WO2007108161A1 - 液晶パネル駆動装置、液晶パネル駆動方法、液晶表示装置 - Google Patents

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Kazuma Hirao
Akihisa Iwamoto
Hideki Morii
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general

Definitions

  • Liquid crystal panel driving device liquid crystal panel driving method, and liquid crystal display device
  • the present invention relates to a liquid crystal panel driving device that drives a liquid crystal panel, a liquid crystal display device including the same, and the like.
  • a matrix type liquid crystal display device has pixels that are the minimum unit of an image arranged in a matrix.
  • an active matrix liquid crystal display device having a switching element for each pixel can display a fine image and is widely used.
  • this active matrix type liquid crystal display device in order to supply a display signal to each of the pixels, a plurality of signal lines 102 extending in parallel with each other in the liquid crystal panel 101 as shown in FIG. A plurality of scanning lines 103 orthogonal to the plurality of signal lines 102 are provided, and a TFT 104 (Thin Film Transistor) is provided in the vicinity of the intersection.
  • TFT 104 Thin Film Transistor
  • the gate driver 105 selects one scanning line 103 (high output)
  • all TFTs 104 connected to the selected scanning line 103 are turned on.
  • the signal line 102 from the source driver 106 is connected to the signal line 102.
  • the pixel electrode 110 connected to the TFT 104 in which the voltage output to is turned on is charged, the gradation is expressed according to the voltage applied at that time, and an image is displayed.
  • the voltage output from the source driver 106 is charged to the liquid crystal capacitor Clcl08 and the auxiliary capacitor Ccsl09, and the liquid crystal transmission rate is determined by the voltage between the pixel electrode 110 and the counter electrode. .
  • ⁇ (VGH-VGL) X Cgd ⁇ (Clc + Ccs + Cgd) VGH: Voltage when scan line 103 is selected
  • VGL Voltage when scan line 103 is not selected
  • Cgd Parasitic capacitance between scan line 103 and pixel electrode 110
  • the source driver 106 outputs a voltage obtained by adding this ⁇ to the voltage of the pixel electrode 110 that should be applied, and only ⁇ V is affected by the parasitic capacitance Cgdl07. It is designed so that the correct voltage is applied to the pixel electrode 110 after being pulled!
  • the capacitance of the liquid crystal depends on the orientation of the liquid crystal, that is, the voltage applied to the liquid crystal. ) Is different.
  • the pull-in voltage ( ⁇ ) depends on the gradation, and the potential (center of amplitude) of the potential to be applied to the positive electrode side during the positive electrode side drive and the potential to be applied to the negative electrode side during the negative electrode drive are different for each gradation ( ⁇ ). Characteristic). Therefore, for example, when the potential of the counter electrode is set based on the white gradation, a correct voltage is not applied in the black gradation, and a problem arises when the DC voltage is continuously applied to the liquid crystal and image sticking occurs.
  • Patent Document 1 includes a gradation voltage generation circuit for each gradation, and the amplitude center of the gradation voltage corresponding to each gradation.
  • Patent Document 2 discloses a configuration in which the ladder resistance of the source driver is set to have different resistance division ratios on the positive electrode side and the negative electrode side in consideration of ⁇ characteristics.
  • Patent Document 1 Japanese Published Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 5-203918 (Publication Date: August 13, 1993)”
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 2001-100711 (Publication Date: April 13, 2001)”
  • Patent Document 1 is it necessary to provide gradation voltage generation circuits for the number of gradations?
  • full color such as 6-bit 64-gradation or 8-bit 256-gradation is too expensive at present, and it is not easy to perform ⁇ correction according to various liquid crystal panels.
  • the ladder resistance ratio inside the source driver is set in consideration of the ⁇ characteristic.
  • the liquid crystal dielectric constant or the auxiliary capacitance (Ccsl09) differs between the liquid crystal panels, the optimal The ladder resistance ratio will also change. In other words, in order to perform ⁇ correction according to each liquid crystal panel, it is necessary to change the configuration of the source driver for each liquid crystal panel (in a nodal manner).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal panel drive device that can easily perform ⁇ correction according to various liquid crystal panels.
  • a liquid crystal panel driving device is a liquid crystal panel driving device that AC drives a liquid crystal display device to first and second polarities, and generates an output gradation corresponding to an input gradation.
  • An output tone generation unit which generates the first output tone when driven to the first polarity for the same input tone, while the second polarity
  • the second output gray scale is generated when driven at a high speed. For example, for the input gradation Ti, the first output gradation T1 is generated when driven to the first polarity, while the output gradation T1 is different from the output gradation T1 when driven to the second polarity. 2 output gradation T2 is generated.
  • the first and second output gradations ⁇ 1 and ⁇ 2 are based on the characteristics ( ⁇ characteristics) of the input gradation and the amplitude center of the voltage to be output corresponding to the input gradation in AC driving. To set (change). This makes it possible to easily perform ⁇ correction according to various liquid crystal panels.
  • the liquid crystal panel driving device includes a first polarity look-up table and a second polarity look-up table
  • the output tone generation unit includes the first polarity look-up table.
