JPH0713523A - 液晶駆動方法と液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により、実質的な表示品質を改善
できる液晶駆動方法と液晶表示装置を提供する。 【構成】 時系列的に入力される１ライン分の映像信号
をサンプリング／ホールド回路に順次取り込み、出力素
子のバラツキにほぼ相当するレベルの範囲内で不規則に
変化させる。 【効果】 静止画面等のように均一な画像入力に対し
て、その出力信号が時間的と空間的の双方に分散される
ため、液晶パネル上の輝度差が実質的に認識されなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶駆動方法と液晶
表示装置に関し、特にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用
いたアクティブマトリックス方式を用いたものに利用し
て有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に平面表示パネルでマルチカラー表
示を実現する一方法として、液晶のマトリックスパネル
に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色の着色層を、
液晶を挟んだ基板に設けたマトリックス状の電極と対応
させ、行、列電極に時間幅を変えた電圧を与えることに
より、階調付のマルチカラー画像を得る表示装置が提案
されている。

【０００３】このような加色混合方式のフルカラー液晶
マトリックスパネルは、一般に図４に示すように、液晶
パネル１０１の水平走査方向に１画素単位に着色層Ｒ、
Ｇ及びＢと対応するドット電極を並べ、信号側駆動回路
１０２から各画電極に与える電圧を出力すると共に、走
査側駆動回路１０３により行電極に沿って順次走査する
ことにより実現されている。

【０００４】テレビジョン等、映像信号が時系列である
場合の代表的な信号側駆動回路を図５に示す。信号側駆
動回路１０４は、それぞれＲ、Ｇ及びＢの各ドットに対
応する映像信号Ｓの入力線と、それぞれの映像信号をサ
ンプリングするサンプル／ホールド回路（Ｓ／Ｈ）１０
５と、出力の駆動力を向上させるための出力バッファ
（Ｂuf）１０６からなり、図６に示すように、液晶駆動
回路の出力ごとに異なるタイミング（サンプリングタイ
ミング信号Ｃ１〜Ｃ６）で映像信号Ｓをサンプリング
し、液晶パネルへ出力する。以下、このような方式の駆
動回路をアナログドライバという。このようなアナログ
ドライバの例としては、（株）日立製作所から販売され
ている『ＨＤ６６３００』や日本電気（株）から販売さ
れている『μＰＤ１６４０７』等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液晶パネルの各画素の
輝度は、その画素に印加される電圧で決定される。現在
一般的に使用されている液晶の電圧に対する輝度変化が
最も大きいところでは、隣接する画素間で２５ｍＶ〜３
０ｍＶの電圧差があると人間の目で認識できる。

【０００６】一方、映像信号をサンプリングするアナロ
グドライバでは、そのプロセスバラツキなどにより、同
一集積回路に同一の映像信号を入力しても、図７に示す
ように、各液晶駆動出力ごとに１００ｍＶ〜２００ｍＶ
もバラツキが生じてしまう。このバラツキは、各出力に
おいて固有である上に、その度合いは各出力で不連続に
変化し、さらには集積回路間でもバラツキが生じる。し
たがって、アナログドライバを用い、液晶パネルを駆動
した場合、パネル全面に同一階調を表示させると、隣接
する出力間でバラツキが大きいところでは輝度差が目で
認識でき、画面が均一に見えなくなるという問題の生じ
ることが本願発明者の研究によって見い出された。

【０００７】この発明の目的は、簡単な構成により、実
質的な表示品質を改善できる液晶駆動方法と液晶表示装
置を提供することにある。この発明の前記ならびにその
ほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付
図面から明らかになるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、時系列的に入力される１ラ
イン分の映像信号をサンプリング／ホールド回路に順次
取り込み、出力素子のバラツキにほぼ相当するレベルの
範囲内で不規則に変化させる。

【０００９】

【作用】上記した手段によれば、静止画面等のように均
一な画像入力に対して、その出力信号が時間的と空間的
の双方に分散されるため、液晶パネル上の輝度差が実質
的に認識されなくなる。

【００１０】

【実施例】図１には、この発明に係る液晶表示装置にお
ける信号側駆動回路の一実施例のブロック図が示されて
いる。同図には、液晶パネルに対応した多数の信号線電
極のうち、Ｘ１〜Ｘ５に対応した回路が代表として例示
的に示されている。同図の回路は、同様な他の信号線電
極に対応した回路とともに、公知のＭＯＳ集積回路の製
造技術によって、単結晶シリコンのような１個の半導体
基板上において形成される。

【００１１】映像信号Ｓは、入力信号線を通してサンプ
リング／ホールド回路１０５の入力に供給される。タイ
ミング発生回路は、サンプルクロックＣを受けて、時系
列的に入力される映像信号Ｓに対応したサンプリングタ
イミング信号Ｃ１〜Ｃ５を形成する。サンプリング／ホ
ールド回路１０５は、それに供給されたサンプリングタ
イミング信号Ｃ１〜Ｃ５等により、入力された映像信号
Ｓを取り込んで保持する。上記保持された映像信号は、
出力バッファ１０６を介して、出力線電極Ｘ１〜Ｘ５等
にパラレルに出力させられる。

