JPH03251818A

JPH03251818A - 液晶パネルの駆動方法および液晶制御回路

Info

Publication number: JPH03251818A
Application number: JP4974290A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahara; 博司高原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-11-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は液晶パネル、特に、アクティブマトリックス型
液晶パネルの液晶制御回路およびその駆動方法に関する
ものである。

従来の技術アクティブマトリックス型液晶パネルは大容量高解像度
表示が可能なため研究開発が盛んであり、近年では、大
画面化の方向に進みつつある。また、液晶パネルの画素
を高密度化し、画像を拡大投影して大画面表示を行なう
液晶プロジェクシジンテレビの開発も行なわれている。

しかし、液晶パネルの表示が大画面化になるにつれ、液
晶の応答時間に起因する液晶パネル特有の画質の問題点
が明らかになりつつある。

以下、従来の液晶制御回路および液晶パネルの駆動方法
について説明する。まず、最初にアクティブマトリック
ス型液晶パネルについて説明する。

第６図はアクティブマトリックス型液晶パネルの構成図
である。第６図においてＧ１〜Ｇ７はゲート信号線、５
１〜Ｓ、はソース信号線、Ｔ１１〜Ｔ５はスイッチング
素子としての薄膜トランジスタ（以後、ＴＰＴと呼ぶ）
、１０８はゲート信号線Ｇ１〜Ｇ７にＴＰＴをオン状態
にする電圧（以後、オン電圧と呼ぶ）または、オフ状態
にする電圧（以後、オフ電圧と呼ぶ）を印加するための
ＩＣ（以後、ゲートドライブＩＣと呼ぶ）、１０７はソ
ース信号線Ｓ１〜Ｓ、に画素ＰＩＩ〜Ｐ６４に印加する
電圧を出力するＩＣ（以後、ソースドライブＩＣと呼ぶ
）である。なお、画素ＰＩＩ〜Ｐｈ４にはそれぞれ液晶
を保持しており、前記液晶はソースドライブＩＣ１０１
の電圧により透過率が変化し、光を変調する。なお、第
６図において画素数は非常に少なく描いたが、通常、敵
方画素以上形成される。液晶パネルの動作としては、偶
数番目のフィールドでゲートドライブＩＣ１０Ｂはゲー
ト信号線Ｇ２からＧ２．（ただしｍは整数）つまり偶数
番目のゲート信号線に対し順次オン電圧を印加する。ま
た奇数番目のフィールドではゲートドライブＩＣ１０Ｂ
はＧ１からＧ１−１つまり奇数番目のゲート信号線に対
し順次オン電圧を印加する。ソースドライブＩＣ１０７
は前記ゲートドライブＩＣ１０Ｂと同期してソース信号
線３１〜Ｓｎ　（ただしｎは整数）にそれぞれの画素に
印加する電圧を出力する。つまりインクレース走査が行
われる。したがって、各画素には１フレームごとに液晶
を所定の透過量にする電圧が印加され前記電圧は次のフ
レームまで保持される。この透過量の変化により各画素
を透過あるいは反射する光が変調される。なお、すべて
の画素に電圧が印加され再び次の電圧が印加されるまで
の周期を１フレームと呼ぶ１通常、テレビ画像の場合１
／３０秒で一画面が書きかわるため１／３０秒が１フレ
一ム時間である。つまり２フイールドで１フレームが構
成される。

以下、従来の液晶制御回路について説明する。

第７図は従来の液晶制御回路のブロック図である。

第７図において、７０１はビデオ信号を増幅するアンプ
、１０５は正極性と負極性のビデオ信号を作る位相分割
回路、１０６はフィールドごとに極性が反転した交流ビ
デオ信号を出力する出力切り換え回路、７０２ばソース
ドライブＩＣ１０７、およびゲートドライブＩＣ１０８
の同期および制御を行なうためのドライバ制御回路、１
１０は液晶パネルである。

