(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大４ステップのステップ式充放電を用いた交流電圧駆動の方式で液晶ディスプレーの複数のデータ線を駆動する液晶ディスプレーの駆動方法であって、
タイミングパルス制御手段から、前記複数のデータ線にそれぞれ対応して設けられた複数のアナログ電圧制御手段に、前記ステップ式充放電を発生させるタイミングパルス信号を供給するステップと、
前記複数のアナログ電圧制御手段に、電圧源電圧とアースとの間に分布する、第１参考電圧、第２参考電圧、及び第３参考電圧を含む３つの参考電圧を供給するステップと、
データ線駆動回路から前記複数のアナログ電圧制御手段に、アナログ駆動電圧を供給するステップと、
前記複数のアナログ電圧制御手段に、駆動電圧の極性及び輝度のデータを供給するステップと、
各アナログ電圧制御手段により、当該アナログ電圧制御手段に対応するデータ線に接続された複数の画素の内の駆動対象画素を、一つ前の画素の駆動電圧の極性とは前記交流電圧駆動の基準電圧を基準として逆の極性を有する駆動電圧で駆動する駆動ステップと、を有し、
前記駆動ステップは、前記一つ前の画素の駆動電圧を起動電圧とし、前記駆動対象画素のアナログ駆動電圧を最終電圧とし、前記タイミングパルス信号に従って、最初に前記起動電圧を起動し、前記３つの参考電圧のうち前記起動電圧と前記最終電圧との間に分布する参考電圧を順次起動し、最後に前記最終電圧を起動し、
前記基準電圧は、前記電圧源電圧と前記アースとの中間に設定されており、前記第２参考電圧は、前記基準電圧に等しい電圧であり、前記第２参考電圧よりも大である前記第１参考電圧は、透過率５０％に対応するプラス極性の電圧であり、前記第２参考電圧よりも小である前記第３参考電圧は、透過率５０％に対応するマイナス極性の電圧であり、
前記電圧源電圧と前記第１参考電圧との間のエリアを第１明ドットエリアとしてプラス極性で駆動し、前記第１参考電圧と前記第２参考電圧との間のエリアを第１暗ドットエリアとしてプラス極性で駆動し、前記第２参考電圧と前記第３参考電圧との間のエリアを第２暗ドットエリアとしてマイナス極性で駆動し、前記第３参考電圧と前記アースとの間のエリアを第２明ドットエリアとしてマイナス極性で駆動する、
ことを特徴とする液晶ディスプレーの駆動方法。
【請求項２】
前記第１参考電圧が電圧源電圧の７５％であり、該第３参考電圧が電圧源電圧の２５％であることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレーの駆動方法。
【請求項３】
最大４ステップのステップ式充放電を用いた交流電圧駆動の方式で液晶ディスプレーの複数のデータ線を駆動する液晶ディスプレーの駆動回路であって、
前記ステップ式充放電を発生させるタイミングパルス信号を発生させるタイミングパルス制御手段と、
電圧源電圧とアースとの間に分布する、第１参考電圧、第２参考電圧、及び第３参考電圧を含む３つの参考電圧を供給する手段と、
前記タイミングパルス信号、前記３つの参考電圧、データ線駆動回路からのアナログ駆動電圧、並びに駆動電圧の極性及び輝度のデータの供給を受けるよう構成された入力端と、前記複数のデータ線の内の対応するデータ線に接続された出力端と、をそれぞれ有する複数のアナログ電圧制御手段と、を有し、
各アナログ電圧制御手段は、当該アナログ電圧制御手段に対応するデータ線に接続された複数の画素の内の駆動対象画素を、一つ前の画素の駆動電圧の極性とは前記交流電圧駆動の基準電圧を基準として逆の極性を有する駆動電圧で駆動し、かつ、前記一つ前の画素の駆動電圧を起動電圧とし、前記駆動対象画素のアナログ駆動電圧を最終電圧とし、前記タイミングパルス信号に従って、最初に前記起動電圧を起動し、前記３つの参考電圧のうち前記起動電圧と前記最終電圧との間に分布する参考電圧を起動し、最後の前記最終電圧を起動し、
前記基準電圧は、前記電圧源電圧と前記アースとの中間に設定されており、前記第２参考電圧は、前記基準電圧に等しい電圧であり、前記第２参考電圧よりも大である前記第１参考電圧は、透過率５０％に対応するプラス極性の電圧であり、前記第２参考電圧よりも小である前記第３参考電圧は、透過率５０％に対応するマイナス極性の電圧であり、
前記電圧源電圧と前記第１参考電圧との間のエリアを第１明ドットエリアとしてプラス極性で駆動し、前記第１参考電圧と前記第２参考電圧との間のエリアを第１暗ドットエリアとしてプラス極性で駆動し、前記第２参考電圧と前記第３参考電圧との間のエリアを第２暗ドットエリアとしてマイナス極性で駆動し、前記第３参考電圧と前記アースとの間のエリアを第２明ドットエリアとしてマイナス極性で駆動する、
