Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4474366B2 - 液晶表示装置の低電力多段階駆動方法 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4474366B2 - 液晶表示装置の低電力多段階駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置の低電力多段階駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4474366B2
JP4474366B2 JP2006010353A JP2006010353A JP4474366B2 JP 4474366 B2 JP4474366 B2 JP 4474366B2 JP 2006010353 A JP2006010353 A JP 2006010353A JP 2006010353 A JP2006010353 A JP 2006010353A JP 4474366 B2 JP4474366 B2 JP 4474366B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
voltage level
coupled
common electrode
pixel electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006010353A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006259697A (ja
Inventor
張▲耀▼光
▲邸▼明正
Original Assignee
ヒマックス テクノロジーズ,リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヒマックス テクノロジーズ,リミテッド filed Critical ヒマックス テクノロジーズ,リミテッド
Publication of JP2006259697A publication Critical patent/JP2006259697A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4474366B2 publication Critical patent/JP4474366B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G09G3/3655Details of drivers for counter electrodes, e.g. common electrodes for pixel capacitors or supplementary storage capacitors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • G09G2330/023Power management, e.g. power saving using energy recovery or conservation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614Control of polarity reversal in general
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は液晶表示装置(LCD)の駆動方法に関するものであり、特に多段階の充電共有により低電力消費を達する液晶表示装置の駆動方法である。
図1に示されているのは公知のアクティブマトリクス式液晶表示装置である。液晶表示装置100には表示素子の行列により構成されるマトリクスが含まれている。各表示素子には上部基板102上に位置する薄膜トランジスタ(TFT)104が含まれている。走査期間内、TFT104はゲート線107の電圧で駆動され、ソース線108の電圧は画素電極105に結合されているとともに相互に接続しているメモリキャパシタ(図内未表示)を充電する。TFT104が走査を完了してオフとなった後、メモリキャパシタは画素電極105の電圧を維持することが可能である。前記ゲート線107及びソース線108の電圧はそれぞれゲート駆動器110及びソース駆動器106により生成される。その他、コモン電極112は下部基板116上に配置されているとともに上部基板102に対向しており、かつコモン電極駆動器114によりコモン電圧がコモン電極112に供給される。それにより、上部と下部基板の間に密封されている液晶層の分子(図内未表示)が、ソース電極とコモン電極との電圧差により転動し、各表示素子の輝度またはカラーが決定される。
図2に示されているのは図1LCD内の表示素子マトリクスの等価回路図である。図1と図2における同一の構成素子は同一のコード番号を使用して表示する。各表示素子において、スイッチ208はソース線108とキャパシタンス202の一端との間に接続しているとともに、ゲート線の電圧信号(図内未表示)により制御される。キャパシタンス202の別の一端はコモン電極112と結合している。スイッチ208は図1のTFT104で構成されており、キャパシタンス202はメモリキャパシタと別の1個の画素電極105、液晶層及びコモン電極112で形成されるキャパシタンスとを相互に並列接続して構成されている。各行の表示素子において、コモン電極112とソース線108との間には浮遊容量204が構成されている。
