液晶显示装置和控制方法

专利名称：液晶显示装置和控制方法
技术领域：
本发明涉及单纯矩阵的液晶显示装置，更详细地讲，涉及液晶面板的驱动电压的驱动方法。
背景技术：
作为液晶显示面板方式之一，公知有单纯矩阵方式。
基于单纯矩阵方式的液晶显示面板的制造工程比较简单，制造成本也低廉，因此在从简易显示器到中级显示器中广泛使用。并且，通过在电子纸中使用利用了胆留型液晶的单纯矩阵的液晶显示面板，期待能够廉价地实现超低消耗电力且轻薄的电子纸。并且，在电子纸中，正在研究重叠多个液晶显示面板来进行彩色显示。
一般地，在1个设备中具有多个液晶显示面板的情况下，在其工作中，从单一电源供给除了数据信号以外的所有信号和选择电压、非选择电压等驱动所需要的多种电压。通过采用这种结构，能够减少控制信号的数量，还能够减小控制电路的规模。
但是，当对液晶显示面板施加的信号全部以同一定时进行工作时，在所需要的电压偏移的情况下，同时需要多个显示面板的电流。例如，除了所选择的1行以外，非选择信号全部成为同一电压。而且，此时，电源电压的电压下降增大，电源电压不稳定。
当电源电压不稳定时，电位差增大，存在如下问题产生闪烁(对非意图的像素施加电压，液晶工作)，显示非意图的部位，或者产生液晶显示画面全体变暗的所谓的串扰。
作为针对该串扰产生的应对方法，提出了以下的专利文献1 7的方法。
专利文献1涉及能够消除由于针对单纯矩阵面板的串扰电压而引起的对比度下降的信息显示装置的驱动方法。在该专利文献1中，信息显示装置在1次的像素改写时施加多次脉冲，并且在1次的像素改写期间内，调整驱动波形，以使得对非改写像素施加的电压的极性不变。
在专利文献2中公开了将电路部件的增加抑制为最小限度并减少串扰的液晶显示装置。在该专利文献2的液晶显示装置中，通过对液晶的驱动电压施加校正电压，实现了串扰的减少。
在专利文献3中公开了如下的液晶显示装置减少由于在针对液晶层的电荷充放电时产生的波形失真而产生的串扰的增加。在该专利文献3的液晶显示装置中，对施加电压施加校正电压脉冲并进行校正，并且，按照各扫描电极调整该校正电压脉冲的施加时间。
在专利文献4中公开了如下的高质量且小型的液晶显示装置实现了小型化，并且更加简单地消除了由于针对液晶面板的施加电压的失真而产生的串扰。在该专利文献4 的液晶显示装置中，在从选择电平向非选择电平改变针对液晶面板的施加电压时，在规定时间成为双方电平的大致中间电位，在该规定时间内，使扫描侧施加电压为非选择电平。
在专利文献5中公开了如下的液晶显示装置校正了由通过段(segment)驱动器的输出变化而在公共(common)驱动器的非选择电压中产生的因串扰噪声所导致的有效电压的增加。在该专利文献5的液晶显示装置中，在进行白色或黑色的背景显示时，在段驱动器的输出信号的变化点上，检测段驱动器输出信号的上升和下降噪声，作为向各个公共驱动器输出波形传播的串扰噪声量。并且，将该串扰噪声量作为驱动器输出的校正脉冲信号来输出到驱动器，在驱动器侧判断是否输出与背景数据相同的数据，在输出与背景不同的数据的情况下，不输出该校正脉冲信号的宽度量的输出电压，而输出任意电压。
专利文献6涉及以减少串扰为目的的液晶显示装置。该专利文献6的液晶显示装置与专利文献3同样，对施加电压赋予脉冲，通过调节施加该脉冲的时间来应对失真。
专利文献7涉及利用校正电压来抵消串扰而进行高质量显示的液晶显示装置。在该专利文献7中公开了如下进行电压调整的技术相对于对前一个扫描线供给的点亮信号的数量，在对当前选择的扫描线供给的点亮信号较少时，减小扫描线非选择偏置电压，如果对当前选择的扫描线供给的点亮信号较多，则提高扫描线非选择偏置电压，如果两者相同， 则维持该状态下的偏置电压。
