JPS6410834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、互いに平行に配置された横方向の電
極群（以下Ｘ軸電極群と略称す）と、該Ｘ軸電極
群と交差しかつ互いに平行に配置された縦方向電
極群（以下Ｙ軸電極群と略称す）、ならびに上記
Ｘ軸電極群とＹ軸電極群の各電極のそれぞれ交点
に設けた液晶とを有する液晶表示パネルの駆動方
式に関する。

一般に、上記液晶表示パネルの構造は第１図に
示す構成よりなつている。すなわち同図に示すよ
うに、前記Ｘ軸電極群X₁，X₂，X₃……X_nと、こ
れと交差するＹ軸電極群Y₁，Y₂，Y₃，……Y_o、
ならびに上記二種類の電極群の各電極の交点にお
いて、この二種類の電極群間にそれぞれ介在する
液晶a₁₁，a₁₂a₁₃……a_noとを有するものである。

従来このような構成の液晶表示パネルを駆動す
るには、たとえば第１図のＸ軸電極群のX₂電極
とＹ軸電極群のY₃電極との交点にある液晶a₂₃を
アドレスするに際し、上記X₂電極とY₃電極によ
り液晶a₂₃にその光学的性質（光透過率）を変化
させるに足る直流電界を加えていた。

しかし上記のような従来の駆動方式による場合
は、Ｘ軸電極群とＹ軸電極群との間に加えられる
電界が直流であつたため、液晶物質がこの直流電
界によつて電気分解を生じ、液晶の寿命を短かく
するという欠点があつた。

本発明はこのような欠点を解決するためになさ
れたもので、液晶に加える電界を交流電界とする
ことにより液晶の長寿命利用を可能とした、液晶
表示パネル駆動方式を提供するものである。

すなわち本発明の液晶表示パネル駆動方式は、
Ｘ軸電極群とＹ軸電極群との間に介在する液晶に
加える電界の向き（以下極性と称する）を所定の
周期で反転させるようにし、これによつて上記液
晶に電気分解が発生することを抑制するものであ
る。

先ず、本発明を説明する前に、比較のため、単
純に電界の極性反転を、１水平走査期間および１
フレーム期間の周期で行う方法を説明する。

第２図は電界の極性反転を１水平走査期間の周
期で行うためにＸ軸電極群ならびにＹ軸電極群
（但し同図ではＹ軸電極群のうちY₁電極のみを示
す）に印加される電圧波形を示す。

同図において、1Hは１水平走査期間を示し、
各1Hごとに加える電圧波形は、接地レベル値も
しくは所定の直流レベル値を境として、上記1H
間に極性を３回反転した場合について示す。この
場合、Ｘ軸電極X₁〜X_nには1Hごとに順次交互に
上記の電圧が加えられ、Ｙ軸電極には所定の水平
走査期間にだけ上記の電圧が加えられる。

すなわち第１図第２図において、初めの1H期
間は、X₁電極とY₁電極との交点にある液晶a₁₁に
所定の電界が加えられ、次の1H期間にはX₂電極
には電圧が加えられるがY₁電極には電圧が加え
られず、さらに次の1H期間にX₃電極とY₁電極に
電圧が加えられ、その交点にある液晶a₁₃に電界
が加えられることを示している。

このように、1H期間中に所定の液晶に電界を
加えるに当り、その電界の極性を一般に2l―１回
上記の例ではｌ＝2.0回）反転させ、液晶の電気
分解の発生を抑制するものである。なお、極性反
転回数ｌは１以上の実数を示す。

この極性反転回数は、一般に多いほど液晶に電
気分解を起こさせないという観点からは好ましい
が、あまり大きくすると液晶の応答が追従できな
くなる。

また反転回数を多くして、しかも液晶が完全に
追従して表示を行なわせるには、1H期間を長く
することが必要となるが、これをあまり長くする
と表示がちらつき、特に表示内容の多い大面積の
パネルの場合は、１フレームが長くなつてフリツ
カを生ずる原因となる。