図3に示されているのは公知のライン反転駆動方法により、3つの連続する走査期間において、図2の表示素子のコモン電圧及びソース電圧がそれぞれコモン電極112及びソース線108上で示す波形である。各走査期間の遷移時、コモン電圧VCOMは交替で高い電圧レベルCOMH及び低い電圧レベルCOMLに向けて上向き調整または下向き調整し、遷移段階D1は第一回走査期間の中点で開始し、第二回走査期間の中点で停止し、遷移段階D2は第二回走査期間の中点で開始し、第三回走査期間の中点で停止する。電圧VCOMH及びVCOMLは給電電圧Vc1によりDC/DC昇圧回路を介して直接2Vc1または−Vc1に昇圧して得られ、給電電圧はソース駆動器からのものである。ソース電圧Vsは3回連続の走査期間においてソース線108上の(データ)信号に基づき対応するレベルに調整され、それぞれ表示素子のソース電極とコモン電極との間に必要とする電圧差+Vb、−Va及び+Vcを生成する。
単一表示素子が各走査期間の遷移期に生成するコモン電圧及びソース電圧駆動器の電力消費Pは、 DD ×Iであり、VDDはコモン電圧及びソース電圧駆動器の供給電圧であり、IAVGはコモン電圧及びソース電圧駆動器が遷移段階D1またはD2(走査期間と同一長さ)で導出する平均電流量である。各表示素子の等価負荷は浮遊容量loadにより制御されるため、平均電流量IAVG浮遊容量loadを流れる電流量に近似的に等しくなり、併せて下記式が導出される。
AVG=CloadXVWXF (1)
上記式のVWは遷移期の前と後に浮遊容量loadを通過する電圧差であり、Fは走査周波数(走査期間の逆数に相当する)である。更に、電圧差VWは下記式の通り表示することができる。
W=VPOS+|VNEG| (2)
上記式のVPOS遷移期の前と後に浮遊容量loadを通過する正電圧であり、VNEGは負電圧である。そのため、電力消費Pは下記式により表示することができる。
P=V DD ×C load X(V POS +|V NEG |)XF (3)
上記式によれば、遷移段階D1における電力消費は2Vcl ×loadX(Va+Vb)XFであり、遷移段階D2における電力消費は3Vcl ×loadX(Va+Vc)XFである。そのため、遷移段階D1の中点で開始し、遷移段階D2の中点で終了する走査期間について見ると、平均での電力消費Ptotalは下記式により導出することができる。
total =1/2×2V Cl ×C load X(V a +V b )XF+
1/2×3V Cl ×C load X(V a +V c )XF (4)
このように電力消費が非常に多いため、表示装置の改良には低電力の駆動方法が必要とされているのである。
上記従来技術に鑑み、本発明の目的は、多段階の充電共有により、より多くの電力消費の節減を図る液晶表示装置の改良されたライン反転駆動方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、走査期間に、コモン電圧及びソース電圧駆動器の電力を消費しない表示パネルの駆動方法を提供することにある。
本発明では表示パネルの低電力多段階駆動方法が公開されており、一つの実施例においては、給電電圧を昇圧することにより第一電圧レベル及び第二電圧レベルを取得し、コモン電極がその中の一つのレベルに調整され、画素電極が対応する電圧レベルに調整されることにより、表示パネルの各表示素子が必要とする電圧差が生成される。走査期間内の遷移期は複数の段階に区分され、コモン電極及び画素電極は結合されてその中の一つの段階で給電電圧を受入れ、別の段階においてコモン電極及び画素電極は接地に結合される。別の実施例においては、対応する浮遊容量を印可されている電圧が不変に維持されるため、画素電極とコモン電極との間の電圧には差異がなく、その際、コモン電極は第一電圧レベルに結合される。
次に、本発明について実施例及び関連図面に基づき詳細に説明する。下記図面は簡略化された見取図であり、その内容・比率は実際の状況を代表しているわけではない。
図4に示されているのは本発明の実施例における表示装置であり、図2と図4内における同一のエレメントは同一のコード番号を使用して表示する。信号SC1、SC2、SC3及びSC4により制御されるスイッチはそれぞれコモン電極112とVCOMH、VCOML、Vcl及び接地電圧GNDを受入れるノード点との間に接続されている。信号SS1により制御される各スイッチはソース線108と電圧(データ信号)DA_1、DA_2、…及びDA_nを受入れるその中の一つのノード点との間に接続されており、信号SS2により制御される各スイッチはソース線108と電圧Vclのノード点との間に接続されており、信号SS3により制御される各スイッチはソース線108と設置GNDとの間に接続されている。
図5に示されているのは本発明の実施例におけるライン反転駆動方法により、3つの連続する走査期間において、図4の表示素子のコモン電圧及びソース電圧がそれぞれコモン電極112及びソース線108上で示す波形である。コモン電圧VCOMの波形は図3に類似しており、2個の連続した遷移段階D1及びD2においてそれぞれVCOMH及びVCOMLに向けて上方調整または下方調整される。ソース電極Vsは3回の連続する走査期間においてソース線108上の信号DA_1、DA_2、…及びDA_nに基づき対応するレベルに調整され、それぞれ表示素子のソース電極とコモン電極との間に必要する電圧差+Vb、−Va及び+Vcを生成する。注意すべき点は、遷移段階D1は3つの段階D11、D12及びD13で構成されており、遷移段階D2は3つの段階D21、D22及びD23で構成されている点である。
