JPS582888A - 液晶表示パネル駆動電圧制御方式 - 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】 本発明は液晶表示ノｌネル装置に関し、４１に、、液晶
表示ノ９ネルの駆動電圧制御方式に関する。

液晶表示パネルには、液晶を挾んで、−刃側に複数の走
査側電極と他方側に複数の信号側電極とを設けてあ夛、
これらの電極が交差する液晶に駆動電圧九とえば信頼性
向上の丸めに交流矩形波電圧が印加されると、液晶の九
通過率が変化する。

多数の表示画素を有する液晶表示Ｉ４ネルを駆動するの
に、時分割駆動方式が用−られてお）、とのような時分
割駆動方式には種々のものがあるが、クロストーク量が
少ない、電圧平均化法１７ａ九とえばＩＡバイアス法が
最４よく用いられている。

この電圧平均化法１／ａバイアス法によれば、走査側電
極の選択状態、非選択状態と信号側電極の選択状態、非
選択状態との組合せにより、４通りの状態が発生する。

この場合、走査側および信号側が共に選択状態であれば
、駆動電圧のピークはＶ・（えだし、Ｖ・は一定の電源
電圧）、を九、走査側が選択状態且つ信号側が非選択状
態であれば、駆動電圧のピークは（ｘ−４）ｖ・　、ま
え、走査側が非選択状態であれば、信号＠に関係なく、
駆動電圧のピークは１ｖ・である、従うて、時分割動作
の１フレーム（１周期時間）において、選択点に印加さ
れる駆動電圧の実効値は非選択点に印加される駆動電圧
の実効値より小さく、との実効値の差が液晶の透過光強
度もしくは反射光強度（以下透過光強度の場合で説明す
る）の差すなわちコントラスト比に対応する。

しかしながら、上述の従来形においては、電源電圧が一
定であるので、液晶の透過光′強度のコントラスト比を
大きくてきないという問題点があった。

本発明の目的は、液晶の透過光強度の立上りは駆動電圧
Ｏ実効値に依存し、他方、立下りは駆動電圧の実効値に
依存しないことに着目し、電源電圧をレベルシフトした
矩形波電圧にしてすなわち２段制御和して選択点の透過
光強度と非選択点の透過光強度との差を大亀くし、従っ
て、コントラスト比を大きくして前述の従来形における
問題点を解決する仁とにある。

以上、図面によｐ本発明を従来方式と比較して説明する
。

第１図は一般的な液晶表示ノｆネルの電極配置図を示す
、第１図において、Ｘｌ　＊Ｘｓ　　ｅ・・・Ｘ、は走
産貴電極、ＹＭ　　ｅ　Ｙｌ　　＃・・・ｅ　ＹＭは信
号側電極であって、これらの電極が皮差した点において
、駆動電圧が印加され、これにより、該交差点における
液晶の透過光強度が変化する。九とえば、各のいずれか
が印加され、まえ、各信号側型＊には、選択電圧ＶＹＩ
　＊非選択電圧ＶＹ）Ｉのいずれかが印加される０時分
割駆動方式によれば、選択電圧ｖｘＩが順次、走査側型
４１Ｘ１ｅ　Ｘｓ　　＊　”・＃　Ｘｇ　Ｋ：印加され
、この場合の１周期を１フレームと呼ぶ。

次に、電圧平均化法１／ｌバイアス法について説明する
。

第２図（４）〜第２図（Ｑは電圧平均化法ｔＡバイアス
法を説明する丸めの電圧状態図である。走査貴電極に印
加される選択電圧ＶＸ−および非選択電圧ＶＸ）ｌは、
第２図（４）に示すように、それぞれピーク電圧Ｖ・お
よびピーク電圧（１−−）Ｖ・を有する、また、信号側
電極に印加される選択電圧ＶＹＩおよび非選択電圧ＶＹ
Ｎは、第２図（＃に示すように、それぞれピーク電圧Ｖ
・およびピーク電圧（１−ｐＶ・を有する。この結果、
液晶に印加される駆動電圧状態には４通りある。すなわ
ち、 状態■においては、走査側および信号側が共に選択状態
であって、第２図（ＱＫ示すように、ピーク電圧Ｖ・の
正負対称な交流矩形波が得られる。

