JPH06202594A

JPH06202594A - 液晶駆動方法

Info

Publication number: JPH06202594A
Application number: JP36123892A
Authority: JP
Inventors: Ken Yoshino; 研吉野; Makoto Takeuchi; 誠竹内
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、いわゆるひげの発生を軽減し、良質
な画面表示を得られる液晶駆動方法を提供する。【構成】１走査期間内に画像データに対応したオフ電圧
期間とオン電圧期間を有するＰＷＭ信号を生成するとと
もに、このＰＷＭ信号の１走査期間内でのデータに対応
したオフ電圧期間とオン電圧期間の間の変化方向が一方
向のみ存在するようにタイミング信号ＣＫＦＣと逆極性
のタイミング信号Ｐ／Ｎにより設定するようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、最小階調から最大階調
まで複数の階調を表現するために必要な期間を１階調期
間としたとき、該１階調期間中のオン電圧とオフ電圧の
比により複数の階調を表現する液晶駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶テレビやパーソナルコンピュ
ータなどに用いられる液晶表示パネルで中間調を表示す
るため、最小階調から最大階調までの複数の階調を表現
するために必要な期間を１階調期間としたときに、該１
階調期間中のオン電圧とオフ電圧の比により複数の階調
を表現する液晶駆動方法を採用している。この場合、１
階調期間は、１走査期間であることが一般的だが、パー
ソナルコンピュータのフレーム間引き表示方式のように
複数走査期間をかけて階調を決定するものもある。

【０００３】図４は、画面全体に、ある中間調を表示す
る場合の一例を示すもので、走査電極駆動信号Ｘ1 、Ｘ
2 、Ｘ3 に対しオン電圧とオフ電圧の比を交互に反転す
る信号電極駆動信号Ｙｎが与えられるようになってい
る。ところが、このような液晶駆動方法によると、いわ
ゆるひげ発生による表示むらが現れることがある。図５
は、８チップの信号電極駆動回路で駆動する場合に、暗
い背景に真っ白な円を表示する例を示している。この場
合、背景の黒の輝度が各信号電極駆動回路の受持つエリ
アによって異なるようになり、エリア６→エリア２、７
→エリア３→エリア１、４、５、８の順で輝度が変わ
り、正しいのは円がかかっていないエリア１、４、５、
８の輝度となる。

【０００４】しかして、液晶表示パネルを駆動するため
走査電極駆動回路で走査電極駆動信号を発生し、信号電
極駆動回路で信号電極駆動信号を発生する。図６は、従
来の信号電極駆動回路において、信号電極駆動信号Ｙｎ
としてＶ1 およびＶ3 を選択するための出力バッファを
示している。この場合、液晶表示パネルは、交流駆動さ
れるため、ある期間はＶ1 がオフ電圧、Ｖ2 がオン電圧
であり、別の期間ではＶ1 がオン電圧、Ｖ3 がオフ電圧
である。

【０００５】ところが、このようなものでは、例えば、
信号電極駆動信号Ｙ1 、Ｙ2 が図７のような場合、Ｙ2
の立ち上がりでＹ1 に影響を及ぼし、ひげ（ア）を発生
し、Ｙ1 の立ち下がりでＹ2 にひげ（イ）を発生してい
る。同じように、信号電極駆動信号Ｙ1 、Ｙ2 が図８の
ような場合、Ｙ2 の立ち下がりでＹ1 にひげ（ウ）を発
生し、Ｙ1 の立ち上がりでＹ2 にひげ（エ）を発生して
いる。そして、それぞれのひげの大きさは、立ち下がり
より、立ち上がにより影響を受けやすく、また、そのと
きの電圧は、Ｖ3 レベルよりＶ1 レベルの方が大きくな
っている。

【０００６】この原因を、以下に検討する。上述の図６
の出力バッファでは、Ｎ型のＦＥＴ１，２とＰ型のＦＥ
Ｔ３と、インバータ４、５により構成されている。ここ
でＮ型のＦＥＴとＰ型のＦＥＴは、図９に示すように対
称的な特性を持っている。しかして、いま、説明のため
図６の点線の左部分のみを考えると、つまり各ＦＥＴ
１、２、３の出力側をオープンとして考えると、信号電
極極駆動波形の立ち上がりで、図示ａ点がＬレベルから
Ｈレベルになると、Ｎ型ＦＥＴ１はオープン状態からＶ
1 レベルになる。一方、図示ｂ点がＨレベルからＬレベ
ルになると、Ｐ型ＦＥＴ３は、オープン状態からＶ1 レ
ベルになり、Ｎ型ＦＥＴ２は、Ｖ3 レベルからオープン
状態になる。

