JPH04118625A - 液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶表示装置の駆動回路に関し、特に、それぞ
れが複数の絵素を包含する複数の走査線を有する液晶パ
ネルを備えたマトリクス型液晶表示装置を駆動するため
の液晶表示装置の駆動回路に関する。

（従来の技術） マトリクス型液晶表示装置は、ＣＲＴに比べて薄型化が
可能であること、消費電力が小さいこと等の利点を有し
ているため、携帯用電子機器の表示装置のみならず、パ
ーソナルコンピュータ等の据置型の電子機器の表示装置
にも用途を広げつつある。中でも、各絵素にスイッチン
グ用の非線形能動素子であるＴ　Ｆ　Ｔ　（Ｔｈｉｎ　
Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を設けたＴＦＴ付き
マトリクス型液晶表示装置は、原理的に高いコントラス
トを容易に得ることができる点で特に優れている。

第６図に従来のＴＦＴ付きマトリクス型液晶表示装置を
模式的に示す。この液晶表示装置の構成は周知のもので
あるため、構成要素の詳細の図示を行うことな（構成要
素を説明する。液晶パネル１は、互いに対向する２個の
基板を有している。

第１の基板上には互いに平行する複数の走査側電極（以
下では「ゲート電極」と称する）と、ゲート電極に交差
する複数のデータ側電極（以下では「ソース電極」と称
する）が設けられている。ゲート電極とソース電極との
各交点には、絵素電極と、絵素電極を対応するソース電
極に電気的に接続するためのスイッチング素子であるＴ
ＰＴが設けられている。第２の基板上には、゛全面に対
向電極が設けられている。１個の絵素電極と、その絵素
電極に対応するＴＰＴと、その絵素電極に対応する該対
向電極の部分とによって１個の絵素が構成される。また
、１個のゲート電極に対応する複数の絵素によって１個
の走査線が構成される。

液晶パネル１のゲート電極には走査側ドライバ（以下で
は「ゲートドライバ」と称する）２が接続されている。

ゲートドライバ２はシフトレジスタを中心として構成さ
れており、ゲート電極を順次走査する。換言すれば、ゲ
ートドライバ２は走査線を順次選択する。液晶パネル１
のソース電極にはデータ側ドライバ（以下では「ソース
ドライバ」と称する）３が接続されている。ソースドラ
イバ３は、入力される表示信号の内の１走査線に対応す
る表示信号をサンプリングし、サンプリングした表示信
号を全てのソース電極に並列に供給するという動作を繰
り返し行う。このことにより、ゲートドライバ２によっ
て選択された走査線に含まれる絵素がソースドライバ３
によって駆動される。ゲートドライバ２及びソースドラ
イバ３は、コントロール回路４によって制御される。

外部から入力される表示信号は、液晶パネル１内の液晶
を交流駆動するために、極性反転回路５によって、対応
する走査線が切り替わる度に極性が反転する交流の表示
信号に変換される。極性反転回路５から出力される表示
信号は、フントロール回路４を介してソースドライバ３
へ転送され、ソースドライバ３に対する入力表示信号と
なる。

第７図に液晶パネル１の１個の絵素を模式的に示す。ゲ
ート電極１１及びソース電極１２には、ＴＦＴｌ３のゲ
ート及びソースがそれぞれ接続されている。絵素電極１
４はＴＦＴｌ３のドレインに接続されている。絵素電極
１４と対向電極１６との間に挟まれる液晶によって、絵
素容量ＣｔＣが構成される。対向電極１６は前述したよ
うに第２の基板（図示せず）の全面に設けられており、
対向電極１６には第２の基板の周辺に配設されたコモン
端子を介して適切な電圧が印加される。ゲートドライバ
２によつてゲート電極１１が選択されると、ＴＦＴｌ　
３がオン状態（低抵抗の状態）になるため、ソース電極
１２上の信号が絵素電極１４に伝達され、該信号の電圧
と対向電極１６の電圧とによって定まる電圧が絵素容量
ＣＬＣに印加される。即ち、絵素に対していわゆる「書
き込み」が行われる。ゲート電極１１はその選択開始時
から所定の時間の経過後に非選択状態になる。ゲート電
極１１が非選択状態になるとＴＦＴｌ３がオフ状態（高
抵抗の状態）になるため、書き込み時に印加された電圧
が絵素容量ＣＬＣによって保持される。

