JP5214654B2

JP5214654B2 - 適応充電／放電時間を有する液晶ディスプレイ装置及び関連駆動方法

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Publication number: JP5214654B2
Application number: JP2010066125A
Authority: JP
Inventors: 菱李; 顯鈞邱; 盈惠陳; ▲ち▼能莫
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: US20110122106A1; TWI406254B; JP2011113080A; US8325123B2; TW201118838A

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置及び関連駆動方法に関し、特に、適応充電／放電時間を有する液晶ディスプレイ装置及び関連駆動方法に関する。

低放射、小さいサイズ及び低消費電力を特徴とする液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置は、従来の陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイから徐々に代わり、ノートブックコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、フラットパネルＴＶ又は携帯電話等の電子製品において広範に用いられている。ＬＣＤ装置は、ソースドライバ及びゲートドライバを用いてパネルの画素を駆動することにより画像を表示する。駆動モードに基づいて、ＬＣＤ装置は、シングルゲート画素レイアウト又はダブルゲート画素レイアウトを採用することが可能である。同じ解像度におけるシングルゲート画素レイアウトを有するＬＣＤパネルと比較して、ゲートライン数は２倍であり、データライン数は、ダブルゲート画素レイアウトを有するＬＣＤパネルにおける半分であり、従って、より多いゲートドライバチップ及びより少ないソースドライバチップを必要とする。ゲートドライバチップは安価であり、消費電力が小さいため、ダブルゲート画素レイアウトは、製造コスト及び消費電力を減少させることが可能である。

図１は、従来技術のＬＣＤ装置を示している。ＬＣＤ装置１００は、ＬＣＤパネル１１０と、ソースドライバ１２０と、ゲートドライバ１３０と、タイミングコントローラ１４０とを有する。複数のデータラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍ、複数のゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎ及び画素アレイがＬＣＤパネル１１０に備えられている。画素アレイは、薄膜トランジスタスイッチＴＦＴと、液晶容量Ｃ_ＬＣと、蓄積容量Ｃ_ＳＴとを各々が有する複数の画素単位Ｐ_１１−Ｐ_ｍｎ（ｍ及びｎは正の整数）を有する。各々の画素単位は、対応するデータラインと、対応するゲートラインと、共通電圧Ｖ_ＣＯＭとに結合されている。ＬＣＤ装置１００においては、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_ｍｎは、紙面に向かって左側に備えられている対応するデータラインからデータ信号を受け入れる、タイミングコントローラ１４０が、スタートパルス信号ＶＳＴ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣ等の、ソースドライバ１２０及びゲートドライバ１３０を動作させる制御信号を生成する。スタートパルス信号ＶＳＴ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣにより、ゲートドライバ１３０はそれぞれ、ゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎにゲート駆動信号ＳＧ_１−ＳＧ_ｎを出力し、それにより、画素単位の対応する行における薄膜トランジスタスイッチＴＦＴをオンにする。水平同期信号ＨＳＹＮＣにより、ソースドライバ１２０はそれぞれ、データラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍに画像を表示するように関連するデータ駆動信号ＳＤ_１−ＳＤ_ｍを出力し、それにより、画素単位の対応する列に液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴを充電する。ＬＣＤ装置１００においては、各々の画素単位の種類及び極性については、図１において“Ｒ”（赤色画素）、“Ｇ”（緑色画素）、“Ｂ”（青色画素）、“＋”（正極性）及び（−）（負極正）で表されている。ＬＣＤ装置１００においてドット反転を得るように、各々の画素単位に出力されるデータ駆動信号は周期的に反転される必要があり、それにより、多くの電力を消費する。

図２を参照するに、ＬＣＤ装置１００の動作を示すタイミング図である。図２においては、ＳＧはゲート駆動信号の波形を表し、ＳＤはデータ駆動信号の波形を表し、そしてＶ_{ＰＩＸＥＬ}は画素単位の電圧レベルを表している。画素単位の表示画像の階調値は、データ駆動信号ＳＤと共通電圧Ｖ_ＣＯＭとの間の電圧差分により決定される。充電期間Ｔ_Ｃ中、高レベルのゲート駆動信号は、対応する画素単位における薄膜トランジスタスイッチＴＦＴをオンにする。データ信号ＳＤは、従って、対応する画素単位における液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴに書き込まれ、それにより、対応する画素単位の電圧レベルを変えることが可能である。高解像度のアプリケーションにおいては、ＬＣＤ装置１００はより多くのゲートラインを採用する必要がある。従って、各々の画素単位の充電期間Ｔ_Ｃは短くされ、画素単位は、所定のレベルＶ_ＧＨ又はＶ_ＧＬに達するには十分な時間を有しない可能性がある。

