(57)【要約】    【課題】表示過程において共通電極電圧の減衰により生じる問題を解決するための液晶ディスプレイの駆動装置および駆動方法を提供する。    【解決手段】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、ディスプレイパネルと、調整回路と、駆動回路とを含んでいる。ディスプレイパネルは共通電極を含んでいる。調整回路は共通電極に電気的に接続されている。調整回路は、共通電極上の電圧分布に基づいて分布パラメータを出力する。駆動回路は、前記分布パラメータを受け取り、分布パラメータに基づいてディスプレイパネルを駆動する。調整回路はさらに、電圧コンパレータと補償回路とを含んでいる。電圧コンパレータは、共通電極の２端子間の電圧差を測定するために用いられる。補償回路は、前記電圧差に基づいて分布パラメータを得るためのものである。【選択図】  図３
2006171698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通電極を有するディスプレイパネルの駆動装置であって、
共通電極に電気的に接続され、当該共通電極の共通電極電圧の電圧分布に基づいて分布パラメータを提供するための調整回路と、
前記分布パラメータに基づいてディスプレイパネルを駆動するための駆動回路とを含む駆動装置    
【請求項２】
前記調整回路は、
共通電極の２端子間の電圧差を測定するための電圧コンパレータと、
前記電圧差に基づいて前記分布パラメータを得るための補償回路とを含む、
請求項１に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、前記分布パラメータに基づいて複数個のグレイレベル値を調整し、前記グレイレベル値に基づいて前記液晶ディスプレイパネルを駆動する、請求項１または２に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項４】
前記駆動回路は複数個の駆動チップを含み、各駆動チップは１組のガンマ電圧を受け取り、複数組の前記ガンマ電圧が前記分布パラメータに基づいて生成される、請求項１または２に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、前記分布パラメータに基づいて各駆動チップの対応する１組の前記ガンマ電圧を調整するための、対応する前記駆動チップに電気的に接続された複数個の電圧アジャスタをさらに含む、請求項４に記載のディスプレイパネルの駆動装置。
【請求項６】
共通電極を有するディスプレイパネルと駆動回路とを有する液晶ディスプレイの駆動方法であって、
共通電極上の共通電極電圧の電圧分布に基づいて分布パラメータを提供するステップと、
前記分布パラメータに基づいて駆動回路によりディスプレイパネルを駆動するステップとを含む、駆動方法。        
【請求項７】
前記分布パラメータを提供するステップは、前記分布パラメータを得るために前記共通電極の２端子間の電圧差を測定するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ディスプレイパネルを駆動するステップは、複数個のグレイレベル値を前記分布パラメータに基づいて調整するステップと、前記ディスプレイパネルを前記グレイレベル値に基づいて駆動するステップとを含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記ディスプレイパネルを駆動するステップは、前記分布パラメータに基づいて生成された複数組のガンマ電圧に基づいて前記ディスプレイパネルを駆動するステップを含む、請求項６または７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して液晶ディスプレイ（ディスプレイパネルの駆動装置）およびその駆動方法に関し、さらに詳細には、共通電極上の電圧シフトを補償するための液晶ディスプレイ（ディスプレイパネルの駆動装置）およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００４年１２月１７日出願の台湾特許出願第９３１３９５７１号に対応し、同出願の主題事項は、ここに引用により組み込まれるものとする。
