JP2991213B2

JP2991213B2 - 液晶パネルの駆動方法およびその装置

Info

Publication number: JP2991213B2
Application number: JP2246073A
Authority: JP
Inventors: 浩村上; 淑也金子; 宗広原口; 隆之星屋; 久山口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JPH04125518A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕電圧平均化法を用いた液晶パネルの駆動法およびその
装置に関し、各ライン毎の表示パターンに依存した輝度むらの発生
を回路構成を複雑にすることなく抑えることを目的と
し、データ電極とスキャン電極とを備えた単純マトリクス
型液晶パネルを、電圧平均化法を用いて駆動する液晶パ
ネルの駆動法であって、１スキャン電極駆動毎に、選択
されるスキャン電極に表示するデータの明暗に応じた大
きさの補正電圧を決定し、この補正電圧を正電圧印加モ
ード期間と負電圧印加モード期間とでは逆の極性で、液
晶セル印加電圧に足し合わせる液晶パネルの駆動法にお
いて、スキャンドライバ出力からの液晶セルの距離に応
じて重み付けを行って補正電圧の大きさを決定するに際
し、スキャン電極に沿った方向を複数の画素を含む所定
個数の領域に分割し、同一領域内の重みを一定値として
重み付けを行うようにする。

また、本発明の方法を実施するデータ電極ドライバに
正電圧印加モード期間と負電圧印加モード期間の選択電
圧および非選択電圧、スキャン電極ドライバに正電圧印
加モード期間と負電圧印加モード期間の選択電圧および
非選択電圧を与える電源回路と、データ電極ドライバに
データ信号、スキャン電極ドライバに走査信号を送る制
御回路と、この制御回路からの信号に応じて、正電圧印
加モード期間と、負電圧印加モード期間とを切り換える
電圧極性切換回路と、１スキャン電極駆動時間毎に、選
択されるスキャン電極に表示するデータの明暗の割合を
計測して補正パラメータを発生する補正パラメータ発生
回路と、この補正パラメータに応じた大きさの補正電圧
を発生する補正電圧発生回路と、この補正電圧を電源回
路の選択時のスキャン電圧に加算する電圧加算回路とか
らなる液晶パネルの駆動装置の、前記補正パラメータ発
生回路に、スキャン電極に沿った複数の画素を含む所定
個数の領域毎に、スキャン電極に表示するデータの明暗
の割合を計測して補正パラメータを重み付けする重み付
け回路を設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕本発明は単純マトリクス構造の液晶パネルの駆動方法
およびその装置に関する。

近年、パソコンやワープロ等の普及に伴い、その表示
装置として大型で消費電力が大きいCRTに代わり、軽
量、薄型で電池駆動も可能な液晶表示装置（LCD）の採
用が顕著となってきている。LCDの駆動方式は単純マト
リクス型とアクティブマトリクス型に大別されるが、ア
クティブマトリクス型は各画素に非線型素子が必要であ
るために製造が困難であり、現在は表示容量の大きいLC
Dには一般に単純マトリクス構造が採用されている。

ところが、単純マトリクス構造の表示装置では、表示
容量を増やすに従って、その特性上表示パターンに依存
した表示ムラ（クロストーク）が生じ、表示品質が悪く
なるため、その対策が強く望まれている。

〔従来の技術〕

第12図は、第13図に示す単純マトリクス構造の液晶パ
ネルにおいて、そのX₁列およびX₂列のように１行全ての
液晶表示素子に『明』書き込みをしたとき（液晶の表示
は○）、および『暗』書き込みをしたとき（液晶の表示
は●）の、液晶パネルの駆動波形を示すものである。図
において（ａ）はX₁列のデータ電圧印加波形（実線）、
X₂列のデータ電圧印加波形（破線）であり、（ｂ）はY₁
行のスキャン電圧印加波形、および（ｃ）はY₂行のスキ
ャン電圧印加波形、（ｄ）はセルαの駆動電圧波形（実
線）、セルβの駆動電圧波形（破線）である。

なお、従来の駆動方法では、第14図に示す電圧平均化
法を採用しており、第１の周期を１フレームの期間中選
択し、次のフレームで第２の周期を選択するものや、何
ラインかおきに第１の周期と第２の周期を切り換えるも
のが実用され、液晶に直流成分が印加されないようにし
て、パネル特性を劣化させない高信頼な駆動を実現して
いる。