先ず、段階D11においては、信号SC2及びSS1の制御を受けるスイッチだけが閉じられるため、電圧VCOM及びVsはそれぞれVCOML及びVCOML+Vbとなる。段階D12においては、信号SC2及びSS1により制御されるスイッチは開かれ、信号SC3及びSS2により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線108及びコモン電極112は結合されて電圧Vclを受入れ、電圧VCOM及びVsはVclに調整される。段階D13においては、信号SC3及びSS2により制御されるスイッチは開かれ、信号SC1及びSS1により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線108及びコモン電極112はそれぞれ結合されて電圧VCOMH及び対応する信号DA_1、DA_2、…及びDA_nを受入れ、電圧VCOM及びVsはVCOMH及びVCOMH−Vaに調整される。
段階D21においては、信号SC1及びSS1の制御を受けるスイッチは閉じ合わせを維持するため、電圧VCOM及びVsもVCOMH及びVCOMH−Vaを維持する。段階D22においては、信号SC1及びSS1により制御されるスイッチは開かれ、信号SC4及びSS3により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線108及びコモン電極112は接地に結合され、電圧VCOM及びVsはGNDに調整される。段階D23においては、信号SC4及びSS3により制御されるスイッチは開かれ、信号SC2及びSS1により制御されるスイッチは閉じられるため、コモン電極112及びソース線108はそれぞれ結合されて電圧VCOML及び対応する信号DA_1、DA_2、…及びDA_nを受入れ、電圧VCOM及びVsはVCOML及びVCOML+Vcに調整される。
注意すべき点は、段階D12及びD22において、コモン電圧またはソース電圧駆動器は電力を消費せず、たとえ電圧VCOM及びVsが変動した場合にもそうである点である。それは段階D12及びD22においては、ソース電極及びコモン電極は結合されて、両者間の電圧差が0となるからである。そのため、遷移段階D1の中点で開始し、遷移段階D2の中点で終了する走査期間において、平均での電力消費Ptotalは下記式により導出することが可能となる。
total =1/2×P D13 +1/2×P D23 (5)
上記式内のPD13及びPD23はそれぞれ段階D13及びD23における電力消費であり、第(3)式に基づき下記式を得ることが可能となる。
total =1/2×2V Cl ×C load XV a XF+
1/2×3V Cl ×C load XV c XF (6)
第(4)式と第(6)式とを比較した場合、上記実施例で記述されている平均での電力消費は従来技術より少ないことが示されている。例を挙げると、VCOMH=4.5V、VCOML=1V、Vcl=2.8V、Va=2.3V、Vb=3.2V及びVc=2.3Vとした場合、従来のライン反転駆動方法で発生する平均での電力消費は13.75CloadXFであるが、上記のライン反転駆動方式で発生するのは7.1CloadXFである。
図6に示されているのは別の実施例におけるライン反転駆動方法により、3つの連続する走査期間において、図4の表示素子のコモン電圧及びソース電圧がそれぞれコモン電極112及びソース線108上で示す波形である。コモン電圧VCOMの波形は図5に類似しており、2個の連続した遷移段階D1及びD2においてそれぞれVCOMH及びVCOMLに向けて上方調整または下方調整される。ソース電極Vsは3回の連続する走査期間においてソース線108上の信号DA_1、DA_2、…及びDA_nに基づき対応する等級に調整され、それぞれ表示素子のソース電極とコモン電極との間に必要する電圧差+Vb、−Va及び+Vcを生成する。注意すべき点は、遷移段階D1は4つの段階D11、D12、D13及びD14で構成されており、遷移段階D2は5つの段階D21、D22、D23、D24及びD25で構成されている点である。
先ず、段階D11においては、信号SC2及びSS1の制御を受けるスイッチだけが閉じられるため、電圧VCOM及びVsはそれぞれVCOML及びVCOML+Vbとなる。段階D12においては、信号SC2及びSS1により制御されるスイッチは開かれ、信号SC3及びSS2により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線108及びコモン電極112は結合されて電圧Vclを受入れ、電圧VCOM及びVsはVclに調整される。段階D13においては、信号SC3により制御されるスイッチは開かれ、信号SS2により制御されるスイッチは引き続き閉じられているとともに、信号SC1により制御されるスイッチは閉じられるため、VCOMはVCOMHに調整され、VsはVclを維持する。段階D14においては、信号SS2により制御されるスイッチは開かれ、信号SC1により制御されるスイッチは引き続き閉じられているとともに、信号SS1により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線108は結合されて対応する信号DA_1、DA_2、…及びDA_nを受入れ、電圧VCOMはVCOMHを維持し、VsはVCOMH−Vaに調整される。