通常の液晶ディスプレイパネルは、共通電極と、画素電極と、前記共通電極と前記画素電極との間に配置された液晶フォイル（箔）とを有する。共通電極に共通電極電圧を印加し、画素電極に画素電圧を印加することにより、共通電極と画素電極との間の電圧差を、液晶フォイルの光透過率（通過率）を変えるために使用できる。
【０００３】
液晶フォイルの光透過率は、共通電極と画素電極との間の電圧差に深く関係するが、電圧差の極性には無関係である。もし同一極性の電圧が連続的に液晶フォイルに印加されると、イメージが平坦（フラット）になるという問題が生じやすい。上記の問題を解決するために、通常、極性逆転法が使用される。図１を参照すると、画素電圧Ｖと液晶分子の光透過率Ｉとの関係を表す曲線が示されている。共通電極の電圧レベルＶｃｏｍに関して対称である正の画素電圧Ｖｐと負の画素電圧Ｖｎとは、同一の光透過率Ｉｘを達成できる。したがって、イメージが平坦になるという問題は、電圧の極性を変えて液晶フォイルを駆動することにより解決できる。
【０００４】
しかしながら、共通電極は依然としてインピーダンスを有しており、それによって共通電極上の各点の共通電極電圧が共通電極の同一電圧レベルＶｃｏｍを維持することが妨げられる。したがって、画素電極の正の画素電圧および負の画素電圧、たとえば上記の正の画素電圧Ｖｐと負の画素電圧Ｖｎとは、液晶フォイル上に同一電圧差を生じない。その結果、共通電極と画素電極との間の実際の電圧差は所定の目標電圧差とは異なり、フリッカーやイメージの平坦さや表示性能の低下という問題を生じる。
【特許文献１】米国特許第６，９０６，７７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、表示過程において共通電極電圧の減衰により生じる問題を解決するための液晶ディスプレイの駆動装置および駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的によれば、液晶ディスプレイの表示方法が提供される。液晶ディスプレイは、ディスプレイパネルと駆動回路とを含んでいる。ディスプレイパネルは共通電極を有する。表示方法を下記に開示する。共通電極上の電圧分布に基づいて分布パラメータが出力される。駆動回路は分布パラメータに基づいてディスプレイパネルを駆動する。分布パラメータを出力する段階において、共通電極の２端子間の電圧差を測定し、それを用いて分布パラメータを得る。
【０００７】
本発明の他の目的によれば、ディスプレイパネルと調整回路と駆動回路とを含む液晶ディスプレイが提供される。ディスプレイパネルは共通電極を有する。調整回路は共通電極に電気的に接続されており、共通電極上の共通電極電圧の電圧分布に応じて分布パラメータを出力する。駆動回路は分布パラメータを受け取り、受け取った分布パラメータにもとづいてディスプレイパネルを駆動する。駆動回路はさらに電圧コンパレータと補償回路とを含んでいる。電圧コンパレータは、共通電極の２端子間の電圧差を測定するために使用される。補償回路は、前記電圧差に基づいて分布パラメータを得るために使用される。
【０００８】
