JPH06347757A - 液晶素子等の駆動方法と駆動回路及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶ディスプレイ等のコントラストの向上や
チラツキの減少により表示品質の向上した表示装置を提
供することを目的とする。 【構成】 走査電極を有する基板と、信号電極を有する
基板間に液晶を介在させてなる液晶素子をマルチプレク
ス駆動する液晶素子等の駆動方法と駆動回路及び表示装
置において、順次複数本の走査電極を同時に選択し、そ
の選択期間を１フレーム期間の中で複数回に分けて電圧
を印加し、信号電圧波形か走査電圧波形の電圧を変えて
階調表示をする。この階調表示のための信号電圧波形を
電位変化の少ない階段波として、かつフレーム毎に配列
を変える。 【効果】 コントラストの向上、チラツキの減少、クロ
ストークの減少により表示品質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル等の駆
動方法及びそれを用いた表示装置、特に階調表示を行う
ための駆動方法および表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶素子の駆動方法の１つとし
て、電圧平均化法によるマルチプレクス駆動が知られて
いる。

【０００３】この種の駆動方法は、例えば図６のような
単純マトリクス型の液晶素子等を駆動する場合、一般に
走査電極Ｘ1,Ｘ2,…,Ｘnを１ラインずつ順次選択して走
査電極波形を印加すると共に、その選択された走査電極
上の各画素がオンかオフかによって、それに応じた信号
電極波形を各信号電極Ｙ1,Ｙ2,…,Ｙmに印加することに
よって駆動するものである。図１５はその時の駆動波形
の一例を示すもので、同図（ａ）,（ｂ）は走査電極波
形、（ｃ）は信号電極波形、（ｄ）は走査電極と信号電
極とが交差する画素に印加される電圧波形を示す。

【０００４】ところが、上記のように走査電極を１ライ
ンずつ選択して駆動するものは、駆動電圧が比較的高
い。また、高速応答になるとコントラストが悪い。更に
フレーム階調を行うとチラツキが大きい等の不具合いが
ある。

【０００５】そこで、駆動電圧を低くするために、順次
複数本の走査電極を同時に選択して駆動する方法が提案
されている（例えば、A GENERALIZED ADDRESSING TECHN
IQUEFOR RMS RESUPONDING MATRIX LCDS,1988 INTERNATI
ONAL DISPLAY RESEARCH CONFERENCE P80〜85参照）。

【０００６】図１６は上記のような駆動方法によって液
晶素子を駆動する場合の駆動波形の一例を示すものであ
る。

【０００７】この例は、二値表示で、走査電極を順次３
ラインずつ同時に選択して駆動するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の駆動方法では、ある画素に選択電圧が印加され
てから、その画素に次のフレームで選択電圧が印加され
るまでの間に明るさが次第に低下してしまいコントラス
トが低下する。

【０００９】また、図１６に示すように走査電極及び信
号電極に印加するパルス幅が、同時に選択する走査電極
の数が増加するに従って狭くなり、波形のナマリによる
クロストークが増大して画質が悪くなる等の問題があ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】走査電極を有する基板
と、信号電極を有する基板間に液晶を介在させてなる液
晶素子等をマルチプレクス駆動する液晶素子等の駆動方
法において、順次複数本の走査電極を同時に選択し、か
つその選択期間を１フレーム期間の中で複数回に分けて
電圧を印加するようにし、信号電極または走査電極に印
加する波形の電圧を変えることによって階調表示をす
る。また、ＣＯＭデータ発生回路から発生した選択パル
スデータと、同時に選択される複数本のラインの表示デ
ータを演算回路で表示データの各ビットごとに演算し、
演算結果によるデータを信号電極ドライバに転送し、Ｃ
ＯＭデータを走査電極ドライバに転送して行き、１画面
分を走査し終わると次の選択パルスデータと表示データ
で上記の動作を繰り返し、１フレーム期間で複数回繰り
返すこと、電極波形を時分割し、階調表示ビットを割り
付け、第１の選択期間と次に選択する第２の選択期間の
隣合う期間に割り付ける表示ビットの位を同じとするこ
と、電圧波形を階段状にすること、フレーム毎に表示ビ
ットの割付けを変えること、電極ドライバに入力する電
圧を変調することを特徴とする。

【００１１】また、走査電極を有する基板と信号電極を
有する基板間に液晶を介在させてなる液晶素子等をマル
チプレクス駆動して所望の表示を行う表示装置におい
て、上記の液晶素子等の駆動方法と駆動回路を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明による液晶
素子等の駆動方法と駆動回路及び表示装置を具体的に説
明する。

【００１３】（実施例１）実施例１は、図６に示すよう
な液晶ディスプレイの信号電極に印加する電圧を変える
ことによって４階調表示をする駆動方法と回路について
説明する。

【００１４】図１は、実施例１における液晶素子等の駆
動方法の一例を示す駆動波形である。同図（ａ）（ｂ）
に示されているＸ1〜Ｘ6の走査電極波形は図６の走査電
極Ｘ1〜Ｘ6にそれぞれ印加される電圧波形を示し、Ｖ1
と−Ｖ1と０の３レベルの電位を選択する波形となって
いる。同図（ｃ）に示されているＹ1の信号電極波形
は、図６の信号電極Ｙ1に印加される波形を示し、Ｖ2〜
Ｖ5と−Ｖ2〜−Ｖ5の８レベルの電位を選択する波形と
なっている。図示されているＸ1からＸ6の走査電極波形
とＹ1の信号電極波形によって、図６の走査電極を３ラ
インずつ同時に選択し、１フレーム期間Ｆ1の中でｔ1，
ｔ2，ｔ3，ｔ4の４回の選択期間を設けて、図６のＸ1〜
Ｘ3とＹ1の交点にある液晶素子を同図（ｄ）に示されて
いる電圧波形を掛け駆動する。

