JP4131413B2

JP4131413B2 - 液晶表示器を制御する方法

Info

Publication number: JP4131413B2
Application number: JP2004197018A
Authority: JP
Inventors: 世忠王
Original assignee: ▲ゆ▼瀚科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: JP2006018103A

Description

この発明は液晶表示器を制御する方法に関し、特に液晶表示器のフリッカーを迅速に消去して画像品質を維持するための液晶表示器の動作を制御する方法に関する。

液晶表示器はその軽量、低電力消費及び低輻射などの長所によって、ノートブック型コンピューター、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）などの携帯型電気製品に幅広く使用され、従来のブラウン管モニターに取って代わりつつある。液晶表示器は、液晶分子のさまざまな配列をもって光線の透過率を変えることによって、さまざまなグレイスケールを有する赤、青、緑光を生じさせて画像を表示する。

図１を参照する。図１は従来の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）液晶表示器１０を表す説明図である。液晶表示器１０は液晶パネル１２と、制御回路１４と、ソース駆動回路１６と、ゲート駆動回路１８と、第一電圧発生器２０と、第二電圧発生器２２とを含む。液晶パネル１２は液晶材料をはさむ二枚の基板によって構成される。そのうちの一枚の基板においては、複数のデータライン２４と、データライン２４に垂直な複数のスキャンライン２６と、複数のＴＦＴ２８が設けられ、その他の基板においては、第一電圧発生器２０を通して固定電圧Ｖ_ｃｏｍを提供するための共通電極が設けられる。説明を簡素化するため、図１には４個のＴＦＴ２８が示される。実際に液晶パネル１２においては、データライン２４とスキャンライン２６の交差点ごとに１個のＴＦＴ２８が接続される。したがって、ＴＦＴ２８はマトリックス方式で液晶パネル１２に配列される。言い換えれば、データライン２４は液晶表示器１０の各行に対応し、スキャンライン２６は液晶表示器１０の各列に対応し、ＴＦＴ２８は表示ユニットにそれぞれ対応する。カラー液晶表示器を例にすれば、各ピクセルは３または４個の表示ユニットを有する。なお、液晶表示器１２の両基板によって構成される回路は等価容量３０とみなすことができる。

液晶表示器１０を駆動する従来の方法は以下の通りである。制御回路１４が水平同期信号３２と垂直同期信号３４を受信すると相応の制御信号を生じさせてそれぞれソース駆動回路１６とゲート駆動回路１８に送信する。ソース駆動回路１６とゲート駆動回路１８は制御信号によってデータライン２４とスキャンライン２６に対して入力信号を発し、ＴＦＴ２８の導通と等価容量３０の両端の電位差を制御することによって、液晶分子の配列と光線の透過率を制御する。例えば、ゲート駆動回路１８がスキャンライン２６にパルスを入力してＴＦＴ２８を導通させ、ゲート駆動回路１６からデータライン２４に入力された信号をＴＦＴ２８を通して等価容量３０に入力することによって、相応のピクセルのグレイスケールを制御する。一方、ソース駆動回路１６からデータライン２４に入力される信号は第二電圧発生器２２によって生じ、グレイスケールは電圧レベルによって決められる。

正電圧で液晶分子を駆動し続けると液晶分子による光線の偏光または屈折効果は低下して画面表示の品質は劣化する。同じく、負電圧で液晶分子を駆動し続ける場合も液晶分子による光線の偏光または屈折効果は低下して画面表示の品質は劣化する。そのため、正電圧と負電圧と交替で液晶分子を駆動しなければならない。図２から図７を参照する。図２と図３は従来のワンライン反転駆動を表す説明図であり、図４と図５は従来のツーライン反転駆動を表す説明図であり、図６と図７は従来のコラム反転駆動を表す説明図である。反転駆動のいずれも画面のフリッカーを改善する効果を有する。図２から図７によれば、第一フレーム４２と第二フレーム４４は連続のフレームであり、第一フレーム４２における表示ユニット４６の極性と第二フレーム４４における表示ユニット４６の極性とは反対である。表示ユニット４６の極性配列方向の相違によって前記の三種類の反転駆動方法を区別する。そのうちワンライン反転駆動はその他の反転駆動より優れているが、フリッカーの発生を防止できない。

