JP3415689B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3415689B2
JP3415689B2 JP30246194A JP30246194A JP3415689B2 JP 3415689 B2 JP3415689 B2 JP 3415689B2 JP 30246194 A JP30246194 A JP 30246194A JP 30246194 A JP30246194 A JP 30246194A JP 3415689 B2 JP3415689 B2 JP 3415689B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、容量性負荷である絵素
がマトリクス状に配置された液晶表示装置およびその駆
動方法に関し、特に、多階調駆動方法を用いたアクティ
ブマトリックス型の液晶表示装置およびその駆動方法に
関する。 【0002】 【従来の技術】従来、液晶表示装置として、TFT(Th
in Film Transister)素子やMIM(Metal Insulator Me
tal)素子などを用いた、いわゆるアクティブマトリッ
クス方式の表示装置が知られている。この液晶表示装置
の多階調駆動方法の一つとして、特願平5−32515
2号公報および特願平5−349930号公報に示され
ているような多階調駆動方法がある。 【0003】以下に、上記従来の多階調駆動方法につい
て説明する。 【0004】図13は従来の多階調駆動方法を用いたT
FT液晶表示装置(以下、表示装置という)の構成を示
すブロック図であり、ここでは、簡単なために3行3列
のマトリックスとしている。 【0005】図13において、表示装置1は、表示部2
と、この表示部2を表示駆動する駆動回路3とを含んで
構成されている。この表示部2において、互いに対向配
設された2つの基板4、5の間には、電気光学物質であ
る表示媒体としての液晶が封入されており、一対の基板
4、5の一方の基板4上には、複数の絵素電極6がマト
リックス状に配列されているとともに、これら複数の絵
素電極6にそれぞれ接続され、複数の絵素電極6をそれ
ぞれ駆動するためのスイッチング素子として、TFT7
が各絵素電極6毎に配置されている。信号出力部が絵素
電極6に接続されている各TFT7の信号入力部には、
相互に平行な複数の信号配線(データ配線)8がそれぞ
れ接続され、また、各TFT7の制御端子である制御信
号入力部には、相互に平行で信号配線8と交差する方向
に延びる複数の走査配線(ゲート配線)9が配設されて
いる。 【0006】他方の基板5の液晶側表面には、図示しな
い共通電極が、例えば基板5の全面にわたって形成され
ているか、または、絵素電極6の行方向に連なるグルー
プ毎に形成されている。この図示しない共通電極と絵素
電極6との間で、液晶を誘電体として、表示に寄与する
液晶容量Clcが構成される。 【0007】このコントロール回路10はソース駆動回
路11に接続されており、図示しない外部信号源により
ドットクロックCK、水平同期信号HS、垂直同期信号
VSおよびデータ信号DDがコントロール回路10に入
力されて、コントロール回路10からソース駆動回路1
1に各種制御信号が出力されるとともに、後述する階調
信号および画像データが供給される。また、電源回路1
2はソース駆動回路11に接続されており、コントロー
ル回路10に対して電源電圧Vsh、Vslを出力す
る。このソース駆動回路11は各信号配線8を介して各
TFT7の信号入力部に接続され、各信号配線8毎に表
示駆動を行う駆動電圧S1、S2、S3をそれぞれ各信
号配線8に供給する。さらに、コントロール回路10が
接続されるゲート駆動回路13は、マトリックスの各行
毎にTFT7をオン/オフする走査信号G1、G2、G
3をそれぞれ各走査配線9に出力する。これらコントロ
ール回路10、信号配線8に接続されるソース駆動回路
11、電源回路12、および走査配線9に接続されるゲ
ート駆動回路13により、駆動回路3が構成される。 【0008】ここで、この多階調駆動方法とは、TFT
7のオン抵抗Ronと液晶容量Clcによって、TFT7と
絵素毎の液晶とを含む部分が低周波通過フィルタ特性を
持つことを利用しており、駆動用の電源電圧は高レベル
のVshと低レベルのVslの2つの電位しか持たない。即
ち、上記駆動電圧S1、S2、S3の出力を図14に示
すような基本周期Tt、振幅Vsh−Vsl、デューティ
(duty)比がm:n(=電位Vshの出力時間:Vsl
の出力時間)の信号とすることにより、液晶容量Clc
(mVsh+nVsl)/Ttに相当する平均電圧を充電す
ることができるのである。 【0009】この方法においては、駆動電圧出力のデュ
