JPS61109098A - 液晶表示装置用駆動回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は液晶表示！４！置周部動回路に係わり、特に液
晶のしきい値電圧が低周波側で大きく変動す、ることに
よる表示むらの発生を防止するに好適な液晶駆動回路に
関するものである。

〔発明の背景〕

液晶表示素子を時分割駆動する場合、一般に駆動方式は
電圧平均化法が用いられてｊＰ６、これに祉１フレーム
時間内（全走査線を１回走登する時間、）で慣性反転し
交流化する方式（以下Ａ方式と祢すＪと、２フレ一ム時
間で慣性反転し交流化する。方式（以下Ｂ方式と桿す）
との２Ｉｎｍの方式がある。これらの駆動方式について
は例えは日経エレクトロニクス１９８０年８月１６日号
１５０賞〜１７４ＸＫ絆綱に論じられている。

液晶表示素子を時分割駆動するにあたって社、前記文献
にも述べられているが、現在ではドライバーＬ８Ｉの負
担を軽くするために、時分割紋が増大するのに伴なって
Ｂ方式枢動が主として用−られている。

しかしながら、Ｂ方式駆動での最低駆動周波数は、フレ
ーム周波数の半分であり、悌めて低い周波数で駆動され
る場合がある。一方、液晶のしきい値電圧は周波数依存
性を有し、この液晶のしきい値電圧が低周波側で大きく
変動する場合には、前述したＢ方式躯ｍを用いた場合、
点灯パターンによっては敏しい表示むらが表われること
が明らかとなった。例えば、第１図に示すように液晶の
しきい値′電圧ｖｔｈが低周波数側で低下する特性を有
している一合、第２図に示すように信号電偏（’１＋Ｃ
ｍ　・・”　Ｃｓｏと走査１１Ｌ憾）＋１１　＊　Ｋｓ
　・・”＝　鳥ａとの間に選択的に電圧を印加してアル
ファベラ）Ｅを点灯表示した場合、ＡＩ、Ａ、、Ａ、　
の斜線部分はｋｉ皿、Ｂ２部分の点灯ドツトｉ）よシも
表示色が淡いが”１’＋　Ｂ１部分の非点灯ドラ）Ｅよ
プは−い、丁度′影のように淡黒く着色し九表示状態と
なる。これはＡｔ　。

Ａ＠　、　Ａ２部分のラインの欣晶に印加される駆動゛
電圧の周波式成分が”１　ｅ　Ｂ２部分のラインの液晶
に印加される駆動電圧の周波数取分に比べて著しく低く
なるため、第１図の液晶のしきい値電圧の周波数特性と
考え合わせてみた場合、しきい値電圧を基準に考えると
ＡＩ　、　Ａｍ　、　Ａ３部分にはＢ１＋　”２部分よ
りも実質的に大きな駆１ＩＩＪ電圧が印加されているこ
とになり、Ａ、　、　Ａ、、　Ａ３部分がＢ１　ｅ　”
２部分の非点灯ドツトよりも黒く点灯してしまう表示む
ら現象が発生する。すなわち、第１図において、液晶に
加わる駆動電圧ｖｏ　　とその周波数におけるしきい値
電圧との電位差ｖ１　＊　■２　　についてはＶｔ　＞
　Ｖｚ　　となり、Ａ１　＋　八１　＋　Ａ１部分には
Ｂ１　ｅ　Ｂ１部分よりも実質的に大きな、駆動電圧が
印加されたことくなり、ＡＩ　、　Ａ２　。

Ａ３　部分はＢ１　ｅ　Ｂ１部分に比べて黒く点灯して
しまうことくなる。−丙として第２図における走食電憾
ｋＬ２ｍ　＋　　”ｓ　＋　　４５ｒ号１１Ｌ％　　Ｃ
ｔ　＊　　Ｃｚ　ｅ　　Ｃｔｓ　＊　　Ｃ１４ｅ　ｌｌ
ｉ　Ｒａｔ　　＊”ｚ　＋ａ３１　ａ４ＫＮ　”方式駆
動で印加される５駆動波形を第３図（ａ）〜（ｊ）Ｋ示
す。同図において、画素ａｚと残りｐ画素ａ１＊ａ３ｓ
ａ４に印加される駆動電圧波形を比較すると、明らかに
画ＸａｚＫ印加されるｇ動波形の周波数成分が他の画承
”ｉｓ　Ｂ３．４に印加される駆動波形の周波数成分よ
りも惺めて高くなっていることがわかる。このようＫ１
１！０索に印加される゛電圧の周波数成分が画素間で大
きく異なるのに伴ない第１図の関係から表示むらの発生
が激しくなることは容易に理解できる。したがって、化
２図に示すＢ１部分とＢ：部分とを比較しｆｃ場合、８
１部分の周波数成分が高いため、Ｂ１部分がよシ白くぬ
けているように見えてしまう現象はこれを裏づけている
。

