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JP3674059B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、低消費電力で軽量なディスプレイ・デバイスとして、液晶テレビ、パーソナルワープロ、パーソナルコンピュータ等に広く利用されている。そして、今後さらに多くの画像情報を表示するために、画素数、階調数の増加が期待されている。このような画素数、階調数の増加は、表示画像情報の大容量化を意味し、その結果、液晶表示装置の1ラインの走査期間は次第に短くなり、階調もより細かく制御されてきた。
【0003】
このような液晶表示装置の階調を制御する方法としては、複数のフレーム間で階調制御を行うフレーム変調方式や、選択期間内のデータ信号のパルス高さやパルス幅の制御を行うパルス高変調方式やパルス幅変調方式が、従来より用いられている。
【0004】
このうち、パルス幅変調方式は、水平選択期間を階調数に応じた複数の期間に分割し、水平選択期間中のデータ線にオン成分を加算する期間、すなわち書き込みパルス幅を変えることにより、階調表示を行う方式である。3ビットのデジタル・データを階調データとして用い、階調数を8(全ON、全OFF、及び6つの中間調)とした場合のデータ線に出力される電圧波形の変化を図15に示す。
【0005】
交流化信号FRがHighの場合には、デジタル階調データ(D2.D1.D0.)が(0.0.0.)となる全OFF状態のとき、選択期間(Th)中、常にOFF電圧であるVx1が出力され、階調データの値が大きくなるに従い、ON電圧であるVx2の期間が長く出力される。デジタル階調データ(D2.D1.D0.)が(1.1.1.)となる全ON状態のときは、選択期間(Th)の期間中、常にON電圧が出力される。
【0006】
交流化信号(FR)がLOWの場合には、ON電圧はVx1、OFF電圧はVx2となり、同様に階調データの値が大きくなるほど、ON電圧を出力する期間が長くなる。図におけるThは、1ラインの走査線が選択される期間であり、通常の液晶表示装置においては1水平走査期間に対応する。
【0007】
図16は、パルス幅変調方式を単純マトリクスに適応した場合の理想的な駆動電圧波形(走査信号、データ信号、それらの差信号)を示した図である。図中のFRは図15に示した交流化信号である。走査信号(COM)に3値のレベル(Vy1,Vy2,Vy3)を、データ信号(SEG)に2値の電圧レベル(Vx1,Vx2)を使用している。
【0008】
ここで、デジタル階調データとして中間調の階調情報を与えた場合、信号電極には、対応した電圧波形(SEG)が出力される。SEGは、この交流化信号(FR)の立ち上がり・立ち下りのタイミングに少し遅れて立ち上がったり、立ち下ったりしている。図16では、SEGとして、すべてのラインで同じ階調表示を与える波形を例示したが、一般的には、ライン毎に固有の立ち上がり・立ち下がりのタイミングが与えられる。
【0009】
選択期間(Ts)中には、交流化信号(FR)がHIGHの場合には、走査信号としてVy3の電圧レベル、LOWの場合には走査信号としてVy2の電圧レベルが出力される。また、非選択期間(Tns)中には、走査信号としてVy1が出力される。図16においてm番目の走査電極は、Ts期間中に選択され、図に示すCOMmの電圧波形を出力する。このように走査信号とデータ信号を与えた場合、その差信号(SEG−COMm)が液晶素子に印加される電圧となる。その結果、ON電圧が印加される時間(Ton)が長くなるほど、液晶素子に印加される実効電圧が高くなり、Tonが短くなるほど、液晶素子に印加される実効電圧が低くなる。この場合、ノーマリー・ホワイト・タイプ(液晶層に印加されるが電圧が高くなるほど透過率が低下するタイプ)の液晶表示装置においては、階調データの値が大きくなるほど、液晶表示装置の透過率は低くなる。
【0010】
図16は、走査線、データ線の配線抵抗、駆動ICの出力インピーダンスがないと仮定した場合の理想的な電圧波形である。実際の液晶表示装置においては、データ線でのデータ電圧のスイッチングにより液晶素子を介して容量結合が起こり、走査信号の電圧歪み(以後クロストーク・ノイズと呼ぶ)が発生する。
【0011】
図17は、データ信号(SEGn)とデータ信号(SEGl)の容量結合により、走査信号(COMm)にクロストーク・ノイズが混入した様子を示した図である。このクロストーク・ノイズの混入により、液晶層に印加される電圧波形(SEGn−COMm)の実効値は、図16に示した理想波形に比べ低下し、その結果、液晶表示装置の透過率が変動してしまう。この透過率変動は、クロストークと呼ばれている。クロストークは、階調数の増加や1ラインの表示ドット数の増加による駆動電圧の上昇によりさらに大きくなり、良好な画像表示の障害となっている。
【0012】
このようなクロストーク・ノイズを補正して、液晶表示装置の表示品質を良好にするための技術はすでに従来より提案され、その具体的構成が特開平3−260621に開示されている。図18は、その従来の方法の作用を説明する図である。走査線の実効電圧は、データ線の電圧レベルの切り替わりに起因して低下している(補正前の走査電圧)。上述の従来技術は、この実効電圧の低下を補正するために、全ON、全OFFでない階調データの個数を計数し、その計数値をもとに、補正電圧△Vを走査電極の電圧レベルに加算して、クロストークを改善するものであった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は、クロストーク・ノイズにより生じる補正電圧を走査信号に加算する際に、補正電圧値を非常に細かく設定する必要があるため、分解能が非常に高いDAコンバーターを使用しなければならないという問題があった。
【0014】
さらに、上記従来技術は、単純マトリクス型液晶表示装置に比較してさらに高精細、高品位の画像情報を表示することのできる非線形素子を用いた液晶表示装置には、適用できないという問題点があった。
【0015】
以下に、従来技術の課題を詳細に説明する。
【0016】
液晶表示装置に用いられる非線形素子には、アモルファス・シリコン・TFT素子に代表される3端子型素子と、MIM(導体−絶縁体−導体)素子に代表される2端子型素子がある。いずれも非線形素子のスイッチング機能を用いて駆動ライン数の増加を実現し大容量の画像情報を表示するものである。
【0017】
2端子型素子には、上記したMIM素子を始め、バック・ツー・バック・ダイオード素子、ダイオード・リング素子、バリスター素子などがあるが、どの素子も非線形な電流−電圧特性を有している。
【0018】
図19は、2端子型非線形素子として最も広く利用されているMIM素子の電流−電圧特性を示す図である。横軸は、MIM素子に加わる電圧を、縦軸は電流を示しており、電流−電圧特性が非線形であることがわかる。
【0019】
図20は、MIM素子を用いた液晶表示装置の1画素の等価回路を示す図である。駆動電圧をVD、液晶層に加わる電圧をVLC、MIM素子に加わる電圧をVMIMとする。RLC、CLCは、それぞれ液晶層の抵抗と容量値を、また、RMIM、CMIMは、MIM素子の抵抗値と容量値を示している。実際の液晶表示装置においては、図20に示す等価回路がマトリクス状に構成されている。
【0020】
図21は、2端子型非線形素子を用いた液晶パネルを駆動する際の理想波形を示している。走査側には非選択期間中のリークを抑えるために4値の電圧レベル(VY1〜VY4)を、データ側に2値の電圧レベル(VX1、VX2)を用い、パルス幅変調を行った場合の理想波形である。また交流化方法は、フレーム反転及び1ライン反転を行っている例である。
【0021】
データ信号の駆動波形は、図15に示す単純マトリクス型液晶表示装置の場合と同様である。データ線側の駆動系に階調データとして、中間値を与えた場合、図15の場合と同様に、データ線には、図中のSEGで示す電圧波形が出力される。
【0022】
ここで、選択期間(Ts)には、交流化信号(FR)がHighの場合にはVY4の電圧レベルが、LOWの場合にはVY2の電圧レベルが、走査信号として出力される。また、非選択期間(Tns)には、VY1またはVY2が走査信号として出力される。結果として、図21に示すCOMで示す電圧波形を出力する。
【0023】
このように走査線とデータ線に電圧を加えた場合、走査電圧と信号電圧の差電圧(SEG−COM)が、図20及び図21に示す液晶素子とMIM素子間に印加される駆動電圧(VD)となる。
【0024】
図22は、階調データが中間調データの場合における、駆動電圧(VD)、液晶層に加わる電圧(VLC)及びMIM素子に加わる電圧(VMIM)を示している。階調データを表示する際、MIM素子に加わる電圧が高い期間は、データ電圧がON電圧レベルに切り替わる部分であり、この部分でMIM素子の非線形特性によって電流が流れ、液晶素子に電圧が急速に充電される。
【0025】
ここで、非線形素子を用いた場合にも、図17に示す単純マトリクス型液晶表示装置の場合と同様に、データ線側の切り替わりによるクロストーク・ノイズは、データ線から走査線側へと、MIM素子及び液晶層の容量部分を介して混入する。 従って、実際に液晶層とMIM素子に印加される駆動電圧(VD)は、理想波形の場合と異なり、クロストーク・ノイズにより変動を受ける。その結果、ある画素に対して同一の階調データが与えられた場合であっても、他の画素の表示パターンによって、透過率の変動を生じる。この表示パターンによる透過率の変動を、図23と図24を用いて詳細に説明する。
【0026】
図23は、3種類の1ラインに表示されるデータを示す図であり、透過率を観測する画素は、N番目の点とする。(a)のパターンは、1ライン全てのデータが同一の中間調データであり、(b)のパターンは、観測画素のみ中間調データ、他の部分は全オンデータである。(a)のパターンは、同一の中間調データが多く、データ信号がすべて同一のタイミングで変化するためにクロストーク・ノイズが大きく発生する。(b)のパターンは、クロストーク・ノイズが観測画素に起因するものだけなのでほとんど発生しない状態である。
【0027】
図24は、ノーマリー・ホワイト・タイプの液晶表示装置を用いて、図23に示す(a)と(b)のパターンを表示した場合の書き込みパルス幅(TON期間)と透過率の関係を示す図である。横軸は、観測画素の書き込みパルス幅を示しており、書き込みパルス幅が0の場合は、全OFF状態に対応し、一走査期間の書き込みパルス幅は、全ON状態に対応する。縦軸は、各書き込みパルス幅での透過率を示している。クロストーク・ノイズにより駆動電圧が低下するパターン(a)の階調特性(2401)は、同じパルス幅で書き込んだパターン(b)の観測点の階調特性(2402)にくらべ、透過率が高くなり、画質を悪化させるクロストークが発生していることがわかる。これは、実際に液晶に印加される電圧が1ラインの表示パターンにより変動していることを意味する。
【0028】
さらに図23にしめすパターン(c)のように、観測点N以外の他のデータ線に観測点と異なる中間調を表示する場合、観測点N以外のデータ信号の切り替わりにより生じるクロストーク・ノイズは、観測点NのMIM素子に印加される電圧が高いときほど、影響度が大きい。この影響度の差を図25を用いて説明する。
【0029】
図25において、観測点NのMIM素子に加わる電圧は、図22のVMIMと同様に2501に示す波形となる。観測点N以外の他のデータ線の駆動電圧が2502と2503である場合、データ信号2502から生じるクロストーク・ノイズは、MIM素子に加わる電圧が高いレベルであるTEの期間で発生するために、データ信号2503により生じるクロストーク・ノイズに比べ液晶印加電圧の変動を大きく引き起こす。すなわち各階調のクロストーク・ノイズは、表示する階調データによってそれぞれに異なる影響を与えるのである。