ーティ(duty)比のm:nを任意に決めてやること
で、液晶容量Clcに電位Vshと電位Vslとの間の任意の
電圧を充電することができ、この結果、多階調表示が可
能となる。 【0010】図15にその一例として16階調に対応し
た階調信号T0〜T15(総称する場合は、単に符号Tと
する)の波形図を示している。 【0011】図15において、階調信号Tとはコントロ
ール回路10からソース駆動回路11に入力されるデュ
ーティ(duty)比がm:nの信号のことで、ソース
駆動回路11においてこの階調信号Tと電源回路12か
ら供給される電源電圧Vsh、Vslから駆動電圧S1、S
2、S3を作成して、各信号配線8に出力する。 【0012】図16に補間階調の考えを導入した場合の
16階調に対応した階調信号Tの波形図を示している。 【0013】図16においては、基本階調信号Tiとし
てT0、T4、T8、T12、T15を、基本周期Ttの4倍
の範囲で組み合わせる場合を示している。ここで、補間
階調とは、基本階調信号Tiを基本周期Ttの整数倍の
範囲で組み合わせることにより、その他の階調信号(補
間階調信号)Tsをソース駆動回路11の内部にて作成
するという考え方である。例えば、図16の補間階調信
号T2の場合、基本周期Ttの4倍の範囲で基本階調信
号T0とT4を2:2の時間的な比率で組み合わせること
により、基本階調信号T0と基本階調信号T4の間の補間
階調信号T2という階調を実現している。この方式で
は、コントロール回路10からソース駆動回路11に出
力される階調信号Tの信号線数が16本(=階調数)か
ら5本(=基本階調数)と削減することができる。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の多階調駆動
方法を用いた場合には、液晶を駆動させるために必要な
電力は階調信号Tの周波数ftが早くなればなるほど大
きくなる。図15のように階調信号Tが階調数と同じ数
の場合には、階調信号Tがすべて同じ周波数であればも
ちろんどの階調も同じ周波数であるが、図16のように
補間階調の考えを導入した場合には、基本階調信号
0、T4、T8、T12、T15とその他の階調信号Tsを
比較すると、周波数としてみると補間階調信号Tsは基
本階調信号Tiの4分の1の周波数成分も含むことな
り、消費電力は小さくなるはずである。しかしながら、
図16に示すように基本階調信号Tiを組み合わせてい
ると、補間階調信号Tsの変化する回数は基本階調信号
Tiと同じである信号が殆どであることから、補間階調
信号Tsの一部に周波数が低くなっている信号があるに
も関わらずそれほど消費電力は小さくなっていなかっ
た。 【0015】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、補間階調の考えを導入した場合の多階調駆動方法に
おいて、表示品位を低下させずに消費電力を低減させる
ことができる液晶表示装置およびその駆動方法を提供す
ることを目的とする。 【0016】 【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、それぞれのデューティ比が異なる同じ周期の少なく
とも2つの基本ディジタル階調信号の1周期の波形を組
み合わせて補間ディジタル階調信号を生成し、該基本デ
ィジタル階調信号および補間ディジタル階調信号を用い
て多階調表示する液晶表示装置において、各基本ディジ
タル階調信号の1周期の波形同士を、各基本ディジタル
階調信号の周期の少なくとも2倍以上の整数倍の組み合
せ周期になるように組み合わせて、補間ディジタル階調
信号を生成するとともに、組み合わされる前記基本ディ
ジタル階調信号のうちの一方の基本ディジタル階調信号
の1周期の波形の立ち上がりのタイミングに対して他方
の基本ディジタル階調信号の1周期の波形の立ち下がり
のタイミングが同じであって、そのタイミングに合わせ
て、各基本ディジタル階調信号の1周期の波形同士を
組み合される各基本ディジタル階調信号の1周期の波形
の高出力電圧レベルが連続するように組み合わせて、前
記補間ディジタル階調信号を生成する補間階調信号発生
部を有しており、そのことにより上記目的が達成され
る。 【0017】 【0018】 【0019】 【0020】 【0021】 【0022】 【作用】液晶を駆動させるために必要な電力は階調信号
の周波数が早くなればなるほど大きくなるが、本発明の
補間階調信号は、一方の基本階調信号の立ち上がりのタ
イミングに対して他方の基本階調信号の立ち下がりのタ
イミングが同じとし、各基本ディジタル階調信号をその
タイミングで組み合わせられているので、表示品位を低
