液晶ディスプレイ用駆動回路
【課題】所望の輝度が提供されるように液晶セルを短時間で駆動させる。
【解決手段】液晶セルは、最低レベルと最高レベルとの間で変動する映像信号レベルにより充電される。共通線が第１のレベルを有する場合、最低レベルは第１のレベル、最高レベルは第２のレベルとされ、共通線が第２のレベルを有する場合、最低レベルは第２のレベル、最高レベルは第２のレベルとされる。信号線のうち少なくとも何本かは、最高レベルにより駆動され、それら信号線のうち少なくとも何本かにおける電圧は、この電圧が、最低レベルと最高レベルの中間点である所定の目標値に達すると、信号線のうち少なくとも何本かに対する駆動が停止されるように監視される。制御回路は、液晶セルがビデオ信号レベルに従って充電される前に、これらの液晶セルを、最高レベルにより、監視される電圧が所定の目標値に達するまでプリチャージするように構成される。
【解決手段】液晶セルは、最低レベルと最高レベルとの間で変動する映像信号レベルにより充電される。共通線が第１のレベルを有する場合、最低レベルは第１のレベル、最高レベルは第２のレベルとされ、共通線が第２のレベルを有する場合、最低レベルは第２のレベル、最高レベルは第２のレベルとされる。信号線のうち少なくとも何本かは、最高レベルにより駆動され、それら信号線のうち少なくとも何本かにおける電圧は、この電圧が、最低レベルと最高レベルの中間点である所定の目標値に達すると、信号線のうち少なくとも何本かに対する駆動が停止されるように監視される。制御回路は、液晶セルがビデオ信号レベルに従って充電される前に、これらの液晶セルを、最高レベルにより、監視される電圧が所定の目標値に達するまでプリチャージするように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ用駆動回路、この駆動回路を有する液晶モジュール、及び液晶ディスプレイの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶セルが、一方向において複数の信号線を共有し、垂直方向においてゲート線により選択的にイネーブルされる、液晶セルの２次元アレイを用いる液晶ディスプレイが知られている。液晶ディスプレイには、ゲート線を用いて液晶セルの各セットをイネーブルする駆動回路が設けられる。そして、このイネーブルされたセルに信号線により映像信号レベルが供給され、このセルが所望の輝度となるのに必要なレベルにまで充電される。
【０００３】
通常、液晶セルがグループにまとめられることで、画像画素が形成される。典型的には、各画像画素は、赤、緑、青にそれぞれ対応する３つの液晶セルを有する。画素の赤、緑及び青の液晶セルは、同じゲート線上に供給され、同じ映像信号によって駆動することができる。具体的には、画素のすべての液晶セルをイネーブルするゲート線を用いて、まず赤の液晶セルに映像信号が信号線によって供給され、次に緑の液晶セルに映像信号が信号線によって供給され、最後に青の液晶セルに映像信号が信号線によって供給される。したがって、映像信号は、赤の液晶セルに必要とされる信号、緑の液晶セルに必要とされる信号、及び青の液晶セルに必要とされる信号にそれぞれ対応する３つの連続した部分に分割されることが理解されるであろう。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１６０４０４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０００６９５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造を容易にするために、液晶ディスプレイセルと同じガラス基板上に駆動回路を形成することが望ましい。液晶ディスプレイ及び駆動回路の形成を同時に行うために、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いることが周知である。
【０００６】
本願では、例えば−３０℃程度の低温において液晶ディスプレイモジュールを利用可能とすることが望ましいと認識している。しかしながら、このような低温では、液晶の移動速度が低速となる。したがって、液晶セルに映像信号を印加するために利用できる短い時間内では、これらのセルの液晶が所望の輝度を実現するために十分な移動をすることができないという問題がある。複数の異なる色に対応する液晶セルが、１回のゲート駆動パルス中に連続して駆動される場合、駆動すべき最初の液晶セルは、液晶が移動することができるゲートパルス期間のほぼ全体を利用できるのに対し、駆動すべき最後の液晶セルは、液晶が移動することができるゲートパルス期間の３分の１のみしか利用できなくなってしまうことが理解されるであろう。したがって、低温では、液晶ディスプレイの色のバランスが悪くなるおそれがある。
【０００７】
また、低温において液晶セルを駆動するために、液晶ディスプレイと同じ基板上に適切な回路を設ける際にも問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイの駆動方法が提供される。
当該駆動方法は、前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動し、前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動し、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、最低レベルを前記第１のレベル、最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとして、前記液晶セルを、前記最低レベルと前記最高レベルとの間で変化する映像信号レベルに基づいて充電し、前記液晶セルを前記映像信号レベルに基づいて充電するのに先立って、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動することによって、前記信号線のうち少なくとも何本かに接続された液晶セルをプリチャージし、前記信号線のうち少なくとも何本かにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動するのを停止する。
【０００９】
また、本発明の一実施形態によれば、共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイモジュール用駆動回路も提供される。
当該駆動回路は、前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動するように構成された共通出力部と、前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動するように構成された複数のゲート出力部と、前記液晶セルに、最低レベルと最高レベルとの間で変化する映像信号レベルにより充電するように構成され、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第１のレベル、前記最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとする複数の信号出力部と、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより選択的に駆動するように構成されたスイッチ回路と、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより駆動するのを停止するように前記スイッチ回路を制御するように構成された監視回路と、前記映像信号に応じた前記映像信号レベルによる前記液晶セルへの充電に先立って、前記スイッチ回路を前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかに対して動作させることにより、前記液晶セルをプリチャージするように構成された制御回路とを具備する。
【００１０】
このようにして設けられた駆動回路により、液晶セルを中間レベル、好ましくは最低レベルと最高レベルとの間の中間点にまでプリチャージすることが可能である。これらのプリチャージされた液晶セルに実際の映像信号レベルが供給されるとき、これらのセルの液晶は既に一部移動しているので、短い時間内で、所望の輝度が提供されるように液晶を移動させることがより容易となる。さらに、中間レベル自体を生成するのに駆動回路は必要とされないので、駆動回路を液晶ディスプレイと同じ基板上に簡単に製造することが可能である。液晶ディスプレイの信号線及び液晶セルは、本質的にいくらかの静電容量を有するため、信号出力部を最高レベルにより駆動しても、この信号出力部及び信号線における電圧レベルが即座に最高レベルになるわけではない。その代わり、電圧レベルは時間の経過と共に急速に上昇する。監視回路は、この上昇を監視し、スイッチ回路に、最高レベルに達した電圧を、関連する信号出力から切断させる。
【００１１】
好適な実施形態では、液晶ディスプレイが形成された基板によって、共通線が設けられる。液晶セルは、ゲート線が例えば水平方向に配列され、信号線が例えば垂直方向に配列された２次元アレイとして構成される。１本のゲート線が、ゲートパルスにより液晶セルの各セットをイネーブルすると想定すると、そのセットにおける液晶セルが複数の異なる色に対応する液晶セルである場合、そのゲートパルスにより後から駆動されるべき液晶セルにプリチャージを印加すればよい。したがって、スイッチ回路は、信号出力のうち少なくともいくらかを最大レベルにより駆動するだけでよく、監視回路も同様に、それらの信号出力を監視するだけでよい。
【００１２】
液晶ディスプレイでは、連続したフレームにおける同じ液晶セルを逆の極性で駆動することが望ましいため、共通信号は、第１のレベル又は第２のレベルのいずれかを選択的に有する。したがって、駆動回路は、液晶セルのアレイを連続して用いる場合、共通信号を第１のレベル及び第２のレベルの間で交互に変更するように構成されることが好ましい。これにより、共通信号は、ゲート線のうちの１本が液晶セルの各セットをイネーブルするために用いられるとき、第１のレベル及び第２のレベルのうち、このゲート線のうちの１本が液晶セルの各セットをイネーブルするために前回用いられたときのレベルとは異なる方のレベルを有することになる。
【００１３】
液晶セルは、１つのフレームについて、共通信号の第１のレベルに基づく正の極性により駆動され得る。したがって、液晶セルの映像信号レベルは、第１のレベルに対応する最低レベルと、第２のレベルに対応する最高レベルとの間のどこかに位置する。次のフレームについては、共通信号は第２のレベル、例えば上記第１のレベルよりも正の方向に高いレベルに変更され、同じ液晶セルが、負の極性により駆動される。したがって、映像信号は、第２のレベルに対応する最低レベルから、第１のレベルに対応する最高レベルまで、負の方向に供給される。
【００１４】
映像ディスプレイの隣り合う線の場合も、逆の極性で駆動することが望ましい。したがって、液晶セルの各セットが並んで配置されている液晶ディスプレイモジュールの場合、駆動回路は、複数のゲート出力を用いて、液晶セルの隣り合うセットを逐次連続してイネーブルし、液晶セルの隣り合うセットに対する共通信号を第１のレベルと第２のレベルとの間で交互に変更するように構成されることが望ましい。
【００１５】
このように、液晶ディスプレイの、１つのセットに対応する１本の線は、正の極性により第１のレベルで駆動され、一方、その線／セットに隣接する１本又は２本の線／セットは、負の極性により第２のレベルで駆動されることになる。
【００１６】
好ましくは、スイッチ回路、及び信号出力部のうち少なくともいくつかに対して、監視回路が接続される。そして、監視回路は、監視される電圧と、所定の目標値とを比較し、監視される電圧が所定の目標値に等しくなるときを判断することができる。監視される電圧が所定の目標値と等しいとき、監視回路は、出力信号をスイッチ回路に送信して、スイッチ回路が、出力部のうち少なくともいくつかを最大レベルで駆動するのを停止するように制御することができる。
【００１７】
このように、映像信号による液晶セルのセットの駆動に先立って、駆動回路は単に、スイッチ回路を用いて適当な信号出力部を最大レベルにより駆動することができる。その後、監視回路は、スイッチ回路の動作を自動的に停止させるので、関連する信号線及びそれらに関連付けられた液晶セルは、適当な所定の目標値までプリチャージされる。
【００１８】
好ましくは、スイッチ回路は、信号出力部のうち少なくともいくつかを第１のレベルに選択的に接続するように構成された第１のスイッチと、信号出力部のうち少なくともいくつかを第２のレベルに選択的に接続するように構成された第２のスイッチとを有する。そして、スイッチ回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを制御することができる。具体的には、最高レベルが第２のレベルに対応する場合、第１のスイッチは、信号出力部を第１のレベルに接続しないが、第２のスイッチは、信号出力部を第２のレベルに接続する。同様に、最高レベルが第１のレベルに対応する場合、第２のスイッチは、信号出力部を第２のレベルに接続しないが、第１のスイッチは、信号出力部を第１のレベルに接続する。
【００１９】
したがって、スイッチ回路は、共通信号が第１のレベルを有する場合、信号出力部のうち少なくともいくつかを第２のレベルに接続するように第２のスイッチを制御し、共通信号が第２のレベルを有する場合、信号出力部のうち少なくともいくつかを第１のレベルに接続するように第１のスイッチを制御することが好ましい。
【００２０】
スイッチ回路が、どちらのスイッチを用いるかを首尾良く判断出来るようにするために、スイッチ回路は、共通信号が第１のレベル及び第２のレベルのどちらを有するかを示す極性信号を受信するように構成された入力部を有してもよい。
【００２１】
このようにして、スイッチ回路は、極性信号に基づいて、第１のスイッチ及び第２のスイッチを必要に応じて制御することができる。
【００２２】
駆動回路は、各セットにおける液晶セルが複数のグループとして構成され、その各グループが、表示画素を構成するとともに、対応する複数の色を生成可能な複数の液晶セルからなるような液晶ディスプレイモジュールにとって特に有用である。この場合、駆動回路は、各信号出力部を用いて、各グループの複数の液晶セルを、共通映像信号により連続的に充電するように構成されてもよい。したがって、特定のグループ内（同様に、その他すべての個々のグループ内）では、各液晶セルが今度は共通映像信号により駆動される。これを行うために、共通映像信号は、液晶セルの各信号線に連続的に接続されてもよい。同時に、駆動回路は、各信号出力部を用いて、液晶セルのセットにおける液晶セルの複数のグループすべてを、複数の各映像信号により充電することが好ましい。したがって、各グループには、各グループ内の各液晶セルに供給すべき信号成分を有するそれぞれの映像信号が供給される。
【００２３】
したがって、信号出力部のうち少なくともいくつかは、液晶セルのセットにおける複数の各グループのうち、少なくとも、充電すべき最後の液晶セルを充電するために必要とされるものである。
【００２４】
各グループ内には、順次充電すべき複数の液晶セルが存在する。上述のように、充電すべき最後の液晶セルは、そのセルの液晶を移動させるために利用できる時間が最も少ない。したがって、本発明の一実施形態では、すべてのグループのこれら最後の液晶セルのみがプリチャージされる。
【００２５】