図３は、他の従来技術のＬＣＤ装置２００を示している。ＬＣＤ装置２００は、ＬＣＤパネル２１０と、ソースドライバ２２０と、ゲートドライバ２３０と、タイミングコントローラ２４０とを有する。複数のデータラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍ、複数のゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎ及び画素アレイがＬＣＤパネル２１０に備えられている。画素アレイは、薄膜トランジスタスイッチＴＦＴと、液晶容量Ｃ_ＬＣと、蓄積容量Ｃ_ＳＴとを各々が有する複数の画素単位Ｐ_１１−Ｐ_ｍｎ（ｍ及びｎは正の整数）を有する。各々の画素単位は、対応するデータラインと、対応するゲートラインと、共通電圧Ｖ_ＣＯＭとに結合されている。ＬＣＤ装置２００においては、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_ｍ１，Ｐ_１３−Ｐ_ｍ３，．．．，Ｐ_{１（ｎ−１）}−Ｐ_{ｍ（ｎ−１）}の奇数行は、左側に備えられている対応するデータラインからのデータ信号を受け入れる一方、画素単位Ｐ_１２−Ｐ_ｍ２，Ｐ_１４−Ｐ_ｍ４，．．．，Ｐ_１ｎ−Ｐ_ｍｎの偶数行は、紙面に向かって右側に備えられている対応するデータラインからのデータ信号を受け入れる（ｎは偶数であると仮定する）。タイミングコントローラ１４０は、スタートパルス信号ＶＳＴ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣ等の、ソースドライバ２２０及びゲートドライバ２３０を動作させる制御信号を生成する。スタートパルス信号ＶＳＴ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣにより、ゲートドライバ２３０はそれぞれ、ゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎにゲート駆動信号ＳＧ_１−ＳＧ_ｎを出力し、それにより、画素単位の対応する行における薄膜トランジスタスイッチＴＦＴをオンにする。水平同期信号ＨＳＹＮＣにより、ソースドライバ２２０はそれぞれ、データラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍ＋１に画像を表示するように関連するデータ駆動信号ＳＤ_１−ＳＤ_ｍ＋１を出力し、それにより、画素単位の対応する列に液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴを充電する。ＬＣＤ装置２００においては、各々の画素単位の種類及び極性については、図３において“Ｒ”（赤色画素）、“Ｇ”（緑色画素）、“Ｂ”（青色画素）、“＋”（正極性）及び（−）（負極正）で表されている。ＬＣＤ装置２００においてドット反転を得るように、画素単位の各々の列に出力されるデータ駆動信号は周期的に反転され、それにより、ＬＣＤ１００に比較して消費電力は少なくて済む。

図４を参照するに、ＬＣＤ装置２００の動作を示すタイミング図である。図４においては、ＳＧはゲート駆動信号の波形を表し、ＳＤはデータ駆動信号の波形を表し、そしてＶ_{ＰＩＸＥＬ}は画素単位の電圧レベルを表している。画素単位の表示画像の階調値は、データ駆動信号ＳＤと共通電圧Ｖ_ＣＯＭとの間の電圧差分により決定される。

ゲート駆動信号ＳＧは、充電期間Ｔ_Ｃ及び予備充電期間Ｔ_Ｐ中は高いレベルにある。その高いレベルのゲート駆動信号は、対応する画素単位における薄膜トランジスタスイッチＴＦＴをオンにする。データ信号ＳＤは、従って、対応する画素単位において液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴに書き込まれ、それにより、対応する画素単位の電圧レベルを変えることが可能である。