【００１５】同様にして選択期間ｔ5,ｔ6,ｔ7,ｔ8の４
回の選択期間を設けて、図６のＸ4〜Ｘ6とＹ1の交点に
ある液晶素子を駆動する。このように、選択期間を分散
させることにより、１フレーム中で何回も液晶素子を駆
動する。このため、駆動電圧変化に対して応答の速い高
速応答の液晶でも、コントラストの高い表示が可能にな
る。

【００１６】以下に、図１を用いて階調の表示方法につ
いて詳しく説明する。

【００１７】まず、フレーム期間Ｆ1の各選択期間に対
応した信号電極波形において、ｔ1の期間を２等分して
ｔ9とｔ10期間に分ける。４階調表示を行う場合、２進
法により２ビットの表示データで表し、下位ビットに対
応する信号電極波形をｔ9期間に印加し、上位ビットに
対応する信号電極波形をｔ10期間に印加する。ｔ9期間
は−Ｖ4，−Ｖ2，Ｖ2，Ｖ4の電圧の中から１つを選び、
ｔ10期間は−Ｖ5，−Ｖ3，Ｖ3，Ｖ5の電圧の中から１つ
を選ぶ。

【００１８】各電圧レベルの関係は Ｖ2：Ｖ3 ＝ １：２ Ｖ4：Ｖ5 ＝ １：２ Ｖ2：Ｖ4 ＝ １：３ Ｖ3：Ｖ5 ＝ １：３ としている。

【００１９】実際には、走査電極数200本の場合、Ｖ1＝
12.0V,Ｖ2＝0.54V,Ｖ3＝1.07V,Ｖ4＝1.60V,Ｖ5＝3.20V
で良好な階調画像を得た。

【００２０】次ぎにｔ5の期間を２等分してｔ11とｔ12
期間に分け、２ビットの表示データの上位ビットに対応
する信号電極波形をｔ11期間に印加し、下位ビットに対
応する信号電極波形をｔ12期間に印加する。ｔ11期間
は、−Ｖ5，−Ｖ3，Ｖ3，Ｖ5の電圧の中から１つを選
び、ｔ12期間は−Ｖ4，−Ｖ2，Ｖ2，Ｖ4の電圧の中から
１つを選ぶ。

【００２１】電圧の選択方法は、走査電極に電圧Ｖ1を
印加するときをオン、電圧−Ｖ1を印加するときをオフ
とし、表示データは０をオフ、１をオンとして、走査電
極のオン、オフと表示データのオン、オフを比較し、不
一致の数によって信号電極の電圧レベルを決定する。
尚、不一致の数によって選択される電圧レベルは、表示
データの上位ビットでは不一致数０のとき−Ｖ5、不一
致数１のとき−Ｖ3、不一致数２のときＶ3、不一致数３
のときＶ5が選択され、表示データの下位ビットでは不
一致数０のとき−Ｖ4、不一致数１のとき−Ｖ2、不一致
数２のときＶ2、不一致数３のときＶ4が選択される。

【００２２】ｔ1の期間についてみると、走査電極Ｘ1，
Ｘ2，Ｘ3に印加する選択パルスはオン、オン、オフの順
番となる。信号電極Ｙ1と走査電極Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3との各
交点の画素の表示データは（００）（０１）（１０）
で、上位ビットについてみるとオフ、オフ、オンとな
り、比較すると不一致数が３となりＶ5が選択される。
同様にして下位ビットについてみると、不一致数が１と
なり−Ｖ2が選択される。ｔ2の期間についてみると、走
査電極Ｘ4，Ｘ5，Ｘ6に印加する選択パルスも画素の表
示データがｔ1期間と同じ場合、上位ビットはＶ5が選択
され、下位ビットは−Ｖ2が選択される。

【００２３】以上の説明から選択期間ｔ9,ｔ10,ｔ11,ｔ
12の電位は、−Ｖ2,Ｖ5,Ｖ5,−Ｖ2の順に選択される。

【００２４】これに対し、選択期間ｔ10とｔ11で選択さ
れる電圧が、上位ビットと下位ビットである場合には、
選択期間ｔ9,ｔ10,ｔ11,ｔ12の電位変化は、−Ｖ2,Ｖ5,
−Ｖ2,Ｖ5の順となる。この場合、信号波形は、ｔ10と
ｔ11間でＶ5＋Ｖ2の電位差が生じる。この電位差によ
り、信号電極波形がナマリ、図６に図示されているＸ
4、Ｘ5、Ｘ6とＹ1の交点にある液晶素子にクロストーク
となって現れる。

【００２５】本実施例では、隣合う選択期間ｔ10とｔ11
で選択される表示ビットは、同じ上位ビットとしてい
る。このため、電位差がこの場合０となり、信号電極波
形にナマリが生じない。隣合う選択期間に違う表示ビッ
トの位とするよりも、同じ位とする表示の方が、信号波
形のなまりを生じにくい。このため、隣合う選択期間に
は、同じ位のビットを割り当てる。

