JPH08110765A

JPH08110765A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08110765A
Application number: JP24656994A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Yamamoto; 邦彦山本; Hiroyuki Furukawa; 浩之古川; Yasukuni Yamane; 康邦山根
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】走査電極１ａに誘起される歪み電圧ＶSを抑
制すると共に、この抑制された歪み電圧ＶSを確実に打
ち消すことにより、クロストーク現象による表示むらを
なくすことができる液晶表示装置を提供することを目的
としている。【構成】走査電極１ａやデータ電極１ｂに印加する走
査信号電圧やデータ信号電圧の波形を凹凸状に徐々に変
化させると共に、走査電極１ａに併設した検出用電極１
ｃによって歪み電圧ＶSのみを検出し、走査信号電圧の
全ての期間について、この歪み電圧ＶSを減算した電圧
を走査電極１ａに印加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単純マトリクス方式の
液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットマトリクス型の液晶表示装置の駆
動方式は、単純マトリクス方式とアクティブマトリクス
方式とに大別することができる。そして、単純マトリク
ス方式の液晶表示装置は、パネル構造が簡単であり比較
的低コストで大画面化が容易に可能となることから、特
にコンピュータやワードプロセッサのディスプレイ等に
広く採用されている。

【０００３】上記単純マトリクス方式による従来の液晶
表示装置を図９に示す。この液晶表示装置は、電圧平均
化駆動法に基づき液晶パネル１を交流駆動するものであ
る。液晶パネル１は、向かい合う一対の基板で液晶層を
挟持したものであり、一方の基板上にはＹ1〜Ｙ400の４
００本の走査電極１ａが設けられると共に、他方の基板
上には、これらの走査電極１ａに直交するように、Ｘ1
〜Ｘ640の６４０本のデータ電極１ｂが設けられ、４０
０×６４０ドットの大画面表示が可能となる。

【０００４】ここで、単純マトリクス方式の液晶表示装
置は、１本の走査電極１ａを選択し、この走査電極１ａ
と各データ電極１ｂとの間にある液晶層の静電容量にの
み電圧を印加しても、他の走査電極１ａを介して多数の
静電容量が並列に接続された状態となるため、これら他
の走査電極１ａ上の非選択の画素にもそのときの表示パ
ターンに応じてある程度の電圧が印加される。そして、
これにより液晶層が半表示状態になることがあり、これ
がクロストークとなって表示むらを生じさせ画質を低下
させる原因となる。電圧平均化駆動法は、複数種類の電
圧を適宜組み合わせて走査電極１ａとデータ電極１ｂに
常時印加することより、各画素に印加される実効電圧が
他の画素の表示パターンに影響されることがないように
して、このクロストーク現象を防止する駆動方法であ
る。また、交流駆動は、各画素に直流成分の電圧が印加
されることにより液晶が劣化するのを防止するために、
例えば１垂直走査期間ごとに印加電圧の極性を反転する
駆動方法である。

【０００５】上記液晶パネル１の各走査電極１ａは、走
査ドライバ２の出力にそれぞれ接続されている。走査ド
ライバ２は、バイアス電圧発生回路３で発生された電圧
の供給を受け、表示コントロール回路４に制御されて各
走査電極１ａに走査信号電圧を印加する回路である。バ
イアス電圧発生回路３は、電源電圧Ｖを直列接続の抵抗
Ｒ10〜Ｒ15によって分圧し、それぞれボルテージホロワ
により低出力インピーダンスとなったオペアンプ３ａを
介して上記電圧平均化駆動法で用いる６種類の電圧Ｖ0
〜Ｖ5 を発生する電源回路である。走査ドライバ２は、
このバイアス電圧発生回路３が発生する６種類の電圧の
うち４種類の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ4 ，Ｖ5 の供給を受け
て、これらのいずれかを走査信号電圧として各走査電極
１ａに出力するようになっている。即ち、図１０（ａ）
に示すように、液晶の交流駆動の始めの半サイクル（１
垂直走査期間）では、選択された１本の走査電極１ａ
（図ではＹ2 の走査電極１ａが２番目の水平走査期間に
選択されている）に電圧Ｖ5の走査信号電圧を印加する
と共に、残りの走査電極１ａには電圧Ｖ1 の走査信号電
圧を印加している。また、後の半サイクルでは、選択さ
れた１本の走査電極１ａに電圧Ｖ0 の走査信号電圧を印
加すると共に、残りの走査電極１ａに電圧Ｖ4の走査信
号電圧を印加している。そして、この走査電極１ａの選
択は、表示コントロール回路４から送られて来る走査カ
ウント値をデコードすることにより、水平走査期間ごと
に順に切り替えて、１垂直走査期間に全ての走査電極１
ａが１回ずつ選択されるように行う。

【０００６】上記液晶パネル１の各データ電極１ｂは、
データドライバ５の出力にそれぞれ接続されている。デ
ータドライバ５は、バイアス電圧発生回路３で発生され
た電圧のうち電圧Ｖ0 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ5 の供給を受け
て、水平走査期間ごとに表示コントロール回路４から送
られて来る表示データに応じたデータ信号電圧を各デー
タ電極１ｂに出力する回路である。即ち、図１０（ａ）
に示すように、液晶の交流駆動の始めの半サイクルで
は、表示データが点灯（仮に液晶の一方の表示状態を点
灯と称する）となるデータ電極１ｂに電圧Ｖ0のデータ
信号電圧を印加すると共に、残りの非点灯のデータ電極
１ｂには電圧Ｖ2のデータ信号電圧を印加している。ま
た、後の半サイクルでは、表示データが点灯となるデー
タ電極１ｂに電圧Ｖ5 のデータ信号電圧を印加すると共
に、残りの非点灯のデータ電極１ｂには電圧Ｖ3 のデー
タ信号電圧を印加している。