従来技術のＬＣＤ装置２００においては、予備充電期間Ｔ_Ｐは、薄膜トランジスタスイッチＴＦＴのオンの時間を長くし、それにより、画素ユニットが目的のレベルＶ_ＧＨ又はＶ_ＧＬに達するようにより長い時間を与えることが可能である。しかしながら、予備充電は、表示品質に影響する過充電をもたらす可能性がある。例えば、ＬＣＤ装置２００が、ＮＷ（ノーマルホワイト）液晶材料を採用する場合、明るい画像（白色画像）は、より低い電圧Ｖ_Ｗが印加される又は電圧が印加されないときに、現れ、そして暗い画像（黒色画像）は、より高い電圧が印加されるときに、現れる。このような環境下では、赤色画素単位の黒色画像が緑色画素単位の白色画像を駆動するときに、又は、緑色画素単位の黒色画像が青色画素単位の白色画像を駆動するときに、過充電が生じる。Ｖ_Ｂ＞Ｖ_Ｗであるため、黒色画像を表示する画素単位が白色画像を表示する画素単位を駆動するとき、液晶材料は放電される必要があり、緑色画素単位及び青色画素単位において確立された電圧差は、白色画像を表示する理想的な値に達しない可能性がある。従って、緑色画素単位及び青色画素単位はまた、全体の表示画像が過度に赤み掛かるようにする、より暗い表示画像を与える。同様に、ＬＣＤ装置２００が、ＮＢ（ノーマルブラック）液晶材料を採用する場合、明るい画像（白色画像）は、より高い電圧Ｖ_Ｗが印加されるときに、現れ、そして暗い画像（黒色画像）は、より低い電圧が印加されるときに、現れる。このような環境下では、赤色画素単位の白色画像が緑色画素単位の黒色画像を駆動するときに、又は、緑色画素単位の白色画像が青色画素単位の黒色画像を駆動するときに、過充電が生じる。Ｖ_Ｗ＞Ｖ_Ｂであるため、黒色画像を表示する画素単位が白色画像を表示する画素単位を駆動するとき、液晶材料は充電される必要があり、緑色画素単位及び青色画素単位において確立された電圧差は、白色画像を表示する理想的な値に達しない可能性がある。従って、緑色画素単位及び青色画素単位はまた、全体の表示画像が過度に赤み掛かるようにする、より暗い表示画像を与える。

本発明は、複数のゲート駆動信号を送信するための複数のゲートラインと、複数のデータ駆動信号を送信するための複数のゲートラインに対して垂直に備えられた複数のデータラインと、対応するゲートライン及び対応するデータラインの交点に各々備えられ、対応するゲートラインから受け入れられるゲート駆動信号及び対応するデータラインから受け入れられるデータ駆動信号により画像を表示する、複数の画素単位を有する画素アレイと、出力イネーブル信号により複数のゲート駆動信号を出力するゲートドライバと、最適化された出力イネーブル基準値により出力イネーブル信号を供給するタイミングコントローラと、第１駆動期間において複数の画素単位間で画素単位の行の表示画像に対応する第１階調データを受け入れ、第１駆動期間に続く第２駆動期間において画素単位の行の表示画像に対応する第２階調データを受け入れ、第１階調データと第２階調データとの間の関係に従って第２駆動期間において画素単位の行について最適化された出力イネーブル基準電圧を与える最適化回路と、を有する適応充電／放電時間を有する液晶ディスプレイ装置を提供する。

本発明は、第１駆動期間に画素単位の表示画像に対応する第１階調値を受け入れる段階と、第１駆動期間に続く第２駆動期間に画素単位の表示画像に値凹する第２階調値を受け入れる段階と、第１階調値と第２階調値との間の関係に従って第２駆動期間に画素単位の充電時間及び放電時間を調節する段階と、を有する液晶ディスプレイ装置を駆動する方法を更に提供する。

本発明の上記の及び他の目的については、種々の図に示す好適な実施形態についての以下の詳細説明を読むことにより当業者に明らかになることに疑いはない。

従来技術のＬＣＤ装置を示す図である。図１のＬＣＤ装置の動作を示すタイミング図である。他の従来技術のＬＣＤ装置を示す図である。図３のＬＣＤ装置の動作を示すタイミング図である。本発明の第１実施形態に従ったＬＣＤ装置を示す図である。本発明の第２実施形態に従ったＬＣＤ装置を示す図である。本発明の実施形態に従ったＬＣＤ装置の動作を示すタイミング図である。本発明の実施形態に従ったレジスタに記憶されているルックアップテーブルを示すタイミング図である。本発明の実施形態に従ったレジスタに記憶されているルックアップテーブルを示すタイミング図である。本発明の実施形態に従ったレジスタに記憶されているルックアップテーブルを示すタイミング図である。