別の実施形態では、グループ内の、充電すべき最初の液晶セル以外のすべての液晶セルをプリチャージすることが可能である。したがって、信号出力部のうちの少なくともいくつかは、液晶セルのセットにおける複数の各グループのうち、充電すべき２番目以降の液晶セルを充電するためのものである。
【００２６】
勿論、いくつかの実施形態では、このプリチャージ方法をセットにおけるすべての液晶セルに適用することも可能である。しかし、グループの最初の液晶セルをプリチャージしない場合、制御回路は、駆動回路が複数の信号出力部のうちの各信号出力部を用いて、液晶セルのセットにおける複数の各グループのうち、充電すべき最初の液晶セルを映像信号により充電するのと同時に、スイッチ回路を動作させることができる。
【００２７】
このように、ゲート線によるイネーブル中、プリチャージのために更なる時間を設ける必要はない。映像信号がグループの最初の液晶セルに書き込まれると同時に、そのグループ内の２番目以降の液晶セルをプリチャージすることにより、２番目以降の液晶セルは、プリチャージの利点を利用することができ、且つ、最初の液晶セルは依然として、液晶が移動できるゲートイネーブル時間を十分に利用することができる。
【００２８】
上記で検討されたプリチャージ構成に加え、信号出力部を最低レベルにより選択的に駆動するプリチャージ回路を設けることも可能である。制御回路は、駆動回路が、各セットにおける液晶セルを上記映像信号レベルを有する映像信号に応じて充電するのに先立って、プリチャージ回路を各セットについて所定期間動作させることができる。
【００２９】
特に、上述のように極性がフレーム毎に逆転される場合、液晶セルの電荷が、任意の映像信号レベルのために必要とされる電荷と逆の電荷となるようにすることが可能である。
【００３０】
信号出力部を最低レベルに駆動することにより、液晶セルが少なくともその最低レベルまでプリチャージされることが保証される。当然、これにより、所定の目標値に到達するためにスイッチ回路によって提供が必要な充電量が少なくなる。
【００３１】
プリチャージ回路は、上述のようなグループの最初の液晶セルのための信号出力部を含むすべての信号出力部を駆動することができることが好ましい。
【００３２】
ゲート出力部が各線を駆動して液晶セルの各セットをイネーブルするゲート期間の開始時に、制御回路によりプリチャージパルスが供給されてもよい。このプリチャージパルスの供給後、セットにおける各グループの最初の液晶セルを、適切な映像信号で駆動することができる一方で、これらのグループにおける後続の液晶セルを、スイッチ回路により最大レベルで駆動することができる。
【００３３】
駆動回路は、複数のゲート線に対応する複数のＣＳ（補助容量）線を有する液晶ディスプレイと共に用いられることが好ましい。各ＣＳ線は、複数の各ＣＳキャパシタによって各セットの各液晶セルに接続される。周知のように、ＣＳキャパシタは、液晶セルの静電容量における変動を補償し易くするために設けられる。このため、制御回路は、共通信号と実質的に同じレベルを有するＣＳ信号によってＣＳ線を駆動するように構成される。したがって、各液晶セルは、対応するＣＳキャパシタに接続され、液晶セルの両端は共通信号及びＣＳ信号にそれぞれ接続される。好ましくは、プリチャージ回路は、信号出力部をＣＳ信号に接続することにより、信号出力部を最低レベルにより駆動するように構成される。
【００３４】
これは、フレーム毎、及び線毎に極性が逆転される場合の電荷再利用において特に有用である。駆動回路が１つの線から次の線に移行すると、ＣＳ線のレベルを変更させる必要がある。しかし、プリチャージ回路によって信号出力部が液晶セルに接続されると、その液晶セルは、ＣＳ信号の以前のレベルとは逆の極性になる。したがって、液晶セル及びＣＳ信号は、新たな最低レベルに移行する際、互いに支援し合う。
【００３５】
また、本発明の一実施形態は、駆動回路及び液晶ディスプレイを有する液晶モジュールを提供する。
【００３６】
好適な実施形態では、駆動回路及び液晶ディスプレイは共通の基板、例えばガラス基板により支持される。さらなる実施形態では、駆動回路及び液晶ディスプレイは低温ポリシリコンＴＦＴから形成される。
【００３７】
この液晶モジュールは、携帯電話、カメラ及び他の類似の小型機器における用途において特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の実施形態は、例示としてのみ提供される以下の説明により、添付の図面を参照して、より明確に理解されるであろう。
【００３９】
本発明の実施形態は、例えば図１及び図２にそれぞれ示す携帯電話機器及びデジタルカメラにおいて用いられるようなＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モジュールに適用可能である。本発明の実施形態は、いかなるＬＣＤにも適用可能であるが、特に、ＬＣＤモジュール自体のディスプレイパネル上に形成されたＬＣＤ駆動回路を意図しており、このようなＬＣＤ駆動回路において特に有用である。すなわち、この構成は、比較的小型のＬＣＤ又は少なくとも小型化が望まれる用途のために特に有用である。
【００４０】
図１の携帯電話機器２及び図２のデジタルカメラ４において、必要に応じて画像を表示するための各ＬＣＤモジュール６及び８が設けられる。
【００４１】
図３は、携帯電話機器及びデジタルカメラの用途に適しており、本発明の実施形態を具現するＬＣＤモジュール１０を示す。
【００４２】
ＬＣＤモジュール１０は、少なくとも１枚のガラス（又は任意の他の好適な透明材料）製の基板１２を有する。この基板１２に対し、液晶ディスプレイ１６が、任意の周知方法で形成される。図３に示す実施形態では、駆動回路１４も基板１２上に形成される。駆動回路１４は、ＬＣＤモジュール１０の下部に示されているが、同様の駆動回路をガラス基板１２の液晶ディスプレイ１６の周囲の任意の部分に設けてもよく、又は、液晶ディスプレイ１６の周囲に分散して設けてもよい。
【００４３】
図４は、液晶ディスプレイ１６の実施態様の一例を示す。
【００４４】
液晶ディスプレイ１６は、画素の２次元アレイに分割される。画素は、水平（横）方向の行である第１の方向及び垂直（縦）方向の列である第２の方向に延びる。各画素を所望の色及び輝度となるように駆動することにより、液晶ディスプレイ１６上に適切な画像が表示される。
【００４５】
種々の異なる色を生成するために、各画素は、赤、緑、青をそれぞれ生成する３つの画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを有する。図４は、第１の（水平）方向に並んで構成された画素の３つの画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを示す。ここで、所望の視覚的に合成された色を提供するために、３つの画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは互いに近接して配置されるべきであるが、画素の厳密な位置関係は重要ではないことを理解されたい。
【００４６】
各画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、対応する液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有する。各液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの片側は、共通線ＣＯＭに接続される。好適な実施形態では、この共通線ＣＯＭは、ガラス基板１２自体の一部として形成される。各液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの反対側は、制御トランジスタすなわちスイッチ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂにそれぞれ接続される。
【００４７】
図４に示す実施形態では、行におけるすべてのスイッチ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、共通ゲート線２６によって制御される、すなわち、オン／オフに切り替えられる。ゲート線は、液晶ディスプレイ１６の各行毎に設けられる。一方、スイッチ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂへの入力部は、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂに接続される。具体的には、同じ列内のすべての赤の画素ユニット２０Ｒは、１本の信号線２８Ｒに接続され、同じ列内のすべての緑の画素ユニット２０Ｇは、１本の信号線２８Ｇに接続され、同じ列内のすべての青の画素ユニット２０Ｂは、１本の信号線２０Ｂに接続される。
【００４８】
ＬＣＤモジュール１０の液晶ディスプレイ１６上に画像を表示するために、画像は行毎に提供される。特定のゲート線２６が駆動されて、その各行におけるすべてのスイッチすなわちトランジスタ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂをオンにする電圧が印加される。なお、このゲート線２６は、この特定の行すなわち水平方向線をイネーブルする。まず、すべての赤の信号線２８Ｒを用いて、その行のすべての赤の液晶セル２２Ｒが駆動され、次に、すべての緑の信号線２８Ｇを用いて、その特定の行のすべての緑の液晶セル２２Ｇが駆動され、最後に、すべての青の信号線２８Ｂを用いて、その特定の行のすべての青の液晶セル２２Ｂが駆動される。特定の色の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのすべてが同時に駆動されることが好ましいが、他の構成も可能である。
【００４９】
１本の行すなわち水平方向線に書き込みが行われると、対応するゲート線２６が駆動されて、このゲート線２６に対応するすべてのスイッチすなわちトランジスタ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂをオフにする電圧が印加され、別のゲート線２６が駆動されて、このゲート線２６に対応するスイッチをオンにする電圧が印加される。好適な実施形態では、隣り合うゲート線２６が次々に駆動されるが、他の構成も可能である。また、種々の異なる構成の画素ユニットのアレイを提供して、同様の効果を達成してもよいことも理解されるであろう。
【００５０】
実際には、液晶の静電容量には或る程度の変動があるので、上述した構成だけでは、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを確実に適切な又は所望の輝度レベルに駆動するのは困難である。液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの変動を補償するために、ＣＳキャパシタ３０が、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに並行して設けられる。図４に示すように、ＣＳキャパシタ３０は、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの信号駆動端と、ＣＳ線３２との間に設けられる。このような構成の場合、ＣＳ線３２は、各行すなわち水平方向線毎に設けられる。したがって、各行すなわち水平方向線のすべての画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０ＢのＣＳキャパシタ３０は、対応する各ＣＳ線３２に接続される。
【００５１】
ＣＳ線３２は、共通電圧ＣＯＭの電圧に近い電圧により駆動される。これにより、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの静電容量の変動がこれらの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの駆動に与える影響が少なくなる。
【００５２】
図５は、液晶ディスプレイ１６の水平方向線の最初の２本を駆動するための種々の信号を示す。ここで、液晶ディスプレイ１６の駆動中は、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを用いる毎に、これらの液晶セルに印加される極性を逆にする必要があるということは言うまでもない。したがって、液晶ディスプレイ１６上に各フレームが表示された後、すなわち各垂直期間後に、極性が逆にされる。また、隣り合う水平方向線、すなわち行は、逆の極性で駆動される。
【００５３】
図５に示すように、１水平タイミングの長さを有する垂直同期パルスが、新たなフレームを示す。また、各新たな水平方向線すなわち行を示すために、短い水平同期パルスが供給される。
【００５４】
第１の水平方向線及び第２の水平方向線に対するゲートパルスが示される。各ゲートパルスは、その水平方向線の期間内に位置し、ゲートパルス中、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各行すなわち水平方向線は、上述した方法でイネーブルされる。したがって、第１の水平方向線に対するゲートパルス中、この第１の水平方向線のすべてのスイッチ／トランジスタ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂはオンにされるが、他はされない。同様に、第２の水平方向線に対するゲートパルスでは、第２の行すなわち水平方向線のスイッチ／トランジスタのみがオンにされる。
【００５５】
図５において、第１の水平方向線及び第２の水平方向線についての、赤の画素ユニット２０Ｒ、緑の画素ユニット２０Ｇ、及び青の画素ユニット２０Ｂに対する電圧が示される。画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに対して示される電圧に重なって、ＣＯＭ信号が破線により示される。図５に示すように、ＣＯＭ信号は、各水平方向線毎に、１つの電圧状態から別の電圧状態に変化する。このようにして、隣り合う水平方向線の画素に印加される極性が逆にされる。また、図５に示すように、第２の垂直期間（図５の右側）では、水平方向線の画素がフレーム毎に逆の極性により駆動されるように、ＣＯＭ信号が全体として逆方向にされる。
【００５６】
ＣＯＭ信号の後に、概ね同じ電圧を有するＣＳ信号が続く。
【００５７】
好適な実施形態では、ＣＯＭ信号及びＣＳ信号は、０ボルト〜約５ボルトの間で状態が変化する。
【００５８】
各水平期間中に、赤の画素ユニット２０Ｒ、緑の画素ユニット２０Ｇ、及び青の画素ユニット２０Ｂに対し、それぞれ選択パルスが供給される。このようにして、１つの画素の赤の画素ユニット２０Ｒ、緑の画素ユニット２０Ｇ、及び青の画素ユニット２０Ｂのために必要とされる駆動信号を連続的に有する共通映像線を、その画素に対して供給することができる。図５に示す選択パルスは、赤、緑、青の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのそれぞれに、映像線信号のうちの適切な部分を印加するために用いられる。結果として、特定の各選択パルス中、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのそれぞれの信号線が、その時に共通映像線信号により供給される必要電圧により駆動される。
【００５９】