段階D21においては、信号SC1及びSS1の制御を受けるスイッチは閉じ合わせを維持するため、電圧VCOM及びVsもVCOMH及びVCOMH−Vaを維持する。段階D22においては、信号SC1及びSS1により制御されるスイッチは開かれ、信号SC3及びSS2により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線108及びコモン電極112は一つに結合されてVclを受入れ、電圧VCOM及びVsはVclに調整される。段階D23においては、信号SS2により制御されるスイッチは引き続き閉じられ、信号SC3により制御されるスイッチは開かれるとともに、信号SC4により制御されるスイッチは閉じられるため、コモン電極112は接地に結合されて電圧VCOMはGNDに調整され、電圧VsはVclを維持する。段階D24においては、信号SC4及びSS2により制御されるスイッチは開かれ、信号SC2により制御されるスイッチは閉じられるため、コモン電極112は結合されて電圧VCOMLを受入れ、電圧VCOMはVCOMLに調整され、電圧VsはVCOML+ Vclに調整される。浮遊容量を通過する電圧がVclに維持されているからである。段階D25においては、信号SC2により制御されるスイッチは引き続き閉じられ、かつ信号SS1により制御されるスイッチが閉じられるため、電圧VCOMはVCOMLを維持し、及びソース線108は結合されて対応する信号DA_1、DA_2、…及びDA_nを受入れ、電圧VsはVCOML+Vcに調整される。図6に示されている通り、ここにおけるVc1とVc2の合計はVcに等しくなっている。
注意すべき点は、段階D12、D22及びD24において、コモン電圧またはソース電圧駆動器は電力を消費せず、たとえ電圧VCOM及びVsが変動した場合にもそうである点である。それは段階D12及びD22においては、ソース電極及びコモン電極は結合されて、両者間の電圧差が0となるからである。段階D24において、コモン電圧VCOMは、ソース線がいずれの充電作業とも分離されているためVCOMLに調整され、ソース電圧Vsはコモン電圧VCOMがGNDからVCOMLに改変されることに基づきVclからVCOML+ Vclに調整され、所定外の何らの電力も消費しない。そのため、遷移段階D1の中点で開始し、遷移段階D2の中点で終了する走査期間において、平均での電力消費Ptotalは下記式により導出することが可能となる。
total =1/2×(P D13 +P D14 )+1/2×(P D23 +P D25 (7)
上記式内のPD13、PD14、PD23及びPD25はそれぞれ段階D13、D14、D23及びD25における電力消費であり、注意すべき点は、段階D13において、ソース電圧VsはVclであり、コモン電圧VCOMは2Vcl(つまりVCOMH)に調整されるため、Cload内の充電電流はコモン電極から画素電極に流れる点であり、言い換えると、つまり電力 RE ={1/2×(2V cl −V cl )×C load XV a1 XF}が画素電極と結合している給電器に向けて再充電する点である。従って、全体の考察後、段階D13における総電力消費は D13 −P RE =1/2×V cl ×C load XV a1 XFとなり、その際、Va1はVclと等しい。その他注意すべき点は、段階D23においては、コモン電圧VCOMはGNDであり、ソース電圧VsはVclで給電電圧と等しいため、キャパシタンスCloadを通過する電圧を0から+ Vclに調整する充電作業は主にソース電圧(Vcl)により駆動され、充電器が直接ソース電極を介してキャパシタCloadに対して充電するかのようであり、何らの昇圧作業も必要とはしない点である。そのため、段階D23において、消費電力は D23 =1/2×V cl ×C load XV c1 XFとなり、その際、Vc1はVclと等しい。更に第(6)式に基づくと、当該実施例における平均での電力消費Ptotalは下記の通りとなる。
total =1/2×2V Cl ×C load XV a XF+1/2×V Cl ×C load XV a1 XF+1/2×V Cl ×C load XV c1 XF+1/2×3V Cl ×C load XV C XF(8)
第(4)式、第(6)式と第(8)式を比較した場合、上記第二実施例で記述されている平均での電力消費は従来技術及び第一実施例より少ないことが示されている。例を挙げると、VCOMH=4.5V、VCOML=1V、Vcl=2.8V、Va=2.3V、Vb=3.2V及びVc=2.3Vとした場合、上記第二実施例に基づくライン反転駆動方法での電力消費は3.85CloadXFであるが、第一実施例に基づくライン反転駆動方法で発生する電力消費は7.1CloadXFであり、従来のライン反転駆動方法で発生する平均での電力消費は13.75CloadXFである。
図7に示されているのは第二実施例(図6)の第一種特殊例である。第一種特殊例は必要とする電圧差−Vaが、コモン電圧VCONHと給電電圧Vclとの間の差異にちょうど等しい場合に適用される。図7に示されている第一種特殊例のライン反転駆動方法は図6と相似であるが、段階D14は存在していない。段階D14が必要ではないため、平均での電力消費は更に節減される。
図8に示されているのは第二実施例(図6)の第二種特殊例である。第二種特殊例は必要とする電圧差Vc1が、給電電圧Vclと接地電圧GNDとの間の差異にちょうど等しい場合に適用される。図8に示されている第二種特殊例のライン変換駆動方法は図6と相似であるが、段階D25は存在していない。段階D25が必要ではないため、平均での電力消費は更に節減される。特に、図8の段階D24において、ソース電圧VsがVCOML+ Vclに自然に調整され、かつ給電電圧VCOMがVCOMLに調整された後、ソース電圧VsはVCOML+ Vcl(図内の破線表示)に維持され、かつその際にキャパシタンスを通過する電圧は依然としてVc1(またはVcl)に維持されるため、何らの充電作業も必要とはしない。従って第二実施例の第二種特殊例においては段階D25で発生する平均での電力消費が節減されるのである。