  • the first output gradation is generated using a table
  • the second output gradation is generated using the second polarity look-up table.
  • the first polarity lookup table or the second polarity lookup table corresponding to the gradation may be used. In this way, the first and second output gradations can be generated in consideration of the achromatic color temperature.
  • Each look-up table may be stored in the storage unit of the liquid crystal panel driving device.
  • the output gradation generation unit performs the gradation conversion ( ⁇ correction) process and the gamma correction process based on the above characteristics, thereby performing the first process.
  • the second output gradation is generated. In this way, efficient data processing becomes possible by performing ⁇ correction together with gamma correction.
  • the present liquid crystal panel driving device may be configured to include a pseudo multi-gradation processing unit that performs pseudo multi-gradation processing based on the first and second output gradations.
  • the second output gradation can be generated alternately.
  • the timing controller may realize the function of the output gradation generation unit. Since the timing controller originally creates the timing signal by caloring the data, it can be simplified in structure and cost can be reduced by providing the function of the output gradation generation unit.
  • the liquid crystal panel driving method is a driving method for a liquid crystal display device in which the liquid crystal display device is AC driven to the first and second polarities.
  • the first data indicating the gradation T1 is generated
  • the second data indicating the gradation T2 different from the gradation T1 is generated. It is characterized by generating data.
  • the input data indicating the gradation Ti is continuous in time series (the display is performed so that the input data indicating the gradation Ti is continuous in time)
  • the above-mentioned second data is displayed along the time series.
  • the first and second data may be generated alternately.
  • the gradation T1 and gradation T2 have an input gradation and an amplitude center of a voltage to be output corresponding to the input gradation in AC driving.
  • U preferably determined based on the characteristics ( ⁇ characteristics).
  • a liquid crystal display device of the present invention includes the above-described liquid crystal panel driving device and a liquid crystal panel.
  • liquid crystal panel drive device of the present invention it is possible to use various liquid crystal panels.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the present liquid crystal panel drive device.
  • FIG. 2 is a schematic view centering on the inside of a panel of an active matrix type liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the present liquid crystal panel drive device.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a main part of the present liquid crystal panel drive device.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a main part of the present liquid crystal panel drive device.
  • FIG. 6 is a lookup table according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a lookup table according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a graph of the output voltage for each gradation of the source driver according to the present embodiment and its intermediate potential.
  • FIG. 9 is a conventional lookup table for gamma correction.
  • FIG. 10 is a graph of the output voltage and its intermediate potential for each gray level of the source driver according to the conventional configuration.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a general liquid crystal display panel.
  • FIGS. 1 to 10 The embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10 as follows.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a driving device included in the liquid crystal display device.
  • the present liquid crystal display device 11 includes a liquid crystal panel 1, a liquid crystal panel driving device 4 having a timing controller 18 and an EEPROM 19, a source driver 6, and a gate driver 5. Is provided.
  • Timing controller 18 is ⁇ correction 'gamma correction processing part 1
  • the timing controller 18 is sent from the signal source 12 outside the liquid crystal display device 11, RGB data 13 (8-bit input gradation DAT13), clock signal CK14, ENAB15 indicating data transfer, horizontal synchronization Receives the signal HSYNC16 and the vertical sync signal VSYNC17. It should be noted that the transmission of the signal from the signal source 12 to the timing controller 18 uses only LV DS (Low Voltage Differential Signaling) etc. Since the method itself is not the essence of the present invention, it is assumed here that the signal is transmitted using a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) level signal.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the timing controller 18 reads the lookup table from the EEPROM 19 (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory) by a communication protocol such as I2C20 (Inter Integrated Circuit), and receives the read lookup table. Based on the RGB data 13, the ⁇ correction and the gamma correction are performed on the RGB data 13 inside it (inside the timing controller).
  • EEPROM 19 Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory
  • I2C20 Inter Integrated Circuit
  • ⁇ correction'gamma correction processing unit 10 output gradation generation unit
  • force DAT13 (8-bit input gradation) from the video signal source 12
  • drive polarity DAT33a'DAT33b (10-bit output gradation) is generated based on the positive polarity LUT 8 or the negative polarity LUT 9 read according to the determination result of the determination unit 7.
  • DAT13 indicates gradation Ti (of any color of R'G'B) and if the determination result of drive polarity determination unit 7 is positive polarity drive, ⁇ correction / gamma correction processing unit 10 reads the positive polarity LUT8 and generates DAT33a indicating gradation T1, and if the judgment result of the drive polarity judgment unit 7 is negative polarity drive, the ⁇ correction and gamma correction processing unit 10 is the negative positive polarity LUT9. Is generated (different from gradation T1) and DAT33b indicating gradation T2 is generated.
  • DAT 33a and DAT 33b are alternately generated.
  • the positive polarity LUT 8 and the negative polarity LUT 9 have characteristics ( ⁇ characteristics) and gamma characteristics of an input gradation and an amplitude center of a voltage to be output corresponding to the input gradation in AC driving. It is created based on. Therefore, DAT33a (Dl) -DAT33b (D2) is data obtained by performing ⁇ correction processing and gamma correction processing on DAT13.