以下、従来の液晶制御回路の動作について説明する。ま
ずビデオ信号は、アンプ７０１によりビデオ出力振幅が
液晶の電気光学特性に対応するように利得調整が行なわ
れる。次に、利得調整されたビデオ信号は位相分割回路
１０５に入り、正極性と負極性の２つのビデオ信号が作
られる。次に前記２つのビデオ信号は出力切り換え回路
１０６に入り、フレームごとに極性を反転したビデオ信
号が出力される。このようにフレームごとに極性を反転
させるのは、液晶に交流電圧が印加されるようにし、液
晶の劣化を防止するためである０次に出力切り換え回路
１０６からのビデオ信号はソースドライブＩＣ１０７に
入力され、ソースドライブＩＣ１０７はドライブ制御回
路７０２からの制御信号により、ビデオ信号のレヘルシ
フト、サンプルホールドなどの処理を行ない、°ゲート
ドライブＴＣ１０８と同期を取って、液晶パネル１１０
のソース信号線に所定電圧を印加する。

ここで、ドライブ制御回路７０２は、先の第６図で説明
したように、偶数番目のフィールドで偶数番目のゲート
信号線にオン電圧を印加し、偶数番目の水平方向に並ん
だ画素の印加電圧を書きかえ、また奇数番目のフィール
ド奇数番目のゲート信号線にオン電圧を印加し、奇数番
目の水平方向に並んだ画素の印加電圧を書きかえるよう
にドライブＩＣを制御する。

以下、第７図の液晶制御回路を用いた従来の液晶パネル
の駆動方法について説明する。第８図は従来の液晶パネ
ルの駆動方法の説明図である。第８図において、（ａ）
はフィールド番号、［有］）は印加電圧、（Ｃ）は透過
量を示し、Ｆｘ（ただし、Ｘは整数）はフィールド番号
、■χ（ただし、Ｘは整数）はある画素に印加されてい
る電圧、Ｔｘ（ただし、Ｘは整数）は画素に前記電圧が
印加されることにより液晶の透過率が変化し、前記電圧
に対応する状態になったときの光の透過量である６本明
細書では説明を容易にするために添字Ｘの番号が大きい
ほどフィールドＦｘは時間的に先のフィールドであるこ
と、印加電圧Ｖｘはその絶対値が大きいこと、透過量Ｔ
ｘは透過量が大きいことつまり液晶の透過率が高いこと
を示すものとする。ただし、これらの添字の大きさは説
明を容易にするための一応の目やすである。なお、第８
図では印加電圧Ｖｘは、理解を容易にするために絶対値
で表わしたが、液晶は交流駆動する必要があるため、第
９図で示すように１フレームごとにつまり２フイールド
ごとにコモン電圧を中心に正および負極性の電圧を印加
している。なお、第９図において（ａ）はフィールド番
号、（ｂ）は印加電圧を示している。以上のことは以下
の図面に対しても同様である。以下、１つの画素に注目
して説明する。ソースドライブｒｃ１０７は入力される
アナログ信号をサンプルホールドし、またソースドライ
ブＩＣは印加電圧Ｖｘを一定査線線分保持し、ゲートド
ライフＩＣ１０Ｂと同期をとりソース信号線に印加電圧
Ｖｘを出力する。今、フレームで注目している画素（以
後、単に画素と呼ぶ）への印加電圧が■２から■６に変
化したとする。しかし、フィールドＦ３では、前記電圧
■６が印加されても前記電圧■６に相当する所望値の透
過量Ｔ６にならず、通常２〜３フイ一ルド以上遅れて所
望値のＴ６になる。これは液晶の立ちあがり速度つまり
電圧を印加してから所望値の透過量になるまでの応答時
間が遅いためである。なお、液晶の立ちあがりとはＴＮ
液晶の場合、液晶に電圧が印加され液晶分子のネジレが
ほどけた状態になることを、逆に液晶の立ちさがりとは
ネジレがもとにもどる状態となることを言う。この液晶
のネジレの状態が光の透過量に関係し、本明細書では印
加電圧が高くなるほど液晶のネジレがほどけ透過率が高
くなるものとする０以上のように従来の液晶パネルの駆
動方法ではビデオ信号の輝度信号に相当する印加電圧Ｖ
Ｘをそのまま画素に印加していた。

