(57)【要約】【課題】液晶表示装置を使用する温度に関わらず、自動的にクロストークを低減することができる液晶表示装置の駆動装置を提供する。【解決手段】列電極電位指示信号出力回路１は、走査期間中、列電極に設定すべき電位を指示する信号を列電極ドライバに出力する。カウンタ回路７は、走査期間中に列電極に設定すべき電位が変化した回数をカウンタ値として計数する。クロストーク補正係数選択回路３は、クロストーク補正係数テーブル４を参照し、温度センサ５によって検出された温度が属する範囲に対応するクロストーク補正係数を選択する。クロストーク補正演算回路２は、選択されたクロストーク補正係数とカウンタ値とに基づいて補正電位設定期間を算出する。列電極電位指示信号出力回路１は、補正期間のうちの補正電位設定期間の間、各列電極の電位を最高輝度または最低輝度となる電位に設定する電位指示信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の行電極と複数の列電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動装置であって、
行電極の走査期間中に順次入力する表示データに応じて、列電極に設定すべき電位を指示する電位指示信号を列電極毎に生成する列電極電位指示信号生成手段と、
電位指示信号に基づいて各列電極の電位を設定する列電極電位設定手段と、
走査期間中に列電極に設定すべき電位が変化した回数を電位指示信号に基づいて列電極毎に計数するカウンタ手段と、
液晶表示装置の周囲の温度を示す信号を生成する温度検出手段と、
温度の範囲に対応する補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、
前記温度検出手段によって生成された信号が示す温度が属する範囲に対応する補正係数を前記補正係数記憶手段が記憶する補正係数の中から選択する補正係数選択手段とを備え、
前記列電極電位指示信号生成手段は、全ての行電極の電位を非選択電位に設定する補正期間中に、各列電極毎に、前記カウンタ手段によって計数された走査期間中に列電極に設定すべき電位が変化した回数および前記補正係数選択手段によって選択された補正係数に応じた期間だけ列電極を所定の電位に設定する電位指示信号を生成する
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
【請求項２】
補正係数記憶手段は、温度が低くなるにしたがって大きくなるように設定された補正係数を記憶する
請求項１記載の液晶表示装置の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の駆動装置に関し、特に、行電極を選択しながら行電極を走査する液晶表示装置の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の行電極と、行電極に直交するように配置される複数の列電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動方法として、行電極を一つずつ選択して選択した行電極に所定の電圧を印加する線順次駆動法がある。線順次駆動法には、非選択行の行電極の電位を一定にするＡＰＴ（Alto Pleshko Technique）や、一定周期で非選択行の行電極の電位を変化させるＩＡＰＴ（Improved APT）等がある。また、線順次駆動法の他に、複数の行電極を同時に選択する複数ライン同時選択法（マルチラインアドレッシング法：ＭＬＡ法）もある。
【０００３】
液晶表示装置をＭＬＡ法によって駆動する場合の例について説明する。同時に選択される行電極のグループをサブグループ（またはブロック）という。サブグループ内の各行電極に印加される電圧は、Ｌ行Ｋ列の行列で表すことができる。以下、この行列を選択行列という。Ｌは同時に選択する行電極の本数である。以下、Ｌ＝３、Ｋ＝４の場合を例に説明する。
【０００４】