残念ながら、低温では、液晶の動きは遅くなる。結果として、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂが、必要な信号を画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに印加しても、液晶の動きが遅すぎて、信号により意図される輝度に到達できないことがある。一方、実際のデータ書き込み時間においては、より高い電圧レベルにより充電する必要があり得る。これには、より大きいバイアス電流を用いるハイスペックのデジタル−アナログ変換器が必要とされる。
【００６０】
これまでに説明した実施形態では、画質の劣化は、青の画素ユニット２０Ｂに対して最も生じ易く、緑の画素ユニット２０Ｇに対して最も生じにくい。
【００６１】
赤の選択パルス中、イネーブルされた水平方向線の赤の画素ユニット２０Ｒを駆動するように、映像線信号が赤の信号線２８Ｒに印加される。しかし、赤の選択パルスが終了しても、ＣＯＭ信号及びＣＳ信号はそのままなので、液晶は移動し続けることができる。言い換えれば、赤の画素ユニット２０Ｒは、液晶が移動できる水平期間の残りの部分を利用することができる。緑の選択パルスは、赤の選択パルスの後、且つ水平期間の後期において発生するため、緑の画素ユニット２０Ｇは、液晶の移動のために利用できる時間が少ない。同様に、緑の選択パルスの後の青の選択パルスの場合、青の画素ユニット２０Ｂは、液晶の移動のために利用できる時間がさらに少ない。現在の水平期間の終了時において、ＣＯＭ信号及びＣＳ信号は極性を変更するので、液晶のさらなる移動は停止される。したがって、緑色、そしてそれよりも高い確率で青色が、低温において劣化することが理解されるであろう。
【００６２】
これらの問題を低減するために、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにプリチャージを行うことが提案されている。言い換えれば、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに対する所望の映像信号の印加に先立って、これらの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの液晶を期待される映像信号の方向に動かすように、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに信号が印加される。
【００６３】
プリチャージを実行可能な第１の方法が、図６（ａ）を参照して説明される。具体的には、信号パルスに先立って、各水平方向線の液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２ＢにＣＳ電圧が印加される。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、ＬＣＤ駆動回路１４は、水平期間の開始時においてプリチャージパルスを生成する。このプリチャージパルスに応じて、ＣＳ信号が液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの入力側に接続される。
【００６５】
上述のように、各画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの極性は、各垂直期間毎に逆転される。したがって、個々の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、依然として、ＣＳ信号によって供給される極性とは逆の極性の残留電荷を有する。したがって、図６（ａ）に示すように、プリチャージパルスの開始時において、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂはマイナスに帯電され、一方、ＣＳ信号は０ボルトとなる。プリチャージパルス中、画素の電荷は０ボルトまで上げられる。これは、選択パルスとして信号パルスが印加されるとき、その信号パルスが、画素ユニットの電圧を、以前のマイナスのボルトからではなく、０ボルトから上昇させるだけでよくなるようにするためである。
【００６６】
図６に示すように、必要な駆動回路は、ガラス基板１２自体の上に設けられてもよく、外部ＩＣ１８の一部として設けられてもよい。ＣＳ電圧が用いられるため、別の回路を設ける必要はほとんどなく、コストもほとんど増加しない。
【００６７】
第２の方法が、図６（ｂ）を参照して説明される。この構成では、ＬＣＤ駆動回路１４を、画素における１つの画素ユニット２０Ｒを対象とする信号を供給し、それに並行して、その画素の他の２つの画素ユニット２０Ｇ、２０Ｂにも信号を供給するように適合することができる。具体的には、上記の例では、赤の画素ユニット２０Ｒ用の信号線への印加時に、並行して同じ信号が緑の画素ユニット２０Ｇ及び青の画素ユニット２０Ｂに印加される。したがって、図６（ｂ）のタイミング図を参照すると、ＬＣＤ駆動回路１４により、現在の水平期間についての第１の選択パルスに少なくともオーバラップし、好ましくはこの第１の選択パルスと相殺し合うプリチャージパルスが生成される。したがって、上記の例では、プリチャージパルスは、赤の選択パルスと同時に発生する。ＬＣＤ駆動回路１４は、このプリチャージパルスに応じて、同じ画素における他の画素ユニット２０Ｇ、２０Ｂのうちの１つ又は両方に映像信号を印加する。図６（ｂ）のタイミング図は、上述した青の選択パルスに基づくものであり、映像信号の青の信号部分がその映像信号の赤の信号部分と偶然同じである状況についての図である。したがって、プリチャージパルス中、赤の信号は、赤の信号線２８Ｒに沿ってだけでなく、青の液晶セル２２Ｂにも印加されるので、青の液晶セル２２Ｂは赤の液晶セル２２Ｒと同じ電圧とされる。このように、図６（ｂ）に示す実施形態において、青の画素ユニット２０Ｂのために、選択パルスが、青の信号線２８Ｂを介して供給される映像信号の青の信号部分をイネーブルするとき、青の画素ユニット２０Ｂの電荷は既に適切なレベルにあるので、画素ユニット２０Ｂの液晶セル２２Ｂの液晶は、時間に余裕を持って移動することができる。
【００６８】
映像信号のうちの３色の各信号部分が同じではない場合も、それらは依然として、必要とされる各信号がセルに印加される前に液晶の移動を開始させる効果を有する。
【００６９】
残念ながら、この構成においても画質の劣化が生じることがある。この劣化は特に、映像信号の複数の異なる色信号部分が非常に異なるような画像において生じるものである。例えば、純粋な青領域を表示すべきである場合、その映像信号の赤の信号部分はゼロになるので、ＣＳ線電圧よりも大きな影響を有することはない。また、３つの信号のうち第１の信号を供給するためのデジタル−アナログ変換回路は、実際にはさらなる電荷を（プリチャージ処理の一部として）残りの画素ユニット２０Ｇ、２０Ｂのうちの１つ又は両方に供給しなければならない。これにより、電力消費が増大する。
【００７０】
図６（ｂ）に示すように、この構成もやはり、デジタル−アナログ変換回路を外部ＩＣ１８又はガラス基板１２自体の上に実装することができるという利点を有する。
【００７１】
次に第３の方法が提案される。この方法では、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの電圧を、ＣＯＭ電圧と最大信号電圧との中間の電圧にするためにプリチャージが行われる。液晶は、この中間点において最も感度が高くなる。このようなプリチャージ電圧を印加することが、低温による画質の劣化を補償する最も有効な方法であると言える。
【００７２】
この中間電圧レベルは、ＬＣＤ駆動回路１４又はＬＣＤモジュール１０におけるプリチャージ以外の用途では必要とされない。したがって、付加的な回路を設けることなしには、中間電圧レベルを利用することができない。具体的に言えば、中間電圧レベルを供給するために、ＬＣＤ駆動回路１４にアナログ増幅器又はＤＣ−ＤＣ変換器が設けられる。
【００７３】
この第３の実施形態では、３色のうちの第１の色に印加される信号とは独立してプリチャージ処理が行われる。駆動回路１４により、各水平期間の開始時においてプリチャージ電圧が生成される。駆動回路１４には、適切な機構、例えばＣＯＭ電圧と最大信号電圧との中間の電圧を提供するアナログ増幅器１４ａ又はＤＣ−ＤＣ変換器１４ｂが実装される。したがって、図６（ｃ）に示す水平期間について、ＣＯＭ電圧が０ボルトであり、最大信号電圧が５ボルトである場合、駆動回路１４は、プリチャージパルス中、プリチャージを受けている液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに２．５ボルトの電圧を印加する。したがって、図６（ｃ）に示すように、画素電圧は、プリチャージパルス中に中間電圧まで上昇し、これにより、選択パルスに先立って液晶が移動するための追加時間が与えられる。図６（ｃ）に示すように、選択パルス中、図５を参照して上述した適切な信号が印加される。当然、＋５ボルトのＣＯＭ信号を有する水平期間の場合、＋５ボルトからマイナス方向に「最大」量である０ボルトまでの負の極性の信号が液晶セルに印加される。したがって、このような水平期間中に、２．５ボルトのプリチャージ電圧を印加する必要がある。
【００７４】
好適な実施形態では、ＬＣＤモジュール１０は、低温ポリシリコンＴＦＴにより実装される。低温ポリシリコンＴＦＴを用いることで、駆動回路１４を、ＬＣＤモジュール１０のガラス基板１２上に実装することが可能である。駆動回路１４を、液晶ディスプレイ１６を形成するためのプロセスの一環として形成することもできる。しかしながら、低温ポリシリコンＴＦＴを用いて製造された回路は、本質的に、例えば電圧レベル等の特性における変動が大きい。したがって、基板１２自体の上に、低温ポリシリコンＴＦＴの一部として適切なアナログ増幅器を設けることは不可能であるか又は少なくとも非常に困難である。したがって、図６（ｃ）の左側に示すように、駆動回路１４のうち、少なくともアナログ増幅部１４ａは、ガラス基板とは別々に設ける必要がある。
【００７５】
アナログ増幅器をどこに設けるかは別として、アナログ増幅器は電力消費を増大させる。これは特に、プリチャージが短時間内に行われなければならないためである。
【００７６】
ＤＣ−ＤＣ変換器１４ｂを（図６（ｃ）の右側に示すように）、例えば低温ポリシリコンＴＦＴ製造プロセスの一環として、ガラス基板１２自体の上に実装することができるが、これにより、キャパシタ１４ｃ等の外部部品が必要性となる。また、これにより、ガラス基板１２又は外部ＩＣ１８のサイズも増大する。
【００７７】
そこで、ＬＣＤモジュール１０の駆動回路１４において、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを、アナログ増幅器又はＤＣ−ＤＣ変換器を用いることなく中間プリチャージ電圧に駆動することができ、これにより上記問題を回避することができる構成が提案される。
【００７８】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、駆動回路１４の適切な構成例を概略的に示す。
【００７９】
スイッチ回路５０は、必要な信号線２８Ｇ、２８Ｂを、駆動回路１４から利用可能な高レベル電源５２（上記の例では、＋５ボルト）、又は低レベル電源５４（上記の例では０ボルト）のいずれかに接続することができる。図７（ａ）に示す例では、各スイッチすなわちトランジスタ５６、５８は、信号線２８を、高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかに接続するように制御される。
【００８０】
信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂと、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに接続される後続の線と、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有する部品とはすべて、或る程度の静電容量を有することは理解されるであろう。したがって、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂを高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかに接続しても、それらの信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂの電圧は、すぐにそれらが接続された電源の電圧レベルまで上昇又は下降するわけではない。
【００８１】
この提案された構成によれば、信号線２８Ｇ、２８Ｂの電圧を監視するために、駆動回路１４の一部として電圧監視回路６０が設けられる。電圧監視線６２は、信号線２８Ｇ、２８Ｂを電圧監視回路６０に接続する。電圧監視回路６０は、信号線が高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかに接続された後、その結果得られる信号線２８Ｇ、２８Ｂ上の電圧を監視する。具体的には、電圧監視回路６０は、電圧が所要の中間電圧に到達するときを判定するように構成される。この点において、電圧監視回路６０は、信号線２８Ｇ、２８Ｂを、高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかから切断するようにスイッチ回路５０を制御することができる。したがって、中間電圧をプリチャージとして液晶セル２２に印加することができる。
【００８２】
出力線６４は、電圧監視回路６０をスイッチ回路５０に接続する。図７（ａ）に示す実施形態では、出力線６４は、スイッチ回路５０において論理素子６６に接続する。この論理素子６６は、信号線２８を高レベル電源５２又は低レベル電源５４から切断するように、スイッチ５６又は５８を制御する。
【００８３】
スイッチ回路５０は、極性線６８を介して極性信号も受信する。この極性信号は、現在の水平期間の極性を示し、高レベル電源５２及び低レベル電源５４のどちらに信号線２８を接続するかを制御するために用いられる。図７（ａ）に示す実施形態では、極性線６８上の極性信号は、スイッチ５６及び５８のどちらをオンにするかを制御するために用いられる。これは、図７（ａ）に示すように、極性信号を論理素子６６に供給することにより実行される。１つの論理素子６６又は他の論理素子６６は、この極性信号に応じてイネーブルされる。次に、このイネーブルされた論理素子６６は、電圧監視回路６０によって、出力線６４を介して制御される。
【００８４】
図７（ｂ）は、電圧監視回路６０の実施態様を概略的に示す。
【００８５】
電圧監視回路６０は、補償状態と比較状態とを交互に実行する。補償状態では、電圧監視回路６０に目標電圧が接続され、インバータがオンにされる。キャパシタの左側に目標電圧が配置され、キャパシタの右側にインバータの閾値電圧が配置される。目標電圧がコンデンサから切断され、インバータがオフにされると、キャパシタはオフセット電圧を記憶する。次に、電圧監視回路６０は比較状態に切り替わり、この比較状態では、監視電圧がコンデンサに接続される。監視電圧が目標電圧よりも低い場合、回路は「Ｌｏｗ」信号を出力するが、監視電圧が目標電圧以上である場合には、出力は「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に変化し、電源が切断すべきであることを示す。
【００８６】
図７（ａ）に示すように、上述した種々の要素を制御するために、制御回路９０を設けてもよい。
【００８７】
図８は、図５のように、２つの連続した垂直期間の開始についての種々の信号タイミングを示す。
