JP3633313B2 - 液晶表示装置の駆動方法、駆動回路、表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の駆動方法に関するものである。また、その様な液晶表示装置の駆動方法を用いた駆動回路と表示装置とその表示装置を備えた電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置の駆動方法で、全画面の表示をしたり、必要に応じて部分的に表示する事で消費電力を減らす方法として、特開平6−95621に示される方法がある。
【0003】
この方法は、液晶表示パネルが単純マトリクス方式の場合で、一般に走査電極Y1,Y2を1ラインずつ順次選択して走査電圧を印加すると共に、その選択された走査電極上の各画素がオンかオフかによって、それに応じた信号電圧波形を各信号電極線X1に印加するもので、部分表示が画面の左半分を表示する場合と、さらにその内の上半分を表示する場合について述べている。そして、画面の左上1/4を表示する場合、1/400デューティで全走査電極を走査していたものを、1/200デューティで上半分の200ラインの走査電極だけを走査する切り替えをする事で実現している。この時の駆動波形を図11に示し、Y1とY2が走査電極に印加する走査電極波形の例で、X1が信号電極に印加する信号電極波形の例である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、駆動デューティを1/200に切り替えた時に、V0〜V5の各駆動電圧の電圧レベルを下げて各々電圧レベルを最適に設定することと、(V1−V0)/(V5−V0)で表すバイアス比を駆動デューティに合わせて最適に設定する必要がある。このために、駆動電圧を発生する電源回路に電圧レベルや、バイアス比を切り替える回路を必要とするために電源回路が複雑になる。また、走査電極を1ラインずつ選択して駆動するものは駆動電圧が比較的高く、オフ状態においてもやや高い電圧が掛かると共に、オン電圧の電圧降下が大きいため、コントラストの低下やフレーム階調を行う際にチラツキが生じる。また更に、電源回路には、一般的に、図12に示すように各電源ラインにコンデンサが挿入されている。このコンデンサは、電源ラインの電圧変動を押さえて表示ムラを無くす働きをしている。このコンデンサがあるために、電圧レベルを切り替えても切り替え前の電圧レベルを保持するように作用するためすぐに電圧レベルが変化せず、徐々に変化して行く。このために、部分表示と全面表示の切り替えをしてから電圧レベルが安定して所定の値になるまでの期間表示がおかしくなってしまう。
【0005】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを各々切替えて変動させる必要が無く、電源回路を簡略化できるとともに消費電力を低減させ、表示の乱れをなくして表示品質を向上させることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の駆動方法は、走査電極を有する基板と信号電極を有する基板との間に液晶層を介在させてなる液晶表示装置の駆動方法であって、各駆動電圧の電圧レベルを変えることなく駆動デューティを切替えて駆動することを特徴とする。
【0007】
上記の構成によれば、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを各々切替えて電圧レベルを変動させる必要が無くなり電源回路を簡略化でき、消費電力を低減でき、各駆動電圧の電圧レベルを一定に保ったままで良く、表示の乱れをなくして表示品質を向上できる。
【0008】
また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、前記駆動デューティの切替えは、複数の走査電極を同時に選択し、該走査電極のぞれぞれには直交関数系から導出された組合せによって駆動電圧の中間値を基準とした極性が決定された選択信号が与えられる駆動方法による表示と、電圧平均化法による駆動方法による表示とを切替えることを特徴とする。
【0009】
上記の構成によれば、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを各々切替えて電圧レベルを変動させる必要が無くなり電源回路を簡略化でき、消費電力を低減でき、各駆動電圧の電圧レベルを一定に保ったままで良く、表示の乱れをなくして表示品質を向上できる。
【0010】
