JPH05134625A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は液晶表示装置に関し、特に表示輝度差
による表示クロストークを解消する液晶表示装置を提供
することにある。 【構成】電圧平均化駆動法を用いて液晶パネル（１）に
電圧を印加することによりデータを表示し、交流化信号
（１１）の変化に従い液晶パネル（１）に印加する電圧
の正負を逆転させる液晶表示装置において、１水平ライ
ンにつき一回、液晶パネル（１）に印加する電圧を一旦
０Ｖにすることにより達成される。 【効果】表示パターンに関係なく、非走査期間におい
て、１水平ラインにつき１回、必ず液晶印加電圧が０Ｖ
となるため、液晶印加電圧実効値が一定になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に、単純マトリクス形液晶表示装置において、クロス
トークの発生しない、品質の良好な表示を得ることを可
能とする液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、単純マトリクス形の液晶表示装置
は、工業調査会より出版されている「液晶の最新技術」
Ｐ．１０６〜Ｐ．１０９に記載のように、電圧平均化駆
動法により、駆動・表示を行っている。

【０００３】この方法によると、理論的には、液晶パネ
ル上の表示パターンによらず、自ラインが走査されてい
ない期間（以下、非走査期間と呼ぶ。）に、液晶セルに
印加される電圧値は一定である。

【０００４】また、従来の液晶表示装置は、液晶材料の
長寿命化のために、交流化を行っており、液晶セルに印
加する電圧の正負を、交流化信号が“ハイ”の時と“ロ
ー”の時とで逆転させている。

【０００５】以下、従来の液晶表示装置の動作を、図２
〜図１１を用いて詳しく説明する。

【０００６】図２は、パーソナルコンピュータ等から入
力されたデータを液晶パネルに表示させるための液晶表
示装置の構成を示すブロック図である。

【０００７】図２において、７は液晶パネル１に表示す
るための表示データ、８は表示データ７の同期クロック
であるデータラッチクロック、９は１水平期間の区切り
を示すラインクロック、１０は先頭ラインクロック、１
１は液晶セルに印加する電圧の正負を逆転させるための
交流化信号である。

【０００８】また、２はデータラッチ回路であり、４は
ラインシフト回路である。

【０００９】データラッチ回路２は、１水平期間に、デ
ータラッチクロック８により、液晶パネル１の１ライン
表示分の表示データ７を取込み、取込んだ表示データ７
を、ラインクロック９により、次の１水平期間で、Ｘ₁
〜Ｘ_iに同時に出力する。

【００１０】ラインシフト回路４は、先頭ラインクロッ
ク１０をラインクロック９により取込み、先頭ラインＹ
₁を“ハイ”にし、その後、ラインクロック９に従い、
Ｙ₂〜Ｙ_jを順次に“ハイ”にすることにより、現在の表
示ラインを示す。

【００１１】１３〜１８は液晶パネル１を駆動させるた
めの電源電圧であり、１３はＶ₁電圧、１４はＶ₆電圧、
１５はＶ₃電圧、１６はＶ₄電圧、１７はＶ₅電圧、１８
はＶ₂電圧である。

【００１２】また、３はＸ駆動回路、５はＹ駆動回路で
ある。

【００１３】Ｘ駆動回路３は、データラッチ回路２から
出力されるＸ₁〜Ｘ_iのデータと交流化信号１１とに従
い、Ｖ₁電圧１３、Ｖ₃電圧１５、Ｖ₄電圧１６、Ｖ₂電圧
１８の４電圧の中から１電圧を選択し、Ｘ電極Ｖ_X1〜Ｖ
_Xiへ出力する。

【００１４】Ｙ駆動回路５は、ラインシフト回路４から
出力されるＹ₁〜Ｙ_jのシフト信号と交流化信号１１とに
従い、Ｖ₁電圧１３、Ｖ₆電圧１４、Ｖ₅電圧１７、Ｖ₂電
圧１８の４電圧の中から１電圧を選択し、Ｙ電極Ｖ_Y1〜
Ｖ_Yjへ出力する。

【００１５】１は（ｉ×ｊ）ドットからなる液晶パネル
であり、各１ドットに、Ｙ電極Ｖ_Y1〜Ｖ_Yjに印加された
電圧とＸ電極Ｖ_X1〜Ｖ_Xiに印加された電圧との電位差分
の電圧が印加されて、表示が行われる。

【００１６】図３はデータラッチ回路２の動作タイミン
グ図、図４はラインシフト回路４の動作タイミング図、
図５は６レベルの電源電圧１３〜１８を生成するための
等価回路の構成を示すブロック図、図６はＸ駆動回路３
の動作説明図、図７はＹ駆動回路５の動作説明図であ
る。

【００１７】また、図８は動作説明用の液晶パネル１の
表示パターン例であり、図９〜図１１は図８に示す表示
パターンによる任意点の理想的な印加電圧波形を示す図
である。

【００１８】次に、図２に示す液晶表示装置の動作を説
明する。

【００１９】入力された表示データ７は、図３に示すよ
うに、１ライン表示分が順次、データラッチクロック８
に同期して、データラッチ回路２に取込まれ、その後の
ラインクロック９の立下りで、該１ライン表示分の表示
データ７が、同時にＸ₁〜Ｘ_iに出力される。

【００２０】Ｘ駆動回路３は、データラッチ回路２から
Ｘ₁〜Ｘ_iに出力された表示データ７と交流化信号１１と
に従い、４レベルの電圧から１つの電圧を選択し、Ｖ_X1
〜Ｖ_XiのそれぞれのＸ電極に、選択した電圧を印加す
る。

