JPH11259050A - 液晶表示装置の駆動方法および駆動装置 - Google Patents

液晶表示装置の駆動方法および駆動装置

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JPH11259050A
JPH11259050A JP6368698A JP6368698A JPH11259050A JP H11259050 A JPH11259050 A JP H11259050A JP 6368698 A JP6368698 A JP 6368698A JP 6368698 A JP6368698 A JP 6368698A JP H11259050 A JPH11259050 A JP H11259050A
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timing
bits
data bus
driving
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JP6368698A
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Kazuo Aoki
青木  一夫
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 TFT−LCDパネルにおいて、LCDタイ
ミングコントローラからソースドライバICへ表示デー
タを転送するに際し、電磁界ノイズを低減する。 【解決手段】 TFT液晶パネルを表示駆動するTFT
駆動回路と、このTFT駆動回路にそれぞれ複数ビット
で構成される赤、緑、青のカラー表示データを、これら
の各カラー表示データから任意に選択された複数ビット
で構成されるビット単位毎に転送する表示タイミング制
御回路と、この表示タイミング制御回路に設けられ、上
記ビット単位相互間の転送タイミングをずらせる遅延装
置を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブマト
リクス駆動方式等の液晶表示装置の駆動方法および駆動
装置、特にTFT液晶表示装置(以下TFT−LCDパ
ネルという)の低EMI化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図14は、TFT−LCDパネルの駆動
回路の簡単なブロック図であり、18はTFT−LCD
パネル、15はTFT−LCDパネルを表示するための
TFTソースライン駆動回路(以下ソースドライバとい
う)、17はTFT−LCDパネルを表示するためのT
FTゲートライン駆動回路(以下ゲートドライバとい
う)、11はソースドライバ15とゲートドライバ17
に、表示動作のために必要な各種データやタイミング信
号を生成し、出力する表示タイミング制御回路(以下L
CDタイミングコントローラという)、12はLCDタ
イミングコントローラ11からソースドライバ15に、
例えば赤色の表示データ(以下Rデータという)を転送
するためのデータバス、13は例えば緑色の表示データ
(以下Gデータという)を転送するためのデータバス、
14は例えば青色の表示データ(以下Bデータという)
を転送するためのデータバスである。16はこれらR,
G,Bの表示データをLCDタイミングコントローラ1
1から、ソースドライバ15に転送するための、転送ク
ロック信号線である。
【0003】図14の詳細な動作の説明は省略するが、
本発明にかかわる動作を簡単に説明する。図14におい
て、例えばSVGAの場合は、TFT−LCDパネル1
8には赤、緑、青の液晶セルから構成される画素が、横
に800画素並んでいる列(ライン)が600存在す
る。ソースドライバIC15は、LCDタイミングコン
トローラIC11からデータバス12、13、14の
R、G、Bの各データバスによって送られた横800画
素分の表示データを、データ転送用クロックに同期して
順次取り込み、TFT−LCDパネル18の画素列に対
し表示データを電圧に変換して出力する。この時、ゲー
トドライバIC17によって600ラインの内から1ラ
インのみ指定されている画素列に、このソースドライバ
IC15から出力された電圧が取り込まれる。この動作
