の１ラインドット反転駆動モード中での、カラーＬＣＤパネルの表示ユニットにより受信された映像信号の極性の概略図を示す。図２において、（i,j），（i+1,j），（i,j+1），（i+1,j+1），…などの各座標は単一画素を表し、その単一画素はさらに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）サブ画素の対応する３つの対応するサブ画素を含み、そのうちのサブ画素は図１の単一表示ユニットに対応する。１ラインドット反転駆動モードには、同一フレーム上における表示ユニットの映像信号の極性は隣接ユニットと反対であるが、それは上下左右での位置を含む。図２の斜線部分上に位置するサブ画素（例えば（i,j,Ｒ），（i,j,Ｂ），（i+1,j,Ｇ），（i+2,j,Ｒ），（i+2,j,Ｂ），…）および、他の同一フレーム上のサブ画素（例えば（i,j,Ｇ），（i+1,j,Ｒ），（i+1,j,Ｂ），（i+2,j,Ｇ），…）は反対の極性を受信する。例えば、斜線部分上に位置するサブ画素が映像信号の正の極性を有して、他のサブ画素は負の極性を有する。また反対の操作も上で述べたのと同じ特徴を有する。
【０００８】
映像信号の正極性と負極性の差には、非常に小さな表示効果の違いがあるが、静止フレームを見る時の全体表示効果は１ラインドット反転駆動モードと明らかな違いはない。図２の例のように、このエリアを、例えば青（Ｂ）がオン、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）がオフである青色と仮定する。第Ｎフレームの画素（i,j），（i,j+2），（i+1,j+1），（i+1,j+3），（i+2,j），（i+2,j+2），…中で、Ｂサブ画素は正極映像信号を受信して、第Ｎフレームの画素（i,j+1），（i,j+3），（i+1,j），（i+1,j+2），…中で、Ｂサブ画素は負極映像信号を受信する。しかしながら、第Ｎ＋１フレームの画素の極性は、第Ｎフレームの極性と反対である。第Ｎフレーム上の画素あるいは第Ｎ＋１フレーム上の画素でも、両方を較べた場合ほとんど同じ表示効果を有する。しかしながら、例えばMicrosoft Windows（登録商標）のオペレーティングシステム（MS OS）のシャットダウンフレームなどの、ある特定のフレーム上では明らかな表示効果の違いが現れる。
【０００９】
Microsoft Windowsのオペレーティングシステムのシャットダウンフレームにおいては、走査線の画素の半分だけが表示されるように選択され、２本の隣接する走査線は互いに異なる。図２の例では、Windowsのオペレーティングシステムのシャットダウンフレームが（i,j）、（i,j+2）、（i+1,j+1）、（i+1,j+3）、（i+2,j）、（i+2,j+2）、（i+3,j+1）、（i+3,j+3）、（i+4,j）、（i+4,j+2）、（i+5,j+1）、（i+5,j+3）を表示する。１ラインドット反転が使用された場合、現在のフレーム上では画素は全て正極映像信号に使用されて、次のフレーム上では全て負極映像信号に使用される。このため２つの連続するフレームの極性により、表示差はなくならず、フレーム上にフリッカ効果が発生する。
【００１０】
図４は、従来の２ラインドット反転駆動モード中での、カラーＬＣＤパネルの各表示ユニットから受信した映像信号極性の概略図を示す。２ラインドット反転駆動モードは１ラインドット反転と異なり、それは走査線が２本の隣接するラインを含むなどして、反転が２本ごとに行われる。例えば、ithおよび（i+1）th線が反転或いは走査の１つのユニットであり、それ以外は同じで反転の過程も同様である。同様に、図４において同一フレーム中の斜線部分のサブ画素は全て同じ極性を有し、同一フレーム中の残りのサブ画素は斜線部分と反対の極性を有する。
【００１１】
Windowsのオペレーティングシステムのシャットダウンフレームに使用される２ラインドット反転駆動モードの場合は、１ラインドット反転駆動モードと同じ欠点を有していない。図４に示すように、Windowsのオペレーティングシステムにおけるシャットダウンフレーム上の斜線部分の画素番号は通常、同一フレーム上の残りの部分と同じであるため、表示差がなくなる。そのため、フレームはフリッカ効果を有さない。
