JPH11175037A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質上の問題や画像メモリの大容量化・信号
処理の複雑化の問題を生じることなく、信号電極駆動回
路の駆動周波数の低減による低コスト化及び不要輻射の
減少と、１表示ラインあたりの走査時間の伸張による画
質の向上とを実現できるマトリクス電極構成の液晶表示
装置を提供する。 【解決手段】 走査電極Ｘ１，Ｘ２，…をその総本数の
２分の１未満の本数だけ互いに離れた複数本のものずつ
同時に走査する走査電極駆動回路２と、これらの複数本
の走査電極の各々に独立して対応する複数系統の信号電
極Ｙ１，Ｙ２，…及びＹ’１，Ｙ’２，…と、これらの
複数系統の信号電極Ｙ１，Ｙ２，…及びＹ’１，Ｙ’
２，…を並列的に駆動する信号電極駆動回路３及び４と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス電極構
成の液晶表示装置に関し、特に、信号電極駆動回路の駆
動周波数の低減による低コスト化及び不要輻射の減少
と、１表示ラインあたりの走査時間の伸張による画質の
向上とを図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数本の走査電極と信号電極とを交差さ
せてそれらの交差部位に画素を形成したマトリクス電極
構成の液晶表示装置では、一般に、走査電極を線順次走
査で１本ずつ順次選択して走査し、それに同期して、当
該走査電極上の画素（表示ライン）に表示すべき画像を
表す映像信号で全ての信号電極を順次駆動する（または
サンプルホールド回路でこの映像信号の位相を揃えて一
斉に駆動する）という駆動方式が採用されている。

【０００３】ところで、近年、マトリクス電極構成の液
晶表示装置では、表示画面の大面積化や画素の高密度化
による画素数の増加（信号電極数，走査電極数の増加）
に伴い、次のような問題が生じるに至っている。

【０００４】（ａ）周知の通り、画面全体を一回垂直走
査する期間（１フィールド期間）は、人の目が画面にち
らつきを感じることを防止するために、一定時間以下の
短さに維持することが必要である。そのため、画素数が
増加すると、それに応じて、信号電極を駆動する回路に
供給する映像信号の周波数を高くしなければならない。
その結果、この信号電極駆動回路として駆動周波数の高
いものを用いることが必要となるので、装置の高コスト
化を招くとともに、この信号電極駆動回路からの不要輻
射等の増大を招く。

【０００５】（ｂ）また、このように１フィールド期間
を一定以下の短さに維持する必要から、走査電極の本数
の増加に応じて１表示ラインあたりの走査時間を短くし
なければならない（即ち各表示ライン上の液晶を動作さ
せる時間を短くしなければならない）ので、画質の劣化
を招く。

【０００６】そこで、信号電極のうち奇数番目のものと
偶数番目のものとをそれぞれ別々の信号電極駆動回路で
駆動するようにした液晶表示装置が提案されている。こ
の液晶表示装置によれば、１つの信号電極駆動回路で全
ての信号電極を駆動する場合と比較して、個々の信号電
極駆動回路で駆動しなければならない信号電極の本数が
半減する。従って、信号電極駆動回路として駆動周波数
の低いものを用いることができるので、上記（ａ）の問
題が解消される。

【０００７】しかし、この液晶表示装置では、１表示ラ
インあたりの走査時間は短くすることができないので、
上記（ｂ）の問題は全く解消されない。そこで、表示画
面を上下に２分割し、上側の画面と下側の画面とに並行
して画像を表示するようにした液晶表示装置も提案され
ている。

【０００８】図３はこうした液晶表示装置の駆動原理を
示しており、１つの液晶パネルの表示画面のうちの上半
分の画面の走査電極Ｘ１〜Ｘｍを順次走査すると同時に
下半分の画面の走査電極Ｘ（ｍ＋１）〜Ｘ２ｍを順次走
査する走査電極駆動回路２１と、この走査電極Ｘ１〜Ｘ
ｍとＸ（ｍ＋１）〜Ｘ２ｍとに各々に独立して対応する
２系統の信号電極Ｙ１，Ｙ２，…とＹ’１，Ｙ’２，…
と、信号電極Ｙ１，Ｙ２，…とＹ’１，Ｙ’２，…とを
並列的に駆動する２つの信号電極駆動回路２２と２３と
が設けられている。