【００８８】
図６（ｃ）を参照して上述したように、（中間電圧レベルを印加するための）プリチャージパルスが、各線又は各水平期間の開始に向けて印加される。
【００８９】
図８に示す実施形態では、信号を印加されるべき第１の色（この場合は赤）は、中間電圧のプリチャージを必要としないことが想定されている。これは、上に述べた理由で、第１の信号は、液晶が移動できる水平期間の残りを利用できるからである。したがって、図８に示す実施形態では、緑の信号線２８Ｇ及び青の信号線２８Ｂだけが、スイッチ回路５０及び電圧監視線６２に接続される。中間電圧レベルのためのプリチャージパルスは、第１の色、例えば赤に対する選択パルスと同時に印加される。
【００９０】
図８に示す実施形態では、中間電圧についてのプリチャージパルス中、後続のすべての液晶セル２２Ｇ、２２Ｂ（この場合は緑及び青）が中間電圧となるように、これらの液晶セル２２Ｇ、２２Ｂに信号パルスが印加される。図８に示す実施形態では、第１の色（この場合は赤）に対する選択パルスが印加されると、この第１の色の液晶セル２２Ｒのすべてに映像信号が印加され、適切な信号電圧が印加される。続いて、他の２色に対する選択パルス中、各液晶セル２２Ｇ、２２Ｂには、適切な映像信号が印加される。図８に示すように、液晶セル２２Ｇ、２２Ｂを、中間電圧から必要な信号レベルに移行させるように充電するだけでよい。
【００９１】
図８のタイミング図には、ＣＳ信号についてのプリチャージパルスの例も含まれる。ここで、駆動回路１４は、図７（ａ）に示すようなＣＳプリチャージ回路８０を付加的に有してもよい。図７（ａ）に示すように、このＣＳプリチャージ回路８０は、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂのすべてに選択的に接続される。
【００９２】
図６（ａ）を参照して説明したように、或る水平方向線の液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのすべてに、その線のために用いられるＣＳ電圧を印加することができる。図８に示すＣＳに対するプリチャージパルスに応じて、ＣＳプリチャージ回路８０は、水平方向線の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのすべての信号線２８に、書き込み間近の水平方向線に対するＣＳレベルを印加するように構成される。
【００９３】
図８に示すように、ＣＳに対するプリチャージパルス中、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのすべての液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、ＣＳ電圧とされる。言い換えれば、上述のように、現在のフレームとは逆の極性を有する、前のフレームからの残留電荷はすべて除去される。
【００９４】
この構成は、装置の全体的な電力消費を低減するという点で非常に有用である。
【００９５】
或るフレームの線に対するＣＳ電圧が＋５ボルトであり、次のフレームに対しては０ボルトである例を想定すると、それらのフレームのうち最初のフレームに対する、その線を介した信号は負の極性となる。駆動回路１４は、それらのフレームのうち第２のフレームの開始時において、ＣＳ信号電圧を＋５ボルトから０ボルトに移行させ、これにより液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの電荷は、意図された０ボルトのＣＳレベルに対してマイナスとなる。水平方向線の開始点において、ＣＳ線を画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに印加することにより、電荷再利用が発生し、これにより液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにおけるマイナスの電荷は、ＣＳ信号レベル電圧を、意図された０ボルトの電圧に下降させることを支援する。
【００９６】
ＣＳ信号が、次のフレームについて５ボルトに戻るとき、逆は真であることが理解される（また、図８から理解される）。液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、前の正の極性の信号によって得られるプラスの電荷を有することになり、したがって、ＣＳ電圧を０ボルトから＋５ボルトに引き上げることを支援する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態を具現することができる携帯電話の図である。
【図２】本発明の実施形態を具現することができるカメラの図である。
【図３】本発明の実施形態を具現することができる液晶ディスプレイの図である。
【図４】液晶ディスプレイの３つの画素ユニットを概略的に示す図である。
【図５】図４の画素ユニットを駆動するための信号のタイミングを示す図である。
【図６】液晶セルにプリチャージを印加するための種々の手法を示す図である。
【図７（ａ）】本発明の実施形態を具現する駆動回路の関連する要素を概略的に示す図である。
【図７（ｂ）】本発明の実施形態を具現する駆動回路の関連する要素を概略的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態による、図４の画素ユニットにプリチャージを印加するための種々の信号のタイミングを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ用駆動回路、この駆動回路を有する液晶モジュール、及び液晶ディスプレイの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶セルが、一方向において複数の信号線を共有し、垂直方向においてゲート線により選択的にイネーブルされる、液晶セルの２次元アレイを用いる液晶ディスプレイが知られている。液晶ディスプレイには、ゲート線を用いて液晶セルの各セットをイネーブルする駆動回路が設けられる。そして、このイネーブルされたセルに信号線により映像信号レベルが供給され、このセルが所望の輝度となるのに必要なレベルにまで充電される。
【０００３】
通常、液晶セルがグループにまとめられることで、画像画素が形成される。典型的には、各画像画素は、赤、緑、青にそれぞれ対応する３つの液晶セルを有する。画素の赤、緑及び青の液晶セルは、同じゲート線上に供給され、同じ映像信号によって駆動することができる。具体的には、画素のすべての液晶セルをイネーブルするゲート線を用いて、まず赤の液晶セルに映像信号が信号線によって供給され、次に緑の液晶セルに映像信号が信号線によって供給され、最後に青の液晶セルに映像信号が信号線によって供給される。したがって、映像信号は、赤の液晶セルに必要とされる信号、緑の液晶セルに必要とされる信号、及び青の液晶セルに必要とされる信号にそれぞれ対応する３つの連続した部分に分割されることが理解されるであろう。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１６０４０４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０００６９５５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造を容易にするために、液晶ディスプレイセルと同じガラス基板上に駆動回路を形成することが望ましい。液晶ディスプレイ及び駆動回路の形成を同時に行うために、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いることが周知である。
【０００６】
本願では、例えば−３０℃程度の低温において液晶ディスプレイモジュールを利用可能とすることが望ましいと認識している。しかしながら、このような低温では、液晶の移動速度が低速となる。したがって、液晶セルに映像信号を印加するために利用できる短い時間内では、これらのセルの液晶が所望の輝度を実現するために十分な移動をすることができないという問題がある。複数の異なる色に対応する液晶セルが、１回のゲート駆動パルス中に連続して駆動される場合、駆動すべき最初の液晶セルは、液晶が移動することができるゲートパルス期間のほぼ全体を利用できるのに対し、駆動すべき最後の液晶セルは、液晶が移動することができるゲートパルス期間の３分の１のみしか利用できなくなってしまうことが理解されるであろう。したがって、低温では、液晶ディスプレイの色のバランスが悪くなるおそれがある。
【０００７】
また、低温において液晶セルを駆動するために、液晶ディスプレイと同じ基板上に適切な回路を設ける際にも問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイの駆動方法が提供される。
当該駆動方法は、前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動し、前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動し、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、最低レベルを前記第１のレベル、最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとして、前記液晶セルを、前記最低レベルと前記最高レベルとの間で変化する映像信号レベルに基づいて充電し、前記液晶セルを前記映像信号レベルに基づいて充電するのに先立って、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動することによって、前記信号線のうち少なくとも何本かに接続された液晶セルをプリチャージし、前記信号線のうち少なくとも何本かにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動するのを停止する。
【０００９】
また、本発明の一実施形態によれば、共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイモジュール用駆動回路も提供される。
当該駆動回路は、前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動するように構成された共通出力部と、前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動するように構成された複数のゲート出力部と、前記液晶セルに、最低レベルと最高レベルとの間で変化する映像信号レベルにより充電するように構成され、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第１のレベル、前記最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとする複数の信号出力部と、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより選択的に駆動するように構成されたスイッチ回路と、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより駆動するのを停止するように前記スイッチ回路を制御するように構成された監視回路と、前記映像信号に応じた前記映像信号レベルによる前記液晶セルへの充電に先立って、前記スイッチ回路を前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかに対して動作させることにより、前記液晶セルをプリチャージするように構成された制御回路とを具備する。
【００１０】
このようにして設けられた駆動回路により、液晶セルを中間レベル、好ましくは最低レベルと最高レベルとの間の中間点にまでプリチャージすることが可能である。これらのプリチャージされた液晶セルに実際の映像信号レベルが供給されるとき、これらのセルの液晶は既に一部移動しているので、短い時間内で、所望の輝度が提供されるように液晶を移動させることがより容易となる。さらに、中間レベル自体を生成するのに駆動回路は必要とされないので、駆動回路を液晶ディスプレイと同じ基板上に簡単に製造することが可能である。液晶ディスプレイの信号線及び液晶セルは、本質的にいくらかの静電容量を有するため、信号出力部を最高レベルにより駆動しても、この信号出力部及び信号線における電圧レベルが即座に最高レベルになるわけではない。その代わり、電圧レベルは時間の経過と共に急速に上昇する。監視回路は、この上昇を監視し、スイッチ回路に、最高レベルに達した電圧を、関連する信号出力から切断させる。
【００１１】
好適な実施形態では、液晶ディスプレイが形成された基板によって、共通線が設けられる。液晶セルは、ゲート線が例えば水平方向に配列され、信号線が例えば垂直方向に配列された２次元アレイとして構成される。１本のゲート線が、ゲートパルスにより液晶セルの各セットをイネーブルすると想定すると、そのセットにおける液晶セルが複数の異なる色に対応する液晶セルである場合、そのゲートパルスにより後から駆動されるべき液晶セルにプリチャージを印加すればよい。したがって、スイッチ回路は、信号出力のうち少なくともいくらかを最大レベルにより駆動するだけでよく、監視回路も同様に、それらの信号出力を監視するだけでよい。
【００１２】
液晶ディスプレイでは、連続したフレームにおける同じ液晶セルを逆の極性で駆動することが望ましいため、共通信号は、第１のレベル又は第２のレベルのいずれかを選択的に有する。したがって、駆動回路は、液晶セルのアレイを連続して用いる場合、共通信号を第１のレベル及び第２のレベルの間で交互に変更するように構成されることが好ましい。これにより、共通信号は、ゲート線のうちの１本が液晶セルの各セットをイネーブルするために用いられるとき、第１のレベル及び第２のレベルのうち、このゲート線のうちの１本が液晶セルの各セットをイネーブルするために前回用いられたときのレベルとは異なる方のレベルを有することになる。
【００１３】
液晶セルは、１つのフレームについて、共通信号の第１のレベルに基づく正の極性により駆動され得る。したがって、液晶セルの映像信号レベルは、第１のレベルに対応する最低レベルと、第２のレベルに対応する最高レベルとの間のどこかに位置する。次のフレームについては、共通信号は第２のレベル、例えば上記第１のレベルよりも正の方向に高いレベルに変更され、同じ液晶セルが、負の極性により駆動される。したがって、映像信号は、第２のレベルに対応する最低レベルから、第１のレベルに対応する最高レベルまで、負の方向に供給される。
【００１４】
映像ディスプレイの隣り合う線の場合も、逆の極性で駆動することが望ましい。したがって、液晶セルの各セットが並んで配置されている液晶ディスプレイモジュールの場合、駆動回路は、複数のゲート出力を用いて、液晶セルの隣り合うセットを逐次連続してイネーブルし、液晶セルの隣り合うセットに対する共通信号を第１のレベルと第２のレベルとの間で交互に変更するように構成されることが望ましい。
【００１５】
このように、液晶ディスプレイの、１つのセットに対応する１本の線は、正の極性により第１のレベルで駆動され、一方、その線／セットに隣接する１本又は２本の線／セットは、負の極性により第２のレベルで駆動されることになる。
【００１６】
