显示驱动装置以及其驱动控制方法

专利名称：显示驱动装置以及其驱动控制方法
技术领域：
本发明涉及驱动液晶显示板的显示驱动装置以及采用显示驱动装置的显示装置，尤其涉及驱动有源(主动)矩阵型液晶显示板的显示驱动装置。
背景技术：
近几年，以数码摄像机和数码相机等为代表的摄像设备、移动电话和便携信息终端(PDA)等迅速普及，其中大量采用液晶显示板的显示装置，用来显示图像和文字信息等。并且，计算机等信息终端和图像设备的监视器和显示器也大量采用液晶显示板的显示装置，取代过去的显像管(CRT)。
这些用途的液晶显示板大量采用图像质量较高的、以薄膜晶体管(TFT)为开关元件的有源矩阵型液晶显示板(以下简称为TFT-LCD)。
以下参照附图，详细说明采用TFT-LCD的过去的显示装置的主要结构。
TFT-LCD是一种显示器，其上，有选择地向各液晶显示像素上加电压所用的TFT和液晶显示像素在玻璃基片上被布置成矩阵状。


图11表示TFT-LCD中的液晶显示像素100的等效电路。如同图所示，液晶显示像素100的构成部分是TFT，其设置在向行方向上延伸的栅线GL和向列方向上延伸的数据线DL的交点上，其栅电极G连接在栅线GL上；源电极S连接在数据线DL上；液晶显示像素电容CLC，它由液晶构成，夹持该液晶的两边有两种电极，一种是与该TFT的漏极电极D相连接的像素电极，另一种是与该像素电极相对置的对置电极1；以及辅助电容CS，它由绝缘模构成，该绝缘膜被夹持在像素电极和辅助电容电极2之间。
在TFT-LCD中，该液晶显示像素100排队成许多矩阵状结构。并且，共用电极VCOM统一连接到各液晶显示像素100的对置电极1和辅助电容电极2上。
以下，图12A～图12D表示驱动TFT-LCD的信号波形的定时图的一例。
图12A的VG是表示栅线GL的电位的波形，是扫描信号。并且，图12B的VS是表示数据线DL的电位的波形，是与显示数据信号相对应的电压，设中心电压为VSDC。该VG、VS信号分别被加到TFT的栅极电极G和源极电极S上。
图12C的VCOM是表示与共用电极VCOM相连接的对置电极1和辅助电容电极2的电位的波形，设中心电压为VCOMDC。
并且，若往液晶上连续加直流电压，则液晶老化，所以，VS，VCOM，例如每一帧，极性颠倒一次，进行反转驱动。
图12D表示加在液晶显示像素100的液晶电容CLC上的电压VLC的变化。
如同图所示，在第1帧的时间T1内，栅线GL的电位为“高”电平，所以TFT变成“导通”状态，于是，像素电极的电位与数据线DL的电位VS相等。因此，加在液晶电容CLC上的电压是加在共用电极VCOM上的电位和数据线DL的电位VS的差分电压。
在时间T2，由于栅线GL的电位变成“低”电平，所以TFT变成“截止”状态。因此，在上述时间T1时加在液晶电容CLC上的电荷保持不变，但在栅线GL的电位变成“低”电平的瞬间的电位变化，其作用的方向是通过TFT的漏-栅间寄生电容CGD而使像素电极的电位下降，加在液晶电容CLC上的电压VLC的下降量等于下述的场通电压ΔV。
并且，在第2帧，数据线DL的电位VS和共用电极VCOM的电位VCOM进行反转，在时间T3时，栅线GL的电位变成“高”电平，因此，TFT变成“导通”状态，于是，像素电极的电位与数据线DL的电位VS相等，在液晶电容CLC上所加的电压是加在共用电极VCOM上的电压和数据线DL的电压VS的差分电压。
在时间T4时，和时间T2一样，栅线GL的电位变成“低”电平，于是，TFT变成“截止”状态，因此，在上述时间T3时加在液晶电容CLC上的电荷保持不变，但在栅线GL的电位变成“低”电平的瞬间的电位变化通过TFT的栅-漏间寄出电容CGD而产生影响，使加在液晶电容CLC上的电压VLC的下降量等于场通电压ΔV。然后，由于TFT变成“截止”状态，所以加在液晶电容CLC上的电荷保持不变。
该场通电压ΔV由下式表示ΔV＝ΔVG×(CGD/(CGD+CLC+CS))……(1)式中，ΔVG是栅线的电位的变化量，CGD是栅-漏间寄生电容，CLC是像素电极部分的液晶电容，CS是辅助电容。
如图12D所示，加在液晶电容CLC上的电压VLC产生的变化量是场通电压ΔV，所以，VLC的波形变成与VCOM正负不对称的波形，保持在液晶电容CLC中的正负电荷量产生差异，于是生成直流电压成分。
这样一来，产生闪烁，同时，在液晶上加上直流电压，产生烧伤，使显示质量下降。
并且，由于在液晶上加上直流电压，所以造成液晶老化，使液晶可靠性降低。
为了解决上述问题，过去，例如对数据线DL的电位VS的中心电压VSDC进行设定，使其提高约ΔV，由于加在液晶电容CLC上的电压VLC而能保持在液晶电容CLC内的正负电荷量，被调整到大致相同。因此，能减少直流电压成分，抑制闪烁的产生，同时抑制烧伤的产生和液晶的老化。
但是，液晶电容CLC相对于加在液晶上的电压VLC来说，并非一定。图13表示液晶的介电常数εr随所加电压VLC而变化的特性一例。如同图所示，液晶的介电常数εr的特性是一般，随所加电压VLC的增高而增大。
液晶电容CLC由下式表示CLC＝εo*r*s/d所以，液晶电容CLC的值也随所加电压VLC而变化，即随所加电压VLC的增高而增加。式中，S是像素电极面积，d是单元间隙，εo*是真空的介电常数。
其中，加在液晶上的电压VLC是基于数据线DL的电位VS的电压，数据线DL的电位VS是与显示数据信号相对应的电压，所以并非一定，而是随显示数据信号而变化的。
也就是说，液晶电容CLC是随所加电压VLC而变化的，所以，根据式(1)，场通电压ΔV也随所加电压VLC而变化。在此，把随所加电压VLC而变化的ΔV的变化量称为ΔΔV。