を600回行ってパネル1画面の表示が完成する。一般
的に、画面の書き換え動作は1秒間に60回行われる。
【0004】図15は、図14においてRGBの各デー
タを、LCDタイミングコントローラ11からTFTソ
ースドライバへ転送する場合のデータバスのタイミング
波形を示す図である。この例では、RGBデータは各色
64種類の色階調を再現するため、それぞれ6ビットの
データバスで構成されている。一般的にこれらのRGB
データバス上のデータを変化させる場合は、全てのバス
を転送クロック16と同時に変化させる。これはソース
ドライバIC15が転送クロック16に同期してデータ
を取り込むので(この例では、転送クロック16の立上
がりエッジ)、そのタイミングの管理(データセットア
ップ、データホールドタイミングの確保)を容易にする
ため、図15のように全てのデータを、ソースドライバ
IC15がデータを取り込む転送クロックのエッジと逆
のエッジこの例では立下がりエッジで変化させている。
一般的にSVGAパネルでは、この転送クロック周波数
は約40MHzとかなり高い周波数となり、各6ビット
からなる合計18ビットのRGBデータは、その内容に
よっては約25nSという短い周期で変化する。
【0005】図14におけるLCDタイミングコントロ
ーラIC11のRGB表示データ出力回路と、LCDタ
イミングコントローラIC11の出力回路に接続されて
いる、RGBデータバス及びソースドライバIC15
を、簡単な等価回路に表すと図16のようになる。この
等価回路では、RGBデータバスとソースドライバIC
を容量負荷として表している。すなわち図16におい
て、4はRデータバス12の配線容量と、Rデータバス
に接続されている複数個のソースドライバIC15の入
力容量を一つにまとめた負荷容量であり、5はGデータ
バスの配線容量とGソースバス13に接続されている複
数個のソースドライバIC15の入力容量を一つにまと
めた負荷容量、6は同じくBデータバス14と複数個の
ソースドライバIC15をまとめた負荷容量である。ま
た1はLCDタイミングコントローラIC11において
RGBデータを出力する出力回路のうち、Rデータを出
力する出力回路、2は同じくGデータの出力回路、3は
同じくBデータの出力回路である。なお、この例ではR
GBの表示データはそれぞれ6ビットで構成されている
が、図16ではデータ出力回路及び容量負荷をRGBそ
れぞれ1ビット分のみ記述している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図17は、図16にお
いて、RGBデータを転送した場合のRGB各データバ
ス12、13、14の電圧波形を示す。データ転送クロ
ックの立ち下がりエッジに同期しRGBの各データが、
L,H,Lと変化した場合、LからHにデータが変化し
た場合は、図16の負荷容量4、5、6を充電する電流
Ic1 、Ic2 、Ic3 が各データバスに流れ、HからLにデ
ータが変化した場合は、負荷容量を放電する電流 Id1、
Id2 、Id3 が流れる。これらの電流は、LCDタイミン
グコントローラIC11の出力回路を通って、IC11
NO電源及びGNDにながれるので、結局LCDタイミ
ングコントローラIC11内外の電源配線、GND配線
にはこれらの電流の和が流れる。従って図17に示すよ
うに、RGBの各データバスの合計18ビットが同時に
変化した場合、Ic1=Ic2=Ic3=Ic、Id1=Id2=Id3=Idであれ
ば、RGBデータがLからHに変化した時は、Icの18
倍の大きな電流が流れ、またHからLへ変化した時は、
Idの18倍の大きな電流がLCDタイミングコントロー
ラICの電源配線及びGND配線に流れることになる。
【0007】このような容量負荷の充放電においては、
特に大きな充放電電流は、その電流経路の周囲に大きな
電磁界の変化、すなわち電磁界ノイズを発生させる。例
えば前述のように、最悪18ビットのデータの全ビット
が40MHzのクロック周期で同時に変化した場合に発
生する電磁界ノイズはかなりなレベルに達すると予想さ
れ、事実、TFT−LCDパネルにおいてはEMIの規
格を満足させるため、非常に時間と労力そして費用を費
やすことが多い等の問題が生じている。この発明は、T
FT−LCDパネルにおいて、LCDタイミングコント
