JPH07209626A

JPH07209626A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07209626A
Application number: JP710094A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kudo; 泰幸工藤; 宏之 ▲真▼野; Hiroyuki Mano; Shigeyuki Nishitani; 茂之西谷; Tatsuhiro Inuzuka; 達裕犬塚
Original assignee: Hitachi Image Information Systems Inc; Hitachi Ltd; Hitachi Video and Information System Inc
Current assignee: Hitachi Image Information Systems Inc; Hitachi Ltd; Hitachi Advanced Digital Inc
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】データ電極の印加電圧レベル変化時に発生す
る走査電極印加電圧歪みを少なくして、液晶に印加され
る電圧の実効値のばらつきを少なくして表示品質を向上
する液晶表示装置を提供する。【構成】液晶表示装置は液晶パネル１０１、データド
ライバ１０２、走査ドライバ１０３、分圧回路１０４、
無表示領域１０５および無表示電圧発生部１０６を有す
る。本実施例の液晶パネル１０１は（ｉ＋ｎ）×ｊドッ
トの構成であり、そのうち走査ドライバ１０３の出力遠
端部側のｎ×ｊドットが無表示領域１０５で、残りのｉ
×ｊドットが表示領域とされている。無表示電圧発生部
１０６は無表示領域１０５のデータ電極に印加する電圧
を、交流化信号、電源電圧Ｖ１およびＶ６とから生成す
る。無表示領域１０５の液晶の容量は、走査電極上の電
圧歪みのピーク値を容量分割して低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に、単純マトリクス形液晶表示装置において、クロス
トークを軽減し、表示品質良好な表示を得ることを可能
とする液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、単純マトリックス形の液晶表示パ
ネルを有する液晶表示装置は、工業調査会より出版され
ている「液晶の最新技術」Ｐ．１０６〜Ｐ．１０９に記
載のように、電圧平均化法により駆動・表示を行ってい
る。

【０００３】図１５は従来の液晶表示装置の一例のブロ
ック図を示す。同図において、液晶表示装置は、液晶パ
ネル２０１、データドライバ２０２、走査ドライバ２０
３および分圧回路２０４を有し、また、表示データ伝送
ライン２０５、データラッチクロック伝送ライン２０
６、ラインクロック伝送ライン２０７、交流化信号伝送
ライン２０８および先頭ラインクロック伝送ライン２０
９を有している。

【０００４】表示データは４ビットパラレルデータ、デ
ータラッチクロックは表示データに同期したクロックで
ある。表示データは、ラインクロックの１周期で１水平
分のデータが伝送される。交流化信号は、１フレーム毎
に液晶セルに印加する電圧の正負を逆転させる。先頭ラ
インクロックは、１フレーム周期の信号である。

【０００５】液晶パネル２０１は、横ｉドット、縦ｊド
ットで構成されるものとする。分圧回路２０４は、液晶
パネル２０１を駆動するための６レベルの電源電圧Ｖ１
〜Ｖ６を生成する。また、データドライバ２０２および
走査ドライバ２０３は、例えば、株式会社日立製作所製
のＨＤ６６１０７により実現される。

【０００６】図１６は分圧回路２０４の構成図、図１７
はデータドライバ２０２の動作説明図、図１８は走査ド
ライバ２０３の動作説明図、図１９は液晶パネル表示パ
ターン、図２０は図１９に示す表示パターンを表示した
時の液晶印加電圧波形図である。

【０００７】データドライバ２０２には、１走査電極分
の表示データと１走査電極分のデータラッチクロックと
が加えられて、表示データがデータラッチクロックで順
次ラッチされ、１走査電極分の表示データが蓄積される
と、ラインクロックがデータドライバ２０２に加えられ
る。そして、ラインクロックの立ち下がりに同期して、
蓄積された表示データがデータドライバ２０２の出力側
にロードされる。

【０００８】このロードされた表示データと交流化信号
との組合せにより、４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１電
圧、Ｖ３電圧、Ｖ４電圧、Ｖ２電圧中から１レベルの電
圧を選択して、１走査電極分のデータ駆動電圧が並列的
にデータ電極ｘ１〜ｘｉに印加される。

【０００９】すなわち、図１７（Ａ）に示す交流化信号
が“０”の時において、同図（Ｂ）に示す表示データが
オンの場合Ｖ２電圧が、表示データがオフの場合Ｖ４電
圧が、それぞれ同図（Ｃ）に示すように、選択出力され
る。交流化信号が“１”の時、表示データがオンの場合
Ｖ１電圧が、表示データがオフの場合Ｖ３電圧が、それ
ぞれ同図（Ｃ）に示すように、選択出力される。