【０００７】この結果、液晶パネル１の各画素は、図１
０（ｂ）に示すように、走査電極１ａが選択された際の
データ電極１ｂが点灯となる点灯画素であれば、走査電
極１ａの選択時に電圧±Ｖ0 （Ｖ5 ＝０とする）の高電
圧が印加される。また、その他の非点灯画素には、図示
はしていないが、走査電極１ａの選択時に電圧Ｖ2 又は
電圧（Ｖ3 −Ｖ0 ）の比較的低電圧が印加される。そし
て、走査電極１ａの非選択時には、いずれの場合にも絶
対値が（Ｖ0 −Ｖ1 ）又は（Ｖ2 −Ｖ1 ）であり同じ走
査電極１ａ上の他の画素の表示パターンに応じて正負が
変わる電圧が印加される。

【０００８】ところで、各画素に印加される電圧の実効
値（実効電圧）は、２垂直走査期間内における各水平走
査期間の印加電圧の２乗平均の平方根で表される。そし
て、走査電極１ａの非選択時の印加電圧は、他の画素の
表示パターンに応じて正負が変わるだけであるため、こ
の部分での実効電圧は同じ値になる。従って、電圧平均
化駆動法を用いることにより、各画素の実際の実効電圧
を、他の画素の表示パターンに影響されることなく、走
査電極１ａの選択時における印加電圧の値にのみ大きく
依存させることができる。また、このため、上記液晶パ
ネル１の各画素は、点灯画素と非点灯画素の実効電圧に
ある程度以上の差を生じ、これによって液晶層の状態が
変わるので、それぞれの画素に任意の表示を行わせるこ
とができる。

【０００９】しかしながら、上記液晶表示装置は、走査
電極１ａの本数が多くなると、垂直走査期間に対する選
択時の水平走査期間の割り合い（デューティ比）が減少
するので、選択時の印加電圧に大きく依存する点灯画素
と非点灯画素の実効電圧の差が小さくなって動作マージ
ンが減少することになる。そして、このように動作マー
ジンが減少すると、わずかな実効電圧の相違が液晶層の
表示状態にも影響を与えるようになり、上記電圧平均化
駆動法を用いても、特に大画面の液晶表示装置では、ク
ロストーク現象による表示むらを完全になくすことが困
難であった。

【００１０】例えば、図１１に示す表示パターンの例の
場合、交差ハッチングを施した画素を非点灯画素とし、
その他の画素を点灯画素とすると、Ｙ2 の走査電極１ａ
上で本来点灯画素として同じ明るさの表示状態となるは
ずの画素Ａ，Ｂ，Ｃが実際には、上記クロストーク現象
によって不均一な明るさとなり、表示むらが生じること
がある。

【００１１】このようなクロストーク現象は、画素Ａ，
Ｂ，Ｃがそれぞれ異なるＸ1 〜Ｘ3のデータ電極１ｂ上
にあり、かつこれらのデータ電極１ｂ上の他の画素の表
示パターンが大きく相違することに起因するものと推定
される。即ち、図１０（ｂ）に示すように、画素Ａは、
同じデータ電極１ｂ上の他の画素も全て点灯画素である
ため、走査電極１ａの非選択時の印加電圧は一定で変化
しない。しかし、画素Ｂや画素Ｃは、同じデータ電極１
ｂ上の他の画素が交互に点灯画素になったり非点灯画素
になるため、走査電極１ａの非選択時の印加電圧は水平
走査期間ごとに正負が入れ替わる。従って、本来いずれ
の場合も実効電圧は同じであるが、画素Ｂや画素Ｃに
は、走査電極１ａの非選択時に高周波成分を多く含む電
圧が印加されることになり、このような印加電圧の周波
数成分の相違が表示状態に変化をもたらすものと考えら
れる。

【００１２】また、液晶表示装置は、等価回路的には、
液晶層を介した静電容量と走査電極１ａやデータ電極１
ｂの配線抵抗と走査ドライバ２やデータドライバ５の出
力抵抗とからなるＲＣ直列回路によって構成され、電圧
の変化分だけを通過させる微分回路と考えることができ
るので、例えばデータ電極１ｂに印加するデータ信号電
圧が変化すると、図１０（ａ）に示すように、液晶層の
静電容量を介して微分されたスパイク状の歪み電圧波形
Ｓが走査電極１ａに誘起され走査信号電圧に重畳される
ことになる。そして、図１０（ｂ）に示すように、この
歪み電圧波形Ｓが画素Ｂに示すように走査電極１ａの非
選択時における印加電圧の変化を助長するように重畳さ
れる場合と、画素Ｃに示すように走査電極１ａの非選択
時における印加電圧の変化を抑制するように重畳される
場合とでは、実効電圧にも多少の相違が生じる。従っ
て、このような歪み電圧波形Ｓによる実効電圧の相違
も、上記クロストーク現象の原因の一つであると推定さ
れる。