また、更に本発明の液晶表示装置の駆動方法は、前記複数の走査電極を同時に選択し、該走査電極のぞれぞれには直交関数系から導出された組合せによって駆動電圧の中間値を基準とした極性が決定された選択信号が与えられる駆動方法において、同時に選択される走査電極数が4ラインであることを特徴とする。
【0011】
上記の構成によれば、駆動電圧を低く抑えながら信号線ドライバの駆動電圧レベルが5レベルで良く、信号線ドライバの回路構成をあまり複雑にすること無く構成でき、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを各々切替えて電圧レベルを変動させる必要が無くなり電源回路を簡略化でき、消費電力を低減でき、各駆動電圧の電圧レベルを一定に保ったままで良く、表示の乱れをなくして表示品質を向上できる。
【0012】
本発明の液晶表示装置の駆動方法は、前記同時に選択される走査電極数と、前記電圧平均化法による駆動方法において同時に選択される走査電極数とが等しいことを特徴とする。
【0013】
上記の構成によれば、走査線ドライバと信号線ドライバの回路構成を簡略化でき、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを各々切替えて電圧レベルを変動させる必要が無くなり電源回路を簡略化でき、消費電力を低減でき、駆動電圧を一定に保ったままで良く、表示の乱れをなくして表示品質を向上できる。
【0014】
本発明の液晶表示装置の駆動回路は、上記の液晶表示装置の駆動方法を用いた駆動回路において、制御信号切替え手段と選択データ切替え手段を備えたことを特徴とする。
【0015】
上記の構成によれば、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを切替えて電圧レベルを変動させる必要が無くなり電源回路を簡略化でき、消費電力を低減でき、各駆動電圧の電圧レベルを一定に保ったままで良く、表示の乱れをなくして表示品質を向上できる。
【0016】
本発明の表示装置は、上記のいずれかに記載の液晶表示装置の駆動方法あるいは駆動回路を用いたことを特徴とする。
【0017】
上記の構成によれば、駆動デューティに合わせて各駆動電圧の電圧レベルを各々切替えて電圧レベルを変動させる必要が無くなり電源回路を簡略化でき、消費電力を低減でき、各駆動電圧の電圧レベルを一定に保ったままで良く、表示の乱れをなくして表示品質を向上できる。
【0018】
本発明の電子機器は、上記の表示装置を備えたことを特徴とする。
【0019】
上記の構成によれば、低消費電力で、表示品質を向上した電子機器を実現できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
(実施例1)
本発明の実施例は、図2の液晶表示装置のブロック図に示すように、走査電極と信号電極を有し、その間に液晶を挟んで液晶が180度以上ねじれ配向したSTN(スーパーツイステッドネマチック)液晶表示装置を例にして説明する。
【0022】
実施例1は、図1の(a)に示すように各走査電極ごとに自由にデータを表示する事ができる全画面表示と(b)に示すように同時に4ラインの走査電極を同じ選択信号で選択して、各信号電極ごとに4ドットずつ同じデータを表示するようにして走査するライン数を見かけ上1/4にする部分表示とを切り替える駆動方法である。ここで、(b)は画面全体に表示はしているが見かけ上走査ライン数を1/4にして駆動するので部分表示と表現する。
【0023】
図5は図2の信号線ドライバ22の回路構成を示すブロック図で、図6が図2の走査線ドライバ23の回路構成を示すブロック図で、この信号線ドライバ22と走査線ドライバ23で液晶を駆動している。
【0024】
図3は図1(a)に示すように画面全体に表示している時の駆動波形の一例で、Y1〜Y8が走査電極に印加する走査電圧波形で、図2の走査電極Y1〜Y8にそれぞれ印加し、X1が信号電極に印加する信号電極波形で、図2の信号電極X1に印加する。
【0025】
このような駆動方法は、国際出願W093/18501号公報に示される駆動方法と同じ方法で、複数の走査電極を同時に選択し、例えば、図3のY1、Y2、Y3、Y4の各走査電圧波形で示すように、選択信号が1F(フレーム)期間で互いに直交する関係となる駆動方法である。この選択信号は、アダマール、ウォルシュ等の直交関数系から導き出した組み合わせによって駆動電圧の中間値とされるVcを基準とした選択信号の極性を決めている。
【0026】