図５は、本発明の第１実施形態に従ったＬＣＤ装置３００を示している。図６は、本発明の第２実施形態に従ったＬＣＤ装置４００を示している。ＬＣＤ装置３００及び４００の各々は、ソースドライバ３２０と、ゲートドライバ３３０と、タイミングコントローラ３４０と、最適化回路３５０とを有する。本発明の第１実施形態に従ったＬＣＤ装置３００においては、複数のデータラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍ、複数のゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎ及び画素アレイがＬＣＤパネル３１０に備えられている。画素アレイは、薄膜トランジスタスイッチＴＦＴ、液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴを各々が有する複数の画素単位Ｐ_１１−Ｐ_ｍｎを有する。対応するデータライン、対応するゲートライン及び共通電圧Ｖ_ＣＯＭに結合されたＬＣＤ装置３００の各々の画素単位は、紙面に向かって左側に備えられている対応するデータラインからデータ駆動信号を受け入れる。本発明の第２実施形態に従ったＬＣＤ装置４００においては、複数のデータラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍ＋１、複数のゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎ及び画素アレイがＬＣＤパネル４１０に備えられている。画素アレイは、薄膜トランジスタスイッチＴＦＴ、液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴを各々が有する複数の画素単位Ｐ_１１−Ｐ_ｍｎを有する。液晶装置４００は、画素単位の奇数行Ｐ_１１−Ｐ_ｍ１，Ｐ_１３−Ｐ_ｍ３，．．．，Ｐ_{１（ｎ−１）}−Ｐ_{ｍ（ｎ−１）}が、紙面に向かって左側に備えられている対応するデータラインからのデータ駆動信号を受け入れる一方、画素単位の偶数行Ｐ_１２−Ｐ_ｍ２，Ｐ_１４−Ｐ_ｍ４，．．．，Ｐ_１ｎ−Ｐ_ｍｎは、紙面に向かって右側に備えられている対応するデータラインからのデータ駆動信号を受け入れる（ｎは偶数であると仮定する）。ＬＣＤ装置３００及び４００においては、各々の画素単位の種類及び極性は、図５及び６における“Ｒ”（赤色画素）、“Ｇ”（緑色画素）、“Ｂ”（青色画素）、“＋”（正極性）及び（−）（負極正）により表されている。

タイミングコントローラ３４０は、出力イネーブル信号ＯＥ、スタートパルス信号ＶＳＴ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ等の、ソースドライバ３２０及びゲートドライバ３３０を動作させるための制御信号を生成する。出力イネーブル信号ＯＥ、スタートパルス信号ＶＳＴ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣに従って、ゲートドライバ３３０はそれぞれ、ゲートラインＧＬ_１−ＧＬ_ｎにゲート駆動信号ＳＧ_１−ＳＧ_ｎを出力し、それにより、画素単位の対応する行における薄膜トランジスタスイッチＴＦＴをオンにする。水平同期信号ＨＳＹＮＣに従って、ソースドライバ３２０はそれぞれ、データラインＤＬ_１−ＤＬ_ｍ＋１に画像を表示するように関連するデータ駆動信号ＳＤ_１−ＳＤ_ｍ＋１を出力し、それにより、画素ユニットの対応する列において液晶容量Ｃ_ＬＣ及び蓄積容量Ｃ_ＳＴを充電する。

他方、本発明のＬＣＤ装置３００及び４００は、最適化回路３５０を用いて画素の各々の行の最適化された充電時間に対応する出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを供給する。タイミングコントローラ３４０は、それ故、出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶに従って出力イネーブル信号ＯＥを生成することが可能である。最適化回路３５０は、２つのラインバッファ３１及び３２、メモリコントローラ３６及び判定回路４０間のデータ送信を制御する。画素単位の階調データは先ず、第１ラインバッファ３１に記憶される。次の駆動期間の階調データの受け入れ時に、第１ラインバッファ３１は、前の駆動期間からのオリジナルの階調データを出力する。ゲートラインＧＬ_１に結合された画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの行については、充電期間におけるそれぞれの目的階調値Ｎ１−Ｎｍは第１ラインバッファ３１に記憶されている一方、予備充電期間におけるそれぞれの前の階調値Ｎ１′−Ｎｍ′は第２ラインバッファ３２に記憶されている。

