JPH08509818A - 液晶表示装置における漏話補償方法及び装置 - Google Patents
液晶表示装置における漏話補償方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
行(40)あるいは列(38)内の「オン」ピクセルの数、各列内の「オンからオフ」と「オフからオン」の遷移の数、及び行(40)内ピクセル(Px,y)の位置に比例して、ブースト電圧(V5−及びV0+)をディスプレイ(1及び2)の行(40)及び列(38)に供給することを含む液晶表示(1及び2)の漏話を低減させる。水平漏話補償を行うために、行がアクティブに走査されている時に、「ブースト」電圧(V5−及びV0+)を各行(40)に印加する。一方、垂直漏話補償を行うために、ディスプレイシーケンスの垂直帰線周期中に、「ブースト」電圧(V5−及びV0+)を各列(38)に印加する。好適な実施例では、垂直漏話補償は複数フレームにわたる垂直帰線周期中に決定される。
Description
【発明の詳細な説明】
液晶表示装置における漏話補償方法及び装置技術分野
本発明は液晶表示装置(LCD)に関し、詳細にはパッシブマトリクスLCD
から漏話を排除する方法及び装置に関する。背景技術
LCDにおける「ゴースト(ghosting)」、「シャドーイング(shadowing)」あ
るいは「ストリーキング(streaking)」として知られている漏話は、表示要素、
つまりピクセルの列または行の端部における暗い表示領域あるいは明るい表示領
域としてそれ自体明かである。漏話がない場合には、これらの領域は正常な背景
陰影あるいは色を有するはずである。
列及び行ドライバ上のピクセル容量により発生する負荷効果(loading effect
)に起因する行及び列のピクセルに印加される励起電圧の大きさの増減により、
及びLCDの行及び列電極の直列抵抗に起因する電圧降下により、漏話が発生す
るものと考えられている。このように、行あるいは列で「オン」状態にあるピク
セルの数、列内の「オン」状態と「オフ」状態との間の遷移の数、及び列の位置
は漏話の程度に影響を与える。
LCDにおける漏話を除去する多数の解決策が提案されている。1990年6月27
日に発行された欧州特許出願0374845号、名称「液晶表示パネルを駆動する方法
及び装置」には、漏話現象が詳細に記載され、かつ幾つかの漏話補償方法が開示
されている。この文献では、漏話は走査電極上の、つまり行内の望ましくないス
パイクパルスを発生するものとして説明されている。開示されている一つの方法
は、走査電極上に誘導される望ましくないスパイクパルスを補償する大きさと形
状を有するスパイクパルスをデータドライバあるいはスキャンドライバに印加す
ることである。記載されている他の方法は、走査電極を選択する期間中に、望ま
しくないスパイク電圧と実効的に等価なDC補償電圧をスキャンドライバに供給
することである。
1991年4月23日に山崎他に発行された米国特許5,010,326号では、LCDの特定
の行あるいは全ての行(従って、全ての列が影響を受ける)へ補償波形を供給す
ることにより、漏話補償が行われる。
これらの従来の方法の問題点は、基本的にディスプレイの個々の列に考慮が払
われておらず、その結果列を個別に補償する補償手段が全くとられていないこと
である。
望まれる解決策は、電力を付加的にほとんど必要とせずかつ少ない追加のコス
トをもって、漏話を極めて良好に除去することである。
そのため、漏話補償方法及び装置を提供することが非常に望まれており、それ
は、少ないコストで二次的効果をほとんど生じさせない良好な漏話除去策を提供
し、電力消費を少なくし、ディスプレイコントローラに組み込まれるピン出力要
件の増加の影響を少なくし、LCDディスプレイ装置の他の部分とのインターフ
ェイスの影響を少なくし、LCDパネルへの変更をほとんど必要とせず、シング
ルスキャン/デュアルスキャンLCDと互換でき、そして単色/カラーLCDと
互換でき、また、アクティブアドレス指定あるいはマルチライン走査法及びアク
ティブマトリックスディスプレイ等の一度に多重行をアドレス指定できる手法に
使用可能な電位を備えることができ、更に、ハードウエアへの影響を少なくする
ために柔軟に実現できる変形例を提供できる。発明の概要
従来の漏話補償法の前述の及び他の問題点及び不都合は本発明の方法及び装置
により解決される。本発明の方法及び装置は、行あるいは列内の「オン」ピクセ
ルの数、各列内の「オンからオフ」と「オフからオン」の遷移の数、及び行ドラ
イブ源に対する列の位置に比例して、ブースト電圧をディスプレイの行及び列に
供給することを含んでいる。水平漏話補償を行うためには、行がアクティブに走
査されている時に、「ブースト」電圧が各行に印加される。一方、垂直漏話補償
を行うためには、ディスプレイシーケンスの垂直帰線周期中に、「ブースト」電
圧が各列に印加される。行ドライバ上の負荷効果に起因する垂直補償誤差は、列
ドライバあるいは行ドライバに適当な別の「ブースト」電圧を供給することによ
り、垂直帰線周期中に打ち消すことができる。好適な実施例では、垂直漏話補償
は複数フレームにわたる垂直帰線周期中に決定される。
本発明の好適な実施例では、垂直漏話補償信号は垂直帰線周期中にディスプレ
イコントローラにより決定され、ピクセル状態情報及び遷移データを記憶するた
めにオフチップビデオメモリが用いられている。
固有のブースト電圧発生回路を備えており、それは、非反転増幅器として接続
された演算増幅器を使用するが、帰還経路に選択抵抗を含み、かつ演算増幅器の
反転入力間に接続されるべき抵抗要素を含み、そのため共通電流が帰還抵抗を介
して流れることができる。
本発明は、最小のハードウエアの追加及び変更をもって、従来のディスプレイ
コントローラチップの安価なしかも効果的な修正を提供する。
本発明のこれらの及び他の特徴は、本発明の以下の詳細な記載及び添付図面を
考察することにより更に容易に理解できる。図面の簡単な説明
図1は従来のデュアルセグメントLCDコントローラ/ドライバ構成を示す。
図2Aは代表的な列ドライバの概略機能ブロック図である。
図2Bは代表的な行ドライバの概略機能ブロック図である。
図3は図2Aの80ピクセルマルチプレクサのより詳細な機能ブロック図であ
る。
図4は、MOD信号が論理0の時に列ドライバ(マルチプレクサ32)による
出力に対して選択された電圧の例を示している。
図5は、MOD信号が論理1の時に列ドライバによる出力に対して選択された
電圧を示している。
図6は、図1のLCDセグメント1、及び列ドライバ12及び行ドライバ14
の近似等価回路を例示する。
図7A乃至7Fは、走査される行の関数としてピクセルP0.0、P1.0、及びP2.0
に印加される電圧の波形を示す。
図8は、従来のLCD表示装置において、本発明を実現した構成を示す図1の
構成を修正した概略機能ブロック図である。
図9は、本発明によるブースト電圧を受ける「共用」行ドライバLCDデュア
ルパネル装置を示している。
図10(a)−(d)は、本発明によるパルス幅変調方式を用いた垂直補償が
行われる表示サイクルの一部を示している。
図11(a)−(e)は、列「x」に対する補償データ01001101に関する本発
明によるパルス幅変調方式を示している。
図12(a)−(e)は、補償信号を形成するために、単一の「ブースト」電
圧に対して0から15個の同じ帰線走査線間隔が選択可能な本発明による別の補
償方法を示している。
図13(a)−(g)は、2つの異なるブースト電圧レベル及び16の帰線周
期の組み合わせを用いた漏話補償信号を形成する別の変形例を示している。
図14(a)−(f)は、LCDにブースト電圧及び正常電圧を供給するに先
だって、これらの電圧を「安定」させることができる選択された帰線走査線間隔
の使用を説明している。
図15A及び15Bは、ピクセル間のDC電圧が低減できるという要件に適合
しつつ、異なったレベルのブースト電圧を実現できる回路を示す。
図16は、V0 -,V0 +/2、V5 -、及びV5 -/2を供給するために図15A及
び15Bの回路がどのように用いられるか示している。
図17は、単一ブースト電圧に対して複数のドライブ電圧入力を有する列ドラ
イバを用いた一実施例を示す。
図18は、列ドライバに供給される正常電圧が行ドライバ回路からの距離の関
数として増加される、本発明の一実施例を示している。発明の詳細な説明
図1には、従来のデュアルセグメントLCDコントローラ/ドライバ構成が示
されている。この説明はデュアルセグメントLCDの状況におけるものであるが
、本発明は単一のあるいは他の数の多重セグメントを有するLCDに同様に適用
できることは理解されるべきである。
図1のデュアルセグメントLCDの例において、LCDセグメント1及びLC
Dセグメント2はそれぞれ列及び行ドライバの組により駆動される。詳細には、
LCDセグメント1は640列と240行を有し、LCDセグメント2も同様の
数を有している。この例では、各列ドライバ12はLCDセグメント1の異なっ
た80列を駆動し、そのためLCDセグメント1に対して合計8つのドライバが
ある。行ドライバ14はLCDセグメント1の240行の各々に対して駆動信号
を供給するように示されている。実際には、行ドライバ14は、それぞれが行の
割り当てられた数を扱う複数の別個のドライバチップの形をとることがわかる。
同様に、LCDセグメント2の640列は、それぞれが各別に80列を扱う8
つの列ドライバ14により駆動され、また行ドライバ18は240行を駆動する
。他のドライバチップはより多いあるいはより少ない数の行あるいは列を取り扱
うことができ、またこの説明で使用されている数量は単に例として例示するため
のものであることがわかる。
列ドライバ12及び16はそれぞれデータバス22を介してディスプレイコン
トローラ20からデータ(DATA)を受け取る。また、データの新しいフレー
ムのスタートを示す第1のラインマーカ(「FLM」、LCDフレームスタート
「LFS」としても知られている)信号、データの新しいラインのスタートを示
すラインクロック(「LINE CLK CP1」)、ピクセルからピクセルへ
のタイミングを示すシフトクロック(「SHIFT CLK CP2」)及びピ
クセル励起信号の変調を制御するMOD信号も受け取られ、これにより、液晶材
料がAC状態下で動作され、そのためDCレベルが最小にされる。
ピクセル励起電圧が電圧発生ブロック24から列ドライバ12、16及び行ド
ライバ14、18のそれぞれに供給される。これらの電圧の一例が表1に示され
ている。
表1における電圧は単なる一例であり、他の電圧範囲及び相対的大きさを適用
することが可能である。
図2A、図2B及び図3を参照して、これらの電圧が選択されかつLCDの行
及び列に供給される方法を説明する。図2Aは代表的な列ドライバ12あるいは
16の機能ブロック図である。
まず、表示データは80ピクセルシフトレジスタ26のデータ入力における4
ビットニブルに受信される。データはシフトクロック(CP2)に従ってシフト
される。80表示データビットがシフトレジスタ26にシフトされた後に、これ
らビットは80ビットパラレル出力として80ピクセルラッチ28に供給され、
ラインクロック信号が供給された時にそこにラッチされる。これら80ビットの
表示データは次に80ピクセルマルチプレクサ30に供給される。この80ピク
セルマルチプレクサ30も電圧発生器24から4つの電圧入力V5,V3,V2
及びV0を受ける。
80ピクセルマルチプレクサ30は図3により詳細に示されている。図3では
、マルチプレクサ30は各ピクセルデータビットについて設けられ、特定の列に
関連していることがわかる。更に、ピクセルデータビット及びMOD信号がマル
チプレクサ32への選択信号として機能し、4つの電圧V5、V3、V2及びV0が
入力としてマルチプレクサ32に供給され、また4つの電圧の一つがピクセルデ
ータビット及びMOD信号の論理状態に基づいて出力として選択されることがわ
かる。
ピクセルデータビット、MOD信号状態及び得られる選択電圧間の関係は図4
、図5、及び表2に示されている。図4はMOD信号が論理0である時に列ドラ
イバ(マルチプレクサ32)により出力に選択された電圧を示しており、一方図
5は論理1状態におけるMOD信号に対する選択電圧を示している。このように
、例えば、ピクセルデータビットが論理1(「オン」)であり、かつMOD信号
が論理0であれば、マルチプレクサ32の出力はV5あるいは−17Vである。
図4参照。
逆に、MOD信号が論理1であり、かつピクセルデータビットが論理0(「オ
フ」)であれば、マルチプレクサ32の出力はV2あるいは−2Vである。図5
参照。
行ドライバの出力電圧は、MOD信号の関数として、かつ特定の行が「アクテ
ィブ」つまり走査されているかあるいは「ノンアクティブ」つまり走査されてい
ないかが、図4及び図5にも示されている。例えば、MOD信号が論理0であり
かつ特定の行がアクティブであれば、電圧V0が特定の行ドライバによって行に
出力される。
従って、図4及び図5は、MOD信号の関数として特定のピクセルに供給され
る電位についてと、そのピクセルが存在する行が現在走査されているかについて
と、ピクセルデータビットの論理状態についての一例を示している。そのため、
例えば、論理状態1のMOD信号、論理1のピクセルデータビット及びノンアク
ティブ行に対して、ピクセルはその両端に1ボルトが印加される、つまり列ドラ
イバから0Vを行ドライバから−1Vが印加される。論理状態0のMOD信号に
対しては、−1Vがピクセルの両端間に印加される。
図1の行ドライバ14あるいは18は、供給される駆動電圧がV0,V1,V4
,及びV5でありかつ「データ」が80ビットシフトレジスタ27により供給さ
れることを除いて、マルチプレクサ30と同じ構成を有するマルチプレクサ31
を有していることがわかる。このシフトレジスタ27はLINE CLK(CP
1)をクロックとして用いて第1のラインマーカー(「FLM」)をシフトする
。FLMビットが存在するこのシフトレジスタ27の特定の出力ピンは、現在走
査されている行を示している。80ビット出力行ドライバチップが240行のL
CDセグメントに使用されている場合には、このような3つの行ドライバチップ
が使用される。FLMビットは第1の行ドライバチップを介してシフトされ、第
2の
行ドライバチップに入力され、最後に第3の行ドライバチップに入力される。こ
のように、LCDの240行は連続的に走査される。
