JPH01285989A - 液晶表示装置の駆動方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各表示ドツトが７トリクス的にアドレスされる
液晶表示装置の駆動方式に関する。

〔従来の技術〕

従来パーソナルコンピューター等の表示端末として用い
られる液晶表示装置は、縦方向横方向共に表示に必要な
ドツト数分のみ電極を設けており、その外周の部分には
電圧を印加しない構成を取っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような構成をとっていたため、電圧が印加されて
いない部分の光透過率が低くなるタイプの液晶を用いた
場合は、上下の電極が交差する有効表示部の外周の部分
に第３図に示すような暗い額縁のような部分が出来てし
まった。そのため表示部の文字を暗く背景を明る（して
液晶表示装置を用いた場合は、第４図に示すように文字
と外周部とが近接してしまい非常に見にくくなってしま
うという問題があった。

予：５図は６４０Ｘ２００ドツトの液晶表示パネルの略
図を示したもので行電極群が一方の基板に列電極群が他
方の基板に設けられている。−１−記問題を解消するた
め第５図に示すように有効表示部の縦方向電極Ｙ、〜Ｙ
６４ｏ及び横方向１・１．極Ｘ１〜Ｘ２ｏｏの上下左右
に図示のようにＹ。、Ｘｏ市極を設け、該電極部の光透
過率と有効表示部の背景の光透過率とを等しくさせよう
としても、それを実現させるための駆動法がなかった。

そのため液晶パネルを装置に組み込んだ場合第６図に示
す見切り内の液晶パネルの有効表示部４の背景部と外周
部乙の表示状態が異なってしまうことは避けられなかっ
た。また最近の液晶を用いた機器には表示方式を切り換
えて有効表示部の背景部と文字部の明るさとを反転させ
る機能か加＋えられてきたため、この表示方式に従って
外周部の明るさを＋）Ｊり換えることも望まれていイ、
。

本発明は以上のよう′ｔ、ｃ問題点を解消させ、液晶表
示パネルの外周部の光透過率を有効表示部の背景の光透
過率と等しくすることを可能にする液晶表示装置の駆動
方式を提供することを［１的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては順次選択される第一の行電極群（第５
図Ｘ、〜Ｘ２００）と対応する行の表示内容によって駆
動信号が与えられる第一の列電梧群（第５図￥１〜Ｙ６
４０）との交点で形成される有効表示領域の外周部に第
二の行電極群（第５図ＸＯ）と第二の列電極群（第５図
Ｙ。）とを設け、第一の行電極群には非選択時如は第一
の電位、選択時には第二の電位を印加し、第一の列電極
群には第三もしくは第四の電位を印加するのに対し、第
二の列電極群には表示方式に従って第三もｌ〜くけ第四
の電位を印加し、第二の行電極群に対しては表示方式に
従って第一、二、三、四の正位とは異なる第五と第六の
電位もしくは第七と第八の電位を周期的に印加すること
により有効表示領域の背景部と外周部とに印加する電圧
の実効値を等しくすることを可能とし、その結果両者の
光透過率を等しくすることを実現した。

〔実殉例〕

以下図面に基づいて本発明の説明を行う。

第７図は行電極群Ｘ１〜Ｘ２ｏｏ、列′ｉ′Ｉｊ］Ｗ１
．群）′１〜Ｙ、４ｏに印加する駆動信号を説明する波
形図である。第５図の行電極群ＸＩ〜Ｘ２ｏｏには第７
図に示すように順次選択（ｉ号を与え、列電極群Ｙ。

〜Ｙ、４ｏには対応する行電極群の表示内容に、よった
駆動信号を与える。Ｎ番目の列７１．−極群の表示が１
行目から１９８行［１までＯＮ、１９９．２００行目が
ＯＦＦの場合は第７図のＹＮに示す信号を与える。

第８図は各？ｔ（極に与える信号の電位を説明する波形
図で、Ａには行駆動信号、Ｂには列駆動信号を示してい
る。

タイミングＴ１に於て、行電極には非選択時に第一の電
位である■、を、選択時に第二の７１ｊ位である■１を
与え、列７に極には行？ｌＬ＠ｔの選択タイミングに合
わせてドツトなＯＮにするときは第三の電位であるｖ６
を、ドツトをＯＪパ１２にする時は第四の電位であるｖ
４を与える。

ここでは液晶がＯＮの時光透過率が大きく、ＯＦＦの時
光透過率がちいさい、即ち第３．４図に示すように液晶
パネルの電圧が印加されていない部分が暗くなるクイズ
であることを前提如説明をすすめる。

