JPH0950003A

JPH0950003A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0950003A
Application number: JP20346595A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Tanaka; 俊彦田中; Makoto Kasami; 真笠見; Koji Maeda; 耕志前田; Norimitsu Kobayashi; 則光小林; Shoji Iwasaki; 章二岩崎
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】いわゆる単純マトリクス液晶表示装置におい
て、走査信号を大きい正負の電圧とし、信号電圧を正の
選択電圧と負の選択電圧の中間値近傍の電圧とする場
合、ゴーストの発生を抑制し、表示品位を高く維持する
ものである。【解決手段】互いに直交する電極群を有する液晶セル
の一方の電極群に走査電圧として正負の選択電圧のいず
れかを選択し、非選択期間には正の選択電圧と負の選択
電圧の略中間値にあたる中間電圧を供給する走査回路
と、液晶セルの他方の電極群に正負の選択電圧の中間値
近傍の信号電圧を画信号に応じて選択的に与える信号回
路と、走査回路と信号回路に所定の値の電圧を供給する
電源回路を設ける。電源回路では信号電圧に対して補正
した中間電圧を供給する。または選択信号の正負を選択
する交流化信号に応じて異なる値の中間電圧を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はいわゆる単純マトリ
クス駆動に好適な、とりわけ走査回路として正負の選択
電圧を用いる液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、互いに直交する電極群を有す
る液晶セルの駆動、いわゆる単純マトリクス駆動に於て
は、一方の電極群の電極に順次電圧レベルの高い電圧を
与え、その電圧レベルの高い電圧を印加しているときに
他方の電極群に画信号に応じた電圧を与える線順次走査
を行っており、さらに液晶に直流を印加しないために特
公昭５７−５７７１８号公報に示されるように交流化、
つまり極性反転をさせていた。

【０００３】例えば、フレーム毎に極性反転する極性反
転信号Ｍを与えることで交流駆動することを例に取る
と、最初のフレームの走査の時間に走査電極にＶ０を与
え、他方の信号電極には表示したいとき（選択画素）は
Ｖ１を与え、そして次のフレームにおいて、走査電極に
Ｖ１を与え、信号電極にはＶ０を与える。

【０００４】このような方法は、極性反転信号の切替え
時に液晶に起因する大きな容量性負荷電流が流れ、消費
電力が多くなる。また最近の液晶表示装置は、６４０×
４８０画素（ＶＧＡ）から１０２４ＲＧＢ×７６８画素
（カラーＸＧＡ）（信号側１ライン画素数３０７２）に
まで発展しようとしており、そのためにはデータ転送時
間その他の動作が高速化するので高速高耐圧集積回路が
必要になってきた。しかし集積回路にとって、高速化と
高耐圧化は相反する仕様であり、実現が困難となってい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで走査信号を大き
い正負の電圧とし、信号電圧を正の選択電圧と負の選択
電圧の中間値近傍の電圧とすることを検討したが、実公
平６−２６８９０号に記載されているようなゴーストが
発生した。即ち、多数の画素を有するドットマトリクス
表示器において、棒グラフのように縦または横の一定の
幅の線分もしくは枠を表示させると、その線分または枠
の延長上の非点灯領域において陰の様な淡い色の筋
（棒）が観察されるもので、これは表示品位を著しく低
下させる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を考慮
して成されたもので、いわゆる単純マトリクス液晶表示
装置において、液晶セルの一方の電極群に走査電圧とし
て正負の選択電圧のいずれかを選択し、非選択期間には
正の選択電圧と負の選択電圧の略中間値にあたる中間電
圧を供給する走査回路と、その液晶セルの他方の電極群
に正負の選択電圧の中間値近傍の信号電圧を画信号に応
じて選択的に与える信号回路と、少なくとも選択電圧
と、信号電圧と、信号電圧に対して補正した中間電圧と
を供給する電源回路とを設けたものである。

【０００７】また本発明は、走査回路で交流化信号に応
じて正負の選択電圧のいずれかを選択して走査電圧とし
て供給し、信号回路で正負の選択電圧の中間値近傍の信
号電圧を画信号に応じて選択的に与えるにあたり、走査
回路は非選択期間には正の選択電圧と負の選択電圧の中
間値近傍の交流化信号に応じた異なる値の中間電圧を走
査側の電極群に与える様に構成したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明実施例の液晶表示装
置のブロック図で、図２はその要部駆動波形である。図
１において、１は、互いに直交する電極群を有する液晶
セルで、例えばスーパーツイストネマティック液晶表示
器などの電界効果型液晶が利用でき、その液晶セル１の
電極は、いわゆる単純マトリクスを構成し、画素交点に
トランジスタのような能動素子を持たないものである。