図13(a)、(b)にアダマール行列を示し、本実施例における選択信号の極性決定を説明すると、図13(a)は4次のアダマール行列を示し、これを図13(b)に示すように変形する。この行列式の+1と−1が図3の駆動電圧の中間値とされるVcを基準とした選択信号の極性に対応して、+1が駆動電圧V3の電圧レベル、−1が駆動電圧−V3の電圧レベルとなる選択信号の極性が対応している。そして、図13(b)の1行目が図3のY1、2行目がY2、3行目がY3、4行目がY4の各選択信号に対応し、図13(b)の1列目が図3の1f期間、2列目が2f期間3列目が3f期間4列目が4f期間での各選択信号に対応している。
【0027】
また、図4は図1(b)に示すような表示をする時の駆動波形の一例で、 Y1〜Y8が走査電極に印加する走査電圧波形で、図2の走査電極Y1〜Y8にそれぞれ印加し、X1が信号電極に印加する信号電極波形で、図2の信号電極X1に印加する。
【0028】
以下に、走査電極数を64本とし、液晶のオン電圧Vsatと液晶のオフ電圧Vthの比がVsat/Vth<1.134となるような液晶で、Vth=2V、Vsat=2.26Vとした時を例にして詳しく説明する。
【0029】
図5の信号線ドライバの回路構成は、制御回路501、表示メモリ504、ラッチ回路505、データ変換回路506、レベルシフト回路507、電圧選択回路508から構成され、制御回路501は、表示メモリの制御や信号電極波形や走査電極波形を制御する制御信号発生回路502と選択信号の極性を示すデータを発生する選択データ発生回路503から構成されている。また、図6の走査線ドライバは、シフトレジスタ61、デコード回路62、レベルシフト回路63、電圧選択回路64から構成されている。
【0030】
図1(a)に示す全画面表示の場合、図3の駆動波形で示すように4ラインずつ同時選択しながら、かつその選択期間を1フレーム期間1F内の1f〜4fの4つの期間内の各々に分散して設け、各選択期間を1Hで示す期間の幅で電圧を印加するようにして駆動している。最初のフレームで、ある画素に選択電圧が印加されてから、その画素に次のフレームで選択電圧が印加されるまでの間に、複数回分散して電圧が印加されるので、明るさが維持されコントラストの低下を防止することが出来る。また、この駆動方法は、1ラインずつ選択して駆動する方法と同じVon/Voffを実現した上で、駆動電圧を低く抑えることが出来る。この時の最適なバイアス比(Von/Voffが最大)を実現する液晶に印加する駆動電圧の電圧レベルは、約V1=1.51V、V2=3.02V、V3=6.04Vになる。
【0031】
この時の動作を説明する。まず、信号線ドライバでは、表示データ510はマイクロコンピュータ21から表示メモリ504に書き込まれ、制御信号発生回路502からのメモリ制御信号511によって同時に選択する4ライン分の表示データを読み出してラッチ信号512(図3のLP信号)の立ち上がりのタイミングでラッチ回路505にラッチする。次に、ラッチした表示データと選択データ発生回路503からの選択データ514によってデータ変換回路506で駆動電圧を選択するためのデータに変換して、レベルシフト回路507で電圧レベルを変え、電圧選択回路508にデータを送り、電圧選択回路508で駆動電圧V1、V2、Vc、−V1、−V2から1レベルを選び図3のX1に示すような信号電極波形515を発生する。
【0032】
この時の電圧レベルの選択方法は、選択信号の正極性を1、負極性を0とし、表示データのオンを1、オフを0とした時に選択データと表示データの不一致数が0の時は−V2、1の時は−V1、2の時はVc、3の時はV1、4の時はV2が選択される。例えば、図2の信号電極X1上の画素で図3の1Hで示す期間についてみると、走査電極Y1〜Y4が選択されて選択データはY1、Y3、Y4が1でY2が0で表示データはどの画素も1で不一致数は1となり信号電極X1には−V1の電圧が印加される。また、図2の信号電極X1上の画素で図3の2Hで示す期間についてみると、走査電極Y5〜Y8が選択されて選択データはY5、Y7、Y8が1でY6が0で表示データはY5、Y7、Y8上の画素が1でY6上の画素が0で不一致数は0となり信号電極X1には−V2の電圧が印加される。
【0033】
また、走査線ドライバでは、図5の制御信号発生回路502からの走査データYD516(図6の走査データYD66と同じで、図3のYDで示す波形)とシフトクロックLP517(図6の67と同じで、図3のLPで示す波形)をシフトレジスタ61に入力して、1選択期間ごとに走査データYDをシフトして行く。そして、シフトレジスタ61の各出力(16出力)と図5の選択データ発生回路503からの選択データ518(図6の68と同じ)によってデコード回路62で駆動電圧を選択するためのデータに変換して、レベルシフト回路63で電圧レベルを変え、電圧選択回路64にデータを送り、電圧選択回路64で駆動電圧V3、Vc、−V3から1レベルを選び 図3のY1〜Y8に示すような走査電極波形を発生する。このように駆動する事で、64ラインの走査電極上に全画面表示ができる。
