JPH0863131A - 画像表示装置の駆動方法 - Google Patents
画像表示装置の駆動方法Info
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- JPH0863131A JPH0863131A JP14646995A JP14646995A JPH0863131A JP H0863131 A JPH0863131 A JP H0863131A JP 14646995 A JP14646995 A JP 14646995A JP 14646995 A JP14646995 A JP 14646995A JP H0863131 A JPH0863131 A JP H0863131A
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Abstract
おいて、仮想行の存在による表示むらを抑える。 【構成】行電極の少なくとも1部に、仮想的な行電極を
含ませるとともに、該仮想行電極上のデータを、当該仮
想行電極の近傍の実行電極上のデータと一致させること
を特徴とする。
Description
適した液晶表示装置を駆動する方法に関する。特に、本
発明は、複数ライン同時選択法(特開平6−2790
7、USP5262881参照)でマルチプレクス駆動
を行う、単純マトリクス型液晶表示装置の駆動方法に関
する。
といい、データ電極を列電極ともいうことにする。
示媒体へのニーズはますます高まっている。液晶ディス
プレイは薄型、軽量、低消費電力などのメリットがあ
り、半導体技術との整合性もよく、ますます普及するも
のと考えられる。一方で普及にともなって画面大型化、
高精細化が求められるようになって大容量表示をする方
法の模索が始まっている。そのなかでSTN(超ねじれ
ネマティック)方式はTFT(薄膜トランジスタ)方式
にくらべ製造工程が簡素であり、低コストで生産できる
ので将来の液晶ディスプレイの主流になると考えられ
る。
来から線順次マルチプレクス駆動が行われている。この
方法は各行電極を一本ずつ順次選択するとともに、列電
極を表示したいパターンと対応させて選択するもので、
全行電極が選択されることによって一画面の表示を終え
る。
きくなるにつれて、フレーム応答と呼ばれる問題が起こ
ることが知られている。線順次駆動法では、選択時には
比較的大きく、非選択時には比較的小さい電圧が画素に
印加される。この電圧比は一般に行ライン数が大きくな
るほど(高デューティ駆動となるほど)大きくなる。こ
のため、電圧比が小さいときには電圧実効値に応答して
いた液晶が印加波形に応答するようになる。すなわち、
フレーム応答とは選択パルスでの振幅が大きいためオフ
時の透過率が上昇し、選択パルスの周期が長いためオン
時の透過率が減少し、結果としてコントラストの低下を
引き起こす現象である。
ーム周波数を高くし、これにより選択パルスの周期を短
くする方法が知られているが、これには重大な欠点があ
る。つまり、フレーム周波数を増やすと、印加波形の周
波数スペクトルが高くなるので、表示の不均一を引き起
こし、消費電力が上昇する。このように選択パルス幅が
狭くなりすぎるのを防ぐため、フレーム周波数の上限に
は制限がある。
解決するために、最近、新駆動法が提案された。複数の
行電極(選択電極)を同時に選択する複数ライン同時選
択法などの方法である。この方法は複数の行電極を同時
に選択し、かつ、列方向の表示パターンを独立に制御で
きる方法であり、選択幅を一定に保ったままフレーム周
期を短くできる。すなわちフレーム応答を抑制した高コ
ントラスト表示ができる。
パターンを独立に制御するために、同時に選択される各
行電極には一定の電圧パルス列が印加される。複数のラ
インを同時に選択する駆動法では、複数の行電極に同時
に電圧パルスが印加されるため、列方向の表示パターン
を同時にかつ独立に制御するために、行電極には各々極
性の違うパルス電圧が印加される必要がある。行電極に
は極性を持つパルスが何回か印加され、トータルで各画
素にはオン、オフに応じた実効電圧が印加される。
電極に印加される選択パルス電圧群はL行K列の行列
(これを以後、選択行列(A)という)として表せる。