図6はLCDセグメント1と列ドライバ12及び行ドライバ14の出力回路と
の近似等価回路を例示する。各列ドライバはその出力に直列に抵抗34を有する
ように示されており、一方各行ドライバはその出力に直列に抵抗36を有してい
る。
ピクセルはキャパシタとして形成され、ピクセル指定Px,y、例えばP0,0ある
いはP2,639により区分されている。ここで、第1の添字は特定のピクセルの行
番号を示し、第2の添字はその列番号を示している。この説明の他の部分では、
表示Px,yはピクセルを指すものとして使用され、図6に示されたキャパシタは
LCDのピクセルの表示であることがわかる。特定のピクセルの位置はその特定
のピクセルに対する列電極38と行電極40との交差により決定される。通常、
列電極及び行電極は、所定の導電率を有するインジウムスズ酸化物(「ITO」)
等の透明導電材により構成される。古いLCDパネルに使用された材料は30Ω
/□の大きさの導電率を有し、一方新しいLCDパネルは約5から10Ω/□で
ある。
行及び列電極に沿って伝導される信号に対するこれらの導電率の影響は、列電
極38に直列の集中抵抗RCx,y及び行電極40に直列の集中抵抗RRx,yにより
表される。前述したように、添字の表示xは特定の集中抵抗に対する行を示し、
表示yは列を示している。このように、抵抗RC2,2はピクセルP1,2とP2,2との
間の列電極38における分布抵抗を表し、一方抵抗RR1,0は行1ドライバとピ
クセルP1,0との間の行電極40における分布抵抗を表している。
最後に、表示NCx,y及びNRx,yは、それぞれピクセルPx,yの位置における
列ノード及び行ノードを指すために使用される。例えば、ピクセルP1,1は、ピ
クセルを励起する列電圧を供給する列電極38内の特定点を表すノードNC1,1
と、特定のピクセルに行電圧を供給する行電極40内の特定点を表すノードNR
1,1とに関連している。
図6からわかるように、行電極及び列電極によりピクセルに供給される電圧に
変化がある時には、行電極及び列電極に沿ってあるレベルの電流が流れる。この
電流の大きさと持続時間は、電圧変化の大きさと、ピクセルの容量及び行/列電
極の抵抗の大きさと、ドライバ出力抵抗との関数である。
このような電流の流れは、RCx,y及びRRx,y抵抗の両端間の「I×R」降下
のために、行電極及び列電極に沿って電圧損失を生じさせる。更に、それぞれ行
及び列ドライバの直列抵抗36及び34のために、行電極及び列電極に供給され
る電圧レベルが更に減少する。
このように、ある1つの列において、あるピクセル状態から他の状態へより多
くの遷移が発生し、そして「オン」ピクセルの数が多くなる場合には、列電極に
沿った電圧損失がより大きくなることが理解できる。同様の状況が行電極におい
ても存在する。
これらの条件下で、ピクセルの各行及び列内において、ピクセルに印加される
電圧にかなりの降下がある。その故に、これらの領域では単色あるいはカラーレ
ベルが異なり、同じ表示状態にあると考えられるディスプレイの他の領域のレベ
ルよりも明るくあるいは暗くなる。
図7A乃至図7Fは、走査されている行の関数として表3に示されたピクセル
状態について、2つのフレームにわたって、ピクセルP0,0(図7A及び図7B
)、P1,0(図7C及び図7D)及びP2,0(図7E及び7F)に供給される電圧
の波形を示している。
図7A、図7C,及び図7Eの各々において、列ノードNC0,0における電圧
は実線の波形として示されているが、行ノードNR0,0における電圧は一点鎖線
の波形として示されている。水平軸は図示の電圧レベルがピクセルのノードに存
在する時にアクティブとなる行に対応するが、垂直軸は電圧に対応する。
図7B,図7D,及び図7Fにおいて、ピクセルの両端間の電圧差はアクティ
ブ行の関数として示されている。例えば、図7Cは、フレーム1において、行1
がアクティブである時に、NR1,0の電圧は0Vであり、NC1,0の電圧は−17
Vである。図7Dは、行1がアクティブである時に、ピクセルP1,0の両端間に
印加される電圧は−17Vであることを示している。このように、図7B,図7
D,及び図7Fにより、ピクセルの両端間の電圧変化の大きさが図示される。
周知のように、キャパシタンスの両端間の電圧変化はこのキャパシタンスを通
して皮相瞬時電流を流す。このように、ピクセルに印加される電圧の変化は、瞬
時電流を流れさせ、ノンピクセル(付勢されていないピクセル)への駆動電圧に
損失(駆動波形が丸くなること)を生じさせ、続いてそのピクセルを薄暗くする
ことがわかる。輝度も増加できるスパイクを「加える」ことも可能であるが、こ
こに記載される技術はピクセルを薄暗くする駆動波形の丸まりを取り扱うことと
する。そのため、本発明における手法(方法論)は、スパイクに関連する問題点
も同様に解決する漏話補償に関連しても本発明の範囲内で使用できることは理解
されるべきである。漏話補償:
本発明によれば、垂直漏話補償信号が発生され、ディスプレイサイクルの垂直
帰線部分の間にLCDの各列に供給される。水平漏話補償信号は各行の走査の前
に発生され、その走査の間に各行に供給される。垂直漏話補償信号は、列内でオ
ンにあるピクセルの数、各列におけるオンとオフとの間の遷移の数、及び行内の
列の位置の関数であり、一方水平漏話補償信号は行内でオンにあるピクセルの数
の関数である。
本発明によれば、垂直帰線間隔は帰線走査線に分割される。例えば、垂直帰線
周期がCRTフォーマット(523走査線)に適合できるように設定されていれ
ば、帰線周期内に43の帰線走査線間隔(523−480のLCD行)がある。
垂直漏話補償が決定され各列へ供給されるのはこれらの43の帰線走査線の間で
ある。CRTに同期して走査することが重要でない場合には、もっと長い垂直帰
線周期が使用できるが、低いコントラスト比を犠牲にしてデュテイサイクルを増
大させる原因となる。
本発明の一実施例では、補償信号は所定のDCレベルを有し、所定数の帰線走
査線にわたって供給される。所定DCレベルは各帰線走査線において異なる持続
時間を有している。1番目の帰線走査線では、所定のDCレベルは640の可能
なピクセルクロックのうち512に存在し、一方、8番目の帰線走査線では、所
定のDCレベルは640のピクセルクロックのうち4だけに存在する。
また、複数の異なった実効補償レベルを提供するために、複数の異なった電圧
レベル及び帰線走査線の回数の組み合わせが使用できる。この別の実施例では、
一つの電圧レベルが全帰線走査線にわたって存在するが、例えば、一つの帰線走
査線はVboost1を与え、別の帰線走査線はVboost1/2を与える。
本発明によれば、水平漏話補償は従来の手法、すなわち、行がアクティブにあ
るつまり走査されている時にその行内の「オン」ピクセルの数の関数であるDC
電圧を各行に供給することにより実現できることがわかる。
本発明の漏話補償法の実施は、このような補償を含むように修正されたディス
プレイコントローラに関連してより詳しく説明される。しかし、本発明の漏話補
償法がこのディスプレイコントローラにおいて実施されることは本発明の十分な
使用の要件ではない。
図8では、図1の従来のLCDディスプレイの構成が本発明により修正されて
いる。電圧発生器24´は、「ブースト」電圧としての2つの追加の電圧V5 -及
びV0 -を発生する。LCDセグメント2の垂直漏話補償では、これらの電圧が、
もとの構成で設けられたものと同じ線を用いて、マルチプレクサ42、44を介
して列ドライバ16に供給される。マルチプレクサ42は入力の1つとして従来
の電圧V5と新しい電圧V5 -を受け取り、ディスプレイコントローラ20´から
の信号XTLにより決定される出力V5´を出力する。マルチプレクサ44は電
圧V0 -と電圧V0を受け取り、ディスプレイコントローラ20´からの信号XT
Lにより選択される出力V0´を出力する。マルチプレクサ42、44は2入力
1出力マルチプレクサとして示されているが、本発明では他のマルチプレクサフ
オーマットも使用できる。例えば、2対の入力のうち選択が可能でありその選択
された対をその出力として出力するシングルマルチプレクサが使用できる。
LCDセグメント1の垂直補償はブロック46により示される同じ多重化法に
より行われる。正常電圧と「ブースト」電圧との選択はコントローラ20´から
の信号XTUにより制御される。別個のブロック46を備える代わりに、LCD
セグメント1、2は実際にはマルチプレクサ42、44を共用することができ、
その場合にはこれらの2つの信号のタイミングが同じであるので前述の信号のう
ちの1つだけが必要とされる。補償データはディスプレイコントローラ20´に
より垂直帰線間隔中にデータバス上を列ドライバへ供給される。この補償データ
はブースト電圧が特定の帰線走査線周期間に特定の列へ供給されるべきか否か決
定する。
ディスプレイサイクルのアクティブディスプレイ部分の間に、信号XTL及び
XTUに応答して、マルチプレクサ42、44及びブロック46内のマルチプレ
クサが正常電圧V0及びV5をそれぞれ列ドライバ12及び16へ供給する。帰線
走査線間隔中に、信号XTL及びXTUがこれらの電圧をV0 +及びV5 -へ「ブー
スト」させる。「+」及び「−」値はそれぞれ正常電圧V0及びV5の上及び下の
デルタを表わしている。これら「デルタ」の大きさは、AC駆動条件を保存しこ
れにより表示へのダメージ避けるために同じでなければならない。このための要
件は、
MOD=1、MOD=0、列オン、行ノンアクティブの場合には、それぞれ、
V0−V1=V4−V5、
MOD=1、MOD=0、列オフ、行ノンアクティブの場合には、それぞれ、
V1−V2=V3−V4、及び
MOD=1、MOD=0、列オン、行ノンアクティブ「ブースト」の場合には
、それぞれ、V0 +−V1=V4−V5 -である。
前者に関しては、V0が正方向に「ブースト」されかつV5が負方向に「ブース
ト」されている場合には、V0及びV5は共に等しく変化されるので、要求される
関係は既に満たされている。
後者に関しては、V1からV4に変化がないので、ここでは影響が無い。他の要
件は列ドライバチップへのダメージを避けることである。大抵の場合には、この
要件はVCC≧V0≧V1≧V2≧V3≧V4≧V5である。「ブースト」電圧が列ド
ライバのV0及びV5入力に多重化されているので、前述の関係は破られていない
ことは重要である。V5 -はV5よりも更に負であるので、V5電圧あるいはV5 -の
いずれかがこの要件を満たしている。
ほとんどの場合に、VCC(+5v)及びV0は共に固定されている。これは
VCC≧V0が満たされているためである。しかし、VCCより大きいV0 +が与
えられる場合には、この条件は破られる。これを避けるために、V0はVCCに
接続されるべきではない(しかし、V0 +が適正な電圧レベル、例えば5Vにある
ものとすれば、V0 +はVCCに接続できる)。次に、V0はVCCからデルタ電
圧を引いた電圧(V0 +−V0)に減少される。これは、通常、同じ動作電圧レベ
ルを達成するために、負電圧の供給はこれに伴って減少されることを意味する。
これらのどれもLCDディスプレイ、ドライバ、動作あるいはスクリーンの品質
に問題を生じない。本発明では、動作電圧のシフトだけが起きる。
別の要件は、「デルタ電圧」、つまり正常電圧V0及びV5より高いあるいは低
い大きさ、は列ドライバの最大定格を回避するには十分に低い。本発明では、デ
ルタ電圧が一般に2V(合計4V)より小さいことから、通常このことはドライ
バ技術の現状においては問題ではない。
本発明が、「ブースト電圧」と正常電圧とを選択する付加的なマルチプレクサ
を備える以上に、従来のLCD駆動装置の修正して実現されている時には、余分
に2つの「ブースト」電圧(V0 +及びV5 -)を発生することが要求される。LC
Dパネル製造者のほとんどが小さいアナログIC内に6つのLCD電圧を発生す
る。これらの電圧V0 -及びV5 -を発生するために、更にデュアル演算増幅器、種
々の抵抗及びキャパシタが使用される。別に、2つの付加的な「ブースト」電圧
を供給するように内部を変更されたアナログIC電圧発生器が使用される。この
ような変更は十分に当該分野における通常技術の範囲内にあると思われれ、その
ため、この電圧発生器に関してここでこれ以上詳細には説明しない。
図8は垂直補償用にV0 +及びV5 -電圧発生器及びマルチプレクサの2組の使用
を開示している。しかし、デュアル走査LCDに対しても、V0 +及びV5 -電圧発
生器及びマルチプレクサの1組だけが垂直補償のために必要とされることがわか
る。これは、各行に対して調整される電圧を用いる水平漏話補償とは異なり、本
発明の垂直漏話補償は垂直帰線間隔において所定間隔で列ドライバへブースト電
圧を供給するからであり、さらに、補償データは、これらの所定の間隔のうちか
ら、実際に特定の列に供給される特定電圧及び間隔を選ぶものだからである。
言い換えれば、電圧発生器24´からの正常電圧とマルチプレクサ42、44
からのブースト電圧は列ドライバ16だけでなく、列ドライバ12にも供給され
る。しかし、実際のところ、単一電圧発生器/マルチプレクサの組を使用するこ
とは、列の数が一組により二度駆動され、次に出力段がより大きい負荷を処理で
きることを要求することを意味する。
図8に示されたように、個別のマルチプレクサがデュアル走査パネルの半分の
各パネルにより行補償のために使用される。これは、上側セグメントからの行が
下側セグメントからの行と同時に補償され、かつ必要とされるブースト電圧の大
きさが2つの行の間で異なるためである。逆に、シングル走査パネルは行補償の
ために一つのマルチプレクサを必要とするだけである。
「共用」行ドライバを備えるLCDにあっては、行ドライバがこれらの「補償
ラインクロック」を「参照(see)」しないことを補償する設備が設けられる
。これらLCDの多くが既にこれらのブロック分けを行う特別のゲートアレイを
有している。このゲートアレイは取り除かれ、そして本発明のディスプレイコン
トローラ20´にはMOD信号を供給すること及び「正規」表示時間の間だけア
クティブになる別個のCP1−ROW信号を供給することというタスクが割り当
てられている。共用行ドライバ:
図9には「共用」行ドライバを有するデュアルパネルシステムが示されている
。列ドライバ及び行ドライバへの制御信号は説明を簡単にするために示されてい
ない。この例では、行ドライバ15A乃至15Eはそれぞれ100行を駆動する
