JPH07230264A - 液晶表示装置の駆動方法および液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents
液晶表示装置の駆動方法および液晶表示装置の駆動回路Info
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- JPH07230264A JPH07230264A JP2040694A JP2040694A JPH07230264A JP H07230264 A JPH07230264 A JP H07230264A JP 2040694 A JP2040694 A JP 2040694A JP 2040694 A JP2040694 A JP 2040694A JP H07230264 A JPH07230264 A JP H07230264A
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Abstract
に送るといった処理を行うデ−タドライバの消費電力を
抑えることを目的とする。 【構成】 複数のデ−タ電極2とこれらの共通電極とを
有する液晶表示部1に対し、データドライバ3がそのバ
ッファに入力されたディジタルデ−タに対応の駆動電圧
を設定してデ−タ電極2に送るにあたり、正負のいずれ
か一方の極性の駆動電圧が加えられるデ−タ電極2のそ
れぞれに対してはディジタルデータをそのまま用いるこ
とにより駆動電圧を設定し、また、正負のいずれか他方
の極性の駆動電圧が加えられるデ−タ電極2のそれぞれ
に対してはディジタルデータをデ−タ変換(ビット反
転)した後の新ディジタルデータを用いることにより駆
動電圧を設定し、表示用画像信号からディジタルデータ
を作成する段階では駆動電圧の交流化のための処理を行
わないように構成する。
Description
法および駆動回路に関し、特に液晶表示部の表示対象の
デ−タ電極に対し、表示用画像信号に対応のディジタル
デ−タに対応する駆動電圧と、このディジタルデ−タを
反転させた新ディジタルデ−タに対応する駆動電圧とを
所定の関係、例えば奇数番目の縦ラインと偶数番目の縦
ラインとで共通電極に対する正負の極性が反転するよう
な関係で送るようにした液晶表示装置の駆動方法および
そのための駆動回路に関する。
する受光形素子であって、低駆動電圧で消費電力が少な
く駆動回路が比較的簡単であり、さらには薄型で軽量で
あるなどの特長を持ち、時計、電卓、ポータブルカラー
テレビやコンピュータ端末などの表示デバイスとして利
用されている。
型・低電力化にともない、そこで用いられる液晶表示装
置自体にも低電力化が要請されており、本発明はこのよ
うな要請に応えるものである。
化やフリッカ対策のため、各データ電極に加える駆動電
圧の(共通電極に対する)極性を図7に示すような各種
の態様で反転させて当該駆動電圧の交流化を図ることが
行われている。
わち共通電極の電位を固定し縦1ラインごとにデ−タ電
極の駆動電圧の極性を逆にし、さらにはこの逆にする関
係をフレームごとに反転する方式(図7参照)が低電力
化に有効である。
Transistorを用いたマトリックス形式の液晶表示装置)
の駆動用ICパッケージとしては、 ・COF(Chip On Film) ・COG(Chip On Glass) などが用いられ、材質やコストの点ではフィルムを用い
ない後者の方が有利である。
きるCOFの場合にはその一部(縁部)がTFT基板に
取り付けられ、パッケージ自体を曲げることができない
COFの場合にはその全体がTFT基板に取り付けられ
ることになる。
形式の駆動用ICパッケージではTFT基板60の上方縁
部分に上データドライバ61を、下方縁部分に下データド
ライバ62をそれぞれ設けた両側駆動方式を用いることが
多く、前者は奇数番目の縦ラインを、後者は偶数番目の
縦ラインをそれぞれ分担している。
の駆動用ICパッケージではTFT基板60′の上方縁部
分および下方縁部分のいずれか一方に片側データドライ