【0030】
したがって、従来技術のようにクロストーク・ノイズの平均値を求めることによって走査電極側の電圧を補正する方法では、単純マトリクス型の液晶表示装置には有効であるが、非線形素子を用いた液晶表示装置には有効ではなく、補正が大きすぎる階調や少ない階調が混在することになりさらに画質を悪化させることになる。
【0031】
このように従来の液晶表示装置には、液晶光学素子の駆動用電極の抵抗、ドライバICの出力抵抗及び液晶素子の静電容量による走査電極の電圧歪みにより、同一走査線上の液晶素子に印加される実効的な電圧が変動し、表示データに対応する階調を忠実に表示できず、クロストークを発生するという問題があった。
【0032】
また、単純マトリクス型液晶表示装置においてこの問題点を改善するための従来の技術においても、高い分解能を有するDA変換器を用いなければならないという問題があった。さらに、そのような従来の技術は、非線形素子を有する液晶表示装置のクロストークを抑制することができないばかりでなく、表示品質をさらに悪化させるという問題もあった。
【0033】
そこで本発明は、このような問題を解決する液晶表示装置を提供することを目的としてなされたものである。
【0034】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、複数の走査線、複数のデータ線、前記走査線と前記データ線により選択される複数の液晶素子、前記複数の液晶素子とそれぞれ電気的に接続されてなる複数の非線形素子、を有する液晶パネルと、前記複数の走査線に走査信号を供給する走査信号駆動回路と、前記複数のデータ線にパルス幅変調方式のON電圧又はOFF電圧からなるデータ信号を供給するデータ信号駆動回路と、前記各データ線に印加されるべき前記データ信号が示す所定の階調データについて、一の階調データの数と他の階調データの数とを階調間に異なる重み付けを付与しながら計数する階調計数手段と、前記階調計数手段の計数結果に対応した補正量データを出力する補正量決定手段と、前記補正量データに応じた値がロードされるカウンタを有し、走査期間において、当該カウンタが前記補正量データに応じた値から前記データ信号の階調データに応じた値までクロックをカウントし、当該階調データに応じた値に達したタイミングで前記データ信号のON電圧とOFF電圧を切り替える印加電圧補正手段とを備えることを特徴とする。
【0035】
また、本発明の液晶表示装置は、前記液晶素子がそれぞれ非線形素子と電気的に接続されてなり、前記非線形素子と前記液晶素子は前記データ線と前記走査線との間に電気的に直列に配置されてなることを特徴とする。
【0039】
【作用】
本発明は、d)デジタル化されたデータ信号の階調データを計数する階調計数手段と、e)前記階調計数手段の計数結果から前記液晶素子に印加する電圧の補正量を決定する補正量決定手段と、f)前記補正量決定手段で決定された補正量に応じて前記液晶素子に印加する電圧を補正する印加電圧補正手段と、を有することを特徴とするから、データ信号に含まれる各階調データを計数し、その計数結果に従って、各階調毎にデータ線に印加する電圧を増減させることができる。その結果、表示パターンによって変化する液晶素子に印加される実効電圧の変動分を補正することができ、クロストークを抑制することができる。
【0040】
また、本発明は、液晶素子のそれぞれが非線形素子と電気的に接続され、非線形素子と液晶素子とが前記データ線と前記走査線との間に電気的に直列に配置されてなることを特徴とするから、単純マトリクス型の液晶表示装置と比較して、大容量の液晶パネルの表示が可能である。さらに、非線形素子を有する液晶表示装置のクロストークはクロストーク・ノイズの発生する期間によって大きく影響を受けるが、そのような場合にも表示パターンによって変化する液晶素子に印加される実効電圧の変動分を従来のものより効果的に補正することができ、その結果、効果的にクロストークを抑制することができる。
【0041】
さらに、本発明は、階調計数手段が、選択される液晶素子に印加するデータ信号の階調データを少なくとも1つ以上の階調毎に計数することを特徴とするから、全ての階調の表示を補正することができるとともに、複数の階調が同様の補正を必要とする場合、その補正量を計数するための回路が不要となり、回路規模を小さくすることができる。
【0042】
さらに、本発明は、補正量決定手段が、階調計数手段の計数結果を重み付けして補正量を決定することを特徴とするから、スイッチング素子として非線形素子を用いた液晶表示装置においてパルス幅変調方式で階調表示を行う場合も、走査線によって同時に選択電圧を印加される液晶素子のデータ線に印加される電圧の変化による実効電圧の変動を補正できる。
【0043】
さらに、本発明は、印加電圧補正手段(階調表示基本クロック生成回路)が、補正量決定手段によって決定された補正量に応じて、データ信号のパルス幅を変えて補正することを特徴とするから、液晶パネルを駆動する電圧レベルを増やさないですみ、補正のための回路が簡単な論理回路で実現でき、IC化も容易であるためコストもかからない。
【0044】
さらに、本発明は、印加電圧補正手段(階調表示基本クロック生成回路)が、補正量決定手段によって決定された補正量に応じて、データ信号のパルスの高さを変えて補正することを特徴とするから、データ線の印加電圧のパルス幅を補正するための回路が不要となり、論理回路の規模を小さくすることができる。
【0045】
さらにまた、本発明は、印加電圧補正手段(階調表示基本クロック生成回路)が補正量決定手段によって決定された補正量に応じて、データ信号のパルス幅と高さの両方を変えて補正することを特徴とするから、細かな補正が可能となり、階調数が増加しても効果的にクロストークを除去できる。
【0046】
【実施例】
〔実施例1〕
以下、本発明を図1を用いて説明する。
【0047】
図1は、本発明の液晶表示装置の全体ブロック図である。階調計数手段101は、マスク信号107とデータクロック109とに基づいて階調データ108を計数し、計数結果111を補正量決定手段102に出力する。ここで、マスク信号107は、階調データ108が有効である期間、すなわち実際に表示する階調データが送られてくる期間においてアクティブである。
【0048】
補正量決定手段102は、データクロック109と、ラインクロック110と、上記計数結果111とに基づいて補正量データ112を決定し、その結果を印加電圧補正手段103に出力する。
【0049】
印加電圧補正手段103は、データクロック109と、上記補正量データ112とに基づいて、印加電圧補正信号113を生成し、データ信号駆動回路104に出力する。
【0050】
データ信号駆動回路104は、階調計数手段101で計数する階調データ108をシフトレジスタに蓄積する。シフトレジスタに保持された階調データ108はラインクロック110を基準にして、データ線X1〜Xmにそれぞれのデータ信号を出力する。
【0051】
走査信号駆動回路105は、Y1〜Ynの走査線にY1から順次選択電圧を出力し、液晶パネル106の液晶素子を時分割駆動する。
【0052】
本発明の一実施例を、図2〜図9を用いて、さらに詳細に説明する。
【0053】
図2は、パルス幅変調方式で8階調の階調表示を行う、640ドット×480ドットのMIM液晶表示装置に本発明を適用したものである。
【0054】
階調計数回路201は、階調データ209と、マスク信号208と、データクロック210とに基づき、計数結果212を生成するが、図3と図6を用いて、階調計数回路201の動作をより詳細に説明する。
【0055】
図3は階調計数回路のブロック図、図6はそのタイミング図である。図3の階調7の補正量を計数するブロック312は、デコーダ301、重み付け回路302、論理和303及びカウンタ304で構成される。階調データ305は、3ビットのデジタル・データを用いた8階調を表現しており、また階調計数のブロックを各階調データごとに設けているため、階調計数回路は8ブロックから構成される。階調データの有効な期間は、マスク信号306により、与える。階調データが7に対応するブロック312では、デコーダ301によって階調データ305から7をデコーダ302によりデコードする。デコード信号308は、重み付け回路302で3レベルに重み付けされる。重み付け回路302は、階調データが7のデコード信号308を、図6のようなタイミングで3レベルに重み付けして出力する。重み付け信号309は、重み付け信号1、重み付け信号2及び重み付け信号3からなる。階調データの値が7に対する重み付け信号1は、階調データが7のデコード結果がhighである期間すべてhighである。重み付け信号2は、階調データの値が2クロック分7であると1クロック分highになる。つまり階調データが7である期間の2分の1の期間highになる。重み付け信号3は、階調データの値が3クロック分7であると1クロック分highになる。このようにして各階調データごとに3レベルの重み付け信号を生成する。
【0056】
各階調の計数ブロック内の論理和には、全ての階調の階調パルスの変化による影響度を4レベルに分類し、その影響度の大きな階調に対応するブロックの重み付け回路からは、最も重み付けの大きな重み付け信号1が入力される。その次の影響度に分類された階調の重み付け回路から、重み付け信号2が入力され、さらに、その次に影響のある階調に対応する重み付け回路からは、重み付け信号3が入力され、最も影響の少ない影響度に分類された階調の重み付け信号は入力しない。例えば、階調データの値が7に対応するブロック312の論理和303には、階調6の重み付け信号1のみが入力されるとすると、ブロック312の論理和303の出力は、カウンタ304のイネーブル信号310として入力されるので、カウンタ304は、論理和の出力がアクティブ(アクティブhigh)である期間、データクロック307に同期して、その出力が1ずつ加算される。インアクティブのときは、加算せずに出力の値を保持する。仮に走査線に選択電圧が印加されているすべての液晶素子に表示する階調データの値が7であったとすると、走査線1本あたりの液晶素子数は640であるから、階調データの値が7のブロックに対応するカウンタの計数結果311の値は640となる。また、仮に階調情報7が320個、階調6が320個であったとすると階調データの値が7のブロックに対応するカウンタの計数結果311の値は、480となる。
【0057】
このようにして、階調計数回路201を用いて計数された計数結果212(図2)は、補正量決定回路202に入力される。補正量決定回路202は、計数結果212と、ラインクロック211と、データクロック210に基づいて、ロード信号213と、補正量データ214と、イネーブル信号215を生成する。以下に、図4、図5および図7を用いて図2の補正量決定回路202の動作を説明する。
【0058】
図4は補正量決定回路のブロック図、図5は階調表示基本クロック生成回路のブロック図、図7はそのタイミング図である。図4において、コントローラ401は、1走査期間の始まりを与えるラインクロック407と、階調データのラッチタイミングを与えるデータクロック410と、に基づいて、補正量テーブルROM403のアドレスとして与える階調の計数結果を選択する選択信号405を生成する。
【0059】