。このように、これらの5つのドライバが使用され、ドライバ15CはLCDセ
グメント1及びLCDセグメント2により「共用」されている。
ディスプレイコントローラ20´はFLM(最初のラインマーカ)及びCP1
−ROW(ラインクロック)を行ドライバ15A−15Eへ供給する。通常行ド
ライバに接続されるCP1信号に代えて、CP1−ROWが使用されることがわ
かる。列ドライバはやはりCP1信号により駆動される。FLMビットが行ドラ
イバ15Aによりシフトされそのため関連の100行の走査を終了した時は、F
LMビットはライン19Aを介して行ドライバ15Bに供給され、行ドライバ1
5Bによりシフトされ、その後行ドライバ15Cの最初の40ラインに供給され
そしてシフトされる。
LCDセグメント2の底部のセグメントにあっては、走査はFLM信号を挿入
することにより始まり、行ドライバ15Cの42番目の出力がまず駆動される。
次に、FLM信号は行ドライバ15Cによりシフトされ、その後行ドライバ15
Dへシフトされまた行ドライバ15Dによりシフトされ、次に行ドライバ15E
へシフトされる。
このようにして、LCDセグメント1及びLCDセグメント2の対応する行が
同時に走査される。両LCDセグメントのトップ行が走査されている時は、行ド
ライバ15Cがセグメント2の行を駆動している。各セグメントの底部の行が走
査されている時は、行ドライバ15Cがセグメント1の行を駆動している。この
ように、行ドライバ15Cは、フレームの最初の59ラインの間はセグメント2
の駆動電圧手段により供給され、その後、その受け取る駆動電圧はセグエメント
1の駆動電圧手段からのものに切り換えられる。行ドライバ15Cのピン41は
使用されていないことがわかる。
図9に示された回路では、本発明の他の実施例で示された2入力、1出力マル
チプレクサを使用する代わりに、デュアルマルチプレクサ17A、17B,17
C,及び17Dが使用される。どちらの形式のマルチプレクサでも本発明におけ
る使用に適することがわかる。
マルチプレクサ17Aは、ブースト電圧である第1の対の入力V0U +,V5U +と
、正規電圧である第2の対の入力V0,V5を有している。ブースト電圧対はディ
スプレイサイクルの垂直帰線部分の間に選択された状態において、ディスプレイ
コントローラ20´からの信号HXUは2対の入力のいずれかを選択するために
マルチプレクサ17Aの選択入力に供給される。マルチプレクサ17Aの出力V0U
”,V5U”は行ドライバ15A、15Bに供給され、LCDセグメント1を駆
動する。同様に、マルチプレクサ17Dは、ディスプレイコントローラ20´か
らの
信号HXLにより指定されたように、電圧対V0L +,V5L -及びV0,V5を選択す
る。選択された対は電圧V0L”,V5L”として行ドライバ15D及び15Eへ供
給される。
最後に、共用行ドライバ15Cにはマルチプレクサ17Cから電圧V0S,V5S
を供給される。これらの電圧は対V0,V5及びマルチプレクサ17Bからの出力
対から選択される。マルチプレクサ17Cへの選択信号は信号HXLとHXUと
の論理ORである。このように、これらの信号のいずれかがブースト電圧が必要
とされていることを示しているときは、マルチプレクサ17はマルチプレクサ1
7Bからのブースト電圧対をその出力として選択する。HXLもHXUもブース
ト電圧が必要とされていることを示していないときは、正規電圧V0及びV5がマ
ルチプレクサ17Cにより供給される。
マルチプレクサ17Bは入力として電圧対V0U +,V5U -及びV0L +,V5L -を有
し、ブロック21から選択信号を受ける。ブロック21は、駆動信号をどちらの
LCDセグメントに供給すべきであるか決める切換え信号を出力する。例えば、
ブロック21は、行ドライバ15Cの出力1がアクティブになる時に状態を変化
し、また行ドライバ15Cの出力41がアクティブになる時にもとの状態に戻る
という信号を出力する。また、ブロック21は、セグメント2の行60が達成さ
れた時にその出力状態を変化させ、行ドライバ15Cの最終ライン(セグメント
2のライン59)が駆動された後に任意の時点でもとの状態に復帰する。マルチ
プレクサ17Cは「ORゲート」により制御される。このORゲートの一方の入
力はブロック21からの信号とHXUとの「AND(論理積)」により駆動され
、またこのORゲートの他方の入力はHXLとブロック21からの信号の反転信
号とのANDにより駆動される。補償信号のフォーマット:
ここで、図8を再び参照し、前述の説明を考慮すれば、ディスプレイコントロ
ーラ20’からの信号XTL及びXTUは、ブースト電圧が特定の帰線走査線に
供給されるべきか否か、もし供給されるべき場合にはその特定の帰線走査線にお
けるブースト電圧の持続時間、更に各帰線走査線により使用可能なブースト電圧
の大きさを指示できることがわかる。同様に、単一の電圧発生器24、マルチプ
レクサ42/44のセットが使用されるときは、ディスプレイコントローラ20
7からの単一信号XTがタイミングを制御できる。帰線走査線内のブースト電圧
の持続時間と正規電圧との関係をライン毎に順次変更することにより、列に供給
される補償の総計RMS(実効)電圧レベルを設定するためにパルス幅変調方式
が使用できる。
図10(a)−図10(d)は、垂直漏話補償がパルス幅変調方式を用いて行
われるディスプレイサイクルの一部を示している。図10(a)は(最初のライ
ンマーカ、及びLCDフレーム開始としても知られている)垂直同期(VSYNC)
パルスを示し、一方図10(b)は水平同期(HSYNC)信号を示している。R1
、R2等で表示されたパルスは帰線走査線を表すことがわかる。これらの帰線走
査線は、LCDのアクティブ走査が完了した後であって、走査がデータの次のフ
レームの最初の行に行く前に発生する遅延周期中に現れる。図10(b)に数字
のみで示された他のパルスは、行がアクティブに走査されている周期を示してい
る。
図10(c)はディスプレイコントローラ20´からの制御信号XTUを示し
ている。図示されているPWM方式に対しては、XTUはアクティブ走査周期の
間は必要とされないが、帰線走査線周期の別の部分で必要とされる。
図10(d)はディスプレイコントローラ20´からのデータを示している。
「正規」表示はサイクルのアクティブ走査部分中に使用されるべき正規ディスプ
レイデータを意味する。一方、「ビットxデータ」は、ブースト電圧が特定の帰
線走査線周期にわたって列に供給されるべきか否かを指示する補償データを示し
ている。
図11(a)−図11(e)には、補償データの一例が与えられている。ここ
で、図11(a)−図11(c)は図10(a)−図10(c)と同じであり、
図11(d)は列「x」への補償データ01001101を示している。図11
(e)は補償データの結果として列「x」に供給される実際のブースト信号を示
している。図11(e)からわかるように、ブースト電圧V0 +はR2、R5、R
6及びR8の帰線走査線周期中に列「x」に供給される。このように、ブースト
電圧が列へ供給されるべき持続時間は、次の表4に示すように、「2進重みづけ
」できる。本発明の範囲内において、もっと多いあるいはもっと少ない帰線走査
線
が使用でき、また異なるピクセル持続時間が採用できることは理解されるべきで
ある。
図11(e)において、各列へのデータが、帰線走査線周期R1,...、R8
の各々について、ディスプレイコントローラ20´により列ドライバ12及び1
6へ供給されることがわかる。言い換えれば、ディスプレイコントローラ20’
から列ドライバ12及び16へ送られるデータは表5に記載されているものであ
る。
ここで、comp(x)−bit「y」は列「x」に対する補償信号の「y番
目」のビットである。言い換えれば、送られた補償データの最初の640ビット
は全640列に対する補償語のビット7に相当する。同様に、送られた補償デー
タの最後の640ビットは全ての列に対する補償語のビット0に相当する。
他のデータがアクティブスクリーンに送られている時に、垂直漏話補償データ
は垂直帰線周期の間にLCD列ドライバだけに送られる。データは4ビットのニ
ブルにまとめられSHIFT CLK(CP2)に同期して、正規LCD4ビッ
トデータ出力に供給される。全640ビット(160シフトクロック)がライン
を満たした時、LINR CLK(CP1)はデータをLCDへストローブする
。
得られたブースト信号は8帰線走査線の各々の間だけ、つまり走査線間隔の一
部の間だけアクティブである。そして、compo(x)−bit7(最上位ビ
ット)が補償帰線走査線1中に512ピクセル時間の間LCDに送られる。走査
時間の残りの部分では、マルチプレクサ42、44(ブロック46内のマルチプ
レクサ)がXTU及びXTL信号により正規帰線走査電圧に戻される。走査時間
2では、comp(x)データのビット6がより短い時間(256ピクセル時間
)の間現れ、その効果は全8ビット帰線走査線についてビット7の値の1/2等
である。事実上、D/A変換が行われるが、D/A変換器を用いる代わりに、基
本的に真のアナログ電圧と同じRMS値を与えるようパルス幅変調されたブース
ト電圧が使用される。これにより、インターフェースピン及びコストを節約でき
る。行ドライバ14、18はこのCP1クロックを受け取るが、それらが存在し
ない行を駆動することからLINE CLK(CP1)は行ドライバに影響を与
えない。「共通行ドライバ」の場合には、CP1−ROW信号は共通行ドライバ
15Cの未使用線(線41)で止まる。
また、ブースト電圧がN帰線走査線周期の全持続時間にわたって利用でき、そ
のため列に供給されるブースト信号はブースト電圧の1からN帰線走査線周期ま
で供給できる。これは列x及びN=15の補償データ1110...000につ
いて、図12(a)−図12(e)に示されている。この例では、列xに供給さ
れる漏話補償信号は、電圧V0 +において3帰線走査線長である。
この後者の手法の変形は幾つかの異なるブースト電圧を使用し、その結果多数
の帰線走査線周期及びブースト電圧の組み合わせがブースト信号の大きさのより
段階的変化を可能にする。例えば、ブースト電圧V5 -に加えて、V5 -とV5との
中間のブースト電圧V5 -/2が使用できる。他のMOD状態に対応するブースト
電圧はV0 +及びV0 +/2である。ブースト電圧V5 -、V5 -/2と16の帰線走査
線周期との組み合わせは表6に示されている。
図13(a)−図13(g)はこの方式の例を示している。
図13(a)−図13(g)において、ディスプレイコントローラ20´は各
LCDセグメントへ2つのブースト選択信号XTU1及びXTU2、それぞれ図
13(c)及び図13(d)参照、を供給するものとする。図8に示されるよう
に、表示「XTU」はディスプレイコントローラ20´によりデュアル走査LC
Dディスプレイの上半分に対して発生された制御信号を意味し、また表示「XT
L」はデュアル走査LCDディスプレイの下半分に対して発生された制御信号を
意味する。前述したように、デュアル走査ディスプレイの垂直補償に対して単一
の電圧発生器24及び単一のマルチプレクサのセット42、44を使用すること
もできる。その場合には、ディスプレイコントローラ20´からの信号は「XT
」のような単一信号である。
図8の回路を用いた本例では、XTU1及びXTU2は表7に記載されている
ようなブースト電圧を示している。
図13(e)は、第1の帰線走査線R1において半ブースト電圧が選択でき、
その後に続く帰線走査線R2乃至R16において全ブースト電圧が使用できるよ
うに、XTU1及びXTU2が設定されることを示している。図13(e)参照
。図13(f)及び図13(g)に示された補償信号例は、半ブースト電圧が選
択され、そして後の11のラインリフレッシュ周期(R2乃至R12)の間には
、全補償信号11−1/2について、全ブースト電圧が選択されることを示して
いる。
XTU1は帰線走査線R1の間に現れるものとして示されているが、本発明の
範囲内においては、これはR16等の他の周期でも現れることができる。
帰線走査線はランダムに選択されるよりも連続シーケンスで選択されているこ
とは注目されるべきである。これはLCDの容量効果を最小にすることである。
補償信号の遷移が最小となるように選択することにより、電圧の損失が更に低減
される。同様に、「ブースト」電圧を列ドライバに供給し、かつそれら「ブース
ト」電圧を列に供給する前にそれらの安定化を可能にすることにより、遷移損失
が最小に保たれ、またLCDのDC動作へのダメージが最小にできる。このよう
に、一つのプロトコルが表8に記載されかつ図14 (a)−図14(f)に図
示されている。
表8において、19の帰線走査線が「ブースト」電圧供給ステップに使用され
ている。図14(b)参照。帰線走査線R1では、図14(e)のVboost1(V0 +
あるいはV5 -)が供給される。補償データは全て0に設定され、このため列ド
ライバが図14(f)のV2あるいはV3を選択する。Vboost1(V0 +あるいはV5 -
)が、帰線走査線R2−R16において補償信号を形成するために実際に使用
される前に、安定となることが可能となる。次に、帰線走査線R17では、補償
データは再び全て0に設定され、一方Vboost1/2(V0 +/2あるいはV5 -/2)
が供給され安定にされる。次に、帰線走査線R18が、図14(f)の列へ半ブ
ースト信号を供給するために使用される。最後に、帰線走査線R19が、Vnorm
al(V0あるいはV5)を安定させるために使用される。ブースト電圧発生器:
図15Aは、ピクセル両端間のDC電圧が最小にされるという要件に適合しつ
つ、異なったレベルのブースト電圧を実現できる回路を示している。図示の回路
ばブースト電圧V0 +及びV5 -の発生を示している。演算増幅器53は、帰還抵抗
52を流れる電流が選択ブロック54を流れる電流によって決定されることを除
いて、帰還抵抗を有する非反転増幅器のように接続されている。同様に、演算増
幅器56も非反転増幅器として接続されているが、しかし帰還抵抗58を流れる
電流は選択ブロック54を通る電流により決定され、このため帰還抵抗52を流
れる電流と同じである。帰還抵抗52、58は共に精密抵抗であり、従ってそれ
らの両端間の電圧降下はほぼ等しい。
このように、演算増幅器53の出力がその入力を超えた分の大きさは、演算増
幅器56の出力がその入力を下回る分の大きさとほぼ同じである。詳細には、
