JP2615573B2

JP2615573B2 - 液晶駆動方式

Info

Publication number: JP2615573B2
Application number: JP61279686A
Authority: JP
Inventors: 豊太郎時本; 孝夫菅家; 勝久山田; 一也川野
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JPS63133195A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、マルチプレックス駆動の液晶表示装置にお
ける液晶駆動方式に関する。

［従来技術とその問題点］従来、液晶テレビジョン受像機において、液晶表示パ
ネルをマルチプレックス駆動する場合、セグメント側デ
ータに対してコモン側を同時に２本選択するようにし
て、デューティ比を下げコントラストを上げる工夫がな
されている。

そして、上記の方法を利用し、１本のコモンラインに
３ライン分の画像データを表示し、実効的に2/3の走査
本数に間引きする工夫したのが、第７図に示すものであ
る。各コモン電極は、3H（1Hは１水平周期）の時間幅で
駆動され、３ライン分の画像データを表示する。そし
て、上記コモン電極は、1Hと2Hの時間幅だけ交互に重複
しながら順次シフトして駆動される。上記の駆動方法に
より、走査線数を2/3に間引きすることができる。この2
/3の間引き動作は、コモン側シフトクロックCKが2/3に
間引きされていることからも容易に理解できる。

上記の方法は、走査線を2/3に間引く場合には適合す
るが、このまま拡張すると、3/4の間引き処理を行なう
場合には、第８図に示すように１つのコモンラインに４
ライン分のデータを表示し、かつ、３つのコモンライン
を同時に選択するようになるので、垂直解像度が著しく
劣化する。同様に走査線を例えば8/9等任意の間引きに
対して自然に拡張できないことが類推される。

また、従来、マルチプレックス型液晶駆動方式におい
て、第９図（ａ）〜（ｃ）に示すように垂直解像度Ｎを262.5ラインに設定し、１フィールド
全体にコモン側走査を行なう場合、垂直解像度Ｍを192ラインに設定し、１フィールド全
体にコモン側走査を行なう場合、１フィールドの途中までコモン側走査を終了し、それ
以降はコモン側電圧Vcomとセグメント側電圧Vsegを等し
くするという状態を続ける。

という場合がある。この場合、１垂直周期をＴとする
と、各コモン電極の駆動信号幅は、，がT/N、がT
/Mとなる。

以上の場合について、バイアス比をａとして実効値Vo
n,Voffと動作マージンＰを計算してみると、次のように
なる。

従来、垂直解像度192ラインの場合、第９図（ｂ）に
示すように最適なデューティを持つように設計できない
場合、第９図（ｃ）に示すように「Vcom＝Vseg」の状
態、つまり、０バイアスの状態を垂直同期を含む期間に
持たせることにより、実質的なデューティ比を下げる工
夫がなされてきた。

これはコモン側ドライバのデータは常に“0"で、かつ
セグメント側ドライバのデータも常に“0"の状態にする
ことにより実現されていた。但し、この方法はドライバ
の構造上、コモン側ドライバのデータが全てシフトされ
つくした状態、つまり、垂直同期区間を含む連続した期
間内のみしか実施することができなかった。従って、走
査線の間引きを行なう場合、そのラインに対して上記０
バイアスの期間を使用してデューティ比を上げないよう
にすることはできなかった。

［発明の目的］本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、任意の時
間に０バイアスを与えられるようにし得る液晶駆動方式
を提供することを目的とする。