【0034】
次に、図1の(b)に示すような部分表示の時の動作について説明する。
【0035】
図4の駆動波形で示すように4ラインずつ同じ極性の選択信号で同時選択しながら、1フレーム期間に各走査電極を1回選択して駆動している。そして、図4に示すように1フレーム期間にシフトクロックLPは16クロック分出力する。この時の最適な駆動電圧(液晶に印加する電圧のVon/Voffが最大になる電圧)の電圧レベルは、約V1=1.51V、V3=6.04Vで全画面表示の時と同じ電圧で良い。
【0036】
まず、信号線ドライバでは、表示データ510はマイクロコンピュータ21から表示メモリ504に同一信号電極上で同時に選択する4ラインの表示データは同じデータとして書き込まれ、制御信号発生回路502からのメモリ制御信号511によって同時に選択する4ライン分の表示データを読み出してラッチ信号512(図3のLP信号)の立ち上がりのタイミングでラッチ回路505にラッチする。次に、ラッチした表示データと選択データ発生回路503からの選択データ514によってデータ変換回路506で駆動電圧を選択するためのデータに変換して、レベルシフト回路507で電圧レベルを変え、電圧選択回路508にデータを送り、電圧選択回路508で駆動電圧V1、−V1から1レベルを選び図4のX1に示すような信号電極波形515を発生する。
【0037】
この時、データ変換回路506に送る選択データ514は図1(a)の全画面表示の時のデータをそのまま使う事で、表示メモリ504、ラッチ回路505、データ変換回路506、レベルシフト回路507、電圧選択回路508は変更する事無くそのまま使用できる。
【0038】
また、走査線ドライバでは、図5の制御信号発生回路502からの走査データYD516(図6の走査データYD66と同じで、図3のYDで示す波形)とシフトクロックLP517(図6の67と同じで、図3のLPで示す波形)をシフトレジスタ61に入力して、1選択期間ごとに走査データYDをシフトして行く。そして、シフトレジスタ61の各出力(16出力)と図5の選択データ発生回路503からの部分表示用の選択データ518(図6の68と同じ)によってデコード回路62で駆動電圧を選択するためのデータに変換して、レベルシフト回路63で電圧レベルを変え、電圧選択回路64にデータを送り、電圧選択回路64で駆動電圧V3、Vc、−V3から1レベルを選び図4のY1〜Y8に示すよに同時に選択している4ラインは同じ極性の選択信号の走査電極波形を発生する。このような駆動方法は、4ラインを同時に選択しているが、各画素に印加される電圧は一般的に言われている電圧平均化法と同じで、1/16デューティで16ラインの走査電極を駆動するのと同じ方法で、この場合は、4ラインに同じ電圧が印加されるものである。この時の液晶に印加される実効電圧は、Vonは約2.39VでVoffは約1.85Vとなり、液晶を充分にオン、オフできる事がわかる。
【0039】
この時、図5(b)に示すように、全画面表示と部分表示の切替え信号519をマイクロコンピュータ等から受けて、全画面表示のLP発生回路520と部分表示のLP発生回路521からの各LP信号を切替え手段522で切替え信号519によって切替えることでラッチ信号LP512とシフトクロックLP517を発生する。また、全画面表示の選択データ発生回路523と部分表示の選択データ発生回路524からの各選択データを切替え手段525で切替え信号519によって切替えることで選択データ518を発生する。
【0040】
上記のように駆動する事で、画面の表示内容に応じて全画面表示と部分表示を切り替えて表示する場合、全画面表示を行う際の各電源電圧V1、Vc、V3の電圧レベルと部分表示を行う際の各電源電圧V1、Vc、V3の電圧レベルが共に約V1=1.51V、V3=6.04Vと同じで良く、各駆動電圧の電圧レベルを変更することが無く各駆動電圧の電圧レベルは一定のままで良い。しかも選択データと制御信号の一部を切りかえるだけで実現でき、回路構成が簡略化できる。また、全画面と部分表示の切り替え時に各電源電圧の電圧レベルに変動が生じないため表示の乱れを解消できる。また、図7の(b)に示すように、部分表示の時に文字やアイコン等の図形を大きく、目立ち易く表示することができる。更にまた、部分表示の時の消費電力を低減でき、低消費電力化が実現できる。