タイミングＴ２においては液晶にり、える電解の極性を
反転させるため］／２１（Ｖ、〜ｖ６　）の電位レベル
を軸に駆動信号を反転させている。

その結果行電極には非選択時に第一の電位であるＶ２を
、選択時に第二の電位であるｖ６を与え、列電極群には
第三の電位である■１　もしくは第四の電位であるＶ３
を与えている。

（反転軸の関係でタイミングＴ、に於ける第二の電位と
タイミングＴ２に於ける第三の電位とが、タイミングＴ
、に於ける第三の電位とタイミングＴ２に於ける第二の
電位とがそれぞれ一致している。） Ｖｌ、■２、■３、■４、■７、■、の正位レベルは、
分割数をＮ　、　Ｖ　、Ｖ　２　＝　Ｖ　ｏ　としたと
き図示のように ｖ、　−ｖ、、　＝ｖ２−ｖ３＝ｖ、　−ｖ、　＝ｖ５
−ｖ、　＝ｖ。

Ｖ　＋　　ＶＯ＝（−ｆＦＪ−１刊）ＶＯとするのが最
適と知られている。

第９図は液晶に実際に印加される電圧波形を示しまたも
ので行電極に印加する駆動信号と夕＋１　市ＷＬＶｃ印
１刑する駆動信号の差を表［７ている。

タイミング１１．１３時の波形は行電極１小動（ｒｉぢ
が選択レベルの時を示［７ており、タイミングｔ２、第
４の波形は行電極駆動信号が非選択し・・ζルの時を示
し−Ｃいる。タイミング１．．１３に於ける印加電圧は
、列駆動信号がＯＮし・人ルのとき、ｊ　ｔｘ　ｂち■
、レベルかＶｌ　レベルの時それぞれ（υ′下ｒ−ｚ　
　　）Ｖｏ　　　、　　−（ＪＥ’ｒ　　−ト　’　　
　）　　Ｖａ　　　、　　　ＯＦ　　Ｉ’レベルのとキ
、即ち■４　レベルか■３レベルの時それぞれ（ＪＮ−
１）ｖｏ、−＜　ｕ−１）Ｖ（１となる。タイミングｔ
２、第４における印加電圧は同一列」二の他のドツトの
表示内容により■。もしくは−■。となる。

第８．９図に示す駆動信号を印加すると液晶のＯＮのド
ツトに印加される実効電圧■。Ｎと、ＯＦ　Ｉ”のドツ
トに印加されろ実効１１ｊ、圧■。、うけ以下の如くな
る。

一■ｏνｑ石所＝百７）１（２） 次に本発明による液晶表示パネルの有効表示部の背景と
外周部６とへ印加する実効電圧を一致させる方法を第１
０図を用いて説明する。

第二の列電極群Ｙ。には有効表示部の背景をＯＮにする
表示方式かＯＦＦにする表示方式かに応シてＯＮレレベ
ＯＦＦレベルの電位を与えればよい。即ち背景部がＯＮ
の時は第三のレベルであ７；）ＶＯモＬ＜は■１　レベ
ル、ＯＦＦのときは第四のレベルである■４　もしくは
■３レベルを与えればよい。

第二の行電極群Ｘ。に与える電位には問題がある。Ｘ、
〜Ｘ　２ｏｏ　と同じ様に選択レベルの電位を与えると
ＸｏとＹ、〜Ｙ６４ｏ　との交点部が列電極の駆動信号
に応じた表示をしてしまい、−様にＯＮもしくはＯＦＦ
の表示にすることが出来ない。

従って選択レベルの電位を与えることは出来ない。

次にＸ。に常に行電極群の非選択レベルｖ５の電位を与
えた場合は列電極群の電位が■４　もしくは■６である
から、Ｘｏ　と列電極群との交点部の液晶に印加される
電圧の実効値■工はｖＸ二■。となる。このＶｘの１直
は（１）式の■。Ｎの（偵、４ニリも常に小さく、また
Ｎ＝５以上の時の（２）式の■。Ｆ、のｆ＋ｉ″１より
も小さい。従ってこの時のＸ。と列１−Ｌｉ’、　Ｔｈ
　ｒｉＹとの交点部の表示は有効表示部よりもかなり暗
＜　ｌ（ってしまう。

