JPS599069B2 - 多重マトリクス液晶パネルの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多重マトリクス状に電極が配置された液晶パ
ネルの駆動方法に関する。

マトリクス型液晶パネルを駆動するとき、液晶が電気的
に双方向性であることから生ずるクロストークを抑制す
るために電圧平均化法が良く用いられる。

しかしながら液晶のしきい値電圧は駆動に用いられるよ
うな周波数範囲では印加信号の実効電圧に依存して決定
される。このため走査線数をＮとすると、動作マージン
αすなわち選択点に印加される実効電圧および非５ 選
択点に印加される実効電圧の比は良く知られているよう
に（１）式で表わされる。

α＝１・・・・・・（１） したがつてこの式から明らかなように走査線数Ｎが増加
するに従がつて動作マージンαが減少してしまう。

動作マージンαの減少は装置の動作電圧範囲の減少、表
示コントラストの低下につなが１５り好ましくない。そ
こで、表示画面での実質的な走査線数のみを増加させる
方法として、多重マトリクス液晶パネルを用〜・る方法
がある。

これは走査電極、信号電極により構成されるＸ行Ｘ列の
マトリクスを単一２０の液晶パネル上にｎ重（ｎ＝２、
３、・ ・ ・ ）に構成するものである。表示画面は
ｎＸ行、Ｙ列得られ、しかも等価的な走査線数Ｎ＝Ｘと
なり、…式で示される動作マージンは単一マトリクスに
よりＸ行、Ｙ列の表示画面を構成した時と同じ値となる
。す５ なわち、多重マトリクスの採用により画面上の
査定線数の増加に対して勧善マージンの低下がなく、安
定性の高い鮮明な表示画面を得ることができる。次に−
例として４行４列の表示画面を２重マトリクスにより得
る液晶パネルの構造を第１図、第３０２図によつて説明
する。第１図１は液晶パネルを構成する２板のガラス基
板のうち一方に形成する電極パターン、２は他方に形成
する電極パターンを示したものである。このような２枚
の基板は液晶層をはさんで対向し第２図に示すようにマ
トリ５ クズが形成される。第２図においてＡｘｌ、Ａ
ｘ２はＡマトリクスの走査電極、βｘｌ、Ｂｘ２はＢマ
トリクスの走査電極、Ａｙ１〜Ａｙ４はＡマトリクスの
信号電極、Ｂｙｌ〜Ｂｙ４はＢマトリクスの走査電極で
ある。ここでマトリクスＡとマトリクスＢは独立に平行
して走査することができ、従がつて等価的な走査線数Ｎ
＝２となる。ところで従来、このような多重マトリクス
液晶パネルを駆動する場合にはＡマトリクスとＢマトリ
クスのそれぞれ第ｍ（ｍ＝１、２、３、・・・）電極同
志を接続し、同一の走査電極駆動回路を用いて駆動を行
なつていた。

この様子を第３図に示す。第３図において１は走査電極
のうちの選択電極を時系列に決定するためのリンクカウ
ンタ、２および４は電圧平均化法による駆動回路、３は
多重マトリクス・パネル、５はＡマトリクスの信号電極
駆動回路を表示パターンによつて制御するための制御回
路である。６はＢマトリクスの信号電極駆動回路を表示
パターンによつて匍脚するための制御回路である。

このような表示装置においてＡマトリクスの制御信号す
なわち入力信号ＡとＢマトリクスの表示信号すなわち入
力信号Ｂが同時に得られる場合には何ら問題はなく十分
な表示が可能であつた。

しかしながら入力信号Ａと入力信号Ｂとが例えば交互に
送られるように時分割で送られる場合がある。このよう
な場合には多重マトリクスの効果を期待することができ
なかつた。すなわち第３図においてリンクカウンタ１に
よつてＡｘｌおよびＢｘｌが選択されている場合を考え
る。

このとき入力信号Ａと入力信号Ｂとが同時に得られる場
合にはＡｘｌラインとＢｘｌラインが同時に表示を行な
い、次にリング・カウンタ１によつてＡｘ２およびＢｘ
２が選択されたときにはＡｘ２ラインとＢｘ２が同時に
表示を行なう。この場合には総走査ラインが４本である
にもかかわらず各走査ラインにおける選択時間のデユー
テイは５０％となり、多重マトリクスの効果のあること
ｊがわかる。一方、第４図に示したように入力信号Ａ
，Ｂが時分割で入力された場合を考える。