各行電極に対応する選択パルス電圧系列は1アドレス期
間内で互いに直交なベクトル群として表せるため、これ
らを列要素として含む行列は直交行列となる。つまり、
行列内の各行ベクトルは互いに直交である。行の数Lは
同時選択数に対応し、各行はそれぞれのラインに対応す
る。たとえば、L本の選択ラインの中の第1ラインに
は、選択行列(A)の1行目の要素が対応する。そし
て、1列目の要素、2列目の要素の順に選択パルスが印
加される。本明細書では選択行列(A)の表記におい
て、1は正の選択パルスを、−1は負の選択パルスを意
味することとする。
表示パターンに対応した電圧レベルが印加される。すな
わち、列電極電圧系列はこの行電極電圧系列を決める行
列と表示パターンによって決まる。
は以下のように決定される。図11はその概念を示した
説明図である。4行4列のアダマール行列を選択行列と
して使用する場合を例にとって説明する。列電極iおよ
び列電極jにおける表示データが図11(a)に示した
ようになっているとする。列表示パターンは図11
(b)に示すようにベクトル(d)として表される。こ
こで列要素が−1のときはオン表示を表し、1はオフ表
示を表す。行電極に、行列の列の順に順次行電極電圧が
印加されていくとすると、列電極電圧レベルは図11
(b)に示すベクトル(v)のようになり、その波形は
図11(c)のようになる。図11(c)において、縦
軸、横軸はそれぞれ任意単位である。
においては、実際に基板上に存在する行電極以外に、仮
想的な行電極を想定して駆動する場合が多い。一つの理
由は、全ラインよりも少ない本数の同時選択を行う場
合、全行電極本数が、同時選択する行電極の本数で割り
切れるとは限らないので、仮想電極を想定して同時選択
される行電極の数を揃える場合があるためである。つま
り、実際の行電極の数が足りない行電極サブグループに
仮想的に行電極があるものとして、列電極信号を演算
し、駆動するのである。
に、このような仮想行電極付近に表示むらを生じる場合
のあることが見いだされた。特に、上下に画面を分割
し、2画面駆動をした場合にこの表示むらが問題となる
ことが多い。画面の中央に仮想電極が配置されると、行
方向に沿った黒筋もしくは白筋として表示むらが現れて
くるので表示上目立つためである。
解決するものであり、複数の行電極と複数の列電極とを
有する画像表示装置の行電極を全行電極数よりも少ない
複数本同時選択して駆動する駆動方法において、行電極
の少なくとも1部に、仮想的な行電極を含ませるととも
に、該仮想行電極上のデータを、当該仮想行電極の近傍
の実行電極上のデータと一致させることを特徴とする画
像表示装置の駆動方法を提供する。
近傍の走査電極上のデータと一致させることにより、表
示むらを大幅に軽減できる。この場合において、仮想行
電極のみで構成される行電極の組を持つ場合もありう
る。
スキャン順序において近いことをいう。たとえばディス
プレイが上から下へ走査されており、仮想電極が画面の
最下部にある場合を考えると、画面の最上部も「仮想電
極の近傍」ということになる。この場合は、画面の最下
部の次に画面の最上部がスキャンされるからである。
ータを有する列電極上の電圧変化が影響されることを以
下に示す。
合について列電極電圧波形を調べる。図9(a)は7行
8列のアダマール行列(8行8列のアダマール行列から
第1行を除いたもの)である。1つの選択パルスを印加
するたびに次のサブグループを選択する方式をとる。ま
たサブグループごとの選択で選択行列の列を1つ進める
方式とする。この場合、全オフ表示(x)=(1,1,
・・・,1)に対し、列電圧レベルは(y)=(7,−
1,−1,・・・,−1)となり、その最大変位(Δy
i =|yi+1 −yi |の最大)は8である。したがっ
て、選択行列として、アダマール行列を用いると、全面
オフ表示時の最大電圧変動は大きく、これが主に波形歪
による実効値減少をもたらし、表示むらの原因になる。
うになる。これは全オフ表示のときの列電圧波形を任意
単位で示したものである。周期的に大きな電圧変動のあ
ることがわかる。
本(たとえば7番目の行電極)をダミー電極とする。ダ
ミー電極上の表示データ(ダミーデータ)として、連続
