JPH0766248B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置及びその駆動方法

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JPH0766248B2
JPH0766248B2 JP60018576A JP1857685A JPH0766248B2 JP H0766248 B2 JPH0766248 B2 JP H0766248B2 JP 60018576 A JP60018576 A JP 60018576A JP 1857685 A JP1857685 A JP 1857685A JP H0766248 B2 JPH0766248 B2 JP H0766248B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置の駆動方式に係わり、特に単一
の液晶パネル内にドツトマトリックス型表示部と、固定
パターン型表示部および/又はセグメント型表示部とを
備えた液晶表示装置を高時分割駆動する際、部分的にコ
ントラスト特性を改善するに好適な駆動方式に関する。
〔発明の背景〕
液晶表示装置の一例の斜視図を第1図に示す。図におい
て、上側ガラス基板1には透明導電膜からなる電極3が
形成され、下側ガラス基板2には同じく透明導電膜から
なる電極4が形成され、これらガラス基板12の間には数
ミクロンから数10ミクロンの厚みの間隔が設けられて液
晶層5がサンドイツチされている。このような構造で
は、電極3,4によってマトリツクスが形成され、電極3,4
の交差点が絵素として動作する。一般に液晶の透過光強
度,反射光強度あるいは相対輝度は、液晶に印加する電
圧の実効値に依存して定まる性質を有する。液晶表示の
原理には動的散乱モード(DSM),電界効果モード(FE
M)等がある。前記液晶層5については、上側ガラス基
板1に接する液晶分子の長軸方向と下側ガラス基板2に
接する液晶分子の長軸方向とが直交するようなねじれ構
造(ツイステツド構造)を、正の誘電異方性を有するネ
マチツク液晶を用いて形成し、この液晶層5への電圧印
加の有無により生ずる前記ねじれ構造の電気光学変化を
前記ねじれ構造の前後に配置された一対の偏光板で検出
するツイステツドネマチツク方式の液晶表示装置(特公
昭51−13666号)が現在最も一般的に使用されている。
第1図に示した液晶マトリツクス・デイスプレイの駆動
方式としては、線順次走査方式が一般に用いられてい
る。説明を簡単にするため、走査電極をX1,X2,X3、信号
電極をY1,Y2,Y3としたときのある時間における状態を第
2図に示している。走査電極をX1,X2,X3の順に選択して
走査するとき、ここではX2を選択しときの状態であり、
走査X2を斜線で示している。
一方信号電極には画像信号が印加されるが、ここではY2
を選択した場合であり、信号電極Y2を斜線で示してい
る。
第2図の状態図において、走査電極、信号電極のいずれ
もが選択されているX2,Y2の交点である絵素11の状態を
選択状態、X2またはY2上にありいずれか一方の電極が選
択されている絵素(第2図の12)の状態を半選択状態、
X2,Y2のいずれにも交わらず、走査電極および信号電極
が選択されてない絵素(第2図の13)の状態を非選択状
態として以下説明する。
液晶のマトリツクス駆動法としては電圧平均化法があ
り、時分割数N(N=走査電極数)に対し最大の動作マ
ージンおよび高い表示品質を得る方法としては、 一定の期間中に選択された信号電極に交互に印加する電
圧をV111,V112、選択されない信号電極に交互に印加す
る電圧をV121,V122、選択された走査電極に交互に印加
する電圧をV211,V212、選択されない走査電極に交互に
印加する電圧をV221,V222、選択状態の絵素に印加され
る交流電圧の振幅をV0、任意の定数をa(a>1)と
し、 の条件で、V111,V112を任意に設定すると、 V211=V111+V0 (2) V212=V112−V0 (5) を満足する条件で駆動することが般に行われている(特
公昭57−57718号)。この駆動方法を、以下1/aバイアス
駆動方式と称する。このときの前述の選択点および半選
択点の電圧実効値V 1,V は走査線数がNのとき次
式で表わされ、表示パターンが変つても一定である。
式(8),(9)からわかることは時分割数Nが大きく
なる程、点灯点と非点灯点のコントラストが小さくなる
ことである。
液晶表示装置により、文字,数字および図形を表示する
方法には、第1図に例示した液晶表示装置における如
く、ストライプ状の電極2,3の交差点を適宜選択して、
その交差点の組み合わせで文字,数字および図形を表示
するドツトマトリツクス型表示、表示が例えば数字のみ
に限定されるときは、日の字状に配列された7つのセグ
メント状の電極を適宜選択して0〜9の数字を表示する
セグメント型表示(特公昭51−14360号)、常に同じ文
字,数字あるいは図形を表示すればよいときは、その文
字,数字あるいは図形状の電極を形成しておいて、随時
その電極への電圧印加を行つて表示を行う固定パターン
形表示等がある。
近、液晶表示装置の用途およびその表示内容が多様化し
たため、液晶表示装置の一つの液晶表示面すなわち液晶
パネルで、前記ドツトマトリツクス型表示と前記セグメ
ント型表示の組み合わせ、前記ドツトマトリツクス型表