  • FIG. 6 shows an example of a positive polarity LUT8 combining Ti and Tl and an example of a negative polarity LUT9 combining Ti and T2.
  • Ti is represented by 8 bits and 256 gradations
  • T1-T2 is represented by 10 bits and 1024 gradations.
  • Each of the 256 Tis can be associated with 256 T1s or T2s that also select 1024 medium powers.
  • the timing controller 18 performs the desired processing (pseudo multi-gradation processing or gradation transition emphasis processing) on the DAT33a and DAT33b as they are or on the RGB data 21 (8-bit or 10-bit). Output to source driver 6 as digital data DAT21).
  • the source driver 6 captures the RGB data 21, SCK22 (source driver clock), LS23 that determines the timing of data output to the liquid crystal panel 1, REV24 that determines the polarity to be written to the liquid crystal panel 1, and RGB data 21
  • the signal potential (analog data) is generated using the SSP25 that determines the timing, and this is output to the signal line 2 of the liquid crystal panel 1.
  • RGB data 21 is based on DAT33a
  • a positive (+) signal potential is generated relative to the potential of the counter electrode.
  • RGB data 21 is based on DAT33b
  • the potential of the counter electrode is Thus, a signal potential on the negative electrode (one) side is generated.
  • the liquid crystal panel 1 is AC driven.
  • the present liquid crystal panel drive device 4 (see FIG. 1), the positive polarity LUT 8 and the negative polarity LUT 9 are appropriately changed even when the ⁇ characteristic is changed by various liquid crystal panels. Only this can be handled. That is, the present liquid crystal panel drive device 4 has a very high degree of freedom in application to various liquid crystal panels.
  • DAT33a.33b has been expanded to 10 bits in order to secure 256 gradations in the RGB data 21. If the RGB data 21 does not require 256 gradations, the DAT33a '33b may be 8 bits.
  • DAT33a ′ 33b (output gradation) may be output to the source driver 6 as it is, as in the timing controller 18a of FIG. Even if the source driver 6 supports 8-bit, frame rate control (FRC) processing or dithering processing is performed after the ⁇ correction 'gamma correction processing unit 10 like the timing controller 18b shown in Fig. 4. By providing a pseudo multi-gradation processing unit 30 to perform, 10-bit representation is possible.
  • FRC frame rate control
  • the ⁇ correction / gamma correction processing unit 10 simultaneously performs ⁇ correction and gamma correction processing. You can do it separately.
  • a gradation transition enhancement processing (OS processing) unit 40 can be provided after the ⁇ correction / gamma correction processing unit 10.
  • the transmission of signals from the timing controller 18 to the source dryer 6 does not change the content of the data only by changing the power transmission method such as using RSDS (Reduced Swing Differential Signaling). However, since the transmission method itself is not the essence of the present invention, it is assumed here that transmission is performed using a CMOS level signal.
  • RSDS Reduced Swing Differential Signaling
  • GCK26 which is the clock of gate driver 5
  • GSP27 that determines the start of the frame are output to gate driver 5, and gate driver 5 selects the scanning line 3 of liquid crystal panel 1 based on these data. Output voltage or unselected voltage.
  • FIG. 9 shows a conventional gamma correction lookup table.
  • the ratio of display luminance to input grayscale data can be adjusted arbitrarily, but the ⁇ characteristic cannot be reflected.
  • two lookup tables are prepared according to the drive polarity, and when driving to the positive side, the positive polarity LUT 8 is driven to the negative side.
  • the LUT9 for negative polarity, it is possible to reflect the ⁇ characteristics of each liquid crystal panel.
  • FIG. 10 shows the voltage output to the source driver when conventional gamma correction is performed.
  • the input gray level is A (if gamma correction is not performed, Al voltage is output on the positive electrode side and A2 voltage is output on the negative electrode side)
  • the A gray level is converted to the B gray level by gamma correction. Therefore, Bl voltage is output on the positive electrode side and B2 voltage is output on the negative electrode side.
  • the amplitude of the output voltage of the source driver (Bl-B2) for the input gradation can be arbitrarily determined. Can do.
  • two lookup tables are prepared according to the drive polarity (polarity applied to the liquid crystal), and input is made at the D gradation as shown in FIG.
  • the positive side is driven, it is converted to ⁇ ⁇ , and when the negative side is driven, it is converted to F.
  • the intermediate potential ( ⁇ characteristic) can be set arbitrarily.
  • the parameters of the lookup table positive LUT8 / negative LUT9 are changed without changing the internal configuration of the source driver. Can easily perform ⁇ correction. Thereby, it is possible to realize the liquid crystal display device 11 with less display problems (such as image sticking due to continuous application of a DC voltage).
  • a lookup table in the timing controller is used. Describes the case where input data is gamma-corrected.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention is suitable for a liquid crystal display device used for, for example, a TV, a monitor, a mopile terminal, an in-vehicle display, and the like.