【００１２】この実施例では、出力素子のプロセスバラ
ツキが表示動作に対して実質的に影響を及ぼさないよう
にするため、各出力回路毎に電圧変動回路（Ｖｃ）１０
７が設けられる。この電圧変動回路１０７は、電圧変動
回路制御回路１０８によって制御される。上記電圧変動
回路１０７は、特に制限されないが、アナログ加算回路
から構成され、一方の入力には、サンプリング／ホール
ド回路１０５の保持電圧が入力され、他方の入力には電
圧変動回路制御回路１０８から入力される微小変動電圧
が供給される。

【００１３】上記電圧変動回路１０７は、ホールド回路
を構成する演算増幅回路を利用するものでってもよい。
すなわち、スイッチ素子を介して入力された映像信号を
取り込むキャパシタの保持電圧を受けてインピーダンス
変換を行うボルテージフォロワ形態の演算増幅回路を利
用して加算回路を構成する。

【００１４】上記電圧変動回路制御回路１０８は、上記
出力素子のプロセスバラツキの範囲内で不規則に発生す
る電圧を形成するものである。これにより、出力回路１
０６から出力される出力信号は、上記ホールド回路に保
持された信号電圧に、上記不規則信号が加算されたもの
とされる。

【００１５】この構成に代え、電圧変動回路は入力され
る映像信号を変動させる抵抗回路から構成されてもよ
い。電圧変動回路制御回路は１０８は、複数からなる抵
抗のうちの１つを選ぶ選択信号を形成する。これによ
り、サンプリング／ホールド回路１０５に取り込まれる
保持信号は、各信号電極毎に映像信号Ｓが抵抗回路によ
り変化させられた信号として取り込まれるようにされ
る。

【００１６】図２には、この発明に係る液晶駆動方法を
説明するための出力駆動電圧の分布図が示されている。
同図において、○印で示したのは、同じレベルの映像信
号を入力したときの各出力回路における出力素子のプロ
セスバラツキに対応した出力電圧であり、●印で示した
のは、この発明に係る液晶駆動方法により上記映像信号
に対して第１ライン目の出力電圧を示し、×印で示した
のは第２ライン目の出力電圧を示している。

【００１７】出力素子の固有の出力バラツキは、Ｘ１で
は出力すべき電圧Ｖｏに対して高い電圧とされ、Ｘ２で
は若干高くされ、Ｘ３では低い電圧とされ、Ｘ４では高
くされ、Ｘ５では若干低くされ、Ｘ６では若干高くされ
る。このような固有パターンにより駆動電圧が出力され
ると、Ｘ１とＸ２、Ｘ２とＸ３やＸ３とＸ４のように隣
接画素間でレベル差が大きいと階調差が目立つものとさ
れる。すなわち、縦方向に階調差による縞模様が画面に
現れるので目障りなものとなる。

【００１８】これに対して、本願の駆動方法では１つの
信号線電極Ｘ１においても、ライン毎に出力レベルが異
なる。そして、同じラインでも隣接毎に区々のレベル差
が生じる。これが、時間的にも空間的にも変化するもの
であるので、人間の目により積分されたものが階調とし
て認識される。この結果、前記のように不規則に階調が
絶えず不規則変化する画面により平均化されたものなる
ので、出力素子のプロセスバラツキが特有のパターンと
して認識されなくなる。

【００１９】図３には、この発明に係る液晶表示装置に
おける信号側駆動回路の他の一実施例のブロック図が示
されている。この実施例では、映像信号Ｓの入力部にお
いて、映像信号電圧変動回路１０９が設けられる。この
映像信号電圧変動回路１０９は、映像信号電圧変動回路
制御回路１１０によって制御される。

【００２０】この構成では、映像信号電圧変動回路１０
９は、アナログ加算回路から構成され、映像信号Ｓに対
して不規則な微小電圧を加算させる。すなわち、映像信
号電圧変動回路制御回路１１０は、ランダムノイズ発生
回路から構成されて、上記出力素子のプロセスバラツキ
の範囲内の微小なノイズを形成し、上記アナログ加算回
路としての映像信号電圧変動回路１０９に入力して、映
像信号Ｓにランダムノイズを重畳させる。

【００２１】この構成では、１つのアナログ加算回路に
より、映像信号Ｓに対して不規則な電圧変動を生じさせ
ることができるから、従来のアナログドライバと同様に
タイミング発生回路により形成されたサンプリングタイ
ミング信号Ｃ１〜Ｃ５等により、サンプリング／ホール
ド回路１０５を制御して、上記不規則電圧が重畳された
映像信号Ｓを取り込むことにより、前記同様な出力信号
を信号線電極Ｘ１〜Ｘ５等にパラレルに出力させること
ができる。