するサブグループそれぞれに対し、順次、(−1,1,
1,−1,1,−1,−1,1)を使うと、列電圧レベ
ルは(y)=(5,1,1,・・・,1)となり、列電
圧変動の最大値(△yi の最大)は4となる。この場合
の波形パターンを図9(c)に示す。これにより、ダミ
ー行に適当なダミーデータを設けることにより、列電圧
の変位幅が減っていることがわかる。
の例である。図10(a)は7行8列の行列であり、ダ
ミー行まで含めた全オフ表示(x)=(1,1,・・
・,1)に対し、列電圧レベルは(y)=(5,1,
1,−3,−3,−3,1,1)となり、列電圧変動の
最大値(Δyi の最大)は4である(図10(b))。
電極のうちの1本(たとえば7番目の行電極)をダミー
電極とし、ダミーデータとして連続するサブグループそ
れぞれに対し、順次、(−1,1,1,1,1,1,−
1,−1)を使うと、実電極に対して全オフとなる表示
に対して列電圧レベルは(y)=(3,3,1,−1,
−1,−3,−1,1)となり、列電圧変動の最大値
(△yi の最大)は2である。この場合の波形パターン
を図10(c)に示す。これによっても、ダミー行に適
当なダミーデータを設けることにより、列電圧の変位幅
が減っていることがわかる。
合に適当に、ダミーデータを選ぶことにより、表示むら
を低減できることを示したが、他の表示パターンでも、
列電圧の変動がより小さくなるようにオンまたはオフに
選べる。すなわち、ダミーデータをオンにした場合とオ
フにした場合とで、列電圧変動の大きさを比較し、列電
圧変動がより小さくなるようにダミー電極上の表示デー
タを選ぶことにより、あらゆる表示パターンにおいてダ
ミー行上のデータ設定に起因した表示むらを抑制でき
る。
電極の近傍の行電極上のデータと一致させる。ウインド
ウ表示などの実用上重要な表示パターンは全面オン、ま
たは全面オフに近いパターンであり、このような場合に
表示むらが抑えられるような工夫が関数形などに施され
ていることが通常は好ましい。このような関数形を発明
者らはすでに特願平6−71095などで提案してい
る。この意味で、仮想データを仮想行電極の近傍の行電
極上のデータに一致させることは、表示むら低減に効果
がある。より全面オン、全面オフのパターンに近づける
ことになるからである。
が、実際には、その位置を表示画面上で特定できること
が多い。これは、多くの場合、回路設計上の有利さか
ら、選択パルスシーケンスを一定の規則性を持って印加
し、かつ、同時選択される行電極が一定の規則性を持っ
て実画面上で配列されるためである。
とかたまりにして、実画面上に配置する場合の例を図1
に示した。図は実走査線が14本、同時選択される行電
極の本数が3本、独立の選択パルスの数が4個(A1 〜
A4 )の場合である。
プを選択するごとに選択パルスを1つ進めながら、行選
択を進行していくものとすると、サブグループ3には、
A3,A4 ,A1 ,A2 ・・・の順序で選択パルスが印
加されることになる。これを実際に印加されている選択
波形と比較することによって、何番目の位置の行電極が
仮想電極として取り扱われているかを認識できる。そし
て、同時選択される行電極ごとにひとかたまりにして、
実画面上に規則的に配置されていることを考慮すると、
仮想行電極3−3は、実画面上で上から8行目と9行目
の間に配置されているとみなせる。
上で分散配置したものが、図2である。この場合も同様
に考察することにより、実電極の12番目と13番目と
の間に仮想電極が挿入されている、とみなせる。
極上のデータと一致させることに関する具体例を説明す
る。たとえば、図1のような場合は、仮想電極は3−3
に位置しているので、3−2もしくは3−1上のデータ
に仮想電極のデータを一致させればよい。
のサブグループ内のデータと一致させてもよい。たとえ
ば、図1のような場合は、仮想電極は3−3に位置して
いるので、2−1から2−3のいずれかの行の上のデー
タに仮想電極上のデータを一致させる。
サブグループ内のデータと一致させてもよい。たとえ
ば、図1のような場合は、仮想電極は3−3に位置して
いるので、4−1から4−3のいずれかの行の上のデー
タに仮想電極上のデータを一致させる。
が表示基板上で分散配置されている場合には、仮想電極