発明が解決しようとする課題しかしながら、従来の液晶制御回路およびその駆動方法
では、液晶の立ち上がり速度が遅い、つまり電圧を印加
してから所定の透過量になる時間が２〜３フイ一ルド以
上要するため画像の尾ひきが現われる。この画像の尾ひ
きとは画素に印加している電圧に対して液晶の透過率の
変化が追従しないために表示画面が変化した際、映像の
輪邦部分などに、前フィールドの画像の影のように表示
として現われる現象をいう。この現象は一定以上の速さ
で映像の動きがあるとき出現し、画像品位を著しく悪化
させる。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので
、大画面、高解像度の画像表示に対応できる液晶制御回
路および液晶パネルの駆動方法を提供するものである。

課題を解決するための手段上記！ｌ！題を解決するために、本発明の液晶制御回路
は、各画素の液晶に印加する電圧を補正する信号補正手
段と、映像信号を２に圧縮する信号圧縮手段と、所定値
の電圧を発生出力する電圧発生手段と、１／２フイ一ル
ド時間ごとに前記信号圧縮手段が出力する信号と前記電
圧発生手段が出力する電圧とを交互に各画素に印加され
るように制御する切り換え手段を具備するものであり、
また本発明の液晶パネルの駆動方法は２ｎ（ｎは整数）
番目のフィールドで任意の画素に印加する電圧の絶対値
■２．ｌを（２ｎ−１）番目のフィールドで前記画素に
印加する電圧の絶対値Ｖ２．．−．よりも小さくするも
のである。

作用本発明の液晶パネルの駆動方法および液晶制御回路は、
印加電圧の絶対値を大きくして液晶の立ち上がりを改善
しているので、液晶の応答時間に起因する画素の尾ひき
を低減させることができる。

実施例以下、図面を参照しながら本発明の液晶制御回路および
液晶パネルの駆動方法について説明する。

まず、本発明の液晶制御回路の一実施例について説明す
る。第１図は本発明の液晶制御回路のブロック図である
。ただし、説明に不要な部分は省略している０以上のこ
とは以下の図面でも同様である。第１図において１０１
は入力電圧範囲を規定するためのゲインコントロール回
路、１０２はビデオ信号を倍速および信号の大きさを補
正する信号補正回路である。なお、ここではビデオ信号
を輝度信号として説明する。さらに詳細例としては第２
図（ａ）のようにスキャンコンバータ２０１、前記スキ
ャンコンバータにより倍速にされたデータの大きさを補
正する補正回路２０３、補正回路２０３がデータを補正
する際に参照するＲＯＭテーブル２０２およびＤ／Ａ変
換器２０５から構成される場合、第２図（ト））のよう
に入力信号を非線形増幅する非線形アンプ２０４、スキ
ャンコンバータ２０１およびＤ／Ａ変換器２０５で構成
される場合などがある。ここでは第２図（ａ）の方を用
いて説明する。１０３は電圧レギレータなどで構成され
、一定値の電圧を出力する電圧発生回路、１０４は１／
２フイールド（以後１■と呼ぶ）ごとに倍速および信号
補正回路１０２からの信号と電圧発生回路１０３からの
信号を切りかえるアナログスイッチなどからなる切り換
え回路、１０９はソースドライブＩＣ１０７およびゲー
トドライブＩＣ１０Ｂを制御するドライバ制御回路であ
る。

