JP2002099258A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2002099258A
JP2002099258A JP2000291032A JP2000291032A JP2002099258A JP 2002099258 A JP2002099258 A JP 2002099258A JP 2000291032 A JP2000291032 A JP 2000291032A JP 2000291032 A JP2000291032 A JP 2000291032A JP 2002099258 A JP2002099258 A JP 2002099258A
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Tatsuhiko Yonekawa
達彦 米川
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MLS駆動回路のメモリの記憶容量を低減す
る。 【解決手段】 マトリックス型液晶表示素子を、複数の
走査電極を同時選択して駆動する液晶表示装置におい
て、供給された画像データをMLS変換するMLS変換
手段と、このMLS変換された表示データを、供給する
電圧の値の組合せを表す選択電位組合せデータDP1
P0と、電圧の値を表す選択電位データD ,D
に変換する手段と、変換された選択電位組合せデータD
P1,DP0と、選択電位データD,Dを記憶する
メモリとを備え、このメモリ14から読み出されたデー
タに基づいて、電源から供給された複数の電位を選択し
て各信号電極12に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、MLS駆動される
単純マトリックス型の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】表示画面が比較的小さい小型の液晶表示
装置としては、製造工程が簡単なTNタイプあるいはS
TNタイプの単純マトリックス駆動型の液晶表示素子が
用いられている。TNタイプの単純マトリックス型の液
晶表示装置は、コントラストが高く、視野角特性も比較
的広いという表示特性を持つため、小型の表示装置とし
て広く使用されている。しかし、このTNタイプの液晶
表示素子は、印加電圧の変化に対する透過率変化の急峻
性が悪く、時分割特性が劣り、高デューティの時分割駆
動に適していない。
【0003】このTNタイプに比べて、STNタイプの
液晶表示素子は、印加電圧の変化に対する透過率変化の
急峻性が良く、高いデューティでの時分割駆動に適して
いるという特徴を持っている。しかし、このSTNタイ
プの液晶表示素子は、液晶分子が180゜〜270゜と
いう大きな角度でツイスト配向させた液晶を用いている
ため、印加電圧に対する液晶表示素子の光学的応答が遅
い。そのため、応答速度の速い液晶材料を用いて、液晶
表示素子の動作特性の改善が行われている。
【0004】このような液晶表示素子では、走査線数の
多い高時分割駆動を行う場合、1つの画像を表示するた
めに、マトリックスを形成する全ての走査線を順次選択
する1フィールドの期間が長くなり、1フィールド毎に
透過率が変化してコントラストが低下するという問題が
発生する。
【0005】この1フィールド毎の透過率変化によるコ
ントラストの低下を防止するために、複数の走査電極を
同時に選択するとともに、その複数の走査電極の選択に
応じて信号電極に信号電圧を供給し、すべの走査電極を
選択する期間を1フィールドとして複数のフィールドで
1つの画像を表示するようにした複数ライン同時選択駆
動方法(MLS駆動方法)が提案されている。
【0006】このMLS駆動方法を用いた液晶表示装置
は、図3に示すように、表示する画像データが入力され
るMLS制御部1と、このMLS制御部1のデータを記
憶するメモリ2と、MLS制御部1より出力される走査
制御データが供給され、液晶表示素子5の複数の走査電
極6に同時に走査信号を印加するコモンドライバ3と、
MLS制御部1からMLS駆動データが供給され、液晶
表示素子5の各信号電極7にデータ信号を印加するセグ
メントドライバ4とからなっている。このような液晶表
示装置では、画像データは、MLS制御部1によりML