【0041】
尚、実施例1では、部分表示の時の駆動デューティを1/16で説明したが、液晶のオンとオフが可能な範囲ならよく、約1/10〜1/20の範囲のデューティまでコントラストがほとんど変わらずに表示が可能である。
【0042】
(実施例2)
本発明の実施例は、図2の液晶表示装置のブロック図に示すように、走査電極と信号電極を有し、その間に液晶を挟んで液晶が180度以上ねじれ配向したSTN(スーパーツイステッドネマチック)液晶表示装置を例にして説明する。
【0043】
実施例2は、図1の(a)に示すように各走査電極ごとに自由にデータを表示する事ができる全画面表示と(c)に示すように表示エリアの上部に表示する部分表示とを切り替える駆動方法である。
【0044】
図5は図2の信号線ドライバ22の回路構成を示すブロック図で、図8が図2の走査線ドライバ23の回路構成を示すブロック図で、この信号線ドライバ22と走査線ドライバ23で液晶を駆動している。
【0045】
図3は図1(a)に示すように画面全体に表示している時の駆動波形の一例で、Y1〜Y8が走査電極に印加する走査電圧波形で、図2の走査電極Y1〜Y8にそれぞれ印加し、X1が信号電極に印加する信号電極波形で、図2の信号電極X1に印加する。
【0046】
このような駆動方法は、国際出願W093/18501号公報に示される駆動方法と同じ方法で、複数の走査電極を同時に選択し、例えば、図3のY1、Y2、Y3、Y4の各走査電圧波形の選択信号が1F(フレーム)期間で互いに直交する関係となる駆動方法である。この選択信号は、上述の実施例1において説明したようにアダマール、ウォルシュ等の直交関数系から導き出した組み合わせによって選択信号の極性を決めている。
【0047】
また、図9は図1(c)に示すような表示をする時の駆動波形の一例で、 Y1〜Y2が走査電極に印加する走査電圧波形で、図2の走査電極Y1〜Y2にそれぞれ印加し、X1が信号電極に印加する信号電極波形で、図2の信号電極X1に印加する。
【0048】
以下に、走査電極数を64本とし、液晶のオン電圧Vsatと液晶のオフ電圧Vthの比がVsat/Vth<1.134となるような液晶で、Vth=2V、Vsat=2.26Vとした時を例にして詳しく説明する。
【0049】
図5の信号線ドライバの回路構成は、制御回路501、表示メモリ504、ラッチ回路505、データ変換回路506、レベルシフト回路507、電圧選択回路508から構成され、制御回路501は、表示メモリの制御や信号電極波形や走査電極波形を制御する制御信号発生回路502と選択信号の極性を示すデータを発生する選択データ発生回路503から構成されている。また、図6の走査線ドライバは、シフトレジスタ61、デコード回路62、レベルシフト回路63、電圧選択回路64から構成されている。
【0050】
図1(a)に示す全画面表示の場合、図3の駆動波形で示すように4ラインずつ同時選択しながら、かつその選択期間を1フレーム期間1F内の1f〜4fの4つの期間内の各々に分散して設け、各選択期間を1Hで示す期間の幅で電圧を印加するようにして駆動している。最初のフレームで、ある画素に選択電圧が印加されてから、その画素に次のフレームで選択電圧が印加されるまでの間に、複数回分散して電圧が印加されるので、明るさが維持されコントラストの低下を防止することが出来る。また、この駆動方法は、1ラインずつ選択して駆動する方法と同じVon/Voffを実現した上で、駆動電圧を低く抑えることが出来る。この時の最適なバイアス比(Von/Voffが最大)を実現する液晶に印加する駆動電圧は、約V1=1.51V、V2=3.02V、V3=6.04Vになる。
【0051】
この時の動作を説明する。まず、信号線ドライバでは、表示データ510はマイクロコンピュータ21から表示メモリ504に書き込まれ、制御信号発生回路502からのメモリ制御信号511によって同時に選択する4ライン分の表示データを読み出してラッチ信号512(図3のLP信号)の立ち上がりのタイミングでラッチ回路505にラッチする。次に、ラッチした表示データと選択データ発生回路503からの選択データ514によってデータ変換回路506で駆動電圧を選択するためのデータに変換して、レベルシフト回路507で電圧レベルを変え、電圧選択回路508にデータを送り、電圧選択回路508で駆動電圧V1、V2、Vc、−V1、−V2から1レベルを選び図3のX1に示すような信号電極波形515を発生する。
【0052】