このため、極性反転回数の許容範囲は実験結果
によると、 １ｌ10 の範囲内にすることが好ましい。なおこの許容範
囲は、たとえばｐ―メゾキシベンジリジン―ｐ―
ｎ―ブチル―アニリン等で代表される一般的な液
晶のすべてに適用し得るものである。

また、極性反転回数は整数であることが望まし
い。これは1H期間に、接地レベル値もしくは所
定の直流レベル値を境として一方を正側、他方を
負側とすると、正側となる回数と負側となる回数
とが等しくなり、完全な交流となるので、液晶の
電気分解の発生を抑制するという所期の目的を完
全に満足するからである。しかしこのことは、極
性反転回数を増すことにより、ｌ＝10回付近、た
とえばｌ＝9.5回のように、極性反転回数ｌを増
加した場合に帯小数となつても、液晶の電気分解
の発生を抑制する上に効果があるのは勿論であ
る。

すなわち上記の場合、正側となる回数と負側と
なる回数とは上記ｌ＝9.5回の場合には１回異な
るのであるが、液晶の電気分解の発生の抑制には
有効である。しかもこの場合、1Hごと、または
１フレームごと、あるいは１フイールドごとに、
正もしくは負となる回数の差分をそれぞれ正側、
および負側に交互に与えることにより、極性反転
回数ｌが整数である場合と同様の効果を持たせる
ことができる。

次に、上記駆動方式を遂行するための液晶表示
パネル駆動装置の実施例のブロツク線図を第３図
に示す。

同図において、キーボード１よりコード化され
た文字の信号S_b、および文字の表示位置を示す信
号S_pが出力信号として送出される。一方、信号発
生回路６からは走査位置信号S₃が常時繰り返し送
出され、一致回路５により、表示位置信号S_pと走
査位置信号S₈とが一致したときパルスを送出し、
ゲート回路２に印加する。

ゲート回路２においては、一致回路５からのパ
ルスがない場合にはリフレツシユメモリ
（refreshmemory）３の出力がそのまま同メモリ
３に加えられ、前に加えられた文字信号を繰返し
文字発生回路４に加えているが、一致回路５から
パルスが送出された場合には、キーボード１の文
字信号S_bをリフレツシユメモリ３に印加する。

走査回路７は信号発生回路６の出力信号によ
り、文字発生回路４およびゲート付１ラインメモ
リ回路９に走査パルスを供給する。また文字発生
回路４は、リフレツシユメモリ３の出力であるコ
ード化された文字信号、および走査回路７の出力
である走査信号により、実際の文字の形に対応し
た信号をゲート付１ラインメモリ回路９に入力す
る。すなわち、文字発生回路４に加えられる入力
は６ビツトまたは８ビツト等のコード化された信
号で、これを文字発生回路４において文字の形に
対応した信号に変換する。

ゲート付１ラインメモリ回路９では、走査回路
７および文字発生回路４の出力により、文字の形
に対応した１ライン分の信号を1Hの期間、もし
くは1Hに近い期間だけ保持する。またゲート付
１ラインメモリ回路９の出力とゲート信号回路８
の出力とはＹ軸電極群駆動回路１０に印加され、
上記Ｙ軸電極群駆動回路１０においてＹ軸電極群
に供給する信号を作り、液晶表示パネル１３のＹ
軸電極群Y₁〜Y_oに加える。

一方、信号発生回路６からの信号により、Ｘ軸
電極群用走査回路１１が動作し、その出力とゲー
ト信号回路８の出力とがＸ軸電極群駆動回路１２
に入力され、上記Ｘ軸電極群駆動回路１２におい
てＸ軸電極群に供給する信号を作り、液晶表示パ
ネル１３のＸ軸電極群X₁〜X_nに加える。

