-
Die
Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay
und ein Verfahren zum Ansteuern desselben.
-
Ein
Flüssigkristalldisplay
mit Aktivmatrix zeigt ein bewegtes Bild unter Verwendung von Dünnschichttransistoren
(TFTs) als Schaltelementen an; es wurde sowohl für Fernsehgeräte als auch
Displays in tragbaren Geräten,
wie Bürogeräten und
Computern, entwickelt, da es sich sehr flach bauen lässt. Demgemäß werden
Kathodenstrahlröhren
(CRTs) durch Flüssigkristalldisplays
mit Aktivmatrix ersetzt.
-
Ein
Flüssigkristalldisplay
mit Aktivmatrix verfügt über Datenleitungen
und Gateleitungen, die einander schneiden, um eine Matrix zu bilden,
und Flüssigkristallzellen,
die an den Schnittstellen zwischen den Datenleitungen und den Gateleitungen
angeordnet sind. An jeder dieser Schnittstellen ist ein Dünnschichttransistor
(TFT) angeordnet. Wie es aus der 1 erkennbar
ist, liefern Datentreiberschaltungen in Form integrierter Schaltkreise
(ICs) eines Flüssigkristalldisplays
abwechselnd eine positive und eine negative Datenspannung an die
Datenleitungen, während
eine Periode mit niedrigem Logikpegel eines Sourceausgangssignal-Aktiviersignals
SOE vorliegt. Gatetreiber-ICs des Flüssigkristalldisplays liefern
sequenziell Gateimpulse, die mit den positiven und negativen Datenspannungen
synchronisiert sind, während
einer Periode mit niedrigem Logikpegel eines Gateausgangssignal-Aktiviersignals
GOE an die Gateleitungen. Die Gateimpulse werden von der obersten
Zeile des Displayschirms bis zur untersten Zeile desselben sequenziell
an eine erste bis n-te Gateleitung geliefert.
-
Wenn
für lange
Zeit eine Gleichspannung an eine Flüssigkristallschicht eines Flüssigkristalldisplays
gelegt wird, bewegen sich negative Ionen in derselben Vektorrichtung,
und positive Ionen bewegen sich in derselben Vektorrichtung, die
entgegengesetzt zu derjenigen für
die negativen Ionen ist, was von der Polarität eines an Flüssigkristalle
angelegten elektrischen Felds abhängt. Demgemäß werden die Ionen im Inneren
der Flüssigkristallschicht
polarisiert. Im Verlauf der Zeit nehmen die Ansammlungsmengen negativer
und positiver Ionen zu. Im Ergebnis wird eine Ausrichtungsschicht
beeinträchtigt,
wodurch die Ausrichtungscharakteristik des Flüssigkristalls beeinträchtigt wird.
Anders gesagt, treten, wenn eine Gleichspannung für lange
Zeit an ein Flüssigkristalldisplay
angelegt wird, im angezeigten Bild Verfärbungen auf, die im Verlauf
der Zeit größer werden.
-
Die 2A zeigt
ein Mosaikmuster von Testdaten zum Erzeugen von Verfärbungen
bei einem Verfärbungsprüfprozess.
Im Mosaikmuster sind Schwarzgraupegelblöcke gleichmäßiger Größe und Weißgraupegelblöcke gleichmäßiger Größe abwechselnd
nach oben und unten sowie links und rechts positioniert. Wenn ein
Flüssigkristalldisplay
dieses Mosaikmuster für
lange Zeit anzeigt, treten an Grenzflächen zwischen den Schwarzgraupegelblöcken und den
Weißgraupegelblöcken Verfärbungen
auf. Ferner breiten sich die Verfärbungen im Verlauf der Zeit in
der Querrichtung aus. Insbesondere treten die sich in der Querrichtung
ausbreitenden Verfärbungen,
wie es in den 2A und 2B dargestellt
ist, an den Grenzflächen
zwischen den Schwarzgraupegelblöcken
und den Weißgraupegelblöcken auf,
wenn der Scanvorgang der Datenspannungen von den Schwarzgraupegelblöcken zu
den Weißgraupegelblöcken verläuft, jedoch
treten sie nicht auf, wenn der Scanvorgang der Datenspannungen von
den Weißgraupegelblöcken zu
den Schwarzgraupegelblöcken
verläuft.
In der 2B kennzeichnet eine Leitungsnummer
eine jeweilige Leitungsnummer des Flüssigkristalldisplays, d. h.
eine Zeilennummer von Flüssigkristallzellen,
und eine in die Schwarzgraupegelblöcke und die Weißgraupegelblöcke eingeschriebene
Zahl kennzeichnet die Scanrei henfolge der Datenspannungen. Eine
Flüssigkristallzelle,
die benachbart zu einer solchen eines Schwarzpegelblocks liegt,
wird auf eine Weißgraupegelspannung
geladen, wohingegen die Flüssigkristallzelle
des Schwarzpegelblocks auf einer Schwarzgraupegelspannung gehalten
wird, und es werden in die benachbarten Flüssigkristallzellen eingemischte
ionische Verunreinigungen polarisiert. Die Polarisation beeinflusst
die Ausrichtungsschicht auf nachteilige Weise, wodurch die Verfärbung auftritt.