この発明は前述の問題を解決するため、液晶表示器の極性モードを動的に切り替える方法を提供することを課題とする。

この発明は液晶表示器を制御する方法を提供する。該液晶表示器は複数の表示ユニットを含む。該表示ユニットは複数の列として並ぶ。該液晶表示器は受信データによってフレーム周期ごとに表示ユニットの表示特性を変更する。該方法は、（ａ）各列の表示ユニットを複数のグループにわけ、グループごとに複数の表示ユニットを有させ、（ｂ）各グループの複数の表示ユニットを第一類表示ユニットと第二類表示ユニットと区別し、第一類表示ユニットの数量と第二類表示ユニットの数量を一致させ、（ｃ）各グループの第一類表示ユニットと第二類表示ユニットが各フレーム周期における表示データを比較し、グループが各フレーム周期における特性を定め、（ｄ）複数のグループが各フレーム周期における特性によって複数の列が各フレーム周期における特性を定め、（ｅ）複数の列が各フレーム周期における特性によって表示器が各フレーム周期における特性を定め、（ｆ）表示器が各フレーム周期における特性によって液晶表示器の極性モードを動的に切り替えるなどのステップを含む。

この発明による方法は表示データによって動的に液晶表示器の極性モードを切り替えることによって、液晶表示器の高画質を維持するとともにフリッカーを防止することができる。

かかる方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。

この発明が適用する液晶表示器の構造は図１における液晶表示器１０と同じであり、ここでその説明を省略する。図８を参照する。図８はこの発明による液晶表示器５０の表示ユニットを表す説明図である。液晶表示器５０は複数の列となって表示データによってそれぞれ赤、緑、青に対応するグレイスケールを表示する表示ユニットＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏ、Ｒｅ、Ｇｅ、Ｂｅを含み、そのうちＲｏ、Ｇｏ、ＢｏまたはＲｅ、Ｇｅ、Ｂｅは一個のピクセルを構成する。図８においては２０個のピクセルしか示されていない。この発明によれば、液晶表示器５０の表示ユニットＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏ、Ｒｅ、Ｇｅ、Ｂｅは複数のグループ５２に分けられ、グループ５２ごとに２個のピクセル（６個の表示ユニット）を有する。それから各グループ５２の各表示ユニットは検知方法の相違によって第一類表示ユニットと第二類表示ユニットに分けられる。図８によれば、奇数列において破線５４に囲まれる表示ユニットＲｏ、Ｂｏ、Ｇｅは第一類表示ユニット、その他の表示ユニットＧｏ、Ｒｅ、Ｂｅは第二類表示ユニットであり、偶数列において破線５４に囲まれる表示ユニットＧｏ、Ｒｅ、Ｂｅは第一類表示ユニット、その他の表示ユニットＲｏ、Ｂｏ、Ｇｅは第二類表示ユニットである。更に図９から図１１を参照する。図９、図１０、図１１は三種類の表示ユニット分類方法をそれぞれ表す。実線に囲まれるグループ５２において、破線５４に囲まれるのは第一類表示ユニット、その他は第二類表示ユニットである。例えば、図９における第一類表示ユニットは奇数列の表示ユニットＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏと偶数列の表示ユニットＲｅ、Ｇｅ、Ｂｅであり、第二類表示ユニットは奇数列の表示ユニットＲｅ、Ｇｅ、Ｂｅと偶数列の表示ユニットＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏである。注意すべき点は、第一類表示ユニットと第二類表示ユニットの分類はそれに限らないことである。なお、この実施例は赤、青、緑の表示ユニットを有するピクセルを例にするが、四種類の表示ユニットを有するピクセルもこの発明の範囲に属する。