次に第４図は、上記Ｘ軸電極群駆動回路１２の
構成要素の１組を示す実施例の回路である。なお
Ｙ軸電極群駆動回路１０も、同図と同様に構成す
ることができる。

第４図中、A₁はゲート信号回路８からの入力
端子、B₁はＸ軸電極群走査回路１１からの入力
端子、C₁は前記第１図における液晶表示パネル
のＸ軸電極群に接続される出力端子、ANはアン
ド回路、NOはノツト回路、T_r1およびT_r2はトラ
ンジスタ、R₁およびR₂は抵抗、D₁は正極性の電
源端子を示す。

また第５図は、上記第４図に示した回路の各入
力端子A₁，B₁に印加される信号A₁′とB₁′と、出
力端子C₁より送出される信号C₁′（ｌ＝１の場合）
を示す波形図である。

第４図第５図において、ゲート回路８からの入
力信号A₁′とＸ軸電極群用走査回路１１からの入
力信号B₁′がアンド回路ANに加わると、信号
B₁′の加わつている期間だけ信号A₁′による出力が
トランジスタT_R1を駆動する。また信号B′₁はノツ
ト回路NOにより極性を反転されてトランジスタ
T_R2に加わり、これを駆動する。

よつて出力端子C₁には、トランジスタT_R2のコ
レクタ電流による抵抗R₁中の電圧降下と、トラ
ンジスタT_R2のコレクタ電流による抵抗R₁，R₂中
の電圧降下により、第５図に示す波形の出力信号
C₁′が得られる。

なお、Ｘ軸電極群駆動回路はなんら第４図に示
す回路を用いることに限定されるものではなく、
要は第５図に示すような出力信号C₁′を得ること
ができれば、如何なる回路構成としてもさしつか
えない。また第５図中、出力信号Ｃの直流成分は
回路構成にしたがつて変えてもよいことは勿論で
ある。

次に第６図に、フレーム期間の周期で電界の極
性反転を行う方法を説明するためのＸ軸電極群な
らびにＹ軸電極群（但し同図では、Y₁電極のみ
を示す）に印加される電圧波形を示す。これは前
記第２図の場合と同様に、Ｘ軸電極たとえばY₁
には第1H期間と第3H期間に電圧を加え、前記第
１図の液晶a₁₁とa₁₃に表示を行なわせるものであ
る。すなわち第２の実施例では、液晶に加える電
界の極性を図示のように、１フレームごとに、も
しくは所定の複数フレームごと（第６図は１フレ
ームごとに極性を反転させる場合を示す。）に反
転させるものである。

これは電界の極性反転を１水平期間の周期で行
う方法、で説明したように、液晶の電界の向きの
変化に対する追従性に限界があるため、１フレー
ムもしくは複数フレームを走査するに要する長い
時間をかけてから、電界の極性を反転させるもの
である。ただしフレーム期間単位の周期で極性反
転を行う方法、において、液晶に加える電界の極
性を反転する周期をＭフレームとした場合、この
フレーム数Ｍを余り大きくすると液晶の電気分解
の発生抑制の効果が減少する。実験的にその許容
範囲を求めると、フレーム数Ｍは １Ｍ10 の範囲内が好ましいことが判明した。

なお、フレーム期間単位の周期での極性反転、
を実現するには、先に第３図及び第４図で示した
構成をそのまま用いることができる。また第４図
の入力端子A₁，B₁および出力端子C₁にそれぞれ
入出力される信号の１例を第７図に示す。すなわ
ち、第４図の入力端子A₁には第７図のA₁″の信号
を加え、入力端子B₁にはB₁″を印加すればよく、
出力信号としてC₁″を得ることができる。

またこのフレーム期間単位の周期での極性反
転、では、Ｍフレームごとに液晶に加えられる電
界の向きを反転する場合について述べたが、同様
にしてＮフイールドごとに電界の向きを反転させ
てもよいことは勿論である。この場合も実験的に
上記フイールド数Ｎの許容範囲を求めると、１
Ｎ10の範囲内が好ましい。

