JPH05333821A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH05333821A
JPH05333821A JP14143592A JP14143592A JPH05333821A JP H05333821 A JPH05333821 A JP H05333821A JP 14143592 A JP14143592 A JP 14143592A JP 14143592 A JP14143592 A JP 14143592A JP H05333821 A JPH05333821 A JP H05333821A
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liquid crystal
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は動作マージンPの小さな高解像(高デ
ューティ)表示でも糸ひき(シャドウ)と呼ばれるクロ
ストークなく画質を保ち、高品位な画面を得られる液晶
表示装置を提供することにある。 【構成】実際の液晶表示装置の特性(周波数特性、電極
抵抗、接続抵抗、駆動ドライバー能力、表示パターン
等)によって駆動波形が理論的な電圧平均化駆動方法か
らずれてしまう。そこでドライバーの駆動のスッチング
で生じる液晶セルへの充放電電流を各電源レベルに接続
されたパスコンから供給し、出力がふらつくことを減少
させ、理論的な電圧平均化駆動法に近づけることを行
う。すると駆動波形は理論的な波形に近づきクロストー
クのない高品位な画面を得る。 【効果】これにより安価で高画質、高精細なディスプレ
イをワープロやパソコン、ワークステーション等に搭載
することを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワープロ、パソコン、
ワークステーション等情報処理装置の表示部となる液晶
表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置は、図13に示すよ
うにドライバーに近い場所ではV1〜V4の中間液晶電
源にパスコンはなく、あってもV0とV5間であり、ド
ライバーから遠い場所のコンデンサが電源電圧レベルの
安定化に使用されていただけであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は基板の
パターンの引き回し上のインピーダンスが無視できずド
ライバーは駆動のスッチングで生じる液晶セルへの充放
電電流により、出力がふらついてしまっていた。そのた
め理論的な電圧平均化駆動法から大きくずれてしまい通
称糸ひき(シャドウ)といわれるクロストークを生じる
原因となっていた。液晶表示素子の動作マージンPの大
きい低解像度の領域(表示デューティn=200未満)
ではあまり問題なく良好な画面をができた。(ここで液
晶表示素子とは液晶を一対の電極により挟持した部分を
指し、液晶表示装置とはドライバー部分も加わった全体
を指し示すこととする。)しかし、n=200を越える
高解像度の領域では動作マージンPが小さく(約7.3
%未満)最適な駆動電圧を液晶表示素子に印加すること
ができなかった。動作マージンPを最大にする理論上の
最適バイアス比βは表示デューティをnとすると次式で
示される。
【0004】
【数1】
【0005】しかし、実際の液晶表示装置の特性(周波
数特性、電極抵抗、接続抵抗、駆動ドライバー能力、表
示パターン等)によって現実の実効値は変動する。その
ため糸ひき(シャドウ)と呼ばれるクロストークを生じ
て画質が低下し、高品位な画面は得られなかった。そこ
で本発明はこのような問題点を解決するもので、その目
的とするところは動作マージンPの小さくなってしまう
高解像(高デューティ)表示でも糸ひき(シャドウ)と
呼ばれるクロストークなく画質を保ち、高品位な画面を
得られる液晶表示装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、液晶電源の中間レベルの電源ラインでドライバーの
近くに高周波特性のよいパスコンを挿入したことを特徴
とする。
【0007】
【作用】ここで基本的な駆動を確認しておく。V0−V
