JPH06138847A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、液晶表示装置の駆動方法に係り、特
に単純マトリクス形液晶表示装置において、高コントラ
スト化を可能とする液晶表示装置の駆動方法に関する。 【構成】複数のＸ電極及び複数のＹ電極の交点において
表示ドットを構成する単純マトリクス型の液晶表示パネ
ルを有する液晶表示装置の駆動方法として、電圧平均化
駆動方法を採用したものにおいて、走査ライン数Ｎを走
査する期間（１フレーム期間）中に、選択走査期間の他
に高い印加電圧パルスを与える期間を複数設け、その期
間では表示データに関係なく予め定められた電位差を与
えるようにした。 【効果】単純マトリクス形液晶表示装置において、従来
の技術のごとく電圧平均化方法により液晶表示を行う
時、非選択走査期間が実質的に短くなるため、オン電圧
印加時の液晶セルの非選択走査期間における透過率の低
下を少なくすることが可能である。このことにより、従
来の駆動に比べ、オン状態とオフ状態の輝度の差が大き
くなり、コントラスが上昇する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の駆動方
法に係り、特に単純マトリクス形液晶表示装置におい
て、高コントラストを可能とする液晶表示装置の駆動方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、日本学術振興会第１４２委員会編
『液晶デバイスハンドブック』第６章第２節に記載のよ
うに、単純マトリックス形の液晶表示パネルを有する液
晶表示装置の駆動方法として、電圧平均化駆動方法があ
る。

【０００３】以下図２〜４を用いてこの方法を説明す
る。

【０００４】図２は従来の液晶表示装置のブロック図で
あり、図３は液晶印加電圧生成用分圧回路を示した図で
あり、図４は電圧平均化駆動方法の駆動波形を示した図
である。

【０００５】図２において、２０１は液晶パネルであ
り、本例では横ｉドット、縦Ｎドットで構成されるもの
とする。２０２はＸ駆動回路、２０３はＹ駆動回路であ
り、共に日立製ＨＤ６６１０７で代表される液晶ドライ
バで実現できる。２０４は液晶印加電圧を生成する分圧
回路、２０５は表示データ、２０６はデータラッチクロ
ック、２０７はラインクロック、２０８は交流化信号、
２０９は先頭ラインクロックであり、２１０〜２１５は
６レベルの液晶駆動電源電圧である。

【０００６】Ｘ駆動回路２０２には、１走査電極分の直
列の表示データ２０５と１走査電極分のデータラッチク
ロック２０６とが加えられて、表示データ２０５がデー
タラッチクロック２０６により順次ラッチされ、１走査
電極分の表示データ２０５が蓄積されると、ラインクロ
ック２０７がＸ駆動回路２０２に加えられて、ラッチさ
れた表示データ２０５がＸ駆動回路２０２の出力側にロ
ードされる。このロードされた表示データ２０５と交流
化信号２０８との組合せにより、分圧回路２０４から入
力された４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１電圧２１０、
Ｖ２電圧２１１、Ｖ３電圧２１２、Ｖ４電圧２１３の中
から１レベルの電圧を選択して、１走査電極分のＸ駆動
電圧が並列的にＸ電極Ｘ１〜Ｘｉに印加される。

【０００７】一方、Ｙ駆動回路２０３では、先頭ライン
クロック２０９の“ハイ”をラインクロック２０７の立
ち下がりで取り込み、先頭ラインを選択走査し、その後
ラインクロック２０７に従い、順次走査ラインを移動さ
せる。この走査信号と交流化信号２０８の組合せによ
り、分圧回路２０４から入力された４レベルの液晶駆動
電源電圧Ｖ１電圧２１０、Ｖ２電圧２１１、Ｖ５電圧２
１４、Ｖ６電圧２１５の中から１レベルの電圧を選択
し、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＮに印加される。

【０００８】そして、液晶パネル１の１ドットは、その
１ドットが直行するＸ電極とＹ電極の印加電圧の差分の
電圧実効値に従って表示が行われる。

【０００９】尚、分圧回路２０４は図３に示すように簡
単な直列抵抗回路で構成され、外部供給電圧ＶＬＣＤ３
０１をＲ１〜Ｒ４（＝Ｒ）及びＶＲで分圧することによ
り６レベルの液晶駆動電圧を生成している。ここで図３
に示すようにＶ２電圧２１１をＧＮＤレベル（０Ｖ）と
すれば、 ＶＬＣＤ＝Ｖ０， Ｖ１〉Ｖ６〉Ｖ３〉Ｖ４〉Ｖ５〉Ｖ２， Ｖ１−Ｖ６＝Ｖ６−Ｖ３＝Ｖ４−Ｖ５＝Ｖ５−Ｖ２＝Ｖ
０／ａ の関係がある。ただし、ａはバイアス比と呼ばれる正の
定数であり、Ｎにより定まり可変抵抗ＶＲにより調節で
きる。

【００１０】次に、図４の駆動波形を用いて詳細を説明
する。

【００１１】図４においてＶｙ１はＹ１電極の印加電圧
波形である。Ｙ電極は１フレーム（１フレーム期間をｔ
ｆとする）中で選択走査されている１水平期間（ｔｆ／
Ｎ）にＶ１電圧２１０（Ｖ０）を印加し、非選択走査時
にＶ５電圧２１４（Ｖ０／ａ）を印加する。これに対
し、Ｖｘ１、Ｖｘ２で示すＸ１電極、Ｘ２電極の印加電
圧波形は、表示データ２０５に従い表示オンの時にＶ２
電圧２１１（０電位）を印加し、表示オフの時にＶ４電
圧２１３（２Ｖ０／ａ）を印加する。