【００２６】次ぎに、フレーム期間Ｆ2の表示ビット割
り当てについて説明する。

【００２７】フレーム期間Ｆ2の信号電極波形の選択期
間ｔ13,ｔ14の期間を各々２等分して、各々ｔ15とｔ1
6、ｔ17とｔ18の期間に分ける。フレーム期間Ｆ1と異な
るのは、選択期間ｔ15,ｔ16,ｔ17,ｔ18に割り当てるビ
ットを、各々上位,下位,下位,上位の順番としているこ
とである。

【００２８】具体的に、図６の表示データを表示する信
号電極の選択電位を考える。フレーム期間Ｆ2では交流
駆動のため、逆極性の走査電圧波形を印加している。こ
のため走査電極のオン，オフは反転する。図６の表示デ
ータを表示する場合、選択電位変化は、選択期間ｔ15,
ｔ16,ｔ17,ｔ18の順番に−Ｖ5,Ｖ2,Ｖ2,−Ｖ5となる。

【００２９】選択期間ｔ9,ｔ10,ｔ11,ｔ12の信号電極の
電位変化は、−Ｖ2,Ｖ5,Ｖ5,−Ｖ2の順に選択されてい
た。また、走査電極Ｘ1の電位は、フレーム期間Ｆ1では
Ｖ1、フレーム期間Ｆ2では−Ｖ1となっている。

【００３０】フレーム期間Ｆ1での選択期間ｔ1、ｔ2と
フレーム期間Ｆ2の選択期間ｔ13、ｔ14を見ると、走査電
極Ｘ1の電位に対して信号電極波形は、立ち上がりと立
ち下がりが逆相となり、しかも同じＶ5＋Ｖ2の電位差の
電位変化となる。このため、フレーム期間Ｆ1とフレー
ム期間Ｆ2の信号電極波形の立ち下がりと立ち上がりに
よる波形の影響が互いに相殺し合い、信号電圧波形のナ
マリによる影響を改善することができる。これにより、
クロストーク等の無い高画質な階調画像を表示できる。

【００３１】次ぎに、図６の信号電極Ｙ1上の各画素
が、上から（００）（０１）（１０）（００）（１０）
（０１）・・・の各表示データに応じた階調表示をして
いる場合を例にして、駆動回路及び表示装置を詳しく説
明する。

【００３２】図３は、駆動回路のブロック図であり、フ
レームメモリ３０１、演算回路３０２、ＣＯＭデータ発
生回路３０３、ラッチ３０４、走査電極ドライバ３０
６、信号電極ドライバ３０６によって構成されている。
図４は、走査電極ドライバ３０５を、図５は、信号電極
ドライバ３０６を説明するためのブロック図である。

【００３３】まず、走査電極波形の発生について説明す
る。

【００３４】図３のＣＯＭデータ発生回路３０３は、正
の選択か、負の選択か、非選択であるかのデータが発生
し、走査電極ドライバ３０５に転送する。図４のブロッ
ク図に移り、図３のＣＯＭデータ３０９は、４０７とし
てシフトレジスタ４０１に入力される。ＣＯＭデータ４
０７は、シフトレジスタ４０１で、走査シフトクロック
４０６で同期してシフトされる。図１のｔ1期間の各走
査電極のデータを転送した後ラッチ信号４０８によっ
て、シフトレジスタ４０１の各データをラッチし、この
データをデコーダ４０３でデコードし、レベルシフタ４
０４でレベルシフトした後、各走査電極と接続されてい
るアナログスイッチ４０５によって、正の選択はＶ1、
負の選択は−Ｖ1、非選択は０の各電圧が選択され走査
電極に出力される。具体的には、図１の走査電圧波形が
印加される。

【００３５】次に、信号電極波形の発生について説明す
る。

【００３６】同時に選択される３ラインＸ1，Ｘ2，Ｘ3
上の表示データ３０７をフレームメモリ３０１から読み
だす。ＣＯＭデータ３０９は、ラッチ３０４でラッチさ
れ、走査電極の選択の状態を示す選択パルスデータ３１
０となる。この選択パルスデータ３１０と表示データ３
０７を演算回路３０２で比較し不一致数を検出する。比
較方法は、先に説明した通りである。この不一致の数を
変換データ３０８として、信号電極ドライバ３０６に転
送する。

【００３７】この様にして、走査電極Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3上
の表示データを各信号電極Ｙ1，Ｙ2,Y3・・・Ｙnごとに
走査電極に印加する選択パルスと比較し、不一致の数に
応じた変換データをつくり信号電極ドライバに転送す
る。

【００３８】図５の信号電極ドライバのブロック図の説
明に移る。変換データ３０８は、５０７としてシフトレ
ジスタ５０１に入力される。データシフトクロック５０
６に同期して変換データ５０７は、シフトされる。図１
のｔ1期間の変換データ５０７がシフトされた後、ラッ
チ信号５０８で各データがラッチ５０２にラッチされ、
デコーダ５０３によって各信号電極に印加する波形の状
態を表すデータをデコードされる。デコードされたデー
タは、レベルシフタ５０４をかえして、各信号電極に接
続されているアナログスイッチ５０５によってＶ5から
−Ｖ5の８つの電圧レベルの中から１つを選択して信号
電極波形を出力する。具体的には図１（ｃ）に示される
信号電圧波形が、ｔ1期間信号電極Ｙ1に印加される。同
様に、他の信号電極にも電圧波形が印加される。

