JPH06222737A - 表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面分割駆動法を利用した場合でも、Ｄ／Ａ
変換回路，増幅回路の特性の違いに起因する分割境界で
の筋状の妨害発生を抑制することができ、表示画質の向
上に寄与し得る液晶表示装置の駆動回路を提供するこ
と。 【構成】 画像信号をデジタル信号で処理して並列に出
力するデジタル信号処理回路11と、デジタル画像信号を
それぞれアナログ画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路13
と、アナログ画像信号をそれぞれ増幅する増幅回路14
と、増幅された複数のアナログ画像信号をサンプリング
して液晶表示パネル18に出力するＸドライバ16とを備え
た液晶表示装置の駆動回路において、回路11，13間に第
１のスイッチング素子12を、回路14，16間に第２のスイ
ッチング素子15を設け、スイッチング素子12，15によ
り、デジタル信号処理回路11の出力とＸドライバ16の組
み合わせを変えずに、一定期間毎にＤ／Ａ変換回路13と
増幅回路14を入替えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示装置の
ように画素をマトリックス配置した表示装置の駆動回路
に係わり、特に画面分割駆動法を利用した表示装置の駆
動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置に画像を表示する場
合、画像信号を電圧の変化としてサンプルホールド回路
（以下Ｓ／Ｈ回路と略記する）に入力している。即ち、
画像信号は一般にＮＴＳＣ信号などのアナログ信号とし
て与えられ、Ａ／Ｄ変換回路により一旦デジタル信号に
変換された後、デジタル的に信号処理される。信号処理
が行われたデジタルの画像信号は、Ｄ／Ａ変換回路によ
ってアナログ信号に変換され、増幅回路により増幅が行
われてＳ／Ｈ回路に入力される。そして、Ｓ／Ｈ回路で
は画像信号電圧をサンプリングし、液晶にサンプリング
した電圧を出力し、一定期間保持する。

【０００３】このような液晶表示装置の駆動において
は、Ｓ／Ｈ回路の信号帯域と処理速度が重要な問題とな
る。特に、液晶表示装置の画素数が多くなるにつれて、
１画素当たりに割り当てることのできる処理時間が短く
なり、Ｓ／Ｈ回路の処理速度が不足している。

【０００４】この問題を解決する手段として、画面分割
駆動法が一般に用いられる。画面分割駆動法は、Ｓ／Ｈ
回路に出力する信号を複数個に分割し、並列に画像信号
を出力することによって、画像信号に冗長性を持たせ、
１画素当たりに割り当てる時間を長くする駆動法であ
る。

【０００５】図７及び図８を用いて、従来の画面分割駆
動法を用いた駆動回路について説明する。図７は、アク
ティブマトリックス方式の液晶表示装置を水平方向に２
分割駆動する際の構成図である。アナログの入力画像信
号は、Ａ／Ｄ変換回路１０１に入力され、デジタル画像
信号に変換される。デジタル画像信号はデジタル信号処
理回路１０２によって様々な処理を受けた後、１水平出
力期間の信号を１／２に分割し時間伸長されて並列に出
力され、それぞれＤ／Ａ変換回路１０３，１０４によっ
て再度アナログ画像信号に変換される。さらに、増幅回
路１０５，１０６によって増幅を受けた後、Ｓ／Ｈ回路
であるＸドライバ１０７，１０８に入力される。ここ
で、並列に存在するＤ／Ａ変換回路１０３，１０４、増
幅回路１０５，１０６はそれぞれほぼ同じ信号特性を持
っている。

【０００６】一方、１水平出力期間に対応して同期信号
がＹドライバ制御回路１１１よりＹドライバ１１０を通
してアクティブマトリックス液晶パネル１１２に出力さ
れ、送られてきた画像信号を表示する画素ラインを選択
する。この選ばれた画素ラインに対し、Ｘドライバ制御
回路１０９から送られてくる制御信号を元に、Ｘドライ
バ１０７，１０８は送られてきた画像信号をサンプリン
グし、各々の画素に信号電圧を出力する。

【０００７】上述のように、画像信号を並列に分割しＳ
／Ｈ回路に出力する分割駆動法を行う場合、理想的には
並列して設けられたＤ／Ａ変換回路，増幅回路は全く同
じ信号特性を持たなくてはならない。

