(57)【要約】      （修正有）【課題】ドットインバージョン極性変換方式を採用したときの画質を保持しながら電力消耗を下げることができる液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】液晶ディスプレイの極性反転駆動装置において、極性反転信号の極性反転周波数を、液晶ディスプレイにおけるいずれの水平スキャン信号のスキャン周波数よりも高く、かつ、いずれの２つの隣接するサブピクセル表示ポイントの間における表示周波数よりも低くするものである。そのための装置として、少なくとも、極性反転信号およびデジタル画像データを提供するために使用するタイミングコントローラ、および前記タイミングコントローラと液晶ディスプレイの間に電気的に接続され、前記極性反転信号と前記デジタル画像データを入力し、かつ前記極性反転信号と同じ極性反転周波数を有するアナログ画像データを産生・出力することができるソース駆動器を含むものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性反転信号の極性反転周波数が、液晶ディスプレイにおけるいずれの水平スキャン信号のスキャン周波数よりも高く、かつ、いずれの２つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントの間の表示周波数よりも低く提供され、デジタル画像データより変換・形成されるアナログ画像データの極性反転周波数が、前記極性反転信号の極性反転周波数と等しくなるように、前記極性反転信号の極性反転周波数に対応することを特徴とする、液晶ディスプレイの極性反転駆動方法。
【請求項２】
任意の３つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントを１つの表示基本ユニットとし、これらが組み合わさって１つのピクセル表示ポイントを形成するとき、前記極性反転信号の極性反転周波数が、任意の２つの隣接しあうピクセル表示ポイントの間の表示周波数と等しくなることを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動方法。
【請求項３】
前記任意の３つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントが、それぞれ赤・緑・青の３色のサブピクセル表示ポイントであることを特徴とする、請求項２に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動方法。
【請求項４】
前記アナログ画像データが、印加電圧の絶対値が固定値でありながら、極性のプラス／マイナスが逆のアナログ画像データ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イの極性反転駆動方法。
【請求項５】
アナログ画像データが、前記液晶ディスプレイの表示電極両端に出力されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動方法。
【請求項６】
前記液晶ディスプレイの画面更新周波数が６０Ｈｚ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イの極性反転駆動方法。
【請求項７】
少なくとも、極性反転信号およびデジタル画像データを提供するために用いるタイミングコントローラ、および前記タイミングコントローラと前記液晶ディスプレイの間に電気的に接続され、前記極性反転信号と前記デジタル画像データを入力し、かつ前記極性反転信号と同じ極性反転周波数を有するアナログ画像データを産生し、出力することができるソース駆動器を含み、前記極性反転信号の極性反転周波数が、液晶ディスプレイにおけるいずれの水平スキャン信号のスキャン周波数よりも高く、かつ、いずれの２つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントの間の表示周波数よりも低いことを特徴とする、液晶ディスプレイの極性反転駆動装置。
【請求項８】
任意の３つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントが１つの表示基本ユニットとして、組み合わさって１つのピクセル表示ポイントになるとき、前記極性反転信号の極性反転周波数が、任意の２つの隣接しあうピクセル表示ポイントの間の表示周波数と等しいことを特徴とする、請求項７に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動装置。
【請求項９】
前記任意の３つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントが、それぞれ赤・緑・青の３色のサブピクセル表示ポイントであることを特徴とする、請求項８に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動装置。
【請求項１０】
前記アナログ画像データが、印加電圧の絶対値が固定値でありながら、極性のプラス／マイナスが逆のアナログ画像データであることを特徴とする、請求項７に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動装置。