【００１３】そこで、このようなクロストーク現象によ
る表示むらを防止するために、従来の液晶表示装置で
は、液晶の交流駆動による印加電圧の極性の反転を１垂
直走査期間内に複数回行う複数ライン反転駆動方式が用
いる場合があった。これは、１垂直走査期間内に複数回
の極性反転を行うことにより、画素の印加電圧の周波数
に高周波成分を増加させ、これによって表示パターンの
相違により高周波成分が多少増減しても、この違いが目
立たないようにするものである。

【００１４】また、従来は、いずれかの走査電極１ａ上
の走査信号電圧をバイアス電圧発生回路３が発生する電
圧Ｖ1と電圧Ｖ4に負帰還して、非選択時の走査信号電圧
に重畳される歪み電圧波形Ｓを抑制するようにした液晶
表示装置も提案されていた（特開平２−１７１７１８
号）。これは、フィードバック制御によって、走査電極
１ａに印加する走査信号電圧に歪み電圧波形Ｓを打ち消
すような波形を合成することにより、実際に走査電極１
ａ上で歪み電圧波形Ｓが重畳されても、これらが相殺さ
れるように歪み補正を行うものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記複数ラ
イン反転駆動方式は、表示パターンに応じた周波数成分
の相違によるクロストーク現象をある程度は抑制できる
が、歪み電圧波形Ｓによるクロストーク現象の発生に対
しては何の対処もし得ず、液晶表示装置の表示むらを完
全になくすことができないという問題を有していた。し
かも、１画面の表示途中に頻繁に行われる極性反転の際
に画像にちらつきが発生し表示が見づらいものになると
いう新たな問題も発生していた。

【００１６】また、上記歪み電圧波形Ｓを抑制するため
の歪み補正を行う従来の液晶表示装置では、実際に走査
電極１ａ上の走査信号電圧に重畳された歪み電圧波形Ｓ
を検出してから、走査電極１ａに印加する走査信号電圧
にこの歪み電圧波形Ｓを打ち消すような波形を合成する
ので、この間に１μ秒〜数μ秒の遅れが発生し、過渡的
に急瞬に変化する歪み電圧波形Ｓを十分に抑制し得ない
という問題もあった。即ち、図１２に示すように、歪み
補正がなされない歪み電圧波形Ｓに対して、この波形を
反転しフィードバックによる遅れ時間だけ遅らせた波形
を合成しても、歪み補正された歪み電圧波形Ｓに示すよ
うにスパイク状の電圧変化を十分に抑制することができ
ない。従って、このフィードバック制御による時間遅れ
を少なくするには、負帰還回路に高速動作が可能な回路
素子を使用しなければならず、液晶表示装置が高価なも
のとなる。

【００１７】さらに、この従来の液晶表示装置は、いず
れか１本の走査電極１ａ上で実際に歪み電圧波形Ｓを重
畳された走査信号電圧をバイアス電圧発生回路３が発生
する電圧Ｖ1 と電圧Ｖ4 にフィードバックするので、走
査ドライバ２が電圧Ｖ0 又は電圧Ｖ5 を印加する選択時
の走査電極１ａの走査信号電圧に対しては歪み補正を行
うことができず、また、走査信号電圧をフィードバック
されるその走査電極１ａが選択されたときにも歪み補正
を行うことがないという問題があった。もっとも、この
ように選択時に歪み補正が行われなくても、液晶表示装
置が線順次走査を行う場合には、常に大半の走査電極１
ａが非選択となるので、ほとんど問題にはならない。

【００１８】しかしながら、表示データを直交変換して
複数の走査電極１ａを同時に選択するようにした液晶表
示装置、例えば、〔ＩＨＡＴ（Improved Hybrid Addres
singTechnique）法〕（T.N.Ruckmongathan 1988,Intern
ational Display ResearchConference, P.80〜P.85) な
どを用いる液晶表示装置では、１垂直走査期間内に複数
あるいは全期間が選択状態になるので前記従来例のよう
に走査電極１ａの走査信号電圧の非選択時にフィードバ
ックするだけでは十分に歪み電圧波形Ｓを抑制すること
ができないという問題が生じる。

【００１９】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、走査信号電圧やデータ信号電圧
の波形を凹凸状に徐々に変化させて歪み電圧を抑制し、
また、検出用電極によって歪み電圧のみを検出して選択
時の走査信号電圧にも歪み補正を行うことにより、クロ
ストーク現象による表示むらをなくすことができる液晶
表示装置を提供することが本発明の目的である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明（請求項１）に
係る液晶表示装置は、液晶層を挟持して向かい合う一対
の基板上にそれぞれ複数本ずつの走査電極とデータ電極
が設けられた単純マトリクス方式の液晶パネルと、水平
走査期間ごとに該各走査電極に選択又は非選択を示す走
査信号電圧を印加する走査ドライバと、水平走査期間ご
とに該各データ電極にそれぞれ表示データに応じたデー
タ信号電圧を印加するデータドライバとを備え、該走査
ドライバが該各走査電極に印加する走査信号電圧、及び
該データドライバが該各データ電極に印加するデータ信
号電圧のうち少なくとも一方を、水平走査期間が開始す
るたびに、まず一旦単調増加させた後に単調減少させ、
又は、まず一旦単調減少させた後に単調増加させて、そ
れぞれ印加すべき電圧に対応する実効値の電圧波形とす
る波形変形回路を有しており、そのことにより上記目的
が達成される。

