JP2568687B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示素子をマトリクス状に鉄列した液
晶パネルの表示電極及び走査電極に、それぞれ駆動信号
を出力する表示側駆動回路及び走査側駆動回路をもった
液晶モジュールと、この液晶モジュールの動作を制御す
るタイミング回路を備えた液晶表示装置用駆動回路にお
いて、時分割駆動時、液晶表示素子に直流成分を残留さ
せない様に、駆動信号の極性を反転させて、液晶表示素
子に印加する液晶表示装置の駆動方法に関するものであ
る。

従来の技術 液晶は極性を持たないので、直流で駆動を行うと、液
晶自身の劣化が起こり、液晶表示において大きな問題と
なる。そのため、液晶は交流駆動を行うことが必要であ
る。マトリクス状液晶表示装置の時分割駆動法には、液
晶表示素子への印加電圧の極性反転周期の異なる次の２
種類の方式がある。

１つは、垂直同期信号（フレーム信号）周期毎、すな
わち、全走査信号線を選択する期間毎に、液晶表示素子
への印加電圧の極性を反転させ、２フレーム信号周期で
交流化を行うもの（Ａタイプ）である。

第３図に、一例として、第２図の表示パターンを表示
する。この方式による印加電圧波形を示す。

第２図において、Y1,Y2、…… Yn−１、Ynは走査信
号線、Xiは表示信号線、白丸は選択素子、黒丸は非選択
素子を示す。

第３図（ａ）及び（ｂ）は、走査信号線Y1に印加され
る走査信号波形、表示信号線Xiに印加される表示信号波
形を示す。また、第３図（ｃ）は、走査信号線Y1と表示
信号線Xiとの交点に位置する液晶表示素子に印加される
電圧波形を示す。ここで、Ｔは１走査信号線を選択する
期間を示し、第３図（ｃ）により走査信号線ｎとＴの積
の２倍で交流化が行われる。

この図において、V0は走査信号及び表示信号の選択ハ
イレベル、V1は走査信号の非選択ハイレベル、V2は表示
信号の非選択ハイレベル、V3は表示信号の非選択ロウレ
ベル、V4は走査信号の非選択ロウレベル、V5は走査信号
及び表示信号の選択ロウレベルの電圧値を、それぞれ示
している。ただし、V4−V5、V4−V3、V1−V0、V0−V2の
絶対値はすべて等しい。

他の１つは、１走査信号線を選択する期間の半分毎
に、液晶表示素子への印加電圧の極性を反転させ、１走
査信号周期で交流化を行うもの（Ｂタイプ）である。

第４図に、一例として、第３図と同様に、第２図の表
示パターンを表示する印加電圧波形を示す。

しかし、液晶表示装置では、液晶表示素子の容量成分
と表示電極及び走査電極線の抵抗成分により等価回路を
形成しており、液晶表示素子を交流で駆動した時、液晶
表示素子への実効印加電圧は、その周波数成分に依存
し、周波数が高くなる程液晶表示素子への実効印加電圧
は低下する。そのため液晶表示装置が大型化すると、表
示電極数及び走査電極数が増加し、液晶表示素子への実
効印加電圧の周波数依存性が大きくなる。

Ｂタイプで液晶駆動を行うと実効印加電圧周波数が高
くなり、液晶表示素子に実際に追加される選択電圧と非
選択電圧は共に低くなり、さらにその電圧差は小さくな
る。そのため液晶表示上においては致命的にムラとな
る。

そういう理由により、大型液晶表示装置では、Ｂタイ
プよりもＡタイプで交流化を行う方がよいと考えられて
いる。

しかし、Ａタイプでは液晶表示素子への実効印加電圧
周波数は表示パターンによる駆動周波数成分に依存して
しまう。駆動周波数差が大きくなるような表示パターン
では、実効印加電圧周波数差も同様に大きくなり、液晶
表示素子への実効印加電圧に差が生じ、表示ムラが発生
する。

この理由により、液晶駆動周波数が極度に高くなるの
を防ぎ、表示パターンによる液晶表示素子への印加電圧
周波数差を小さくするために、ＡタイプとＢタイプのほ
ぼ中間に位置する次のような方式が一般的に取られてい
る（Ｃタイプ）。