【請求項１１】
前記アナログ画像データが、前記液晶ディスプレイの表示電極両端に出力されることを特徴とする、請求項７に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動装置。
【請求項１２】
前記液晶ディスプレイの画面更新周波数が６０Ｈｚであることを特徴とする、請求項７に記載の液晶ディスプレイの極性反転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極性反転駆動の方法および装置、特に、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイの極性反転駆動の方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）の製造と表示原理を、以下に、簡単に説明する。主に、上下２層の間に液晶を注入し、かつ下層のガラス層の位置に配置した複数個の薄膜トランジスタを利用して異なる電圧を産生させ、電界を形成することで液晶の方向転換を制御することにより、背光板より産生される光源の光の進行方向が、液晶の異なる方向転換の角度を通じ、複数個の単色カラーフィルタ（これらはすべて上層ガラス層に位置し、かつ全て赤・緑・青の三原色の１つであり、それぞれ１つのサブピクセル〔ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ〕表示ポイントを形成する）の位置において異なる階調輝度を示すことが可能になる。異なる階調輝度を有する赤・緑・青の３種類のピクセル表示ポイントを組み合わせることで、異なるカラー変化の単一ピクセル〔ｐｉｘｅｌ〕表示ポイントが形成される。即ち、各単色カラーフィルタに対応する薄膜トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作を制御し、かつ異なる印加電圧を液晶の両端箇所に提供すれば、赤・緑・青の３種類のサブピクセル表示ポイントが形成する単一ピクセル表示ポイントにおいてフルカラー効果が得られる。
【０００３】
しかし、液晶には、１つの特性があり、薄膜トランジスタに電気的に接続される表示電極（ｄｉｓｐｌａｙ  ｅｌｅｃｒｏｄｅ）の両端に加える表示電圧において、その印加電圧を常に固定し変わらないようにすることはできない。なぜなら、そのようにした場合、時間が経つと、たとえ表示電圧を取り除いたとしても、液晶中の分子が特性により破壊されてしまい、電界の変化に対応して方向転換し、異なる階調輝度を形成することが不可能になるからである。したがって、画面がずっと動かず、同じ階調輝度で表示され続けるとき、公知の方法では、前記状況の発生を回避するため、表示電圧を２つの極性、即ちプラス極性とマイナス極性に分ける。表示電極の電圧が、薄膜トランジスタと電気的に接続される共通電極（ｃｏｍｍｏｎ  ｅｌｅｃｒｏｄｅ、アース電極ともいう）の電圧より高いときは、プラス極性という。一方、表示電極の電圧が共通電極の電圧より低いときは、マイナス極性という。プラス極性、マイナス極性を問わず、いずれも１組の同じ輝度の階調を有する。したがって、上下２層のガラス層における印加電圧差の絶対値が固定であるとき、表示電極の電圧が高い場合、共通電極の電圧が高い場合を問わず、現れる階調輝度は全く同じである。しかし、この２つの状況において、液晶分子の方向転換は全く逆であり、液晶分子が常に一方向に固定されることによって起こる特性の破壊という前記の状況を回避することができる。つまり、表示画面がずっと動かないときであっても、プラス／マイナス極性が常に交替することにより、表示画面が動かない状態のまま、液晶分子の特性の破壊を回避する効果が得られる。
【０００４】
ここで、図１を参照されたい。これは、液晶ディスプレイの駆動構造を示したものである。図１において、公知の駆動装置１０は、少なくとも、タイミングコントローラ１１とソース駆動器（ｓｏｕｒｃｅ  ｄｒｉｖｅｒ）１２からなる。ここで、前記タイミングコントローラ１１は、極性反転信号Ｓ１１およびデジタル画像データ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｄａｔａ）Ｓ１２をソース駆動器１２に提供することができ、これにより、前記ソース駆動器１２は、前記極性反転信号Ｓ１１の印加電圧変化に応じて、印加電圧の絶対値が固定値でありながら極性のプラス／マイナスが逆のアナログ画像データ（ａｎａｌｏｇ  ｖｉｄｅｏｄａｔａ）Ｓ１３（即ち、前記の表示電圧）を産生し、かつ液晶ディスプレイ２０の表示電極両端に出力することができる。したがって、表示電極両端に提供する前記アナログ画像データＳ１３において、その印加電圧がいつ共通電極の電圧の印加電圧より高く、または低くなるかは、前記極性反転信号Ｓ１１によって決まる。
【０００５】