下させることなく、基本階調信号を組み合わせた補間階
調信号のパルス数、即ち変化数が基本階調信号よりも減
少可能となり、この結果、消費電力は低減することにな
る。 【0023】また、基本ディジタル階調信号の変化タ
イミングが同じであるタイミングに合わせて各基本ディ
ジタル階調信号を組み合わせるようにすれば、新たに部
品点数を増加させることなく消費電力の低減が可能とな
る。 【0024】さらに、基本ディジタル階調信号を組み合
わせる際には、補間ディジタル階調信号の高・低2つの
出力電圧レベルにおけるデューティ比が同等になるよう
基本ディジタル階調信号を最大限に組み合わせて、
補間ディジタル階調信号において、同じ基本ディジタル
階調信号が連続しないようにすれば、補間階調信号のパ
ルス数がさらに減少可能となり、この結果、更なる消費
電力の低減が可能となる。 【0025】さらに、組み合わせに使用される2つの基
本ディジタル階調信号が、組み合せのタイミングで少な
くとも微小時間互いに高出力電圧レベルで重なっている
基本階調信号に変更し、この変更した基本階調信号を用
いて補間階調信号を生成するので、部品点数の増加を防
ぎつつ消費電力を低減させることができる。 【0026】また、基本階調信号の変化タイミングを、
例えば列電極駆動回路における組み合わせを考慮に入れ
て、この列電極駆動回路において基本階調信号を組み合
わせるタイミングより、基本階調信号発生部にて、ある
程度の時間差をもたせることにより、部品点数の増加を
防ぎつつ消費電力が低減される。 【0027】 【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 【0028】(実施例1)図1は本発明の実施例1を示
す液晶表示装置の階調信号波形図である。 【0029】図1において、少なくとも2つの基本ディ
ジタル階調信号(以下、単に基本階調信号という)、例
えば基本階調信号Tn、Tn+4を組み合わせて、新た
な補間ディジタル階調信号(以下、単に補間階調信号と
いう)Tn+1、Tn+2、Tn+3をソース(列電
極)駆動回路の補間階調信号発生部にて作成する。これ
ら基本階調信号Tn、Tn+4および補間ディジタル階
調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3を用いて多階調表
示する液晶表示装置が構成される。 【0030】これらの補間階調信号Tn+1、Tn+
2、Tn+3は、それぞれ基本階調信号Tn、Tn+4
を3:1、2:2、1:3の割合で基本階調信号の1周
期Ttの4倍の周期で組み合わせている。また、これら
の補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3の波形
は、基本階調信号Tn+4の立ち上がる変化タイミング
と同時に、基本階調信号Tnが立ち下がるような波形と
している。このようなタイミングで補間階調信号Tn+
1、Tn+2、Tn+3を作成するための基本階調信号
Tn、Tn+4の組み合せが行われる。このような基本
階調信号Tn、Tn+4を元に補間階調信号Tn+1、
Tn+2、Tn+3を作成すると、各補間階調信号Tn
+1、Tn+2、Tn+3のパルス数、即ち、”H”レ
ベルと”L”レベルの組み合わせ回数が組み合わせの周
期4Ttのうち3回となり、基本階調信号Tn、Tn+
4のパルス数4回に対して3/4となっている。 【0031】したがって、液晶表示装置にて補間階調の
考え方を導入した場合の多階調駆動方法において、基本
階調信号を組み合わせた補間階調信号のパルス数、即ち
変化数を減少することができる。この結果、消費電力を
低減させることができる。 【0032】なお、本実施例1の波形図は図1の波形図
に限るものではなく、基本階調信号Tn、Tn+4のデ
ューティ比が図1のものと異なっていてもよく、組み合
せの周期が基本階調信号の必ずしも4倍である必要はな
く、2倍、3倍または4倍以上であってもよい。 【0033】ここで、本実施例1の階調信号波形を発生
させるための液晶表示装置の列電極駆動回路における補
間階調信号発生部の構成について、以下に説明する。 【0034】図2は図1の補間階調信号波形を発生させ
るための補間階調信号発生部の構成を示す回路図であ
る。 【0035】図2において、基本階調信号Tnを発生す
る基本階調信号発生部21はANDゲート22、23、
24に接続され、また、基本階調信号Tn+4を発生す
る基本階調信号発生部25は、Dフリップフロップ26
のクロック端子およびANDゲート27、28、29に
接続されている。このDフリップフロップ26の反転出
力端子はDフリップフロップ30のクロック端子に接続
されており、これらDフリップフロップ26、30の反