【００１２】この結果、表示オンドット（図４において
Ｙ１，Ｘ１電極の交点）には、Ｖｙ１−Ｖｘ１のような
電圧波形が印加され、表示オフドット（図４においてＹ
１，Ｘ２電極の交点）には、Ｖｙ１−Ｖｘ２のような電
圧波形が印加される。すなわち、表示オンドットには、
選択走査されている１水平期間に（Ｖ０）が印加され、
非選択走査期間に（Ｖ０／ａ）が印加され、表示オフド
ットには、選択走査されている１水平期間に（Ｖ０−２
Ｖ０／ａ）が印加され、非選択走査期間に（−Ｖ０／
ａ）が印加される。又、図４では説明していないが『液
晶ディスプレイハンドブック』に記載のように、これら
印加電圧はフレーム毎又は数ライン毎に極性が反転する
ことにより液晶セルの高寿命化を図っている。図４に示
す液晶印加電圧の極性を反転する場合、Ｙ電極は選択走
査期間時にＶ２電圧２１１、非選択走査期間時にＶ６電
圧２１５を印加し、Ｘ電極は表示オンの時にＶ１電圧２
１０、表示オフの時にＶ３電圧２１２を印加する。よっ
て、表示オンドットには、選択走査されている１水平期
間に（−Ｖ０）が印加され、非選択走査期間に（−Ｖ０
／ａ）が印加され、表示オフドットには、選択走査され
ている１水平期間に（−Ｖ０＋２Ｖ０／ａ）が印加さ
れ、非選択走査期間に（Ｖ０／ａ）が印加される。

【００１３】一般的に、液晶に印加される電圧の実効値
は、２乗平均電圧Ｖｒｍｓのことであり、数１のように
定義される。（但し、ｔｆはフレーム周期、Ｖ（ｔ）は
印加電圧波形である）

【００１４】

【数１】

【００１５】この数１に基ずきオンドット及びオフドッ
トに印加される電圧波形の実効値である、Ｖｒｍｓｏ
ｎ、Ｖｒｍｓｏｆｆは、数２、数３となる。（但し、Ｎ
はデューティ数、ａはバイアス比である）

【００１６】

【数２】

【００１７】

【数３】

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】単純マトリクス形の液
晶表示装置において、高速応答液晶に対して、従来の技
術のごとく電圧平均化駆動方法により液晶表示を行うと
き、液晶セルの印加電圧と透過率の関係は図５の様にな
り、液晶セルは非選択走査期間時における低い電圧印加
時に透過率が低下する。このため、図６に示すようにオ
フ状態からオン状態になる場合、高速応答の液晶は、低
速応答の液晶に比べ、非選択走査期間における透過率の
低下が大きくなるため、実質的なオン状態の輝度は低く
なってしまう。このため、液晶セルの高速応答化に伴う
コントラストの不足が問題となっている。

【００１９】本発明は、オン電圧印加時の非選択走査期
間における、液晶セルの透過率の低下を少なくすること
により、特に高速応答液晶表示装置におけるコントラス
トの上昇を目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
駆動方法は、オン電圧印加時の非選択走査期間におけ
る、液晶セルの透過率の低下を少なくすることにより、
特に高速応答液晶表示装置におけるコントラストの上昇
を目的とするものである。オン電圧印加時の非選択走査
期間における、液晶セルの透過率の低下を少なくするた
めには、高い印加電圧パルスを与える周期を短くすれば
良い、と考えることができる。

【００２１】この点に着目して、本発明の駆動方法は１
フレーム期間中において、選択走査期間の他に高い印加
電圧パルスを与える期間（以下、高電圧期間と呼ぶ）を
１水平期間ずつ複数（α個とする）設け、高電圧期間で
は表示データに関係なく印加電圧を一定とし、本来高電
圧期間で印加されるべき電圧を高電圧期間の次の１水平
期間で与え、１フレームを（Ｎ＋α）ラインとして駆動
するようにしたものである。

【００２２】そこで、本発明ではＹ駆動回路に与える電
圧を制御する電圧セレクタを設け、この電圧セレクタに
より高電圧期間の電圧切り変え制御を行うことにした。
又、ラインメモリ、又はフレームメモリを用いることに
より表示データを制御する構造とした。

【００２３】

【作用】１フレーム期間中において、選択走査期間の他
に高い印加電圧パルスを、フレーム周期に比べ短い周期
で複数回与える事が可能となるため、非選択走査期間の
長さが実質的に短くなり、オン電圧印加時の液晶セルの
非選択走査期間における、透過率の低下が少なくなる。
このことにより、従来の駆動に比べ、オン状態とオフ状
態の輝度の差が大きくなり、コントラスが上昇する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１および図７〜
図１５を用いて説明する。

【００２５】図１は本発明の駆動方法の駆動波形を示し
た図、図７は本発明の液晶表示装置のブロック図、図８
は本発明の表示制御部の構成図、図９は本発明のライト
デコーダ及びリードデコーダの動作説明図であり、図１
０は本発明の表示切り換え部の構成図、図１１は本発明
の表示制御部の動作説明図であり、図１２は本発明の電
圧制御部の構成図、図１３は本発明の電圧セレクタの動
作説明図、図１４は本発明の電圧制御部の動作説明図、
図１５は本発明の分圧回路の構成図である。