【００２１】この発明（請求項２）に係る液晶表示装置
は、液晶層を挟持して向かい合う一対の基板上にそれぞ
れ複数本ずつの走査電極とデータ電極が設けられた単純
マトリクス方式の液晶パネルと、直交関数に従った走査
信号電圧を各走査電極に印加する走査ドライバと、該各
データ電極の１垂直走査期間にわたる表示データを直交
変換したデータ信号電圧をそれぞれ当該データ電極に印
加するデータドライバとを備え、該走査ドライバが該各
走査電極に印加する走査信号電圧、及び該データドライ
バが該各データ電極に印加するデータ信号電圧のうちの
少なくとも一方を、水平走査期間が開始するたびに、ま
ず一旦単調増加させた後に単調減少させ、又は、まず一
旦単調減少させた後に単調増加させて、それぞれの所定
の実効値の電圧波形とする波形変形回路を有しており、
そのことにより上記目的が達成される。

【００２２】この発明は、上記液晶表示装置において、
前記液晶パネルの一方の基板上に走査電極に並行して検
出用電極が設けられると共に、前記走査ドライバが前記
各走査電極に印加する走査信号電圧を、本来の走査信号
電圧と該検出用電極の電位との差の電圧波形とする歪み
補正回路が設けられていることが好ましい。

【００２３】

【作用】この発明において、波形変形回路は、走査信号
電圧やデータ信号電圧の電圧波形を水平走査期間ごとに
凸状又は凹状に徐々に変化させる。この際、印加すべき
電圧が基準となる電圧よりも高電圧である場合には、電
圧波形を凸状、即ち、電圧をまず一旦単調増加させた後
に単調減少させ、印加すべき電圧が基準となる電圧より
も低電圧である場合には、電圧波形を凹状、即ち、電圧
をまず一旦単調減少させた後に単調増加させればよい。
基準となる電圧は、液晶の交流駆動のいずれか片方のサ
イクルにおいて、印加される可能性のある最高の電圧値
と最低の電圧値の中間に適宜定めることができる。

【００２４】例えば請求項１の発明のように線順次走査
による時分割駆動を行う場合の走査信号電圧やデータ信
号電圧等は、通常は選択又は非選択や点灯又は非点灯を
示す２値の電圧値のいずれかとなるので、これらの中間
値を基準の電圧とすることができる。

【００２５】また、請求項２の発明のように表示データ
を直交変換して走査電極を複数同時選択する場合のデー
タ信号電圧は、一般的には液晶の交流駆動のいずれか片
方のサイクルにおける走査信号電圧の平均値に対して正
負の多値の電圧値を取るので、この走査信号電圧の平均
値を基準の電圧とすることができる。

【００２６】この電圧波形の凹凸の形状は、例えば凸状
の場合、水平走査期間内において、まず電圧が一時的に
も減少することなく時間の経過に伴い単調増加して最大
値に達し、その後一時的にも増加することなく時間の経
過に伴い単調減少するように変化するものであれば、ど
のような形状であってもよく、正弦波の半サイクルの形
状や半円状，半多角形状又は三角形状等が考えられる。
また、この形状は、水平走査期間を２分する時点を中心
に対称形であることが好ましいが、これに限定されるこ
ともない。

【００２７】上記のように走査電極やデータ電極に印加
される走査信号電圧やデータ信号電圧の電圧波形が凹凸
状に緩やかに変化すると、方形波状に急激に変化する場
合に比べて、画素の静電容量を介して対向する電極に生
じる微分波形の歪み電圧を減少させることができる。も
っとも、この電圧波形は、本来印加すべき電圧が変化し
ない場合にも、水平走査期間ごとに必ず凹凸状の変化を
生じるので、この場合にも対向する電極にわずかながら
微分波形の歪み電圧を誘起させることになる。しかしな
がら、本来印加すべき電圧が変化する場合には、この電
圧が方形波パルス状に急激に変化した場合に比べ、誘起
される歪み電圧の波形変化を極めて小さいものとするこ
とができるので、全体としてこの歪み電圧の発生が抑制
される。しかも、この電圧波形が各水平走査期間ごとに
必ず変化することから、表示パターンに応じた走査信号
電圧やデータ信号電圧の周波数成分の相違も目立たなく
することができる。

【００２８】この結果、請求項１と請求項２の発明によ
れば、対向する電極に発生する歪み電圧を抑制し、しか
も、表示パターン等の違いよる走査信号電圧やデータ信
号電圧の周波数成分の相違を減少させることができるの
で、クロストーク現象による表示むらを少なくすること
ができる。

【００２９】なお、波形変形回路によるこのような波形
の変形は、走査信号電圧とデータ信号電圧の双方に施す
ことが好ましい。しかし、いずれか一方のみであっても
よく、特に表示パターンの違いによる表示むらを解消す
るためには、データ信号電圧の電圧波形を変形すること
が効果的である。