バ63を設けた片側駆動方式を用いること用いることが多
く、これにより当該TFT基板60′のサイズをCOF形
式の駆動用ICパッケージのそれと同じにしている。な
お、いずれの形式の駆動用ICパッケージの場合にもス
キャンドライバ64は横ライン選択用の信号を出力してい
る。
の、それぞれ2階調の上データドライバ61および下デー
タドライバ62で設定される各駆動電圧の共通電極に対す
る極性を示すもので、任意の時点において一方のデ−タ
ドライバは正極性の駆動電圧を、他方のデ−タドライバ
は負極性の駆動電圧をそれぞれ出力しており、これによ
って各データ電極の駆動電圧の交流化が確保される。ま
た、各データドライバが担当の極性はフレーム周波数で
切り換えられている。
号)」→「画素単位のディジタルデ−タ」→「当該ディ
ジタルデ−タに対応の駆動電圧V1,V2」といった一
連の流れにおけるディジタルデ−タ作成の際には、アナ
ログ画像信号の階調に応じたディジタル化を行うだけで
よく、前記交流化のための処理は不要である。
いわゆるベタ表示の場合、あるフレームでは奇数番目の
縦ラインのデータ電極に負極性の駆動電圧V1が、偶数
番目の縦ラインのデータ電極に正極性の駆動電圧V2が
それぞれ供給され、また、次のフレームでは奇数番目の
縦ラインのデータ電極に正極性の駆動電圧V2が、偶数
番目の縦ラインのデータ電極に負極性の駆動電圧V1が
それぞれ供給されることになる。
駆動方式)の場合の、片側データドライバ63で設定され
る駆動電圧の共通電極に対する極性、およびディジタル
デ−タ作成段階での交流化処理の様子を示している。
黒レベルの画像信号に対して任意のフレームの奇数番目
の縦ラインのデータ電極には負極性の駆動電圧V1を、
偶数番目の縦ラインのデータ電極には正極性の駆動電圧
V4をそれぞれ供給することになり、このときの表示用
画像信号(アナログ信号)からディジタルデ−タへの変
換の際は負極性の黒レベルを示す「00」と正極性の黒
レベルを示す「11」とが画素単位で交互に作成され
る。
対しては負極性の駆動電圧V1を設定するためのディジ
タルデ−タ「00」が、これに続く(m+1)画素に対
しては正極性の駆動電圧V4 を設定するためのディジタ
ルデ−タ「11」がそれぞれ作成され、この作成関係は
次のフレームでは逆となる。また、白レベルの画像信号
に対しても同じようにディジタルデ−タ「01」と「1
0」とが画素単位で交互に作成され、このような内容の
ディジタル化によって各データ電極の駆動電圧を交流化
している。
トで正負の極性を、下位ビットで表示用画像信号の階調
をそれぞれ特定しており、実用的にはこの下位ビットと
して例えば3ビットが用いられている。
材質やコストの点で有利なCOG形式の駆動用ICパッ
ケージを用いた片側駆動方式では、表示用画像信号の階
調を示すディジタルデ−タを作成する際に、後で当該デ
ィジタルデ−タによって対応データ電極ごとに設定され
る駆動電圧の共通電極に対する極性も取り込むかたちで
特定しているため、ディジタルデ−タのトグル周波数が
高くなってデ−タドライバのディジタルデ−タ入力部の
バッファの反転による電流が増え、デ−タドライバユニ
ットの消費電力が増加するという問題点があった。
デ−タの各ビットが画素単位で反転してそのトグル周波
数が最大(クロック周波数の1/2 で例えば12.5MHz )と
なり、デ−タドライバユニットの消費電力の増加が顕著
である。
の階調に応じたディジタルデ−タに変換する段階では対
応データ電極の駆動電圧の共通電極に対する極性を考慮
せずに、すなわち当該極性については正負いずれかの任
意の状態に固定したままでディジタルデ−タ入力部に先
ず入力し、その後、駆動電圧の交流化のための所定のデ
−タ変換を行うことにより、ディジタルデ−タのトグル
周波数を低くしてデ−タドライバユニットの低電力化を
図ることを目的とする。
を切り変えるためのモード信号に基づいてデ−タ変換を
前者でのみ選択的に行うようにすること、さらにはディ
ジタルデータと駆動電圧との対応関係や、任意のディジ