転出力端子はそれぞれ自らのデータ入力端子にそれぞれ
接続され、それらの出力端子はそれぞれANDゲート3
1およびORゲート32の入力端子にそれぞれ接続され
ている。このANDゲート31の出力端はANDゲート
22の入力端子に接続されると共に、インバータ33を
介してANDゲート27の入力端子に接続されている。
また、ORゲート32の出力端はANDゲート24の入
力端子に接続されると共に、インバータ34を介してA
NDゲート29の入力端子に接続されている。さらに、
Dフリップフロップ30の出力端子はANDゲート23
の入力端子に接続されると共に、インバータ35を介し
てANDゲート28の入力端子に接続されている。 【0036】さらに、ANDゲート22、27の出力端
はそれぞれORゲート36の入力端子にそれぞれ接続さ
れ、ORゲート36の出力端から補間階調信号Tn+1
が出力される。また、ANDゲート23、28の出力端
はそれぞれORゲート37の入力端子にそれぞれ接続さ
れ、ORゲート37の出力端から補間階調信号Tn+2
が出力される。さらに、ANDゲート24、29の出力
端はそれぞれORゲート38の入力端子にそれぞれ接続
され、ORゲート38の出力端から補間階調信号Tn+
3が出力される。以上のANDゲート22〜24、AN
Dゲート27〜29、31、ORゲート36〜38、3
2、インバータ33〜35およびDフリップフロップ2
6、30により補間階調信号発生部39が構成される。 【0037】この補間階調信号発生部39が設けられて
いるソース(列電極)駆動回路は、基本階調信号発生部
からの基本階調信号および、高・低2つの出力レベルを
決定する電源部からの入力を受けて、基本階調信号の組
み合せによって決定される周期にて、高・低2つの出力
電圧レベルが切り替わり、入力された基本階調信号の数
よりも多い階調数の階調信号、即ち、基本階調信号およ
び補間階調信号に対応する列電極駆動信号を出力する。
このソース(列電極)駆動回路と、行電極を行順次選択
駆動するゲート(行電極)駆動回路のタイミングをタイ
ミングコントロール回路が制御する。 【0038】上記構成により、基準となる基本階調信号
Tn+4が入力されるDフリップフロップ26、次段の
Dフリップフロップ30、ANDゲート31、ORゲー
ト32およびインバータ33、35、34を用いて、基
本階調信号Tn+4から各補間階調信号Tn+1、Tn
+2、Tn+3を作成するための基本階調信号切り替え
波形を作成する。この波形と基本階調信号Tn、Tn+
4を用いて、ANDゲート22〜24、ANDゲート2
7〜29、ORゲート36〜38を介して基本階調信号
Tn、Tn+4から補間階調信号Tn+1、Tn+2、
Tn+3を作成することができる。これら補間階調信号
Tn+1、Tn+2、Tn+3は、基本階調信号Tn+
4の立ち上がりのタイミングに対して他方の基本階調信
号Tnの立ち下がりのタイミングが同じであるように組
み合わせられている。このため、基本階調信号Tn、T
n+4を組み合わせた補間階調信号Tn+1、Tn+
2、Tn+3のパルス数、即ち変化数が減少可能とな
り、この結果、消費電力は低減することになる。 【0039】また、ソース(列電極)駆動回路に図1の
補間階調信号発生部39のような回路を組み込むだけで
補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3を作成する
ことができ、基本階調信号Tn、Tn+4の変化タイミ
ングを合わせるタイミングが、基本階調信号Tn、Tn
+4を組み合わせるタイミングと同じであるように構成
すれば、新たに部品点数を増加させることなく消費電力
の低減をすることができる。 【0040】なお、本実施例1の波形図を得るための回
路図は図2の回路に限るものではなく、要は図1のよう
なパルス数の少ない波形が得られればよいのである。 【0041】次に、図3に図1の実施例1を考慮に入れ
た16階調表示に対応する階調信号例を示す。 【0042】図3において、基本階調信号をT0、T4、
T8、T12、T15とし、その他の階調信号T1〜3、T5〜
7、T9〜11、T13、T14を補間階調信号とする。例え
ば、補間階調信号T5は基本階調信号T4、T8を3:1
の割合で組み合わせている。 【0043】また、基本階調信号T4の立ち上がりを補
間階調信号を組み合わせるタイミングとして、基本階調
信号T4と基本階調信号T8、基本階調信号T8と基本階
調信号T12、基本階調信号T12と基本階調信号T15の間
で一方の階調信号の立ち上がりともう一方の階調信号の
立ち下がりを合わせるという本発明を満足している。こ
のため、得られる補間階調信号のパルス数は組み合わせ
周期4Ttのうち3回以下となり、基本階調信号T4、