【０００８】しかし、実際にはＤ／Ａ変換回路及び増幅
回路を構成する部品の特性のばらつきにより必ずしも同
じ信号特性は得られない。この場合、両回路信号特性の
差により、同じデジタル信号を両回路に入力しても異な
るアナログ信号が出力されてしまうため、分割を行った
境界で筋状の妨害が画面上に現れ、画質を劣化させてし
まう。

【０００９】図７における構成を簡略化して図８（ａ）
に示す。Ａ／Ｄ変換回路１０１によってデジタル化され
た信号は、Ｄ／Ａ変換回路１０３，１０４によって再び
アナログ信号に変換され、それぞれ増幅回路１０５，１
０６で増幅を受けて出力される。このとき、Ｄ／Ａ変換
回路１０３，増幅回路１０５とＤ／Ａ変換回路１０４，
増幅回路１０６の信号特性が異なるため、同じ信号を入
力したにも拘らず、異なる信号Ａ，Ｂがそれぞれ出力さ
れる。

【００１０】図８（ｂ）は、互いに異なった信号特性を
持つ理想的でないＤ／Ａ変換回路，増幅回路に対して同
じ信号を１画面分与えた場合に画面に表示される画像の
様子を示した図である。図８（ｂ）の画面１１８上にお
いて、増幅回路１０５の出力が画面の左側、増幅回路１
０６の出力が画面右側に出力されるとすると、信号Ａの
出力領域１１９とＢの出力領域１２０の輝度差が異なる
ため、境界領域に縦筋状の妨害１２１が見えてしまう。
そしてこれが、液晶表示装置の画質を大きく劣化させる
ことになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、液晶
表示装置等に画面分割駆動法を利用した場合、並列して
設けられたＤ／Ａ変換回路，増幅回路を構成する部品の
特性のばらつきにより、同じデジタル信号を両回路に入
力しても異なるアナログ信号が出力されてしまうため、
分割を行った境界で筋状の妨害が画面上に現れ、画質を
劣化させてしまう問題があった。また、この問題は液晶
表示装置に限るものではなく、画素をマトリックス配置
した各種の表示装置について同様に言えることである。

【００１２】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、画面分割駆動法を利用
した場合でも、Ｄ／Ａ変換回路や増幅回路等の特性の違
いに起因する分割境界での筋状の妨害発生を抑制するこ
とができ、表示画質の向上に寄与し得る表示装置の駆動
回路を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、表示装
置のドライバとなる複数のサンプル回路の入力部とそれ
と同数のデジタル信号処理回路の出力部との間に存在す
る複数のＤ／Ａ変換回路，増幅回路を一定期間毎に入れ
替えることによって、Ｄ／Ａ変換回路，増幅回路の信号
特性のばらつきを画面表示領域全体に平均化させること
にある。

【００１４】即ち本発明は、画像信号をデジタル信号で
処理して並列に出力するデジタル信号処理回路と、この
デジタル信号処理回路から出力された複数のデジタル画
像信号をそれぞれアナログ画像信号に変換する複数のＤ
／Ａ変換回路と、これらのＤ／Ａ変換回路で得られた複
数のアナログ画像信号をサンプリングし、画素をマトリ
ックス配置した表示装置に出力するサンプル回路とを備
えた表示装置の駆動回路において、デジタル信号処理回
路とＤ／Ａ変換回路との間に、該デジタル信号処理回路
の出力端と該Ｄ／Ａ変換回路の入力端との接続関係を切
り替える第１のスイッチング素子を設けると共に、Ｄ／
Ａ変換回路とサンプル回路との間に、該Ｄ／Ａ変換回路
の出力端と該サンプル回路の入力端との接続関係を切り
替える第２のスイッチング素子を設け、第１及び第２の
スイッチング素子により、デジタル信号処理回路の出力
端とサンプル回路の入力端との組み合わせを変えずに、
一定期間毎にＤ／Ａ変換回路及び増幅回路の組を入れ替
えることを特徴としている。また、本発明の望ましい実
施態様としては、次のものが上げられる。

【００１５】(1) Ｄ／Ａ変換回路の出力を増幅する増幅
回路が設けられており、第２のスイッチング素子は、増
幅回路とサンプル回路との間に設けられて増幅回路の出
力端とサンプル回路の入力端との接続関係を切り替える
ものであること。 (2) 表示装置として、アクティブマトリックス型の液晶
表示装置を用いること。 (3) スイッチング素子の切り替えを行う周期を、１水平
出力期間とすること。 (4) 画面を多数個（３個以上）に分割する場合に、スイ
ッチング素子の切り替えを規則的に行うのではなく、ラ
ンダムに行うこと。

