JPH1184342A - 液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置およびその駆動方法

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JPH1184342A
JPH1184342A JP9240082A JP24008297A JPH1184342A JP H1184342 A JPH1184342 A JP H1184342A JP 9240082 A JP9240082 A JP 9240082A JP 24008297 A JP24008297 A JP 24008297A JP H1184342 A JPH1184342 A JP H1184342A
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signal
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scanning
display device
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Atsushi Sakamoto
敦 坂本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査電圧に発生する波形歪みなどによるクロ
ストークの発生を防止できるようにする。 【解決手段】 液晶パネル1のある走査電極Y1〜Y8
の表示データが、その1つ前の走査電極の表示データか
ら変化した場合、その変化に応じて、パルス振幅もしく
はパルス幅を変化させた補正電圧(パルス)を、信号電
極X1等側から印加するように構成しているので、走査
電圧に発生する波形歪みによる電圧の実効値低下を信号
電極X1等側から補正することができる。これにより、
すべての画素の電圧実効値を略一定にすることが可能と
なり、クロストークを大幅に低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパーソナル
コンピュータやワードプロセッサなどの表示装置に用い
られる単純マトリックス型の液晶表示装置およびその駆
動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、上述したパーソナルコンピュータ
やワードプロセッサの普及に伴い、その表示装置として
大型で消費電力が大きいCRTに代わり、軽量且つ薄型
で電池駆動も可能な液晶表示装置が広く採用されてい
る。
【0003】この液晶表示装置の駆動方法としては、単
純マトリックス駆動方法やアクティブマトリックス駆動
方法が知られている。単純マトリックス駆動方法は、ア
クティブマトリックス駆動方法に比べて、マトリックス
配列された各画素に非線形素子が不要である為、比較的
製造が容易で、低コストであるというメリットを持つ。
その反面、液晶容量等の表示容量が増大するに従って、
その特性上、表示パターンに依存した表示むら、いわゆ
るクロストークが生じ、この為に表示品質が低下する傾
向にある。
【0004】ここで、上記表示むらについて、電圧平均
化法を用いた単純マトリックス型液晶表示装置を例示し
て以下に説明する。
【0005】まず、単純マトリックス型液晶表示装置の
構成を図12に基づいて説明する。この従来の単純マト
リックス型液晶表示装置は、複数の走査電極Y1〜Y8
と複数の信号電極X1〜X8とが互いに交差して配列さ
れている液晶パネル101と、走査電極Y1〜Y8に線
順次に走査電圧を印加する走査側駆動回路103と、信
号電極X1〜X8に表示データに基づく信号電圧を印加
する信号側駆動回路102と、前記走査側駆動回路10
3および信号側駆動回路102の駆動に必要な電圧を発
生する電源回路104と、前記走査側駆動回路103及
び信号側駆動回路102を制御するコントロール回路1
05とを備えている。
【0006】前記走査電極Y1〜Y8は走査側駆動回路
103にて順次走査され、選択時には電源回路104か
ら供給される選択電圧V1若しくはV5が、非選択時に
は前記電源回路104から供給される非選択電圧V3が
印加される。一方、信号電極X1〜X8には信号側駆動
回路102により、表示データに対応して、前記電源回
路104から供給されるオン電圧もしくはオフ電圧が印
加される。これにより液晶表示装置は駆動される。
【0007】電源回路104は、信号側駆動回路102
に供給される駆動電圧V2、V4を発生すると共に、走
査側駆動回路103に供給される駆動電圧V1、V3、
V5を発生するようになっている。
【0008】また、コントロール回路105は、信号側
駆動回路102に対して表示データD、データシフトク
ロックCK、走査クロックLP及び交流化信号FRを出
力する一方、走査側駆動回路103に対して走査クロッ
クLP、走査開始信号FLM、及び交流化信号FRを出
力するようになっている。
【0009】なお、この例では説明の便宜上、前記走査
電極及び信号電極の数は8本ずつとし、これらの電極を
1/8デューティで駆動し、交流化駆動のための反転信
号周期は3走査ラインとしている。
【0010】次に、このように構成された液晶表示装置
の各駆動回路の動作について、図13に示すタイミング
チャートを参照しながら説明する。
【0011】図13に、図12に示す液晶パネル101
上の画素A(信号電極X2と走査電極Y2との交点)、
画素B(信号電極X3と走査電極Y2との交点)に印加
される理想的な電圧波形を示す。なお、図12の液晶パ
ネル101上で○で示される画素は点灯状態にあり、●
で示される画素は非点灯状態にある。
【0012】図13において、(a)は走査クロックL
P、(b)は交流化信号FRを示し、(c)は図12の
信号電極X2に印加される理想的な信号電圧波形を、
(d)は図12の信号電極X3に印加される理想的な信
号電圧波形を、(e)は走査電極Y2に印加される理想
的な走査電圧波形を、(f)は画素Aに印加される理想
的な電圧波形を、(g)は画素Bに印加される理想的な
電圧波形を示す。