（発明が解決しようとする課題） しかし、絵素容量ＣＬＣによって保持される電圧は、第
８図を参照して以下で説明するように、実際にはソース
電極１２上の信号の電圧を忠実に反映したものとはなら
ない。

第８図に第７図の絵素の等価回路を示す。但し、以下で
の説明に関係しない容量等の回路成分の図示は省略して
いる。ソース電極１２と対向電極１６との間には容量ｅ
ｓｃが存在する。記号ＲＣは、対向電極１６に所定の電
位を与えるための前述のコモン端子１９と、対同電極１
６の絵素に対応する部分との間の、対向電極１６の抵抗
を示している。

抵抗ＲＣは、１絵素当りに換算したものであり、絵素数
が太き（なるとそれに伴って増大する。

極性反転回路５（第６図）によって表示信号は１走査線
毎に極性が反転させられるため、ソース電極１２上の信
号の極性も１走査線毎に反転する。

ソース電極１２上の信号の極性が反転する度に容量Ｃ８
Ｃは充電されるが、充電の速度は抵抗ＲＣと容量Ｃ８Ｃ
によって定まる時定数によって制限される。

従って、ＴＦＴＩ　３がオン状態になる期間、即ち書き
込み期間内に容量Ｃ８Ｃの充電が終了しない場合には、
絵素容量ＣＬＣに印加される電圧は信号電圧、即ちソー
ス電極１２とコモン端子１９との間の電圧よりも小さく
なってしまう。信号電圧と絵素容量ＣＬＣに印加される
電圧との差電圧△Ｖは、ソースライン１２上の信号の極
性反転によって生じる容量Ｃ８Ｃの充電の程度に依存す
る。容量ＣＳＣの充電の程度はソース電極１２上の信号
パターンによって異なるため、差電圧△■はソース電極
１２上の信号パターンによって変化する。この差電圧△
Ｖの変化は、以下で例を示して説明する横方向のクロス
トークの発生の原因とナル。

第６図の液晶表示装置に於いて、液晶パネル１の表示モ
ードがノーマリホワイト表示モード（電圧無印加時に白
が表示され、電圧印加時に黒が表示される表示モード）
であるとする。このとき第９図に示す表示パターンを表
示すると、次の理由により、表示領域９１の黒の濃度が
表示領域９２の黒の濃度よりも高くなる。１走査線の全
体に黒が表示される表示領域９２の表示の際には、ソー
ス電極１２上の信号は全体としてみるとその信号レベル
が高いため、容量Ｃ５Ｃを充分に充電するには長い時間
が必要である。しかし限られた書き込み期間内では容量
Ｃ８Ｃが充分に充電されないため、差電圧△■が大きく
なり、従って絵素容量ＣＬＣに印加される電圧が小さく
なる。これに対してｌ走査線の一部に黒が表示され残り
の部分に白が表示される表示領域９１の表示の際には、
ソース電極１２上の信号レベルは全体としては表示領域
９２の表示の際のそれに比べて低いため、容ｊｌ　Ｃｓ
。を充電するのに要する時間は比較的短い。このため容
量ｅｓｃは表示領域９２の表示の場合よりも充分に充電
され、差電圧△■が小さくなる。従って、絵素容量ＣＬ
Ｃに印加される電圧は比較的大きくなり表示の濃度が高
くなる。

このように、従来の駆動回路では、１走査線の表示パタ
ーンに依存して意図しない表示の濃淡が生じるという、
いわゆる横方向のクロストークが問題となっていた。し
かも、横方向のクロストークは液晶パネル１の大面積化
にともなって悪化するという問題がある。

また、このような問題は、極性反転回路５による表示信
号極性の反転は１フイールド毎に行われる方式の駆動回
路に於いても同様に発生する。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、横方向のクロストークの問題
を解決することができる液晶表示装置の駆動回路を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の液晶表示装置の駆動回路は、それぞれが複数の
絵素を包含する複数の走査線を有する液晶パネルを備え
たマトリクス型液晶表示装置を駆動するための液晶表示
装置の駆動回路であって、入力される表示信号の該走査
線毎の平均レベルを求めるための平均レベル導出手段と
、該平均レベルに応じて該入力される表示信号を補正す
るための補正手段と、該複数の走査線を順次選択するた
めの走査側駆動手段と、該補正手段によって補正された
表示信号に基づいて、該選択された走査線に包含される
絵素を駆動するためのデータ側駆動手段とを備えており
、そのことにより上記目的が達成される。