以下、第１図および第３図を参照しながら本発明の液晶
制御回路の動作について説明する。なお、第３図（ａ）
、　（ｂ）、　（Ｃ）は信号波形図であり、第３図（ａ
）は第１図のゲインコントロールアンプの出力点ａ、第
３図（ｂ）は電圧発生回路１０３の出力点ｂ、第３図（
Ｃ）は切り換え回路１０４の出力点Ｃの信号波形である
。まず、輝度信号は液晶の変調範囲に合うように利得調
整が行なわれる。次に前記信号はスキャンコンバータ２
０１により倍速変換される。

以後スキャンコンバータなどでサンプリングされたデー
タなどを電圧データと呼ぶ。倍速変換された電圧データ
は液晶の応答時間を改善するために補正回路２０３によ
り補正される。この際、電圧データは液晶に印加される
電圧の絶対値が大きくなる方向に補正される。各電圧デ
ータに対する補正値ばあらかしめ実験などにより定めら
れておりＲＯＭテーブル２０２に格納されている。補正
された電圧データはＤ／Ａ変換器２０５にはいりアナロ
グ信号となる。一方、電圧発生回路１０３は所定値の電
圧（以後基準電圧と呼ぶ）を出力する。

通常基準電圧としては、液晶の対向電極の電圧（以後コ
モン電圧と呼ぶ）が用いられる。切り換え回路１０４は
倍速化された信号と基ｓｉｔ圧とを１フイールドのまん
中でスイッチングすることにより切り換え、第３図（Ｃ
）に示す信号波形を出力する。次に前記信号は位相分割
回路１０５にはいり、正極性と負極性の２つの信号が出
力される。この２つの信号は出力切り換え回路１０６に
入力され、フレームごとに極性を反転した信号が出力さ
れる。

次に信号はソースドライブＩＣ１０７に入力される。

以下、ドライバ制御回路１０９によるドライブＩＣの制
御方法、つまり液晶パネルの走査方法について説明する
。まず、偶数フィールドの走査方法について述べる。偶
数フィールドでは１フイールドの前半％フィールドの時
間、偶数番目のゲート信号線に順次オン電圧が印加され
、それに同期してソースドライブＩＣ１０７より信号が
各画素に印加される。次に後半の２フイールドの時間で
、奇数番目のゲート信号線に順次オン電圧が印加され、
それに同期してソースドライブＩＣ１０７より基準電圧
が出力され各画素に印加される。つまり、偶数フィール
ドにおいてノーマリブランクの液晶パネルでは短時間的
には奇数ラインに横しまの黒線が表示されることになる
。次に奇数フィールドの走査方法について述べる。奇数
フィールドでは１フイールドの前半２フイールドの時間
で、奇数番目のゲート信号線に順次オン電圧が印加され
、それに同期してソースドライブＩＣ１０７より信号が
各画素に印加される。次に後半の２フイールドの時間で
、奇数番目のゲート信号線に順次オン電圧が印加され、
それに同期してソースドライブＴＣ１０７より基準電圧
が出力され各画素に印加される。つまり、偶数フィール
ドでは短時間的には偶数ラインに横しまの黒線が表示さ
れる。

したがって一つの画素に注目すると画素はフィールドご
とに黒白に点滅表示することになる。このような点滅表
示を行なうと動きのある画像の場合、くっきりとした鮮
明な画像が得られる。