这些专利文献1 7的液晶显示装置虽然均以改善串扰为目的，但是均利用某些方法对驱动器的施加电压施加校正电压，从而实现串扰的减少。因此，需要用于生成校正电压的结构，结构复杂，装置的规模增大。并且，没有考虑组合多个液晶显示面板来进行彩色显不。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 日本特开2005-331936号公报
专利文献2 日本特开平11-002796号公报
专利文献3 日本特开平10-2M416号公报
专利文献4 日本特开平10-239666号公报
专利文献5 日本特开平10-020275号公报
专利文献6 日本特开平6-051271号公报
专利文献7 日本特开平5-210367号公报发明内容
本发明的目的在于，提供如下的液晶显示装置和控制方法能够对应于彩色显示， 并且能够利用简单结构来减少串扰噪声。
本液晶显示装置的特征在于，该液晶显示装置具有多个单纯矩阵的液晶显示面板；多个驱动器部，其与多个所述液晶显示面板分别对应地设置，对该液晶显示面板施加驱动电压；控制部，其输出用于使所述驱动器部对所述液晶显示面板施加的驱动电压成为交流电压的脉冲极性控制信号(FR)；以及反相器部，其使所述控制部输出的所述脉冲极性控制信号(FR)反转，并输入到与所述多个液晶显示面板中的至少一个对应的所述驱动器部， 针对与未输入所述反转后的脉冲极性控制信号(FR)的所述液晶显示面板对应的所述驱动器部，以不反转的方式输入该脉冲极性控制信号(FR)。
在本液晶显示装置的控制方法中，该液晶显示装置具有多个单纯矩阵的液晶显示面板；以及多个驱动器部，其与该多个液晶显示面板分别对应地设置，对该液晶显示面板施加驱动电压，该液晶显示装置的控制方法的特征在于，使用于使所述驱动器部施加给所述液晶显示面板的驱动电压成为交流电压的脉冲极性控制信号(FR)反转，并输入到与所述多个液晶显示面板中的至少一个对应的所述驱动器部，针对与未输入所述反转后的脉冲极性控制信号(FR)的所述液晶显示面板对应的所述驱动器部，以不反转的方式输入该脉冲极性控制信号(FR)。


图1是示出本实施方式的液晶显示装置的结构例的图。
图2A是示出在液晶显示面板中选择出的行和非选择的行的图(其1)。
图2B是示出在液晶显示面板中选择出的行和非选择的行的图(其2)。
图3是示出对本实施方式的液晶显示面板施加的信号例的图。
图4是示出事例(1) ⑷中的段(SEG)侧和公共(COM)侧的电压电平的图。
图5是示出使红色(R)、绿色(G)和蓝色这3个液晶显示面板同步进行了显示时的事例⑶和的电压下降和上升的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的一个实施方式。
本实施方式的液晶显示装置构成为，将使用了红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)这 3色的胆留型液晶的单纯矩阵的液晶显示面板重叠来进行彩色显示。另外，本实施方式的液晶显示装置不限于对3色的液晶显示面板进行组合，也可以对2张液晶显示面板进行组合，还可以对4张以上的液晶显示面板进行组合。并且，液晶显示面板的颜色也不限于红色 (R)、绿色(G)和蓝色(B)，可以使用其他颜色的液晶显示面板。
图1示出本实施方式的液晶显示装置的结构例。
本实施方式的液晶显示装置1具有红色(R)、绿色(G)和蓝色的3张单纯矩阵的液晶显示面板18a、18b和18c，它们以各液晶显示面板的电极位置一致的方式重叠，根据从外部输入的图像数据16进行彩色显示。
并且，本实施方式的液晶显示装置1具有电源部11、升压部12、电压稳定部13、电压切换部14、源振时钟部15、控制电路17以及反相器21和22。