この第１の周期と第２の周期の切り換えは極性反転と
呼ばれ、その制御信号は極性反転信号と呼ばれる。

さらに、スキャン電極選択電圧レベルが、同一スキャ
ン電極上の『明』セルと『暗』セルの個数の割合に依存
して変動することにより生じる表示むらについては、第
15図に示すような、表示データをもとに電源電圧を制御
して除去する駆動方法が本出願人から提案されている。

第15図に示す装置は、データ電極ドライバ151とスキ
ャン電極ドライバ152を備えた単純マトリクス型液晶パ
ネル153を駆動する装置である。電源回路154はデータ電
極ドライバ151に正電圧印加モード期間と負電圧印加モ
ード期間の選択電圧および非選択電圧、スキャン電極ド
ライバ152に正電圧印加モード期間と負電圧印加モード
期間の選択電圧および非選択電圧を与える。制御回路15
5はデータ電極ドライバ151にデータ信号、スキャン電極
ドライバ152に走査信号を送り、この制御回路155からの
信号に応じて、電圧極性切換回路156は正電圧印加モー
ド期間と、負電圧印加モード期間とを切り換える。そし
て、補正パラメータ発生回路157は１スキャン電極駆動
時間毎に、選択されるスキャン電極に表示するデータの
明暗の割合を計測して補正パラメータを発生し、この補
正パラメータに応じた大きさの補正電圧を補正電圧発生
回路158が発生する。電圧加算回路159はこの補正電圧を
電源回路154のスキャン電極選択電圧、或いは、データ
電極選択電圧とデータ電極非選択電圧とスキャン電極非
選択電圧に加算或いは逆極性で加算して、結果的に液晶
セル印加電圧を補正する。

この結果、第15図の装置によれば、各ライン毎に表示
パターンに依存した液晶セル印加波形の電圧レベル変動
量が表示パターンから得られるので、『明』表示が多い
時には液晶セル印加電圧レベルを上げるように電源回路
が制御され、表示パターンが変化しても液晶セル印加電
圧レベルの変動が無くなり、輝度むらが抑えられる。

ところが、これらの駆動方法では、同一スキャン電極
上に『明』を表示する位置によってスキャン電極選択電
圧レベルの変動量が異なる現象に対しては、スキャン電
極上の位置Ｘに応じて重み付けを行って対処している。
このＸと重みの関係は駆動を適用するLCD（液晶表示パ
ネル）によって異なるが、例えば比例関係で表される。
この関係を実現するには、第16図のような構成において
重み付け回路162が座標に比例した重み値を出力するよ
うにすれば良い。

第16図の補正パラメータ発生回路160には、Ｘデータ
クロックDCLKを計数してデータのＸ座標を出力する座標
計測回路161と、その出力を受けて座標による重み付け
を行った値を出力する重み付け回路162と、ＸデータXDA
TA中に“オン”のデータがある時のデータラッチ回路16
3からの出力により重み付け回路162からの値を出力する
制御バッファ164と、この出力を１スキャン駆動期間の
間で積算する積算回路165が備えられている。

この装置では、ＸデータXDATA中に同じ“オン”デー
タがあっても、スキャン電極ドライバ152に近い方のス
キャン電極上に表示される“オン”データは小さな値と
してカウントされ、スキャン電極ドライバ152に遠い方
のスキャン電極上に表示される“オン”データは大きな
値としてカウントされる。これは、スキャン電極ドライ
バ152に近い方のスキャン電極に接続する液晶セルの
『明』表示のスキャン電極の電圧降下に与える影響が小
さく、スキャン電極ドライバ152に遠い方のスキャン電
極に接続する液晶セルの『明』表示のスキャン電極の電
圧降下に与える影響が大きいことによるものである。こ
の装置により、同一スキャン電極上に『明』を表示する
位置によってスキャン選択電圧の変動量が異なる現象に
対応でき、より適切な補正を行うことが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、同一スキャン電極上の画素数が640個の場
合を例に考えると、座標計測回路の出力段は１から640
の座標値を出力するために10ビットの桁数が必要にな
る。また、重み付け回路162の入力段、出力段共に10ビ
ット、積算回路165の入力段に10ビット、出力段に18ビ
ットの桁数がそれぞれ必要になる。この結果、重み付け
を行うための回路構成が複雑、かつ大規模なものになっ
てしまうという問題がある。