このような問題を対策するものとしては、前述したＡ方
式駆動を用いる方法が考えられるが、このＡ方式駆動に
よると、駆動周波数が大幅に高くなり駆動波形の歪の影
響が大きくなることに帰因すると考えらｎる別種の表示
むらが表われることが仰られている。

〔発明の目的〕

したがって本発明は前述した従来の問題に臆みてなされ
たものであシ、その目的とするところは、液晶のしきい
値電圧が低周波で低下することｋよって生じる表示むら
の発生を防止する液晶表示装置用駆動回路を提供するこ
とＫるる。

〔発明の硫安〕

このような目的を達成するために本発明は、液晶をＢ方
式で駆動する際、フレーム周期の２倍の周期を有してい
たＢ方式駆動本来の交流化信号Ｍに代えて、この交流化
信号Ｍを基にこれより短い周期となるよう形成した新た
な交流化信号Ｍ′を用いることによシ、駆動電圧の最低
周波数成分を高くしたものでるる。

〔発明の実施例〕

Ｂ方式駆動においては、フレーム周波数ｆＦ、走ｆ線数
すな゛わち時分割数ｔ−ｎとすると、液晶に印加される
駆動電圧の周波数ｆＤは ’ｆ＜ｆＤ≦１ｎｆＦ フｙ　−−７（１） の範囲にある。

ＯＥ ２≠（Ｈｚ）≦　ｆＤ　≦４＃：００　　（Ｈｚ）　　
　（２）の範囲にある。

ここで駆動周波数の変化に年なうしきい値′電圧Ｖｔｈ
の変動を、駆動周波数５００　Ｈｚ　　におけるし’？
！　イｌｎｉ［ｌｔ圧Ｖｔｈ　（５００Ｈｚ　）に対す
る百分率で示したものを第４図に示す、またしきい値電
圧ｖｔｈの変動に伴なう液晶表示の輝度の変化を第５図
に示す。

低下してしまい、第５図を参照するとこれは液晶表示の
２１４１１０％以上変動させてしまうことになり、表示
むしｔ−発生することがわかる。表示むらが検出されな
いようこの輝度変化を１０％以下に抑えるＫはしき１ハ
値電圧Ｖすれの変ｗＪを１．５チ程度以下に抑える必要
があるが余裕を見て、ｖｔｈのに勅をＩチ以下に抑え、
このために、駆ｒめ周波数のＪ＆を値ｔ　１００　Ｈｚ
以上にする必要があることがわかる。

信号′ｌｌｆ、　Ｑ　Ｃｉと走食亀憾凡ｉに印加する電
圧波形を本来のＢ方式駆動の場合のものから変えずに駆
動電圧周波数成分の最低値を高めるＫは、液晶への印加
電圧の極性反転を行う周期を、Ａ方式枢動におけるより
は大であるがＢ方式＃ｉＡｂにおけるよシは小さくすれ
ば良い。＠２１図に２けるｅ＋　ｊ＝＝　ａ３に印加さ
れる駆動波形を例にとって説明する。第６図において、
（ａ）はＢ方式へ一動時画素ａ３１ｃ印加される駆動波
形、（ｂ）はＢ方式駆動すなわち２フレ一ム時間で極性
反転し交流化するだめの信号へｉ、（ｃ）は液晶に印加
される駆動波形の周波敞成分を高めるだめの新たな交流
化信号１〜ｉ’、（ｄ）は新たな交流化信号Ｍ′により
極性反転されて形成されｆｃ駆動波形を示す。新たな交
流化信号Ｍ′の周波数はＢ方式地動のための交流化信号
Ｍの３倍であるから、画素ａ３に印加される駆切波形の
酸分周波数も３倍になる。

Ｂ方式駆動における駆動気圧の販低周波数厄分２申上ｌ
ｚを、’Ｖｔｈの変！す？１チ以下に色】えるため周期
の交流化信号で極性反転を行えば良い。一方交流化信号
の周期を憾端に短くすると、Ａ方式縁へ動に近いものと
なり、鏡＆ｈ電圧爽効ｆ煤に対する駆動波形の歪の影響
が大きくなり、表示むらが完生じてしまう。