【０００９】この液晶表示装置によれば、走査電極駆動
回路２１が２本の表示ラインを同時に走査するので、１
フィールド周期を所定の短さに維持したまま、１表示ラ
インあたりの走査時間を２倍に伸張する（即ち各表示ラ
イン上の液晶を動作させる時間を２倍に伸張する）こと
ができる。従って、上記（ｂ）の問題が解消される。ま
た、このように１表示ラインあたりの走査時間が２倍に
伸張されると、信号電極駆動回路２２，２３に供給する
映像信号は、走査時間を伸張しない場合と比較して２分
の１の周波数のもので足りるようになる。従って、上記
（ａ）の問題も解消される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この図３の液
晶表示装置では、画面の上半分の走査電極と下半分の走
査電極とを同時に走査することから、同時に走査される
２本の走査電極は、走査電極の総本数２ｍの２分の１で
あるｍ本互いに離れたもの同士になる。即ち、１フィー
ルド期間において、最初に上半分の画面の最上部の走査
電極Ｘ１と下半分の画面の最上部の走査電極Ｘ（ｍ＋
１）とが同時に走査され、最後に上半分の画面の最下部
の走査電極Ｘｍと下半分の画面の最下部の走査電極Ｘ２
ｍとが同時に走査される。

【００１１】従って、画面の中央部（２分割した画面の
境界）付近では、上半分の走査電極の走査タイミングと
下半分の走査電極の走査タイミングとが、ほぼ１フィー
ルド期間ずれるようになる。その結果、動きの速い動画
像を表示する場合に、画面の中央部付近での画像のずれ
（段差）が目立ってしまうという、画質上の新たな問題
が生じていた。

【００１２】また、このように互いに大きく離れた表示
ラインに表示すべき画像を表す映像信号を信号電極駆動
回路２２，２３に同時に供給しなければならないので、
信号電極駆動回路２２，２３に映像信号を供給するため
に映像信号を一時記憶する画像メモリとしてフレームメ
モリのような大容量のものが必要となると共に、このに
映像信号の供給のための信号処理が複雑になるという問
題も生じていた。

【００１３】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、図３の液晶表示装置におけるような問題を生じるこ
となく、信号電極駆動回路の駆動周波数の低減による低
コスト化及び不要輻射の減少と、１表示ラインあたりの
走査時間の伸張による画質の向上とを実現できるように
したマトリクス電極構成の液晶表示装置を提供しようと
するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るマトリクス
電極構成の液晶表示装置は、走査電極をその総本数の２
分の１未満の本数だけ互いに離れた複数本のものずつ同
時に走査する走査電極駆動回路と、これらの複数本の走
査電極の各々に独立して対応する複数系統の信号電極
と、これらの複数系統の信号電極を並列的に駆動する信
号電極駆動回路とを備えたことを特徴としている。

【００１５】この液晶表示装置では、走査電極のうちそ
の総本数の２分の１未満の本数だけ互いに離れた複数本
のものが走査電極駆動回路で同時に走査され、これらの
複数本の走査電極の各々に対応して独立して設けられた
複数系統の信号電極が信号電極駆動回路により並列的に
駆動される。

【００１６】このように、表示画面を上下に２分割する
ことなく、走査電極の総本数の２分の１未満の本数だけ
互いに離れたもの同士を同時に走査するので、図３の液
晶表示装置のように画面を２分割して総本数の２分の１
の本数離れた走査電極同士を同時に走査するものと異な
り、画面の中央部付近での走査電極の走査タイミングの
大きなずれは存在しない。従って、図３の液晶表示装置
におけるような画質上の問題は生じない。

【００１７】また、このように図３の液晶表示装置にお
けるよりも互いに近い表示ラインに表示すべき画像を表
す映像信号を各信号電極駆動回路に同時に供給すれば足
りるので、図３の液晶表示装置におけるよりも画像メモ
リが小容量のもので足りると共に、信号電極駆動回路に
映像信号を供給するための信号処理を簡略化することが
できる。

【００１８】そして、この液晶表示装置でも、次の通
り、図３の液晶表示装置におけると同様に、信号電極駆
動回路の駆動周波数の低減による低コスト化及び不要輻
射の減少と、１表示ラインあたりの走査時間の伸張によ
る画質の向上とを実現できる。

【００１９】即ち、走査電極駆動回路が同時に複数本の
表示ラインを走査するので、１フィールド周期を所定の
短さに維持したまま、１表示ラインあたりの走査時間を
この同時に走査する走査電極の本数に応じて伸張する
（即ち各表示ライン上の液晶を動作させる時間をこの本
数に応じて伸張する）ことができる。従って、１表示ラ
インあたりの走査時間の伸張による画質の向上を実現で
きる。