【０００９】２は、その液晶セル１の一方の電極群に走
査電圧を与える走査回路で、正負の電圧ＶＨ、ＶＬと中
間電圧Ｖｍのいずれかを選択して所定の電極に供給する
ものであり、このうちＶＨ、ＶＬは選択電圧である。中
間電圧Ｖｍは、非選択期間に一方の電極群に与える正の
選択電圧と負の選択電圧の略中間値にあたる電圧で、後
述するように、正負の選択電圧の中間値ＶＭより僅かに
ずれた電圧Ｖｍ０、Ｖｍ１のいずれかが選択される。こ
の走査回路では、交流化信号Ｍに応じて正負の選択電圧
のいずれかを選択して所定の電極に走査電圧として供給
する。

【００１０】３は、液晶セル１の他方の電極群に画信号
に応じた電圧を与える信号回路で、特には走査回路２の
正の選択電圧ＶＨと負の選択電圧ＶＬの中間値近傍の２
種類の信号電圧−Ｖｂ、＋Ｖｂを、画信号Ｄに応じて、
選択的に電極に供給するものである。

【００１１】４は、走査回路２と信号回路３に所定のバ
イアス値の電圧を供給する電源回路で、少なくとも正負
の選択電圧ＶＨ、ＶＬと、信号電圧−Ｖｂ、＋Ｖｂと、
中間電圧Ｖｍとを出力し、より好ましくは、走査回路２
や信号回路３、さらにはバッファやその他の集積回路の
駆動電圧をも供給する。但し、ここでは中間電圧Ｖｍ
を、信号電圧に対して補正した２つの中間電圧Ｖｍ０も
しくはＶｍ１の一方を生成して出力するものとして説明
するが、これに限るものではなく、例えば前述のＶｍ
０、Ｖｍ１の二つを内部的に生成しその一方を選択して
出力するものでもよく、２つの中間電圧を電源回路４か
ら出力し走査回路２若しくは別途設けた選択回路でその
一方を選択するように構成してもよい。さらに正負の選
択電圧の中間値ＶＭを電源回路４から出力し、中間電圧
Ｖｍ０、Ｖｍ１は走査回路２で生成して交流化信号に応
じて中間電圧Ｖｍを与える様に構成してもよい。

【００１２】そしてこの電源回路４は、ＤＣＤＣコンバ
ータ等からなる電圧発生回路４１、抵抗分割回路４２、
切り替え回路４３及びバッファ回路４４、４５を図示し
ているがこれらのほかに、電源投入時の電源シーケンス
を司るスイッチング回路、消灯時の強制放電回路４３な
どを有しているのが好ましい。

【００１３】この様な構成において、電圧発生回路４１
にて生成された選択電圧ＶＨ、ＶＬより抵抗分割しバッ
ファを介することによって信号電圧＋Ｖｂ、−Ｖｂを得
る。中間電圧は本来これら選択電圧ＶＨ、ＶＬと信号電
圧−Ｖｂ、＋Ｖｂの電位を相互に位置付けることで得る
が、正負の選択電圧の中間値ＶＭと略等しい電圧を抵抗
ｒによって得、これを交流化信号Ｍによって排他的に選
択することで２つの中間電圧Ｖｍ０、Ｖｍ１のいずれか
を得る。この構成においては、抵抗分割回路４１におい
て抵抗ｒの一方のみが排他的に切り替え回路４３によっ
て短絡され、しかもその抵抗ｒの大きさは他の抵抗Ｒ
１、Ｒ２の大きさに比べて小さいので、抵抗分割回路４
２の出力電圧変動にはつながらない。