ことを特徴とする液晶ディスプレーの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はステップ式充放電の液晶ディスプレーの駆動方法及び駆動回路に関るものであって、特に電力の消耗を大幅に低減することのできる液晶ディスプレーの駆動方法及び駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今は、情報産業並びに通信産業が目まぐるしく発展する時代となり、液晶ディスプレーが各種製品、例えばノートブックタイプのコンピュータ、ポケットタイプのコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ（personal digital assistant）などに幅広く応用されるようになった。液晶ディスプレーは通常十数本から数千本の横方向に走る走査線と、縦方向に走るデータ線とが交差して画面が構成される。該横方向の走査線と、縦方向のデータ線との交点が一つの画素（pixel）を形成し、その輝度は画素に印加する電圧によって決まる。
【０００３】
図１を参照にして説明する。図１はアクティブ・マトリクス型液晶ディスプレーの画素アレイの説明図である。図示には横方向の第５走査線５と、第６走査線６と、縦方向の第２データ線２と、第３データ線と、及びこれらが交差して形成される４つの画素を開示する。それぞれの画素は１つの制御スイッチング素子７と、電荷を保存するコンデンサ８とを含み、このように重複して配列する画素アレイによって液晶ディスプレーの画面が形成される。周知の液晶ディスプレーの映像を制御する方法は、同一の横列上の制御スイッチング素子を走査線によって接続し、スキャン駆動回路で駆動し、上から下へ順次走査線を起動し、データ線が電荷を保存するコンデンサに書き込みできるようにする。スキャン駆動回路が一本の走査線を起動すると、該横列の走査線上に交差する一本毎のデータ線に対し、データ駆動回路によって制御電圧を印加して、それぞれの画素の階調を表現する。このようにして一本毎の横列の走査線に対するスキャンを進行させて１サイクルのスキャンを完成させる。続いて次ぎのスキャンサイクルを進行させて、ディスプレー上の映像を更新する。このように、ディスプレー上の１つずつの画素が１秒毎に複数回更新を行う。それぞれの画素の色は、必ず赤、緑、青の３色の組合せによって組成される。実際には、それぞれの画素は３本の縦方向のデータ線によって制御電圧を印加しなければならない。一つの典型的なＶＧＡ液晶ディスプレーについて言えば、横４８０×縦６００個の画素を具える。よって、１９２０本の縦方向のデータ線で制御電圧を印加しなければならない。このため縦方向の駆動回路もまた１９２０個の出力端を有してすべての縦方向のデータ線を駆動しなければならない。
【０００４】
液晶ディスプレーに映像を出現させる原理は、制御電圧の大きさを調整することによって液晶材質の光学的透過特性を変化させることにある。しかし、液晶材質に安定した直流電圧を印加することは、液晶物質に持続的な退化を招き、分解減少が発生する。よって、データ駆動回路のそれぞれの画素は、交流電圧を提供して駆動しなければならない。この交流電圧は予め設けられた所定のバイアスを規準電圧とし、該規準電圧より大きい、もしくは小さい切り替えによって代表的な極性反転を行なう。
【０００５】
画面の品質の良し悪しと、回路の複雑さによって、前記規準電圧の極性反転は、画面反転（frame  inversion）と、縦行反転（Column  inversion）と、横列反転（row inversion）と、ドット反転（dot   inversion）との４種類の形式に分けられる。そして、どのような形式であろうと、一つ一つの画素に新たにデータが書きこまれる毎に、逆の極性で書き込まれなければならない。画面反転は、一画面に書きこまれる極性がすべて同様であることを表わし、次ぎの画面は逆の極性に転換される。縦行反転は同一画面の任意の隣り合う縦方向の極性が相反することを表わし、横列反転は同一画面の任意の隣り合う横列の極性が相反することを表わす。また、ドット反転は同一画面の任意の隣り合う２つの画素極性が相反することを表わす。その内、ドット反転によって表現される画質が最も好ましく、未来の駆動方式の主流とされる。しかし、駆動回路の複雑さも最高のものとなり、消耗するパワーも最大のものとなる。
【０００６】
操作する電圧が同様の状況下に在って、回路のパワー消耗と静電容量、周波数は正比例を形成する。駆動回路によって駆動回路の感じ取るデータ線の静電容量値は、通常一つの画素がコンデンサに保存する静電容量値に比して遥かに大きい。よってデータラインによって引き起こされるパワーの消耗にはかなりのものがある。特に横列反転とドット反転において、同一のデータ線は一回毎の走査サイクルに極性を変換しなければならず、画面毎に一回ずつ変換を行なう画面反転、もしくは縦行反転に比してパワーの消耗が激しい。
【０００７】
このため、低パワーの液晶駆動方法と、その駆動回路を開発することは、液晶業界にとって重要な課題といえる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、低パワーの液晶ディスプレー駆動方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、この発明は低パワーの液晶ディスプレー駆動回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明による液晶ディスプレーの駆動回路は、ステップ式の充放電方法で液晶ディスプレーの複数のデータラインを駆動し、タイミングパルス制御手段と、複数の参考電圧と、複数のアナログ電圧駆動手段とを含んでなる。該タイミングパルス制御手段はステップ式充放電を発生させるタイミングパルス信号を発生させるために用いる。該参考電圧はステップ式充放電の参考電圧として提供されるものである。該アナログ電圧駆動の入力端はタイミングパルス制御手段、該参考電圧、従来のデータ線の駆動回路の出力データ、及び必要とする極性、輝度データにカップリングし、出力端は対応する一データラインにカップリングする。該アナログ電圧駆動手段が駆動を実施する場合、その前の画素の駆動電圧を起動電圧とし、駆動しようとする画素の駆動電圧を最終電圧とし、タイミングパルス制御手段に入力するタイミングパルス信号に従って該起動電圧と最終電圧の間に分布する複数の参考電圧を順次起動して、最後に該最終電圧を起動する。
