JPH11212057A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示むらのない高品位な液晶表示装置の駆動
方法を提供すること。 【解決手段】 信号電極駆動装置の出力をいくつかのグ
ループにわけて、グループ毎にタイミングをずらした出
力制御信号を設けて、出力の切り替わり毎に一旦非選択
電位にした後、所定の出力レベルに切り替える駆動方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマトリクス型液晶表
示装置（以下液晶表示装置と記載する）に関し、特に液
晶表示装置の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は現在情報処理の分野やア
ミューズメントの分野など様々な分野で広く用いられて
いる。これらの用途における液晶表示素子としては、大
きく二つの方式に分けることができる。一つにはアクテ
ィブマトリクス方式であり、もう一つには、単純マトリ
クス方式である。

【０００３】特に単純マトリクス方式においては、液晶
パネルの構造が簡単であるために、低コストで、大型の
ものまで容易にできることから、より広い分野において
数多く用いられている。

【０００４】近年では特に、単純マトリクス方式におい
ては、大型化が強く求められているにともない、画素数
の増加、駆動周波数の増加に拍車がかかっている。

【０００５】ここで、液晶表示素子の各画素は等価回路
で考えると、静電容量と考えることができる。また、こ
の液晶表示素子を駆動する液晶ドライバには、出力イン
ピーダンスがあり、液晶駆動電極による抵抗も存在す
る。したがって、液晶パネルは、液晶ドライバと液晶駆
動電極の抵抗と液晶表示素子の各画素の静電容量からな
る回路網とみなすことができる。

【０００６】この回路網に駆動波形を印加すると、駆動
波形に歪みやなまりを発生し、その結果、表示むらが生
じて表示品位が低下する。このような現象は一般的にク
ロストークと呼ばれている。

【０００７】このクロストーク現象の具体例を一つあげ
て説明する。そこで、図４に示すように、液晶パネル４
１３に細い縦線が１本表示されている状態を考える。

【０００８】図４の構成はＬＣＤコントローラ４００、
３個の信号電極駆動装置４０１、２個の走査電極駆動装
置４０２、液晶パネル４１１からなっている。

【０００９】３個の信号電極駆動装置４０１には、ＬＣ
Ｄコントローラ４００から、それぞれシフトクロック信
号４０３、ラッチクロック信号４０４、極性信号４０５
と各出力に対応したデータ信号群４０６等がそれぞれ入
力されている。

【００１０】２個の走査電極駆動装置４０２にはＬＣＤ
コントローラ４００から、ラッチクロック信号４０４、
極性信号４０５、キャリー信号４０７等が入力されてい
る。

【００１１】出力Ｄ４０８、出力Ｅ４０９、出力Ｆ４１
０に印加される駆動波形を図５に示す。図４に示す縦線
の表示では、極性信号５０２が反転することから、ラッ
チクロック５０１の立ち下がりによって、出力Ｄ５０
３、出力Ｆ５０５はＶＨから−ＶＨ、出力Ｅ５０４は−
ＶＨからＶＨに切り替わる。

【００１２】このとき、実際に液晶に印加される電圧波
形を図６に示す。ラッチクロック６０１の立ち下がりに
よって、全出力が一斉に切り替わることから、電圧波形
に大きな波形歪みが生じてしまう。図４に示したような
縦線の表示状態では、信号電極駆動装置の出力のほとん
どが出力ＤＬＣ６０３、出力ＦＬＣ６０５と同じように
切り替わることから、波形歪みはＶＨから−ＶＨに液晶
の容量と走査電極駆動装置の出力インピーダンスで決ま
る時定数で−ＶＨに変化していく。

【００１３】逆に、出力ＥＬＣ６０４は切り替わり時
に、ほぼ３ＶＨまであがった後、ＶＨまで液晶の容量と
走査電極駆動装置の出力インピーダンスで決まる時定数
で戻っていく。

【００１４】このように発生する波形歪みによって、液
晶に印加される電圧波形が異なってしまう。また、液晶
は電圧の実効値で応答することから、波形歪みの波高値
が高ければ、高いほど表示むらはより悪くなり、その結
果、液晶に印加される実効電圧が場所によって異なるこ
ととなり表示むらが生じてしまう。図４に示した縦線表
示では縦線の上下方向に波形歪みが生じた分だけ余計に
電圧が印加されてしまい、他の部分と比較して明るくな
ってしまう。

【００１５】このような現象は、液晶パネルの大型化、
画素数の増加、駆動周波数の増加により、より顕著にな
ってきていて、深刻な問題となってきている。

【００１６】上記のような表示むらの問題を解消するた
めに、波形歪みを低減する駆動方法が、９２’ファイン
プロセスでセイコーエプソンよりすでに発表されてい
る。

【００１７】その駆動方法とは、点灯から引き続いて点
灯、点灯から非点灯に変化するもの、非点灯から非点灯
のまま、非点灯から点灯に変化する画素数をそれぞれ数
えておき、一定の条件で数えた画素数を使って計算を行
った後に、波形歪みの波高値、極性を予測しておく。

