JPH08184810A - Drive waveform and drive circuit for matrix liquid crystal panel - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To optimize a gradation display of a panel and to eliminate a defective quality such as crosstalk by setting an amplitude of a compensation data signal so that a means value in a sectional period is always fixed regardless of a gradation level. CONSTITUTION: The difference signal (drive waveform) of (data signal) - (scan signal) is impressed to a pixel part, and a display condition is controlled. The difference signal is divided into a selection period 11 and a hold period 12. The hold period 12 is divided into respective periods of selection period width, and a sectional period 13 is subdivided further into three periods 14-16. A gradation data difference signal 110 is impressed to the final period 16, and compensation data signals 18, 19 for compensating crosstalk are impressed to two preceding periods 14, 15. A mean voltage 17 of each sectional period 13 is fixed always, and is not changed regardless of the gradation level of a gradation data signal. In three data signals in the same sectional period 13, at least one is different from the other data signals.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非線形素子を有する液
晶表示パネル（ＭＩＭ液晶表示パネルを含む）の品質向
上、特に階調表示をスムーズに行う方法、クロストーク
の低減あるいは解消に係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improving the quality of a liquid crystal display panel (including an MIM liquid crystal display panel) having a non-linear element, in particular, a method of smoothly performing gradation display, and reducing or eliminating crosstalk.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、各種ビデオ関連機器、計測機、情
報機器、携帯用パーソナルコンピュータのディスプレイ
等に、大容量のマトリクス液晶パネルが使われ始めてい
る。これらの液晶パネルをアドレス方式により分類する
と、単純マトリクス方式、アクティブマトリクス方式、
光アドレス方式、熱アドレス方式等に分けられる。以上
の中でアクティブマトリクス方式は、高画質で大容量の
ディスプレイとして各社で製造され大量に市場に出回っ
ている。アクティブマトリクス液晶パネルの代表的なも
のは、アモルファスシリコンやポリシリコンを使用した
ＴＦＴ液晶パネルである。また製造工程がＴＦＴに比べ
て短いＭＩＭ液晶パネルの製造は我が社を含め数社で行
われている。一方単純マトリクス方式では、ＳＴＮ、Ｆ
ＴＮの様にツイスト角を大きくすることにより表示容量
の拡大が可能となり、また駆動法や製造プロセスの改良
等で表示品質も向上したため大量に市場に送り出されて
いる。本特許に関わる非線形素子（ＴＦＤ、ＭＩＭ、バ
リスタ等）を用いた液晶パネルについては表示品質の中
で特にコントラストは格段に向上してきているが、階調
表示を行う場合の階調再現性については充分満足出来る
ものではなかった。階調表示を行う方法はパネルに印加
するデータ信号のパルス幅を変えるパルス幅変調法かあ
るいはデータ信号の振幅を変える振幅変調法により行わ
れているが、パルス幅変調法では、低階調側ではパルス
幅が小さくなりすぎドライバの出力抵抗と配線抵抗及び
画素容量のために信号が鈍り正しい階調を表示する事が
出来ないことがあった。一方振幅を変調する方法では、
パネルにパターンを表示する際、縦方向にクロストーク
と称される現象が発生し表示品質上の大きな問題となっ
ている。2. Description of the Related Art In recent years, large-capacity matrix liquid crystal panels have begun to be used for various video-related devices, measuring instruments, information devices, displays of portable personal computers and the like. When these liquid crystal panels are classified by the address system, a simple matrix system, an active matrix system,
It can be classified into an optical address system and a thermal address system. In the above, the active matrix system is manufactured by each company as a high-quality, large-capacity display and is on the market in large quantities. A typical active matrix liquid crystal panel is a TFT liquid crystal panel using amorphous silicon or polysilicon. In addition, MIM liquid crystal panels whose manufacturing process is shorter than that of TFTs are manufactured by several companies including our company. On the other hand, in the simple matrix method, STN, F
Since the display capacity can be expanded by increasing the twist angle like TN, and the display quality has been improved by improving the driving method and the manufacturing process, it has been sent to the market in large quantities. Regarding the liquid crystal panel using the non-linear element (TFD, MIM, varistor, etc.) related to this patent, the contrast has been remarkably improved in the display quality, but regarding the gradation reproducibility in the case of gradation display, I was not completely satisfied. The gradation display is performed by a pulse width modulation method that changes the pulse width of the data signal applied to the panel or an amplitude modulation method that changes the amplitude of the data signal. In such a case, the pulse width becomes too small, and the signal is dull due to the output resistance of the driver, the wiring resistance, and the pixel capacitance, so that the correct gray scale may not be displayed. On the other hand, in the method of modulating the amplitude,
When a pattern is displayed on a panel, a phenomenon called crosstalk occurs in the vertical direction, which is a serious problem in display quality.

【０００３】以下従来例を詳細に説明する。図２は、Ｍ
ＩＭ液晶表示パネルを均一な階調で表示したときの表示
例である。図２全体が液晶パネルを示している。データ
信号は図の上辺方向から入力されている。データドライ
バの出力抵抗のため入力側でもデータ信号のパルス波形
が鈍るがデータラインの抵抗及び画素容量のためパネル
下部２２ではデータ信号のパルス波形は更に鈍り輝度が
パネル上部２１と比較して変化している。本例では階調
表示をパルス幅変調により表示している場合で、特にパ
ルス幅の小さい階調ではこの影響が大きい。A conventional example will be described in detail below. FIG. 2 shows M
It is a display example when the IM liquid crystal display panel is displayed with uniform gradation. The entire FIG. 2 shows a liquid crystal panel. The data signal is input from the upper side direction of the figure. The pulse waveform of the data signal is blunted on the input side due to the output resistance of the data driver, but the pulse waveform of the data signal is further blunted in the lower panel 22 due to the resistance of the data line and the pixel capacitance, and the luminance changes compared with the upper panel 21. ing. In this example, gradation display is performed by pulse width modulation, and this effect is great especially in gradations with a small pulse width.