セレクタ402は、コントローラ401から出力される3ビットの選択信号405の値に基づき、各階調の計数結果404のうち一つの階調の計数結果を補正量テーブルROM403に、アドレスとして出力する。補正量テーブルROM403には、各階調の計数結果に対応する補正量データが書き込まれている。その補正量データROM403には、選択された計数結果406が下位アドレスとして入力され、選択信号405が上位アドレスとして入力される。そして、補正量データROM403は、各階調の計数結果に対応する補正量データ409を出力する。
【0060】
次に、図7の補正量決定回路のタイミング図に基づいて、その動作を説明する。
【0061】
まず、ラインクロック407の立ち下がりを検出し、選択信号405を0に設定する。選択信号405は、0〜7の値をとる3ビットの信号で、セレクタ402は、選択信号405の値が0〜7に対応して階調0〜7の計数結果を選択し出力する。つまり、選択信号405が0である期間は、計数結果0の値であるaを選択し補正量データROM403に出力する。続いて、データクロック410に同期してカウントアップされる選択信号405の出力に応じて、計数結果0、1、2、・・・7の値であるa、b、c、・・・hを出力する。この入力によって補正量データROM403は、対応する補正量データ409として、A、B、C、・・・Hを出力する。また、コントローラ401は、後述する図5のカウンタ501に、補正量データROM403から出力された補正量データを図2の階調表示基本クロック生成回路203にラッチするためのロード信号411として、load0〜load7を図7に示すタイミングで出力する。
【0062】
このようにして各階調の補正量データが補正量データROM403から出力されるタイミングにあわせて各階調のロード信号が出力され、補正量データが図2の階調表示基本クロック生成回路にロードされる。また図5のカウンタ501には、補正量データ409をロードする期間、そのカウンタ501を停止させるため、コントローラ401からカウントイネーブル信号408を図7に示すタイミングで与える。
【0063】
次に図2の階調表示基本クロック生成回路203について説明する。階調表示基本クロック生成回路203は、ロード信号213と、補正量データ214と、カウントイネーブル信号215に基づき、階調表示基本クロック216を生成する。ここで、階調表示基本クロックについて図26を用いて説明する。階調表示基本クロックは、図26に示すように、走査線により選択電圧が印加されている各液晶素子に対し、データ線の印加電圧を、各液晶素子に表示する階調に応じて印加するためのタイミングを生成する信号である。図2のデータ信号駆動回路204は、階調表示基本クロックにより、表示階調数分のクロックを走査期間中に印加され、その各クロックの立ち下がりでデータ線の印加電圧をOFF電圧からON電圧に変化させる。例えば、ある液晶素子に階調5を表示させる場合は、その液晶素子に接続された走査線が選択電圧を印加されている走査期間中の3番めの階調表示基本クロックの立ち下がりからデータ線にON電圧を印加し始め、走査期間の終わりでOFF電圧に変化させる。他の階調についても図26に示すように、それぞれの階調に対応する階調表示基本クロックの立ち下がりから、それぞれの階調を表示するためのON電圧の印加期間の始まりのタイミングを得る。
【0064】
図5を用いて階調表示基本クロック生成回路203の動作を説明する。
【0065】
図5は、階調表示基本クロック生成回路のブロック図である。
【0066】
図2の階調表示基本クロック生成回路は、図5に示したように、各階調ごとにカウンタ501と、階調表示基本クロックの出力タイミングを生成するデコーダ502で構成されるブロック512を有し、各ブロックから出力される階調表示基本クロックのタイミングを生成する信号を論理和503で、その論理和をとり、Dフリップフロップ510によりハザードを除去し、前述の階調表示基本クロック511を生成する。
【0067】
次に図8のタイミング図を用いて階調表示基本クロック生成回路の動作を説明する。
【0068】
図5の上のブロックから階調7、階調6、・・・階調0に対応するものとすると、階調7のカウンタ501は、図4のコントーラ401から出力されたカウンタのイネーブル信号505がアクティブ(アクティブlow)のときにカウントアップする。各階調毎に設けられたカウンタには、イネーブル信号505がインアクティブである期間に補正量データ504がロード信号513〜515によってロードされており、その補正量データ504の値からカウントアップを始めることになる。階調7に対応するカウンタの出力506はデコーダ502によってデコードされる。このデコーダ502は階調表示基本クロックの階調7に対応するタイミングを生成する。例えば、デコードする値がr(つまり階調7を表示するために走査期間の始まりからrクロック+2分の1クロックの期間でON電圧を印加し始める。)であるとすると、カウンタ501は、Hからカウントアップしているので、図8に示すように、イネーブル信号505がアクティブになってからr−Hクロック分の期間で階調表示基本クロックの階調7のタイミングを生成する信号507をhighに変化させる。このようにして、何も補正が無い場合(つまり補正の必要が無く、補正量データとして0がカウンタ501にロードされていた場合)、イネーブル信号の立ち下がりからrクロック分の期間のタイミングで階調表示基本クロックを生成する信号507をhighに変化させていたのが、この例では、Hクロック分(同一走査線上の他の液晶素子の階調に応じた補正量分)だけhighに変化するタイミングを早めている。
【0069】
このことにより、データ線にON電圧を印加するタイミングを、Hクロック分だけ早めることができ、液晶素子に印加される実効電圧の減少分を補正することができる。同様にして、階調6ではsをデコードするものとすると、カウンタはGからカウントアップするので、イネーブル信号の立ち下がりから、s−Gクロック分の期間で階調表示基本クロックの階調6に対応するタイミングを生成し、Gクロック分の期間、データ線のON電圧の印加期間を増加させる。以下階調5〜階調0ついても同様である。
【0070】
この8本の階調表示基本クロックの各階調に対応するタイミング信号をを論理和503で論理和をとり、Dフリップフロップ510でデータクロック508の立ち下がりでラッチして、デコードによるハザード除去し階調表示基本クロック511として、図2のデータ信号駆動回路204に出力する。
【0071】
次にデータ信号駆動回路204と走査信号駆動回路205の動作を図2および図9を用いて説明する。データ信号駆動回路204は、データクロック210によって階調データ209を取り込み、ラインクロック211に同期し、階調表示基本クロック216によりON電圧を印加するタイミングを得る。また、駆動電圧生成回路206から入力されるVDD、VEEを交流化信号217によって選択し、データ線にON電圧、OFF電圧を印加する。走査信号駆動回路205はラインクロック211に同期して、1走査線ごとに走査線に順次、選択電圧を印加する。MIM素子と液晶素子には、図9に示すような電圧が印加される。
【0072】
データ線Xiの灰色に塗られた部分が補正電圧である。T1の走査期間では、ΔTの期間の書き込みパルス幅補正が行われる。
【0073】
以上説明したように、走査線によって同時に選択電圧を印加される液晶素子のデータ線に印加される電圧の変化による実効電圧の変動(本実施例では減少)を考慮して補正したON電圧を印加することで、液晶素子に階調を表示するのに適切な実効電圧を印加することができ、これにより、走査線ごとに実効電圧の変動がなくなり、表示パターンによって発生するクロストークを効果的に抑制することができ、その結果、表示むらのないきれいな画像を表示することができる。
【0074】
本実施例では各階調毎に補正を行っているが、データ線のオン電圧の印加時間が近い階調間では、表示パターンによる実効電圧の変動に階調間で差が少ないことから、このような複数の階調毎に補正することも可能である。この場合、回路規模を小さくすることができる。計数結果の重み付けの方法は、求める表示品質によって重み付けレベル数を変化させて対応できる。
【0075】
また、本実施例のMIM素子に限らずスイッチング素子として電流−電圧特性が非線形である他の非線形素子を用いた液晶パネルにおいても同様に補正できる。
【0076】
さらに、本発明は1ラインでデータ線に印加する電圧を補正するため、本実施例の1ライン反転駆動に限らず、フレーム反転や複数ライン反転等の駆動においても同様の効果がある。
【0077】
本実施例は、8階調表示の液晶表示装置であるが、8階調に限らず表示階調数が16、32、64、と増加しても適用が可能である。そのような場合には、本実施例で8階調分設けた回路を、16、32、64と階調に応じて設ければよい。
【0078】
ここで、すべての階調に対応する回路を設けると、回路規模が大きくなることが考えらられる。しかしながら、階調数が増加すると、隣接階調間で、データ線にON電圧を印加し始めるタイミングが近くなるため、近隣の階調間では、クロストーク・ノイズによる表示への影響がほとんど変わらなくなってくる。そこで、そのような複数の階調を1つのブロックと考えて、回路を構成することによって、階調数が増加しても適正な回路規模を保つことができる。
【0079】
〔実施例2〕
次に実施例2について、図10〜図12を用いて説明する。実施例1と同様に、640ドット×480ドット、8階調表示のMIM液晶表示装置に本発明を適用したものである。
【0080】
図10は本実施例のブロック図、図11は階調電圧補正回路のブロック図、図12は印加電圧波形図である。
【0081】
階調計数回路1001と、補正量決定回路1002は実施例1と同様に動作する。階調計数回路1001は、階調データ1008、データクロック1009及びマスク信号1011から階調計数結果1012を生成する。補正量決定回路1002は、データクロック1009、ラインクロック1010及び計数結果1012に基づき、ロード信号1013及び補正量データ1014を生成する。階調電圧補正回路1003は、データクロック1009、ロード信号1013及び補正量データ1014に基づき、階調電圧1016(8階調分の階調電圧)を生成する。
【0082】
図11を用いて階調電圧補正回路1003の動作を説明する。補正量データ1104は階調0に対応するラッチ回路1101にロード信号1106がアクティブであるときデータクロック1105によってラッチされる。続いてロード信号1107によって階調1に対応する補正量データ1104がラッチされ、最後に階調7の補正量データ1104がロード信号1108によってラッチされる。このラッチされた補正量データはラインクロック1112によって次段のDフリップフロップ1113にロードされ、その値に応じてD/A変換器1102から階調0に対応する階調電圧1109、階調1に対応する階調電圧1110、階調7に対応する階調電圧1111が出力される。
【0083】
データ信号駆動回路1004は、階調データ1008をマスク信号1011とデータクロック1009で取り込み、ラインクロック1010と階調表示基本クロック1015とにより、データ線のON電圧の印加タイミングを決定し、さらに8本の階調電圧を選択して、印加電圧レベルとON電圧の印加タイミングを決定する。図12の印加電圧波形図に示すように、T1の期間では、データ線に印加するON電圧の高さを灰色に塗った部分のΔVだけ高くして書き込み補正電圧を加えて、液晶素子に印加される実効電圧の変動を補正する。このようにして各階調の実効電圧の変動に応じて補正電圧を変動させ、書き込み電圧の補正を行う。
【0084】
以上説明したようにデータ線のON電圧の高さによって実効電圧の減少を補正することで液晶素子に適切な実効電圧を印加することができ、これにより、走査線ごとに実効電圧の変動がなくなり、表示パターンによって発生するクロストークを効果的に抑制することができ、その結果、表示むらのないきれいな画像を表示することができる。
