JPH0319557B2 - - Google Patents

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JPH0319557B2
JPH0319557B2 JP13106281A JP13106281A JPH0319557B2 JP H0319557 B2 JPH0319557 B2 JP H0319557B2 JP 13106281 A JP13106281 A JP 13106281A JP 13106281 A JP13106281 A JP 13106281A JP H0319557 B2 JPH0319557 B2 JP H0319557B2
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JP
Japan
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scanning
liquid crystal
signal
electrodes
display
Prior art date
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JP13106281A
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JPS5831387A (ja
Inventor
Masami Murata
Shuji Maezawa
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPS5831387A publication Critical patent/JPS5831387A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶テレビ表示方式に関し、特に表示
装置の駆動方式に関する。本発明の目的は、画素
密度を増加しても、一定のコントラスト特性を確
保する液晶テレビ表示方式を、電圧平均化法に準
じる方式により、提供することにある。
液晶テレビ表示装置は、CRTに比べ、低消費
電流化や小型薄型化が容易となるため、最近脚光
をあびてきた。しかし、液晶材料や表示技術の進
歩はあるものの、TN(ツイステツド・ネマテイ
ツク)型液晶表示体の特性によつて、高多重度の
マルチプレツクス化が依然問題視されているとこ
ろである。このため、従来より、マルチプレツク
ス化を避けて、いわゆるアクテイブ・マトリクス
法が技術的に採用されることもある。ところが、
この方法は一画素毎が独立の能動素子とコンデン
サーを有していなければならず、製造の歩留りが
悪く、製造価格も高くつくものである。
別の方法として「多重マトリクス法」と呼ばれ
るものがある。この方法名における「多重」は、
マルチプレツクス駆動の多重度を意味するのでは
なく、逆に多重度を減少させ、電極分割を通常の
マトリクス分割より増加、すなわち、「多重化」
したことを意味する。走査電極を実質的に半分あ
るいは4分の1に減少させ、替りに信号電極を倍
あるいは4倍に増加させるものである。これは液
晶のマルチプレツクス駆動特性の弱点を補うもの
ではあるが、電極配置が複雑になつて製造を難か
しく、当然、総電極端子数が増加し、製造価格も
増加する。
またTN型よりもマルチプレツクス特性の若干
よいDSM型を利用する方法もあるが、本質的な
向上はなく、また表示品質が落ちる。
以上の従来例はすべてTN型液晶表示体が高多
重度のマルチプレツクスに向いていないために、
逃げの技術であり、液晶表示体の利点の一つであ
る低価格の点を結果的に否定してしまう。
本発明は、一対の基板内に液晶が封入され、該
一対の基板の一方の基板上に行電極、該一対の基
板の他方の基板上に列電極がマトリクス状に配列
され、該行電極には走査信号が印加され、該列電
極には表示信号が印加され、該行電極と該列電極
の交点の重なり合う画素部で少なくとも中間階調
の表示が成される単純マトリクス液晶表示装置に
おいて、高密度の画面の表示装置の提供を行なう
ものである。該単純マトリクス液晶表示装置には
アクテイブ・マトリクス法が含まれないものであ
ることは云うまでもない。
国内のテレビ方式では、525本の走査線があり
偶数番号線と奇数番号線で2回に分け、30Hz周期
で走査する。実際の画像処理としては、走査線と
して480本程度あれば充分な数である。しかし液
晶表示装置は比較的小型のものに適していて、画
像密度を減下させられる。また、走査線が上下に
移動するのは半周期で240本程度であり、1周期
で画像処理を完結させるとすべての画素について
