JP2002072974A - 液晶駆動装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルの最初の行および最後の行に発生
する表示むらを低減する。 【解決手段】 ＤＩＳＰＯＦＦ信号がローレベルである
場合には行ドライバおよび列ドライバの全出力はＶ0 レ
ベル（消去時のレベル）となる。１つ目のＬＰ信号（ラ
ッチパルス）を出力した後、ＤＩＳＰＯＦＦ信号はハイ
レベルになる。次のＬＰ信号が入力されると、ＦＲ信号
（極性指示信号）がハイレベルからローレベルに変化す
る。カウンタはＬＰ信号をカウントしカウント値が２０
になるとＦＲ信号をローレベルからハイレベルに変化さ
せる。従って、２０ライン目を選択する際に極性反転が
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査電極と信号電
極とを有するマトリクス型の液晶表示装置を駆動する駆
動方法に関し、特に、コントラストの不均一を改善する
ことができる液晶表示装置の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置の駆動方式として、時分割
駆動方式（マトリクス駆動方式）がある。マトリクス駆
動方式は、行方向に延びる複数の線状の走査電極（コモ
ン電極）が設けられ、コモン電極群と交差するように列
方向に延びる複数の信号電極（セグメント電極）が設け
られた液晶表示素子において、各コモン電極を順次選択
して駆動するとともに、各コモン電極の選択期間に同期
して、表示画像に応じた信号をセグメント電極群に印加
する方式である。

【０００３】各コモン電極を選択しつつセグメント電極
群に信号を印加するシーケンスに従って、１フレーム
分、コモン電極およびセグメント電極それぞれに電圧が
印加されるので、例えば全面オン表示の場合、液晶表示
素子には、図８に示すような電圧波形が印加される。一
般に、液晶表示素子は直流で長時間駆動されると劣化し
ていくので、交流駆動を行うことが必要である。図８に
示す例では、２フレーム目において、コモン電極および
セグメント電極のそれぞれに、１フレーム目の極性と反
転した極性の電圧が印加される。

【０００４】このような駆動波形を、一般にＢ波形と呼
ぶ。Ｂ波形による駆動方式は簡便であり、また、低周波
駆動を行うことが可能であるため消費電力が低くなると
いう利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｂ波形による
駆動方式は低周波成分が多いので、コントラストの不均
一（表示むら）が発生しやすいという問題がある。特
に、低電圧液晶を用いると、表示むらが発生しやすくな
る。表示むらが発生する一因として、液晶表示素子に電
圧を印加していると液晶中でイオン性不純物の偏りが生
ずることが挙げられる。イオン性不純物の偏りに起因し
て、しきい値電圧Ｖthが変化してしまう現象が生ずる。
そして、そのような現象に起因して表示むらが生じてし
まう。表示むらは、デューティ比が高いほど、液晶のし
きい値電圧が低いほど、また、高温であるほど発生しや
すい。

【０００６】さらに、駆動波形の歪みに起因して表示む
らが発生する。図８に示すＢ波形による駆動方式を用い
た場合、印加電圧の極性反転直前と直後とでは、液晶表
示素子に印加される電圧が大きく変化する。従って、そ
のタイミングでは、波形歪みの程度も大きくなって実効
値電圧が変動しやすくなり、表示むらが生じやすい。す
なわち、アクティブエリア（実表示領域）の最初の行と
最後の行に表示むらが生じやすい。

【０００７】デューティ比、バイアス比、駆動波形の歪
み等に起因する表示むらを低減するには、デューティ
比、バイアス比、駆動波形の歪み等を適切な状態に変え
ればよいのであるが、それらを変えてしまうと消費電
力、駆動電圧、コントラスト比および応答速度等に影響
を与えてしまい、実際には変更することは難しい。ま
た、それらを変更することよっても、最初の行と最後の
行に表示むらが生じやすいという状況を改善することは
できない。