【００１２】
しかしながら、２ラインドット反転駆動モードの問題は、フレーム上の奇数と偶数線の間の不均一な輝度である。図５は、従来の２ラインドット反転駆動モード中のカラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の信号のタイミング図を示す。図５において、信号ＤＥはデータイネーブル（data enable）を示している。ＤＥ＝１の時には有効データ中であることを示す。信号ＰＯＬはデータドライバ２０の極性制御信号を示す。信号ＬＤはデータドライバ２０のラッチを示す。信号ＬＤが立ち下がりエッジの時、データがデータドライバ２０から送り出されたことを示す。信号Ｄ１、Ｖc11、Ｖc21はそれぞれデータ電極D1、蓄積コンデンサC11、蓄積コンデンサC21を示す。蓄積コンデンサＣ11および蓄積コンデンサＣ21は別々に２本の隣接する走査線上に位置し、それは２ラインドット反転駆動モード中で同じ極性を有する。
【００１３】
図５に示すように、蓄積コンデンサＣ11の表示ユニットを駆動する時、表示ユニットを正の極性（なぜなら前フレーム上では負極なため）へ駆動するために立ち上がり時間Ｔrが必要である。実際の充電時間はＴ3だけである。蓄積コンデンサＣ21（次の走査線）の表示ユニットを駆動する時、前の走査線により現在の状態は正極性であるため、立ち上がり時間Ｔr以外の実際の充電時間はＴ4となる。上で述べたのは、同一走査線上のその他の表示ユニット、及びその他の同じ２本の同一極性走査線は、同じ状況である。それ故、走査線が十分に充電されない場合、隣接する奇数線と偶数線の走査線の間には、充電の差異により異なった輝度が発生する。それは奇偶数走査線の輝度不均一の問題と呼ばれる。特に、この状態は低い温度の操作において明らかに現れる。
【００１４】
一方で、１ラインドット反転ではそのような問題が発生しない。図３において、１ラインドット反転駆動モードにおけるカラーＬＣＤパネル及びその駆動回路の信号のタイミング図を示す。図３において、キャパシタＣ11あるいはキャパシタＣ21の表示ユニットであっても、立ち上がり時間あるいは立ち下がり時間が必要であるため、充電時間Ｔ1と充電時間Ｔ2は同じである。これは充電が不足している状況であっても表示輝度の差異が発生しない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、液晶表示を含む液晶表示（ＬＣＤ）パネル駆動回路および駆動回路を使用する方法を提供して、上記の問題を解決してフレーム品質を向上させることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、所望の目的を達成するために、本発明のＬＣＤパネルはＬＣＤパネル駆動回路により制御され、それは複数の表示ユニットおよび複数のデータ電極とゲート電極を含み、それぞれ複数の表示ユニットに対応する。駆動回路は走査信号をゲート電極に出力するゲートドライバと、映像信号をデータ電極へ出力するデータドライバを含むものである。
【００１７】
データドライバは電極制御信号により出力する映像信号電極を決定して、さらに、駆動回路は切換回路および温度センサを含むものである。温度センサはＬＣＤパネルに対応する、例えば操作温度などの温度が切換温度を超えたかどうかを探知して（例えば、０℃から２５℃で、好ましくは１０℃から１８℃であり、使用される薄膜トランジスタ及びＬＣＤの材料の特長による。）、選択信号を生成するものである。
【００１８】
切換回路は選択信号により出力極性制御信号として、第１極性制御信号と第２極性制御信号から１つを選択する。１ラインドット反転駆動モードにおいては、第１極性制御信号を使用して映像信号を制御して、２ラインドット反転駆動モードにおいては、第２極性制御信号を使用して映像信号を制御する。このように、温度が低い時に１ラインドット反転駆動モードを使用して、奇数線と偶数線の走査線輝度不均一を防止し、温度が高い時に２ラインドット反転駆動モードを使用して、特定のフレームフリッカを防止することで、表示フレームの品質を向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