【００３０】請求項３の発明では、走査電極に並行して
設けた検出用電極により、データ電極に印加されたデー
タ信号電圧によって誘起される歪み電圧を検出すること
ができる。しかも、この検出用電極には走査信号電圧が
印加されないので、歪み電圧成分のみを検出することが
できる。従って、歪み補正回路では、いずれの電圧値の
走査信号電圧に対しても、この検出用電極で検出した歪
み電圧との差をとって歪み補正を行うことができるの
で、請求項１の発明の場合には、非選択時のみならず選
択時の走査信号電圧に対しても歪み補正が可能となり、
また、請求項２の発明の場合にも、各周期の走査信号電
圧に対して常に歪み補正を行うことができるようにな
る。

【００３１】さらに、請求項１と請求項２の発明により
歪み電圧自体の発生が抑制され急瞬な波形歪みを生じる
ことがなくなるので、この歪み補正回路に比較的応答速
度の遅い回路素子を用いても、確実な歪み補正を行うこ
とができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。（実施例１）図１ないし図６は本発明の第１実施例によ
る液晶表示装置を説明するための図であり、図１は液晶
表示装置の構成を示すブロック図、図２は正弦波発生回
路の構成を示すブロック図、図３はレベルシフト回路の
出力電圧の波形を示すタイムチャート、図４はデータ信
号電圧と走査信号電圧の波形を示すタイムチャート、図
５は液晶パネルの各画素の印加電圧の波形を示すタイム
チャート、図６は検出用電極上に誘起される歪み電圧波
形と走査電極上で相殺された歪み電圧波形を示すタイム
チャートである。なお、図８に示した従来例と同様の機
能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

【００３３】本実施例は、線順次走査による時分割駆動
によって走査電極を１本ずつ走査する液晶表示装置につ
いて示す。この液晶表示装置は、図８に示した従来例と
同様に、電圧平均化駆動法に基づき単純マトリクス方式
の液晶パネル１を交流駆動するものである。液晶パネル
１は、図１に示すように、向かい合う一対の基板で液晶
層を挟持したものであり、一方の基板上には４００本の
走査電極１ａが設けられると共に、他方の基板上には、
これらの走査電極１ａに直交するように、６４０本のデ
ータ電極１ｂが設けられている。また、この液晶パネル
１の一方の基板上には、走査電極１ａに並行してデータ
電極１ｂと交差するように１本の検出用電極１ｃが設け
られている。

【００３４】上記液晶パネル１の走査電極１ａとデータ
電極１ｂは、表示コントロール回路４によって制御され
る走査ドライバ２とデータドライバ５の出力にそれぞれ
接続されている。これら走査ドライバ２，データドライ
バ５及び表示コントロール回路４は、図８に示した従来
例と同じ構成である。ここで、液晶パネル１の走査電極
１ａに併設された検出用電極１ｃは、走査ドライバ２に
は接続されない。従って、この検出用電極１ｃには、デ
ータ電極１ｂのデータ信号電圧の変化によって誘起され
る歪み電圧ＶS のみが現れることになる。

【００３５】上記走査ドライバ２は、バイアス電圧発生
回路３で発生された４種類の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ4 ，Ｖ
5 を歪み補正回路６を介して供給されるようになってい
る。バイアス電圧発生回路３は、電源電圧Ｖを直列接続
の抵抗Ｒ0 〜Ｒ3 によって分圧し、それぞれボルテージ
ホロワのオペアンプ３ａを介して出力することにより、
これら４種類の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ4 ，Ｖ5 を発生する
電源回路である。

【００３６】歪み補正回路６は、抵抗Ｒ4によって負帰
還の差動増幅器を構成した４個のオペアンプ６ａを含む
回路構成となっている。各オペアンプ６ａの非反転入力
には、それぞれバイアス電圧発生回路３が発生する４種
類の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ4 ，Ｖ5 が入力されるようにな
っている。また、これら各オペアンプ６ａの反転入力に
は、コンデンサＣと抵抗Ｒ5 を介して液晶パネル１に設
けた検出用電極１ｃが接続され、この検出用電極１ｃに
誘起される歪み電圧ＶS の交流成分が入力されるように
なっている。従って、各オペアンプ６ａからは、それぞ
れ４種類の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ4 ，Ｖ5 を歪み電圧ＶS
で減算した電圧が出力され、これが走査ドライバ２に供
給されることになる。

【００３７】上記バイアス電圧発生回路３が発生する電
圧のうちの２種類の電圧Ｖ1 ，Ｖ4は、レベルシフト回
路７にも入力される。また、このレベルシフト回路７に
は、正弦波発生回路８が出力する２種類の正弦波信号も
入力される。正弦波発生回路８は、図２に示すように、
正弦波波形のデータを記憶した波形データＲＯＭ８ａ
と、この波形データＲＯＭ８ａから水平走査期間ごとに
半周期分ずつの波形データを出力させるアドレスカウン
タ８ｂとを備えている。そして、波形データＲＯＭ８ａ
から出力された波形データは、ＤＡコンバータ８ｃでア
ナログ信号に変換されて、アンプ８ｄを介しそのまま正
弦波信号として出力されると共に、さらに反転回路８ｅ
を介し位相を反転させて出力される。