次にＸ。に周期的に同じ時間ずつ■４と■６の電位レベ
ルを与えてみる。列７１−１′極群の？Ｅ位は■４もし
くは■６に固定されているからＸ。と列電極群間の電圧
はゼロと２■ｏの状態を繰り返す。ｏｒってこの条件で
のＶｘは Ｖｘ−Ｖ。シ仔ワ四罰「冒−７ｚ−２’　＝ＶＯ５この
■８の値は（１）式の■。Ｎの飴よりも常に小さ（、（
２）式の■。２Ｆの値よりも常に大きくこの関係は分割
数Ｎによらず一定である。そこで第一の電位Ｖ、との電
位差が第三の電位Ｖ６よりも大きい第五の電位■６１と
、第一の電位■５との雷１位差が第四の電位ｖ４　より
も大きい第六の電位Ｖ　４１を用意し、Ｘｏに該第五の
電位と第六の電位とを周期的に同じ時間ずつ印加すれば
ＶｘＯ値が増加するのでＶＸ＝Ｖ、、どなるよう第五と
第六の電位のレベルを合わせ込むことが可能である。同
様に第一の電位Ｖ、との電位差が第三の電位Ｖ。よりも
小さい第七の電位■６□と、第一の電位■、との電位差
が第四の電位■４よりも小さい第八の電位Ｖ４２を用意
し、Ｘｏに該第七の電位と第八の電位とを周期的に同じ
時間ずつ印加すればＶＸの値が減少加するのでＶ　ｘ　
”　Ｖ　ＯＦＦとなるよう第七と第八の電位のレベルを
合わせ込むことが可能である。

第８図に示すように Ｖ４１　　ｖ４”Ｖ４　　Ｖ４２二Ｖ６２　　ＶＯ＝Ｖ
６Ｖａｔ　＝　ｘＶ。

としたとき、ＸｏにＶ４１とＶａｔのし・クルを交互に
与えたときのＶｘの値ｖＸＯＮと、Ｘ　ｏ　Ｋ　Ｖ　４
２　トｖｅ２のレベルを交互に与えたときのＶＸの値Ｖ
　Ｘ０ＰＰの値は以下のようになる。

Ｖｘ（、、−ｖｏ、Ｅ７’ｚτｘ”　４−　］　／　２
ｒ’　（２＋　Ｘ　）　’−ｖｏム１〒乙１丁 ＶＸＯＦＰ＝ＶＯ］／２＊Ｘ”　＋１／’２”　（２Ｘ
）’＝ｖｏｖ／ｘ２−２ｘ＋２ Ｖ　ｏＨ＝Ｖ　ｘｏＨとおくと ｘ２＋２ｘ＋２＝２（、／Ｎ＋１　）／ｖ’Ｎ故に　　
ｘ＝ｉの「〒　　　（３） Ｖ　ｏｙｐ：　Ｖ　Ｘ０ＦＦとおくと ｘ２−２　ｘ＋２＝２　（ＪＦＦ−１）／ｖ’Ｎ故に　
　ｘ＝ｌ−ヤ石−一）−ン７祢　　　（４）すなわちＸ
　Ｋ　ｆ３）式の１直をもちいてＶ　４１、ＶＯ１を決
め、該電位レベルを周期的に同じ時間ずっＸ。

電極に印加すればＶ　ＸＯＮ　”　Ｖ　ｏＮとなる。と
いうことは、液晶表示装置パネルの有効表示部の背景が
ＯＮ状態で明るくなっている時Ｘｏ正電極この駆動信号
を印加すると、背景部と外周部との明るさが同じになる
ことを示している。

またＸに（４）式の値をもちいてＶイ２、■、２を決め
、該電位レベルを周期的に同じ時間ずっＸ。１Ｌ極に印
加すればＶ　Ｘ（ＩＦＦ”　Ｖ　ＯＦＦとなる。という
ことは、液晶表示装置パネルの有効表示部の背景がＯＦ
Ｆ状態で暗くなっている時Ｘ。電極にこの駆動信号を印
加すると、背景部と外周部との暗さの程度が同じになる
ことを示している。

なお以」二の説明ではＶ、〜■。の電位関係が最適直に
設定されている場合について述べてきたが、最適値に設
定されていない場合でも同様の方法でＶｘを合わせ込め
ることは勿論である。

第１１図は本発明で用いる駆動信号波形を示した波形図
である。

Ａは第一の行電極群に与える駆動信号の一つ、Ｂは有効
表示部の背景がＯＮ状態である時外周部をＯＮ状態にす
るためＫＸｏ電ｊｒ１ｉ１に印加する駆動信号の実施例
、ＣはＸ。電極に８で示す駆動信号が与えられた時Ｘ。