-
Zum
Beseitigen der Verfärbungen
wurden ein Flüssigkristallmaterial
mit niedriger Dielektrizitätskonstante
und ein Verfahren zum Verbessern des Ausrichtungsmaterials sowie
ein verbessertes Ausrichtungsverfahren entwickelt. Jedoch sind viel
Zeit und Kosten zum Entwickeln eines Materials erforderlich, und
ein Verringern der Dielektrizitätskonstante des
Flüssigkristalls
kann zu einer Verschlechterung der Ansteuerungscharakteristik eines
Flüssigkristalls führen. Entsprechend
Versuchsergebnissen treten Verfärbungen
durch Polarisation und das Ansammeln von Ionen schneller auf, wenn
die Menge ionisierter Verunreinigungen innerhalb einer Flüssigkristallschicht
zunimmt und der Wert einer Beschleunigungsursache zunimmt. Zu Beschleunigungsursachen
gehören
die Temperatur, die Zeit, der Gleichspannungsbetrieb eines Flüssigkristalls
usw. Demgemäß treten
Verfärbungen
schnell auf, und der Verfärbungsgrad
nimmt zu, wenn die Temperatur ansteigt oder die Zeit länger wird, über die
eine Gleichspannung derselben Polarität an eine Flüssigkristallschicht
angelegt wird. Ferner können
Verfärbungen nicht
durch das Entwickeln eines neuen Materials oder eine Verbesserung
des Herstellverfahrens entfernt werden, da die Grade und Formen
von Verfärbungen
bei in derselben Herstelllinie hergestellten Flüssigkristalldisplaytafeln variieren.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkristalldisplay und ein
Verfahren zum Ansteuern desselben zu schaffen, bei denen eine erhöhte Anzeigequalität durch
Verhindern des Auftretens von Verfärbungen erzielbar ist.
-
Diese
Aufgabe ist durch das Flüssigkristalldisplay
gemäß dem beigefügten Anspruch
1 und das Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch
8 gelöst.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand von durch Figuren veranschaulichten
Ausführungsformen
näher erläutert.
-
1 ist
ein Signalverlaufsdiagramm eines Treibersignals bei einem üblichen
Flüssigkristalldisplay;
-
2A zeigt
ein Mosaikmuster von Prüfdaten
zum Erzeugen von Verfärbungen
und einer Verfärbungsausbreitung
in der Querrichtung;
-
2B zeigt
den Ort von Verfärbungen, wenn
sich Grenzflächen
zwischen Schwarzgraupegelblöcken
und Weißgraupegelblöcken im
Mosaikmuster der 2A bewegt;
-
3 ist
ein Blockdiagramm eines Flüssigkristalldisplays
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
-
4 zeigt
einen Gatetreiber-IC (IC = integrierter Schaltkreis) einer in der 3 dargestellten Gatetreiberschaltung;
-
5 ist
ein Signalverlaufsdiagramm eines ersten Gatetiming-Steuersignals;
-
6A ist
ein Signalverlaufsdiagramm eines zweiten Gatetiming-Steuersignals;
-
6B zeigt
die Scanrichtung für
eine durch das zweite Gatetiming-Steuersignal der 6A angesteuerte
Flüssigkristall displaytafel,
wenn Prüfdaten
eines Mosaikmusters auf der Flüssigkristalldisplaytafel
angezeigt werden;
-
7A ist
ein Signalverlaufsdiagramm eines dritten Gatetiming-Steuersignals;
-
7B zeigt
die Scanrichtung für
eine durch das dritte Gatetiming-Steuersignal der 6A angesteuerte
Flüssigkristalldisplaytafel,
wenn Prüfdaten eines
Mosaikmusters auf der Flüssigkristalldisplaytafel
angezeigt werden;
-
8 zeigt
die Schaltung einer Timingsteuerungseinheit zum Erhöhen der Übertragungsfrequenz
digitaler Videodaten und zum Multiplizieren von Daten und Gatetiming-Steuersignalen;
-
9 ist
ein Signalverlaufsdiagramm eines vierten Gatetiming-Steuersignals; und
-
10 ist
ein Timingdiagramm, das eine Datenspannung eines Mosaikmusters bei
einem Scanvorgang mittels des vierten Gatetiming-Steuersignal der 9 zeigt.
-
Wie
es aus der 3 erkennbar ist, verfügt ein Flüssigkristalldisplay
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung über
eine Flüssigkristalldisplaytafel 10,
eine Timingsteuerungseinheit 11, eine Datentreiberschaltung 12 und
eine Gatetreiberschaltung 13.
-
Die
Flüssigkristalldisplaytafel 10 verfügt über ein
oberes Glassubstrat, ein unteres Glassubstrat sowie eine Flüssigkristallschicht
zwischen diesen. Das untere Glassubstrat der Flüssigkristalldisplaytafel 10 verfügt über m Datenleitungen
D1 bis Dm sowie n Gateleitungen G1 bis Gn, die einander schneiden. Dadurch
verfügt
die Flüssigkristalldisplaytafel 10 über m × n Flüssigkristallzellen
Clc, die in Matrixform an den Schnittstellen zwischen den m Datenleitungen
D1 bis Dm und den n Gateleitungen G1 bis Gn angeordnet sind. Das
untere Glassubstrat verfügt
ferner über
einen Dünnschichttransistor
TFT, eine Pixelelektrode 1 der Flüssigkristallzelle Clc, die
mit dem Dünnschichttransistor
TFT verbunden ist, und einen Speicherkondensator Cst und dergleichen.
-
Das
obere Glassubstrat der Flüssigkristalldisplaytafel 10 verfügt über eine
Schwarzmatrix, ein Farbfilter und eine gemeinsame Elektrode 2.
Die gemeinsame Elektrode 2 ist auf dem oberen Glassubstrat
für elektrische
Ansteuerung in vertikaler Richtung, wie für den verdrillt-nematischen
(TN)-Modus und den Modus mit vertikaler Ausrichtung (VA) ausgebildet.