V0が演算増幅器53の非反転入力に印加されるものとすれば、その反転入力は
V0にある。V5が演算増幅器56の非反転入力に印加される場合には、その反転
入力はV5にある。これにより、選択ブロック54の両端間に電圧差V0−V5が
設定される。スイッチ60、62、及び64はディスプレイコントローラ20´
からのブースト電圧選択信号、例えば図13(a)−図13(g)の場合ではX
TU1/XTU2、により制御される。これが、選択ブロック54の抵抗を決定
し、更に帰還抵抗52、58を流れる電流を設定する。このように、大きさが等
しく極性が反対であるオフセット電圧(I×Rsel.block)が帰還抵抗52及び
58の両端間に発生される。V0 +はオフセット分だけV0より大きく、V5 -はオ
フセット分だけ小さい。従って、「ブースト」電圧を使用したことによりピクセ
ルの両端間に生じたDC成分が最小となる。選択ブロック54は、異なる組み合
わせが並列に配置できるように選択可能な抵抗66、68及び70を備えて示さ
れている。所望のオフセットレベルを実現するために,もっと少ないあるいはも
っと多い抵抗及びスイッチが使用できることは明らかである。更に、電圧オフセ
ットの所望の傾きを実現するために、抵抗66、68、及び70の大きさは好ま
しくは帰還抵抗52及び58の比として選択される。
好適には、スイッチ60、62及び64はPMOS(pチャンネルMOS)ト
ランジスタから成る。図15B参照。更に、図15Bでは、帰還抵抗52及び5
8は1%精度抵抗として示されている。特定LCDのDC許容範囲に応じて、こ
の精度は大きくあるいは小さくすることが必要である。実際に使用される抵抗の
「精度」は、帰還抵抗52及び58の両端間の電圧差が使用される特定のLCD
についてのAC駆動条件を満たすために、十分に小さくなるように選択されるこ
とがわかる。
図16は図15A及び図15Bの回路がV0 +,V0 +/2、V5 -、V5 -/2を出
力するためにどのように用いられるかを示している。正規電圧V5及びV0はそれ
ぞれ増幅器53及び56の非反転入力に供給される。選択ブロック54Aはブー
スト電圧オフセット選択ブロック112からの制御信号によりセットされ全ブー
ストを発生させる。ブースト電圧オフセット選択ブロック112はディスプレイ
コントローラ20´によりロードされるラッチあるいはレジスタ、またはユー
ザによってセットされるデップスイッチの組、または他のプログラマブル機構で
ある。
図16からわかるように、全ブースト電圧V5 -及びV0 +はマルチプレクサ42
´及び44´に供給される。これらのマルチプレクサは3入力1出力マルチプレ
クサである。ブースト電圧オフセット選択ブロック112は制御信号を選択ブロ
ック54Bに供給し、これにより半ブースト電圧V5 -/2及びV0 +/2が発生さ
れマルチプレクサ42´及び447に供給される。最後に、正規電圧V5及びV
0はマルチプレクサに入力される。次に、マルチプレクサ42´及び447がデ
ィスプレイコントローラ20´から正規/ブースト選択信号を受け取る。他の補償信号の変形例:
「ブースト電圧」を列に供給する更に別の変形例は、水平補償の場合における
ように、「ブースト電圧」を発生するためにデジタル/アナログ変換器を使用す
ることである。
別の変形例は従来の4つの電圧以上の電圧を扱うことができる新規な列ドライ
バを提供することである。これは、電圧入力線の数及び選択線の数の増加を必要
とする。図17はシングルブースト電圧の場合の実施例を示している。「正規」
電圧V0、V2、V3及びV5に加えてブースト電圧V0 +及びV5 -がマルチプレクサ
32´に入力として与えられる。更に、別の選択信号入力S2が追加される。(
半ブースト電圧のような)他の信号が、本発明の範囲内において、列ドライバへ
の入力として追加できる。可変「正規」電圧:
行ドライバ及び列ドライバからのピクセルの距離が増すに従って、LCDパネ
ル内のピクセルの強度は減ることが観察された。このように、行ドライバがLC
Dパネルの左端に沿って配置され、かつ列ドライバが上端に沿って配置されてい
るものと仮定すれば、右底部隅のピクセルが最も暗いものとなる。ピクセルが行
ドライバ及び列ドライバから離れるほど、ピクセル励起電圧の劣化はより顕著に
なる。
本発明の別の実施例によれば、使用される正規電圧は行ドライバあるいは列ド
ライバからの距離の関数として増加する。行ドライバにあっては、このことは、
行が列ドライバから離れるほど行に供給される正規電圧はますます大きくなるこ
とを意味する。このように、パネルの最初の行が走査されている時に正規電圧は
最も低く、パネルの最後の行が走査されている時に正規電圧は最も高い。D/A
変換器は既に水平補償で使用されていりので、正規電圧の増加は、水平補償信号
レベルを決定する式に項を一つ追加することによって得ることができる。
VHCOMP=Hon*kh1+Row#*kh2+Vn,
ここで、VHCOMP=水平補償値、Row#=行番号、kh1及びkh2はパネル依存定数
、Vnは行に対する「正規」オン電圧,及びHon=行内のオンピクセルの#であ
る。
列「正規」電圧の調整は、行ドライバからの距離が増加するにつれて、増加し
た「正規」電圧を列に供給できるという、修正された列ドライバを用いることに
より実現される。図18は図2Aの80ピクセルのマルチプレクサ30の個々の
マルチプレクサ32のうちの2つを示した例である。
マルチプレクサ32の各電圧入力は例えば累積オフセットブロック108A内
のオフセットである。この累積オフセットブロックは縦続接続されて示されてお
り、そのため上流のマルチプレクサ32のオフセットブロックからのオフセット
電圧は順に次のマルチプレクサ32の対応するオフセットブロックに供給される
。例えば、累積オフセットブロック108Bが縦続接続されて示されている。こ
のように、最初のマルチプレクサ32へ累積オフセットブロック108Bにより
発生される「正規」電圧V3のオフセットは、そこで「正規」電圧V3について
の少し大きいオフセット発生するために、次のマルチプレクサ32への累積オフ
セットブロック108Bに送られる。
パネルに依存するベースオフセットは各累積オフセットブロックに供給される
。
LCDを駆動するために、可変「正規」電圧が用いられる時は、垂直漏話補償
が簡単化されることが予想される。これは、この方法がピクセル位置に依存する
漏話現象を対象としているためである。また、スクリーンの輝度の均一性の改良
も期待される。他の改良もあるだろう。水平漏話補償の詳細:
垂直漏話であったことであるが、本発明によれば、垂直漏話補償が補償される
。これは水平走査間隔中に適当な電圧を加えることにより行われる。LCD表示
装置はピクセルが行と列とに配列され行毎に走査される点でCRT表示装置と同
様であるが、LCD表示装置は「ビーム」が用いられていないので「水平帰線間
隔」がないという点で相違する。このように、LCD水平走査間隔は行のピクセ
ルがアクティブに走査されている間隔を含むが、「帰線」間隔は必要とされずあ
るいは使用されない。列ドライバ12及び16はシフトレジスタ26及びラッチ
28を有しているので、走査されるべき次の行へのディスプレイデータは列ドラ
イバ12及び16へシフトされ、一方現在の行へのディスプレイデータはラッチ
28により出力マルチプレクサ30へ供給される。
図8では、水平漏話補償のためのブースト電圧は、上側セグメントのロデブロ
ック47内のアナログマルチプレクサにより行ドライバ14へ供給され、マルチ
プレクサ49及び51により行ドライバ18へ供給される。しかし、補償信号の
大きさは行毎に変動するので、異なるブースト電圧が使用される。このように、
例えば、LCDセグメント2においては、ディスプレイコントローラ20´のピ
ンHLから与えられるデジタル語の関数としてLCDセグメント2へ水平補償ブ
ースト電圧を供給する2つのD/A変換器48及び50が示されている。同様に
、ブロック47内のD/A変換器はディスプレイコントローラ20´のピンHU
から与えられるデジタル語の関数としてLCDセグメント1へ水平補償ブースト
電圧を供給する。
ディスプレイコントローラ20´は、走査間隔及び垂直帰線間隔の適当な時間
にHU/HL信号を出力する。一組のマルチプレクサは各パネルの半分毎に設け
られているが、垂直補償マルチプレクサはそれぞれ上側及び下側の列ドライバ1
2及び16で共用できる。
本発明の一実施例によれば、水平漏話補償は、ラインつまり行内のオンピクセ
ルの数の関数である時間間隔の間、「ブースト」電圧を供給することによって行
われる。これは、アクティブ走査時間中のラインあるいは行内のピクセル、ある
いは垂直補償データにより垂直帰線時間の間に付勢される全てのライン及び行内
のピクセルを含むことができる。これは、パルス幅変調方式であり、必要に応じ
て、電圧発生器24´からの「ブースト」電圧を使用すること及び「ブースト」
電圧あるいは正規電圧を選択的に供給することを含む。例えば、320ピクセル
(ラインの半分)がオンにされている場合は、「ブースト」電圧は表示時間の約
「半分」の間供給される。
実際には、水平漏話補償回路と垂直漏話補償回路とで一組の「ブースト」電圧
を共用することが好ましい。しかし、完全な要件は水平漏話補償と垂直漏話補償
とでは正確には同じではない。「ブースト」は、水平及び垂直のいずれでも最悪
の場合のブースト電圧要件っを満足するほど十分に大きい。完全な「ブースト」
電圧より少ない電圧が要求されるケースでは、解像度のいくらかは失われるだろ
う。
行に対するオンピクセルの得られた合計はラッチに記憶され、表示されるライ
ン上に直ちに使用される。一方、カウンタは次のラインについてオンにあるピク
セルのカウントを開始する。列ドライバ内のレジスタ26が次の行についてのデ
ィスプレイデータを受け取り、一方ラッチ28が走査されている現在の行へのデ
ィスプレイデータを提供することを思い出すことである。このように、次の行へ
ディスプレイデータはレジスタ26へシフトされるが、次の行に存在するオンに
あるピクセルの数のカウントはディスプレイコントローラ20´により行うこと
ができる。また、「ブースト電圧」が次の行に供給される適当な時間が決定でき
、その後次の行が走査されている時に、列ドライバ14及び18に供給される。
前述のパルス幅変調方式に加えて、行に水平漏話補償電圧を供給する他の方式
も本発明により採用することができる。これらの他の方式は、D/A変換器48
及び50等のD/A装置を選択値に設定すること、及びその値を全アクティブ走
査線周期に渡って保持することを含んでいる。更に、前記のパルス幅変調方式と
共に説明したように、垂直補償データが行負荷効果(loading effects)を修正
するために供給されている時に、D/A補償電圧は垂直帰線周期中にも印加でき
る。この他の方式では、マルチプレクサ49、51等は削除でき、またD/A変
換器48及び50ブースト電圧及び正規電圧の源となることができる。(先に説
明したように、ブロック47は、LCDセグメント2に水平漏話ブースト電圧を
供給するためのD/A変換器及びマルチプレクサを含んでいる。)前述のパルス
幅変調方式は「固定」ブースト電圧レベルを使用し、アクティブ走査線周期の持
続時間を変化させたことを思い出すことである。このアクティブ走査線を介して
、マルチプレクサ49及び51による「ブースト」電圧あるいは正規電圧の選択
を制御することにより、ブースト電圧が供給された。
ブースト電圧が垂直帰線周期の間に行ドライバにより供給されるべき時に、電
圧V0及びV5に関連して前述したものと同じ方法で、適当な修正が電圧V1及
びV4に成されるべきである。
デュアル走査パネルでは、二組の水平補償値が決定される必要があり、また二
組のラッチが要求される。図8の例では、水平補償の2値がディスプレイコント
ローラ20´内に決定される。これらの水平補償値は、例えば、前述の可変「正
規」電圧の説明で記載されたようなVHCOMPの式により決定できる。上側LCD
パネルの次に走査されるべき行の水平補償値はディスプレイコントローラ20´
のピンHUから供給され、一方下側LCDパネルの水平補償値はピンHLから供
給される。
下側LCDパネルでは、デジタル/アナログ変換器48及び50はピンHLか
ら補償値を受け取る。補償値が正規V0及びV5からのオフセットを表し、そのた
め、デジタル/アナログ変換器48はV0´をもっと正の方向に「ブースト」す
るためにカウントを使用し、一方デジタル/アナログ変換器50はV5´をもっ
と負の方向に「ブースト」するためにカウントを使用することがわかる。水平補
償のブースト電圧の発生に適するデジタル/アナログ変換器は、図15A、図1
5B,及び図16に示された演算増幅器/帰還抵抗/2進スイッチ回路を含んで
いる。
垂直漏話補償と同じく、水平漏話補償にあっては、2つがLCD内で一緒に留
められている状況では、VCCはV0から分離されるべきである。水平安定性:
先行の行から現在の行への電圧レベルの結合を避けるために、各行が相対的に
同じレベルからスタートすることが望ましい。例えば、ある行が全てのピクセル
オンを有し及び次の行が全てのピクセルオフを有する時には、水平漏話補償のた
めに、特定行に供給される水平漏話補償電圧が次の行に供給されるべき電圧とは
実質的に相違することが認識される。本発明によれば、行励起電圧が中性レベル
で安定となるように、安定時間は行毎に割り当てられている。このように、次の
行は順に、先行の行から現在の行への電圧の結合を避ける開始電圧を受け取る。
これらの「安定」時間は幾つかの方法で提供される。一つの方法は、「帰線」
間隔として行の走査の終端に間隔を割り当てること、及びこの「帰線」間隔中行
ドライバ電圧を安定させることである。別の方法は、アクティブ走査間隔の一部
を「安定」間隔として割り当てることである。この場合、励起電圧のレベルは、
電圧レベルでかつその持続時間中にピクセルに転送されるエネルギ量が所望の補
償を与えるように調整される。「安定」持続時間に対する「ブースト」電圧の比
を選択することはトレードオフを含んでいる。「正規」電圧持続時間が長くなれ
ばなるほど、行間の一致が良くなる。しかし、これはブースト電圧がより大きく
なることを必要とすることを意味する。これに対して、「ブースト」電圧の持続
時間が長くなればなるほど、必要とされるブースト電圧は小さくなる。しかし、
特定の行で「ブースト」電圧の持続時間が長くなればなるほど、利用できる安定
時間が更に制限され、また隣接行に比較されるその行の両端間の電圧差が更に大
