JPH0475020A - 液晶表示装置の駆動回路 - 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） 本発明は液晶表示装置の駆動回路に関し、特に、複数の
走査電極と、該走査電極に交差して配設された複数の信
号電極とを有する液晶表示ユニットを駆動するための、
液晶表示装置の駆動回路に関する。

（従来の技術） 複数の走査電極（以下では「コモン電極」と称する）と
、該走査電極に交差して配設された複数の信号電極（以
下では「セグメント電極」と称する）とを有する液晶表
示ユニット（以下では「液晶表示パネル」と称する）を
備えたマトリクス型液晶表示装置は、小型のテレビ受像
機や情報処理機器の表示装置として広（用いられている
。

第５図に、上述した液晶表示パネルを模式的に示す。液
晶表示パネル５０は２個の基板を有しており、一方の基
板上には互いに平行に複数のコモン電極５１が配設され
、他方の基板上にはコモン電極５１に直交する方同に複
数のセグメント電極５２が配設されている。２個の基板
の間には液晶が封入されている。コモン電極５１とセグ
メント電極５２との各交差部分は１個の画素として定義
される。

従来のマトリクス型液晶表示装置は、デユーティ駆動方
式を用いて駆動される。この駆動方式では、例えば第６
図（ａ）及び（ｂ）に示すように、予め定められた６レ
ベルの電圧Ｖａ〜■５から選ばれた電圧がコモン電極５
１及びセグメント電極５２に印加される。第６図（ａ）
にはｊ番目のコモン電極５１の印加電圧波形が示されて
いる。第６図（ａ）に示すように、ｊ番目のコモン電極
５１には、そのコモン電極５１に対応する画素の選択時
にそれらの画素の非選択時とは異なるレベルの電圧が印
加される。また、第６図（１＋）には、ｊ番目のコモン
電極５１及びに番目のセグメント電極に対応する画素を
「オン」にする場合の、ｋ番目のセグメント電極５２の
印加電圧波形が示されている。第６図（Ｃ）にはｊ番目
のコモン電極５１及びに番目のセグメント電極５２に対
応する画素の液晶に対する印加電圧波形が示されている
。

第６図（Ｃ）に示すように、液晶には、コモン電極５１
の電圧とセグメント電極５２の電圧との差電圧が印加さ
れる。また、第６図（ｃ）から分かるように、液晶には
、対応する画素の非選択時に於いてもバイアス電圧と称
される電圧が印加される。

又、階調表示のためには、上述のデユーティ駆動方式を
応用したパルス幅制御方式及びフレーム間引き方式が考
案されている。何れの方式に於いても液晶に印加される
電圧の実効値を制御することによって階調表示が実現さ
れる。

パルス幅制御方式は、画素をオンにするための、セグメ
ント電極５２に対する印加電圧の印加期間、即ちパルス
幅を変化させることによって、階調表示を実現するもの
である。他方、フレーム間引き方式は、複数のフレーム
を１個の単位と考え、これら複数のフレームの内で、画
素をオンにするためにセグメント電極５２に印加される
電圧信号を適切な回数だけ間引（ことよって、所望の階
調を実現するものである。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 成る画素に於ける上述のバイアス電圧は、その画素に対
応するセグメント電極５２上の他の画素の表示状態によ
って変化する。バイアス電圧の変化により、液晶の印加
電圧の実効値が変化するので、表示のコントラストが変
動してしまう。従来の駆動方式ではバイアス電圧ができ
るだけ一定になるような工夫がなされているが、このよ
うなコントラストの変動を完全に回避することはできな
い。

又、第６図（Ｃ）から分かるように、液晶の印加電圧の
極性は頻繁に反転するため電圧波形に歪みが生じる。こ
のような電圧波形の歪みは累積することによって大きい
歪みとなり、表示状態に影響を与える。特に、デユーテ
ィ駆動方式では高い周波数領域はどバイアス電圧波形の
歪みが大きくなるので、表示品位の劣化が避けられなが
った。