以下、図面を参照しながら本発明の液晶パネルの駆動方
法の一実施例について説明する。第４図は本発明の液晶
パネルの駆動方法の説明図である。

第４図において、（ａ）はフィールド番号、（ｂ）は電
圧データ、（Ｃ）は補正電圧データ、（ｄ）は印加電圧
、（ｅ）は透過量を示している。なお、本発明の液晶パ
ネルの駆動方法は第１図の本発明の液晶制御装置を用い
て実現できる。第４図においてＤｘ（ただし、Ｘは整数
）は電圧データである。なお、第４図は一画素に注目し
て図示している。第４図において、電圧データはスキャ
ンコンバータ２０１の出力テーク、補正電圧データは補
正回路２０３の出力データである。一画素に注目すると
、奇数または偶数フィールドで液晶の透過量を変化させ
る印加電圧が、偶数または奇数フィールドでコモン電圧
が書き込まれる。また前記印加電圧のもとになる輝度信
号をサンプリングした電圧データＤｘは補正回路２０３
により補正されるが、その補正量は第４図（ｅ）に示す
ように、フィールドＦ３で規定値の透過量Ｔ６を越えた
ために生した明るさＡの面積が次のフィールドＦ４で規
定値の透過量よりも少ないために生じた明るさＢの面積
がほぼ等しくなるように行なわれる。したがって、フィ
ールドＦ３で正規の印加電圧よりも高い電圧を液晶に印
加することにより液晶の立ちあがり時間つまり応答時間
は改善され、画像の尾ひきはなくなり、またその時の見
かけの透過量は２フイールドの透過量が平均化されて表
示されるから従来の階訓表示と同様の表示が得られる。

なお、第４図における印加電圧波形は従来の駆動方法と
同様に第５図に示すように交流駆動されることは言うま
でもない。

また、本発明の実施例においては偶数フィールドで奇数
番目のラインに一定電圧を印加するとしたがこれに限定
するものではなく、たとえば逆に偶数フィールドで偶数
番目のラインに一定電圧を印加しても同様の効果が得ら
れることは明らかである。

また、本発明において、電圧発生手段１０３は一定電圧
を出力するとしたがこれに限定するものではなく、先の
フィールドで画素に印加された電圧を考慮して出力電圧
を変化することによりさらに良好な表示が行なえること
は言うまでもない。

発明の効果以上の説明から明らかなように本発明の液晶パネルの駆
動方法および液晶制御回路を用いることにより、液晶の
立ちあがりつまり、目標透過量にするための応答時間を
短縮することができる。したがって、画像の尾ひきが現
われることがなく、良好で、またくっきりとした鮮明な
画像が得られる。このことは液晶パネルの画面が大型化
、高解像度になるにつれ著しく効果としてあられれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における液晶制御回路のブロ
ック図、第２図（ａ）、　（ｂ）は第１図の一部詳細図
、第３図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は信号波形図、第
ｒ第５図は本発明の液晶パネルの駆動方法の説明図、第
６図はアクティブマトリックス型液晶パネルの構成図、
第７図は従来の液晶制御回路のブロック法の説明図であ
る。１０１・・・・・・ゲインコントロールアンプ、１ｏ２
・・・・・・倍速および信号補正回路、１０３・・・・
・・電圧発生回路、１０４・・・・・・切り換え回路、
１０５・・・・・・位相分割回路、１０６・・・・・・
出力切り換え回路、１０７・・・・・・ソースドライブ
ＩＣ１１０Ｂ・・・・・・ゲートドライブＩＣ１１０９
・・・・・・ドライバ制御回路、１１０・・・・・・液
晶ハネル、２０１・・・用スキャンコンバータ、２０２
・・・・・・ＲＯＭテーブル、２０３・・・・・・補正
回路、２０４・・・・・・非線形アンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アクティブマトリックス型液晶パネルの駆動方法
において、２ｎ（ｎは整数）番目のフィールドで任意の
画素に印加する電圧の絶対値Ｖ＿２＿ｎを、（２ｎ−１
）番目のフィールドで前記画素に印加する電圧の絶対値
Ｖ＿２＿ｎ＿−＿１よりも小さくすることを特徴とする
液晶パネルの駆動方法。
（２）電圧の絶対値Ｖ＿２＿ｎは一定値であることを特
徴とする請求項（１）記載の液晶パネルの駆動方法。
（３）アクティブマトリックス型液晶パネルであって、
各画素の液晶に印加する電圧を補正する信号補正手段と
、映像信号を圧縮する信号圧縮手段と、所定値の電圧を
発生出力する電圧発生手段と、所定時間ごとに前記信号
圧縮手段が出力する信号と前記電圧発生手段が出力する
電圧とを交互に各画素に印加されるように制御する切り
換え手段とを具備することを特徴とする液晶制御回路。