【００２１】Ｘ駆動回路３における電圧選択の動作は図
６に示す通りである。つまり、交流化信号１１とデータ
ラッチ回路２の出力（Ｘ₁〜Ｘ_i）との組合せが（１，
１）の時はＶ₁電圧１３が、（１，０）の時はＶ₃電圧１
５が、（０，１）の時はＶ₂電圧１８が、（０，０）の
時はＶ₄電圧１６が、それぞれ選択され、出力される。

【００２２】一方、ラインシフト回路４は、図４に示す
ように、先頭ラインクロック１０が“ハイ”であると
き、ラインクロック９の立下りで該先頭ラインクロック
１０を取込み、シフト信号としてＹ₁に“ハイ”を出力
し、次のラインクロック９の立下りが入力されるまで、
出力し続ける。その後、ラインクロック９に従い、シフ
ト信号としてＹ₂〜Ｙ_jへ順次“ハイ”を出力する。

【００２３】Ｙ駆動回路５は、ラインシフト回路４から
Ｙ₁〜Ｙ_jに出力されたシフト信号と交流化信号１１とに
従い、４レベルの電圧から１つの電圧を選択し、Ｖ_Y1〜
Ｖ_YjのそれぞれのＹ電極に、選択した電圧を印加する。

【００２４】Ｙ駆動回路５における電圧選択の動作は図
７に示す通りである。つまり、交流化信号１１とライン
シフト回路４の出力（Ｙ₁〜Ｙ_j）との組合せが（１，
１）の時はＶ₂電圧１８が、（１，０）の時はＶ₆電圧１
４が、（０，１）の時はＶ₁電圧１３が、（０，０）の
時はＶ₅電圧１７が、それぞれ選択され、出力される。

【００２５】ここで、液晶パネル１を駆動させるための
電源電圧１３〜１８の電圧関係を、図５により説明す
る。

【００２６】外部供給電圧Ｖ₀電圧２７をＲ₁〜Ｒ₅の抵
抗により分圧することにより、電源電圧１３〜１８は生
成される。この分圧抵抗は、 Ｒ₁＝Ｒ₂＝Ｒ₄＝Ｒ₅＝Ｒ …（１） Ｒ₃＝｛（√Ｎ＋１）−４｝Ｒ …（２） という関係である。ただし、Ｎは、Ｙ駆動回路５からの
出力電極数(総ライン数)であり、例えば、６４０×２０
０ドット液晶パネルの場合、Ｎは２００となる。

【００２７】また、生成される電源電圧１３〜１８は、 Ｖ₁＞Ｖ₆＞Ｖ₃＞Ｖ₄＞Ｖ₅＞Ｖ₂ …（３） という関係である。上記（１）式および上記（３）式か
ら、 Ｖ₁−Ｖ₆＝Ｖ₆−Ｖ₃＝Ｖ₄−Ｖ₅＝Ｖ₅−Ｖ₂ …（４） となる。Ｖ₂は、図５に示すように、ＧＮＤレベル（０
Ｖ）であることから、上記（４）式は、Ｖ₅電圧１７の
レベルに等しい値となる。

【００２８】次に、図２に示す液晶表示装置で、図８に
示す表示パターンを表示した時の動作および印加電圧波
形を、図９〜図１１により説明する。

【００２９】なお、交流化信号１１は、ラインクロック
９の立下りにより“ハイ”および“ロ−”が、１水平期
間毎に反転するライン交流とする。

【００３０】図９は、図８に示す表示パタ−ンの
（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧
を示す図である。

【００３１】図８において、斜線部は、表示がＯＮであ
ることを示しており、Ｘ₁行の表示は全てＯＮである。
このため、表示データ（データラッチ回路２からＸ₁に
出力されるデータ）は、全て“１”である。また、交流
化信号１１は１水平期間毎に“１”と“０”とを繰返
す。

【００３２】Ｘ駆動回路３は、交流化信号１１とＸ₁行
の表示データとに従い、図６に示す選択動作により、Ｖ
_X1電極に、交流化信号１１が“１”の時にはＶ₁電圧１
３を出力し、交流化信号１１が“０”の時にはＶ₂電圧
１８を出力する。

【００３３】一方、ラインシフト回路４からＹ₁列に出
力されるシフト信号は、非走査期間中、常に“０”であ
る。

【００３４】Ｙ駆動回路５は、Ｙ₁列のシフト信号と交
流化信号１１とに従い、７図に示す選択動作により、Ｖ
_Y1電極に、交流化信号１１が“１”の時にはＶ₆を電圧
１４を出力し、交流化信号１１が“０”の時にはＶ₅電
圧１７を出力する。

【００３５】（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの液晶印加電圧は、Ｙ
駆動回路５からＶ_Y1電極に出力される電圧とＸ駆動回路
３からＶ_X1電極に出力される電圧との差の電圧である。
従って、非走査期間においては、交流化信号１１が
“１”の時には、Ｖ₆−Ｖ₁＝−Ｖ₅電圧が印加され、交
流化信号１１が“０”の時には、Ｖ₅−Ｖ₂＝Ｖ₅電圧が
印加されることになる。この−Ｖ₅またはＶ₅電圧の印加
は、交流化信号１１の変化に伴い、繰返し行われる。

【００３６】図１０は、図８に示す表示パターンの（Ｘ
₂，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧を示
す図である。

【００３７】図８において、Ｘ₂行の表示は全てＯＦＦ
であるため、表示データ（データラッチ回路２からＸ₂
に出力されるデータ）は、全て“０”である。

【００３８】Ｘ駆動回路３は、Ｘ₂行の表示データと交
流化信号１１とに従い、Ｖ_X2電極に、交流化信号１１が
“１”の時には、Ｖ₃電圧１５を出力し、交流化信号１
１が“０”の時には、Ｖ₄電圧１６を出力する。

【００３９】一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５
からＶ_Y1電極に出力される電圧は、交流化信号１１が
“１”の時にはＶ₆電圧１４であり、交流化信号１１が
“０”の時にはＶ₅電圧１７である。