【００１０】一方、走査ドライバ２０３では、先頭ライ
ンクロックの“ハイ”をラインクロックで取り込んで、
先頭ラインに対応する走査信号を生成し、その後、ライ
ンクロックに従い、順次走査信号を出力するラインをシ
フトさせる。この走査信号と交流化信号の組合せによ
り、４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１電圧、Ｖ６電圧、
Ｖ５電圧、Ｖ２電圧の中から１レベルの電圧を選択し、
走査電極ｙ１〜ｙｊに印加される。

【００１１】すなわち、図１８（Ａ）に示すように、交
流化信号が“０”の時、走査信号が走査の場合Ｖ１電圧
が、走査信号が非走査の場合Ｖ５電圧が、それぞれ同図
（Ｃ）に示すように選択出力される。また、交流化信号
が“１”の時、走査信号が走査の場合Ｖ２電圧が、走査
信号が非走査の場合Ｖ６電圧が、それぞれ同図（Ｃ）に
示すように、選択出力される。

【００１２】上記の６レベルの液晶駆動電圧Ｖ１〜Ｖ６
は、図１６に示す分圧回路２０４により生成される。同
図中、分圧回路２０は、外部供給電圧Ｖ_LCD入力端と接
地との間に直列に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ５よりなる抵
抗分圧回路構成とされている。ここで、各抵抗Ｒ１〜Ｒ
６の抵抗値の間には次式の関係がある。

【００１３】Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ４＝Ｒ５＝ＲＲ３＝（ａ−４）Ｒただし、上式中、ａはバイアス比と呼ばれる正の定数で
あり、走査電極の数により定まる。

【００１４】これら６レベルの液晶駆動電圧Ｖ１〜Ｖ６
は、図１６に示すように、各抵抗Ｒ１〜Ｒ５の接続点か
ら取り出されるが、これらの間には次の関係がある。

【００１５】Ｖ１＞Ｖ６＞Ｖ３＞Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖ２Ｖ１−Ｖ２＝Ｖ０＝Ｖ_LCD Ｖ１−Ｖ６＝Ｖ６−Ｖ３＝Ｖ４−Ｖ５＝Ｖ５−Ｖ２＝Ｖ
０／ａＶ０／ａ＝Ｖａまた、一般的に、電源電圧Ｖ２は、図１６に示すよう
に、ＧＮＤレベル（０Ｖ）である。

【００１６】次に、図１９の表示パターンを用いて、液
晶の各ドットに印加される電圧を図２０を用いて説明す
る。図１９はデータ電極ｘ２〜ｘｉと偶数ラインの走査
電極（ｙ２，ｙ４，．．．）との交点のドットを白丸で
示すオン表示ドット、残りのドット（ドットＡ、ドット
Ｂを含む）を黒丸で示すオフ表示ドットで配列した、表
示パターンを示している。

【００１７】図１９の表示パターンをフレーム毎に極性
を反転させるフレーム周期の交流化信号で駆動した時、
ドットＡ、Ｂに印加される電圧は、図２０に示すように
なる。図２０（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ交流化信号、
ラインクロックで、同図（Ｃ）である。図２０（Ｄ）お
よび（Ｅ）は、それぞれデータ電極ｘ１、ｘ２および走
査電極ｙ１の印加電圧Ｖ_x1、Ｖ_x2およびＶ_y1をそれぞれ
示す。ドットＡは、走査電極ｙ１とデータ電極ｘ１との
間に位置するため、印加される電圧は、ｙ１印加電圧Ｖ
_y1とｘ１印加電圧Ｖ_x1との電圧差（Ｖ_y1−Ｖ_x1）とな
り、図２０（Ｆ）に示す如くになる。同様に、ドットＢ
は、走査電極ｙ１とデータ電極ｘ２との間に位置するた
め、印加される電圧は、ｙ１印加電圧Ｖ_y1とｘ２印加電
圧Ｖ_x2との電圧差（Ｖ_y1−Ｖ_x2）となり、図２０（Ｇ）
に示す如くになる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
液晶表示装置では、図２０に示したドットＡおよびＢに
印加される電圧波形は理想的な波形であり、実際には液
晶がその面積および厚さなどによって決まる電気容量を
持っていることと、データ電極および走査電極が一定の
電気抵抗をそれぞれ持っているため、データ電極ｘ１〜
ｘｉに印加する電圧レベルの変化時に、走査電極ｙ１に
印加される電圧Ｖ_y1が、図２１（Ｅ）にｅで示す如く、
スパイク状の電圧歪みが発生し、これが液晶を介して走
査ドライバ２０３の出力を歪ませる。