因此，根据所加电压VLC为某一值(例如最大电压)的状态，来调整数据线DL的中心电压VSDC，调整到在此状态下由于电压VLC而能保持在液晶电容CLC内的正负电荷量大致相同，设定为无直流电压成分的状态，即使这样，也仍是如前所述，所加电压VLC是随显示数据信号而变化的电压，是经常变化的，场通电压ΔV也是随其变化的，所以在所加电压VLC变化的情况下，保持在液晶电容CLC内的正负电荷量发生变化，所以，不能将保持在液晶电容CLC内的正负电荷量调整到始终相同。
因此，过去的做法是通过增大辅助电容CS来减小场通电压ΔV本身大小，并减少因液晶电容CLC变化而造成的影响。
但是，为了增大辅助电容CS，必须增大形成CS的电极的面积，于是造成开口率降低。因此，出现的问题是显示质量下降，或者必须提高背光的亮度，结果使功耗增大。
再有，最近，为了抑制因电池驱动而造成的设备增加，并且为了降低功耗，正在进一步降低驱动电压，相应地使用能在低电压下工作的低压液晶。在此情况下，由于液晶所加电压降低，所以液晶电容减小，因此场通电压ΔV有进一步增高的趋势。所以，出现的问题是场通电压ΔV随所加电压VLC而变化所产生的影响增大，闪烁和烧伤等增加，显示质量进一步下降。

发明内容
本发明是一种驱动有源矩阵型的液晶显示板的显示驱动装置，其优点是由于根据显示像素的场通电压的变化来校正加在显示像素上的电平，所以，在采用该显示驱动装置的显示装置中不增大辅助电容，即可抑制闪烁和烧伤等的产生，获得高质量的显示，同时，提高液晶的可靠性。
为了获得这些优点，本发明的显示驱动装置以及采用它的显示装置具有有源矩阵型液晶显示板，其中包括以下3个部分多个像素电极，其被布置成矩阵状；共用电极，其与该像素电极相对置；以及多个液晶显示像素，其由液晶构成，该液晶被夹持在该像素电极和该共用电极之间；共用电极反转装置，其在每个规定周期对该液晶显示板的共用电极的电位进行一次反转；以及灰度标准电压设定装置，其设定方法是根据对比度设定值和校正电压设定值，在每次由共用电极反转装置使共用电极电位反转时，对最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行设定，使得共用电极电位每次反转时的最低灰度标准电压和最高灰度标准电压的各个变动中心电压中的一边的、加在液晶显示像素上的电压减小的一边的电压高于另一边的电压，并使其高出的量等于和校正电压设定值相对应的电压。
灰度标准电压设定装置中的与校正电压设定值相对应的电压是以下两种场通电压值的差分电压值一种是在有源矩阵型液晶显示板中的液晶显示像素上加上了最低灰度标准电压或最高灰度标准电压中的一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值；另一种是加上了另一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值。
该灰度标准电压设定装置具有γ标准电压发生装置，其发生多个阶梯的电压；标准电压选择装置，其中包括以下两种第1电压选择装置，其从每当共用电极的电位反转时由γ标准电压发生装置发生的多个阶梯的电压中选择并输出基于对比度设定值和校正电压设定值的第1值所对应的阶梯的第1电压；以及第2电压选择装置，其从由γ标准电压发生装置发生的多个阶梯的电压中，选择并输出下述数值所对应的阶梯的第2电压，该数值是从该阶梯的最大值中减去基于对比度设定值和校正电压设定值的第2值后所得的值，以及标准电压输出装置，其在每当共用电极的电位进行反转时把由标准电压选择装置输出的第1电压和第2电压交替地作为最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行输出。
该第1电压选择装置和第2电压选择装置中的基于对比度设定值和校正电压设定值的第1值和第2值，是以下两个值中的某一个一个值是由对比度设定置得出的值、另一个值是从由该对比度设定值得出的值中减去由该校正电压设定值得出的值后得到的值；或者是以下两个值中的某一个值一个值是γ标值电压发生装置中的阶梯数的最大值、另一个是由该对比度设定值得出的值或者由该对比度设定值得出的值中减去由该校正电压设定值得出的值后所得的值。共用电极电位每反转一次，就交替地设定一次，并且，根据有源矩阵型液晶显示板是正常白色方式，还是正常黑色方式，来使第1和第2值与共用电极电位的极性反转相对应的状态进行反转。
为了获得上述优点，本发明的显示驱动装置的驱动控制方法是在每个规定期对有源矩阵型液晶显示板的共用电极的电位进行一次反转驱动一次，在共用电极电位每次反转时，根据对比度电极值和校正电压设定值来设定最低灰度标准电压和最高灰度标准电压，使得在共用电极电位每次反转时的各灰度标准电压变动中心电压中，加在上述液晶显示像素上的电压减小的一种电压高于另一种电压并使高出的量等于和校正电压设定值相对应的电压。与该校正电压设定值相对应的电压是以下两种电压值的差分电压值一种值是在有源矩阵型液晶显示板中的液晶显示像素上加最低灰度标准电压或最高灰度标准电压中的一种电压时的该液晶显示像素中的场通电压值；另一种值是当加另一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值。
基于该对比度设定值和校正电压设定值的最低灰度标准电压和最高灰度标准电压的设定方法是使产生多个阶梯的灰度电压，在共用电极的电位每次进行反转时，从该多个阶梯的灰度电压中选择并输出以下2种电压阶梯的第1电压，其对应于基于对比度设定值和校正电压设定值的第1值；以及阶梯的第2电压，其对应于从该阶梯数最大值中减去基于对比度设定值和校正电压设定值的第2值后所得的值，在共用电极电位每次反转时把第1电压和上述第2电压交替地设定为最低灰度标准电压和最高灰度标准电压。