（作用） 先に述べた差電圧△Ｖは、各走査線に対応する表示信号
の平均レベルと正の相関関係を有している。本発明の駆
動回路では、平均レベル導出手段によって求められた入
力表示信号の走査線毎の平均レベルに応じて該入力表示
信号が補正手段によって補正されることにより、走査線
毎の差電圧△■が平均化される。従って、横方向のクロ
スト−りが抑制又は解消される。

該補正手段による補正は、所定の平均レベルと走査線毎
に求められた平均レベルとの差を加えることによって行
うこともできる。

或は、該補正手段による補正は、前の走査線に於ける平
均レベルよりの変化率に応じて行うようにしてもよい。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図に本発明の一実施例を用いたＴＦＴ付きマトリク
ス型液晶表示装置のブロック図を示す。

第１図の液晶表示装置の構成要素の内、第６図の液晶表
示装置の構成要素と同様の構成要素は第６図と同一の参
照符号によって示されており、それらの構成要素につい
ては簡単に説明する。

第１図に示す駆動回路は、第６図の駆動回路と同様に、
液晶パネル１を駆動するためのゲートドライバ２及びソ
ースドライバ３を備えている。ゲートドライバ２及びソ
ースドライバ３は、第６図のコントロール回路４とほぼ
同様のコントロール回路４１によって制御される。フン
トロール回路４１には極性反転回路５からの信号が入力
される。

外部からの表示信号は、極性反転回路５に直接入力され
るのではなく、極性反転回路５０入力側に設けられた補
正回路６及び平均レベル導出回路７に入力される。

平均レベル導出回路７は、入力表示信号の平均レベルを
求め、平均レベルを表す信号を出力する。

平均レベル導出回路７は、コントロール回路４１から各
走査線の駆動期間、即ち各走査期間の開始時に出力され
る制御信号によって初期化される。

従って、平均レベル導出回路７によって走査線毎の入力
表示信号の平均レベルが求められる。平均レベル導出回
路７の出力信号は、各走査線に対応する表示信号の入力
が終了する時点で、その走査線に対応する表示信号の平
均レベルを反映している。平均レベル導出回路７は公知
のアナログ又はディジタル回路技術を用いて構成できる
ので、その構成の詳細な説明は行わない。尚、平均レベ
ル導出回路７を、コントロール回路４１からの制御信号
に従って初期化するのではなく、入力表示信号に含まれ
る同期信号に基づいて自らを初期化するように構成する
こともできる。また、表示パターンの走査線間での急峻
な変化に厳密に応答する必要がない場合には、平均レベ
ル導出回路７を走査期間毎に初期化することは必ずしも
一必要ではない。

補正回路６は、平均レベル導出回路７の出力信号に応じ
て、入力表示信号を補正する。この補正は、平均レベル
導出回路７の出力信号レベルが大きい程、即ち得られた
平均レベルが大きい程、補正後の表示信号の振幅が大き
くなるように行われる。補正回路６によって補正された
表示信号は極性反転回路５に入力される。

補正回路６の概略構成を第２図に示す。平均レベル導出
回路７の出力信号は、コントロール回路４１から平均レ
ベル導出回路７に与えられる制御信号と同一の信号に従
って動作する保持回路６１によって、各走査期間の開始
時に於いて保持され、保持回路６１から出力される。こ
のことにより、走査期間に於ける入力表示信号の平均レ
ベルを表す信号が次の走査期間に保持回路６１から出力
されることになる。他方、入力表示信号は１走査線に対
応する時間分の遅延を行うための遅延素子６２に入力さ
れる。遅延素子６２によって、平均レベル導出回路７に
よって求められた平均レベルに応じた補正が、その平均
レベルを求める元となった表示信号に対して行われるよ
うになる。遅延回路６２から出力される表示信号に対す
る補正は、該表示信号に演算増幅器を用いた公知の加算
回路６３によって保持回路６１の出力信号が加えられる
ことによって行われる。

平均レベル導出回路７及び補正回路６による入力表示信
号の補正を第３図に示す（第９図と類似の）パターンを
表示する場合について説明する。

第３図に於いて、５本の破線はＮ番目からＮ＋４番目ま
での走査線を示している。尚、ＴＦＴ液晶パネル１はノ
ーマリホワイト表示モードのものであるとする。Ｎ番目
からＮ＋４番目の走査線に対応する入力表示信号は、第
４図に示すようになる。