上記の通り、本発明が提供するLCDの低電力多段階駆動方法においては、走査期間内の遷移期は複数の段階に区分され、暫定的に画素電極とコモン電極とを一つに結合して給電電圧を受入れるかまたは接地に接続し、それによりソース電圧及びコモン電圧を異なる電圧レベルに調整する。そのため、本発明は公知の方法と比較して大量の電力が節減されるのである。
上記実施例は、現有技術を習得した技術者に本発明の内容を理解させるためだけのものであり、それは本発明の特許出願範囲を制限するものではない。その他本発明が公開する精神を離れることなく行なわれた等価な改変または修飾は、すべて本発明の特許出願範囲に含まれるべきであることは言うまでもない。
公知のアクティブマトリクス式LCDの見取図である。 図1LCDの表示素子マトリクスの等価回路図である。 図2の表示素子内におけるそれぞれコモン電極及びソース線上のコモン電圧及びソース電圧の波形図である。 本発明における実施例の表示装置の見取図である。 本発明の一つの実施例に基づく、図4の表示素子内におけるそれぞれコモン電極及びソース線上のコモン電圧及びソース電圧の波形図である。 本発明の別の実施例に基づく、図4の表示素子内におけるそれぞれコモン電極及びソース線上のコモン電圧及びソース電圧の波形図である。 図6の本発明第二実施例における第一種特殊例の波形図である。 図6の本発明第二実施例における第二種特殊例の波形図である。
100 液晶表示装置
102 上部基板
104 薄膜トランジスタ(TFT)
105 画素電極
106 ソース駆動器
107 ゲート線
108 ソース線
110 ソース駆動器
112 コモン電極
114 コモン電極駆動器
116 下部基板
202 キャパシタンス
204 浮遊容量
208 スイッチ

Claims (16)

  1. 表示素子が構成するアレイを含み、各表示素子の複数の走査期間における輝度は画素電極とコモン電極との間で必要とする電圧差により決定される表示パネルの駆動方法であり、走査期間内の遷移期において、当該コモン電極上の電圧を給電電圧の昇圧により得られる第一または第二電圧レベルの一つに調整し、かつ当該画素電極上の電圧を対応する電圧レベルに調整して各表示素子が必要とする電圧差を生成する段階と、前記遷移期の複数の段階のうちの一つの段階において当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れる段階とを備えている表示パネルの駆動方法。
  2. 前記コモン電極及び画素電極は当該遷移期の複数の段階における別の段階において、更に接地に結合される請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  3. 前記第一電圧レベルは当該給電電圧に対する下向きの昇圧により得られる給電電圧のマイナス値であり、当該第二電圧レベルは当該給電電圧に対する上向きの昇圧により得られる給電電圧の2倍値である請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  4. 前記遷移期の複数の段階には3つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧レベルから第一電圧レベルより高い当該第二電圧レベルに上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧レベルを受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れる第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧レベルを受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  5. 複数の段階を有する当該遷移期に隣り合う連続遷移期には3つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧レベルから第二電圧レベルより低い当該第一電圧レベルに下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧レベルを受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は結合されて当該接地に接続し、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧レベルを受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項4記載の表示パネルの駆動方法。
  6. 前記コモン電極及び画素電極は当該連続遷移期の別の段階において、更に結合されて当該給電電圧を受入れる請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  7. 前記コモン電極は当該連続遷移期の別の段階において、更に接地に結合され、前記画素電極は当該給電電圧に結合される請求項6記載の表示パネルの駆動方法。
  8. 前記コモン電極は画素電極とコモン電極との間に差異がない場合には更に当該第一電圧レベルに結合される請求項7記載の表示パネルの駆動方法。