【００２６】図７において、２０１は液晶パネル、２０
２はＸ駆動回路、２０３はＹ駆動回路、２０６はデータ
ラッチクロック、２０７はラインクロック、２０８は交
流化信号、２１０〜２１５は６レベルの液晶駆動電源電
圧であり、従来技術と同様に動作する。

【００２７】７０１は液晶パネルの走査ライン数Ｎ分の
表示期間の後に、高い電圧を加える期間の個数α分のラ
イン数の帰線期間（ｔαとする）を持つ表示データ、７
０２は１フレーム周期ｔｆに、帰線期間ｔαを加えた期
間（ｔｆ＋ｔα）を１周期とする先頭ラインクロックで
ある。このため１フレーム周期は、ｔｆ’＝ｔｆ＋ｔα
となる。７０３はラインクロック２０７をカウントし、
カウントデータ７０４を出力するカウンタ、７０５はカ
ウントデータ７０４に従い、表示データ２０５を制御
し、選択表示データ７０６を出力する表示制御部、７０
７はカウントデータ７０４に従い、ラインクロック２０
７をマスクし、Ｙ駆動回路２０３に与えるＹ駆動選択電
圧７１０〜７１３を制御する電圧制御部であり、７０
８，７０９は電圧制御部７０７に与える電源電圧、７１
４は電圧制御部７０７でマスクされたラインクロックで
ある、変換ラインクロックであり、Ｙ駆動回路２０３に
与えられる。更に７１６は８レベルの液晶印加電圧を生
成する分圧回路である。

【００２８】カウンタ７０３は、先頭ラインクロック７
０２の“ハイ”期間のラインクロック２０７の立ち下が
りでカウント値を１とし、その後ラインクロック２０７
の立ち下がりでカウントアップし、その値をカウントデ
ータ７０４として出力するように動作する。

【００２９】Ｘ駆動回路２０２及びＹ駆動回路２０３は
従来技術と同様である。Ｘ駆動回路２０２には、１走査
電極分の選択表示データ７０６と１走査電極分のデータ
ラッチクロック２０６とが加えられて、選択表示データ
７０６がシフトされ、１走査電極分の選択表示データ７
０６が蓄積されると、ラインクロック２０７がＸ駆動回
路２０２に加えられて、シフトされた選択表示データ７
０６がＸ駆動回路２０２の出力側にロードされる。

【００３０】ロードされた選択表示データ７０６と交流
化信号２０８との組合せにより、分圧回路７１６から入
力された４レベルの液晶駆動電源電圧の中から１レベル
の電圧を選択して、１走査電極分のＸ駆動電圧が並列的
にＸ電極Ｘ１〜Ｘｉに印加される。

【００３１】一方、Ｙ駆動回路２０３では、変換先頭ラ
インクロック７１５の“ハイ”を変換ラインクロック７
１４により取り込み先頭ラインを選択走査し、その後変
換ラインクロック７１４に従い、順次走査ラインを移動
させる。この走査信号と交流化信号２０８の組合せによ
り、電圧制御部７０７から入力された４レベルの液晶駆
動電源電圧Ｖｓ１，Ｖｓ６，Ｖｓ５，Ｖｓ２の中から１
レベルの電圧を選択し、Ｙ電極Ｙ１〜ＹＮに印加され
る。

【００３２】そして、液晶パネル１の１ドットは、その
１ドットが直行するＸ電極とＹ電極の印加電圧の差分の
電圧実効値に従って表示が行われる。

【００３３】ここでは、表示制御部７０５の１実施例
を、表示データを４ビットパラレル、１水平期間の表示
を６４０ドット、走査ライン数Ｎを２４０ライン、高い
電圧パルスをフレームの最初の１水平期間を１回目と
し、それ以降、カウントデータが“５０”，“１０
０”，“１５０”，“２００”（１０進）となる時（５
０水平期間毎）の合計５回与えるものとして説明する。

【００３４】表示制御部７０５は図８に示す様に、カウ
ントデータ７０４をデコードして６ビットのデータメモ
リ書き込み信号ｗ０〜ｗ５及びメモリ読み込み信号ｒ０
〜ｒ５に変換するライトデコーダ８０１及びリードデコ
ーダ８０２、書き込み信号及び読み込み信号が“１”の
時、書き込み状態及び読み込み状態になるラインメモリ
１〜ラインメモリ６、カウントデータ７０４に応じてラ
インメモリ１〜ラインメモリ６から転送される表示デー
タと予め定めた表示データとを切り換える表示切り換え
部８０４により構成される。そして、この表示切り換え
部８０４は図１０に示す様に、カウントデータ７０４応
じて表示切り換え信号を生成する表示切り換えデコーダ
１００１と、表示切り換え信号により表示データと予め
定めた表示データとを切り換える４つの表示切り換えセ
レクタに１００３〜１００３より構成される。