画像情報を記憶しなければならず、回路的負担が
増える。よつて半周期で画像処理を行なうのがよ
い。この画面を単純マトリクス分割すると行・列
とも200本以上になり、電極数として500本程度必
要となる。しかし、端子の数が多いとそれだけ駆
動回路が増え、製造価格が高くなる。また小型で
あり、時々観賞する程度の製品であることを考慮
すれば、さらに走査電極を減らし、マトリクス分
割として120行160列程度が適当であると判断され
る。
以下の説明では、走査電極数120本、信号電極
数160本とするが、電極数の若干のずれは本質的
ではない。本発明では電極分割は単純なマトリク
ス分割であり、液晶層をはさむ2枚の透明基板の
内面の透明電極は、一方がテレビ画像の走査線方
向に長い互いに平行な多数(120本)の走査電極
であり、他方が走査線方向に垂直に長い互いに平
行な多数(160本)の信号電極である。
電圧平均化法をこれに適用する場合の駆動信号
を第1図に示す。走査電極信号の例がSCAN1で
あり、2フレーム交流方式を採用している。1フ
レーム周期τfは全走査電極の走査が完了する時間
であり、第1と第2の2つのフレームで交流駆動
が完了する。また、1フレーム周期τfをマルチプ
レツクスの多重度(実施例では120)で等分割し
た期間を順にτ1,τ2,τ3……τ120とする。
SCAN1は第1,第2のτ1のみ選択レベルをと
り他の期間は非選択レベルをとる。
DIS1〜3は表示電極信号の例であり、DIS1
は全SCAN信号に対して完全に黒となる表示電極
信号、DIS2はτ1の半分だけ非選択レベルをと
り、SCAN1に対して、黒と白の調度中間の灰色
となり、他のSCAN信号に対しては完全に黒とな
る表示電極信号、DIS3はτ1だけ非選択レベルを
とり、SCAN1に対しては、白となり、他の
SCAN信号に対しては完全に黒となる表示電極信
号である。SCAN1−DIS1〜DIS3は各々
SCAN1とDIS1〜3の交点に形成される画素部
の液晶層に加わる電圧波形であり、τ1期間のピー
クのパルス幅を変えることにより実効電圧を変え
コントラスト調整を行なう。
TN型液晶表示体にとつては、各画素にかかる
実効電圧によつてコントラストが決定されること
がわかつており、完全にOFFと完全にONとの実
効電圧の比(駆動マージンα)が大きい程良いコ
ントラストが得られる。バイアスa,走査電極数
すなわち多動度をNとすると、信号マージンαは
次の式となる。α=〔(N+a2−1)/{N+(a
−2)2−1}〕1/2 a=12,N=120を代入すると α≒1.096 これは、テレビ画像の最つとも明るいところと
最つとも暗いところの駆動実効電圧の比であり、
TVとしては、数段階の階調が要求される。高々
実効電圧10%の変化の中での階調表示は、その識
別にかなりの困難を招くであろう。
本発明はこれを解決するため、走査電極信号の
選択デユーテイ比を通常の電圧平均化法の2倍と
し、任意の一画素は、走査電極に関し、隣接する
画素に対応する信号情報を混合して表示させる方
法を提示するものである。
第2図は、本発明の走査信号及び表示信号の波
形の例である。走査信号SCAN1′,SCAN2′は
第1図のSCAN1と異なる。即ち、SCAN1′,
SCAN2′は各々、τ1とτ2及びτ2とτ3を選択期間
として持つ。したがつて、SCAN1′とSCAN
2′はτ2の期間だけオーバーラツプしている。同
様に、SCAN2′と3′,3′と4′という具合にオ
ーバーラツプした選択期間を有している。DIS
2,3は第1図と同じであるが、DIS2,3と
SCAN1′が交差することにより作られる画素部
の液晶に印加される電圧波形は、各々、SCAN
1′−DIS2,SCAN1′−DIS3で与えられる。
DIS2はSCAN1に対しては、黒と白の調度中間
のコントラストを与えるが、SCAN2に対しては
黒となる。従つてSCAN1′に対しては、走査信
号の選択期間τ1+τ2のうち1/4に非選択レベル、 3/4が選択レベルをとることになり、結局、3/4の 濃さの黒に近い灰色となる。即ち、各画素の階調
は、各画素の階調レベルの平均値のレベルのコン
トラストとなる。従つて隣接する画素が全く同じ
コントラストであれば、そのコントラストで表示
が行なわれる。隣接する画素のコントラストが異
なる場合もTV画像の場合、完全黒から完全白へ
急に変化することは少なく、画像の劣化は少ない
と考えられる。一方、本実施例の液晶に加わる波
形は見掛け上デユーテイ1/60の場合と同じである から最適バイアスa≒9となり、動作マージンα
は α=1.139となる。
従つて、動作マージンは大きく改善されること