また、公知の方法において、タイミングコントローラ１１が、前記極性反転信号Ｓ１１を産生することにより、前記アナログ画像データＳ１３をコントロールするという極性変換方式には様々なものがある。これらの方式に共通しているのは、次に画面データを変更するとき、極性を変えるという点である。例えば、６０Ｈｚの画面（ｆｒａｍｅ）で周波数を更新する場合は、約１６．６７ｍｓごとに画面の極性を変えることになる。つまり、同一のサブピクセル表示ポイントについて言えば、その極性は常に変わり続けるということである。また、隣接しあうサブピクセル表示ポイントが同じ極性を有するか否かは、それぞれの極性変換方式によって決まる。まず、図２−１を参照されたい。これは、図１における前記液晶ディスプレイ２０のフレームインバージョン（ｆｒａｍｅ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の極性変換方式の例である。全体画面ＡまたはＡ＋１における全ての隣接しあうサブピクセル表示ポイントは、いずれも同じ極性を有し、現在の画面Ａと次の画面Ａ＋１は、相互補完関係を形成している。一方、図２−２は、前記液晶ディスプレイ２０のロウインバージョン（ｒｏｗ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の極性変換方式の例であり、図２−３は、前記液晶ディスプレイ２０のカラムインバージョン（ｃｏｌｕｍｎ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の極性変換方式の例である。これらは、それぞれ隣接しあう列と行において、サブピクセルが同じ極性を有し、かつ現在の画面Ｂ（Ｃ）と次の画面Ｂ＋１（Ｃ＋１）は相互補完関係を形成する。また、図２−４に示す前記液晶ディスプレイ２０のドットインバージョン（ｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の極性変換方式の例については、それぞれのサブピクセル表示ポイントの極性が、それと隣接する上・下・左・右の４つのサブピクセル表示ポイントと異なり、現在の画面Ｄと次の画面Ｄ＋１が相互補完関係を形成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２１６４３６号公報
【０００７】
【発明の解決しようとする課題】
点滅（ｆｌｉｃｋｅｒ）とクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）現象を回避するため、現在、ディスプレイの極性変換方式は、通常、ｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）方式を採用し、前記の他の極性変換方式よりも優れた表示効果を得ている。しかし、このようにすると、図１に示される前記ソース駆動器１２について見た場合、前記極性反転信号Ｓ１１の印加電圧の変化がそれぞれのサブピクセル表示ポイントの間で進行するため、その後出力されるアナログ画像データＳ１３の周波数切換も、これにともなって非常に頻繁になり、このような結果は、電力消耗と設計上の負担を増加させることになる。
【０００８】
本発明の目的は、ｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）極性変換方式を採用したときの画質を保持しながら、前記アナログ画像データＳ１３の周波数切換を少なくし、それによって公知のｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）極性変換方式を用いたときに直面する欠点を減らすことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、極性反転周波数が、液晶ディスプレイにおけるいずれの水平スキャン信号のスキャン周波数よりも高いが、いずれの２つの隣接しあうサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数よりも低いことを特徴とする極性反転信号を提供し、デジタル画像データからの変換で形成されたアナログ画像データが、前記極性反転信号が同じ極性反転周波数を有するように、前記極性反転信号の極性反転周波数に対応するという手順からなる、液晶ディスプレイの極性反転の駆動方法に関わるものである。
【００１０】
本発明の前記構想により、任意の３つの隣接しあうサブピクセルが１つの表示基本ユニットとし、これらが組み合わさって１つのピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントになるとき、前記極性反転信号の極性反転周波数は、任意の２つの隣接しあうピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数と等しくなる。
【００１１】
本発明の前記構想により、いずれの３つの隣接しあうサブピクセル（ｓ＋ｕｂ−ｐｉｘｅｌ）表示ポイントも、それぞれ赤・緑・青の３色のサブピクセル表示ポイントである。
【００１２】
本発明の前記構想により、前記アナログ画像データは、印加電圧の絶対値が固定値でありながら極性のプラス／マイナスが逆のアナログ画像データとすることができる。
【００１３】
本発明の前記構想により、前記アナログ画像データは、前記液晶ディスプレイの表示電極両端に出力されるものである。
【００１４】
本発明の前記構想により、前記液晶ディスプレイの画面（ｆｒａｍｅ）更新周波数は、６０Ｈｚとすることができる。
【００１５】