好ましくは、スイッチ回路、及び信号出力部のうち少なくともいくつかに対して、監視回路が接続される。そして、監視回路は、監視される電圧と、所定の目標値とを比較し、監視される電圧が所定の目標値に等しくなるときを判断することができる。監視される電圧が所定の目標値と等しいとき、監視回路は、出力信号をスイッチ回路に送信して、スイッチ回路が、出力部のうち少なくともいくつかを最大レベルで駆動するのを停止するように制御することができる。
【００１７】
このように、映像信号による液晶セルのセットの駆動に先立って、駆動回路は単に、スイッチ回路を用いて適当な信号出力部を最大レベルにより駆動することができる。その後、監視回路は、スイッチ回路の動作を自動的に停止させるので、関連する信号線及びそれらに関連付けられた液晶セルは、適当な所定の目標値までプリチャージされる。
【００１８】
好ましくは、スイッチ回路は、信号出力部のうち少なくともいくつかを第１のレベルに選択的に接続するように構成された第１のスイッチと、信号出力部のうち少なくともいくつかを第２のレベルに選択的に接続するように構成された第２のスイッチとを有する。そして、スイッチ回路は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを制御することができる。具体的には、最高レベルが第２のレベルに対応する場合、第１のスイッチは、信号出力部を第１のレベルに接続しないが、第２のスイッチは、信号出力部を第２のレベルに接続する。同様に、最高レベルが第１のレベルに対応する場合、第２のスイッチは、信号出力部を第２のレベルに接続しないが、第１のスイッチは、信号出力部を第１のレベルに接続する。
【００１９】
したがって、スイッチ回路は、共通信号が第１のレベルを有する場合、信号出力部のうち少なくともいくつかを第２のレベルに接続するように第２のスイッチを制御し、共通信号が第２のレベルを有する場合、信号出力部のうち少なくともいくつかを第１のレベルに接続するように第１のスイッチを制御することが好ましい。
【００２０】
スイッチ回路が、どちらのスイッチを用いるかを首尾良く判断出来るようにするために、スイッチ回路は、共通信号が第１のレベル及び第２のレベルのどちらを有するかを示す極性信号を受信するように構成された入力部を有してもよい。
【００２１】
このようにして、スイッチ回路は、極性信号に基づいて、第１のスイッチ及び第２のスイッチを必要に応じて制御することができる。
【００２２】
駆動回路は、各セットにおける液晶セルが複数のグループとして構成され、その各グループが、表示画素を構成するとともに、対応する複数の色を生成可能な複数の液晶セルからなるような液晶ディスプレイモジュールにとって特に有用である。この場合、駆動回路は、各信号出力部を用いて、各グループの複数の液晶セルを、共通映像信号により連続的に充電するように構成されてもよい。したがって、特定のグループ内（同様に、その他すべての個々のグループ内）では、各液晶セルが今度は共通映像信号により駆動される。これを行うために、共通映像信号は、液晶セルの各信号線に連続的に接続されてもよい。同時に、駆動回路は、各信号出力部を用いて、液晶セルのセットにおける液晶セルの複数のグループすべてを、複数の各映像信号により充電することが好ましい。したがって、各グループには、各グループ内の各液晶セルに供給すべき信号成分を有するそれぞれの映像信号が供給される。
【００２３】
したがって、信号出力部のうち少なくともいくつかは、液晶セルのセットにおける複数の各グループのうち、少なくとも、充電すべき最後の液晶セルを充電するために必要とされるものである。
【００２４】
各グループ内には、順次充電すべき複数の液晶セルが存在する。上述のように、充電すべき最後の液晶セルは、そのセルの液晶を移動させるために利用できる時間が最も少ない。したがって、本発明の一実施形態では、すべてのグループのこれら最後の液晶セルのみがプリチャージされる。
【００２５】
別の実施形態では、グループ内の、充電すべき最初の液晶セル以外のすべての液晶セルをプリチャージすることが可能である。したがって、信号出力部のうちの少なくともいくつかは、液晶セルのセットにおける複数の各グループのうち、充電すべき２番目以降の液晶セルを充電するためのものである。
【００２６】
勿論、いくつかの実施形態では、このプリチャージ方法をセットにおけるすべての液晶セルに適用することも可能である。しかし、グループの最初の液晶セルをプリチャージしない場合、制御回路は、駆動回路が複数の信号出力部のうちの各信号出力部を用いて、液晶セルのセットにおける複数の各グループのうち、充電すべき最初の液晶セルを映像信号により充電するのと同時に、スイッチ回路を動作させることができる。
【００２７】
このように、ゲート線によるイネーブル中、プリチャージのために更なる時間を設ける必要はない。映像信号がグループの最初の液晶セルに書き込まれると同時に、そのグループ内の２番目以降の液晶セルをプリチャージすることにより、２番目以降の液晶セルは、プリチャージの利点を利用することができ、且つ、最初の液晶セルは依然として、液晶が移動できるゲートイネーブル時間を十分に利用することができる。
【００２８】
上記で検討されたプリチャージ構成に加え、信号出力部を最低レベルにより選択的に駆動するプリチャージ回路を設けることも可能である。制御回路は、駆動回路が、各セットにおける液晶セルを上記映像信号レベルを有する映像信号に応じて充電するのに先立って、プリチャージ回路を各セットについて所定期間動作させることができる。
【００２９】
特に、上述のように極性がフレーム毎に逆転される場合、液晶セルの電荷が、任意の映像信号レベルのために必要とされる電荷と逆の電荷となるようにすることが可能である。
【００３０】
信号出力部を最低レベルに駆動することにより、液晶セルが少なくともその最低レベルまでプリチャージされることが保証される。当然、これにより、所定の目標値に到達するためにスイッチ回路によって提供が必要な充電量が少なくなる。
【００３１】
プリチャージ回路は、上述のようなグループの最初の液晶セルのための信号出力部を含むすべての信号出力部を駆動することができることが好ましい。
【００３２】
ゲート出力部が各線を駆動して液晶セルの各セットをイネーブルするゲート期間の開始時に、制御回路によりプリチャージパルスが供給されてもよい。このプリチャージパルスの供給後、セットにおける各グループの最初の液晶セルを、適切な映像信号で駆動することができる一方で、これらのグループにおける後続の液晶セルを、スイッチ回路により最大レベルで駆動することができる。
【００３３】
駆動回路は、複数のゲート線に対応する複数のＣＳ（補助容量）線を有する液晶ディスプレイと共に用いられることが好ましい。各ＣＳ線は、複数の各ＣＳキャパシタによって各セットの各液晶セルに接続される。周知のように、ＣＳキャパシタは、液晶セルの静電容量における変動を補償し易くするために設けられる。このため、制御回路は、共通信号と実質的に同じレベルを有するＣＳ信号によってＣＳ線を駆動するように構成される。したがって、各液晶セルは、対応するＣＳキャパシタに接続され、液晶セルの両端は共通信号及びＣＳ信号にそれぞれ接続される。好ましくは、プリチャージ回路は、信号出力部をＣＳ信号に接続することにより、信号出力部を最低レベルにより駆動するように構成される。
【００３４】
これは、フレーム毎、及び線毎に極性が逆転される場合の電荷再利用において特に有用である。駆動回路が１つの線から次の線に移行すると、ＣＳ線のレベルを変更させる必要がある。しかし、プリチャージ回路によって信号出力部が液晶セルに接続されると、その液晶セルは、ＣＳ信号の以前のレベルとは逆の極性になる。したがって、液晶セル及びＣＳ信号は、新たな最低レベルに移行する際、互いに支援し合う。
【００３５】
また、本発明の一実施形態は、駆動回路及び液晶ディスプレイを有する液晶モジュールを提供する。
【００３６】
好適な実施形態では、駆動回路及び液晶ディスプレイは共通の基板、例えばガラス基板により支持される。さらなる実施形態では、駆動回路及び液晶ディスプレイは低温ポリシリコンＴＦＴから形成される。
【００３７】
この液晶モジュールは、携帯電話、カメラ及び他の類似の小型機器における用途において特に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の実施形態は、例示としてのみ提供される以下の説明により、添付の図面を参照して、より明確に理解されるであろう。
【００３９】
本発明の実施形態は、例えば図１及び図２にそれぞれ示す携帯電話機器及びデジタルカメラにおいて用いられるようなＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モジュールに適用可能である。本発明の実施形態は、いかなるＬＣＤにも適用可能であるが、特に、ＬＣＤモジュール自体のディスプレイパネル上に形成されたＬＣＤ駆動回路を意図しており、このようなＬＣＤ駆動回路において特に有用である。すなわち、この構成は、比較的小型のＬＣＤ又は少なくとも小型化が望まれる用途のために特に有用である。
【００４０】
図１の携帯電話機器２及び図２のデジタルカメラ４において、必要に応じて画像を表示するための各ＬＣＤモジュール６及び８が設けられる。
【００４１】
図３は、携帯電話機器及びデジタルカメラの用途に適しており、本発明の実施形態を具現するＬＣＤモジュール１０を示す。
【００４２】
ＬＣＤモジュール１０は、少なくとも１枚のガラス（又は任意の他の好適な透明材料）製の基板１２を有する。この基板１２に対し、液晶ディスプレイ１６が、任意の周知方法で形成される。図３に示す実施形態では、駆動回路１４も基板１２上に形成される。駆動回路１４は、ＬＣＤモジュール１０の下部に示されているが、同様の駆動回路をガラス基板１２の液晶ディスプレイ１６の周囲の任意の部分に設けてもよく、又は、液晶ディスプレイ１６の周囲に分散して設けてもよい。
【００４３】
図４は、液晶ディスプレイ１６の実施態様の一例を示す。
【００４４】
液晶ディスプレイ１６は、画素の２次元アレイに分割される。画素は、水平（横）方向の行である第１の方向及び垂直（縦）方向の列である第２の方向に延びる。各画素を所望の色及び輝度となるように駆動することにより、液晶ディスプレイ１６上に適切な画像が表示される。
【００４５】
種々の異なる色を生成するために、各画素は、赤、緑、青をそれぞれ生成する３つの画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを有する。図４は、第１の（水平）方向に並んで構成された画素の３つの画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを示す。ここで、所望の視覚的に合成された色を提供するために、３つの画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは互いに近接して配置されるべきであるが、画素の厳密な位置関係は重要ではないことを理解されたい。
【００４６】
各画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、対応する液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有する。各液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの片側は、共通線ＣＯＭに接続される。好適な実施形態では、この共通線ＣＯＭは、ガラス基板１２自体の一部として形成される。各液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの反対側は、制御トランジスタすなわちスイッチ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂにそれぞれ接続される。
【００４７】
図４に示す実施形態では、行におけるすべてのスイッチ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、共通ゲート線２６によって制御される、すなわち、オン／オフに切り替えられる。ゲート線は、液晶ディスプレイ１６の各行毎に設けられる。一方、スイッチ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂへの入力部は、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂに接続される。具体的には、同じ列内のすべての赤の画素ユニット２０Ｒは、１本の信号線２８Ｒに接続され、同じ列内のすべての緑の画素ユニット２０Ｇは、１本の信号線２８Ｇに接続され、同じ列内のすべての青の画素ユニット２０Ｂは、１本の信号線２０Ｂに接続される。
【００４８】
ＬＣＤモジュール１０の液晶ディスプレイ１６上に画像を表示するために、画像は行毎に提供される。特定のゲート線２６が駆動されて、その各行におけるすべてのスイッチすなわちトランジスタ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂをオンにする電圧が印加される。なお、このゲート線２６は、この特定の行すなわち水平方向線をイネーブルする。まず、すべての赤の信号線２８Ｒを用いて、その行のすべての赤の液晶セル２２Ｒが駆動され、次に、すべての緑の信号線２８Ｇを用いて、その特定の行のすべての緑の液晶セル２２Ｇが駆動され、最後に、すべての青の信号線２８Ｂを用いて、その特定の行のすべての青の液晶セル２２Ｂが駆動される。特定の色の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのすべてが同時に駆動されることが好ましいが、他の構成も可能である。
【００４９】
１本の行すなわち水平方向線に書き込みが行われると、対応するゲート線２６が駆動されて、このゲート線２６に対応するすべてのスイッチすなわちトランジスタ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂをオフにする電圧が印加され、別のゲート線２６が駆動されて、このゲート線２６に対応するスイッチをオンにする電圧が印加される。好適な実施形態では、隣り合うゲート線２６が次々に駆動されるが、他の構成も可能である。また、種々の異なる構成の画素ユニットのアレイを提供して、同様の効果を達成してもよいことも理解されるであろう。
【００５０】
実際には、液晶の静電容量には或る程度の変動があるので、上述した構成だけでは、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを確実に適切な又は所望の輝度レベルに駆動するのは困難である。液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの変動を補償するために、ＣＳキャパシタ３０が、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに並行して設けられる。図４に示すように、ＣＳキャパシタ３０は、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの信号駆動端と、ＣＳ線３２との間に設けられる。このような構成の場合、ＣＳ線３２は、各行すなわち水平方向線毎に設けられる。したがって、各行すなわち水平方向線のすべての画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０ＢのＣＳキャパシタ３０は、対応する各ＣＳ線３２に接続される。
【００５１】