3−3に与えるデータは行電極1−3,2−3,4−
3,5−3などのうちから選ばれればよい。
ある場合には、仮想行電極を画面上で分散配置すること
が好ましい。仮想電極の存在に起因する表示むらが分散
されるため、表示品位の向上が期待できる。
7907、USP5262881に記載されているよう
な回路を基本として用いて実現できる。
タと一致させる場合に採用できる回路の構成の一例につ
いて説明する。そのブロック図を図4に示す。これは、
RGBそれぞれ16階調表示を行うための回路である。
データ信号を、16階調の信号をMSBからLSBまで
4ビットの信号としてデータ前処理回路1に入力する。
データ前処理回路1は後段の列信号形成に適したフォー
マットとタイミングで列信号発生回路2に入力されるデ
ータ信号を出力するための回路である。列信号発生回路
2には、データ前処理回路2から出力されるデータ信号
と直交関数発生回路5から出力される直交関数信号とが
入力される。
演算を行い列信号を形成した後、列ドライバ3に出力す
る。列ドライバ3は所定の基準電圧を用いて、入力され
る列信号から液晶パネル6の列電極に印加する列電極電
圧を形成して液晶パネル6に出力する。一方、液晶パネ
ル6の行電極には、直交関数発生回路5から出力される
直交関数信号を行ドライバ4で変換した行電極電圧が印
加される。これらの回路は、必要に応じてタイミング回
路等を備え、所定のタイミングにコントロールされて動
作する。
関数発生回路5が発生する。直交関数発生回路5は、直
交関数信号発生のたびに演算を行い信号形成することも
できる。しかし、あらかじめ、使用する直交関数信号を
ROMに保存しておき、それを適当なタイミングで読み
出すほうが簡便性の点で好ましい。すなわち、液晶パネ
ル6への電圧印加タイミングを規定するパルスを計数
し、計数値をアドレス信号としてROM内の直交関数信
号を順次読み出すようにする。
のような構成である。信号処理は、階調情報を持った4
ビットの画像データをR、G、B3ビットずつ4組に分
けて行う。すなわち、MSB(23 )、2ndMSB
(22 )、3rdMSB(21)、LSB(20 )の4
組に信号を分けて、並列処理を行う。
変換器11で15ビットのデータに変換してメモリ12
に送られる。具体的には、5段シフトレジスタの入力端
子にシリアルなデータを入力しその5個の各タップ出力
をメモリ12に入力する。
VRAMを用いた。メモリ12への書き込みは直接アク
セスモードを用いて以下のように行う。すなわち、同じ
列電極に対応した行電極上のデータは、同時選択される
7本の行電極について隣り合う7個のアドレスに格納す
る。このようにすることにより、後段のメモリからの読
み出しが高速に行えるとともに、演算が容易になる。
クセスモードでLCDの駆動タイミングに応じて行い、
4組の15ビットデータをデータフォーマット変換回路
16へ送る。仮想データを近傍の行電極上のデータと一
致させる場合には、この際の読み出しを、仮想行に対応
する位置で複数回重複して読み出せばよい。
調ごとに15ビット幅で並列に送られたデータをRGB
ごとの20ビット幅の並列信号に整理し直す回路であ
り、通常は、回路基板上で適宜の配線を行うことにより
足りる。
3組の20ビットデータに変換されたのち、データは階
調決定回路15へ送られる。階調決定回路15では1ド
ット当り4ビットの階調データをオン/オフ1ビットの
データに変換してサブ画面の映像信号とし、サブ画面を
たとえば15サイクルかけて階調表示を実現するフレー
ム変調用回路である。
のタイミングで5ビット幅データに分配するデマルチプ
レクサを用いた。どのビットがどのサブ画面に対応する
かは、フレームカウンタによる計数によって決められ
る。このようにして5ドット分の階調データに相当する
20ビットのデータを5ビットの階調のないシリアルデ
ータに変換して縦横変換回路13に出力する。
タを7回転送して蓄えておき、これを7ピクセルのデー
タとして5回に分けて読み出す回路である。2組の5×
7ビットレジスタで構成されている。縦横変換回路13
からデータ信号は列信号発生回路2に送られる。
ある。7ビットのデータ信号を排他的論理和ゲート2