【0013】図13(f)、(g)の画素への印加電圧
波形からも明らかなように、理想状態では画素A、Bに
は等しい実効電圧がそれぞれ印加されており、両画素部
分では液晶パネルの透過率に違いは生じない筈である。
【0014】ところが、現実の液晶パネルにおいては、
図12に示すように、白背景に白黒交互のストライプ表
示をさせた場合、ストライプ部分と同一の信号電極上
(例えば画素B)では、他の背景部分(例えば画素A)
に比べて輝度が暗くなる(図12において斜線で示す)
という表示むら(クロストーク)が生じることが知られ
ている。
【0015】この種のクロストークは表示品位を著しく
低下させるため、単純マトリックス型の液晶表示装置に
おいて解決すべき重要課題となっている。
【0016】以下、このクロストークが生じる原因につ
いて説明する。
【0017】図14において、(a)は走査クロックL
P、(b)は交流化信号FRを示している。また、図1
4(c)、(d)は、図12の信号電極X2、X3に各
々印加される理想的な信号電圧波形を示しており、それ
ら電圧の実効値を比較すると、信号電極X2とX3との
間に電圧差は認められない。しかしながら、実際の液晶
パネル101では信号側駆動回路102の内部抵抗や、
液晶パネル101内部の信号電極X1〜X8の抵抗成分
および液晶容量成分により、図14(e)、(f)に示
すように鈍った波形の信号電圧が印加されることにな
る。なお、鈍った波形については、図14(e)、
(f)では簡略化して直線で示しているが、実際には容
量への充放電波形となる。
【0018】したがって、図14(e)、(f)から明
らかなように、ストライプ表示により信号電極に印加さ
れる信号電圧波形については、波形の状態変化回数が多
い信号電極X3の信号電圧の方が信号電極X2の信号電
圧に比べて鈍る部分の回数が多く、その分だけ信号電極
X3に印加される信号電圧の実効値は低下する。
【0019】このために、図12に示す信号電極X3上
の画素(例えば画素B)は信号電極X2上の画素(例え
ば画素A)に比べて暗く見え、クロストークとして認識
されることになる。
【0020】そこで、このクロストークを解消すべく、
1走査電極(以下、走査ラインとも言う)の駆動期間の
うち、ある期間に信号電圧印加波形が反転する期間を設
けることで上記クロストークを低減する方法が提案され
ており、例えば、特開平5−333315号公報に開示
された第1の従来技術、特開平4−276794号公報
に開示された第2の従来技術がある。この第1、第2の
提案技術は、1走査ラインの駆動期間のうち所定の期間
に信号印加波形(電圧レベル)が反転する期間を設ける
ことで、表示データに基づく信号電圧に波形鈍りがない
場合でも信号電圧に波形鈍りを発生させる技術である。
この技術によれば、信号電圧の波形鈍りをある程度均一
にすることができ、ストライプ表示のクロストークを低
減させることができる。
【0021】その他、各走査期間毎に発生する波形鈍り
による電圧の実効値低下を補うような補正電圧を印加す
ることにより、ストライプ表示のクロストークを低減さ
せるという、特願平7−98825号公報に開示された
第3の従来技術も提案されている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記各従
来技術は、以下のような問題点を有している。
【0023】すなわち、上記第1、第2の従来技術によ
れば、ある程度の効果は得られるものの、波形鈍りを故
意に発生させて、ストライプ表示部分に合うように、す
べての信号電圧の実効値を低下させて均一にするという
方法である為、背景表示部分の信号電極に印加される信
号電圧波形の反転回数が増加することは避けられなかっ
た。そのため、走査電圧に多くの波形歪みが発生し、別
のタイプのクロストーク(白背景で縦方向に黒い線を表
示した場合にその上下が明るくなる)が逆に増加してし
まうという問題点や、また大型の液晶パネルにおいては
クロストークの程度が液晶パネルの上下左右で大きく違
ってくるという問題点、更に、信号電圧の反転回数が大
幅に増加するため、表示パターンにかかわらず常に最大
に近い電力を消費するという問題点などがあった。
【0024】また、第3の従来技術では、これらの問題
点は解消されているものの、近年、液晶パネルが大型化
や高精細化されるに伴って更なる表示品位の向上が求め
られており、この従来技術では補正しきれない場合があ
った。例えば、縦方向のストライプ表示部分が横方向に
幅広くなった場合には、多数の信号電極に関する信号電
圧が同時に変化することにより、液晶層の容量を介して
走査電圧に大きな波形歪みが発生し、結果的に画素に印
加される電圧実効値はより低下する為、ストライプ表示
のクロストークがより悪化するという現象がある。これ
について詳細に説明すると、図15のようになる。
【0025】図15(a)に示すように、ある走査電極
をYnとし、信号電極X1からX8のうち、X1を除く
X2〜X8の7本は同時に電圧がHレベルからLレベル
ヘ変化し、X1は電圧がHレベルのまま保たれる場合を
考えると、信号電極の大部分についての信号電圧がHか
らLに変化する瞬間、液晶層の容量C2〜C8と走査電
極の抵抗R1〜R8とによって、走査電極上には図15
(a)中にV1〜V8に示すような波形歪みが生じ、X
n−Vnで示される画素への印加波形は、図15(b)
に示すように、X1を除くX2〜X8の7本では本来の
信号電圧の波形鈍りに加えて走査電圧の波形歪みによ
り、大きく電圧実効値が低下していることがわかる。ま
た、X1からX8に向かって抵抗R1〜R8が直列に接
続される為、波形歪みの大きさは次第に大きくなり、液
晶パネルの右側ほど電圧実効値の低下はより大きくなっ
ている。
【0026】こうした現象に対し、第3の従来技術で
は、本来の信号電圧の波形鈍りのみを補正の対象として
いる為に十分な効果を持たない。
【0027】さらに、このクロストークの程度は、前述
した説明からも明らかな様に、液晶パネルのもつ静電容
量(液晶容量)C1〜C8等の特性に大きく依存してい
る為、特性の変化をもたらす要因、例えば温度、駆動電