【００１４】これら選択電圧や信号電圧の大きさは、電
圧平均化法に準じて求められるもので、例えば１／２４
０デューティの駆動の場合最適バイアス値は１：１６．
５であり、選択電圧３０ボルトに対して、信号電圧は＋
−１．８ボルトである。しかしこの電圧値は正負の選択
電圧の中間値ＶＭを仮に０ボルトとして表現しただけで
あって、いわゆる直流レベルは正負の選択電圧の中間値
ＶＭに一致する必要は全くなく、この意味で本明細書で
述べる正・負の意味は非選択電圧に対して２つの選択電
圧が互いに異なる極性にあればよいこととなる。この様
な電圧関係により、図２ａに示すような電圧波形で走査
・駆動し、液晶に印加される電圧は同図ｃのようにな
る。この図において、走査電圧は一定の周期で正負いず
れかの選択電圧ＶＨ、ＶＬが選択される様子を示してい
るが、交流化信号Ｍはフレーム単位の周期を持つものに
限られない。また、信号回路３から出力される信号電圧
は画信号と交流化信号Ｍに伴って２つの値＋Ｖｂ、−Ｖ
ｂのうちどちらを選択されるのか変化するので、２つの
信号電圧のいずれをも算盤の駒状に記載して表現してい
るのであって、図のままのように両方の信号電圧が選択
されるのでもなければ電圧波形が緩やかに変化するもの
でもない。

【００１５】この様に中間電圧Ｖｍを正負の選択電圧の
中間値ＶＭからずらし、２つの中間電圧を選択的に利用
したのは、これによってゴーストが現れなかったという
実験結果に他ならない。その理由は明確ではないが、次
の様に推測される。

【００１６】走査電圧を高め信号電圧を低くすること
で、走査回路２の集積回路の出力段は従来の略倍の耐電
圧を必要とするが、走査線数に応じた低速処理であり、
出力段で３つの電位のうち一つを選択するので交流化信
号の切り替え時の大きな電流は発生せず、また従来見ら
れがちだったクロストーク発生の基になる波形崩れもき
わめて生じ難い。一方信号回路３は上述の例でわずか５
ボルトという低電圧で駆動され、高速駆動が無理なく行
える。従って従来のように走査と信号の電圧を入れ替え
て駆動するのに比較して本来的にゴーストは生じにくい
はずである。

【００１７】しかしながら、液晶セル１が大きくなった
り、画信号が特定のパターンを描くと、コントラスト低
下のような著しい表示劣化ではなく前述のゴーストのよ
うな部分的表示不良が観察された。そこで、画素もしく
は走査線によって供給される電流に大きな変化が生じて
電源部の電力供給が応答し切れないものと想定して、バ
イアス電流の供給強化を行うべくバッファ４４、４５と
して帰還回路を有した演算増幅回路で構成した。走査電
圧として正負のあらかじめ高い電圧を用いる本発明にあ
っては、非選択電圧（ＶＭ）のバッファ４５では効果が
少なかったが、信号電圧に対するバッファ４４に消費電
流補償の微分回路からなる帰還回路を設けると効果があ
り、帰還の程度により、黒色バー表示の周辺が左右に伸
びる陰が変化するのが確認できた。

【００１８】しかし場所や太さの異なるバー表示やバー
表示以外の描画においてクロストークが現れることがあ
った。そこで今度は、液晶セル１が正負の電圧に対して
対称的でない特性を示す場合、例えば液晶セル１がカラ
ー表示を行うために一方の電極にのみカラーフィルター
を有していて電極付帯容量が異なるとか、液晶セル分子
の配列に伴う誘電率分布の変化などを想定し、交流化信
号の周期と印加電圧の正負バランスを検討した結果、中
間電圧を僅かにずらす本発明に至ったものである。これ
により画面に現れたゴーストが、中間電圧の中間地ＶＭ
からのずれの大きさに応じて、白色ゴーストからゴース
ト無しに、更に黒色ゴーストにと変化していく様子が確
認できた。

【００１９】更に本発明においては、中間電圧Ｖｍと正
負の選択電圧の中間値ＶＭとの関係において、この値は
例えば４５０×１４４０ドットの場合０．１７ボルト、
４８０×１８６０ドットの場合０．０９ボルトといずれ
も極めて少なかったが、極めて大きくゴーストの発現、
消去に係わり、更には２つの中間電圧Ｖｍ０、Ｖｍ１と
正負の選択電圧の中間値ＶＭの関係が対称であることが
一層望ましいことが分かった。これは図１の抵抗ｒがい
ずれも等しい値であることを意味するが、表示装置毎に
微調整できればより好ましい。