本発明の他の目的、特徴および利点は、下記の非限定的な好ましい実施形態の詳細な説明により明らかになるであろう。下記の説明は、添付図面を参照して行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図２を参照して、本発明の好ましい実施形態による液晶ディスプレイの表示方法のフローチャートが示されている。まず、この方法は、ステップ６０２において共通電極の２端子間の電圧差を測定することから始まる。次にステップ６０４に進み、上記電圧差に基づいて分布パラメータを得る。最後に、ステップ６０６に進み、前記分布パラメータに基づいてディスプレイパネルを駆動する。さらに、液晶ディスプレイの駆動回路がグレイレベル値を調整し、分布パラメータに基づいて液晶ディスプレイパネルを駆動する。駆動回路が複数個の駆動チップを有している場合には、駆動チップの各々が、分布パラメータに基づいてグレイレベル値を調整し、共通電極電圧の減衰を補償することができる。または、各駆動チップは、それぞれ、１組のガンマ電圧に対応しているため、駆動回路はグレイレベル値を変えることなく複数組のガンマ電圧を分布パラメータに基づいて調整することが可能であり、各駆動チップはディスプレイパネルを駆動し、調整されたガンマ電圧に基づいて共通電極電圧の減衰を補償することができる。したがって、表示過程における共通電極電圧の減衰によって生じる問題は、グレイレベル値またはガンマ電圧を調整することにより解決できる。
【００１０】
図３を参照して、本発明の好ましい実施形態による液晶ディスプレイのブロック図が示されている。液晶ディスプレイ２００は、液晶ディスプレイパネル２０２と、調整回路２０４と、駆動回路２１６とを含んでいる。液晶ディスプレイパネル２０２は、共通電極２１０を有する。調整回路２０４は、電圧コンパレータ２１２と補償回路２１４とを含んでいる。電圧コンパレータ２１２は、点Ａと点Ｂとのような共通電極２１０の２端子間の電圧差ΔＶを測定するために、共通電極２１０に電気的に接続されている。補償回路２１４は、電圧差ΔＶに基づいて分布パラメータＡＤＪを出力する。駆動回路２１６は、さらに、タイミング制御回路２０６と複数個の駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）とを含んでいる。タイミング制御回路２０６は画素データを受け取り、分布パラメータＡＤＪに基づいて複数個のグレイレベル値Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）を生成する。各駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）は、それぞれ、１組のガンマ電圧に対応している。各組のガンマ電圧は、ガンマ曲線を表す。たとえば、駆動チップ２０８（１）は、対応する画素電圧を生成して、受け取ったグレイレベル値Ｇ（１）と図１のガンマ曲線のような対応ガンマ曲線（図３には図示せず）とに基づいて、液晶ディスプレイパネル２０２を駆動する。
【００１１】
共通電極２１０上に位置する点Ａに対応する画素をＰ（Ａ）（図３には図示せず）とし、点Ｂに対応する画素をＰ（Ｂ）（図３には図示せず）とする。従来は、画素Ｐ（Ａ）とＰ（Ｂ）とを特定のグレイレベル値ＧＸに対応する同一輝度で表示するには、駆動チップ２０８（１）および２０８（Ｎ）のような対応駆動チップは画素Ｐ（Ａ）とＰ（Ｂ）とを駆動して、グレイレベル値ＧＸに応じた同一輝度を生じさせねばならない。すなわち、画素Ｐ（Ａ）とＰ（Ｂ）との両方が同一画素電圧（正の画素電圧Ｖｐ（ＧＸ）および負の画素電圧Ｖｎ（ＧＸ））により駆動され、その結果、画素Ｐ（Ａ）とＰ（Ｂ）とが同一輝度を表示できる。
【００１２】
図４を参照して、正／負の画素電圧と共通電極の電圧レベルとの関係を表す図が示されている。共通電極２１０の２端子は電圧差ΔＶを有しているため、画素Ｐ（Ａ）の対応する共通電極電圧は共通電極の電圧レベルＶｃｏｍであり、一方、画素Ｐ（Ｂ）の対応する共通電極電圧は共通電極の電圧レベルＶｃｏｍから電圧差ΔＶを減算することにより、すなわちＶｃｏｍ−ΔＶにより得られる。画素Ｐ（Ａ）の正の電圧差（Ｖｐ（ＧＸ）−Ｖｃｏｍ）の絶対値は負の電圧差（Ｖｃｏｍ−Ｖｎ（ＧＸ））の絶対値と同じであるため、正の電圧Ｖｐ（ＧＸ）と負の電圧Ｖｎ（ＧＸ）とは、画素Ｐ（Ａ）において同一の光透過率（通過率）を与える。