【０００４】図３は、パルス幅の小さい階調波形をパネ
ルのデータラインに入力した場合のデータ信号の波形の
変化についての一例を示した図である。（Ａ）はパネル
を接続しない時のデータドライバの信号波形であり、
（Ｂ）はパネルを接続したときのパネル上部におけるデ
ータ信号波形である。（Ｃ）はパネル下部におけるデー
タ信号波形である。これらの波形を比較してみると、デ
ータ信号パルスはパネルを接続することにより波高値は
小さく、波形もその先端が丸くなっている事がわかる。
又パネル下部のデータ信号パルスはパネル上部のそれと
比較すると更に波高値は小さくなり先端の波形も丸くな
っている。データ信号パルスの波高値や波形が変化する
原因はデータドライバの出力抵抗やパネルのデータライ
ン抵抗とパネルの容量によりデータ信号が積分されるか
らである。この様な信号波形の変化は、パネルが充分点
灯しないとかパネルの上下で輝度が異なる等の表示上の
問題となる。従って本発明では階調表示をパルス幅で変
調する方法ではなく振幅で変調する方法を中心に話を進
める。FIG. 3 is a diagram showing an example of changes in the waveform of the data signal when a gradation waveform having a small pulse width is input to the data line of the panel. (A) is a signal waveform of the data driver when the panel is not connected,
(B) is a data signal waveform in the upper part of the panel when the panels are connected. (C) is a data signal waveform in the lower part of the panel. By comparing these waveforms, it can be seen that the crest value of the data signal pulse is small and the tip of the waveform is rounded by connecting the panel.
Further, the data signal pulse in the lower part of the panel has a smaller peak value than that in the upper part of the panel, and the waveform at the tip is rounded. The crest value and the waveform of the data signal pulse are changed because the data signal is integrated by the output resistance of the data driver, the data line resistance of the panel and the capacitance of the panel. Such a change in the signal waveform causes a display problem such that the panel is not sufficiently lit or the brightness is different between the upper and lower sides of the panel. Therefore, in the present invention, the method of modulating the gradation display by the amplitude rather than the method of modulating the gradation display will be mainly described.

【０００５】図４は、ＭＩＭ液晶表示パネルのクロスト
ークを説明のために模式的に示したパネルの外観図であ
る。図全体がパネルの表示エリアに対応している。表示
エリアの中央には白を表示する領域４１があり、その周
辺には均一な灰色階調を表示するための信号を与えてい
る。しかし実際の表示画面は図に示すように中央の白表
示領域の左右に淡い灰色階調部分４２が出現する。この
部分４２の色の濃さは他の灰色階調部分４３に比べると
淡い色となる。この例に示すように画面に或るパターン
（この例では白表示領域）を表示したときパターンの上
下方向または左右方向に濃淡の異なる領域ができる現象
をクロストークと言う。本発明では主にパターンの上下
方向に出現するクロストークについて議論する。FIG. 4 is an external view of the panel schematically showing crosstalk of the MIM liquid crystal display panel. The entire figure corresponds to the display area of the panel. An area 41 for displaying white is provided at the center of the display area, and a signal for displaying a uniform gray gradation is given to the periphery of the area 41. However, on the actual display screen, as shown in the figure, light gray gradation portions 42 appear on the left and right of the central white display area. The color density of this portion 42 is lighter than that of the other gray gradation portions 43. As shown in this example, when a certain pattern (white display region in this example) is displayed on the screen, a phenomenon in which regions having different shades are formed in the vertical direction or the horizontal direction of the pattern is called crosstalk. The present invention mainly discusses crosstalk that appears in the vertical direction of the pattern.

【０００６】図５は、ＭＩＭ液晶パネルの従来の駆動波
形の一例を示した図である。階調表示はデータ信号の振
幅を変調して行っている。グラフの上から順にデータ信
号５１、走査信号５２、（データ信号）−（走査信号）
の差信号５３を示している。走査信号５２はパネルの走
査ライン（図４の破線４４）に印加され、データ信号５
１はパネルのデータライン（図２の破線２３、図４の破
線４５）に印加される。各画素エリアの走査ラインとデ
ータラインの間に差信号５３が印加される。差信号５３
には選択期間５４と保持期間５５があり、選択期間５４
内の合成選択パルス５６により画素電極（画素の液晶
層）に信号を書き込む。合成選択パルス５６は階調表示
をする際、その階調に従ってその先端部分の振幅５７が
変化する。保持期間５５は、選択期間５４中に画素に書
き込まれた信号を保持、記憶する期間である。この保持
期間の電位は、同一データラインに接続されている他の
画素の選択期間に対応するデータ信号に従って変化する
為、選択期間の階調レベルを同一に与えてもそのデータ
ラインに接続されている画素の表示パターンの影響で本
来表示すべき階調からずれることが在る。FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional drive waveform of the MIM liquid crystal panel. The gradation display is performed by modulating the amplitude of the data signal. Data signal 51, scan signal 52, (data signal)-(scan signal) in order from the top of the graph.
The difference signal 53 is shown. The scan signal 52 is applied to the scan line of the panel (broken line 44 in FIG. 4), and the data signal 5
1 is applied to the data line of the panel (broken line 23 in FIG. 2, broken line 45 in FIG. 4). The difference signal 53 is applied between the scan line and the data line in each pixel area. Difference signal 53
Has a selection period 54 and a holding period 55.
A signal is written in the pixel electrode (the liquid crystal layer of the pixel) by the combined selection pulse 56 in the inside. When gradation display is performed on the composite selection pulse 56, the amplitude 57 of the tip portion thereof changes according to the gradation. The holding period 55 is a period for holding and storing the signal written in the pixel during the selection period 54. Since the potential in this holding period changes according to the data signal corresponding to the selection period of another pixel connected to the same data line, even if the same gray level is applied in the selection period, it is connected to that data line. Due to the display pattern of the existing pixels, the gray scale to be originally displayed may deviate.

【０００７】図６は、差信号の保持期間の電位レベルが
変化することにより画素の液晶に印加される実効電圧が
どの様に変化するかを示した図である。FIG. 6 is a diagram showing how the effective voltage applied to the liquid crystal of the pixel changes as the potential level changes during the holding period of the difference signal.