ここにおいてリンクカウンタ１によつてＡｘｌ，Ｂｘｌ
が選択された場合入力信号Ａ，Ｂが時分割で入力される
た ４め、Ａｘｌラインが表示を行なつている時間Ｂｘ
ｌラインは表示を行なうことができない。またＢｘｌラ
インが表示を行なつている時間Ａｘｌラインは表示を行
なうことができない。またＡｘ２，Ｂｘ２が選択された
場合も同様である。このため、各走査ラインの選択時間
のデユーティは２５％となり、マトリクスを多重した効
果を得ることができなかつた。

したがつて多重マトリクス液晶表示装置において各マト
リクスの表示信号が時分割で入力される場合、従来の駆
動方法では多重化の効果を得ることができなかつた。

本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、その目的は、多重マトリクス液晶パネルの各マトリク
スの表示信号が時分割に交互に与えられるものにおいて
もデユーテイ比の減少がなく、高い動作マージンで駆動
することのできる駆動方法を提供するにある。

本発明の特徴は、直列状態の制御信号を並列状態の制御
信号に変換する直並列変換回路を有し、ｎ（ｎ−２、３
・・・）行分の直列状態の制御信号が直並列変換回路に
入力される周期で、並列状態の制御信号を信号電極に印
加することにある。

本発明を実施例の構成図を第５図に示す。第５図におい
て７はリンクカウンタでＡマトリクスの走査電極駆動回
路８の選択信号を発生する。３は多重マトリクス液晶パ
ネルで、ここに示した例では絵素数が縦、横４×４の二
重マトリクス液晶パネルである。

９はＢマトリクスの走査電極駆動回路、１０は走査電極
駆動回路の選択信号を発生するリンクカウンタである。

１１は信号電極駆動回路でＡｙｌ〜Ａｙ４がＡマトリク
スの信号電極駆動回路、Ｂｙｌへ一Ｂｙ４がＢマトリク
スの信号電極駆動回路である３，１２はＡマトリクスの
信号電極に印加する制御信号を一時記憶するための４ビ
ツトラツチ回路、１３はＢマトリクスの信号電極に印加
する制御信号を一時記憶するための４ビツトラツチ回路
である。

また１４は、直列状態の制御信号を４ビツトの並列状態
の制御信号に変換する直列・並列変換回路でラツチ回路
１２および１３の各ビツトはこの直列・並列変換回路の
並列出力端にそれぞれ接続されている。また、リンクカ
ウンタＡ７およびラツチＡｌ２を制御するためにそれぞ
れにクロツク信号ＣＡが印加され、リングカウンタＢｌ
ＯおよびラツチＢｌ３を制御するためにそれぞれにクロ
ツク信号ＣＢが印加される。

直列・並列変換回路１４にはクロツク信号としてＣＰが
印加される。

第５図に示した表示装置の動作を第６図のタイム・シー
ケンスを用いて説明する。

Ａマトリクス制御信号、Ｂマトリクス制御信号は時分割
で入力信号として、直列・並列変換回路１４の入力端子
に印加される。

このそれぞれの制御信号は通常ＴＴＬ（Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔＯｒＴｒａｎｓｉｓｔＯｒＬＯｇｉｃ）やＣ−ＭＯＳ
（ＣＯｍｐｌｉｍｅｎｔａｌｙ−ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅ
ＳｅｍｉｃＯｎｄｕｅｔＯｒ）のレベルをもつディジタ
ル信号である。このとき直列・並列変換回路１４にはク
ロツク信号ＣＰが入力信号に対し第６図のタイムシーケ
ンス図に示したようなタイミングで印加されているため
、直列・並列変換回路の入力端子に与えられたＦｈＩｍ
信号は順次並列出力端子に表われることになる。

ここにおいてラツチＡｌ２のクロツク信号ＣＡはＡマト
リクスの信号電極Ａｙｌ〜Ａｙ４の制御信号が、ちよう
ど直列・並列変換回路１４に納まつて、Ａｙｌ〜Ａｙ４
の制御信号が並列出力端子に表われたときに発生する。
このためＡｙｌ〜Ａｙ４の制御信号は次にＣＡがラツチ
Ａｌ２に印加されるまでラツチＡｌ２に記憶されること
になる。このときリンクカウンタＡからは選択信号が２
つある走査電極駆動回路８のどちらか一方に印加されて
いるためＡｘｌもしくはＡｘ２ラインのどちらか一方の
ラインの表示が行われる。