【００１８】出力が切り替わると同時に、波形歪みを補
正する補正電圧を走査電極より入力して、波形歪みによ
る実効電圧の減少や実効電圧の増加という変化を抑制す
るという方法である。このとき走査電極から入力する補
正電圧はパルス幅変調方式で入力し、入力時間は予め実
験で最も効果のある時間の長さを求めておき、ルックア
ップテーブルなどを参照して決定するというやり方であ
る。

【００１９】この方法では、ルックアップテーブルによ
るデータ処理を行わなくてはならないとともに、表示デ
ータについても４種類のデータをとらなくてはならず、
回路が大きくなり、また複雑になってしまう。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記記載のように、従
来の液晶駆動装置においては、液晶ドライバの出力イン
ピーダンスや液晶駆動電極の抵抗などと液晶素子の静電
容量を起因として、波形歪みが生じてしまい、その結
果、本来印加されるべき実効電圧と異なった実効電圧が
印加されることとなり、表示むらが発生してしまってい
た。

【００２１】これらの問題を解決するための方法の一つ
として、上記のように表示データを数えておき、この表
示データに対応した補正電圧をルックアップテーブルな
どを参照して印加することにより、表示むらを抑えてい
た。

【００２２】しかし、この方法では、ルックアップテー
ブルや表示データを数える種類が多いために、回路は複
雑となり、コストも上昇してしまう。

【００２３】本発明では液晶表示装置の表示むらの発生
の問題を簡易でかつ、低コストな手段を用いて解決する
液晶表示装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、走査電極と信号電極が互いに直交する方向に配列
されてなるマトリクス電極構造を有するマトリクス型表
示装置において、信号電極駆動装置は信号電極駆動出力
を複数出力ずつのグループにまとめて、そのグループ毎
にタイミングをずらした出力制御信号を割り当て、その
出力制御信号によって信号電極出力がライン選択の切り
替わり毎に非選択電位を出力して、走査電極駆動装置は
信号電極駆動回路の出力が非選択電位を選択している期
間で同じく非選択電位を出力した後、信号電極駆動装
置、走査電極駆動装置ともに表示に対応した選択電位を
選択することを特徴とする。

【００２５】このような方法を用いることにより、波形
歪みが抑えられて、表示むらが低減されて、高品位な表
示を行うことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明を実現するための回
路構成を示している。回路はＬＣＤコントローラ１０
０、３個の信号電極駆動装置１０１、２個の走査電極駆
動装置１０４、液晶パネル１１５からなっている。

【００２７】２個の走査電極駆動装置１０２にはＬＣＤ
コントローラ１００から、ラッチクロック信号１０７、
極性信号１０８、ＤＩＳＰＴ信号１１０、キャリー信号
１１１等が入力されている。

【００２８】ＤＩＳＰＴ信号１１０が、Ｌレベルになる
と強制的に走査電極駆動装置の全出力をＶＭにする信号
である。

【００２９】信号電極駆動装置１０１には、ＬＣＤコン
トローラ１００から、それぞれＤＩＳＰＡ信号１０３、
ＤＩＳＰＢ信号１０４、ＤＩＳＰＣ信号１０５の他にシ
フトクロック信号１０６、ラッチクロック信号１０７、
極性信号１０８とデータ信号群１０９等がそれぞれ入力
されている。

【００３０】ＤＩＳＰＡ信号１０３は信号電極駆動装置
内のＮ番出力、ＤＩＳＰＢ信号１０４は信号電極駆動装
置内の（Ｎ＋１）番出力、ＤＩＳＰＣ信号１０５は信号
電極駆動装置内の（Ｎ＋２）番出力を制御している。こ
の制御においては、１本毎に制御信号を変える必要は必
ずしもなく、数本、数十本毎に制御信号を変えてもかま
わない。

【００３１】信号電極駆動装置１０１は入力されたデー
タ信号群１０９をシフトクロック信号１０６の立ち下が
りのエッジによりデータをラッチし、ラッチクロック信
号１０７の立ち下がりのエッジにより液晶駆動出力を変
化させる。

【００３２】信号電極駆動装置１０１においてＤＩＳＰ
Ａ信号１０３、ＤＩＳＰＢ信号１０４、ＤＩＳＰＣ信号
１０５がＨレベルでは、データ信号に基づく液晶駆動出
力を出力し、Ｌレベルでは強制的に非選択出力になる。

【００３３】図１に示すような細い縦線を表示した場合
の駆動波形を図２に示す。

【００３４】図２はラッチクロック信号２０１、ＤＩＳ
ＰＡ信号２０２、ＤＩＳＰＢ信号２０３、ＤＩＳＰＣ信
号２０４、極性信号２０５、ＤＩＳＰＴ信号２０６、出
力Ａ２０７、出力Ｂ２０８、出力Ｃ２０９の関係を示し
ている。