Die gemeinsame Elektrode 2 und die Pixelelektrode 1 sind
auf dem unteren Glassubstrat für elektrische
Ansteuerung auf horizontale Weise ausgebildet, wie für den Modus
mit einem Schalten in der Ebene (IPS) oder den FFS(fringe field
switching)-Modus. Am oberen und unteren Glassubstrat ist jeweils eine
Polarisationsplatte angeordnet, deren optische Achsen sich rechtwinklig
schneiden. Auf dem oberen und unteren Glassubstrat ist jeweils eine
Ausrichtungsschicht ausgebildet, um den Vorkippwinkel des Flüssigkristalls
an der Grenzfläche
zu diesem einzustellen.
-
Die
Timingsteuerungseinheit 11 liefert digitale Videodaten
XRGB an die Datentreiberschaltung 12. Die Timingsteuerungseinheit 11 empfängt Timingsignale
wie ein Datenaktiviersignal DE und ein Punkttaktsignal CLK, und
sie erzeugt ein Datentiming-Steuersignal
zum Steuern des Betriebstimings der Datentreiberschaltung 12 sowie
ein Gatetiming-Steuersignal zum Steuern des Betriebstimings der
Gatetreiberschaltung 13.
-
Das
Datentiming-Steuersignal enthält
einen Sourcestartimpuls SSP, ein Sourceabtasttaktsignal SSC, ein
Sourceausgangssignal-Aktiviersignal
SOE und ein Polaritätssteuersignal
POL. Der Sourcestartimpuls SSP gibt ein Startpixel in 1 horizontaler Leitung
an, für
die Daten angezeigt werden. Das Sourceabtasttaktsignal SSC steuert
einen Dateneinspeichervorgang innerhalb der Datentreiberschaltung 12 auf
Grundlage einer ansteigenden oder einer fallenden Flanke. Das Sourceausgangssignal-Aktiviersignal SOE
weist einen Ausgabevorgang durch die Datentreiberschaltung 12 an.
Der Logikzustand des Polaritätssteuersignals
POL wird zu jeder Scanzeit betreffend eine Leitung oder 2Leitungen
invertiert, und die Phase desselben wird in jeder Rahmenperiode
invertiert. Das Polaritätssteuersignal
POL steuert die Polarität
der Datenspannung, wie sie an die Flüssigkristallzellen Clc der
Flüssigkristalldisplaytafel 10 zu liefern
ist.
-
Das
Gatetiming-Steuersignal enthält
einen Gatestartimpuls GSP, ein Gatewechsel-Taktsignal GSC, ein Gateausgangssignal-Aktiviersignal GOE, ein
Scanrichtung-Steuersignal DIR und dergleichen. Der Gatestartimpuls
GSP kennzeichnet eine Scanstartleitung (oder eine Zeile der Flüssigkristallzelle) für einen
Scanvorgang während
einer Vertikalperiode, in der ein Schirm angezeigt wird. Das Gatewechsel-Taktsignal
GSC ist ein Timingsteuersignal, das in ein in der Gatetreiberschaltung 13 installiertes
Schieberegister eingegeben wird, um den Gatestartimpuls GSP sequenziell
zu verschieben, und es verfügt über eine
Impulsbreite, die einer Einschaltperiode des Dünnschichttransistors TFT entspricht.
Das Gateausgangssignal-Aktiviersignal GOE weist einen Ausgabevorgang
durch die Gatetreiberschaltung 13 an. Das Scanrichtung-Steuersignal
DIR steuert die Verschieberichtung der Scanimpulse.
-
Die
Timingsteuerungseinheit 11 multipliziert nicht die Ansteuerungsfrequenz
der Flüssigkristalldisplaytafel 10,
und sie führt
eine periodische Steuerung der Scanrichtung für diese aus. Dabei steuert sie
die Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 in
der sequenziellen Richtung der Leitungen, und sie steuert die Scanrichtung
derselben während
aller geradzahligen Rahmenperioden auf Zickzackweise oder in der
sequenziell umgekehrten Richtung der Leitungen. Die Scanrichtung
kann alle N Rahmenperioden oder alle N Sekunden geändert werden,
wobei N eine positive ganze Zahl ist. Dazu erzeugt die Timingsteuerungseinheit 11 das
Scanrichtung-Steuersignal DIR periodische mit einem anderen Muster. Wenn
das Scanrichtung-Steuersignal DIR mit niedrigem Logikpegel erzeugt
wird, wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 in
der sequenziellen Richtung der Leitungen abgescannt. Wenn das Scanrichtung-Steuersignal
DIR mit hohem Logikpegel erzeugt wird, wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 in
der sequenziell umgekehrten Richtung der Leitungen abgescannt.
-
Die
Timingsteuerungseinheit 11 multipliziert die Ansteuerungsfrequenz
der Flüssigkristalldisplaytafel
mit N, und so kann sie die Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 periodisch
steuern.
-
Die
Datentreiberschaltung 12 verfügt über mehrere integrierte Datentreiberschaltkreise
(ICs). Jeder der Datentreiber-ICs enthält ein Schieberegister, eine
Latcheinheit, einen Digital/Analog-Wandler, einen Puffer und dergleichen.
Die Datentreiberschaltung 12 führt unter Steuerung durch die
Timingsteuerungseinheit 11 ein Einspeichern der digitalen
Videodaten XRGB aus, und sie wandelt diese in positive und negative
Gammakompensationsspannungen, um diese an die Datenleitungen D1
bis Dm zu liefern. Die Datentreiberschaltung 12 invertiert
auf das Polaritätssteuersignal
POL hin die Polarität
der Datenspannung.