この時の電圧レベルの選択方法は、選択信号の正極性を1、負極性を0とし、表示データのオンを1、オフを0とした時に選択データと表示データの不一致数が0の時は−V2、1の時は−V1、2の時はVc、3の時はV1、4の時はV2が選択される。例えば、図2の信号電極X1上の画素で図3の1Hで示す期間についてみると、走査電極Y1〜Y4が選択されて選択データはY1、Y3、Y4が1でY2が0で表示データはどの画素も1で不一致数は1となり信号電極X1には−V1の電圧が印加される。また、図2の信号電極X1上の画素で図3の2Hで示す期間についてみると、走査電極Y5〜Y8が選択されて選択データはY5、Y7、Y8が1でY6が0で表示データはY5、Y7、Y8上の画素が1でY6上の画素が0で不一致数は0となり信号電極X1には−V2の電圧が印加される。
【0053】
また、走査線ドライバでは、図5の制御信号発生回路502からの走査データYD516(図8の走査データYD807と同じで、図3のYDで示す波形)とシフトクロックLP517(図8の808と同じで、図3のLPで示す波形)をシフトレジスタ801に入力して、1選択期間ごとに走査データYDをシフトして行く。そして、シフトレジスタ801の各出力(16出力)と図5の選択データ発生回路503からの選択データ518(図8の809と同じ)によってデコード回路802で駆動電圧を選択するための走査電圧選択データ(このデータは2ビットで、V3、Vc、−V3の電圧の1つを選択するためのデータ)を走査線切替え回路803に送り、レベルシフト回路804で電圧レベルを変え、電圧選択回路805にデータを送り、電圧選択回路805で駆動電圧V3、Vc、−V3から1レベルを選び図3のY1〜Y8に示すような走査電極波形を発生する。このように駆動する事で、64ラインの走査電極上に全画面表示ができる。
【0054】
次に、図1の(c)に示すような部分表示の時の動作について説明する。
【0055】
図9の駆動波形で示すように1ラインずつ選択しながら、1フレーム期間に64本の走査電極のうちの表示画面の上の16本の走査電極を1回選択し、残りの走査電極は非選択電圧(図9に示すVcの電圧)が印加される。そして、図9に示すように1フレーム期間にシフトクロックLPは16クロック分出力する。この時の最適なバイアス比(Von/Voffが最大)を実現する液晶に印加する駆動電圧は、約V1=1.51V、V3=6.04Vで全画面表示の時と同じ電圧で良い。
【0056】
まず、信号線ドライバでは、表示データ510はマイクロコンピュータ21から表示メモリ504に同一信号電極上で同時に選択する4ラインの表示データは同じデータとして書き込まれ、制御信号発生回路502からのメモリ制御信号511によって同時に選択する4ライン分の表示データを読み出してラッチ信号512(図3のLP信号)の立ち上がりのタイミングでラッチ回路505にラッチする。次に、ラッチした表示データと選択データ発生回路503からの選択データ514によってデータ変換回路506で駆動電圧を選択するためのデータに変換して、レベルシフト回路507で電圧レベルを変え、電圧選択回路508にデータを送り、電圧選択回路508で駆動電圧V1、−V1から1レベルを選び図4のX1に示すような信号電極波形515を発生する。
【0057】
この時、データ変換回路506に送る選択データ514は図1(a)の全画面表示の時のデータをそのまま使う事で、表示メモリ504、ラッチ回路505、データ変換回路506、レベルシフト回路507、電圧選択回路508は変更する事無くそのまま使用できる。
【0058】
また、走査線ドライバでは、図5の制御信号発生回路502からの走査データYD516(図8の走査データYD807と同じで、図3のYDで示す波形)とシフトクロックLP517(図8の808と同じで、図3のLPで示す波形)をシフトレジスタ801に入力して、1選択期間ごとに走査データYDをシフトして行く。そして、シフトレジスタ81の各出力(16出力)と図5の選択データ発生回路503からの部分表示用の選択データ518(図8の809と同じ)によってデコード回路802で駆動電圧を選択するための走査電圧選択データに変換して、走査線切替え回路で各走査電極の駆動電圧を選択するためのデータの切替えをして、レベルシフト回路804で電圧レベルを変え、電圧選択回路805にデータを送り、電圧選択回路805で駆動電圧V3、Vc、−V3から1レベルを選び図9のY1〜Y2に示すよな選択信号の走査電極波形を発生する。このような駆動方法は一般的に言われている電圧平均化法と同じである。この時の液晶に印加される実効電圧は、Vonは約2.39VでVoffは約1.85Vとなり、液晶を充分にオン、オフできる事がわかる。
【0059】