判定回路４０は、比較器４２、レジスタ４４及び演算器４６を有する。比較器４２は、第１ラインバッファ３１から目的階調値Ｎ１−Ｎｍを、第２ラインバッファから前の階調値Ｎ１′−Ｎｍ′を受け入れ、それにより、目的階調値Ｎ１−Ｎｍと前の階調値Ｎ１′−Ｎｍ′との間の差分にそれぞれ対応する差分値ΔＮ１−ΔＮｍを生成する。レジスタ４４はルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶し、そのルックアップテーブルに基づいて、差分値ΔＮ１−ΔＮｍにそれぞれ対応する基準値ＯＥ１−ＯＥｍが演算器４６に送信される。演算器４６は、それ故、各々の画素単位の基準値ＯＥ１−ＯＥｍに従って画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの各々の行の最適化された充電時間に対応する出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを生成することが可能である。タイミングコントローラ３４０は、それ故、出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶに従って最適化された出力イネーブル信号ＯＥを出力することが可能である。換言すれば、本発明は、２つの隣接する駆動期間からの前の階調値及び目的階調値に従って画素単位の出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを供給する。特定のゲートラインの最適化された出力イネーブル信号ＯＥが、この特定のゲートラインに結合された画素単位の全ての出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを平均化することにより供給されることが可能である。

図７を参照するに、ＬＣＤ装置３００の動作を示すタイミング図が示されている。図７においては、ＳＧはゲート駆動信号の波形を表し、Ｖ_{ＰＩＸＥＬ}は画素単位の電圧レベルを表している。出力イネーブル信号は、ＬＣＤ装置３００を駆動するために用いられる。ゲート駆動信号ＳＧは、予備充電期間Ｔ_Ｐ及び充電期間Ｔ_Ｃ中、高いレベルにある。出力イネーブル信号ＯＥは、期間ｔ_ＯＥ１−ｔ_ＯＥＳ中、高いレベルにある。本発明においては、ゲートドライバ３３０は、出力イネーブル信号ＯＥが低レベルにあるとき、対応するゲートラインにゲート駆動信号を出力する。画素単位における薄膜トランジスタスイッチＴＦＴの実際のターンオン時間ｔ_ＯＮ１−ｔ_ＯＮＳは、出力イネーブル信号ＯＥの高レベル期間ｔ_ＯＥ１−ｔ_ＯＥＳにより決定される。換言すれば、ｔ_ＯＮ１＝（Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｃ−ｔ_ＯＥ１），ｔ_ＯＮ２＝（Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｃ−ｔ_ＯＥ２），．．．，ｔ_ＰＯＳ＝（Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｃ−ｔ_ＯＥＳ）である。本発明の最適化回路３５０は、目的階調値Ｎ１−Ｎｍと前の階調値Ｎ１′−Ｎｍ′との間の差に従って出力イネーブル信号ＯＥの高レベル期間ｔ_ＯＥ１−ｔ_ＯＥＳの長さを調節する。従って、画素単位の各々の行は、最適化された出力イネーブル信号ＯＥにより駆動されることが可能である。

図８は、本発明の実施形態に従ったレジスタ４４に記憶されているルックアップテーブルを示している。０乃至２５５間の画像階調値範囲及び判定領域は１６階調値を有することを前提として、水平方向でリストアップされた前の階調値は１６個の判定領域を有し、垂直方向にリストアップされた目的階調値はまた、１６個の判定領域を有する。一方、レジスタ４４に記憶されているルックアップテーブルは、０．５μｓｅｃ、１μｓｅｃ及び２μｓｅｃのそれぞれの高レベル期間を有する出力イネーブル信号に対応する３つの基準値を与える。画素ユニットＰ_１１−Ｐ_１ｍの第１行における画素単位については、目的階調値Ｎ１がより大きい階調値を有する判定領域内にあり、前の階調値Ｎ１′がより小さい階調値を有する判定領域内にある場合、充電／放電処理は、より大きい電圧差分を確立するデータ駆動信号を印加し、より大きい角度で液晶分子を回転させることにより、処理する必要がある。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは最も長いターンオン時間を必要とし、レジスタ４４は、従って、０．５μｓｅｃに対応する基準値ＯＥ１を出力する。目的階調値Ｎ１及び前の階調値Ｎ１′が同じ判定領域内にある場合、付加的な充電／放電は必要ない。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは最も短いターンオン時間を必要とし、レジスタ４４は、従って、２μｓｅｃに対応する基準値ＯＥ１を出力する。目的階調値Ｎ１がより小さい階調値を有する判定領域内にあり、前の階調値Ｎ１′がより大きい階調値を有する判定領域内にある場合、充電／放電が必要である。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは、２つの隣接する駆動期間が変わらずに保たれているときに必要とされるターンオン時間より長いターンオン時間を必要とする。レジスタ４４は、従って、１μｓｅｃに対応する基準値ＯＥ１を出力する。上記のように、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの第１行の基準値ＯＥ１−ＯＥｍは同様な様式で取得されることが可能である。演算器４６は、例えば、基準値ＯＥ１−ＯＥｍを平均化することにより、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの最適化充電時間に対応する出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを提供することが可能である。タイミングコントローラ３４０は、その場合、出力基準値ＯＥ_ＡＶに従って最適化出力イネーブル信号ＯＥを提供することが可能である。図８に示すルックアップテーブルにおける数は、単なる例示目的のためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