【0085】
〔実施例3〕
次に実施例3について、図13および図14を用いて説明する。実施例1と同様に、640×480ドット、8階調表示のMIM液晶表示装置に本発明を適用したものである。図13は本実施例のブロック図、図14は印加電圧波形図である。
【0086】
階調計数回路1301と、補正量決定回路1302と、階調表示基本クロック生成回路1303と、階調電圧補正回路1303は、実施例1と同様に動作し、階調電圧補正回路1304と、データ信号駆動回路1305は、実施例2と同様に動作する。階調計数回路1301は、階調データ1308と、データクロック1309と、マスク信号1311に基づき、階調計数結果1312を生成する。補正量決定回路1302は、データクロック1309と、ラインクロック1310と、計数結果1312に基づき、ロード信号1313と、補正量データ1314を生成する。階調表示基本クロック生成回路1303は、データクロック1309と、ロード信号1313と、補正量データ1314に基づき、階調表示基本クロック1315を生成し、これと並列に配置された階調電圧補正回路1304は、データクロック1309と、ロード信号1313と、補正量データ1314に基づき、階調電圧1316〜1318(8階調分の電圧)を生成する。データ信号駆動回路1305は、階調データ1308をマスク信号1311とデータクロック1309で取り込みラインクロック1310と階調表示基本クロック1315とにより、データ線のON電圧の印加タイミングを決定し、さらに8本の階調電圧を選択して印加電圧レベルを決定する。図14の印加電圧波形に示すように、T1の期間では、データ線に印加するON電圧を灰色に塗り示した部分だけ、パルスの幅をΔTの期間長くし、パルスの高さをΔV高くして、書き込み補正電圧を加えて、液晶素子に印加される実効電圧の変動を補正する。
【0087】
このようにして各階調の実効電圧の変動に応じて補正電圧を変動させ、書き込み電圧の補正を行う。
【0088】
以上説明したように、データ線の印加電圧の幅と高さによって、実効電圧の減少を補正することで、液晶素子に適切な実効電圧を印加することができ、これにより、走査線ごとに実効電圧の変動がなくなり、表示パターンによって発生するクロストークを効果的に抑制することができ、その結果、表示むらのないきれいな画像を表示することができる。
【0089】
さらに、本実施例の構成は、ON電圧の幅と高さの両方を変化させて補正しているから、より細かな補正が可能であり、その結果、実施例1又は実施例2の構成の場合よりも、クロストークをより効果的に抑制することができる。
【0090】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、表示パターンによって発生するクロストークを効果的に抑制することができ、その結果、むらのないきれいな画像を表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のブロック図。
【図2】 実施例1のブロック図。
【図3】 実施例1の階調計数回路のブロック図。
【図4】 実施例1の補正量決定回路のブロック図。
【図5】 実施例1の階調表示基本クロック生成回路のブロック図。
【図6】 実施例1の階調計数回路のタイミング図。
【図7】 実施例1の補正量決定回路のタイミング図。
【図8】 実施例1の階調表示基本クロック生成回路のタイミング図。
【図9】 実施例1の液晶駆動電圧波形図。
【図10】 実施例2のブロック図。
【図11】 実施例2の階調電圧補正回路のブロック図。
【図12】 実施例2の液晶駆動電圧波形図。
【図13】 実施例3のブロック図。
【図14】 実施例3の液晶駆動電圧波形図。
【図15】 パルス幅変調方式による階調表示の説明図。
【図16】 単純マトリクスにおけるパルス幅変調の理想波形図。
【図17】 単純マトリクスにおけるクロストーク・ノイズの混入を示す波形図。
【図18】 MIM素子の電流−電圧特性を示す図。
【図19】 MIM素子を用いた液晶表示装置の1画素の等価回路図。
【図20】 従来の液晶パネルのクロストークの説明図。
【図21】 従来の液晶パネルの印加電圧波形図である。
【図22】 中間調表示に起因する電圧歪みによる影響の説明図。
【図23】 3種類の1ラインに表示されるデータを示す図。
【図24】 書き込みパルス幅と透過率の関係を示す階調特性を示す図。
【図25】 MIMに印加される電圧のクロストーク・ノイズに対する影響度を説明するための図。
【図26】 階調表示基本クロックとデータ線の印加電圧の関係を示す図。
【符号の説明】
101.階調計数手段
102.補正量決定手段
103.印加電圧補正手段
104.データ信号駆動回路
105.走査信号駆動回路
106.液晶パネル
107.マスク信号
108.階調データ
109.データクロック
110.ラインクロック
111.計数結果
112.補正量データ
113.印加電圧補正信号
201.階調計数回路
202.補正量決定回路
203.階調表示基本クロック生成回路
204.データ信号駆動回路
205.走査信号駆動回路
206.駆動電圧生成回路
207.MIM液晶パネル
208.マスク信号
209.階調データ
210.データクロック
211.ラインクロック
212.計数結果
213.ロード信号
214.補正量データ
215.イネーブル信号
216.階調表示基本クロック
217.交流化信号
301.デコーダ
302.重み付け回路
303.論理和
304.カウンタ
305.階調データ
306.マスク信号
307.データクロック
308.デコード結果
309.他の階調のブロックに入力される重み付けされた信号
310.カウンタ304のイネーブル信号
311.各階調の計数結果
312.階調計数ブロック
401.コントローラ
402.セレクタ
403.補正量テーブルROM
404.計数結果
405.選択信号
406.選択信号405によって選択された計数結果
407.ラインクロック
408.階調表示基本クロックのカウンタのイネーブル信号
409.補正量データ
410.データクロック
411.ロード信号
501.カウンタ
502.デコーダ
503.論理和
504.補正量データ
505.イネーブル信号
506.カウンタの出力
507.デコード信号
508.データクロック
509.論理和出力
510.Dフリップフロップ
511.階調表示基本クロック
513.階調7のロード信号
514.階調6のロード信号
515.階調0のロード信号
1001.階調計数回路
1002.補正量決定回路
1003.階調電圧補正回路
1004.データ信号駆動回路
1005.走査信号駆動回路
1006.駆動電圧生成回路
1007.MIM液晶パネル
1008.階調データ
1009.データクロック
1010.ラインクロック
1011.マスク信号
1012.計数結果
1013.ロード信号
1014.補正量データ
1015.階調表示基本クロック
1016.階調電圧
1101.ラッチ回路
1102.D/A変換器
1103.階調0の電圧補正ブロック
1104.補正量データ
1105.データクロック
1106.階調0に対応するロード信号
1107.階調1に対応するロード信号
1108.階調7に対応するロード信号
1109.階調0の補正電圧
1110.階調1の補正電圧
1111.階調7の補正電圧
1112.ラインクロック
1113.Dフリップフロップ
1301.階調計数回路
1302.補正量決定回路
1303.階調表示基本クロック生成回路
1304.データ信号駆動回路
1305.走査信号駆動回路
1306.駆動電圧生成回路
1307.MIM液晶パネル
1308.階調データ
1309.データクロック
1310.ラインクロック
1311.マスク信号
1312.計数結果
1313.ロード信号
1314.補正量データ
1315.階調表示基本クロック
1316.階調電圧
[0001]
[Industrial application fields]
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display devices have been widely used in liquid crystal televisions, personal word processors, personal computers, and the like as low-power consumption and lightweight display devices. In order to display more image information in the future, an increase in the number of pixels and the number of gradations is expected. Such an increase in the number of pixels and the number of gradations means an increase in the capacity of display image information. As a result, the scanning period of one line of the liquid crystal display device is gradually shortened, and the gradation is controlled more finely. .
[0003]
As a method for controlling the gradation of such a liquid crystal display device, there are a frame modulation method for controlling gradation between a plurality of frames, and a pulse height modulation for controlling the pulse height and pulse width of a data signal within a selection period. Conventionally, a method and a pulse width modulation method are used.
[0004]
Among these, the pulse width modulation method divides the horizontal selection period into a plurality of periods according to the number of gradations, and changes the period during which the ON component is added to the data line in the horizontal selection period, that is, the write pulse width, This is a method for performing gradation display. FIG. 15 shows changes in the voltage waveform output to the data line when 3-bit digital data is used as gradation data and the number of gradations is 8 (all ON, all OFF, and 6 halftones). .