図４は、選択行列の例を示す説明図である。選択行列の各行はサブグループの各ラインに対応する。例えば、サブグループの第一番目のラインに対して、選択行列の第一行目の要素が適用される。また、個々のサブグループに対して選択行列の各列の要素が均等に指定されて適用される。例えば、各サブグループが１回ずつ選択されて再び第１番目のサブグループから選択されるときに、選択行列の列が切り替えられる。以下、各サブグループが１回ずつ選択されて再び第１番目のサブグループから選択されるときに、選択行列の列が切り替えられる場合を例に説明する。この場合、あるサブグループが選択されてから、次にそのサブグループが選択されるまでの期間をサブフレームという。なお、図４において、「１」は行電極の電位をＶｒに設定し、「−１」は行電極の電位を−Ｖｒに設定することを意味する。
【０００５】
選択対象となるサブグループ内の各行電極には、選択行列内の列のデータに基づいて、電位が設定される。また、選択されていないサブグループの行電極は、所定の電位ＶＭ（非選択時電位）に設定される。ここでは、ＶＭ＝０Ｖとする。
【０００６】
また、液晶表示装置に中間調の画像を表示する方法も種々存在する。中間調を表示する方法として、パルス幅変調方式（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）が知られている。ＰＷＭでは、選択期間の途中で、列電極の電位を、オン表示にするための電位からオフ表示にするための電位に切り替えたり、逆にオフ表示にするための電位からオン表示にするための電位に切り替える。選択期間のうち、列電極をオン表示にするための電位に設定した時間の割合によって、階調を変化させることができる。
【０００７】
まず、液晶表示装置をＡＰＴで駆動し、ＰＷＭによって中間調表示を行う場合について説明する。ＰＷＭでは、１選択期間を複数の期間に分割する。そして、分割した期間の切り替わりのタイミングで列電極の電位を変化させる。この分割した各期間をＰＷＭ期間と記す。
【０００８】
例えば、３２レベルの階調を表示する場合、１選択期間を３１個のＰＷＭ期間Ｔ１〜Ｔ３１に分割することにより、第３１階調はＴ１〜Ｔ３１の期間オン表示を行い、第０階調はＴ１〜Ｔ３１の期間オフ表示を行う。そして、１階調上がる毎に、オン表示するＰＷＭ期間を１ずつ増やし、オフ表示するＰＷＭ期間を１ずつ減らすことにより、第１〜３０階調を表現することができる。
【０００９】
次に、液晶表示装置をＭＬＡで駆動し、ＰＷＭによって中間調表示を行う場合について説明する。各ＰＷＭ期間に列電極に設定される電位は、対応する選択行列の各列の要素と、選択されたサブグループの各行の画素データの階調に応じて算出される。
【００１０】
画素データは、オン表示「−１」またはオフ表示「１」の各要素を複数個含むデータとして表すことができる。画素データの要素の数は、１選択期間に含まれるＰＷＭ期間の数と同数であって、各要素は各ＰＷＭ期間に対応する。例えば、第３１階調の画素データは、３１個の要素のうち全ての要素が「−１」であるデータとして表され、第０階調の画素データは、３１個の要素のうち全ての要素が「１」であるデータとして表される。また、選択行列の列の要素は、サブフレームに応じて選択される。
【００１１】
あるサブフレームにおいて、あるＰＷＭ期間に列電極に設定される電位は、選択行列におけるサブフレームに対応する列の要素と、サブグループの各行の画素データにおけるＰＷＭ期間に対応する要素とを用いて、対応する要素同士の積を求め、さらにその積の和を計算することにより求められる。
【００１２】
図５は、列電極の電位を切り替える際の電位変化を示す説明図である。列電極の電位を切り替えるときに、列電極の電位は瞬間的に変化するわけではない。すなわち、液晶を挟持する電極によって形成されるコンデンサの静電容量や電極の抵抗の存在により、完全な矩形波状に電位が変化するわけではなく、電位変化にわずかながら時間がかかる。この電位変化に時間がかかってしまう分、画素に印加される実効電圧は低くなってしまう。すると、列電極の電位切替回数が多い列と少ない列とで画素に印加される実効電圧に差が生じ、クロストークが発生する。クロストークとは、同一輝度であるべき画素の輝度が列毎に異なるという現象である。
【００１３】
図６は、クロストークの例を示す説明図である。なお、ここでは、液晶表示装置がノーマリホワイト（電圧が高くなるほど透過率が低くなる液晶表示装置）である場合を例示する。図６（ａ）には、サブグループＳＵＢＧ０〜１１に対する列電極ＳＥＧ１〜３の理想的な表示状態を示す。図６には、サブグループＳＵＢＧ０〜３に対する列電極ＳＥＧ２，３およびサブグループＳＵＢＧ４〜７に対する列電極ＳＥＧ３の部分が黒で表示され、それ以外の部分は同一の中間調表示がされている場合を例示する。