きくなる。IBM PS2(商標)等のCRTタイミングフォーマットが使用さ
れる時、帰線の約160ピクセル回程度が「安定」のために使用できる。本発明
によれば、正規電圧持続時間に対する「ブースト」電圧持続時間の比を選択する
ことはこれらの考察の全てを含むことがわかる。垂直漏話補償計算:
前に概説されたように、本発明による垂直漏話補償は三組の情報、つまり、1
)所与の列内のピクセル「オン」の数、2)特定のピクセルの水平位置(つまり
、列番号)及び3)所与の列内のオンからオフあるいはオフからオンへの遷移の
数を用いている。「オン」累算器(Vonu(x);Vonl(x)):
好適実施例では、列内のオンピクセルの数の「カウント」は、例えば、水平の
場合(Hon)に使用されたようなカウンタを使用せずに実現される。このカウン
トは、結果つまりカウント毎に8あるいは9ビットをもって、640結果つまり
カウントを表している。これらのカウントは垂直帰線間隔中に使用される。
これらの640結果を保持するために、640のラッチ(デュアル走査パネル
では更に640)をディスプレイコントローラチップ内に設けることができるが
、コストが高くなる。ある形式の装置では、これらのラッチがチップ上にあるこ
とが望ましい。しかし、(水平解像度による)より安いよりフレキシブルな変形
例はディスプレイコントローラのビデオメモリの未使用部分を使用することであ
る。これの欠点はこの未使用メモリはディスプレイ上のピクセル毎に更新されね
ばならないことである。例えば、ピクセル1がLCD上に表示されるために取り
込まれる時は、累算器(Von(1))が読まれ、読みとり修正かき込み(RMW
)サイクルにおいて増分されねばならない。ここで、ピクセル1は1フレーム時
間中に240回(デュアル走査)あるいは480回(シングル走査)発生する。
そのため、LCDの走査は100%を超える帯域幅を必要とする。この障害に対
する実際の変形例がここに提供される。垂直遷移(Vtu/Vtl):
帯域幅オーバーヘッドは別として、列内のオンピクセルのカウントは簡単であ
る。オンからオフ及びオフからオンへの遷移をカウントすることは、先行行の情
報、現在のライン情報とのXORの実行、及びその結果をその列への合計遷移を
追従するメモリロケーションへの加算に関する知識を必要とする。640列の例
では、8あるいは9ビット(480ラインパネルでは9ビット)まで640メモ
リロケーションが設けられている。再び、デュアル走査LCDでは、LCDの上
側半分には640ロケーションが下側半分には別の640が設けられている。
一つの変形例はラインバッファ内の情報をディスプレイコントローラ20´に
記憶するものである。別の変形例は情報をビデオメモリの未使用部分に記憶する
ものである。後者の変形例では、前のライン情報が再び取り込まれなければなら
ないので、悪くても帯域幅の増加はVon帯域幅の増加と同様である。
帯域幅の要件は重要な挑戦を提起する。計算及び記憶:
ディスプレイが走査され、かつディスプレイの全640列のVon及びVtを表
すデータがメモリに記憶された後に、次の関係に基づいて各列に要求される補償
を計算するために、このデータが使用される。
comp(x)=k1*[Von(x)*(1-k2*x/639)+k3*Vt(x)]
ここで,xは水平位置(行ドライバからの距離が大きくなれば補償は降下する)
、Vonは列内のピクセルオンの数に対応する(多くのピクセルがオンにあれば、
より多くの補償が要求される)、Vt=列内の遷移(多くの遷移があれば、より多
くの補償が要求される)、及びk1,k2及びk3はパネルに依存し例えば図8のブロ
ック53のパネル依存レジスタにより供給される定数である。
実際には、前述の式は一般的なケースを説明している。異なるパネルは前述の
式に対して異なる定数あるいは修正を必要とする。このような異なる定数あるい
は修正は本発明の範囲内であり、本発明によれば、垂直漏話効果を抑制するため
の補償には、列内でオンにあるピクセルの数、列内のオンからオフ及びオフから
オンへの遷移の数、及び列の行ドライバからの位置が考慮されるべきである。
特定のパネルへ前述の式を適用する一例として、日本のシャープにより製造さ
れたLCDパネル、型番LM64148について補償信号を決定するために、次
の式が使用されたる
x≦200について:
200<x≦300について:
x>300について:
comp(x)についての前述の式は、LCDはセグメント毎の640列と2
40行を有しかつ行ドライバが左端でLCDパネルを駆動するという前提に基づ
いている。行ドライバが右端で駆動するLCDパネルでは、係数(k2*x/6
39)は(k2*((639−x)/639)に修正されるべきである。両端か
ら行を駆動するパネルでは、適当な修正が成されるべきである。例えば、特定の
パネルに必要とされる補償を説明する式は経験的に次のように決定できる。スク
リーンの左端からスタートすると、列状パターンが表示され、漏話が発生する。
漏話が除去されるまで補償は残りの列に行われる。補償のこのレベルは記録され
る。列状のパターンは次の列に表示され、必要な補償電圧が再び決定され、他の
列のために記録される。この手順は全パネルについて繰り返され、その結果「x
」位置vs補償レベル曲線がえられる。実際のデータに最も良くフィットする式を
決定するために、曲線の適合性が検討される。この式は漏話効果を抑えるために
供給される補償レベルを決定するために使用される。
一実施例では、comp(x)の結果は8ビットであり、未使用ビデオメモリ
に記憶される。この計算は垂直帰線周期中に発生し、そのため帯域幅は重要では
ない。
このように表現されたcomp(x)は水平位置、オンピクセルの数、及び状
態遷移の数の関数であるが、補償信号は温度変動及び入力電圧変動も考慮するこ
とができることがわかる。このような実施例では、温度情報は従来の温度センサ
により与えられるが、入力電圧変動は基準電圧に対して作用する比較器により検
出される。
本発明の垂直補償方法及び装置は、環境に応じて、ここに説明した水平漏話補
償を用いなくても十分であることは理解されるべきである。例えば、システムデ
ザイナーは、垂直漏話補償がもっと重要であること、つまり十分な解像度を決定
でき、あるいは装荷効果を低減するために行ドライバがパネルを両端から駆動す
る時などに水平漏話がディスプレイには十分には現れないことを決定できる。
前者の環境に関しては、補償レベルを決定するためにここに記載された式は、
もっと多くの列オンビットが所与の補償走査線内に含まれている時には、全体の
付加的な「ブースト」を与える別の項を有することができる。付加的な「ブース
ト」は垂直帰線時間中に列ドライバに送られる列オンビットの数の関数である。
後者の環境に関しては、水平漏話のレベルが低いので、垂直漏話補償装置及び方
法論だけが使用される必要がある。
いくつかの列ドライバが、より多くの出力が付勢される時に所与のICの電圧
効果が更に顕著になるという「ローカルチップ負荷(local chip loading)」現
象を示す。この効果は、所定の列ドライバのどれだけのピクセルが付勢されてい
るかに応じて、水平ピクセル群に付加的なブーストを供給するという、「com
p(x)」の式の更に別の項により補償できる。補償データをパネルに送る:
補償(comp(x))データが(垂直帰線間隔において)計算された後に、
このデータはLCDへ送られ、補償が垂直漏話を減少するように作用する。ここ
で、各ピクセルへのデータは8ビットの補償であり、一方実際のLCDピクセル
は1ビット(オンあるいはオフ)だけであるので、8ビット補償値の各々は8つ
の1ビットブロックに分割され、8つの帰線走査線上をLCDに供給される。前
述の表5参照。もっと多くの帰線走査線を使用する別の手法では、補償ビットの
適当なグループ分けが使用される。例えば、16帰線走査線が使用され、16ビ
ットの補償データが16の1ビットブロックで各列に供給される。15行、16値:
図12(a)−図12(e)に記載された例では、16の補償値つまりレベル
を提供するために、15の帰線走査線が使用されている。以下の表9は、com
p(x)の最終値に対して、15の使用可能な帰線走査線のうちどの帰線走査線
がcomp(x)値に対して付勢されているか、及び列に供給される補償結果を
示している。得られた補償は最大使用可能補償の分数として表されている。表9
の「補償」列に記載されている値は相対値であり、供給される実際の値は、付勢
されている各帰線走査線に現れるブースト電圧レベル及びそれらの持続時間に対
応していることがわかる。
comp(x)値は4ビット2進形式で記憶されており、このため2進形式で
LCDに供給されるデータは送られる前に変換される必要がある。
これを行う一つの簡単な方法は、各2進ビットがライン群を制御できるように
することである。例えば、もしそう設定されたならば、最上位ビット(ビット3
)が最初の8つの帰線走査線に「1」を出力する。以下の表10はそのような割
り当てを示している。
以下の表11は、列「x」への補償値(「comp(x)値」)、2進データ
形式のcomp(x)、このcomp(x)値に対してアクティブにされる特定
の帰線走査線、及びディスプレイコントローラにより列ドライバに供給される実
際の補償データビットの間の関係を示している。
例えば、補償値11は2進形式で4ビットシーケンス、つまり1011、とし
て記憶されている。この1011の2進シーケンスは、対応列ドライバにより、
帰線走査線R1−R8及びR13−R15の間に「ブースト」電圧によって列を
駆動させ、また帰線走査線R9−R12の間に正規電圧によって列を駆動させる
。次に、その列ドライバに供給される補償データは1111 1111 000
0 111の形式をとる。最左端のビットはR1に対応し、最右端のビツトはR
15に対応する。
全ての640列について列ドライバへ前述補償データを送信するプロトコルが
以下の表12に示されている。例えば、最初の8つの帰線走査線を介してブース
ト電圧の供給を制御するために送られる補償データの論理状態は、2進データ形
式のcomp(x)のビット3(MSB)により決定される。これは表12の帰
線走査線1−8に対応するラインに示されている。「ビット3」は全てのデータ
に対して示されていることに注意すべきである。同様に、帰線走査線13に対し
て、comp(x)の2進データのビット1が制御する、従って「comp(x
)ビット1」が列ドライバへ供給されるビットの論理状態源として示されている
。
そこで、もしcomp(1)についての2進データが、MSBが最左端ビット
にありLSBが最右端ビットである4ビット語であったならば、comp(x)
=11に相当する表11のラインは列ドライバに供給される補償ビットを示して
いる。これは、最初の8つの帰線走査線の間はアクティブになり、次の4つの帰
線走査線の間はアクティブでなく、次に再び最後の3ラインの間はアクティブに
なるという、補償信号を発生する。
前述の例はcomp(x)データを列ドライバを制御する補償データビットへ
変換する一つの可能なプロトコルであり、他のプロトコルも本発明の範囲内で可
能であることがわかる。16行、2電圧、31値:
以下に、図13(a)−図13(g)に示された本発明の実施例が参照される
。ここでは、16の帰線走査線と2つの異なる「ブースト」電圧との種々の組み
合
わせを用いて、31通りの補償値が提供され実現される。この場合、comp(
x)は5ビットの2進数により表されかつ記憶される。以下の表13は、com
p(x)の最終値に対応した、16の使用可能な帰線走査線のうちのどの帰線走
査線がこのcomp(x)について実現されているか、及び列へ供給される補償
結果を示している。得られた補償は全ブースト帰線走査線周期と半ブースト帰線
走査線周期との異なる組み合わせにより表現される。ここで、帰線走査線の一つ
例えばR16が半ブースト駆動電圧Vboost1/2を割り当てられ、残りの帰線走査
線が全ブースト駆動電圧Vboostを割り当てられているという、前述の表6に記
載された例を再び参照する。表13の「補償」列に記載された値が相対値であり
、また供給される実際の値は、付勢されている各帰線走査線に現れるブースト電
圧レベル及びそれらの持続時間に対応していることは明らかである。
前述の表13は、表14に記載された2進データビット割り当てに基づく、種
々の帰線走査線の付勢を示している。
このように、例えば、comp(x)の記憶されている2進データのビット2
が帰線走査線R13及びR14の付勢を制御し、一方ビット4が帰線走査線R1
乃至R8を制御する。
以下の表15は、列「x」への補償値(「comp(x)値」)、2進データ
形式のcomp(x)、このcomp(x)値に対してアクティブにされる特定
の帰線走査線、及びディスプレイコントローラにより列ドライバに供給される実
際の補償データビットの間の関係を示している。
全ての640列についての列ドライバへの前述補償データの送信が以下の表1
6に示されている。例えば、最初の8つの帰線走査線を介してブースト電圧の供
給を制御するために送られる補償データの論理状態は、2進データ形式のcom
p(x)のビット4(MSB)により決定される。これは表16の帰線走査線1
−8に対応するラインに示されている。「ビット4」は全てのデータに対して示
されていることに注意すべきである。同様に、帰線走査線13に対して、com
p(x)の2進データのビット2が制御する、従って「comp(x)−ビット
2」が列ドライバへ供給されるビットの論理状態源として示されている。
例えば、もしcomp(1)についての2進データが、MSBが最左端ビット
にありLSBが最右端ビットである5ビット語であったならば、comp(x)
=23に相当する表15のラインは列ドライバに供給される補償ビットを示して
いる。これは、最初の8つの帰線走査線の間はアクティブになり、次の4つの帰
線走査線の間はアクティブでなく、次に再び最後の4ラインの間はアクティブに
なるという、補償信号を発生する。
前述の例は5ビットのcomp(x)2進データを列ドライバを制御する補償
データビットへ変換する単なる一つの可能なプロトコルであり、他のプロトコル
も本発明の範囲内で可能であることがわかる。実際の実施:
従来のデータの漏話除去手法はLCD製造者によって広く受け入れられるには
高価すぎた。実質的な改良を施しながらできるだけ安価に漏話補償を実現するこ
とが重要である。
3つの可能な方法をここで説明する。つまり、1)ハイエンド(HIGH END).
.