T8、T12、T15のパルス数4回よりも少なくなってい
る。この結果、消費電力を低減させることができる。 【0044】(実施例2)図4は本発明の実施例2を示
す液晶表示装置の階調信号波形図である。 【0045】図4において、基本階調信号Tn、Tn+
4に対して、補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+
3をソース(列電極)駆動回路の補間階調信号発生部に
て作成している。ここで、補間階調信号Tn+1、Tn
+2、Tn+3はそれぞれ基本階調信号Tn、Tn+4
を3:1、2:2、1:3の割合で基本階調信号Tn、
Tn+4の1周期Ttの4倍の周期で組み合わせてい
る。この補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3の
波形は、図1の実施例1と同様に基本階調信号Tn+4
の立ち上がる変化タイミングと同時に基本階調信号Tn
が立ち下がるような波形としている。このタイミングで
補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3を作成する
ための基本階調信号Tn、Tn+4の組み合せが行われ
る。そこで、補間階調信号Tn+2を、図4のように、
基本階調信号Tnと基本階調信号Tn+4が一緒になっ
たパルスを繰り返すようにする。このようにすることに
よって、補間階調信号Tn+2のパルス数が組み合わせ
周期4Ttのうち2回となり、基本階調信号Tn、Tn
+4のパルス数4回の半分となり、実施例1の補間階調
信号Tn+2のパルス数3回よりも少なくなる。 【0046】したがって、液晶表示装置にて補間階調の
考え方を導入した場合の多階調駆動方法において、基本
階調信号を組み合わせた補間階調信号のパルス数を減少
することができる。この結果、消費電力を低減させるこ
とができる。ただし、本実施例2においては、補間階調
信号の周波数が基本階調信号の半分となることから、表
示に不具合が発生する可能性があり注意が必要である。 【0047】なお、本実施例2の波形図は図4の波形図
に限るものではなく、基本階調信号Tn、Tn+4のデ
ューティ比が図4のものと異なっていてもよく、組み合
せの周期が基本階調信号の必ずしも4倍である必要はな
く、2倍、3倍または4倍以上であってもよい。 【0048】ここで、本実施例2の階調信号波形を発生
させるための液晶表示装置のソース(列電極)駆動回路
における補間階調信号発生部の構成について、以下に説
明する。 【0049】図5は図4の階調信号波形を発生させるた
めの補間階調信号発生部の構成を示す回路図である。図
5の構成においては、図2と殆ど同じため構成部品に対
して図2と同じ番号を付与するが、インバータ35とA
NDゲート23の入力部にDフリップフロップ26の出
力端子を接続している点が異なっている。これにより、
補間階調信号発生部40が構成されている。 【0050】上記構成により、図4のような基本階調信
号Tn、Tn+4を入力することで、図2の場合と同じ
ようにして、各補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn
+3が得られる。この場合、基本階調信号Tn、Tn+
4を組み合わせる際に、補間階調信号Tn+1、Tn+
2、Tn+3の高・低2つの出力電圧レベルにおけるデ
ューティ比が同等になるように基本階調信号Tn、Tn
+4を最大限に組み合わせ、かつ、できるだけ同じ基本
階調信号Tn、Tn+4が連続しないようにしているの
で、補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3のパル
ス数をさらに減少させることができる結果、更なる消費
電力の低減を図ることができる。 【0051】また、ソース(列電極)駆動回路に図5の
補間階調信号発生部40のような回路を組み込むだけ
で、補間階調信号Tn+1、Tn+2、Tn+3を作成
することができ、実施例1と同様に他に新たな部品点数
の増加を無くすことができる。 【0052】なお、本実施例2の波形図を得るための回
路図は図5の回路に限るものではなく、要は図4のよう
な波形が得られればよいのである。 【0053】次に、図6に図4の実施例2を考慮に入れ
た16階調表示に対応する階調信号例を示している。 【0054】図6に示すように、その波形図は、基本階
調信号をT0、T4、T8、T12、T15とし、その他の補
間階調信号T1〜3、T5〜7、T9〜11、T13、T14を補
間階調信号としており、殆ど図3の波形図と同じである
が、補間階調信号T2、T6、T10、T14を作成する際の
基本階調信号T0、T4、T8、T12、T15の組み合わせ