階調表示については、パルス幅制御方式では、液晶に印
加される電圧信号の周波数成分が高い周波数へ偏るため
、液晶の周波数特性の悪い領域を使用することになり、
目的とする実効電圧値が得られず、意図する階調表示が
実現されない。また、フレーム間引き方式では、フレー
ム毎に画素の明滅が繰り返されるが、電圧信号の間引き
の程度が大きくなると画素の明滅の周波数が低くなり、
フリッカ現象が生じてしまう。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、バイアスミ電圧に起因する表
示品位の劣化を排除することができ、また従来の階調表
示方式の問題を解消することができる液晶表示装置の駆
動回路を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の液晶表示装置の駆動回路は、複数の走査電極と
、該走査電極に交差して配設された複数の信号電極とを
有する液晶表示ユニットを駆動するための、液晶表示装
置の駆動回路であって、該走査電極を所定の順序で選択
する走査電極駆動手段であって、選択した走査電極に対
応する出力が所定の電位となり、選択していない走査電
極に対応する出力がハイインピーダンス状態となる走査
電極駆動手段、及び入力される映像信号を該信号電極に
対応付けて保持するための保持手段と、該保持手段によ
って保持されている信号に基づく電圧を該走査電極駆動
手段による該走査電極の選択に同期して該信号電極に並
列に印加するための出力手段とを有する信号電極駆動手
段を備えており、そのことにより上記目的が達成される
。

（作用） 走査電極駆動手段は、液晶表示ユニットの走査電極を所
定の順序で選択する。選択された走査電極には、走査電
極駆動手段によって所定の電位が与えられる。選択され
ていない走査電極に対応する走査電極駆動手段の出力は
、ノ）イインピーダンス状態になり、従って、選択され
ていない走査電極には電荷の出入りがない。他方、信号
電極駆動手段内の保持手段は、入力される映像信号を液
晶表示ユニットの信号電極に対応付けて保持する。

信号電極駆動手段内の出力手段は、保持手段によって保
持されている信号に基づく電圧を、走査電極駆動手段に
よる走査電極の選択動作に同期して、信号電極に並列に
印加する。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図に本発明の一実施例を用いた液晶表示装置を模式
的に示す。第１図の液晶表示装置は第５図に示したもの
と同様の液晶表示パネル５０を備えている。液晶表示パ
ネル５０を駆動するための駆動回路は、セグメントドラ
イバ１、コモンドライバ２、並びにセグメントドライバ
１及びコモンドライバ２を制御するためのコントロール
回路３を包含している。コントロール回路３は外部から
与えられるタイミング信号に基づいてセグメントドライ
バ１及びコモンドライバ２を制御する。

コモンドライバ２はコモン電極５１を順次選択する。コ
モンドライバ２には中間電位Ｖｒ＋が与えられており、
コモンドライバ２によって選択されたコモン電極５１は
中間電位ＶＭに接続される。コモンドライバ２によって
選択されていないコモン電極５１に対応するコモンドラ
イバ２の出力は、ハイインピーダンス状態になる。

セグメントドライバ１にはアナログ映像信号が入力され
る。セグメントドライバ１は、アナログ映像信号を取り
込んでセグメント電極５２に対応付けて保持し、保持し
ている信号に基づく電圧を、コモンドライバｌによるコ
モン電極５１の選択に同期してセグメント電極５２に並
列に印加する。

セグメントドライバ１及びコモンドライバ２について更
に詳しく説明する。

セグメントドライバｌは、液晶表示パネル５゜が大容量
である場合には全体を１個の集積回路で実現することは
得策ではないため、それぞれが所定の数のセグメント電
極５２に対応する集積化された複数のセグメントドライ
バユニット１ｏのカスケード接続によって構成されてい
る。

第２図に１個のセグメントドライバユニット１０を模式
的に示す。セグメントドライバユニット１０は、データ
取り込み用ＣＣＤＩＩ、出力用ＣＣＤ１２、タイミング
発生回路１３及びバッファアンプ１４を備えている。

タイミング発生回路１３には、コントロール回路３（第
１図）からシフトクロック信号ＳＣＫ及びラッチ信号Ｌ
Ｐが与えられる。タイミング発生回路１３に対するカス
ケード接続用人力Ｅｌは、前段のセグメントドライバユ
ニット１０からの入力信号である。但し、初段のセグメ
ントドライバユニット１０に於いては、カスケード接続
用人力ＥＩとして、コントロール回路３からのデータ取
り込み開始信号が与えられる。