この発明のＬＣＤパネル駆動回路は、そのＬＣＤおよび駆動回路を使用してフレーム品質を向上する方法を含む。フレーム品質を向上する方法は、操作条件の必要により１ラインドット反転駆動モードあるいは２ラインドット反転駆動モードの中から１つ選び、好ましい表示品質を備える。
【００２１】
本実施形態では、温度制御を使用して映像信号駆動モードを変えるものである。つまり、室内温度では充電不足が通常発生しないため、正常な操作温度下（室内温度など）では、２ラインドット反転駆動モードが使用される。そのため、奇偶数走査線の不均一は発生せず、特定のフレーム（Windowのシャットダウンフレームなど）ではフリッカ効果が発生しない。しかし温度があるレベルまで下がった場合、１ラインドット反転駆動モードが使用され、温度が低い状況下では、正極と負極の差異により発生するフリッカは小さいため、一般の操作下での奇偶数走査線の不均一を防止することができる。以下において、図と合わせて詳しく説明する。
【００２２】
図６には、本発明のカラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路を示す。図６に示すように、駆動回路はゲートドライバ１０、データドライバ２０、増加した切換回路１００を含む。図６に示すように、ゲートドライバ１０とデータドライバ２０は図１中のものと同一である。増加された切換回路１００は、入力端から第１極性制御信号ＰＯＬ（１）および第２極性制御信号ＰＯＬ（２）を受信して、選択信号ＣＴＲＬにより、データドライバ２０の極性制御ピンＰＯＬから入力するために、制御信号ＰＯＬ（１）とＰＯＬ（２）の中より一つを選択する。データドライバ２０は、極性制御ピンＰＯＬが受信した信号により、正極と負極のどちらの映像信号をデータ電極Ｄ1-Ｄmへ出力するか決定する。第１極性制御信号ＰＯＬ（１）は１ラインドット反転駆動モードを示して、それは図３のＰＯＬ信号に似た波形を有する。第２極性制御信号ＰＯＬ（２）は２ラインドット反転駆動モードを示して、それは図５のＰＯＬ信号と似た波形を有する。
【００２３】
この実施形態において、選択信号ＣＴＲＬはＬＣＤパネルの操作温度により、信号ＰＯＬ（１）あるいは信号ＰＯＬ（２）の選択を決定をする。温度が切換温度を超えた時、それは奇数線と偶数線の走査線間の輝度が同じことを表すため、第２極性制御信号ＰＯＬ（２）が選択される。また、そうでない場合は第１極性制御信号ＰＯＬ（１）が選択される。そのため最適な映像極性駆動モードが通常選択されることとなり、またＬＣＤパネルの充電特性の測定を実際に行うと、上記の切換温度は１０℃〜１８℃の範囲となる。
【００２４】
図７には、図６の選択信号を生成することができる回路を示す。図７では一般の温度センサを使用して実施する場合を示しているが、この実施形態は実施可能な構成を単に示しただけであって、この発明を限定するものではない。
【００２５】
図７に示すように、この温度センサ回路の基本的な構成は、抵抗Ｒ1、Ｒ2とオペアンプＡ1を含む比較回路である。抵抗Ｒ2は温度により変化する値を有する抵抗器である。抵抗Ｒ1とＲ2は電圧分割回路を構成して、中間電圧Ｖmが抵抗Ｒ2により変化する値を有して、それは次式で表される。
【００２６】
（数１）
Ｖm=Ｖcc × Ｒ２／（Ｒ1＋Ｒ2）
【００２７】
電圧Ｖmおよび参照電圧Ｖrefを、別々に対応するオペアンプＡ1の正および負の入力端に入力して比較する。比較した結果を用いて選択信号ＣＴＲＬのレベルを決定する。そのため、ＬＣＤパネルの操作温度は抵抗R2の値を変えて、さらに選択信号ＣＴＲＬのレベルを決定することができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記構成により、本発明は下記のような長所を有する。ＬＣＤパネルを駆動する方法は、異なる温度により異なる極性制御信号を用いて操作し、１ラインあるいは２ラインのドット反転駆動モードのどちらを使用するか決定する。温度が切換温度よりも高い時、２ラインドット反転駆動モードを使用するため特定のフレームのフリッカを防止することができると同時に、この状況では奇数線と偶数線の走査線輝度不均一が出現しない。温度が切換温度よりも低い時は、１ラインドット反転駆動モードが使用されて奇数と偶数の走査線の輝度不均一を防止する。またこの状況下でのフリッカのレベルは受容できるレベルである。そのため、表示フレームの品質を向上する目的を達成することができる。さらに、この発明において増加される構成要素は最小限となるため、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のＬＣＤパネルおよびその周辺駆動回路の概略図である。