【００３５】ライトデコーダ８０１は図９に示すよう
に、カウントデータ７０４が“１”の時はラインメモリ
１のみが書き込み状態、“２”の時はラインメモリ２の
みが書き込み状態となるように、カウントデータが増え
るに応じラインメモリ１からラインメモリ６までが順次
繰り返し書き込み状態となるように、デコードデータｗ
０〜ｗ５を出力する。リードデコーダ８０２は図９に示
すように、カウントデータ７０４が“１”，“５０”，
“１００”，“１５０”，“２００”の時は全てのメモ
リを読み込み状態とせず、“２”〜“４９”ではライン
メモリ１〜ラインメモリ６をラインメモリ１より順次繰
り返し読み込み状態、“５１”〜“９９”ではラインメ
モリ２より順次繰り返し読み込み状態、“１０１”〜
“１４９”ではラインメモリ３より順次繰り返し読み込
み状態、“１５１”〜“１９９”ではラインメモリ４よ
り順次繰り返し読み込み状態、“２０１”〜“２４４”
ではラインメモリ４より順次繰り返し読み込み状態、
“２４５”ではラインメモリ６が読み込み状態となるよ
うにデコードデータｒ０〜ｒ５を出力する。ラインメモ
リ１〜ラインメモリ６は、１ライン分の表示データを格
納する容量を持ち、書き込み状態の時データラッチクロ
ック２０６により１ライン分の表示データを順に取り込
み、読み込み状態の時データラッチクロック２０６によ
り取り込んだ順にメモリ表示データ８０３を出力する。
表示切り換え部８０４において、表示切り換えデコーダ
１００１は、カウントデータ７０４が“１”，“５
０”，“１００”，“１５０”，“２００”の時は表示
切り換えデコード出力１００２を“１”、その他の時は
“０”となるように、デコード結果を表示セレクタ１０
０３〜１００６へ出力し、表示セレクタ１００３〜１０
０６は表示切り換えデコード出力１００２が“０”の時
は、メモリ表示データ８０３（Ｄ０〜Ｄ３）が出力さ
れ、“１”の時は＋５Ｖが出力されるように、選択表示
データ７０６（Ｄ０’〜Ｄ３’）を切り換える。ここ
で、＋５Ｖは表示オンデータを示す電圧である。この動
作は図１１に示すタイミングで行なわれれる。カウント
データ７０４、表示データ７０１（Ａ１，Ａ２，Ａ３，
…で各々１ライン分の表示データを示す）、選択表示デ
ータ７０６は全てラインクロック２０７に同期し、同じ
タイミングで出力される。選択表示データ７０６は、カ
ウントデータ７０４が“１”，“５０”，“１００”，
“１５０”，“２００”の時には表示オンデータを出力
し、それ以外の時にはメモリされた順に表示データ７０
１を出力する。よって、選択表示データ７０６は、カウ
ントデータ７０４が“１”，“５０”，“１００”，
“１５０”，“２００”となる毎に、１水平期間ずつ遅
れたタイミングで表示データ７０１を出力するため、カ
ウントデータ７０４が“２４５”の時には表示データ
“Ａ２４０”が選択表示データ７０６として出力され
る。

【００３６】電圧制御部７０７は図１２に示す様に、カ
ウントデータ７０４をデコードして“０”又は“１”を
出力するカウントデコーダ１２０１、２レベルの電圧を
切り換える４個の電圧セレクタ１２０３〜１２０６、カ
ウントデコード出力１２０２により、ラインクロック２
０７をマスクするラインクロック変換回路１２０７、カ
ウントデコード出力１２０２により、先頭ラインクロッ
ク２０７の“ハイ”の期間を変更する先頭ラインクロッ
ク変換デコーダ１２０８及び先頭ラインクロック変換回
路１２１０により構成される。カウントデコーダ１２０
１はカウントデータ７０４が“１”，“５０”，“１０
０”，“１５０”，“２００”の時は“０”、その他の
時は“１”となるようにデコードする。各電圧セレクタ
１２０３〜１２０６からは、図１３の動作説明図に示す
ように、カウントデコード出力１２０２が“１”の時、
Ｖ１電圧２１０，Ｖ６電圧２１５，Ｖ５電圧２１４，Ｖ
２電圧２１１がそれぞれＶｓ１電圧７１０，Ｖｓ６電圧
７１１，Ｖｓ５電圧７１２，Ｖｓ２電圧７１３として出
力される。又、カウントデコード出力１２０２が“０”
の時、各電圧セレクタ１２０３〜１２０６からは、Ｖ７
電圧７０８，Ｖ７電圧７０８，Ｖ８電圧７０９，Ｖ８電
圧７０９がそれぞれＶｓ１電圧７１０，Ｖｓ６電圧７１
１，Ｖｓ５電圧７１２，Ｖｓ２電圧７１３として出力さ
れる。ラインクロック変換回路１２０７からは、カウン
トデコード出力１２０２が“１”の時、ラインクロック
２０７がそのまま出力され、カウントデコード出力１２
０２が“０”の時、“０”が出力される。この動作は、
ラインクロック２０７とカウントデコード出力１２０２
の論理積をとることで実現できる。先頭ラインクロック
変換デコーダ１２０８はカウントデータ７０４がリセッ
ト後、２回データが変化するまでの期間は“１”、それ
以降は“０”となるようにデコードする。先頭ラインク
ロック変換回路１２１０からは、先頭ラインクロック変
換デコード出力１２０９が“０”の時、先頭ラインクロ
ック７０２がそのまま出力され、デコード出力１２０２
が“１”の時、“１”が出力される。この動作は、先頭
ラインクロック７０２とデコード出力１２０２の論理和
をとることで実現できる。この動作により、先頭ライン
クロックの“ハイ”の期間が延長される。

