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Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay und ein Verfahren zum Ansteuern desselben.
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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 Kathodenstrahlrohren (CRTs) durch Flüssigkristalldisplays mit Aktivmatrix ersetzt.
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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.
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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.
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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 Scanreihenfolge 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.
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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.
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DE 197 23 204 C2 offenbart eine Ansteuerschaltung für eine Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige mit einer Leitungsansteuereinheit, die einen Multiplexer zum Wählen von Signalen umfasst, die an die Gatterleitungen gemäß einem Abtastrichtungssteuersignal anzulegen sind. Wenn das Abtastrichtungs-Steuersignal den Wert ”0” hat, werden die Gatterleitungen von unten nach oben abgetastet. Wenn das Abtastrichtungssteuersignal den Wert ”1” hat, werden die Gatterleitungen von oben nach unten abgetastet.
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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.
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Diese Aufgabe ist durch das Flüssigkristalldisplay gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und das Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 8 gelöst.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
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1 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines Treibersignals bei einem üblichen Flüssigkristalldisplay;
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2A zeigt ein Mosaikmuster von Prüfdaten zum Erzeugen von Verfärbungen und einer Verfärbungsausbreitung in der Querrichtung;
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2B zeigt den Ort von Verfärbungen, wenn sich Grenzflächen zwischen Schwarzgraupegelblöcken und Weißgraupegelblöcken im Mosaikmuster der 2A bewegt;
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3 ist ein Blockdiagramm eines Flüssigkristalldisplays gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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4 zeigt einen Gatetreiber-IC (IC = integrierter Schaltkreis) einer in der 3 dargestellten Gatetreiberschaltung;
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5 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines ersten Gatetiming-Steuersignals;
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6A ist ein Signalverlaufsdiagramm eines zweiten Gatetiming-Steuersignals;
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6B zeigt die Scanrichtung für eine durch das zweite Gatetiming-Steuersignal der 6A angesteuerte Flüssigkristalldisplaytafel, wenn Prüfdaten eines Mosaikmusters auf der Flüssigkristalldisplaytafel angezeigt werden;
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7A ist ein Signalverlaufsdiagramm eines dritten Gatetiming-Steuersignals;
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7B zeigt die Scanrichtung für eine durch das dritte Gatetiming-Steuersignal der 6A angesteuerte Flüssigkristalldisplaytafel, wenn Prüfdaten eines Mosaikmusters auf der Flüssigkristalldisplaytafel angezeigt werden;
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8 zeigt die Schaltung einer Timingsteuerungseinheit zum Erhöhen der Übertragungsfrequenz digitaler Videodaten und zum Multiplizieren von Daten und Gatetiming-Steuersignalen;
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9 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines vierten Gatetiming-Steuersignals; und
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10 ist ein Timingdiagramm, das eine Datenspannung eines Mosaikmusters bei einem Scanvorgang mittels des vierten Gatetiming-Steuersignal der 9 zeigt.
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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.
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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 mxn 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.
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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.
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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.
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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 SOF 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.
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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.
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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.
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Die Timingsteuerungseinheit 11 multipliziert die Ansteuerungsfrequenz der Flüssigkristalldisplaytafel mit N, und so kann sie die Scanrichtung der Flüssigkristalldisplaytafel 10 periodisch steuern.
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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.
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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.
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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. Demgegenüber 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.
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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.
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Die 5 ist ein Signalverlaufsdiagramm des ersten Gatetiming-Steuersignals DRV1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die 8 zeigt eine Schaltung der Timingsteuerungseinheit 11 zum Erhöhen der Übertragungsfrequenz der digitalen Videodaten und zum Multiplizieren der Daten und Gatetiming-Steuersignalen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Timingsteuersignal-Erzeugungseinheit 35 erzeugt die Gatetiming-Steuersignale GSP, GSC, GOE und DIR sowie die Datentiming-Steuersignale SSP, SSC, SOS 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.
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Beim Flüssigkristalldisplay und beim Verfahren zum Ansteuern desselben gemäß der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkristalldisplaytafel 10 dadurch mit 120 Hz betrieben, 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.
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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.
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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 Ober- zur Unterseite des Schirms in der sequenziell umgekehrten Richtung. Anders gesagt, verschieben, nachdem die Gatetreiber-ICs 131 einen Gateimpuls an die letzte Leitung LINS#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 LINS#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.
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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.
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Obwohl bei den Ausführungsformen der Erfindung Mosaikdaten als Prüfdaten beschrieben wurden, wird die Flüssigkristalldisplaytafel in der Praxis tatsächlich mit üblichen Videodaten betrieben.
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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.
