JP4575543B2

JP4575543B2 - 液晶表示装置の駆動回路

Info

Publication number: JP4575543B2
Application number: JP2000054714A
Authority: JP
Inventors: 雅美伊藤
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP2001242835A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単純マトリクス型の液晶表示装置を駆動する液晶駆動回路に関し、特に、クロストークを低減することができる液晶駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動方式として時分割駆動方式（マルチプレクス駆動方式）がある。マルチプレクス駆動方式は、行方向に延びる複数の線状の走査電極（行電極）が設けられ、走査電極群と交差するように列方向に延びる複数の信号電極（列電極）が設けられた液晶パネルにおいて、各行電極を順次駆動するとともに、表示画像に応じた信号を列電極群に印加する方式である。一般に、各行電極は線順次に選択され、列電極群には、各行電極の選択期間に同期して表示画像に応じた信号が印加される。
【０００３】
液晶表示器をマルチプレクス駆動すると、クロストークが生ずることがある。
クロストークとは、図６に示すように、同じ列電極に接続された他の画素の状態の影響によって液晶の黒化度が変化してしまう現象である。図６に示す例では、（イ）の列電極に接続された白表示画素（オフ画素）が、黒表示画素（オン画素）の影響によって、例えば隣の（ロ）の列電極の白表示画素よりも白色化（斜線で表示）する。クロストークは、表示品質を劣化させる。そして、特に、表示器の表示容量が大きくなるとクロストークを無視できないようになる。
【０００４】
クロストークの一因として、液晶表示器のしきい値電圧Ｖthが、図７に示すように駆動電圧周波数に応じて変化することが挙げられる。図６に示す列電極（イ）の駆動電圧の周波数は列電極（ロ）の駆動電圧の周波数よりも高い。その結果、列電極（イ）に接続された画素のしきい値電圧が、列電極（ロ）に接続された画素のしきい値電圧よりも高くなる。従って、図６に示すように、（イ）のドット列の色が、（ロ）のドット列の色よりも白くなるクロストークが生ずる。
【０００５】
図８は、表示画像に応じて液晶に印加される電圧波形の一例を示す波形図である。（ａ）は表示器における全面オンの場合を示し、（ｂ）は全面オフの場合を示し、（ｃ）は市松模様（オンオフ交互表示）の場合を示す。液晶の駆動電圧の周波数は、全面オンまたは全面オフの場合に比べて、市松模様の場合の方が高い。すると、図６に示す例の場合と同様に、液晶表示器における市松模様で表示される箇所に、クロストークが現れやすい。このように、駆動電圧周波数の差に起因して、クロストークが生ずる。
【０００６】
クロストークを防止する方法として駆動の際の交流化の周波数を上げることが知られている。図９は、交流化を用いた場合の液晶に印加される電圧波形の一例を示す波形図である。この例では、３つの行電極が走査（選択）される毎に印加電圧の極性が反転されている。（ａ）は全面オンの場合を示し、（ｂ）は全面オフの場合を示し、（ｃ）は市松模様（オンオフ交互表示）の場合を示す。図９に示すように、全面オン、全面オフおよび市松模様の間で、駆動電圧周波数の差は、図８に示す場合に比べて小さくなっている。交流化の周波数を上げれば、すなわち交流化のタイミングを頻繁にすれば、その差は小さくなってクロストークの発生が抑制される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、交流化周波数を上げると、極性反転時の電圧変化が大きくなり電源変動を引き起こしやすくなるとともに、波形歪みが生じて部分的な輝度変化を引き起こしやすくなる。また、消費電力が増加する。さらに、極性反転の周期が走査周期と干渉してちらつきが生じやすくなるという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題の発生を抑えつつ、クロストークを防止することができる単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動回路は、列駆動制御部が、一定周期で第２の信号をデータ信号に重畳する信号重畳手段を含み、信号重畳手段は、データ信号がオフの信号のときとオンの信号のときとのうちのいずれかの場合にのみ第２の信号をデータ信号に重畳し、第２の信号の重畳期間を選択期間の１／１０以下とすることを特徴とする。第２の信号の重畳によって、交流化周波数を上げることなく、表示パターンの違いに起因する駆動電圧周波数の差を小さくすることができる。
【００１０】
駆動回路は交流化駆動を行うものであって、信号重畳手段が、交流化周期の半分よりも短い周期で第２の信号をデータ信号に重畳するように構成されていてもよい。信号重畳周期が１／２交流化周期よりも短ければ、例えば１／２交流化周期が１フレーム期間であればフレーム期間よりも短い間隔で第２の信号が重畳されるので、第２の信号による駆動電圧周波数の差を小さくする効果がより大きくなる。
【００１１】