状態■においては、走査翻が選択状態且つ信号側が非選
択状態（半選択状態）であって、第２図（０に示すよう
に、♂−り電圧（ｔ−−）Ｖ働の正負対称な交流矩形波
が得もれる。

状態■においては、走査側が非選択状態且つ信号側が選
択状Ｉｌ（半選択状ＩＩＩ）であって、第２図Ｃ）に示
すように、ピーク電圧１ｖ・の正負対称な交流矩形波が
得られる。

状態Ｖにおいては、走査側および信号側が共に非選択状
態であって、第２図（ｑは示すように、ピーク電圧−Ｖ
・の正負対称な交流矩形波が得られる。

従って、選択点におけるｌフレームの駆動電圧波形は、
１回の第２図（０の状態■と、（Ｍ−１）回の第２図（
Ｑの状ＩＩＩとを含み、非選択点における１フレームの
駆動電圧波形は、１回め第２図働Ｏ状態瓢と、（Ｍｌ）
回の第２図（ｑの状態■とを含む、すなわち、選択点に
おける駆動電圧波形は絡３図（ＡＫ示され、非選択点に
おける駆−電圧波形は第３図（至）Ｋ示される。なお、
第３図（４）および第３図（ｌ）において、ｒは１フレ
ーム長を示す。

＠４図は液晶の電源電圧Ｖ・対透過光強度■を示す特性
図であって、従来の透過光強度差すなわちプントラスト
比を説明するものである。特性曲線は、第３図（４）Ｋ
示す選択電圧波形と第３図の）Ｋ示す非選択電圧波形と
ｋよシ異なる。すなわち、特性−ｉ１！　Ｃｔは選択電
圧波形による亀のであ如、特性−ＩＩＩ　Ｃｓは非選択
電圧波形によるものである。

電源電圧Ｖ・は透過光強度差が最大となゐように設定さ
れるので、第４＠ｌによれば、Ｖ・＝ｖＡＫ設定される
。この場合、透過光強度差ノＴムは最大であり、従って
、コントラスト比Ｉａ／Ｉｎが最大となる。

第５図（２）および第６図（６）は従来の選択点におけ
る駆動電圧波形およびその透過光強度応答を示し、第５
図（Ｑおよび第５図（２）は従来の非選択点における駆
動電圧波形およびその透過光強度応答を示す。

仁の場合、電源電圧Ｖ・を第４図における一定値ｖＡＫ
設定したものである。

第６図（２）および第６図（２）は本発明の詳細な説明
する丸めの駆動電圧波形およびその透過光強度応答を示
す。第６図（４）に示すように、一定時間のみ液晶に駆
動電圧を印加すると、第６図の）に示すように、液晶の
透過光強度■は■・から！ムに急速に立上る（液晶にお
いては、透過光強度の減少が立上９であり、逆に１透過
光強度の増加が立下シである）０次に１駆動電圧がゼロ
になると、光強度■は！息から■・へゆっくりと立下る
。この、場合、立上り時間τ１は実効電圧ｖｒｍｓ　Ｋ
依存し、ｒ、ぽｖｒｌｎ、の関係があるのに対し、立下
り時間ｆｄは実効電圧に依存しない、従って、第６図囚
の電圧が選択点電圧波形の場合と非選択点電圧波形の場
合とＫより、立上〕時間τ１が異なる。本発明はこのよ
うな選択点電圧および非選択点電圧による光強度Ｉの立
上プ時間差に着目した。