【００１６】

【作用】本発明によれば、画面分割駆動法を利用した表
示装置の駆動において、第１及び第２のスイッチング素
子により、複数のＤ／Ａ変換回路（及び増幅回路）を一
定期間（例えば１水平出力期間）毎に入替えることによ
って、Ｄ／Ａ変換回路（及び増幅回路）の信号特性のば
らつきを画面表示領域全体に分散して、平均化すること
ができる。従って、Ｄ／Ａ変換回路（及び増幅回路）に
特性のばらつきが存在しても、これらのばらつきに起因
する分割境界での筋状の妨害発生を抑制することがで
き、これにより妨害の見えにくい高画質な表示画像を得
ることが可能となる。また、画面を多数個に分割した場
合に、スイッチング素子の切り替えをランダムに行うこ
とにより、斜め方向に筋状の妨害が発生するのを未然に
防止することができ、より高画質の表示画像を得ること
が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１８】図１は、本発明の本発明の第１の実施例に
係わる液晶表示装置の駆動回路を示す図である。基本的
な構成は図７に示した従来装置と同様であるが、これに
加えて本実施例ではスイッチング素子が新たに設けられ
ている。

【００１９】即ち、デジタル信号処理回路１１とＤ／Ａ
変換回路１３（１３₁ ，１３₂ ）との間に第１のスイッ
チング素子１２が設けられ、増幅回路１４（１４₁ ，１
４₂）とＳ／Ｈ回路としてのＸドライバ１６（１６₁ ，
１６₂ ）との間に第２のスイッチング素子１５が設けら
れている。そして、デジタル信号処理回路１１から出力
された切り替え信号により、スイッチング素子１２，１
５の切り替えが同時に行われるようになっている。

【００２０】より具体的には、アナログの入力画像信号
は図示しないＡ／Ｄ変換回路に入力され、デジタル画像
信号に変換される。デジタル画像信号はデジタル信号処
理回路１１によって様々な処理を受けた後、１水平出力
期間の信号を１／２に分割し時間伸長され、並列に出力
される。そして、第１のスイッチング素子１２を介し
て、それぞれＤ／Ａ変換回路１３によって再度アナログ
画像信号に変換される。さらに、増幅回路１４によって
増幅を受けた後、第２のスイッチング素子１５を介して
Ｓ／Ｈ回路であるＸドライバ１６に入力される。Ｘドラ
イバ１６は送られてきた画像信号をサンプリングし、Ｙ
ドライバ１７（１７₁ ，１７₂ ）で選択されたラインに
対して各々の画素に信号電圧を出力する。Ｙドライバ１
７の駆動は図７の装置と同様である。なお、本実施例の
駆動回路を適用する液晶表示装置としては、アクティブ
マトリックス型の液晶パネル１８を用いた。

【００２１】図１の構成における動作を、図２及び図３
を用いて説明する。図２（ａ）（ｂ）はそれぞれ第ｎ水
平出力期間、第ｎ＋１水平出力期間における信号の伝達
の様子を示した図である。簡単のために、同一の入力信
号をＤ／Ａ変換回路１３₁ ，１３₂ に入力した場合につ
いて考える。

【００２２】図２（ａ）の第ｎ水平出力期間においてデ
ジタル信号処理回路１１の出力信号Ａは、Ｄ／Ａ変換回
路１３₁ ，増幅回路１４₁ を経て出力される。ここで、
Ｄ／Ａ変換回路１３₁ ，増幅回路１４₁ によって出力さ
れた信号Ａの波形をＳ１とする。もう一方の信号Ｂは、
Ｄ／Ａ変換回路１３₂ ，増幅回路１４₂ を経て、Ｄ／Ａ
変換回路１３と増幅回路１４の信号特性の差によって波
形Ｓ１とは異なる信号波形Ｓ２として出力される。

【００２３】次に、第ｎ＋１水平出力期間において、図
３（ａ）に示すような画像信号３１のブランキング期間
３２中に切替信号パルス３３がデジタル信号処理回路１
１より発せられ、図２（ｂ）に示すようにスイッチング
素子１２，１５が切り替えられる。これにより、信号Ａ
としてはＤ／Ａ変換回路１３₂ ，増幅回路１４₂ を経る
ことによって信号波形Ｓ２が出力され、信号Ｂとしては
Ｄ／Ａ変換回路１３₁，増幅回路１４₁ を経ることによ
って信号波形Ｓ１が出力される。