【００１４】
図７は、各列電極に印加される電圧波形の例を示す説明図である。図７では、選択行（サブグループ）の切替時に列電極の電位を変更させない場合を示している。例えば、図７に示すように、サブグループＳＵＢＧ０の選択期間が終了して、サブグループＳＵＢＧ１の選択期間を開始するときに、列電極ＳＥＧ１の電位を変更させていない。列電極ＳＥＧ１の電位は、サブグループＳＵＢＧ０，２，４，６，８，１０が選択される各選択期間の前半で＋Ｖｃに設定され、後半で−Ｖｃに設定され、サブグループＳＵＢＧ１，３，５，７，９，１１が選択される各選択期間の前半で−Ｖｃに設定され、後半で＋Ｖｃに設定される。列電極ＳＥＧ２の電位は、サブグループＳＵＢＧ０〜３が選択される各選択期間において＋Ｖｃに設定される。そして、列電極ＳＥＧ２の電位は、サブグループＳＵＢＧ４，６，８，１０が選択される各選択期間の前半で＋Ｖｃに設定され、後半で−Ｖｃに設定され、サブグループＳＵＢＧ５，７，９，１１が選択される各選択期間の前半で−Ｖｃに設定され、後半で＋Ｖｃに設定される。列電極ＳＥＧ３の電位は、サブグループＳＵＢＧ０〜７が選択される各選択期間において＋Ｖｃに設定され、サブグループＳＵＢＧ８，１０が選択される各選択期間の前半で＋Ｖｃに設定され、後半で−Ｖｃに設定され、サブグループＳＵＢＧ９，１１が選択される各選択期間の前半で−Ｖｃに設定され、後半で＋Ｖｃに設定される。このように、選択行の切替時に列電極の電位を変更しない場合、各列電極において、中間調表示されるサブグループの数は、列電極の電位切替回数と等しくなる。したがって、図６（ｂ）に示すように、中間調表示されるサブグループが多いほど画素に印加される実効電圧は低くなってしまい、本来表示されるべき色よりも明るくなってしまう。
【００１５】
クロストークを低減できる液晶表示装置の駆動方法として、例えば、特許文献１に記載された駆動方法がある。この駆動方法では、列電極に設定すべき電位が変化した回数をカウンタ値として計数し、走査期間終了後に設けられた補正期間（図７参照。）において、その列電極の電位をカウンタ値に応じた期間だけ、最高輝度または最低輝度となる電位に設定する。
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−３２６０４７号公報（段落０１３０−０１４５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
クロストークは、液晶の周波数特性の温度依存性とパネルの容量成分の温度依存性により、温度が低くなるほど悪化する。すなわち、同じ液晶表示装置であっても、使用環境によってクロストークの発生状況が異なる。したがって、液晶表示装置を使用する温度が変化しても、クロストークを低減できることが望ましい。
【００１８】
そこで、本発明は、液晶表示装置を使用する温度に関わらず、自動的にクロストークを低減することができる液晶表示装置の駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による液晶表示装置の駆動装置は、複数の行電極と複数の列電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動装置であって、行電極の走査期間中に順次入力する表示データに応じて、列電極に設定すべき電位を指示する電位指示信号を列電極毎に生成する列電極電位指示信号生成手段（例えば、列電極電位指示信号出力回路１）と、電位指示信号に基づいて各列電極の電位を設定する列電極電位設定手段（例えば、列電極ドライバ）と、走査期間中に列電極に設定すべき電位が変化した回数を電位指示信号に基づいて列電極毎に計数するカウンタ手段と、液晶表示装置の周囲の温度を示す信号を生成する温度検出手段（例えば、温度センサ５およびＡ−Ｄ変換回路６）と、温度の範囲に対応する補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、温度検出手段によって生成された信号が示す温度が属する範囲に対応する補正係数を補正係数記憶手段が記憶する補正係数の中から選択する補正係数選択手段とを備え、列電極電位指示信号生成手段は、全ての行電極の電位を非選択電位に設定する補正期間中に、各列電極毎に、カウンタ手段によって計数された走査期間中に列電極に設定すべき電位が変化した回数および補正係数選択手段によって選択された補正係数に応じた期間だけ列電極を所定の電位に設定する電位指示信号を生成することを特徴とする。