ローラからソースドライバICへ表示データを転送する
場合の、このような電磁界ノイズを低減できるデータ転
送方法を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明による液晶表示
装置の駆動方法は、TFT液晶パネルを表示駆動するT
FT駆動回路に、表示タイミング制御回路から、それぞ
れ複数ビットで構成される赤、緑、青のカラー表示デー
タを転送するに際し、上記各カラー表示データから任意
に選択された複数ビットで構成されるビット単位毎にタ
イミングを、少しずつずらして転送するようにしたもの
である。
【0009】また、ビット単位は、赤、緑、青のカラー
表示データ毎に構成されているものである。また、ビッ
ト単位は、赤、緑、青のカラー表示データを構成する複
数ビットの一部をそれぞれ有しているものである。ま
た、ビット単位は、2ナノ秒以上ずらせて転送されるも
のである。
【0010】この発明による液晶表示装置の駆動装置
は、TFT液晶パネルを表示駆動するTFT駆動回路、
このTFT駆動回路にそれぞれ複数ビットで構成される
赤、緑、青のカラー表示データを、これらの各カラー表
示データから任意に選択された複数ビットで構成される
ビット単位毎に転送する表示タイミング制御回路、この
表示タイミング制御回路に設けられ、ビット単位相互間
の転送タイミングをずらせる遅延装置を備えたものであ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下にこの発明の
実施の形態1について説明する。図1は実施の形態1に
おける転送表示データの変化タイミング図である。図1
においてRGBデータがLからHに変る場合、Rデータ
バス(R0,R1,R2,R3,R4,R5)に対し、Gデータバス(G0,G
1,G2,G3,G4,G5)の変化タイミングをD1だけ遅らせてお
り、Bデータバス(B0,B1,B2,B3,B4,B5)の変化タイミン
グをさらにD2だけ遅らせている。また、RGBデータが
HからLへ変化する場合、Rデータバスに対し、Gデー
タバスの変化タイミングをD3だけ遅らせ、Bデータバス
はさらにD4だけ遅らせている。なお、D1からD4の遅延に
ついて、D1=D3 およびD2=D4 、あるいはD1=D2=D3=D4と
してもよい。図2は、図1に示すデータ転送タイミング
を実現する回路例を示す。図2では、図16に示す従来
の回路例において、Gデータ出力回路にd1の遅延時間を
持った遅延回路7を挿入し、Bデータ出力回路にd2の遅
延回路8を挿入したものである。なお、図16に示す従
来の回路と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。ここでd1=D1 とし、d2=D1+D2となるように設定すれ
ば、図1に示すタイミングを実現できる。ただし、図2
の例では、図1においてD1=D3 、D2=D4 となる。
【0012】次に図3に、図2におけるRGBデータを
転送した場合のRGB各データバス12、13、14の
電圧波形と電流波形を示す。RGBの各データが、L,
H,Lと変形した場合、従来例で説明した図17と同様
にLからHにデータが変化した時には、図2の負荷容量
4、5、6を充電する電流Ic1 、Ic2 、Ic3 が各データ
バスに流れ、HからLにデータが変化した場合は、負荷
容量を放電する電流Id1 、Id2 、Id3 が流れる。これら
の電流は、やはり従来例と同様にLCDタイミングコン
トローラIC11の出力の回路を通って、電源及びGN
Dに流れるので、結局LCDタイミングコントローラI
C11内外の電源配線、GND配線にはこれらの電流の
和が流れる。
【0013】しかしながら、図2に示すようにRGBの
各データバスの変化タイミングにそれぞれD1、D2のタイ
ミング差を設けているので、合計18ビットが同時に変
化した場合でも、Ic1 、Ic2 、Ic3 及び、Id1 、Id2 、
Id3 はD1、D2、の時間差をもって流れるため、従来例で
はRGBデータがLからHに変化した時に1出力回路に
流れる電流の18倍の大きな電流が同時に流れたが、本
発明の実施例である図2の例では、各データバスを構成
する6ビット分、すなわち6倍の電流が同時に流れるに
留まる。すなわち同時に流れる電流の最大値は、従来の