【００１９】図２２は上記のスパイク状の電圧歪みｅを
拡大した図で、ｅ１はｘ１列部分（液晶パネル２０１の
左端）、ｅ２はｘ（ｉ／２）列部分（液晶パネル２０１
の中央）、ｅ３はｘｉ列部分（液晶パネル２０１の右
端）における電圧歪みをそれぞれ示す。図２１におい
て、ドットＡに印加される電圧波形は、スパイク状の電
圧歪みｅによって電圧実効値が大きくなる方向に波形が
歪み、ドットＢに印加される電圧波形は、スパイク状の
電圧歪みｅによって電圧実効値が小さくなる方向に波形
が歪む。このため、同じオフ表示ドットでも列によって
印加電圧実効値にばらつきが生じ、液晶表示に輝度むら
が発生する。

【００２０】また、スパイク状の電圧歪みｅは、走査電
極が一定の電気抵抗を持っているため、同一の走査電極
上においても、その位置によって歪みの大きさが異な
る。例えば、図２２において、ｘ１列部分の電圧歪みｅ
１は最も小さく、ｘ（ｉ／２）列部分における電圧歪み
ｅ２、ｘｉ列部分における電圧歪みｅ３の順に電圧歪み
は大きくなる。したがって、ドットの位置により、印加
電圧実効値にばらつきが生じ、液晶表示に輝度むらが発
生する。

【００２１】本発明の目的は、液晶に印加される電圧の
実効値のばらつきを少なくして表示品質を向上させた液
晶表示装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、表示電圧を選択して出力するデータドラ
イバと、表示ラインを指示する選択電圧を出力する走査
ドライバと、交流化信号に応じて所定の電圧を出力する
無表示電圧発生部と、複数のデータ電極および複数の走
査電極の交点において表示ドットを構成し、データ電極
にデータドライバより印加される表示電圧と、走査電極
に走査ドライバより印加される選択電圧との電位差によ
り表示を行う表示領域と、データ電極に無表示電圧発生
部より印加される電圧と、走査電極に走査ドライバより
印加される選択電圧との電位差により連続パターンの同
一表示を行う無表示領域とからなる液晶パネルとを有す
る構成としたものである。また、上記の無表示電圧発生
部は前記走査ドライバ出力の遠端部側に設けられた構成
としたものである。

【００２３】

【作用】本発明は、データ電極の印加電圧レベル変化時
に発生する走査電極印加電圧歪みを少なくして、液晶に
印加される電圧の実効値のばらつきを少なくするもの
で、その作用について図２乃至図７と共に説明する。

【００２４】図２は液晶パネル表示パターン（左半面横
縞表示）、図３は水平方向の長さを半分にした（ｉ／
２）×ｊドットの液晶パネルを用た時の、液晶パネル表
示パターン（全面横縞表示）である。図４は図２に示す
表示パターンを表示した時に走査電極上に発生する、ス
パイク状の電圧歪みであり、ｆ１はｘ１列部分（横縞の
左端）における電圧歪み、ｆ２はｘ（ｉ／４）列部分
（横縞の中央）における電圧歪み、ｆ３はｘ（ｉ／２）
列部分（横縞の右端）における電圧歪みである。

【００２５】また、図５は、（ｉ／２）×ｊドットの液
晶パネルを用いて図３に示す表示パターンを表示した時
に、走査電極上に発生するスパイク状の電圧歪みであ
る。ここで、ｇ１はｘ１列部分（横縞の左端）における
電圧歪み、ｇ２はｘ（ｉ／４）列部分（横縞の中央）に
おける電圧歪み、ｇ３はｘ（ｉ／２）列部分（横縞の右
端）における電圧歪みであり、それぞれ、図４における
ｘ１列部分の電圧歪みｆ１、ｘ（ｉ／４）列部分の電圧
歪みｆ２、ｘ（ｉ／２）列部分の電圧歪みｆ３に対応し
ている。

【００２６】図２は、データ電極ｘ１〜ｘ（ｉ／２）と
偶数ラインの走査電極（ｙ２、ｙ４．．．）との交点の
液晶セルを白丸で示すオン表示ドット、残りのドットを
黒丸で示すオフ表示ドットで配列した、左半分横縞の表
示パターンを示している。この表示パターンにおいて走
査電極上に発生するスパイク状の電圧歪みは、図４の様
になる。これに対し、図３は、（ｉ／２）×ｊドットの
液晶パネルに対し、データ電極ｘ１〜ｘ（ｉ／２）と偶
数ラインの走査電極（ｙ２、ｙ４．．．）との交点の液
晶セルを白丸で示すオン表示ドット、残りのドットを黒
丸で示すオフ表示ドットで配列した、全面横縞の表示パ
ターンを示している。この表示パターンにおいて、走査
電極上に発生するスパイク状の電圧歪みは、図５のよう
になる。これらの電圧歪みの大きさを比較すると、どの
走査電極の位置においても、図４に示した電圧歪みの方
が、図５の電圧歪みよりも小さいことが分かる。また、
図４において、ｘ（ｉ／４）列部分における電圧歪みｆ
２は、ｘ（ｉ／２）列部分における電圧歪みｆ３に比べ
て小さい。