【００２４】このように出力された信号Ａ，Ｂに対する
信号波形は、図３（ｂ）のようになる。即ち、第ｎ水平
出力期間において信号Ａの波形がＳ１、信号Ｂの波形が
Ｓ２となるのに対し、第ｎ＋１水平出力期間においては
波形が入れ替わり、信号Ａの波形がＳ２、信号Ｂの波形
がＳ１となる。この場合の出力画面を図３（ｃ）に示
す。信号Ａの出力領域３４と信号Ｂの出力領域３５にお
いて出力波形Ｓ１，Ｓ２が水平出力期間毎に入れ替わる
ため、Ｄ／Ａ変換回路１３₁ ，１３₂ と増幅回路１
４₁ ，１４₂ の信号特性のばらつきは画面全体に分散さ
れ、妨害が見えにくくなる。

【００２５】このように本実施例では、デジタル信号処
理回路１１とＤ／Ａ変換回路１３との間に第１のスイッ
チング素子１２を設けると共に、増幅回路１４とＸドラ
イバ１６との間に第２のスイッチング素子１５を設け、
デジタル信号処理回路１１の出力とＸドライバ１６との
関係を変えることなく、１水平出力期間毎にＤ／Ａ変換
回路１３，増幅回路１４の組を切り替えているので、Ｄ
／Ａ変換回路１３，増幅回路１４の信号特性のばらつき
を画面表示領域全体に分散して、平均化することができ
る。このため、Ｄ／Ａ変換回路１３，増幅回路１４に特
性のばらつきが存在しても、これらのばらつきに起因す
る分割境界での筋状の妨害発生を抑制することができ、
表示画質の向上をはかることができる。

【００２６】また、画質向上のためにＤ／Ａ変換回路１
３，増幅回路１４の特性を厳密に揃える必要がなくなる
ことから、これらの回路１３，１４に対する設計の自由
度が増す利点もある。

【００２７】なお、第１の実施例の構成においては、切
替信号のタイミングを１水平出力期間内のブランキング
期間に同期させていたが、切り替えのタイミングをライ
ン毎に変更したり、Ｓ／Ｈ回路のクロックよりも十分切
り替え時間の速いスイッチング素子を用いることによっ
て、信号期間中での切り替えが可能な駆動回路を実現で
きる。

【００２８】図４は、本発明の第２の実施例に係わる液
晶表示装置の駆動回路を示す図である。なお、図１と同
一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略す
る。この実施例が先に説明した第１の実施例と異なる点
は、画面の分割を２個ではなく、それ以上としたことに
ある。

【００２９】即ち、画面の分割数ｎ（ｎ≧３）に応じて
Ｄ／Ａ変換回路１３及び増幅回路１４がｎ個ずつ設けら
れ、デジタル信号処理回路１１とＤ／Ａ変換回路１３と
の間、さらに増幅回路１４とＸドライバ１６との間に、
複数存在する入出力端子の組み合わせを変えることので
きるスイッチング素子１２，１５をそれぞれ設けてい
る。そして、これらのスイッチング素子１２，１５は、
Ｄ／Ａ変換回路１３と増幅回路１４の組を順次切り替え
るものとなっている。

【００３０】このような構成であっても、先の第１の実
施例と同様に、Ｄ／Ａ変換回路１３と増幅回路１４の信
号特性のばらつきを画面全体に分散することができ、妨
害のない良好な画像が得られる。

【００３１】図５は、本発明の第３の実施例に係わる液
晶表示装置の駆動回路を示す図である。なお、図４と同
一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略す
る。この実施例が第２の実施例と異なる点は、ランダム
信号発生回路５０を設け、スイッチング素子１２，１５
によるＤ／Ａ変換回路１３及び増幅回路１４の切り替え
をランダムに行うことにある。

【００３２】具体的には、デジタル信号処理回路１１と
Ｄ／Ａ変換回路１２の間と、増幅回路１４とＸドライバ
１６の間に、入力される切替信号の種類に応じて、複数
存在する入出力端子の組み合わせを変えることのできる
第１及び第２のスイッチング素子１２，１５をそれぞれ
設け、さらに第１及び第２のスイッチング素子１２，１
５の制御信号入力段にランダム信号発生回路５０を設け
ている。ランダム信号発生回路５０は、デジタル信号処
理回路１１から出力される信号に同期して、数種類ある
スイッチング素子切替信号のうち１種類をランダムに発
生させる。そして、この信号をスイッチング素子１２，
１５に入力することによって、デジタル信号処理回路１
１とＸドライバ１６との間のＤ／Ａ変換回路１３，増幅
回路１４組を入れ替える。