表示ユニットが複数のグループ５２に分けられた後、各フレーム周期における各グループ５２の極性は判断され、液晶表示器５０の極性モード切り替えの資料となる。各フレーム周期における各グループ５２の極性は表示データが対応するグレイスケールによって判断される。グループ５２の第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引くとその値のいずれかが予定値ＦＬ＿ＴＨＲを上回り、かつ第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引くとその値がいずれも臨界値ＦＬ＿ＤＩＦを下回れば、そのグレープ５２は正極性グループと定められる。グループ５２の第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引くとその値がいずれも臨界値ＦＬ＿ＤＩＦを下回り、かつ第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引くとその値のいずれかが予定値ＦＬ＿ＴＨＲを上回れば、グレープ５２は負極性グループと定められる。図８における奇数列を例にすれば、正極性グループと負極性グループの判断は以下の式で表示できる。

正極性：(Re-Ro>FL_THR|Ge-Go>FL_THR|Bo-Be>FL_THR)
& 〜(Ro-Re>FL_DIF|Go-Ge>FL_DIF|Be-Bo>FL_DIF)
負極性：〜(Re-Ro>FL_DIF|Ge-Go>FL_DIF|Bo-Be>FL_DIF)
&
(Ro-Re>FL_THR|Go-Ge>FL_THR|Be-Bo>FL_THR)
図１２から図１４を参照する。図１２から図１４はこの発明による方法のフローチャートである。液晶表示器が立ち上がると（ステップ６０）、図１２から図１４によるフローで液晶表示器の極性モード切替のタイミングを判断する。まず、各グループに対して前述の方法によって正極性グループ（ステップ６２）または負極性グループ（ステップ６４）判断をする。正極性グループ判断の結果が「はい」であれば、正極性グループ数Ｇ_Ｐに１を累加し（ステップ６８）、「いいえ」であれば正極性グループ数Ｇ_Ｐを０に戻らせる（ステップ７０）。負極性グループ判断の結果が「はい」であれば、負極性グループ数Ｇ_Ｎに１を累加し（ステップ７２）、「いいえ」であれば負極性グループ数Ｇ_Ｎを０に戻らせる（ステップ７４）。グループの極性を判断してから、そのグループが一列の表示ユニットの最終グループであるかどうかを判断する。最終グループでない場合、次のグループに対する判断を行い、最終グループである場合、次のステップに移行する。ステップ６２〜７６によって、一列の表示ユニットの各グループの連続正極性グループ数Ｇ_Ｐと連続負極性グループ数Ｇ_Ｎが得られる。

一列のグループの極性判断を終わらせた後、ステップ８０、８２によって連続正極性グループ数Ｇ_Ｐまたは連続負極性グループ数Ｇ_Ｎが整数Ｍを上回るかどうかを判断する。いずれも整数Ｍを上回らない場合、列Ｌ_ｎをノーマル列と定める（ステップ８６。Ｌ_ｎ＝Ｎ（Ｎｏｒｍａｌ））。続いてステップ９８を実行する。連続正極性グループ数Ｇ_Ｐが整数Ｍを上回れば、列Ｌ_ｎを正極性列と定める（ステップ８８。Ｌ_ｎ＝Ｐ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ））。連続正極性グループ数Ｇ_Ｐが整数Ｍを上回れば、列Ｌ_ｎを正極性列と定め（ステップ８８。Ｌ_ｎ＝Ｐ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ））、連続負極性グループ数Ｇ_Ｎが整数Ｍを上回れば、列Ｌ_ｎを負極性列と定める（ステップ８４。Ｌ_ｎ＝Ｎ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ））。続いて前の列Ｌ_ｎ−１が正極性列であるかどうかを判断する。前の列Ｌ_ｎ−１が正極性列であれば、列Ｌ_ｎをフリッカー列と定めて連続フリッカー列数ＦＬに１を累加する（ステップ９４）。前の列Ｌ_ｎ−１が正極性列でなければ、連続フリッカー列数ＦＬを０に戻らせる（ステップ９２）。同じく、ステップ８８を終わらせた後、前の列Ｌ_ｎ−１が負極性列であるかどうかを判断する。前の列Ｌ_ｎ−１が負極性列であれば、列Ｌ_ｎをフリッカー列と定めて連続フリッカー列数ＦＬに１を累加する（ステップ９４）。前の列Ｌ_ｎ−１が負極性列でなければ、連続フリッカー列数ＦＬを０に戻らせる（ステップ９６）。フリッカー列の判断が終わった後、列Ｌ_ｎがフレームの最終列であるかどうかを判断する（ステップ９８）。最終列でなければ、ステップ６２、６４を繰り返し、最終列であれば、次のステップに移行する。ステップ８０〜９８によって、１フレーム周期内の連続フリッカー列数ＦＬが得られる。