  9. 前記遷移期の複数の段階には4つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧レベルから第一電圧レベルより高い当該第二電圧レベルに上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧レベルを受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧レベルを受入れ、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階において、当該コモン電極は当該第二電圧レベルに結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  10. 複数の段階を有する当該遷移期に隣り合う連続遷移期には5つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧レベルから第二電圧レベルより低い当該第一電圧レベルに下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は当該第二電圧レベルに結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は当該接地に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階においては、対応する浮遊容量を印可されている電圧が不変に維持されているため、当該画素電極と当該コモン電極との間には差異がなく、その際、当該コモン電極は当該第一電圧レベルに結合され、第五段階において、当該コモン電極は当該第一電圧レベルに結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項9記載の表示パネルの駆動方法。
  11. 前記遷移期の複数の段階には3つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧レベルから第一電圧レベルより高い当該第二電圧レベルに上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧レベルを受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧レベルを受入れ、当該画素電極は当該給電電圧に結合される請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  12. 複数の段階を有する当該遷移期に隣り合う連続遷移期には5つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧レベルから第二電圧レベルより低い当該第一電圧レベルに下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は当該第二電圧レベルに結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は当該接地に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階においては、対応する浮遊容量を印可されている電圧が不変に維持されているため、当該画素電極と当該コモン電極との間には差異がなく、その際、当該コモン電極は当該第一電圧レベルに結合され、第五段階において、当該コモン電極は当該第一電圧レベルに結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項11記載の表示パネルの駆動方法。
  13. 複数の段階を有する当該遷移期に隣り合う連続遷移期には4つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧レベルから第二電圧レベルより低い当該第一電圧レベルに下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は当該第二電圧レベルに結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧レベルを受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は当該接地に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階においては、対応する浮遊容量を印可されている電圧が不変に維持されているため、当該画素電極と当該コモン電極との間には差異がなく、その際、当該コモン電極は当該第一電圧レベルに結合される請求項1記載の表示パネルの駆動方法。
  14. 表示素子が構成するアレイを含み、各表示素子の複数の走査期間における輝度は画素電極とコモン電極との間で必要とする電圧差により決定される表示パネルの駆動方法であり、走査期間内の遷移期において、当該コモン電極上の電圧を給電電圧の昇圧により得られる第一または第二電圧レベルの一つに調整し、かつ当該画素電極上の電圧を対応する電圧レベルに調整して各表示素子が必要とする電圧差を生成する段階と、走査期間内の遷移期において、当該コモン電極及び当該画素電極が共に当該給電電圧に結合されて当該給電電圧を受入れるかまたは接地電圧に接続し、かつ連続的に遷移する走査期間において、当該コモン電極及び当該画素電極が更に結合されて当該給電電圧または当該接地電圧のうちの一つを受入れ、その際にコモン駆動器及びソース駆動器は何らの電力も消費しない段階とを備えている表示パネルの駆動方法。
  15. 前記画素電極とコモン電極との間の電圧は、対応する浮遊容量を印可されている電圧が不変に維持されているため差異がなく、その際、コモン電極は当該第一電圧レベルに結合されている請求項14記載の表示パネルの駆動方法。
  16. 前記第一電圧レベルは当該給電電圧に対する下向きの昇圧により得られる給電電圧のマイナス値であり、当該第二電圧レベルは当該給電電圧に対する上向きの昇圧により得られる給電電圧の2倍値である請求項14記載の表示パネルの駆動方法。