-
Die
Gatetreiberschaltung 13 verfügt, wie es in der 4 dargestellt
ist, über
mehrere Gatetreiber-ICs 131. Außerdem verfügt sie über ein Schieberegister, einen
Pegelschieber zum Wandeln des Ausgangssignals desselben in ein Signal
mit einem Hub, der für
eine TFT-Ansteuerung der Flüssigkristallzelle Clc
geeignet ist, einen Ausgangspuffer und dergleichen. Während die Gatetreiberschaltung 13 die Gateimpulse
(oder die Scanimpulse) abhängig
vom Logikzustand des Scanrichtung-Steuersignals DIR nach oben oder
unten verschiebt, gibt die Gatetreiberschaltung 13 die
Gateimpulse aus. Anders gesagt, geben die Gatetreiber-ICs 131 die
Gateimpulse aus, während
sie diese auf das von der Timingsteuerungseinheit 11 empfangene
Scanrichtung-Steuersignal DIR hin in der sequenziellen Richtung
von der Ober- zur Unterseite des Schirms verschieben. Gemäß einer
umgekehrten Funktion geben sie die Gateimpulse aus, während sie
diese in der sequenziell umgekehrten Richtung von der Unter- zur
Oberseite des Schirms verschieben. In der 4 kennzeichnet
CAR ein Übertragssignal,
wie es in einem Gatetreiber-IC 131 erzeugt wird und an
den nächsten Gatetreiber-IC 131 übertragen
wird, was für
alle Gatetreiber-ICs 131 mit Ausnahme des ersten gilt. Das Übertragssignal
CAR dient als Gatezustandsimpuls für die anderen Gatetreiber-ICs 131 mit
Ausnahme des ersten.
-
Die
Gatetreiber-ICs 131 sind unterteilt an der linken und der
rechten Seite der Flüssigkristalldisplaytafel 10 angebracht,
um die Verzögerung
und Entspannungsabfall der Gateimpulse bei einer großen Flüssigkristalldisplaytafel 10 zu
verringern, und so können
die Gatetreiber-ICs 131 an den beiden Seiten der Gateleitungen
gleichzeitig Gateimpulse an die Gateleitungen anlegen. In diesem
Fall verschieben, da das Flüssigkristalldisplaytafel 10 bei
der einschlägigen
Technik in der sequenziellen Richtung abgescannt wird, die Gatetreiber-ICs 131 an
der linken Seite der Flüssigkristalldisplaytafel 10 die
Gateimpulse in der sequenziellen Richtung, und sie geben sie aus,
jedoch verschieben die Gatetreiber-ICs 131 an der rechten
Seite der Flüssigkristalldisplaytafel 10 die Gateimpulse
in der sequenziell umgekehrten Richtung und geben sie aus, da die
Richtung der Ausgangsanschlüsse
der Gatetreiber-ICs 131 wechselt. Bei der einschlägigen Technik
wird das Scanrichtung-Steuersignal DIR auf eine vorbestimmte Spannung
oder einen vorbestimmten Logikpegel fixiert, um dem oben beschriebenen
Zweck zu genügen. Demgegen über wird
beim Flüssigkristalldisplay
gemäß der hier
beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung der Logikpegel des Scanrichtung-Steuersignals DIR
periodisch invertiert, und so können
die Gatetreiber-ICs 131 die Verschieberichtung der Gateimpulse
in der sequenziellen Richtung und der sequenziell umgekehrten Richtung
abwechselnd steuern.
-
Beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung werden ein in der 5 dargestelltes
erstes Gatetiming-Steuersignal DRV in der 6A dargestelltes zweites
Gatetiming-Steuersignal DRV2 abwechselnd an die Gatetreiber-ICs 131 der
Gatetreiberschaltung 13 angelegt. Wie oben beschrieben,
entspricht die Ansteuerungsperiode der durch das zweite Gatetiming-Steuersignal
DRV2 angesteuerten Flüssigkristalldisplaytafel
10 N Rahmenperioden oder N Sekunden. Demgemäß wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 auf
das erste Gatetiming-Steuersignal DRV1 hin in der sequenziellen
Richtung abgescannt, und die Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 ändert sich
alle N Rahmenperioden oder alle N Sekunden auf das zweite Gatetiming-Steuersignal
DRV2 hin.
-
Die 5 ist
ein Signalverlaufsdiagramm des ersten Gatetiming-Steuersignals DRV1.
-
Wie
es in der 5 dargestellt ist, ist das erste
Gatetiming-Steuersignal
DRV1 ein Steuersignal zum Steuern der Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 in
der sequenziellen Richtung auf dieselbe Weise wie beim Gatetiming-Steuersignal
gemäß dem Stand
der Technik.
-
Im
ersten Gatetiming-Steuersignal DRV1 wird ein Gatestartimpuls GSP
zu Beginn einer Rahmenperiode einmalig erzeugt, wenn die Scanzeit startet.
Jeweils ein Impuls des Gatewechsel-Taktsignals GSC wird pro einer
Horizontalperiode erzeugt, wobei die Erzeugungsanzahl der Impulse
des Gatewechsel-Taktsignals GLC der Anzahl der Gateleitungen entspricht.
Synchron mit einer ansteigenden Flanke des Gatewechsel-Taktsignals
GSC wird ein Gateausgangssignal-Aktiviersignal GOE erzeugt. Das
Scanrichtung-Steuersignal
DIR wird im niedrigen Logikzustand gehalten.