[0005]
When the AC signal FR is High, the OFF voltage is always applied during the selection period (Th) when the digital gradation data (D2.D1.D0.) Is (0.0.). Vx1 is output, and as the value of the gradation data increases, the period of Vx2 that is the ON voltage is output longer. When the digital gradation data (D2.D1.D0.) Is in the all-ON state where (1.1.1.), The ON voltage is always output during the selection period (Th).
[0006]
When the AC signal (FR) is LOW, the ON voltage is Vx1 and the OFF voltage is Vx2. Similarly, the larger the gradation data value, the longer the period for outputting the ON voltage. Th in the drawing is a period during which one scanning line is selected, and corresponds to one horizontal scanning period in a normal liquid crystal display device.
[0007]
FIG. 16 is a diagram showing ideal drive voltage waveforms (scanning signals, data signals, and their difference signals) when the pulse width modulation method is applied to a simple matrix. FR in the figure is the alternating signal shown in FIG. A ternary level (Vy1, Vy2, Vy3) is used for the scanning signal (COM), and a binary voltage level (Vx1, Vx2) is used for the data signal (SEG).
[0008]
Here, when halftone information is given as digital gradation data, a corresponding voltage waveform (SEG) is output to the signal electrode. The SEG rises or falls slightly after the rising / falling timing of the AC signal (FR). In FIG. 16, as SEG, a waveform that gives the same gradation display in all the lines is illustrated, but in general, specific rise and fall timings are given for each line.
[0009]
During the selection period (Ts), when the alternating signal (FR) is HIGH, the voltage level of Vy3 is output as the scanning signal, and when it is LOW, the voltage level of Vy2 is output as the scanning signal. Further, Vy1 is output as a scanning signal during the non-selection period (Tns). In FIG. 16, the mth scan electrode is selected during the Ts period and outputs the voltage waveform of COMm shown in the figure. When the scanning signal and the data signal are given in this way, the difference signal (SEG-COMm) becomes a voltage applied to the liquid crystal element. As a result, the effective voltage applied to the liquid crystal element increases as the time (Ton) during which the ON voltage is applied increases, and the effective voltage applied to the liquid crystal element decreases as Ton decreases. In this case, in a normally white type liquid crystal display device (a type in which the transmittance decreases as the voltage increases, the transmittance of the liquid crystal display device increases as the gradation data value increases). Lower.
[0010]
FIG. 16 shows ideal voltage waveforms when it is assumed that there is no wiring resistance of the scanning lines and data lines and no output impedance of the driving IC. In an actual liquid crystal display device, capacitive coupling occurs through the liquid crystal element due to switching of the data voltage on the data line, and voltage distortion of the scanning signal (hereinafter referred to as crosstalk noise) occurs.
[0011]
FIG. 17 is a diagram showing a state in which crosstalk noise is mixed in the scanning signal (COMm) due to capacitive coupling of the data signal (SEGn) and the data signal (SEGl). Due to the crosstalk noise, the effective value of the voltage waveform (SEGn-COMm) applied to the liquid crystal layer is lower than the ideal waveform shown in FIG. 16, and as a result, the transmittance of the liquid crystal display device fluctuates. Resulting in. This transmittance variation is called crosstalk. Crosstalk is further increased due to an increase in driving voltage due to an increase in the number of gradations and an increase in the number of display dots per line, which is an obstacle to good image display.
[0012]
A technique for correcting such crosstalk noise and improving the display quality of the liquid crystal display device has been proposed in the past, and its specific configuration is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-260621. FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the conventional method. The effective voltage of the scanning line is lowered due to the switching of the voltage level of the data line (scanning voltage before correction). In the above-described prior art, in order to correct this decrease in effective voltage, the number of gradation data that is not all ON or all OFF is counted, and based on the counted value, the correction voltage ΔV is set to the voltage level of the scan electrode. To improve the crosstalk.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, when a correction voltage caused by crosstalk noise is added to a scanning signal, it is necessary to set the correction voltage value very finely. Therefore, unless a DA converter having a very high resolution is used. There was a problem of not becoming.
[0014]
Furthermore, the above-described conventional technique has a problem that it cannot be applied to a liquid crystal display device using a non-linear element that can display image information of higher definition and higher quality than a simple matrix liquid crystal display device. It was.
[0015]
Below, the problems of the prior art will be described in detail.
[0016]
Non-linear elements used in liquid crystal display devices include three-terminal elements typified by amorphous silicon TFT elements and two-terminal elements typified by MIM (conductor-insulator-conductor) elements. In either case, the switching function of the nonlinear element is used to increase the number of drive lines and display a large amount of image information.
[0017]
The two-terminal element includes the MIM element described above, a back-to-back diode element, a diode ring element, a varistor element, etc., but each element has non-linear current-voltage characteristics. .
[0018]
FIG. 19 is a diagram showing current-voltage characteristics of an MIM element that is most widely used as a two-terminal nonlinear element. The horizontal axis indicates the voltage applied to the MIM element, and the vertical axis indicates the current. It can be seen that the current-voltage characteristics are nonlinear.
[0019]
FIG. 20 is a diagram showing an equivalent circuit of one pixel of the liquid crystal display device using the MIM element. The driving voltage is VD, the voltage applied to the liquid crystal layer is VLC, and the voltage applied to the MIM element is VMIM. RLC and CLC indicate the resistance and capacitance value of the liquid crystal layer, respectively, and RMIM and CSIM indicate the resistance value and capacitance value of the MIM element, respectively. In an actual liquid crystal display device, the equivalent circuit shown in FIG. 20 is configured in a matrix.
[0020]
FIG. 21 shows an ideal waveform when a liquid crystal panel using a two-terminal nonlinear element is driven. In the case where pulse width modulation is performed using quaternary voltage levels (VY1 to VY4) on the scanning side and binary voltage levels (VX1, VX2) on the data side to suppress leakage during the non-selection period. It is an ideal waveform. The alternating method is an example in which frame inversion and 1-line inversion are performed.
[0021]
The drive waveform of the data signal is the same as that of the simple matrix type liquid crystal display device shown in FIG. When an intermediate value is given as gradation data to the drive system on the data line side, a voltage waveform indicated by SEG in the figure is output to the data line as in the case of FIG.
[0022]
Here, during the selection period (Ts), when the AC signal (FR) is High, the voltage level of VY4 is output as the scanning signal, and when the AC signal (FR) is LOW, the voltage level of VY2 is output as the scanning signal. In the non-selection period (Tns), VY1 or VY2 is output as a scanning signal. As a result, a voltage waveform indicated by COM shown in FIG. 21 is output.
[0023]
When the voltage is applied to the scanning line and the data line in this way, the difference voltage (SEG-COM) between the scanning voltage and the signal voltage is applied to the driving voltage (SEM-COM) applied between the liquid crystal element and the MIM element shown in FIGS. VD).
[0024]
FIG. 22 shows the drive voltage (VD), the voltage applied to the liquid crystal layer (VLC), and the voltage applied to the MIM element (VMIM) when the gradation data is halftone data. When gradation data is displayed, the period when the voltage applied to the MIM element is high is a part where the data voltage is switched to the ON voltage level. In this part, current flows due to the non-linear characteristics of the MIM element, and the voltage rapidly flows to the liquid crystal element. Charged.
[0025]
Here, even when a non-linear element is used, as in the case of the simple matrix liquid crystal display device shown in FIG. 17, crosstalk noise due to switching on the data line side is caused by MIM from the data line to the scanning line side. It mixes through the element and the capacitive part of the liquid crystal layer. Accordingly, the drive voltage (VD) actually applied to the liquid crystal layer and the MIM element is subject to fluctuations due to crosstalk noise, unlike the case of an ideal waveform. As a result, even when the same gradation data is given to a certain pixel, the transmittance varies depending on the display pattern of other pixels. The change in transmittance due to this display pattern will be described in detail with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 23 is a diagram showing data displayed on three types of one line, and the pixel whose transmittance is observed is the Nth point. The pattern (a) is halftone data in which all the data of one line is the same, the pattern (b) is halftone data only for the observation pixel, and the other part is all on data. In the pattern (a), there are many identical halftone data, and all the data signals change at the same timing, so a large amount of crosstalk noise occurs. The pattern (b) is in a state in which almost no crosstalk noise is generated because it is only caused by the observation pixel.
[0027]
FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the write pulse width (TON period) and the transmittance when the patterns of (a) and (b) shown in FIG. 23 are displayed using a normally white type liquid crystal display device. It is. The horizontal axis indicates the writing pulse width of the observation pixel. When the writing pulse width is 0, it corresponds to the all-OFF state, and the writing pulse width in one scanning period corresponds to the all-ON state. The vertical axis represents the transmittance at each write pulse width. The gradation characteristic (2401) of the pattern (a) in which the driving voltage decreases due to crosstalk noise has higher transmittance than the gradation characteristic (2402) of the observation point of the pattern (b) written with the same pulse width. Thus, it can be seen that crosstalk that deteriorates the image quality occurs. This means that the voltage actually applied to the liquid crystal varies depending on the display pattern of one line.
[0028]
Further, as shown in the pattern (c) shown in FIG. 23, when a halftone different from the observation point is displayed on the data line other than the observation point N, the crosstalk noise generated by the switching of the data signal other than the observation point N is The higher the voltage applied to the MIM element at the observation point N, the greater the influence. This difference in influence will be described with reference to FIG.
[0029]
In FIG. 25, the voltage applied to the MIM element at the observation point N has a waveform indicated by 2501 like the VMIM in FIG. When the drive voltages of the data lines other than the observation point N are 2502 and 2503, the crosstalk noise generated from the data signal 2502 is generated during the period of TE where the voltage applied to the MIM element is at a high level. Compared with the crosstalk noise generated by the data signal 2503, the liquid crystal applied voltage fluctuates greatly. That is, the crosstalk noise of each gradation has a different influence depending on the gradation data to be displayed.
[0030]
Therefore, the method of correcting the voltage on the scanning electrode side by obtaining the average value of crosstalk noise as in the prior art is effective for a simple matrix type liquid crystal display device, but a liquid crystal display using a non-linear element. It is not effective for the apparatus, and gradations that are too large or small are mixed, and the image quality is further deteriorated.