がわかる。また、バイアスが小さいので電源電圧
も低く設定でき、回路構成上も容易になる。
次の本発明の駆動回路を具体例をあげ、詳しく
説明する。第3図は本発明の液晶駆動回路図であ
り、走査電極群1、表示電極群2、4ビツト並列
シフトレジスタ3、並列−直列変換シフトレジス
タ4、Xドライバレベルシフタ5、アナログデマ
ルチプレクサ6、120段の1ビツトシフトレジス
タ7、NOR回路群8、Yドライバレベルシフタ
9、アナログデマルチプレクサ10から構成され
ている。本実施例では、TV画像の階調を16階
調、即ち、4ビツトとして説明する。4ビツト並
列シフトレジスタ3の各ビツトD1,D2,D4,D8
はコントラストの各重みをもつたデータである。
D1,D2,D4,D8は各々並列にシフトレジスタ3
の中をCLにより転送され、一ライン分のデータ
が転送された時、並列−直列変換シフトレジスタ
4に並列入力される。そして、並列−直列変換シ
フトレジスタは直列モードになり、各データの重
みをパルスの間隔としてもつたクロツクφP/S
により、レベルシフタ5を通つてアナログデマル
チプレクサ6に出力される。アナログデマルチプ
レクサ6では該制御信号により、表示信号の
ON,OFFを切換えて、表示電極群2に出力す
る。
第4−a,b図のタイミング図を使つて、より
詳しく説明する。走査電極の数が120本であり、
またNTSC方式の各1フレームには、表示信号が
ある走査線は約240本であるから、フレームメモ
リを持たずにリアルタイムで処理するためには、
2つの水平走査期間を1つの液晶パネルの1走査
期間にすれば良い。第4−a図のVIDEOは同期
分離前のビデオ信号、Hは該信号から分離された
水平同期信号である。4ビツト並列シフトレジス
タ3には、1水平走査期間内のビデオ信号をA/
D変換して、4ビツトのデジタル信号に変換され
たデータが入力される。−ライン分のデータが3
にたくわえられた後、並列−直列変換シフトレジ
スタ4の並列モード、直列モードを切換えるP/
S信号がhighレベルとなり、並列モードとなる。
並列モードの時にクロツクφP/Sの立ち上がり
で3か4へのデータが転送される。データ転送
後、P/Sはlowレベルとなり、4は直列モード
となりクロツクにより、4の中の4ビツトシフト
レジスタで順次データ転送が行なわれるようにな
る。4のクロツクφP/Sは、P/Sと同期した
並列入力クロツクと該クロツク間を8:4:2:
1の比に内分した点に立ち上がりをもつパルス列
からなる。従つて、並列−直列変換シフトレジス
タ4の4ビツトのフリツプフロツプ(FF)のう
ちで、直列のとき最終段となるFFに並列に入力
したデータは、液晶の走査期間τo(n:整数)の
8/15の期間の選択非選択を決める。他の3ビツト のFFに入力されたデータも同様に、4/15,2/15, 1/15の期間の選択、非選択を決める。例えば、あ る画素のコントラストが調度10/15とすると、D8= 1,D4=0,D2=1,D1=0のデータが4に並
列入力される。すると、4の最終段FFの出力は
D8が入力されるので、highとなり、アナログデ
マルチプレクサ6は、EON信号を選ぶ、次にφP/
Sが立上がると4の最終段より1つの前段のFF
のデータD4が最終段から出力されるのでlowレベ
ルとなり、デマルチプレクサ6はEOFF信号を選
ぶ。発下同様にデータは転送される。第4−b図
のDISは表示電極の信号の例であり、x軸の近傍
の数値は該当する画素のコントラストを0〜15の
数で指定している。
走査電極駆動回路はシフトレジスタ7、NOR
回路8、レベルシフタ9、アナログデマルチプレ
クサ10から構成される。SDATA信号はシフト
レジスタ7の初段入力に入力される。SDATAは
各フレームの最初のみhighとなる信号であり、ク
ロツクSCLにより読み込まれる。その結果、シフ
トレジスタ7の各段の出力01〜0120は1フレーム
中1走査期間だけhighとなる信号となる。01〜04
はその例である。NOR回路8はシフトレジスタ
7つ連続した2つの段(最終段は初段と)の2つ
の出力を入力としている。従つて、最初のNOR
回路の出力はτ1とτ2の2走査期間だけlowとなり、
他の期間はhighとなる。012〜034は上から1〜3
番目のNOR回路の出力の逆である。該出力はレ
ベルシフタ9を通つて、アナログデマルチプレク
サの制御端子に入力され走査信号の選択、非選択
を制御する。SCAN1′,SCAN2′は本発明の走
査信号の例であり、SCAN1′と前述の表示信号
DISとの間で作る画素の液晶に加わる電圧波形が
第4−b図にあげてある。
上述の如く本発明は、一対の基板内に液晶が封
入され、該基板上に行電極、列電極がマトリクス