例に比べ1/3となるので、この電流による電磁界ノイ
ズも従来にくらべ1/3となる。なおここではRデータ
バスに対し、G及びBのデータバスの変化を遅らせてい
たが、Gデータバスに対して、あるいはBデータバスに
対して他のデータバスを遅らせても、同様の効果を得ら
れる。
【0014】実施の形態2.図4は、この発明の実施の
形態2を示す転送表示データの変化タイミング図であ
る。図4においてRGBデータがLからHに変る場合、
RデータバスのうちR0,R1とGデータバスのうちG0,G1
及びBデータバスのうちB0,B1 を同時に変化させ、変化
タイミングをD1だけ遅らせて、RデータバスのうちR2、
R3、とGデータバスのうちG2、G3、及びBデータバスの
うちB2、B3を同時に変化させている。さらに変化タイミ
ングをD2だけ遅らせて、残りのデータビットである、R
4、R5、G4、G5、B4、B5を同時に変化させている。ま
た、RGBデータがHからLへ変化する場合は、同様に
R0、R1、G0、G1、B0、B1に対しR2、R3、G2、G3、B2、B3
をD3だけ遅らせて変化させ、さらにD4だけ遅らせてR4、
R5、G4、G5、B4、B5を変化させている。なお、D1からD4
の遅延について、D1=D3 およびD2=D4 、あるいはD1=D2=
D3=D4としてもよい。
【0015】この実施の形態2は、実施の形態1の改良
を図ったものであり、以下にその内容を説明する。図5
は、TFT−LCDパネル上に“H”の文字を表示させ
た場合の例であり、赤(R),緑(G)、青(B)の液
晶セル各1セルで構成された画素が敷き詰められたTF
T−LCDパネル上の、n+1行m+5列目の画素から
“H”の文字が表示されはじめている。またその文字の
太さは、2画素を用いて構成されている。図6は、その
図5のn+1行m+5列目の画素付近(図5の実線で囲
んだ部分)を拡大したものである。今、n+1行m+4
列目の画素表示をするためのデータの論理レベルがLで
あり、m+5列目及びm+6列目の表示をするための表
示データの論理レベルがHであるとすると、表示データ
転送におけるm+4列目からm+5列目のデータの変化
は、従来の表示データ転送方法で行った場合、図7のよ
うになる。m+4列目のデータからm+5列目のデータ
へのデータの変化数は18ビットが同時に変化し、同様
にm+6列目からm+7列目のデータの変化数も、同時
に18ビット変化している。これに対し図8に、本発明
の実施の形態1によるデータの変化数を示す。実施の形
態1では、RGBのデータバスにそれぞれD1,D2の
時間差を設けてデータの変化をさせているので、m+4
列目からm+5列目へのデータの変化と同時に変化する
データ数は、従来例に対して1/3の6ビットであり、
同様にm+6列目からm+7列目のデータの変化数も、
同時には6ビットしか変化しない。
【0016】次に、実施の形態2において、このデータ
転送時のデータ変化数がどうなるかを示した図が、図9
である。実施の形態2においても、図に示すとおりデー
タの最大変化数は6ビットであり、従来例に比べ1/3
になっており、実施の形態1と同様の効果が得られるこ
とがわかる。すなわち、RGBのデータ18ビットが全
て同時に変化するようなデータ転送を行った場合本発明
の実施の形態1における、図3に示すようなデータバス
を流れる電流変化の分散が、実施の形態2においても実
現されており、これにより電磁界ノイズが低減されてい
ることは、言うまでもない。一方、LCDパネル上のH
文字の構成をR,G,Bの順番による画素単位ではな
く、図10のようにG,B,Rの順番による画素単位と
して構成し表示させた場合を考える。
【0017】この場合、Rデータバスはm+4列目から
m+5列目ではなく、m+5列目からm+6列目でLか
らHにデータが変化する。この時、実施の形態1におけ
るデータの変化数は、図11のようになり、やはりどの
タイミングでも6ビットである。ところが実施の形態2
では図12のように、データの最大変化数は4ビットに
なる。すなわち、実施の形態1に対し2ビット分最大変
化数が減っており、当然ながら電磁界ノイズについて
も、実施の形態1よりも低減されることは明らかであ
る。以上のように、RGB表示データの変化タイミング
をずらすことにより、LCDタイミングコントローラI