【００３８】レベルシフト回路７は、正弦波発生回路８
が出力する２種類の正弦波信号のレベルをそれぞれ電圧
Ｖ1 と電圧Ｖ4 でレベルシフトさせると共に、これらを
水平走査期間ごとに切り替えて、図３に示すような全波
整流波形状の電圧ＶS0，ＶS2，ＶS3，ＶS5を出力する回
路である。ここで、電圧ＶS0は、電圧Ｖ1 と電圧Ｖ0と
の間で波形が凸状の半正弦波形（正弦波の半サイクルの
形状）に変化する電圧であり、電圧ＶS2は、電圧Ｖ1 と
電圧Ｖ2 との間で波形が凹状の半正弦波形に変化する電
圧である。また、電圧ＶS3は、電圧Ｖ4 と電圧Ｖ3 との
間で波形が凸状の半正弦波形に変化する電圧であり、電
圧ＶS5は、電圧Ｖ4 と電圧Ｖ5 との間で波形が凹状の半
正弦波形に変化する電圧である。そして、これらの電圧
ＶS0，ＶS2，ＶS3，ＶS5は、バッファ回路９のボルテー
ジホロワのオペアンプ９ａをそれぞれ介してデータドラ
イバ５に供給されるようになっている。

【００３９】データドライバ５では、これらの電圧ＶS
0，ＶS2，ＶS3，ＶS5の供給を受けて、水平走査期間ご
とに表示コントロール回路４から送られてくる表示デー
タに応じたデータ信号電圧を液晶パネル１の各データ電
極１ｂに出力する。即ち、各データ電極１ｂには、液晶
の交流駆動の半サイクルごとに、点灯時には電圧ＶS0又
は電圧ＶS5が印加されると共に、非点灯時には電圧ＶS2
又は電圧ＶS3が印加される。

【００４０】次に作用効果について説明する。このよう
な構成の液晶表示装置では、液晶パネル１の各データ電
極１ｂには、図４に示すように、水平走査期間ごとに波
形が凸状又は凹状に徐々に変換されるデータ信号電圧が
印加される。また、走査電極１ａには、選択時に電圧Ｖ
5 又は電圧Ｖ0 となり、非選択時には電圧Ｖ1 又は電圧
Ｖ4 となる走査信号電圧が印加される。

【００４１】この際、データ電極１ｂ上の電圧は、変化
が緩やかなものとなるので、液晶層の静電容量による微
分回路を介して、振幅が小さくしかも緩慢に変化するわ
ずかな歪み電圧ＶSが走査電極１ａに誘起されることに
なる。

【００４２】また、このデータ信号電圧をさらに詳細に
検討すると、表示パターンが点灯と非点灯を繰り返す部
分では、データ信号電圧が正弦波波形となり、周波数成
分がほとんどこの正弦波の周波数と直流成分のみによっ
て構成されるようになる。また、点灯又は非点灯が連続
する部分でも、データ信号電圧が全波整流波形となるの
で、周波数成分は低域に偏ったものとなる。つまり、方
形波パルスの高周波成分は次数に反比例して減少するの
に対して、全波整流波形の高周波成分は次数の２乗に反
比例して減少し、急速に収束することになるので、この
全波整流波形の周波数成分は、方形波パルス状の場合に
比べ高周波成分が少ないものとなる。従って、液晶層の
静電容量を高域通過フィルタと考えると、この正弦波波
形や全波整流波形のデータ信号電圧は、走査電極１ａ側
にわずかな歪み電圧ＶS しか通過されないことになる。

【００４３】この結果、本実施例の液晶表示装置によれ
ば、データ電極１ｂに印加するデータ信号電圧を凹凸状
の波形とすることにより、走査電極１ａに誘起される歪
み電圧ＶS を抑制することができる。従って、たとえこ
の歪み電圧ＶS によって実際に走査信号電圧に歪み電圧
波形Ｓが重畳されたとしても、これによって各画素の印
加電圧に現れる歪み電圧波形Ｓは小さなものとなるの
で、この歪み電圧波形Ｓによるクロストーク現象はほと
んど生じない。しかも、図５に示すように、各画素の印
加電圧は、水平走査期間ごとにデータ信号電圧の変化に
応じて必ず変化することから、表示パターンによる周波
数成分の違いが目立たなくなり、この周波数成分の相違
によるクロストーク現象の発生も抑制することができ
る。

【００４４】上記走査電極１ａに誘起されるわずかな歪
み電圧ＶS は、この走査電極１ａに併設される検出用電
極１ｃにも誘起される。そして、この歪み電圧ＶS は、
歪み補正回路６に送られて、４種類の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，
Ｖ4 ，Ｖ5 から減算される。また、走査ドライバ２は、
この減算結果の電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ4 ，Ｖ5 を各走査電
極１ａに印加することにより、ここに誘起される歪み電
圧ＶS と相殺させる。従って、実際の走査信号電圧は、
図４に示すように、歪み電圧波形Ｓが全く現れない波形
となる。しかも、図６に示すように、検出用電極１ｃに
誘起される歪み電圧波形Ｓは、振幅が小さく緩慢にしか
変化しないため、これに基づいて歪み補正回路６が歪み
補正を行う際に多少の時間遅れが生じても、走査電極１
ａ上で確実にこの歪み電圧波形Ｓを打ち消すことができ
る。