電極と列電極群の交点部の液晶に印加される電圧波形、
Ｄは有効表示部の背景がＯＦＦ状態である時外周部をＯ
ＦＦ状態にするためにＸ。電極に印加する駆動信号の実
施例、ＥはＸ。電極にＤで示す駆動信号が与えられた時
Ｘｏ正電極列電極群の交点部の液晶に印加される電圧波
形を示したものでタイミングＴ、、Ｔ３．１゛６時とタ
イミングＴ２　、Ｔ４　、Ｔｏ時とでは液晶に印加され
る電圧の極性が反転されるようになっている。またＴ、
〜Ｔ６の期間台々が１フレームを示している。

Ｂに於て駆動信号の電位レベルとしては従来用いられて
いる■、〜ｖ６　とは異なったＶｌい■３いＶ４１、■
８．を用いている。それらの関係は第１０図を用いて説
明したように Ｖ＋＋　　ＶＩ　＝Ｖ３Ｖ３１”Ｖ４１　　Ｖ４＝Ｖ６
　　ＶＨ：ＸＶ。

としている。■６．とＶｌｌが第五の電位レベル、Ｖ４
１とＶＳ２が第六の電位レベルである。Ｂの例では１フ
レ一ム期間を前半と後半とにわＩＪ“、第五のレベルと
第六のレベルとを交互に与えるようにしている。また列
電極群に与えられている電位レベルに関係なく液晶に印
加する実効電圧を等しくする必要があるのでフレーム期
間内のどのタイミングでも第五と第六の電位が等しい時
間ずつ与えられるようにしている。すなわちタイミング
【１１においては第六のレベル、’３１においては第五
のレベル、’５１においては再び第六のレベルというよ
うに周期的に同じ時間ずつ第五と第六のレベルが印加さ
れるようになっている。

Ｘｏ電極にＢに示す駆動信号を印加する時Ｙ。

電、８ＩＬにはＯＮレレベ即ち第三の電位レベル■６、
■１を与えればよい。そうすればＹ。電極と行電極群と
の交点部の液晶も有効表示部の背景と同じ明るさになる
のは自明である。

Ｃの電圧波形は列電極群に与えられている電位により液
晶に＋（２＋Ｘ）ＶＯもしくはＸｖｏ、−（２＋ｘ）Ｖ
。もしくは−ｘＶｏの電圧が印加されることを示してい
る。この電圧の実効値は第１０図を用いて説明したよう
に、（１１式のＶ。、の値に等しい。

Ｄに於て駆動信号の電位レベルとしては従来用いられて
いる■１〜ｖ６　とは異なった■、２、ｖ３□、ｖ４□
、ｖ６□を用いている。それらの関係は第１０図を用い
て説明したように ＶＩ　　ＶＩ２＝Ｖ３２　　Ｖ３二Ｖ４　　Ｖ４２＝Ｖ
６２　　ＶＯ＝ｘＶ。

としている。ＶＯ２とＶ　Ｈ２が第七の電位レベル、Ｖ
　４２とＶ　３２が第八の電位レベルである。その他の
配慮は第１１図に示すＢと同様に成されている。

Ｘｏ主電極Ｄに示す駆動信号を印加する時Ｙ。

電極にはＯＦＦレベル即ち第四の電位レベル■４、■３
を与、えればよい。そうすればＶｏ電−極と１″４”ｉ
ｊｌ。

極群との交点部の液晶も有効表示部の背景と同じ明るさ
になるのは自明である。Ｅの雷、圧波形は夕１［電極群
に与えられている電位により液晶に＋（２−ｘ）Ｖｏ　
もしくは−ＸＶｏ、−（２−ｘ）ＶｏもしくはｘＶｏの
電圧が印加されることを示している。この電圧の実効値
は第１０図を用いて説明したように、（２）式の■。１
．の１直に等しい。

第１２図は本発明で用いる駆動信号波形の他の実施例を
示したもので、Ａは単にフ１ノーム１υ１間を示すため
に用いたもので第１１図に示すＡのｅ号に等しく、Ｂは
第１１図に示すＢ、Ｄの波形の改の電位を示している。

第１１図の例ではＢ、Ｄの波形がそれぞれ第五、七と第
六、への電位レベルを取る周期が１／２フレームの単位
だったのに対し、第１２図の実施例ではその周期が短縮
されている。該周期が長いと液晶の表示にフリッカ−が
生じてしまうので第１２図のように周期を短め圧する方
が望ましい。