タルデータによって設定される駆動電圧自体を必要に応
じて変更できるようにすることにより液晶表示装置の性
能向上を図ることを目的とする。
明図である。1は、液晶表示部であり、例えばマトリッ
クス状に配置されたデータ電極2とこれらの共通電極な
どからなっている。2は、データ電極であり、デ−タド
ライバ3で設定された駆動電圧がTFTなどを介して加
えられている。3は、デ−タドライバであり、ここのバ
ッファ部に入力されるディジタルデ−タは前述のように
駆動電圧の極性を考慮していないものであって、Aグル
ープ(例えば奇数番目の縦ラインの画素に対応)のディ
ジタルデ−タについてはこのデータで駆動電圧を特定
し、またBグループ(例えば偶数番目の縦ラインの画素
に対応)のディジタルデ−タについてはデ−タ変換を行
った後の新ディジタルデータで駆動電圧を特定し、それ
ぞれをデータ電極2に送っている。4は、スキャナドラ
イバであり、特定の横1ライン分をの画素を選択するた
めの信号を出力している。
ジタルデ−タ「00(黒レベル)」が続く場合、 ・Aグループに対してはこの「00」に相当の駆動電圧
V1を設定し、 ・Bグループに対してはこの「00」を「11」のディ
ジタルデ−タに変換してこれに相当の駆動電圧V4を設
定する。
の駆動回路として、表示用画像信号に対応のディジタル
データを保持するラッチ部と、このラッチ部の保持デー
タに基づいて当該表示用画像信号に対応する電極駆動用
の基準電圧を選択するスイッチ部と、前記ディジタルデ
ータの中で特定のものに対してビット反転処理を行うビ
ット反転処理部などを備えたもの(図3参照)を用いて
いる。
ファに入力されるディジタルデ−タについては対応デー
タ電極の駆動電圧の共通電極に対する極性を考慮せず
に、トグル周波数の低いものとし、その後の特定グルー
プのディジタルデ−タに対するデ−タ変換によって駆動
電圧の交流化を図ることにより、バッファの低電力化に
適した液晶表示装置の駆動方法および駆動回路を構成し
ている。
式(片側駆動方式)に適用した場合のデ−タ変換および
駆動電圧の設定は図2のようになっている。なお、バッ
ファに入力されるディジタルデ−タは負極性の「00」
および「01」、または正極性の「10」および「1
1」のいずれかの組が用いられる。
ときには、任意のm画素では黒レベルの「00」および
白レベルの「01」の各ディジタルデ−タに対応の駆動
電圧V1およびV2が設定される。
ジタルデ−タに対応の駆動電圧V4およびV3がそれぞ
れ設定される。
設定はフレーム単位で行われており、次のフレームでは
m画素にデ−タ変換が実行されて新ディジタルデータに
対応の駆動電圧V4およびV3が選択され、(m+1)
画素ではデ−タ変換が実行されずにそのときのディジタ
ルデ−タに対応の駆動電圧V1およびV2が設定され
る。
と駆動電圧との対応関係を、 ・「00」→V4 ・「01」→V3 ・「10」→V2 ・「11」→V1 のように変更すれば、(m+1)画素に対してデ−タ変
換を実行するといったルールを継続することができる。
極性表示用の1ビットと下位の階調表示用の1ビットと
からなる2ビットにしているが、このディジタルデ−タ
を何ビットにするかは任意である。
れるディジタルデ−タ、すなわち対応データ電極の駆動
電圧の共通電極に対する極性まで考慮していないディジ
タルデ−タの作成主体は、デ−タドライバの外部に限定
されることなく、入力された表示用画像信号に対してデ
−タドライバ側で実行するようにしてもよい。
の低いディジタルデ−タをバッファに先ず入力し、その
後、駆動電圧の交流化のための所定のデ−タ変換を行っ
てから対応の駆動電圧を設定するようにしたもので、縦
ライン反転方式の場合に限定されるものではない。
応関係を変更するタイミングとしては、フレーム周期の
整数倍や水平ライン周期の整数倍などの特定の周期や外
部からの制御信号に基づくものでもよい。
タに対応する駆動電圧の値を制御信号で選択的に変更す
ることにより液晶パネル上の輝度ムラや色度ムラなどを
補正することができる。
する。なお、以下の実施例では、説明の便宜上、図1と