1をvとして非選択のパルスの大きさを表すこととす
る。非選択時の電圧をvとする。まず電圧平均化法の理
論的実効値に従うとONドットの実効値Vonは次式で
示される。
【0008】
【数2】
【0009】そしてOFFドットの実効値Voffは次
式で示される。
【0010】
【数3】
【0011】動作マージンPは次式で示される。
【0012】
【数4】
【0013】動作マージンPが最大となるaの値βはす
でに示した次式である。
【0014】
【数5】
【0015】ここまでが一般に知られている理論式であ
る。
【0016】本発明の構成によれば、ドライバーの駆動
のスッチングで生じる液晶セルへの充放電電流を各電源
レベルに接続されたパスコンから供給し、出力がふらつ
くことを減少させ、理論的な電圧平均化駆動法に近づけ
ることができる。従って動作マージンPの小さくなって
しまう高解像(高デューティ)表示でも糸ひき(シャド
ウ)と呼ばれるクロストークなく画質を保ち、高品位な
画面を得ることができる。
【0017】
【実施例】以下本発明の1実施例を図1に示し説明す
る。駆動方法について説明する。
【0018】まず液晶電源の正電圧がV(+)として与
えられ、負電圧がV(−)として与えられている。この
電圧がR1−R2−VR1−R3−R4−R5の素子に
より6レベルの電圧(V0〜V5)に変換される。V1
〜V4にはボルテージフォロワのOPAMP1〜4を使
用しても良い。R1,R2,R4,R5は同一抵抗値を
使用している。こうして得られたV0−V5の電圧の大
きさをavとして液晶表示素子の選択されたONドット
に印可されるパルスの大きさを表すこととする。図9に
具体的な表示パターンを示す。駆動デューティをnとし
て表示容量をm×nドットとする。走査電極をCOM1
〜COMnとして表している。信号電極をSEG1〜S
EGmとして表している。走査電極1本と信号電極1本
の交差する領域で構成される部分を表示ドットと呼ぶこ
ととする。図12の光応答対電圧の閾値2(Vth2)
を越えた表示ドットを黒で表しONドットと呼び、閾値
1(Vth1)を越えていない表示ドットを白で表しO
FFドットと呼ぶこととする。表示パターンはSEG1
〜SEG4とCOM1〜COM5の交点でアルファベッ
トの”E”を表示している。またSEG5はONドット
が存在していない。SEG6はCOM1との交点にON
ドットが存在している。SEG7はONドットとOFF
ドットが交互に存在している。
【0019】図10に理論的な図6のSEG1とCOM
1の交点の印可電圧を1画面書き込み時間(1フレーム
期間T)に渡って示したグラフを示す。基準電位をCO
M1にとっている。選択期間tuの期間avの電圧が印
可され、COM2〜COM5まで走査する4tuの期間
はvの電圧が印可され、残るCOM6〜COMnまで走
査する期間は−vの電圧が印可されている。しかし実際
の液晶表示装置の様々な特性により図8のような波形な
まりを生じることが一般的である。各電圧レベルの切り
替わり時に指数関数に近い曲線的な変化を生じている。
図5に本発明の、図7に従来の液晶表示素子の、表示
ドットを単純な等価回路として示す。Eはavやvの液
晶駆動電圧に相当する。Rは電極抵抗、接続抵抗、ドラ
イバー抵抗、液晶抵抗等を示す。Cは表示ドットの静電
容量を示す。Vc5は本発明の表示ドットの印可電圧を
示す。Vc7は従来の表示ドットの印可電圧を示す。S
Wはドライバーによる電圧の切り替えを示す。C.PA
Sは本発明のコンデンサを示す。R.LINは電源の内
部抵抗、配線(引き回し)の抵抗等を示す。図6に本発
明、図8に従来の表示ドット電圧Vc5、VC7が時間
tuでどう変化するかを示す。表示ドットCに対する損
失電圧を領域1は示し、有効電圧を領域2が示してい
る。本発明の液晶表示装置の電圧Vc5はCに対して
C.PASが十分大きな容量として次式で示される。
【0020】
【数6】
【0021】従来の液晶表示装置の電圧Vc7は次式で
示される。
【0022】
【数7】
【0023】よって本発明は図6に示すように、図8に
示す従来の液晶表示装置の立ち上がりより早く立ち上が
ることができる。
【0024】ここで実際の容量値を概略で把握すること
にする。
【0025】まず表示ドットの静電容量Cは、ドットサ