Cの出力回路及びデータバスに流れる負荷容量の充放電
電流を分散し、電磁界ノイズの低減を図る場合において
は、RGBの各データバス間で変化タイミングをずらす
より、RGBのデータ幅を複数に分割し、分割した単位
でずらす方が、より電磁界ノイズの低減が図れる。
【0018】実施の形態3.実施の形態1,2ではRG
Bの表示データが6ビットで構成されている例を示した
が、表示データが8ビットで構成されている場合も同様
に実施できる。図13は実施の形態3を示す8ビットで
構成されている転送表示データの変化タイミング図であ
る。次に、表示データの変化タイミングをずらす場合の
ずれ量D1、D2、・・・を決定する。図3のように、デー
タの変化タイミングをずらすために遅延回路を用いる場
合は、あまり遅延量を大きくすると、遅延回路の回路規
模が増え、それだけLCDタイミングコントローラIC
の回路規模も大きくなり、コストアップや消費電流の増
大といった問題が出てくる。
【0019】一方、LCD ソースドライバIC15の
RGBデータの取り込み動作(サンプリング)において
誤ったデータを取り込まないように、できるだけずれ量
を小さくする必要がある。現在の一般的なLCDソース
ドライバIC15のデータセットアップ時間、データホ
ールド時間は、いずれも4から6nSである。また、デ
ータの転送クロック周期はSVGAの場合約25nSで
ある。従って、RGBデータのタイミング調整に許容さ
れる時間は、クロック周期25nSからデータセットア
ップ時間例えば4nSとデータホールド時間例えば4n
Sを差し引いた、17nSである。すなわち、RGBデ
ータの変化タイミングをRGBと3タイミングに分けた
場合は、タイミングのずれD1、D2は、17÷2=8.5
nSが最大許容値になる。また、XGAの場合データ転
送クロック周波数は約65MHzであり、周期は約1
5.4nSであるから、RGBデータの変化タイミング
を3タイミングに分けた場合は、ソースドライバのセッ
トアップ、ホールド時間の計8nSを差し引いた7.4
nSの半分の、3.7nSがD1、D2の最大許容値とな
る。SXGAの場合は、データ転送クロック周波数がさ
らに高くなるが、一般的にはRGBデータのバスを並列
(デュアルポート)にして周波数を下げるため、XGA
の場合の転送周波数約65MHzが現実的に使用される
最高周波数と言える。
【0020】一方図14に示されるようなTFT−LC
Dパネルにおいては、LCDタイミングコントローラI
C11とLCDソースドライバIC15間のデータバス
配線は、一般的にプリント基板上に布線される。そし
て、データ、クロック等の信号線の歪みを避けるべく、
インピーダンスの整合をとる。一般的に用いられるプリ
ント基板においては、そのインピーダンスを50Ω程度
とするが、最も一般的なので、LCDタイミングコント
ローラIC11の出力インピーダンスも、50Ω程度と
なるように設定している。ソースドライバIC15は、
一般的にCMOSプロセスにより作られており、その入
力 容量は4から6pF程度であり、これらの値から最
小の時定数を求めると、50Ω×4pF=2nSとな
る。このデータラインのインピーダンスから求まる時間
2nSと前述のXGAの場合の最大許容タイミング調整
時間3.7nSを比較すると、まだ、1.7nSの差が
あるが、ソースドライバICのデータサンプリングを確
実にするために、この1.7nSをマージンと考え、2
nSをRGBデータの変化タイミングに与えるずれ量、
D1、D2、の最小値とすることが望ましいと言える。以上
のように、この発明における液晶表示装置の駆動方法と
して、RGBデータの変化による不要輻射ノイズを低減
するため、データの変化タイミングを少しずつずらして
転送する場合は、それぞれずれ量を2nS以上とするこ
とを提案する。
【0021】
【発明の効果】この発明における液晶表示装置の駆動方
法では、LCDタイミングコントローラICからソース
ドライバICへRGBの表示データを転送する場合に、
RGBそれぞれのデータバスの変化タイミングを、Rデ
ータバス、Gデータバス、Bデータバスが同時に変化し
ないようそれぞれ少しずつずらしたので、RGBのデー
タビットが全てLからH、またはHからLに変化して
も、その時に流れる電流が分散され、電磁界ノイズの低