同様の2ビットのディジタルデ−タおよび縦ライン反転
方式(片側駆動方式)を前提にしている。
示す説明図であり、11はディジタルデ−タと選択される
駆動電圧との対応関係を特定する制御部、12はシフトレ
ジスタ、13はシフトレジスタ12のシフトパルスに同期し
て入力ディジタルデ−タ(D0,D1の2ビット)を順
次ラッチする第1のラッチ群、14はロード信号LOAD
に同期して第1のラッチ群13の保持デ−タ(LDT1〜
LDTM)をラッチする第2のラッチ群、15は第2のラ
ッチ群14の保持デ−タをデコード処理するデコーダ群、
16はデコーダ群15の出力に基づいて基準電圧V1〜VN
の中から対応する各電圧を選択して出力端OUT1〜O
UTMに出力するためのアナログスイッチをそれぞれ示
している。
いる。 V1〜VN・・基準電圧 D0,D1・・駆動電圧の極性を考慮していない入力ディジタルデ−タ START・・1水平ライン分の入力ディジタルデ−タの取り込み開始信号 CLK ・・入力ディジタルデ−タのクロック信号 LOAD ・・第2のラッチ群14に対するロード信号 CONT ・・制御部11の入力信号 LDT1 ・・第1のラッチ群13に保持される、所定のデ−タ変換後(ビット 〜LDTM 反転後)の新ディジタルデ−タ OUT1 ・・液晶パネルの各デ−タ電極に対する駆動電圧 〜OUTM
ャートを示すもので、「M(1水平ラインのデ−タ電極
数)=4,N(駆動電圧数)=4」を前提としている。
なお、実際の液晶パネルの場合には例えば「M=1920」
となる。
ッジのタイミングで発生するシフトレジスタ12のシフト
パルスによって入力ディジタルデ−タ(D0,D1)が
第1のラッチ群13にLDT1〜LDT4としてラッチさ
れる。このとき、LDT2とLDT4については元の入
力ディジタルデ−タの各ビットを反転したかたちでラッ
チされる。
ィジタルデ−タはロード信号LOADに同期して第2の
ラッチ群14にラッチされ、続いてデコーダ群15によって
デコードされる。
グスイッチ16が動作し、第2のラッチ群14にラッチされ
ていたLDT1〜LDT4のそれぞれに対応する基準電
圧V1〜VNが液晶パネルの例えば1水平ライン分の各
デ−タ電極に対する駆動電圧OUT1〜OUT4として
選択されることになる。
が順に繰り返されることになり、 ・ロード信号21の後の周期t1 では 「OUT1=V1,OUT2=V4,OUT3=V2,
OUT4=V3」 ・ロード信号22の後の周期t2 では 「OUT1=V2,OUT2=V4,OUT3=V2,
OUT4=V4」 ・ロード信号23の後の周期t3 では 「OUT1=V1,OUT2=V3,OUT3=V1,
OUT4=V3」 といった駆動電圧がそれぞれ設定されている。なお、V
Cは共通電極の電圧に相当する。
ば「00」)に対して、内部での対応を切り換えること
により駆動電圧OUT1〜OUT4を縦1ラインごとに
逆特性にすることができ、入力ディジタルデ−タ(D
0,D1)のトグル周波数を低く抑えた状態での駆動電
圧の交流化が可能となる。
とを選択できるようにした実施例を示しており、モード
選択用信号MODEと入力ディジタルデ−タD0とが入
力される排他的論理和ゲート31およびモード選択用信号
MODEと入力ディジタルデ−タD1とが入力される排
他的論理和ゲート32以外の部分は図3および図4と同様
の構成となっている。
おり、第1のラッチ群13ー1〜13ー4はシフトレジスタ
12のシフトパルスの立ち下がりエッジのタイミングで、
第2のラッチ群14ー1〜14ー4はロード信号LOADの
立ち上がりエッジのタイミングでそれぞれの入力デ−タ
を取り込んでいる。
れには対応する第2のラッチ群14ー1〜14ー4のラッチ
デ−タが入力され、各ラッチの出力E1〜E4のいずれ
か1つがこの入力デ−タに応じてハイレベルとなる。
のそれぞれを構成する4個のスイッチ要素の中で、この
ハイレベル信号がイネイブル端子ENに入力されるスイ
ッチ要素の入力端子INと出力端子OUTの間が導通状