それは、走査信号線数をｎとした時、ｎよりも小さな
自然数ｌ本の走査信号線を選択する毎に極性の反転する
ような交流化信号M1で駆動させ交流化を行っている。

ｎとｌの最小公倍数をｌで割った値が偶数となる時に
は、上記信号M1で駆動させると液晶表示素子に、直流成
分が残留してしまう。これに対しては、M1を全走査信号
線を選択する期間の奇数倍毎に反転する極性信号M2によ
り反転させた新たなる交流化信号M3で駆動させることに
より交流化を行っている。

第５図において、第２図の表示パターンを表示する印
加電圧波形を示す。この方式で、１走査信号線を選択す
る期間Ｔと、ｎよりも小さな自然数ｌとの積ｌ×Ｔ毎
に、液晶表示素子への印加電圧の極性を反転させる。な
お、第５図では、ｌ＝２に対応している。

この方式では、適当な上記ｌを選ぶことによって、液
晶表示素子への実効印加電圧周波数が極度に高くなるの
をおさえ、表示パターンによって生ずる実効印加電圧周
波数差を小さくすることができる。これにより、Ａタイ
プおよびＢタイプの方式で駆動させるよりも、表示特性
的にみて良くなる。

発明が解決しようとする課題 従来用いられていたこのＣタイプの方式では、次に述
べるような問題点がある。

１つは、上記ｌの選び方によって、液晶画面上におけ
る数本から数十本にわたり横スジが発生することであ
る。

この原因として、極性信号の切り換え時の走査信号線
に印加される電圧の波形歪が、それ以外の走査信号線に
印加される電圧の波形歪より大きくなるため、液晶素子
への実効印加電圧が後者に比べ、前者が低くなることが
考えられる。ｌが液晶表示装置の走査信号線の約数とな
った時、この切り換えが常に同一走査線上に来るため
に、この部分に横スジが発生する。

横スジは、液晶表示品質上において致命的であり、こ
のようなｌの値を用いることは不可能である。

現在、一般に用いられている液晶表示装置の走査信号
線数は、液晶駆動回路上において、２のベキ乗や10の偶
数倍の値を取る事が多く、この様な値は、約数の数が非
常に多くなる。言い換えるならば、このＣタイプ方式で
は、表示品位の点から、用いることのできるｌの数が非
常に少なくなるということである。

このｌの制限が、表示パターンによって生ずる印加電
圧周波数差を小さくするというＣタイプ方式の目的を、
達成することを妨げている。

第２の問題として、ｎとｌの最小公倍数をｌで割った
値が偶数となる場合、極性信号M3によって液晶駆動させ
た時に、表示画面の最下端に第１の問題と同様な横スジ
が発生する。

これは、上述した理由と同様で、全走査信号線を選択
する期間の奇数倍毎に反転する信号M2によって極性切り
換えが最終走査信号線選択時に起こるためである。

走査信号線数は偶数となることが大半で、この時ｎと
ｌの最小公倍数をｌで割った値は偶数となることが非常
に多くなる。すなわち、極性信号M3によって、液晶駆動
させる機会が多くなる。このことにより、このＣタイプ
方式では、表示画面の最下端に横スジが発生するという
問題は避けられないものとなっている。

本発明し、上記に挙げた２つの課題を解決し、表示パ
ターンによって生じる液晶表示素子への印加電圧周波数
差を最小限にくいとめることにより表示ムラを小さくす
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 これらの課題を解決し、上記目的を達成するために、
本発明は、垂直同期信号周期を１走査信号線を選択する
期間で割った数が、走査信号線数よりも大きくなる様な
垂直同期信号で下記に述べるような方式で、液晶駆動を
させたものである。

垂直同期信号周期を１走査信号線を選択する期間で割
った数をｍ、ｍと同じ、あるいはｍよりも小さな自然数
をｌ、ｍとｌの最小公倍数をＨとすると、 （１） H/lが奇数となる時、 ｌ本の走査信号線を選択する毎に、液晶表示素子への
印加電圧の極性を反転させる。

（２） H/lが偶数となる時、 ｌ本の走査信号線を選択する毎に、液晶表示素子への
印加電圧の極性を反転させ、さらに、この極性を垂直同
期信号周期毎に反転させる。

作用 この液晶駆動方式によって、次に述べるように、上記
の２つの問題を解決し、表示パターンによって生じる液
晶表示素子への印加電圧周波数差を最小限にくいとめ、
表示ムラを小さくするという目的が達成できる。