【００２０】
補正係数記憶手段は、温度が低くなるにしたがって大きくなるように設定された補正係数を記憶することが望ましい。そのような構成によれば、液晶表示装置が使用される温度が低くなるにしたがって実効電圧の不足量が大きくなる場合に、温度に応じた最適な補正係数が設定される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、温度が低くなるほどクロストークが悪化する場合であっても、液晶表示装置を使用する温度に関わらず自動的にクロストークを低減することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による液晶表示装置の駆動装置（以下、液晶駆動装置と記す。）の実施の一形態を示すブロック図である。図１に示す液晶駆動装置１０は、列電極電位指示信号出力回路１と、クロストーク補正演算回路２と、クロストーク補正係数選択回路３と、クロストーク補正係数テーブル４と、温度センサ５と、Ａ−Ｄ変換回路６と、カウンタ回路７とを備える。以下、液晶表示装置がノーマリホワイトである場合を例に説明する。
【００２３】
列電極電位指示信号出力回路１は、走査期間中に順次画像データを入力し、列電極に設定すべき電位を指示する信号（電位指示信号）を列電極毎に生成し、列電極ドライバ（図示せず。）に出力する。例えば、列電極電位指示信号出力回路１は、ＡＰＴによる場合には、１本の行電極の選択期間中に、各列電極の電位を選択行の画素の画像データに応じた電位に設定する電位指示信号を列電極ドライバに出力する。また、ＭＬＡによる場合には、列電極電位指示信号出力回路１は、１つのサブグループの選択期間中、各列電極の電位をサブグループ中の各行の画素の画像データに応じた電位に設定する電位指示信号を列電極ドライバに出力する。列電極ドライバは、各列電極の電位を、列電極電位指示信号出力回路１によって出力された電位指示信号に応じて設定する。なお、液晶駆動装置１０には、行電極ドライバや列電極ドライバに対して必要な制御信号を出力するコントローラや列電極ドライバおよび行電極ドライバも設けられているが、図１では図示を省略した。なお、行電極ドライバは、行電極を選択しながら全ての行電極を走査するように液晶表示装置を駆動する。
【００２４】
列電極電位指示信号出力回路１は、走査期間だけでなく、補正期間中も電位指示信号を出力する。なお、走査期間は、各行電極を選択しながら行電極を走査する期間である。補正期間は、クロストークをなくすため、不足した実効電圧を各列電極毎に補うための期間である。列電極電位指示信号出力回路１は、補正期間のうちクロストーク補正演算回路２によって算出される補正電位設定期間の間、各列電極の電位を所定の電位に設定する電位指示信号を列電極ドライバに出力する。なお、補正期間中、すべての行電極の電位は非選択電位に設定される。
【００２５】
ここで所定の電位とは、ＭＬＡを採用する場合には、行電極を選択しながら行電極を走査する走査期間中に列電極に設定される二種類の電位（図７に示す例では＋Ｖｃ，−Ｖｃ）のいずれか一方である。補正電位設定期間に、この二種類の電位のうちのどちらを列電極に設定してもよいが、補正期間毎にこの二種類の電位を切り替えて列電極に設定することが好ましい。
【００２６】
また、ＡＰＴを採用する場合においても、走査期間中、列電極には２種類の電位のうちいずれかが設定される。ＡＰＴ採用時における所定の電位も、走査期間中に列電極に設定される二種類の電位のいずれか一方である。補正電位設定期間に、この二種類の電位（ＡＰＴ採用時に走査期間中、列電極に設定される電位）のうちのどちらを列電極に設定してもよいが、補正期間毎にこの二種類の電位を切り替えて列電極に設定することが好ましい。
【００２７】