【図２】従来の１ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルの表示ユニットが受信する映像信号の極性を示した概略図である。
【図３】従来の１ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の信号のタイミング図である。
【図４】従来の２ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルの各表示ユニットから受信した映像信号の極性を示す概略図である。
【図５】従来の２ラインドット反転駆動モード中の、カラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の信号のタイミング図である。
【図６】この発明におけるカラーＬＣＤパネルおよびその駆動回路の概略図である。
【図７】図６の選択信号を生成する回路図である。
【符号の説明】
１ ＬＣＤパネル
１０ ゲートドライバ
２０ データドライバ
１００ 切換回路
２００ 表示ユニット
Claims (7)
- 複数の表示ユニットを有し、対応する複数のデータ電極および対応する複数のゲート電極を当該複数の表示ユニットにそれぞれ接続された液晶表示パネルを制御するための液晶表示パネル駆動回路において、
走査信号を前記ゲート電極に出力するためのゲートドライバと、
映像信号を前記データ電極に出力して、極性制御信号により映像信号極性を決定するデータドライバと、
前記データドライバに結合して、選択信号により第１極性制御信号と第２極性制御信号の中から１つを選択して出力する切換回路と、
液晶表示パネルに対応する温度が切換温度を超えているかどうかを探知して、前記選択信号を生成する温度センサと、
を備えることを特徴とする液晶表示パネル駆動回路。 - 前記切換温度が１０℃〜１８℃の範囲である請求項１に記載の液晶表示パネル駆動回路。
- 前記第１極性制御信号を用いて前記映像信号を制御するものが１ラインドット反転駆動モードであり、前記第２極性制御信号を用いて前記映像信号を制御するものが２ラインドット反転駆動モードである請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネル駆動回路。
- 複数の表示ユニットを有し、対応する複数のデータ電極および対応する複数のゲート電極を複数の表示ユニットにそれぞれ接続された液晶表示パネルと、
走査信号を前記ゲート電極に出力するためのゲートドライバと、
映像信号を前記データ電極に出力して、極性制御信号により前記映像信号の極性を決定するデータドライバと、
前記データドライバに結合して、選択信号により第１極性制御信号と第２極性制御信号の中から１つを選択して出力する切換回路と、
液晶表示パネルに対応する温度が切換温度を超えているかどうかを探知して、前記選択信号を生成する温度センサと、を具備したことを特徴とする液晶表示器。 - 前記切換温度が１０℃〜１８℃の範囲である請求項４に記載の液晶表示器。
- 前記第１極性制御信号を用いて前記映像信号を制御するものが１ラインドット反転駆動モードであり、前記第２極性制御信号を用いて前記映像信号を制御するものが２ラインドット反転駆動モードであるものである請求項４または請求項５に記載の液晶表示器。
- 特定のフレームフリッカおよび／または奇数線と偶数線間の走査線輝度不均一のうち、少なくとも１つの効果を減少させるために、第１極性制御信号と第２極性制御信号とを切り換えるものである液晶表示パネル駆動回路のフレーム品質改善方法。
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