図９は、本発明の他の実施形態に従ってレジスタ４４に記憶されているルックアップテーブルを示している。０乃至２５５間の画像階調値範囲及び判定領域がシングル階調値を有することを前提とする場合、水平方向にリストアップされた前の階調値は２５６個の判定領域を有し、垂直方向にリストアップされた階調値はまた、２５６個の判定領域を有する。一方、レジスタ４４に記憶されているルックアップテーブルは、０．５μｓｅｃ、１μｓｅｃ及び２μｓｅｃのそれぞれの高レベル期間を有する出力イネーブル信号に対応する３つの基準値を与える。画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの第１行における画素単位については、目的階調値Ｎ１が前の階調値Ｎ１′より大きい場合、充電／放電処理は、より大きい電圧差分を確立するデータ駆動信号を印加し、より大きい角度で液晶分子を回転させることにより、処理する必要がある。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは最も長いターンオン時間を必要とし、レジスタ４４は、従って、０．５μｓｅｃに対応する基準値ＯＥ１を出力する。目的階調値Ｎ１が前の階調値Ｎ１′と等しい場合、付加的な充電／放電は必要ない。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは最も短いターンオン時間を必要とし、レジスタ４４は、従って、２μｓｅｃに対応する基準値ＯＥ１を出力する。目的階調値Ｎ１が前の階調値Ｎ１′に等しい場合、充電／放電が必要である。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは、２つの隣接する駆動期間が変わらずに保たれているときに必要とされるターンオン時間より長いターンオン時間を必要とする。レジスタ４４は、従って、１μｓｅｃに対応する基準値ＯＥ１を出力する。上記のように、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの第１行の基準値ＯＥ１−ＯＥｍは同様な様式で取得されることが可能である。演算器４６は、例えば、基準値ＯＥ１−ＯＥｍを平均化することにより、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの最適化充電時間に対応する出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを提供することが可能である。タイミングコントローラ３４０は、その場合、出力基準値ＯＥ_ＡＶに従って最適化出力イネーブル信号ＯＥを提供することが可能である。図８に示すルックアップテーブルにおける数は、単なる例示目的のためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

図１０は、本発明の他の実施形態に従ってレジスタ４４に記憶されているルックアップテーブルを示している。画像階調値は０乃至２５５の範囲内にあり、レジスタ４４に記憶されているルックアップテーブルは、Ｔ_ＭＡＸ及びＴ_０乃至Ｔ_２５５の高レベル期間を有する出力イネーブル信号にそれぞれ対応する２５７個の基準値を提供し、ここで、Ｔ_ＭＡＸ＞Ｔ_０＞Ｔ_１＞．．．Ｔ_２５５である。目的階調値Ｎ１が画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの第１行における画素単位Ｐ_１１については、目的階調値Ｎ１は前の階調値Ｎ１′より大きいことが前提となっている。目的階調値Ｎ１と前の階調値Ｎ１′との間の差分が１乃至２５５の範囲内にあるとき、レジスタ４４は、Ｔ_１乃至Ｔ_２５５にそれぞれ対応する基準値ＯＥ１を出力する。Ｔ_１＞Ｔ_２＞．．．Ｔ_２５５であるため、目的階調値Ｎ１と前の階調値Ｎ１′との間の差分は増加するため、画素単位Ｐ_１１は、より大きい角度で液晶分子を回転させ、より大きい電圧差分を確立するデータ駆動信号を印加することにより充電／放電されることが可能である。目的階調値Ｎ１が前の階調値Ｎ１′に等しい場合、付加的な充電／放電は必要ない。このような環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは最も短いターンオン時間を必要とし、レジスタ４４は、従って、Ｔ_ＭＡＸに対応する基準値ＯＥ１を出力する。目的階調値Ｎ１が前の階調値Ｎ１′より小さい場合、充電／放電が必要である。この環境下では、画素単位Ｐ_１１の薄膜トランジスタスイッチＴＦＴは、２つの隣接する駆動期間が変わらずに保たれているときに必要とされるターンオン時間より長いターンオン時間を必要とする。レジスタ４４は、従って、Ｔ_０に対応する基準値ＯＥ１を出力する。上記のように、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの第１行の基準値ＯＥ１−ＯＥｍは同様な様式で取得されることが可能である。演算器４６は、例えば、基準値ＯＥ１−ＯＥｍを平均化することにより、画素単位Ｐ_１１−Ｐ_１ｍの最適化充電時間に対応する出力イネーブル基準値ＯＥ_ＡＶを提供することが可能である。タイミングコントローラ３４０は、その場合、出力基準値ＯＥ_ＡＶに従って最適化出力イネーブル信号ＯＥを提供することが可能である。