方が異なっている。即ち、例えば補間階調信号T6の場
合、図6のように基本階調信号T8と基本階調信号T4を
最大限一緒にしたパルスを繰り返すようにする。このた
め、得られる補間階調信号T1〜3、T5〜7、T9〜11、
T13、T14のパルス数は組み合わせ周期4Ttのうち最
少2回(T1を除く)となり、基本階調信号T4、T8、
T12、T15のパルス数4回、および、実施例1の場合の
パルス数3回よりもさらに少なくなっている。この結
果、消費電力を低減させることができる。 【0055】ところで、上記のように基本階調信号を組
み合わせる際には、組み合わせに使用される基本階調信
号の変化タイミングと組み合わせのタイミングが同時で
あることが条件とされる。そこで、その一例として、図
7に基本階調信号の組み合わせのタイミングが基本階調
信号の変化タイミングと異なった場合を示す。 【0056】図7において、基本階調信号をTa、Tb
とし、補間階調信号Tcを作成するための組み合わせタ
イミングが期間d1だけ遅れているものとする。この場
合、補間階調信号Tcの波形は、期間d1の幅を持つパ
ルスが発生するために、補間階調信号Tcのパルス数は
組み合わせ周期4Ttのうち6回となってしまい、基本
階調信号Ta、Tbの4回よりも多くなってしまう。こ
のような現象は、基本階調信号Ta、Tbどうしの変化
タイミングがずれてしまうか、または基本階調信号T
a、Tbの変化タイミングと組み合わせのタイミング全
てがずれてしまうかなどで起こる可能性があり、実際に
は、各種タイミングを全く同時にすることは困難であ
る。 【0057】(実施例3)上記のようなタイミングずれ
現象に対応するための本発明の実施例3の波形図を図8
に示している。 【0058】図8において、基本階調信号をTa、Tb
とし、補間階調信号Tcを作成するための組み合わせと
して選択されていない期間の基本階調信号を一部変形し
ている。即ち、基本階調信号Taに関してはその非選択
期間の立ち下がりタイミングを期間d2だけ遅らせ、そ
の後を”L”レベルとしたような波形Ta’を作成し、
また、基本階調信号Tbに関してはその非選択期間を”
L”レベルとしただけの波形Tb’を作成する。実際の
補間階調信号Tcは波形Ta’、Tb’を基本階調信号
Tbの立ち上がりタイミングにて組み合わせることによ
り作成できる。 【0059】したがって、基本階調信号Taの立ち下が
りタイミングを期間d2だけ遅らせているので、補間階
調信号Tcのパルス数は2回となり、図7のように階調
信号の組み合わせに際してタイミングずれ現象によるパ
ルス数を増加させることなく、この結果、消費電力を減
少することができる。 【0060】なお、上記波形Ta’としては、その非選
択期間を”H”レベルとしても良く、また、上記波形T
b’としては、その非選択期間の立ち上がりタイミング
を遅らせたような波形でも良く、組み合わせるタイミン
グは基本階調信号Tbの立ち上がりタイミングと異なっ
ていても何等問題はなく、結果的に必要以上のパルス数
のない補間階調信号が得られればよい。 【0061】ここで、上記タイミングずれ現象に対応し
た本実施例3の階調信号波形を発生させるための液晶表
示装置の列電極駆動回路における階調信号発生部の構成
について、以下に説明する。 【0062】図9は図8の準基本階調信号波形Ta’、
Tb’を発生させるための準基本階調信号発生部の構成
を示す回路図である。 【0063】図9において、基本階調信号Taを発生す
る基本信号発生部41はANDゲート42の一方入力端
子に接続されており、また、基本階調信号Tbを発生す
る基本信号発生部43はANDゲート44の一方入力端
子とDフリップフロップ45のクロック端子に接続され
ている。このDフリップフロップ45の出力端子はAN
Dゲート42の他方入力端子に接続され、その反転出力
端子はANDゲート44の他方入力端子に接続されてい
る。このANDゲート42の出力端子はORゲート47
の一方入力端子に接続されると共に、ディレイ回路46
を介してORゲート47の他方入力端子に接続されてい
る。また、ANDゲート44の出力端子はORゲート4
8の一方入力端子に接続され、また、ORゲート47の
出力端子はORゲート48の他方入力端子に接続されて
いる。このORゲート48の出力端子から補間階調信号
Tcが得られる。 【0064】上記構成により、Dフリップフロップ45
とANDゲート42、44により基本階調信号Ta、T
bの組み合わせの選択期間を検出して、ディレイ回路4
6およびORゲート47により波形Ta’を作成すると
ともに、ANDゲート44の出力端子から波形Tb’を
作成する。さらに、ORゲート48にて波形Ta’と波