【００３９】以上の説明から、図１のｔ1の期間で示す
走査電圧波形、信号電圧波形を発生する。この走査電圧
波形で、走査電極Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3を同時に選択して、そ
れに対応した信号電極波形を信号電極Ｙ1〜Ｙmに印加し
て、交点にある液晶素子を駆動する。

【００４０】次に、図１のｔ5期間に走査電極Ｘ4，Ｘ
5，Ｘ6を同時に選択して、それに対応した信号電極波形
を信号電極Ｙ1〜Ｙmに印加する。

【００４１】同様にして走査電極を３ラインずつ同時に
選択しながらそれに対応した信号電極波形を信号電極に
印加していき走査電極Ｘnまで走査し終わると、再び最
初の走査電極Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3に戻り、ｔ2で示すパルスパ
ターンで順番に走査していく。この様にして、ｔ1，ｔ
2，ｔ3，ｔ4で示す各パルスパターンで４回走査するこ
とによって１フレーム期間を終了し、次のフレームでは
交流駆動のために逆極性の電圧を走査電極に印加してい
る。

【００４２】上記のように、表示データを２ビットとし
て各ビットに対応した重み付けをした信号電圧を印加す
ることによって４階調表示を実現しているが、階調数は
幾つにすることも可能で、例えば、図７に示すような信
号電極波形として８階調表示することもできる。また、
同時に走査する選択電極数も３でなく、４や５などいく
つでも良い。

【００４３】図７は、図１の各走査電極に印加する走査
電極波形は４階調のときと同じとして、８階調を表現す
る信号電極波形である。走査電極Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3と信号
電極Ｙ1の交点の各画素の表示データが上から（００
１）（０１０）（１００）としたときを例にして説明す
る。図１の各走査電極の選択期間ｔ1、ｔ2、・・・、ｔ
14を３等分して例えば、ｔ1期間をｔ19，ｔ20，ｔ21の
各期間に分割する。表示データ３ビットのうち最上位ビ
ットに対応する波形をｔ19期間とし、中位ビットに対応
する波形をｔ20期間とし、最下位ビットに対応する波形
をｔ21期間とし、各期間は、各ビットに対応した重み付
けをした電圧を印加する。そして、ｔ19期間では−Ｖ
7，−Ｖ5，Ｖ5，Ｖ7の電圧レベルから１つを選び、ｔ20
期間では−Ｖ6，−Ｖ3，Ｖ3，Ｖ6の電圧レベルから１つ
を選び、ｔ21期間では−Ｖ4，−Ｖ2，Ｖ2，Ｖ4の電圧レ
ベルから１つを選ぶ。

【００４４】そして、各電圧レベルの関係は、 Ｖ2：Ｖ3：Ｖ5 ＝ １：２：４ Ｖ4：Ｖ6：Ｖ7 ＝ １：２：４ Ｖ2：Ｖ4 ＝ １：３ Ｖ3：Ｖ6 ＝ １：３ Ｖ5：Ｖ7 ＝ １：３ としている。

【００４５】実際には、走査電極数200本の場合、Ｖ1＝
12.0V,Ｖ2＝0.31V,Ｖ3＝0.62V,Ｖ4＝0.92V,Ｖ5＝1.23V,
Ｖ6＝1.84V,Ｖ7＝3.69で良好な階調画像を得た。

【００４６】同様に、ｔ5期間をｔ22，ｔ23，ｔ24の各
期間に分割して、表示データ３ビットのうち最下位ビッ
トに対応する波形をｔ22期間とし、中位ビットに対応す
る波形をｔ21期間とし、最下位ビットに対応する波形を
ｔ24期間として各ビットに対応した重み付けをした電圧
を印加している。そして、ｔ24期間では−Ｖ7，−Ｖ5，
Ｖ5，Ｖ7の電圧レベルから１つを選び、ｔ23期間では−
Ｖ6，−Ｖ3，Ｖ3，Ｖ6の電圧レベルから１つを選び、ｔ
22期間では−Ｖ4，−Ｖ2，Ｖ2，Ｖ4の電圧レベルから１
つを選ぶ。この場合、選択期間ｔ19〜ｔ24に割り当てら
れている表示ビットは、各々最上位、中位、最下位、最
下位、中位、最上位とし、階段的な変化とている。ま
た、次のフレームＦ2の選択期間ｔ13、ｔ14では、最下
位、中位、最上位、最上位、中位、最下位とし、階段的
な変化の波形としている。

【００４７】このように、ビットの位変化の少ない順番
に列べ、選択されている画素と次に選択される画素の隣
合った選択期間に同じ位のビットを割り付けることと、
フレーム毎に下位と上位の順番を入れ換え、位相を反転
させることで、信号電極電圧のナマリを少なくし、クロ
ストークの出にくい高画質な画像を表示することができ
る。

【００４８】この様な条件で、４階調表示で説明したよ
うに、表示データの各ビットごとに不一致の数によって
信号電極波形を作ることによって８階調表示をすること
ができる。

【００４９】以上に説明したように、選択期間を２等分
した各期間に対応した電圧を選んで信号電極に印加する
ことによって４階調表示を可能とし、３等分することで
８階調、４等分することで１６階調というように、選択
期間をいくつかに分割してそれぞれの期間に対応した電
圧を信号電極に印加することによって多階調表示をする
事ができる。また、各信号電極の電圧の比を変えたり、
選択期間の中を等分割でなく少し変えることによって各
階調における輝度を調整することができる。

