JP2918279B2

JP2918279B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2918279B2
Application number: JP9598990A
Authority: JP
Inventors: 宏之真野; 達裕犬塚; 智小沼; 和弘藤沢; 雅明北島; 利男二見; 孝次高橋
Original assignee: Hitachi Image Information Systems Inc; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Image Information Systems Inc; Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH03293629A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、液晶表示装置に係り、特に、単純マトリク
ス形液晶表示装置において、クロストークの発生しな
い、品質の良好な表示を得ることを可能とする液晶表示
装置に関する。

［従来の技術］従来、単純マトリクス型の液晶表示装置は、工業調査
会より出版されている「液晶の最新技術」P.106〜P.109
に記載のように、電圧平均化駆動法により、駆動・表示
を行っている。

この方法によると、理論的には、液晶パネル上の表示
パターンによらず、自ラインが走査されていない期間
（以下、非走査期間と呼ぶ。）に、液晶セルに印加され
る電圧値は一定である。

また、従来の液晶表示装置は、液晶材料の長寿命化の
ために、交流化信号を用いており、液晶セルに印加する
電圧の正負を、交流化信号が“ハイ”の時と“ロー”の
時とで逆転させている。

以下、従来の液晶表示装置の動作を、第２図〜第11図
を用いて詳しく説明する。

第２図は、パーソナルコンピュータ等から入力された
データを液晶パネルに表示させるための液晶表示の構成
を示すブロック図である。

第２図において、７は液晶パネル１に表示するための
表示データ、８は表示データ７の同期クロックであるデ
ータラッチクロック、９は１水平期間の区切りを示すラ
インクロック、10は先頭ラインクロック、11は液晶セル
に印加する電圧の正負を逆転させるための交流化信号で
ある。

また、２はデータラッチ回路であり、４はラインシフ
ト回路である。

データラッチ回路２は、１水平期間に、データラッチ
クロック８により、液晶パネル１の１ライン表示分の表
示データ７を取込み、取込んだ表示データ７を、ライン
クロック９により、次の１水平期間で、X₁〜X_iに同時に
出力する。

ラインシフト回路４は、先頭ラインクロック10をライ
ンクロック９により取込み、先頭ラインY₁を“ハイ”に
し、その後、ラインクロック９に従い、Y₂〜Y_jを順次に
“ハイ”にすることにより、現在の表示ラインを示す。

13〜18は液晶パネル１を駆動させるための電源電圧で
あり、13はV₁電圧、14はV₆電圧、15はV₃電圧、16はV₄電
圧、17はV₅電圧、18はV₂電圧である。

また、３はＸ駆動回路、５はＹ駆動回路である。

Ｘ駆動回路３は、データラッチ回路２から出力される
X₁〜X_iのデータと交流化信号11とに従い、V₁電圧13、V₃
電圧15、V₄電圧16、V₂電圧18の４電圧の中から１電圧を
選択し、Ｘ電極V_x1〜V_xiへ出力する。

Ｙ駆動回路５は、ラインシフト回路４から出力される
Y₁〜Y_jのシフト信号と交流化信号11とに従い、V₁電圧1
3、V₆電圧14、V₅電圧17、V₂電圧18の４電圧の中から１
電圧を選択し、Ｙ電極V_Y1〜V_Yjへ出力する。

１は（ｉ×ｊ）ドットからなる液晶パネルであり、各
１ドットに、Ｙ電極V_Y1〜V_Yjに印加された電圧とＸ電極
V_x1〜V_xiに印加された電圧との電位差分の電圧が印加さ
れて、表示が行われる。

第３図はデータラッチ回路２の動作タイミング図、第
４図はラインシフト回路４の動作タイミング図、第５図
は６レベルの電源電圧13〜18を生成するための等価回路
の構成を示すブロック図、第６図はＸ駆動回路３の動作
説明図、第７図はＹ駆動回路５の動作説明図である。

また、第８図は動作説明用の液晶パネル１の表示パタ
ーン例であり、第９図〜第11図は第８図に示す表示パタ
ーンによる任意点の理想的な印加電圧波形を示す図であ
る。

次に、第２図に示す液晶表示装置の動作を説明する。

入力された表示データ７は、第３図に示すように、１
ライン表示分が順次、データラッチクロック８に同期し
て、データラッチ回路２に取込まれ、その後のラインク
ロック９の立下りで、該１ライン表示分の表示データ７
が、同時にX₁〜X_iに出力される。

Ｘ駆動回路３は、データラッチ回路２からX₁〜X_iに出
力された表示データ７と交流化信号11とに従い、４レベ
ルの電圧から１つの電圧を選択し、V_x1〜V_xiのそれぞれ
のＸ電極に、選択した電圧を印加する。

Ｘ駆動回路３における電圧選択の動作は第６図に示す
通りである。つまり、交流化信号11とデータラッチ回路
２の出力（X₁〜X_i）との組合せが（1,1）の時はV₁電圧1
3が、（1,0）の時はV₃電圧15が、（0,1）の時はV₂電圧1
8が、（0,0）の時はV₄電圧16が、それぞれ選択され、出
力される。

