JPH03226717A - 液晶パネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液晶パネル、特にアクティブマトリックス型液
晶パネルの液晶制御回路およびその駆動方法に関するも
のである。

従来の技術 アクティブマトリックス型液晶パネル大容量、高解像度
表示が可能なため研究開発が盛んであり、近年では、大
画面化の方向に進みつつある。また、液晶パネルの画素
を高密度化し、画像を拡大投影して大画面表示を行なう
液晶プロジェクションテレビの開発も行なわれている。

しかし液晶バフルの表示が大画面化になるにつれ、液晶
の応答時間に起因する液晶パネル特有の画質の問題点が
明らかになりつつある。

以下、従来の液晶パネルの駆動方法について説明する。

まず、最初にアクティブマトリックス型液晶パネルにつ
いて説明する。第４図はアクティブマトリックス型液晶
パネルの構成図である。第４図において６１〜Ｇ７はゲ
ート信号線、３１〜Ｓ、はソース信号線、Ｔ　ｌ　ｌ〜
Ｔ、４はスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（
以後、ＴＰＴと呼ぶ）、１０８はゲート信号線Ｃ，−Ｃ
，にＴＦＴをオン状態にする電圧（以後、オン電圧と呼
ぶ）またはオフ状態にする電圧（以後、オフ電圧と呼ぶ
）を印加するためのＩＣ（以後、ゲートドライブＩＣ）
と呼ぶ、１０７はソース信号線Ｓ１〜Ｓ４に画素ｐＨ〜
Ｐ６４に印加する電圧を出力するＩＣ（以後、ソースド
ライブＩＣと呼ぶ）である。なお、画素ｐＨ〜Ｐ６４に
はそれぞれ液晶を保持しており、前記液晶はソースドラ
イブＩＣ１０７の電圧により透過率が変化し、光を変調
する。なお、第４図において画素数は非常に少なく描い
たが、通常、敵方画素以上形成される。液晶パネルの動
作としては、偶数番目のフィールドでゲートドライブＩ
Ｃ１０８はゲート信号ｗＡＧ２から０２□（ただしｍは
整数）、つまり偶数番目のゲート信号線に対し順次オン
電圧を印加する。また、奇数番目のフィールドではゲー
トドライブ゛］Ｃｌ０ＢはＧ１からＧ２□３、つまり奇
数番目のゲート信号線に対し順次オン電圧を印加する。

ソーストライフ゛ＩＣ１０７は前８己ゲートドライフ゛
ＩＣ１０８と同期してソース信号線３１〜Ｓｎ　（ただ
しｎは整数）にそれぞれの画素に印加する電圧を出力す
る。つまりインクレース走査が行なわれる。したかって
、各画素には１フレームごとに液晶を所定の透過量にす
る電圧が印加され前記電圧は次のフレームまで保持され
る。この透過量の変化により各画素を透過あるいは反射
する光が変調される。

なお、すべての画素に電圧が印加され再び次の電圧が印
加されるまでの周期を１フレームと呼ぶ。

通常、テレビ画像の場合、ｌ／３０秒で一画面が書きか
わるため１／３０秒が１フレ一ム時間である。つまり２
フイールドで１フレームが構成される。

以下、従来の液晶制御回路について説明する。

第５図は従来の液晶制御回路のブロック図である。

第５図において、５０１はビデオ信号を増幅するアンプ
、１０５は正極性と負極性のビデオ信号を作る位相分割
回路、１０６はフィールドごとに極性が反転した交流ビ
デオ信号を出力する出力切り換え回路、５０２はソース
ドライブ１ｃ１０７、およびゲートドライブ１ｃ１０Ｂ
の同期および制御を行なうためのドライバ制御回路、１
１０は液晶パネルである。