[0031]
As described above, the conventional liquid crystal display device is applied to the liquid crystal elements on the same scanning line due to the voltage distortion of the scanning electrode due to the resistance of the driving electrode of the liquid crystal optical element, the output resistance of the driver IC and the capacitance of the liquid crystal element. There is a problem that the effective voltage fluctuates, the gradation corresponding to the display data cannot be displayed faithfully, and crosstalk occurs.
[0032]
The conventional technique for improving this problem in the simple matrix type liquid crystal display device also has a problem that a DA converter having a high resolution must be used. Furthermore, such a conventional technique not only cannot suppress the crosstalk of the liquid crystal display device having a nonlinear element, but also has a problem of further deteriorating the display quality.
[0033]
Therefore, the present invention has been made for the purpose of providing a liquid crystal display device that solves such problems.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention includes a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, a plurality of liquid crystal elements selected by the scanning lines and the data lines, and a plurality of liquid crystal elements electrically connected to the plurality of liquid crystal elements, respectively. A liquid crystal panel having a non-linear element, a scanning signal driving circuit for supplying a scanning signal to the plurality of scanning lines, and data for supplying a data signal comprising a pulse width modulation ON voltage or an OFF voltage to the plurality of data lines. For the predetermined gradation data indicated by the data signal to be applied to the signal drive circuit and each data line, the number of one gradation data and the number of other gradation data are weighted differently between gradations. Gradation counting means for counting while giving, correction amount determining means for outputting correction amount data corresponding to the counting result of the gradation counting means, and a count loaded with a value corresponding to the correction amount data In the scanning period, the counter counts a clock from a value corresponding to the correction amount data to a value corresponding to the gradation data of the data signal, and at a timing when the value reaches the value corresponding to the gradation data. Applied voltage correction means for switching ON voltage and OFF voltage of the data signal It is characterized by that.
[0035]
In the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal element is electrically connected to a nonlinear element, and the nonlinear element and the liquid crystal element are electrically connected in series between the data line and the scanning line. Be placed It is characterized by that.
[0039]
[Action]
The present invention d) gradation counting means for counting the gradation data of the digitized data signal; e) correction amount determining means for determining the correction amount of the voltage applied to the liquid crystal element from the counting result of the gradation counting means; F) applied voltage correction means for correcting the voltage applied to the liquid crystal element in accordance with the correction amount determined by the correction amount determination means, each gradation data included in the data signal The voltage applied to the data line can be increased or decreased for each gradation according to the counting result. As a result, the fluctuation of the effective voltage applied to the liquid crystal element that changes depending on the display pattern can be corrected, and crosstalk can be suppressed.
[0040]
Also, The present invention Each of the liquid crystal elements is electrically connected to the nonlinear element, and the nonlinear element and the liquid crystal element are electrically arranged in series between the data line and the scanning line. Compared with a liquid crystal display device of a type, a large-capacity liquid crystal panel can be displayed. Furthermore, the crosstalk of a liquid crystal display device having a non-linear element is greatly affected by the period during which crosstalk noise occurs. Even in such a case, the fluctuation of the effective voltage applied to the liquid crystal element, which varies depending on the display pattern. Can be corrected more effectively than the conventional one, and as a result, crosstalk can be effectively suppressed.
[0041]
further, The present invention Since the gradation counting unit counts gradation data of a data signal applied to the selected liquid crystal element for each of at least one gradation, the display of all gradations can be corrected. In addition, when a plurality of gradations require the same correction, a circuit for counting the correction amount becomes unnecessary, and the circuit scale can be reduced.
[0042]
further, The present invention Since the correction amount determining means weights the count result of the gradation counting means and determines the correction amount, the liquid crystal display device using a nonlinear element as the switching element displays the gradation display by the pulse width modulation method. Even in the case of performing, it is possible to correct the fluctuation of the effective voltage due to the change of the voltage applied to the data line of the liquid crystal element to which the selection voltage is simultaneously applied by the scanning line.
[0043]
further, The present invention Applied voltage correction means (Gradation display basic clock generation circuit) However, since the correction is performed by changing the pulse width of the data signal according to the correction amount determined by the correction amount determining means, it is not necessary to increase the voltage level for driving the liquid crystal panel. Since the circuit can be realized by a simple logic circuit and can be easily integrated into an IC, no cost is required.
[0044]
further, The present invention Applied voltage correction means (Gradation display basic clock generation circuit) However, since the correction is performed by changing the height of the pulse of the data signal according to the correction amount determined by the correction amount determination means, a circuit for correcting the pulse width of the applied voltage of the data line is provided. It becomes unnecessary and the scale of the logic circuit can be reduced.
[0045]
Furthermore, The present invention Applied voltage correction means (Gradation display basic clock generation circuit) However, according to the correction amount determined by the correction amount determination means, the correction is performed by changing both the pulse width and the height of the data signal, so that fine correction is possible and the number of gradations increases. However, crosstalk can be effectively removed.
[0046]
【Example】
[Example 1]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG.
[0047]
FIG. 1 is an overall block diagram of the liquid crystal display device of the present invention. The gradation counting unit 101 counts the gradation data 108 based on the mask signal 107 and the data clock 109, and outputs the counting result 111 to the correction amount determining unit 102. Here, the mask signal 107 is active in a period in which the gradation data 108 is valid, that is, a period in which gradation data to be actually displayed is sent.
[0048]
The correction amount determination unit 102 determines the correction amount data 112 based on the data clock 109, the line clock 110, and the counting result 111, and outputs the result to the applied voltage correction unit 103.
[0049]
The applied voltage correction means 103 generates an applied voltage correction signal 113 based on the data clock 109 and the correction amount data 112 and outputs it to the data signal drive circuit 104.
[0050]
The data signal driving circuit 104 stores the gradation data 108 counted by the gradation counting unit 101 in the shift register. The gradation data 108 held in the shift register is output to the data lines X1 to Xm with reference to the line clock 110.
[0051]
The scanning signal driving circuit 105 sequentially outputs a selection voltage from Y1 to the scanning lines Y1 to Yn, and drives the liquid crystal elements of the liquid crystal panel 106 in a time division manner.
[0052]
An embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.
[0053]
FIG. 2 shows an example in which the present invention is applied to a 640-dot × 480-dot MIM liquid crystal display device that performs gradation display of 8 gradations by a pulse width modulation method.
[0054]
The gradation counting circuit 201 generates a counting result 212 based on the gradation data 209, the mask signal 208, and the data clock 210. The operation of the gradation counting circuit 201 is described with reference to FIGS. This will be described in more detail.
[0055]
FIG. 3 is a block diagram of the gradation counting circuit, and FIG. 6 is a timing chart thereof. A block 312 for counting the correction amount of gradation 7 in FIG. 3 includes a decoder 301, a weighting circuit 302, a logical sum 303, and a counter 304. The gradation data 305 expresses 8 gradations using 3-bit digital data, and a gradation counting block is provided for each gradation data, so the gradation counting circuit is composed of 8 blocks. Is done. An effective period of gradation data is given by a mask signal 306. In the block 312 in which the gradation data corresponds to 7, the decoder 301 decodes the gradation data 305 to 7 by the decoder 302. Decode signal 308 is weighted to three levels by weighting circuit 302. The weighting circuit 302 weights the decoded signal 308 with gradation data 7 to 3 levels at the timing as shown in FIG. 6 and outputs the result. The weighting signal 309 includes a weighting signal 1, a weighting signal 2, and a weighting signal 3. The weighting signal 1 for the gradation data value of 7 is high for all the periods when the gradation data is 7 and the decoding result is high. The weighting signal 2 is high for one clock if the value of the gradation data is seven for two clocks. That is, the period becomes half of the period in which the gradation data is 7. The weighting signal 3 becomes high for one clock when the value of the gradation data is seven for three clocks. In this way, a three-level weighting signal is generated for each gradation data.
[0056]
The logical sum in each gradation counting block is classified into four levels of influences due to the change of gradation pulses of all gradations, and the weighting circuit of the block corresponding to the gradation having a large influence degree is the most. A weighting signal 1 having a large weight is input. The weighting signal 2 is input from the weighting circuit of the gradation classified into the next influence level, and further, the weighting signal 3 is input from the weighting circuit corresponding to the gradation having the next influence, and has the most influence. The gradation weighting signal classified as having a small influence level is not input. For example, if only the weighting signal 1 of gradation 6 is input to the logical sum 303 of the block 312 corresponding to the gradation data value of 7, the output of the logical sum 303 of the block 312 is the enable of the counter 304. Since it is input as the signal 310, the counter 304 is incremented by one in synchronization with the data clock 307 during a period in which the logical sum output is active (active high). When inactive, the output value is held without adding. If the value of gradation data displayed on all the liquid crystal elements to which the selection voltage is applied to the scanning line is 7, the number of liquid crystal elements per scanning line is 640. The value of the count result 311 of the counter corresponding to the block of 7 is 640. If the gradation information 7 is 320 and the gradation 6 is 320, the value of the counting result 311 of the counter corresponding to the block whose gradation data value is 7 is 480.
[0057]
In this way, the counting result 212 (FIG. 2) counted using the gradation counting circuit 201 is input to the correction amount determining circuit 202. The correction amount determination circuit 202 generates a load signal 213, correction amount data 214, and an enable signal 215 based on the counting result 212, the line clock 211, and the data clock 210. The operation of the correction amount determination circuit 202 in FIG. 2 will be described below with reference to FIGS. 4, 5, and 7.
[0058]
4 is a block diagram of a correction amount determination circuit, FIG. 5 is a block diagram of a gradation display basic clock generation circuit, and FIG. 7 is a timing diagram thereof. In FIG. 4, the controller 401 counts gradations to be provided as addresses of the correction amount table ROM 403 based on a line clock 407 that gives the start of one scanning period and a data clock 410 that gives the latch timing of the gradation data. A selection signal 405 for selecting is generated.
[0059]
Based on the value of the 3-bit selection signal 405 output from the controller 401, the selector 402 outputs the count result of one tone among the count results 404 of each tone to the correction amount table ROM 403 as an address. In the correction amount table ROM 403, correction amount data corresponding to the count result of each gradation is written. In the correction amount data ROM 403, the selected count result 406 is input as a lower address, and the selection signal 405 is input as an upper address. Then, the correction amount data ROM 403 outputs correction amount data 409 corresponding to the count result of each gradation.