一方、ラインシフト回路４は、第４図に示すように、
先頭ラインクロック10が“ハイ”であるとき、ラインク
ロック９の立下りで該先頭ラインクロック10を取込み、
シフト信号としてY₁に“ハイ”を出力し、次のラインク
ロック９の立下りが入力されるまで、出力し続ける。そ
の後、ラインクロック９に従い、シフト信号としてY₂〜
Y_jへ順次“ハイ”を出力する。

Ｙ駆動回路５は、ラインシフト回路４からY₁〜Y_jに出
力されたシフト信号と交流化信号11とに従い、４レベル
の電圧から１つの電圧を選択し、V_Y1〜V_Yjのそれぞれの
Ｙ電極に、選択した電圧を印加する。

Ｙ駆動回路５における電圧選択の動作は第７図に示す
通りである。つまり、交流化信号11とラインシフト回路
４の出力（Y₁〜Y_j）との組合せが（1,1）の時はV₂電圧1
8が、（1,0）の時はV₆電圧14が、（0,1）の時はV₁電圧1
3が、（0,0）の時はV₅電圧17が、それぞれ選択され、出
力される。

ここで、液晶パネル１を駆動させるための電源電圧13
〜18の電圧関係を、第５図により説明する。

外部供給電圧V₀電圧27をR₁〜R₅の抵抗により分圧する
ことにより、電源電圧13〜18は生成される。この分圧抵
抗は、 R₁＝R₂＝R₄＝R₅＝Ｒ …（１） R₃＝（ａ−４）Ｒ …（２）という関係である。ただし、ａは、Ｙ駆動回路５からの
出力電極数（総ライン数）であり、例えば、640×200ド
ット液晶パネルの場合、ａは200となる。

また、生成される電源電圧13〜18は、 V₁＞V₆＞V₃＞V₄＞V₅＞V₂ …（３）という関係である。上記（１）式および上記（３）式か
ら、 V₁−V₆＝V₆−V₃＝V₄−V₅＝V₅−V₂ …（４）となる。V₂は、第５図に示すように、GNDレベル（0V）
であることから、上記（４）式は、V₅電圧17のレベルに
等しい値となる。

次に、第２図に示す液晶表示装置で、第８図に示す表
示パターンを表示した時の動作および印加電圧波形を、
第９図〜第11図により説明する。

なお、交流化信号11は、ラインクロック９の立下りに
より“ハイ”および“ロー”が、１水平期間毎に反転す
るライン交流とする。

第９図は、第８図に示す表示パターンの（X₁,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧を示す図であ
る。

第８図において、斜線部は、表示がONであることを示
しており、X₁行の表示は全てONである。このため、表示
データ（データラッチ回路２からX₁に出力されるデー
タ）は、全て“1"である。また、交流化信号11は１水平
期間毎に“1"と“0"とを繰返す。

Ｘ駆動回路３は、交流化信号11とX₁行の表示データと
に従い、第６図に示す選択動作により、V_X1電極に、交
流化信号11が“1"の時にはV₁電圧13を出力し、交流化信
号11が“0"の時にはV₂電圧18を出力する。

一方、ラインシフト回路４からY₁列に出力されるシフ
ト信号は、非走査期間中、常に“0"である。

Ｙ駆動回路５は、Y₁列のシフト信号と交流化信号11と
に従い、第７図に示す選択動作により、V_Y1電極に、交
流化信号11が“1"の時にはV₆を電圧14に出力し、交流化
信号11が“0"の時にはV₅電圧17を出力する。

（X₁,Y₁）ドットの液晶印加電圧は、Ｙ駆動回路５か
らV_Y1電極に出力される電圧とＸ駆動回路３からV_X1電極
に出力される電圧との差の電圧である。従って、非走査
期間においては、交流化信号11が“1"の時には、V₆−V₁
＝−V₅電圧が印加され、交流化信号11が“0"の時には、
V₅−V₂＝V₅電圧が印加されることになる。この−V₅また
はV₅電圧の印加は、交流化信号11の変化に伴い、繰返し
行われる。

第10図は、第８図に示す表示パターンの（X₂,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧を示す図であ
る。

第８図において、X₂行の表示は全てOFFであるため、
表示データ（データラッチ回路２からX₂に出力されるデ
ータ）は、全て“0"である。

Ｘ駆動回路３は、X₂行の表示データと交流化信号11と
に従い、V_X2電極に、交流化信号11が“1"の時にはV₃電
圧15を出力し、交流化信号11が“0"の時にはV₄電圧16を
出力する。

一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５からV_Y1電
極に出力される電圧は、交流化信号11が“1"の時にはV₆
電圧14であり、交流化信号11が“0"の時にはV₅電圧17で
ある。

従って、（X₂,Y₁）ドットの液晶印加電圧は、交流化
信号11が“1"の時には、V₆−V₃＝V₅電圧が印加され、交
流化信号11が“0"の時には、V₅−V₄＝−V₅電圧が印加さ
れることになる。

さらに、第11図は、第８図に示す表示パターンの
（X₃,Y₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧を
示す図である。