【００４０】従って、（Ｘ₂，Ｙ₁）ドットの液晶印加電
圧は、交流化信号１１が“１”の時には、Ｖ₆−Ｖ₃＝Ｖ
₅電圧が印加され、交流化信号１１が“０”の時には、
Ｖ₅−Ｖ₄＝−Ｖ₅電圧が印加されることになる。

【００４１】さらに、図１１は、図８に示す表示パター
ンの（Ｘ₃，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加
電圧を示す図である。

【００４２】図８において、Ｘ₃行の表示はＯＮとＯＦ
Ｆとが繰返す表示であるため、表示デ−タ（データラッ
チ回路２からＸ₃に出力されるデータ）は、１水平期間
毎に“１”と“０”とが繰返しのデータである。

【００４３】Ｘ駆動回路３は、Ｘ₃行の表示データと交
流化信号１１とに従い、Ｖ_X3電極に、交流化信号１１が
“１”の時にはＶ₁電圧１３を出力し、交流化信号１１
が“０”の時にはＶ₄電圧１６を出力する。

【００４４】一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５
からＶ_Y1電極に出力される電圧は、交流化信号１１が
“１”の時にはＶ₆電圧１４であり、交流化信号１１が
“０”の時にはＶ₅電圧１７である。

【００４５】従って、（Ｘ₃，Ｙ₁）ドットの液晶印加電
圧は、交流化信号１１が“１”で表示がＯＮの時には、
Ｖ₆−Ｖ₁＝−Ｖ₅電圧が印加され、交流化信号１１が
“０”で表示がＯＦＦの時には、Ｖ₅−Ｖ₄＝−Ｖ₅電圧
が印加されることになる。

【００４６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、図８
に示す表示パターンのうちＸ₃行のように、ＯＮとＯＦ
Ｆとを繰返す表示パターンの場合、液晶１ドットに印加
される液晶印加電圧は、正負の逆転が少なく、理論上と
同様、実際上も、一定レベルの電圧となる。

【００４７】また、図８に示す表示パターンのうち、Ｘ
₁行やＸ₂行のように、ＯＮまたはＯＦＦが連続する表示
パターンの場合、１水平期間毎に“１”と“０”とを繰
返す交流化信号１１の変化点において、液晶印加電圧の
正負（絶対値はＶ₅）が瞬間的に逆転する。しかし、実
際には、液晶セルは、静電容量であるので、このような
瞬間的な逆転は起りえず、過渡的に変化する。

【００４８】このため、交流化信号１１の変化点で、液
晶印加電圧に過渡的に歪みが生じ、理論通りに一定レベ
ルの電圧が印加されない。従って、液晶印加電圧実効値
が低下し、結果として、液晶パネル１上の表示輝度が低
下してしまう。

【００４９】このように、ＯＮまたはＯＦＦが連続する
表示パターンの場合、交流化信号１１の変化点で液晶印
加電圧の歪みが発生し、表示輝度が低下するので、表示
輝度差（表示ムラ）による表示クロストークが発生して
しまう。

【００５０】図１２は、図８に示す表示パターンの（Ｘ
₁，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧の実
際的な電圧波形を示す図である。

【００５１】理想的には、図９に示す電圧波形となるべ
きところ、交流化信号１１が“１”から“０”に変化す
る点で、Ｖ_X1はＶ₁電圧１３からＶ₂電圧１８へ変化しよ
うとし、Ｖ_Y1はＶ₆電圧１４からＶ₅電圧１７へ変化しよ
うとするので、Ｖ_X1とＶ_Y1との電圧関係が、Ｖ_X1＞Ｖ_Y1
からＶ_X1＜Ｖ_Y1へと瞬時に変化しようとする。しかし、
液晶セルは、静電容量であることから、この電圧関係
は、瞬時に変化できず、過渡的になってしまう。

【００５２】このように、過渡的なＶ_X1およびＶ_Y1によ
り、（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの印加電圧波形に大きく歪みが
発生し、電圧実効値が低下する。

【００５３】図１３は、図８に示す表示パターンの（Ｘ
₂，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧の実
際的な電圧波形を示す図である。

【００５４】この時も、図１２と同様に、印加電圧に大
きく歪みが発生し、電圧実効値が低下している。

【００５５】しかし、図８に示すＸ₃行の表示パターン
のように、ＯＮとＯＦＦとを交互に表示させる場合、交
流化信号１１の変化点において、液晶印加電圧の正負の
逆転はない。従って、電圧の歪みは発生せず、液晶パネ
ル１上の表示も輝度の安定したものとなる。

【００５６】図１４は、図８に示す表示パターンの（Ｘ
₃，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧の実
際的な電圧波形を示した図であり、理想的な電圧波形を
示した図１１と同様である。

【００５７】以上述べたように、従来技術は、表示パタ
ーンによっては、交流化信号１１の変化点で、液晶印加
電圧に過渡的な歪みが発生し、液晶印加電圧実効値が低
下し、結果として、液晶パネル１上の表示輝度が低下し
てしまうという問題があった。

【００５８】この問題は、液晶パネル１がカラーの場合
には、特に顕著なものとなる。

【００５９】本発明の目的は、表示パターンに係わら
ず、電圧の歪み量が一定で、かつ、液晶印加電圧実効値
も一定にし、表示輝度差による表示クロストークを解消
する液晶表示装置を提供することにある。

【００６０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電圧平均化駆動法を用いて、液晶パネル
に電圧を印加することにより、液晶パネルにデータを表
示し、また、交流化信号の変化に従い、上記液晶パネル
に印加する電圧の正負を逆転させることにより、上記液
晶パネルの長寿命化を図る液晶表示装置において、１水
平ラインにつき１回、液晶パネルに印加する電圧を一旦
０Ｖにするようにしている。