S駆動用のデータに変換されてセグメントドライバ4に
供給される。一方、MLS制御部1は、同時に選択する
走査信号データをコモンドライバ3に供給する。このコ
モンドライバ3からは、複数本の走査電極6を同時に選
択する走査信号が液晶表示素子5の走査電極6に印加さ
れるとともに、セグメントドライバ4からはデータ信号
が液晶表示素子5の信号電極7に印加され、液晶表示素
子5が駆動される。このMLS駆動方法によれば、液晶
表示素子5の各画素が選択される選択期間が1フレーム
中に分散されて存在するから、フレーム応答が低減し、
コントラストが高くなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このMLS駆動方法に
おいて、供給された画像データを複数ラインの同時選択
駆動に対応するデータに変換するための、MLS変換の
方法としては、MLS制御部1に供給された画像データ
を1画面ずつそのままメモリ2に記憶させ、この画像デ
ータをメモリ2から読み出すときに変換してMLS駆動
データをセグメントドライバ4へ供給する方法がある。
この方法は、画像データを1ドットずつ変換してセグメ
ントドライバ4にラッチさせていくため、高速のラッチ
クロックを必要とし、消費電流が多くなり、小型の携帯
機器には適していない。
【0008】また、他のMLS変換の方法としては、供
給された画像データを変換した後メモリ2に記憶させ、
この変換されたMLS駆動データをメモリ2から読み出
してセグメントドライバ4へ供給する方法が提案されて
いる。この方法では、MLS変換した後のMLS駆動デ
ータをメモリ2に記憶させるため、従来の単一の走査電
極を順次選択して駆動する1ライン選択方法に比べて、
メモリ2の記憶容量が多くなり、駆動回路を形成する集
積回路の半導体チップが大きくなるという欠点がある。
すなわち、MLS駆動方法において、同時選択ラインの
数を8とし、8ラインずつ同時に選択して駆動する場
合、メモリ2が必要とする記憶容量は、数式1で表され
る。
【0009】
【数1】M(行数)×N(列数)÷8(同時ライン選択
数)×4(選択電位データ数)×8(選択期間中のデー
タ数)=4MN
【0010】従って、前述した従来の1ライン選択方法
に比べて、4倍のメモリの量が必要となる。このため半
導体チップのメモリ領域の面積が大きくなり半導体チッ
プ面積が大きくなって生産性が低下するという問題があ
った。
【0011】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、低消費電力で且つ半導体チップ面積が小さいMLS
駆動回路を持った液晶表示装置を提供することを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の液晶表示装置は、対向する一対の基板の
一方の内面に形成された複数の走査電極と、他方の基板
の内面に前記複数の走査電極と対向させて形成された信
号電極と、前記一対の基板間に封止された液晶とからな
り、前記走査電極と信号電極とが互いに対向する領域に
より複数の画素を形成する液晶表示素子と、全ての走査
電極に走査信号が供給それる1フィールドの期間に、複
数の前記走査電極を同時に選択するための走査信号を供
給する走査電極駆動手段と、複数のフィールドに亘って
各画素に印加される電圧の実効値が、各画素毎の表示デ
ータに対応するように、前記各画素の表示データを前記
複数のフィールド毎に各画素へ印加するための信号電圧
に変換して、前記同時に選択された複数の走査電極に供
給される走査信号と同期させて前記信号電圧を前記信号
電極に供給する信号電極駆動手段とからなる液晶表示装
置において、前記信号電極駆動手段は、供給された前記
各画素に対応する表示データに基づいて、前記複数の走
査電極の選択毎に信号電極に供給する信号電圧を、供給
する電圧の値の組合せを表す選択電位組合せデータと、
電圧の値を表す選択電位データとに変換する変換手段
と、変換された選択電位組合せデータと選択電位データ
とを1フィールド毎に記憶する記憶手段と、記憶された
選択電位組合せデータと選択電位データとを読み出して
各信号電圧を発生し、各信号電極に供給する駆動手段と
を備えていることを特徴とする。
【0013】この構成によれば、MLS変換されたML
S駆動データを、電圧の値の組み合わせを表す選択電位