【００３７】Ｙ駆動回路２０３は図１４の動作説明図に
示すように、変換先頭ラインクロック７１５の“ハイ”
を変換ラインクロック７１４により取り込み先頭ライン
を選択走査するが、始めの１水平期間はラインクロック
２０７がマスクされるため、次の１水平期間より先頭ラ
インを走査する。その後、変換ラインクロック７１４に
従い、順次走査ラインを移動させるが、カウントデータ
７０４が“１”，“５０”，“１００”，“１５０”，
“２００”の時はラインクロック２０７がマスクされる
ため、この期間では走査するラインはない。この走査信
号と交流化信号２０８の組合せにより、電圧セレクタが
高電圧パルス生成用の電圧を選択するため、電圧制御部
７０７から入力された４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖｓ
１，Ｖｓ６，Ｖｓ５，Ｖｓ２の中から１レベルの電圧を
選択し、Ｙ電極Ｙ１〜Ｙ４８０に印加される。よって、
カウントデータ７０４が“１”，“５０”，“１０
０”，“１５０”，“２００”の期間では、交流化信号
２０８に応じ、全てのＹ電極にＶ７電圧７０８、又はＶ
８電圧７０９が印加される。

【００３８】尚、分圧回路７１６は図１５に示すように
簡単な直列抵抗回路で構成され、外部供給電圧ＶＬＣＤ
３０１をＲ１〜Ｒ４（＝Ｒ）、Ｒ５，Ｒ６（＝Ｒ’）及
びＶＲで分圧することにより８レベルの液晶駆動電圧を
生成している。ここで図１５に示すようにＶ２電圧２１
１をＧＮＤレベル（０Ｖ）とすれば、 ＶＬＣＤ＝Ｖ０， Ｖ１〉Ｖ６〉Ｖ３〉Ｖ８〉Ｖ７〉Ｖ４〉Ｖ５〉Ｖ２， Ｖ１−Ｖ６＝Ｖ６−Ｖ３＝Ｖ４−Ｖ５＝Ｖ５−Ｖ２＝Ｖ
０／ａ， Ｖ３−Ｖ８＝Ｖ７−Ｖ４， の関係がある。ただし、ａはバイアス比であり、可変抵
抗ＶＲにより調節できる。 次に、図１の駆動波形を用
いて本発明の詳細を説明する。

【００３９】図１においてＶｙ１、Ｖｙ２はそれぞれＹ
１電極、Ｙ２電極の印加電圧波形である。Ｙ電極は１フ
レーム期間ｔｆ’（＝ｔｆ＋ｔα）の中で選択走査され
ている１水平期間（ｔｆ／Ｎ）にＶ１電圧２１０（Ｖ
０）を印加し、非選択走査時にＶ５電圧２１４（Ｖ０／
ａ）を印加する。そして、フレームの最初の１水平期間
と、それ以降、約５０水平期間毎に１水平期間ずつ合計
５回、Ｖ７電圧７０８を印加する。これに対し、Ｖｘ
１、Ｖｘ２で示すＸ１電極、Ｘ２電極の印加電圧波形
は、表示データ２０５に従い表示オンの時にＶ２電圧２
１１（０電位）を印加し、表示オフの時にＶ４電圧２１
３（２Ｖ０／ａ）を印加する。そして、Ｘ１電極、Ｘ２
電極共に、Ｙ電極にＶ７電圧７０８を印加する時と同じ
タイミングで５回、Ｖ２電圧２１１（０電位）を印加す
る。

【００４０】この結果、表示オンドット（図４において
Ｙ１，Ｘ１電極の交点）には、Ｖｙ１−Ｖｘ１のような
電圧波形が印加され、表示オフドット（図４においてＹ
１，Ｘ２電極の交点）には、Ｖｙ１−Ｖｘ２のような電
圧波形が印加される。すなわち、表示オンドットには、
選択走査されている１水平期間に（Ｖ０）が印加され、
非選択走査期間に（Ｖ０／ａ）が印加され、表示オフド
ットには、選択走査されている１水平期間に（Ｖ０−２
Ｖ０／ａ）が印加され、非選択走査期間に（−Ｖ０／
ａ）が印加される。これら印加電圧は、従来の電圧平均
化駆動方法と同様、フレーム毎又は数ライン毎に極性が
反転することにより液晶セルの高寿命化を図っており、
極性を反転した場合、フレームの最初の１水平期間と、
それ以降、約５０水平期間毎に１水平期間ずつ合計５回
印加する電圧は、Ｙ電極ではＶ８電圧７０９、Ｘ電極で
はＶ１電圧２１０となる。

【００４１】この表示オンドット及び表示オフドットの
印加電圧の実効値は、従来技術のごとく数１に代入する
と、数４、数５となる。（但し、Ｎはデューティ数、ａ
はバイアス比、αは高電圧期間のライン数換算値であ
る）