本発明は、前記従来の単純マトリクス型液晶表示装置
において、重み付け補正の効果を得ると同時に、回路の
構成を簡略化することができる液晶パネル駆動方法およ
びその装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成する本発明の液晶パネルの駆動法は、
データ電極とスキャン電極とを備えた単純マトリクス型
液晶パネルを、電圧平均化法を用いて駆動する液晶パネ
ルの駆動法であって、１スキャン電極駆動毎に、選択さ
れるスキャン電極に表示するデータの明暗に応じた大き
さの補正電圧を決定し、この補正電圧を正電圧印加モー
ド期間と負電圧印加モード期間とでは逆の極性で、液晶
セル印加電圧に足し合わせる液晶パネルの駆動法におい
て、スキャンドライバ出力からの液晶セルの距離に応じ
て重み付けを行って補正電圧の大きさを決定するのに際
し、スキャン電極に沿った方向を複数の画素を含む所定
個数の領域に分割し、同一領域内の重みを一定値として
重み付けを行うことを特徴としている。

第１図にこの方法を実施する本発明の液晶パネルの駆
動装置の構成が示される。本発明は、データ電極ドライ
バ１とスキャン電極ドライバ２を備えた単純マトリクス
型液晶パネル３を、データ電極ドライバ１に正電圧印加
モード期間と負電圧印加モード期間の選択電圧および非
選択電圧、スキャン電極ドライバ２に正電圧印加モード
期間と負電圧印加モード期間の選択電圧および非選択電
圧を与える電源回路４と、データ電極ドライバ１にデー
タ信号、スキャン電極ドライバ２に走査信号を送る制御
回路５と、この制御回路５からの信号に応じて、正電圧
印加モード期間と、負電圧印加モード期間とを切り換え
る電圧極性切換回路６と、１スキャン電極駆動時間毎
に、選択されるスキャン電極に表示するデータの明暗の
割合を計測して補正パラメータを発生する補正パラメー
タ発生回路７と、この補正パラメータに応じて大きさの
補正電圧を発生する補正電圧発生回路８と、この補正電
圧を電源回路４の選択時のスキャン電圧に加算する電圧
加算回路９とで駆動する液晶パネルの駆動装置におい
て、前記補正パラメータ発生回路７に、スキャン電極に
沿った複数の画素を含む所定個数の領域毎に、スキャン
電極に表示するデータの明暗な割合を計測して補正パラ
メータを重み付けする重み付け回路10を設けたことを特
徴としている。

〔作用〕

本発明の単純マトリクス型液晶表示装置によれば、ス
キャン電極に沿った複数の領域毎にスキャン電極に表示
するデータの明暗の割合が計測され、この複数の領域毎
に補正パラメータを重み付けすることが行われるので、
重み付け補正の効果を得ると同時に、回路の構成を簡略
化することができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明
するが、液晶パネルを駆動する基本的な装置構成は第15
図に示した装置と同じであるので、その説明を省略し、
本発明の特徴であり、従来装置とその構成が異なる補正
パラメータ発生回路の構成についてのみ説明する。

第２図は本発明の装置の第１の実施例の補正パラメー
タ発生回路20の構成を示す図である。この実施例の装置
には、ＸデータクロックDCLKを分周する分周回路211と
カウンタ212を備えた座標パラメータ発生回路21と、そ
の出力を受けて座標パラメータによる重み付けを行って
重み値を出力する重み付け回路22と、Ｘデータクロック
DCLKに同期してＸデータXDATAをラッチするデータラッ
チ回路23と、データラッチ回路23の出力に応じて、重み
付け回路22からの重み値を出力する制御バッファ24と、
制御バッファ24の出力を１スキャン駆動期間の間で積算
する積算回路25が備えられている。