より高いコスト/パフォーマンス、2)ミッドレンジ(MID RANGE)及び3)ロ
ーエンド(LOW END)..より低いコスト/パフォーマンスである。
ハイエンドによる実現は、垂直オン(Von)及び垂直遷移(Vt)の大きさをデ
ィスプレイコントローラにより計算することを用い、この大きさを記憶するため
にディスプレイコントローラチップ内に蓄える。これは全動作映像(full-motio
n video)できる高性能解像度を提供する。しかし、追加のオンチップ回路が使
用されることから、この方法は更に高価になる。
ミッドレンジによる実現は、やはりVon及びVtを計算するディスプレイコン
トローラを用いており、チップ上に小容量の内部バファ記憶装置を有しているが
、ビデオメモリ(図8のVMEM110)の未使用部分、システムメモリ、ある
いは他の使用可能なメモリ等のメモリにVon及びVtを記憶する。この方法はリ
アルタイムで更新しないが、しばしばほとんどの用途にとって十分である。更新
がリアルタイムでないので、約10%の性能の劣化が生じること、またこのよう
な劣化はライブビデオ情報のディスプレイでもっとも顕著であることが予想され
る。
ローエンドによる実現は、計算を実行するためにCPUを使用している。性能
が劣化することが予想される。これは、これらの計算をディスプレイコントロー
ラにより与えられるソフトウエアドライバの一部として実行することができるマ
イクロソフト社のWINDOWS(商標)のような、「階層化(layered)」さ
れた用途へこの方法を使用する際にもっともありがちな制限となる。
ミッドレンジによる実現が現在は好まれている。ミッドレンジ解像度の実施:
前述したように、ビデオメモリVMEMの未使用部分を使用すると、非常に広
い帯域幅がビデオメモリ上に必要とされる。CPUがVMEMをアクセスするタ
イムスロットが少ないことから、性能が制限を受ける。この問題点を解決するた
めには、幾つかのトレードオフがある。
1)補償値がリアルタイムで計算されないこと、
2)ディスプレイコントローラ内の一部のラインバッファは、VMEMへの
一定のRMWサイクルがなくても、Von及びVtの中間計算を行うことを可能に
し、最終結果だけがVMEM内に記憶されること、
3)フルスクリーンビット映像がスクリーンメモリ内で使用されること。こ
の映像は特定のフレーム周期の間のスクリーンの実際の「オン/オフ」状態を表
している。
垂直補償の決定には、全てのスクリーンビット映像が評価されることが必要で
あるが、この決定は「リアルタイム」でないので、全てのスクリーンビット映像
がいつでも使用可能であることが必須ではない。このように、半フレームバッフ
ァ構成あるいはラインバッファ構成等のフルスクリーンビット映像より小さいも
のが所与の時間に使用できる場合でも垂直補償を実行することは本発明の範囲内
のことである。リアルタイム更新:
ミッドレンジの実施においては、Von及びVtを決定するためのディスプレイ
データのスクリーンを完全に処理するために、3−10フレームの間のどこかを
とることが予測される。これは、映像が変化する時には、全ての列が補償される
前に、漏話が10フレームまで発生することを意味する。部分ラインバッファ:
現在は、全ての計算が垂直帰線間隔中に実行され、かつ垂直帰線がIBMPS
2(商標)のCRTタイミングつまり43帰線走査線に互換できることが好まし
い。水平帰線の間、アクティブスクリーンの間、及び補償間隔の間でも処理のあ
るものを実行することができる。このように、計算のほとんどが、他の間隔中に
ディスプレイコントローラ資源を使用することにより各フレームの間に実行でき
る。しかし、本説明を簡単に保つために、垂直帰線時間のうち27走査線だけが
計算のために使用される。本発明は他のCRTタイミングフォーマット及び他の
帰線間隔にも等しく適用できることは理解されるべきである。また、特定のCR
Tタイミングフォーマットとの互換性が備えられることは本発明の満足な実施に
は決定的なことではない。
表17は、Von及びVtを決定するために実行される計算の疑似コードリスト
を示している。
1フレームで処理に使用できる27帰線走査線は十分な時間ではないので、実
際の処理は幾つかのフレームにわたって実行される。列は例えば10列の「塊(
chunks)」にグループ分けでき、そのため処理は4つのフレームにわたって終了
される。これは16ピクセル列を必要とし、従ってこれらの10列は160ピク
セル列を表す。
デュアルパネルLCDの一つの補償を計算するために必要とされるメモリアク
セスの総数は:
TotReads=240ROWS*40COLUMNS(16pix/col)
=9600 Random Reads
TotWrite=640 Random Writes
TotAccess=TotReads+TotWrite=9600+640=10,240
同じ数のアクセスがLCDの他の半分に行われるので、この数は実際には二倍
であり10、240×2=20、480となる。
640×480LCDスクリーンのリフレッシュには、(8ビット/ピクセル
モードをとるものとすれば)307、200サイクルが必要であり、(もし1リ
フレッシュ周期においておこなわれる場合には)この余分な20、480サイク
ルは7%以上のオーバーヘッドだけを必要とする。もしこれが例えば4フレッシ
ュ周期にわたって拡散される場合には、オーバーヘッドは約2%だけとなる。
前述したように、本発明は、VGA(あるいは任意の)コントローラ、LCD
パネル、及びコントローラとLCDパネルとの間のインタフェースについてのい
くつかの簡単な修正により実現できる。CPUベースの補償決定:
全ラインバッファあるいは部分ラインバッファ方式のいずれかへのコストの低
い変形例によれば、CPUが垂直補償に必要な計算を実行でき、その結果をビデ
オメモリ110の未使用部分に記憶することができる。図8参照。この方式が有
する低コストという効果は別にして、この補償計算を実行するプログラムコード
が、ビデオメモリの映像を更新を行う同じドライバ内に存在することから、「リ
アルタイム」補償の多くの点がこの方式を用いることにより実際に改良される。
これは、ビデオメモリが更新される時に補償計算も実行できることを意味する。
例えば、このドライバはビデオメモリを更新するタスクを持っているので、この
ドライバは、列及び行で遷移が発生する時、遷移が発生しているピクセルの位置
、及び、行あるいは列でオンにあるピクセルの数を決定するのに必要とされる利
用可能情報を知ることができる。補償計算は、別個かつ独立のモジュールとして
設ける以外に、ドライバの機能の一部として組み込むことができる。
この「疑似」リアルタイム補償が与えられた場合でも、「スタテック」ディス
プレイで発生する場合がある。特に、グレイの中間の濃淡として目に写るものを
発生するために、パッシブLCDパネル上のグレイスケールピクセルは、複数の
フレーム更新においてピクセルのオン及びオフを変調することにより発生される
。ハードウエアだけの実施では、計算はリアルタイムで発生し、スクリーン上の
ピクセルが「グレイスケール化」され(つまり、グレイシェードへの錯覚を与え
る
ように複数フレーム時間にわたってオン/オフされ)、累算器に記憶されている
結果はほぼフレーム毎に同じである。本出願の譲受人に譲渡され、引例としてこ
こに組み込まれた、名称「デジタルコマンドディスプレイ上の高品質グレイスケ
ールシェーデイングの認識を発生する方法及び装置(METHOD AND APPARATUS FOR
PRODUCING THE PERCEPTION OF HIGH QUALITY GRAYSCALE SHADING ON DIGITALLY
COMMANDED DISPLAYS)」の米国特許第5,185,602号を参考としてここ
に組み込む。そこには、一つのグレイスケール方法及び装置が記載されている。
グレイスケールが含まれているときには、CPUはグレイスケール化ピクセル
が何時オンあるいはオフされるか直接には決定できない。そのような確率は、ビ
デオメモリに記憶されているグレイスケール値に基づいて「オン」にあるピクセ
ルの状態に割り当てられる。例えば、ビデオメモリに「1011」として記憶さ
れているピクセルは11/16のグレイスケールを表す。この11/16のグレ
イスケール強度はあるときはディスプレイ上の「0」(オフ)であり、あるとき
は「1」(オン)である。しかし、これは1であることが多い。このため、計算
のためには、11/16の確率が割り当てられ、この11/16は列内のオンの
ピクセルの総数を得るために他のグレイスケール化ピクセルの確率により合計し
た大きさである。例えば、列あるいは行内の16ピクセルが11/16グレイス
ケールであったならば、これらの16ピクセルに対する結果は11/16+11
/16+...11/16=11となる。言い換えれば、列は11のオンピクセ
ルを有しているものとみなされる。
「遷移」のカウントは同様に進められる。しかし、11/16から11/16
への遷移は真でない「0」を生じさせる。そこで、ピクセルが同じグレイスケー
ル値をとる場合にあっては、グレイスケール実現される方法に関するある知識が
漏話補償の決定の際に使用されねばならない。例えば、米国特許第5,185,
602号においては、実際の遷移はグレイスケール波形、パターン、ラインオフ
セット、及びマトリクスの大きさに応じて決定される。このように、グレイスケ
ールマトリクス内のピクセルの位置はそれがオンかオフか決定する。
ビデオメモリに記憶されたグレイスケール値は、グレイスケール変調回路への
データパスに現れる他の機能を有している。通常起こる項目には、PALETTE RAMS
、
RESERVE VIDEOあるいは他の「リマッパー(remappers)」が含まれている。CP
Uは、表示されるべき最終のグレイスケールを正確に決定するためにこれらの他
の項目も評価しなければならない。インタフェースの要件:
代表的なデュアル走査単色LCDでは、LCDパネルの各半分に対してディス
プレイコントローラによりインタフェースピンの同じセット(パネルの上半分へ
の一組と下半分への一組)が供給される。1セットの列ドライバだけを有するシ
ングル走査パネル(共に接続されたドライバデータバスを備える4ビットあるい
は8ビットデータインタフェースを有する640x480の単色LCDがある)
は1セットの制御ピンだけを備えている。インタフェースの修正はカラーLCD
ディスプレイと単色LCDディスプレイとの変更を必要としない。しかし、多く
のカラーLCDは単色LCDとは異なるデータインタフェースを有している。こ
のため、カラーディスプレイと単色ディスプレイとでは、インタフェースの要件
に違いがある。しかし、この違いはデータインタフェースに起因するが、ディス
プレイがカラーか単色かという性質によるものではない。
前述したように、シングル走査単色LCDは1セットのデータドライバだけを
有し、従って1セットの制御信号だけが供給される。シングル走査カラーLCD
は、通常、(RGBピクセル構成をサポートするために)データラインの3倍増
のより簡単な相互接続を与えるデュアルデータパスを備えている。その結果、多
くのシングル走査カラーLCD(すなわち、カラーSTNシングル走査)は「偶
数/奇数」ピクセルに対して別個のドライバを備えている。これらのパネル上の
データバスは通常(デュアル4ビットあるいはデュアル8ビットに)分割されて
いる。付加的なドライバ(及びデータバスライン)がある場合でも、(シングル
走査単色LCDと同じく)1セットの制御信号だけが必要とされる。
前記説明において、これらのドライバ(及びデータライン)は「上側」及び「
下側」として参照されている。これはドライバの物理的な位置を述べているので
、この約束はパネル製造者により使用されており、デュアル走査パネルと混同さ
れるべきではない。「上側」及び「下側」というこの約束は、シングル走査カラ
ーLCDを説明する時に使用された。しかし、シングル走査カラーLCDのデ
ィスプレイの物理的な「偶数/奇数」のピクセルが制御されていることは理解さ
れるべきである。
本発明の漏話除去方法は、より新しい「アクティブアドレス指定(Active Add
ressing)」方法(InFocus/Motif of Oregon)あるいは「多重ライン走査(Mult
iple Line Scan)」方法(Optrex of Japan)にも適用できる。
この方法はTFD(Thin Film Diode)型のアクティブマトリクスLCDにも
直接適用できる。また、垂直補償法はTFT(Thin Film Transistor)型のディ
スプレイにも使用できる。この場合、(DC動作を防止するために)簡単なフレ
ーム変調が(ライン及びピクセル反転の代わりに)採用でき、このため列ドライ
バにおいて電力をかなり節約できる。追加の制御レジスタ:
前述したように、補償方程式において使用されたパネル依存定数を供給するた
めに、4つの新しいレジスタを設ける。
プログラム可能性が要件でない時には、これらのレジスタの任意のものを「ハ
ードワイヤ」することができる。PWM回路:
前述したように、本発明の一実施例は、LCDへの必要な補償電圧を微細に調
整するD/Aのように動作するために、パルス幅変調(PWM)を使用する。こ
のため、LCDへのより簡単なインタフェース及びインタフェース上の少ないピ
ンが可能となり、またLCD上のD/Aコンバータの費用が節約できる(デュア
ル走査のため2倍)。同様に、PWM回路は(デュアル走査パネルでは)上側及
び下側の両パネルに使用でき、また水平及び垂直漏話の修正にも使用できる。し
かし、水平漏話が修正される時には別個の電圧発生器が各パネルに好ましい。
本発明の更に好適な実施例は、D/AコンバータへのHU及びHLラインとし
てディスプレイコントローラからの列データラインを使用することを含んでいる
。D/Aコンバータへのデータは走査線の終端でディスプレイコントローラによ
り供給される。ラッチは次にD/Aへのこの値をアクティブ走査線の全持続時間
の間保持する。他の関連(Implication):
本発明は、コントラスト比を大きくする極めて高いリフレッシュ比が実現でき
るという点において、LCDパネルの動作を改善する電位を有している。これま
で、高いリフレッシュ比を使用すると、非常に漏話になりやすかったが、注意が
払われていなかった。しかし、本発明の漏話除去方法によれば、高いリフレッシ
ュアドレス指定法が、より簡単な論理、LCDベンダへの少ない影響をもって、
アクティブアドレッシング及びMLS法と同じコントラスト比特性を実現するこ
とが可能となり、現在のSTN列ドライバの使用、少ない電力及びコスト、及び
簡単なグレイスケールの実現が可能となる。暗漏話:
LCDの漏話特性は、最良の全体特性あるいは表示画像の最良の特性を提供す
るために、通常はLCD製造者により調整される。これらの最良の特性はLCD
の特定の用途に向けられた情報の形式に対して最も頻繁に生じる。この調整は各
種の方法で実現できるが、ここでは例示のために一つの方法が説明される。
行ドライバ及び列ドライバへの非選択電圧(それぞれ、V1/V4及びV2/V3
)は、ディスプレイ上の非選択ピクセルについて、同じ絶対電圧がピクセルに供
給されるように、通常は設定される。つまり、
絶対値[V0(列)−V1(行)]=絶対値[V2(列)−V1(行)]
V0=0V,V1=1V,及びV2=2Vに対しては、この式は:
絶対値[0−1]=絶対値[2−1]、つまり
1=1。
漏話が正規よりも「より暗く」見えるようにすることが望ましいので、V2(
列)は少し増加できる。これにより、非選択行の非選択列におけるピクセルが非
選択行における選択ピクセルよりも明るくされ、これにより、オンの列がこれら
の非選択行に「暗い」陰を生じさせる。
通常選択されている行内の非選択ピクセルに対して、状況は:
Vscan pix off=絶対値[V0(列)−V5(行)]−絶対値[V2(列)−
V5(行)]。
V5=17V、V2=2V,及びV0=0Vに対しては、式は:
Vscan pix off=絶対値[0−17]−絶対値[2−17]、つまり
Vscan pix off=15。
しかし、V2は「正規」より多少高いので、15Vの代わりに、15Vよりも
小さいレベルがピクセルの両端間に現れ、これがピクセルを更に通常よりも暗く
する。
前述の説明は、逆の値V5,V4,及びV3がLCDの走査に使用される時にも
適用できる。
前述の例は、オフピクセルが「オン」列よりも多少明るくされることを必要と
し、また垂直補償が列に電圧を「減算」する代わりに、常に電圧を「加算」する
ことを可能にする。
本発明は液晶表示装置における漏話補償に関連して説明されたが、本発明は正
確な電圧の発生及び受信が要求されるどのようなマトリックス走査装置にも使用
できる。
ここで用いられた用語及び表現は説明として用いられ、限定としては用いられ
ていない。また、そのような用語及び表現の使用において、図示され説明された
特徴の等価物あるいはその一部分を排除するという意図はない。また、種々の修
正が、請求された本発明の範囲内において可能であることがわかる。
【手続補正書】
【提出日】1996年5月20日
【補正内容】
請求の範囲