【０００８】６１は、選択画素の階調はオンレベル（最
高階調）であるが、それ以降データラインに沿ってオフ
（最低階調）・オン・オフ・オン・・・と交互に繰り返
すパターンを表示したときの差信号波形である。Reference numeral 61 is a pattern in which the gradation of the selected pixel is on level (highest gradation), but thereafter, it is alternately repeated off (minimum gradation), on, off, on ... Along the data line. Is a difference signal waveform when is displayed.

【０００９】６２は、選択画素の階調はオンレベル（最
高階調）であるが、それ以外の画素は全て中間調レベル
であるパターンを表示したときの差信号波形である。６
３は、選択画素の階調はオンレベル（最高階調）である
が、それ以降は６１の例と反対でデータラインに沿って
オン・オフ・オン・オフ・・・と交互に繰り返すパター
ンを表示したときの差信号波形である。６４は、選択画
素の階調はオンレベル（最高階調）であるが、それ以外
の全ての画素もオンのパターンを表示したときの差信号
波形である。各々の差信号波形に対応して選択している
画素の液晶に印加される波形は、破線で示す如く各々６
５、６６、６７、６８となりその実効値は、異なった値
となる。表示パターンの影響で階調がずれる現象は、表
示上では縦方向のクロストークと称される不良として認
識される。この様な縦方向のクロストークを軽減する方
法として、選択期間を２分してその内の１つの期間に補
償データ信号を入力する方法がある。Reference numeral 62 denotes a difference signal waveform when a pattern is displayed in which the gradation of the selected pixel is an on level (maximum gradation), but the other pixels are all halftone levels. 6
In No. 3, the gradation of the selected pixel is an on-level (maximum gradation), but after that, the pattern is repeated alternately on / off / on / off along the data line, contrary to the example of 61. It is the difference signal waveform when displayed. Reference numeral 64 is a difference signal waveform when the pattern of the selected pixel is on level (highest gradation) but all the other pixels are also on. The waveforms applied to the liquid crystal of the selected pixel corresponding to the respective difference signal waveforms are 6 as shown by the broken lines.
5, 66, 67, 68, and their effective values are different values. The phenomenon that the gradation is shifted due to the influence of the display pattern is recognized as a defect called vertical crosstalk on the display. As a method of reducing such vertical crosstalk, there is a method of dividing the selection period into two and inputting the compensation data signal in one period.

【００１０】図７は、階調表示を振幅変調して行う際に
補償データ信号を用いてクロストークを低減させた場合
の駆動波形（データ信号−走査信号いわゆる差信号）を
示している。選択期間７１内の合成選択パルス７２の電
圧の波高値７３により表示（階調レベル）が変わる。本
従来例では保持期間７４を選択期間幅毎に区切るとこの
区切り期間７６の中は更に２つの期間に細分化されてお
り、後半の期間７７には実際の階調データ信号が出力さ
れており、前半の期間７８にはその階調データ信号を補
償するための補償データ信号が出力される。この前半の
補償データ差信号７９と後半の階調データ差信号７１０
の２つのデータ信号の平均値は全てのレベルの階調デー
タ信号に対して一定になるように設定されている。１つ
の保持期間全体の電圧の時間平均をバイアス電圧７５
（破線）と命名すると先の１区切り期間内の平均電圧は
１つの選択期間幅毎に一定値（（１つの保持期間に差信
号が取り得る最高電圧Ｖ_MAX＋１つの保持期間に差信号
が取り得る最低電圧Ｖ_MIN）／２）になりその値は常に
バイアス電圧と一致する。（但し正フレーム７１１と負
フレーム７１２でバイアス電圧の極性は異なる。）図５
の例では補償データ信号を設定していないため選択期間
幅毎の平均電圧というものは存在せずバイアス電圧は保
持期間のデータ信号によりＶ_MIN７１３からＶ_MAX７１４
まで変動する。画素の液晶層に保持されている電圧は液
晶の抵抗が充分高い場合はバイアス電圧に向かってリー
クしていくと考えられるので、バイアス電位がどの位置
にあるかにより液晶に保持される電圧の実効値に差が生
じることになる。本図の例ではどの様なレベルの階調デ
ータ信号がデータラインに入力されても補償データ信号
によりバイアス電圧は常に一定に保たれるので画素の液
晶層に保持される電圧は他の画素のデータ信号の影響を
受けにくい。しかし本図のような波形で完全に縦のクロ
ストークを解消できるかというとそうではない。図８
は、図７で示した補償データ信号を用いた場合でも画素
液晶の実効値に差が出る理由を説明した図である。８１
は、選択画素の階調はオンレベル（最高階調）である
が、それ以外の全ての画素もオンのパターンを表示した
ときの差信号波形である。８２は、選択画素の階調はオ
ンレベル（最高階調）であるが、それ以外の画素は全て
中間調レベルであるパターンを表示したときの差信号波
形である。それぞれの差信号波形に対応して画素の液晶
層に印加される電圧をそれぞれ破線８３、８４に示す。
破線８３、８４で示された電圧の実効値をそれぞれ計算
すると次のようになる。FIG. 7 shows a drive waveform (data signal-scanning signal, so-called difference signal) in the case where crosstalk is reduced by using a compensation data signal when performing gradation display by amplitude modulation. The display (gradation level) changes depending on the peak value 73 of the voltage of the combined selection pulse 72 within the selection period 71. In this conventional example, when the holding period 74 is divided into each selection period width, the dividing period 76 is further subdivided into two periods, and the actual gradation data signal is output in the latter half period 77. In the first half period 78, a compensation data signal for compensating the gradation data signal is output. The compensation data difference signal 79 in the first half and the gradation data difference signal 710 in the second half
The average value of the two data signals is set to be constant with respect to the gradation data signals of all levels. Bias voltage 75
If it is named (dashed line), the average voltage within the preceding one division period is a constant value for each selection period width (((maximum voltage V _MAX which a difference signal can take in one holding period V +1 + difference signal takes one holding period). It is the lowest voltage V _MIN ) / 2) that can be obtained, and its value always matches the bias voltage. (However, the polarity of the bias voltage is different between the positive frame 711 and the negative frame 712.)
In this example, since the compensation data signal is not set, the average voltage for each selection period width does not exist, and the bias voltage varies from V _MIN 713 to V _MAX 714 depending on the data signal of the holding period.
Fluctuates up to. The voltage held in the liquid crystal layer of a pixel is considered to leak toward the bias voltage when the resistance of the liquid crystal is sufficiently high. Therefore, the effective voltage of the voltage held in the liquid crystal depends on the position of the bias potential. There will be a difference in the values. In the example of this figure, no matter what level of gradation data signal is input to the data line, the bias voltage is always kept constant by the compensation data signal, so the voltage held in the liquid crystal layer of the pixel is Less susceptible to data signals. However, it is not the case to be able to completely eliminate vertical crosstalk with the waveform shown in this figure. FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating the reason why there is a difference in the effective value of the pixel liquid crystal even when the compensation data signal shown in FIG. 7 is used. 81
Is a difference signal waveform when the gradation of the selected pixel is on level (maximum gradation), but the pattern in which all the other pixels are on is displayed. Reference numeral 82 denotes a difference signal waveform when a pattern in which the gradation of the selected pixel is an on level (highest gradation) but all the other pixels have a halftone level is displayed. The voltages applied to the liquid crystal layer of the pixel corresponding to the respective difference signal waveforms are shown by broken lines 83 and 84, respectively.
The effective values of the voltages indicated by the broken lines 83 and 84 are calculated as follows.