ＣＳ線３２は、共通電圧ＣＯＭの電圧に近い電圧により駆動される。これにより、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの静電容量の変動がこれらの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの駆動に与える影響が少なくなる。
【００５２】
図５は、液晶ディスプレイ１６の水平方向線の最初の２本を駆動するための種々の信号を示す。ここで、液晶ディスプレイ１６の駆動中は、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを用いる毎に、これらの液晶セルに印加される極性を逆にする必要があるということは言うまでもない。したがって、液晶ディスプレイ１６上に各フレームが表示された後、すなわち各垂直期間後に、極性が逆にされる。また、隣り合う水平方向線、すなわち行は、逆の極性で駆動される。
【００５３】
図５に示すように、１水平タイミングの長さを有する垂直同期パルスが、新たなフレームを示す。また、各新たな水平方向線すなわち行を示すために、短い水平同期パルスが供給される。
【００５４】
第１の水平方向線及び第２の水平方向線に対するゲートパルスが示される。各ゲートパルスは、その水平方向線の期間内に位置し、ゲートパルス中、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各行すなわち水平方向線は、上述した方法でイネーブルされる。したがって、第１の水平方向線に対するゲートパルス中、この第１の水平方向線のすべてのスイッチ／トランジスタ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂはオンにされるが、他はされない。同様に、第２の水平方向線に対するゲートパルスでは、第２の行すなわち水平方向線のスイッチ／トランジスタのみがオンにされる。
【００５５】
図５において、第１の水平方向線及び第２の水平方向線についての、赤の画素ユニット２０Ｒ、緑の画素ユニット２０Ｇ、及び青の画素ユニット２０Ｂに対する電圧が示される。画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに対して示される電圧に重なって、ＣＯＭ信号が破線により示される。図５に示すように、ＣＯＭ信号は、各水平方向線毎に、１つの電圧状態から別の電圧状態に変化する。このようにして、隣り合う水平方向線の画素に印加される極性が逆にされる。また、図５に示すように、第２の垂直期間（図５の右側）では、水平方向線の画素がフレーム毎に逆の極性により駆動されるように、ＣＯＭ信号が全体として逆方向にされる。
【００５６】
ＣＯＭ信号の後に、概ね同じ電圧を有するＣＳ信号が続く。
【００５７】
好適な実施形態では、ＣＯＭ信号及びＣＳ信号は、０ボルト〜約５ボルトの間で状態が変化する。
【００５８】
各水平期間中に、赤の画素ユニット２０Ｒ、緑の画素ユニット２０Ｇ、及び青の画素ユニット２０Ｂに対し、それぞれ選択パルスが供給される。このようにして、１つの画素の赤の画素ユニット２０Ｒ、緑の画素ユニット２０Ｇ、及び青の画素ユニット２０Ｂのために必要とされる駆動信号を連続的に有する共通映像線を、その画素に対して供給することができる。図５に示す選択パルスは、赤、緑、青の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのそれぞれに、映像線信号のうちの適切な部分を印加するために用いられる。結果として、特定の各選択パルス中、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのそれぞれの信号線が、その時に共通映像線信号により供給される必要電圧により駆動される。
【００５９】
残念ながら、低温では、液晶の動きは遅くなる。結果として、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂが、必要な信号を画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに印加しても、液晶の動きが遅すぎて、信号により意図される輝度に到達できないことがある。一方、実際のデータ書き込み時間においては、より高い電圧レベルにより充電する必要があり得る。これには、より大きいバイアス電流を用いるハイスペックのデジタル−アナログ変換器が必要とされる。
【００６０】
これまでに説明した実施形態では、画質の劣化は、青の画素ユニット２０Ｂに対して最も生じ易く、緑の画素ユニット２０Ｇに対して最も生じにくい。
【００６１】
赤の選択パルス中、イネーブルされた水平方向線の赤の画素ユニット２０Ｒを駆動するように、映像線信号が赤の信号線２８Ｒに印加される。しかし、赤の選択パルスが終了しても、ＣＯＭ信号及びＣＳ信号はそのままなので、液晶は移動し続けることができる。言い換えれば、赤の画素ユニット２０Ｒは、液晶が移動できる水平期間の残りの部分を利用することができる。緑の選択パルスは、赤の選択パルスの後、且つ水平期間の後期において発生するため、緑の画素ユニット２０Ｇは、液晶の移動のために利用できる時間が少ない。同様に、緑の選択パルスの後の青の選択パルスの場合、青の画素ユニット２０Ｂは、液晶の移動のために利用できる時間がさらに少ない。現在の水平期間の終了時において、ＣＯＭ信号及びＣＳ信号は極性を変更するので、液晶のさらなる移動は停止される。したがって、緑色、そしてそれよりも高い確率で青色が、低温において劣化することが理解されるであろう。
【００６２】
これらの問題を低減するために、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにプリチャージを行うことが提案されている。言い換えれば、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに対する所望の映像信号の印加に先立って、これらの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの液晶を期待される映像信号の方向に動かすように、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに信号が印加される。
【００６３】
プリチャージを実行可能な第１の方法が、図６（ａ）を参照して説明される。具体的には、信号パルスに先立って、各水平方向線の液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２ＢにＣＳ電圧が印加される。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、ＬＣＤ駆動回路１４は、水平期間の開始時においてプリチャージパルスを生成する。このプリチャージパルスに応じて、ＣＳ信号が液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの入力側に接続される。
【００６５】
上述のように、各画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの極性は、各垂直期間毎に逆転される。したがって、個々の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、依然として、ＣＳ信号によって供給される極性とは逆の極性の残留電荷を有する。したがって、図６（ａ）に示すように、プリチャージパルスの開始時において、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂはマイナスに帯電され、一方、ＣＳ信号は０ボルトとなる。プリチャージパルス中、画素の電荷は０ボルトまで上げられる。これは、選択パルスとして信号パルスが印加されるとき、その信号パルスが、画素ユニットの電圧を、以前のマイナスのボルトからではなく、０ボルトから上昇させるだけでよくなるようにするためである。
【００６６】
図６に示すように、必要な駆動回路は、ガラス基板１２自体の上に設けられてもよく、外部ＩＣ１８の一部として設けられてもよい。ＣＳ電圧が用いられるため、別の回路を設ける必要はほとんどなく、コストもほとんど増加しない。
【００６７】
第２の方法が、図６（ｂ）を参照して説明される。この構成では、ＬＣＤ駆動回路１４を、画素における１つの画素ユニット２０Ｒを対象とする信号を供給し、それに並行して、その画素の他の２つの画素ユニット２０Ｇ、２０Ｂにも信号を供給するように適合することができる。具体的には、上記の例では、赤の画素ユニット２０Ｒ用の信号線への印加時に、並行して同じ信号が緑の画素ユニット２０Ｇ及び青の画素ユニット２０Ｂに印加される。したがって、図６（ｂ）のタイミング図を参照すると、ＬＣＤ駆動回路１４により、現在の水平期間についての第１の選択パルスに少なくともオーバラップし、好ましくはこの第１の選択パルスと相殺し合うプリチャージパルスが生成される。したがって、上記の例では、プリチャージパルスは、赤の選択パルスと同時に発生する。ＬＣＤ駆動回路１４は、このプリチャージパルスに応じて、同じ画素における他の画素ユニット２０Ｇ、２０Ｂのうちの１つ又は両方に映像信号を印加する。図６（ｂ）のタイミング図は、上述した青の選択パルスに基づくものであり、映像信号の青の信号部分がその映像信号の赤の信号部分と偶然同じである状況についての図である。したがって、プリチャージパルス中、赤の信号は、赤の信号線２８Ｒに沿ってだけでなく、青の液晶セル２２Ｂにも印加されるので、青の液晶セル２２Ｂは赤の液晶セル２２Ｒと同じ電圧とされる。このように、図６（ｂ）に示す実施形態において、青の画素ユニット２０Ｂのために、選択パルスが、青の信号線２８Ｂを介して供給される映像信号の青の信号部分をイネーブルするとき、青の画素ユニット２０Ｂの電荷は既に適切なレベルにあるので、画素ユニット２０Ｂの液晶セル２２Ｂの液晶は、時間に余裕を持って移動することができる。
【００６８】
映像信号のうちの３色の各信号部分が同じではない場合も、それらは依然として、必要とされる各信号がセルに印加される前に液晶の移動を開始させる効果を有する。
【００６９】
残念ながら、この構成においても画質の劣化が生じることがある。この劣化は特に、映像信号の複数の異なる色信号部分が非常に異なるような画像において生じるものである。例えば、純粋な青領域を表示すべきである場合、その映像信号の赤の信号部分はゼロになるので、ＣＳ線電圧よりも大きな影響を有することはない。また、３つの信号のうち第１の信号を供給するためのデジタル−アナログ変換回路は、実際にはさらなる電荷を（プリチャージ処理の一部として）残りの画素ユニット２０Ｇ、２０Ｂのうちの１つ又は両方に供給しなければならない。これにより、電力消費が増大する。
【００７０】
図６（ｂ）に示すように、この構成もやはり、デジタル−アナログ変換回路を外部ＩＣ１８又はガラス基板１２自体の上に実装することができるという利点を有する。
【００７１】
次に第３の方法が提案される。この方法では、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの電圧を、ＣＯＭ電圧と最大信号電圧との中間の電圧にするためにプリチャージが行われる。液晶は、この中間点において最も感度が高くなる。このようなプリチャージ電圧を印加することが、低温による画質の劣化を補償する最も有効な方法であると言える。
【００７２】
この中間電圧レベルは、ＬＣＤ駆動回路１４又はＬＣＤモジュール１０におけるプリチャージ以外の用途では必要とされない。したがって、付加的な回路を設けることなしには、中間電圧レベルを利用することができない。具体的に言えば、中間電圧レベルを供給するために、ＬＣＤ駆動回路１４にアナログ増幅器又はＤＣ−ＤＣ変換器が設けられる。
【００７３】
この第３の実施形態では、３色のうちの第１の色に印加される信号とは独立してプリチャージ処理が行われる。駆動回路１４により、各水平期間の開始時においてプリチャージ電圧が生成される。駆動回路１４には、適切な機構、例えばＣＯＭ電圧と最大信号電圧との中間の電圧を提供するアナログ増幅器１４ａ又はＤＣ−ＤＣ変換器１４ｂが実装される。したがって、図６（ｃ）に示す水平期間について、ＣＯＭ電圧が０ボルトであり、最大信号電圧が５ボルトである場合、駆動回路１４は、プリチャージパルス中、プリチャージを受けている液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに２．５ボルトの電圧を印加する。したがって、図６（ｃ）に示すように、画素電圧は、プリチャージパルス中に中間電圧まで上昇し、これにより、選択パルスに先立って液晶が移動するための追加時間が与えられる。図６（ｃ）に示すように、選択パルス中、図５を参照して上述した適切な信号が印加される。当然、＋５ボルトのＣＯＭ信号を有する水平期間の場合、＋５ボルトからマイナス方向に「最大」量である０ボルトまでの負の極性の信号が液晶セルに印加される。したがって、このような水平期間中に、２．５ボルトのプリチャージ電圧を印加する必要がある。
【００７４】
好適な実施形態では、ＬＣＤモジュール１０は、低温ポリシリコンＴＦＴにより実装される。低温ポリシリコンＴＦＴを用いることで、駆動回路１４を、ＬＣＤモジュール１０のガラス基板１２上に実装することが可能である。駆動回路１４を、液晶ディスプレイ１６を形成するためのプロセスの一環として形成することもできる。しかしながら、低温ポリシリコンＴＦＴを用いて製造された回路は、本質的に、例えば電圧レベル等の特性における変動が大きい。したがって、基板１２自体の上に、低温ポリシリコンＴＦＴの一部として適切なアナログ増幅器を設けることは不可能であるか又は少なくとも非常に困難である。したがって、図６（ｃ）の左側に示すように、駆動回路１４のうち、少なくともアナログ増幅部１４ａは、ガラス基板とは別々に設ける必要がある。
【００７５】
アナログ増幅器をどこに設けるかは別として、アナログ増幅器は電力消費を増大させる。これは特に、プリチャージが短時間内に行われなければならないためである。
【００７６】
ＤＣ−ＤＣ変換器１４ｂを（図６（ｃ）の右側に示すように）、例えば低温ポリシリコンＴＦＴ製造プロセスの一環として、ガラス基板１２自体の上に実装することができるが、これにより、キャパシタ１４ｃ等の外部部品が必要性となる。また、これにより、ガラス基板１２又は外部ＩＣ１８のサイズも増大する。
【００７７】
そこで、ＬＣＤモジュール１０の駆動回路１４において、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを、アナログ増幅器又はＤＣ−ＤＣ変換器を用いることなく中間プリチャージ電圧に駆動することができ、これにより上記問題を回避することができる構成が提案される。
【００７８】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、駆動回路１４の適切な構成例を概略的に示す。
【００７９】
スイッチ回路５０は、必要な信号線２８Ｇ、２８Ｂを、駆動回路１４から利用可能な高レベル電源５２（上記の例では、＋５ボルト）、又は低レベル電源５４（上記の例では０ボルト）のいずれかに接続することができる。図７（ａ）に示す例では、各スイッチすなわちトランジスタ５６、５８は、信号線２８を、高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかに接続するように制御される。
【００８０】