続いて連続フリッカー列数ＦＬが整数Ｎを上回るかどうかを判断する（ステップ１００）。判断結果が「はい」であればステップ１０２を実行し、連続フリッカーフレーム数ＦＦに１を累加して連続ノーマルフレーム数ＮＦを０に戻らせる。判断結果が「いいえ」であれば、ステップ１１０を実行し、連続ノーマルフレーム数ＮＦに１を累加して連続フリッカーフレーム数ＦＦを０に戻らせる。ステップ１０２を実行した後、液晶表示器の極性モードがワンライン反転駆動モードであるかどうかを判断する（ステップ１０４）。判断結果が「いいえ」であれば、ステップ６２、６４に戻り、判断結果が「はい」であれば、ステップ１０６を実行し、連続フリッカーフレーム数ＦＦが整数Ｐを上回るかどうかを判断する。ステップ１０６による判断の結果が「いいえ」であれば、ステップ６２、６４に戻り、判断結果が「はい」であれば、（Ｐ＋１）個の連続フレーム周期がフリッカーフレームであって液晶表示器の極性モードがワンライン反転駆動モードであることが示され、そのため極性モードをワンライン反転駆動モードから非ワンライン反転駆動モードに切り替えてから（ステップ１０８）、ステップ６２、６４に戻る。ここで非ワンライン反転駆動とはワンライン反転駆動以外の極性モードを指す。ステップ１１０を実行した後、液晶表示器の極性モードが非ワンライン反転駆動モードであるかどうかを判断する（ステップ１１２）。判断結果が「いいえ」であれば、ステップ６２、６４に戻り、判断結果が「はい」であれば、ステップ１１４を実行し、連続ノーマルフレーム数ＮＦが整数Ｐを上回るかどうかを判断する。ステップ１１４による判断の結果が「いいえ」であれば、ステップ６２、６２に戻り、判断結果が「はい」であれば、（Ｐ＋１）個の連続フレーム周期がノーマルフレームであって液晶表示器の極性モードが非ワンライン反転駆動モードであることが示され、そのため極性モードを非ワンライン反転駆動モードからワンライン反転駆動モードに切り替えてから（ステップ１１６）、ステップ６２、６４に戻る。

注意すべき点は、前述の判断を同時に別々に実行することが可能であることにある。なお、グループ分類方法ごとに前述の判断を別々に実行することも可能である。例えば、図８から図１１におけるグループの分類方法ごとに別々に４回の判断を同時に実行し、そのうちいずれかの判断によって液晶表示器の極性モードを切り替えなければならないことが知れるとき、液晶表示器の極性モードを切り替えることが可能である。

前述の方法によれば、表示データによって液晶表示器がワンライン反転駆動モードにおいてフリッカーが生じるかどうかは判断できる。フリッカーが生じうると知れるとき、液晶表示器の極性モードをワンライン反転駆動モードから非ワンライン反転駆動モードに切り替え、表示データによってフリッカーが消えると判断すれば、また極性モードを非ワンライン反転駆動モードからワンライン反転駆動モードに切り替える。そのため、フリッカーが生じない場合に高画質のワンライン反転駆動モードを利用し、フリッカーが生じうる場合に非ワンライン反転駆動モードに切り替えてフリッカーを防ぐことが可能である。

以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

従来のＴＦＴ液晶表示器を表す説明図である。従来のワンライン反転駆動を表す第一説明図である。従来のワンライン反転駆動を表す第二説明図である。従来のツーライン反転駆動を表す第一説明図である。従来のツーライン反転駆動を表す第二説明図である。従来のコラム反転駆動を表す第一説明図である。従来のコラム反転駆動を表す第二説明図である。この発明による液晶表示器の表示ユニットを表す説明図である。この発明による表示ユニットの第一分類方法を表す説明図である。この発明による表示ユニットの第二分類方法を表す説明図である。この発明による表示ユニットの第三分類方法を表す説明図である。この発明による方法の第一フローチャートである。この発明による方法の第二フローチャートである。この発明による方法の第三フローチャートである。