示と前記固定パターン表示の組み合わせ、あるいは前記
セグメント型表示と前記固定パターン型表示の組みわせ
により表示を行う必要が生じて来ている。
例えば第3図に示す如く、液晶パネル6内にドツトマト
リツクス型表示部7および固定パターン型表示部8が設
けられている。ここではドツトマトリツクス型表示部7
には例えば数字群あるいはグラフを表示し、固定表示部
8には、例えば上記数字群あるにはグラフが、例えば最
大値(MAX),中間(MED)あるいは小値(MIN)である
ことを示すための表示部8a,8b,8cが設けられる。
ドツトマトリツクス型表示部7の表示は、走査線駆動回
路9によりn本の走査電極X1,X2,……Xnを順に選択して
走査し、一方信号電極Y1,Y2,……Ymには信号線駆動回路
10により選択信号電極電圧あるいは非選択信号電極電圧
が印加される。
固定パターン型表示部8の表示は、表示部8a,8b,8cに共
通の電極8Mを上記ドツトマトリツクス型表示部7の走査
線Xnに続く走査線Xn+1として走査線駆動回路9により
X1,X2,……Xn,Xn+1の順に選択する。表示部8a,8b,8c毎
に独立しており、かつ共通電極8Mに対向している電極8
P,8Q,8Rは各々ドツトマトリツクス型表示部7の信号電
極Y1,Y2,……Ymのいずれかに接続されており信号線駆動
回路10により信号が印加される。すなわち固定型表示部
8a,8b,8cもドツトマトリツクス型表示部の絵素同様の扱
いで駆動される。
すなわち、従来ドツトマトリツクス型表示と固定パター
ン型表示が一つの液晶パネル内に混在する場合、ドツト
マトリツクス型表示部と同様なデユーテイ(duty)で固
定型表示部も時分割駆動されていたのである。
しかしながら、このような駆動方式を採つた場合、時分
割数すなわち走査線(n+1)が大きくなる程、前述の
如くコントラストが小さくなつてしまう点があつた。
いま第3図の液晶表示装置を、液晶パネル6の裏側に反
射板を配置して反射型表示装置とし、かつ前記1/aバイ
アス駆動方式で駆動した場合を考える。ドツトマトリツ
クス型表示部7においては、点灯点の周囲は非点灯部す
なわち半選択点に囲まれており、かつこの半選択点に印
加される電圧の実効値は表示パターンが変つても一定で
ある。従つて、ドツトマトリツクス型表示部7の表示明
るさは、点灯点の明るさと半選択点の明るさの2種しか
ないので、時分割数(n+1)が増加してそのコントラ
スト比が低下しても、その表示を誤読する可能性は小さ
い。一方固定パターン型表示部8においては、走査電極
および信号電極のいずれもが存在しない領域14(以下無
電極領域と称す)に囲まれているため、固定パターン型
表示部8およびその近傍には、点灯点の明るさ,非点灯
すなわち半選択点の明るさ,印加電圧に何ら影響を受け
ない無電極領域14の明るさの3種類が存在するため、時
分割数(n+1)が増加し、点灯点の明るさと半選択点
の明るさとに差が少なくると、非点灯点でも無電極領域
14に対しては点灯点におけるとほぼ等しいコントラスト
が生じているので点灯と誤読する可能性が大になつてし
まう。例えば、第3図の液晶パネルにおいて、固定パタ
ーン型表示部8の表示8b「MED」を点灯している場合、
表示8a,8bの液晶層に印加されている電圧実効値が、時
分割数(n+1)が増えたため、表示8bの液晶層に印加
されている電圧実効値と差が少なくなつた場合、バツク
グランドとして働く無電極領域14に比し表示8a,8b,8c全
てがほぼ同じコントラストを有して見え、表示8a,8b,8c
全てが点灯しているように見えてしまう。
〔発明の目的〕
したがつて本発明は前述した従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、高時分割駆動
においても、固定パターン型およびセグメント型表示の
コントラストを大にし、誤読を防止した液晶表示装置の
駆動方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために本発明は、固定パター
ン型およびセグメント型表示部を、ドツトマトリツクス
型表示部とは独立して走査線側電極を駆動するものであ
る。
〔発明の実施例〕
第4図は本発明による液晶表示装置の駆動方式の一例を
説明するための図である。同図において、ドツトマトリ
ツクス型表示部7においては、第3図同様、n本の走査
電極X1,X2,……Xnは走査線駆動回路29により順に選択、
走査され、信号電極Y1,Y2,……Ymには信号線駆動回路30
により選択信号電極電圧あるいは非選択信号電極電圧が
印加される。固定パターン型表示部8の表示部8a,8b,8c
に共通の電極8Mは、第3図の場合とは異なり固定パター
ン型表示部共通電極駆動回路15に接続され、表示部8a,8
b,8c毎に独立しており、かつ共通電極8Mに対向している
電極8P,8Q,8Rも第3図の場合とは異なり、ドツトマトリ
ツクス型表示部7の信号電極Y1,Y2,……Ymのいずれとも
接続されず独立して信号線駆動回路30により選択信号電
極電圧あるいは非選択信号電極電圧が印加される。
ドットマトリックス型表示部7の駆動は、前記1/aバイ
アス駆動方式に関する式(1)〜(6)に依り、選択信
号電極電圧V111,V112は、 V111=0 V112=V0 非選択信号電極電圧V121,V122は、 選択走査電極電圧V211,V212は、 V211=V0 V212=0 非選択走査電極電圧V221,V222は、 として駆動する。ここで、上記V111とV112,V121とV122,