【００１３】
もし同一の正の画素電圧Ｖｐ（ＧＸ）が画素Ｐ（Ｂ）に印加されると、画素Ｐ（Ｂ）の正の電圧差は（Ｖｐ（ＧＸ）−Ｖｃｏｍ＋ΔＶ）で、すなわち、画素Ｐ（Ａ）の正の電圧差よりもΔＶだけ高く、したがって画素Ｐ（Ｂ）は画素Ｐ（Ａ）よりも輝度が高くなる。もし負の画素電圧Ｖｎ（ＧＸ）が画素Ｐ（Ｂ）に印加されると、負の電圧差は（Ｖｃｏｍ−ΔＶ−Ｖｎ（ＧＸ））で、すなわち、画素Ｐ（Ａ）の負の電圧差よりもΔＶだけ低く、したがって画素Ｐ（Ｂ）は画素Ｐ（Ａ）よりも輝度が低くなる。その結果、極性逆転時にフリッカーやイメージの平坦さが生じる。
【００１４】
本発明の実施形態の精神は、ディスプレイパネル上の各画素の対応する画素電圧を、共通電極２１０上の共通電極電圧の電圧（電位）分布に応じて調整することにある。すなわち、画素Ｐ（Ｂ）の正の電圧差と画素Ｐ（Ｂ）の負の電圧差とが同一になるように調整される。図４に示されているように、画素Ｐ（Ｂ）の正の画素電圧は、Ｖｐ′（ＧＸ）＝（Ｖｐ（ＧＸ）−ΔＶ）に調整され、一方、負の画素電圧はＶｎ′（ＧＸ）＝（Ｖｎ（ＧＸ）−ΔＶ）に調整され、その結果、画素Ｐ（Ｂ）の正の電圧差は画素Ｐ（Ｂ）の負の電圧差と同一になり、表示過程において共通電極電圧の減衰により生じる問題を解決できる。
【００１５】
さらに、図５を参照すると、共通電極上の共通電極電圧の電圧（電位）分布の図が示されており、この図において、ｙ軸はボルトＶで測定された共通電極電圧を示し、ｘ軸はそれぞれの点の共通電極２１０上での位置を示している。共通電極２１０の点Ａで測定された共通電極電圧は共通電極の電圧レベルＶｃｏｍであり、一方、別の端子すなわち点Ｂで測定された共通電極電圧は（Ｖｃｏｍ−ΔＶ）である。したがって、点Ａと点Ｂとの間に位置するいずれかの点Ｘの対応する共通電極電圧（Ｘ）は斜線Ｌに基づいて算出することができる。
【００１６】
共通電極電圧（Ｘ）＝Ｖｃｏｍ−ΔＶ×Ｄ（Ｘ，Ａ）／Ｄ（Ｂ，Ａ）（１）であり、同式においてＤは距離関数であり、Ｄ（Ｘ，Ａ）はＸからＡまでの距離を示し、Ｄ（Ｂ，Ａ）はＢからＡまでの距離を示している。たとえば点Ｃを点Ａと点Ｂとの中点とすると、点Ｃの共通電極電圧は（Ｖｃｏｍ−ΔＶ／２）である。電圧コンパレータ２１２は、共通電極２１０の２端子間、たとえば点Ａと点Ｂとの間の電圧（電位）差ΔＶを測定するために使用され、そして補償回路２１４は、電圧差ΔＶに基づいて共通電極２１０の共通電極電圧の水平変化率を得るために使用される。そして、それぞれの点の共通電極電圧におけるシフトすなわち分布パラメータＡＤＪは前記斜線に基づいて得られる。この実施形態においては、共通電極２１０の電圧における水平変化のみが測定され、電圧の垂直変化は考慮するには小さすぎるため、０とみなして無視される。しかしながら、本発明の精神によれば、電圧の水平変化および垂直変化の両方を含んでいてもよく、その適用例はここでは繰り返さない。
【００１７】
したがって、それぞれの点の共通電極電圧におけるシフトが得られた後に、シフトが画素Ｐ（Ｂ）の共通電極電圧に起こった場合において、画素Ｐ（Ｂ）の正の電圧差と画素Ｐ（Ｂ）の負の電圧差とが依然として同一であるように、シフトを補償することができる。したがって、共通電極２１０上の共通電極電圧におけるシフトは、タイミング制御回路２０６から出力されたグレイレベル値Ｇを調整することにより補償され得る。
【００１８】