クロストーク補正演算回路２は、クロストーク補正係数選択回路３によって出力されるクロストーク補正係数と、カウンタ回路７によって出力されるカウンタ値とに基づいて、補正電位設定期間を算出し、列電極電位指示信号出力回路１に出力する。補正電位設定期間の算出方法については後述する。
【００２８】
クロストーク補正係数選択回路３は、クロストーク補正係数テーブル４を参照して、液晶表示装置の周囲の温度に対応するクロストーク補正係数を選択する。クロストーク補正係数テーブル４は、温度の範囲に対するクロストーク補正係数の値を記憶する記憶手段である。クロストークは、温度が低くなるほど悪化する。したがって、クロストーク補正係数テーブル４に設定されるクロストーク補正係数は、低い温度に対して大きい値が登録される。図２は、クロストーク補正係数テーブル４の登録例を示す説明図である。図２には、温度ｔが、−３０度未満の範囲にある場合にクロストーク補正係数１８／３２が設定され、−３０度以上−５度未満の範囲にある場合にクロストーク補正係数１６／３２が設定され、−５度以上２０度未満の範囲にある場合にクロストーク補正係数１４／３２が設定され、２０度以上４５度未満の範囲にある場合にクロストーク補正係数１２／３２が設定され、４５度以上７０度未満の範囲にある場合にクロストーク補正係数１０／３２が設定され、７０度以上の範囲にある場合にクロストーク補正係数８／３２が設定される場合を例示する。
【００２９】
温度センサ５は、液晶表示装置の周囲の温度に応じた電圧をＡ−Ｄ変換回路６に出力する。温度センサ５は、例えば、液晶表示装置の表示部の近傍に設けられる。Ａ−Ｄ変換回路６は、温度センサ５によって出力された電圧をデジタル信号に変換（Ａ−Ｄ変換）し、デジタル信号をクロストーク補正係数選択回路３に出力する。このデジタル信号は、温度に応じた電圧をＡ−Ｄ変換した信号であり温度センサの周囲の温度（すなわち、液晶表示装置の周囲の温度）を示している。クロストーク補正係数選択回路３は、Ａ−Ｄ変換回路６によって出力された信号が示す温度が属する範囲に対応するクロストーク補正係数を選択する。
【００３０】
カウンタ回路７は、走査期間中に列電極電位指示信号出力回路１から出力された電位指示信号を入力し、列電極に設定すべき電位が変化した回数を計数し、カウンタ値としてクロストーク補正演算回路２に出力する。
【００３１】
図３は、補正期間の例を示す説明図である。図３には、ＭＬＡによる場合であって、フレームｎが４つのサブフレームに分割される場合を例示する。各サブフレームは、サブグループ０〜５３が順に選択される走査期間と、不足した実効電圧を各列電極毎に補うための補正期間とを含む。以下の説明では、補正期間がＰＷＭ期間の整数倍になる場合を例示して説明する。
【００３２】
また、以下の説明では図７で示した場合と同様に、選択行の切替時（換言すれば、選択期間の切替時）に列電極の電位を変化させずに一定にするものとして説明する。このように選択期間の切替時に列電極の電位を一定にしてＰＷＭによって中間調を表示する場合、列電極に設定すべき電位は、各選択期間中に１回切り替わる可能性がある。ＭＬＡによる場合、１サブフレーム中の選択期間の数は、サブグループ数となる。したがって、カウンタ値の最大値はサブグループ数となる。例えば、図３に示すように、サブグループ数が５４（サブグループ０〜５３）の場合、カウンタ値の最大値は５４となる。したがって、この場合、ＰＷＭ期間の５４倍以上の期間、補正期間を設ける。また、補正期間が選択期間の整数倍の長さになるように、補正期間を設けることが望ましい。例えば、３２レベルの階調を表示する場合、１選択期間には３１個のＰＷＭ期間が含まれる。図３には、補正期間が選択期間の整数倍の長さになるように、ＰＷＭ期間の６２倍の期間、補正期間を設ける場合を例示する。この場合、補正期間は選択期間の２倍になる。図３には、１選択期間に相当する補正期間を１ＲＳＴと表記する。
【００３３】