次に直列・並列変換回路１４にＡｙｌ〜Ａｙ４の制御信
号が納まつた時にも同様にクロツク信号ＣＡがラツチ回
路１２に与えられるためＡｙｌ〜Ａｙ４の制御信号はラ
ツチ回路１２に記憶され、この情報はＡマトリクスの信
号電極駆動回路１１を経てＡｙｌ〜Ａｙ４ラインに印加
される。

このときクロツク信号ＣＡはリンクカウンタ７にも同時
に印加されるため、先程と異なる走査電極，駆動回路８
にリンクカウンタＡ７から選択信号が与えられるため、
先程と異なるＡｘｌもしくはＡｘ２ラインの表示が行わ
れる。以下同様に、上記したことを繰り返えすことによ
りＡマトリクスの表示を行なうことができる。Ｂマトリ
クスの表示も同様に行なうことが可能である。

しかしながら、Ａマトリクスの制御信号とＢマトリクス
の制御信号は時分割に入力されるため、直列・並列変換
回路にＢマトリクスの制御ノ信号が、ちようど納まつた
時にクロツク信号ＣＢがラツチ回路１３およびリンクカ
ウンタＢｌＯに印加され表示が行われる。

ＡマトリクスおよびＢマトリクスの表示の時間関係を第
６図のタイム・シーケンス図中、Ａマトリクス選択ライ
ン、Ｂマトリクス選択ラインで示す。

図においてＡｘｌで表わしたのはＡマトリクスのＡｘｌ
走査ラインが表示を行なうことを表わし、Ａｘ２で表わ
したのはＡマトリクスのＡｘ２ラインが表示を行なうこ
とを表わす。同様にＢｘｌ，Ｂｘ２はＢマトリクスのそ
れぞれＢｘｌライン、Ｂｘ２ラインが表示を行なうこと
を表わす。縦・横の絵素数が４×４のマトリクス・パネ
ルを駆動する場合において従来の単純マトリクスおよび
多重マトリクス・パネルにおいても各マトリクスを同時
に走査する場合に一走査ラインあたりの選択時間のデユ
ーテイは２５％になるが、本発明による駆動法を用いる
ことにより、各マトリクスの制御信号が時分割で入力さ
れる場合にも多重マトリクスの効果を得ることが可能と
なり、実施例で示した例ではデユーテイ５０％となる。
なお以上の説明では簡単のため絵素数４×４のマトリク
ス・パネルについて説明したが、実際には絵素数が多く
動作マージンに余裕のないマトリクスパネルの駆動方法
として本発明の方法が特に有効である。以上のように、
本発明によれば多重マトリクス液晶パネルの制御信号が
各マトリクス間で交互に時分割で与えられるものにおい
て、デユーテイ比の減少のない、高い動作マージンでの
駆動が可能となる。

したがつて表示画面上の重質的な走査線数の多くしかも
動作電圧の変動に対して安定で、コントラストの高い表
示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二重マトリクス液晶パネルの電極パターン図、
第２図は二重マトリクス液晶パネルの絵素配置図、第３
図は従来の多重マトリクス液晶パネルの駆動回路の構成
図、第４図は第３図の動作を示すタイムシーケンス、第
５図は本発明の駆動方法をとる多重マトリクス液晶パネ
ルの駆動回路の一実施例を示す構成図、第６図は第５図
の動作を示すタイムシーケンスである。 符号の説明、７，１０・・・・・・リンクカウンタ、１
２，１３・・・・・・ラツチ回路、１４・・・・・・直
列・並列変換回路、Ａｘｌ，Ａｘ２，Ｂｘｌ ，Ｂｘ２・・・・・・走査 電極、Ａｙｌ−Ａｙ４，Ｂｙｌ〜Ｂｙ４・・・・・・信
号電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走査電極と信号電極との交叉部分と、それらの間に
   位置する液晶とで形成される複数の絵素がｎＸ行、Ｙ列
   （ｎ＝２、３、・・・）のマトリクス状をなすｎ重マト
   リクスパネルを、上記走査電極に印加される選択信号と
   上記信号電極に印加される制御信号とに基づいて時分割
   駆動するものに於いて、直列状態の上記制御信号を並列
   状態の制御信号に変換する直並列変換回路を有し、ｎ行
   分の上記直列状態の制御信号が上記直並列変換回路に入
   力される周期で、上記並列状態の制御信号を上記信号電
   極に印加することを特徴とする多重マトリクス液晶パネ
   ルの駆動方法。