以下、従来の液晶制御回路の動作について説明する。ま
ずビデオ信号は、アンプ５０１によりビデオ出力振幅が
液晶の電気光学特性に対応するように利得調整が行なわ
れる０次に、利得調整されたビデオ信号は位相分割回路
１０５にはいり、正極性と負極性の２つのビデオ信号が
作られる０次に前記２つのビデオ信号は出力切り換え回
路１０６にはいり、フレームごとに極性を反転したビデ
オ信号を出力する。このようにフレームごとに極性を反
転させるのは、液晶に交流電圧が印加されるようにし、
液晶の劣化を防止するためである。次に出力切り換え回
路１０６からのビデオ信号はソースドライブＩＣ１０７
に入力され、ソースドライブＩＣ１０７はドライバ制御
回路５０２からの制御信号により、ビデオ信号のレベル
シフト、サンプルホールドなどの処理を行ない、ゲート
ドライブＩＣ１０Ｂと同期を取って、液晶パネル１１０
のソース信号線に所定電圧を印加する。

ここで、ドライブ制御回路５０２は、第４図で説明した
ように、偶数番目のフィールドで偶数番目のゲート信号
線にオン電圧を印加し、偶数番目の水平方向に並んだ画
素の印加電圧を書きかえ、また奇数番目のフィールドで
奇数番目のゲート信号線にオン電圧を印加し、奇数番目
の水平方向に並んだ画素の印加電圧を書きかえるように
ドライブＩＣを制御する。

以下、第５図の液晶制御回路を用いた従来の液晶パネル
の駆動方法について説明する。第６図第７図は従来の液
晶パネルの駆動方法の説明図である。第６図（ａ）はフ
ィールド番号を示す図であり、Ｆｘ（ただし、Ｘは整数
）はフィールド番号、第６図（ｂ）はある画素に印加さ
れている電圧、第６図ｆｃ）は画素に前記電圧が印加さ
れることにより液晶の透過率が変化し、前記電圧に対応
する状態になったときの光の透過量である。また、第７
図（ａ）はフィールド番号、第７図（ｂ）はある画素に
印加されている電圧である。本明細書では説明を容易に
するために添字Ｘが大きいほどフィールドＦｘは時間的
に光のフィールドであること、印加電圧Ｖｘはその絶対
値が大きいこと、透過量Ｔｘは透過量が大きいことつま
り液晶の透過率が高いことを示すものとする。ただしこ
れらの添字の大きさは説明を容易にするための一応の目
やすである。なお、第６図では印加電圧Ｖｘは、理解を
容易にするために絶対値であられしたが、液晶は交流駆
動する必要があるため、第７図（ｂ）で示すように１フ
レームごとにつまり２フイールドごとにコモン電圧を中
心に正および負極性の電圧を印加している。以上のこと
は以下の図面に対しても同様である。以下、１つの画素
に注目して説明する。ソースドライブＩＣ１０７は入力
されるアナログ信号をサンプルホールドし、印加電圧Ｖ
ｘを一定査線線分保持してゲートドライブＩＣ１０Ｂと
同期をとりソース信号線に印加電圧Ｖｘを出力する。今
、フレームで注目している画素（以後、単に画素と呼ぶ
）への印加電圧が■２から■６に変化したとする。

しかし、フィールドＦ３では、前記電圧■６が印加され
ても前記電圧Ｖ６に相当する所望値の透過量Ｔ６になら
ず、通常２〜３フイ一ルド以上遅れて所望値のＴ６にな
る。これは液晶の立ちあがり速度つまり電圧を印加して
から所望値の通過量になるまでの応答時間が遅いためで
ある。なお、液晶の立ちあがりとはＴＮ液晶の場合、液
晶に電圧が印加され液晶分子のネジレがほどけた状態に
なることを、逆に液晶の立ちさがりとはネジレがもとに
もどる状態となることを言う。この液晶のネジレの状態
が光の透過量に関係し、本明細書では印加電圧が高くな
るほど液晶のネジレがほどけ透過率が高くなるものとす
る。以上のように従来の液晶パネルの駆動方法ではビデ
オ信号の輝度信号に相当する印加電圧Ｖｘをそのまま画
素に印加し、かつインクレース走査を行なっていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の液晶パネルの駆動方法では、液晶
の立ちあがり速度が遅い、つまり電圧を印加してから所
定の透過量になる時間が２〜３フイ一ルド以上要するた
め画像の尾ひきが現われる。