補正回路６による補正後の表示信号を概略的に第５図に
示す。第４図及び第５図に於いて、ｒＮＪ〜ｒＮ＋４Ｊ
は第３図に示した走査線の番号である。第５図に示すよ
うに、Ｎ千２番目からＮ＋４番目までの走査線に対応す
る補正された表示信号中の黒レベルの表示信号の振幅は
、Ｎ番目及びＮ＋１番目の走査線に対応する補正された
表示信号中の黒レベルの表示信号の振幅よりも大きくな
る。

なぜならば、Ｎ＋２番目からＮ＋４番目の走査線では、
走査線全体に黒の表示が行われるため、走査線の一部に
白の表示が行われるＮ番目及びＮ＋１番目の走査線に比
べて入力表示信号の平均レベルが大きくなるからである
。

以上で説明したように、本実施例では表示信号の平均レ
ベルに応じて表示信号が補正される。従って、先に述べ
た差電圧△Ｖが走査線間で平均化され、その結果、同一
の濃度の表示が行われるべき絵素の絵素容量ＣＬＣには
、走査線毎の表示パターンの如何に拘らず実質的に同じ
レベルの電圧が印加されることになり、横方向のクロス
トークの問題が解決される。

補正回路６による入力表示信号の補正は、前回の走査期
間に於ける入力表示信号の平均レベルに対する変化率に
応じて行うようにしてもよい。このような実施例の場合
、保持回路６１は、前回の走査期間（例えば、第３図及
び第４図のＮ＋１番目の走査線）に於ける入力表示信号
の平均レベルを保持しており、その平均レベルと、今回
の走査期間（Ｎ＋２番目の走査線）に於ける入力表示信
号の平均レベルとの間の変化率を示す信号を出力する。

加算回路６３は遅延素子６２から出力される表示信号に
対してその変化率に応じて補正を施し、その補正された
表示信号を出力する。第１Ｏ図は、このような補正を行
う実施例に於ける第４図に示す表示信号を補正した後の
表示信号を示す。

本実施例では、前回走査時のとは平均レベルが大きく異
なるＮ＋２番目の走査線に於ける表示信号に対しては補
正が行われているが、Ｎ＋３番目及びＮ＋４番目の走査
線に於ける表示信号に対しては補正が行われていない。

本実施例に於いても、前述の実施例と同様の効果が奏せ
られる。

上では、１走査線毎に表示信号の極性が反転する駆動方
式による実施例を説明したが、ｌフィールド毎に表示信
号の極性が反転する駆動方式に於いても同様の効果が奏
せられる。

（発明の効果） 本発明によれば、横方向のクロストークの問題を解決す
ることができる液晶表示装置の駆動回路が提供される。

４、　　　の、　な号Ｂ 第１図は本発明の一実施例を用いたマトリクス型液晶表
示装置のブロック図、第２図はその実施例の補正回路の
ブロック図、第３図はその実施例の動作を説明するため
の表示パターンの一例を模式的に示す図、第４図は第３
図の表示パターンに対応する表示信号の波形を模式的に
示す図、第５図は第４図の表示信号に対応する補正後の
表示信号の波形を模式的に示す図、第６図は従来の駆動
回路を用いたマトリクス型液晶表示装置のブロック図、
第７図は第６図の液晶表示装置の表示パネルの１個の絵
素を模式的に示す図、第８図は第７図の絵素の等価回略
図、第９図は従来の駆動回路の動作を説明するための表
示パターンを模式的に示す図、第１０図は本発明の他の
実施例に於ける第４図の表示信号に対応する補正後の表
示信号の波形を模式的に示す図である。

１・・・ＴＰＴ液晶パネル、２・・・ゲートドライバ（
走査側ドライバ）、３・・・ソースドライバ（テータ側
ドライバ）、４１・・・コントロール回路、５・・・極
性反転回路〈　６・・・補正回路、７・・・平均レベル
導出回路。

以 上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれが複数の絵素を包含する複数の走査線を有
   する液晶パネルを備えたマトリクス型液晶表示装置を駆
   動するための液晶表示装置の駆動回路であって、 入力される表示信号の該走査線毎の平均レベルを求める
   ための平均レベル導出手段と、 該平均レベルに応じて該入力される表示信号を補正する
   ための補正手段と、 該複数の走査線を順次選択するための走査側駆動手段と
   、 該補正手段によって補正された表示信号に基づいて、該
   選択された走査線に包含される絵素を駆動するためのデ
   ータ側駆動手段と を備えた液晶表示装置の駆動回路。