【００６１】液晶パネルに印加される電圧は、実際に
は、従来技術で説明したように、Ｘ駆動回路から出力さ
れる電圧とＹ駆動回路から出力される電圧との電位差分
の電圧である。

【００６２】従って、１水平ラインにつき１回、液晶パ
ネルに印加する電圧を一旦０Ｖにするためには、Ｘ駆動
回路から出力される電圧を、Ｙ駆動回路から出力される
電圧と同じレベルの電圧にする方法が考えられる。

【００６３】そこで、本発明の液晶表示装置は、表示デ
ータを１水平ライン分取込み、該１水平ライン分の表示
データを同時に出力するデータラッチ回路と、上記ライ
ンシフト回路の出力と交流化信号との組合せに従い、複
数レベルの中から１レベルの電圧を選択して出力するＸ
駆動回路と、上記Ｘ駆動回路の出力が液晶パネルのどの
水平ラインに相当するかを指示するラインシフト回路
と、上記ラインシフト回路の出力と交流化信号との組合
せに従い、上記複数レベルの中から１レベルの電圧を選
択して出力するＹ駆動回路とを備え、上記Ｘ駆動回路か
ら出力された電圧と上記Ｙ駆動回路から出力された電圧
との電位差分の電圧を液晶パネルに印加することによ
り、液晶パネルにデータを表示する液晶表示装置であっ
て、１水平ラインにつき１回、上記Ｘ駆動回路から出力
される電圧が上記Ｙ駆動回路から出力される電圧と同レ
ベルの電圧になるよう、上記Ｘ駆動回路へ与える複数レ
ベルの電圧を切換える電圧切換え回路を設けるようにす
ることにより、上記液晶パネルに印加する電圧を一旦０
Ｖにするようにしている。

【００６４】さらに、具体的には、本発明の液晶表示装
置は、表示データを１水平ライン分取込み、該１水平ラ
イン分の表示データを同時に出力するデータラッチ回路
と、上記データラッチ回路の出力に従い、複数レベルの
中から１レベルの電圧を選択して出力するＸ駆動回路
と、上記Ｘ駆動回路の出力が液晶パネルのどの水平ライ
ンに相当するかを指示するラインシフト回路と、上記ラ
インシフト回路の出力に従い、上記複数レベルの中から
１レベルの電圧を選択して出力するＹ駆動回路とを備
え、上記Ｘ駆動回路から出力された電圧と上記Ｙ駆動回
路から出力された電圧との電位差分の電圧を液晶パネル
に印加することにより、液晶パネルにデータを表示する
液晶表示装置であって、上記Ｘ駆動回路へ与える複数レ
ベルの電圧を、上記交流化信号に従い、切換える電圧切
換回路を設けている。

【００６５】そして、上記Ｘ駆動回路は、１水平ライン
につき１回、上記電圧切換回路が切換えた複数レベルの
中から、上記Ｙ駆動回路から出力される電圧と同レベル
の電圧になる１レベルの電圧を選択するよう動作するこ
とにより、上記液晶パネルに印加する電圧を一旦０Ｖに
するようにしている。

【００６６】なお、１水平ラインにつき１回、上記液晶
パネルに印加する電圧を一旦０Ｖにするタイミングを与
える補正クロックを設けることもできる。

【００６７】この場合、上記Ｘ駆動回路は、上記データ
ラッチ回路の出力に従い、上記電圧切換回路が切換えた
複数レベルの電圧の中から１レベルの電圧を選択する
が、補正クロックによりタイミングが与えられた時に、
上記Ｙ駆動回路から出力される電圧と同レベルの電圧に
なる１レベルの電圧を選択するよう動作することとな
る。

【００６８】また、上記液晶パネルに０Ｖを印加する時
に、上記交流化信号を切換えることもできる。

【００６９】なお、本発明は、情報処理装置を始めとし
て、電子手帳、テレビ受像機等の、およそ表示を必要と
する各種電子機器に適用することができる。

【００７０】

【作用】上記電圧切換え回路および上記Ｘ駆動回路によ
り、補正クロックによりタイミングが与えられると、上
記Ｘ駆動回路から出力される電圧は、上記Ｙ駆動回路か
ら出力される電圧と同じレベルの電圧になるので、上記
液晶パネルに印加する電圧を、１水平ラインにつき１
回、一旦０Ｖにすることができる。

【００７１】例えば、交流化信号が“１”の時、Ｙ駆動
回路から出力される電圧Ｖ_YがＶ₆電圧であり、Ｘ駆動回
路から出力される電圧Ｖ_XがＶ₁電圧またはＶ₃電圧であ
るとすると、このＶ_Xの電圧レベルを、補正クロックに
よりタイミングが与えられると、Ｖ_X＝Ｖ₆電圧にする。
この動作により、１水平ラインにつき１回、Ｖ_X＝Ｖ_Yと
なり、液晶パネルに印加する電圧は一旦０Ｖとなる。

【００７２】これにより、１水平ラインにつき１回、液
晶パネルに印加する電圧が一旦０Ｖとなるので、過渡的
な電圧の歪みが低減し、また、表示パターンに係わら
ず、必ず交流化信号の変化点で電圧の歪みが生じるた
め、どのような表示パターンでも、非走査期間に印加さ
れる電圧の実効値は等しくなる。この結果、表示輝度差
（表示ムラ）をなくすことが可能となる。

【００７３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１および図１
５〜図２３を用いて説明する。

【００７４】図１は本発明の一実施例の液晶表示装置の
構成を示すブロック図である。

【００７５】図１において１〜５、７〜１１、１３〜１
８は、従来の技術の図２で説明したものと同じである。

【００７６】１２は補正クロックであり、ラインクロッ
ク９と同じ周期を持ち、“ハイ”期間はわずかで、クロ
ックの立下りはラインクロック９と同時である。

【００７７】２８は、従来のＸ駆動回路３に入力する電
源電圧を、交流化信号１１に従い、選択する交流電圧セ
レクタであり、２９〜３２は、交流電圧セレクタ２８か
ら出力されるＸ駆動用の電源電圧Ｖ_M1、Ｖ_M3、Ｖ_M4、Ｖ
_M2である。