Abstract

　本液晶パネル駆動装置は、液晶パネルを第１および第２の極性に交流駆動する液晶パネル駆動装置であって、入力階調に対応する出力階調を生成する出力階調生成部を備え、該出力階調生成部は、同一の入力階調に対して、第１の極性に駆動する場合には第１の出力階調を生成する一方、第２の極性に駆動する場合には第２の出力階調を生成し、この第１および第２の出力階調は、交流駆動において入力階調と該入力階調に対応して出力すべき電圧の振幅中心とが有する特性に基づいて決定されている。上記構成によれば、各種液晶パネルに応じたΩ補正を容易に行うことができる液晶パネル駆動装置を提供することができる。

Description

明 細 書
液晶パネル駆動装置、液晶パネル駆動方法、液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、液晶パネルを駆動する液晶パネル駆動装置およびそれを備えた液晶 表示装置等に関する。
背景技術
[0002] マトリクス型の液晶表示装置は、画像の最小単位である画素がマトリクス状に配列し たものである。特に、画素毎にスイッチング素子を有するアクティブマトリクス型の液晶 表示装置は、精細な画像を表示することができ、広く利用されている。
[0003] このアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、上記各画素に表示用信号を供給 するために、図 11のように液晶パネル 101内に相互に平行に延びる複数の信号線 1 02と、それら複数の信号線 102と直交する複数の走査線 103とが設けられ、さらにそ の交点の近傍には TFT104 (Thin Film Transistor)が設けられている。
[0004] ゲートドライバ 105がー本の走査線 103を選択状態 (High出力）にすると、その選 択された走査線 103に接続される TFT104はすべて ON状態となり、その時ソースド ライバ 106から信号線 102に出力されている電圧が ON状態となっている TFT104に 接続されている絵素電極 110に充電され、その時に印可される電圧に応じて階調が 表現され、画像が表示される。
[0005] 本来、ソースドライバ 106から出力される電圧が液晶容量である Clcl08と、補助容 量である Ccsl09に充電され、絵素電極 110と対向電極間の電圧によって液晶の透 過率を決定する。
[0006] し力し実際には走査線 103と絵素電極 110の間には寄生容量である Cgdl07が存 在する。よって走査線 103が選択状態 (High出力）から非選択状態 (Low出力）に変 化すると、走査線 103が選択状態の期間に充電された絵素電極 110の電圧は、寄生 容量である Cgdl07の影響を受けて引き込まれてしまう。この弓 Iき込み電圧を Δ Vと すると、 Δνは以下のようになる。
[0007] ΔΥ= (VGH-VGL) X Cgd÷ (Clc + Ccs + Cgd) VGH：走査線 103が選択状態の時の電圧
VGL：走査線 103が非選択状態の時の電圧
Cgd:走査線 103および絵素電極 110間の寄生容量
Clc :液晶容量
Ccs :補助容量
この Δνを考慮し、ソースドライバ 106は、本来印可すべき絵素電極 110の電圧に、 この Δνをあら力じめ加えた電圧を出力し、寄生容量である Cgdl07の影響を受けて Δ Vだけ引き込まれた後に正し ヽ電圧が絵素電極 110にかかるように設計されて!ヽ る。
[0008] しかし、液晶は分子長軸に平行方向の誘電率と垂直方向の誘電率が異なる（誘電 率異方性)ため、液晶の配向、つまり液晶に印可する電圧によって液晶の容量 (Clc 108)が異なる。すなわち、引き込み電圧（Δν)は階調に依存し、各階調によって、 正極側駆動時に正極側に与えるべき電位と負極側駆動時に負極側に与えるべき電 位のセンター（振幅中心）が異なる（Ω特性)。したがって、例えば白階調を基準にし て対向電極の電位を設定すると、黒階調では正しい電圧が印加されず、液晶に DC 電圧が印加され続けて焼き付きが発生するといつた問題が生じる。
[0009] この Ω特性に対応するための構成 ( Ω補正を行う構成）として、特許文献 1には、階 調ごとに階調電圧発生回路を設け、各階調に対応する階調電圧の振幅中心を変化 させる構成が開示されている。また、特許文献 2には、 Ω特性を考慮してソースドライ バのラダー抵抗を正極側と負極側とで異なる抵抗分割比にする構成が開示されてい る。
特許文献 1 :日本国公開特許公報「特開平 5— 203918号公報 (公開日：1993年 8月 13日）」
特許文献 2 :日本国公開特許公報「特開 2001— 100711公報 (公開日： 2001年 4月 13日）」
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] し力しながら、特許文献 1では、階調数分の階調電圧発生回路が必要となることか ら、 6ビット 64階調あるいは 8ビット 256階調などのフルカラーが主流の現在において はコストが高くなり過ぎるし、各種の液晶パネルに応じた Ω補正を行うことも容易でな い。