【００２０】図３は、そのための電源回路の要部回路図
で、演算増幅器５１、５２は信号電圧＋−Ｖｂを生成す
るためのもので、所定の電圧から抵抗分割などにより生
成した一方の信号電圧＋Ｖｂと、それを正負の選択電圧
の中間値ＶＭ（図３の場合の絶対電圧はＴＴＬ／２＝
２．５ボルト）を中心として反転させて他方の信号電圧
−Ｖｂを生成する。他方の信号電圧生成において演算増
幅器５２の入力にあるバッファ５３は電圧変動の影響を
受けないように配慮したものである。

【００２１】演算増幅器５４、５５は中間値電圧Ｖｍ
０、Ｖｍ１を生成するもので、信号電圧＋−Ｖｂ間に設
けられた可変抵抗５６、もしくは画信号に応じて演算さ
れた補正電圧に基づいて供給される補正信号ＩＮＴによ
って、一方の中間電圧Ｖｍ０を生成し、それを正負の選
択電圧の中間値ＶＭと対称にすることで他方の中間電圧
Ｖｍ１を得るものである。可変抵抗５６によって中間電
圧Ｖｍは信号電圧間の任意の値が取れるようにも記載さ
れているが、現実にはいずれかの信号電圧に近づくと表
示そのものができなくなるので、信号電圧の中間地を中
心に信号電圧の１０％以内、より実用的には０．１〜５
％以内で効果がある。スイッチ５７は中間電圧Ｖｍ０と
Ｖｍ１を排他的に選択するアナログスイッチで、選択切
り替え信号は先の例と同様に交流化信号Ｍを利用してい
る。この様な構成により、可変抵抗５６によって正負の
選択電圧の中間値ＶＭ近傍の対称な液晶モジュール毎に
適合した中間電圧Ｖｍを得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述のように、走査回路は正負
の選択電圧を走査電圧として用い、画信号に応じて選択
電圧の中間値近傍の２種類の信号電圧を用いるので、画
信号が著しく増加しても信号回路は低電圧で負担は少な
く高速処理できる。そしてこのように走査回路と信号回
路が異なる電圧範囲を扱うことになり、さらには選択電
圧が大きくなることとなるが、その大きな選択電圧は順
次、略決まったシーケンスまたは時間差で発生され印加
されるので、集積回路が誤動作したり暴走したりするこ
とはなく、又液晶に直流電圧が印加されたままになるこ
ともない。

【００２３】そしてこのように走査回路と信号回路が異
なる電圧範囲を扱いる場合でも単純マトリクス固有のゴ
ーストを極めて効率よく抑制し、表示品位を高く維持す
ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の液晶表示装置のブロック図であ
る。

【図２】本発明実施例に係る駆動波形図で、ａは走査回
路と信号回路の出力電圧、ｂは交流化信号、ｃは液晶に
印加される電圧を示す。

【図３】本発明の実施例に係る電源回路の要部回路図で
ある。

【符号の説明】

１液晶セル２走査回路３信号回路４電源回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田耕志鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者小林則光鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者岩崎章二鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに直交する電極群を有する液晶セル
と、該液晶セルの一方の電極群に走査電圧として正負の
選択電圧のいずれかを選択し、非選択期間には正の選択
電圧と負の選択電圧の略中間値にあたる中間電圧を供給
する走査回路と、前記液晶セルの他方の電極群に前記走
査回路の正の選択電圧と負の選択電圧の中間値近傍の信
号電圧を画信号に応じて選択的に与える信号回路と、前
記走査回路と前記信号回路に少なくとも選択電圧と信号
電圧と信号電圧に対して補正した中間電圧とを供給する
電源回路とを具備した液晶表示装置。
【請求項２】互いに直交する電極群を有する液晶セル
と、該液晶セルの一方の電極群に交流化信号に応じて正
負の選択電圧のいずれかを選択して所定の電極に走査電
圧として供給する走査回路と、前記液晶セルの他方の電
極群に前記正の選択電圧と負の選択電圧の中間値近傍の
信号電圧を画信号に応じて選択的に与える信号回路とを
具備した液晶表示装置において、前記走査回路は非選択
期間に正の選択電圧と負の選択電圧の略中間値の交流化
信号に応じた異なる値の中間電圧を前記一方の電極群に
与えることを特徴とする液晶表示装置。