第７＃Ａ（Ａ）は本発明に係る電源電圧Ｖ・を示し、＄
７図ｏ１）および第７図（ｑは本発明に係る選択点にお
ける駆動電圧波形およびその透過光強度応答を示し、第
７図（ロ）および第７図（至）は本発明に係る非選択点
における駆動電圧波形およびその透過光強度応答を示す
、第７図■に示すように、電源電圧Ｖ・を電圧ＶＡ（周
期Ｔム）と電圧Ｖｍ（周期Ｔｍ　）との２段制御すると
、選択点電圧波形および非選択点電圧波形は第７図（１
Ｇおよび第７図（至）に示すようになる。この結果、第
７図（Ｃ’）Ｋ示すように、第１回目の電源電圧Ｖｌ　
−＋　ＶＡの変化時には、選択点透過光強度はＩＩ→夏
ムに急速に立上るが（矢印Ｐｉ）、第２回目以降の電源
電圧Ｖｍ　ｎ　ＶＡ　Ｏ変化時には、選択点透過光強度
は■ムよｐ少し大きい値Ｉａ′から１ムに立上る（矢印
Ｐｇ　　Ｌこの理由は、選択点透過光強度が！ムから十
分立下る前に電源電圧をｖ１→Ｖムに変化させるように
１時間Ｔｍが設定されているからである。他方、第７図
（ＩＪＫ示すようＫ、第１回目の電源電圧Ｖｌ→Ｖムの
変化時には、非選択点透過光強度はＩｂ→Ｉａ’　（＞
　Ｉａ　）にゆりく９立上る（矢Ｅｑ！ｓ、、’　）　
ｅすなわち、この場合、透過光強度がＩａになる以前に
電源電圧がＶＡからＶｌになるように、時間Ｔムは設定
される。

従って、第２回目以降の電源電圧ｖ１→Ｖムの変化時に
は、非選択点透過光強度は１．１よ）少し太趣い値■ａ
ｌから１．１に立上る（矢印Ｐａ’）。このよ５にする
と、選択点透過光強度と非選択点透過光９ａ度との差は
従来方式よシ大き”〈なり、従って、コントラスト比も
大きくなる。

第８図は液晶の電源電圧Ｖ・対透過光強度！を示す特性
図であって、本発明により得られる透過光強度差すなわ
ちコントラスト比を説明するためのものである。第８図
に示すように、選択点透過光強度は１□→１ム′→１ム
→・・・のように変化し、他方、非選択点透過光強度は
１，１→ｌ、Ｉ→！、′→・・・のように変化する。従
って、選択点およ□び非選択点の透過光強度差はｌ！１
〜ｌＩｓであり、この値は、従来の透過光強度差ΔＩム
に比較して大きく、０１−ｖて、コントラスト比も大き
くナル。

第９図は本発明に係る制御方式を実行するための駆動電
圧発生装置のプロ、り回路図である。第９図において、
ｌは第７図ｃＡ）Ｋ示す電圧信号Ｖ・を発生する丸めの
電源電圧制御回路である。この回路１のアナログスイッ
チ１１，１２は信号８のレベルに応じていずれか一方が
オン状態、他方がオフ状襲である。すなわち、信号８が
ノ・イレペルのときにアナログスイッチ１１がオン状態
となり、従って、Ｖ・＝ＶムとなＬ　を九、信号Ｓがロ
ーレベルのときにアナログスイッチ１２がオン状態とな
夛、従って、Ｖｅ　ｘｖ＠となる。この場合、信号ａは
ｍ期ｔムのハイレベルおよび周期ｔ１のローレベル（ゼ
ロ）を繰返して含む矩形波信号である。

従って、−置型圧Ｖ・はレベルシフ−され九矩形波電圧
となる。

上述の電源電圧Ｖ・は駆動電圧発生回路２に供給される
０回路２における各ノードＮｌ　　ｒ　Ｎｌ　　＋Ｎａ
　　＊　Ｎ４　　＊　Ｎｉ　（Ｄ’ｌｌＬ圧１ｄ、Ｗｅ
　ｅ（１−’）Ｗｅ　＃（ｌ−２−）Ｖｅ　、’Ｖ＠　
　−’　Ｗｅ　テｈ；ｂ。マえ、アナログスィッチ２１
〜２８Ｆｉ交流発生ａｉ［２９によってオン、オフ制御
され、従って、アナログスイ、チ２１，２２の合成出力
電圧ｖｘ−およびアナログスイッチ２３．２４の合成出
力電圧ＶＸＮは第２図■に示す波形と同一となり、ま九
、アナログスイッチ２５，２６の合成出力電圧ＶＹＩお
よびアナログスイッチ２７，２８の合成出力電圧ＶＹＮ
は第２図（Ｂ）に示す波形と同一となる。このような電
圧ｖｚｓ　ｌ　ｖｘ〆は走査側セレクタ３ｏによってオ
ン。