[0060]
Next, the operation will be described based on the timing chart of the correction amount determination circuit of FIG.
[0061]
First, the falling edge of the line clock 407 is detected, and the selection signal 405 is set to zero. The selection signal 405 is a 3-bit signal having a value of 0 to 7, and the selector 402 selects and outputs the counting result of gradations 0 to 7 corresponding to the value of the selection signal 405 of 0 to 7. In other words, during the period in which the selection signal 405 is 0, a that is the value of the count result 0 is selected and output to the correction amount data ROM 403. Subsequently, in response to the output of the selection signal 405 counted up in synchronization with the data clock 410, the values a, b, c,. Output. By this input, the correction amount data ROM 403 outputs A, B, C,... H as corresponding correction amount data 409. The controller 401 uses a counter 501 shown in FIG. 5 to be described later and loads 0 to 0 as load signals 411 for latching the correction amount data output from the correction amount data ROM 403 in the gradation display basic clock generation circuit 203 in FIG. load7 is output at the timing shown in FIG.
[0062]
In this way, the load signal of each gradation is output in accordance with the timing at which the correction amount data of each gradation is output from the correction amount data ROM 403, and the correction amount data is loaded into the gradation display basic clock generation circuit of FIG. . Further, the counter 501 in FIG. 5 is supplied with a count enable signal 408 from the controller 401 at the timing shown in FIG. 7 in order to stop the counter 501 during the period when the correction amount data 409 is loaded.
[0063]
Next, the gradation display basic clock generation circuit 203 in FIG. 2 will be described. The gradation display basic clock generation circuit 203 generates a gradation display basic clock 216 based on the load signal 213, the correction amount data 214, and the count enable signal 215. Here, the gradation display basic clock will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 26, the gray scale display basic clock applies the voltage applied to the data line to each liquid crystal element to which the selection voltage is applied by the scanning line in accordance with the gray scale displayed on each liquid crystal element. It is a signal which generates the timing for. The data signal driving circuit 204 shown in FIG. 2 is supplied with clocks corresponding to the number of display gradations during the scanning period by the gradation display basic clock, and the applied voltage of the data line is changed from the OFF voltage to the ON voltage at the fall of each clock. To change. For example, when displaying a gradation 5 on a certain liquid crystal element, data is generated from the fall of the third gradation display basic clock during the scanning period in which the scanning line connected to the liquid crystal element is applied with the selection voltage. An ON voltage is applied to the line and is changed to an OFF voltage at the end of the scanning period. For other gradations, as shown in FIG. 26, the start timing of the ON voltage application period for displaying each gradation is obtained from the falling edge of the gradation display basic clock corresponding to each gradation. .
[0064]
The operation of the gradation display basic clock generation circuit 203 will be described with reference to FIG.
[0065]
FIG. 5 is a block diagram of the gradation display basic clock generation circuit.
[0066]
As shown in FIG. 5, the gradation display basic clock generation circuit of FIG. 2 has a block 512 including a counter 501 for each gradation and a decoder 502 that generates the output timing of the gradation display basic clock. The signal for generating the timing of the gray scale display basic clock output from each block is ORed with the logical sum 503, the hazard is removed by the D flip-flop 510, and the above gray scale display basic clock 511 is generated. To do.
[0067]
Next, the operation of the gray scale display basic clock generation circuit will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0068]
Assuming that the upper block in FIG. 5 corresponds to gradation 7, gradation 6,..., Gradation 0, the gradation 7 counter 501 outputs the counter enable signal 505 output from the controller 401 in FIG. Counts up when is active (active low). In the counter provided for each gradation, the correction amount data 504 is loaded by the load signals 513 to 515 during the period in which the enable signal 505 is inactive, and counting up starts from the value of the correction amount data 504. become. The counter output 506 corresponding to the gradation 7 is decoded by the decoder 502. The decoder 502 generates a timing corresponding to the gradation 7 of the gradation display basic clock. For example, if the value to be decoded is r (that is, the ON voltage starts to be applied in the period of r clock + 1/2 clock from the start of the scanning period in order to display gradation 7), the counter 501 Therefore, as shown in FIG. 8, the signal 507 for generating the timing of the gradation 7 of the gradation display basic clock in the period of rH clocks after the enable signal 505 becomes active, as shown in FIG. To change. In this way, when there is no correction (that is, when correction is not necessary and 0 is loaded as the correction amount data into the counter 501), the timing at the timing of r clocks from the falling edge of the enable signal. In this example, the signal 507 for generating the gray scale display basic clock is changed to high. In this example, the signal 507 is changed to high by an amount corresponding to the H clock (a correction amount corresponding to the gradation of another liquid crystal element on the same scanning line). The timing is advanced.
[0069]
As a result, the timing for applying the ON voltage to the data line can be advanced by H clocks, and the decrease in the effective voltage applied to the liquid crystal element can be corrected. Similarly, if s is decoded at gradation 6, the counter counts up from G, so that the gradation display basic clock gradation 6 changes to the s-G clock period from the fall of the enable signal. The corresponding timing is generated, and the application period of the ON voltage of the data line is increased for the period of G clock. The same applies to gradations 5 to 0 below.
[0070]
The timing signals corresponding to the gradations of the eight gradation display basic clocks are logically summed with a logical sum 503, latched at the falling edge of the data clock 508 by the D flip-flop 510, and hazards are eliminated by decoding. The key is output to the data signal driving circuit 204 of FIG.
[0071]
Next, operations of the data signal driving circuit 204 and the scanning signal driving circuit 205 will be described with reference to FIGS. The data signal driving circuit 204 takes in the gradation data 209 by the data clock 210 and obtains the timing for applying the ON voltage by the gradation display basic clock 216 in synchronization with the line clock 211. Further, VDD and VEE input from the drive voltage generation circuit 206 are selected by the alternating signal 217, and an ON voltage and an OFF voltage are applied to the data line. The scanning signal driving circuit 205 applies a selection voltage to the scanning lines sequentially for each scanning line in synchronization with the line clock 211. A voltage as shown in FIG. 9 is applied to the MIM element and the liquid crystal element.
[0072]
The portion of the data line Xi painted in gray is the correction voltage. In the scanning period of T1, the writing pulse width correction in the period of ΔT is performed.
[0073]
As described above, an ON voltage corrected in consideration of fluctuations in effective voltage (decrease in this embodiment) due to changes in the voltage applied to the data lines of the liquid crystal elements to which the selection voltage is simultaneously applied by the scanning lines is applied. By doing so, it is possible to apply an effective voltage appropriate for displaying gradations on the liquid crystal element, which eliminates the fluctuation of the effective voltage for each scanning line and effectively prevents crosstalk caused by the display pattern. As a result, it is possible to display a clear image without display unevenness.
[0074]
In this embodiment, correction is performed for each gradation, but since there is little difference between the gradations in the effective voltage variation due to the display pattern between the gradations where the on-voltage application time of the data line is close, this is the case. It is also possible to correct for each of a plurality of gradations. In this case, the circuit scale can be reduced. The counting result weighting method can be handled by changing the number of weighting levels according to the required display quality.
[0075]
Further, not only the MIM element of the present embodiment but also a liquid crystal panel using another nonlinear element having a nonlinear current-voltage characteristic as a switching element can be similarly corrected.
[0076]
Furthermore, since the present invention corrects the voltage applied to the data line in one line, the present invention is not limited to the one-line inversion driving of the present embodiment, and has the same effect in driving such as frame inversion and multiple line inversion.
[0077]
Although this embodiment is a liquid crystal display device for displaying 8 gradations, the present invention is not limited to 8 gradations and can be applied even when the number of display gradations is increased to 16, 32, 64. In such a case, a circuit provided for eight gradations in this embodiment may be provided according to gradations 16, 32, and 64.
[0078]
Here, it is conceivable that if a circuit corresponding to all gradations is provided, the circuit scale increases. However, when the number of gradations increases, the timing at which the ON voltage starts to be applied to the data line between adjacent gradations becomes closer, so the influence on the display due to crosstalk noise hardly changes between neighboring gradations. Come. Therefore, by considering a plurality of gradations as one block and configuring the circuit, an appropriate circuit scale can be maintained even if the number of gradations increases.
[0079]
[Example 2]
Next, Example 2 will be described with reference to FIGS. Similar to the first embodiment, the present invention is applied to an MIM liquid crystal display device of 640 dots × 480 dots and 8-gradation display.
[0080]
10 is a block diagram of the present embodiment, FIG. 11 is a block diagram of a gradation voltage correction circuit, and FIG. 12 is an applied voltage waveform diagram.
[0081]
The gradation counting circuit 1001 and the correction amount determining circuit 1002 operate in the same manner as in the first embodiment. The gradation counting circuit 1001 generates a gradation counting result 1012 from the gradation data 1008, the data clock 1009, and the mask signal 1011. The correction amount determination circuit 1002 generates a load signal 1013 and correction amount data 1014 based on the data clock 1009, the line clock 1010, and the count result 1012. The gradation voltage correction circuit 1003 generates a gradation voltage 1016 (a gradation voltage for eight gradations) based on the data clock 1009, the load signal 1013, and the correction amount data 1014.
[0082]
The operation of the gradation voltage correction circuit 1003 will be described with reference to FIG. The correction amount data 1104 is latched by the data clock 1105 when the load signal 1106 is active in the latch circuit 1101 corresponding to the gradation 0. Subsequently, the correction amount data 1104 corresponding to gradation 1 is latched by the load signal 1107, and finally, the correction amount data 1104 of gradation 7 is latched by the load signal 1108. The latched correction amount data is loaded into the D flip-flop 1113 in the next stage by the line clock 1112, and the gradation voltage 1109 corresponding to the gradation 0 is changed from the D / A converter 1102 to the gradation 1 according to the value. A corresponding gradation voltage 1110 and a gradation voltage 1111 corresponding to gradation 7 are output.