-
Die
Gatetreiber-ICs 131 der Gatetreiberschaltung 13 verschieben
die synchron mit den positiven und negativen Datenspannungen erzeugten Gateimpulse
mit Impulsen des Gatewechsel-Taktsignals GSC in der sequenziellen
Richtung, d. h. in der Verschieberichtung von oben nach unten, was
auf das Scanrichtung-Steuersignal DIR mit niedrigem Logikzustand
hin erfolgte, und sie legen die Gateimpulse sequenziell an die Gateleitungen
G1 bis Gn an. Demgemäß wird,
wenn das erste Gatetiming-Steuersignal DRV erzeugt wird, der Gateimpuls
an die erste Gateleitung G1 gelegt, und dann werden die Gateimpulse
sequenziell an die zweite bis n-te Gateleitung G2 bis Gn gelegt.
Wenn die Flüssigkristalldisplaytafel 10 durch
das erste Gatetiming-Steuersignal DRV1 abgescannt wird und die Prüfdaten des
in der 2A dargestellten Mosaikmusters
anzeigt, ist die Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 dieselbe wie
die in der 2B Dargestellte.
-
Die 6A ist
ein Signalverlaufsdiagramm des zweiten Gatetiming-Steuersignals
DRV2. Die 6B zeigt die Scanrichtung der
durch das zweite Gatetiming-Steuersignal DRV2 angesteuerten Flüssigkristalldisplaytafel 10,
wenn die Prüfdaten
eines Mosaikmusters auf der Flüssigkristalldisplaytafel 10 angezeigt
werden.
-
Wie
es in der 6A dargestellt ist, ist das zweite
Gatetiming-Steuersignal DRV2 ein Steuersignal zum abwechselnden
Durchscannen der Flüssigkristalldisplaytafel 10 in
der sequenziellen Richtung und der sequenziell umgekehrten Richtung.
-
Im
zweiten Gatetiming-Steuersignal DRV2 wird zu Beginn einer Rahmenperiode
einmalig ein Gatestartimpuls GSP, wenn die Scanzeit beginnt. Innerhalb
eines Gatewechsel-Taktsignals GSC werden ein Impuls kurzer Breite
und ein solcher langer Breite innerhalb der ersten Horizontalperiode
erzeugt. Anschließend
werden, nachdem innerhalb einer zweiten Horizontalperiode ein Impuls
mit langer Breite erzeugt wurde, 2Impulse mit kurzer Breite und
ein Impuls mit langer Breite innerhalb einer dritten Horizontalperiode
erzeugt. Dann wird, im Gatewechsel-Taktsignal GSC, der während der
zweiten und dritten Horizontalperiode erzeugte Impulssignalverlauf
während
auf diese dritte Horizontalperiode folgenden Horizontalperioden
wiederholt erzeugt. Synchron mit einer ansteigenden Flanke des Gatewechsel-Taktsignal
GSC wird ein Gateausgangssignal-Aktiviersignal GOE erzeugt. Während ungeradzahligen
Horizontalperioden wird ein Scanrichtung-Steuersignal DIR mit niedrigem
Logikzustand erzeugt, während
in geradzahligen Horizontalperioden mit hohem Logikzustand erzeugt
wird. Die Impulsbreite des Scanrichtung-Steuersignals DIR ist größer als
diejenige des Gatewechsel-Taktsignals GSC, und sie entspricht einer
Horizontalperiode. Der zweite Halbabschnitt jedes Impulses des Scanrichtung-Steuersignals
DIR überlappt
mit den langen Impulsen des während
der geradzahligen Horizontalperioden erzeugten Gatewechsel-Taktsignals
GSC, wohingegen während
der geradzahligen Horizontalperioden Überlappung mit den Impulsen
des Gateausgangssignal-Aktiviersignals GOE besteht.
-
Wenn
das Scanrichtung-Steuersignal DIR in niedrigem Logikzustand erzeugt
wird, verschiebt die Gatetreiberschaltung 13 die Gateimpulse
von der Ober- zur Unterseite des Schirms in der sequenziellen Richtung.
Wenn das Scanrichtung-Steuersignal DIR in hohem Logikzustand erzeugt
wird, verschiebt die Gatetreiberschaltung 13 die Gateimpulse
von der Unter- zur Oberseite des Schirms in der sequenziell umgekehrten
Richtung. Die Anzahl der Verschiebeoperationen der Gateimpulse entspricht
der Anzahl der Impulse des Gatewechsel-Taktsignals GSC, wie sie
innerhalb einer Horizontalperiode erzeugt werden. Demgemäß verschiebt,
wenn das Scanrichtung-Steuersignal DIR und das Gatewechsel-Taktsignal
GSC so erzeugt werden, wie es in der 6A dargestellt
ist, die Gatetreiberschaltung 13 den Gatestartimpuls GSP
während
der ersten Horizontalperiode zweimal in der sequenziellen Richtung,
und sie liefert den Gateimpuls an die zweite Gateleitung G2. Nachdem
die Gatetreiberschaltung 13 den Gateimpuls einmal während der
zweiten Horizontalperiode in der sequenziell umgekehrten Richtung
verschoben hat und ihn an die erste Gateleitung G1 geliefert hat, verschiebt
sie ihn sequenziell dreimal während
der dritten Horizontalperiode in der sequenziellen Richtung und
liefert ihn an die vierte Gateleitung G4. Dann verschiebt die Gatetreiberschaltung 13 den Gateimpuls
während
der vierten Horizontalperiode einmal in der sequenziell umgekehrten
Richtung, und sie liefert ihn an die dritten Gateleitung G3. Nachdem die
Gatetreiberschaltung 13 den Gateimpuls dreimal während einer
Horizontalperiode in der sequenziellen Richtung verschoben hat und
ihn an die n-te Gateleitung Gn gelegt hat, verschiebt sie ihn während der
nächsten
Horizontalperiode einmal in der sequenziell umgekehrten Richtung,
und sie liefert ihn an die (n – 1)-te
Gateleitung Gn – 1.