以上のように構成されていた回路では、分周回路211
がＸデータクロックDCLKを分周し、これをカウンタ212
が計数して座標パラメータを発生させる。同一スキャン
電極上の画素数が640個の場合に、これを５つの領域に
分けるとすると、例えば、分周回路211を64分周するよ
うに構成すると共に、カウンタ212が２個のクロック毎
に座標パラメータ信号を発生させる、或いは、分周回路
211を128分周するように構成すると共に、カウンタ212
が１個のクロック毎に座標パラメータ信号を発生させる
ように構成すれば良い。また、分周回路211が分周を行
わず、カウンタ212が128クロック毎に座標パラメータを
発生させるように構成することも可能である。そして、
重み付け回路22が座標パラメータが１増加するごとに重
み値を増加させて出力し、制御バッファ24がＸデータXD
ATA内の“オン”に応じて重み値を出力し、これを積算
回路25が１スキャン駆動期間の間で積算して、補正パラ
メータを出力する。

この回路による、座標パラメータと重み値の関係を第
３図に示す。ここでは、スキャン電極に沿った方向を５
つの領域に等分して座標を５段階の座標パラメータで表
し、これに対応して重み値には10段階の値を用意してそ
のうちの５値を用いた例を示してある。図における細線
が従来の重み値であり、太線がその実施例における重み
値を示している。第３図の例では第２図に示すカウンタ
212に初期値１を設けているが、破線で示すように、初
期値は０であっても良いものである。

このように構成された実施例では座標や重みの表現に
要する桁数（ビット数）が少なくなり、これによって構
成回路の各部を簡略化することができる。

なお、前述の実施例では、座標パラメータが１増加す
るごとに重み値を増加させたが、第４図に示すように、
座標パラメータが１から８までの領域では座標パラメー
タが２増加するごとに重み値を増加させるようにしても
良い。前述の実施例は、回路の座標の表現部分の簡略化
に特に貢献するものであるが、この例は、重み値の表現
部分の簡略化に特に貢献することができる。

第５図は本発明の第２の実施例の補正パラメータ発生
回路50の構成を示すブロック回路図であり、第２図と同
じものには同じ番号が付されている。この実施例の装置
には、さらに、ＸデータクロックDCLKと同期信号SSYNC
と１フレーム期間毎に極性が反転するフレーム信号FLを
受けて、カウンタ212の初期値を出力する初期値制御回
路51が設けられ、カウンタ212には初期値設定機能が設
けられている。また、この実施例では重み付け回路22
は、座標パラメータの入力に対して、第６図に示すよう
な関係で重み値を出力するように設定されている。

以上のように構成された回路では、初期値制御回路51
がフレーム信号FLに応じて、１フレームごとにカウンタ
212の初期値を変化させる。本実施例では、初期値制御
回路51が初期値として１と３を交互に出力する例を示
す。この場合、初期値が１のフレームでは、座標に対し
て第７図（ａ）のような関係で重み値が出力され、初期
値が３のフレームでは、座標に対して第７図（ｂ）のよ
うな関係で重み値が出力される。

この結果、２フレーム期間で重み値を平均すると、座
標と重み値の関係は実効的に第８図のようになる。従っ
て、重み値の分解能を倍にすることができ、第１の実施
例に比べてより適切な重み付け補正をすることができる
という利点がある。

なお、本実施例では１つの重み値に対応する座標パラ
メータ値の数を４つにし、２種類の初期値を切り換えて
用いたが、この数を更に多くして、２種類以上の初期値
を切り換えるようにしてもよい。この場合更に適切な補
正をすることが可能となる。

第９図は本発明の第３の実施例を補正パラメータ発生
回路90の構成図であり、第２図と同じものには同じ番号
が付されている。この実施例の装置では、フレーム信号
FLが重み付け回路22に入力されており、重み付け回路22
にはフレーム信号FLに応じて、入力した座標パラメータ
と出力する重み値の対応関係を切り換える機能が設けら
れている。

以上のように構成された回路では、重み付け回路22が
フレーム信号FLに応じて、１フレームごとに座標パラメ
ータと重み値の関係を変化させる。本実施例では、第10
図（ａ）のような関係と第10図（ｂ）のような関係を交
互に切り換えて重み値が出力される。