[0011] また特許文献 2では、 Ω特性を考慮してソースドライバ内部のラダー抵抗比を設定 するが、各液晶パネル間で液晶の誘電率あるいは補助容量 (Ccsl09)の容量が異 なると、最適なラダー抵抗比も変わってしまう。すなわち、各液晶パネルに応じた Ω補 正を行うには液晶パネルごとにソースドライバの構成を (ノヽード的に）変更する必要が ある。
[0012] 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各種液晶パネルに 応じた Ω補正を容易に行うことができる液晶パネル駆動装置を提供する点にある。
[0013] 本発明に係る液晶パネル駆動装置は、液晶表示装置を第 1および第 2の極性に交 流駆動する液晶パネル駆動装置であって、入力階調に対応する出力階調を生成す る出力階調生成部を備え、該出力階調生成部は、同一の入力階調に対して、第 1の 極性に駆動する場合には第 1の出力階調を生成する一方、第 2の極性に駆動する場 合には第 2の出力階調を生成することを特徴とする。例えば、入力階調 Tiに対して、 第 1の極性に駆動する場合には第 1の出力階調 T1を生成する一方、第 2の極性に 駆動する場合には出力階調 T1とは異なる第 2の出力階調 T2を生成する。
[0014] 上記構成によれば、各種液晶パネルによって Ω特性が変化しても、第 1および第 2 の出力階調 (デジタルデータ）を適宜変更するだけでこれに対応できる。例えば、第 1 および第 2の出力階調 Τ1 ·Τ2を、交流駆動において入力階調と該入力階調に対応 して出力すべき電圧の振幅中心とが有する特性 ( Ω特性)に基づ 、て設定 (変更)す る。これにより、各種液晶パネルに応じた Ω補正を容易に行うことが可能となる。
[0015] 本液晶パネル駆動装置にお 、ては、第 1の極性用ルックアップテーブルおよび第 2 の極性用ルックアップテーブルを備え、上記出力階調生成部は、上記第 1の極性用 ルックアップテーブルを用いて第 1の出力階調を生成し、上記第 2の極性用ルックァ ップテーブルを用いて第 2の出力階調を生成する構成とすることが好ましい。こうすれ ば、第 1の極性用ルックアップテーブルおよび第 2の極性用ルックアップテーブルを 適宜変更するだけで、各種の液晶パネルに合わせた Ω補正を容易に行うことが可能 となる。この場合、第 1の極性用ルックアップテーブルおよび第 2の極性用ルックアツ プテーブルにはそれぞれ、 R用、 G用および B用があり、上記出力階調生成部は、 R 、 Gおよび Bの入力階調に対し、対応する第 1の極性用ルックアップテーブルあるい は第 2の極性用ルックアップテーブルを用いる構成とすることもできる。こうすれば、無 彩色の色温度を考慮して第 1および第 2の出力階調を生成できる。なお、各ルックァ ップテーブルが液晶パネル駆動装置が有する記憶部に格納されて 、ても構わな!/、。
[0016] 本液晶パネル駆動装置にお 、ては、該出力階調生成部は、上記特性に基づ 、た 階調変換（ Ω補正)処理およびガンマ補正処理を併せて行うことで上記第 1あるいは 第 2の出力階調を生成する構成であることが好ましい。このように、ガンマ補正時に Ω 補正も併せて行うことで効率的なデータ処理が可能となる。
[0017] 本液晶パネル駆動装置においては、上記第 1および第 2の出力階調に基づいて擬 似多階調処理を行う擬似多階調処理部を備える構成とすることもできる。
[0018] また、本液晶パネル駆動装置においては、同じ入力階調が時系列に沿って連続す る場合 (入力階調 Tiが時間的に連続するような表示を行う）場合に、上記第 1および 第 2の出力階調が交互に生成される構成とすることもできる。
[0019] なお、本液晶パネル駆動装置にお 、ては、上記出力階調生成部の機能をタイミン グコントローラが実現しても構わない。タイミングコントローラは、もともとデータをカロェ しタイミング信号を作成するものであるため、これに出力階調生成部の機能を持たせ ることで、構成の簡易化およびコスト削減を実現することができる。
[0020] また、本発明に係る液晶パネルの駆動方法は、液晶表示装置を第 1および第 2の 極性に交流駆動する液晶表示装置の駆動方法であって、階調 Tiを示す入力データ に対し、第 1の極性に駆動する場合には階調 T1を示す第 1のデータを生成する一方 で、第 2の極性に駆動する場合には階調 T1とは異なる階調 T2を示す第 2のデータを 生成することを特徴とする。この場合、階調 Tiを示す入力データが時系列に沿って連 続する（階調 Tiを示す入力データが時間的に連続するような表示を行う）場合に、該 時系列に沿って上記第 1および第 2のデータを交互に生成しても良い。
[0021] 本液晶パネルの駆動方法においては、上記階調 T1および階調 T2は、交流駆動 において入力階調と該入力階調に対応して出力すべき電圧の振幅中心とが有する 特性 ( Ω特性）に基づ 、て決定されて 、ることが好ま U、。
[0022] また、本発明の液晶表示装置は、上記した液晶パネル駆動装置と液晶パネルとを 備えることを特徴とする。
[0023] 以上のように、本発明の液晶パネル駆動装置によれば、各種液晶パネルによって
Ω特性が変化しても、第 1および第 2の出力階調 (デジタルデータ)を適宜変更する だけで対応可能である。すなわち、各種液晶パネルに応じた Ω補正を容易に行うこと ができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本液晶パネル駆動装置の要部を示すブロック図である。