第８図において、X₃行の表示はONとOFFとが繰返す表
示であるため、表示データ（データラッチ回路２からX₃
に出力されるデータ）は、１水平期間毎に“1"と“0"と
が繰返しのデータである。

Ｘ駆動回路３は、X₃行の表示データと交流化信号11と
に従い、V_X3電極に、交流化信号11が“1"の時にはV₁電
圧13を出力し、交流化信号11が“0"の時にはV₄電圧16を
出力する。

従って、（X₃,Y₁）ドットの液晶印加電圧は、交流化
信号11が“1"で表示がONの時には、V₆−V₁＝−V₅電圧が
印加され、交流化信号11が“0"で表示がOFFの時には、V
₅−V₄＝−V₅電圧が印加されることになる。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術は、第８図に示す表示パターンのうち、
X₃行のように、ONとOFFとを繰返す表示パターンの場
合、液晶１ドットに印加される液晶印加電圧は、正負の
逆転が少なく、理論上と同様、実際上も、一定レベルの
電圧となる。

また、第８図に示す表示パターンのうち、X₁行やX₂行
のように、ONまたはOFFが連続する表示パターンの場
合、１水平期間毎に“1"と“0"とを繰返す交流化信号11
の変化点において、液晶印加電圧の正負（絶対値はV₅）
が瞬間的に逆転する。しかし、実際には、液晶セルは、
静電容量であるので、このような瞬間的な逆転は起りえ
ず、過渡的に変化する。

このため、交流化信号11の変化点で、液晶印加電圧に
過渡的に歪みが生じ、理論通りに一定レベルの電圧が印
加されない。従って、液晶印加電圧実効値が低下し、結
果として、液晶パネル１上の表示輝度が低下してしま
う。

このように、ONまたはOFFが連続する表示パターンの
場合、交流化信号11の変化点で、表示輝度が低下するの
で、表示輝度差（表示ムラ）による表示クロストークが
発生してしまう。

第12図は、第８図に示す表示パターンの（X₁,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧の実際的な電圧
波形を示す図である。

理想的には、第９図に示す電圧波形となるべきとこ
ろ、交流化信号11が“1"から“0"に変化する点で、V_X1
はV₁電圧13からV₂電圧18へ変化しようとし、V_Y1はV₆電
圧14からV₅電圧17へ変化しようとするので、V_X1とV_Y1と
の電圧関係が、V_X1＞V_Y1からV_X1＜V_Y1へと瞬時に変化し
ようとする。しかし、液晶セルは、静電容量であること
から、この電圧関係は、瞬時に変化できず、過渡的にな
ってしまう。

このように、過渡的なV_X1およびV_Y1により、（X₁,
Y₁）ドットの印加電圧波形に大きく歪みが発生し、電圧
実効値が低下する。

第13図は、第８図に示す表示パターンの（X₂,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧の実際的な電圧
波形を示す図である。

この時も、第12図と同様に、印加電圧に大きく歪みが
発生し、電圧実効値が低下している。

しかし、第８図に示すX₃行の表示パターンのように、
ONとOFFとを交互に表示させる場合、交流化信号11の変
化点において、液晶印加電圧の正負の逆転はない。従っ
て、電圧の歪みは発生せず、液晶パネル１上の表示も輝
度の安定したものとなる。

第14図は、第８図に示す表示パターンの（X₃,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧の実際的な電圧
波形を示した図であり、理想的な電圧波形を示した第11
図と同様である。

以上述べたように、従来技術は、表示パターンによっ
ては、交流化信号11の変化点で、液晶印加電圧に過渡的
な歪みが発生し、液晶印加電圧実効値が低下し、結果と
して、液晶パネル１上の表示輝度が低下してしまうとい
う問題があった。

この問題は、液晶パネル１がカラーの場合には、特に
顕著なものとなる。

本発明の目的は、表示パターンに係わらず、電圧の歪
み量が一定で、かつ、液晶印加電圧実効値も一定にし、
表示輝度差による表示クロストークを解消する液晶駆動
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は、電圧平均化駆
動法を用いて、液晶パネルに電圧を印加することによ
り、液晶パネルにデータを表示し、また、交流化信号の
変化に従い、上記液晶パネルに印加する電圧の正負を逆
転させることにより、上記液晶パネルの長寿命化を図る
液晶表示装置において、上記液晶パネルに印加する電圧
の正負を逆転させる際に、上記交流化信号の変化点にお
いて、上記液晶パネルに印加する電圧を一旦0Vにするよ
うにしている。

液晶パネルに印加される電圧は、実際には、従来技術
で説明したように、Ｘ駆動回路から出力される電圧とＹ
駆動回路から出力される電圧との電位差分の電圧であ
る。

従って、交流化信号の変化点において、液晶パネルに
印加する電圧を、一旦0Vにするためには、Ｘ駆動回路か
ら出力される電圧を、Ｙ駆動回路から出力される電圧と
同じレベルの電圧にする方法が考えられる。