【００１１】
好ましくは、該ステップ式充放電を最大ステップ数を４ステップにする、よって、参考電圧は大から小に順次ならべて第１参考電圧、第２参考電圧、第３参考電圧とし、その内第１参考電圧を電圧源電圧の７５％とし、第２参考電圧は前記交流電圧の規準電圧とし、第３電圧は電圧源電圧の２５％とする。
【００１２】
好ましくは、該ステップ式充放電を最大ステップ数を４ステップにする、よって、参考電圧は大から小に順次ならべて第１参考電圧、第２参考電圧、第３参考電圧とし、その内第１参考電圧参考電圧を透過率５０％に対応するプラス極性の電圧とし、第２参考電圧は前記交流電圧の規準電圧とし、第３電圧は透過率５０％に対応するマイナス極性の電圧とする。
【００１３】
好ましくは、ステップ式の充放電エリアを８段階に分けて、２ビットで画素の輝度と階調を区分する。
【００１４】
好ましくは、好ましくは、ステップ式の充放電エリアを１６段階に分けて、３ビットで画素の輝度と階調を区分する。
【００１５】
【実施の形態】
この発明は低パワーの液晶ディスプレーの駆動方法及び駆動回路を開示するものであって、液晶を駆動する場合の駆動電圧極性と、該駆動電圧に対応するデジタル数値を利用してステップ式充放電スイッチング素子の起動順序を決定することによって、節電の効能を達成するものである。
前記「従来の技術」の項目で述べたように、液晶ディスプレーは交流電圧の方式で駆動しなければならない。よって、データ線の駆動回路はデータ線に設けたコンデンサに対して絶え間なく充放電を行なわなければならない。特に横列反転とドット反転の駆動方式の場合は、そうでなければならない。この発明は、該種類の駆動方式に対して、駆動電圧の極性と、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）の入力数値を利用してアナログ電圧駆動手段内のスイッチングを制御するものであって、これによって節電の目的を達し、かつアナログの電圧出力を保有して液晶ディスプレーを駆動するものである。
【００１６】
アナログ駆動電圧Vdacは、周知のデータ線駆動回路中のデジタル／アナログコンバータによって転換されてなり、データ線を駆動するための電圧である。「従来の技術」に記載したとおり、周知の技術においてはこのアナログ電圧Vdacを直接データ線上に接続する。このような接続方法は非常に電気の消耗を招く。この発明は、ステップ式充放電の方法を利用して節電の目的を達することを重点とする。
【００１７】
この発明に応用される原理は次ぎのとおりである。
如何なるコンデンサであっても、充電と放電を一回ずつ行なうと、1/2(ＣＶ２)のエネルギーを消耗する。Ｃは静電容量値を表わし、Ｖは電荷移転の過程における最大電圧である。よって、充放電の過程をｎ回のステップに分け、一回毎のステップにおける充放電の電圧変化をＶ／ｎとすると、一回毎に消耗するエネルギーは(1/2)(CV２)／ｎ２となる。このためｎ回の充電もしくは放電のステップを経た後消耗したエネルギーは(1/2)(CV２)／ｎとなり、周知の技術に比して消耗するエネルギーを大幅に低下することができる。例を挙げれば、仮に充放電の過程を４回のステップに分けると、消耗するエネルギーは周知の技術に比して四分の一になる。
【００１８】
図２にこの発明のステップ式充放電の駆動回路に係る回路ブロック図を開示する、駆動回路は、一タイミングパルス制御手段２０と、複数の参考電圧と、複数のアナログ電圧駆動手段３０とによって構成される。図２には第１アナログ電圧駆動手段３０１と、第２アナログ電圧駆動手段３０２と、第ｍアナログ電圧駆動手段３０ｍを開示する。タイミングパルス制御手段２０の作用は、ステップ式充放電のタイミングパルス信号を発生させることにある。その入力端はシステムタイミングパルスＣＬＫと、ＲＳＴとにカップリングし、出力端は、ステップ式充放電を進行させるタイミングパルス信号t1、t2、t3…tnを第１アナログ電圧駆動手段３０１、第２アナログ駆動手段、及び第ｍアナログ駆動手段３０mなどのすべてのアナログ電圧駆動手段に送信する。その内、ｎ値はステップ式充放電のステップ回数を表わし、仮にステップ式充放電のステップ数が４段階であれば、タイミングパルス制御手段２０は、t1、t2、t3、t4の４つのタイミングパルス信号を出力する。その波形は第３図に開示するとおりである。
【００１９】
前記参考電圧の数は、ステップ式充放電の最大ステップ数から１を引いて決められる。その電圧の大小は、電圧源電圧とアースとの間に分布する。