1.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示パネル内で行及び列に配列されたピク
セルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置において個々の列を補償すること によって
漏話を低減する漏話低減装置であって、
個々の列に対して列補償値を決定する第1の決定手段であって、該列補償値 が個々の列内において
励起電圧の第1及び第2の指定状態間の遷移数を含む第1
の決定手段と、
個々の列に対する調和列補償値の関数である列補償信号を前記個々の列に供
給する第2の手段と、を備えることを特徴とする漏話低減装置。
2.前記第1の決定手段により決定された前記列補償値が、更に前記個々の列内
の第1の指定状態を有するピクセルの数を含む請求項1記載の漏話低減装置。
3.前記第1の決定手段により決定された前記補償値が、更に前記液晶表示パネ
ル内の個々の列の位置を含む請求項1記載の漏話低減装置。
4.さらに個々の行を補償することによって漏話を低減する手段を備え、該手段
が、
個々の行内の第3の指定状態を有するピクセルの数に応答する第3の手段と
、
行補償信号を個々の行へ供給する第4の手段であって、該行補償信号が、個 々の
行における前記第3の指定状態を有するピクセルの前記数の関数である第4
の手段と、を備える請求項1記載の漏話低減装置。
5.前記第2の手段が前記液晶表示装置の垂直帰線周期の間に前記列補償信号を個々の列に
供給するように設けられている請求項1記載の漏話低減装置。
6.前記第2の手段により供給される前記列補償信号が、前記垂直帰線周期の間
の指定周期にわたって個々の列に供給される所定のブースト電圧である請求項5
記載の漏話低減装置。
7.前記指定周期が、異なる時間長の前記垂直帰線周期内の複数の周期から選択
される請求項6記載の漏話低減装置。
8.前記指定周期が、異なる時間長の前記複数の周期の選択されたものの組み合
わせである請求項7記載の漏話低減装置。
9.前記第2の手段により供給される前記列補償信号が、前記垂直帰線周期の間
に個々の列に供給される複数の所定のブースト電圧から成る請求項5記載の漏話
低減装置。
10.前記第2の手段が、前記垂直帰線周期の異なる部分の間に複数の所定のブー
スト電圧のうちの選択されたものを個々の列に供給する請求項9記載の漏話低減
装置。
11.前記垂直帰線周期が複数の帰線走査線間隔に配分されており、前記複数の所
定のブースト電圧の異なるものが前記複数の帰線走査線間隔の異なるものの間の個々の列に
印加するために現れる請求項10記載の漏話低減装置。
12.前記垂直帰線周期が複数の帰線走査線間隔に配分されており、前記列補償信
号が前記複数の帰線走査線間隔の間に供給される請求項6記載の漏話低減装置。
13.前記所定のブースト電圧が前記複数の帰線走査線間隔にわたって現れ、前記
第2の手段が、前記列補償値の関数である前記複数の帰線走査線間隔の選択され
た数において前記所定のブースト電圧を前記個々の列に供給する請求項12記載
の漏話低減装置。
14.前記所定のブースト電圧がこの所定のブースト電圧が安定化できる所定間隔
の間に列ドライバに供給され、続いて前記所定のブースト電圧が前記第2の手段
により前記個々の列に供給される請求項13記載の漏話低減装置。
15.前記複数の所定のブースト電圧の各々が、ブースト電圧の安定化が生じるこ
とができる所定の間隔の間に列ドライバに供給され、続いて前記複数の所定のブ
ースト電圧の各々が列ドライバにより個々の列に供給される請求項11記載の漏
話低減装置。
16.更に列ドライバを備え、該列ドライバが、正規励起電圧及びブースト電圧を
受けるように設けられ、前記第2の手段からの選択信号に応答して該選択信号が
存在する時に前記ブースト電圧が前記列ドライバによって関連する個々の列へ供
給されるようにする請求項9記載の漏話低減装置。
17.前記第4の手段により供給される前記行補償信号が、個々の行のアクティブ
走査の間の指定周期にわたって供給される所定のブースト電圧である請求項4記
載の漏話低減装置。
18.前記指定周期が、前記第3の指定状態を有する個々の行内のピクセルの数の
関数として選択される持続時間を有する請求項17記載の漏話低減装置。
19.更に行ドライバを備え、該行ドライバが、正規励起電圧及びブースト電圧を
受けるように設けられ、前記第4の手段からの選択信号に応答して該選択信号が
存在する時に前記ブースト電圧が前記行ドライバによって関連する行へ供給され
るようにする請求項18記載の漏話低減装置。
20.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示パネル内で行及び列に配列されたピク
セルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置において個々の行を補償すること によって
漏話を低減する漏話低減装置であって、
個々の行においてオン状態を有するピクセルの数を決定する計数手段と、
個々の行においてオン状態を有するピクセルの数の関数である行補償信号を個々の
行に供給する補償手段であって、該補償手段により供給される行補償信号
は所定のブースト電圧であり、該所定のブースと電圧は、個々の行のアクティブ 走査中の指定周期にわたって印加されて、個々の行の電圧を次の個々の行に結合 することを回避するような整定周期を提供する
補償手段と、
正常な励起電圧とブースト電圧とを受けとるように設けられた行ドライバで あって、前記補償手段からの選択信号に応答して、該
選択信号が存在するときに
ブースト電圧が該行ドライバによって関連する個々の行に選択的に供給される行
ドライバと、を備えることを特徴とする漏話低減装置。
21.前記指定周期が、個々の行内においてオン状態を有するピクセルの数の関数
として選択される指定持続時間を有する請求項20記載の漏話低減装置。
22.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示パネル内で行及び列に配列されたピク
セルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置において個々の行を補償すること によって
漏話を低減する漏話低減装置であって、
個々の行においてオン状態を有するピクセルの数を決定する計数手段と、
個々の行においてオン状態を有するピクセルの数の関数である行補償信号を個々の
行に供給する補償手段とを備え、ここで該補償手段により供給される行補
償信号は行のアクティブ走査中の指定周期にわたって供給される選択されたブー
スト電圧であり、更に前記行補償信号が所定周期間行ドライバに供給され、
この所定周期間に続いて正常電圧が後続行の走査に先行する整定周期中に行ドラ
イバに供給され、これにより、最新の行を後続の行に結合することを回避するこ
とを特徴とする漏話低減装置。
23.前記液晶表示装置内の液晶表示パネルがこのパネルの応答特性の関数である
多数のパネル従属定数により特徴づけされることができ、
更に、前記第2の手段が、
前記列補償値及び前記パネル定数に応答して前記個々の列への補償デー
タを発生する手段と、
前記補償データに応答して前記補償データを前記列補償信号に変換する
手段と、を備える請求項3記載の漏話低減装置。
24.前記補償データ発生手段により発生された前記補償データが、異なる長さの
複数の時間周期から少なくとも一つの時間周期を指定する請求項23記載の漏話
低減装置。
25.前記変換手段が、
所定レベルを有する補償電圧を発生する手段と、
前記複数の時間周期から前記補償データにより指定された時間周期間に
前記補償電圧を前記個々の列へ供給する手段と、を備える請求項24記載の漏話
低減装置。
26.前記列補償信号が、垂直帰線周期内で発生する複数の補償走査線周期の間に 前記個々の
列へ供給され、
ブースト電圧が前記複数の補償走査線周期の各々の間に列ドライバに供給さ
れ、
前記補償データが、表示データとして前記列ドライバに供給され、各ビット
が前記複数の補償走査線周期のうちの一つに対応する多数のビットから成り、そ
のため、特定の補償走査線周期に対応するビットが所定の論理状態を有する時に
、前記ブースト電圧が特定の補償走査線周期内に存在する時間の間、前記列ドラ
イバが該ブースト電圧を前記個々の列に供給する請求項25記載の漏話低減装置
。
27.前記補償データが次の式により決定される請求項26記載の漏話低減装置。
COMP(x)=k1*[Von(x)*{1-(k2*x)/C}+k3*Vt(x)]
ここで、x=個々の列の水平位置;
COMP(x)=補償データ;
Von(x)=個々の列内の第1の指定状態にあるピクセルの数;
Vt(x)=個々の列内の第1の指定状態と第2の指定状態との間の遷移の数
;
k1=水平位置定数;
k2=オンピクセル定数;
k3=遷移定数;及び
C=パネル内の列の数。
28.1からNまで番号付けされたN個の補償走査線があり、N個の補償走査線の
特定の一つに関連した時間周期が次の式により決定される持続時間PDを有する
請求項26記載の漏話低減装置。
PD=(C-2M)/2L
ここで、PD=ピクセル周期の数;
C=パネル内の列の数;
M=Nより小さい整数;及び
L=補償走査線の数。
29.前記補償データが大きさを指定し、前記変換手段がデジタル/アナログ変換
器であり、そのため前記列補償信号の大きさが前記補償データにより指定される
請求項23記載の漏話低減装置。
30.第1の公称電圧を越える第1ブースト電圧と、前記第1の公称電圧より小さ
い第2の公称電圧よりも低い第2のブースト電圧とを発生する電圧発生装置であ
って、
前記第1の公称電圧に追従するために非反転増幅器として接続され、その出
力と反転入力との間に第1の帰還抵抗を有する第1の増幅器と、
前記第2の公称電圧に追従するために非反転増幅器として接続され、その出
力と反転入力との間に第2の帰還抵抗を有する第2の増幅器と、
前記第1及び第2の増幅器の反転入力の間に接続された抵抗と、を備えるこ
とを特徴とする電圧発生装置。
31.前記増幅器が演算増幅器である請求項30記載の電圧発生装置。
32.前記抵抗が、
複数の抵抗と、
各々が前記複数の抵抗の一つに直列に接続されている複数のスイッチと
を備え、これにより、前記複数の抵抗の一つと前記複数のスイッチの一つ
との各直列の組み合わせが第1の増幅器及び第2の増幅器の反転入力間に並列に
接続されている請求項30記載の電圧発生装置。
33.前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗が等しい大きさを有する請求項30記載
の電圧発生装置。
34.列ドライバ及び行ドライバが行及び列に配列されたピクセルに励起電圧を供
給する形式の液晶表示装置において個々の列及び個々の行を補償することによっ て
漏話を低減する漏話低減装置であって、
個々の列内の指定状態に対して列補償値を決定する第1の手段と、
前記個々の列に対する補償値の関数である列補償信号を前記個々の列に供給
する第2の手段と、
前記個々の行における指定状態を有するピクセルの数に応答する第3の手段
と、
前記個々の行における指定状態を有するピクセルの前記数の関数である行補
償信号を前記個々の行へ供給する第4の手段と、を備えることを特徴とする漏話
低減装置。
35.前記列補償値は前記行ドライバからの前記列の距離の関数である請求項34
記載の漏話低減装置。
36.前記列補償値は前記個々の列内で第1の論理状態にあるピクセルの数の関数
である請求項34記載の漏話低減装置。
37.前記列補償値は前記個々の列内でのピクセルの状態遷移の数の関数である請
求項34記載の漏話低減装置。
38.前記第3の手段が、前記個々の行が走査される前に、該個々の行内のオンピ
クセルの数を決定する請求項34記載の漏話低減装置。
39.前記第4の手段が、デジタル/アナログ変換器である請求項38記載の漏話
低減装置。
40.前記第4の手段が、選択された時間間隔の間走査される行へ「ブースト」電
圧を供給する請求項38記載の漏話低減装置。
41.前記列補償値が温度に対する調整を含む請求項34記載の漏話低減装置。
42.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記列補償値が前記入力電圧
の変動に対する調整を含んでいる請求項34記載の漏話低減装置。
43.前記行補償信号が温度に対する調整を含む請求項34記載の漏話低減装置。
44.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記行補償信号が前記入力電
圧の変動に対する調整を含んでいる請求項34記載の漏話低減装置。
45.前記列補償値が温度に対する調整を含む請求項1記載の漏話低減装置。
46.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記列補償値が前記入力電圧
の変動に対する調整を含んでいる請求項1記載の漏話低減装置。
47.前記行補償値が温度に対する調整を含む請求項4記載の漏話低減装置。
48.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記行補償信号が前記入力電
圧の変動に対する調整を含んでいる請求項4記載の漏話低減装置。
49.前記補償値がプログラムの制御下で動作するディスプレイコントローラによ
り決定される請求項27記載の漏話低減装置。
50.前記ディスプレイコントローラが全ラインバッファを有し、前記補償値が外
部メモリへのアクセスなしに前記ディスプレイコントローラにより決定される請
求項49記載の漏話低減装置。
51.前記ディスプレイコントローラが部分ラインバッファを有し、更に外部メモ
リを備え、前記補償値が前記外部メモリへの限定された手段によってディスプレ
イコントローラにより決定される請求項49記載の漏話低減装置。
52.前記液晶表示装置が中央処理装置と通信し、前記補償値がプログラムの制御
下で動作する前記中央処理装置により決定される請求項27記載の漏話低減装置
。
53.前記液晶表示装置がグレイスケールのピクセル強度を表示する手段を備え、
前記補償値がディスプレイ駆動プログラムの一部として前記中央処理装置により
決定される請求項52記載の漏話低減装置。
54.前記中央処理装置は、列内でオンにあるピクセルのカウント数を形成するよ
うに、グレイスケールが実現されるという方法に関する情報を使用する請求項5
3記載の漏話低減装置。
55.前記中央処理装置は、同一の及び異なるグレイスケール状態が存在する列内
の遷移の数を決定する時に、グレイスケールが実現されるという方法に関する情
報を使用する請求項53記載の漏話低減装置。
56.前記補償手段が、前記個々の行内でオン状態を有するピクセルの数に応答し
、かつ前記列ドライバからの前記個々の行の距離の関数であるオフセットに応答
するD/A変換器を備える請求項21記載の漏話低減装置。
57.前記行補償信号が所定間隔の間前記行ドライバに供給され、続いて正規電圧
が前記個々の行に続く行の走査に先行して設定間隔の間前記行ドライバに供給さ
れる請求項4記載の漏話低減装置。
58.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示装置における行及び列に配列されたピ
クセルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置に使用する装置であって、
列ドライバにより前記液晶表示の列に供給される励起電圧を、前記行ドライ
バから前記列への増分距離の関数として調整する手段と、
行ドライバにより前記液晶表示の行に供給される励起電圧を、前記列ドライ
バから前記行への増分距離の関数として調整する手段と、を備えることを特徴と
する装置。
59.列ドライバ及び行ドライバが行及び列に配列されたピクセルに励起電圧を供
給する形式の液晶表示装置を制御するディスプレイコントローラであって、
個々の列に対して前記個々の列のピクセル状態の関数として補償値を決定す
る第1の手段と、
前記個々の列に対する前記列補償値の関数である列補償信号を前記個々の列
に供給する第2の手段と、
個々の行において指定状態を有するピクセルの数に応答する第3の手段と、
前記個々の行における前記指定状態を有するピクセルの前記数の関数である
行補償信号を前記個々の行へ供給する第4の手段と、を備えることを特徴とする
ディスプレイコントローラ。
60.前記行補償信号が、前記個々の行のアクティブ走査時間の間に供給される請
求項4記載の漏話低減装置。
61.前記行補償信号は前記列補償値の関数でもあり、また前記個々の行のアクテ
ィブ走査時間の間及び前記液晶表示パネルの垂直帰線周期の間に供給される請求
項4記載の漏話低減装置。
62.前記列補償信号は垂直帰線周期の間に供給される多数の列オンビットを含み
、更に前記列補償値は供給された前記列オンビット数の関数である別のブースト
係数を含んでいる請求項6記載の漏話低減装置。63.列ドライバ及び行ドライバが、液晶表示パネル内で行及び列に配列されたピ クセルに励起電圧を第2列の選択的列補償を通じて供給する形式の液晶表示装置 において第1列及び第2列の間で漏話を低減する漏話低減装置であって、
第2列に対して列補償値を決定する第1の決定手段であって、該列補償値が 第1列内における第1及び第2の指定状態間の励起電圧の遷移数を含む第1の決 定手段と、