符号の説明

１０液晶表示器
１２液晶パネル
１４制御回路
１６ソース駆動回路
１８ゲート駆動回路
２０第一電圧発生器
２２第二電圧発生器
２４データライン
２６スキャンライン
２８ＴＦＴ
３０等価容量
３２水平同期信号
３４垂直同期信号
３６表示データ
４２第一フレーム
４４第二フレーム
４６表示ユニット
５０液晶表示器
５２グループ

Claims

複数の表示ユニットを含む液晶表示器であって、該表示ユニットは複数の列として並び、該液晶表示器は受信データによってフレーム周期ごとに表示ユニットの表示特性を変更する、液晶表示器を制御する方法であって、
（ａ）各列の表示ユニットを複数のグループに分け、グループごとに複数の表示ユニットを有させるステップと、
（ｂ）各グループの複数の表示ユニットを第一類表示ユニットと第二類表示ユニットと区別し、第一類表示ユニットの数量と第二類表示ユニットの数量を一致させるステップと、
（ｃ）各グループの第一類表示ユニットと第二類表示ユニットが各フレーム周期における表示データを比較し、グループの各フレーム周期における極性を定めるステップと、
（ｄ）複数のグループの各フレーム周期における極性によって複数の列の各フレーム周期における極性を定めるステップと、
（ｅ）複数の列の各フレーム周期における極性によって各フレームがフリッカーフレームまたはノーマルフレームであることを定めるステップと、
（ｆ）各フレームがフリッカーフレームまたはノーマルフレームであることによって液晶表示器の極性モードを動的に切り替えるステップと、
（ｇ）ステップ（ｂ）を繰り返し、前回と異なる組み合わせで表示ユニットを第一類表示ユニットと第二類表示ユニットとして区別するステップと、
（ｈ）ステップ（ｇ）の区別結果によってステップ（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）を実行するステップと、
を含むことを特徴とする液晶表示器を制御する方法。
前記ステップ（ｃ）は更に、
グループにおいて、第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引いた値のいずれかが予定値を上回り、かつ第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引いた値がいずれも臨界値を超えなければ、そのグループを正極性グループと定めるステップと、
グループにおいて、第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引いた値がいずれも臨界値を超えず、かつ第二類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールから第一類表示ユニットの表示データが対応するグレイスケールを引いた値のいずれかが予定値を上回れば、そのグループを負極性グループと定めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器を制御する方法。
前記ステップ（ｄ）は更に、
一列の表示ユニットにおいて、連続に正極性グループと定められた数量が整数Ｍを超えれば、その一列の表示ユニットを正極性列と定めるステップと、
一列の表示ユニットにおいて、連続に負極性グループと定められた数量が整数Ｍを超えれば、その一列の表示ユニットを負極性列と定めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項２記載の液晶表示器を制御する方法。
前記ステップ（ｅ）は更に、
フレームにおいて、Ｎ列の表示ユニットが連続に正極性列または負極性列と定められ、かつ正極性列の次は負極性列、負極性列の次は正極性列である場合、該フレームをフリッカーフレームと定め、そうでなければ該フレームをノーマルフレームと定めるステップを含み、そのうちＮは正整数である、
ことを特徴とする請求項３記載の液晶表示器を制御する方法。
前記ステップ（ｆ）は更に、
連続のＰ個のフレームがフリッカーフレームであり、かつ液晶表示器の極性モードがワンライン反転駆動モードである場合、液晶表示器の極性モードをその他の非ワンライン反転駆動モードに切り替えるステップと、
連続のＰ個のフレームがノーマルフレームであり、かつ液晶表示器の極性モードが非ワンライン反転駆動モードである場合、液晶表示器の極性モードをワンライン反転駆動モードに切り替えるステップと、
を含み、そのうちＰは正整数である、
ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示器を制御する方法。
前記グループごとに２個のピクセルを有し、ピクセルごとに３個の表示ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器を制御する方法。
前記グループごとに２個のピクセルを有し、ピクセルごとに４個の表示ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示器を制御する方法。