【００１１】破線８３で示された電圧の実効値： Ｖ_rms83＝√（（（Ｖ₀＋Ｖ₁）↑２）／２ ＋（（Ｖ₀−Ｖ₁）↑２）／２）・・・（１） 破線８４で示された電圧の実効値： Ｖ_rms84＝Ｖ₀ ・・・（２） 但し Ｔ：選択期間幅 従ってＶ_rms83＞Ｖ_rms84となる。Effective value of voltage indicated by broken line 83: V _rms83 = √ (((V ₀ + V ₁ ) ↑ 2) / 2 + ((V ₀ −V ₁ ) ↑ 2) / 2) ( 1) Effective value of the voltage indicated by the broken line 84: V _rms84 = V ₀ (2) where T: selection period width, so V _rms83 > V _rms84 .

【００１２】即ち保持期間のデータ信号が凹凸を有して
いるか否かでその実効値に差が出ることが分かる。この
実効値の差が表示の上ではクロストークとなる。That is, it can be seen that the effective value varies depending on whether or not the data signal in the holding period has unevenness. This difference in effective value causes crosstalk on the display.

【００１３】尚上記（１）、（２）式はＭＩＭ素子リー
クや液晶層のリークが無い場合に成り立つ式でこれらが
ある場合は上記の値から若干ずれるがその様な場合でも
基本的に上記実効値の差は存在する。尚保持期間のデー
タ信号の凹凸の原因は、主に画素部分のＭＩＭ素子容量
と画素容量（主に液晶層の容量）との関係から発生す
る。The above equations (1) and (2) are equations that hold when there is no MIM element leakage or liquid crystal layer leakage. If these are present, the values deviate slightly from the above values. There is a difference in effective value. The cause of the unevenness of the data signal during the holding period is mainly caused by the relationship between the MIM element capacitance in the pixel portion and the pixel capacitance (mainly the capacitance of the liquid crystal layer).

【００１４】図９は、階調表示を振幅変調して行う場合
のデータドライバー内部の駆動回路の従来例を示した図
である。パネル（この例では白黒のパネルを対象として
いる。））に入力されるデータ信号９１はアナログアン
プ９２より出力される。アナログアンプ９２はスイッチ
９３によりコンデンサ９４に読み込まれたアナログ信号
を電流増幅する。またスイッチ９３は出力制御信号９５
により線順次にオンオフされる。スイッチ９６はビデオ
信号９７をコンデンサ９８に点順次に読み込む。制御回
路９９には制御用クロック９１０、制御用データ９１
１、制御用信号９１２が入力されており、これらの信号
を演算する事によりスイッチ９６をオンオフするタイミ
ングを決めるスイッチ制御信号９１３を形成する。この
例では階調を振幅変調しているので信号が全てアナログ
処理されている。振幅変調の場合はＭＩＭ素子の電流電
圧特性が急峻で素子特性が優れている場合でも階調表示
が行い易い、あるいはパルス幅が小さくなり過ぎて階調
表示が正しくでき無いということがパルス幅変調に比べ
て少ないという特徴を持っているが、逆に縦方向のクロ
ストークが出現し易いという欠点があった。図１０は、
ＭＩＭ素子を用いたパネルシステムの一例としてＭＩＭ
液晶ビデオディスプレイの駆動回路についてのブロック
ダイヤグラムである。ビデオ信号１０１はクロマ回路１
０２と同期分離回路１０３に入力されるクロマ回路１０
２の出力はＲＧＢ毎にＡ／Ｄコンバータ１０４に入力さ
れディジタル信号に変換される。その後ＲＧＢマルチプ
レクサ１０５に信号は入力しパネルの画素配置に従って
並び変えられる。信号は更にビデオメモリ１０６、Ｘド
ライバ１０７を経て液晶パネル１０１１に供給される。
一方同期分離回路１０３から出力された同期信号はＰＬ
Ｌ（フェイズロックドループ）１０９、コントローラ１
０１０を経てビデオメモリ１０６、Ｘドライバ１０７、
Ｙドライバ１０８に供給される。FIG. 9 is a diagram showing a conventional example of a drive circuit inside a data driver in the case where gradation display is performed by amplitude modulation. A data signal 91 input to a panel (a black and white panel in this example) is output from an analog amplifier 92. The analog amplifier 92 current-amplifies the analog signal read by the switch 94 into the capacitor 94. Further, the switch 93 outputs the output control signal 95
Are turned on and off line by line. The switch 96 reads the video signal 97 into the capacitor 98 in a dot-sequential manner. The control circuit 99 includes a control clock 910 and control data 91.
1. The control signal 912 is input, and a switch control signal 913 that determines the timing at which the switch 96 is turned on and off is formed by calculating these signals. In this example, since the gradation is amplitude-modulated, all signals are analog-processed. In the case of amplitude modulation, even if the current-voltage characteristic of the MIM element is steep and the element characteristic is excellent, it is easy to perform gradation display, or the pulse width becomes too small and gradation display cannot be performed correctly. Although it has a feature that it is less than that of, there is a drawback that vertical crosstalk is likely to appear. Figure 10
MIM as an example of a panel system using MIM elements
It is a block diagram about a drive circuit of a liquid crystal video display. Video signal 101 is chroma circuit 1
02 and the chroma circuit 10 input to the sync separation circuit 103.
The outputs of 2 are input to the A / D converter 104 for each RGB and converted into digital signals. Then, the signals are input to the RGB multiplexer 105 and rearranged according to the pixel arrangement of the panel. The signal is further supplied to the liquid crystal panel 1011 via the video memory 106 and the X driver 107.
On the other hand, the sync signal output from the sync separation circuit 103 is PL
L (Phase Locked Loop) 109, Controller 1
Video memory 106, X driver 107,
It is supplied to the Y driver 108.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来使用していた駆動
方法や駆動回路は、図２〜図９において説明したように
次のような問題点を有していた。The driving method and the driving circuit which have been used conventionally have the following problems as described with reference to FIGS.