圧、フレーム周波数等で変化する。従って、仮に、ある
条件下でクロストークの補正の為の調整ができたとして
も、その条件が変化した場合には同一の調整を行うと、
逆にクロストークが目立ってくる虞れがあるという問題
点があった。
【0028】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、走査電圧に発生する波形
歪みなどによるクロストークの発生を防止できる液晶表
示装置およびその駆動方法を提供することを目的とす
る。
【0029】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明にかかる
液晶表示装置は、複数の信号電極と複数の走査電極とが
交差して配設され、両電極間に液晶層が挟持されている
液晶パネルと、該走査電極に走査電圧を順次印加する走
査側駆動手段と、該液晶パネルを表示する為の表示デー
タに対応する信号電圧に、走査電圧に発生する波形歪み
に伴う実効電圧変化を補正する補正電圧が、該当する走
査期間内において重畳されてなる電圧を、該信号電極に
印加する信号側駆動手段と、該信号側駆動手段および該
走査側駆動手段にそれぞれの駆動に必要な電圧を供給す
る電圧発生手段とを具備し、そのことにより上記目的が
達成される。
【0030】請求項2の発明にかかる液晶表示装置は、
複数の信号電極と複数の走査電極とが交差して配設さ
れ、両電極間に液晶層が挟持されている液晶パネルと、
該走査電極に走査電圧を順次印加する走査側駆動手段
と、液晶表示装置の置かれる周辺または液晶表示装置自
身の温度、液晶表示装置に印加される駆動電圧値、およ
び液晶表示装置を駆動するフレーム周波数のうちの少な
くとも1つに応じて重み付けされている、走査電圧に発
生する波形歪みに伴う実効電圧変化を補正する補正電圧
作成用信号に基づいた補正電圧が、該液晶パネルを表示
する為の表示データに対応する信号電圧に、該当する走
査期間内において重畳されてなる電圧を、該信号電極に
印加する信号側駆動手段と、該信号側駆動手段および該
走査側駆動手段にそれぞれの駆動に必要な電圧を供給す
る電圧発生手段とを具備し、そのことにより上記目的が
達成される。
【0031】請求項3の発明にかかる液晶表示装置は、
前記補正電圧として、相前後する走査期間における表示
データの変化量に応じてパルス幅またはパルス振幅を変
化させたパルスを用いることを特徴とする。
【0032】請求項4の発明にかかる液晶表示装置は、
前記補正電圧として、前記走査電極の少なくとも一端に
接続された走査側駆動手段からの距離に応じて、1本ま
たは複数本の信号電極毎にパルス幅またはパルス振幅を
変化させたパルスを用いることを特徴とする。
【0033】請求項5の発明にかかる液晶表示装置は、
前記電圧発生手段は、前記信号側駆動手段へ供給する電
圧レベルとして、前記信号電圧の他に少なくとも1レベ
ルの補正電圧を発生し、該電圧発生手段内において該補
正電圧を該信号電圧に重畳させるか否かに基づいて出力
ラインを切り替えて、前記信号側駆動手段に該信号電圧
と該補正電圧の一方の電圧を供給する構成になっている
ことを特徴とする。
【0034】請求項6の発明にかかる液晶表示装置は、
前記電圧発生手段は、前記信号側駆動手段へ供給する電
圧レベルとして、前記信号電圧の他に少なくとも1レベ
ルの補正電圧を発生し、かつ、該信号電圧および該補正
電圧を前記信号側駆動手段に供給し、該信号側駆動手段
内において該補正電圧を該信号電圧に重畳させるか否か
に基づいて出力ラインを切り替える構成となっているこ
とを特徴とする。
【0035】請求項7の発明にかかる液晶表示装置の駆
動方法は、複数の信号電極と複数の走査電極とが交差し
て配設され、両電極間に液晶層が挟持されている液晶パ
ネルと、該液晶パネルを表示する為の電圧を該信号電極
に印加する信号側駆動手段と、該走査電極に走査電圧を
順次印加する走査側駆動手段と、該信号側駆動手段およ
び該走査側駆動手段にそれぞれの駆動に必要な電圧を供
給する電圧発生手段とを備えた液晶表示装置の駆動方法
において、液晶表示装置の置かれる周辺または液晶表示
装置自身の温度、液晶表示装置に印加される駆動電圧
値、および液晶表示装置を駆動するフレーム周波数のう
ちの少なくとも1つに基づいて、相前後する走査期間に
おける表示データの変化量、および、各信号電極と走査
側駆動手段との距離に依存して走査電圧に発生する波形
歪みにより生じる実効電圧変化量のうちの少なくとも前
者の変化量を補うための補正量を重み付けし、その重み
付けした補正電圧作成用信号に基づいて、パルス幅また
はパルス振幅を可変としたパルスからなる補正電圧を
得、その補正電圧を該液晶パネルを表示する為の表示デ
ータに対応する信号電圧に重畳させ、その補正電圧の重
畳してなる電圧を信号電極に供給し、そのことにより上
記目的が達成される。
【0036】以下、本発明の作用について説明する。
【0037】本発明の液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルは、信号電極と走査電極との交差する点が液晶パネル
の各画素に対応し、信号電圧が印加された信号電極と走
査電圧が印加された走査電極との交点に対応する画素が
点灯することによって所望のデータを表示する。
【0038】ここで、ある走査電極(走査ライン)の表
示データが、その1つ前の走査ラインの表示データから
変化した場合、一般にその変化に応じて走査電圧には波
形歪みが発生するが、本発明にあっては、その表示デー
タの変化に応じて、パルス振幅もしくはパルス幅を変化
させた補正電圧(パルス)を、信号電極側から印加する
ように構成しているので、走査電圧に発生する波形歪み
による電圧の実効値低下を信号電極側から補正すること
ができる。これにより、すべての画素の電圧実効値を略
一定にすることが可能となり、クロストークを大幅に低
減することができる。
【0039】更には、クロストークが液晶層の容量に起
因して起こるため、その液晶層の容量を変化させる要因
である、液晶表示装置が置かれる周辺もしくは液晶表示
装置自身の温度、液晶表示装置に印加される駆動電圧