但し短（し過ぎると液晶に印加される電圧波形のなまり
の関係で印加実効電圧が減少してしまうので注意が必要
である。

第１図は本発明の駆動方式による駆動信号波形の実砲例
を示した波形図である。

第１図においてＡは第１１図に示すＡと同じ信号、Ｂ、
Ｃは本発明による駆動信号でそれぞれＸｏ主電極Ｙｏ主
電極与える信号、ＤはＢ信号とＣ信号との差すなわちＸ
。電極とＹｏ主電極の交点部の液晶に印加される電圧波
形である。第１図はＴＡの期間有効表示部の背景が文字
部よりも明るい表示方式であったものが１゜のタイミン
グ以降Ｔ、の期間は逆の、背景よりも文字が明るい表示
方式に切り換えられた場合の波形図である。これに応じ
てＢの波形をＴＡの期間第五と第六の電位を周期的に取
る第１１図に示すＢに示した波形、Ｔ、の期間第七と第
八の電位を周期的に取る第１１図に示すＤに示した波形
としている。またＣの波形なＴＡの期間ＯＮレベルであ
る第三の電位を取る波形、Ｔ、の期間ＯＦ　Ｆレベルで
ある第四の電位を取る波形として（・る。その結果Ｆ３
　（ｉｔ−１４とＣ信号の差である電圧波形りは図示の
ようになる。

Ｄの実効電圧はＴＡの期間（１）式の■。Ｎと等しく、
１゛、の期間（２）式のＶ。２２と等しくなっている。

従ってＸ。電極ＫＦ３に示す駆動信号、Ｙｏ主電極Ｃに
示す駆動信号を印加すれば表示方式の変更で有効表示部
の背景がＯＮ状態になってもＯＩ”　Ｐ状態になっても
外周部の光透過率を背景部のそれに合わせることが出来
る。

第２図は本発明の駆動方式による駆動信号波形の他の実
施例を示した波形図で、Ａは第１図に示すＡと同じ信号
、Ｂは第１図に示すＢの信号の他の例である。第２図の
８信号は第１２図で説明した波形を用いており第１図の
Ｂ信号と取る電位レベルは同じだが周期が異なっている
。第２図の方式にすると第１２図で説明したような改善
が期待できる。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明による駆
動信号方式に従って第二の行電極群Ｘ。、第二の列電極
群Ｙ。に駆動信号を与えれば第４図に示す有効表示部４
の背景と外周部６との明るさ即ち光透過率を、表示方式
の変更によって背景部のＯＮ、ＯＦＦ状態が変わったと
しても一致させることが出来、液晶表示パネルを一段と
見やすくすることが出来る。

また液晶表示装置の明度調整のため液晶表示装置への印
加電圧を変化させても各電位の関係さえ保てば有効表示
部の背景と外周部の明るさが異なってしまうことはない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による駆動信号波形図、第２図は本発明
による駆動信号波形図の他の実施例、第３．４．５．６
図は液晶パネルの構成を説明する構成図、第７．８．９
図は公知の駆動信号波形図、第１０図は本発明による駆
動方式を説明するための波形図、第１１．１２図は本発
明による駆動力式で用いる駆動波形図である。 Ｘ、〜Ｘ２ｏｏ・・・・・・第一の行電極群、Ｘｏ・・
・・・・第二の行電極群、 Ｙ、〜Ｙ、４ｏ・・・・・・第一の列電極群、Ｙｏ・・
・・・・第二の列電極群、 Ｖ５、■２・・・・・・第一の取位、 Ｖｌ、Ｖ６・・・・・・第二の電位、 Ｖ、、Ｖ、・・・・・・第三の電位、 ■４、Ｖ３・・・・・・第四の取位、 ■０３、Ｖｌｌ　・・・・・・第五の電位、Ｖ４１、■
３．・・・・・・第六の電位、■６２、Ｌ２・・・・・
・第七の取位、Ｖ４２、■５．・・・・・・第八の電位
、。 第２図 第３図 第４図 −〜−−−０声　目　Ｚ ）’ＣＸ　Ｘ　　　ｙ、　　　Ｘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 順次選択される第一の行電極群と該電極群の両側に配置
   された第二の行電極群を有する一方の基板と、対応する
   行の表示内容によって、駆動信号が与えられる第一の列
   電極群と該第一の列電極群の両側に配置された第二の列
   電極群を有する他方の基板とで液晶を挾持してなる液晶
   表示装置の駆動方式に於て、前記第一の行電極群に非選
   択時には第一の電位、選択時には第二の電位を印加し、
   前記第一の列電極群には対応する行の表示内容によって
   第三もしくは第四の電位を印加し、前記第二の列電極群
   には表示方式に従って、前記第三もしくは第四の電位を
   印加し、前記第二の行電極群には前記表示方式に従って
   前記第一、二、三、四の各電位とは異なる第五と第六の
   電位もしくは第七と第八の電位を周期的に印加すること
   を特徴とする液晶表示装置の駆動方式。