【０００７】この場合、図示ａ点とｂ点は、これらの間
にインバータ５が接続されるため、各点ａ、ｂでのレベ
ル変化のタイミングに遅延が生じ、これによりＰ型ＦＥ
Ｔ３およびＮ型ＦＥＴ２での出力の変化のタイミングが
大きくずれるようになる。図１０は、この状態を示した
もので、図からも明らかなように図示ア部分での信号電
極駆動波形の立ち上がりでは、Ｖ1 とＶ3 が同時にオン
になる期間が存在し、これが貫通状態となって、いわゆ
る「ひげ」を発生する原因になっている。しかし、図示
ウ部分での信号電極駆動波形の立ち下がりでは、Ｖ1 と
Ｖ3 が同時オンになる期間がなく、「ひげ」を発生する
ことがない。また、上述では、Ｎ型ＦＥＴ１とＰ型ＦＥ
Ｔ３およびＮ型ＦＥＴ２の関係について述べたが、Ｐ型
ＦＥＴ３とＮ型ＦＥＴ２についても図示イ、エの部分で
多少の貫通状態が生じるが、Ｎ型ＦＥＴ１とＰ型ＦＥＴ
３およびＮ型ＦＥＴ２の関係に比べれば、無視できる程
度である。

【０００８】このように、従来の信号電極駆動回路で
は、回路構成上の問題から、信号電極駆動波形の立ち上
がり動作で大きなひげが生じることがあり、このひげ
が、液晶表示パネルの画面上で輝度ムラの発生原因にな
って画質の低下を招くことがあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のセグ
メント電極駆動部にあっては、信号電極駆動波形の立ち
上がり動作で大きなひげが生じ、このひげが原因により
液晶表示パネル上で輝度ムラを生じることがあり、液晶
表示パネル上の画質が著しく低下させる欠点があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、いわゆる
ひげの発生を軽減でき、良質な画面表示を得られる液晶
駆動方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、最小階調から
最大階調まで複数の階調を表現するために必要な期間を
１階調期間としたとき、該１階調期間中のオン電圧とオ
フ電圧の比により複数の階調を表現する液晶駆動方法に
おいて、上記１階調期間中の該期間の切替わりタイミン
グを除く途中のタイミングでは、オン電圧からオフ電圧
への変化若しくはオフ電圧からオン電圧への変化の一方
のみが存在するようにしたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】この結果、本発明によれば、１階調期間内で画
像データに対応したオフ電圧期間とオン電圧期間の間の
変化若しくはオフ電圧からオン電圧への変化の一方向の
み存在するように設定できるので、たとえ、信号電極駆
動波形の立ち上がりで大きなひげが生じる出力バッファ
が使用される場合も、１階調期間内の画像データに対応
したオフ電圧期間とオン電圧期間の間の変化方向を立ち
下がり若しくはオフ電圧からオン電圧への変化の一方向
のみ存在するように設定することで、ひげの発生を軽減
できるようになり、ひげが原因する液晶表示パネルの画
質の低下を防止できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。図１は本発明の駆動方法を採用した液晶表示装置の
概略構成を示すブロック図である。図において、複合ビ
デオ信号は、同期分離回路１２で垂直および水平同期信
号φv 、φH とビデオ信号Ｖに分離された後、ビデオ信
号ＶはＡ／Ｄ変換器１３で所定ビット、例えば４ビット
にデジタル化された画像データＤ1 〜Ｄ4 に変換され
る。このデジタル化された画像データＤ1 〜Ｄ4 は信号
電極駆動回路１４に入力される。信号電極駆動回路１４
には、電圧Ｖ1 、Ｖ3 が供給されており、画像データＤ
1 〜Ｄ4 に応じてこの電圧Ｖ1 、Ｖ3 を選択して信号電
極駆動信号Ｙn を発生し、液晶パネル１５の信号電極に
印加する。

【００１３】１６は走査電極駆動回路で、電圧Ｖ0 、Ｖ
2 、Ｖ４が供給されており、適宜これらの電圧を選択し
て走査電極駆動信号Ｘn を発生して液晶パネル１５の走
査電極を駆動する。１１は全体のタイミングをコントロ
ールするコントローラであり、上記同期分離回路１１か
ら垂直および水平同期信号φv 、φH が供給され、これ
ら同期信号φv 、φH に同期してＡ／Ｄ変換器１３にサ
ンプリングクロックφs を、信号電極駆動回路１４にタ
イミング信号ＣＫＦＳ、Ｐ／Ｎ、φc を、そして、走査
電極駆動回路１６にタイミング信号ＣＫＦＣをそれぞれ
供給する。タイミング信号ＣＫＦＳは、液晶表示パネル
を交流駆動するための信号で、１走査期間ごとに反転す
る。タイミング信号Ｐ／Ｎは、タイミング信号ＣＫＦＣ
の位相が反転した信号である。また、タイミング信号Ｃ
ＫＦＳは、常時“Ｈ”の信号である。タイミング信号φ
c は、ＰＭＷ波形を作るための信号で、１走査期間中に
１５発発生する。なお、コントローラ１１はその他の図
示しない各種タイミング信号を発生し、各回路をコント
ロールしている。