この時の全画面表示と部分表示の切替え手段について詳しく説明する。
【0060】
まず、信号線ドライバでは図5(b)に示すように、全画面表示と部分表示の切替え信号519をマイクロコンピュータ等から受けて、全画面表示のLP発生回路520と部分表示のLP発生回路521からの各LP信号を切替え手段522で切替え信号519によって切替えることでラッチ信号LP512とシフトクロックLP517を発生する。また、全画面表示の選択データ発生回路523と部分表示の選択データ発生回路524からの各選択データを切替え手段525で切替え信号519によって切替えることで選択データ518を発生する。
【0061】
次に、走査線ドライバでは図8のデコード回路802で発生する走査電圧波形の電圧レベルを選択するための走査電圧選択データ(このデータは2ビットで、V3、Vc、−V3の電圧の1つを選択するためのデータ)を走査線切替え回路803に送り、切替え信号810で全画面表示と部分表示の切替えをする。
【0062】
図8(b)に走査線切替え回路の回路構成の一例を示して説明する。全画面表示の時は、切替え信号810がHでY1(a、b)はQ1(a、b)に出力されて走査電極Y1に走査電圧選択データY1(a、b)に対応する走査電圧波形が印加され、 Y2(a、b)はQ2(a、b)に出力されて走査電極Y2に走査電圧選択データY2(a、b)に対応する走査電圧波形が印加され、〜 Y64(a、b)はQ64(a、b)に出力されて走査電極Y64に走査電圧選択データY64(a、b)に対応する走査電圧波形が印加され、走査電極と走査電圧選択データは順番に対応している。
【0063】
次に、切替え信号810がLとなり部分表示に切替わると、 Y1(a、b)はQ1(a、b)に出力されて走査電極Y1に走査電圧選択データY1(a、b)に対応する走査電圧波形が印加され、 Q2(a、b)にはY5(a、b)が出力されて走査電極Y2に走査電圧選択データY5(a、b)に対応する走査電圧波形が印加され、〜 Q16(a、b)にはY61(a、b)が出力されて走査電極Y16に走査電圧選択データY61(a、b)に対応する走査電圧波形が印加される。このように、走査電圧選択データは4つのうちの1つに対応してY1〜Y16の走査電極に走査電圧波形が印加され、走査電極Y17〜Y64に対応する走査電圧選択データは非選択電圧Vcが選択されるデータに切替える。
【0064】
上記のように駆動する事で、画面の表示内容に応じて全画面表示と部分表示を切り替えて表示する場合、全画面表示を行う際の各電源電圧V1、Vc、V3の電圧レベルと部分表示を行う際の各電源電圧V1、Vc、V3の電圧レベルが共に約V1=1.51V、V3=6.04Vと同じで良く、各駆動電圧の電圧レベルを変更することが無く各駆動電圧の電圧レベルは一定のままで良い。しかも選択データと走査電圧選択データと制御信号の一部を切りかえるだけで実現でき、回路構成が簡略化できる。また、全画面と部分表示の切り替え時に各電源電圧の電圧レベルに変動が生じないため表示の乱れを解消できる。更にまた、部分表示の時の消費電力を低減でき、低消費電力化が実現できる。
【0065】
尚、実施例2では、部分表示の時の駆動デューティを1/16で説明したが、液晶のオンとオフが可能な範囲ならよく、約1/10〜1/20の範囲のデューティまでコントラストがほとんど変わらずに表示が可能である。
【0066】
(実施例3)
実施例1、2に示すような駆動方法による液晶表示装置を携帯電話や小型情報機器等の電子機器の表示装置として使用することで、低消費電力で表示の見やすい電子機器が実現できた。
【0067】
尚、上記実施例1、2、3では、全画面表示の時の駆動方法として図3に示すような選択期間を分散した複数ライン同時選択駆動を例にしたが、図10に示すように1F(フレーム)の中で選択期間を分散せずに1箇所(各H期間内)にまとめた複数ライン同時選択駆動にしても良い。
【0068】
また、全画面表示の時の同時選択ライン数を4ラインで説明したが、2ライン、3ライン、8ライン等同時選択ライン数は幾つでも良い。
【0069】
また、実施例1〜3では、主に液晶表示パネルが単純マトリクス方式の場合について述べたが、走査電極または信号電極に直列接続された2端子型非線形素子を使ったアクティブマトリクスの液晶表示装置についても同様の考え方で駆動でき、適用することができる。
【0070】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の液晶表示装置の駆動方法と駆動回路によれば、消費電力を低減し、電源回路を簡略化でき、表示の乱れを無くして画質を向上できる。