【０００８】本発明は、上記のような課題を解決するた
めの発明であって、液晶表示素子の通電中に発生する表
示むら、特に最初の行および最後の行に発生する表示む
らを低減することができる液晶駆動装置の駆動方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶駆動装
置の駆動方法は、時分割駆動方式を用い、交流駆動を行
う液晶駆動装置の駆動方法において、液晶駆動電圧の極
性反転を行うタイミングを、液晶表示素子における最初
のコモン電極（ライン）および最後のコモン電極（ライ
ン）の選択時点から少なくとも３選択期間分（３本のコ
モン電極が選択される期間：３ライン分）離れた時点と
し、極性反転の前後それぞれにダミー駆動期間（コモン
電極が走査されない期間）を設定することを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する図１に示すように、液晶表示パネル
（液晶表示素子）１において、それぞれコモン電極とな
る多数の透明電極２（以下、単にコモン電極２とい
う。）が形成された透明基板と、それぞれセグメント電
極となる多数の透明電極３（以下、単にセグメント電極
３という。）が形成された透明基板とを、コモン電極２
とセグメント電極３とがほぼ直交するように重ね合わさ
れている。この実施の形態では、コモン電極２の数は例
えば１２０である。

【００１１】また、各コモン電極２は行ドライバ２１で
線順次駆動され、各セグメント電極３は列ドライバ２２
で駆動される。行ドライバ２１は、制御部２３からのラ
ッチパルス（ＬＰ信号）に応じて各コモン電極２を順次
駆動する。また、列ドライバ２２は、制御部２３を介し
て１行分の表示データ信号を入力するシフトレジスタを
有し、シフトレジスタ内のデータに応じたデータ信号電
圧が、制御部２３からのＬＰ信号によって各セグメント
電極に印加される。

【００１２】なお、行ドライバ２１、列ドライバ２２お
よび制御部２３はＬＳＩ化され、ＴＡＢ（Tape Automat
ed Bonding ）、ＣＯＧ（Chip on Glass ）、ＣＯＦ（C
hipon Film ）およびＣＯＢ（Chip on Board ）等の技
術によって実装され、液晶パネル１の電極端子と、実装
されたＬＳＩの端子との間は、異方性導電膜、フレキシ
ブルケーブルおよびゼブラゴム等の導電材で導通がとら
れている。

【００１３】図２は、行ドライバ２１の出力端子と液晶
パネル１のコモン電極２との接続例を示す模式図であ
る。この例では、行ドライバ２１の＃１９〜＃２１の出
力端子はコモン電極２に接続されていない。そして、＃
２２以降の出力端子が、＃１９以降のコモン電極２に接
続されている。従って、行ドライバ２１による＃１９〜
＃２１の駆動はダミー駆動となる。

【００１４】図３は、列ドライバ２２と制御部２３の極
性反転に関わる部分との一構成例を示すブロック図であ
る。図３に示す例では、列ドライバ２２は、表示データ
信号をクロック信号（ＣＰ信号）に応じてシフトしＬＰ
信号に応じて表示データ信号をパラレル出力するシフト
レジスタ２２１、シフトレジスタ２２１の出力値を液晶
駆動電圧（データ信号電圧）に変換するレベルシフタ２
２２、および極性指示信号（ＦＲ信号）に従って液晶駆
動電圧の極性を変換してセグメント電極３に印加するバ
ッファ２２３を有する。

【００１５】制御部２３には、行ドライバ２１および列
ドライバ２２に与えられる各信号を出力するタイミング
コントロール部２３１と、ＬＰ信号をカウントするカウ
ンタ２３２と、行ドライバ２１および列ドライバ２２に
与えられるＦＲ信号を生成するＦＲ極性コントロール部
２３３とが設けられている。なお、カウンタ２３２は、
非表示指示信号（ＤＩＳＰＯＦＦ信号）がローレベルで
あるときに初期化され、ＦＲ信号のレベルが反転するた
びにカウント値が０になる。

【００１６】次に、動作について説明する。単純マトリ
クス型液晶表示装置では、一般に線順次駆動される。例
えば、図１に示す多数のコモン電極２において、各走査
線すなわちコモン電極が行ドライバ２１によって上から
下に順番に走査される。そして、選択された走査線に応
じた表示データ信号に対応した電圧が列ドライバ２２か
ら各セグメント電極３に印加される。通常、一番下の走
査線まで走査が到達すると、再度一番上の走査線が走査
される。