在共用电极电位每次进行反转时交替地设定以下两类值中的某一个基于该对比度设定值和上述校正电压设定值的、由该对比度设定值引出的值、以及从由该对比度设定值引出的值中减去该校正电压设定值引出的值之后获得的值中的某一个值，或者从灰度电压的阶梯数的最大值和该对比度设定值引出的值中减去该校正电压设定值引出的值之后获得的值、以及对比度设定值引出的值和灰度电压的阶梯数最大值中的某一个。并且，根据驱动的有源矩阵型液晶显示板是正常白色方式还是正常黑色方式，来反转共用电极电位每次进行极性反转时的第1和第2值的对应关系并进行设定。
附图的简要说明图1是表示采用了涉及本发明的显示驱动装置的显示装置的主要部分的方框图。
图2是表示本发明灰度标准电压的生成电路的构成的方框图。
图3是表示本发明的灰度标准电压生成电路中的γ标准电压发生部的具体结构一例的电路图。
图4是表示本发明的灰度标准电压生成电路中的标准电压输出部13的具体结构的一例的电路图。
图5是表示标准电压选择部的第1实施方式中的TGA、TGB的主要部分的电路图。
图6是表示标准电压选择部的第1实施方式中的TGA、TGB的动作的定时图。
图7是第1实施方式中的黑色度电压和白色度电压的电压值与过去的值相比较的图。
图8A、8B是标准电压选择部的第2实施方式的TGA、TGB的主要部分的电路图。
图9是标准电压选择部的第2实施方式的TGA、TGB的动作的定时图。
图10是第2实施方式中的黑色度电压和白色电压的电压值与过去的值相比较的图。
图11是TFT-LCD中的液晶显示像素的等效电路。
图12A-12D是驱动TFT-LCD的信号波形的定时图。
图13是表示液晶的介电常数与所加电压的变化特性的一例的图。
具体的实施方式以下根据附图，详细说明涉及本发明的显示驱动装置以及使用它的显示装置和其驱动控制方法的实施方式。
第1实施方式首先，参照附图，详细说明涉及本发明的显示驱动装置的第1
图1是方框图，它表示采用了涉及本发明的显示驱动装置的显示装置的主要部分。
如同图所示，液晶显示装置具有灰度标准电压生成电路200、源驱动器300、栅驱动器400、液晶显示板306。
液晶显示板306是与过去相同的有源矩阵型TFT-LCD，其详细结构虽未示出，但具有向行方向延伸的多条栅线GL以及向列方向延伸的多条数据线DL。同时，在栅线DL和数据线DL的各个交点上，具有与图9所示的液晶显示像素100相同的液晶显示像素。
源驱动器300具有移动寄存器301、数据寄存器302、闭锁电路303、D/A变换器304、输出缓冲器305。在移位寄存器301上施加时钟信号CK和移位起动信号STR，施加的移位起动信号STR利用时钟信号CK来依次进行移位动作。
数据寄存器302具有多个寄存器电路，例如加上由8位的数字数据构成的显示数据D0-D7，按照从移位寄存器301供给的控制信号的定时来依次送入显示信号，同时，输出到闭锁电路303内。
闭锁电路303具有多个数据保持电路，若加上闭锁动作控制信号STB，则由数据寄存器302送入的显示数据保持在闭锁电路303内，同时，输出到D/A变换器304内。
D/A变换器304，从灰度标准电压生成电路200加上灰度标准电压(最低灰度电压V0、最高灰度电压V8)，依次来生成每个灰度的电压，同时具有多个D/A变换电路，对从闭锁电路303供给的数字数据所构成的显示数据进行译码，将其变换成与显示数据值相对应的灰度电压值，输出到输出缓冲器305内。
灰度标准电压生成电路200，其详细情况待以后叙述，但其概况是对其供给规定的电压Vdd、Vss，同时作为控制信号加上极性反转控制信号POL、校正信号DV、对比度设定信号CTA、CTB，根据这些控制信号而适当生成灰度标准电压。
输出缓冲器305，由D/A变换器304供给已变换成灰度电压的显示数据信号，加上启动信号OE，供给到液晶显示板306的各数据线DL上。
栅驱动器400，其详细结构未示出，但其具有移位寄存器和输出缓冲电路，其上加上栅时钟信号GCK和栅启动信号GST，栅启动信号GST根据栅时钟信号GCK而依次进行移位动作，这样生成的扫描信号被依次供给到液晶显示板306的各栅线GL上。于是，连接在各栅线上的TFT依次变成导通状态，从源驱动器300的输出缓冲器305中向液晶显示像素内供给显示数据信号，该显示数据信号供给到各数据线DL上，进行图像显示动作。
而且，在源驱动器300和栅驱动器400上所加的各种控制信号由无图示的控制电路供给。
在本实施方式中，在上述液晶显示装置的结构中，具有的特征是灰度标准电压的设定方法，该灰度标准电压被供给到D/A变换器304内，它是在决定与显示数据信号的灰度相对应的灰度电压时的标准电压，该显示数据信号被供给到液晶显示板306的各数据线DL上，尤其具有特征的是涉及标准电压设定的灰度标准电压生成电路200的结构。
图2是涉及本发明的灰度标准电压生成电路200的结构方框图。
如该图所示，灰度标准电压生成电路200由γ标准电压发生装置11、标准电压选择部12和标准电压输出部13构成。
γ标准电压发生装置11由外部供给规定的电压Vdd、Vss(Vdd是高压侧的电源电压，Vss是低压侧的电源电压)，把该电压Vdd-Vss区间例如分割成256级，生成由VC(0)～VC(255)构成的256级的标准电压，输出到标准电压选择部12内。
γ标准电压发生装置11的具体电路的一例示于图3。也就是说，γ标准电压发生装置11在结构上具有串联连接在供给的电压Vdd和Vcc之间的多个电阻Rdn和RC，生成由这些电阻对Vss-Vdd之间进行分压后的电压Vc0～Vc255，并进行输出。