【００３３】このような構成であれば、第２の実施例と
同様に、Ｄ／Ａ変換回路１３と増幅回路１４の信号特性
のばらつきを画面全体に分散して妨害のない良好な画像
が得られると共に、以下に述べるような効果が得られ
る。

【００３４】画面を多数分割する場合、先の第２の実施
例のようにＤ／Ａ変換回路１３，増幅回路１４の切り替
えを規則正しく行うと、図６（ａ）に示すような斜め方
向の妨害が新たに発生する可能性がある。しかしながら
本実施例では、ランダム信号発生回路５０を設けたこと
により、Ｄ／Ａ変換回路１３，増幅回路１４の入れ替え
は各水平出力期間毎にランダムに行われる。このため、
図６（ｂ）に示すように斜め方向の妨害は発生しない。

【００３５】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では、１水平出力期間毎にＤ
／Ａ変換回路と増幅回路を切り替えるようにしたが、こ
れらの切り替えを複数の水平出力期間毎に行うようにし
てもよい。また、Ｄ／Ａ変換回路で十分な出力が得られ
る場合は、増幅回路を省略することも可能である。さら
に、フィールドやフレーム毎に切り替えることも可能で
ある。また、本発明に適用する表示装置は必ずしもアク
ティブマトリックス型の液晶表示装置に限るものではな
く、同様な方法で画面分割駆動するものであれば、ＥＬ
表示装置などにも適用することが可能である。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、複
数のサンプル回路の入力部とそれと同数のデジタル信号
処理回路の出力部の間に存在する複数のＤ／Ａ変換回路
（及び増幅回路）を、スイッチング素子により一定期間
毎に入れ替えることによって、Ｄ／Ａ変換回路（及び増
幅回路）の信号特性のばらつきを画面表示領域全体に平
均化させることができる。従って、画面分割駆動法を利
用した場合でも、Ｄ／Ａ変換回路（及び増幅回路）の特
性の違いに起因する分割境界での筋状の妨害発生を抑制
することができ、表示画質の向上をはかることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる液晶表示装置の
駆動回路を示す図。

【図２】第１の実施例におけるスイッチング素子の切り
替え状態を示す図。

【図３】第１の実施例において得られる信号波形及び画
面の状態を示す図。

【図４】本発明の第２の実施例に係わる液晶表示装置の
駆動回路を示す図。

【図５】本発明の第３の実施例に係わる液晶表示装置の
駆動回路を示す図。

【図６】第３の実施例において得られる画面の状態を示
す図。

【図７】従来の液晶表示装置の駆動回路を示す図。

【図８】従来の問題点を説明するための図。

【符号の説明】

１１…デジタル信号処理回路 １２…第１のスイッチング素子 １３…Ｄ／Ａ変換回路 １４…増幅回路 １５…第２のスイッチング素子 １６…Ｘドライバ（Ｓ／Ｈ回路） １７…Ｙドライバ １８…液晶パネル ３１…画像信号 ３２…ブランキング期間 ３３…切り替え信号 ３４…Ａの出力領域 ３５…Ｂの出力領域 ５０…ランダム信号発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像信号をデジタル信号で処理して並列に
   出力するデジタル信号処理回路と、このデジタル信号処
   理回路から出力された複数のデジタル画像信号をそれぞ
   れアナログ画像信号に変換する複数のＤ／Ａ変換回路
   と、これらのＤ／Ａ変換回路で得られた複数のアナログ
   画像信号をサンプリングし、画素をマトリックス配置し
   た表示装置に出力する複数のサンプル回路と、 前記デジタル信号処理回路とＤ／Ａ変換回路との間に設
   けられ、該デジタル信号処理回路の出力端と該Ｄ／Ａ変
   換回路の入力端との接続関係を切り替える第１のスイッ
   チング素子と、前記Ｄ／Ａ変換回路とサンプル回路との
   間に設けられ、該Ｄ／Ａ変換回路の出力端と該サンプル
   回路の入力端との接続関係を切り替える第２のスイッチ
   ング素子とを具備してなり、 前記第１及び第２のスイッチング素子は、前記デジタル
   信号処理回路の出力端と前記サンプル回路の入力端との
   組み合わせを変えることなく、一定期間毎に前記Ｄ／Ａ
   変換回路の組を入れ替えることを特徴とする表示装置の
   駆動回路。