組み合わせデータと、電圧の値を表す選択電位データと
に変換してメモリに記憶するようにしているので、前記
メモリの記憶容量を小さくすることができ、駆動用LS
Iの半導体チップの大きさが小さくなり、生産性が向上
する。
【0014】この液晶表示装置において、前記変換手段
は、供給された表示データをMLS変換してMLS変換データ
を出力するMLS変換手段と、変換されたMLS変換データを
前記複数のフィールド毎に供給する電圧の組合せを指定
する選択電位組合せデータと、指定された選択電位の組
合せのうちの1つを選択する選択電位データに変換する
データ変換手段とから構成される。
【0015】また、前記記憶手段は、選択電位組合せデ
ータを、前記複数のフィールドに対応させた2ビットの
データとして記憶する第1の記憶部と、選択電位データ
を各フィールとに対応させた2ビットのデータとして記
憶する第2の記憶部とから構成されている。
【0016】そして、さらに、前記記憶手段は、各フィ
ールドを指定するフェーズアドレスと、表示データの行
に対応する行アドレスと、複数の列にそれぞれ対応する
列アドレスとを有し、前記アドレスに対応させて、複数
のフレームに対して1つの選択電位組合せデータを記憶
する第1の記憶部と、複数のフレームそれぞれに対応さ
せて選択電位データを記憶する第2の記憶部とにより構
成される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
液晶表示装置について、複数の走査電極と、この走査電
極と交差させて配置された複数の信号電圧とにより複数
の画素がマトリックス状に配列された液晶表示素子を、
8本の走査電極を同時選択する場合を例として説明す
る。
【0018】本発明の液晶表示装置は、ツイストネマチ
ック液晶を用いた液晶表示素子であって、特にSTN型
の液晶表示素子に関して、8本の走査電極を同時選択し
てMLS駆動される。
【0019】このMLS駆動において、同時に選択する
走査電極の数(同時選択数)を8とすると、表示データ
ベクトルDは、数式2に示したように、データ列ベクト
ルSと8行8列の選択行列の積で表される。
【0020】
【数2】
【0021】数式2から、表示データベクトルDの値
は、データ列ベクトルSの256通りの組合せにそれぞ
れ対応した値をとる。これらのデータ列ベクトルSの組
み合わせに対するデータベクトルDの値との関係を表1
に示した。
【0022】表1はデータ列ベクトルの各データS
,〜Sについて−1をオン、1をオフとしたとき
の256個の組合せに対する表示データベクトルDの各
値D ,D〜Dを、一部を省略して示してある。
【0023】
【表1】
【0024】表1に示されるように、各データ列ベクト
ルSに対応する各表示データベクトルDは、8,6,
4,2,0,−2,−4,−6,および−8の値を持っ
た表示データD〜Dの組合せとなる。このように、
表示データD〜Dは、9種類の電圧から選択される
が、同時に選択される8本の走査電極に対応する1つの
データ列ベクトルSに対しては、表示データD〜D
は2または3種類の電圧の組合せであって、4種類の電
圧の組合せはなく、しかもその組合せは、順番を考慮し
ないと、各データ列ベクトルSに対応する256個の表
示データベクトルDのすべてが、表2に示したA〜Hの
8通りの組合せで表すことができる。
【0025】
【表2】
【0026】これらの表示データベクトルDの各表示デ
ータD〜Dは、表1の組合せの中から選択する電位
の組合せを指定する2ビットの選択電位組合せデータD
P1,DP0と、指定された組合せに含まれ電位の値を
指定する2ビットの選択電位データD,Dと、によ
り表すことができる。ここで、表1,2の表示データD
〜Dの値について、8を電源V8、6を電源V7,
4を電源V6、2を電源V5、0を電源V4、−2を電
源V3、−4を電源V2、−6を電源V1、−8を電源
V0として、選択電位組合せデータDP1,DP0と選
択電位データD ,Dにそれぞれ対応させる電源を表
3に示した。
【0027】
【表3】
【0028】表3では、選択電位組合せデータDP1
P0が「00」のとき、電源V8,V6,V4,V2
の中から選択電位データD,Dに応じた電源が選択
され、選択電位組合せデータDP1,DP0が「01」
のとき、電源V7,V5,V3,V1の中から選択電位