態となり、当該入力端子に加えられている基準電圧V1
〜V4がデ−タ電極の駆動電圧OUT1〜OUT4とし
て取り出される。
1のラッチ13ー1および13ー3には入力ディジタルデ−
タD0,D1がそのまま入力され、偶数番目の縦ライン
に相当する第1のラッチ群13ー2および13ー4には排他
的論理和ゲート31および32の出力デ−タが入力されてい
る。
は、モード選択用信号MODEが両側駆動用の「L」の
ときには入力ディジタルデ−タD0,D1と同じ極性の
デ−タを、またモード選択用信号MODEが片側駆動用
の「H」のときには入力ディジタルデ−タD0,D1と
逆の極性のデ−タをそれぞれ出力して第1のラッチ13ー
2および13ー4に入力する。
対し、両側駆動モードではOUT1〜OUT4のそれぞ
れに同じ極性の基準電位(例えば入力ディジタルデ−タ
「00」に対しては基準電位V1)が選択され、片側駆
動モードではOUT1,OUT3とOUT2,OUT4
とで逆の極性の基準電位(例えば入力デ−タ「00」に
対してOUT1,OUT3にはV1、OUT2,OUT
4にはV4)が選択される。なお、この両側駆動モード
では図示のデ−タドライバが両側駆動用のデ−タドライ
バの一つとして用いられる。
であり、図5の実施例とは主に ・アナログスイッチ群46ー1〜46ー4それぞれのスイッ
チ要素を2個として各アナログスイッチの入力端子IN
を、デ−タ電極の極性ごとに新たに設けたアナログスイ
ッチ51,52 の対応する方に接続したこと ・アナログスイッチ51,52 の4つのスイッチ要素の各入
力端子INには基準電圧V1〜V4を1対1の対応で接
続し、また各イネイブル端子ENには交流化信号Mまた
はこれのインバータ53を介した反転信号を入力したこと ・第1のラッチ群43ー1〜43ー4は、入力ディジタルデ
−タの中の階調表示ビットD0のみをラッチし、出力端
子の選択によりラッチ43ー2およびラッチ43ー4でのビ
ット反転を実行していること ・第2のラッチ群44ー1〜44ー4は、階調表示ビットD
0またはこれの反転ビットのいずれかをラッチし、この
入力データとその反転ビットの両者をアナログスイッチ
群46ー1〜46ー4の対応するアナログスイッチのイネイ
ブル端子ENに対し出力していること ・デコーダ群15ー1〜15ー4や排他的論理和ゲート31,
32を省略したことの点で相違している。
位期間ではアナログスイッチ51の♯1と♯2のスイッチ
要素とアナログスイッチ52の♯3と♯4のスイッチ要素
とが導通状態となり、アナログスイッチ46ー2にはV1
およびV2の負極性グループが、アナログスイッチ46ー
3にはV3およびV4の正極性グループがそれぞれ割り
当てられる。
ー3はそれぞれ第2のラッチ44ー2および44ー3の出力
側に得られる「H」, 「L」の中の前者が入力される方
のスイッチ要素が導通状態となって、基準電圧V1〜V
4のいずれか一つが駆動電圧OUT2およびOUT3と
して取り出されることになる。
0)が「0」の場合、第1のラッチ43ー2の出力レベル
は「H」、第1のラッチ43ー3の出力レベルは「L」と
なってアナログスイッチ46ー2のスイッチ要素♯1とア
ナログスイッチ46ー3のスイッチ要素♯2とが導通する
ため、駆動電圧OUT2として基準電圧V1が、駆動電
圧OUT3として基準電圧V4がそれぞれ選択される。
いるが、R,G,Bの各色信号に対応させた3種類の入
力ディジタルデ−タを用意することによって本発明をカ
ラー表示にも適用できることは勿論であり、例えば図6
の片側駆動の場合、3ビットおきの3グループの入力デ
ィジタルデ−タを各色信号に対応させればよい。
えられる入力ディジタルデ−タを作成する際には対応す
るデ−タ電極の駆動電圧の極性を考慮せずにそのトグル
周波数が低いものとし、データドライバ内部でのビット
反転処理を行うことにより当該極性を持たせるようにし
ているため、ディジタルデ−タ入力部のバッファの反転
にともなう電流増加の頻度が従来のデータドライバより
も減少して消費電力の低減化を図ることができる。
を切り変えるためのモード信号に基づいてデ−タ変換を