[図 2]アクティブマトリクス型の液晶表示装置のパネル内部を中心とした概略図である
[図 3]本液晶パネル駆動装置の要部を示すブロック図である。
[図 4]本液晶パネル駆動装置の要部を示すブロック図である。
[図 5]本液晶パネル駆動装置の要部を示すブロック図である。
[図 6]本実施の形態に係るルックアップテーブルである。
[図 7]本実施の形態に係るルックアップテーブルである。
[図 8]本実施の形態に係るソースドライバの階調毎の出力電圧と、その中間電位のグ ラフである。
[図 9]ガンマ補正に係る従来のルックアップテーブルである。
[図 10]従来構成に係るソースドライバの階調毎の出力電圧とその中間電位のグラフ である。
[図 11]一般的な液晶表示パネルの構成を示す模式図である。
符号の説明
[0025] 1 液晶パネル
4 液晶パネル駆動装置
5 ゲートドライバ
6 ソースドライバ
7 駆動極性判定部 8 正極性用 LUT
9 負極性用 LUT
10 Ω補正 ·ガンマ補正処理部
11 液晶表示装置
12 映像信号源
13 RGBデータ
14 CK
15 ENAB
16 HSYNC
17 VSYNC
18 タイミングコントローラ
19 EEPROM
20 I2C
21 RGBデータ
22 SCK
23 LS
24 REV
25 SSP
26 GCK
27 GSP
発明を実施するための最良の形態
[0026] 本発明の実施の形態を図 1〜図 10に基づいて説明すれば以下のとおりである。
[0027] 図 2は、本実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図であり、図 1は
、該液晶表示装置が有する駆動装置の要部の構成を示すブロック図である。
[0028] 図 1 ·図 2に示されるように、本液晶表示装置 11は、液晶パネル 1と、タイミングコント ローラ 18および EEPROM19を有する液晶パネル駆動装置 4と、ソースドライバ 6と、 ゲートドライバ 5とを備える。タイミングコントローラ 18は、 Ω補正'ガンマ補正処理部 1
0と、駆動極性判定部 7とを備える。 [0029] タイミングコントローラ 18は、液晶表示装置 11外にある信号源 12から送られる、 RG Bデータ 13 (8ビットの入力階調 DAT13)、クロック信号の CK14、データ転送中を 示す ENAB15、水平同期信号の HSYNC16、および垂直同期信号の VSYNC17 を受け取る。なお、信号源 12からタイミングコントローラ 18への信号の伝送には、 LV DS (Low Voltage Differential Signaling)などを使用したりもする力 伝送方法が変わ るだけでデータの内容は変わらないのと、伝送方法そのものは本発明の本質ではな いので、ここでは CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)レべノレの信 号で伝送するものとする。
[0030] タイミングコントローラ 18は、 EEPROM 19 (Electronically Erasable and Programma ble Read Only Memory)から、 I2C20 (Inter Integrated Circuit)等の通信プロトコル によって、ルックアップテーブルを読み込み、この読み込んだルックアップテーブルと 、受け取った RGBデータ 13とに基づいて、その内部（タイミングコントローラ内部）で RGBデータ 13に Ω補正およびガンマ補正を併せて行う。
[0031] 具体的には、図 1に示すように、 Ω補正'ガンマ補正処理部 10 (出力階調生成部） 力 映像信号源 12からの DAT13 (8ビットの入力階調）と、駆動極性判定部 7の判定 結果に従つて読み込んだ正極性用 LUT8ある 、は負極性用 LUT9とに基づ 、て、 D AT33a'DAT33b (10ビットの出力階調）を生成する。
[0032] 例えば、 DAT13が（R'G'Bいずれかの色の）階調 Tiを示すものとして、駆動極性 判定部 7の判定結果が正極性駆動であれば、 Ω補正 ·ガンマ補正処理部 10は正極 性用 LUT8を読み込んで階調 T1を示す DAT33aを生成し、駆動極性判定部 7の判 定結果が負極性駆動であれば、 Ω補正 ·ガンマ補正処理部 10は負正極性用 LUT9 を読み込んで（階調 T1とは異なる）階調 T2を示す DAT33bを生成する。なお、 DA T13が連続して階調 Tiを示す場合 (例えば DAT13が静止画のデータである場合） には、 DAT33aおよび DAT33bが交互に生成されることになる。
[0033] ここで、正極性用 LUT8および負極性用 LUT9は、交流駆動において入力階調と 該入力階調に対応して出力すべき電圧の振幅中心とが有する特性 ( Ω特性)および ガンマ特性に基づいて作成されている。したがって、 DAT33a (Dl) -DAT33b (D2 )は、 DAT13に Ω補正処理およびガンマ補正処理を施して得られるデータとなる。 [0034] 上記 Tiおよび Tlを組み合わせた正極性用 LUT8の一例と、 Tiおよび T2を組み合 わせた負極性用 LUT9の一例とを図 6に示す。なお、 Tiは 8ビット 256階調、 T1 -T2 は 10ビット 1024階調表現であり、 256個の Tiそれぞれに、 1024個の中力も選択し た 256個の T1あるいは T2を対応付けられる。