【００１６】すなわち階調をパルス幅のみを変えて表示
しようとすると最も低い階調に近いところではパルス幅
が非常に小さくなるのでパネルの内部の抵抗やドライバ
の抵抗、パネルの容量などにより信号波形（パルスの
形）が鈍り適切に階調を表示できなかった。一方階調を
振幅変調して表示する場合は、階調表示はパルス幅変調
に比べると行い易いが、縦方向のクロストークが出易
く、それを補償するために補償データ信号を導入すると
クロストークのレベルは多少改善されるがまだ消滅はせ
ず表示不良となっていた。That is, if an attempt is made to display the gradation by changing only the pulse width, the pulse width becomes very small in the vicinity of the lowest gradation. Therefore, the signal waveform may vary depending on the internal resistance of the panel, the resistance of the driver, the capacitance of the panel, etc. (Pulse shape) was dull and gradation could not be displayed properly. On the other hand, when the gradation is displayed by amplitude modulation, gradation display is easier to perform than pulse width modulation, but vertical crosstalk is more likely to occur, and if a compensation data signal is introduced to compensate for it, crosstalk will occur. The level of was improved a little, but it did not disappear yet and it was a display failure.

【００１７】本発明の目的は、この様な点を鑑みＭＩＭ
パネルの以上のような欠点を解消する方法を提供するこ
とにある。The object of the present invention is, in view of such a point, the MIM.
It is to provide a method for eliminating the above-mentioned drawbacks of the panel.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明のＭＩＭ液晶表示
パネルの駆動波形及び駆動回路は、次のような特徴を有
する。The drive waveform and drive circuit of the MIM liquid crystal display panel of the present invention have the following features.

【００１９】少なくとも片側の基板に非線形素子（Ｍ
ＩＭ素子を含む）を有するマトリクス液晶表示パネルに
おいて、該パネルにはその振幅を階調に従って変化させ
るデータ信号がデータ線に供給され、走査線には走査信
号が供給され、該データ信号と該走査信号の差信号は各
画素に印加される。該差信号は、選択期間と保持期間と
に分かれており、該保持期間はその中を選択期間幅毎に
区切ると（以降区切り期間と呼ぶ）該各区切り期間内は
更に細かい少なくとも３つの期間に細分されており、そ
の中の１つは階調に従って変化するデータ信号で（以降
階調データ信号と呼ぶ）他の２つの期間は液晶に保持さ
れる電圧が他の画素の階調データ信号の影響により変わ
らないようにする為の補償信号（以降補償データ信号と
呼ぶ。差信号としては補償データ差信号と呼ぶ。）が出
力される期間である事を特徴とする。A nonlinear element (M
In a matrix liquid crystal display panel having an IM element), a data signal for changing its amplitude according to gradation is supplied to the data line, a scanning signal is supplied to the scanning line, and the data signal and the scanning signal are supplied to the panel. The difference signal of the signals is applied to each pixel. The difference signal is divided into a selection period and a holding period. When the holding period is divided into each selection period width (hereinafter referred to as a division period), each division period is divided into at least three smaller periods. One of them is a data signal that changes according to the gradation (hereinafter referred to as a gradation data signal), and in the other two periods, the voltage held in the liquid crystal is the gradation data signal of another pixel. It is characterized in that it is a period during which a compensation signal (hereinafter referred to as a compensation data signal. The difference signal is referred to as a compensation data difference signal) for preventing the change due to the influence is output.

【００２０】記載のマトリクス液晶表示パネルの駆
動波形は、前記同一区切り期間内の階調データ差信号と
２つの補償データ差信号の３つの電圧レベルの平均値は
常に一定で有り、階調データ信号の階調レベルに従って
変わらないが、同一区切り期間内の３つのデータ信号は
全て同一という事はなく少なくとも１つは他のデータ信
号と異なっている事を特徴とする。In the driving waveform of the matrix liquid crystal display panel described above, the average value of the three voltage levels of the grayscale data difference signal and the two compensation data difference signals within the same division period is always constant, and the grayscale data signal is However, all three data signals in the same division period are not the same and at least one is different from other data signals.

【００２１】記載のマトリクス液晶表示パネルの駆
動回路は、前記補償データ信号レベルと階調データ信号
レベルとの対応関係を規定する回路ブロックあるいはロ
ジックを有する事を特徴とする。The drive circuit of the described matrix liquid crystal display panel is characterized in that it has a circuit block or logic that defines a correspondence relationship between the compensation data signal level and the gradation data signal level.