そこで、本発明は、表示データを１水平ライン分取込
み、該１水平ライン分の表示データを同時に出力するデ
ータラッチ回路と、上記データラッチ回路の出力と交流
化信号との組合せに従い、複数レベルの中から１レベル
の電圧を選択して出力するＸ駆動回路と、上記Ｘ駆動回
路の出力が液晶パネルのどの水平ラインに相当するかを
指示するラインシフト回路と、上記ラインシフト回路の
出力と交流化信号との組合せに従い、上記複数レベルの
中から１レベルの電圧を選択して出力するＹ駆動回路と
を備え、上記Ｘ駆動回路から出力された電圧と上記Ｙ駆
動回路から出力された電圧との電位差分の電圧を液晶パ
ネルに印加することにより、液晶パネルにデータを表示
する液晶表示装置において、上記交流化信号の変化点に
おいて、上記Ｘ駆動回路から出力される電圧を、上記Ｙ
駆動回路から出力される電圧と同レベルの電圧になるよ
う切換えることにより、上記液晶パネルに印加する電圧
を一旦0Vにする電圧切換え回路を設けている。

また、上記電圧切換え回路が動作するタイミングを与
える補正クロックを設けることもできる。

なお、本発明は、情報処理装置を始めとして、電子手
帳、テレビ受像機等の、およそ表示を必要とする各種電
子機器に適用することができる。

［作用］上記電圧切換え回路は、上記交流化信号の変化点にお
いて、上記液晶パネルに印加する電圧を、一旦0Vにする
ために、上記Ｘ駆動回路から出力される電圧を、上記Ｙ
駆動回路から出力される電圧と同じレベルの電圧にす
る。

例えば、交流化信号が“1"の時、Ｘ駆動回路から出力
される電圧V_XがV₁電圧またはV₃電圧であり、Ｙ駆動回路
から出力される電圧V_YがV₆電圧であるとすると、このV_X
の電圧レベルを、交流化信号が“0"に変化する点におい
て、V_Y＝V₆電圧にする。この動作により、交流化信号の
変化点において、V_X＝V_Yとなり、液晶パネルに印加する
電圧は一旦0Vとなる。

これにより、交流化信号の変化に従い、液晶パネルに
印加する電圧の正負を逆転させる際に、一旦OVとなるの
で、過渡的な電圧の歪みが低減し、また、表示パターン
に係わらず、必ず交流化信号の変化点で電圧の歪みが生
じるため、どのような表示パターンでも、非走査期間に
印加される電圧の実効値は等しくなる。この結果、表示
輝度差（表示ムラ）をなくすことが可能となる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を、第１図および第15図〜第
20図を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例の液晶表示装置の構成を示
すブロック図である。

第１図において、１〜５、７〜11、13〜18は、従来の
技術の第２図で説明したものと同じである。

12は補正クロックであり、ラインクロック９と同じ周
期を持ち、“ハイ”期間はわずかで、クロックの立下り
はラインクロック９と同時である。

６は、従来のＸ駆動回路３に入力する電源電圧を、補
正クロック12に従い、選択する電圧セレクタであり、19
〜22は、電圧セレクタ６から出力されるＸ駆動用の電源
電圧V_s1、V_s3、V_s4、V_s2である。

第15図は電圧セレクタ６の構成を示すブロック図、第
16図は電圧セレクタ６の動作説明図、第17図はＸ駆動回
路３の動作説明図である。

また、第18図〜第20図は、第１図に示す液晶表示装置
で、第８図に示す表示パターンを表示した時の液晶印加
電圧波形を示す図である。

以下、第１図に示す液晶表示装置の動作を説明する。

従来技術で説明したように、表示データ７は、１ライ
ン分が順次、データラッチクロック８に同期して、デー
タラッチ回路２に取込まれ、その後のラインクロック９
の立下りで、該１ライン表示分の表示データ７が、同時
にX₁〜X_iに出力される。

電圧セレクタ６は、第15図に示すように、補正クロッ
ク12に従い選択動作を行う４つのセレクタ23〜26から成
り、各セレクタ23〜26からは、補正クロック12が“0"の
時、V₁電圧13、V₃電圧15、V₄電圧16、V₂電圧18が、それ
ぞれ、V_S1電圧19、V_s3電圧20、V_s4電圧21、V_s2電圧22と
して出力される。また、補正クロック12が“1"の時、セ
レクタ23および24からは、V₆電圧14が、V_s1電圧19、V_s3
電圧20として出力され、セレクタ25および26からは、V₅
電圧17が、V_s1電圧21、V_s2電圧22として出力される。

この電圧セレクタ６の動作を第16図に示す。

Ｘ駆動回路３は、第17図に示すように、データラッチ
回路２からX₁〜X_iに出力された表示データと、１水平期
間毎に“1"と“0"とが反転する交流化信号11とに従い、
V_s1電圧19、V_s3電圧20、V_s4電圧21、V_S2電圧22の４レベ
ルの電圧の中から１つの電圧を選択し、V_x1〜V_xiのそれ
ぞれのＸ電極に印加する。

つまり、交流化信号11とデータラッチ回路２の出力と
の組合せが（1,1）の時はV_s1電圧19が、（1,0）の時はV
_S3電圧20が、（0,1）の時はV_s2電圧22が、（0,0）の時
はV_s1電圧21が、それぞれ選択され、出力される。