【００５０】特に、信号電極に印加する波形を、隣合う
選択期間で同じ位のビットに対応した電圧とし、しかも
最初のフレームと次ぎのフレームでは、表示ビットの順
番を変えることによって、波形のナマリ等を減少させ、
クロストーク等の少ない高画質な階調画像を表示するこ
とができる。

【００５１】（実施例２）実施例２は、図６に示すよう
な液晶ディスプレイの電極に印加する電圧を変えること
によって４階調表示をする場合で、実施例１との違いは
走査電極波形の電圧レベルを変えることによって階調を
表示するようにしたことである。

【００５２】以下に、図２を用いて実施例２について詳
しく説明する。

【００５３】図２は、実施例２における液晶素子等の駆
動方法の一例を示す駆動波形である。同図（ａ）（ｂ）
に示されているＸ1〜Ｘ6の走査電極波形は図６の走査電
極Ｘ1〜Ｘ6にそれぞれ印加される電圧波形を示し、Ｖ2
とＶ1と−Ｖ1と−Ｖ2と０の５レベルの電位を選択する
波形となっている。同図（ｃ）に示されているＹ1の信
号電極波形は、図６の信号電極Ｙ1に印加される波形を
示し、Ｖ3，Ｖ4と−Ｖ3，−Ｖ4の４レベルの電位を選択
する波形となっている。図示されているＸ1からＸ6の走
査電極波形と、それに対応したＹ1〜Ｙmの信号電極波形
によって、図６の走査電極を３ラインずつ同時に選択
し、１フレーム期間Ｆ1の中でｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4の４
回の選択期間を設けて、図６のＸ1〜Ｘ3とＹ1〜Ｙmの交
点にある液晶素子を駆動する。同様にして選択期間ｔ5,
ｔ6,ｔ7,ｔ8の４回の選択期間を設けて、図６のＸ4〜Ｘ
6とＹ1〜Ｙmの交点にある液晶素子を駆動する。

【００５４】図２に示されているフレーム期間Ｆ1の各
選択期間に対応した走査電極波形は、ｔ1の期間を２等
分してｔ9とｔ10期間に分けられる。４階調表示を行う
場合、２進法により２ビットの表示データで表す。表示
データの下位ビットに対応する走査電極波形をｔ9期間
に印加し、上位ビットに対応する走査電極波形をｔ10期
間に印加する。走査電極の極性は予め決めらている。本
実施例の場合、走査電極Ｘ1のｔ9期間はＶ1、ｔ10期間
はＶ2となる。

【００５５】Ｖ1とＶ2の電圧レベルの関係は Ｖ1：Ｖ2 ＝ １：２ としている。

【００５６】一方、信号電極波形も、ｔ1の期間を２等
分してｔ9とｔ10期間に分けられる。走査電極波形と同
様に、表示データの下位ビットに対応する信号電極波形
をｔ9期間に印加し、上位ビットに対応する信号電極波
形をｔ10期間に印加する。また、ｔ5の期間を２等分し
てｔ11とｔ12期間に分け、２ビットの表示データの上位
ビットに対応する信号電極波形をｔ11期間に印加し、下
位ビットに対応する信号電極波形をｔ12期間に印加す
る。ｔ9,ｔ10,ｔ11,ｔ12期間は、−Ｖ4，−Ｖ3，Ｖ3，
Ｖ4の電圧の中から１つを選ぶ。

【００５７】Ｖ3とＶ4の電圧レベルの関係は、 Ｖ3：Ｖ4 ＝ １：３ としている。

【００５８】実際には、走査電極数200本の場合、Ｖ1＝
7.6V,Ｖ2＝15.2V,Ｖ3＝0.84V,Ｖ4＝2.54Vで良好な階調
画像を得た。

【００５９】電圧の選択方法は、走査電極に電圧Ｖ1か
Ｖ2を印加するときをオン、電圧−Ｖ1か−Ｖ2を印加す
るときをオフとし、表示データは０をオフ、１をオンと
して、走査電極のオン、オフと表示データのオン、オフ
を比較し、不一致の数によって信号電極の電圧レベルを
決定する。尚、不一致の数によって選択される電圧レベ
ルは、表示データの上位、下位ビット共に、不一致数０
のとき−Ｖ4、不一致数１のとき−Ｖ3、不一致数２のと
きＶ3、不一致数３のときＶ4が選択される。

【００６０】実施例１と同様に、図２（ａ）（ｂ）の走
査電極波形の場合、図６の表示データを表示する信号電
圧波形は、同図（ｃ）となり、液晶素子に掛かる電圧波
形は、同図（ｄ）となる。

【００６１】実施例１と同様に隣合う選択期間には、同
一位のビットを割り当てている。このため、異なる位の
ビットを割り当てる場合よりも電位変化が少なく、クロ
ストークが起きにくい。

【００６２】また、フレーム期間Ｆ2の表示ビット割り
当てについても実施例１と同様にするため、フレーム期
間Ｆ1の選択期間ｔ9,ｔ10とフレーム期間Ｆ2の選択期間
ｔ13、ｔ14では信号電極波形は、走査電極に対して立ち
上がりと立ち下がりが逆になり、同じ電位差の電位変化
としている。このため、フレーム期間Ｆ1とフレーム期
間Ｆ2の信号電極波形の立ち下がりと立ち上がりによる
波形の影響が互いに相殺しあい各画素に印加する波形の
ナマリ等を改善することができる。