【００７８】図１５は交流電圧セレクタ２８の構成を示
すブロック図、図１６は交流電圧セレクタ２８の動作説
明図、図１７はＸ駆動回路３の動作説明図である。

【００７９】また、図１８〜図２０は、図１に示す液晶
表示装置で、図８に示す表示パターンを表示した時の液
晶印加電圧波形を示す図である。

【００８０】以下、図１に示す液晶表示装置の動作を説
明する。

【００８１】従来技術で説明したように、表示データ７
は、１ライン分が順次、データラッチクロック８に同期
して、データラッチ回路２に取込まれ、その後のライン
クロック９の立下りで、該１ライン表示分の表示データ
７が、同時にＸ₁〜Ｘ_iに出力される。

【００８２】交流電圧セレクタ２８は、図１５に示すよ
うに、交流化信号１１に従い選択動作を行う３つのセレ
クタ３３〜３５から成り、各セレクタ３３〜３５から
は、それぞれ、Ｖ_M2電圧３２、Ｖ_M4電圧３１、Ｖ_M3電圧
３０、Ｖ_M1電圧２９が出力され、図１６に示すように、
交流化信号１１が“１”の時、Ｖ_M2電圧３２＝Ｖ₁電圧
１３、Ｖ_M4電圧３１＝Ｖ₃電圧１５、Ｖ_M3電圧３０＝Ｖ₆
電圧１４、Ｖ_M1電圧２９＝Ｖ₆電圧１４となり、交流化
信号１１が“０”の時、Ｖ_M2電圧３２＝Ｖ₂電圧１８、
Ｖ_M4電圧３１＝Ｖ₄電圧１６、Ｖ_M3電圧３０＝Ｖ₅電圧１
７、Ｖ_M1電圧２９＝Ｖ₅電圧１７となる。

【００８３】Ｘ駆動回路３は、図１７に示すように、デ
ータラッチ回路２からＸ₁〜Ｘ_iに出力された表示データ
と、補正クロック１２とに従い、Ｖ_M2電圧３２、Ｖ_M4電
圧３１、Ｖ_M3電圧３０、Ｖ_M1電圧２９の４レベルの電圧
の中から１つの電圧を選択し、Ｖ_X1〜Ｖ_Xiのそれぞれの
Ｘ電極に印加する。

【００８４】つまり、補正クロック１２とデータラッチ
回路２の出力との組合せが（１，１）の時はＶ_M1電圧２
９が、（１，０）の時はＶ_M3電圧３０が、（０，１）の
時はＶ_M2電圧３２が、（０，０）の時はＶ_M4電圧３１
が、それぞれ選択され、出力される。

【００８５】従って、交流電圧セレクタ２８およびＸ駆
動回路３の動作により、補正クロック１２が“０”の
時、交流化信号１１とデータラッチ回路２の出力との組
合せが（１，１）の時はＶ₁電圧１３が、（１，０）の
時はＶ₃電圧１５が、（０，１）の時はＶ₂電圧１８が、
（０，０）の時はＶ₄電圧１６が、それぞれ、Ｘ駆動回
路３の出力として液晶パネル１に与えられる。

【００８６】また、補正クロック１２が“１”の時は、
Ｖ_M3電圧３０とＶ_M1電圧２９とが同じ電圧となるため、
データラッチ回路２の出力によらず、交流化信号１１が
“１”の時はＶ₆電圧１４が、交流化信号１１が“０”
の時はＶ₅電圧１７が、それぞれ、Ｘ駆動回路３の出力
として液晶パネル１に与えられる。

【００８７】一方、ラインシフト回路４は、従来技術と
同様に、シフト信号としてＹ₁〜Ｙ_jへ順次“ハイ”を出
力する。

【００８８】Ｙ駆動回路５は、ラインシフト回路４から
Ｙ₁〜Ｙ_jに出力されたシフト信号と交流化信号１１とに
従い、従来技術と同様、Ｖ₁電圧１３、Ｖ₆電圧１４、Ｖ
₅電圧１７、Ｖ₂電圧１８の４レベルの電圧の中から１つ
の電圧を選択し、Ｖ_Y1〜Ｖ_{Y j}のそれぞれのＹ電極に印加
する。

【００８９】つまり、交流化信号１１とラインシフト回
路４の出力との組合せが（１，１）の時はＶ₂電圧１８
が、（１，０）の時はＶ₆電圧１４が、（０，１）の時
はＶ₁電圧１３が、（０，０）の時はＶ₅電圧１７が、そ
れぞれ選択され、出力される。 液晶パネル１の液晶セ
ル１ドットには、Ｙ電極Ｖ_Y1〜Ｖ_Yjに印加された電圧と
Ｘ電極Ｖ_X1〜Ｖ_Xiに印加された電圧との電位差分の電圧
が印加されて、表示が行われる。

【００９０】なお、従来技術と同様、電源電圧１３〜１
８には、 Ｖ₁＞Ｖ₆＞Ｖ₃＞Ｖ₄＞Ｖ₅＞Ｖ₂ …（６） Ｖ₁−Ｖ₆＝Ｖ₆−Ｖ₃＝Ｖ₄−Ｖ₅＝Ｖ₅−Ｖ₂ …（７） という電圧関係がある。

【００９１】次に、図１に示す液晶表示装置で、図８に
示す表示パターンを表示した時の非走査期間における動
作および印加電圧波形を、図１８〜図２０により説明す
る。

【００９２】図１８は、図８に示す表示パターンの（Ｘ
₁，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧を示
す図である。