【００２７】以上のことから、（ｉ／２）×ｊドットの
横縞表示を考えた場合、この表示部よりも走査ドライバ
からみて遠い側に、データ電極の印加電圧変化の無い領
域（オン表示またはオフ表示の連続パターン。以下、無
表示領域と呼ぶ）があると、走査電極上に発生するスパ
イク状の電圧歪みを軽減でき、かつ、ドットの位置によ
る歪みの大きさのばらつきを軽減できることがわかる。

【００２８】この現象について、図６および図７を用い
て説明する。図６は液晶パネルの等価回路であり、簡略
化のためデータ電極の抵抗値を理想状態の０Ωとしてい
る。図６に示すように、液晶パネルは、液晶の容量６１
と走査電極の抵抗６２とよりなるはしご型回路で表さ
れ、データ電極に６３で示す波形の電圧が印加される
と、走査電極上のＡ点でスパイク状の電圧歪み６４が発
生する。

【００２９】図７はかかる液晶パネルの走査電極上のＡ
点とグランド（ＧＮＤ）との間に、コンデンサ７１を追
加した等価回路で、図６と同一構成部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。この図７の等価回路のデー
タ電極に６３で示す波形の電圧が印加されると、走査電
極上のＡ点で発生するスパイク状の電圧歪みは、７２で
示す如くになる。図６の電圧歪み６４と図７の電圧歪み
７２とを比較すると、電圧歪み６４のピーク値に対し、
電圧歪み７２のピーク値はコンデンサ７１によって容量
分割されているために減少する。

【００３０】本発明は、このことに着目し、液晶の容量
が上記のコンデンサ７１と同様の働きをするような無表
示領域を設け、これにより、走査電極上の電圧歪みを低
減するものである。すなわち、本発明では、ｉ×ｊドッ
トの液晶パネルに対し、データ電極の印加電圧変化の無
い領域をｎドット分走査ドライバ出力遠端部に設け、
（ｉ＋ｎ）×ｊドットの液晶パネルとすることで、デー
タ電極の印加電圧レベル変化時に発生する走査電極印加
電圧歪みを軽減すると共に、ドットの位置による歪みの
大きさのばらつきを軽減するものである。

【００３１】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００３２】図１は本発明ＮＯ液晶表示装置の一実施例
のブロック図を示す。同図において、本実施例の液晶表
示装置は、液晶パネル１０１、データドライバ１０２、
走査ドライバ１０３、分圧回路１０４、無表示領域１０
５および無表示電圧発生部１０６を有し、また、表示デ
ータ伝送ライン１０７、データラッチクロック伝送ライ
ン１０８、ラインクロック伝送ライン１０９、交流化信
号伝送ライン１１０および先頭ラインクロック伝送ライ
ン１１１を有している。

【００３３】本実施例のデータドライバ１０２、走査ド
ライバ１０３および分圧回路１０４は、図１５に示した
従来装置のデータドライバ２０２、走査ドライバ２０３
および分圧回路２０４と同一構成であり、無表示領域１
０５および無表示電圧発生部１０６を有する点に特徴が
ある。本実施例の液晶パネル１０１は、（ｉ＋ｎ）×ｊ
ドットの構成であり、そのうち、走査ドライバ１０３出
力遠端部側のｎ×ｊドットが無表示領域１０５とされて
いる。無表示電圧発生部１０６は、無表示領域１０５の
データ電極に印加する電圧を、交流化信号、電源電圧Ｖ
１およびＶ６とから生成する。

【００３４】液晶パネル１０１は、走査電極の長さが
（ｉ＋ｎ）ドット分、データ電極の長さがｊドット分で
あり、表示領域はデータ電極ｘ１〜ｘｉと走査電極ｙ１
〜ｙｊの交点であり、無表示領域１０５は、データ電極
ｘ（ｉ＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）と走査電極ｙ１〜ｙｊの交
点である。

【００３５】以下、図１に示す液晶表示装置の動作につ
いて説明する。

【００３６】無表示電圧発生部１０６は、図８に示すよ
うに、交流化信号に従い選択動作を行うセレクタ１０６
１と出力バッファ１０６２からなる。セレクタ１０６１
は、図９のタイミングチャートに示すように、同図
（Ａ）に示す交流化信号が“０”の時、Ｖ２電圧をセレ
クト電圧Ｖ_Sとして出力し、交流化信号が“１”の時、
Ｖ１電圧をセレクト電圧Ｖ_Sとして出力する。従って、
セレクト電圧Ｖ_Sは、図９（Ｂ）に示す如くになる。出
力バッファ１０６２は、このセレクト電圧Ｖ_Sをバッフ
ァリングし、無表示電圧として並列的にデータ電極ｘ
（ｉ＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）へ出力する。