【００３５】ラッチクロック２０１の立ち下がりと同時
に極性信号２０５がＨレベルからＬレベルに切り替わ
り、全出力が反転している。

【００３６】また、出力Ａ２０７はＤＩＳＰＡ信号２０
２によって、出力Ｂ２０８はＤＩＳＰＢ信号２０３によ
って、出力Ｃ２０９はＤＩＳＰＣ信号２０４によってそ
れぞれ制御されている。

【００３７】ＤＩＳＰＡ信号２０２、ＤＩＳＰＢ信号２
０３、ＤＩＳＰＣ信号２０４はラッチクロック信号２０
１の立ち下がりのエッジよりも前に、立ち下がるが、３
つの信号の立ち下がりエッジは重なることがなく、ラッ
チクロック信号２０１の立ち下がりのエッジよりも後に
立ち上がるが、３つの信号の立ち上がりエッジが重なら
ないような信号である。また３つの信号のＬレベルの期
間は等しいとする。

【００３８】ＤＩＳＰＴ信号２０６のＬレベルの期間
は、ＤＩＳＰＡ信号２０２の立ち下がりから、ＤＩＳＰ
Ｃ信号２０４の立ち上がりまでの期間である。

【００３９】図３に図２の波形を印加した時、実際に液
晶にかかる電圧波形を示す。

【００４０】ＤＩＳＰＡ信号３０２、ＤＩＳＰＢ信号３
０２、ＤＩＳＰＣ信号３０４がＨレベルからＬレベル
に、また逆にＬレベルからＨレベルに切り替わると、各
々に対応する出力も切り替わり、ＶＭに波形歪みが発生
する。

【００４１】このときの波形歪みは、３系統のＤＩＳＰ
信号に制御されているので、一度に切り替わる信号電極
駆動装置の出力数が全出力数の１／３であることから波
高値の絶対値は最大で（１／３）×ＶＨで、液晶の容量
と走査電極駆動装置の出力インピーダンスで決まる時定
数でＶＭまで下がっていく波形となっている。

【００４２】図１に示した細い縦線を表示した場合、Ｄ
ＩＳＰＡ信号３０２、ＤＩＳＰＢ信号３０３、ＤＩＳＰ
Ｃ信号３０４の立ち下がり、立ち上がり時に、ほとんど
の出力が同じ極性に変化することから、発生する波形歪
みは波高値が（１／３）×ＶＨで、液晶の容量と走査電
極駆動装置の出力インピーダンスで決まる時定数でＶＭ
まで下がっていく波形がＶＭに発生している。

【００４３】そこで、実際に液晶には、ＶＭに発生して
いる波形歪み分だけ増減した電圧がかかることとなり、
その波形は、出力ＡＬＣ３０７、出力ＢＬＣ３０８、出
力ＣＬＣ３０９となっている。

【００４４】本発明による駆動を行うと切り替わりの回
数は従来の駆動の１回に比較して、６回と増加してしま
うが、実効値を考えると、波形歪みによる実効値のずれ
が大きく低減されていることがわかる。よって、表示む
らが大きく低減され、高品位な表示が可能となる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の駆動方法を用いることにより、
従来の駆動回路に比較して、駆動回路が複雑になること
なく、簡単な回路で、表示むらの原因となる波形歪みを
抑えることができ、その結果、表示むらの問題を解決す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における回路構成を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施例における信号波形を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施例における液晶にかかる印加電圧
の波形図である。

【図４】従来例における回路構成を示す図である。

【図５】従来例における信号波形を示す図である。

【図６】従来例における液晶にかかる印加電圧の波形図
である。

【符号の説明】

１０３ ＤＩＳＰＡ信号 １０４ ＤＩＳＰＢ信号 １０５ ＤＩＳＰＣ信号 １０６ シフトクロック １０７ ラッチクロック １０８ 極性信号 １１０ ＤＩＳＰＴ信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示装置の走査電極駆動装置により
   走査電極を順次選択し、信号電極駆動装置から信号電極
   に出力されているデータを表示面に表示する液晶表示装
   置の駆動方法において、信号電極駆動装置の信号電極駆
   動出力を複数出力ずつのグループにまとめて、各グルー
   プ毎にタイミングをずらした出力制御信号を割り当て、
   該出力制御信号により、各グループの信号電極駆動出力
   から、走査電極の選択の切り替わり毎に、グループ毎に
   異なるタイミングで非選択電圧を出力し、走査電極駆動
   装置は信号電極駆動装置が前記いずれかのグループで非
   選択電位を出力している期間では同じ非選択電位を出力
   し、各グループがデータを出力している期間に対応して
   選択電位を出力し、信号電極駆動装置からのデータに基
   づいて表示面にデータを表示することを特徴とする液晶
   表示装置の駆動方法。