-
Da
beim Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung die Flüssigkristalldisplaytafel 10 durchgescannt
wird, während
die Scanrichtung alle N Rahmenperioden oder alle N Sekunden geändert wird,
wird die Datenspannung an der Grenze zwischen einem Schwarzpegelblock
und einem Weißgraupegelblock
selbst dann, wenn das Flüssigkristalldisplay
das in der 2A dargestellte Mosaikmuster
für lange
Zeit anzeigt, von einem Weißgraupegelblock
auf einen Schwarzpegelblock verschoben. Im Ergebnis werden beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung die Gateimpulse an die Gateleitungen geliefert, während die
Scanrichtung der Gateimpulse geändert
wird, und so kann eine Polarisation von Verunreinigungsionen innerhalb
der Flüssigkristallschicht
unterdrückt
werden, und es können
Verfärbungen
und eine Verfärbungsausbreitung
verhindert werden.
-
Beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung werden das in der 5 dargestellte
erste Gatetiming-Steuersignal DRV1 und das in der 7A dargestellte
dritte Gatetiming-Steuersignal DRV3 abwechselnd an die Gatewechsel-Taktsignal
GSCs 131 der Gatetreiberschaltung 13 geliefert.
Wie oben beschrieben, entspricht die Ansteuerungsperiode der durch
das dritte Gatetiming-Steuersignal DRV3 angesteuerten Flüssigkristalldisplaytafel
10 N Rahmenperioden oder N Sekunden. Demgemäß wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 auf
das erste Gatetiming-Steuersignal DRV1 hin in der sequenziellen
Richtung durchgescannt, und die Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 wird
alle N Rahmenperioden oder alle N Sekunden auf das dritte Gatetiming-Steuersignal
DRV3 hin geändert.
-
Die 7A ist
ein Signalverlaufsdiagramm des dritten Gatetiming-Steuersignals
DRV3. Die 7B zeigt die Scanrichtung der
durch das dritte Gatetiming-Steuersignal DRV3 angesteuerten Flüssigkristalldisplaytafel 10,
wenn Prüfdaten
entsprechend einem Mosaikmuster auf der Flüssigkristalldisplaytafel 10 angezeigt
werden.
-
Wie
es in der 7A dargestellt ist, ist das dritte
Gatetiming-Steuersignal DRV3 ein Steuersignal zum abwechselnden
Durchscannen der Flüssigkristalldisplaytafel 10 in
der sequenziellen Richtung und der sequenziell umgekehrten Richtung.
-
Im
dritten Gatetiming-Steuersignal DRV3 wird der Gatestartimpuls GSP
zu Beginn einer Rahmenperiode einmal erzeugt, wenn die Scanzeit
beginnt. Im Gatewechsel-Taktsignal GSC wird innerhalb einer ersten
Horizontalperiode ein Impuls mit langer Breite erzeugt, und dann
werden innerhalb einer zweiten Horizontalperiode ein Impuls mit
kurzer Breite und ein Impuls mit langer Breite erzeugt. Nachdem
innerhalb einer dritten Horizontalperiode ein Impuls mit langer
Breite erzeugt wurde, werden in einer vierten Horizontalperiode
sequenziell 2Impulse mit kurzer Breite und ein Impuls mit langer
Breite erzeugt. Der während
der dritten und der vierten Horizontalperiode erzeugte Impulsverlauf
wird während auf
die vierte Horizontalperiode folgenden Horizontalperioden wiederholt
erzeugt. Das Gateausgangssignal-Aktiviersignal
GOE wird synchron mit einer ansteigenden Flanke des Gatewechsel-Taktsignals GSC
erzeugt. Nachdem das Scanrichtung-Steuersignal DIR in der ersten
und der zweiten Horizontalperiode in niedrigem Logikzustand gehalten
wurde, wird es während
ungeradzahligen Horizontalperioden in hohem Logikzustand erzeugt,
während
es in geradzahligen Horizontalperioden mit niedrigem Logikzustand
erzeugt wird. Die Impulsbreite des Scanrichtung-Steuersignals DIR
ist größer als
diejenige des Gatewechsel-Taktsignals GSC, und sie entspricht einer
Horizontalperiode. Der zweite Halbabschnitt jedes Impulses des Scanrichtung-Steuersignals
DIR überlappt
mit den Impulsen des Gatewechsel-Taktsignals GSC, wie sie, mit Ausnahme
der ersten Horizontalperiode, während
der anderen ungeradzahligen Horizontalperioden erzeugt werden, sowie
Impulsen des Gateausgangssignal-Aktiviersignals GOE,
wie sie während
der ungeradzahligen Horizontalperioden erzeugt werden.
-
Wenn
das Scanrichtung-Steuersignal DIR in niedrigem Logikzustand erzeugt
wird, verschiebt die Gatetreiberschaltung 13 die Gateimpulse
von der Ober- zur Unterseite des Schirms in der sequenziellen Richtung.