前記第2列に対する列補償値の関数である列補償信号を垂直帰線周期の間前 記第2列に供給する第2の手段と、を備えることを特徴とする漏話低減装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY,
CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,G
B,GE,HU,JP,KG,KP,KR,KZ,LK
,LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO,
NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,S
K,TJ,TT,UA,UZ,VN
(72)発明者 チャン、チン‐シャン
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
95035、ミルピタス、サンダルウッド・レ
ーン 1055
(72)発明者 ブリル、ブラッド
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
95008、キャンベル、ダリル・ドライブ
232
(72)発明者 ビンドリッシュ、ラケッシュ・クマー
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
95123、サン・ホーゼ、アベニダ・マンザ
ノス 386
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示パネル内で行及び列に配列されたピ クセルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置における漏話を低減する漏話低 減装置であって、 列に対して、励起電圧の第1及び第2の指定状態間の遷移数を含む補償値を決 定する第1の手段と、 列に対する補償値の関数である列補償信号を前記列に供給する第2の手段と、 を備えることを特徴とする漏話低減装置。 2.前記第1の決定手段により決定された前記補償値が、更に前記列内の第1 の指定状態を有するピクセルの数を含む請求項1記載の漏話低減装置。 3.前記第1の決定手段により決定された前記補償値が、更に前記液晶表示パ ネル内の列の位置を含む請求項1記載の漏話低減装置。 4.更に、各行内の第3の指定状態を有するピクセルの数に応答する第3の手 段と、 各行における前記第3の指定状態を有するピクセルの前記数の関数である行補 償信号を各行へ供給する第4の手段と、を備える請求項1記載の漏話低減装置。 5.前記第2の手段が前記液晶表示装置の垂直帰線周期の間の前記列補償信号 を供給するように設けられている請求項1記載の漏話低減装置。 6.前記第2の手段により供給される前記列補償信号が、前記垂直帰線周期の 間の指定周期にわたって供給される所定のブースト電圧である請求項5記載の漏 話低減装置。 7.前記指定周期が、異なる時間長の前記垂直帰線周期内の複数の周期から選 択される請求項6記載の漏話低減装置。 8.前記指定周期が、異なる時間長の前記複数の周期の選択されたものの組み 合わせである請求項7記載の漏話低減装置。 9.前記第2の手段により供給される前記列補償信号が、前記垂直帰線周期の 間に供給される複数の所定のブースト電圧から成る請求項5記載の漏話低減装置 。 10.前記第2の手段が、前記垂直帰線周期の異なる部分の間に複数の所定の ブースト電圧のうちの選択されたものを供給する請求項9記載の漏話低減装置。 11.前記垂直帰線周期が複数の帰線走査線間隔に配分されており、前記複数 の所定のブースト電圧の異なるものが前記複数の帰線走査線間隔の異なるものの 間に列に印加するために現れる請求項10記載の漏話低減装置。 12.前記垂直帰線周期が複数の帰線走査線間隔に配分されており、前記列補 償信号が前記複数の帰線走査線間隔の間に供給される請求項6記載の漏話低減装 置。 13.前記所定のブースト電圧が前記複数の帰線走査線間隔にわたって現れ、 前記第2の手段が、前記補償値の関数である前記複数の帰線走査線間隔の選択さ れた数において前記所定のブースト電圧を前記列に供給する請求項12記載の漏 話低減装置。 14.前記所定のブースト電圧がこの所定のブースト電圧の安定化される所定 間隔の間に列ドライバに供給され、続いて前記所定のブースト電圧が前記第2の 手段により前記列に供給される請求項13記載の漏話低減装置。 15.前記複数の所定のブースト電圧の各々が、ブースト電圧の安定化が発生 することができる所定の間隔の間に列ドライバに供給され、続いて前記複数の所 定のブースト電圧の各々が列ドライバにより列に供給される請求項11記載の漏 話低減装置。 16.更に、正規励起電圧及びブースト電圧を受けるように設けられ、前記選 択信号が存在する時に前記ブースト電圧が列ドライバにより関連の列へ供給され るように前記第2の手段からの選択信号に応答する列ドライバを備える請求項9 記載の漏話低減装置。 17.前記第4の手段により供給される前記行補償信号が、列のアクティブ走 査の間の指定周期にわたって供給される所定のブースト電圧である請求項4記載 の漏話低減装置。 18.前記指定周期が、前記第3の指定状態を有するピクセルの数の関数とし て選択される持続時間を有する請求項17記載の漏話低減装置。 19.更に、正規励起電圧及びブースト電圧を受けるように設けられ、前記選 択信号が存在する時に前記ブースト電圧が行ドライバにより関連の行へ供給され るように前記第4の手段からの選択信号に応答する行ドライバを備える請求項1 8記載の漏話低減装置。 20.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示パネル内で行及び列に配列された ピクセルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置における漏話を低減する漏話 低減装置であって、 各行においてオン状態を有するピクセルの数を決定する計数手段と、 各行においてオン状態を有するピクセルの数の関数である行補償信号を各行に 供給する補償手段であって、該補償手段により供給される行補償信号は行のアク ティブ走査中の指定周期にわたって供給される所定のブースト電圧である補償手 段と、 正常な励起電圧とブースト電圧を入力されるように設けられ、選択信号が存在 する時にブースト電圧が行ドライバにより関連の行に供給されるように前記補償 手段からの前記選択信号に応答する行ドライバと、を備えることを特徴とする漏 話低減装置。 21.前記指定周期が、オン状態を有するピクセルの数の関数として選択され る持続時間を有する請求項20記載の漏話低減装置。 22.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示パネル内で行及び列に配列された ピクセルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置における漏話を低減する漏話 低減装置であって、 各行においてオン状態を有するピクセルの数を決定する計数手段と、 各行においてオン状態を有するピクセルの数の関数である行補償信号を各行に 供給する補償手段とを備え、ここで該補償手段により供給される行補償信号は行 のアクティブ走査中の指定周期にわたって供給される所定のブースト電圧であり 、更に前記行補償信号が所定周期間行ドライバに供給され、この所定周期間に続 いて正常電圧が後続行の走査に先行する整定周期中に行ドライバに供給されるこ とを特徴とする漏話低減装置。 23.前記液晶表示装置内の液晶表示パネルがこのパネルの応答特性の関数で ある多数のパネル定数により特徴づけされることができ、 更に、前記第2の手段が、 前記補償値及び前記パネル定数に応答して前記列への補償データを発生 する手段と、 前記補償データに応答して前記補償データを前記補償信号に変換する手 段と、を備える請求項3記載の漏話低減装置。 24.前記補償データ発生手段により発生された前記補償データが、異なる時 間長の複数の時間周期から少なくとも一つの時間周期を指定する請求項23記載 の漏話低減装置。 25.前記変換手段が、 所定レベルを有する補償電圧を発生する手段と、 前記複数の時間周期から前記補償データにより指定された時間周期間前 記補償電圧を前記列へ供給する手段と、を備える請求項24記載の漏話低減装置 。 26.前記列補償信号が、垂直帰線周期内で発生する複数の補償走査線周期の 間前記列へ供給され、 ブースト電圧が前記複数の補償走査線周期の各々の間列ドライバに供給され、 前記補償データが表示データとして列ドライバに供給され、かつ各ビットが前 記複数の補償走査線周期のうちの一つに対応する多数のビットから成り、そのた め、特定の補償走査線周期に対応するビットが所定の論理状態を有する時に、前 記ブースト電圧が特定の補償走査線周期内に存在する時間の間、列ドライバがブ ースト電圧を前記列に供給する請求項25記載の漏話低減装置。 27.前記補償データが次の式により決定される請求項26記載の漏話低減装 置。 COMP(x)=k1*[Von*{1-(k2*x)/C}+k3*Vt(x)] ここで、 x=列の水平位置; COMP(x)=補償データ; Von(x)=列内の第1の指定状態にあるピクセルの数; Vt(x)=列内の第1の指定状態と第2の指定状態との間の遷移の数; k1=水平位置定数; k2=オンピクセル定数; k3=遷移定数; 及び C=パネル内の列の数。 28.1からNまで番号付けされたN個の補償走査線があり、N個の補償走査 線の特定の一つに関連した時間周期が次の式により決定される持続時間PDを有 する請求項26記載の漏話低減装置。 PD=(C-2M)/2L ここで、 PD=ピクセル周期の数; C=パネル内の列の数; M=Nより小さい整数;及び L=補償走査線の数。 29.前記補償データが大きさを指定し、前記変換手段がデジタル/アナログ 変換器であり、そのため前記列補償信号の大きさが前記補償データにより指定さ れる請求項23記載の漏話低減装置。 30.第1の公称電圧を越える第1ブースト電圧と、前記第1の公称電圧より 小さい第2の公称電圧よりも低い第2のブースト電圧とを発生する電圧発生装置 であって、 前記第1の公称電圧に追従するために非反転増幅器として接続され、その出力 と反転入力との間に第1の帰還抵抗を有する第1の増幅器と、 前記第2の公称電圧に追従するために非反転増幅器として接続され、その出力 と反転入力との間に第2の帰還抵抗を有する第2の増幅器と、 前記第1及び第2の増幅器の反転入力の間に接続された抵抗と、を備えること を特徴とする電圧発生装置。 31.前記増幅器が演算増幅器である請求項30記載の電圧発生装置。 32.前記抵抗が、 複数の抵抗と、 各々が前記複数の抵抗の一つに直列に接続されている複数のスイッチと を備え、これにより、前記複数の抵抗の一つと前記複数のスイッチの一つとの各 直列の組み合わせが第1の増幅器及び第2の増幅器の反転入力間に並列に接続さ れている請求項30記載の電圧発生装置。 33.前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗が等しい大きさを有する請求項30 記載の電圧発生装置。 34.列ドライバ及び行ドライバが行及び列に配列されたピクセルに励起電圧 を供給する形式の液晶表示装置における漏話を低減する漏話低減装置であって、 列に対して補償値を決定する第1の手段と、 列に対する補償値の関数である列補償信号を前記列に供給する第2の手段と、 各行において第3の指定状態を有するピクセルの数に応答する第3の手段と、 各行における前記第3の指定状態を有するピクセルの前記数の関数である行補 償信号を各行へ供給する第4の手段と、を備えることを特徴とする漏話低減装置 。 35.前記補償値は前記行ドライバからの前記列の距離の関数である請求項3 4記載の漏話低減装置。 36.前記補償値は前記列内で第1の論理状態にあるピクセルの数の関数であ る請求項34記載の漏話低減装置。 37.前記補償値は前記列内でのピクセルの状態遷移の数の関数である請求項 34記載の漏話低減装置。 38.前記第3の手段が、前記行が走査される前に、行内のオンピクセルの数 を決定する請求項34記載の漏話低減装置。 39.前記第4の手段が、デジタル/アナログ変換器である請求項38記載の 漏話低減装置。 40.前記第4の手段が、選択された時間間隔の間走査される行へ「ブースト 」電圧を供給する請求項38記載の漏話低減装置。 41.前記補償値が温度に対する調整を含む請求項34記載の漏話低減装置。 42.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記補償値が前記入力電 圧の変動に対する調整を含んでいる請求項34記載の漏話低減装置。 43.前記行補償信号が温度に対する調整を含む請求項34記載の漏話低減装 置。 44.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記行補償信号が前記入 力電圧の変動に対する調整を含んでいる請求項34記載の漏話低減装置。 45.前記補償値が温度に対する調整を含む請求項1記載の漏話低減装置。 46.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記補償値が前記入力電 圧の変動に対する調整を含んでいる請求項1記載の漏話低減装置。 47.前記補償値が温度に対する調整を含む請求項4記載の漏話低減装置。 48.前記液晶表示装置が入力電圧により付勢され、前記補償値が前記入力電 圧の変動に対する調整を含んでいる請求項4記載の漏話低減装置。 49.前記補償値がプログラムの制御下で動作するディスプレイコントローラ により決定される請求項27記載の漏話低減装置。 50.前記ディスプレイコントローラが全ラインバッファを有し、前記補償値 が外部メモリへのアクセスなしにディスプレイコントローラにより決定される請 求項49記載の漏話低減装置。 51.前記ディスプレイコントローラが部分ラインバッファを有し、更に外部 メモリを備え、前記補償値が前記外部メモリへの限定されたアクセスによってデ ィスプレイコントローラにより決定される請求項49記載の漏話低減装置。 52.前記液晶表示装置が中央処理装置と通信し、前記補償値がプログラムの 制御下で動作する前記中央処理装置により決定される請求項27記載の漏話低減 装置。 53.前記液晶表示装置がグレイスケールのピクセル強度を表示する手段を備 え、前記補償値がディスプレイ駆動プログラムの一部として前記中央処理装置に より決定される請求項52記載の漏話低減装置。 54.前記中央処理装置は、列内でオンにあるピクセルのカウント数を形成す るように、グレイスケールが実現されるという方法に関する情報を使用する請求 項53記載の漏話低減装置。 55.前記中央処理装置は、異なるグレイスケール状態が存在する列内の遷移 の数を決定する時に、グレイスケールが実現されるという方法に関する情報を使 用する請求項53記載の漏話低減装置。 56.前記補償手段が、各行内でオン状態を有するピクセルの数に応答し、か つ前記列ドライバからの前記行の距離の関数であるオフセットに応答するD/A 変換器を備える請求項21記載の漏話低減装置。 57.前記行補償信号が所定間隔の間前記行ドライバに供給され、続いて正規 電圧が次に続く行の走査に先行して設定間隔の間前記行ドライバに供給される請 求項4記載の漏話低減装置。 58.列ドライバ及び行ドライバが液晶表示装置における行及び列に配列され たピクセルに励起電圧を供給する形式の液晶表示装置に使用する装置であって、 列ドライバにより前記液晶表示の列に供給される励起電圧を、前記行ドライバ から前記列への距離の関数として調整する手段と、 行ドライバにより前記液晶表示の行に供給される励起電圧を、前記列ドライバ から前記行への距離の関数として調整する手段と、を備えることを特徴とする装 置。 59.列ドライバ及び行ドライバが行及び列に配列されたピクセルに励起電圧 を供給する形式の液晶表示装置を制御するディスプレイコントローラであって、 列に対して前記列のピクセル状態の関数として補償値を決定する第1の手段と 、 前記列に対する補償値の関数である列補償信号を前記列に供給する第2の手段 と、 各行において第3の指定状態を有するピクセルの数に応答する第3の手段と、 各行における前記第3の指定状態を有するピクセルの前記数の関数である行補 償信号を各行へ供給する第4の手段と、を備えることを特徴とするディスプレイ コントローラ。 60.前記行補償信号が、前記列のアクティブ走査時間の間に供給される請求 項4記載の漏話低減装置。 61.前記行補償信号は前記列補償値の関数であり、また前記列のアクティブ 走査時間の間及び前記液晶表示パネルの垂直帰線周期の間に供給される請求項4 記載の漏話低減装置。 62.前記行補償信号は垂直帰線周期の間に供給される多数の列オンビットを 含み、更に前記行補償値は供給された前記列オンビットの関数である別のブース ト係数を含んでいる請求項6記載の漏話低減装置。
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