値、あるいは液晶表示装置を駆動するフレーム周波数に
応じて、補正電圧の振幅もしくはパルス幅を変化させる
ようにすると、これらの条件が変化した場合の補正のず
れを有効に修正することができ、あらゆる条件下でのク
ロストークを大幅に低減することができる。
【0040】この場合に、補正電圧の振幅もしくはパル
ス幅を、走査電極の少なくとも一端に接続された走査側
駆動手段からの距離に応じて、1本ないし複数本の信号
電極毎に変化するように制御すると、走査電極側の抵抗
に起因する走査側駆動手段からの距離によって走査電極
上の歪み量が異なる現象に対しても、それに応じた補正
を加えることができ、画面全体で有効にクロストークを
低減させることができる。
【0041】また、前記電圧発生手段が、前記信号側駆
動手段へ供給する電圧レベルとして、通常の信号電圧の
他に少なくとも1レベルの補正電圧を発生する機能を有
するとともに、該当する走査期間内における所定の期
間、通常の信号電圧に代えて該補正電圧を出力すべく、
該信号側駆動手段へ供給する電圧出力のラインを切り替
える手段を備えるよう構成すると、走査電極に発生する
波形歪みによる画素の実効値低下を信号電極側から補正
することができる。
【0042】このような構成に代えて、前記電圧発生手
段として、前記信号側駆動手段へ供給する電圧レベルと
して、通常の信号電圧レベルの他に少なくとも1レベル
の前記補正電圧を発生し、信号側駆動手段は、その内部
で通常の信号電圧と補正電圧の一方を選択的に出力でき
るよう構成してもよい。この構成にした場合も、走査電
極に発生する波形歪みによる画素の実効値低下を信号電
極側から補正することができる。
【0043】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)本発明の第1の実施形態について、
以下のとおり説明する。
【0044】図1は、本発明にかかる液晶表示装置の構
成を概略的に示すブロック図である。
【0045】この液晶表示装置は、複数の走査電極Y1
〜Y8と複数の信号電極X1〜X8とが互いに交差して
設けられている液晶パネル1と、前記走査電極Y1〜Y
8に線順次に走査電圧を印加する走査側駆動手段として
の走査側駆動回路3と、前記信号電極X1〜X8に表示
データに基づく信号電圧などを印加する信号側駆動手段
としての信号側駆動回路2と、信号側駆動回路2および
走査側駆動回路3の駆動に必要な電圧を発生する電圧発
生手段としての電源回路4と、前記走査側駆動回路3及
び信号側駆動回路2を制御するコントロール回路5とを
備えている。
【0046】なお、説明の簡略化のため、前記走査電極
Y1〜Y8及び信号電極X1〜X8各電極数は8本ずつ
とし、これらを1/8デューティで駆動し、交流化駆動
のための反転信号周期は8走査ラインとする場合を例に
とって以下に説明する。
【0047】本実施形態の基本的な駆動方法は、入力さ
れる走査クロックLP、走査開始信号FLMに従い、走
査側駆動回路3が前記走査電極Y1〜Y8を順次走査
し、選択時には電源回路4からの選択電圧V1、V5
を、また非選択時には非選択電圧V3を印加する。一
方、前記信号電極X1〜X8には、信号側駆動回路2に
より表示データに対応して、電源回路4から供給される
オン電圧もしくはオフ電圧を印加して、これにより液晶
パネル1を駆動する方法である。この基本の駆動方法は
従来と同様である。
【0048】次に、本実施形態の従来技術と異なる部分
につき説明する。
【0049】信号側駆動回路2は、例えば図2に示すよ
うに、表示データDをデータシフトクロックCKによっ
て転送するシフトレジスタ11と、1走査ライン分の表
示データDを転送し終わった時点で走査クロックLPに
より当該走査ラインの表示データDを保持するラッチ1
2と、交流化信号FR、補正期間制御信号T1および補
正極性制御信号T2に基づいて、出力電圧選択のための
信号を出力する出力コントロール回路13と、レベルシ
フタ14と、出力コントロール回路13からの信号に基
づいて、通常の信号電圧V2、V4または補正電圧V2
A、V2B、V4A、V4Bのいずれかを信号電極に出
力する出力ドライバ15とから主として構成されてい
る。ここで、前記補正電圧V2A、V2B、V4Aおよ
びV4Bは、V2B<V2<V2A、V4A<V4<V
4Bの関係をもつ電圧値であり、何れも電源回路4より
供給されるものとする。
【0050】出力コントロール回路13は、汎用の論理
回路により簡単に構成可能であり、表1の真理値表に基
づく動作を行って、出力ドライバ15は該当する期間に
おいて通常の信号電圧V2、V4または補正電圧V2
A、V2B、V4A、V4Bのいずれかを信号電極へ選
択的に出力することができる。
【0051】
【表1】
【0052】次に、図1のコントロール回路5に含まれ
る、補正期間制御信号T1と補正極性制御信号T2とを
発生するための補正制御回路5aについて図3により説
明する。
【0053】補正制御回路5aは、図3(a)に示すよ
うに、表示データD、データシフトクロックCK、およ
び走査クロックLPを入力信号とする8ビットのシフト
レジスタ50と、いま注目するN番目の走査ラインの表
示データD(n)をラッチする8ビットラッチ51と、
N−1番目の走査ラインの表示データD(n−1)をラ
ッチする8ビットラッチ52と、両ラッチ51および5
2にラッチされた表示データD(n)およびD(n−
1)を比較し、HレベルからLレベルに変化したデータ
数M(HL)とLレベルからHレベルに変化したデータ
数M(LH)との差{M(HL)−M(LH)}をカウ
ントし、その結果を出力するデータ比較・カウント回路
53と、カウント結果を補正期間制御信号T1と補正極
性制御信号T2とに変換する補正信号生成回路54とで
構成される。
【0054】例えば、図1の走査電極Y1とY2におい
て、走査電極Y1では信号電極X1〜X8のすべてがO
N、走査電極Y2では信号電極X1を除く信号電極X2
〜X8の7本がOFFに変化する場合を考える。この場
合、データ比較・カウント回路53の出力である変化数
の差{M(HL)−M(LH)}は−7となり、図15