【００２２】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【００２３】図１は、本発明の駆動波形を（データ信
号）−（走査信号）の差信号で示した図である。この差
信号が画素部に印加され、表示状態をコントロールす
る。該差信号は選択期間１１と保持期間１２に分けるこ
とができ、保持期間１２を選択期間幅毎の期間に区切る
と（これを区切り期間１３と呼ぶ）該区切り期間１３は
更に３つの期間１４、１５、１６に細分されておりその
最後の期間１６には階調データ差信号１１０が印加され
前２つの期間１４、１５にはクロストークを補償する為
の補償データ信号１８、１９が印加されている。破線１
７は各区切り期間毎の平均電圧を表している。図７で示
した従来の補償例と同様平均電圧は常に一定で、且つ図
８で示した保持期間の波形で液晶に印加される電圧の実
効値が変わってしまうという様な事も無い。FIG. 1 is a diagram showing a drive waveform of the present invention as a difference signal of (data signal)-(scanning signal). This difference signal is applied to the pixel portion to control the display state. The difference signal can be divided into a selection period 11 and a holding period 12. When the holding period 12 is divided into periods of each selection period width (this is referred to as a dividing period 13), the dividing period 13 is further divided into three periods 14, The gradation data difference signal 110 is applied to the last period 16 and the compensation data signals 18 and 19 for compensating crosstalk are applied to the previous two periods 14 and 15. There is. Dashed line 1
7 represents the average voltage for each break period. Similar to the conventional compensation example shown in FIG. 7, the average voltage is always constant, and the effective value of the voltage applied to the liquid crystal does not change with the waveform of the holding period shown in FIG.

【００２４】図１１は、図１に示した本発明の実施例の
クロストークを減少させる原理を説明した図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of reducing the crosstalk in the embodiment of the present invention shown in FIG.

【００２５】図１１ー（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ保持期
間の中の一つの区切り期間１１０１について駆動波形の
変化と実際に液晶層に印加される電圧の関係を示してい
る。図１１ー（Ａ）は階調データ差信号が最も高い電位
Ｖ_MAXを取った場合である。期間１１０２は階調データ
差信号が出力される期間で、期間１１０３、１１０４は
補償データ差信号が出力される期間である。これらの差
信号を１１０５に示しその時の液晶にかかる電圧を１１
０６（斜線で示した部分）に示す。この区切り期間に液
晶にかかる電圧の実効値は次の式で与えられる。FIGS. 11A to 11D show the relationship between the change in the drive waveform and the voltage actually applied to the liquid crystal layer for one break period 1101 in the holding period. FIG. 11A shows the case where the gradation data difference signal has the highest potential V _MAX . A period 1102 is a period in which the grayscale data difference signal is output, and periods 1103 and 1104 are periods in which the compensation data difference signal is output. These difference signals are shown in 1105, and the voltage applied to the liquid crystal at that time is 11
06 (hatched portion). The effective value of the voltage applied to the liquid crystal during this break period is given by the following equation.

【００２６】 Ｖ_rms（Ａ）＝√（（Ｖ₀↑２）／３＋（（Ｖ₀＋Ｖ₁）↑２）／３ ＋（（Ｖ₀−Ｖ₁）↑２）／３）・・・ （３） 図１１ー（Ｂ）は階調データ差信号が中間電位Ｖ_MIDを
取った場合である。期間１１０２は階調データ差信号が
出力される期間、期間１１０３、１１０４は補償データ
差信号が出力される期間である。これらの差信号を１１
０７に示しその時の液晶にかかる電圧を１１０８に示
す。補償データ差信号は区切り期間の液晶の実効電圧が
常に一定になる様に設定した点が従来の場合（図８で示
した。）と異なる。液晶に加わる電圧の実効値は次の式
で与えられる。V _rms (A) = √ ((V ₀ ↑ 2) / 3 + ((V ₀ + V ₁ ) ↑ 2) / 3 + ((V ₀ −V ₁ ) ↑ 2) / 3) ( 3) FIG. 11- (B) shows the case where the grayscale data difference signal takes the intermediate potential V _MID . A period 1102 is a period in which the grayscale data difference signal is output, and periods 1103 and 1104 are periods in which the compensation data difference signal is output. These difference signals are
A voltage 07 is shown, and a voltage applied to the liquid crystal at that time is shown 1108. The compensation data difference signal is different from the conventional case (shown in FIG. 8) in that the effective voltage of the liquid crystal during the break period is set to be always constant. The effective value of the voltage applied to the liquid crystal is given by the following equation.

【００２７】 Ｖ_rms（Ｂ）＝√（（（Ｖ₀＋Ｖ₁）↑２）／３ ＋（（Ｖ₀−Ｖ₁）↑２）／３＋（Ｖ₀↑２）／３）・・・ （４） （３）式、（４）式より Ｖ_rms（Ａ）＝Ｖ_rms（Ｂ）が
成り立つ。V _rms (B) = √ (((V ₀ + V ₁ ) ↑ 2) / 3 + ((V ₀ −V ₁ ) ↑ 2) / 3 + (V ₀ ↑ 2) / 3) ( 4) From the expressions (3) and (4), V _rms (A) = V _rms (B) is established.

【００２８】すなわち画素の液晶層に印加される電圧の
実効値は、データ信号の階調レベルによらず常に一定で
ある事が以上から分かる。That is, it can be understood from the above that the effective value of the voltage applied to the liquid crystal layer of the pixel is always constant regardless of the gradation level of the data signal.

【００２９】従来の補償方法（図７、図８で示した。）
と本発明の補償方法で各区切り期間の液晶に加わる電圧
の実効値がどの様になるかを示したのが次の表である。Conventional compensation method (shown in FIGS. 7 and 8)
The following table shows what the effective value of the voltage applied to the liquid crystal in each break period becomes by the compensation method of the present invention.

【００３０】但しＶ_MAX＝６Ｖ、Ｖ_MIN＝０Ｖ、Ｖ₀＝３
Ｖとした時の値である。However, V _MAX = 6V, V _MIN = 0V, V ₀ = 3
It is a value when V is set.

【００３１】[0031]

【表１】 [Table 1]

【００３２】図１１ー（Ａ）は、液晶層の抵抗が非常に
高くリークが無視できる場合で且つＭＩＭ素子の保持期
間のリークも無い場合を前提にして話を進めているが、
実際には図１１ー（Ｃ）、図１１ー（Ｄ）の様に液晶層
に印加される電圧は変化する。（この説明図では極端に
示している。）従って上記表に示した本発明の補償差デ
ータに比べ実際の補償差データはずれて設定した方がよ
い。FIG. 11A is based on the assumption that the resistance of the liquid crystal layer is so high that leakage can be ignored and there is no leakage during the holding period of the MIM element.
Actually, the voltage applied to the liquid crystal layer changes as shown in FIGS. 11 (C) and 11 (D). (This is shown in an extreme manner in this explanatory diagram.) Therefore, it is better to set the actual compensation difference data deviated from the compensation difference data of the present invention shown in the above table.