形Tb’をOR出力して補間階調信号Tcを作成する。 【0065】また、図10に図9のディレイ回路46の
回路例を示している。 【0066】図10において、ディレイ回路46はバッ
ファ49〜53から構成されており、バッファ5個分、
即ち、図8においてはd2に相当する微小期間だけ入力
信号を遅らせる働きを持つものとする。これらの回路例
は補間階調の考え方からしてもソース(列電極)駆動回
路内に存在させるものであり、このため、他に新たな部
品点数の増加はない。 【0067】なお、本実施例3の波形を得るための回路
図は図9および図10に限るわけではなく、要は図8の
ような波形が得られればよいのである。 【0068】(実施例4)図11は本発明の実施例4を
示す液晶表示装置の階調信号波形図である。 【0069】図11において、基本階調信号発生部より
出力される基本階調信号として、図7や図8のような基
本階調信号Ta、Tbではなく、基本階調信号Taと波
形Tb’としている。即ち、組み合わされる2つの階調
信号のうち、どちらか一方はその組み合わせのタイミン
グから信号変化タイミングを、列電極駆動回路での組み
合わせ方を考慮に入れてずらせておくのである。この組
み合わせのタイミングを基本階調信号Taの立ち下がり
とし、基本階調信号に用いる波形Tb’は上記基本階調
信号Tbに対してその立ち上がりタイミングが期間d3
だけ遅いものと期間d4だけ早いものとが繰り返される
ような波形となっている。このため、基本階調信号T
a、Tb’により組み合わされる階調信号Tcは、図1
1のような波形となり、不必要なパルス数は発生しない
ことになる。 【0070】したがって、補間階調信号Tcのパルス数
は2回となり、図7のように基本階調信号Ta、Tbの
組み合わせに際して、そのパルス数を増加させることは
なく、この結果、消費電力を減少させることができる。 【0071】なお、上記波形Tb’ではなく上記波形T
a’として基本階調信号Taに対してその立ち下がりタ
イミングを早めるか、または遅めて、波形Tbと組み合
わせても何等問題はなく、結果的に必要以上のパルス数
のない補間階調信号Tcが得られれば良い。ただし、本
実施例4によって得られる補間階調信号Tcは、例えば
図11に示すように期間d4分だけ”H”レベル期間の
短い波形となる。また、実際の表示自体で不具合がなけ
れば問題がないが、問題となる場合の対策として図12
の波形図を示す。 【0072】(実施例5)図12は本発明の実施例5を
示す液晶表示装置の階調信号波形図である。 【0073】図12において、図11の実施例4と比べ
て期間d3=期間d4とし、基本階調信号Tb’の立ち
下がりのタイミングは上記波形Tbの立ち下がりのタイ
ミングと同じとする。このため、基本階調信号Tb’の
パルス幅は同じではなく”H”レベルの長いものと短い
ものの2種類となるが、組み合わせ周期が基本階調信号
の偶数倍であれば本来の基本階調信号Tbのデューティ
比としては同じであると考えられるため、問題はない。
基本階調信号Taと波形Tb’により組み合わされる補
間階調信号Tcは、図11のように不必要なパルス数の
発生しない波形が得られることになる。 【0074】したがって、補間階調信号Tcのパルス数
は2回となり、図7のように階調信号の組み合わせに際
して、そのパルス数を増加させることはなく、この結
果、消費電力を減少することができる。 【0075】なお、上記波形Tb’ではなく上記波形T
a’として、基本階調信号Taに対してその立ち下がり
タイミングを早めるか、または遅めて、基本階調信号T
bと組み合わせても何等問題はなく、結果的に必要以上
のパルス数のない補間階調信号Tcが得られればよい。
また、本実施例5では、図11や図12に示すような基
本階調信号Tb’は単に基本階調信号発生部にて作成す
るとしたが、列電極駆動回路内において作成しても良
い。 【0076】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶表示
装置にて補間階調の考え方を導入した場合の多階調駆動
において、基本階調信号を組み合わせた補間階調信号の
パルス数を減少させることができるため、表示品位を低
下させることなく、表示電力を低減させることができ
る。 【0077】また、各基本階調信号の変化タイミングを
合わせるタイミングを、例えば列電極駆動回路において
基本階調信号を組み合わせるタイミングと同じとするこ
とにより、新たに部品点数を増加させることなく消費電
力を低減させることができる。 【0078】さらに、基本階調信号を組み合わせる際に
は、補間ディジタル階調信号の高・低2つの出力電圧レ
ベルにおけるデューティ比が同等になるように基本ディ
ジタル階調信号を最大限に組み合わせて、できるだけ同