データD,Dに応じた電源が選択され、選択電位組
合せデータDP1,DP0が「10」のとき、電源V
6,V4,V2,V0の中から選択電位データD,D
に応じた電源が選択され、さらに選択電位組合せデー
タDP1,DP0が「11」のとき、電源V7,V5,
V3,V1の中から選択電位データD,Dに応じた
電源が選択されることを表している。
【0029】例えば、表2に示した組合せAは、選択電
位組合せデータDP1,DP0が「00」で、選択電位
データD,Dが順に「00,10,10,10,1
0,10,10,10」で表される。また、組合せB
は、選択電位組合せデータD ,DP0が「01」
で、選択電位データD,Dが順に「00,01,0
1,10,01,10,10,01」で表される。さら
に、組合せCは、選択電位組合せデータDP1,DP0
が「10」で、選択電位データD,Dが順に「1
1,10,11,10,11,10,01,10」で表
される。以下同様にして、組合せD〜Hを選択電位組合
せデータDP1,DP0と選択電位データD,D
の組合せにより表すことができる。
【0030】この実施の形態におけるMLS駆動は、供
給された画像データに基づいて、同時に選択される8本
の走査電極に対応する画素データによるデータ列ベクト
ルSを、数式1に基づいて表1のように表示データベク
トルDにMLS変換し、この変換された表示データベク
トルDの各表示データD〜Dを、表3に従って選択
電位組合せデータDP1,DP0と選択電位データ
,Dとに変換してメモリに記憶させる。
【0031】このメモリは、図2に示すように、1つの
画像を表示するための8つのフレームに対応するフェー
ズアドレス(Phase adr.)と、各選択行に対応する行ア
ドレス(Row adr.)と、各信号電極に対応するカラムア
ドレス(Column adr.)とが設けられる。これらの各ア
ドレスに対応させて、上述したように同時に選択される
8走査電極に対応する各画素のデータに基づいて変換さ
れた表示データD〜Dが記憶されている。この表示
データD〜Dは、1ワードが4ビットで構成され、
上位2ビットを選択電位組合せデータDP1,DP0
し、下位2ビットを選択電位データD,Dとして構
成されたラムセル(RAMセル)に記憶される。選択電位
組合せデータDP1,DP0は、1つの信号電極に対し
て8フレームの間は同じであるから、フェーズアドレス
001〜111に対しては、選択電位組合せデータD
P1,DP0を記憶するためのラムセルを設けることな
く、フェーズアドレス000のデータを返すようにメモ
リが構成されている。
【0032】このようにして構成されたメモリの記憶容
量は、数式3で表される。
【0033】
【数3】M(行)×N(列)÷8(走査電極同時選択
数)×2(選択電位データ数)×8(選択期間中のデー
タ数)+M(行数)×N(列数)÷8(走査電極同時選
択数)×2(選択電位の組合せ数)=2MN+1/4M
【0034】従って、従来のMLS駆動におけるメモリ
容量4MNに比べて、格段にメモリ容量を低減させるこ
とができる。そのため、駆動回路を構成するLSIにお
けるメモリ領域を小さくすることができ、量産性に優れ
たMLS駆動回路を供給することができる。
【0035】この発明を用いた液晶表示装置の概略的な
構成を図1に示す。この液晶表示装置は、複数の走査電
極11と、この走査電極11と直行するように配列され
た信号電極12とを備え、これらの走査電極11と信号
電極12とが交差する領域により複数の画素を形成する
液晶表示素子10と、表示する画像データが入力される
データ変換回路13と、このデータ変換回路13により
変換された選択電位組合せデータDP1,DP0と選択
電位データD,Dとを記憶するメモリ14と、この
メモリ14から読み出されたデータDP1,DP0、D
,Dが供給され、これらのデータに基づいて、電源
から供給された複数の電位を選択して各信号電極12に
供給する複数のマトリックス回路15と、液晶表示素子
10の走査電極11の複数に同時に走査信号を印加する
コモンドライバ16とからなっている。
【0036】データ変換回路13は、画像データをRO
Mアドレスとし、出力が表示データとなるようなマスク
データを備え、供給された画像データを上述した数式1
に従ってデータ列ベクトルSを表示データベクトルDに
MLS変換するMLS変換部13aと、変換された表示