を満足するように新たな交流化信号Ｍ′を決定すれば良
いことが判明した。

次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第７図は本発明による液晶表示装置用、駆動回路の一例
を説明するための液晶モジュールのブロック図である。

同図において、ｌは複数の液晶画素がマトリックス状に
配列さｎｆｃ液晶パネルとそのｇ、晶駆動回路とから構
成さｎる液晶モジュールを示し、２は液晶モジュールｌ
の動作を制御するコントローラ回路、３は第２図に示し
た液晶パネル、４ａ、４ｂは成品パネル３のＹ軸方向の
信号線Ｙｔ　。

Ｙ！、Ｙ３．・・・・・Ｙｉｎに信号電圧を出力するセ
グメン）１ｋｌｌ駆励回路、５は液晶パネル３のＸ４４
ｊ方向の走査線入、　Ｘ、　、　Ｘ、　、・・・・・・
Ｘ２ｎｔ−順次走置するための選択ノくルスを出力する
走査側、駆動回路、６はセグメント側駆動回路４ａ、４
ｂおよび走置側駆動回路５ｔ−電圧平均化法で４に動す
るための所定の電圧を供給する液晶駆動用′電源回路、
７は液晶モジュール１を動作させるタイミング信号とし
てラッチ信号ＣＬ、。

データシフト信号ＣＬ、および印加電圧の極性反転を行
うための変流化信号Ｍｆ、出方するタイミング発生回路
、８は液晶駆動用電源回路６に所定の電圧を供給する電
源回路、Ｌ’ｌｌ勇は信号を億Ｙ１＋Ｙコ、・曲、　Ｙ
ｎｓ上の全画素のオン・オフ情報をシリアルに入力させ
るデータ端子、’Ｆはフレーム周仮数１Ｂ号入力端子で
ある。

また、第８図（ａ）〜（ｄ）は第７図に示し迄コントロ
ーラ回路２０Ｂ方式駆動での出方信号のタイミングを示
したものである。

このような構成において、るる走ｆＭ上の全画素のオン
・オフ１１？報イ＝号がデータ端子ｉＪ１．Ｄ２にシリ
アルに入力される。セグメント１１４Ｉ＃ｊＫ勤回路４
ａｓ匂　内のシフトレジスタはデータシフト信号ＣＬ。

によってデータをシフトしてゆく。そして、シリアルデ
ータがシフトレジスタ中に一杯となったと、き、ラッチ
信号ＣＬ、が出力され、ラッチ回路にラッチされる。ラ
ッチデータによってアナログマルチプレクサを切シ替え
、選択、非逼択パルスを出力し、任意のドツトを点灯さ
せることができる。

この場合、ラッチ信号ＣＬ、はフレーム周期τＦを時分
別数ｎで割算した時間毎に・１８号を発生し、データを
ラッチする関係にある。また、このＢ方式駆動では前９
元したように２フレーム内でｄｙ晶駆助波形ｒ憔性反転
し完全交流化しており、フレーム周期τＦの２倍の周期
をもつ交流化信号Ｍで２フレーム内で液晶電動波形を儲
性反転し完全交流化を行なっている。このような駆動方
法で全ドツト点灯あるいは盆ドツト非点灯を行なった場
合、数品に印加される駆動波形の周波数はフレーム周波
数ｆＦ＝１／τＦの約半分の周波数となる。このように
Ｂ方式駆動は最低周波畝が低くなってしまい、前述の如
く第２図に示したような表示むらの元生涼因となってい
た。

したがって本発明は、上ＨＱ　Ｂ方式畠拗本来の変死化
１ｇ号Ｍに代えて、この交流化１ｇ号Ｍを基に、ζｎよ
り短い周期を有する新たな交流化信号Ｍ′金用いて液晶
ＮＡ！１Ｅｉ７波形を憾性反転交流化を行って液晶を駆
動するものである。

本発明の第１の実施例を第９囚に、第２の実施例ｔ−４
１１図に示す。これらの実施例においては、液晶モジュ
ール１とコントローラ回路２との間に、ラッチ信号ＣＬ
ｌをカウントしてｌたな父流出１Ｍ号Ｍ７ｒ出力するカ
ウンタ回路１０と、この交流化信号Ｍ′とコントローラ
回路２から出力されるＢ方式ｌＪＡ動本来の交流化信号
ＭとでさらＫｓｊｒ規な交流化信号Ｍ′を出力するｇｘ
ｃｔｕｓ：ｗｅ−り几回路１１とを設けたものである。