この結果、２フレーム期間で重み値を平均すると、座
標と重み値の関係は実効的に第11図のようになり、第２
の実施例と同様の効果を得ることができる。

また、前述の説明では、“オン”表示データに『明』
表示が対応する種類の液晶表示装置の例に説明を行った
が、“オン”表示データに『暗』表示が対応する液晶表
示装置については、前述の説明中の「明，明るく」を
「暗，暗く」に、「暗，暗く」記述を「明，明るく」に
置換すれば、全く同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、単純マトリクス
型液晶表示装置において、重み付け補正の効果を得ると
同時に、回路の構成を簡略化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図は本発明の装置の原理説明図、第２図は本発明の第１の実施例の補正パラメータ発生回
路の構成を示すブロック回路図、第３図は第２図の実施例の効果を示す座標パラメータ−
重み値特性図、第４図は第２図の実施例の他の効果を示す座標パラメー
タ−重み値特性図、第５図は本発明の第２の実施例の補正パラメータ発生回
路の構成を示すブロック回路図、第６図は重み付け回路の入力値と出力値の関係を示す
図、第７図は本発明の第２の実施例の動作を示す座標パラメ
ータ−重み値特性図、第８図は本発明の第２の実施例の効果を示す座標パラメ
ータ−重み値特性図、第９図は本発明の第３の実施例の補正パラメータ発生回
路の構成を示すブロック回路図、第10図は本発明の第３の実施例の動作を示す座標パラメ
ータ−重み値特性図、第11図は本発明の第３の実施例の効果を示す座標パラメ
ータ−重み値特性図である。第12図は第13図のセルα、セルβの駆動波形図、第13図は液晶パネル上での表示パターンを示すパターン
図、第14図は電圧平均化法を示す図、第15図は表示むらを除去する駆動回路の原理を示す図、第16図は従来装置の補正パラメータ発生回路の構成の一
例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星屋隆之神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者山口久神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開平３−189621（ＪＰ，Ａ) 特開平３−253818（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】データ電極とスキャン電極とを備えた単純
マトリクス型液晶パネルを、電圧平均化法を用いて駆動
する液晶パネルの駆動法であって、１スキャン電極駆動
毎に、選択されるスキャン電極に表示するデータの明暗
に応じた大きさの補正電圧を決定し、この補正電圧を正
電圧印加モード期間と負電圧印加モード期間とでは逆の
極性で、液晶セル印加電圧に足し合わせる液晶パネルの
駆動法において、スキャンドライバ出力からの液晶セルの距離に応じて重
み付けを行って補正電圧の大きさを決定するに際し、ス
キャン電極に沿った方向を複数の画素を含む所定の個数
の領域に分割し、同一領域内の重みを一定値として重み
付けを行うことを特徴とする液晶パネルの駆動方法。
【請求項２】同一スキャン電極を前記複数の画素を含む
所定の個数の領域に分割する分割の設定を、時間的に変
化させることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル
の駆動方法。
【請求項３】データ電極ドライバ（１）とスキャン電極
ドライバ（２）を備えた単純マトリクス型液晶パネル
（３）を、データ電極ドライバ（１）に正電圧印加モー
ド期間と負電圧印加モード期間の選択電圧および非選択
電圧、スキャン電極ドライバ（２）に正電圧印加モード
期間と負電圧印加モード期間の選択電圧および非選択電
圧を与える電源回路（４）と、データ電極ドライバ
（１）にデータ信号、スキャン電極ドライバ（２）に走
査信号を送る制御回路（５）と、この制御回路（５）か
らの信号に応じて、正電圧印加モード期間と、負電圧印
加モード期間とを切り換える電圧極性切換回路（６）
と、１スキャン電極駆動時間毎に、選択されるスキャン
電極に表示するデータの明暗の割合を計測して補正パラ
メータを発生する補正パラメータ発生回路（７）と、こ
の補正パラメータに応じた大きさの補正電圧を発生する
補正電圧発生回路（８）と、この補正電圧を電源回路
（４）の選択時のスキャン電圧に加算する電圧加算回路
（９）とで駆動する液晶パネルの駆動装置において、前記補正パラメータ発生回路（７）に、スキャン電極に
沿った複数の画素を含む所定の個数の領域毎に、スキャ
ン電極に表示するデータの明暗の割合を計測して補正パ
ラメータを重み付けする重み付け回路（10）を設けたこ
とを特徴とする液晶パネルの駆動装置。