[0083]
The data signal driving circuit 1004 takes in the gradation data 1008 by the mask signal 1011 and the data clock 1009, determines the application timing of the ON voltage of the data line by the line clock 1010 and the gradation display basic clock 1015, and further adds eight lines. The gradation voltage is selected, and the application voltage level and the ON voltage application timing are determined. As shown in the applied voltage waveform diagram of FIG. 12, in the period of T1, the write voltage is applied by increasing the ON voltage applied to the data line by ΔV of the grayed portion and applied to the liquid crystal element. To compensate for fluctuations in the effective voltage. In this manner, the write voltage is corrected by changing the correction voltage according to the change in the effective voltage of each gradation.
[0084]
As described above, the effective voltage can be applied to the liquid crystal element by correcting the decrease in the effective voltage according to the ON voltage level of the data line, thereby eliminating the fluctuation of the effective voltage for each scanning line. Thus, the crosstalk generated by the display pattern can be effectively suppressed, and as a result, a clear image without display unevenness can be displayed.
[0085]
Example 3
Next, Example 3 will be described with reference to FIGS. Similar to the first embodiment, the present invention is applied to an MIM liquid crystal display device of 640 × 480 dots and 8-gradation display. FIG. 13 is a block diagram of this embodiment, and FIG. 14 is an applied voltage waveform diagram.
[0086]
The gradation counter circuit 1301, the correction amount determination circuit 1302, the gradation display basic clock generation circuit 1303, and the gradation voltage correction circuit 1303 operate in the same manner as in the first embodiment, and the gradation voltage correction circuit 1304, the data The signal drive circuit 1305 operates in the same manner as in the second embodiment. The gradation count circuit 1301 generates a gradation count result 1312 based on the gradation data 1308, the data clock 1309, and the mask signal 1311. The correction amount determination circuit 1302 generates a load signal 1313 and correction amount data 1314 based on the data clock 1309, the line clock 1310, and the counting result 1312. The gradation display basic clock generation circuit 1303 generates a gradation display basic clock 1315 based on the data clock 1309, the load signal 1313, and the correction amount data 1314, and the gradation voltage correction circuit 1304 arranged in parallel therewith. Generates gradation voltages 1316 to 1318 (voltages corresponding to eight gradations) based on the data clock 1309, the load signal 1313, and the correction amount data 1314. The data signal driving circuit 1305 takes in the gradation data 1308 with the mask signal 1311 and the data clock 1309, determines the application timing of the ON voltage of the data line based on the line clock 1310 and the gradation display basic clock 1315, and further adds eight lines. The gradation voltage is selected to determine the applied voltage level. As shown in the applied voltage waveform of FIG. 14, in the period of T1, the pulse width is increased by ΔT period and the pulse height is increased by ΔV only in the portion where the ON voltage applied to the data line is grayed out. Then, a write correction voltage is applied to correct the fluctuation of the effective voltage applied to the liquid crystal element.
[0087]
In this manner, the write voltage is corrected by changing the correction voltage according to the change in the effective voltage of each gradation.
[0088]
As described above, by correcting the decrease in effective voltage according to the width and height of the applied voltage on the data line, an appropriate effective voltage can be applied to the liquid crystal element. Voltage fluctuations are eliminated, and crosstalk caused by the display pattern can be effectively suppressed. As a result, a clear image without display unevenness can be displayed.
[0089]
Furthermore, since the configuration of the present embodiment is corrected by changing both the width and height of the ON voltage, finer correction is possible, and as a result, the configuration of the configuration of the first or second embodiment is possible. Crosstalk can be more effectively suppressed than in the case.
[0090]
【The invention's effect】
The liquid crystal display device of the present invention can effectively suppress crosstalk caused by a display pattern, and as a result, has an effect of displaying a clear image without unevenness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of a gradation counting circuit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of a correction amount determination circuit according to the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram of a gradation display basic clock generation circuit according to the first embodiment.
FIG. 6 is a timing chart of the gradation counter circuit according to the first embodiment.
FIG. 7 is a timing chart of the correction amount determination circuit according to the first embodiment.
FIG. 8 is a timing chart of the gradation display basic clock generation circuit according to the first embodiment.
FIG. 9 is a waveform diagram of a liquid crystal driving voltage according to the first embodiment.
10 is a block diagram of Embodiment 2. FIG.
FIG. 11 is a block diagram of a gradation voltage correction circuit according to a second embodiment.
12 is a waveform diagram of a liquid crystal driving voltage in Example 2. FIG.
FIG. 13 is a block diagram of the third embodiment.
14 is a waveform diagram of a liquid crystal driving voltage in Example 3. FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram of gradation display by a pulse width modulation method.
FIG. 16 is an ideal waveform diagram of pulse width modulation in a simple matrix.
FIG. 17 is a waveform diagram showing mixing of crosstalk noise in a simple matrix.
FIG. 18 is a diagram showing current-voltage characteristics of the MIM element.
FIG. 19 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display device using an MIM element.
FIG. 20 is an explanatory diagram of crosstalk of a conventional liquid crystal panel.
FIG. 21 is an applied voltage waveform diagram of a conventional liquid crystal panel.
FIG. 22 is an explanatory diagram of the influence of voltage distortion caused by halftone display.
FIG. 23 is a diagram showing data displayed on three types of one line.
FIG. 24 is a graph showing gradation characteristics indicating the relationship between a write pulse width and transmittance.
FIG. 25 is a diagram for explaining the degree of influence of the voltage applied to the MIM on the crosstalk noise.
FIG. 26 is a diagram showing a relationship between a gray scale display basic clock and a voltage applied to a data line.
[Explanation of symbols]
101. Tone counting means
102. Correction amount determination means
103. Applied voltage correction means
104. Data signal drive circuit
105. Scanning signal drive circuit
106. LCD panel
107. Mask signal
108. Gradation data
109. Data clock
110. Line clock
111. Count result
112. Correction amount data
113. Applied voltage correction signal
201. Tone counting circuit
202. Correction amount determination circuit
203. Gradation display basic clock generation circuit
204. Data signal drive circuit
205. Scanning signal drive circuit
206. Drive voltage generation circuit
207. MIM LCD panel
208. Mask signal
209. Gradation data
210. Data clock
211. Line clock
212. Count result
213. Load signal
214. Correction amount data
215. Enable signal
216. Gradation display basic clock
217. AC signal
301. decoder
302. Weighting circuit
303. Logical sum
304. counter
305. Gradation data
306. Mask signal
307. Data clock
308. Decoding result
309. Weighted signal input to other tone blocks
310. Enable signal for counter 304
311. Count results for each gradation
312. Tone counting block
401. controller
402. selector
403. Correction amount table ROM
404. Count result
405. Selection signal
406. Count result selected by selection signal 405
407. Line clock
408. Gray scale display basic clock counter enable signal
409. Correction amount data
410. Data clock
411. Load signal
501. counter
502. decoder
503. Logical sum
504. Correction amount data
505. Enable signal
506. Counter output
507. Decode signal
508. Data clock
509. OR output
510. D flip-flop
511. Gradation display basic clock
513. Gradation 7 load signal
514. Tone 6 load signal
515. Gradation 0 load signal
1001. Tone counting circuit
1002. Correction amount determination circuit
1003. Gradation voltage correction circuit
1004. Data signal drive circuit
1005. Scanning signal drive circuit
1006. Drive voltage generation circuit
1007. MIM LCD panel
1008. Gradation data
1009. Data clock
1010. Line clock
1011. Mask signal
1012. Count result
1013. Load signal
1014. Correction amount data
1015. Gradation display basic clock
1016. Gradation voltage
1101. Latch circuit
1102. D / A converter
1103. Gradation 0 voltage correction block
1104. Correction amount data
1105. Data clock
1106. Load signal corresponding to gradation 0
1107. Load signal corresponding to gradation 1
1108. Load signal corresponding to gradation 7
1109. Correction voltage for gradation 0
1110. Tone 1 correction voltage
1111. Gradation 7 correction voltage
1112. Line clock
1113. D flip-flop
1301. Tone counting circuit
1302. Correction amount determination circuit
1303. Gradation display basic clock generation circuit
1304. Data signal drive circuit
1305. Scanning signal drive circuit
1306. Drive voltage generation circuit
1307. MIM LCD panel
1308. Gradation data
1309. Data clock
1310. Line clock
1311. Mask signal
1312. Count result
1313. Load signal
1314. Correction amount data
1315. Gradation display basic clock
1316. Gradation voltage

Claims (1)

複数の走査線、複数のデータ線、前記走査線と前記データ線により選択される複数の液晶素子、前記複数の液晶素子とそれぞれ電気的に接続されてなる複数の非線形素子、を有する液晶パネルと、
前記複数の走査線に走査信号を供給する走査信号駆動回路と、
前記複数のデータ線にパルス幅変調方式のON電圧又はOFF電圧からなるデータ信号を供給するデータ信号駆動回路と、
前記各データ線に印加されるべき前記データ信号が示す所定の階調データについて、一の階調データの数と他の階調データの数とを階調間に異なる重み付けを付与しながら計数する階調計数手段と、
前記階調計数手段の計数結果に対応した補正量データを出力する補正量決定手段と、
前記補正量データに応じた値がロードされるカウンタを有し、走査期間において、当該カウンタが前記補正量データに応じた値から前記データ信号の階調データに応じた値までクロックをカウントし、当該階調データに応じた値に達したタイミングで前記データ信号のON電圧とOFF電圧を切り替える印加電圧補正手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal panel having a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, a plurality of liquid crystal elements selected by the scanning lines and the data lines, and a plurality of non-linear elements respectively electrically connected to the plurality of liquid crystal elements; ,
A scanning signal driving circuit for supplying a scanning signal to the plurality of scanning lines;
A data signal driving circuit for supplying a data signal comprising an ON voltage or an OFF voltage of a pulse width modulation system to the plurality of data lines;
For predetermined gradation data indicated by the data signal to be applied to each data line, the number of one gradation data and the number of other gradation data are counted while assigning different weights between gradations. Gradation counting means;
Correction amount determining means for outputting correction amount data corresponding to the counting result of the gradation counting means;
It has a counter loaded with a value according to the correction amount data, and in the scanning period, the counter counts a clock from a value according to the correction amount data to a value according to the gradation data of the data signal, Applied voltage correction means for switching the ON voltage and the OFF voltage of the data signal at a timing when a value corresponding to the gradation data is reached;
A liquid crystal display device comprising: a.
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