上記フレーム期間単位の周期での極性反転、
を、前記１水平期間の周期で極性反転を行う方
法、すなわち電界の極性反転を1Hごとに行う場
合に比較すると、１水平期間の周期で極性反転を
行う方法、では短い時間で極性反転を行なうた
め、液晶内で電気分解の生ずるおそれを十分解消
できるが、1H期間が長く、ひいては１フレーム
期間が長くなるため、液晶の表示にちらつきを生
ずるおそれがある。これに対しフレーム期間単位
の期間での極性反転、では、1H期間を短くして
ちらつきを防止することができるが、液晶に加わ
る電界の極性反転時間が長くなり、電気分解の発
生防止が完全に行なわれないおそれがある。

次に第８図に、本発明の一実施例を説明するた
めのＸ軸電極群とＹ軸電極群（但し、同図では
Y₁電極のみを示す）に印加される電圧波形を示
す。なお同図の電圧波形は、前記第１図に示した
ように液晶a₁₁とa₁₃に表示を行なわせる場合のも
のである。

同図に示すように、本実施例では液晶に加える
電界の向きを、前記フレーム期間の周期での極性
反転方法、で述べたように、１フレーム（又はフ
イールド）もしくは所定の複数フレーム（又はフ
イールド）ごとに反転させる（第８図は１フレー
ムごとに極性を反転される場合を示す。）ことは
同一であるが、本実施例においては、それぞれ電
極に電圧を加え、所要の液晶に表示を行なわせた
のち、上記電圧が零となり液晶の表示が停止した
場合、その電極に反対極性のバイアス電圧を加え
ておく。かくしてアドレスされない液晶とアドレ
スされる液晶との各々に加えらる電界の強度の差
を大きくし、よつてコントラストの向上を計つた
ものである。

この場合、第８図に示すように、アドレスされ
るＸ軸電極群とＹ軸電極群との交点に位置する液
晶には、たとえば初めの１フレームではＸ軸電極
群のうち所定の電極に＋h₁なる電圧を加え、Ｙ軸
電極には−h₁なる電圧を加えるのに対し、アドレ
スされないものにはＸ軸電極群には−h₂なる電圧
を加え、Ｙ軸電極群には＋h₂なる電圧を印加し、
これによりアドレスされる液晶には2h₁の電圧が
加えられ、アドレスされない液晶には2h₂または
h₁−h₂の電圧が加わるようにしたものである。た
だしこの場合、印加する電圧間にはh₁＞h₂の関係
があるものとし、上記第８図ではh₂＝１／３h₁とし た場合を示す。

前記第６図のように、アドレスされたＸ軸電極
およびＹ軸電極に電圧h₁を加え、その他のＸ軸お
よびＹ軸の各電極はすべて接地しておく場合に
は、アドレスされている液晶を交差するＸ軸電極
またはＹ軸電極のいずれかに沿つたアドレスされ
ない液晶にも電圧h₁が印加され、コントラストが
弱くなる可能性がある。

これに対し本実施例においては、2h₁またはh₁
−h₂、すなわち前記のようにh₂＝１／３h₁とした場 合には１／３h₁なる電圧が加わるのみであり、第６ 図の実施例に比べてコントラストを改善すること
ができる。

このように、本発明の長寿命である点と、上記
に述べたコントラストが良い点とを特徴とする第
８図の駆動方法により、長寿命かつコントラスト
の良い表示装置が得られる。

またこの実施例の駆動方式により、前記第３図
に示した液晶表示パネル１３を駆動することがで
きるが、この場合Ｘ軸電極群駆動回路１２の構成
要素各１個について、次に示すような回路が必要
である。

第９図はその一実施例の回路を示し、A₂は前
記第３図に示したゲート信号回路８からの入力端
子、B₂は同じくＸ軸電極群用走査回路１１から
の入力端子C₂は液晶表示パネル１３のＸ軸電極
群への出力端子、AN₁はアンド回路、AN₂は２
個のインヒビツト端子付アンド回路、AN₃は１
個のインヒビツト端子付アンド回路、T_r1〜T_r3
はそれぞれトランジスタ、R₃〜R₅は抵抗、D₂は
正の電源端子である。なお抵抗R₃〜R₅の抵抗値
間は、R₅＞R₃＞R₄の関係があるものとする。