で示したように走査電極側に発生する電圧の波形歪みの
大きさと向きとに対応した補正量が得られる。この補正
量に基づき、補正信号生成回路54は、図3(b)に示
すように、パルス幅(=α×7)を持つ補正期間制御信
号T1と、マイナス極性に対応したLレベルの補正極性
制御信号T2との補正電圧作成用信号を生成する。
【0055】ここで、前記データ比較・カウント回路5
3として、例えば周波数可変の発振器を用い、これにて
7をカウントする構成とし、補正信号生成回路54はカ
ウント結果である7に比例定数であるαを積算すること
により、前記パルス幅(=α×7)を生成するようにし
ている。なお、比例定数であるαは、実際に表示を見な
がら、周波数を調整すること等により決定される。
【0056】同様にY3とY4では変化数の差は−3と
なり、補正期間制御信号T1はα×3の幅を持ち、補正
極性制御信号T2はLレベルとなる。この様子を図4に
示す。
【0057】これら補正電圧作成用信号である補正期間
制御信号T1および補正極性制御信号T2は信号側駆動
回路2に与えられる。信号側駆動回路2は、補正期間制
御信号T1および補正極性制御信号T2に基づいて、図
4(g)や(h)に示す補正電圧を有する信号電圧を作
成する。
【0058】次に、図2の信号側駆動回路2の動作を図
4のタイムチャートに基づいて説明する。
【0059】図4において、(a)は走査クロックLP
の波形を示し、(b)は補正期間制御信号T1、(c)
は補正極性制御信号T2、(d)は補正電圧を有しない
従来の駆動における信号電極X2〜X5の印加電圧波
形、(e)は補正電圧を有しない(用いない)従来の駆
動における信号電極X6〜X8の印加電圧波形、(f)
は波形歪みの生じた走査電極側印加電圧の波形、(g)
は補正電圧を有する信号電極X2〜X5の印加電圧波
形、(h)は補正電圧を有する信号電極X6〜X8の印
加電圧波形を示す。さらに、(i)は(g)および
(f)から得られる補正電圧を有する画素への印加波形
を示し、(j)は(h)および(f)から得られる補正
電圧を有する画素への印加波形を示す。
【0060】これらの図から明らかなように、図4
(f)に示す走査電極側印加電圧の波形歪みに相当する
補正電圧(図4(g)、(h)参照)を信号電極側から
印加することで、走査電圧の波形歪みに起因する電圧実
効値の低下を補償することができ、結果的にクロストー
クを大幅に低減することができる。
【0061】なお、この例では、V2に対してV2Aと
V2B、V4に対してV4AとV4Bの2レベルの補正
電圧を発生させているが、カウント値に対する補正のか
け方をプラスとマイナスの両極性を考慮した上で、少な
くとも1レベルの補正電圧を発生させるようにしてもよ
い。このことは、以下の各実施形態においても同様であ
る。
【0062】また、上記補正電圧の印加期間(補正期
間)は走査期間内の1定期間内のみでなく、補正電圧を
より低くしたレベルで全期間にわたる様にしても良い。
このことは以下の各実施形態においても同様である。
【0063】また、上記実施形態では、図15に示した
ような液晶パネル内での位置による走査電極上の波形歪
みの差は無視しているが、実際の特に大表示容量の液晶
パネルにおいては、無視できない場合もある。その場合
は、補正期間が、信号電極の走査側駆動回路4からの離
隔距離に応じて、1本ないし複数本の信号電極毎に変化
するよう制御して、よりきめの細かい補正を行うことで
対処することが可能である。
【0064】具体的には、図15の例で言えば、信号電
極X1からX8に向かって補正期間を少しずつ長くして
やればよい、これによって信号電極の走査側駆動手段3
からの位置によらず、走査電圧に生じる波形歪みの影響
をより確実に補正することができる。
【0065】また、上記実施形態では走査電圧の波形歪
みに応じた補正を行うべく、補正期間(パルス幅)を変
化させているが、これを図5に示す様に、補正期間を固
定し(図5(b)参照)、β(比例定数)×7の振幅を
持つ補正電圧値を、走査電圧の波形歪みに応じて変化さ
せる構成としても同様の効果が得られる。上記β(比例
定数)は、前記αと同様にして決定することができる。
【0066】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態について、以下のとおり説明する。
【0067】図6は、本発明にかかる液晶表示装置の構
成を概略的に示すブロック図である。
【0068】この液晶表示装置は、複数の走査電極Y1
〜Y8と複数の信号電極X1〜X8とが互いに交差して
設けられている液晶パネル1と、前記走査電極Y1〜Y
8に線順次に電圧を印加する走査側駆動手段としての走
査側駆動回路3と、前記信号電極X1〜X8に表示デー
タに基づく信号電圧などを印加する信号側駆動手段とし
ての信号側駆動回路22と、信号側駆動回路22および
走査側駆動回路3の駆動に必要な電圧を発生する電圧発
生手段としての電源回路24と、前記走査側駆動回路3
及び信号側駆動回路22を制御するコントロール回路2
5とを備えている。
【0069】なお、説明の簡略化のため、前記走査電極
および信号電極の各電極数は8本ずつとし、これらを1
/8デューティで駆動し、交流化駆動のための反転信号
周期は8走査ラインとする場合を例にとって以下に説明
する。
【0070】本実施形態の基本的な駆動方法は、入力さ
れる走査クロックLPおよび走査開始信号FLMに従
い、走査側駆動回路3が前記走査電極Y1〜Y8を順次
走査し、選択時には電源回路24から選択電圧V1、V
5を、また非選択時には非選択電圧V3を印加する。一
方、前記信号電極X1〜X8には、信号側駆動回路22
により、表示データに対応して、電源回路24から供給
されるオン電圧もしくはオフ電圧を印加して、これによ
り液晶表示装置を駆動する方法である。この基本の駆動
方法は従来と同様である。
【0071】次に、本実施形態の従来と異なる部分につ
き説明する。
【0072】信号側駆動回路22は、例えば図7に示す
ように、表示データDをデータシフトクロックCKによ
って転送するシフトレジスタ31と、1走査ライン分の