【００２０】
前記第１アナログ電圧駆動手段３０１の出力端は、前記タイミングパルス制御手段２０、と、ステップ式充放電に使用する参考電圧Ｖ１、…Ｖｎ-1、周知のデータ線駆動回路の出力するアナログ駆動電圧Ｖdac１、電圧の極性Ｐ、及び輝度のデータにカップリングし、そのデジタルデータＭＳＢを表示する。その出力端は第１データ線にカップリングして該第１データ線を駆動する。また、第２アナログ電圧駆動手段３０２から第ｍアナログ電圧駆動手段３０ｍなどのすべてのアナログ電圧駆動手段の接続は、いずれも第１アナログ電圧駆動手段３０１と同様であるので、ここでは詳述しない。
【００２１】
図４にこの発明のアナログ電圧駆動手段の回路説明図を開示する。図示に開示するアナログ電圧駆動手段３０の出力端は周知のデータ線駆動回路が出力するアナログ駆動電圧Ｖdaclと、スイッチング制御ロジック２５の参考電圧Ｖ１、…Ｖｎ-1とを受信する。その出力端は駆動させるデータ線、即ち負荷４２に接続する。該アナログ電圧駆動手段３０は第１切換エレメントと、その他ｎ-1個の機ｒ換えエレメントを含み、ここでいう切換エレメントはMOSFETであってもよく、制御回路は電圧の極性Ｐと輝度のデータＭＢＳとに基づいて、該アナログ電圧駆動手段３０の切換エレメントを順次導電、閉止させ、これによって図３に開示するステップ式の充電と、ステップ式の放電を得ることができる。
【００２２】
次いで、この発明に開示する駆動方法を説明する。液晶は交流形式によって操作される。よって、規準電極の電圧を電圧源電圧Vddの５０％に設定する。プラス極性の状況下に在っては、デジタル／アナログコンバータＤＡＣの出力する電圧は規準電圧と電圧源電圧Vddの間に落ちる。マイナス極性の状況下に在っては、デジタル／アナログコンバータのＤＡＣの出力する電圧は規準電圧とアースとの間に落ちる、ノーマリーブラック（normally  black）の液晶画面を例に挙げると、液晶層の上下に電圧を印加しない場合は透過しなく、印加する電圧が大きければ大きいほど透過率が高まる。即ち、出力する電圧が電圧源電圧Vddと、アースに近在する位置とにある場合、輝度が高くなり、規準電極近くにある場合は輝度が比較的低くなる。
【００２３】
【第１の実施例】
この発明の第1実施例は、図４に開示するようにn＝４の状況を説明する。即ち、アナログ電圧駆動手段３０が充放電する電圧の範囲を4段間に分け、基準電圧(Vdd50％で表示する)は、電圧源電圧Vddとアースとの間に位置する。別途２つの参考電圧を追加し、それぞれ電圧源電圧Vddの７５％の箇所(Vdd７５％で表示する)と、２５％の箇所(Vdd２５％で表示する)とする。液晶の操作は、交流の方式で進行させるのでデジタル／アナログコンバータによって転換された後の電圧は、基準電圧に対称する電圧となり、且つ隣接する位置の画素は階調が通常かなり接近する。このため、極性と輝度に従って(デジタル出力の最も重要なビットであるMSBによって代表することができる)異なる組み合わせを行ない、Vdd２５％、Vdd５０％、Vdd７５％及びVdacを起動する４つの切換エレメントの順序を決定する。これには次ぎに掲げる４つの状況が挙げられる。
プラスの極性(P＝１)、比較的明るい(MSB＝１)、Vdd２５％、Vdd５０％、Vdd７５％、Vdacの順に従って起動する。
マイナスの極性(P＝０)、比較的明るい(MSB＝１)、Vdd７５％、  Vdd５０％、Vdd２５％、Vdacの順に従って起動する。
プラスの極性(P＝１)、比較的暗い(MSB＝０)、Vdd５０％と、Vdacの順に従って起動する。
マイナスの極性(P＝０)、比較的暗い(MSB＝０)、Vdd５０％と、Vdacの順に従って起動する。
【００２４】
前記説明の第１の状況は、プラスの極性で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、VddとVdd７５％との間に落ちる。この実施例においては、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いものであり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、一つ前の画素の電圧はアースとVdd２５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd２５％、Vdd５０％、Vdd７５％の順に従って接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００２５】
前記第２の状況は、マイナスの極性で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、アースとVdd２５％との間に落ちる。この実施例においては、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いものであり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、一つ前の画素の電圧はVddとVdd７５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd７５％、Vdd５０％、Vdd２５％の順に従って接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００２６】