［発明の要点］本発明は、コモンライン及びセグメントラインに対し
て０バイアスの状態を任意のタイミングで設定できるよ
うにして、デューティ比を上げずに走査線の間引き画像
を液晶画面に表示できるようにしたものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は全体の概略構成を示すブロック図である。第１
図において11は液晶駆動電圧発生回路で、V0〜V4の液晶
駆動電圧を発生し、V1,V2,V3をセグメント・ドライバ12
へ供給し、V0,V2,V4をコモン・ドライバ13に供給する。
上記液晶駆動電圧V0〜V4は、V2を中心にしてV0,V1が正
側、V3,V4が負側に、それぞれ一定の電圧差を持って設
定される。上記セグメント・ドライバ12及びコモン・ド
ライバ13については詳細を後述する。また、上記セグメ
ント・ドライバ12には、コントローラ14からゼロバイア
ス・コントロール信号EC、コモン反転信号CKF、及び制
御信号SPが入力され、コモン・ドライバ13には、コント
ローラ14から上記ゼロバイアス・コントロール信号EC及
びコモン反転信号CKFが入力されると共に制御信号CPが
入力される。上記コモン反転信号CKFは、コモン・シフ
トクロックに同期して反転し、V0あるいはV4のコモン駆
動電圧を選択する信号である。そして、ゼロバイアス・
コントロール信号ECは、走査線の間引き数に応じて設定
されるもので、常時は“1"信号レベルとなっているが、
予め設定された水平周期毎に“0"信号レベルとなる。ま
た、15は、A/D変換回路で、映像増幅回路（図示せず）
から送られてくる映像信号を例えば４ビットのデジタル
データに変換し、セグメント・ドライバ12へ出力する。
このセグメント・ドライバ12は、A/D変換回路15から送
られてくる映像データに従ってセグメント駆動信号を出
力し、液晶表示パネル16のセグメント電極を表示駆動す
る。一方、コモン・ドライバ13は、走査信号を発生させ
るためのシフトレジスタを備えており、コントローラ14
から送られてくるコモンデータをコモン・シフトクロッ
クに同期してシフトし、このシフトレジスタ内をシフト
するデータに応じて液晶表示パネル16のコモン電極を順
次駆動する。

しかして、上記セグメント・ドライバ12は、第２図に
示すように構成される。この第２図は、セグメント・ド
ライバ12の１セグメント駆動系の主要部について示した
ものである。セグメント・ドライバ12には、液晶駆動電
圧発生回路11から液晶駆動電圧V1,V2,V3が供給される
が、液晶駆動電圧V1はゲート回路G1を介して出力ライン
21に出力され、液晶駆動電圧V2はゲート回路G2を介して
出力ライン21に出力されると共に、ゲート回路G3を介し
て出力ライン22に出力される。また、液晶駆動電圧V3
は、ゲート回路G4を介して出力ライン22に出力される。
そして、コントローラ14から与えられるゼロバイアス・
コントロール信号ECは、レベルシフタ23によりレベルシ
フトされた後、ゲート回路G1,G4にゲート信号として供
給されると共に、更にインバータ24を介してゲート回路
G2,G3にゲート信号として供給される。そして、上記出
力ライン21から取出される電圧が液晶駆動電圧V1′とし
て、また、出力ライン22から取出される電圧が液晶駆動
電圧V3′としてマルチプレクサ（図示せず）へ送られ
る。このマルチプレクサの出力電圧は、A/D変換回路15
からの映像データに応じて選択され、液晶表示パネル16
へセグメント電極駆動信として送られる。そして、垂直
帰線期間（VD）及び０バイアスを与えるデューティ・フ
リーの期間においては、ゼロバイアス・コントロール信
号ECがローレベル、インバータ24の出力がハイレベルと
なり、ゲート回路G2,G3がオン、ゲート回路G1,G4がオフ
し、出力ライン21,22から共にV2の電圧を出力する。こ
の電圧V2は、０バイアスを与える「Vseg＝Vcom」となる
場合の電圧レベルである。また、垂直帰線期間及びデュ
ーティ・フリー期間以外、つまり、通常動作時において
は、ゼロバイアス・コントロール信号ECがハイレベル、
インバータ24の出力がローレベルとなり、ゲート回路G
2,G3がオフ、ゲート回路G1,G4がオンし、出力ライン21
からはV1、出力ライン22からはV3が出力される。従っ
て、セグメント・ドライバ12は、A/D変換回路15からの
データに応じてV1又はV3の電圧をセグメント駆動電圧と
して出力する。すなわち、上記セグメント・ドライバ12
においては、ゼロバイアス・コントロール信号ECに応じ
て次の第１表に示すような電圧出力動作を行なう。

一方、上記コモン・ドライバ13は、第３図に示すよう
に主要部が構成される。コモン・ドライバ13には、液晶
駆動電圧発生回路11から液晶駆動電圧V0,V2,V4が与えら
れるが、V0はＰ型MOSトランジスタ31及びゲート回路G11
を介して信号ライン33に入力され、V4はＮ型MOSトラン
ジスタ32及び上記ゲート回路G11を介して信号ライン33
に入力され、また、V2はそのまま信号ライン34に入力さ
れる。上記信号ライン33,34間は、ゲート回路G12により
接続される。そして、上記信号ライン33は、ゲート回路
G13a,G13b,…をそれぞれ介して走査信号出力端子OUT1,O
UT2,…に接続される。また、信号ライン34はゲート回路
G14a,G14b,…をそれぞれ介して走査信号出力端子OUT1,O
UT2,…に接続される。