【００９３】図８において、Ｘ₁行の表示は全てＯＮで
あるため、表示データ（データラッチ回路２からＸ₁に
出力されるデータ）は、全て“１”である。

【００９４】また、交流化信号１１は１水平期間毎に
“１”と“０”とを繰返す。

【００９５】Ｘ駆動回路３は、補正クロック１２とＸ₁
行の表示データとに従い、図１７に示す選択動作によ
り、Ｖ_X1電極に、補正クロック１２が“１”の時にはＶ
_M1電圧２９を出力し、補正クロック１２が“０”の時に
はＶ_M2電圧３２が出力する。

【００９６】一方、ラインシフト回路４からＹ₁列に出
力されるシフト信号は、非走査期間中、常に“０”であ
る。

【００９７】Ｙ駆動回路５は、Ｙ₁列のシフト信号と交
流化信号１１とに従い、Ｖ_Y1電極に、交流化信号１１が
“１”の時にはＶ₆電圧１４を出力し、交流化信号１１
が“０”の時にはＶ₅電圧１７を出力する。

【００９８】Ｘ駆動回路３からＶ_X1電極に印加される電
圧は、本来、交流化信号１１が“１”の時、補正クロッ
ク１２が“０”の場合にＶ₁電圧１３であり、補正クロ
ック１２が“１”の場合にＶ₆電圧１４である。しか
し、Ｖ_X1電極は、液晶セルを通して（この場合（Ｘ₁，
Ｙ₁）ドット）、Ｖ_Y1電極と容量結合をしているため、
補正クロック１２が“０”から“１”へ変化しても、瞬
間的にＶ₁電圧１３からＶ₆電圧１４へは変化せず、図１
８に示すように、過渡的に変化する。

【００９９】その後、交流化信号１１が“１”から
“０”へ変化する時、補正クロック１２は“１”から
“０”へ変化するので、Ｖ_X1電極に印加される電圧は、
本来、Ｖ₆電圧１４からＶ₂電圧１８へ変化するはずであ
る。しかし、交流化信号１１が“１”から“０”に変化
する直前は、Ｖ_X1とＶ_Y1との電位差が０Ｖであり、この
関係が、交流化信号１１が“１”から“０”に変化した
直後に保たれ、Ｖ_X1はＶ_Y1と同レベルのＶ₅電圧１７と
なる。その後、Ｖ_X1はＶ₅電圧１７からＶ₂電圧１８のレ
ベルに過渡的に変化する。

【０１００】交流化信号１１が“０”から“１”に変化
する時も、同様の動作を行う。

【０１０１】なお、Ｖ_Y1に印加される電圧は、Ｖ_X1の変
化に伴って若干変化するが、ほとんど無視出来る程度で
ある。

【０１０２】このＶ_Y1に印加される電圧とＶ_X1に印加さ
れる電圧との差（Ｖ_Y1−Ｖ_X1）が（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットに
印加される。従って、交流化信号１１が“１”の時、補
正クロック１２により過渡的に−Ｖ₅から０Ｖになり、
その後、交流化信号１１が“０”になると、０ＶからＶ
₅へ変化し、次の補正クロック１２が与えられるまでＶ₅
が印加される。

【０１０３】図１９は、図８に示す表示パターンの（Ｘ
₂，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加電圧を示
す図である。

【０１０４】図８において、Ｘ₂行の表示は全てＯＦＦ
であるため、表示データ（データラッチ回路２からＸ₂
に出力されるデータ）は、全て“０”である。

【０１０５】Ｘ駆動回路３は、補正クロック１２とＸ₂
行の表示データとに従い、Ｖ_X2電極に、補正クロック１
２が“１”の時にはＶ_M3電圧３０を出力し、補正クロッ
ク１２が“０”の時にはＶ_M4電圧３１を出力する。

【０１０６】一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５
からＶ_Y1電極に出力される電圧は、図１８と同様、交流
化信号１１が“１”の時にはＶ₆電圧１４であり、交流
化信号１１が“０”の時にはＶ₅電圧１７である。

【０１０７】また、Ｘ駆動回路３からＶ_X2電極に出力さ
れる電圧は、図１８の動作説明で述べたように、補正ク
ロック１１が“０”から“１”に変化した時、過渡的に
電圧レベルが変化する。また、交流化信号１１が“１”
から“０”、または“０”から“１”に変化した時も、
過渡的に電圧レベルが変化する。

【０１０８】以上のことから、（Ｘ₂，Ｙ₁）ドットの非
走査期間における液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X2）は、図１
９に示すように、交流化信号１１が“１”の時、補正ク
ロック１２により過渡的にＶ₅から０Ｖとなり、その
後、交流化信号１１が“０”になると、０Ｖから−Ｖ₅
へ変化し、次の補正クロック１２が与えられるまで、−
Ｖ₅が印加される。

【０１０９】さらに、図２０は、図８に示す表示パター
ンの（Ｘ₃，Ｙ₁）ドットの非走査期間における液晶印加
電圧を示す図である。

【０１１０】図８において、Ｘ₃行の表示はＯＮとＯＦ
Ｆとが繰返す表示であるため、表示データ（データラッ
チ回路２からＸ₃に出力されるデータ）は、１水平期間
毎に“１”と“０”とが繰返しのデータである。

【０１１１】Ｘ駆動回路３は、補正クロック１２とＸ₃
行の表示データとに従い、Ｖ_X3電極に、表示データと補
正クロック１２が（１，１）の時にはＶ_M1電圧２９を
（０，１）の時にはＶ_M3電圧３０を出力し、（１，０）
の時にはＶ_M2電圧３２を（０，０）の時にはＶ_M4電圧３
１を出力する。

【０１１２】一方、非走査期間において、Ｙ駆動回路５
からＶ_Y1電極に出力される電圧は、交流化信号１１が
“１”の時にはＶ₆電圧１４であり、交流化信号１１が
“０”の時にはＶ₅電圧１７である。