【００２０】また、このように１表示ラインあたりの走
査時間が伸張されると、それぞれの信号電極駆動回路に
供給する映像信号は、走査時間を伸張しない場合と比較
して周波数の低いもので足りるようになる。従って、信
号電極駆動回路として駆動周波数の低いものを用いれば
足りるので、信号電極駆動回路の駆動周波数の低減によ
る低コスト化及び不要輻射の減少を実現できる。

【００２１】尚、一例として、走査電極駆動回路によ
り、隣合う複数本の走査電極を同時に走査することが一
層好適である。そうすることにより、例えば同時に走査
する走査電極の本数に応じた数のラインメモリだけで画
像メモリを構成することができるので画像メモリが一層
小容量のもので足りるようになると共に、信号電極駆動
回路に映像信号を供給するための信号処理を一層簡略化
することができるようになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る液晶表示装
置の回路構成の一例を示す。この液晶表示装置は、アク
ティブマトリクス駆動方式の液晶パネル１を有するもの
である。この駆動方式自体は周知のものなので詳細な説
明は省略するが、基板（図示せず）上に走査電極Ｘ１，
Ｘ２，…と信号電極（後述するようにＹ１，Ｙ２，…と
Ｙ’１，Ｙ’２，…との２系統のものが存在する）とが
直交して配され、これらの走査電極と信号電極との各交
差部位にスイッチング素子としてのトランジスタ（ＴＦ
Ｔ等）１７が接続されており、このトランジスタ１７
と、基板・透明電極（図示せず）間に封入された液晶層
のうちこれらの交差部位に存在する液晶１８とで、画素
が構成されている。

【００２３】この液晶パネル１には、走査電極Ｘ１，Ｘ
２，…を隣合う２本のものを一組として選択して順次走
査する（即ち隣合う２本の走査電極を同時に走査する）
走査電極駆動回路２が設けられている。

【００２４】この液晶パネル１には、信号電極Ｙ１，Ｙ
２，…と、これとは別の信号電極Ｙ’１，Ｙ’２，…と
の、２系統の信号電極が配されている。奇数番目の走査
電極Ｘ１，Ｘ３，…については、信号電極Ｙ１，Ｙ２，
…との交差部位にトランジスタ１７が接続されており、
偶数番目の走査電極Ｘ２，Ｘ４，…については、信号電
極Ｙ’１，Ｙ’２，…との交差部位にトランジスタ１７
が接続されている。

【００２５】これにより、走査電極駆動回路２で同時に
走査される隣合う２本の走査電極のうちの奇数番目，偶
数番目の走査電極に、それぞれ信号電極Ｙ１，Ｙ２，
…，信号電極Ｙ’１，Ｙ’２，…が独立して対応した形
になっている。

【００２６】液晶パネル１には２つの信号電極駆動回路
３，４が設けられており、信号電極駆動回路３は信号電
極Ｙ１，Ｙ２，…を駆動し、信号電極駆動回路４は信号
電極Ｙ’１，Ｙ’２，…を駆動するようになっている。

【００２７】また、この液晶表示装置には、４つのライ
ンメモリ６〜９（それぞれ１水平走査期間分の映像信号
を書き込める容量のもの）から成る画像メモリ５が設け
られている。この液晶表示装置に入力した映像信号は、
映像信号処理回路１０においてゲイン調整（コントラス
ト調整），輝度調整，ガンマ補正，交流化（例えばフレ
ーム毎の極性の反転）といった周知の信号処理を施され
た後、Ａ／Ｄコンバータ１１でディジタル変換され、切
り換えスイッチ１２を介してこの画像メモリ４のライン
メモリ６〜９のうちのいずれか１つに書き込まれるよう
になっている。

【００２８】ラインメモリ６，８から読み出されたディ
ジタル映像信号は、切り換えスイッチ１３を介し、Ｄ／
Ａコンバータ１５でアナログ変換されて、信号電極駆動
回路３に供給される。他方、ラインメモリ７，９から読
み出されたディジタル映像信号は、切り換えスイッチ１
４を介し、Ｄ／Ａコンバータ１６でアナログ変換され
て、信号電極駆動回路４に供給される。この液晶表示装
置の各部は、図示しないシステムコントローラによって
その動作を制御されるようになっている。

【００２９】次に、この液晶表示装置の切り換えスイッ
チ１２から後段の部分の動作の一例を、図２のタイミン
グチャートを用いて説明する。図示しない撮像装置等か
ら出力されてこの液晶表示装置に入力した所定周波数ｆ
の図２Ａのような映像信号（，…はそれぞれこの映
像信号のうちの１水平期間（１Ｈ）分の信号を示す）
が、映像信号処理回路１０で信号処理を施されてＡ／Ｄ
コンバータ１１でディジタル変換されると、切り換えス
イッチ１２を切り換え操作して、図２Ｂ〜Ｅのようにこ
のディジタル映像信号を１水平期間分ずつ画像メモリ４
のラインメモリ６〜９に順次繰り返し書き込んでいく。