一方、ラインシフト回路４は、従来技術と同様に、シ
フト信号としてY₁〜Y_jへ順次“ハイ”を出力する。

Ｙ駆動回路５は、ラインシフト回路４からY₁〜Y_jに出
力されたシフト信号と交流化信号11とに従い、従来技術
と同様、V₁電圧13、V₆電圧14、V₅電圧17、V₂電圧18の４
レベルの電圧の中から１つの電圧を選択し、V_Y1〜V_Yjの
それぞれのＹ電極に印加する。

つまり、交流化信号11とラインシフト回路４の出力と
の組合せが（1,1）の時はV₂電圧18が、（1,0）の時はV₆
電圧14が、（0,1）の時はV₁電圧13が、（0,0）の時はV₅
電圧17が、それぞれ選択され、出力される。

液晶パネル１の液晶セル１ドットには、Ｙ電極V_Y1〜V
_Yjに印加された電圧とＸ電極V_x1〜V_xiに印加された電圧
との電位差分の電圧が印加されて、表示が行われる。

なお、従来技術と同様、電源電圧13〜18には、 V₁＞V₆＞V₃＞V₄＞V₅＞V₂ …（６） V₁−V₆＝V₆−V₃＝V₄−V₅＝V₅−V₂ …（７）という電圧関係がある。

次に、第１図に示す液晶表示装置で、第８図に示す表
示パターンを表示した時の非走査期間における動作およ
び印加電圧波形を、第18図〜第20図により説明する。

第18図は、第８図に示す表示パターンの（X₁,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧を示す図であ
る。

第８図において、X₁行の表示は全てONであるため、表
示データ（データラッチ回路２からX₁に出力されるデー
タ）は、全て“1"である。

また、交流化信号11は１水平期間毎に“1"と“0"とを
繰返す。

Ｘ駆動回路３は、交流化信号11とX₁行の表示データと
に従い、第17図に示す選択動作により、V_X1電極に、交
流化信号11が“1"の時にはV_s1電圧19を出力し、交流化
信号11が“0"の時にはV_S2電圧22を出力する。

Ｙ駆動回路５は、Y₁列のシフト信号と交流化信号11と
に従い、V_Y1電極に、交流化信号11が“1"の時にはV₆電
圧14を出力し、交流化信号11が“0"の時にはV₅電圧17を
出力する。

Ｘ駆動回路３からV_X1電極に印加される電圧は、本
来、交流化信号11が“1"の時、補正クロック12が“0"の
場合にV₁電圧13であり、補正クロック12が“1"の場合に
V₆電圧14であるはずである。しかしV_X1電極は、液晶セ
ルを通して（この場合（X₁,Y₁）ドット）、V_Y1電極と容
量結合をしているため、補正クロック12が“0"から“1"
へ変化しても、瞬間的にV₁電圧13からV₆電圧14へは変化
せず、第18図に示すように、過渡的に変化する。

その後、交流化信号11が“1"から“0"へ変化する時、
補正クロック12は“1"から“0"へ変化するので、V_X1電
極に印加される電圧は、本来、V₆電圧14からV₂電圧18へ
変化するはずである。しかし、交流化信号11が“1"から
“0"に変化する直前は、V_X1とV_Y1との電位差が0Vであ
り、この関係が、交流化信号11が“1"から“0"に変化し
た直後に保たれ、V_X1はV_Y1と同レベルのV₅電圧17とな
る。その後、V_X1はV₅電圧17からV₂電圧18のレベルに過
渡的に変化する。

交流化信号11が“0"から“1"に変化する時も、同様の
動作を行う。

なお、V_Y1に印加される電圧は、V_X1の変化に伴って若
干変化するが、ほとんど無視出来る程度である。

このV_Y1に印加される電圧とV_X1に印加される電圧との
差（V_Y1−V_X1）が（X₁,Y₁）ドットに印加される。従っ
て、交流化信号11が“1"の時、補正クロック12により過
渡的に−V₅から0Vになり、その後、交流化信号11が“0"
になると、0VからV₅へ変化し、次の補正クロック12が与
えられるまでV₅が印加される。

第19図は、第８図に示す表示パターンの（X₂,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧を示す図であ
る。

Ｘ駆動回路３は、X₂行の表示データと交流化信号11と
に従い、V_X2電極に、交流化信号11が“1"の時にはV_s3電
圧20を出力し、交流化信号11が“0"の時にはV_s4電圧16
を出力する。一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５
からV_Y1電極に出力される電圧は、第18図と同様、交流
化信号11が“1"の時にはV₆電圧14であり、交流化信号11
が“0"の時にはV₅電圧17である。

また、Ｘ駆動回路３からV_X2電極に出力される電圧
は、第18図の動作説明で述べたように、補正クロック11
が“0"から“1"に変化した時、過渡的に電圧レベルが変
化する。また、交流化信号11が“1"から“0"、または、
“0"から“1"に変化した時も、過渡的に電圧レベルが変
化する。