【0071】
また、本発明の電子機器は本発明の駆動方法、駆動回路を用いた液晶表示装置を組み込んでいるため、低消費電力で、画質の向上した電子機器が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の駆動方法での画面の表示領域の一例を示す図。
【図2】本発明の液晶表示装置の一例を示すブロック図とマイクロコンピュータを示す図。
【図3】本発明の液晶表示装置の駆動方法の一例を示す駆動波形図。
【図4】本発明の液晶表示装置の駆動方法の一例を示す駆動波形図。
【図5】本発明の液晶表示装置の駆動回路の一例を示すブロック図。
【図6】本発明の液晶表示装置の駆動回路の一例を示すブロック図。
【図7】本発明の液晶表示装置の表示パターンの一例を示す図。
【図8】本発明の液晶表示装置の駆動回路の一例を示すブロック図及び回路図。
【図9】本発明の液晶表示装置の駆動方法の一例を示す駆動波形図。
【図10】本発明の液晶表示装置の駆動方法の一例を示す駆動波形図。
【図11】従来の液晶表示装置の駆動方法の一例を示す駆動波形図。
【図12】電源回路の一例を示す図。
【図13】アダマール行列とその変形行列の一例を示す図。
【符号の説明】
1F、第1のフレーム
2F、第2のフレーム
1f〜4f.各フィールド期間
21、マイクロコンピュータ
23、走査線ドライバ
22、信号線ドライバ
24、信号電極
25、走査電極
26、画素
501、制御回路
502、制御信号発生回路
503、選択データ発生回路
504、表示メモリ
505、ラッチ回路
506、データ変換回路
507、レベルシフト回路
508、電圧選択回路
520、全画面表示のLP発生回路
521、部分表示のLP発生回路
522、制御信号切替え手段
523、全画面表示の選択データ発生回路
524、部分表示の選択データ発生回路
525、選択データ切替え手段
61、801、シフトレジスタ
62、802、デコード回路
63、804、レベルシフト回路
64、805、電圧選択回路
803、走査線切替え回路
Claims (6)
- 走査電極を有する基板と信号電極を有する基板との間に液晶層を介在させてなる液晶表示装置の駆動方法であって、
画面の表示内容に応じて全画面表示と部分表示を切替えて表示する場合に、前記走査電極及び前記信号電極に印加される各駆動電圧の電圧レベルを変えることなく駆動デューティを切替えて駆動し、
前記駆動デューティの切替えは、複数の走査電極を同時に選択し、該走査電極の各々には直交関数系から導出された組合せによって駆動電圧の中間値を基準とした極性が決定された選択信号が与えられる駆動方法による表示と、
電圧平均化法による駆動方法による表示と、
を切替えることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 前記複数の走査電極を同時に選択し、該走査電極の各々には直交関数系から導出された組合せによって駆動電圧の中間値を基準とした極性が決定された選択信号が与えられる駆動方法において、同時に選択される走査電極数が4ラインであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 前記同時に選択される走査電極数と、前記電圧平均化法による駆動方法において同時に選択される走査電極数とが等しいことを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置の駆動方法。
- 請求項1または2に記載の液晶表示装置の駆動方法を用いた駆動回路において、前記全画面表示と前記部分表示とを切替える際の切替え信号に基づいて、前記走査電極を同時選択するライン分の表示データをラッチするラッチ信号及び1選択期間ごとに走査データをシフトさせるシフトクロックを発生させる制御信号切替え手段と、
前記切替え信号に基づいて前記全画面表示と前記部分表示の選択データを切替えることで選択データを発生させる選択データ切替え手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置の駆動回路。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の液晶表示装置の駆動方法あるいは請求項4に記載の駆動回路を用いたことを特徴とする表示装置。
- 請求項5記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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