【００３７】データドライバ１０２、走査ドライバ１０
３の動作は、従来技術と同様である。データドライバ１
０２には、１走査電極分の表示データと１走査電極分の
データラッチクロックとが加えられて、表示データがデ
ータラッチクロックにより順次ラッチされる。１走査電
極分の表示データがデータドライバ１０２に蓄積される
と、ラインクロックがデータドライバ１０２に加えられ
る。そして、ラインクロックの立ち下がりに同期して、
蓄積された表示データがデータドライバ１０２の出力側
にロードされる。

【００３８】このロードされた表示データと交流化信号
との組合せにより、４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１電
圧、Ｖ３電圧、Ｖ４電圧、Ｖ２電圧中から１レベルの電
圧を選択して、１走査電極分のデータ駆動電圧が並列的
にデータ電極ｘ１〜ｘｉに印加される。

【００３９】一方、走査ドライバ１０３では、先頭ライ
ンクロックの“ハイ”をラインクロックで取り込んで、
先頭ラインに対応する走査信号を生成し、その後、ライ
ンクロックに従い、順次走査信号を出力するラインをシ
フトさせる。この走査信号と交流化信号の組合せによ
り、４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１電圧、Ｖ６電圧、
Ｖ５電圧、Ｖ２電圧の中から１レベルの電圧が選択さ
れ、走査電極ｙ１〜ｙｊに印加される。

【００４０】以上のことから、液晶パネル１０１の表示
領域である、データ電極ｘ１〜ｘｉと走査電極ｙ１〜ｙ
ｊの交点にある各ドットには、各ドットの表示オン、オ
フに従った電圧が印加され、無表示領域１０５である、
データ電極ｘ（ｉ＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）と走査電極ｙ１
〜ｙｊの交点にある各ドットには、全て表示オンとなる
電圧が印加される。

【００４１】この結果、表示領域よりも走査ドライバ１
０３からみて遠い側に、無表示領域１０５を設けること
ができ、表示領域の各ドットに印加される電圧実効値
の、表示パターンおよび位置によるばらつきが少なくな
る。したがって、表示品質を向上することができる。

【００４２】なお、無表示領域１０５は、表示と無関係
の領域であるため、実用に際しては、外から見えないよ
うにしておく。

【００４３】ここで、無表示領域１０５における液晶の
容量値を大きくすると、容量分割の比が大きくなり、走
査電極印加電圧歪みの軽減効果はより大きくなる。以
下、この点に着目した実施例について説明する。

【００４４】液晶の誘電率は、印加電圧により変化し、
印加電圧がしきい値を超えると約２倍の誘電率となるこ
とが知られている。したがって、容量値を大きくするた
めには、常に、しきい値より高い電圧が液晶に印加され
ていればよい。この点に着目した、本発明の第２実施例
を図１０と図１１を用いて説明する。

【００４５】図１０は、本発明の液晶表示装置の第２実
施例の構成を示すブロック図であり、図１と同一構成部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１０に
おいて、１２１は、無表示電圧発生部１０６用電源電圧
Ｖ１’と無表示電圧発生部１０６用電源電圧Ｖ２’を発
生する分圧回路である。図１１は、分圧回路１２１の構
成を示す回路図であり、Ｖ_LCD´は外部供給電圧であ
る。

【００４６】２レベルの無表示電圧発生部用電源電圧Ｖ
１’およびＶ２’、並びに６レベルの液晶駆動電圧Ｖ１
〜Ｖ６は、図１１に示すように、外部供給電圧Ｖ_LCD’
をＲ１’、Ｒ２’、およびＲ１〜Ｒ５の抵抗で分圧する
ことにより生成される。これらの分圧抵抗は、Ｒ１’＝
Ｒ５’＝Ｒ’、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ４＝Ｒ５＝Ｒ、Ｒ３＝（ａ−４）Ｒという関係がある。ただし、ａはバイアス比と呼ばれる
正の定数であり、走査電極の数により定まる。

【００４７】また、２レベルの無表示電圧発生部１１７
用電源電圧、および６レベルの液晶駆動電圧には、Ｖ１’＞Ｖ１＞Ｖ６＞Ｖ３＞Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖ２＞Ｖ
２’、Ｖ１−Ｖ２＝Ｖ０、Ｖ１−Ｖ６＝Ｖ６−Ｖ３＝Ｖ４−Ｖ５＝Ｖ５−Ｖ２＝Ｖ
０／ａ、Ｖ０／ａ＝Ｖａ、Ｖ１’−Ｖ１＝Ｖ２−Ｖ２’＝Ｖｘ、Ｖ０＋２Ｖｘ＝Ｖ_LCD’ の関係がある。ここで、Ｖｘの値は、液晶のしきい値よ
り高い。