本発明は、また、少なくとも、極性反転信号およびデジタル画像データを提供するために用いるタイミングコントローラ、前記タイミングコントローラと液晶ディスプレイの間に電気的に接続され、前記極性反転信号と前記デジタル画像データを入力し、かつ前記極性反転信号と同じ極性反転周波数を有するアナログ画像データを産生・出力することのできるソース駆動器をからなる、液晶ディスプレイの極性反転の駆動装置に関わるものである。なお、ここにおいて、前記極性反転信号の極性反転周波数は、前記液晶ディスプレイにおけるいずれの水平スキャン信号のスキャン周波数よりも高いが、いずれの２つの隣接しあうサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数よりも低い。
【００１６】
本発明の前記構想により、３つの隣接しあうサブピクセル表示ポイントが、１つの表示基本ユニットとして、組み合わさり、１つのピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントになるとき、前記極性反転信号の極性反転周波数については、任意の２つの隣接しあうピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数と等しくなる。
【００１７】
本発明の前記構想により、前記の３つの隣接しあうサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）表示ポイントは、それぞれ赤・緑・青の３色のサブピクセル表示ポイントである。
【００１８】
本発明の前記構想により、前記のアナログ画像データについて、印加電圧の絶対値が固定値でありながら、極性のプラス／マイナスが逆になるアナログ画像データとすることができる。
【００１９】
本発明の前記構想により、前記のアナログ画像データは、前記液晶ディスプレイの表示電極両端に出力されるものである。
【００２０】
本発明の前記構想により、前記液晶ディスプレイの画面（ｆｒａｍｅ）更新周波数は、６０Ｈｚとすることができる。
【００２１】
本発明が更に深く理解されるよう、以下の図面と詳細な記述によって解説する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
公知の方法の欠点を解決するため、本発明では、図１に示される前記極性反転信号Ｓ１１の印加電圧変化周波数を下げる。しかし、点滅（ｆｌｉｃｋｅｒ）およびクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）現象の発生を回避するため、現在採用されているｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）極性変換方式に類似した方式を維持することとし、これにより、比較的良好な画質を維持しながら、効果的に電力消費を下げることができる。
【００２３】
図３を参照されたい。これは、本発明の比較的良好な実施方法のフローチャートである。なお、この実施手順には、
（ａ）スタート、
（ｂ）極性反転周波数が、液晶ディスプレイ４０における任意の水平スキャン信号のスキャン周波数よりも高く、任意の２つの隣接しあうサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数よりも低いことを特徴とする極性反転信号３１を提供する；〈比較的良好な方法によれば、任意の隣接しあう赤・緑・青の３色のサブピクセル表示ポイントを１つの表示基本ユニットとし、これらが組み合わさって１つのピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントとなるとき、前記極性反転信号Ｓ３１の極性反転周波数が任意の隣接しあうピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数と等しくなる。〉
（ｃ）デジタル画像データ３２より変換・形成されるアナログ画像データ３３が、前記極性反転信号３１と同じ極性反転周波数を有するように、前記極性反転信号３１の極性反転周波数に対応する；〈ここで、前記アナログ画像データ３３は、印加電圧の絶対値が固定値でありながら、極性のプラス／マイナスが逆になるアナログ画像データ３３とすることができ、前記アナログ画像データ３３は、前記液晶ディスプレイ４０の液晶電極両端に出力される。当然、前記液晶ディスプレイ４０の画面（ｆｒａｍｅ）更新周波数は、６０Ｈｚとすることができる。〉（ｄ）終了。
【００２４】
続いて、図４を参照されたい。これは、本発明が提示する比較的良好な液晶ディスプレイの駆動構造を例示したものである。図４において、駆動装置３０は、少なくとも、タイミングコントローラ３１およびソース駆動器（ｓｏｕｒｃｅ  ｄｒｉｖｅｒ）３２からなる。ここで、前記タイミングコントローラ３１は、極性反転信号Ｓ３１およびデジタル画像データ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ  ｄａｔａ）Ｓ３２を前記ソース駆動器３２に出力することができ、それによって、前記ソース駆動器３２が、前記極性反転信号Ｓ３１の印加電圧変化にしたがい、印加電圧の絶対値が固定値でありながら、極性のプラス／マイナスが逆になるアナログ画像データ（ａｎａｌｏｇ  ｖｉｄｅｏ  ｄａｔａ）Ｓ３３を産生し、かつ液晶ディスプレイ４０の表示電極両端に出力することが可能となる。また、前記極性反転信号の極性反転周波数については、前記液晶ディスプレイにおける任意の水平スキャンのスキャン周波数より高いが、任意の２つの隣接しあうサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数より低くすることができ、それによって、図１の公知の方法に示される前記極性反転信号Ｓ１１がｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）極性変換方式を採用したときの極性反転周波数を下げることができる。