【００３０】最初の２水平期間分のディジタル映像信号
，のラインメモリ６，７への書き込みが終了した時
刻Ｔ１からは、書き込みと並行して次のような読み出し
を行う。即ち、時刻Ｔ１になると、図２Ｆ，Ｇのよう
に、ラインメモリ６，７から、周波数ｆの２分の１の周
波数で信号，の読み出しを開始する。そして、切り
換えスイッチ１３，１４を操作して、読み出した信号
，をそれぞれＤ／Ａコンバータ１５，１６でアナロ
グ変換して信号電極駆動回路３，４に供給する。この読
み出しは、時刻Ｔ１から２水平期間後の時刻Ｔ２に終了
する。

【００３１】これにより、図２Ｊ，Ｋのように、時刻Ｔ
１から時刻Ｔ２に亘って、信号電極駆動回路３，４にそ
れぞれ周波数ｆ／２の信号，が同時に供給される。
信号電極駆動回路３はこの信号を用いて信号電極Ｙ
１，Ｙ２，…を駆動し、信号電極駆動回路４はこの信号
を用いて信号電極Ｙ’１，Ｙ’２，…を駆動する。即
ち、走査電極駆動回路２で同時に走査される隣合う２本
の走査電極のうちの奇数番目の走査電極に対応した信号
電極Ｙ１，Ｙ２，…と、この２本の走査電極のうちの偶
数番目の走査電極に対応した信号電極Ｙ’１，Ｙ’２，
…とが、信号電極駆動回路３と４とによって並列的に駆
動される。

【００３２】走査電極駆動回路２は、この時刻Ｔ１から
時刻Ｔ２の２水平期間に亘って、走査電極Ｘ１及びＸ２
を選択して同時に走査する。これにより、信号，に
基づく画像が走査電極Ｘ１，Ｘ２上の各画素にそれぞれ
表示される。

【００３３】時刻Ｔ２には、次の２水平期間分の信号
，のラインメモリ８，９への書き込みが終了する
（図２Ｄ，Ｅ）。そこで、時刻Ｔ２になると、図２Ｈ，
Ｉのように、ラインメモリ８，９から、周波数ｆ／２で
信号，の読み出しを開始する。そして、切り換えス
イッチ１３，１４を操作して、ラインメモリ８，９から
読み出した信号，をそれぞれＤ／Ａコンバータ１
５，１６でアナログ変換して信号電極駆動回路３，４に
供給する。この読み出しは、時刻Ｔ２から２水平期間後
の時刻Ｔ３に終了する。

【００３４】これにより、図２Ｊ，Ｋのように、時刻Ｔ
２から時刻Ｔ３に亘って、信号電極駆動回路３，４にそ
れぞれ周波数ｆ／２の信号，が同時に供給される。
信号電極駆動回路３はこの信号を用いて信号電極Ｙ
１，Ｙ２，…を駆動し、信号電極駆動回路４はこの信号
を用いて信号電極Ｙ１，Ｙ２，…を駆動する。

【００３５】走査電極駆動回路２は、この時刻Ｔ２から
時刻Ｔ３の２水平期間に亘って、走査電極Ｘ３及びＸ４
を選択して同時に走査する。これにより、信号，に
基づく画像が走査電極Ｘ３，Ｘ４上の各画素にそれぞれ
表示される。

【００３６】時刻Ｔ３には、次の２水平期間分の信号
，のラインメモリ６，７への書き込みが終了する
（図２Ｂ，Ｃ）。そこで、時刻Ｔ３になると、ラインメ
モリ６，７から周波数ｆ／２で信号，の読み出しを
開始する。そして、既に述べたのと同様な動作により、
時刻Ｔ３から２水平期間に亘って、信号，に基づく
画像が走査電極Ｘ５，Ｘ６上の各画素にそれぞれ表示さ
れる。以下、同様にして、２水平期間毎に、連続する２
水平期間分の映像信号に基づく画像が、隣合う２本の走
査電極の各画素にそれぞれ表示されていく。

【００３７】このように、この液晶表示装置では、走査
電極駆動回路２が同時に２本の表示ラインを走査するの
で、１フィールド周期を所定の短さ（例えばＮＴＳＣ方
式による１／６０秒）に維持したまま、１表示ラインあ
たりの走査時間を２倍に伸張する（即ち各表示ライン上
の液晶を動作させる時間を２倍に伸張する）ことができ
る。従って、１表示ラインあたりの走査時間の伸張によ
る画質の向上を実現できる。