そして、コモン反転信号CKFは、レベルシフタ35を介
してMOSトランジスタ31,32のゲートに入力される。ま
た、コントローラ14から送られてくるゼロバイアス・コ
ントロール信号ECは、レベルシフタ36によりレベルシフ
トされた後、ゲート回路G11のゲートに入力されると共
に、更にインバータ37を介してゲート回路G12のゲート
に入力される。更に、コモン・ドライバ13においては、
コントローラ14から送られてくるタイミング信号に従っ
て内部のシフトレジスタにより走査信号IN1,IN2,…が作
成される。この走査信号IN1,IN2,…は、レベルシフタ38
a,38b,…によりレベルシフトされた後、ゲート回路G13
a,13b,…のゲートに入力されると共に、インバータ39a,
39b,…を介してゲート回路G14a,14b,…のゲートに入力
される。

次に上記実施例の動作を説明する。まず、コモン電極
数が168ラインで、2/9の間引き処理を行なう場合の動作
について、第４図及び第５図のタイミングチャートを参
照して説明する。2/9の間引き、つまり、走査線を９本
に２本の割合いで間引く場合は、第４図に示すようにコ
モン信号の時間幅を2Hとし、1Hの時間重複しながら順次
シフトする。また、ゼロバイアス・コントロール信号EC
は、常時は“1"信号レベルを保持し、2Hと5Hの時間を経
過する毎に1Hの間“0"信号レベルとなるように設定され
る。コモン・シフトクロックCCPは、第５図に示すよう
に１水平周期毎に出力されるが、ゼロバイアス・コント
ロール信号ECが“0"になるタイミングでは出力が禁止さ
れる。そして、上記ゼロバイアス・コントロール信号EC
が“0"レベルになると、上記コモン・シフトクロックCC
Pが出力されないことにより、コモン信号は1H遅延され
てその間０バイアス状態に保持される。

しかして、第３図に詳細を示すコモン・ドライバ13
は、ゼロバイアス・コントロール信号ECが“1"信号レベ
ルの場合には、ゲート回路G11がオン状態、ゲート回路G
12がオフ状態となり、液晶駆動電圧V0あるいはV4を信号
ライン33に出力する。この場合、コモン反転信号CKF
は、第５図に示すようにコモン・シフトクロックCCPに
同期して反転し、MOSトランジスタ31,32を交互にオンす
る。この結果、ゼロバイアス・コントロール信号ECが
“1"の場合には、液晶駆動電圧V0,V4がコモン反転信号C
KFに応じて交互に信号ライン33へ出力される。この信号
ライン33に出力された液晶駆動電圧V0,V4は、走査信号I
N1,IN2,…に応じてゲート回路G13a,13b,…を介して走査
信号出力端子OUT1,OUT2,…より出力される。この走査信
号出力、つまり、コモン信号は、第４図に示すように2H
の時間幅を有し、1Hの時間重複しながら順次出力され
る。上記コモン信号は、非選択状態のときは、ゲート回
路G14a,14b,…がオンしてV2の電圧レベルとなる。

しかして、2Hあるいは5Hの時間を経過する毎にゼロバ
イアス・コントロール信号ECが“0"になるが、第４図及
び第５図に示すように例えば３ライン目において、ゼロ
バイアス・コントロール信号ECが“0"になると、コモン
・ドライバ13ではゲート回路G11がオフすると共にゲー
ト回路G12がオンし、V2電圧が信号ライン33に出力され
る。このためコモン信号は全てV2電圧レベルとなる。ま
た、このとき第２図に詳細を示すセグメント・ドライバ
12は、ゲート回路G2,G3がオンし、出力ライン21,22より
V2電圧をセグメント駆動電圧として出力する。この結
果、第４図及び第５図に示すように液晶表示パネル16の
セグメント電極及びコモン電極に、V2電圧が供給されて
０バイアス状態ａとなる。また、上記０バイアスの時に
は、コントローラ14からコモン・シフトクロックCCPが
出力されないので、コモン・ドライバ13内のシフトレジ
スタにおけるコモンデータのシフトは行なわれない。従
って、上記1Hの０バイアス期間を終了してコントローラ
14から次のコモン・シフトクロックCCPが送られてきた
時に、上記シフトレジスタのコモンデータがシフトし、
次の４ライン目の選択動作に移行する。このときセグメ
ント・ドライバ12は、この４ライン目の映像データとそ
の前の３ライン目の映像データとの平均値をセグメント
信号として液晶表示パネル16へ出力する。このように０
バイアスラインの次のラインでは、２ライン分の映像デ
ータを平均してセグメント電極を駆動することにより、
データの欠落ラインを防ぐことができる。以下、同様に
して2Hと5Hの時間間隔で交互に０バイアス処理が行なわ
れる。