表示データDを転送し終わった時点で走査クロックLP
により当該走査ラインの表示データDを保持するラッチ
32と、交流化信号FR及びハイインピーダンス制御信
号T31〜T38に基づいて、ラッチ32の出力から、
出力電圧選択のための信号を出力する出力コントロール
回路33と、レベルシフタ34と、出力コントロール回
路33からの信号に基づいて、信号電圧V2’、V4’
またはハイインピーダンス出力いずれかを選択して出力
する出力ドライバ35とから主として構成されている。
【0073】出力コントロール回路33は、論理回路に
より簡単に構成可能であり、表2の真理値表に基づく動
作を行い、V2’電源ラインの電圧値、V4’電源ライ
ンの電圧値、もしくはハイインピーダンス(HZ)の3
つの状態のうち1つを選択する。
【0074】
【表2】
【0075】これに基づき、出力ドライバ35は、選択
された状態がV2’電源ラインの電圧値の場合はV2’
出力ラインを信号電極に接続し、選択された状態がV
4’電源ラインの電圧値の場合はV4’出力ラインを信
号電極に接続し、選択された状態がハイインピーダンス
(HZ)の場合は信号電極にV2’出力ラインもV4’
出力ラインも接続しないように動作する。
【0076】ただし、V2’、V4’の各電圧は、図8
に例示する電源回路24に含まれる電圧切替回路40に
より、信号電圧V2、V4に、図9(b)、(c)に示
すように補正期間制御信号T1と同タイミングで、か
つ、補正極性制御信号T2によって規定される極性で、
補正電圧V2A、V2BもしくはV4A、V4Bが重畳
されたものとなっている。この様子を図9(f)に示
す。
【0077】従って、表2に示すように、ハイインピー
ダンス制御信号T31〜T38がH(ハイインピーダン
ス)となる期間以外は、V2’電源ラインまたはV4’
電源ラインを経由して補正電圧が印加されることにな
る。
【0078】本実施形態の基本動作は、ハイインピーダ
ンス制御信号T31〜T38はL固定とし、走査側電圧
に波形歪みが発生する場合には、それを補正する補正電
圧を信号側駆動回路22の信号電圧に重畳して印加する
構成となっている。したがって、第2の実施形態におい
ても、最終的に得られる信号側の出力電圧は第1の実施
形態で示した図4と同様、図9に示すようになり、結果
的に、表示データにより信号電極の電圧が変化した直後
の走査期間に補正電圧を重畳した信号電圧を印加するこ
とが可能となる。
【0079】この実施形態での利点は、信号側駆動回路
22の出力レベル数が2値のみでよく、低コスト化が図
れるという点にある。但し、補正電圧を共通の電源ライ
ンに重畳させる方式のため、第1の実施形態で述べたよ
うに走査側電極の位置による波形歪み量の差を補正する
ためには、図10に示すように信号電極毎に少しずつタ
イミングの異なるハイインピーダンス制御信号T31〜
T38を用いて、信号電極毎に補正電圧印加のタイミン
グをずらせるようにする。
【0080】また、本実施形態ではコントロール回路2
5でハイインピーダンス制御信号T31〜T38を作成
しているが、実用的には、このハイインピーダンス制御
信号T31〜T38を作成する回路を信号側駆動回路2
2に内蔵する構成としても構わない。
【0081】以上、本実施形態においても、第1の実施
形態と同様、走査側電圧の波形歪みに相当する補正電圧
を信号電極側から印加することで、走査側電圧の波形歪
みに起因する電圧実効値の低下を補償することができ、
結果的にクロストークを大幅に低減することができる。
【0082】また、第2の実施形態の構成によれば、図
6から明らかなように、電源回路24から信号側駆動回
路22に供給される電源ラインの数及び信号側駆動回路
22における出力ドライバ35のスイッチング素子の数
は、図1に示す第1の実施形態に比べて1/3の数でよ
く、通常IC化される信号側駆動回路22のチップ面積
が大幅に低減され、低コスト化、小型化に関して大きな
利点を有する。
【0083】以上において第1、第2の実施形態を示し
てきたが、本発明の構成は、これらの実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、補正期間制御信号T1とし
て外部から入力された信号を用いているが、この信号T
1は例えば信号側駆動回路22等の内部で発生させる構
成としても構わない。
【0084】また、上記各実施形態では液晶パネルの駆
動方法として、電圧平均化法に基づき、走査電極側の非
選択電位(V3)をGNDとし、バイアス比を1/aと
するとき、走査電極側選択電位(V1、V5)として±
Vop(1−1/a)を、また信号電極側に加える表示
データに応じた電圧(V2、V4)として±(Vop/
a)の電位を加える方式を採用している。但し、本発明
はこれに限らない。すなわち、その駆動方式としては、
走査電極側の非選択電位としてVop(1−1/a)と
Vop/aとの2種類を用い、対応する選択電位として
VopもしくはGNDを、また信号電極側には表示デー
タに応じてVop、Vop(1−2/a)もしくは2V
op/a、GNDの電位を印加するような方式が該当す
る。ただし、この際、信号側駆動回路に必要な信号電位
が4つあるため、それに伴い、必要な補正電圧等は適宜
増やす必要がある。
【0085】さらに、本発明は、2値表示のみ可能な
(フレーム間引きによる階調表示を含む)液晶表示装置
のみでなく、パルス幅変調あるいは振幅変調等の場合で
あっても、波形歪みに起因するクロストークに関しては
有効に適用可能である。
【0086】(第3の実施形態)これまで述べてきた実
施形態においても、通常の場合、十分なクロストークヘ
の補正効果は得られるが、さらに本実施形態に示す方法
で補正電圧作成用信号を作成すれば、駆動電圧、温度、
フレーム周波数に依存せずに、補正を精度よく行うこと
ができる。
【0087】クロストークは、液晶層の容量に起因して
生じる現象であるため、その容量を変化させる要因、た
とえば上述した駆動電圧、温度、フレーム周波数等に応
じてクロストークの程度も変化することになる。
【0088】したがって、図11に例示するような補正