第１０図は、上記第９図に示した回路の入力端
子A₂及びB₂に印加される信号A₂′及びB₂′と、出
力端子C₂に送出される信号C₂′（１＝１の場合）を
示す波形図で、入力信号A₂′とB₂′を用いることに
より出力端子C₂に出力信号C₂′を得ることが容易
にできる。

さらにまた、前記h₂の値は、h₁の1/3になんら
限定されるものではなく、またＸ電極群、Ｙ電極
群に加える電圧を非対称にすることも可能であ
る。

以上説明したように、本発明にかかわる液晶表
示パネル駆動方式によれば、液晶に加える電界の
極性を交互に反転することにより長寿命の液晶利
用が容易に可能となるのである。さらに前述の一
実施例で述べたように、アドレスされない液晶に
適当な電圧を印加するように構成することによ
り、コントラストの向上をも合わせ行なうことが
できる。さらにまた、本発明の一実施例で示した
構成を用いることにより、表示内容の多い大形の
液晶表示パネルを長寿命でかつフリツカなく駆動
することができ、液晶表示パネル駆動方式として
大きな利点を有するものである。

なお以上の本発明の説明においては、液晶を電
圧源で駆動する場合につきのみ詳述したが、液晶
を電流源で駆動する場合にも回路を一部変更する
ことにより本発明を適用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な液晶表示パネルの構成を示す
説明図、第２図は１水平期間の周期で極性反転を
行う方法を説明するための波形図、第３図は本発
明の説明用ブロツク線図、第４図は上記第３図の
Ｘ軸電極群駆動回路の構成要素の１組を示す回路
図、第５図は第４図を説明するための電圧波形
図、第６図は１フレーム期間の周期での極性反転
方法におけるＸ，Ｙ電極に加える電圧波形図、第
７図は１フレーム期間の周期での極性反転方法を
説明するための電圧波形図、第８図は本発明の一
実施例におけるＸ，Ｙ電極に加える電圧波形図、
第９図は上記一実施例のＹ軸電極群駆動回路の構
成要素の１組を示す回路図、第１０図は上記第９
図の動作を説明するための電圧波形図である。 １：キーボード、２：ゲート回路、３：リフレ
ツシユメモリ、４：文字発生回路、５：一致回
路、６：信号発生回路、７：走査回路、８：ゲー
ト信号回路、９：ゲート付１ラインメモリ回路、
１０：Ｙ軸電極群駆動回路、１１：Ｘ軸電極群用
走査回路、１２：Ｘ軸電極群駆動回路、１３：液
晶表示パネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に平行な複数本のＸ軸電極と、上記各Ｘ軸
   電極とそれぞれ交差しかつ互に平行な複数本のＹ
   軸電極と、上記各Ｘ軸電極と各Ｙ軸電極とのそれ
   ぞれの交点に設けた液晶とを具備する液晶表示パ
   ネルを用い、前記Ｘ軸電極とＹ軸電極を選択し所
   要の液晶に電界を加えて情報を表示させる液晶表
   示パネルの駆動方法において、アドレスされるＸ
   軸電極に印加される電圧h₁、アドレスされないＸ
   軸電極に印加される、前記電圧h₁と逆極性で零で
   ない電圧h₂、アドレスされるＹ軸電極に印加され
   る電圧h₃、およびアドレスされないＹ軸電極に印
   加される、前記電圧h₃と逆極性で零でない電圧h₄
   の大きさを、前記アドレスされるＸ軸電極とＹ軸
   電極の交点においてのみ表示が行われる様設定、
   かつ前記電圧h₁，h₂，h₃およびh₄の極性反転を１
   フレーム（若しくは１フイールド）又は複数フレ
   ーム（若しくは複数フイールド）の周期で行うこ
   とを特徴とする液晶表示パネル駆動方式。