オフ制御されるアナログスイッチ３１．３２を介して選
択的に走査側電極Ｘｉに印加され、また、て選択的に信
号側電極Ｙｌに印加される。なお、他の電極ｘｓ〜Ｘ麗
ｅＹｌ〜ＹＮに屯アナログスイ、チ３１．３２もしくは
アナログスイッチ３４゜３５と同一のものが接続されて
いるが、省略しである。このようにして、電極ｘ１〜Ｘ
Ｍと電極ｙｓ”ｙ＊との閏の液晶セグメントにａ、＃Ｉ
７ａ俤）も１〈は第７図鋤に示す駆動電圧が印加される
ことになるす 第１０図は第９図の電源電圧制御回路１の変形図であり
、’ｌｌｌ０図においては、（１号８によってオン、オ
フ制御される２つのトランジスタＴ１　。

Ｔ、を設け、これによ）第９図の回路１と同様に動作す
る回路１′が示されている。

以上説明したように本発明によれば、従来方式に比較し
て、選択点の透過もしくは反射光強度と非選択点の透過
もしくは反射光強度との差を太きくする仁とができ、従
って、コントラスト比も大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な液晶表示・譬ネルの電極配置図、第２
図（４）〜第２図（匂は電圧平均化法１／ａ−ｅイアス
法を説明する丸めの電圧状態図、第３図に）および第３
図（鉤は、それぞれ、選択点駆動電圧および非選択点駆
動電圧の波形図、第４図は従来の透過光強度差を説明す
るための電源電圧Ｖ、対透過光強度！を示す特性図、第
５図（４）および第５図（ｍｌ）Ｆｉ従来の選択点駆動
電圧およびその透過光強度応答を示すタイミング図、第
５図（Ｑおよび第５図（ロ）は従来の非選択点駆動電圧
およびその透過光強度応答を示すタイミング図、第６図
■および第６図（Ｂ）は゛本発明の詳細な説明するため
の駆動電圧およびそ　　　　　　　“の透過光強度応答
を示すタイきンダ図、第７図（４）は本発明に係る電源
電圧Ｖ・のタイミング、第７図（ＩＩ）および第７図（
Ｑは装置〒に係る選択点駆動電圧およびその透過光強度
応答を示すタイミング図、第７図（ロ）および第７図−
は本発明に係る非選択点駆動電圧およびその透過光強度
応答を示すタイミング図、第８図は本発明により得られ
る透過光強度差を説明する丸めの電源電圧Ｖ・対透過光
強度！を示す特性図、第９Ｉｉｌは本発明−係る制御方
式を実行する丸めの駆動電圧発生装置の回路図、第１θ
図は第９図の電源電圧制御回路１の変形図である。 １１〜１Ｍ：ｔ！１査側篭側電極、〜Ｙ、：信号側電極
、１１１’：電源電圧制御回路、２：駆動電圧発生回路
、１１．１２．２１〜２ｇ、３１，３２゜３４．３５：
アナログスイッチ、２９：交流発生源、３０：走査側セ
レクタ、３３：信号側セレクタ。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士實木　朗 弁理士西舘和之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　昭　才 （１４） 第１図 第２図 工Ｉ［ＩＮ ′ＩＰＪＢ図 市湛１′市Ｉｔ　（Ｖｏ） 第５図 第６図 第７図 第８Ｔｌ！Ｊ 電源型ＪＹ（Ｖｏ） 第１０図 、１′ 手続補正書（方式） ％式％ ） １、事件の表示 昭和５６年　特許願　　第１００５０６号２、発明の名
称 液晶表示パネル駆動電圧制御方式 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（５２２）富士通株式会社 ４、代理人 昭和５６年１１月２′４日（発送日） ６、補正の対象 図面（第５図囚、第５図（Ｂ）） ｌ　補正の内容 別紙のとおり補正します。 ８、添付書類の目録 補正図面（第５図囚、第５図＠）　　　１通第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、・電１［電圧（Ｗｅ　）（ＤＩ　、　１−　　、”
   　倍Ｏ電圧ｍ を走査儒電１ｉＫ遥択的に印加し、前記電源電圧のｌ、
   ｌ　２，２−倍の電圧を信号側電極に選択的に　　　ａ 印加して、電圧平均化法１／・ａ・、／ｆイアス法で時
   分ｌＩＩ駆動を行う液晶表示）４ネル装置において、前
   記電源電圧をレベルシフトされ大矩形波電圧にし九こと
   を特徴とすみ液晶表示ノ譬ネル駆動電圧制御方式。