データベクトルDを表3に従って記憶データに変換する
記憶データ変換部13bとを備えている。
【0037】このような液晶表示装置では、供給された
画像データは、MLS変換部13aにより表示データD
〜Dに変換され、変換された表示データD〜D
は記憶データ変換部13bにより、メモリ14に記憶さ
せための選択電位組合せデータDP1,DP0と選択電
位データD,Dに変換されてメモリ14に記憶させ
る。一方、データ変換回路13は、走査信号データをコ
モンドライバ16に供給し、このコモンドライバ16
は、8本の走査電極を同時に選択するためのそれぞれ異
なる走査信号を液晶表示素子10の走査電極11に8本
ずつ順次印加する。
【0038】走査電極11の数が64の場合、64本の
走査電極11を8本ずつ選択してすべての走査電極11
が選択される期間を1フィールドとし、連続する8フィ
ールドにより1つの画像を表示する1フレームが形成さ
れる。1フレーム中の第1フィールドでは、フェィズア
ドレス000が指定され、且つ対応する行アドレスと、
各信号電極12に対応するカラムアドレスが指定され、
各信号電極12に接続された各マトリックス回路15
に、メモリ14に記憶された選択電位組合せデータD
P1,DP0と選択電位データD,Dが供給され
る。
【0039】このマトリックス回路15は、供給された
選択電位組合せデータDP1,D と選択電位データ
,Dにより、供給された電源の複数の電位の中か
ら指定された電位を選択して各信号電極12に印加す
る。
【0040】例えば、第1番目の信号電極12の表示デ
ータが前述した表2に示す組合せAである場合、第1フ
ィールドを表すフェーズアドレス「000」、第1番目
の行アドレス「000」、第1番目の信号電極12に対
応するカラムアドレス「0000 0000」が指定さ
れる。この各アドレスより指定された選択電位組合せデ
ータDP1,DP0として、「00」が読み出され、第
1番目のマトリックス回路15に供給され、また対応す
る選択電位データD,Dとして「00」が読み出さ
れて第1番目のマトリックス回路15に供給される。マ
トリックス回路15は供給されたデータDP1,DP0
とデータD,Dとにより、表3に示したように電位
V8を選択して、第1番目の信号電極12に印加する。
【0041】第2フレームでは、フェーズアドレスが
「001」、第1番目の行アドレスが「000」、第1
番目の信号電極12に対応するカラムアドレス「000
0 0000」が指定される。この各アドレスより指定
された選択電位組合せデータD P1,DP0としてはフ
ェーズアドレスが「000」の選択電位組合せデータD
P1,DP0のデータ「00」が読み出され、第1番目
のマトリックス回路15に供給され、また対応する選択
電位データD,Dとして「10」が読み出されて第
1番目のマトリックス回路15に供給される。マトリッ
クス回路15は、供給されたデータDP1,DP0とデ
ータD,Dとにより、表3に示したように電位V4
を選択して、第1番目の信号電極12に印加する。以下
同様に、各信号電極12に対応するマトリックス回路1
5毎に、メモリ14から各データが読み出され、マトリ
ックス回路15により所定の電位が選択されて各信号電
極12に印加される。
【0042】このようにして、走査電極11には8本ず
つ同時に選択する走査信号が供給され、この8本ずつの
選択に対応して、信号電極12には画像データがMLS
変換された表示データが供給される。そして、連続する
8フレームにより1つの画像が表示される。
【0043】上述した本発明の液晶表示装置において
は、同時に選択する走査電極の数を8本とした場合につ
いて説明したが、この発明はこれに限ることなく、その
同時選択する走査電極数は任意に選択することができ
る。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置は、画像データをMLS変換した表示データを、供
給する電圧の値の組合せを表す選択電位組合せデータ
と、電圧の値を表す選択電位データとに変換する手段を
設け、変換された選択電位組合せデータと選択電位デー
タとを1フィールド毎に記憶手段に記憶するようにした
ので、記憶手段の記憶容量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態にかかる液晶表示装置の