信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂと、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに接続される後続の線と、液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを有する部品とはすべて、或る程度の静電容量を有することは理解されるであろう。したがって、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂを高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかに接続しても、それらの信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂの電圧は、すぐにそれらが接続された電源の電圧レベルまで上昇又は下降するわけではない。
【００８１】
この提案された構成によれば、信号線２８Ｇ、２８Ｂの電圧を監視するために、駆動回路１４の一部として電圧監視回路６０が設けられる。電圧監視線６２は、信号線２８Ｇ、２８Ｂを電圧監視回路６０に接続する。電圧監視回路６０は、信号線が高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかに接続された後、その結果得られる信号線２８Ｇ、２８Ｂ上の電圧を監視する。具体的には、電圧監視回路６０は、電圧が所要の中間電圧に到達するときを判定するように構成される。この点において、電圧監視回路６０は、信号線２８Ｇ、２８Ｂを、高レベル電源５２又は低レベル電源５４のいずれかから切断するようにスイッチ回路５０を制御することができる。したがって、中間電圧をプリチャージとして液晶セル２２に印加することができる。
【００８２】
出力線６４は、電圧監視回路６０をスイッチ回路５０に接続する。図７（ａ）に示す実施形態では、出力線６４は、スイッチ回路５０において論理素子６６に接続する。この論理素子６６は、信号線２８を高レベル電源５２又は低レベル電源５４から切断するように、スイッチ５６又は５８を制御する。
【００８３】
スイッチ回路５０は、極性線６８を介して極性信号も受信する。この極性信号は、現在の水平期間の極性を示し、高レベル電源５２及び低レベル電源５４のどちらに信号線２８を接続するかを制御するために用いられる。図７（ａ）に示す実施形態では、極性線６８上の極性信号は、スイッチ５６及び５８のどちらをオンにするかを制御するために用いられる。これは、図７（ａ）に示すように、極性信号を論理素子６６に供給することにより実行される。１つの論理素子６６又は他の論理素子６６は、この極性信号に応じてイネーブルされる。次に、このイネーブルされた論理素子６６は、電圧監視回路６０によって、出力線６４を介して制御される。
【００８４】
図７（ｂ）は、電圧監視回路６０の実施態様を概略的に示す。
【００８５】
電圧監視回路６０は、補償状態と比較状態とを交互に実行する。補償状態では、電圧監視回路６０に目標電圧が接続され、インバータがオンにされる。キャパシタの左側に目標電圧が配置され、キャパシタの右側にインバータの閾値電圧が配置される。目標電圧がコンデンサから切断され、インバータがオフにされると、キャパシタはオフセット電圧を記憶する。次に、電圧監視回路６０は比較状態に切り替わり、この比較状態では、監視電圧がコンデンサに接続される。監視電圧が目標電圧よりも低い場合、回路は「Ｌｏｗ」信号を出力するが、監視電圧が目標電圧以上である場合には、出力は「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に変化し、電源が切断すべきであることを示す。
【００８６】
図７（ａ）に示すように、上述した種々の要素を制御するために、制御回路９０を設けてもよい。
【００８７】
図８は、図５のように、２つの連続した垂直期間の開始についての種々の信号タイミングを示す。
【００８８】
図６（ｃ）を参照して上述したように、（中間電圧レベルを印加するための）プリチャージパルスが、各線又は各水平期間の開始に向けて印加される。
【００８９】
図８に示す実施形態では、信号を印加されるべき第１の色（この場合は赤）は、中間電圧のプリチャージを必要としないことが想定されている。これは、上に述べた理由で、第１の信号は、液晶が移動できる水平期間の残りを利用できるからである。したがって、図８に示す実施形態では、緑の信号線２８Ｇ及び青の信号線２８Ｂだけが、スイッチ回路５０及び電圧監視線６２に接続される。中間電圧レベルのためのプリチャージパルスは、第１の色、例えば赤に対する選択パルスと同時に印加される。
【００９０】
図８に示す実施形態では、中間電圧についてのプリチャージパルス中、後続のすべての液晶セル２２Ｇ、２２Ｂ（この場合は緑及び青）が中間電圧となるように、これらの液晶セル２２Ｇ、２２Ｂに信号パルスが印加される。図８に示す実施形態では、第１の色（この場合は赤）に対する選択パルスが印加されると、この第１の色の液晶セル２２Ｒのすべてに映像信号が印加され、適切な信号電圧が印加される。続いて、他の２色に対する選択パルス中、各液晶セル２２Ｇ、２２Ｂには、適切な映像信号が印加される。図８に示すように、液晶セル２２Ｇ、２２Ｂを、中間電圧から必要な信号レベルに移行させるように充電するだけでよい。
【００９１】
図８のタイミング図には、ＣＳ信号についてのプリチャージパルスの例も含まれる。ここで、駆動回路１４は、図７（ａ）に示すようなＣＳプリチャージ回路８０を付加的に有してもよい。図７（ａ）に示すように、このＣＳプリチャージ回路８０は、信号線２８Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂのすべてに選択的に接続される。
【００９２】
図６（ａ）を参照して説明したように、或る水平方向線の液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂのすべてに、その線のために用いられるＣＳ電圧を印加することができる。図８に示すＣＳに対するプリチャージパルスに応じて、ＣＳプリチャージ回路８０は、水平方向線の画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのすべての信号線２８に、書き込み間近の水平方向線に対するＣＳレベルを印加するように構成される。
【００９３】
図８に示すように、ＣＳに対するプリチャージパルス中、画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂのすべての液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、ＣＳ電圧とされる。言い換えれば、上述のように、現在のフレームとは逆の極性を有する、前のフレームからの残留電荷はすべて除去される。
【００９４】
この構成は、装置の全体的な電力消費を低減するという点で非常に有用である。
【００９５】
或るフレームの線に対するＣＳ電圧が＋５ボルトであり、次のフレームに対しては０ボルトである例を想定すると、それらのフレームのうち最初のフレームに対する、その線を介した信号は負の極性となる。駆動回路１４は、それらのフレームのうち第２のフレームの開始時において、ＣＳ信号電圧を＋５ボルトから０ボルトに移行させ、これにより液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの電荷は、意図された０ボルトのＣＳレベルに対してマイナスとなる。水平方向線の開始点において、ＣＳ線を画素ユニット２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに印加することにより、電荷再利用が発生し、これにより液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにおけるマイナスの電荷は、ＣＳ信号レベル電圧を、意図された０ボルトの電圧に下降させることを支援する。
【００９６】
ＣＳ信号が、次のフレームについて５ボルトに戻るとき、逆は真であることが理解される（また、図８から理解される）。液晶セル２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、前の正の極性の信号によって得られるプラスの電荷を有することになり、したがって、ＣＳ電圧を０ボルトから＋５ボルトに引き上げることを支援する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態を具現することができる携帯電話の図である。
【図２】本発明の実施形態を具現することができるカメラの図である。
【図３】本発明の実施形態を具現することができる液晶ディスプレイの図である。
【図４】液晶ディスプレイの３つの画素ユニットを概略的に示す図である。
【図５】図４の画素ユニットを駆動するための信号のタイミングを示す図である。
【図６】液晶セルにプリチャージを印加するための種々の手法を示す図である。
【図７（ａ）】本発明の実施形態を具現する駆動回路の関連する要素を概略的に示す図である。
【図７（ｂ）】本発明の実施形態を具現する駆動回路の関連する要素を概略的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態による、図４の画素ユニットにプリチャージを印加するための種々の信号のタイミングを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動するように構成された共通出力部と、
前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動するように構成された複数のゲート出力部と、
前記液晶セルに、最低レベルと最高レベルとの間で変化する映像信号レベルにより充電するように構成され、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第１のレベル、前記最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとする複数の信号出力部と、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより選択的に駆動するように構成されたスイッチ回路と、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより駆動するのを停止するように前記スイッチ回路を制御するように構成された監視回路と、
前記スイッチ回路を前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかに対して動作させることにより、映像信号に応じた前記映像信号レベルによる前記液晶セルへの充電に先立って、前記液晶セルをプリチャージするように構成された制御回路と
を具備する液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記監視回路は、前記スイッチ回路と、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかとに接続され、前記監視される電圧を前記所定の目標値と比較して当該監視される電圧が当該所定の目標値に等しくなるときを判断し、当該監視される電圧が当該所定の目標値に等しくなると、前記スイッチ回路に出力信号を送信して、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより駆動するのを停止するように前記スイッチ回路を制御するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記スイッチ回路は、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第１のレベルに選択的に接続するように構成された第１のスイッチと、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第２のレベルに選択的に接続するように構成された第２のスイッチとを有し、当該第１のスイッチ及び当該第２のスイッチを制御するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記スイッチ回路は、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合には、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第２のレベルに接続するように前記第２のスイッチを制御し、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合には、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第１のレベルに接続するように前記第１のスイッチを制御するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記スイッチ回路は、前記共通信号が前記第１のレベル及び前記第２のレベルのどちらを有するかを示す極性信号を受信するように構成された入力部を有する
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記各セットにおける前記液晶セルは、対応する複数の色を生成可能な複数の液晶セルを有し表示画素を形成する複数のグループとして構成され、
当該駆動回路は、前記各信号出力部を用いて、前記各グループの前記複数の液晶セルを、共通の映像信号により連続的に充電し、かつ、前記液晶セルのセットにおける前記液晶セルの複数のグループすべてを、複数の個別の映像信号により充電するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかは、前記液晶セルのセットにおける前記複数の各グループのうち、少なくとも、充電すべき最後の液晶セルを充電するためのものである
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかは、前記液晶セルのセットにおける前記複数の各グループのうち、少なくとも、充電すべき２番目以降の液晶セルを充電するためのものである
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記制御回路は、当該駆動回路が前記複数の信号出力部の各信号出力部を用いて、前記液晶セルのセットにおける前記複数の各グループのうち、充電されるべき最初の液晶セルを前記各映像信号により充電するのと同時に、前記スイッチ回路を動作させるように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記複数の信号出力部を前記最低レベルにより選択的に駆動するように構成されたプリチャージ回路をさらに具備し、
前記制御回路は、前記各セットにおける前記液晶セルが前記映像信号レベルを有する前記映像信号に応じて充電されるのに先立って、前記プリチャージ回路を前記各セットについて所定期間動作させるように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記液晶ディスプレイモジュールは、前記複数のゲート線に対応し、複数の各ＣＳキャパシタによって前記各セットの前記各液晶セルに接続された複数のＣＳ線を有し、
前記制御回路は、前記共通信号と同じレベルを有するＣＳ信号によって前記ＣＳ線を駆動するように構成され、
前記プリチャージ回路は、前記複数の信号出力部を前記ＣＳ信号に接続することにより、前記複数の信号出力部を前記最低レベルにより駆動するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１２】