【００４５】この結果、本実施例の液晶表示装置は、独
立した検出用電極１ｃによって歪み電圧ＶS のみを検出
するので、走査電極１ａが選択時であるか非選択時であ
るかにかかわりなく走査信号電圧に常に歪み補正を行う
ことが可能となり、歪み電圧波形Ｓの発生を十分に抑制
することができる。また、歪み補正回路６が比較的応答
速度の遅い回路素子によって構成されていたとしても、
確実な歪み補正を行うことができる。従って、図５に示
すように、各画素の印加電圧にも歪み電圧波形Ｓが全く
現れず、この歪み電圧波形Ｓによって発生するクロスト
ーク現象を完全になくすことができる。

【００４６】本実施例の液晶表示装置を４００分の１デ
ューティの線順次走査により垂直走査周波数を６０Ｈｚ
として駆動したところ、表示パターンに依存することな
く画面全体にわたり表示むらのない良好な画質が得ら
れ、従来の複数ライン反転駆動方式の場合のようなちら
つきも発生しなかった。

【００４７】（実施例２）図７及び図８は本発明の第２
実施例による液晶表示装置を説明するための図であり、
図７は該液晶表示装置の構成を示すブロック図、図８
は、該液晶表示装置における、走査信号電圧，データ信
号電圧，及び画素の印加電圧の各波形をタイムチャート
で示している。

【００４８】本実施例は、表示データを直交変換して走
査電極を複数本同時選択する液晶表示装置に関するもの
であり、ここでは前述のＩＨＡＴ法を用いて液晶表示を
行うものについて説明する。

【００４９】本実施例の液晶表示装置は、図１に示す第
１実施例の液晶表示装置と同様、液晶パネル１には、走
査電極１ａ，データ電極１ｂ，及び歪み検出用電極１ｃ
が設けられており、それぞれの電極には走査ドライバ
２，データドライバ５，及び歪み補正回路６が接続され
ている。

【００５０】ここでは、表示コントロール回路４は、フ
レームバッファ，直交関数発生器，直交演算回路や各種
タイミング信号発生器からなり、各ドライバ等に各種信
号を供給するようになっている。

【００５１】上記走査ドライバ２は、正弦波発生回路８
で発生された２種類の電圧と０ボルトの電圧を歪み補正
回路６を介して受け、表示コントロール回路４からの直
交関数データに基づいて、各走査電極に電圧波形を出力
するようになっている。

【００５２】一方データドライバ５は、正弦波発生回路
８で発生された２種類の電圧波形を抵抗分割して得られ
た多値の電圧を、バッファ回路９を介して受け、コント
ロール回路４内で直交変換された演算データに応じてデ
ータ信号電圧を液晶パネル１の各データ電極に出力する
ようになっている。ここで上記正弦波発生回路８とバッ
ファ回路９との間には、複数の抵抗Ｒを直列に接続して
なる抵抗分割回路１０が設けられている。

【００５３】また、液晶パネル１には、これら走査電圧
とデータ電圧の差電圧が印加され、１垂直走査期間分の
データ変換処理及び電圧印加の終了により、元の表示パ
ターンが液晶パネル上に再現される。

【００５４】また、本実施例では、走査信号電圧につい
ても、波形を凹凸状に変形している。なお、図８では、
説明を簡単にするために同時選択本数を４本、１垂直走
査期間の水平走査期間が８である場合を示している。

【００５５】図中各走査信号電圧（Y1,Y2 ・・・) は、
直交関数(Walsh関数等）に従った電圧波形が水平期間毎
に凹凸状に変化するように波形変形処理が施されてい
る。また、検出用電極１ｃに誘起される歪み電圧Ｖｓを
打ち消すように歪み補正回路６で歪み補正も行っている
ので、歪み電圧波形Ｓは現れない。

【００５６】ここで、データドライバ５は、各データ電
極１ｂ上の表示データを垂直走査期間ごとにそれぞれア
ダマール変換の一種であるＷａｌｓｈ変換し、これをデ
ータ信号電圧として当該データ電極１ｂに印加する。こ
れらのデータ信号電圧は、図８に例示するように、多値
の信号となる。そして、これらのデータ信号電圧につい
ても、水平走査期間ごとに波形が凹凸状に変化するよう
に波形変形処理を施している。

【００５７】液晶パネル１の各画素には、垂直走査期間
内における各水平走査期間ごとに、データ信号電圧と走
査信号電圧との差の電圧が印加され、図８に例示するよ
うな印加電圧となる。そして、１垂直走査期間にわたる
この印加電圧の実効値に応じて液晶パネル１内のそれぞ
れの画素に元の表示データを表示させることができる。

【００５８】本実施例の液晶表示装置においても、走査
信号電圧やデータ信号電圧の波形を凹凸状に徐々に変化
させることにより、クロストーク現象の発生を抑制する
ことができる。しかも、独立した検出用電極１ｃによっ
て歪み電圧ＶSのみを検出するので、従来は十分な効果
を得ることができなかった歪み補正を全ての期間にわた
って施すことが可能となり、歪み電圧ＶS の発生を完全
に防止することができるようになる。

【００５９】なお、上記第１と第２の実施例では、デー
タ信号電圧の波形を半正弦波形としたが、水平走査期間
ごとに凹凸状に徐々に変換するものであれば、半多角形
状等の他の形状とすることもできる。このような半多角
形状等の波形は、正弦波発生回路８の波形データＲＯＭ
８ａの記憶データを書き換えることにより容易に発生さ
せることができる。また、この正弦波発生回路８は、ア
ナログ的に正弦波信号等を発生するような回路を用いて
もよい。