JP2006010353A 2005-03-17 2006-01-18 液晶表示装置の低電力多段階駆動方法 Expired - Fee Related JP4474366B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/081,546 US7362293B2 (en) 2005-03-17 2005-03-17 Low power multi-phase driving method for liquid crystal display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006259697A JP2006259697A (ja) 2006-09-28
JP4474366B2 true JP4474366B2 (ja) 2010-06-02

Family

ID=37002781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006010353A Expired - Fee Related JP4474366B2 (ja) 2005-03-17 2006-01-18 液晶表示装置の低電力多段階駆動方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7362293B2 (ja)
JP (1) JP4474366B2 (ja)
KR (1) KR100793667B1 (ja)
CN (1) CN100520896C (ja)
TW (1) TWI315862B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5072489B2 (ja) * 2007-08-30 2012-11-14 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置およびその駆動方法、電子機器
JP4883113B2 (ja) * 2009-03-06 2012-02-22 セイコーエプソン株式会社 集積回路装置、電気光学装置及び電子機器
TWI396179B (zh) * 2009-08-26 2013-05-11 Raydium Semiconductor Corp 低功率之顯示面板驅動方法及驅動電路
CN102024399B (zh) * 2009-09-11 2013-08-21 瑞鼎科技股份有限公司 低功率的显示面板驱动方法及驱动电路
TWI413087B (zh) * 2009-12-21 2013-10-21 Innolux Corp 液晶顯示裝置
CN102081917B (zh) * 2011-03-04 2012-11-14 敦泰科技(深圳)有限公司 一种tft液晶显示屏的驱动方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204554A (en) * 1991-12-06 1993-04-20 National Semiconductor Corporation Partial isolation of power rails for output buffer circuits
JP3173200B2 (ja) * 1992-12-25 2001-06-04 ソニー株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR0140041B1 (ko) * 1993-02-09 1998-06-15 쯔지 하루오 표시 장치용 전압 발생 회로, 공통 전극 구동 회로, 신호선 구동 회로 및 계조 전압 발생 회로
US5528256A (en) * 1994-08-16 1996-06-18 Vivid Semiconductor, Inc. Power-saving circuit and method for driving liquid crystal display
JP3322327B2 (ja) * 1995-03-14 2002-09-09 シャープ株式会社 駆動回路
US5774099A (en) * 1995-04-25 1998-06-30 Hitachi, Ltd. Liquid crystal device with wide viewing angle characteristics
KR100332297B1 (ko) * 1998-07-28 2002-08-21 권오경 공통전극의단계적충전및방전을이용한액정표시장치및그구동방법
US20010040569A1 (en) * 2000-01-21 2001-11-15 Liang Jemm Yue System for driving a liquid crystal display with power saving and other improved features
JP3813463B2 (ja) * 2000-07-24 2006-08-23 シャープ株式会社 液晶表示装置の駆動回路及びそれを用いた液晶表示装置並びにその液晶表示装置を用いた電子機器
JP2002244622A (ja) 2001-02-14 2002-08-30 Hitachi Ltd 液晶駆動回路および液晶表示装置
JP3791355B2 (ja) * 2001-06-04 2006-06-28 セイコーエプソン株式会社 駆動回路、及び駆動方法
JP2003173174A (ja) * 2001-09-25 2003-06-20 Sharp Corp 画像表示装置および表示駆動方法
JP3649211B2 (ja) * 2002-06-20 2005-05-18 セイコーエプソン株式会社 駆動回路、電気光学装置及び駆動方法