状に配列されてなる液晶表示装置において、該列
電極には、表示信号が印加され該行電極には、走
査信号が印加され、該走査信号の1つの走査信号
の選択期間は、一画面を走査する時間を走査線の
数で割つた時間の少くとも2倍であるようにした
から、液晶に印加する実効電圧を大幅に向上する
ことができるので、実質的にコントラストを増大
できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図…従来例の液晶駆動波形の図、第2図…
本発明の液晶駆動波形の図、第3図…本発明の液
晶駆動回路図。 1……走査電極群、2……表示電極群、3……
4ビツト並列シフトレジスタ、4……並列−直列
変換シフトレジスタ、5……Xドライバレベルシ
フタ、6……アナログデマルチプレクサ、7……
1ビツトシフトレジスタ、8……NOR回路、9
……Yドライバレベルシフタ、10……アナログ
デマルチプレクサ。 第4−a図…本発明の液晶駆動回路のタイミン
グ図、第4−b図…本発明の液晶駆動波形の図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一対の基板内に液晶が封入され、該一対の基
    板の一方の基板上に行電極、該一対の基板の他方
    の基板上に列電極がマトリクス状に配列され、該
    行電極には走査信号が印加され、該列電極には表
    示信号が印加され、該行電極と該列電極の交点の
    重なり合う画素部で少なくとも中間階調の表示が
    成される単純マトリクス液晶表示装置において、
    該走査信号の1つの走査信号の選択期間は、一画
    面を走査する時間を走査線の本数で割つた時間の
    少なくとも2倍であることを特徴とする単純マト
    リクス液晶表示装置。
JP13106281A 1981-08-20 1981-08-20 単純マトリクス液晶表示装置 Granted JPS5831387A (ja)

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JP13106281A JPS5831387A (ja) 1981-08-20 1981-08-20 単純マトリクス液晶表示装置

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JP13106281A JPS5831387A (ja) 1981-08-20 1981-08-20 単純マトリクス液晶表示装置

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JPS5831387A JPS5831387A (ja) 1983-02-24
JPH0319557B2 true JPH0319557B2 (ja) 1991-03-15

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JP13106281A Granted JPS5831387A (ja) 1981-08-20 1981-08-20 単純マトリクス液晶表示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657058B2 (ja) * 1984-08-31 1994-07-27 カシオ計算機株式会社 画像表示装置
JPH0657059B2 (ja) * 1985-04-10 1994-07-27 カシオ計算機株式会社 画像表示装置
JPH0614721B2 (ja) * 1984-08-31 1994-02-23 カシオ計算機株式会社 画像表示装置
JPS63223620A (ja) * 1987-03-12 1988-09-19 Mitsubishi Electric Corp マトリクス形液晶表示装置
FR2627308B1 (fr) * 1988-02-15 1990-06-01 Commissariat Energie Atomique Procede de commande d'un ecran d'affichage matriciel permettant d'ajuster son contraste et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede

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JPS5831387A (ja) 1983-02-24

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