グレイレベル値を用いる補償方法をさらに下記に例示する。本実施形態のディスプレイパネル２０２は、画素を駆動するための画素電圧と共通電極との間の電圧（電位）差が０である時に最大輝度が生じるものとする。画素Ｐ（Ｂ）の正の画素電圧はＶｐ′（ＧＸ）＝（Ｖｐ（ＧＸ）−ΔＶ）でなければならず、この値はＶｐ（ＧＸ）よりも小さく、したがって、画素Ｐ（Ｂ）の対応するグレイレベル値ＧＸは（ＧＸ＋Δｇ）に増加されるべきであり、この場合のΔｇは電圧差ΔＶに対応して決定される。さらに、画素Ｐ（Ｂ）の負の画素電圧はＶｎ′（ＧＸ）＝（Ｖｎ（ＧＸ）−ΔＶ）でなければならず、その絶対値はＶｎ（ＧＸ）よりも大きく、したがって、画素Ｐ（Ｂ）の対応するグレイレベル値ＧＸは（ＧＸ−Δｇ）に低減されるべきである。画素Ｐ（Ｂ）に対して、タイミング制御回路２０６は、点Ａと点Ｂとの間の電圧差ΔＶが正の極性にあるか負の極性にあるかによって、種々のグレイレベル値（ＧＸ＋Δｇ）および（ＧＸ−Δｇ）を出力し、その結果、調整された画素Ｐ（Ｂ）の正および負の画素電圧Ｖｐ′（ＧＸ）およびＶｎ′（ＧＸ）は、シフトされた共通電極電圧に対して対称であり、且つ、Ｖｃｏｍ−ΔＶに等しく、それにより画素Ｐ（Ｂ）と画素Ｐ（Ａ）とが同一輝度で表示できる。
【００１９】
ガンマ曲線を用いた補償方法を下記に例示する。図６を参照すると、本発明の他の好ましい実施形態による液晶ディスプレイのブロック図が示されている。液晶ディスプレイ４００は、ディスプレイパネル２０２と、調整回路２０４と、駆動回路４１６とを含んでいる。ディスプレイパネル２０２は、共通電極２１０を有する。調整回路２０４は、電圧コンパレータ２１２と補償回路２１４とを含んでいる。電圧コンパレータ２１２は、たとえば点Ａと点Ｂとのような共通電極２１０の２端子間の電圧差ΔＶを測定するために、共通電極２１０に電気的に接続されている。補償回路２１４は、電圧差ΔＶに基づいて分布パラメータＡＤＪを出力する。駆動回路４１６は、さらに、タイミング制御回路４０６と複数個の駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）と複数個の電圧アジャスタ２１８（１）〜２１８（Ｎ）とを含んでいる。駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）は、それぞれ、１組のガンマ電圧を受け取る。１組のガンマ電圧は数個のガンマ電圧を含んでいる。分布パラメータに基づいてＮ組のガンマ電圧が生成されるが、これらのＮ組のガンマ電圧は好ましくは互いに異なる。Ｎ組のガンマ電圧は、それぞれガンマ曲線ｇ（１）〜ｇ（Ｎ）に対応している。駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）は、対応するガンマ曲線ｇ（１）〜ｇ（Ｎ）と対応するグレイレベル値Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）とに基づいて画素電圧を出力する。駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）の各々により受け取られるガンマ曲線を変えることにより画素電圧が変わり、その結果、グレイレベル値Ｇ（１）〜Ｇ（Ｎ）を調整することなく共通電極電圧におけるシフトを補償できる。したがって、ガンマ電圧を用いたこの補償方法は、複数個の駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）を有する液晶ディスプレイ４００に適用できる。駆動チップ２０８（１）〜２０８（Ｎ）は、それぞれ、複数個のデータラインを駆動する。たとえば、ディスプレイパネル２０２の第１領域を駆動する駆動チップ２０８（１）は、データライン１〜３８４（図６に図示せず）を含んでいる。たとえば、ディスプレイパネル２０２の第２領域を駆動する駆動チップ２０８（２）は、データライン３８５〜７６９（図６に図示せず）を含んでいる。さらに、駆動チップ２０８は、それぞれの領域を駆動し、その領域の共通電極電圧のシフトは、それぞれの領域内の共通電極電圧の複数個のシフトの平均値から得られる。
【００２０】