本実施例ではＣＬｌパルスを１６カウントしてＣＬ、を
分局した新たな交流化信号＋ｖ’を得、Ｗは、このカウ
ンタ出力Ｍ′とコントローラからのＢ方式駆動本来の交
流化信号ＭとのＥｘｃｌｕ３ｉｖｅ−０Ｂをとった出力
信号である。

第９図に示す第１の実施例においては、カウンタ回路ｌ
Ｏのリセット信号端子Ｃが接地さルているため、７レー
ムｆＦＶζ無関係に、カウンタ回路１０はラッチ信号Ｃ
Ｌ、　ｆｔカウントし−Ｃ９：流化信号Ｍ′を出力する
。従ってこの変流化信号Ｍ′およびこれを基に形成しｆ
ｃ新たな交流化信号ｌはともにフレーム信号ｆ、とは同
期していない。第１０図（ａ）〜（ｅ）は２Ｅ１４施例
ｆ）　ＣＬＩ　ｌ　ｆＦ＊　Ｍ　＃　Ｍ’ｓ　Ｉ’ｄ′
各（ｊｌ）　タイミングを示したものであシ、新たな交
流化信号Ｍ′はフレーム信号ｆ、と同期していないから
、液晶への印加電圧の偏性反転が始まる走ｆ線はフレー
ム毎に移動する。

一方第１１図に示すＭ２の実施例においては、カウンタ
回Ｎｒ１０のリセット信号端子Ｃにフレーム信号ｆ、が
入力されているため、カウンタ回路１υは、７レ一ム周
期イΔ′号ｆ、が入力される毎にカウンタ回ｗ！ｒＩＯ
をリセットしてラッテ信号Ｃ柘のカウントを開始し交流
化信号Ｍ′を出力する。

この交流化信号Ｍ′は７レ一ム信号Ｆと同期しているの
で、これを基に形成した新たな交流化信号Ｍ′もフレー
ム周＃ｆＡＷ号ｆ、と同期している。第１２図（ａ）〜
（ｅ）は本芙施例における各信号のタイミングを示した
ものである。この場合はｌｒたな交流化イご号ｌはフレ
ーム周期信号ｆＦと同期しているから液晶への印加電圧
の億性反転が始まる走ｆ＠はフレーム毎に移動すること
なく固定されている。この第２の実施例における如く液
晶への印加電圧の憾性反転がＩＡ３まる走査線が全フレ
ームにおいて固定されていると、液晶パネルの屯憔構造
あるいは動作条件により表示むらが発生する場合がある
。そのような場合には前述の帛ｌの実施例における々口
く４交流化１３号ｌをフレーム周期信号ｆ、と非同期忙
すれば、そのような表示むらは解消出来る。

以上のような本発明の構成によれば、その最低秘楊周阪
数は、従来のＢ方式駆動での最低駆動周ｍ数よりも高い
値に設定でき、液晶のしきい逼電圧Ｖｔｈが低周波側で
低下することによって発生する表示むらを改吾すること
ができる。

第１３図（ａ）〜（ｇ）はｗｅ２図に示す液晶パネルの
全ドツト点灯の場合の走ｆＮ’成圧埃、１ざ号亀圧Ｃ！
の各駆動波形について、Ａ方式駆動、Ｂ方式駆動および
第１の実施例による駆動とを比べて示したものであり、
同ｍ　（ａ）　＋　（ｂ）はＡ方式駆動、同図（Ｃ）　
、　（ｄ）はＢ方式駆動、同図（ｅ）　、　（ｆ）　、
　（功は第五の実施例を用いて駆動した場合の駆動波形
を示す。同図から明らかなように、駆ＮＪ周波紋はＡ方
式駆動よりも低く、またＢ方式駆動よりも高く設定でき
るので、前述した表示むらを改善することができる。同
様に、第１４図（ａ）〜（ｇ）は、第２図に示す液晶パ
ネルの全ドツト点灯の場合の走査側也圧埃、イぎ号側電
圧Ｃ１の各駆動波形について、Ａ方式駆動、１３方式駆
動及び第２の実施例による駆動とを比べて示し友もので
あり、同図（ａ）　、　（ｂ）　ｒｃＡ方式駆動、同図
（Ｃ）。

（ｄ）はＢ方式駆動、同図Ｃｅ）、（す、（−は第２の
実施例により駆動した場合の駆動波形を示す。同図から
明らかなように為劾周波数は、Ａ方式駆動よりも低く、
又、Ｂ方式駆動よりも高く設定できるので、この実施例
を用いても前述しｆｃ表示むらを改嵜することができる
。