【００４２】

【数４】

【００４３】

【数５】

【００４４】この数４，数５に実際の液晶表示パネルの
各値を代入してみる。

【００４５】ここで、従来の電圧平均化駆動方法におけ
る電圧波形の実効値は、Ｎ＝２４０，ａ＝１５，Ｖ０＝
２８〔Ｖ〕とすると、数２，数３よりＶｒｍｓｏｎ＝
２．５９５［Ｖ］、Ｖｒｍｓｏｆｆ＝２．４３４［Ｖ］
となる。液晶印加電圧Ｖ０を変化させずに、この実効値
に最も近くなるバイアス比ａを求めると、Ｎ＝２４０，
α＝５，Ｖ０＝２８〔Ｖ〕，Ｖ７＝５〔Ｖ〕の条件で、
バイアス比ａは約１６．１となり、実効値はＶｒｍｓｏ
ｎ＝２．５７９［Ｖ］、Ｖｒｍｓｏｆｆ＝２．４３１
［Ｖ］となる。

【００４６】次に本発明の第２の実施例を、図１６〜図
１９を用いて説明する。

【００４７】本発明の第２の実施例は、各走査電極に印
加される高い電圧パルスが、毎フレーム同じタイミング
で与えられることにより発生する表示むらを防ぐ目的
で、高い電圧を各走査電極へ印加する期間の開始点を、
１フレーム毎に１走査期間ずつ移動させることを特徴と
するものである。

【００４８】図１６は本発明第２の液晶表示装置のブロ
ック図、図１７は本発明第２の表示制御部の構成図、図
１８は本発明第２のデータラッククロック変換部の動作
説明図であり、図１９は本発明第２のリード・ライトセ
レクタの動作説明図である。

【００４９】図１６において、２０１は液晶パネル、２
０２はＸ駆動回路、２０３はＹ駆動回路、２０６はデー
タラッチクロック、２０７はラインクロック、２０８は
交流化信号、２１０〜２１５は６レベルの液晶駆動電源
電圧、７０１は表示データ、７０２は先頭ラインクロッ
ク、７０７は電圧制御部、７０８，７０９は電源電圧、
７１０〜７１３はＹ駆動選択電圧、７１４は変換ライン
クロック、７１５は変換先頭ラインクロック、７１６は
分圧回路であり、本発明第１の実施例と同様である。

【００５０】１６０１はＸ駆動回路とＹ駆動回路２０３
を駆動させる各信号を制御する液晶表示コントローラで
あり、１６０２は先頭ラインクロック７０２をカウント
し、フレームカウントデータ１６０３を出力するフレー
ムカウンタ、１６０４はラインクロック２０７をカウン
トし、ラインカウントデータ１６０５を出力するライン
カウンタ、１６０６はラインカウントデータ１６０５に
従い、表示データ２０５を制御し、選択表示データ１６
０７を出力する表示制御部である。

【００５１】表示制御部１６０６は図１７に示す様に、
ラインカウントデータ１６０５に応じてデータラッチク
ロック２０６をマスクする、カウントデコーダ１２０１
及びマスク回路１２０７、データラッチクロック２０６
をカウントして、フレームメモリのライトアドレスデー
タを生成するライトアドレス生成部１７０１、マスク回
路１２０７より出力される変換データラッチクロック１
７０３をカウントして、フレームメモリのリードアドレ
スデータを生成するリードアドレス生成部１７０４、先
頭ラインクロックにより、フレームメモリへ与えるリー
ド信号とライト信号１７０７を生成するリード・ライト
信号生成回路１７０６、リード・ライト信号１７０７を
反転するインバータ回路１７１２、リード・ライト信号
１７０７に応じてライトアドレスデータとリードアドレ
スデータを選択する２個のリード・ライトセレクタ１７
０８，１７０９、リード・ライトセレクタ１７０８，１
７０９より選択される選択アドレスデータ１７１０，１
７１１とリード・ライト信号１７０７に応じ表示データ
の書き込みと読みだしを行う２個のフレームメモリ１７
１３，１７１４、ラインカウントデータ１６０５に応
じ、フレームメモリより読み込まれた表示データと予め
定めた一定の表示データとを切り換える表示切り換え部
８０４から構成される。

【００５２】以下、本発明第２の表示制御部１６０６の
動作を、本発明第１の表示制御部７０５の実施例と同
様、表示データを４ビットパラレル、１水平期間の表示
を６４０ドット、走査ライン数Ｎを２４０ラインとす
る。又、１フレーム期間中において、５０水平期間毎に
５回（カウントデータ７０４が“１”，“５１”，“１
０１”，“１５１”，“２０１”の時）、高い電圧パル
スを与えるものとして説明する。

【００５３】カウントデコーダ１２０１及びマスク回路
１２０７の動作は、本発明第１の実施例と同様である
が、カウントデコーダ１２０１はラインカウントデータ
１６０５が“１”，“５１”，“１０１”，“１５
１”，“２０１”の時は“０”、その他の時は“１”と
なるようにカウントデコード値１２０２を出力し、マス
ク回路１２０７は、カウントデコード値１２０２が
“１”の時、データラッチクロック２０６を選択し、カ
ウントデコード値１２０２が“０”の時、“０”を選択
して、変換データラッチクロック１７０３を出力する。
ここで、フレームカウンタ１６０２は先頭ラインクロッ
ク７０２の数をカウントし、フレームカウントデータ１
６０３を出力するが、フレームカウントデータ１６０３
が“４９”（１０進）の時、次の先頭ラインクロック７
０２で“０”を出力するように動作し、又、ラインカウ
ンタ１６０４は先頭ラインクロック７０２の立ち上がり
でリセットされ、ラインクロック２０７の数をカウント
し、ラインクロック２０７の立ち下がりでラインカウン
トデータ１６０５を出力するが、リセットされた時の初
期値がフレームカウントデータ１６０３となるように動
作する。