まず、第１の問題については、例えば、垂直同期信号
周期を１走査信号線を選択する期間で割った数ｍを、走
査信号線数よりも１ないし２大きな数となるような垂直
同期信号において液晶駆動させると、ｍの約数の数は、
走査信号線数の約数の数よりも減少することより、横ス
ジが発生する機会は少なくなる。

また、表示パターンによって生じる液晶表示素子への
印加電圧周波数差を最小限にくいとめる上記ｌに対し
て、最も適したｍを決めることができる。この様に、ｍ
を走査信号線数ｎより大きく取ることにより、本目的を
達成することができる。

第２の問題については、ｍを走査信号線数よりも大き
くすることにより、垂直同期信号周期による極性反転時
に起こる波形歪の影響は、最終走査信号線選択時を越え
た時点に及び、表示画面上においては横スジの発生等の
問題は発生しない。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。第１図に本発明の一実施例による印加電圧波形を示
す。第１図（ａ）は、第２図の表示パターンを表示する
ために走査信号線Y1に印加される走査信号波形を示し、
第１図（ｂ）は、表示信号線Xiに印加される表示信号波
形を示す。本発明においては、１走査信号線を選択する
期間Ｔの半分毎、あるいは、全走査信号線を選択する期
間ｎ×Ｔ毎に極性反転を行うのではなく、ｎ×Ｔよりも
短いｌ×Ｔ毎に極性の反転を行うものである。なお、第
１図では、ｌ＝２に対応している。

さらに、本発明では、垂直同期信号期間を１走査信号
線を選択する期間で割った数ｍが、ｎよりも大きくなる
ような垂直同期信号によって駆動する。なお、第１図で
は、ｍ＝ｎ＋１に対応している。

第１図中において、V0は走査信号及び表示信号の先端
ハイレベル、V1は走査信号の非選択ハイレベル、V2は表
示信号の非選択ハイレベル、V3は表示信号の非選択ロウ
レベル、V4は走査信号の非選択ロウレベル、V5は走査信
号及び表示信号の選択ロウレベルの電圧値を、それぞれ
示している。ただし、V4−V5、V4−V3、V1−V0、V1−２
の絶対値はすべて等しい。

発明の効果 以上のように、本発明は、垂直同期信号周期を１走査
信号線を選択する期間で割った数ｍが、走査信号線数ｎ
よりも大きくなるような垂直同期信号で液晶駆動させ、
さらに、ｍよりも小さな自然数ｌ本の走査信号線を選択
する毎に、液晶表示素子への印加電圧の極性を反転させ
たり、あるいは、ｌ本の走査信号線を選択する毎に印加
電圧の極性を反転させ、さらにこの極性を垂直同期信号
周期毎に反転させることにより、液晶表示上における横
スジの発生を防ぐことができ、表示パターンによる液晶
駆動周波数差を最小限にくいとめることにより表示ムラ
を少なくすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の表示パターンを表示する本発明の駆動
方法による液晶表示素子への駆動信号波形図、第２図は
表示パターンの一例を示す説明図、第３図は第２図の表
示パターンを表示する従来のＡタイプ方式の駆動方式に
よる液晶表示素子への駆動信号波形図、第４図は第２図
の表示パターンを表示する従来のＢタイプ方式の駆動方
法による液晶表示素子への駆動信号波形図、第５図は第
２図の表示パターンを表示する従来の実用的なＣタイプ
方式の駆動方法による液晶表示素子への駆動信号波形図
である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直同期信号周期を、１走査信号線を選択
   する期間で割った数をｍ（ｍは液晶表示装置の走査信号
   線の数ｎよりも大きな自然数）とし、ｍと同じあるいは
   ｍより小さな自然数をｌとし、ｍとｌの最小公倍数をＨ
   とすると、H/lが奇数となる時には、ｌ本の走査信号線
   を選択する毎に、液晶表示素子への印加電圧の極性が反
   転する様に液晶駆動を行い、H/lが偶数となる時には、
   ｌ本の走査信号線を選択する毎に反転する印加電圧の極
   性を、さらに垂直同期信号の周期毎に反転する様に液晶
   駆動を行う液晶表示装置の駆動方法。