【００６３】駆動回路および表示装置の構成と動作は、
実施例１とほぼ同じであるが、走査電極ドライバ３０６
のアナログスイッチ４０５を、−Ｖ2，−Ｖ1，０，Ｖ
1，Ｖ2の５つの電圧レベルを選択できる構成にすること
と、信号電極ドライバ３０５のアナログスイッチ５０５
が−Ｖ4，−Ｖ3，Ｖ3，Ｖ4の４レベルの選択で済む構成
であることが違う。

【００６４】上記のように、表示データを２ビットとし
て各ビットに対応した重み付けをした走査電圧を印加す
ることによって４階調表示を実現しているが、実施例１
と同様に階調数は幾つにすることも可能である。

【００６５】尚、各走査電極に印加する波形の組み合わ
せはどのようにしてもよく、例えば、走査電極ドライバ
が６個あれば走査電極ドライバごとに各組合わせの波形
を印加するようにしてもよい。この様に、各走査電極に
印加する波形の組み合わせがほぼ同数となるようにする
ことによって、表示品質を向上することができる。

【００６６】（実施例３）実施例３は、実施例１に示す
ような電極に印加する電圧を変えることによる階調表示
において、同時に走査する電極の数を偶数としたもので
ある。偶数の同時走査とすることにより、選択する電圧
のレベル数を削減することができる。

【００６７】表１は、同時走査する電極の数を変えてい
った場合の必要な電圧レベル数を表にしたものである。
同表では、縦に同時走査電極数、横に階調数を取ってい
る。

【００６８】例えば、同時走査電極数４,階調数１６の
場合には電圧レベル数は、１１だが、同時走査電極数
３,階調数１６の場合には電圧レベル数は、１６必要と
なる。走査電極数が増加し、階調数が増加する程、奇数
よりも偶数の同時走査電極の方がより少ない電圧レベル
で済むことがわかる。

【００６９】選択する電圧のレベル数が減少することに
より、信号電極ドライバのスイッチ数が減少し、製造コ
ストが減少する。また、不一致数を表す変換データのビ
ット数が減少し、駆動回路の配線も減少するため、液晶
表示装置全体の製造コストを減少する効果がある。

【００７０】

【表１】

【００７１】（実施例４）実施例４は、図６に示すよう
な液晶ディスプレイの信号電極に印加する電圧を変える
ことによって４階調表示をする場合の駆動方法と回路を
示している。実施例１との違いは、信号電極ドライバに
供給する電圧を変調することである。

【００７２】実施例３に示したように、表示階調を増加
すると表示に必要な電圧レベルが多くなる。しかし、信
号電極ドライバに供給する電源の電圧を時分割で変える
ことにより、入力電源電圧レベル数の少ないドライバで
も所望の階調表示を行うことができる。

【００７３】実施例１で示した４階調の場合について具
体的に説明する。

【００７４】図８は、駆動回路のブロック図であり、図
９は、図８で示した供給電圧変調回路を説明するための
図であり、図１０は、図８で示した信号電極ドライバを
説明するための図であり、図１１は、供給電圧の変化を
示す波形図である。

【００７５】図３と図８の違いは、供給電圧変調回路８
０７を備えていることである。この供給電圧変調回路８
０７は、変調信号８１２によって、ＶＭ1〜ＶＭ4の電圧
を変えて信号電極ドライバ８０６へ供給する。

【００７６】図８で示した変調信号８１２は、図９で
は、９０６となり、２入力１出力のアナログスイッチ９
０１〜９０４へ入力される。実施例１で示したＶ2〜Ｖ
5、−Ｖ5〜−Ｖ2の電位は、オペアンプ９０５によって
バッファされ、アナログスイッチ９０１〜９０４の各々
へ入力される。

【００７７】アナログスイッチ９０１は、Ｖ4とＶ5の内
１つを選択しＶＭ１として信号電極ドライバへ出力す
る。同様に、アナログスイッチ９０２は、Ｖ2とＶ3、ア
ナログスイッチ９０３は、−Ｖ2と−Ｖ3、アナログスイ
ッチ９０４は、−Ｖ4と−Ｖ5の内１つを選択して、各々
ＶＭ2、ＶＭ3、ＶＭ4として信号電極ドライバへ出力す
る。

【００７８】図１０の信号電極ドライバは、ＶＭ1〜Ｖ
Ｍ4を選択電圧として図１１に示す電圧波形を受け取
る。同図は、図１の選択期間ｔ1とｔ5に対応している。

【００７９】ここで、図１のｔ1を２分割した選択期間
ｔ9では、−Ｖ4,−Ｖ2,Ｖ2Ｖ4の電圧の中から１つ、も
う１つの選択期間ｔ10では、−Ｖ5,−Ｖ3,Ｖ3,Ｖ5の電
圧の中から１つ選択できれば、４階調の表示ができる。
図１１の電圧波形から、選択期間ｔ9では、ＶＭ1はＶ
4、ＶＭ2はＶ2、ＶＭ3は−Ｖ2、ＶＭ4は−Ｖ4の電圧レ
ベルを各々選択しており、選択期間ｔ10では、ＶＭ1は
Ｖ5、ＶＭ2はＶ3、ＶＭ3は−Ｖ3、ＶＭ4は−Ｖ5の電圧
レベルを各々選択している。このため実施例１で説明し
たように４階調の表示が可能である。他の選択期間につ
いても同様に、ＶＭ1〜ＶＭ4の４つの供給電源を変調す
ることで階調の表示が可能である。