制御回路5bを用いて、波形歪みの原因となる表示デー
タDの変化数をカウントしてそれに応じた補正量を決定
し、その決定した補正量に、駆動電圧、温度およびフレ
ーム周波数の各データによる重み付けをしてやれば良
い。
【0089】この補正制御回路5bは、図3(a)に示
した補正制御回路5aのデータ比較・カウント回路53
の出力側に補正信号生成回路64を設け、この補正信号
生成回路64に駆動電圧を検出する駆動電圧検出回路6
5にて検出した駆動電圧データを入力し、また、液晶表
示装置の置かれた周辺または液晶表示装置内部に設けて
ある温度センサ68からの信号を入力して該当する箇所
での温度を検出する温度センサ回路66にて検出された
温度データを入力し、更に、走査開始信号(FLM信
号)を入力してフレーム周波数(F)の周波数特性にあ
わせた電圧(V)変化率となる様に変換するF−V変換
回路67にて得られた電圧データを入力する構成として
いる。なお、この補正制御回路5bにおいて、図3
(a)に示した補正制御回路5aと同一の番号を付して
いる部分は、補正制御回路5aと同一機能を有する。
【0090】以下に、図11に示す補正制御回路5bの
動作を示す。
【0091】補正制御回路5bの、基本動作は第1の実
施形態と同様であり、第1の実施形態と同様にして得ら
れた補正量に、上述した駆動電圧検出回路65、温度セ
ンサ回路66およびF−V変換回路67の各データを重
み付けすることで、電圧、温度、周波数による補正を行
う。これらの補正は、あらかじめ、用いる液晶パネルの
温度特性、周波数特性にあわせた変化率となる様に変換
回路で調整されるものとする。
【0092】以上の構成により、クロストークの補正に
用いる補正パルスのパルス幅は、駆動電圧、温度、フレ
ーム周波数によって最適な補正量となるように変化する
ので、あらゆる条件のもとでクロストークを大幅に低減
することができる。
【0093】なお、本実施形態では一つの独立した回路
として補正パルス幅制御回路を示したが、例えばこの構
成部分であるシフトレジスタ、ラッチ等は、通常、信号
側駆動回路に含まれるものであるから、信号側駆動回路
の構成を変更してこの機能を加えるなどの方法も考えら
れる。
【0094】また、本実施形態では一部にアナログ回路
を用いているが、もちろん同様の機能を持つものであれ
ばデジタル回路で構成しても構わない。
【0095】また、上述した図1や図6における説明で
は、走査側駆動回路3は走査線Y1…Y8の一端側に設
けた構成としているが、本発明はこれに限らず、2つの
走査側駆動回路3を走査線Y1…Y8の両端側に設けた
場合にも適用できる。その場合には、近い側にある走査
側駆動回路からの離隔距離に応じて、図10で説明した
補正電圧を変化させるようにすればよい。
【0096】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ある走査電極(走査ライン)の表示データがその
1つ前の走査ラインのデータから変化した場合、一般に
その変化に応じて走査電圧には歪み電圧が発生するが、
その表示データの変化に応じて、その振幅もしくはパル
ス幅が変化する補正電圧を、信号側電極から印加するよ
うに構成されることで、走査電圧に発生する波形歪みに
よる実効値低下を信号電極側から補正することができ
る。これにより、すべての画素の実効値を略一定にする
ことが可能となり、走査電圧の波形歪みによるクロスト
ークを大幅に低減することができる。
【0097】また、1つ前の走査ラインのデータからの
変化量に基づいて補正量を決定して補正を行う方式であ
るので、上述した走査電圧の波形歪みによるクロストー
ク以外に、画面縦方向の交互のストライプ表示の場合の
クロストークや、縦方向に暗い線を表示した場合にその
上下が明るくなるクロストーク、更には、種々の画面方
向における点状や線状、または或る広さをもつ領域にお
いて発生するクロストークなどに対しても、その発生を
防止することができる。
【0098】また、クロストークの程度を変化させる要
因である表示パターン、温度、周波数が変動しても、そ
れに影響を受けないようにする事ができるので、あらゆ
る条件下においてクロストークの発生を防止でき、表示
品質を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置
に備わった信号側駆動回路の内部構造を示すブロック図
である。
【図3】(a)は本発明の第1の実施形態にかかる液晶
表示装置に備わった補正制御回路を示すブロック図であ
り、(b)はそのタイミングチャートである。
【図4】本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置
の動作を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明における、他の補正電圧印加の例を示す
タイミングチャートである。
【図6】本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示装置
の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示装置
に備わった信号側駆動回路の内部構造を示すブロック図
である。
【図8】本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示装置
に備わった電源回路の内部構造を示すブロック図であ
る。
【図9】本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示装置
の動作を示すタイミングチャートである。
【図10】本発明の第2の実施形態にかかる液晶表示装
置の別の動作を示すタイミングチャートである。
【図11】本発明の第3の実施形態にかかる液晶表示装
置に備わった補正制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図12】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図
である。
【図13】従来の液晶表示装置における理想状態の動作