【００３３】図１２は、図１に示した実施例とは別の本
発明の実施例である。選択期間の走査信号の波形を変え
てコントラストを向上させている。（データ信号）ー
（走査信号）の差信号で駆動波形を示している。選択期
間内の差信号１２０１、１２０２は図１の場合に示した
信号１１３、１１４の電圧と比べると絶対値を高く設定
している。図１に比べるとコントラストは取り易い。FIG. 12 shows another embodiment of the present invention different from the embodiment shown in FIG. The waveform of the scanning signal in the selection period is changed to improve the contrast. A drive waveform is shown by a difference signal of (data signal)-(scanning signal). The absolute values of the difference signals 1201 and 1202 within the selection period are set higher than the voltages of the signals 113 and 114 shown in the case of FIG. The contrast is easier to obtain than in FIG.

【００３４】図１３は、本発明の駆動回路の一実施例で
ある。アナログのデータ信号１３０１をアナログの演算
回路ブロック１３０２でアナログの補償データ１３０３
に変換し、その両データをマルチプレックス回路１３０
４で混合し、アナログアンプ１３０５を通して各サンプ
ルホールド回路に送られる。１３０６はそのサンプルホ
ールド回路の一部を構成するスイッチ１３１１を制御す
る制御信号１３１０を作り出すコントロール回路で、内
部にシフトレジスタを有しコントロール回路用制御信号
１３０７、コントロール回路用データ信号１３０８、コ
ントロール回路用クロック信号１３０９を用いて制御信
号１３１０を作っている。１３１２、１３１４はサンプ
リングしたデータを保持する（ホールドする）コンデン
サである。１３１３はデータ信号ライン１３１６に出力
を出すタイミングをコントロールする出力制御信号線で
ある。１３１５は出力バッファーである。先の図１１で
説明したような関係に補償データを設定して出力する事
により、クロストークの無い階調再現性に優れた液晶表
示装置を実現する事が出来る。FIG. 13 shows an embodiment of the drive circuit of the present invention. The analog data signal 1301 is converted into analog compensation data 1303 by the analog arithmetic circuit block 1302.
To the multiplex circuit 130.
The signals are mixed in 4 and sent to each sample hold circuit through the analog amplifier 1305. Reference numeral 1306 is a control circuit for producing a control signal 1310 for controlling a switch 1311 which constitutes a part of the sample hold circuit, which has a shift register inside, and has a control circuit control signal 1307, a control circuit data signal 1308, and a control circuit The control signal 1310 is generated using the clock signal 1309. Reference numerals 1312 and 1314 denote capacitors that hold (hold) sampled data. Reference numeral 1313 is an output control signal line for controlling the timing of outputting an output to the data signal line 1316. 1315 is an output buffer. By setting and outputting the compensation data in the relationship as described with reference to FIG. 11, it is possible to realize a liquid crystal display device excellent in gradation reproducibility without crosstalk.

【００３５】図１４は、本発明の駆動回路の別の実施例
である。ディジタルのデータ信号１４０１を演算ロジッ
ク１４０２で変換し補償データ１４０３を作りディジタ
ルマルチプレクサ１４０４で信号を混合しコントロール
回路１４０５に供給される。スイッチ１４１４は制御信
号１４１０によりコントロールされ、抵抗１４１１とコ
ンデンサ１４１２により電圧供給線１４０９から電気を
充電する時間を制御して電圧振幅を変えるようにしてい
る。１４１５、１４１８はサンプリングしたデータを保
持する（ホールドする）コンデンサである。１４１６は
データ信号ライン１４２０に出力を出すタイミングをコ
ントロールする出力制御信号線である。１４１９は出力
バッファーである。本実施例でも先の図１１で説明した
ような関係に補償データを設定して出力する事により、
クロストークの無い階調再現性に優れた液晶表示装置を
実現する事が出きる。FIG. 14 shows another embodiment of the drive circuit of the present invention. The digital data signal 1401 is converted by the arithmetic logic 1402 to form the compensation data 1403, and the signals are mixed by the digital multiplexer 1404 and supplied to the control circuit 1405. The switch 1414 is controlled by the control signal 1410, and the resistor 1411 and the capacitor 1412 control the time for charging electricity from the voltage supply line 1409 to change the voltage amplitude. Reference numerals 1415 and 1418 are capacitors that hold (hold) sampled data. Reference numeral 1416 is an output control signal line for controlling the timing of outputting an output to the data signal line 1420. 1419 is an output buffer. Also in this embodiment, by setting and outputting the compensation data in the relationship described in FIG.
It is possible to realize a liquid crystal display device with excellent gradation reproducibility without crosstalk.

【００３６】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、階調表示をデータ信号
の振幅変調で行ない、且つ２つの補償データ信号をデー
タ信号の関数として新たに定義し、１つの区切り期間中
の２つの補償データ差信号と階調データ差信号の平均値
が階調レベルによらず常に一定であるように補償データ
信号の振幅を設定することによりパネルの階調表示を最
適に行うと共にクロストーク等の品質不良を解消できる
という効果を有する。According to the present invention, gradation display is performed by amplitude modulation of a data signal, two compensation data signals are newly defined as a function of the data signal, and two compensation data in one division period are defined. Difference signal and gray scale data The gray scale display of the panel is optimally performed by setting the amplitude of the compensation data signal so that the average value of the difference signal is always constant regardless of the gray scale level, and the quality of the crosstalk or the like is poor. Has the effect of eliminating the problem.

【００３７】尚本発明の実施例は白黒パネルを中心に説
明しているが、それに限ったものではなくカラーパネル
にも適用される。Although the embodiment of the present invention has been described focusing on a black and white panel, the present invention is not limited to this and is also applicable to a color panel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】は、本発明の駆動波形を（データ信号）−（走
査信号）の差信号で示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a drive waveform of the present invention as a difference signal of (data signal)-(scanning signal).

【図２】は、ＭＩＭ液晶表示パネルを均一な階調で表示
したときの表示例である。FIG. 2 is a display example when an MIM liquid crystal display panel is displayed with uniform gradation.