以上のことから、（X₂,Y₁）ドットの非走査期間にお
ける液晶印加電圧（V_Y1−V_X2）は、第19図に示すよう
に、交流化信号11が“1"の時、補正クロック12により過
渡的にV₅から0Vとなり、その後、交流化信号11が“0"に
なると、0Vから−V₅へ変化し、次の補正クロック12が与
えられるまで、−V₅が印加される。

さらに、第20図は、第８図に示す表示パターンの
（X₃,Y₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧を
示す図である。

Ｘ駆動回路３は、X₃行の表示データと交流化信号11と
に従い、V_X3電極に、交流化信号11が“1"の時にはV_s1電
圧19を出力し、交流化信号11が“0"の時にはV_S4電圧21
を出力する。

一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５からV_Y1電
極に出力される電圧は、交流化信号11が“1"の時にはV₆
電圧14であり、交流化信号11が“0"の時にはV₅電圧17で
ある。また、Ｘ駆動回路３からV_X3電極に出力される電
圧は、第18図および第19図と同様に、補正クロック12が
“0"から“1"に変化した時、過渡的に電圧レベルが変化
する。また、交流化信号11が“1"から“0"、または、
“0"から“1"に変化した時も、過渡的に電圧レベルが変
化する。

以上のことから、（X₃,Y₁）ドットの非走査期間にお
ける液晶印加電圧（V_Y1−V_X3）は、第20図に示すよう
に、交流化信号11が“1"の時、補正クロック12により過
渡的に−V₅から0Vへ変化し、その後、交流化信号11が
“0"になると、0Vから−V₅へ変化し、次の補正クロック
12が与えられるまで、−V₅が印加される。

第18図で説明した（X₁,Y₁）ドットの液晶印加電圧（V
_Y1−V_X1）は、従来技術での理想的な印加電圧（第９
図）と比べ、交流化信号11の変化点の前後で、電圧波形
が歪み、電圧実効値が低下しているものの、従来技術で
の実際的な印加電圧（第12図）と比べた場合、電圧波形
の歪み具合が同等となり、電圧実効値も同等となる。

液晶の表示輝度は、その液晶セルに印加される電圧の
実効値により決定するため、本実施例による表示輝度
は、従来技術による表示輝度と同等なものとなる。

また、第19図で説明した（X₂,Y₁）ドットの液晶印加
電圧（V_Y1−V_X2）は、第18図で説明した（X₁,Y₁）ドッ
トの液晶印加電圧（V_Y1−V_X1）と比べると、正負の違い
はあるものの、電圧の歪み具合も電圧実効値も同様であ
る。

さらに、第20図で説明した（X₃,Y₁）ドットの液晶印
加電圧（V_Y1−V_X3）は、従来技術における実際的な液晶
印加電圧（第14図）と比べた場合、交流化信号11の変化
の前後で、印加電圧波形に歪みが発生し、電圧実効値が
低下しているものの、第18図で説明した（X₁,Y₁）ドッ
トの液晶印加電圧（V_Y1−V_X1）および第19図で説明した
（X₂,Y₁）ドットの液晶印加電圧（V_Y1−V_X2）と比べる
と、印加電圧の正負は異なるものの、交流化信号11の変
化点の前後で発生する電圧の歪みは同等である。このた
め、非走査期間における液晶印加電圧実効値は同等とな
る。

X₁行やX₂行のように、ONまたはOFFが連続する表示パ
ターンの場合に、液晶印加電圧（V_Y1−V_X1）および（V
_Y1−V_X2）は、従来技術では、理論上では、正負が瞬間
的に逆転し、実際上では、液晶セルの特性により過渡的
に変化していたのを、本実施例では、補正クロック12に
より、正負が逆転する間に一旦0Vになるようにすること
により、液晶セルの特性に合せて、故意に過渡的に変化
するようにしている。

また、X₃行のように、ONとOFFとを繰返す表示パター
ンの場合に、液晶印加電圧（V_Y1−V_X3）は、従来技術で
は、理論上と同様、実際上も一定レベルの電圧となって
いたのを、本実施例では、上述のような記液晶印加電圧
（V_Y1−V_X1）および（V_Y1−V_X2）の変化に合せて、補正
クロック12により、故意に過渡的に変化するようにして
いる。

これにより、いずれの表示パターンの場合でも、液晶
印加電圧が同様な変化をするので、電圧の歪みは同等と
なり、また、電圧実効値も同等となる。従って、液晶印
加電圧（V_Y1−V_X3）の表示輝度が、従来の液晶印加電圧
（V_Y1−V_X1）および（V_Y1−V_X2）による時の値に低下す
るものの、いずれの液晶印加電圧の表示輝度も等しい値
となるので、表示輝度差がなくなる。

以上、第８図に示す３つの表示パターンについて、そ
の印加電圧波形を用いて説明したが、これ以外の表示パ
ターンについても、非走査期間における液晶印加電圧
は、正負の極性は異なるものの、電圧歪みは同等とな
り、また、電圧実効値も同等となる。この結果、表示パ
ターンに依存する非走査期間の電圧実効値の差により発
生した表示輝度差が解消される。