【００４８】以下、図１０に示す液晶表示装置の動作に
ついて説明する。無表示電圧発生部１０６は、本発明の
第１実施例と同様であり、交流化信号に従い選択動作を
行うセレクタと出力バッファとからなる。この無表示電
圧発生部１０６は、交流化信号が“０”の時、Ｖ２’電
圧をセレクト電圧として出力し、交流化信号が“１”の
時、Ｖ１’電圧をセレクト電圧として出力する。このセ
レクト電圧は、無表示電圧として並列的にデータ電極ｘ
（ｉ＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）へ出力される。

【００４９】データドライバ１０２、走査ドライバ１０
３の動作は、従来技術と同様である。データドライバ１
０２には、１走査電極分の表示データと１走査電極分の
データラッチクロックとが加えられて、表示データがデ
ータラッチクロックに順次ラッチされ、１走査電極分の
表示データが蓄積されると、ラインクロックがデータド
ライバ１０２に加えられる。そして、ラインクロックの
立ち下がりに同期して、蓄積された表示データがデータ
ドライバ１０２の出力側にロードされる。

【００５０】このロードされた表示データと交流化信号
との組合せにより、４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１、
Ｖ３、Ｖ４、Ｖ２中から１レベルの電圧が選択されて、
１走査電極分のデータ駆動電圧が並列的にデータ電極ｘ
１〜ｘｉに印加される。

【００５１】一方、走査ドライバ１０３では、先頭ライ
ンクロックの“ハイ”をラインクロックで取り込んで、
先頭ラインに対応する走査信号を生成し、その後、ライ
ンクロックに従い、順次走査信号を出力するラインをシ
フトさせる。この走査信号と交流化信号の組合せによ
り、４レベルの液晶駆動電源電圧Ｖ１、Ｖ６、Ｖ５、Ｖ
２の中から１レベルの電圧が選択され、走査電極ｙ１〜
ｙｊに印加される。

【００５２】以上のことから、液晶パネル１０１の表示
領域である、データ電極ｘ１〜ｘｉと走査電極ｙ１〜ｙ
ｊの交点にある各ドットには、各ドットの表示オン、オ
フに従った電圧が印加される。無表示領域１０５であ
る、データ電極ｘ（ｉ＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）と走査電極
ｙ１〜ｙｊの交点にある各ドットには、選択走査時には
（Ｖ０＋Ｖｘ）、非選択走査時には（Ｖｘ＋Ｖａ）の電
圧が印加される。

【００５３】この結果、無表示領域１０５の各ドットに
は、常に、Ｖｘ以上、すなわち、液晶のしきい値以上の
電圧が印加される。したがって、液晶の誘電率を高くす
ることができ、走査電極印加電圧歪みを軽減することが
できる。

【００５４】なお、画像表示に用いないダミー画素群を
用いてコントラストむらの少ない画像が得られるように
した液晶表示装置が知られている（特開平１−２９３３
１７号公報）。このものは、画像表示に用いる画素群の
外周部に上記のダミー画素群を配置し、画像表示に用い
る液晶の駆動信号電圧に比べて低い電圧によって駆動
し、かつ、外周部に向かうほど低い電圧により駆動する
ものである。これに対し、上記の各実施例では、無表示
領域１０５の各ドットに液晶の駆動信号電圧の中から選
択した電圧を用い、また、無表示領域全面に同一の駆動
電圧を供給するものであるから、簡単な駆動回路構成と
することができる。

【００５５】なお、この実施例では、無表示領域１０５
の液晶に印加する電圧を高くすることで誘電率を高くし
たが、本発明はこれに限られるわけではなく、無表示領
域１０５に液晶以外の誘電率の高い材料を用いることも
可能である。次に、この点に着目した本発明の第３実施
例を図１２を用いて説明する。

【００５６】図１２は本発明第３の実施例の無表示領域
の構成を示したものであり、１３１は無表示領域、１３
２は表示領域、１３３は無表示領域にある誘電体、１３
４は走査電極、１３５は無表示領域のデータ電極であ
る。

【００５７】図１２において、誘電体１３３は、液晶の
代わりに走査電極１３４とデータ電極１３５の間に挟ま
れ、それぞれに接触している。また、データ電極１３５
は接地される。

【００５８】この結果、走査電極上で発生するスパイク
状の電圧歪みのピーク値は、誘電体１３３により容量分
割され、低減する。ここで、無表示領域１３１における
走査電極１３４の抵抗成分は、一般的には、容量分割比
を悪化させる方向に働くため、無いが良いと考えられる
ものである。しかし、本実施例では、表示領域１３２の
走査電極１３４から伝送される反射波や透過波を低減す
る目的で、抵抗成分は若干あった方が良いと考える。