【図３】は、パルス幅の小さい階調波形をパネルのデー
タラインに入力した場合のデータ信号の波形の変化につ
いての一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of changes in the waveform of a data signal when a gradation waveform having a small pulse width is input to a data line of a panel.

【図４】は、ＭＩＭ液晶表示パネルのクロストークを説
明のために模式的に示したパネルの外観図である。FIG. 4 is an external view of a panel schematically shown for explaining crosstalk of the MIM liquid crystal display panel.

【図５】は、ＭＩＭ液晶パネルの従来の駆動波形の一例
を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional drive waveform of an MIM liquid crystal panel.

【図６】は、ＭＩＭ液晶パネルの差信号の保持期間の電
位レベルが変化する事により画素の液晶に印加される実
効電圧がどの様に変化するか示した図である。FIG. 6 is a diagram showing how the effective voltage applied to the liquid crystal of the pixel changes as the potential level of the MIM liquid crystal panel during the holding period of the difference signal changes.

【図７】は、階調表示を振幅変調して行う際に補償デー
タ信号を用いてクロストークを低減させた場合の駆動波
形を示している。FIG. 7 shows driving waveforms when crosstalk is reduced by using a compensation data signal when performing gradation modulation by amplitude modulation.

【図８】は、図７で示した補償データ信号を用いた場合
でも、画素液晶に印加される電圧の実効値に差が出る理
由を説明した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the reason why there is a difference in the effective value of the voltage applied to the pixel liquid crystal even when the compensation data signal shown in FIG. 7 is used.

【図９】は階調表示を振幅変調して行う場合のデータド
ライバ内部の駆動回路の従来例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional example of a drive circuit inside a data driver when gradation display is performed by amplitude modulation.

【図１０】はＭＩＭ素子を用いたパネルシステムの一例
として、ＭＩＭ液晶ビデオディスプレイの駆動回路のブ
ロックダイヤグラムを示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a block diagram of a drive circuit of a MIM liquid crystal video display as an example of a panel system using MIM elements.

【図１１】は図１に示した本発明の実施例について、ク
ロストークを減少させる原理を説明した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the principle of reducing crosstalk in the embodiment of the present invention shown in FIG.

【図１２】は図１に示した実施例とは別の本発明の実施
例である。FIG. 12 shows another embodiment of the present invention different from the embodiment shown in FIG.

【図１３】は本発明の駆動回路の一実施例である。FIG. 13 shows an embodiment of the drive circuit of the present invention.

【図１４】は本発明の駆動回路の別の実施例である。FIG. 14 is another embodiment of the drive circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１９、１１０・・・・・・・・・補償データ差信号 １３、７６、１１０１・・・・・区切り期間 １６、７７、８６、１１０２・・・・・階調データの出
力される期間 １４、１５、７８、８５、１１０３、１１０４・・・補
償データの出力される期間 １２０１、１２０２・・・・・・選択期間内の差信号 １３０２・・・・・・・・・・・アナログの演算回路ブ
ロック １４０２・・・・・・・・・・・演算ロジック19, 110 ..., Compensation data difference signal 13, 76, 1101, ... Separating period 16, 77, 86, 1102, ... 15, 78, 85, 1103, 1104 ... Compensation data output period 1201, 1202 ... Difference signal within selection period 1302 ... Block 1402 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Operational logic

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】振幅を階調に従って変化させたデータ信号
が供給されるデータ線と、走査信号が供給される走査線
と、非線形素子（ＭＩＭ素子を含む）と、該データ信号
と該走査信号とにより選択される画素と、を有するマト
リクス液晶表示パネルの駆動波形において、該差信号
は、選択期間と保持期間とに分かれており、該保持期間
はその中を選択期間幅毎に区切ると（以降区切り期間と
呼ぶ）該各区切り期間内は更に細かい少なくとも３つの
期間に細分されており、その中の１つは階調に従って変
化するデータ信号で（以降階調データ信号と呼ぶ）他の
２つの期間は液晶に保持される電圧が他の画素の階調デ
ータ信号の影響により変わらないようにする為の補償信
号（以降補償データ信号と呼ぶ。差信号としては補償デ
ータ差信号と呼ぶ。）が出力される期間であることを特
徴とするマトリクス液晶表示パネルの駆動波形。1. A data line to which a data signal whose amplitude is changed according to gradation is supplied, a scanning line to which a scanning signal is supplied, a non-linear element (including a MIM element), the data signal and the scanning signal. In a drive waveform of a matrix liquid crystal display panel having pixels selected by and, the difference signal is divided into a selection period and a holding period, and the holding period is divided into each selection period width ( Each division period will be subdivided into at least three smaller periods, one of which is a data signal that changes according to gradation (hereinafter referred to as a gradation data signal) and the other two. A compensation signal (hereinafter referred to as a compensation data signal. A difference signal is referred to as a compensation data difference signal) for preventing the voltage held in the liquid crystal from changing during one period due to the influence of the gradation data signal of another pixel. Driving waveforms of a matrix liquid crystal display panel, which is a period but output. 【請求項２】前記同一区切り期間内の階調データ差信号
と２つの補償データ差信号の３つの電圧レベルの平均値
は常に一定で有り、階調データ信号の階調レベルに従っ
て変わらないが、同一区切り期間内の３つのデータ信号
は全て同一という事はなく少なくとも１つは他のデータ
信号と異なっていることを特徴とする請求項１記載のマ
トリクス液晶表示パネルの駆動波形。2. The average value of the three voltage levels of the gradation data difference signal and the two compensation data difference signals within the same division period is always constant and does not change according to the gradation level of the gradation data signal, The driving waveform of the matrix liquid crystal display panel according to claim 1, wherein all three data signals in the same division period are not the same and at least one is different from other data signals. 【請求項３】前記補償データ信号レベルと階調データ信
号レベルとの対応関係を規定する回路ブロックあるいは
ロジックを有する事を特徴とする請求項１記載のマトリ
クス液晶表示パネルの駆動波形を発生する駆動回路。3. A drive for generating a drive waveform of a matrix liquid crystal display panel according to claim 1, further comprising a circuit block or logic that defines a correspondence relationship between the compensation data signal level and the gradation data signal level. circuit.