【００８０】以上の説明から、選択する電圧レベルが４
つの信号電極ドライバでも、供給電圧変調回路を付加
し、駆動方法を変えることによって４階調の表示ができ
ることがわかる。

【００８１】また、図１１の波形を見ると、割り当てる
ビットの順番が、上位から下位、下位から上位へと順番
に階段波形としている。このため、ドライバへ供給する
電圧の電位変化が少なく、ドライバでの波形のナマリを
少なくしている。このナマリは画像のクロストークとな
って現れるため、このナマリを少なくすることで、クロ
ストークの少ない高画質な階調画像とすることができ
る。実施例１で示したような８階調や、多階調の場合に
は、電位変化が大きく、階段波とすることによるナマリ
の減少はさらに効果がある。

【００８２】上記のように、表示データを２ビットとし
て各ビットに対応した重み付けをした信号電極電圧を印
加することによって４階調表示を実現しているが、実施
例１と同じように階調数は幾つにすることも可能であ
る。

【００８３】（実施例５）実施例５は、図６に示すよう
な液晶ディスプレイの走査電極に印加する電圧を変える
ことによって４階調表示をする場合の駆動方法と回路を
示している。実施例４との違いは、走査電極ドライバに
供給する電圧を変調することである。

【００８４】走査電極の電圧を変える表示階調方法で
も、階調数を増加すると表示に必要な電圧レベルが多く
なる。しかし、走査電極ドライバに供給する電源の電圧
を時分割で変えることにより、入力電源電圧レベル数の
少ないドライバでも所望の階調表示を行うことができ
る。

【００８５】実施例２で示した４階調の場合について具
体的に説明する。

【００８６】図１２は、駆動回路のブロック図であり、
図１３は、図１２で示した供給電圧変調回路を説明する
ための図であり、図１４は、供給電圧の変化を示す波形
図である。

【００８７】図３と図１２の違いは、供給電圧変調回路
１２０７を備えていることである。図１２の供給電圧変
調回路１２０７は、変調信号１２１２によって、供給電
圧ＶＣ1、−ＶＣ1の電圧を変えて走査電極ドライバ１２
０５へ出力する。

【００８８】図１２の変調信号１２１２は、図１３では
１３０４として２入力１出力のアナログスイッチ１３０
１、１３０２へ入力される。アナログスイッチ１３０
１、１３０２は、変調信号１３０４に従い、オペアンプ
１３０３にバッファされている電圧レベル−Ｖ2，−Ｖ
1，Ｖ1，Ｖ2を選択して走査電極ドライバへ出力する。
走査電極ドライバは、図４と同じであるが、入力電圧Ｖ
1と−Ｖ1が、各々変調電圧ＶＣ1，−ＶＣ1としている。
この変調選択電圧は、図１４に示すような波形である。
同図は、図２の選択期間ｔ1とｔ5に対応している。

【００８９】ここで、走査電極ドライバは、図２の選択
期間ｔ9では、−Ｖ1,０,Ｖ1の電圧の中から１つ、選択
期間ｔ10では、−Ｖ2,０,Ｖ2の電圧の中から１つ選択で
きれば、４階調の表示ができる。図１４の電圧波形か
ら、選択期間ｔ9では、ＶＣ1はＶ1、ＧＮＤは０、−Ｖ
Ｃ1は−Ｖ1の電圧レベルを各々選択しており、選択期間
ｔ10では、ＶＣ1はＶ2、ＧＮＤは０、−ＶＣ1はＶ2の電
圧レベルを各々選択している。このため実施例２で説明
したように４階調の表示が可能である。他の選択期間に
ついても同様に、ＶＣ1と−ＶＣ1の２つの供給電源を変
調することで階調の表示が可能である。

【００９０】以上の説明から、選択する電圧レベルが３
つの走査電極ドライバでも、供給電圧変調回路を付加
し、駆動方法を変えることによって４階調の表示ができ
ることがわかる。

【００９１】また、図１４の波形を見ると、割り当てる
ビットの順番が、上位から下位、下位から上位へと順番
に階段波形としている。このため、ドライバへ供給する
電圧の電位変化が少なく、ドライバでの波形のナマリを
少なくしている。このナマリは画像のクロストークとな
って現れるため、このナマリを少なくすることで、クロ
ストークの少ない高画質な階調画像とすることができ
る。実施例１で示したような８階調や、多階調の場合に
は電位変化が大きく、階段波とすることによるナマリの
減少はさらに効果がある。

【００９２】上記のように、表示データを２ビットとし
て各ビットに対応した重み付けをした走査電圧を印加す
ることによって４階調表示を実現しているが、実施例１
や実施例２と同じように階調数は幾つにすることも可能
である。

【００９３】上記の実施例のように、順次複数本の走査
電極を同時に選択し、かつその選択期間を１フレームの
中で複数回に分けて液晶素子を駆動するような考え方は
二値あるいは階調表示で非線形素子等（ＭＩＭなど）を
つかった液晶素子等の駆動にも応用できる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によって、高
速応答の液晶ディスプレイでもコントラストが高く、チ
ラツキが少なく、クロストークの少ない表示品質の高い
表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による液晶素子等の駆動方法の一実施
例を示す駆動波形図。