次に、補正電位設定期間の算出方法について説明する。クロストーク補正演算回路２は、クロストーク補正係数選択回路３によって出力されるクロストーク補正係数と、カウンタ回路７によって出力されるカウンタ値とに基づいて、補正電位設定期間を算出する。クロストーク補正演算回路２は、走査期間中に列電極に設定すべき電位が変化した回数を示すカウンタ値（図３参照。）とクロストーク補正係数とを積算することにより、補正電位設定期間を算出する。以下の説明では、補正電位設定期間がＰＷＭ期間の整数倍になる場合を例示して説明する。例えば、ある列電極において、列電極に設定すべき電位が変化した回数が３０回であって温度が０度である場合、補正係数１６／３２が選択されるため（図２参照。）、補正電位設定期間は、３０×（１６／３２）＝１５となる。すなわち、図３に例示するように、補正期間が６２ＰＷＭ期間設けられているうちの１５ＰＷＭ期間が補正電位設定期間となる。また、カウンタ値と補正係数との積が整数とならない場合、小数点以下を切り捨てる。例えば、列電極に設定すべき電位が変化した回数が３０回であって温度が２５度である場合、補正係数１２／３２が選択されるため（図２参照。）、補正電位設定期間は、３０×（１２／３２）＝１１．２５となる。この場合、例えば、小数点以下を切り捨てることにより、補正期間が６２ＰＷＭ期間設けられているうちの１１ＰＷＭ期間が補正電位設定期間となる。列電極電位指示信号出力回路１は、補正期間のうちの補正電位設定期間の間、各列電極の電位を所定の電位に設定する電位指示信号を列電極ドライバに出力する。
【００３４】
なお、図３では、１サブフレームの最後に補正期間を設ける場合を示したが、１サブフレーム内で補正期間を分散させてもよい。例えば、Ｘサブグループ目までの選択が終了したときに一旦補正期間を設け、残りの行の選択が終了したときに再度補正期間を設けるようにしてもよい。また、複数のサブフレーム（例えば２サブフレーム）分の補正期間を一つにまとめて設けてもよい。すなわち、各サブグループを１回ずつ選択する期間以外の期間を所定期間として定め、その後に補正期間を設けるようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、液晶表示装置がノーマリホワイトである場合を例に説明したが、いわゆるノーマリブラックの液晶表示装置（電圧が高くなるほど透過率が高くなる液晶表示装置）であってもよい。
【００３６】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、液晶表示装置が使用される温度に応じて、自動的に最適な補正係数が設定されることから、使用状況により温度が変化する場合であっても、クロストークを低減することができ、表示品質を向上させることができる。
【００３７】
また、上記の説明では、Ａ−Ｄ変換回路６が温度センサ５の出力電圧を、温度を示すデジタル信号に変換する場合を示した。Ａ−Ｄ変換回路６の代わりにコンパレータ（比較回路）を設け、コンパレータが温度センサ５の出力電圧を、温度を示す信号に変換してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、液晶表示装置の駆動装置に適用でき、特に、温度が変化する環境で使用される液晶表示装置の駆動装置に効果的に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による液晶表示装置の駆動装置の実施の一形態を示すブロック図。
【図２】クロストーク補正係数テーブルの登録例を示す説明図。
【図３】補正期間の例を示す説明図。
【図４】選択行列の例を示す説明図。
【図５】列電極の電位を切り替える際の電位変化を示す説明図。
【図６】クロストークの例を示す説明図。
【図７】各列電極に印加される電圧波形の例を示す説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１    列電極電位設定回路
２    クロストーク補正演算回路
３    クロストーク補正係数選択回路
４    クロストーク補正係数テーブル
５    温度センサ
６    Ａ−Ｄ変換回路
７    カウンタ回路
１０  液晶駆動装置
【図１】
2008083169.tif 000003
【図２】
2008083169.tif 000004
【図３】
2008083169.tif 000005
【図４】
2008083169.tif 000006
【図５】
2008083169.tif 000007
【図６】
2008083169.tif 000008
【図７】
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