図７を参照して、画素電圧とグレイレベル値との関係を示す関係曲線が示されており、ｙ軸はグレイレベル値Ｇを示し、ｘ軸はボルトＶで測定した画素電圧を示している。例としてガンマ曲線ｇ（１）を取り上げる。ガンマ曲線ｇ（１）は調整前の曲線であり、共通電極の電圧レベルＶｃｏｍに関して対称である。この例は第１領域、すなわち点Ａが属する領域に適用することが可能であり、この領域内の共通電極電圧におけるシフトの平均値は０であるとする。グレイレベル値ＧがＧＸであるとすると、画素Ｐ（Ａ）の正の画素電圧はＶｐ（ＧＸ）であり、負の画素電圧はＶｎ（ＧＸ）である。ガンマ曲線ｇ（Ｎ）は、Ｎ番目の領域、例えば画素Ｐ（Ｂ）の領域に適用可能であり、その場合のこの領域内の共通電極電圧におけるシフトの平均値はΔＶ′であるとする。グレイレベル値ＧがＧＸであるとき、電圧コンパレータ２１２は、２端子（Ａ、Ｂ）間の電圧差ΔＶに基づいて補償回路２１４により計算されたΔＶ′を介して調整パラメータＡＤＪを得る。次に電圧アジャスタ２１８（Ｎ）は、画素Ｐ（Ｂ）の正の画素電圧Ｖｐ′＝Ｖｐ−ΔＶ′と負の画素電圧Ｖｎ′＝Ｖｎ−ΔＶ′とを補償するように調整パラメータＡＤＪに基づいて補償した１組のガンマ電圧をガンマ曲線ｇ（Ｎ）として出力し、その結果、画素Ｐ（Ｂ）の正画素電圧Ｖｐ′および負の画素電圧Ｖｎ′は、シフトされた共通電極電圧に関して依然として対称である。
【００２１】
本発明の上記実施形態に開示された液晶ディスプレイとその表示方法とは、共通電極上の共通電極電圧の電圧差を介して分布パラメータを得て、この分布パラメータに基づいて、グレイレベル値またはガンマ曲線を用いて補償を行う。これを行うことにより、ディスプレイパネルの種々の位置における共通電圧の種々のシフトにより画素電圧を調整して、共通電極電圧におけるシフトを補償することができる。したがって、本発明は、液晶スクリーン上のフリッカーやイメージの平坦さの問題を改善できる。
【００２２】
本発明を、例を介して好ましい実施形態により説明したが、本発明はこれらの説明に限定されるものではない。逆に、本発明は種々の変更および類似の構成と手順とを含むものであり、したがって添付の特許請求の範囲は、前記変更および類似の構成と手順とを含むように最も広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画素電圧Ｖと液晶分子の光透過率Ｉとの関係を表す曲線を示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による液晶ディスプレイの表示方法のフローチャートである。
【図３】本発明の好ましい実施形態による液晶ディスプレイのブロック図である。
【図４】正／負の画素電圧と共通電極の電圧レベルとの関係を表す図である。
【図５】共通電極上の共通電極電圧の電圧分布の図である。
【図６】本発明の他の好ましい実施形態による液晶ディスプレイのブロック図である。
【図７】画素電圧とグレイレベル値との関係を示す関係曲線である。
【符号の説明】
【００２４】
２００，４００       液晶ディスプレイ
２０２               液晶ディスプレイパネル
２０４               調整回路
２０８               駆動チップ
２１０               共通電極
２１２               電圧コンバータ
２１４               補償回路
２１６，４１６       駆動回路
ＡＤＪ               分布パラメータ
【図１】
2006171698.tif 000003
【図２】
2006171698.tif 000004
【図３】
2006171698.tif 000005
【図４】
2006171698.tif 000006
【図５】
2006171698.tif 000007
【図６】
2006171698.tif 000008
【図７】
2006171698.tif 000009