を示すタイミングチャートである。
【図14】従来の液晶表示装置におけるクロストークの
原因を示すタイミングチャートである。
【図15】従来の液晶表示装置におけるクロストークの
原因の説明図である。
【符号の説明】
1 液晶パネル 2、22 信号側駆動回路 3 走査側駆動回路 4、24 電源回路 5、25 コントロール回路 11 シフトレジスタ 12 ラッチ 13 出力コントロール回路 14 レベルシフタ 15 出力ドライバ 31 シフトレジスタ 32 ラッチ 33 出力コントロール回路 34 レベルシフタ 35 出力ドライバ 50 8ビットシフトレジスタ 51 D(n)データ用8ビットラッチ 52 D(n−1)データ用8ビットラッチ 53 データ比較・カウント回路 54、64 補正信号生成回路 101 液晶パネル 102 信号側駆動回路 103 走査側駆動回路 104 電源回路 105 コントロール回路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の信号電極と複数の走査電極とが交
    差して配設され、両電極間に液晶層が挟持されている液
    晶パネルと、 該走査電極に走査電圧を順次印加する走査側駆動手段
    と、 該液晶パネルを表示する為の表示データに対応する信号
    電圧に、走査電圧に発生する波形歪みに伴う実効電圧変
    化を補正する補正電圧が、該当する走査期間内において
    重畳されてなる電圧を、該信号電極に印加する信号側駆
    動手段と、 該信号側駆動手段および該走査側駆動手段にそれぞれの
    駆動に必要な電圧を供給する電圧発生手段とを具備する
    液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 複数の信号電極と複数の走査電極とが交
    差して配設され、両電極間に液晶層が挟持されている液
    晶パネルと、 該走査電極に走査電圧を順次印加する走査側駆動手段
    と、 液晶表示装置の置かれる周辺または液晶表示装置自身の
    温度、液晶表示装置に印加される駆動電圧値、および液
    晶表示装置を駆動するフレーム周波数のうちの少なくと
    も1つに応じて重み付けされている、走査電圧に発生す
    る波形歪みに伴う実効電圧変化を補正する補正電圧作成
    用信号に基づいた補正電圧が、該液晶パネルを表示する
    為の表示データに対応する信号電圧に、該当する走査期
    間内において重畳されてなる電圧を、該信号電極に印加
    する信号側駆動手段と、 該信号側駆動手段および該走査側駆動手段にそれぞれの
    駆動に必要な電圧を供給する電圧発生手段とを具備する
    液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記補正電圧として、相前後する走査期
    間における表示データの変化量に応じてパルス幅または
    パルス振幅を変化させたパルスを用いる請求項1または
    2に記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記補正電圧として、前記走査電極の少
    なくとも一端に接続された走査側駆動手段からの距離に
    応じて、1本または複数本の信号電極毎にパルス幅また
    はパルス振幅を変化させたパルスを用いる請求項1乃至
    3のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記電圧発生手段は、前記信号側駆動手
    段へ供給する電圧レベルとして、前記信号電圧の他に少
    なくとも1レベルの補正電圧を発生し、該電圧発生手段
    内において該補正電圧を該信号電圧に重畳させるか否か
    に基づいて出力ラインを切り替えて、前記信号側駆動手
    段に該信号電圧と該補正電圧の一方の電圧を供給する構
    成になっている請求項1乃至4のいずれか一つに記載の
    液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記電圧発生手段は、前記信号側駆動手
    段へ供給する電圧レベルとして、前記信号電圧の他に少
    なくとも1レベルの補正電圧を発生し、かつ、該信号電
    圧および該補正電圧を前記信号側駆動手段に供給し、該
    信号側駆動手段内において該補正電圧を該信号電圧に重
    畳させるか否かに基づいて出力ラインを切り替える構成
    となっている請求項1乃至4のいずれか一つに記載の液
    晶表示装置。
  7. 【請求項7】 複数の信号電極と複数の走査電極とが交
    差して配設され、両電極間に液晶層が挟持されている液
    晶パネルと、該液晶パネルを表示する為の電圧を該信号
    電極に印加する信号側駆動手段と、該走査電極に走査電
    圧を順次印加する走査側駆動手段と、該信号側駆動手段
    および該走査側駆動手段にそれぞれの駆動に必要な電圧
    を供給する電圧発生手段とを備えた液晶表示装置の駆動
    方法において、 液晶表示装置の置かれる周辺または液晶表示装置自身の
    温度、液晶表示装置に印加される駆動電圧値、および液
    晶表示装置を駆動するフレーム周波数のうちの少なくと
    も1つに基づいて、相前後する走査期間における表示デ
    ータの変化量、および、各信号電極と走査側駆動手段と
    の距離に依存して走査電圧に発生する波形歪みにより生
    じる実効電圧変化量のうちの少なくとも前者の変化量を
    補うための補正量を重み付けし、その重み付けした補正
    電圧作成用信号に基づいて、パルス幅またはパルス振幅
    を可変としたパルスからなる補正電圧を得、その補正電
    圧を該液晶パネルを表示する為の表示データに対応する
    信号電圧に重畳させ、その補正電圧の重畳してなる電圧
    を信号電極に供給する液晶表示装置の駆動方法。
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