【００５９】また、誘電率をあまり大きくしすぎると、
走査電極印加電圧の切換わり時に波形が大きく鈍る問題
が生じる。

【００６０】次に、無表示領域を有効に活用することに
着目した、本発明の第４実施例を図１３と図１４を用い
て説明する。

【００６１】図１３は本発明になる液晶表示装置の第４
実施例の構成を示すブロック図で、図１と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。図１３にお
いて、１４１はユーザ使用領域、１４２はシステム情報
領域、１４３はユーザ使用領域用データドライバ、１４
４はシステム情報領域用データドライバ、１４５はユー
ザ使用領域用表示データ伝送ライン、１４６はシステム
情報領域用表示データ伝送ラインである。図１４は本実
施例の液晶表示装置を用いたときの表示例である。

【００６２】ユーザ使用領域１４１は、データ電極ｘ１
〜ｘｉと走査電極ｙ１〜ｙｊの交点である。この領域
は、ユーザが作業するための領域であり、例えば、ワー
プロ等では、入力した文章を表示する領域である。これ
に対し、システム情報領域１４２は、データ電極ｘ（ｉ
＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）と走査電極ｙ１〜ｙｊの交点であ
る。このシステム情報領域１４２は、システム情報をユ
ーザへ表示する領域であり、例えば、図１４に示す如く
現在のモード、バッテリーの残量、空きメモリの容量、
時刻、アイコン等が表示される。

【００６３】以下、図１３に示す液晶表示装置の動作に
ついて説明する。

【００６４】ユーザ使用領域用データドライバ１４３に
は、ユーザ使用領域用表示データとデータラッチクロッ
クとが加えられて、ユーザ使用領域用表示データがデー
タラッチクロックにより順次ラッチされる。また、シス
テム情報領域用データドライバ１４４には、システム情
報領域用表示データとデータラッチクロックとが加えら
れて、システム情報領域用表示データがデータラッチク
ロックにより順次ラッチされる。そして、１走査電極分
のユーザ使用領域用表示データおよびシステム情報領域
用表示データが各データドライバ１４３、１４４に蓄積
されると、ラインクロックが双方のドライバ１４３，１
４４に加えられる。そして、ラインクロックの立ち下が
りに同期して、蓄積されたユーザ使用領域用表示データ
およびシステム情報領域用表示データが、ユーザ使用領
域用データドライバ１４３およびシステム情報領域用デ
ータドライバ１４４の出力側にロードされる。

【００６５】さらに、ユーザ使用領域用データドライバ
１４３は、ロードされたユーザ使用領域用表示データと
交流化信号との組合せにより、４レベルの液晶駆動電源
電圧Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４およびＶ２中から１レベルの電圧
を選択して、１走査電極分のデータ駆動電圧を並列的に
データ電極ｘ１〜ｘｉに印加する。

【００６６】一方、システム情報領域用データドライバ
１４４は、ロードされたシステム情報領域用表示データ
と交流化信号との組合せにより、４レベルの液晶駆動電
源電圧Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４およびＶ２中から１レベルの電
圧を選択して、１走査電極分のデータ駆動電圧を並列的
にデータ電極ｘ（ｉ＋１）〜ｘ（ｉ＋ｎ）に印加する。

【００６７】なお、走査ドライバ１０３の動作は、本発
明第１の実施例と同じであり、先頭ラインクロックの
“ハイ”をラインクロックで取り込んで、先頭ラインに
対応する走査信号を生成し、その後ラインクロックに従
い、順次走査信号を出力するラインをシフトさせる。こ
の走査信号と交流化信号の組合せにより、４レベルの液
晶駆動電源電圧Ｖ１、Ｖ６、Ｖ５およびＶ２の中から１
レベルの電圧が選択され、走査電極ｙ１〜ｙｊに印加さ
れる。

【００６８】この結果、本実施例によれば、無表示領域
をシステム情報領域１４２として使うことができるた
め、ユーザ使用領域１４１におけるスパイク状の歪みを
低減し、かつ、例えば、図１４に示すように、システム
情報を容易に知ることができると共に、ユーザの作業領
域が広がる。したがって、液晶パネルを有効に活用する
ことができる。

【００６９】なお、この実施例では、システム情報領域
１４２を無表示領域の代わりとして使用しているため、
システム情報領域１４２の表示量があまりに多いと、シ
ステム情報領域１４２内においてもスパイク状の歪みが
発生し、ユーザ使用領域１４１におけるスパイク状の歪
みの低減効果が低くなる。従って、システム情報領域１
４２の表示量は少ない方が望ましい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無表示領域を液晶パネルに設けることによりデータ電極
の印加電圧レベル変化時に発生する走査電極印加電圧歪
みを軽減することができ、かつ、ドットの位置による歪
みの大きさのばらつきを軽減することができるため、各
ドットに印加される電圧実効値の、表示パターンおよび
位置によるばらつきが少なくなり、表示品質を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の第１実施例のブロック
図である。