电源部11对液晶显示装置1供给电力。升压部12使电源部11的输出电压上升到驱动液晶显示面板18a、18b和18c所需要的电压值。电压稳定部13使用来自升压部12 的输出电压，生成对各公共驱动器19a 19c和段驱动器20a 20c供给的电压值V0、V1、 V2、V3和V4，并将它们输出到各公共驱动器19a 19c和段驱动器20a 20c。关于该电压值VO V4，例如VO为0V，Vl为+5V，V2为+10V，V3为+15V，V4为+20V。电压切换部14生成在电压稳定部13生成电压值VO V4时所需要的校正值，并将其输出到电压稳定部13。 源振时钟部15输出用于驱动液晶显示装置1的时钟信号。控制电路17负责液晶显示装置 1全体的显示控制，根据来自源振时钟部15的时钟信号和从外部输入的图像数据16，对各公共驱动器19a 19c和段驱动器20a 20c输出数据信号和控制信号。
在图1中，作为控制电路17输出的控制信号，具有SEG/C0M切换信号(S/C)、数据取入时钟O(CLK)、帧开始信号(EIO)、脉冲极性控制信号(FR)、数据锁存信号(LP)、驱动器输出断开信号(DSPOFF)以及图像数据信号(OUT)。SEG/C0M切换信号(S/C)对公共驱动器19的信号施加和段驱动器20的信号施加进行切换。数据取入时钟O(CLK)是用于取得对各液晶显示面板18a 18c施加的信号的时钟信号。帧开始信号(EIO)是如下的信号 在各公共驱动器19a 19c和段驱动器20a 20c分别由多个驱动器构成时，并且由多个这些公共驱动器设备和段驱动器设备构成时，用于控制各驱动器设备的工作顺序。在各公共驱动器19a 19c和段驱动器20a 20c分别由1个驱动器设备构成的情况下，不需要该帧开始信号(EIO)。脉冲极性控制信号(FR)是用于使对各液晶显示面板18a 18c施加的信号反转而成为交流信号的信号。对于该脉冲极性控制信号(FR)将在后面详细叙述。 数据锁存信号(LP)是决定输出1行数据的定时的、作为触发的信号。驱动器输出断开信号 (DSPOFF)是对公共驱动器19a 19c和段驱动器20a 20c的输出的0N/0FF进行切换的信号。图像数据信号(OUT)是指示液晶显示面板18的各像素的0N/0FF的4bit的数据。该图像数据信号(OUT)在红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中为独立的值。
这些信号中的SEG/C0M切换信号，对于公共驱动器19a 19c是直接输入，而对于段驱动器20a 20c是经由反相器21反转后输入。
并且，脉冲极性控制信号(FR)，对于蓝色⑶和红色(R)的公共驱动器19a、19c以及段驱动器20a、20c是直接输入，而对于3个液晶显示面板18a 18c中的静电容量最大的蓝色(B)的液晶显示面板18c的公共驱动器19b和段驱动器20b是经由反相器22反转后输入。关于这点将在后面叙述。
在单纯矩阵的液晶显示面板18中，在公共(COM)侧，一行一行地依次选择显示行， 从段侧(SEG侧)施加表示该选择出的行的各像素的ON (H)/OFF (L)的电压，从而进行显示。 由此，在公共(COM)侧的公共驱动器19中，与选择(High)出的行相比，非选择(Low)的行的比例较多，液晶显示面板18的绝大部分为非选择区域。
图2A和图2B示出该状态。图2A和图2B示出XGA大小为768X 10 的单纯矩阵的液晶显示画面例。
在图2A中，关于公共(COM)侧的选择，选择768行中的1行，其他767行为非选择。 并且，在画面全体中，除了选择出的1行以外，全部也为非选择。
因此，如图2A所示，公共(COM)侧选择出的1行为图2B的(1) (SEG数据为H时) 或⑵(SEG数据为L时)，未选择的其余的767行为(3) (SEG数据为H时)或(4) (SEG数据为L时)。
图3是示出对本实施方式的液晶显示面板施加的信号例的图。