減が図れる。
【0022】また、LCDタイミングコントローラIC
からソースドライバICへRGBの表示データを転送す
る場合に、RGBそれぞれのデータバスのバス幅を、上
位ビットから複数ビット単位で分割し、その分割された
データビット単位間で変化タイミングをずらしたので、
RGBのデータビットが全てLからH、またはHからL
に変化しても、その時に流れる電流が分散され、電磁界
ノイズの低減が図れる。
【0023】また、LCDタイミングコントローラIC
からソースドライバICへRGBの表示データを転送す
る際に、RGBそれぞれのデータの変化タイミングをず
らす場合の最適なずれ量を、それぞれ2ナノ秒以上とし
たので、ソースドライバICのデータサンプリングに問
題を生じる事無く、電磁界ノイズが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1における、転送表示データの変
化タイミング図である。
【図2】 図1に示すデータ転送タイミングを実現する
回路例である。
【図3】 図1に示すデータ転送タイミングを説明する
ための図である。
【図4】 実施の形態2における、転送表示データの変
化タイミング図である。
【図5】 実施の形態2を説明するための図である。
【図6】 実施の形態2を説明するための図である。
【図7】 実施の形態2を説明するための図である。
【図8】 実施の形態2を説明するための図である。
【図9】 実施の形態2を説明するための図である。
【図10】 実施の形態2を説明するための図である。
【図11】 実施の形態2を説明するための図である。
【図12】 実施の形態2を説明するための図である。
【図13】 実施の形態3における、転送表示データの
変化タイミング図である。
【図14】 TFT−LCDパネルの駆動回路のブロッ
ク図を示す図である。
【図15】 従来における転送表示データの変化タイミ
ング図である。
【図16】 従来例の等価回路を示す図である。
【図17】 従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
1、2、3 出力回路、4、5、6 負荷容量、7、8
遅延回路、11 LCDタイミングコントローラ、1
2、13、14 データバス。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TFT液晶パネルを表示駆動するTFT
    駆動回路に、表示タイミング制御回路から、それぞれ複
    数ビットで構成される赤、緑、青のカラー表示データを
    転送するに際し、上記各カラー表示データから任意に選
    択された複数ビットで構成されるビット単位毎にタイミ
    ングを、少しずつずらして転送することを特徴とする液
    晶表示装置の駆動方法。
  2. 【請求項2】 ビット単位は、赤、緑、青のカラー表示
    データ毎に構成されていることを特徴とする請求項1記
    載の液晶表示装置の駆動方法。
  3. 【請求項3】 ビット単位は、赤、緑、青のカラー表示
    データを構成する複数ビットの一部をそれぞれ有してい
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の駆動
    方法。
  4. 【請求項4】 ビット単位は、2ナノ秒以上ずらせて転
    送されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれ
    か一項記載の液晶表示装置の駆動方法。
  5. 【請求項5】 TFT液晶パネルを表示駆動するTFT
    駆動回路、このTFT駆動回路にそれぞれ複数ビットで
    構成される赤、緑、青のカラー表示データを、これらの
    各カラー表示データから任意に選択された複数ビットで
    構成されるビット単位毎に転送する表示タイミング制御
    回路、この表示タイミング制御回路に設けられ、上記ビ
    ット単位相互間の転送タイミングをずらせる遅延装置を
    備えたことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
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