V211とV212およびV221とV222の切換は前記交流化信号M
によつて行う。
方、固定パターン型表示部8の駆動においては、表示部
8a,8b,8cの共通電極8Mを駆動する共通電極駆動回路15に
は、前記ドツトマトリツクス型表示部7の信号電極Y1,Y
2,……Ymに印加されると同じ非選択信号電極電圧V121,V
122が入力され、第5図(a),(b)に示すようにこ
れらは前記交流化信号Mにより交互に切換えられて共通
電極8Mに常に印加されている。固定表示部8の各表示8
a,8b,8cの信号電極8P,8Q,8Rには、点灯時には走査線駆
動回路30から第5図(c)に示すように常に選択信号電
極電圧V111,V112が印加され、液晶層に印加される電圧
は第5図(d)に示すようになる。一方非点灯時には信
号電極電圧8P,8Q,8Rには第5図(c)に示すように常に
非選択信号電極電圧V121,V122が印加され、液晶層に印
加される電圧は第5図(d)のようになる。
第5図(d)から明らかな如く、固定パターン型表示部
8においては、時分割駆動ではなくスタテツク駆動が行
われていることになる。従つて固定型表示部8の選択さ
れない表示部分の液晶層には全く電圧が印加されないの
で、ドツトマトリツクス型表示部7に必然的に生じてい
た半選択点に相当するものは、固定パターン型表示部8
には存在しないので誤判読の可能性が全く生じない。
上記実施例においては、ドツトマトリツクス型表示部と
固定パターン型表示部の組み合わせであるが、本発明は
これに限定されるものではなく、前記セグメント型表示
部とドツトマトリツクス型表示部の組み合わせにも本発
明を適用出来る。例えば、前述の日の字パターンの共通
電極を第4図の共通電極駆動回路15に接続し、セグメン
ト電極の各々を信号線駆動回路30に接続し、前記実施例
同様駆動することによつて実現出来る。
本発明は、第4図の実施例に示す如く従来の走査線駆動
回路にトランスフアーゲートを1組付加するだけで容易
に実現出来、コントラストは従来に比し数倍の改善が図
れる。
〔発明の効果〕
以上説明したよう本発明によれば、固定パターン型表示
部およびセグメント表示部のコントラストを大幅に改善
することが出来、表示画質の優れた液晶表示装置の駆動
方式が得られるという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は液晶表示装置の概略を示す斜視図、第2図はド
ツトマトリツクス型駆動方法の基礎を説明するのに用い
られる図、第3図は従来の駆動方式を説明するための周
辺回路を含めた液晶表示装置の概略図、第4図は本発明
の駆動方式を説明するための周辺回路を含めた液晶表示
装置の概略図、第5図(a)〜(d)は本発明の原理説
明に用いられる駆動波形図である。 6……液晶パネル、7……ドツトマトリツクス型表示
部、8……固定パターン型表示部、8M……共通電極、9,
29……走査線駆動回路、10,30……信号線駆動回路、14
……無電極領域、15……固定パターン型表示部共通電極
駆動回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 予志敬 千葉県茂原市早野3350番地の2 日立デバ イスエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 桜田 弘 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭58−88786(JP,A) 実開 昭59−153576(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上側ガラス基板と下側ガラス基板との間に
    液晶が封入された単一の液晶パネル内に、透明導電膜を
    用いて形成されたドットマトリックス型表示部と該ドッ
    トマトリックス型表示部と分離して設けられた固定パタ
    ーン型表示部とを有する液晶表示装置であって、 複数の走査電極から構成される上記ドットマトリックス
    型表示部の走査電極を時分割駆動するための走査線駆動
    回路と、上記固定パターン型表示部の共通走査電極に2
    つの非選択信号電極電圧と同じ電圧を交流化信号に応じ
    て切り替えて印加することによりスタティック駆動する
    ための電極駆動回路とを備えたことを特徴とする液晶表
    示装置。
  2. 【請求項2】上側ガラス基板と下側ガラス基板との間に
    液晶が封入された単一の液晶パネル内に、透明導電膜を
    用いて形成されたドットマトリックス型表示部と該ドッ
    トマトリックス型表示部と分離して設けられた固定パタ
    ーン型表示部とを有する液晶表示装置の駆動方法におい
    て、 上記ドットマトリックス型表示部の走査駆動においては
    複数の走査電極から構成される上記ドットマトリックス
    型表示部の走査電極を時分割駆動し、上記固定パターン
    型表示部の走査駆動においては上記固定パターン型表示
    部の共通走査電極に2つの非選択信号電極電圧と同じ電
    圧を交流化信号に応じて切り替えて印加することにより
    スタティック駆動することを特徴とする液晶表示装置の
    駆動方法。
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