前者でのみ選択的に行うようにし、さらにはディジタル
データと駆動電圧との対応関係や、任意のディジタルデ
ータによって設定される駆動電圧自体を必要に応じて変
更できるようにしているため、液晶表示装置の利用効率
を高め、また液晶パネル上の輝度ムラや色度ムラを補正
するなどして液晶表示装置の性能を向上させることがで
きる。
換を示す説明図である。
である。
を示す説明図である。
を選択できるようにしたデ−タドライバを示す説明図で
ある。
ライバを示す説明図である。
の交流化などを示す説明図である。
である。
を示す説明図である。
性および駆動電圧の交流化を示す説明図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 複数のデ−タ電極とこれらの共通電極と
を有する液晶表示部に対し、表示される画素を順に選択
するための選択信号をスキャンドライバから送るととも
に、選択された前記画素の前記デ−タ電極に対し、前記
共通電極に対する正負の極性分布をもつように表示用画
像信号に対応する駆動電圧をデータドライバから送るこ
とにより表示を行う液晶表示装置の駆動方法において、 前記正負のいずれか一方の極性の前記駆動電圧が加えら
れる前記データ電極のそれぞれに対しては前記表示用画
像信号に対応のディジタルデータをそのまま用いること
により前記駆動電圧を設定し、前記正負のいずれか他方
の極性の前記駆動電圧が加えられる前記デ−タ電極のそ
れぞれに対しては前記ディジタルデータを反転状態にな
るようにデ−タ変換した後の新ディジタルデータを用い
ることにより前記駆動電圧を設定することを特徴とする
液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項2】 前記ディジタルデータと前記駆動電圧と
の対応関係をフレーム周期の整数倍や水平ライン周期の
整数倍などの所定の周期で変更することを特徴とする請
求項1記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項3】 前記ディジタルデータと前記駆動電圧と
の対応関係を外部からの制御信号によって変更すること
を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項4】 前記ディジタルデータに対応する前記駆
動電圧の値を外部からの制御信号によって変更すること
を特徴とする請求項1、2または3記載の液晶表示装置
の駆動方法。 - 【請求項5】 表示用画像信号に対応のディジタルデー
タを保持するラッチ部と、 このラッチ部の保持データに基づいて当該表示用画像信
号に対応する電極駆動用の基準電圧を選択するスイッチ
部と、 前記ディジタルデータの中で特定のものに対してビット
反転処理を行うビット反転処理部とを備えることを特徴
とする液晶表示装置の駆動回路。 - 【請求項6】 前記ビット反転処理部を前記ラッチ部の
前段に設け、前記ビット反転処理が行われない前記ディ
ジタルデータおよび当該ビット反転処理部の出力である
新ディジタルデータが順次前記ラッチ部に保持されるこ
とを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置の駆動回
路。 - 【請求項7】 前記ビット反転処理部の動作あるいは非
動作を切り換えるモード切換部を備え、外部からの切り
換え信号により前記ビット反転処理の有無を切り換えら
れることを特徴とする請求項5または6記載の液晶表示
装置の駆動回路。 - 【請求項8】 前記スイッチ部を、前記基準電圧の正負
の極性を選択するための第1のスイッチング手段と前記
基準電圧のレベルを選択するための第2のスイッチング
手段とで構成し、電極側に送られる前記基準電圧の前記
極性を当該第1のスイッチング手段の動作によって切り
換えられることを特徴とする請求項5または6記載の液
晶表示装置の駆動回路。
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