【００１４】図２は信号電極駆動回路１４の要部を示す
回路図である。Ａ／Ｄ変換器１３でデジタル化された４
ビットの画像データは、エクスクルーシブオア回路（以
下、単にＥＸオア回路と称する。）１４１〜１４４の一
方の入力端子に入力され、これらＥＸオア回路１４１〜
１４４の他端には、タイミング信号Ｐ／Ｎが入力されて
いる。

【００１５】そして、これらＥＸオア回路１４１〜１４
４の出力は、ＰＷＭ回路１４５に与えられる。ＰＷＭ回
路１４５は、タイミング信号φc を基に、ＥＸオア回路
１４１〜１４４を介して与えられる４ビットの画像デー
タに応じたパルス幅のＰＷＭ信号を発生するもので、例
えば、入力データが“０００１”ならば、タイミング信
号φc を１発カウントする期間、“０００２”ならば、
タイミング信号φc を２発カウントする期間、それぞれ
パルス幅が“Ｈ”のＰＷＭ信号を発生する。入力データ
が“００００”の時は、パルス幅がオール“Ｌ”、“１
１１１”の時は、パルス幅がオール“Ｈ”とされる。

【００１６】このＰＷＭ回路１４５の出力は、ＥＸオア
回路１４６の一方の入力端子に供給され、そのＥＸオア
回路１４６の他端には、タイミング信号ＣＫＦＳが与え
られている。このＥＸオア回路１４６の出力が、図６に
示した構成の出力バッファ４７に供給され、電圧Ｖ1 ま
たはＶ3 を選択して、信号電極駆動信号Ｙn として液晶
表示パネル１５の信号電極に供給される。

【００１７】次に、以上のように構成された実施例の動
作を説明する。同期分離回路１２を介して取り出された
ビデオ信号Ｖは、Ａ／Ｄ変換器１３によりサンプリング
クロックφs でサンプリングされて４ビットの画像デー
タＤ1〜Ｄ4 に変換され、さらに信号電極駆動回路１４
で信号電極駆動信号Ｙn に変換されて液晶表示パネル１
５に供給される。

【００１８】一方、走査電極駆動回路１６は走査電極駆
動信号Ｘn を発生し、液晶表示パネル１５に供給して走
査電極の走査を行う。この走査電極駆動信号Ｘn は非選
択電圧がＶ2 であり、選択電圧は、１走査期間ごとに反
転するタイミング信号ＣＫＦＣに同期してＶ0 とＶ4 が
切替わるものである。しかして、信号電極駆動回路１４
において、画像データＤ1 〜Ｄ4 はタイミング信号Ｐ／
Ｎが入力されているＥＸオア回路１４１〜１４４を介し
てＰＷＭ回路１４５に入力される。タイミング信号Ｐ／
Ｎは図３（１）（２）に示すように１走査期間ごとに反
転するタイミング信号ＣＫＦＣと位相が反転している信
号であり、画像データＤ1 〜Ｄ4 はこのタイミング信号
Ｐ／Ｎに同期して“１”“０”を反転する。

【００１９】これにより、ＥＸオア回路１４１〜１４４
では、タイミング信号Ｐ／ＮがＨレベルの時は、Ａ／Ｄ
変換器１３からの画像データは反転されＰＷＭ回路１４
５に与えられ、一方、Ｌレベルの時は、Ａ／Ｄ変換器１
３からの画像データは、そのままの極性でＰＷＭ回路１
４５に与えるようになる。

【００２０】すると、ＰＷＭ回路１４５では、タイミン
グ信号ＣＫＦＣがＬレベルでＰ／Ｎ信号がＨレベル期間
は、Ａ／Ｄ変換器１３からの画像データを反転したデー
タより１走査期間内にデータに対応したオフ電圧期間と
オン電圧期間を有するＰＷＭ信号を生成し、また、タイ
ミング信号ＣＫＦＣがＨレベルでＰ／Ｎ信号がＬレベル
期間は、１走査期間内にＡ／Ｄ変換器１３からの画像デ
ータに対応したオフ電圧期間とオン電圧期間を有するＰ
ＷＭ信号を出力するようになる。この場合、１コモン選
択期間内での画像データに対応したオフ電圧期間とオン
電圧期間の間の変化方向は、立ち上がりのみが存在する
ようにになる。