また、本実施例では、補正クロック12を、交流化信号
11の変化点の直前で“1"とし、交流化信号11の変化点で
“0"とするクロックにした時について説明してきたが、
次に、補正クロック12を、交流化信号11の変化点の前後
にまたがるクロックにした時について説明する。

第21図〜第23図は、第８図に示す表示パターンを表示
した時の非走査期間における動作および印加電圧波形を
示す図である。

第21図は、第８図に示す表示パターンの（X₁,Y₁）ド
ットの液晶印加電圧を示す図である。

第８図において、X₁行の表示は全てONであるため、表
示データは全て“1"である。

Ｘ駆動回路３からV_X1電極に印加される電圧は、交流
化信号11が“1"の場合、V_s1電圧19であり、このV_s1電圧
19は、補正クロック12が“0"の時にはV₁電圧13であり、
補正クロック12が“0"から“1"に変化すると、V₁電圧13
からV₆電圧14へ過渡的に変化する。

その後、交流化信号11が“0"に変化すると、V_X1電極
に印加される電圧は、V_s2電圧22となる。この時、補正
クロック12は“1"に保たれているため、V_s2電圧22はV₅
電圧17となる。そして、補正クロック12が“1"から“0"
に変化すると、V₅電圧17からV₂電圧18へ過渡的に変化す
る。

交流化信号11が“0"から“1"に変化する場合も、補正
クロック12とV_X1電極に印加される電圧変化との関係
は、同様である。

このV_Y1に印加される電圧とV_X1に印加される電圧との
差（V_Y1−V_X1）が（X₁,Y₁）ドットに印加される。従っ
て、交流化信号11が“1"の時、−V₅が印加され、補正ク
ロック12により過渡的に−V₅から0Vに変化する。その
後、交流化信号11が“1"から“0"に変化しても、補正ク
ロック12は“1"を保持しているので、0Vのままである。
そして、補正クロック12が“1"から“0"に変化した時、
過渡的に0VからV₅へ変化し、次の補正クロック12が与え
られるまでV₅が印加される。

第22図は、第８図に示す表示パターンの（X₂,Y₁）ド
ットの非走査期間における液晶印加電圧を示す図であ
る。

第８図において、X₂行の表示は全てOFFである。

Ｘ駆動回路３からV_X2電極に印加される電圧は、交流
化信号11が“1"の場合、V_s3電圧20であり、このV_s3電圧
20は、補正クロック12が“0"の時にはV₃電圧15であり、
補正クロック12が“0"から“1"に変化すると、V₃電圧15
からV₆電圧14へ過渡的に変化する。

その後、交流化信号11が“0"に変化すると、V_X2電極
に印加される電圧は、V_s4電圧21となる。この時、補正
クロック12は“1"に保たれているため、V_s4電圧21は、V
₅電圧17となる。そして、補正クロック12が“1"から
“0"に変化すると、V₅電圧17からV₄電圧16へ過渡的に変
化する。

交流化信号11が“0"から“1"に変化する場合も、補正
クロック12とV_X2電極に印加される電圧変化との関係
は、同様である。

なお、Ｙ駆動回路５からV_Y1に印加される電圧は、V_X2
の変化に伴って若干変化するが、ほとんど無視できる程
度である。

このV_Y1の印加電圧とV_X2の印加電圧の差（V_Y1−V_X2）
が（X₂,Y₁）ドットに印加される。従って、交流化信号1
1が“1"の時、V₅が印加され、補正クロック12により過
渡的にV₅から0Vに変化する。その後、交流化信号11が
“1"から“0"に変化しても、補正クロック12は、“1"を
保持しているので、0Vのままである。そして、補正クロ
ック12が“1"から“0"に変化した時、過渡的に0Vから−
V₅へ変化し、次の補正クロック12が与えられるまで、−
V₅が印加される。

さらに、第23図は、第８図に示す表示パターンの
（X₃,Y₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧を
示す図である。

第８図において、X₃行の表示はONとOFFとが繰返す表
示であるため、X₃行の表示データは、“1"と“0"とを繰
返すデータとなる。

一方、交流化信号11も“1"と“0"とを繰返す信号であ
るため、V_X3に印加される電圧は、V_s1電圧19とV_s4電圧2
1とを繰返すことになる。また、V_Y1には、非走査期間
中、交流化信号11に従い、V₆電圧14またはV₅電圧17が印
加される。

このV_Y1の印加電圧とV_X3の印加電圧との差（V_Y1−
V_X3）が（X₃,Y₁）ドットに印加される。従って、交流化
信号11が“1"の時、−V₅が印加され補正クロック12によ
り過渡的に−V₅から0Vに変化する。その後、交流化信号
11が“1"から“0"に変化しても、補正クロック12は“1"
を保持しているので、0Vのままである。そして、補正ク
ロック12が“1"から“0"に変化した時、過渡的に0Vから
−V₅へ変化し、次の補正クロック12が与えられるまで−
V₅が印加される。