イズ(横)×(縦)をx×ymm、電極間距離をd、液
晶の比誘電率をε、真空の誘電率をε0として次式で示
される。
【0026】
【数8】
【0027】従ってパネルの容量(画面全体の容量)C
panelは画素数をgn個として次式となる。
【0028】
【数9】
【0029】それぞれのパラメーターに数値をあてはめ
て実際のパネルの容量を計算してみる。解像度640×
480で、画素ピッチ0.3×0.3mm、ドット間ギ
ャップ30μm、εを4、電極間距離dを7μmとす
る。真空の誘電率は次式の値である。
【0030】
【数10】
【0031】以上を数8、数9に代入して次式の結果を
得る。
【0032】
【数11】
【0033】この例示したパネルの各電源ラインに取り
付けるパスコンは0.1μF程度以上が望ましいと考え
られる。この計算はあくまでも理論的に単純化した場合
であり、実際の液晶表示装置の特性(周波数特性、電極
抵抗、接続抵抗、駆動ドライバー能力、表示パターン
等)によって現実の必要容量は変動する。またパスコン
の代表的なセラミックコンデンサのコストは容量が大き
いほど上昇する。従って容量値の選択はコストと実際の
効果と照らし合わせて最適値を選択する必要がある。当
社の実績では0.01〜10μF程度となる。
【0034】従来の液晶表示装置では図7に示すよう
に、電源Eから電荷が供給される。従って電源の内部抵
抗と引き回し抵抗等のR.LINためドライバーの近く
では過渡電流に応じて大きな電圧降下が生じていた。そ
のためドライバーの出力電圧はイッチングの度に大きく
変動し理想の電圧レベルを理想の期間印可することがで
きなかった。また電源側のインピーダンスが大きいため
供給出来る電流I71,I72は大きくできなかった。
すると図8に示すように波形なまりが大きく生じてしま
う。それに対して本発明では図5に示すようにドライバ
ーへ直接パスコンC.PASから供給されるため、供給
される電流I51は小さくなり、電源の内部抵抗と引き
回し抵抗R.LINによる電圧降下は小さくなる。また
電源側のインピーダンスを低下させることができるため
供給できる電流I52は大きくなる。結果として図6に
示すようにドライバーの出力電圧は安定化し、波形なま
りの少ない理想的に近い電圧を印可することができるよ
うになっている。
【0035】図2はV0を基準としてV0〜V5の各ラ
インへパスコンを接続した実施例である。V(+)が強
力な電源ラインであるときに効果が大きい。
【0036】図3はV5を基準としてV0〜V5の各ラ
インへパスコンを接続した実施例である。V(−)が強
力な電源ラインであるときに効果が大きい。
【0037】図4はV0とV5の両方を基準としてV0
〜V5の各ラインへパスコンを接続した実施例である。
V(+)とV(−)の両方が強力な電源ラインであると
きに効果が大きい。
【0038】以上の実施例の他にも最適な組合せを個々
の製品に応用していくことができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように動作マージンPの小
さな高解像(高デューティ)表示でも糸ひき(シャド
ウ)と呼ばれるクロストークなく画質を保ち、高品位な
画面を得られる液晶表示装置を提供することを可能とし
た。また図5に示したように電源からの充放電電流I5
1は従来の充放電電流I71より削減できる。これは抵
抗R.LINで損失しているエネルギーを減らしている
ことであり、液晶表示装置の消費電力を削減できる。更
に液晶電源レベルの逆転を防ぐことでドライバーのラッ
チアップを防ぎ信頼性が向上する。これにより安価で高
画質、高精細、低消費、高信頼なディスプレイをワープ
ロやパソコン、ワークステーション等に搭載することを
可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶電源電圧の供給ライン間にパスコ
ンを接続した実施例のブロック回路図である。
【図2】本発明のV0を基準としてV0〜V5の各ライ
ンへパスコンを接続した実施例のブロック回路図であ
る。
【図3】本発明のV5を基準としてV0〜V5の各ライ
ンへパスコンを接続した実施例のブロック回路図であ
る。
【図4】本発明のV0とV5の両方を基準としてV0〜