在该图中，作为对液晶显示面板18施加的信号，示出了数据取入时钟0CCLK)、数据锁存信号(LP)、脉冲极性控制信号(FR)、驱动器输出断开信号(DSPOFF)以及图像数据信号(OUT)。
根据图3可知，以脉冲极性控制信号(FR)为触发，OUT信号变化。因此，在脉冲极性控制信号(FR)变化时，如图2所示，段(SEG)侧的电压绝大部分为非选择值的电压。
图4示出图2B所示的事例(1) ⑷中的段(SEG)侧和公共(COM)侧的电压电平。
在图4中，(1)示出段(SEG)侧和公共(COM)侧双方为“H”时的段(SEG)侧的电压 (SEG电压)和公共(COM)侧的电压(COM电压)，(2)示出段(SEG)侧为“L”、公共(COM)侧为“H”时的段(SEG)侧的电压(SEG电压)和公共(COM)侧的电压(COM电压)，(3)示出段 (SEG)侧为“H”、公共(COM)侧为“L”时的段(SEG)侧的电压(SEG电压)和公共(COM)侧的电压(COM电压)，(4)示出段(SEG)侧和公共(COM)侧双方为“L”时的段(SEG)侧的电压(SEG电压)和公共(COM)侧的电压(COM电压)。另外，虚线波形是COM侧的电压波形， 双点划线示出SEG侧的电压波形。
在液晶显示面板18中，为了防止构成液晶的元件被破坏而使特性劣化，使该电压的施加电压为交流电压。并且，以脉冲极性控制信号(FR)为触发进行施加电压的反转。
在图4的(1)的COM数据= “H”、SEG数据= “H”时，在脉冲极性控制信号(FR)为 “H”的期间内，SEG电压为V4，COM电压为V0。并且，在脉冲极性控制信号(FR)为“L”的期间内，SEG电压变化为VO，并且COM电压也变化为V4。
并且，在该图⑵的COM数据= “H”、SEG数据= “L”时，在脉冲极性控制信号(FR) 为“H”的期间内，SEG电压为V2，C0M电压为VO0并且，在脉冲极性控制信号(FR)为“L”的期间内，SEG电压没有变化依然为V2，但是COM电压变化为V4。
并且，在该图(3)的COM数据= “L”、SEG数据= “H”时，在脉冲极性控制信号(FR) 为“H”的期间内，SEG电压为V4，COM电压为V3。而且，在脉冲极性控制信号(FR)为“L”的期间内，SEG电压变化为V0，并且COM电压也变化为VI。
并且，在该图⑷的COM数据= “L”、SEG数据= “L”时，在脉冲极性控制信号(FR) 为“H”的期间内，SEG电压为V2，COM电压为V3。而且，在脉冲极性控制信号(FR)为“L”的期间内，SEG电压依然为V2，COM电压变化为VI。
如图2所示，在公共(COM)侧，由于绝大部分为非选择的行，因此SEG电压和COM电压为图2的(3)或0)。例如，在描绘在白色背景上书写黑色文字的图像的情况下，段数据的绝大部分为白色数据(L数据)，因此成为(4)的图案。由此，在公共(COM)侧，在767X3 =2301条信号线中，施加V3(在(3)的图案的情况下为VI)的电压值。
液晶显示面板18在电气方面作为电容器来发挥功能，所以，当这样将大量信号线设定为1个电压值时，其电源电压产生电压下降。
由此，如图2的下段所示，在脉冲极性控制信号(FR)的上升沿，在多数信号线中选择V3作为COM电压，所以V3的电位大幅下降，少数选择的Vl和V4的电位稍微下降，未选择的VO和Vl没有变化。并且，在脉冲极性控制信号(FR)的下降沿，在多数信号线中选择 Vl作为COM电压，所以Vl的电位大幅下降，少数选择的V2的电位稍微下降，未选择的W、 V3和V4没有变化。
因此，在脉冲极性控制信号(FR)的上升沿的部分中，V2与V4的电位差减小，相反 V3与V4的电位差增大。同样，在脉冲极性控制信号(FR)的下降沿的部分中，VO与Vl的电位差减小，相反Vl与V2的电位差增大。