また、第６図は、本発明をコモン電極が192ライン、
走査線の間引きが1/9の場合の例を示したものである。
この場合、コモン電極駆動信号は、3Hの時間幅を有し、
2Hの時間重複しながら順次シフトされるように設定す
る。そして、セグメント電極とコモン電極の印加電圧を
共にV2として０バイアスを与えるタイミングは、8Hの時
間を経過する毎に1Hの時間設定している。上記０バイア
スは、上記したようにゼロバイアス・コントロール信号
ECを“0"レベルにすることによって設定される。上記の
設定を行なうことにより、第４図及び第５図の場合と同
様にして1/9の間引き処理を行なうことができる。

しかして、上記各実施例の場合の実効値は、上記第９
図に示す従来例における計算式から明らかなように、
（２−１）式の最適化された半選択時の電圧Ｖに対して
（３−１）式中のＶをＶ′として、「Ｖ′＝αＶ」とお
くと、となるため、となり、従って、Vcom＝Vsegというラインを挿入するこ
とにより、デューティ比は落ちないが、実効値が下がる
ことがわかる。この実効値を下げないためにはになるように駆動電圧を下げる必要があり、以下、その
詳細について説明する。

今、第９図の従来例における半選択時のＶは、液晶表
示パネルに使用されている液晶の性質に合わせて、Von
,Voffが最もコントラストが良くなるように最適化
された電圧となっているものとする。

ここで上記（３−１）式の半選択時の電圧Ｖ′に対し
て「Ｖ′＝αＶ」とおくと、なる。ここで第９図（ｂ）と（ｃ）の実効値を等しくす
るためには、とする。そして、「Ｍ＜Ｎ」であるので、となり、第９図（ｂ）に比較し、第９図（ｃ）の駆動電
圧を上げることにより、実効値を最適化できることがわ
かる。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、マルチプレック
ス型の液晶駆動方式において、コモン側及びセグメント
側ドライバに表示用データを与えると共に、ゼロバイア
ス・コントロール信号を与えるようにしたので任意の時
間に０バイアスを与えられる。このため、たとえばデュ
ーティを上げずに任意の走査線数の間引き処理等が行な
える。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は全体の概略構成を示すブロック図、第２図はセグ
メント・ドライバの詳細を示す回路図、第３図はコモン
・ドライバ詳細を示す回路図、第４図及び第５図はコモ
ン電極が168ラインで2/9の間引き処理を行なう場合の動
作を説明するためのタイミングチャート、第６図はコモ
ン電極が192ラインで1/9の間引き処理を行なう場合の動
作を説明するためのタイミングチャート、第７図ないし
第９図は従来の液晶駆動方式における走査線間引き動作
を説明するためのタイミングチャートである。 11……液晶駆動電圧発生回路、12……セグメント・ドラ
イバ、13……コモン・ドライバ、14……コントローラ、
15……A/D変換回路、16……液晶表示パネル、23,35,36,
38a,38b,…，……レベルシフタ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コモン電極とセグメント電極とが交差して
なるマルチプレックス型液晶駆動方式において、画像データに基づいてセグメント電極を駆動するセグメ
ント電極駆動手段と、上記コモン電極をnH（ｎは整数、Ｈは１水平周期）の時
間幅を有するコモン信号により所定時間重複しながら順
次駆動するコモン電極駆動手段と、上記コモン電極の電位と上記セグメント電極の電位を画
像データを間引く割合に応じて予め設定されたある水平
周期毎にほぼ同電位にするバイアス制御手段と、上記バイアス制御手段により上記コモン電極の電位と上
記セグメント電極の電位を同電位にする際、上記コモン
電極駆動手段から出力されるコモン信号を1Hの時間遅延
させる遅延手段とを具備したことを特徴とする液晶駆動方式。