前記第３の状況は、プラスの極性で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd５０％とVdd７５％との間に落ちる。この実施例においては、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いものであり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、一つ前の画素の電圧はVdd５０％とVdd２５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd５０％に接続し、さらにVdacに接続すればよい。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００２７】
前記第４の状況は、マイナスの極性で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd５０％とVdd２５％との間に落ちる。この実施例においては、一つ前の画素の階調と、当該画素の階調が近いものであり、但し、極性は反対であると仮定する。よって、一つ前の画素の電圧はVdd５０％とVdd７５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd５０％に接続し、さらにVdacに接続すればよい。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００２８】
【第２の実施例】
第１の実施例において一つ前の画素と、当該画素の階調が同様であると仮定したが、実際に操作する場合、一つ前の画素と当該画素とは、偶に階調が異なる場合がある。このような現象を考慮して、さらにパワーの消耗を低減させるために、第２の実施例においては、さらに一歩進んでアナログ電圧駆動手段の回路に修正を加え、Vdd２５％、Vdd５０％、Vdd７５％、及びVdacを制御するの４つのスイッチング素子の前後の順序について、該画素の電圧極性(Ｐ)、輝度（そのデジタルデータは最も重要なビットであるＭＳＢで表示される）、および一つ前の画素のＭＳＢ（Ｍｐで表示する）を以って決定するために、以下に掲げる８つの状況に区分する。
P＝１、ＭＳＢ＝Ｍｐ＝１。Vdd２５％、Vdd５０％、Vdd７５％、Vdacの順に従って起動する。
P＝０、ＭＳＢ＝Ｍｐ＝１。Vdd７５％、Vdd５０％、Vdd２５％、Vdacの順に従って起動する。
P＝１、ＭＳＢ＝Ｍｐ＝０。Vdd５０％、Vdacの順に従って起動する。
P＝０、ＭＳＢ＝Ｍｐ＝０。Vdd５０％、Vdacの順に従って起動する。
P＝１、ＭＳＢ＝１、Ｍｐ＝０。Vdd５０％、Vdd７５％、Vdacの順に従って起動する。
P＝０、ＭＳＢ＝１、Ｍｐ＝０。Vdd５０％、Vdd２５％、Vdacの順に従って起動する。
P＝１、ＭＳＢ＝０、Ｍｐ＝１。Vdd２５％、Vdd５０％、Vdacの順に従って起動する。
P＝０、ＭＳＢ＝０、Ｍｐ＝１。Vdd７５％、Vdd５０％、Vdacの順に従って起動する。
【００２９】
前記説明の第１の状況は、プラスの極性で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、VddとVdd７５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素のＭＳＢが当該画素と同様であって、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はアースとVdd２５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd２５％、Vdd５０％、Vdd７５％の順に従って接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３０】
前記説明の第２の状況は、マイナスの極性で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、アースとVdd２５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素のＭＳＢが当該画素と同様であって、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はVddとVdd７５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd７５％、Vdd５０％、Vdd２５％の順に従って接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３１】