【図２】本発明の作用説明用液晶表示パターンである。

【図３】本発明の作用説明用液晶表示パターンである。

【図４】図２の表示パターンで発生する液晶印加電圧波
形の歪み方を示す図である。

【図５】図３の表示パターンで発生する液晶印加電圧波
形の歪み方を示す図である。

【図６】液晶パネルの等化回路と電圧波形の歪み方を示
す図である。

【図７】コンデンサを接続した液晶パネルの等価回路と
電圧波形の歪み方を示す図である。

【図８】図１の無表示電圧発生部の構成を示すブロック
図である。

【図９】図８の動作を説明するタイムチャートである。

【図１０】本発明の液晶表示装置の第２実施例のブロッ
ク図である。

【図１１】図１０の分圧回路の構成を示す回路図であ
る。

【図１２】本発明の液晶表示装置の第３実施例の無表示
領域の構成を示す図である。

【図１３】本発明の液晶表示装置の第４実施例の構成を
示すブロック図である。

【図１４】図１３の実施例における表示画面例を示す説
明図である。

【図１５】従来の液晶表示装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】図１６の従来装置における分圧回路の一例を
示す回路図である。

【図１７】従来のデータドライバの動作説明用タイムチ
ャートである。

【図１８】従来の走査ドライバの動作説明用タイムチャ
ートである。

【図１９】液晶パネル表示パターンの一例を示す説明図
である。

【図２０】従来の液晶印加電圧波形図である。

【図２１】従来の課題を説明する液晶印加電圧波形図で
ある。

【図２２】従来の課題説明用の図２１の要部拡大図であ
る。

【符号の説明】

１０１…液晶パネル、１０２…データドライバ、１０３
…走査ドライバ、１０４、１２１…分圧回路、１０５、
１３１…無表示領域、１０６…無表示電圧発生部、１３
２…表示領域、１３３…誘電体、１３４…走査電極、１
３５…データ電極、１４１…ユーザ使用領域、１４２…
システム情報領域、１４３…ユーザ使用領域用データド
ライバ、１４４…システム情報領域用データドライバ、
１０６１…セレクタ、１０６２…出力バッファ

フロントページの続き (72)発明者 ▲真▼野宏之神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (72)発明者西谷茂之神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (72)発明者犬塚達裕神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立画像情報システム内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１走査分の表示データと交流信号とに基づ
き表示電圧を選択して出力するデータドライバと、表示ラインを指示する選択電圧を出力する走査ドライバ
と、前記交流化信号と電源電圧とにより該交流化信号に応じ
て所定の電圧を出力する無表示電圧発生部と、複数のデータ電極および複数の走査電極の交点において
表示ドットを構成し、該データ電極に該データドライバ
より印加される表示電圧と、該走査電極に該走査ドライ
バより印加される選択電圧との電位差により表示を行う
表示領域と、該データ電極に該無表示電圧発生部より印
加される電圧と、該走査電極に該走査ドライバより印加
される選択電圧との電位差により連続パターンの同一表
示を行う無表示領域とからなる液晶パネルとを有するこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記無表示領域は、前記走査ドライバ出力
の遠端部側に設けられていることを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記無表示電圧発生部は、前記データドラ
イバの出力表示電圧のうち、表示オンおよび表示オフの
いずれか一方の表示電圧と同じ電圧のみを出力する構成
であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表
示装置。
【請求項４】前記無表示電圧発生部は、前記データ電極
に出力する電圧と前記走査電極に走査ドライバより印加
される選択電圧との電位差が常に液晶のしきい値よりも
大となる電圧を出力することを特徴とする請求項１また
は２記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記無表示領域は、前記液晶に代えて前記
走査電極とデータ電極とにそれぞれ接触する誘電体によ
り構成され、かつ、該データ電極は接地されていること
を特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】１走査分の表示データと交流信号とに基づ
き表示電圧を選択して出力するデータドライバと、表示
ラインを指示する選択電圧を出力する走査ドライバと、
複数のデータ電極および複数の走査電極の交点において
表示ドットを構成し、該データ電極に該データドライバ
より印加される表示電圧と、該走査電極に該走査ドライ
バより印加される選択電圧との電位差により表示を行う
液晶パネルとを具備する液晶表示装置において、前記液晶表示パネルは、ユーザが作業を行うユーザ使用
領域と、システムから与えられる情報を表示するシステ
ム情報領域とに分割されていることを特徴とする液晶表
示装置。