【０１１３】また、Ｘ駆動回路３からＶ_X3電極に出力さ
れる電圧は、図１８および図１９と同様に、補正クロッ
ク１２が“０”から“１”に変化した時、過渡的に電圧
レベルが変化する。また、交流化信号１１が“１”から
“０”、または“０”から“１”に変化した時も、過渡
的に電圧レベルが変化する。

【０１１４】以上のことから、（Ｘ₃，Ｙ₁）ドットの非
走査期間における液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X3）は、図２
０に示すように、交流化信号１１が“１”の時、補正ク
ロック１２により過渡的に−Ｖ₅から０Ｖへ変化し、そ
の後、交流化信号１１が“０”になると、０Ｖから−Ｖ
₅へ変化し、次の補正クロック１２が与えられるまで、
−Ｖ₅が印加される。

【０１１５】図１８で説明した（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの液
晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X1）は、従来技術での理想的な印
加電圧（図９）と比べ、交流化信号１１の変化点の前後
で、電圧波形が歪み、電圧実効値が低下しているもの
の、従来技術での実際的な印加電圧（図１２）と比べた
場合、電圧波形の歪み具合が同等となり、電圧実効値も
同等となる。

【０１１６】液晶の表示輝度は、その液晶セルに印加さ
れる電圧の実効値により決定するため、本実施例による
表示輝度は、従来技術による表示輝度と同等なものとす
る。

【０１１７】また、図１９で説明した（Ｘ₂，Ｙ₁）ドッ
トの液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X2）は、図１８で説明した
（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X1）と比
べると、正負の違いはあるものの、電圧の歪み具合の電
圧実効値も同様である。

【０１１８】さらに、図２０で説明した（Ｘ₃，Ｙ₁）ド
ットの液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X3）は、従来技術におけ
る実際的な液晶印加電圧（図１４）と比べた場合、交流
化信号１１の変化の前後で、印加電圧波形に歪みが発生
し、電圧実効値が低下しているものの、図１８で説明し
た（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X1）お
よび図１９で説明した（Ｘ₂，Ｙ₁）ドットの液晶印加電
圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X2）と比べると、印加電圧の正負は異なる
ものの、交流化信号１１の変化点の前後で発生する電圧
の歪みは同等である。このため、非走査期間における液
晶印加電圧実効値は同等となる。

【０１１９】Ｘ₁行やＸ₂行のように、ＯＮまたはＯＦＦ
が連続する表示パターンの場合に、液晶印加電圧（Ｖ_Y1
−Ｖ_X1）および（Ｖ_Y1−Ｖ_X2）は、従来技術では、理論
上では、正負が瞬間的に逆転し、実際上では、液晶セル
の特性により過渡的に変化していたのを、本実施例で
は、正負が逆転する間に一旦０Ｖになるようにすること
により、液晶セルの特性に合せて、故意に過渡的に変化
するようにしている。

【０１２０】また、Ｘ₃行のように、ＯＮとＯＦＦとを
繰返す表示パターンの場合に、液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ
_X3）は、従来技術では、理論上と同様、実際上も一定レ
ベルの電圧となっていたのを、本実施例では、上述のよ
うな上記液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X1）および（Ｖ_Y1−Ｖ
_X2）の変化に合せて、故意に過渡的に変化するようにし
ている。

【０１２１】これにより、いずれの表示パターンの場合
でも、液晶印加電圧が同様な変化をするので、電圧の歪
みは同等となり、また、電圧実効値も同等となる。従っ
て、液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X3）の表示輝度が、従来の
液晶印加電圧（Ｖ_Y1−Ｖ_X1）および（Ｖ_Y1−Ｖ_X2）によ
る時の値に低下するものの、いずれの液晶印加電圧の表
示輝度も等しい値となるので、表示輝度差がなくなる。

【０１２２】以上、図８に示す３つの表示パターンにつ
いて、その印加電圧波形を用いて説明したが、これ以外
の表示パターンについても、非走査期間における液晶印
加電圧は、正負の極性は異なるものの、電圧歪みは同等
となり、また、電圧実効値も同等となる。この結果、表
示パターンに依存する非走査期間の電圧実効値の差によ
り発生した表示輝度差が解消される。

【０１２３】また、本実施例では、補正クロック１２
を、交流化信号１１の変化点の直前で“１”とし、交流
化信号１１の変化点で“０”とするクロックにした時に
ついて説明してきたが、交流化信号１１の変化点の前後
にまたがるクロックとしても良い。また、方形波のクロ
ックパルスでなく、高周波クロックとしても良い。

【０１２４】また、本実施例は、Ｘ駆動回路３に入力す
る電源電圧の供給源に対し、簡単な構成の交流電圧セレ
クタ２８を設けるだけで良いため、従来から存在する液
晶表示装置に容易に適用することができる。

【０１２５】なお、補正クロック１２の１つの期間は、
液晶セルの静電容量Ｃと、Ｘ駆動回路３と液晶パネル１
の接続抵抗とＸ電極の配線抵抗等により決定する。

【０１２６】また、本実施例では、１水平ラインごとに
交流化信号１１を変化させているが、数水平ラインごと
に変化させたり、１フレームごとに変化させるようにし
ても良い。

【０１２７】例えば、２水平ラインごとに交流化信号１
１を変化させた場合の液晶印加電圧波形を、図２１〜図
２３に示す。

【０１２８】なお、この液晶印加電圧波形は、図８の表
示パターンを表示した場合であり、図２１は（Ｘ₁，
Ｙ₁）ドット、図２２は（Ｘ₂，Ｙ₁）ドット、図２３は
（Ｘ₁，Ｙ₁）ドットの非走査期間の液晶印加電圧波形で
ある。