标准电压选择部12由采用MXVA121、TGA122的第1电压控制部、以及采用MXVB123和TGB124的第2电压选择部构成。MXVA121、MXVB123分别根据从TGA122、TGB124中输入的控制值，从由γ标准电压发生装置11供给的标准电压Vc(0)～Vc(255)中，选择出对应的电压。
向TGA122内输入CTA[70]、DV[70]和POL作为控制信号，向TGB124内输入CTB[70]、DV[70]和POL作为控制信号。
其中，CTA[70]和CTB[70](以下简称为“CTA”、“CTB”)，是一种对比度设定信号，用于设定显示图像的对比度值。在此，是由8位构成的，利用表示8位的[70]的形式来表示。而且，不言而喻，并非仅限于8位，也可以用其他的位数。
再者，DV[70]是一种校正信号，它用于设定液晶显示方式和ΔΔV校正电压值，同样是由8位构成的，用[70]的形式来表示。而且，不言而喻，这也并非仅限于8位，也可以用其他的位数。
在此，DV[70]的最高位DV[7]用于表示液晶显示方式如下。也就是说，液晶显示方式有正常白色方式(以下简称为“NW方式”)、以及正常黑色方式(以下简称为“NB”方式)，利用偏光片的布置方法来设定。NW方式的显示是在不对液晶元件加电压时为白色显示，若加上电压，则透射比下降，变成黑色显示。NB方式的显示情况与此相反。分别与其相对应，在NW方式时把DV[7]设为“0”，在NB方式时把DV[7]设为“1”。
然后，除最高位外的7位的DV[60]，如下所示用作ΔΔV校正电压设定信号。也就是说，DV[60]被设定为与电压值ΔΔV相对应的值，该电压值ΔΔV是这样计算出来的，即从在液晶显示板306的液晶显示像素上加上了由该灰度标准电压生成电路200生成的最高灰度标准电压V8时的液晶显示像素的场通电压ΔV值中，减去在液晶显示像素上加上了最低灰度标准电压V0时液晶显示像素的场通电压ΔV值后所得的结果。
也就是说，MXVA121、MXVB123的结构是从γ标准电压发生装置11所供给的多个阶梯的电压中，选择出与TGA122、TGB124所输入的控制值相对应的阶梯电压，对DV[60]的值进行设定，以便根据DV[60]所引出的校正电压设定信号的值而选择出的电压变成ΔΔV的值。而且，其详细情况待以后叙述。
再者，POL是对共用电极电位Vcom的极性反转过行控制的极性反转控制信号，当POL为“1”时，VCOM为“高”电平，当POL为“0”时，VCOM为“低”电平。
TGA122、TGB124，根据上述对比度设定信号CTA、CTB、校正信号DV、极性反转控制信号POL的各控制信号，向MXVA121和MAVB123内输出VA和VB，作为控制值，用于从γ标准电压发生部11所供给的多个阶梯的电压中选择出作为灰度标准电压的电压。而且，其详情后述。
再有，控制值VA和VB设定在由γ标准电压发生部11输出的标准电压的灰度数的范围内。例如在图1中，标准电压的灰度数为256，所以控制值VA和VB设定在从0至255的范围内。
MAVA121根据控制值VA从γ标准电压发生部11所输入的多个阶梯的标准电压中，选择出与该控制值VA相对应的阶梯电压，作为VPA进行输出。也就是说，变成为VPA＝Vc(VA)。
MAVB123根据控制值VB，从由γ标准电压发生部11输入的多个阶梯的标准电压中，选择出与下述数值相对应的阶梯电压，该数值是从该阶梯数的最大值中减去控制值VB后所得的值，并且作为VPB进行输出。也就是说，变成为VPB＝Vc(255-VB)。
标准电压输出部13由缓冲电路和多个开关构成，每当供给极性反转控制信号POL并进行POL反转时，把由标准电压选择部12输入的VPA和VPB作为V0和V8交替地进行输出。也就是说，POL＝0时把VPA作为V0进行输出；把VPB作为V8进行输出，当POL＝1时，把VPB作为V0进行输出，把VPA作为V8进行输出。
标准电压输出部13的具体电路结构的一例示于图4。即如该图所示，标准电压输出部13具有缓冲电路BFA401、BFB402和开关SRA、SRB、SNA、SNB。并且，开关SNA、SNB由极性反转控制信号POL进行驱动，开关SRA、SRB从极性反转控制信号POL通过换流器403、404进行驱动。所以，当POL＝0时，开关SRA、SRB为导通，SNA、SNB为断开，把VPA作为V0进行输出，把VPB作V8进行输出，当POL＝1时，开关SRA、SRB为断开，SNA、SNB为接通，把VPB作为V0进行输出，把VPA作为V 8进行输出。
图5是表示标准电压选择部12中的TGA122和TGB124的主要部分的电路图。即TGA122和TGB124具有排他逻辑和(按位加)电路21和多路调制器22。而且，TGA122和TGB124是同一电路结构，所以，用图5所示的图来进行说明。
如同图所示，向按位加电路21内输入极性反转控制信号POL、以及校正信号DV[70]中的表示液晶显示方式的最高位DV[7]，把作为按位加电路21的输出的信号S作为选择信号输入到多路调制器22内。
并且，作为多路调制器22的输入信号，在TGA122中，输入对比度设定信号CTA和对比度设定信号与ΔΔV校正电压设定信号DV[60]的差分(CTA-DV[60]；在TGB124中，同样地输入CTB和(CTB-DV[60])。
并且，当上述选择信号S为“1”时，由TGA122来选择CTA信号；由TGB124来选择CTB信号，当选择信号S为“0”时，由TGA122来选择(CTA-DV[60])信号；由TGB124来选择(CTB-DV[60])信号。