本発明の最適化回路３５０は、各々の画素単位の目的階調値と前の階調値との間の差分にそれぞれ対応する差分値ΔＮ１−ΔＮｍに従って出力イネーブル信号ＯＥの高レベル期間の長さを調節する。従って、画素単位の各々の行は、最適化出力イネーブル信号ＯＥにより駆動され、それにより、表示品質をかなり改善することが可能である。

当業者は、本発明の装置及び方法についての多くの修正及び変形が可能である一方、本発明の教示を実行することが可能であることを容易に理解することができる。

３１第１ラインバッファ
３２第２ラインバッファ
３６メモリコントローラ
４０判定回路
４２比較器
４４レジスタ（ルックアップテーブル）
４６演算器
１００ＬＣＤ装置
１１０ＬＣＤパネル
１２０ソースドライバ
１３０ゲートドライバ
１４０タイミングコントローラ
２００ＬＣＤ装置
２１０ＬＣＤパネル
２２０ソースドライバ
２３０ゲートドライバ
２４０タイミングコントローラ
３００ＬＣＤ装置
３１０ＬＣＤパネル
３２０ソースドライバ
３３０ゲートドライバ
３４０タイミングコントローラ

Claims

適応放電／充電時間を有する液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと表す）装置であって：
複数のゲート駆動信号を送信するための複数のゲートライン；
複数のデータ駆動信号を送信するための、前記複数のゲートラインに対して垂直に備えられた複数のデータライン；
対応するゲートライン及び対応するデータラインの交点に各々備えられ、前記対応するデータラインから受け入れられたデータ駆動信号及び前記対応するゲートラインから受け入れられたゲート駆動信号に従って画像を表示する複数の画素単位を有する画素アレイ；
出力イネーブル信号に従って前記複数のゲート駆動信号を出力するゲートドライバ；
最適化出力イネーブル基準値に従って前記出力イネーブル信号を提供するタイミングコントローラ；並びに
第１駆動期間に前記複数の画素単位において画素単位の行の表示画像に対応する第１階調データを受け入れ、前記第１駆動期間の後の第２駆動期間に前記の画素単位の行の表示画像に対応する第２階調データを受け入れ、前記第１階調データと前記第２階調データとの間の関係に従って前記第２駆動期間における画素単位の行についての最適化出力イネーブル基準を提供する最適化回路；
を有するＬＣＤ装置であり、
特定のゲートラインの最適化出力イネーブル信号は、前記特定のゲートラインに結合された前記画素単位のすべての出力イネーブル基準値を平均することにより与えられる；
ＬＣＤ装置。
請求項１に記載のＬＣＤ装置であって、前記最適化回路は：
前記第１階調データを記憶する第１バッファ；及び
前記第２階調データを記憶する第２バッファ；
を有するＬＣＤ装置。
請求項１に記載のＬＣＤ装置であって、前記最適化回路は：
前記第１階調データと前記第２階調データとの間の差分を演算する演算器；及び
ルックアップテーブルを記憶するレジスタであって、前記ルックアップテーブルに基づいて、前記第１階調データと前記第２階調データとの間の前記差分に従って複数の基準値が与えられ、各々の基準値は、前記画素単位の行における対応する画素単位の充電時間に関連する、レジスタ；及び
前記複数の基準値に従って前記最適化出力イネーブル基準値を与える演算器；
を有する、ＬＣＤ装置。
請求項１に記載のＬＣＤ装置であって、前記最適化回路は：
前記第１階調データを記憶する第１バッファ；
前記第２階調データを記憶する第２バッファ；
前記第１階調データと前記第２階調データとの間の差分を演算する比較器；
ルックアップテーブルを記憶するレジスタであって、前記ルックアップテーブルに基づいて、前記第１階調データと前記第２階調データとの間の前記差分に従って複数の基準値が与えられ、各々の基準値は、前記画素単位の行における対応する画素単位の充電時間に関連する、レジスタ；及び
前記複数の基準値に従って前記最適化出力イネーブル基準値を与える演算器；
を有する、ＬＣＤ装置。