[0035] タイミングコントローラ 18は、上記の DAT33aおよび DAT33bをそのままあるいはこ れに所望の処理 (擬似多階調処理や階調遷移強調処理)を施し、これを RGBデータ 21 (8ビットあるいは 10ビットのデジタルデータ DAT21)としてソースドライバ 6に出 力する。
[0036] ソースドライバ 6は、この RGBデータ 21、 SCK22 (ソースドライバのクロック）、液晶 パネル 1へのデータ出力のタイミングを決める LS23、液晶パネル 1に書き込む極性 を決める REV24、および RGBデータ 21の取り込みタイミングを決める SSP25を用 いて、信号電位 (アナログデータ）を生成し、これを液晶パネル 1の信号線 2に出力す る。例えば、 RGBデータ 21が DAT33aに基づくものであれば対向電極の電位に対 して正極（+ )側の信号電位が生成され、 RGBデータ 21が DAT33bに基づくもので あれば対向電極の電位に対して負極（一）側の信号電位が生成される。これにより、 液晶パネル 1が交流駆動される。
[0037] このように、本液晶パネル駆動装置 4 (図 1参照）によれば、各種液晶パネルによつ て Ω特性が変化しても、正極性用 LUT8および負極性用 LUT9を適宜変更するだ けでこれに対応できる。すなわち、本液晶パネル駆動装置 4は、各種液晶パネルへ の適用の自由度が非常に高い。
[0038] 本実施の形態では、 RGBデータ 21に 256階調を確保するために、 DAT33a.33b を 10ビットに拡張している力 RGBデータ 21に 256階調が必要ないのであれば、 D AT33a' 33bを 8ビットにしても構わない。
[0039] また、ソースドライバ 6が 10ビット対応であれば、図 3のタイミングコントローラ 18aの ように、 DAT33a' 33b (出力階調）をそのままソースドライバ 6に出力すれば良い。ま た、ソースドライバ 6が 8ビット対応であっても、図 4に示すタイミングコントローラ 18bの ように、 Ω補正'ガンマ補正処理部 10の後段に、フレームレートコントロール (FRC) 処理あるいはディザリング処理を行う擬似多階調処理部 30を設けることで、擬似的に 10ビット表現が可能となる。
[0040] また、本実施の形態では、データ処理の効率化のために、 Ω補正 ·ガンマ補正処理 部 10において Ω補正とガンマ補正処理とを同時に行っている力 一方を前段、他方 を後段として別々に行っても構わない。
[0041] また、図 5のタイミングコントローラ 18cのように、 Ω補正'ガンマ補正処理部 10の後 段に、階調遷移強調処理 (OS処理)部 40を設けることも可能である。
[0042] なお、タイミングコントローラ 18からソースドライノ 6への信号の伝送には、 RSDS (R educed Swing Differential Signaling)などを使用したりもする力 伝送方法が変わるだ けでデータの内容は変わらないのと、伝送方法そのものは本発明の本質ではないの で、ここでは CMOSレベルの信号で伝送するものとする。
[0043] またゲートドライバ 5にはゲートドライバ 5のクロックとなる GCK26、フレームの先頭 を決める GSP27が出力され、ゲートドライバ 5はこれらのデータを元に、液晶パネル 1 の走査線 3に選択状態の電圧、もしくは非選択状態の電圧を出力する。
[0044] 図 9に、従来のガンマ補正用ルックアップテーブルを示す。図 9のルックアップテー ブルでは、入力される階調データに対する表示輝度の比を任意に調節することはで きても、 Ω特性を反映させることはできない。これに対し、本実施の形態では、図 6の ように駆動極性に応じてルックアップテーブルを 2つ用意し、正極側に駆動する場合 には正極性用 LUT8を、負極側に駆動する場合には負極性用 LUT9を用いることで 、各液晶パネルの Ω特性まで反映させることが可能となる。
[0045] 図 10は、従来のガンマ補正を行った場合にソースドライバへ出力される電圧を示し ている。例えば、入力階調が Aの場合 (ガンマ補正をしなければ、正極側で Al、負極 側で A2の電圧が出力される）、ガンマ補正によって Aの階調が Bの階調に変換され るため、正極側で Bl、負極側で B2の電圧が出力される。すなわち、入力階調 (A)の ガンマ変換後の階調 (B)をルックアップテーブルによって決めることで、入力階調に 対するソースドライバの出力電圧の振幅 (Bl— B2)を任意に決定することができる。 これは入力階調に対する表示輝度の比をルックアップテーブルによって任意に決定 できることを意味する。し力しこの従来の構成では、ソースドライバの出力電圧の振幅 を任意に決定することができても、その中間電位 (センター）を任意に決定することは できない。この中間電位から Δνを引いた値が対向電極の電位に一致していることが 求められるが、各液晶パネル間で液晶の誘電率あるいは補助容量 (Ccs9)の容量値 が異なると Δνが変化し、最適な中間電位も変化する。すなわち、 Βの階調での中間 電位がハード的に決定された値にしかならな ヽ従来の構成では、 Ω特性を適宜変更 する（各液晶パネルに応じた Ω補正を行う）ことは容易でな!、。