【００２１】ここで、全画面の画像データＤ1 〜Ｄ4 が
例えば、“０１００”であったとすると、ＰＷＭ回路１
４５の出力は、図３（３）に示すように画像データの値
“２”に応じた期間だけ“Ｈ”のパルスが得られ、この
パルスがタイミング信号Ｐ／Ｎに応じて１走査期間ごと
に反転している。この図３（３）に示したＰＷＭ回路１
４５の出力がＥＸオア回路１４６を介して出力バッファ
に供給されるが、ＥＸオア回路１４６には常時“Ｈ”の
タイミング信号ＣＫＦＳが入力されているので、ＥＸオ
ア回路１４６は、インバータとして働き、図３（４）
（５）に示すようにＰＷＭ回路１４５の出力が反転す
る。

【００２２】従って、同図から明らかなように従来例の
図４に示した波形図とは異なり、信号電極駆動信号Ｙn
は１階調期間中の該期間の切替わりタイミングを除く途
中のタイミングでは、立ち下がり、すなわちオン電圧か
らオフ電圧への変化のみが現れることになる。従って、
上述した図６に示すような信号電極駆動波形の立ち上が
りで大きなひげが生じるような出力バッファを使用して
も、大きなひげが生じることがなくなり、このひげが原
因する液晶表示パネルの画面上での輝度ムラの発生を防
止することができ、液晶表示パネル上に良質な画面表示
が得られることになる。

【００２３】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
ず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
例えば、上述の実施例では、１走査期間内の画像データ
に対応したオフ電圧期間とオン電圧期間の間で立ち下が
り部分のみが存在するものにした例をのべたが、出力バ
ッファの特性によって立ち上がり部分のみが存在するも
のにしたい場合は、ＥＸオア回路１４６の他方の入力端
子に与えられるセグメント電極駆動信号ＣＫＦＳをＬレ
ベルに固定するようにすればよい。また、本発明は、Ａ
／Ｄ変換器を持たずに、もともとデジタルのデータを表
示するようにしてもよい。さらに、本発明は、液晶テレ
ビを始めとして、パーソナルコンピュータなどにも適用
できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、１走査期間内で画像デ
ータに対応して生成されるオフ電圧期間とオン電圧期間
の間の変化方向を一方向のみ存在するように設定できる
ので、たとえ、信号電極駆動波形の立ち上がりで大きな
ひげが生じる出力バッファが使用される場合も、１走査
期間内の画像データに対応したオフ電圧期間とオン電圧
期間の間の変化方向を立ち下がりのみ存在するように設
定することで、ひげの発生を大幅に軽減できるようにな
り、このひげが原因する液晶表示パネル上での輝度ムラ
を防止でき、良質な画面表示が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す図。

【図２】実施例に用いられる信号電極駆動回路の概略構
成を示す図。

【図３】実施例の動作を説明するための波形図。

【図４】従来の信号電極駆動回路での動作を説明するた
めの図。

【図５】従来の信号電極駆動回路を用いた場合の液晶表
示パネルでの表示例を示す図。

【図６】従来の信号電極駆動回路に用いられる入力バッ
ファの概略構成を示す図。

【図７】従来の信号電極駆動回路による信号電極駆動波
形を説明するための図。

【図８】従来の信号電極駆動回路による信号電極駆動波
形を説明するための図。

【図９】図６の入力バッファを説明するための図。

【図１０】図６の入力バッファを説明するためのタイム
チャート。

【符号の説明】

１１…コントローラ、１２…同期分離回路、１３…Ａ／
Ｄ変換器、１４…信号電極駆動回路、１４１〜１４４…
ＥＸオア回路、１４５…ＰＷＭ回路、１４６…ＥＯＲ、
１４７…出力バッファ、１５…液晶表示パネル、１６…
走査電極駆動回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最小階調から最大階調まで複数の階調を
表現するために必要な期間を１階調期間としたとき、該
１階調期間中のオン電圧とオフ電圧の比により複数の階
調を表現する液晶駆動方法において、上記１階調期間中の該期間の切替わりタイミングを除く
途中のタイミングでは、オン電圧からオフ電圧への変化
若しくはオフ電圧からオン電圧への変化の一方のみが存
在するようにしたことを特徴とする液晶駆動方法。