じディジタル階調信号が連続しないようにすることによ
り、補間階調信号のパルス数を減少させることができる
結果、消費電力をさらに低減させることができる。 【0079】さらに、組み合わせに使用されている2つ
の基本階調信号において、ある期間での組み合わせに選
択されない基本階調信号の波形部分を、例えば列電極駆
動回路にて、少なくとも微小時間互いに高出力電圧レベ
ルで重なるように変更することにより、部品点数の増加
を防ぎつつ消費電力を低減させることができる。 【0080】さらに、基本階調信号の変化タイミング
を、例えば列電極駆動回路における組み合わせを考慮に
入れて、列電極駆動回路において基本階調信号を組み合
わせるタイミングより、基本階調信号発生部にて、微小
時間遅らせるかまたは進ませてある程度の時間差をもた
せることにより、部品点数の増加を防ぎつつ消費電力を
低減させることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例1を示す液晶表示装置の階調信
号波形図である。 【図2】図1の階調信号波形を発生させるための補間階
調信号発生部の構成を示す回路図である。 【図3】図1の実施例1を考慮に入れた16階調表示に
対応する階調信号例を示す波形図である。 【図4】本発明の実施例2を示す液晶表示装置の階調信
号波形図である。 【図5】図4の階調信号波形を発生させるための補間階
調信号発生部の構成を示す回路図である。 【図6】図4の実施例2を考慮に入れた16階調表示に
対応する階調信号例を示す波形図である。 【図7】本発明を実現した場合に想定されるタイミング
ずれの問題を説明するための波形図である。 【図8】図7のタイミングずれ現象に対応するための本
発明の実施例3における液晶表示装置の階調信号波形図
である。 【図9】図8の階調信号波形を発生させるための階調信
号発生部の構成を示す回路図である。 【図10】図9のディレイ回路部46の一例を示す回路
図である。 【図11】本発明の実施例4を示す液晶表示装置の階調
信号波形図である。 【図12】本発明の実施例5を示す液晶表示装置の階調
信号波形図である。 【図13】従来の多階調駆動方法を用いた表示装置の構
成を示すブロック図である。 【図14】従来の列電極駆動信号の波形図である。 【図15】従来の階調信号例として、16階調用の階調
信号の波形図である。 【図16】従来の階調信号例として、列電極駆動回路に
て補間階調法を用いた場合の16階調信号の波形図であ
る。 【符号の説明】 11 ソース(列電極)駆動回路 21、25、41、43 基本階調信号発生部 26、30、45 Dフリップフロップ 22〜24、27〜29、31、42、44 AND
ゲート 33〜35 インバータ 36〜38、32、47、48 ORゲート 39、40 補間階調信号発生部 46 ディレイ回路部 49〜53 バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−114120(JP,A) 特開 昭49−52598(JP,A) 特開 平3−28884(JP,A) 特開 昭60−123825(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 550 G09G 3/36

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 それぞれのデューティ比が異なる同じ周
    期の少なくとも2つの基本ディジタル階調信号の1周期
    の波形を組み合わせて補間ディジタル階調信号を生成
    し、該基本ディジタル階調信号および補間ディジタル階
    調信号を用いて多階調表示する液晶表示装置において、各基本ディジタル階調信号の1周期の波形同士を、各基
    本ディジタル階調信号の周期の少なくとも2倍以上の整
    数倍の組み合せ周期になるように組み合わせて、補間デ
    ィジタル階調信号を生成するとともに、 組み合わされる
    前記基本ディジタル階調信号のうちの一方の基本ディジ
    タル階調信号の1周期の波形の立ち上がりのタイミング
    に対して他方の基本ディジタル階調信号の1周期の波形
    の立ち下がりのタイミングが同じであって、そのタイミ
    ングに合わせて、各基本ディジタル階調信号の1周期の
    波形同士を、組み合される各基本ディジタル階調信号の
    1周期の波形の高出力電圧レベルが連続するように組み
    合わせて、前記補間ディジタル階調信号を生成する補間
    階調信号発生部を有する液晶表示装置。
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