【００５４】従って、図１８の動作説明図に示すように
変換データラッチクロック１７０３はカウントデコード
値１２０２が“０”の時、マスクされてクロックが止ま
り、このクロックが止まる期間の開始点は１フレーム毎
に１水平期間ずつ移動する（ラインカウントデータ１６
０５のリセット後の初期値が１フレーム毎に１ずつ増え
るため）。

【００５５】ライトアドレス生成部１７０１は、データ
ラッチクロック２０６の“ハイ”をカウントし、カウン
ト値をフレームメモリＡ１７１３及びフレームメモリＢ
１７１４のライトアドレスデータ１７０２とする。又、
リードアドレス生成部１７０４は、上記変換データラッ
チクロック１７０３の“ハイ”をカウントし、カウント
値をフレームメモリＡ１７１３及びフレームメモリＢ１
７１４のリードアドレスデータ１７０５とする。そし
て、リード・ライト信号生成回路１７０６は先頭ライン
クロック７０２を取り込み、１フレームで“１”と
“０”を繰り返すリード・ライト信号１７０７出力す
る。リード・ライトセレクタ１７０８，１７０９はこの
リード・ライト信号１７０７に従い、図１９の動作説明
図に示すように、リード・ライト信号１７０７が“１”
の時、フレームメモリＡ１７１３にリードアドレスデー
タ１７０５，フレームメモリＢ１７１４にライトアドレ
スデータ１７０２が送られ、又リード・ライト信号１７
０７が“０”の時、フレームメモリＡ１７１３にライト
アドレスデータ１７０２，フレームメモリＢ１７１４に
リードアドレスデータ１７０５が送られるように、選択
アドレス１７１０，１７１１を出力する。フレームメモ
リＡ１７１３，フレームメモリＢ１７１４は、リード・
ライト信号１７０７が“１”の時読み込み状態、“０”
の時書き込み状態となるように動作する。ここで、リー
ド・ライト信号１７０７はインバータ回路１７１２によ
り反転されて、フレームメモリＢ１７１４に入力される
ため、フレームメモリＡ１７１３とフレームメモリＢ１
７１４は交互に読み込み状態と書き込み状態を繰り返
し、読み込み状態の時はリードアドレスデータ１７０
５、書き込み状態の時にはライトアドレスデータ１７０
２がメモリへ送られる。従って、１フレーム分の表示デ
ータ７０１はライトアドレスデータ１７０２に従いフレ
ームメモリに取り込まれ、次の１フレームでライトアド
レスデータ１７０２に従い、本発明の実施例１と同様の
タイミング（ラインカウントデータ１６０５が“１”，
“５１”，“１０１”，“１５１”，“２０１”となる
毎に、１水平期間ずつ表示を遅らせる）で出力される。
表示切り換え部８０４は、本発明の実施例１と同様であ
り、ラインカウントデータ１６０５が“１”，“５
１”，“１０１”，“１５１”，“２０１”の時には表
示オンデータ、それ以外の時にはフレームメモリより出
力される表示データ７０１が選択表示データ１６０７と
して出力される様に動作する。

【００５６】尚、選択表示データ１６０７はフレームメ
モリに一旦書き込まれるため、出力されるのは次の１フ
レーム期間となるが、電圧制御部７０７におけるカウン
トデコーダ１２０１の出力を、ラインカウントデータ１
６０５が“２”，“５２”，“１０２”，“１５２”，
“２０２”の時は“０”、その他の時は“１”となるよ
うにすることで、高電圧期間のタイミングを合わせるこ
とが可能である。

【００５７】以上の結果、液晶パネルに２０１は１フレ
ーム期間中において、５０水平期間毎に１水平期間ずつ
表示データに関係なく高い印加電圧電圧が与えられ、
又、高電圧期間の開始点は１フレーム毎に１走査期間ず
つ移動する。

【００５８】尚、本発明第２の実施例では、表示データ
７０１の制御を行なうためにフレームメモリを用いた
が、ラインメモリを用いることでも実現可能である。
又、本発明第１の実施例においてラインメモリの変わり
にフレームメモリを用いることも、勿論可能である。

【００５９】以上の実施例説明では、高電圧期間にＸ電
極をオン表示の電位とし、Ｙ電極に特定の電圧を与える
ようにしたが、Ｙ電極を非選択走査期間の電位とし、Ｘ
電極に特定の電圧を与えてもよい。各電極への印加電圧
は種々の組合せが考えられるが、高電圧期間に両電極間
の電位差が予め定められた値になればよい。更に、高い
印加電圧パルスを与える時間は、１回につき１水平期間
としたが、これに限られたものではなく、１水平期間よ
りも短く（又は長く）設定してもよい。

【００６０】

【発明の効果】本発明による駆動方法の場合、１フレー
ム期間選択走査期間の他に高い印加電圧パルスが複数与
えられるため、非選択走査期間が見かけ上短くなり、オ
ン電圧印加時の液晶セルの非選択走査期間における、透
過率の低下が少なくなる。このことにより、従来の駆動
に比べ、オン状態とオフ状態の輝度の差が大きくなり、
コントラスが上昇する。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶駆動方法の駆動波形図である。