前記説明の第３の状況は、プラスの極性で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd５０％とVdd７５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素のＭＳＢが当該画素と同様であって、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はVdd５０％と、Vdd２５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd５０％に接続し、さらにVdacに接続すればよい。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３２】
前記説明の第４の状況は、マイナスの極性で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd５０％とVdd２５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素のＭＳＢが当該画素と同様であって、但し、極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はVdd５０％と、Vdd７５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd５０％に接続し、さらにVdacに接続すればよい。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３３】
前記説明の第５の状況は、プラスの極性で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、VddとVdd７５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素は比較的暗い画素であって、そのＭＳＢが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はVdd５０％と、Vdd２５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd５０％と、Vdd７５％に接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３４】
前記説明の第６の状況は、マイナスの極性で比較的明るい画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、アースとVdd２５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素は比較的暗い画素であって、そのＭＳＢが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はVdd５０％と、Vdd７５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd５０％と、Vdd２５％に接続した後、最終的にVdacに接続する。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３５】
前記説明の第７の状況は、プラスの極性で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd５０％と、Vdd７５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素は比較的明るい画素であって、そのＭＳＢが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はアースと、Vdd２５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd２５％と、Vdd５０％に接続した後、最終的にVdacに接続すればよい。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３６】
前記説明の第８の状況は、マイナスの極性で比較的暗い画素を駆動するものである。よって、デジタル／アナログコンバータによって出力される電圧は、Vdd５０％とVdd２５％との間に落ちる。この状況下に在っては、一つ前の画素は比較的明るい画素であって、そのＭＳＢが当該画素と異なり、かつ極性は逆である。よって、一つ前の画素の電圧はVddとVdd７５％との間に落ちる。このため、一つ前の画素を駆動した後、当該画素を駆動しようとする場合、データ線はVdd７５％と、Vdd５０％に接続した後、最終的にVdacに接続すればよい。前記の説明のように、このように進行させるステップ式の充電は消耗するパワーを大幅に低減し、節電の目的を達することができる。
【００３７】
以上の第２の実施例においては、一つ前の画素の階調が、当該画素と異なるかもしれない場合を考慮した。この発明のステップ式充放電による方法においては、二つの隣り合う画素のＭＳＢが異なる場合、余剰の充放電が発生することなく、エネルギーの消耗を大幅に低減することができる。特に二つの隣り合う画素の階調が比較的明るいものから比較的暗くなった場合、この実施例では電圧が経過する範囲の参考電圧を順次起動する、よってエネルギーの消耗過多を招くことがない。
【００３８】
【第３の実施例】
以上の二つの実施例においては、ステップ式充放電の参考電圧をVdd、Vdd７５％、Vdd５０％、及びVdd２５％に設定した。これは液晶の有する直線的光学曲線を仮定したものである。