この画像の尾ひきとは画像に印加している電圧に対して
液晶の透過率の変化が追従しないために表示画面が変化
した際、映像の輪針部分などに、前フィールドの画像が
影のように表示として現われる現象をいう。この現象は
一定以上の速さで映像の動きがあるときに現われ、画像
品位を著しく悪化させる。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので
、大画面、高解像度の画像表示に対応できる液晶パネル
の駆動方法を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の液晶パネルの駆動
方法は、偶数番目のフィールドで液晶パネルの２Ｎ番目
の行に位置する画素（以後、偶数行画素と呼ぶ）に一定
電圧を印加し、奇数番目のフィールドで（２Ｎ−１）番
目の行に位置する画素（以後、奇数行画素と呼ぶ）に一
定電圧を印加する。またゲート信号線の走査は順次走査
を行なうものである。

作用 本発明は、液晶に加える印加電圧の絶対値を大きくして
液晶の応答時間を短くしているので、画像の尾ひきを低
減させることができる。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の液晶パネルの駆動方
法について説明する。第１図は本発明の液晶パネルの駆
動方法を実現するためのブロック図である。ただし、説
明に不要な部分は省略している。第１図において、１０
１は入力信号範囲を規定するためのゲインコントロール
回路、１０２は信号の大きさを補正し、−走査線分のデ
ータを１／２走査時間に圧縮するための信号補正回路、
１０３は電圧レギレータなどで構成された所定値の電圧
を出力する電圧発生回路、１０４は１／２走査時間ごと
に信号補正回路１０２からの信号と電圧発生回路１０３
からの信号を切り換えるアナログスイッチなどからなる
切り換え回路である。

また、第２図（ａ）は第１図の信号ａ、第３図（ｂ）は
第２図の信号すの信号波形図である。第２図（ａ）、　
（ｂ）かられかるように、ゲインコントロールされたビ
デオ信号（ここでは簡単のために輝度信号として取り扱
う）は信号補正回路１０２で液晶に印加される電圧の絶
対値が大きくなる方向に補正される。

これは液晶に印加される電圧の絶対値を大きくして立ち
あがり時間を速くするためである。これらの補正量は実
験によりあらかしめ決定されており信号補正回路内のＲ
ＯＭなどに記憶されている。

また、この回路内で一定査線ごとに倍速変換され、−走
査線分の信号は１／２走査時間内に圧縮される。一方、
電圧発生回路１０３は所定値の電圧（以後、基準電圧と
呼ぶ）を出力する。通常、基準電圧としては液晶の対向
電橋の電圧（以後、コモン電圧と呼ぶ）が用いられる。

切り換え回路１０４は信号補正回路１０２と電圧発生回
路１０３の出力信号を１／２走査時間ごとに切りかえ出
力する。

したがって、その出力信号波形は第２図０））のように
信号と基準電圧が交互に繰り返された信号波形となる。

次に前記信号は位相分割回路１０５にはいり、正極性と
負極性の２つの信号が出力される。

この２つの信号は出力切り換え回路１０６に入力され、
前記フレームごとに極性を反転した信号を出力する。出
力切り換え回路１０６から出力される信号はソースドラ
イブＩＣ１０７に入力される。