图6是表示标准电压控制部12中的TGA122和TGB124的动作的定时图。在此，对DV[7]＝0，即NW方式的情况进行说明。
在此情况下，当pol＝1时，选择信号S为“1”。因此，多路调制器22，对VA、VB，由TGA122输出CTA，由TGB124输出CTB。
并且，当POL＝0时，选择信号S为“0”。因此，多路调制器22，对VA、VB，由TGA122输出(CTA-DV[60])、由TGB124输出(CTB-DV[60])。
这样一来，POL＝1的VA、VB值、以及POL＝0时的VA、VB值之差变成DV[60]。在此，DV[60]的值，如前所述，设定为与ΔΔV相对应的值，所以，如以下说明的那样，灰度标准电压范围按照与ΔΔV相对应的值进行校正。
以下利用数式，详细说明本实施方式。
在此，对DV[7]＝0，即NW方式的情况进行说明。
在TGA122、TGB124中，根据控制信号进行输出的控制值VA、VB，从图6中可以看出当POL＝0时 当POL＝1时 它们分别被输出到MXVA121、MXVB123内。这样一来，从MXVA121、MXVB123中输出的VPA、VPB分别为当POL＝0时 当POL＝1时 它们分别被输出到标准电压输出部13。
这样，在标准电压输出部13内，当POL＝0时，VPA＝V0、VPB＝V8。
当POL＝1时，VPA＝V8、VPB＝V0。
式中，V0＝最低灰度标准电压＝黑色度电压V8＝最高灰度标准电压＝白色度电压。
所以，分别输出如下POL＝0时V0=VPA]]> POL＝1时V0=VPB]]> 此处，在过去的驱动中，POL＝0时的数据线DL的电位Vs的波形、以及POL＝1时的数据线DL的电位Vs的波形，被设定成互相反转的关系。也就是说，灰度标准电压范围是一定的，设定成使POL＝0时的灰度标准电压反向后的值变成POL＝1时的灰度标准电压。
POL＝0时的灰度标准电压V0’和V8’是
POL＝1时的灰度标准电压V0”和V8”是 V0'=v8'',V8'=V0'']]>因此，若对本发明和上述现有技术进行比较，即对式(6)和式(8)、式(7)和式(9)进行比较，则POL＝0时 POL＝1时 可以看出式(10)和式(11)的白色调电压V8，对过去的白色调电压V8’和V8”上加上Vc(DV[60])。
在此，ΔΔV如前所述，是以下减法计算后的值，该减法计算是从加上白色调电压V8时的液晶显示像素的场通电压ΔV值中，减去在液晶显示像素上加上黑色调电压V8时的液晶显示像素的场通电压ΔV值。所以，在本实施方式中，把DV[60]设定成与ΔΔV相对应的值，即变成Vc(DV[60])＝ΔΔV。这样一来，设定值是极性反转控制信号POL每反转一次，白色调电压V8比过去增加ΔΔV。因此，随着显示数据信号的色调从黑侧向白侧变化，与显示数据信号的色调相对应的色调电压按照与ΔV的变化相适应的量进行校正。这样，加在液晶电容CLC上的电压VLC在每次转时变成非对称的现象，不受显示数据信号变化的影响，能始终受到抑制。
图7表示POL＝0和POL＝1时的黑色调电压V0和白色调电压V8的电压值与过去的值进行比较的情况。
如该图所示，当POL＝0时，过去的V8的值为Vc(255-CTB)，而在本实施方式中，大约上升ΔΔV，变成Vc(255-CTB+DV[60])。
并且，当POL＝1时，过去的V8的值为Vc(CTA-DV[60])，而在本实施方式中大约上升ΔΔV，变成Vc(CTA-DV[60]+DV[60])。
这样一来，灰度标准电压范围不受显示数据信号的变化的影响，始终能得到校正，加在液晶电容CLC上的电压VLC在每次反转时变成非对称的现象能受到抑制。所以，能抑制闪烁和烧伤等的产生，能实现高质量的显示，同时，能抑制液晶元件的老化，能提高液晶的可靠性。
在此，本发明实施方式中的校正电压设定信号DV[60]是从外部输入的值。所以，能根据需要来适当设定校正电压设定信号DV[60]的值。因此，例如，即使在更改了使用的液晶材料的情况下，或者更改了液晶显示板的规格性能的情况下，也能输入与各种不同情况相适应的值。所以，即使在更改了液晶材料的情况下或者更改了液晶显示板的性能规格的情况下，也不必更改驱动电路，能随时设定最佳灰度电压，能抑制闪烁和烧伤的发生，能提高显示质量。
并且，过去，如前所述，由于ΔV随所加电压VLC而变化的ΔΔV的影响，加在液晶电容CLC上的电压VLC’由于显示数据信号的变化而使保持在液晶电容CLC内的正负电荷量产生差异，为了抑制这种现象，过去，使辅助电容CS增大，使场通电压ΔV值本身减小。但是，若采用本实施方式的结构，则灰度标准电压范围能根据ΔΔV值而随时进行校正，所以，不需要像过去那样使场通电压ΔV值减小。因此，不需要像过去那样使辅助电容CS增大。也就是说，辅助电容CS的大小，能达到为保持驱动电压所必须的最小限度的大小即可，与过去相比，能够减小。因此，与过去相比，开口率能够增大，能进一步提高显示质量。并且，由于开口率提高，所以，能降低背光亮度，能降低功耗。
而且，以上设定DV[7]＝0时，对NW方式的情况进行了说明，但本发明并非仅限于此，也可以假定DV[7]＝1，适用于NB方式。在此情况下，VA、VB与反转控制信号POL的对应关系呈相反状态。所以，对于黑色调电压V0，与上述情况一样，与ΔΔV相对应进行校正，能抑制闪烁和烧伤等的产生，能实现高质量的显示，同时，能抑制液晶元件的老化，能提高液晶的可靠性。
<第2实施方式>