この発明によるもう一つの実施例においては、液晶の光電曲線を非直線的特性として考慮したものであって、透過率５０％のプラス、マイナスの極性の二つの電圧と、基準電圧とをステップ式充放電の参考電圧とする。これらの参考電圧はまた、通常周知のデータ線駆動回路において必要とされるガンマ修正参考電圧と共用することができる。
【００３９】
【第４の実施例】
この発明のもう一つの実施例においては、参考電圧を提供せず、代わりに大容量のコンデンサを接続する。コンデンサの他端はアースに接続する、その静電容量値は負荷に比して遥かに大きくし、即ちデータ線の負荷の合計とする。このようにすることによって、それぞれの接続するコンデンサは起動値がどのようなものであろうと、最終的には、徐々に操作電圧の範囲を平均する等分の位置に近づいて行き、必要とする参考電圧を提供する。
当然のことながら、この発明はステップ式充放電の区分を４段階に分けることのみに限定されるものではない。この発明のもう一つの実施例においては、ステップ式充放電を2段階に区分する。このような状況下に在って、交流電流の基準電圧を参考電圧とし、電圧源電圧を該参考電圧との間の区域はプラスの極性で駆動する。また、該参考伝あるとアースとの間の区域はマイナスの植生で駆動する、その実施技術は前述の実施例と完全に同一であるので、ここでは詳述しない。
【００４０】
【第５の実施例】
この発明のもう一つの実施例においては、ステップ式充放電を８つの段階に区分する。このような状況下に在って、極性と２つのビットによって画素の輝度と階調区分けすることができる。参考電圧は７つであって、大から小順次並べて、それぞれ第１参考電圧、第２参考電圧、第３参考電圧、第４参考電圧、第５考電圧、第６参考電圧、及び第７参考電圧とする。その内、第４参考電圧は、前述の交流電圧の基準電圧であって、電圧源電圧と前記第１参考電圧との間のエリア第１明ドットエリアとし、プラス極性で駆動する。前記第１参考電圧と第２参考電圧との間を第２明ドットエリアとし、プラス極性で駆動する。前記第２参考電圧と第３参考電圧との間を第１暗ドットエリアとし、プラス極性で駆動する。前記第３参考電圧と第４参考電圧との間を第２暗ドットエリアとし、プラス極性で駆動する。前記第４参考電圧と第５参考電圧との間を第３暗ドットエリアとし、マイナス極性で駆動する。前記第５参考電圧と第６参考電圧との間を第３暗ドットエリアとし、マイナス極性で駆動する。前記第５参考電圧と第６参考電圧との間を第４暗ドットエリアとし、マイナス極性で駆動する。前記第６参考電圧と第７参考電圧との間を第３明ドットエリアとし、マイナス極性で駆動する。前記第７参考電圧とアースとの間を第４明ドットエリアとし、マイナス極性で駆動する。これらの実施に係る技術は前述の実施例と完全に同一であるので、ここでは詳述しない。
【００４１】
【第６の実施例】
この発明によるもう一つの実施例は、ステップ式週放電エリアを１６の段階に区分けする。このような状況下に在って極性と３つのビットを応用して画素の輝度と階調を区分けする。しかし、ステップ式充放電の段階のステップ数は、無限に増加することができない、さもなければ充放電に必要とする時間が増加し、制御回路の複雑さも増して、却って消耗する電力を高めることになる。
【００４２】
以上はこの発明のこましい実施例を開示し、当業者が理解できるようにするためのものであって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、この発明に対する部分的な修正や変更であって、この発明の要旨を失わないものは、いずれも、この発明の精神と、特許請求の範囲に含まれるものとする。
【発明の効果】
この発明による液晶ディスプレーの駆動回路は、ステップ式の充放電方法で液晶ディスプレーの複数のデータラインを駆動するものであって、タイミングパルス制御手段と、複数の参考電圧と、複数のアナログ電圧駆動手段とを含んでなる。その液晶ディスプレーの駆動回路と、該駆動回路を応用した液晶ディスプレーの駆動方法は、低パワーの駆動方法であって、従来の駆動方法に比して消耗するエネルギーを大幅に低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  アクティブ・マトリクス型液晶ディスプレーの画素アレイの説明図である。
【図２】  この発明によるステップ式充放電の駆動回路に係る回路ブロック図である。
【図３】  この発明における信号の波形図である。
【図４】  この発明におけるアナログ電圧駆動手段の回路説明図である。
【図５】  この発明における一実施例の参考電圧に係る説明図である。
【符号の説明】
２      第２データ線
３      第３データ線
５      第５走査線
６      第６走査線
７      制御スイッチング素子
８      コンデンサー
２０    タイミングパルス制御手段
２５    スイッチング制御ロジック
３０    アナログ電圧駆動手段
４２    負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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