データ取り込み用ＣＣＤＩＩには第１図に示したアナロ
グ映像信号が入力される。カスケード接続用人力Ｅｌが
「オン」になると、タイミング発生回路１３はシフトク
ロック信号ＳＣＫに基づいて、データ取り込み用ＣＣＤ
ＩＩに於ける電荷転送のための二相クロック信号φ１及
びφ２を発生する。データ取り込み用ＣＣＤＩＩは、ク
ロック信号φ１及びφ２に従ってアナログ映像信号を取
り込み、セグメント電極５２に対応付けて電荷群の形で
保持する。データ取り込み用ＣＣＤＩＩによるアナログ
映像信号の取り込みが終了すると、タイミング発生回路
１３は、次段のセグメントドライバユニット１０に与え
られるカスケード接続用出力ＥＯを「オン」にし、次段
のセグメントドライバユニット１０にアナログ映像信号
の取り込みを開始させる。

全てのセグメントドライバユニット１０によるアナログ
映像信号の取り込みが終了した時点で、コントロール回
路３からタイミング発生回路１３にラッチ信号ＬＰが入
力される。タイミング発生回路１３はラッチ信号ＬＰの
入力に応じてクロック信号φ３を出力用ＣＣＤ１２に与
え、出力用ＣＣＤ１２はクロック信号φ３に従って、デ
ータ取り込み用ＣＣＤＩＩから並列に出力される電圧信
号を取り込んで電荷群の形で保持し、保持する電荷群に
対応する電圧出力をバッファアンプ１４に並列に与える
。バッファアンプ１４の出力電圧は、対応するセグメン
ト電極５２に印加される。尚、バッファアンプ１４は、
コントロール回路３から与えられる交流化侶号Ｍによっ
て制御され、液晶表示パネル５０の液晶に対する印加電
圧の極性がフレームの切り替わりに応じて反転するよう
に１フレーム置きに入力電圧を変換して出力する。この
ことにより液晶は交流駆動され、その劣化が抑制される
。

コモンドライバ２は、セグメントドライバ１に類似して
、それぞれが所定の数のコモン電極５１に対応する集積
化された複数のコモンドライバユニット２０のカスケー
ド接続によって構成されている。

第３図に１個のコモンドライバユニット２０を模式的に
示す。コモンドライバユニット２０は、シフトレジスタ
２１及びアナログスイッチアレイ２２を備えている。シ
フトレジスタ２１には、コントロール回路３（第１図）
からラッチ信号ＬＰが入力される。シフトレジスタ２１
には又、前段のコモンドライバユニット２０からカスケ
ード接続用人力ＥＩが与えられる。但し、初段のコモン
ドライバユニット２０に於いては、カスケード接続用人
力Ｅｌとして、コントロール回路３からのシフトパルス
が与えられる。このシフトパルスは、ラッチ信号ＬＰに
従って、先ず初段のコモンドライバユニット２０のシフ
トレジスタ２１によってシフトされ、次にカスケード接
続用出力ＥＯとして次段のコモンドライバユニット２０
のシフトレジスタ２１に転送される。このようにして、
シフトパルスはカスケード接続された全てのコモンドラ
イバユニット２０を通過する。シフトパルスの位置に対
応するシフトレジスタ２１の並列出力は「オン」になり
、他の並列出力は「オフ」になる。

シフトレジスタ２１の並列出力は、アナログスイッチア
レイ２２に与えられる。アナログスイッチアレイ２２は
、それぞれが１個のコモン電極５１に接続された複数の
アナログスイッチ２３から構成されている。アナログス
イッチ２３は、シフトレジスタ２１からの並列出力によ
って制御され、対応する並列出力が「オン」になった場
合に導通し、入力である中間電位Ｖｎを、接続されてい
るコモン電極５１に与える。中間電位ＶＮが与えられて
いるコモン電極５１が、選択されているコモン電極であ
る。シフトレジスタ２１からの対応する並列出力が「オ
フ」である場合には、アナログスイッチ２３の出力はハ
イインピーダンス状態になる。

尚、シフトパルスのシフトはラッチ信号ＬＰに従って行
われるため、コモン電極５１の選択は、セグメントドラ
イバ２によるセグメント電極５２の駆動に同期して行わ
れることになる。逆に述べれば、セグメントドライバ２
は、コモンドライバ１によるコモン電極５１の選択に同
期してセグメント電極５２に駆動電圧を印加する。