[0046] これに対し、本実施の形態では、駆動極性 (液晶に印加する極性）に応じてルック アップテーブルを 2つ用意し、図 8に示すように、 Dの階調で入力された場合、正極側 駆動時は Εの階調、負極側駆動時は Fの階調に変換する。こうすれば、入力階調に 対する出力電圧の振幅 (El -F2)だけでなく、中間電位 ( Ω特性)も任意に設定する ことができる。すなわち、液晶パネルごとに液晶の誘電率あるいは補助容量の容量値 が異なっても、ソースドライバ内部の構成を変更することなぐルックアップテーブル（ 正極性用 LUT8 ·負極性用 LUT9)のパラメータを変えるだけで容易に Ω補正を行う ことができる。これにより、表示不具合 (DC電圧が印加され続けることによる焼き付き 等）の少な 、液晶表示装置 11を実現することができる。
[0047] 本実施の形態にぉ 、ては、 RGBで異なるルックアップテーブルを用いてもよ!、。図
7のように RGBで異なるルックアップテーブルを用いると、色再現性に優れたカラー 液晶ディスプレイが実現可能となる（この点につき、特開 2001— 42833公報を参照）
[0048] なお、上記した実施の形態では、液晶に電圧を印可しな 、状態で光が透過するノ 一マリーホワイトのアクティブマトリクス型液晶表示装置において、タイミングコントロー ラ内のルックアップテーブルを用いて入力データをガンマ補正する場合を説明して ヽ る力 これに限定されるものではない。
産業上の利用の可能性
[0049] 本発明は、例えば、 TV、モニター、モパイル端末、車載用ディスプレイ等に利用さ れる液晶表示装置に好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 液晶パネルを第 1および第 2の極性に交流駆動する液晶パネル駆動装置であって 入力階調に対応する出力階調を生成する出力階調生成部を備え、
該出力階調生成部は、同一の入力階調に対して、第 1の極性に駆動する場合には 第 1の出力階調を生成する一方、第 2の極性に駆動する場合には第 2の出力階調を 生成することを特徴とする液晶パネル駆動装置。
[2] 上記第 1および第 2の出力階調は、交流駆動において入力階調と該入力階調に対 応して出力すべき電圧の振幅中心とが有する特性に基づいて決定されていることを 特徴とする請求項 1記載の液晶パネル駆動装置。
[3] 入力階調 Tiに対して、第 1の極性に駆動する場合には第 1の出力階調 T1を生成す る一方、第 2の極性に駆動する場合には第 1の出力階調 T1とは異なる第 2の出力階 調 T2を生成することを特徴とする請求項 1記載の液晶パネル駆動装置。
[4] 第 1の極性用ルックアップテーブルおよび第 2の極性用ルックアップテーブルを備 え、
上記出力階調生成部は、上記第 1の極性用ルックアップテーブルを用 、て第 1の 出力階調を生成し、上記第 2の極性用ルックアップテーブルを用いて第 2の出力階 調を生成することを特徴とする請求項 3記載の液晶パネル駆動装置。
[5] 第 1の極性用ルックアップテーブルおよび第 2の極性用ルックアップテーブルには それぞれ、 R用、 G用および B用があり、上記出力階調生成部は、 R、 Gおよび Bの入 力階調に対し、対応する第 1の極性用ルックアップテーブルあるいは第 2の極性用ル ックアップテーブルを用いることを特徴とする請求項 4記載の液晶パネル駆動装置。
[6] 該出力階調生成部は、上記特性に基づいた階調変換処理およびガンマ補正処理 を併せて行うことで上記第 1あるいは第 2の出力階調を生成することを特徴とする請 求項 2記載の液晶パネル駆動装置。
[7] 上記第 1および第 2の出力階調に基づいて擬似多階調処理を行う擬似多階調処理 部を備えることを特徴とする請求項 1記載の液晶パネル駆動装置。
[8] 入力階調 Tiが時間的に連続するような表示を行う場合に、上記第 1および第 2の出 力階調 Τ1 ·Τ2が交互に生成されることを特徴とする請求項 3記載の液晶パネル駆動 装置。
[9] 液晶パネルを第 1および第 2の極性に交流駆動する、液晶パネルの駆動方法であ つて、
階調 Tiを示す入力データに対し、第 1の極性に駆動する場合には階調 T1を示す 第 1のデータ D1を生成する一方で、第 2の極性に駆動する場合には階調 T1とは異 なる階調 T2を示す第 2のデータ D2を生成することを特徴とする液晶パネルの駆動方 法。
[10] 階調 Tiを示す入力データが時間的に連続するような表示を行う場合に、上記第 1 および第 2のデータ D1 'D2を交互に生成することを特徴とする請求項 9記載の液晶 パネルの駆動方法。
[11] 上記階調 T1および階調 T2は、交流駆動において入力階調と該入力階調に対応 して出力すべき電圧の振幅中心とが有する特性に基づいて決定されていることを特 徴とする請求項 9記載の液晶パネルの駆動方法。
[12] 液晶パネルと、請求項 1〜8のいずれか 1項に記載の液晶パネル駆動装置とを備え ることを特徴とする液晶表示装置。
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