Wenn das Scanrichtung-Steuersignal DIR in hohem Logikzustand erzeugt
wird, verschiebt die Gatetreiberschaltung 13 die Gateimpulse
von der Unter- zur Oberseite des Schirms in der sequenziell umgekehrten
Richtung. Die Anzahl der Verschiebeoperationen der Gateimpulse entspricht
der Anzahl der während
einer Horizontalperiode erzeugten Impulse des Gatewechsel-Taktsignals
GSC. Demgemäß verschiebt,
wenn das Scanrichtung-Steuersignal DIR und das Gatewechsel-Taktsignal
GSC so erzeugt werden, wie es in der 7A dargestellt
ist, die Gatetreiberschaltung 13 den Gatestartimpuls GSP während der
ersten Horizontalperiode einmal in der sequenziellen Richtung und
liefert ihn an die erste Gateleitung G1. Nachdem die Gatetreiberschaltung 13 den
Gateimpuls während
der zweiten Horizontalperiode zweimal in der sequenziellen Richtung
verschoben hat und an die dritte Gateleitung G3 geliefert hat, verschiebt
sie den Gateimpuls während
der dritten Horizontalperiode anschließend einmal in der sequenziell
umgekehrten Richtung und liefert ihn an die zweite Gateleitung G2.
Nachdem die Gatetreiberschaltung 13 den Gateimpuls während der
vierten Horizontalperiode dreimal in der sequenziellen Richtung
verschoben hat und ihn an die fünfte
Gateleitung G5 geliefert hat, verschiebt sie ihn während der
fünften
Horizontalperiode anschließend
einmal in der sequenziell umgekehrten Richtung und liefert ihn an
die vierte Gateleitung G4. Die Gatetreiberschaltung 13 führt die
oben beschriebenen Operationen wiederholt aus, und so liefert sie
die Gateimpulse in der Reihenfolge der Gateleitungen n – 4, n – 2, n – 3, n an
die Gateleitungen G1 bis Gn.
-
Da
beim Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung die Flüssigkristalldisplaytafel 10 durchgescannt
wird, während
die Scanrichtung alle N Rahmenperioden oder alle N Sekunden geändert wird,
wird die Datenspannung an der Grenze zwischen einem Schwarzpegelblock
und einem Weißgraupegelblock
selbst dann, wenn das Flüssigkristalldisplay
das in der 2A dargestellte Mosaikmuster
für lange
Zeit anzeigt, von einem Weißgraupegelblock
auf einen Schwarzpegelblock verschoben. Im Ergebnis werden beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung die Gateimpulse an die Gateleitungen geliefert, während die
Scanrichtung der Gateimpulse geändert
wird, und so kann eine Polarisation von Fremdstoffionen innerhalb
der Flüssigkristallschicht
unterdrückt
werden und es können Verfärbungen
und eine Verfärbungsausbreitung
verhindert werden.
-
Die 8 zeigt
eine Schaltung der Timingsteuerungseinheit 11 zum Erhöhen der Übertragungsfrequenz
der digitalen Videodaten und zum Multiplizieren der Daten und Gatetiming-Steuersignalen.
-
Wie
es in der 8 dargestellt ist, verfügt die Timingsteuerungseinheit 11 über einen
Speicher 31, eine Übertragungsschnittstelleneinheit 32,
einen Speichercontroller 33, einen Frequenzmultiplizierer 34 und
eine Timingsteuersignal-Erzeugungseinheit 35.
-
Der
Speicher 31 ist als Rahmenspeicher implementiert; er speichert
die digitalen Videodaten RGB auf ein Schreibadressensignal Wadd
hin, das auf Grundlage des nicht multiplizierten Datenaktiviersignals
DE erzeugt wird, und er gibt die gespeicherten digitalen Videodaten
auf ein Leseadressensignal Radd, dessen Frequenz erhöht ist,
auf Grundlage des multiplizierten Datenaktiviersignals DE aus. Der Speicher 31 gibt
während
einer ersten Halbperiode und einer zweiten Halbperiode einer multiplizierten Rahmenperiode
unter Steuerung durch den Speichercontroller 33 sukzessive
dieselben Daten zweimal aus.
-
Die Übertragungsschnittstelleneinheit 32 überträgt die vom
Speicher 31 ausgegebenen digitalen Videodaten XRGB sowie
ein Mini-LVDS(low-voltage differential signaling)-Taktsignal auf
Mini-LVDS-Weise an die Datentreiberschaltung 12. Wenn die
Daten auf Mini-LVDS-Weise übertragen werden,
muss, da der auf einen Rücksetzimpuls
des Mini-LVDS-Taktsignals folgende Rücksetzimpuls als Sourcestartimpuls
SSP dient, die Timingsteuersignal-Erzeugungseinheit 35 keinen
gesonderten Sourcestartimpuls SSP erzeugen.
-
Der
Speichercontroller 33 erzeugt ein für das eingegebene Datenaktiviersignal
DE geeignetes Schreibadressensignal Wadd, und er erzeugt das für das Datenaktiviersignal
DE geeignete Leseadressensignal Radd, dessen Eingangsfrequenz mit 2multipliziert
ist. Der Grund, weswegen die Ausgangsgeschwindigkeit des Speichers 31 erhöht ist, besteht
darin, dass die digitalen Videodaten XRGB an die Datentreiberschaltung 12 geliefert
werden, wenn die Flüssigkristalldisplaytafel 10 während einer ersten
Halbperiode einer Rahmenperiode, wie in der 9 dargestellt,
durch das erste Gatetiming-Steuersignal DRV1 angesteuert wird, und
dann dieselben Daten XRGB während
einer zweiten Halbperiode der Rahmenperiode an die Datentreiberschaltung 12 zu liefern
sind.