特别地，图5示出使红色(R)、绿色(G)和蓝色这3个液晶显示面板18a、18b和18c 同步进行显示时的事例( 和的电压下降或上升。
如图5所示，在事例(3)和事例(4)中，COM电压均比SEG电压引起较大的电压下降或上升，SEG电压与COM电压的电位差大于或小于假设的值。例如在设V3 = 15V、V4 = 20V时，它们的差为5V，但是实际上有时成为6 7V。
在白底上显示黑色文字的情况等在绝大部分的行中为事例⑷(SEG数据= “L”)、 仅一部分为事例⑶(SEG数据=“H”)的情况下，在SEG数据=“H”时，被加上电压下降量的电位差，对液晶施加假设的电位差以上的电压，成为由于串扰而引起的画面闪烁，对显示质量造成不良影响。
为了应对该情况，在本实施方式的液晶显示面板中，针对多个液晶显示面板 18a 19c中的若干个液晶显示面板，反转输入脉冲极性控制信号(FR)。在图1的结构中， 利用反相器22使脉冲极性控制信号(FR)反转，并输入到对红色(R)、绿色(G)和蓝色⑶ 这3个液晶显示面板18a、18b、和18c中的静电容量最大的蓝色(B)的液晶显示面板18c进行施加的公共驱动器19b和段驱动器20b中，以使得脉冲极性控制信号(FR)反转的液晶显示面板的静电容量的总和与脉冲极性控制信号(FR)不反转的液晶显示面板的静电容量的总和相近。
在图4中，作为(3a)和(3b)示出此时的段(SEG)侧和公共(COM)侧的电压电平。 图4的事例(3a)对应于事例(3)，事例Ga)对应于事例⑷。
在图4中，在(3a)的前半部分中，脉冲极性控制信号(FR)为“L”，在后半部分中， 脉冲极性控制信号(FR)为“H”，所以，COM电压和SEG电压与事例(3)相反，在前半部分中， COM电压为V1、SEG电压为V0，在后半部分中，COM电压为V3、SEG电压为V4。并且，在Ga) 中也同样与事例⑷相反，在前半部分中，COM电压为V1、SEG电压为V2，在后半部分中，COM 电压为V3、SEG电压为V2。
由此，在本实施方式的液晶显示装置1中，3个液晶显示面板18a、18b和18c的COM 电压在事例( 和事例中均被分散为Vl和V3，所以能够将电压下降抑制得较小。并且，施加电压稳定，所以能够减少显示画面的闪烁。
并且，不需要新设置控制信号，仅通过对脉冲极性控制信号(FR)的一部分施加反相器，就能够利用简单的结构来实现。进而，不是变更各液晶显示面板18的同步，而是仅使脉冲极性控制信号(FR)的一部分反转，所以不会产生颜色偏差。并且，也不需要复杂的控制。
进而，在脉冲极性控制信号(FR)的极性变化时产生的电压下降较小，所以，能够对液晶显示面板18施加期望电压，能够提高显示特性。
另外，在上述例子中，在重叠了红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)这3个液晶显示面板18a、18b和18c的结构中，作为例子，示出了使输入到蓝色的液晶显示面板18b的驱动器 19b和20b中的脉冲极性控制信号(FR)反转的结构，但是本实施方式的液晶显示装置1不限于这种结构。
例如，在上述例子中，虽然使针对蓝色的液晶显示面板18b的驱动器19b和20b的脉冲极性控制信号(FR)的输入反转，但是，也可以相反地使针对红色(R)和绿色(G)的驱动器19a、19c和20a、20c的脉冲极性控制信号(FR)的输入反转。
并且，在上述例子中，虽然使用了红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的液晶显示面板 18，但是，也可以使用其他颜色的液晶显示面板18。该情况下，按照反转输入脉冲极性控制信号的液晶显示面板和不反转输入脉冲极性控制信号的液晶显示面板各自的静电容量之和相近的方式进行选择。