以下参照附图，详细说明涉及本发明的显示驱动装置的第2实施方式。该第2实施方式，相对于上述第1实施方式来说，增大了根据显示数据信号向数据线DL供给的电压的振幅(动态范围)。加在液晶电容CLC上的电压VLC是加在共用电极VCOM上的电位VCOM和数据线DL的电位VS的差分电压，所以在液晶电容CLC上加上了相同电压VLC的情况下，若按第2实施方式，则通过增大数据线DL的电位VS的振幅，能相应地减小共用电极VCOM上所加的电压VCOM的振幅。在此，对置电极连接在共用电极VCOM上，全像素的较大容量变成负荷，所以，为对其进行驱动，需要大的功率。因此，若按本第2实施方式，则能减小加在共用电极VCOM上的电压VCOM的振幅，因此，能减小为驱动共用电极VOCM所需要的功率，从而，能大幅度降低显示驱动装置的消耗功率。
以下说明本发明实施方式的结构。
应用涉及本实施方式的显示驱动装置的显示装置结构，其方框图与上述图1相同，所以，其说明从略。
在此，本实施方式，与第1实施方式相比，其不同之处是灰度标准电压生成电路200的结构中的灰度标准电压设定方法，灰度标准电压生成电路200中的TGA122、TGA124的结构不同。
以下说明本实施方式中的TGA122、TGB124的电路结构和动作。
图8A对应于TGA122；图8B对应于TGB124。也就是说，TGA122具有多路调制器51、52；TGB124具有多路调制器53、54。
如图8A所示，在TGA122中，向多路调制器51内，输入对比度设定信号CTA以及对比度设定信号CTA和ΔΔV校正电压设定信号DV[60]的差分(CTA-DV[60])，同时，作为选择信号，还输入校正信号DV[70]中的表示液晶显示方式的最高位DV[7]。并且，根据DV[7]的水平不同，选择出CTA或(CTA-DV[60])中的某一个信号，作为信号SA进行输出。
在此，与上述情况一样，作为液晶显示方式，在正常白色方式(NW方式)的情况下，设DV[7]为“0”；在正常黑色方式(NB方式)的情况下，设DV[7]为“1”。
所以，作为信号SA，当DV[7]＝0时，即NW方式时，输出(CTA-DV[60])；当DV[7]＝1时，即NB方式时，输出CTA。
然后，往多路调制器52内输入上述信号SA和16进制数“FF”(255)，同时，作为选择信号，输入共用电极电位VCOM的极性反转控制信号POL，根据POL的电平不同，选择出信号SA或16进制数”FF”中的某一种信号，作为信号VA进行输出。
也就是说，当POL＝0时，即NW方式时，信号SA作为VPA进行输出；当POL＝1时，即NB方式时，输出16进制数“FF”作为VA。
然后，如图8B所示，在TGB中，向多路调制器53内，输入对比度设定信号CTB以及对比度设定信号CTB和ΔΔV校正电压设定信号DV[60]的差分(CTB-DV[60])，同时，作为选择信号，输入表示液晶显示方式的DV[7]。并且根据DV[7]的电平不同，把CTB或(CTB-DV[60])中的某一种信号作为信号SB进行输出。
也就是说，作为信号SB，当DV[7]＝0时，即NW方式时，输出CTB；当DV[7]＝1时，即NB方式时，输出(CTB-DV[60])。
然后，向多路调制器54内输入16进制数“FF”(255)和上述信号SB，同时，作为选择信号，输入极性反转控制信号POL，根据POL的电平不同，16进制数”FF”或信号SB中的某一种信号作为控制值VB进行输出。
也就是说，当POL＝0时，即NW方式时，输出16进制数“FF”作VB；当POL＝1时，即NB方式时，输出信号SB作为VB。
图9是表示本实施方式中的TGA122和TGB124电路动作的定时图。在此，说明DV[7]＝0，即NW方式的情况。
在此情况下，利用上述结构，当POL＝1时，从TGA122输出的控制值VA变成CTA；从TGB124输出的控制值VB变成16进制数“FF”。
并且，当POL＝0时，从TGA122输出的控制值VA变成16进制数“FF”；从TGB124输出的控制值VB变成(CTB-DV[60])。
其次，关于把图8A、8B的TGA122和TGB124的电路应用于上述图2的标准电压控制部12内的情况下，利用数式进行说明。
在此，对DV[7]＝0，即NW方式的情况进行说明。从标准电压输出部13输出的灰度电压V0和V8分别表示如下。
当POL＝0时 当POL＝1时 这样，当POL＝0和POL＝1时的白色调电压V8与第1实施方式的情况相同。所以。该值如上所述，变成为进行过ΔΔV校正的值，能获得与第1实施方式相同的效果。
另一方面，黑色调电压V0，当POL＝0时，即NW方式时，变成Vc(255)(最大值)；当POL＝1时，即NB方式时，变成Vc(0)(最小值)。
图10是表示POL＝0和POL＝1时的黑色调电压V0和白色调电压V8的电压值与过去的值进行比较。
如该图所示，当POL＝0时，过去的黑色调电压V0值为Vc(CTA-DV[60])，而在本实施方式中，则为Vc(255)。
并且，当POL＝1时，过去的黑色调电压V0值为Vc(255-CTB)，而在本实施方式中，则为Vc(0)。
也就是说，与现有技术相比，设定了较大的灰度电压范围，与此相对应，增大了加在数据线DL上的电位VS的振幅。
这样一来，加在液晶电容VLC上的电压VLC与过去相同的情况下，能减小加在共用电极VCOM上的电位VCOM的振幅。加在该共用电极VCOM上的电位VCOM的振幅缩小量是与V0的振幅增加量成正比的值。因此，能减小电位VCOM的电压振幅，所以，能减小为驱动共用电极VCOM所需的消耗功率，从而能大幅度减小显示驱动装置的消耗功率。
权利要求