-
Der
Frequenzmultiplizierer 34 multipliziert die Frequenz des
Datenaktiviersignals DE mit zwei. Das Datenaktiviersignal DE wird
nach jeweils einer Horizontalperiode auf Grundlage einer eingegebenen
Rahmenfrequenz des Datenaktiviersignals DE erzeugt. Wenn beispielsweise
die Eingangsrahmenfrequenz 60 Hz beträgt, wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 mit
einer Rahmenfrequenz von 120 Hz angesteuert.
-
Die
Timingsteuersignal-Erzeugungseinheit 35 erzeugt die Gatetiming-Steuersignale
GSP, GSC, GOE und DIR sowie die Datentiming-Steuersignale SSP, SSC, SOE und POL
auf Grundlage des Datenaktiviersignals DE, dessen Frequenz mit 2multipliziert
ist. Demgemäß sind die
Frequenzen der von der Timingsteuersignal-Erzeugungseinheit 35 ausgegebenen
Gate- und Datentiming-Steuersignale
zweimal höher
als die Frequenzen dieser Signale, wie sie erzeugt werden, wenn
die Flüssigkristalldisplaytafel 10 mit
60 Hz betrieben wird.
-
Beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 dadurch
mit 120 Hz be trieben, dass die Rahmenfrequenz mit 2multipliziert
wird und eine Zeitunterteilung einer Rahmenperiode entsprechend
1/60 Sek. in eine Unter-Rahmenperiode einer ersten Hälfte und
eine Unter-Rahmenperiode einer zweiten Hälfte erfolgt, um die Flüssigkristalldisplaytafel 10 zu
betreiben. Ferner wird beim Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung das oben in der 9 dargestellte erste
Gatetiming-Steuersignal während
einer Unter-Rahmenperiode einer ersten Hälfte jeder Rahmenperiode an
die Gatetreiber-ICs 131 angelegt, um die Scanrichtung in
der sequenziellen Richtung zu steuern. Dann wird beim Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung das unten in der 9 dargestellte
vierte Gatetiming-Steuersignal an die Gatetreiber-ICs 131 angelegt,
um die Scanrichtung in der sequenziell umgekehrten Richtung zu steuern.
-
Die 9 zeigt
ein erstes bis viertes Gatetiming-Steuersignal. Die 10 zeigt
die Scanrichtung bei einer durch das Gatetiming-Steuersignal der 9 angesteuerten
Flüssigkristalldisplaytafel 10, wenn
auf dieser Prüfdaten
entsprechend einem Mosaikmuster angezeigt werden.
-
Wie
es in der 9 dargestellt ist, ist das dortige
erste Gatetiming-Steuersignal im Wesentlichen dasselbe wie das erste
Gatetiming-Steuersignal der 5, jedoch
mit der Ausnahme, dass nun die Frequenz höher ist. Das vierte Gatetiming-Steuersignal
steuert die Scanrichtung der Gateimpulse von der Oberzur Unterseite
des Schirms in der sequenziell umgekehrten Richtung. Anders gesagt,
verschieben, nachdem die Gatetreiber-ICs 131 einen Gateimpuls
an die letzte Leitung LINE#768 als Gateleitung auf das vierte Gatetiming-Steuersignal
hin geliefert haben, dieselben den Gateimpuls um eine Leitung nach
oben, und schließlich
liefern sie einen Gateimpuls an eine erste Leitung LINE#1 innerhalb der
Gateleitungen. Ein Gatestartimpuls GSP, ein Gatewechsel-Taktsignal
GSC und ein Gateausgangssignal-Aktiviersignal
GOE des vierten Gatetiming-Steuersignals sind im Wesentlichen dieselben wie
beim ersten Gatetiming-Steuersignal. Andererseits wird ein Scanrichtung-Steuersignal
DIR des vierten Gatetiming-Steuersignals während der Unter-Rahmenperiode
der zweiten Hälfte
in hohem Logikzustand erzeugt.
-
Beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung wird der gesamte Schirm der Flüssigkristalldisplaytafel für jeweils
eine Rahmenperiode in der sequenziellen Richtung angesteuert, wie
es in der 10 dargestellt ist, und dann
wird der gesamte Schirm in der sequenziell umgekehrten Richtung
angesteuert. Demgemäß wird die
Datenspannung an der Grenzfläche
zwischen einem Schwarzpegelblock und einem Weißgraupegelblock selbst dann,
wenn das Flüssigkristalldisplay das
in der 2A dargestellte Mosaikmuster
für lange
Zeit anzeigt, von einem Weißgraupegelblock
auf einen Schwarzpegelblock verschoben. Im Ergebnis werden beim
Flüssigkristalldisplay
und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung die Gateimpulse an die Gateleitungen gelegt, während die
Verschieberichtung derselben geändert
wird, und so kann eine Polarisation von Verunreinigungsionen in der
Flüssigkristallschicht
unterdrückt
werden, und es können
Verfärbungen
und eine Verfärbungsausbreitung
verhindert werden.
-
Obwohl
bei den Ausführungsformen
der Erfindung Mosaikdaten als Prüfdaten
beschrieben wurden, wird die Flüssigkristalldisplaytafel
in der Praxis tatsächlich
mit üblichen
Videodaten betrieben.
-
Wie
oben beschrieben, erfolgt beim Flüssigkristalldisplay und beim
Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß den beschriebenen Ausführungsformen
eine periodische Änderung
in einem Verfahren zum Durchscannen der Flüssigkristalldisplaytafel, und
so kann eine Polarisation von Verunreinigungsionen in der Flüssigkristallschicht
unterdrückt werden,
und es können
Verfärbungen
und eine Verfärbungsausbreitung
unterdrückt
werden. Demgemäß kann die
Anzeigequalität
des Flüssigkristalldisplays
verbessert werden.