【００２５】
ここで、図５を参照されたい。これは、図４における前記液晶ディスプレイ４０の比較的良好な極性変換方式を例示したものである。図５において、前記液晶ディスプレイ４０の比較的良好な極性変換方式では、赤・緑・青の３つのサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）からなる基本表示ユニット（１つのピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントという）を周波数の切換の基礎とすることによって、それぞれのピクセルとそれと隣接する上、下、左、右の４つのピクセル表示ポイントが異なる極性を呈することとなる。つまり、前記極性反転信号Ｓ３１の極性反転周波数が、任意の２つの隣接しあうピクセル（ｐｉｘｅｌ）表示ポイントの間の表示周波数と等しくなるようにするのである。また、現在の画面Ｅも、次の画面Ｅ＋１との間で相互補完関係を形成する。
【００２６】
【発明の効果】
このように、本発明において、前記液晶ディスプレイ４０の表示電極両端に与えられる前記アナログ画像データＳ３３は、公知の方法に比べて極性変換周波数を低くしているため、効果的に電力消耗を下げることができる。また、本発明の比較的良好な方法では、赤・緑・青の３つのサブピクセル（ｓｕｂ−ｐｉｘｅｌ）からなる基本表示ユニットを周波数切換の基礎とすることができ、このために、ｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）極性変換方式に類似し、このような方法は、一定の画質を維持することも可能となる。したがって、本発明は、明らかに産業価値を有するものである。
【００２７】
本発明については、本技術の当業者が任意に工夫を施し、何らかの変更を行うことができるが、いずれも特許請求の範囲が保護するところを逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶ディスプレイの駆動構造を例示したものである。
【図２−１】図１における前記液晶ディスプレイ２０のｆｒａｍｅ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（フレームインバージョン）極性変換方式を例示したものである。
【図２−２】図１における前記液晶ディスプレイ２０のｒｏｗ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ロウインバージョン）極性変換方式を例示したものである。
【図２−３】図１における前記液晶ディスプレイ２０のｃｏｌｕｍｎ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（カラムインバージョン）極性変換方式を例示したものである。
【図２−４】図１における前記液晶ディスプレイ２０のｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ（ドットインバージョン）極性変換方式を例示したものである。
【図３】本発明が提示する比較的良好な実施方法のフローチャートである。
【図４】本発明が提示する比較的良好な液晶ディスプレイの駆動構造を例示したものである。
【図５】図４における前記液晶ディスプレイ４０の比較的良好な極性変換方式を例示したものである。
【符号の説明】
１０  公知の駆動装置
１１  タイミングコントローラ
１２  ソース駆動器
Ｓ１１  極性反転信号
Ｓ１２  デジタル画像データ
Ｓ１３  アナログ画像データ
２０  液晶ディスプレイ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  現在の画面
Ａ＋１、Ｂ＋１、Ｃ＋１、Ｄ＋１  次の画面
３０  駆動装置
３１  タイミングコントローラ
３２  ソース駆動器
Ｓ３１  極性反転信号
Ｓ３２  デジタル画像データ
Ｓ３３  アナログ画像データ
４０  液晶ディスプレイ
Ｅ  現在の画面
Ｅ＋１  次の画面
【図１】
2005010443.tif 000003
【図２−１】
2005010443.tif 000004
【図２−２】
2005010443.tif 000005
【図２−３】
2005010443.tif 000006
【図２−４】
2005010443.tif 000007
【図３】
2005010443.tif 000008
【図４】
2005010443.tif 000009
【図５】
2005010443.tif 000010