1.一种显示驱动装置，用于驱动具有多个液晶显示像素的有源矩阵液晶显示板，其特征在于具有共用电极反转装置，其在每个规定期对上述有源矩阵液晶显示板的共用电极的电位进行一次反转；以及灰度标准电压设定装置，其设定方法是根据对比度设定值和校正电压设定值，在每次由上述共用电极反转装置使上述共用电极电位反转时，对最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行设定，使得上述共用电极电位每次反转时的上述最低灰度标准电压和上述最高灰度标准电压的各个变动中心电压中的一方的、加在液晶显示像素上的电压减小的一方的电压高于另一方的电压，并使其高出的量等于和上述校正电压设定值相对应的电压。
2.如权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于上述灰度标准电压设定装置中的与校正电压设定值相对应的电压，是以下两种场通电压值的差分电压值一种是在上述有源矩阵型液晶显示板中的液晶显示像素上，加上了上述最低灰度标准电压或最高灰度标准电压中的一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值；另一种是加上了另一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值。
3.如权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于上述灰度标准电压设定装置具有γ标准电压发生装置，其发生多个阶梯的电压；标准电压选择装置，其中包括以下两种第1电压选择装置，其从每当上述共用电极的电位反转时，由上述γ标准电压发生装置发生的多个阶梯的电压中，选择并输出基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第1值所对应的阶梯的第1电压；和第2电压选择装置，其从每当上述共用电极的电位反转时，由上述γ标准电压发生装置发生的多个阶梯的电压中，选择并输出下述数据所对应的阶梯的第2电压，该数值是从该阶梯数的最大值中减去基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第2值后所得的值；以及标准电压输出装置，其在每当上述共用电极的电位进行反转时把由上述标准电压选择装置输出的上述第1电压和第2电压交替地作为最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行输出。
4.如权利要求3所述的显示驱动装置，其特征在于上述标准电压选择装置的上述第1电压选择装置和第2电压选择装置中的基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第1值和第2值，是以下两个值中的某一个一个值是由该对比度设定值得出的值、另一个值是从由该对比度设定值得出的值中减去由该校正电压设定值得出的值后得到的值；每当上述共用电极电位进行反转时，就交替地进行设定。
5.如权利要求3所述的显示驱动装置，其特征在于上述标准电压选择装置的上述第1电压选择装置和上述第2电压选择装置中的、基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的上述第1和第2值，是以下2个值中的某一个一个值是从上述γ标准电压发生装置中的阶梯数的最大值和该对比度设定值所引出的值中，减去该校正电压设定值所引出的值后剩余的值；另一个值是对比度设定值引出的值和上述γ标准电压发生装置中的阶梯数的最大值。每当上述共用电极电位进行反转时，就交替地进行设定。
6.一种显示装置，其特征在于具有有源矩阵型液晶显示板，其中包括以下3个部分多个像素电极，其被布置成矩阵状；共用电极，其与该像素电极相对置；以及多个液晶显示像素，其由液晶构成，该液晶被夹持在该像素电极和该共用电极之间；共用电极反转装置，其在每个规定周期对上述有源矩阵型液晶显示板的共用电极的电位进行一次反转；以及灰度标准电压设定装置，其设定方法是根据对比度设定值和校正电压设定值，在每次由上述共用电极反转装置使上述共用电极电位反转时，对最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行设定，使得共用电极电位每次反转时的最低灰度标准电压和最高灰度标准电压的各个变动中心电压中的一方的、加在液晶显示像素上的电压减小的一方的电压，高于另一方的电压，并使其高出的量等于和上述校正电压设定值相对应的电压。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于灰度标准电压设定装置中的与校正电压设定值所对应的电压是以下两种场通电压值的差分电压值一种是上述有源矩阵的液晶显示像素上加上了上述最低灰度标准电压或最高灰度标准电压中的一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值；另一种是加上了另一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值。