【図２】従来の液晶表示装置のブロック図である。

【図３】従来の電源分圧回路の構成図である。

【図４】従来の電圧平均化駆動方法の駆動波形図であ
る。

【図５】公知の、液晶セルの印加電圧と透過率の関係を
示すグラフである。

【図６】公知の、液晶セルがオフ状態からオン状態にな
る時の透過率特性を示すグラフである。

【図７】本発明の液晶表示装置のブロック図である。

【図８】本発明の表示制御部の構成図である。

【図９】本発明のライトでコーダ及びリードデコーダの
動作説明図である。

【図１０】本発明の表示切り換え部の構成図である。

【図１１】本発明の表示制御部の動作説明図である。

【図１２】本発明の電圧制御部の構成図である。

【図１３】本発明の電圧セレクタの動作説明図である。

【図１４】Ｙ駆動回路の動作説明図である。

【図１５】本発明の分圧回路の構成図である

【図１６】本発明第２の液晶表示装置のブロック図であ
る。

【図１７】本発明第２の表示制御部の構成図である。

【図１８】本発明第２のデータラッチクロック変換部の
動作説明図である。

【図１９】本発明第２のリード・ライトセレクタの動作
説明図である。

【符号の説明】

２０１…液晶パネル、 ２０２…Ｘ駆動回路、 ２０３…Ｙ駆動回路、 ２０４…液晶印加電圧生成用分圧回路、 ２０５…表示データ、 ２０６…データラッチクロック、 ２０７…ラインクロック、 ２０８…交流化信号、 ２０９…先頭ラインクロック、 ２１０〜２１５…液晶駆動電源電圧、 ３０１…外部供給電圧、 ７０１…表示データ、 ７０２…先頭ラインクロック、 ７０３…カウンタ、 ７０４…カウントデータ、 ７０５…表示制御部、 ７０６…選択表示データ、 ７０７…電圧制御部、 ７０８〜７０９…Ｙ駆動電源電圧、 ７１０〜７１３…Ｙ駆動選択電圧、 ７１４…変換ラインクロック、 ７１５…変換先頭ラインクロック、 ８０１…ライトデコーダ、 ８０２…リードデコーダ、 ８０３…メモリ表示データ、 ８０４…表示切り換え部、 １００１…表示切り換えデコーダ、 １００２…表示切り換えデコード出力、 １００３〜１００６…表示切り換えセレクタ、 １２０１…カウントデコーダ、 １２０２…カウントデコード出力、 １２０３〜１２０６…電圧切り換えセレクタ、 １２０７…ラインクロック変換回路、 １２０８…先頭ラインクロック変換デコーダ、 １２０９…先頭ラインクロック変換デコード出力、 １２１０…先頭ラインクロック変換回路、 １６０１…液晶表示コントローラ、 １６０２…フレームカウンタ、 １６０３…フレームカウントデータ、 １６０４…ラインカウンタ、 １６０５…ラインカウントデータ、 １６０６…表示制御部、 １６０７…選択表示データ、 １７０１…ライトアドレス生成部、 １７０２…ライトアドレスデータ、 １７０３…変換データラッチクロック、 １７０４…リードアドレス生成部、 １７０５…リードアドレスデータ、 １７０６…リード・ライト信号生成回路、 １７０７…リード・ライト信号、 １７０８〜１７０９…リード・ライトセレクタ、 １７１０〜１７１１…選択アドレス、 １７１２…インバータ回路、 １７１３…フレームメモリＡ、 １７１４…フレームメモリＢ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲真▼野 宏之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 西谷 茂之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 犬塚 達裕 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 二見 利男 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製 作所電子デバイス事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１走査上の表示データを１水平期間の時間
   で取り込み、次の１水平期間毎に同時に出力するデータ
   を記憶するデータラッチ手段と、該データラッチ手段の
   出力データと交流化信号との組み合わせで、液晶駆動電
   源電圧を選択し出力するＸ駆動手段と、該Ｘ駆動手段の
   出力する電圧値の表示するラインを指示するＹ駆動手段
   と、複数のＸ電極及び複数のＹ電極の交点において表示
   ドットを構成し、該Ｘ駆動手段の出力する電圧と該Ｙ駆
   動手段の出力する電圧の電圧差により表示を行なう液晶
   パネルからなる液晶表示装置の駆動方法において、表示
   ライン数Ｎを走査する１フレーム期間の間に複数回、予
   め定めた間隔と長さの高電圧期間を設け、該高電圧期間
   にすべての前記表示ドットにおける該Ｘ電極及びＹ電極
   間に予め定めた電位差を与えるようにしたことを特徴と
   する液晶表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】請求項１の駆動方法において、前記高電圧
   期間の開始時間を毎フレーム異ならせることを特徴とす
   る液晶表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】複数の走査電極（Ｙ電極）と複数のデータ
   電極（Ｘ電極）との交点の液晶セルを表示ドットとする
   単純マトリクス型の液晶パネルを有する液晶表示装置の
   駆動装置において、 前記１フレーム期間の間に複数回、予め定めた間隔と長
   さの高電圧期間を表す信号を発生する手段と、 前記高電圧期間を表す信号に応じて、高電圧期間内にす
   べての走査電極に予め定めた電圧を印加する手段と、 前記高電圧期間を表す信号に応じて、高電圧期間内に前
   記Ｘ駆動回路へ与える表示データをすべて表示オンデー
   タとする手段と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。