【００２２】この発明に係る液晶表示装置は、上記のよ
うな信号側駆動回路に、図４に示したような走査側駆動
回路と液晶表示パネル及びこれらの動作の制御に必要な
制御回路が組み合されて構成されるものである。

【００２３】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１） 時系列的に入力される１ライン分の映像信号を
サンプリング／ホールド回路に順次取り込み、出力素子
のバラツキにほぼ相当するレベルの範囲で不規則に変化
させる駆動方法を採ることにより、静止画面等のように
均一な画像入力に対して、その出力信号が時間的と空間
的の双方に分散されるため、液晶パネル上の輝度差が実
質的に認識されなくなるという効果が得られる。

【００２４】（２） 時系列的に入力される１ライン分
の映像信号をサンプリング／ホールド回路に順次取り込
み、パラレルに出力させる信号側駆動回路に対して、そ
の出力素子のバラツキにほぼ相当するレベルの範囲で不
規則に変化させる電圧変動回路とその制御回路を設ける
ことにより、静止画面等のように均一な画像入力に対し
て、その出力信号が時間的と空間的の双方に分散される
ため、液晶パネル上の輝度差が実質的に認識されなくな
るという効果が得られる。

【００２５】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、映像
信号に不規則電圧微小電圧を生じさせる回路は、単なる
抵抗加算回路を用いる等種々の実施形態を採ることがで
きる。信号側駆動回路は、液晶表示パネルの上下に振り
分けて配置し、一方では奇数番目の信号線電極を駆動
し、他方では偶数番目の信号線電極を駆動するものであ
ってもよい。この発明は、アナログ映像信号によりＴＦ
Ｔアクティブマトリックス方式の液晶表示パネルを駆動
するものに広く利用できる。

【００２６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、時系列的に入力される１ラ
イン分の映像信号をサンプリング／ホールド回路に順次
取り込み、出力素子のバラツキにほぼ相当するレベルの
範囲で不規則に変化させることにより、静止画面等のよ
うに均一な画像入力に対して、その出力信号が時間的と
空間的の双方に分散されるため、液晶パネル上の輝度差
が実質的に認識されなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る液晶表示装置における信号側駆
動回路の一実施例を示すブロック図である。

【図２】この発明に係る液晶駆動方法を説明するための
出力駆動電圧の分布図である。

【図３】この発明に係る液晶表示装置における信号側駆
動回路の他の一実施例を示すブロック図である。

【図４】液晶表示装置の一例を示す概略ブロック図であ
る。

【図５】従来の液晶表示装置における信号側駆動回路の
一実施例を示すブロック図である。

【図６】図５の信号側駆動回路の動作の一例を説明する
ための波形図である。

【図７】従来の液晶駆動装置における信号側駆動回路の
動作を説明するための出力駆動電圧の分布図である。

【符号の説明】

１０１…液晶パネル、１０２…信号側駆動回路、１０３
…走査側駆動回路、１０４…信号側駆動回路、１０５…
サンプリング／ホールド回路、１０６…出力バッファ、
１０７…電圧変動回路、１０８…電圧変動回路制御回
路、１０９…塩蔵信号電圧変動回路、１１０…映像信号
電圧変動回路制御回路、Ｘ１〜Ｘ５…信号線電極、Ｃ…
サンプルクロック、Ｃ１〜Ｃ５…サンプリングタイミン
グ信号、Ｓ…映像信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時系列的に入力される１ライン分の映像
   信号をサンプリング／ホールド回路に順次取り込み、そ
   れをＴＦＴ液晶表示パネルの信号線電極に対してパラレ
   ルに出力させる液晶駆動方法において、上記映像信号を
   サンプリング／ホールド回路に取り込むとき又はそれを
   信号線電極へ出力させるときにその素子のバラツキにほ
   ぼ相当するレベルの範囲内で不規則に変化させるように
   したことを特徴とする液晶駆動方法。
2. 【請求項２】 上記映像信号を不規則に変化させる方法
   は、映像信号にランダムノイズを加算させるようにする
   ものであることを特徴とする請求項１の液晶駆動方法。
3. 【請求項３】 ＴＦＴ液晶表示パネルと、時系列的に入
   力される１ライン分の映像信号を順次取り込むサンプリ
   ング／ホールド回路と、上記サンプリング／ホールド回
   路に取り込まれた映像信号を上記ＴＦＴ液晶表示パネル
   の信号線電極にパラレルに出力させる出力回路と、上記
   時系列に入力される映像信号に対して不規則に変化する
   微小信号を加算させる入力回路又は上記サンプリング／
   ホールド回路に取り込まれた映像信号に出力素子のバラ
   ツキにほぼ相当するレベルの範囲内で不規則に変化する
   微小信号を加算して出力させる出力回路とを備えてなる
   ことを特徴とする液晶表示装置。