V5の各ラインへパスコンを接続した実施例のブロック
回路図である。
【図5】本発明の液晶表示装置をモデル化した図であ
る。
【図6】本発明の表示ドットに印可される駆動波形を示
した図である。
【図7】従来の液晶表示装置をモデル化した図である。
【図8】従来の表示ドットに印可される駆動波形を示し
た図である。
【図9】本発明の作用を説明する表示パターン図であ
る。
【図10】理論的な駆動波形を示した図である。
【図11】実際の駆動波形を示した図である。
【図12】本発明の作用を説明する光応答対電圧を示し
たである。
【図13】従来の液晶電源電圧の供給ラインのブロック
回路図である。
【符号の説明】
R1〜R5 .固定抵抗器 OPAMP1〜4.オペアンプ V(+) .液晶正電源 V(−) .液晶負電源 V0〜V5 .液晶駆動電圧レベル SEGDr1〜 .信号電極ドライバー COMDr1〜 .走査電極ドライバー LCD PANEL .液晶表示素子 SEG1〜m .信号電極 COM1〜n .走査電極 T .1画面書き込周期 tu .選択期間 tu(n−1) .非選択期間 E .液晶駆動電圧をモデル化した電源 R .表示ドットに関わる回路(ドライバ
ーから液晶セル)間の抵抗成分 C .表示ドットに関わる回路の容量成分 SW .ドライバーの機能をモデル化したス
イッチ a .バイアス比 P .動作マージン n .表示デューティ v .非選択時電圧 Von .ONドットの実効電圧 Voff .OFFドットの実効電圧 R.LIN .電源の内部抵抗および引き回し抵抗 C.S1〜C.S4 .セグメントドライバー直
近に配置した本発明のパスコン C.C1〜C.C4 .コモンドライバー直近に
配置した本発明のパスコン C.S .セグメントドライバー直近に配置し
た従来のパスコン C.C .コモンドライバー直近に配置した従
来のパスコン Vc5 .本発明の表示ドットに加えられる電
圧 Vc7 .従来の表示ドットに加えられる電圧 C.PAS .ドライバー直近に配置したパスコン I51 .本発明の電源から供給される電流 I52 .本発明の表示ドットに供給される電
流 I53 .本発明のパスコンから供給される電
流 I71 .従来の電源から供給される電流 I72 .従来の表示ドットに供給される電流 ε .比誘電率 ε0 .真空の誘電率 x .水平方向のドットサイズ y .垂直方向のドットサイズ d .電極間距離 Cpanel .パネルの静電容量 gn .パネルの総画素数

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ドライバーの直近の液晶電源電圧の供給ラ
    イン間にパスコンを接続したことを特徴とする液晶表示
    装置。
  2. 【請求項2】請求項1でV0を基準としてV0〜V5の
    各ラインへパスコンを接続したことを特徴とする液晶表
    示装置。
  3. 【請求項3】請求項1でV5を基準としてV0〜V5の
    各ラインへパスコンを接続したことを特徴とする液晶表
    示装置。
  4. 【請求項4】請求項1でV0とV5の両方を基準として
    V0〜V5の各ラインへパスコンを接続したことを特徴
    とする液晶表示装置。
JP14143592A 1992-06-02 1992-06-02 液晶表示装置、及び情報処理装置 Expired - Lifetime JP3364949B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343922A (ja) * 2000-03-30 2001-12-14 Sharp Corp 画像表示装置およびその駆動方法
JP2017058578A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 ラピスセミコンダクタ株式会社 表示ドライバ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343922A (ja) * 2000-03-30 2001-12-14 Sharp Corp 画像表示装置およびその駆動方法
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