【００６０】また、上記第２の実施例では、ＩＨＡＴ法
により液晶表示を行うものを示したが、液晶表示の方法
は他の方法でもよく、例えばＡＡ法（Active Addressin
g Method, T.J.Scheffer et al, SID'92 Digest P.22
8）やＳＡＴ法（Sequency addressing technique, T.N.
Rockmongathan er al, Japan Display 92, Digest P6
5）でもよく、この場合も同様に効果を奏する。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、走
査信号電圧やデータ信号電圧を時間の経過に伴い徐々に
変化させることにより、対向する電極に発生する歪み電
圧を抑制することができる。また、水平走査期間ごとに
このように波形を変化させることにより、表示パターン
等の違いよる走査信号電圧やデータ信号電圧の周波数成
分の相違を目立たなくすることができる。

【００６２】さらに、検出用電極を設けて走査信号電圧
の歪み補正を行う場合には、歪み電圧の発生が抑制され
るので、応答速度の遅い回路素子によっても確実に歪み
電圧を打ち消すことができるようになる。しかも、検出
用電極を別個に設けることにより、選択時の走査信号電
圧に対してもこの歪み補正を行うことができるようにな
るので、特に表示データを直交変換して複数の走査電極
を同時に選択する液晶表示装置についても、歪み電圧の
打ち消しを十分に行うことができるようになる。

【００６３】この結果、本発明の液晶表示装置によれ
ば、表示パターン等の相違によって発生するクロストー
ク現象による表示むらを減少させることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による液晶表示装置の構成
を説明するためのブロック図である。

【図２】上記第１実施例の液晶表示装置を構成する正弦
波発生回路の構成を示すブロック図である。

【図３】上記第１実施例を構成するレベルシフト回路の
出力電圧の波形をタイムチャートで示す図である。

【図４】上記第１実施例の液晶表示装置におけるデータ
信号電圧と走査信号電圧の波形をタイムチャートで示す
図である。

【図５】上記第１実施例の液晶表示装置における液晶パ
ネルの各画素の印加電圧の波形をタイムチャートで示す
図である。

【図６】上記第１実施例の液晶表示装置における、検出
用電極上に誘起される歪み電圧波形と走査電極上で相殺
された歪み電圧波形をタイムチャートで示す図である。

【図７】本発明の第２実施例による液晶表示装置の構成
を説明するためのブロック図である。

【図８】上記第２実施例による液晶表示装置における、
走査信号電圧，データ信号電圧，及び画素の印加電圧の
各波形をタイムチャートで示す図である。

【図９】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１０】従来の液晶表示装置の動作を説明するための
信号波形図である。図１０（ａ）は、データ信号電圧と
走査信号電圧の波形をタイムチャートで示し、図１０
（ｂ）は、液晶パネルの各画素の印加電圧の波形をタイ
ムチャートで示している。

【図１１】従来の液晶表示装置における、液晶パネル上
の各画素の一部を示す平面図である。

【図１２】従来の液晶表示装置における、歪み補正がさ
れない歪み電圧波形と歪み補正がされた歪み電圧波形を
タイムチャートで示す図である。

【符号の説明】

１液晶パネル１ａ走査電極１ｂデータ電極１ｃ検出用電極２走査ドライバ５データドライバ６歪み補正回路７レベルシフト回路８正弦波発生回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を挟持して向かい合う一対の基板
上にそれぞれ複数本ずつの走査電極とデータ電極が設け
られた単純マトリクス方式の液晶パネルと、水平走査期間ごとに該各走査電極に選択又は非選択を示
す走査信号電圧を印加する走査ドライバと、水平走査期間ごとに該各データ電極にそれぞれ表示デー
タに応じたデータ信号電圧を印加するデータドライバと
を備え、該走査ドライバが該各走査電極に印加する走査信号電
圧、及び該データドライバが該各データ電極に印加する
データ信号電圧の少なくとも一方を、水平走査期間が開
始するたびに、まず一旦単調増加させた後に単調減少さ
せ、又は、まず一旦単調減少させた後に単調増加させ
て、それぞれ印加すべき電圧に対応する実効値の電圧波
形とする波形変形回路を有する液晶表示装置。
【請求項２】液晶層を挟持して向かい合う一対の基板
上にそれぞれ複数本ずつの走査電極とデータ電極が設け
られた単純マトリクス方式の液晶パネルと、直交関数に従った走査信号電圧を該各走査電極に印加す
る走査ドライバと、該各データ電極の１垂直走査期間にわたる表示データを
直交変換したデータ信号電圧をそれぞれ当該データ電極
に印加するデータドライバとを備え、該走査ドライバが該各走査電極に印加する走査信号電
圧、及び該データドライバが該各データ電極に印加する
データ信号電圧の少なくとも一方を、水平走査期間が開
始するたびに、まず一旦単調増加させた後に単調減少さ
せ、又は、まず一旦単調減少させた後に単調増加させ
て、それぞれの所定の実効値の電圧波形とする波形変形
回路を有する液晶表示装置。
【請求項３】前記液晶パネルの一方の基板上に走査電極
に並行して検出用電極が設けられると共に、前記走査ドライバが前記各走査電極に印加する走査信号
電圧を、本来の走査信号電圧と該検出用電極の電位との
差の電圧波形とする歪み補正回路が設けられている請求
項１または２に記載の液晶表示装置。