3、23、・・・に入力する。排他的論理和ゲート23
にはそれぞれ直交関数発生回路5からの信号も入力され
る。排他的論理和ゲート23の出力は加算器21で同時
選択される行電極について加算される。
になっている。シフトレジスタ31、ラッチ32、デコ
ーダ33、および電圧分割器34からなっている。電圧
レベル選別器33としてはデマルチプレクサを用い、1
行分のデータをシフトレジスタ31に送り込んだ段階で
表示データの列電圧への変換を行う。
成になっている。駆動パターンレジスタ41、選択信号
レジスタ42、およびデコーダ43からなる。選択信号
レジスタ42の内容によって同時選択行が決められ、駆
動パターンレジスタ41の内容によって選択された各行
にどちらの極性の選択信号をを出力するかが決められ
る。非選択行は0Vが出力される。
小さくなるようにオンまたはオフから選ぶ場合に採用で
きる回路の1例である。あるサブグループに1本のダミ
ー電極を含む場合で示してある。図4の回路との相違点
は、ダミーデータをオンにした場合とオフにした場合で
各々別の列信号発生回路21および22で列信号を演算
形成する点である。
ラッチ回路31によって貯めておき、差分回路とコンパ
レータおよびセレクタを持つ選択回路32に列信号発生
回路21および22とラッチ回路31とからのデータを
送り、列信号発生回路21からのデータとラッチ回路3
1からのデータ、および列信号発生回路22からのデー
タとラッチ回路31からのデータについて、それらの差
をとりその絶対値をコンパレータによって大小比較し、
差の小さい方をセレクタによってセレクトし、列ドライ
バ3へと送る。こうして、列電圧の変動が小さくなるよ
うに仮想データをオンまたはオフに選べる。
であり、本発明の本質を損しない限り、さまざまな回路
を採用できる。
ジュール(画素数480×240×3(RGB))で背
面バックライトを備える。液晶表示パネルの応答時間は
立ち上がりと立ち下がりとの平均で60msである。7
本の行を同時選択するとともに、サブグループごとの選
択で、選択行列の列を1つ進める方式で駆動した。2画
面駆動(上下分割)を行ったので、サブグループの数は
35となった。31〜35番目のサブグループは6本が
実在の行電極であり、1本(7番目)が仮想電極であ
る。画面上の行電極配置は、図1に示したように、同時
選択される行電極をそれぞれひとかたまりに配置するよ
うにした。バイアスはコントラスト比がほぼ最大となる
ように調整し、表示のコントラスト比は30:1、最大
輝度は100cd/m2 となった。
て、仮想電極上の表示データをそれぞれ6番目の電極上
の表示データと一致させるようにしたところ、画面中央
付近の黒筋もめだたず、良好な表示品位の画面が得られ
た。
基本的に図3、図5〜図8に示した回路を用いて、仮想
行上の表示データは当該データを有する列電極上の電圧
変化が小さくなるようにオンまたはオフから選ぶように
したところ、画面中央付近の黒筋も発生せず、良好な表
示品位の画面が得られた。
用いて、液晶表示パネルを以下の要領で駆動した。液晶
表示パネルは9.4インチのVGAモジュール(画素数
480×640×3(RGB))で背面バックライトを
備える。液晶表示パネルの応答時間は立ち上がりと立ち
下がりとの平均で60msである。4本の行を同時選択
するとともに、サブグループごとの選択で、選択行列の
列を1つ進める方式で駆動した。2画面駆動(上下分
割)を行ったので、サブグループの数は60となった。
バイアスはコントラスト比がほぼ最大となるように調整
し、階調方式は空間変調フレームレートコントロールで
行った。画面上の行電極配置は図1に示したように、同
時選択される行電極をそれぞれひとかたまりに配置する
ようにした。表示のコントラスト比は40:1、最大輝
度は100cd/m2 となった。
た。
を加え、244ラインとし、61サブグループで駆動し
た。
ム)で示すように、選択するサブグループと選択列ベク
トルを対応させた。表の中で「選択ベクトル」とは、数
1の行列の何列目に対応する選択パルスを印加したかに
ついて示したものである。なお、極性反転は、選択信号
を23パルス印加するたびに行って駆動した。
れ、著しくクロストークが低減され、ウインドウズの画