【図２】 本発明による液晶素子等の駆動方法の他の実
施例を示す駆動波形図。

【図３】 本発明による駆動回路の一例を示すブロック
図。

【図４】 走査電極ドライバの一例を示すブロック図。

【図５】 信号電極ドライバの一例を示すブロック図。

【図６】 表示パターンの説明図。

【図７】 本発明による液晶素子等の駆動方法の他の実
施例を示す駆動波形図。

【図８】 本発明による駆動回路の一例を示すブロック
図。

【図９】 本発明による駆動回路の一部の供給電圧変調
回路を示すブロック図。

【図１０】 信号電極ドライバの一例を示すブロック
図。

【図１１】 供給電圧変調回路から出力される電圧変化
を示す波形図。

【図１２】 本発明による駆動回路の一例を示すブロッ
ク図。

【図１３】 本発明による駆動回路の一部の供給電圧変
調回路を示すブロック図。

【図１４】 供給電圧変調回路から出力される電圧変化
を示す波形図。

【図１５】 従来の駆動方法の一例を示す駆動波形図。

【図１６】 従来の駆動方法の一例を示す駆動波形図。

【符号の説明】

Ｘ1，Ｘ2〜Ｘn 走査電極 Ｙ1，Ｙ2〜Ｙm 信号電極 Ｆ1，Ｆ2 フレーム期間

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査電極を有する基板と、信号電極を有
   する基板間に液晶等を介在させてなる表示素子をマルチ
   プレクス駆動する液晶素子等の駆動方法において、順次
   複数本の走査電極を同時に選択し、かつその選択期間を
   １フレーム期間の中で複数回に分けて電圧を印加するよ
   うにしたことを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
2. 【請求項２】 信号電極に印加する波形の電圧を変える
   ことによって階調表示することを特徴とする請求項１記
   載の液晶素子等の駆動方法。
3. 【請求項３】 同時に選択する走査電極の数を偶数とす
   ることを特徴とする請求項２記載の液晶素子等の駆動方
   法。
4. 【請求項４】 信号電極波形の電圧を変えて階調表示す
   る方法において、信号電極波形を時分割し、階調表示ビ
   ットを割り付け、第１の選択期間と次に選択する第２の
   選択期間の隣合う期間に割り付ける表示ビットの位を同
   じとすることを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
5. 【請求項５】 信号電極波形の電圧を変えて階調表示す
   る方法において、信号電極波形を時分割し、階調表示ビ
   ットを割り付ける場合、フレーム毎にビットの割付けを
   変えることを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
6. 【請求項６】 信号電極波形の電圧を変えて階調表示す
   る方法において、請求項５及び６記載の方法を両方とも
   備えたことを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
7. 【請求項７】 信号電極波形の電圧を変えて階調表示す
   る方法において、信号電極ドライバに入力する電圧を変
   調することを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
8. 【請求項８】 信号電極ドライバに入力する波形を階段
   状にすることを特徴とする請求項７記載の液晶素子等の
   駆動方法。
9. 【請求項９】 走査電極に印加する波形の電圧を変える
   ことによって階調表示をすることを特徴とする請求項１
   記載の液晶素子等の駆動方法。
10. 【請求項１０】 走査電極波形の電圧を変えて階調表示
    する方法において、信号電極波形を時分割し、階調表示
    ビットを割り付け、第１の選択期間と次に選択する第２
    の選択期間の隣合う期間に割り付ける表示ビットの位を
    同じとすることを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
11. 【請求項１１】 走査電極波形の電圧を変えて階調表示
    する方法において、信号電極波形を時分割し、階調表示
    ビットを割り付ける場合、フレーム毎にビットの割付け
    を変えることを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
12. 【請求項１２】 走査電極波形の電圧を変えて階調表示
    する方法において、請求項１１及び１２記載の方法を両
    方とも備えたことを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
13. 【請求項１３】 走査電極波形の電圧を変えて階調表示
    する方法において、走査電極ドライバに入力する電圧を
    変調することを特徴とする液晶素子等の駆動方法。
14. 【請求項１４】 走査電極ドライバに入力する波形を階
    段状にすることを特徴とする請求項１３記載の液晶素子
    等の駆動方法。
15. 【請求項１５】 電極波形の電圧を変えて階調表示する
    方法において、信号電極ドライバ、または走査電極ドラ
    イバに入力する電圧を変調する回路を備えたことを特徴
    とする液晶素子等の駆動回路。
16. 【請求項１６】 走査電極を有する基板と、信号電極を
    有する基板間に液晶を介在させてなる液晶素子等をマル
    チプレクス駆動して所望の表示を行う表示装置におい
    て、請求項１、２、３、４、５、６、７、８及び１５記
    載の液晶素子等の駆動方法と駆動回路を備えたことを特
    徴とする表示装置。
17. 【請求項１７】 走査電極を有する基板と、信号電極を
    有する基板間に液晶を介在させてなる液晶素子等をマル
    チプレクス駆動して所望の表示を行う表示装置におい
    て、請求項１、９、１０、１１、１２、１３、１４及び
    １５記載の液晶素子等の駆動方法と駆動回路を備えたこ
    とを特徴とする表示装置。