信号重畳手段は、選択信号に同期させて第２の信号をデータ信号に重畳するように構成されていてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による液晶駆動回路の一構成例を示すブロック図である。液晶パネル１には、行方向に延びる複数の行電極が配置され、列方向に延びる複数の列電極が配置されている。カラム信号回路２は、液晶駆動回路に入力される画像信号からカラムドライバ５に出力すべきデータを作成する。
【００１３】
この実施の形態では、カラム信号回路２から出力されたデータ信号は、スイッチング回路３を介してカラムドライバ５に出力される。図１に示すように、スイッチング回路３は、スイッチ部３１と排他的論理和回路３２とを有する。スイッチ部３１は、信号発生回路４が出力する固定信号（例えば論理「１」の信号）とグラウンドレベルとを切り替えて排他的論理和回路３２に出力する。排他的論理和回路３２は、スイッチ部３１の出力とカラム信号回路２から出力されたデータ信号との排他的論理和をとってカラムドライバ５に出力する。
【００１４】
タイミング発生回路７は、選択周期に相当する周期で選択信号（ラッチパルス）を発生しロウドライバ６およびカラムドライバ５に供給する。ロウドライバ６は、ラッチパルスに応じて選択行を１つずらす。また、カラムドライバ５は、スイッチング回路３の出力をタイミング発生回路７からのシフトクロックによって取り込んでシフトするとともに、ラッチパルスに応じてデータに応じた電圧を各列電極に印加する。なお、この実施の形態では、列駆動制御部は、カラム信号発生回路２、スイッチング回路３およびカラムドライバ５を含むものである。
【００１５】
次に、動作について図２のタイミング図および図３の波形図を参照して説明する。図２は、スイッチング回路３におけるスイッチ部３１が出力する第２の信号と選択信号との関係の一例を示すタイミング図である。この例では、６選択期間に１度第２の信号がデータ信号に重畳される。なお、１／２交流化周期は１フレーム期間（第１番目の行電極が選択されてから次に第１番目の行電極が選択されるまでの時間）と等しく、例えば１フレームは１００選択期間であるとする。すなわち、この例では、行電極は１００行あるとする。
【００１６】
従って、この実施の形態では、交流化周期の半分よりも短い周期で第２の信号がデータ信号に重畳される。また、図２に示すように、第２の信号は、選択期間に応じた選択信号（ラッチパルス）と同期している。図２に示す例では、第２の信号の立ち上がりが選択信号出力時点に同期している。
【００１７】
図３は、図１に示す液晶駆動回路を用いた場合の液晶に印加される電圧波形の一例を示す波形図である。（ａ）は表示器における全面オンの場合を示し、（ｂ）は全面オフの場合を示し、（ｃ）は市松模様（オンオフ交互表示）の場合を示す。
【００１８】
タイミング発生回路７は、６回目のラッチパルスを出力する度に、スイッチング回路３に対する切替信号をオン状態にする。スイッチング回路３におけるスイッチ部３１は、切替信号がオンになったことに応じて信号発生回路４の出力を選ぶように切り替わる。そして、その選択期間の途中で、タイミング発生回路７は、切替信号をオフ状態にする。スイッチ部３１は、切替信号がオフになったことに応じてグラウンドレベルを選ぶように切り替わる。
【００１９】
従って、スイッチング回路３におけるスイッチ部３１は、図３（ｄ）に示すようなタイミングで第２の信号を出力する。排他的論理和回路３２は、スイッチ部３１の出力とカラム信号回路２から出力されたデータ信号との排他的論理和をとる。
【００２０】
カラムドライバ５にはスイッチング回路３を経たデータ信号が入力されるので、結局、カラム信号回路２から出力されるデータ信号が表示器の全面オンに相当する信号である場合には、図３（ａ）に示すような信号が、液晶表示素子に印加される。また、カラム信号回路２から出力されるデータ信号が表示器の全面オフに相当する信号である場合には、図３（ｂ）に示すような信号が、液晶表示素子に印加される。そして、カラム信号回路２から出力されるデータ信号が市松模様に相当する信号である場合には、図３（ｃ）に示すような信号が、液晶表示素子に印加される。
【００２１】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す波形図に示すように、この実施の形態では、図８に示す従来例に比べて、全面オンや全面オフの場合の駆動電圧周波数は高くなっている。しかし、市松模様の場合には、駆動電圧周波数は、従来例の駆動電圧周波数と変わらない。すなわち、全面オン、全面オフおよび市松模様の間で、駆動電圧周波数の差は、従来の場合に比べて小さくなる。
【００２２】
駆動電圧周波数の差が小さくなるので、駆動電圧周波数差に起因するクロストークの発生が抑制される。このように、この実施の形態の液晶駆動回路によれば、表示パターンが異なっても液晶駆動電圧周波数の差を小さくすることができ、クロストークの発生を防止することができる。
【００２３】
なお、タイミング発生回路７が切替信号をオン状態にしている期間は、選択期間の１／１０以下程度であることが好ましい。データ信号に本来の表示とは関係のない第２の信号が重畳されるとコントラストの低下が憂慮されるが、第２の信号の重畳期間がその程度であれば、コントラストの低下は無視しうる程度になるからである。
【００２４】