以上、第21図〜第23図を用いて説明した液晶印加電圧
（V_Y1−V_X1），（V_Y1−V_X2），（V_Y1−V_X3）は、印加電
圧の正負極性は異なるものの、交流化信号11の変化点の
前後で発生する電圧歪み（過渡的な電圧波形）は同等で
ある。このため、非走査期間における液晶印加電圧の電
圧実効値は同等となる。

また、第８図に示す３つ表示パターンについて説明し
たが、これ以外の表示パターンについても、非走査期間
における液晶印加電圧の実効値は同等となる。

また、上述した実施例では、補正クロック12を方形波
のクロックパルスであるとして説明したが、補正クロッ
ク12は、高周波クロックであっても良い。

第24図〜第26図は、第18図〜第20図における補正クロ
ック12を、高周波クロックにした場合を示している。

第24図の液晶印加電圧（V_Y1−V_X1），第25図の液晶印
加電圧（V_Y1−V_X2），第26図の液晶印加電圧（V_Y1−
V_X3）は、印加電圧の正負極性が異なるものの、交流化
信号11の変化点で発生する電圧歪み（高周波クロックに
よる高周波で、かつ、過渡的な電圧波形）は、同等であ
る。このため、非走査期間における液晶印加電圧の実効
値（0Vを基準にした値）は同等となる。

また、本実施例は、Ｘ駆動回路３に入力する電源電圧
の供給源に対し、簡単な構成の電圧セレクタ６を設ける
だけで良いため、従来から存在する液晶表示装置に容易
に適用することができる。

なお、電圧セレクタ６に与える補正クロック12の１つ
の期間は、液晶セルの静電容量Ｃと、Ｘ駆動回路３と液
晶パネル１の接続抵抗とＸ電極の配線抵抗等により決定
する。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、表示パターン
に関係なく、非走査期間において、交流化信号の変化点
で、必ず液晶印加電圧が0Vとなるため、液晶印加電圧実
効値が一定になる。この結果、従来、表示パターンに依
存する非走査期間の電圧実効値の差により発生していた
表示輝度差をなくし、表示クロストークを解消すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の液晶表示装置の構成を示す
ブロック図、第２図は従来の液晶表示装置の構成を示す
ブロック図、第３図はデータラッチ回路の動作説明図、
第４図はラインシフト回路の動作説明図、第５図は液晶
駆動用の電源電圧を生成するための等価回路の構成を示
すブロック図、第６図はＸ駆動回路の動作説明図、第７
図はＹ駆動回路の動作説明図、第８図は液晶表示パター
ンの一例を示す説明図、第９図〜第11図は従来技術によ
る理論的な液晶印加電圧波形を示す説明図、第12図〜第
14図は従来技術による実際的な液晶印加電圧波形を示す
説明図、第15図は電圧セレクタの構成を示すブロック
図、第16図は電圧セレクタの動作説明図、第17図は本実
施例のＸ駆動回路の動作説明図、第18図〜第20図は本発
明の第１の実施例による実際的な液晶印加電圧波形図、
第21図〜第23図は本発明の第２の実施例による実際的な
液晶印加電圧波形図、第24図〜第26図は本発明の第３の
実施例による実際的な液晶印加電圧波形図である。１……液晶パネル、２……データラッチ回路、３……Ｘ
駆動回路、４……ラインシフト回路、５……Ｙ駆動回
路、６……電圧セレクタ、７……表示データ、８……デ
ータラッチクロック、９……ラインクロック、10……先
頭ラインクロック、11……交流化信号、12……補正クロ
ック、13〜18……液晶駆動用電源電圧、19〜22……Ｘ駆
動用選択電圧、23〜26……セレクタ、27……外部供給電
圧。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小沼智神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地日立ビデオエンジニアリング株式会社内 (72)発明者藤沢和弘神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (72)発明者北島雅明茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者二見利男千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所茂原工場内 (72)発明者高橋孝次千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所茂原工場内 (56)参考文献特開平２−6921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/133 G09G 3/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルと、上記液晶パネルに表示するデータを示す電圧を出力する
Ｘ駆動回路と、上記Ｘ駆動回路の出力が上記液晶パネルのいずれの水平
ラインに相当するのかを示す電圧を出力するＹ駆動回路
とを備え、上記Ｘ駆動回路から出力された電圧と上記Ｙ駆動回路か
ら出力された電圧との差分電圧を、上記液晶パネルに印
加することにより、上記液晶パネルでの表示を行う液晶
表示装置において、上記Ｘ駆動回路に入力する電源電圧を切り換える電圧切
換え回路を有し、上記液晶パネルに印加する電圧の正負を逆転させる際、
上記Ｙ駆動回路に入力する電源電圧と同レベルの電源電
圧を上記Ｘ駆動回路に入力することにより、上記Ｘ駆動
回路から出力される電圧を、上記Ｙ駆動回路から出力さ
れる電圧と同レベルの電圧にすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記電圧切換え回路が動作するタイミング
を与える補正クロックを設けたことを特徴とする請求項
１記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記補正クロックが上記タイミングを与え
る期間は、上記液晶パネルに印加する電圧の正負を逆転
させる変化点の直前を含む期間であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。