【００３８】また、周波数ｆの映像信号を２分の１の周
波数に低減させて信号電極駆動回路３，４に供給してい
るので、信号電極駆動回路３，４としては、周波数ｆの
映像信号を供給する場合と比較して、駆動周波数の低い
ものを用いれば足りる。従って、信号電極駆動回路の駆
動周波数の低減による低コスト化及び不要輻射の減少を
実現できる。

【００３９】しかも、この液晶表示装置では、隣合う２
本の走査電極を同時に走査するようにしているので、前
出の図３の液晶表示装置のように画面を２分割して総本
数の２分の１の本数離れた走査電極同士を同時に走査す
るものと異なり、画面の中央部付近での走査電極の走査
タイミングの大きなずれが存在しない。従って、図３の
液晶表示装置におけるような画面の中央部付近で画像の
段差が目立つという画質上の問題は生じない。

【００４０】また、隣合う２本の走査電極を同時に走査
するようにしたことにより、４つのラインメモリだけで
構成された小容量の画像メモリが設けられると共に、信
号電極駆動回路３，４に映像信号を供給するための信号
処理が図２を用いて既述したように簡略なものになって
いる。

【００４１】尚、以上の例では、４つのラインメモリか
ら成る画像メモリを設けている。しかし、画像メモリは
こうした構成のものに限られるわけではなく、書き込ん
だ映像信号のうち同時に走査する各走査電極（図１の例
では隣合う２本の走査電極）に対応した映像信号をこの
走査電極の本数に応じて低減した周波数（図１の例では
２分の１の周波数）で同時に読み出すことのできるもの
でありさえすれば、適宜の構成のものであってよい。

【００４２】また、以上の例では、隣合う２本の走査電
極を同時に走査するようにしている。しかし、これに限
らず、隣合う３本の走査電極を同時に走査してもよく、
あるいは、隣合っていない２本または３本以上の走査電
極（但し、画像メモリを小容量のものにするという見地
からは、あまり多くの本数離れたもの同士でないことが
望ましい）を同時に走査してもよい。そして、同時に３
本以上の走査電極を走査する場合にも、それらの走査電
極の各々に独立して対応する信号電極を設け、それらの
信号電極を並列的に駆動するようにすればよい。

【００４３】また、以上の例では、アクティブマトリク
ス駆動方式の液晶パネルを有する液晶表示装置に本発明
を適用しているが、パッシブマトリクス駆動方式の液晶
パネルを有する液晶表示装置や、マトリクス電極構成と
電気的に等価なダイナミック駆動方式のセグメント電極
構成の液晶パネルを有する液晶表示装置にも本発明を適
用してよい。

【００４４】また、本発明は、以上の実施例に限らず、
本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成を
とりうることはもちろんである。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置によれば、従来の液晶表示装置におけるような画面の
中央部付近で画像の段差が目立つという画質上の問題や
画像メモリの大容量化・信号処理の複雑化の問題を生じ
ることなく、信号電極駆動回路の駆動周波数の低減によ
る低コスト化及び不要輻射の減少と、１表示ラインあた
りの走査時間の伸張による画質の向上とを実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の回路構成の一例を
示す図である。

【図２】図１の液晶表示装置の動作の一例を示すタイミ
ングチャートである。

【図３】従来の液晶表示装置の回路構成の一例を示す図
である。

【符号の説明】

１ 液晶パネル、 ２ 走査電極駆動回路、 ３，４
信号電極駆動回路、５ 画像メモリ、 ６〜９ ライン
メモリ、 １０ 映像信号処理回路、 １１Ａ／Ｄコン
バータ、 １２，１３，１４ 切り換えスイッチ、 １
５，１６Ｄ／Ａコンバータ、 １７ トランジスタ、
１８ 液晶、 Ｘ１，Ｘ２ 走査電極、 Ｙ１，Ｙ２，
…，Ｙ’１，Ｙ’２，…信号電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス電極構成の液晶表示装置にお
   いて、 走査電極を、その総本数の２分の１未満の本数だけ互い
   に離れた複数本のものずつ同時に走査する走査電極駆動
   回路と、 前記複数本の走査電極の各々に独立して対応する複数系
   統の信号電極と、 前記複数系統の信号電極を並列的に駆動する信号電極駆
   動回路とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
   て、前記走査電極駆動回路は、隣合う複数本の走査電極
   を同時に走査するものであることを特徴とする液晶表示
   装置。