【０１２９】図２１〜図２３に示すように、どの表示パ
ターンでも、１水平ラインにつき１回、必ず変化するた
め、電圧波形の歪みが同等となり、電圧実効値も同じに
なるので、表示輝度差がなくなる。

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示パターンに関係なく、非走査期間において、１水平
ラインにつき１回、必ず液晶印加電圧が０Ｖとなるた
め、液晶印加電圧実効値が一定になる。この結果、従
来、表示パターンに依存する非走査期間の電圧実効値の
差により発生していた表示輝度差をなくし、表示クロス
トークを解消することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶表示装置の構成を示す
ブロック図

【図２】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図

【図３】データラッチ回路の動作説明図

【図４】ラインシフト回路の動作説明図

【図５】液晶駆動用の電源電圧を生成するための等価回
路の構成を示すブロック図

【図６】Ｘ駆動回路の動作説明図

【図７】Ｙ駆動回路の動作説明図

【図８】液晶表示パターンの一例を示す説明図

【図９〜図１１】従来技術による理論的な液晶印加電圧
波形を示す説明図

【図１２〜図１４】従来技術による実際的な液晶印加電
圧波形を示す説明図

【図１５】電圧セレクタの構成を示すブロック図

【図１６】電圧セレクタの動作説明図

【図１７】本実施例のＸ駆動回路の動作説明図

【図１８〜図２０】本実施例による実際的な液晶印加電
圧波形図

【図２１〜図２３】本発明の第２の実施例による実際的
な液晶印加電圧波形図である。

【符号の説明】

１…液晶パネル、２…データラッチ回路、３…Ｘ駆動回
路、４…ラインシフト回路、５…Ｙ駆動回路、７…表示
データ、８…データラッチクロック、９…ラインクロッ
ク、１０…先頭ラインクロック、１１…交流化信号、１
２…補正クロック、１３〜１８…液晶駆動用電源電圧、
１９〜２２…Ｘ駆動用選択電圧、２３〜２６…セレク
タ、２７…外部供給電圧、２８…交流電圧セレクタ、２
９〜３２…Ｘ駆動用選択電圧、３３〜３５…セレクタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二見 利男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 高橋 孝次 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 大塚 達裕 横浜市戸塚区吉田町292番地 日立ビデオ エンジニアリング株式会社 (72)発明者 小沼 智 横浜市戸塚区吉田町292番地 日立ビデオ エンジニアリング株式会社

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電圧平均化駆動法を用いて、液晶パネルに
   電圧を印加することにより、液晶パネルにデータを表示
   し、また、交流化信号の変化に従い、上記液晶パネルに
   印加する電圧の正負を逆転させることにより、上記液晶
   パネルの長寿命化を図る液晶表示装置において、 １水平ラインにつき１回、上記液晶パネルに印加する電
   圧を一旦０Ｖにすることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】表示データを１水平ライン分取込み、該１
   水平ライン分の表示データを同時に出力するデータラッ
   チ回路と、上記ラインシフト回路の出力と交流化信号と
   の組合せに従い、複数レベルの中から１レベルの電圧を
   選択して出力するＸ駆動回路と、上記Ｘ駆動回路の出力
   が液晶パネルのどの水平ラインに相当するかを指示する
   ラインシフト回路と、上記ラインシフト回路の出力と交
   流化信号との組合せに従い、上記複数レベルの中から１
   レベルの電圧を選択して出力するＹ駆動回路とを備え、
   上記Ｘ駆動回路から出力された電圧と上記Ｙ駆動回路か
   ら出力された電圧との電位差分の電圧を液晶パネルに印
   加することにより、液晶パネルにデータを表示する液晶
   表示装置であって、 １水平ラインにつき１回、上記Ｘ駆動回路から出力され
   る電圧が上記Ｙ駆動回路から出力される電圧と同レベル
   の電圧になるよう、上記Ｘ駆動回路へ与える複数レベル
   の電圧を切換える電圧切換え回路を設けることにより、
   上記液晶パネルに印加する電圧を一旦０Ｖにすることを
   特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】表示データを１水平ライン分取込み、該１
   水平ライン分の表示データを同時に出力するデータラッ
   チ回路と、上記ラインシフト回路の出力に従い、複数レ
   ベルの中から１レベルの電圧を選択して出力するＸ駆動
   回路と、上記Ｘ駆動回路の出力が液晶パネルのどの水平
   ラインに相当するかを指示するラインシフト回路と、上
   記ラインシフト回路の出力に従い、上記複数レベルの中
   から１レベルの電圧を選択して出力するＹ駆動回路とを
   備え、上記Ｘ駆動回路から出力された電圧と上記Ｙ駆動
   回路から出力された電圧との電位差分の電圧を液晶パネ
   ルに印加することにより、液晶パネルにデータを表示す
   る液晶表示装置であって、 上記Ｘ駆動回路へ与える複数レベルの電圧を、上記交流
   化信号に従い、切換える電圧切換回路を設け、 上記Ｘ駆動回路は、１水平ラインにつき１回、上記電圧
   切換回路が切換えた複数レベルの中から、上記Ｙ駆動回
   路から出力される電圧と同レベルの電圧になる１レベル
   の電圧を選択するよう動作することにより、上記液晶パ
   ネルに印加する電圧を一旦０Ｖにすることを特徴とする
   液晶表示装置。
4. 【請求項４】１水平ラインにつき１回、上記液晶パネル
   に印加する電圧を一旦０Ｖにするタイミングを与える補
   正クロックを設けたことを特徴とする請求項２または３
   記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】上記液晶パネルに０Ｖを印加する時に、上
   記交流化信号を切換えることを特徴とする請求項２，３
   または４記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】上記補正クロックが上記タイミングを与え
   る期間は、上記交流化信号の変化点の直前を含む期間で
   あることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６記載の
   液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。