以上の説明から分かるように、第１図の液晶表示パネル
５０の画素には、その画素に対応するコモン電極５１が
コモンドライバ２によって選択されている期間にのみ電
荷の出入りが生じる。選択されていないコモン電極５１
に対応する画素については、その片側がオーブン状態と
なるため、電荷の出入りがない。このため、従来のデニ
ーティ駆動方式では避けられなかった、画素に対するバ
イアス電圧の印加がない。第４図＜ａ＞〜（Ｃ）に、１
番目のコモン電極５１の印加電圧波形、ｋ番目のセグメ
ント電極５２の印加電圧波形、並びに３番目のコモン電
極５１及びに番目のセグメント電極５２に対応する画素
の液晶に対する印加電圧波形をそれぞれ示す。第４図（
ａ）に於いて、非選択時の破線はハイインピーダンス状
態を表している。このように、本実施例では、液晶を、
印加電圧の実効値に応答する素子というよりもむしろキ
ャパシタとして用いている。従って、画素の表示状態は
、その選択時の、セグメント電極５２の駆動電圧のみに
よって決定される。即ち、対応するセグメント電極５２
上の他の画素の表示状態による影響を受けない。このこ
とにより、従来のようなコントラストの変動がな（、良
好な表示品位が得られる。また、本実施例のセグメント
ドライバ２０には任意の振幅のアナログ映像信号を与え
ることができるので、画素の選択時の印加電圧を液晶の
電圧−透過率（反射率）特性に適合させることにより、
良好な階調表示を容易に実現することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、バイアス電圧に起因する表示品位の劣
化を排除することができ、また従来の階調表示方式の問
題を解消することができる液晶表示装置の駆動回路が提
供される。本発明の駆動回路によれば、コモン電極とセ
グメント電極との交差部分として定義される画素に於い
て、その選択時以外には電荷の出入りがないため、従来
のバイアス電圧がなくなり、バイアス電圧の変動に起因
する表示のコントラストの変動が排除される。また、本
発明の駆動回路によれば、良好な階調表示を容易に実現
することができる。更に、本発明の駆動回路では、画素
の印加電圧波形の高い周波数領域の成分が小さいため、
高品位の表示が得られる。

４、　　　　　の　　　　な目 第１図は本発明の一実施例を用いた液晶表示装置を模式
的に示すブロック図、第２図はその実施例のセグメント
ドライバ中のセグメントドライバユニットを模式的に示
すブロック図、第３図はその実施例のコモンドライバ中
のコモンドライバユニットを模式的に示すブロック図、
第４図（ａ）〜（Ｃ）は第１図の液晶表示装置に於ける
１番目のコモン電極の印加電圧波形、ｋ番目のセグメン
ト電極の印加電圧波形、並びに３番目のコモン電極及び
に番目のセグメント電極に対応する画素の印加電圧波形
をそれぞれ示す波形図、第５図は液晶表示パネルを模式
的に示す図、第６図（ａ）〜（Ｃ）は従来の駆動回路に
於ける駆動方式を説明するための波形図である。

１・・・セグメントドライバ、ｌＯ・・・セグメントド
ライバユニット、１１・・・データ取り込み用ＣＣＤ、
１２・・・出力用ＣＣＤ、１３・・・タイミング発生回
路、１４・・・バッファアンプ、２・・・コモンドライ
バ、２１・・・シフトレジスタ、２２・・・アナログス
イッチアレイ、２３・・・アナログスイッチ、３・・・
コントロール回路、５０・・・液晶表示パネル、５１・
・・コモン電極、５２・・・セグメント電極。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の走査電極と、該走査電極に交差して配設され
   た複数の信号電極とを有する液晶表示ユニットを駆動す
   るための、液晶表示装置の駆動回路であって、 該走査電極を所定の順序で選択する走査電極駆動手段で
   あって、選択した走査電極に対応する出力が所定の電位
   となり、選択していない走査電極に対応する出力がハイ
   インピーダンス状態となる走査電極駆動手段、及び 入力される映像信号を該信号電極に対応付けて保持する
   ための保持手段と、該保持手段によって保持されている
   信号に基づく電圧を該走査電極駆動手段による該走査電
   極の選択に同期して該信号電極に並列に印加するための
   出力手段とを有する信号電極駆動手段 を備えた液晶表示装置の駆動回路。