請求項４に記載のＬＣＤ装置であって、前記最適化回路は：
前記第１バッファと前記第２バッファと前記比較器とのデータ送信を制御するメモリコントローラ；
を更に有する、ＬＣＤ装置。
請求項１に記載のＬＣＤ装置であって、前記複数の画素単位における画素単位の奇数行は、データラインの端の行から数えて奇数番目の行からのデータ駆動信号を受け入れ、前記複数の画素単位における画素単位の偶数行は、データラインの端の行から数えて偶数番目の行からのデータ駆動信号を受け入れる、ＬＣＤ装置。
請求項１に記載のＬＣＤ装置であって、各々の画素単位は：
前記対応するゲートラインに結合された制御端部と、前記対応するデータラインに結合された第１端部と、第２端部と、を有する薄膜トランジスタスイッチ；
前記薄膜トランジスタスイッチの第２端部と共通電圧との間に結合された液晶容量；及び
前記薄膜トランジスタスイッチの第２端部と共通電圧との間に結合された蓄積容量；
を有する、ＬＣＤ装置。
ＬＣＤ装置を駆動する方法であって：
複数のゲートラインにより複数のゲート駆動信号を送信する段階；
前記複数のゲートラインに対して垂直に備えられた複数のデータラインにより複数のデータ駆動信号を送信する段階；
対応するゲートライン及び対応するデータラインの交点に各々備えられた複数の画素単位を有する画素アレイにより、前記対応するデータラインから受け入れられたデータ駆動信号及び前記対応するゲートラインから受け入れられたゲート駆動信号に従って画像を表示する段階；
ゲートドライバにより出力イネーブル信号に従って前記複数のゲート駆動信号を出力する段階；
タイミングコントローラにより最適化出力イネーブル基準値に従って前記出力イネーブル信号を提供する段階；
第１駆動期間に画素単位の表示画像に対応する第１階調値を受け入れる段階；
前記第１駆動期間の後の第２駆動期間に前記画素単位の表示画像に対応する第２階調値を受け入れる段階；及び
前記第１階調値と前記第２階調値との間の関係に従って前記第２駆動期間に前記画素単位の充電時間又は放電時間を調節する段階；
を有する方法であり、
特定のゲートラインの最適化出力イネーブル信号は、前記特定のゲートラインに結合された前記画素単位のすべての出力イネーブル基準値を平均することにより与えられる；
方法。
請求項８に記載の方法であって：
前記第１階調値が前記第２階調値より大きいとき、前記第２駆動期間に前記画素単位の前記充電時間及び前記放電時間を減少させる段階；並びに
前記第１階調値が前記第２階調値より小さいとき、前記第２駆動期間における前記画素単位の前記充電時間及び前記放電時間を増加させる段階；
を更に有する方法。
請求項８に記載の方法であって：
前記第１階調値が第１判定領域内にあり、前記第２階調値が第２判定領域内にあり、そして前記第１判定領域が前記第２判定領域より大きい階調値を有するとき、前記第２駆動期間における前記画素単位の前記充電時間及び前記放電時間を減少させる段階；及び
前記第１階調値が第３判定領域内にあり、前記第２階調値が第４判定領域内にあり、そして前記第３判定領域が前記第４判定領域より小さい階調値を有するとき、前記第２駆動期間における前記画素単位の前記充電時間及び前記放電時間を増加させる段階；
を更に有する方法。
請求項８に記載の方法であって：
前記第１駆動期間に画素単位の行の表示画像に対応する複数の第１階調値を受け入れる段階；
前記第２駆動期間に前記の画素単位の行の表示画像に対応する複数の第２階調値を受け入れる段階；並びに
前記複数の第１階調値と前記対応する複数の第２階調値との間の関係に従って前記第２駆動期間における前記の画素単位の行の充電時間及び放電時間を調節する段階；
を更に有する方法。
請求項１１に記載の方法であって：
前記複数の第１階調値と前記対応する複数の第２階調値との間の差分に関連する複数の差分値を演算する段階；
前記複数の差分値の平均値を演算する段階；並びに
前記平均値に従って前記第２駆動期間に前記画素単位の前記充電時間及び前記放電時間を調節する段階；
を更に有する方法。