請求項１〜１１に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記液晶ディスプレイモジュールには、前記液晶セルの各セットが並んで配置され、
当該駆動回路は、前記複数のゲート線を用いて、前記液晶セルの隣り合うセットを逐次連続してイネーブルし、当該液晶セルの隣り合うセットに対する前記共通信号を前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間で交互に変更するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
当該駆動回路は、前記液晶セルのアレイを連続的に用いるために、前記共通信号を前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間で交互に変更するように構成され、
前記共通信号は、前記ゲート線のうちの１本が前記液晶セルの各セットをイネーブルするために用いられるとき、前記第１のレベル及び前記第２のレベルのうち、前記ゲート線のうちの前記１本が前記液晶セルの各セットをイネーブルするために前回用いられたときのレベルとは異なる方のレベルを有する
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１４】
請求項１〜１３に記載の駆動回路と、
液晶ディスプレイと
を有する液晶モジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載の液晶モジュールであって、
前記駆動回路及び前記液晶ディスプレイは、共通の基板上に支持される
液晶モジュール。
【請求項１６】
請求項１５に記載の液晶モジュールであって、
前記駆動回路及び前記液晶ディスプレイは、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）から形成される
液晶モジュール。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の液晶モジュールを有する携帯電話。
【請求項１８】
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の液晶モジュールを有するカメラ。
【請求項１９】
共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイの駆動方法であって、
前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動し、
前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動し、
前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、最低レベルを前記第１のレベル、最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとして、前記液晶セルを、前記最低レベルと前記最高レベルとの間で変化する映像信号レベルに基づいて充電し、
前記映像信号に応じた前記映像信号レベルによる前記液晶セルへの充電に先立って、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動することにより、前記信号線のうち少なくとも何本かに接続された液晶セルをプリチャージし、
前記信号線のうち少なくとも何本かにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動するのを停止する
液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項１】
共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動するように構成された共通出力部と、
前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動するように構成された複数のゲート出力部と、
前記液晶セルに、最低レベルと最高レベルとの間で変化する映像信号レベルにより充電するように構成され、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第１のレベル、前記最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとする複数の信号出力部と、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより選択的に駆動するように構成されたスイッチ回路と、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより駆動するのを停止するように前記スイッチ回路を制御するように構成された監視回路と、
前記スイッチ回路を前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかに対して動作させることにより、映像信号に応じた前記映像信号レベルによる前記液晶セルへの充電に先立って、前記液晶セルをプリチャージするように構成された制御回路と
を具備する液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記監視回路は、前記スイッチ回路と、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかとに接続され、前記監視される電圧を前記所定の目標値と比較して当該監視される電圧が当該所定の目標値に等しくなるときを判断し、当該監視される電圧が当該所定の目標値に等しくなると、前記スイッチ回路に出力信号を送信して、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記最高レベルにより駆動するのを停止するように前記スイッチ回路を制御するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記スイッチ回路は、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第１のレベルに選択的に接続するように構成された第１のスイッチと、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第２のレベルに選択的に接続するように構成された第２のスイッチとを有し、当該第１のスイッチ及び当該第２のスイッチを制御するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記スイッチ回路は、前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合には、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第２のレベルに接続するように前記第２のスイッチを制御し、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合には、前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかを前記第１のレベルに接続するように前記第１のスイッチを制御するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記スイッチ回路は、前記共通信号が前記第１のレベル及び前記第２のレベルのどちらを有するかを示す極性信号を受信するように構成された入力部を有する
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記各セットにおける前記液晶セルは、対応する複数の色を生成可能な複数の液晶セルを有し表示画素を形成する複数のグループとして構成され、
当該駆動回路は、前記各信号出力部を用いて、前記各グループの前記複数の液晶セルを、共通の映像信号により連続的に充電し、かつ、前記液晶セルのセットにおける前記液晶セルの複数のグループすべてを、複数の個別の映像信号により充電するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかは、前記液晶セルのセットにおける前記複数の各グループのうち、少なくとも、充電すべき最後の液晶セルを充電するためのものである
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記複数の信号出力部のうち少なくともいくつかは、前記液晶セルのセットにおける前記複数の各グループのうち、少なくとも、充電すべき２番目以降の液晶セルを充電するためのものである
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記制御回路は、当該駆動回路が前記複数の信号出力部の各信号出力部を用いて、前記液晶セルのセットにおける前記複数の各グループのうち、充電されるべき最初の液晶セルを前記各映像信号により充電するのと同時に、前記スイッチ回路を動作させるように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記複数の信号出力部を前記最低レベルにより選択的に駆動するように構成されたプリチャージ回路をさらに具備し、
前記制御回路は、前記各セットにおける前記液晶セルが前記映像信号レベルを有する前記映像信号に応じて充電されるのに先立って、前記プリチャージ回路を前記各セットについて所定期間動作させるように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記液晶ディスプレイモジュールは、前記複数のゲート線に対応し、複数の各ＣＳキャパシタによって前記各セットの前記各液晶セルに接続された複数のＣＳ線を有し、
前記制御回路は、前記共通信号と同じレベルを有するＣＳ信号によって前記ＣＳ線を駆動するように構成され、
前記プリチャージ回路は、前記複数の信号出力部を前記ＣＳ信号に接続することにより、前記複数の信号出力部を前記最低レベルにより駆動するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１２】
請求項１〜１１に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
前記液晶ディスプレイモジュールには、前記液晶セルの各セットが並んで配置され、
当該駆動回路は、前記複数のゲート線を用いて、前記液晶セルの隣り合うセットを逐次連続してイネーブルし、当該液晶セルの隣り合うセットに対する前記共通信号を前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間で交互に変更するように構成される
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載の液晶ディスプレイモジュール用駆動回路であって、
当該駆動回路は、前記液晶セルのアレイを連続的に用いるために、前記共通信号を前記第１のレベルと前記第２のレベルとの間で交互に変更するように構成され、
前記共通信号は、前記ゲート線のうちの１本が前記液晶セルの各セットをイネーブルするために用いられるとき、前記第１のレベル及び前記第２のレベルのうち、前記ゲート線のうちの前記１本が前記液晶セルの各セットをイネーブルするために前回用いられたときのレベルとは異なる方のレベルを有する
液晶ディスプレイモジュール用駆動回路。
【請求項１４】
請求項１〜１３に記載の駆動回路と、
液晶ディスプレイと
を有する液晶モジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載の液晶モジュールであって、
前記駆動回路及び前記液晶ディスプレイは、共通の基板上に支持される
液晶モジュール。
【請求項１６】
請求項１５に記載の液晶モジュールであって、
前記駆動回路及び前記液晶ディスプレイは、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）から形成される
液晶モジュール。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の液晶モジュールを有する携帯電話。
【請求項１８】
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の液晶モジュールを有するカメラ。
【請求項１９】
共通線に接続された液晶セルのアレイと、前記液晶セルの各セットを選択的にイネーブルするようにそれぞれ構成された複数のゲート線と、前記セットの各液晶セルにそれぞれ接続され、当該セットが前記複数のゲート線によりイネーブルされるときに、当該セットの各液晶セルに充電するために用いられ得る複数の信号線とを有する液晶ディスプレイの駆動方法であって、
前記共通線を、第１のレベル及び第２のレベルのうちの一方を選択的に有する共通信号により駆動し、
前記ゲート線を、前記液晶セルの前記各セットを選択的にイネーブルするように駆動し、
前記共通信号が前記第１のレベルを有する場合、最低レベルを前記第１のレベル、最高レベルを前記第２のレベルとし、前記共通信号が前記第２のレベルを有する場合、前記最低レベルを前記第２のレベル、前記最高レベルを前記第１のレベルとして、前記液晶セルを、前記最低レベルと前記最高レベルとの間で変化する映像信号レベルに基づいて充電し、
前記映像信号に応じた前記映像信号レベルによる前記液晶セルへの充電に先立って、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動することにより、前記信号線のうち少なくとも何本かに接続された液晶セルをプリチャージし、
前記信号線のうち少なくとも何本かにおける電圧を監視し、当該監視される電圧が、前記最低レベルと前記最高レベルの中間である所定の目標値に到達すると、前記信号線のうち少なくとも何本かを前記最高レベルにより駆動するのを停止する
液晶ディスプレイの駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７（ａ）】
【図７（ｂ）】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７（ａ）】
【図７（ｂ）】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１６３２４６（Ｐ２００９−１６３２４６Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５３４９（Ｐ２００８−３３５３４９）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（５９３０８１４０８）ソニー・ユナイテッド・キングダム・リミテッド (93)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｎｙ Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（５９３０８１４０８）ソニー・ユナイテッド・キングダム・リミテッド (93)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｎｙ Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【Ｆターム（参考）】
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