JP4199141B2 (ja) * 2004-02-23 2008-12-17 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 表示信号処理装置および表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN100520896C (zh) 2009-07-29
JP2006259697A (ja) 2006-09-28
KR100793667B1 (ko) 2008-01-10
KR20060101190A (ko) 2006-09-22
US7362293B2 (en) 2008-04-22
CN1835064A (zh) 2006-09-20
US20060208988A1 (en) 2006-09-21
TWI315862B (en) 2009-10-11
TW200634710A (en) 2006-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8125432B2 (en) Common voltage generation circuit employing a charge-pump operation to generate low-potential-side voltage
JP5086692B2 (ja) 液晶表示装置
US6573881B1 (en) Method for driving the TFT-LCD using multi-phase charge sharing
US9123309B2 (en) Display device using boosting-on and boosting-off gate driving voltages
KR101920885B1 (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
US20080309597A1 (en) Driving apparatus for a liquid crystal display and liquid crystal display including the same
US20080122812A1 (en) Direct current to direct current converting circuit, display apparatus having the same and method of driving the direct current to direct current converting circuit
US7535451B2 (en) Liquid crystal drive method, liquid crystal display system, and liquid crystal drive control device in which one specified bit is changed at a switch between a positive phase and a negative phase
KR20020079822A (ko) 전원전압 변환회로 및 그 제어방법과 표시장치 및 휴대단말
JP5095762B2 (ja) 共通電圧駆動回路を有する液晶ディスプレイおよびその駆動方法
CN101430867A (zh) 用于显示装置的驱动电路
CN101783121A (zh) 液晶显示装置和其中使用的驱动方法和集成电路
CN100444239C (zh) 显示器
JP4474366B2 (ja) 液晶表示装置の低電力多段階駆動方法
JP3281290B2 (ja) 電圧作成回路およびこれを備えた液晶表示装置
WO2009084278A1 (ja) 電源回路およびそれを備える表示装置
JP2008508841A (ja) チャージポンプを備えた装置、及びかかる装置を備えたlcdドライバ
US10135444B2 (en) Semiconductor device with booster part, and booster
CN100505490C (zh) 负升压充电泵电路、lcd驱动ic、液晶显示装置
US20110001743A1 (en) Drive circuit, drive method, liquid crystal display panel, liquid crystal module, and liquid cystal display device
JP4501084B2 (ja) 液晶表示装置及び電源回路
US8059075B2 (en) Liquid crystal display device and power supply circuit
JP4763371B2 (ja) 表示装置
KR20110052938A (ko) 차지 펌프 및 이를 구비한 디스플레이 시스템.
JP4837525B2 (ja) 表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090313

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100203

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100302

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4474366

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160312

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees