JP4850233B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
図2を参照すれば、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置は、液晶表示パネル10、タイミングコントローラ11、データ駆動回路12、ゲート駆動回路13、共通電圧調整回路15及びブラックガンマ基準電圧調整回路18を備える。
液晶セル(Clc)は、TFTに接続されて画素電極1と共通電極2との間の電界によって駆動される。液晶表示パネル10の上部ガラス基板には、ブラックマトリックス、カラーフィルター及び共通電極2が形成される。共通電極2は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードのような垂直電界駆動方式では、上部ガラス基板上に形成されるが、IPS(In Plane Switching)モードやFFS(Fringe Field Switching)モードのような水平電界駆動方式では、画素電極1と共に下部ガラス基板上に形成される。液晶表示パネル10の上部ガラス基板及び下部ガラス基板の外側には、偏光板がそれぞれ附着され、液晶のプレチルト角(pre−tilt angle)を設定するための配向膜が形成される。
制御クロック(SCL)は、30フレーム(30Frame)間隔で発生される。ここで、あらかじめ決められた値30は、同一極性の直流電圧が液晶層に印加されてイオンの分極及び蓄積による染みが発現する時点を示す値であり、温度影響などを考慮して、この値よりも大きな値や小さな値に設定することができる。このような制御クロック発生部141は、共通電圧発生回路14に内蔵する代わりにタイミングコントローラ11に内蔵することもできる。
データチェック部112は、特定パターン、例えばモザイクパターンのようにフリッカーを誘発することができるデータパターンをあらかじめ記憶した後、フレームメモリー111から供給される一つのフレーム分のデジタルビデオデータ(RGB)とデータパターンとを一対一で比較する。
そして、データチェック部112は、図8のような比較結果によって、両者が同一であれば第1論理レベル(L1)で、両者が異なると第2論理レベル(L2)でデータチェック信号(CHdata)を発生する。データチェック信号発生器11aは、タイミングコントローラ11に内蔵することができる。
図9及び図10は、本発明の実施の形態2に係る共通電圧加算器16を説明するための図である。
図11〜図13は、本発明の実施の形態3に係る共通電圧加算器16を説明するための図である。
このように、ブラック階調の可変ガンマ基準電圧(MGMA_B)のレベルを、可変共通電圧(MVcom)のスウィング周期とステップ変化幅とに同期させて可変させる理由は、可変共通電圧(MVcom)のスウィング動作に起因する液晶セルの正極性ブラック電圧と負極性ブラック電圧との間のブラック輝度差を無くすためである。ここで、直流共通電圧(Vcom_DC)レベルを基準として上下に順にスウィングする可変共通電圧(MVcom)に対応して、ブラック階調の可変ガンマ基準電圧(MGMA_B)が続いて同一なレベルで維持されると、液晶セルに印加される正極性ブラック電圧と負極性ブラック電圧との間にブラック輝度差が発生する。例えば、可変共通電圧(MVcom)のレベルが直流共通電圧(Vcom_DC)よりも高く維持される期間には、液晶セルに印加される正極性ブラック電圧が負極性ブラック電圧よりもさらに低い輝度を示すようになる一方、可変共通電圧(MVcom)のレベルが直流共通電圧(Vcom_DC)よりも低く維持される期間には、液晶セルに印加される正極性ブラック電圧が負極性ブラック電圧よりもさらに高い輝度を示すようになる。正極性ブラック電圧と負極性ブラック電圧との間のブラック輝度差は、明暗比(Contrast Ratio)を大きく低下させる要因になって、このようなサイドエフェクト(Side Effect)は、ブラック階調の可変ガンマ基準電圧(MGMA_B)のレベルを可変共通電圧(MVcom)のスウィング周期とステップ変化幅とに同期させて可変させることで解決される。一方、ブラック階調の可変ガンマ基準電圧(MGMA_B)のレベルを可変させることは、液晶セルに印加されるデータ電圧が大きいほど透過率または出力階調が低くなるノーマリーホワイトモード(Normally White Mode)に比べて、液晶セルに印加されるデータ電圧が大きいほど透過率または出力階調が高くなるノーマリーブラックモード(Normally Black Mode)でより効果的である。ノーマリーホワイトモードでは、ブラック階調のガンマ基準電圧のレベルを変動させれば、グレーまたはホワイト階調のガンマ基準電圧レベルまで大きく変動されるのに対して、ノーマリーブラックモードでは、ブラック階調のガンマ基準電圧のレベルを変動させても、グレーまたはホワイト階調のガンマ基準電圧レベルには大きく影響を与えないからである。
Claims (15)
- 共通電圧が印加される共通電極とデータ電圧が印加される画素電極との間の電位差によって階調を表現する液晶表示パネルと、
一定レベルの直流共通電圧を基準として、上下対称でかつ一定時間ごとにその電圧レベルが段階的に可変される可変共通電圧を発生する共通電圧調整回路と、
ブラック階調のガンマ基準電圧に設定されたオフセット電圧に、前記可変共通電圧を加えて、前記ブラック階調のガンマ基準電圧を基準として可変される可変ガンマ基準電圧を発生するブラックガンマ基準電圧調整回路と、を備え、
前記ブラック階調の可変ガンマ基準電圧は、前記可変共通電圧と同期して変化することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記可変共通電圧のレベルは、
第2期間の間は段階的に可変され、前記第2期間の前の第1期間の間は、前記直流共通電圧で維持されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記共通電圧調整回路は、
前記一定時間ごとにその電圧レベルが段階的に可変されるマルチステップ共通電圧を発生するマルチステップ共通電圧生成器と、
前記直流共通電圧と前記マルチステップ共通電圧とを選択的に出力して前記可変共通電圧を発生する共通電圧加算器と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。 - 前記マルチステップ共通電圧生成器は、
入力タイミング制御信号を利用してフレーム数をカウントし、累算カウント値があらかじめ決められた値の倍数になる度に、制御クロックを発生する制御クロック発生部と、
前記制御クロックに同期して、そのデジタル値が前記一定時間ごとに段階的に増減される特定ビットの制御データを発生する制御データ発生部と、
前記制御データに対応するスイッチ制御信号を、ルックアップテーブルで記憶するメモリーと、
前記制御データをリードアドレスとして、前記メモリーから前記スイッチ制御信号を読み出すレジスターと、
前記読み出されたスイッチ制御信号をデコーディングして出力するデコーダーと、
高電位電源電圧と低電位電源電圧とを分圧して、そのレベルが互いに異なる多数の電圧を発生する抵抗ストリングと、
前記デコーディングされたスイッチ制御信号に応答して、前記抵抗ストリングに形成された多数の分圧電圧出力ノードの中の何れか一つを、前記マルチステップ共通電圧を供給するための供給配線に接続するスイッチアレイと、
を含むことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。 - 前記制御クロックの発生周期は、前記液晶表示パネルの液晶層に直流電圧が印加される時間及び温度による前記液晶層内のイオンの分極及び蓄積量の程度に基づいて決められることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
- データチェック信号発生器をさらに備え、
前記データチェック信号発生器は、
外部システムボードから入力される一つのフレーム分のデジタルビデオデータを記憶するフレームメモリーと、
フリッカーを誘発することができる特定データパターンをあらかじめ記憶した後、前記一フレーム分のデジタルビデオデータと前記特定データパターンとを比較して、両者が同一であれば第1論理レベルで、両者が異なると第2論理レベルでデータチェック信号を発生するデータチェック部と、
を含むことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。 - 前記共通電圧加算器は、
前記第1論理レベルのデータチェック信号に応答して前記直流共通電圧を出力し、前記第2論理レベルのデータチェック信号に応答して前記マルチステップ共通電圧を出力するマルチプレクサーを有することを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。 - 前記共通電圧加算器は、
入力タイミング制御信号をカウントして、フレーム数に対するカウント情報を発生するフレームカウンターと、
前記カウント情報とあらかじめ決められた基準値とを比較して、前記カウント情報が前記基準値以下のときには第1論理レベルで、前記カウント情報が前記基準値よりも大きいときには、第2論理レベルで選択信号を発生する選択信号発生部と、
前記第1論理レベルの選択信号に応答して前記直流共通電圧を出力し、前記第2論理レベルの選択信号に応答して前記マルチステップ共通電圧を出力するマルチプレクサーと、
を有することを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。 - 前記共通電圧加算器は、
第1論理レベルに設定されたオプションピン接触情報に応答して前記直流共通電圧を出力し、第2論理レベルに設定されたオプションピン接触情報に応答して前記マルチステップ共通電圧を出力するマルチプレクサーを有することを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。 - 共通電圧が印加される共通電極とデータ電圧が印加される画素電極との間の電位差によって階調を表現する液晶表示パネルを有する液晶表示装置の駆動方法において、
一定レベルの直流共通電圧を基準として、上下対称でかつ一定時間ごとにその電圧レベルが段階的に可変される可変共通電圧を発生する段階と、
ブラック階調のガンマ基準電圧に設定されたオフセット電圧に、前記可変共通電圧を加えて、前記ブラック階調のガンマ基準電圧を基準として可変される可変ガンマ基準電圧を発生する段階と、を含み、
前記ブラック階調の可変ガンマ基準電圧は、前記可変共通電圧と同期して変化することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 前記可変共通電圧を発生する段階は、
前記一定時間ごとにその電圧レベルが段階的に可変されるマルチステップ共通電圧を発生する段階と、
前記直流共通電圧と前記マルチステップ共通電圧とを選択的に出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 前記マルチステップ共通電圧を発生する段階は、
入力タイミング制御信号を利用してフレーム数をカウントし、累算カウント値があらかじめ決められた値の倍数になる度に、制御クロックを発生する段階と、
前記制御クロックに同期して、そのデジタル値が前記一定時間ごとに段階的に増減される特定ビットの制御データを発生する段階と、
前記制御データに対応するスイッチ制御信号を、メモリーに記憶した後、前記制御データをリードアドレスとして、前記メモリーから前記スイッチ制御信号を読み出す段階と、
前記読み出されたスイッチ制御信号をデコーディングして出力する段階と、
前記デコーディングされたスイッチ制御信号に応答して、高電位電源電圧と低電位電源電圧とを分圧してそのレベルが互いに異なる多数の電圧を発生する抵抗ストリングに形成された多数の分圧電圧出力ノードの中の何れか一つを、前記マルチステップ共通電圧を供給するための供給配線に接続させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 前記直流共通電圧とマルチステップ共通電圧とを選択的に出力する段階は、
外部システムボードから入力される一つのフレーム分のデジタルビデオデータを記憶する段階と、
フリッカーを誘発することができる特定データパターンをあらかじめ記憶した後、前記一フレーム分のデジタルビデオデータと前記特定データパターンとを比較して、両者が同一であれば第1論理レベルで、両者が異なると第2論理レベルでデータチェック信号を発生する段階と、
前記第1論理レベルのデータチェック信号に応答して前記直流共通電圧を出力し、前記第2論理レベルのデータチェック信号に応答して前記マルチステップ共通電圧を出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 前記直流共通電圧とマルチステップ共通電圧とを選択的に出力する段階は、
入力タイミング制御信号をカウントして、フレーム数に対するカウント情報を発生する段階と、
前記カウント情報とあらかじめ決められた基準値とを比較して、前記カウント情報が前記基準値以下のときには第1論理レベルで、前記カウント情報が前記基準値よりも大きいのときには、第2論理レベルで選択信号を発生する段階と、
前記第1論理レベルの選択信号に応答して前記直流共通電圧を出力し、前記第2論理レベルの選択信号に応答して前記マルチステップ共通電圧を出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 前記直流共通電圧とマルチステップ共通電圧とを選択的に出力する段階は、
第1論理レベルに設定されたオプションピン接触情報に応答して前記直流共通電圧を出力し、第2論理レベルに設定されたオプションピン接触情報に応答して前記マルチステップ共通電圧を出力することを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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