面表示でビデオ表示をウインドウ表示した場合において
も、ほとんど気にならないレベルであった。
(61サブグループ目)に配置し、上画面の61サブグ
ループ目のデータとしては、下画面の1サブグループ目
のデータを用い、下画面の61サブグループ目のデータ
としては、上画面の60サブグループ目のデータを用い
た。これは、中心付近(上画面と下画面の突き合わせ部
分)での表示むらが生じないように、カラム波形の連続
性が保たれるようにしたものである。
性のいずれもほとんどない均一な表示が達成された。
液晶表示素子の駆動法において、仮想行の存在による表
示むらを抑え、良好な表示品位の液晶表示素子が得られ
る。
図
一例を示すブロック図
一例を示すブロック図
オン表示の場合の列電圧変動を示すグラフ、(c)本発
明による全オン表示の場合の列電圧変動を示すグラフ
オン表示の場合の列電圧変動を示すグラフ、(c)本発
明による全オン表示の場合の列電圧変動を示すグラフ
電圧印加方法を説明する概念図および波形図
Claims (1)
- 【請求項1】複数の行電極と複数の列電極とを有する画
像表示装置の行電極を全行電極数よりも少ない複数本同
時選択して駆動する駆動方法において、 行電極の少なくとも1部に、仮想的な行電極を含ませる
とともに、該仮想行電極上のデータを、当該仮想行電極
の近傍の実行電極上のデータと一致させることを特徴と
する画像表示装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14646995A JP3415965B2 (ja) | 1994-06-13 | 1995-06-13 | 画像表示装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-130640 | 1994-06-13 | ||
JP13064094 | 1994-06-13 | ||
JP14646995A JP3415965B2 (ja) | 1994-06-13 | 1995-06-13 | 画像表示装置の駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0863131A true JPH0863131A (ja) | 1996-03-08 |
JP3415965B2 JP3415965B2 (ja) | 2003-06-09 |
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ID=26465722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14646995A Expired - Fee Related JP3415965B2 (ja) | 1994-06-13 | 1995-06-13 | 画像表示装置の駆動方法 |
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JP (1) | JP3415965B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003108082A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Optrex Corp | 液晶表示装置の駆動方法および駆動装置 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP14646995A patent/JP3415965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003108082A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Optrex Corp | 液晶表示装置の駆動方法および駆動装置 |
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JP3415965B2 (ja) | 2003-06-09 |
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