8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于上述灰度标准电压设定装置具有γ标准电压发生装置，其发生多个阶梯的电压；标准电压选择装置，其中包括以下两种第1电压选择装置，其从每当上述共用电极的电位反转时，由上述γ标准电压发生装置发生的多个阶梯的电压中，选择并输出基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第1值所对应的阶梯的第1电压；和第2电压选择装置，其从每当上述共用电极的电位反转时，由上述γ标准电压发生装置发生的多个阶梯的电压中，选择并输出下述数据所对应的阶梯的第2电压，该数值是从该阶梯数的最大值中减去基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第2值后所得的值；以及标准电压输出装置，其在每当上述共用电极的电位进行反转时把由上述标准电压选择装置输出的上述第1电压和第2电压交替地作为最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行输出。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于上述标准电压选择装置的上述第1电压选择装置和第2电压选择装置中的基于对比度设定值和校正电压设定值的第1值和第2值，是以下两个值中的某一个一个值是由对比度设定值得出的值、另一个值是从由该对置电极得出的值中减去由该校正电压设定值得出的值后得到的值；每当上述共用电极电位进行反转时，交替地进行设定。
10.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于上述标准电压选择装置的上述第1电压选择装置和上述第2电压选择装置中的基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的上述第1和第2值，是以下2个值中的某一个一个值是从上述γ标准电压发生装置中的阶梯数的最大值和该对比度设定值所引出的值中，减去该校正电压设定值所引出的值后剩余的值；与一个值是对比度设定值引出的值和上述γ标准电压发生装置中的阶梯数的最大值。每当上述共用电极电位进行反转时，交替地进行设定。
11.如权利要求8所示的显示装置，其特征在于上述标准电压选择装置，根据上述有源矩阵型液晶显示板是正常白色方式还是黑色方式，来使上述第1电压选择装置和上述第2电压选择装置中的、基于上述对比度设定值和校正电压设定值的上述第1和第2值的、上述共用电极电位与极性反转的对应关系进行反转。
12.一种显示驱动装置的驱动控制方法，用于驱动具有多个液晶显示像素的有源矩阵型液晶显示板，其特征在于在每个规定期对有源矩阵型液晶显示板的共用电极的电位进行一次反转驱动，在上述共用电极电位每次反转时，根据对比度设定值和校正电压设定值，来设定最低灰度标准电压和最高灰度标准电压，使得在共用电极电位每次反转时的各灰度标准电压的变动中心电压中，加在上述液晶显示像素上的电压减小的一种电压，高于另一种电压，并使高出的量等于和校正电压设定值相对应的电压。
13.如权利要求12所述的驱动控制方法，其特征在于与该校正电压设定值相对应的电压是以下两种电压值的差分电压值一种值是在上述有源矩阵型液晶显示板中的液晶显示像素上，加最低灰度标准电压或最高灰度标准电压中的一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值；另一种值是当加另一种电压时的、该液晶显示像素中的场通电压值。
14.如权利要求12所述的驱动控制方法，其特征在于基于该对比度设定值和校正电压设定值的最低灰度标准电压和最高灰度标准电压的设定方法是使多个阶梯的灰度电压产生，并在共用电极的电位每次进行反转时，从该多个灰度的阶梯电压中选择并输出以下2种阶梯电压阶梯的第1电压，其对应于基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第1值；以及阶梯的第2电压，其对应于从该阶梯数最大值中减去基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的第2值后所得的值，在上述共用电极电位每次反转时把上述第1电压和上述第2电压交替地设定为最低灰度标准电压和最高灰度标准电压。
15.如权利要求14所述的驱动控制方法，其特征在于基于上述对比度设定值和上述校正电压设定值的上述第1和第2值，是由该对比度设定值引出的值、以及从由该对比度设定值引出的值中减去该校正电压设定值引出的值之后获得的值中的某一个值；在上述共用电极电位每次进行反转时，交替地进行设定。
16.如权利要求14所述的驱动控制方法，其特征在于基于上述对比度设定值和校正电压设定值的上述第1和第2值是从上述灰度电压的阶梯数的最大值和该对比度设定值引出的值中减去该校正电压设定值引出的值之后获得的值、以及对比度设定值引出的值和阶梯电压的阶梯数最大值中的某一个；每当上述共用电极电位反转时，交替地进行设定。
17.如权利要求14所述的驱动控制方法，其特征在于基于上述对比度设定值和校正电压设定值的上述第1和第2值，根据上述有源矩阵型液晶显示板是正常白色方式还是正常黑色方式，来反转共用电极电位每次进行极性反转时的第1和第2值的对应关系。
全文摘要
本发明提供一种显示驱动装置，其中具有共用电极反转装置，其在每个规定周期对有源矩阵型液晶显示板的共用电极的电位进行一次反转；以及灰度标准电压设定装置，其设定方法是根据对比度设定值和校正电压设定值，在每次由共用电极反转装置使共用电极电位反转时，对最低灰度标准电压和最高灰度标准电压进行设定，使得共用电极电位每次反转时的最低灰度标准电压和最高灰度标准电压的各个变动中心电压中的一方的、加在液晶显示像素上的电压减小的一方的电压高于另一方的电压，并使其高出的量等于和校正电压设定值相对应的电压。
文档编号G09G3/36GK1412738SQ021442
公开日2003年4月23日 申请日期2002年10月8日 优先权日2001年10月5日
发明者大谷智彦, 神尾知巳 申请人:卡西欧计算机株式会社