構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示したメモリの記憶部の構成を示すメモ
リ構成図である。
【図3】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
10・・・液晶表示素子、11・・・走査電極、12・・・信号
電極、13・・・データ変換回路、13a・・・MLS変換
部、13b・・・記憶データ変換部、14・・・メモリ、15
・・・マトリックス回路、16・・・コモンドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 631 G09G 3/20 631R

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対向する一対の基板の一方の内面に形成さ
    れた複数の走査電極と、他方の基板の内面に前記複数の
    走査電極と対向させて形成された信号電極と、前記一対
    の基板間に封止された液晶とからなり、前記走査電極と
    信号電極とが互いに対向する領域により複数の画素を形
    成する液晶表示素子と、 全ての走査電極に走査信号が供給される1フィールドの
    期間に、複数の前記走査電極を同時に選択するための走
    査信号を供給する走査電極駆動手段と、 複数のフィールドに亘って各画素に印加される電圧の実
    効値が、各画素毎の表示データに対応するように、前記
    各画素の表示データを前記複数のフィールド毎に各画素
    へ印加するための信号電圧に変換して、前記同時に選択
    された複数の走査電極に供給される走査信号と同期させ
    て前記信号電圧を前記信号電極に供給する信号電極駆動
    手段とからなる液晶表示装置において、 前記信号電極駆動手段は、供給された前記各画素に対応
    する表示データに基づいて、前記複数の走査電極の選択
    毎に信号電極に供給する信号電圧を、供給する電圧の値
    の組合せを表す選択電位組合せデータと、電圧の値を表
    す選択電位データとに変換する変換手段と、変換された
    選択電位組合せデータと選択電位データとを1フィール
    ド毎に記憶する記憶手段と、記憶された選択電位組合せ
    データと選択電位データとを読み出して各信号電圧を発
    生し、各信号電極に供給する駆動手段とを備えているこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記変換手段は、供給された表示データを
    MLS変換してMLS変換データを出力するMLS変換手段と、
    変換されたMLS変換データを前記複数のフィールド毎に
    供給する電圧の組合せを指定する選択電位組合せデータ
    と、指定された選択電位の組合せのうちの1つを選択す
    る選択電位データに変換するデータ変換手段とを備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】前記記憶手段は、選択電位組合せデータ
    を、前記複数のフィールドに対応させた2ビットのデー
    タとして記憶する第1の記憶部と、選択電位データを各
    フィールドに対応させた2ビットのデータとして記憶す
    る第2の記憶部とを有することを特徴とするとする請求
    項1に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】前記記憶手段は、各フィールドを指定する
    フェーズアドレスと、表示データの行に対応する行アド
    レスと、複数の列にそれぞれ対応する列アドレスとを有
    し、前記アドレスに対応させて、複数のフレームに対し
    て1つの選択電位組合せデータを記憶する第1の記憶部
    と、複数のフレームそれぞれに対応させて選択電位デー
    タを記憶する第2の記憶部とを備えていることを特徴と
    する請求項1に記載の液晶表示装置。
JP2000291032A 2000-09-25 2000-09-25 液晶表示装置 Pending JP2002099258A (ja)

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