また、第９図および第１１凶に示した本発明による駆動
回路は、従来の回路に単に２個のＣｕＯ２を付加したの
みの簡単な回路であり、コスト的にも大幅な上昇はない
。また、このＩｉＡｗＪ回路をブラックボックスとして
外部から見ると、従来例と同等であシ、システムのコン
パチビリティも良好でりる。

な２、前述した実施列においては、２進カウンタでラッ
チ信号ＣＬ１の分局を行なったが、こｎは２進カウンタ
に限定さ往るものではない。さらに前述の実施例におい
ては、イに号Ｍ′を形成するにあたってラッチ信号の分
局を利用したが、これに限定されるものでなく、フレー
ム周期に同期する信号を使えば良い。

〔発明の幼果〕

以上説明し友ように不発′ＩＡＫよれば、痕晶ｔ−駆動
する最低脇動周波奴を高くすることができるので、表示
むらの先生ｔ−４４夷く防止でき、品質および信頼性の
高いα晶表示装置が得られるという億めて凌れ之効果を
昼する。

【図面の簡単な説明】

第１図はしきい値電圧の周波数依存性を示す図、第２図
は液晶パネルにアルファベラ）Ｅの点灯パターンで表示
した場合に生ずる表示むらの）ｄ生を説明する図、第３
図（ａ）〜（ｊ）は第２図の動作タイミング図、第４図
はしきい値電圧が周波数により変動することを示す図、
第５図はしきい値電圧の変１に対する輝度の変化を示す
図、第６図は新たな交流１ヒ１ａ号Ｍ′により駆動電圧
の周波数成分を高める方法を説明する図、第７図は本発
明による液晶表示装置用裾ｇＪ回路の一例を説明するた
めの液晶モジュールのブロック丙、第８図（ａ）〜（ｄ
）は第７図の動作タイミング図、第９図はｒＪ、７図に
接続される液晶鳴動回路の一例を示す回路図、第１０図
（ａ）〜（ｅ）は第９図の勧ビ「タイミング図、第１１
図は第９凶同僚、第７図に接、枕される成品駆動回路の
一例を示す回路図、第１２凶（ａ）〜（ｅ）は第１１図
の動作タイミング図、第１３図＜ａ＞〜（ｇ）は、液晶
パネルを全ドツト点灯した場合のＡ方式、＝ｉ、Ｂ方式
駆劾、及び第ｌの実Ｎ例の谷駆劾万式による駆動周波収
の差を示す電圧波形図、第１４図（ａ）〜軸）は両図同
様、成品パネルを全ドツト点灯した場合のＡ方式Ｍ＃、
Ｂ方式駆動及び第２０災施例の各駆動方式による二必弼
周波数の差を示す電圧波形図である。 ｌ・、・・液晶モジュール、２曲コントローラ回路、３
・・・・Ｋ　４パネル、４ａ、４ｂ・・・・セグメント
側駆功回路、５・・・・走置側駆動回路、６・・・・液
晶ｇｉｔｎ用電諒回。 路、７曲タイミング元生回路、８・・・・電源回路、１
０−−−−カウンタ回路、１１−、−、Ｅｘｃｌｕｓｉ
ｖｅ　−Ｏｋｉ回路。 第２０ 第３０ 第４巴 尉【数（Ｈえ） 第５巴 腸ｑ礒電ＦＬ　Ｖｔｈの４５令力（％）ｄ　Σ　　Σ　
２ 第７阻 ＶＪ？口 艷１０巳 （ｅｌＭ”　　“　　　°　　　” 猶１２０ 第１，５図 （き）Ｃ＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　・第
１４図 （３）　　ｃ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液晶画素をマトリックス状に配列した液晶パネルの信号
   電極および走査電極にそれぞれ駆動信号を出力するセグ
   メント側駆動回路および走査側駆動回路を備えた液晶モ
   ジュールと、前記液晶モジュールの動作を制御するコン
   トローラ回路とを少なくとも具備した液晶表示装置用駆
   動回路において、前記コントローラ回路と前記液晶モジ
   ュールとの間に、該コントローラ回路から出力される液
   晶駆動波形交流化信号Ｍと、フレーム周波数に同期する
   信号を基に前記交流化信号Ｍより周波数が大であつて、 ４．０≦２×（フレーム周期）／交流化信号Ｍ″の周期
   ≦１２．０の条件を満たす交流化信号Ｍ″を形成する回
   路を設け、この交流化信号Ｍ″により液晶駆動波形を交
   流化することを特徴とする液晶表示装置用駆動回路。