図４は、本発明による液晶駆動回路の他の構成例を示すブロック図である。この構成では、スイッチング回路３０が、カラム信号回路２の出力と排他的論理和回路３２の出力の論理積をとる論理積回路３３を有する。そして、論理積回路３３の出力がデータ信号としてカラムドライバ５に供給される。その他の構成は、図１に示す構成と同じである。
【００２５】
この場合には、スイッチング回路３０におけるスイッチ部３１は図２（ａ）に示すようなタイミングで第２の信号を出力し、排他的論理和回路３２はスイッチ部３１の出力とカラム信号回路２から出力されたデータ信号との排他的論理和を出力するのであるが、カラム信号回路２からの出力が「０」のときにのみ、排他的論理和回路３２の出力が論理積回路３３を通過する。すなわち、第２の信号は、カラム信号回路２からの出力がオフの信号のときにのみ重畳される。なお、カラム信号回路２からの出力が「０」のときがオフに対応するものとする。
【００２６】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す波形図は、それぞれ、図４に示す液晶駆動回路を用いた場合の液晶印加電圧波形を示す。図８に示す従来例に比べて、全面オフの場合の駆動電圧周波数は高くなっている。しかし、市松模様の場合には、駆動電圧周波数は、従来例の駆動電圧周波数と変わらない。すなわち、全面オフおよび市松模様の間で、駆動電圧周波数の差は、従来の場合に比べて小さくなる。従って、第２の信号を使用しない場合と比較するとクロストークは低減される。
【００２７】
図４に示す構成では、全面オンの場合には駆動電圧周波数は高くならないが、全面オンの場合に第２の信号を重畳したくないような用途、例えば、全面オンの場合のコントラストの低下を極力防止したいような用途に、図４に示す構成を適用することができる。なお、図４に示す構成において、論理積回路３３に代えて論理和回路を設ければ、第２の信号は、カラム信号回路２からの出力がオンの信号のときにのみ重畳される。
【００２８】
以上のように、上記の各実施の形態によれば、表示パターンの違いにもとづく駆動電圧周波数の差を小さくすることができる。なお、上記の各実施の形態では、列駆動制御部を、一定周期で、かつ、立ち上がりが選択信号発生時点に一致した第２の信号すなわち選択信号に同期した第２の信号をデータ信号に重畳するように構成したが、列駆動制御部は、第２の信号の立ち上がり時点をその様なタイミングからずらすようにしてもよい。すなわち、第２の信号の位相を変えてもよい。
【００２９】
また、上記の各実施の形態では、６選択期間毎に第２の信号を重畳するようにしたが、使用する液晶パネル１の特性等に応じて第２の信号の周波数を適宜選定することができる。また、第２の信号のオン期間も、使用する液晶パネル１の特性等に応じて適宜選定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動回路を、列駆動制御部が、一定周期で、第２の信号をデータ信号に重畳する信号重畳手段を含み、信号重畳手段が、データ信号がオフの信号のときとオンの信号のときとのうちのいずれかの場合にのみ第２の信号をデータ信号に重畳するように構成したので、第２の信号の重畳によって、交流化周波数を上げることなくクロストークを防止することができる。また、例えば、第２の信号をオンの信号のときにのみ重畳することによってオンのときの波形のみが変化する。その場合には、オンのときの波形のみを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶駆動回路の一構成例を示すブロック図。
【図２】スイッチ部が出力する第２の信号と選択信号との関係の一例を示すタイミング図。
【図３】液晶に印加される電圧波形の一例を示す波形図。
【図４】本発明による液晶駆動回路の他の構成例を示すブロック図。
【図５】液晶に印加される電圧波形の他の例を示す波形図。
【図６】クロストーク発生の様子を示す説明図。
【図７】駆動電圧周波数と液晶のしきい値電圧との関係の一例を示す説明図。
【図８】従来の液晶に印加される電圧波形の一例を示す波形図。
【図９】従来の液晶に印加される電圧波形の他の例を示す波形図。
【符号の説明】
１液晶パネル
２カラム信号回路
３，３０スイッチング回路
４信号発生回路
５カラムドライバ
６ロウドライバ
７タイミング発生回路
３１スイッチ部
３２排他的論理和回路
３３論理積回路

Claims

複数の行電極と複数の列電極とを有する液晶パネルの各行電極を順次選択して駆動する行駆動部と、各行電極の選択期間に対応するデータ信号に応じた電圧を各列電極に印加する列駆動制御部とを備えた液晶駆動回路において、
前記列駆動制御部は、一定周期で第２の信号をデータ信号に重畳する信号重畳手段を含み、
前記信号重畳手段は、データ信号がオフの信号のときとオンの信号のときとのうちのいずれかの場合にのみ第２の信号をデータ信号に重畳し、第２の信号の重畳期間を選択期間の１／１０以下とする
ことを特徴とする単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動回路。
駆動回路は交流化駆動を行うものであって、
信号重畳手段は、交流化周期の半分よりも短い周期で第２の信号をデータ信号に重畳する請求項１記載の単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動回路。
信号重畳手段は、選択信号に同期させて第２の信号をデータ信号に重畳する請求項１または請求項２記載の単純マトリクス型の液晶表示装置の駆動回路。