并且，在上述例子中，虽然采用了具有3张液晶显示面板18的结构，但是液晶显示面板18的数量可以是2张，也可以是4张以上。该情况下，也是按照反转输入脉冲极性控制信号的液晶显示面板和不反转输入脉冲极性控制信号的液晶显示面板各自静电容量之和相近的方式进行选择。
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于，该液晶显示装置具有多个单纯矩阵的液晶显示面板；多个驱动器部，它们与多个所述液晶显示面板分别对应地设置，对该液晶显示面板施加驱动电压；控制部，其输出用于使所述驱动器部对所述液晶显示面板施加的驱动电压成为交流电压的脉冲极性控制信号(FR)；以及反相器部，其使所述控制部输出的所述脉冲极性控制信号(FR)反转，并输入到与所述多个液晶显示面板中的至少一个对应的所述驱动器部。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反相器部针对与未输入使所述控制部输出的所述脉冲极性控制信号(FR)反转后的脉冲极性控制信号(FR)的所述液晶显示面板对应的所述驱动器部，以不反转的方式输入该脉冲极性控制信号(FR)。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，根据该液晶显示面板的静电容量，选择与通过所述反相器部反转输入了所述脉冲极性控制信号(FR)的所述驱动器部对应的所述液晶显示面板。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述多个液晶显示面板是红色、绿色和蓝色的胆留型液晶显示面板。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反相器部针对与所述红色、绿色和蓝色的液晶显示面板中的静电容量最大的液晶显示面板对应的所述驱动器部，输入所述反转后的脉冲极性控制信号(FR)。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反相器部针对与所述蓝色的液晶显示面板对应的所述驱动器部，输入所述反转后的脉冲极性控制信号(FR)，针对与所述红色的液晶显示面板和所述绿色的液晶显示面板对应的所述驱动器部，以不反转的方式输入所述脉冲极性控制信号(FR)。
7.一种液晶显示装置的控制方法，该液晶显示装置具有多个单纯矩阵的液晶显示面板；以及多个驱动器部，它们与该多个液晶显示面板分别对应地设置，对该液晶显示面板施加驱动电压，该液晶显示装置的控制方法的特征在于，对用于使所述驱动器部施加给所述液晶显示面板的驱动电压成为交流电压的脉冲极性控制信号(FR)进行反转，并输入到与所述多个液晶显示面板中的至少一个对应的所述驱动器部。
全文摘要
本发明的目的在于，提供如下的液晶显示装置的控制方法能够对应于彩色显示，并且能够利用简单结构减少串扰噪声。液晶显示装置具有3张单纯矩阵的液晶显示面板(18a)、(18b)、(18c)；以及多个驱动器部(19a、20a)、(19b、20b)、(19c、20c)，它们与该3张液晶显示面板分别对应地设置，对该液晶显示面板施加驱动电压，在液晶显示装置的控制方法中，通过反相器(22)使用于使所述驱动器部对所述液晶显示面板施加的驱动电压成为交流电压的脉冲极性控制信号(FR)反转，并输入到与蓝色(B)的液晶显示面板(18c)对应的所述驱动器部(19c、20c)。
文档编号G02F1/133GK102483531SQ20098016116
公开日2012年5月30日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者上野裕史 申请人:富士通先端科技株式会社