以下、ドライバ制御回路１０９によるドライブＩＣの制
御方法つまり液晶パネルの走査方法について説明する。

まず、偶数フィールドの走査方法について述べる。この
時、ゲート信号線の走査は従来例とは異なり順次走査を
行なう。つまり、ゲート信号線Ｇ、から順次Ｇ。（ただ
し、ｍはゲート信号線数）まで走査を行なう、これと同
期して、ソースドライブＩＣ１０７ば出力切り換え回路
１０６の出力信号をサンプルホールドし液晶パネルに印
加する。この時、前記信号は輝度信号と基準電圧が交互
に繰り返した信号であるから、ゲート信号線Ｇ２．（た
だし、ｉは整数）に接続された偶数行画素には基準電圧
が印加され、奇数行画素は階調表示が行なわれる。いま
、液晶パネルがノーマリブラック表示パネルであるとす
ると、偶数行画素は黒表示となる。次に奇数フィールド
の走査方法について述べる。この時も偶数フィールドと
同様に順次走査を行なう。ゲート信号線の走査と同期し
てソースドライブＩＣ１０７は出力切り換え回路１０６
の出力信号をサンプルホールドし液晶パネルに印加する
。この時、前記信号は基準信号と輝度信号が交互に繰り
返した信号であるから、ゲート信号線Ｇ２１−、に接続
された奇数行画素には基準電圧が印加され、偶数行画素
は階調表示が行なわれる。つまり奇数行画素は黒表示と
なる。この状態をさらに詳しく説明したのが第３図であ
る。第３図は一画素の印加電圧および液晶の透過量を説
明した説明図である。第３図（ａ）はフィールド番号を
示しており、第３図（ロ）、（Ｃ）はそれぞれ、補正前
篭圧データ、補正電圧データを示しており、Ｄ２．Ｄ３
．Ｄ６．ＤＢは電圧データであり、この電圧データはア
ナログデータがサンプルホールドされ、デジタル化され
たときのデータであることを意味している。第３図（ｂ
）の補正前篭圧データは従来の駆動方法ではそのままＤ
２→Ｖ２Ｄ６→ｖ６に変換され液晶に印加されていたも
のである。しかし、本発明では前記データは信号補正回
路１０２により補正され、第３図ｆｃ）の補正電圧デー
タのような電圧データとなる。このような補正を行なう
のはこの画素では偶数フィールドで基準電圧が印加され
るため、第３図（ｅ）の透過量で示すように偶数フィー
ルドで正規の透過量Ｔ６より明るさが少なくなるＢの面
積をフィールドＦ３の明るくなるＡの面積で補償するた
めである。したがって、フィールドＦ３で正規の印加電
圧よりも高い第３ｒｆ！Ｊ（ｄ）に示す印加電圧を液晶
に印加することにより液晶の立ちあがり時間、つまり応
答時間が改善され画像の尾ひきはなくなる。また見かけ
の透過量は２つのフィールドの透過量が平均化され表示
されるので従来の階調表示と同様の表示が得られる。

なお、本発明の実施例においては偶数番目のフィールド
で液晶パネルの２Ｎ番目の行に位置する画素に一定電圧
を印加するとしたが、これに限定するものではなく、逆
に奇数番目のフィールドで２Ｎ番目の行に位置する画素
に一定電圧を印加しても同様の効果が得られることは明
らかである。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の液晶パネルの駆
動方法によれば、液晶の立ちあがり、つまり、目標透過
量にするための応答時間を短縮することができる。した
がって、画像の尾ひきが現われることがなく、良好な映
像が得られる。またくっきりとした鮮明な画像が得られ
る。このことは液晶パネルの画面が大型化、高解像度に
なるにつれ著しく効果として表われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液晶パネル実現のた
めのブロック図、第２図−一伽は信号波形図、第３図は
本発明の液晶パネルの駆動方法の説明図、第４図はアク
ティブトリックス型液晶パネルの構成図、第５図は従来
の液晶制御回路のブロック図、第６図、第７図は従来の
液晶パネルの駆動方法の説明図である。 １０１・・・・・・ゲインコントロールアンプ、１０２
・・・・・・信号補正回路、１０３・・・・・・電圧発
生回路、１０４・・・・・・切り換え回路、１０５・・
・・・・位相分割回路、１０６・・・・・・出力切り換
え回路、１０７・・・・・・ソスドライブＩＣ，１０Ｂ
・・・・・・ゲートドライフＩＣ１１０９・・・・・・
ドライバ制御卸回路、１１０・・・・・液晶パネル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のフィールドで液晶パネルの２Ｎ（ただし、
   Ｎは整数）番目の行に位置する画素に所定電圧を印加し
   、前記第１のフィールドの次の第２のフィールドで（２
   Ｎ−１）番目の行に位置する画素に所定電圧を印加し、
   かつ前記第１および前記第２のフィールドで順次走査を
   行なうことを特徴とする液晶パネルの駆動方法。
2. （２）所定電圧は液晶パネルの対向電圧に印加されてい
   るコモン電圧あるいはその近傍電圧であることを特徴と
   する請求項（１）記載の液晶パネルの駆動方法。