【００１７】そして、所定のタイミングで交流化のため
に液晶駆動電圧の極性反転が行われるのであるが、この
実施の形態では、極性反転のタイミングは、アクティブ
エリアにおける最初のラインまたは最後のラインではな
く、時分割駆動している途中で行われる。具体的には、
この実施の形態では、行ドライバ２１が＃２０のライン
を走査するときに極性反転が行われる。

【００１８】また、極性反転が行われるタイミングおよ
びその前後の走査期間ではダミー駆動が行われる。図４
は、極性反転に関する制御部２３の動作を示すフローチ
ャートである。図５は、制御部２３の動作にもとづくＦ
Ｒ信号等の様子を示すタイミング図である。

【００１９】ＤＩＳＰＯＦＦ信号がローレベルである場
合には行ドライバ２１および列ドライバ２２の全出力
は、他の入力信号に関わらずＶ0 レベル（消去時のレベ
ル）となる（ステップＳ１）。タイミングコントロール
部２３１は、１つ目のＬＰ信号を出力した後、ＤＩＳＰ
ＯＦＦ信号をハイレベルにする（ステップＳ２）。ＤＩ
ＳＰＯＦＦ信号がハイレベルになったことによって、行
ドライバ２１および列ドライバ２２は、液晶パネル１に
対して有意な液晶駆動電圧を出力する状態になる。

【００２０】図５に示すように次のＬＰ信号が入力され
ると、ＦＲ信号がハイレベルからローレベルに変化する
とともに、カウンタ２３２のカウンタ値が０にクリアさ
れる（ステップＳ３）。そして、カウンタ２３２はＬＰ
信号が１つ入力されるたびにカウント値を＋１し（ステ
ップＳ４）、カウンタ２３２のカウント値が２０になる
と（ステップＳ５）、ＦＲ信号をローレベルからハイレ
ベルに変化させる（ステップＳ６）。このとき、カウン
タ２３２のカウント値は０にクリアされる。

【００２１】行ドライバ２１および列ドライバ２２は、
ＦＲ信号のレベルが反転すると液晶駆動電圧の極性を反
転するので、この時点で極性反転が行われる。すなわ
ち、この例では、行ドライバ２１が＃２０のラインを駆
動しようとするときに極性反転が行われる。なお、図２
に示すように、行ドライバ２１の＃２０の出力は液晶パ
ネル１に接続されていないので、行ドライバ２１による
＃２０のラインの駆動はダミー駆動である。また、その
前後の各１ラインの駆動もダミー駆動である。

【００２２】ダミー駆動がなされているときに、セグメ
ント電極３に印加される信号電圧が＃１９ライン〜＃２
１ラインの信号電圧とはならないように、例えば、ＣＰ
信号および表示データ信号の列ドライバ２２に対する入
力が中断される。そのために、この例では、カウンタ２
３２は、カウンタ値が「１９」および「２１」であるこ
とを示す信号を出力する。そして、例えば、「１９」を
示す信号が出力されてから「２１」を示す信号が出力さ
れるまでの間、例えば、列ドライバ２２の前段にあるメ
モリ等からのデータ読み出しが禁止される。

【００２３】その後、カウンタ２３２はＬＰ信号が１つ
入力されるたびにカウント値を＋１し（ステップＳ
７）、カウンタ２３２のカウント値がＸになると（ステ
ップＳ８）、ＦＲ信号のレベルが反転される（ステップ
Ｓ９）。このとき、カウンタ２３２のカウント値は０に
クリアされる。なお、Ｘの値は次の極性反転タイミング
を決めるための値であり、１フレームに１回極性反転を
行う場合には、Ｘ＝（ライン数−２０）である。

【００２４】以上のような制御によって、液晶印加電圧
の極性反転のタイミングを、最初のラインまたは最後の
ラインとするのではなく、時分割駆動している途中にす
ることができる。従って、アクティブエリアの最初の行
と最後の行に表示むらが生ずることは抑制される。

【００２５】図６は、ＩＡＰＴ（Improved Alt Pleshko
Technique）波形を用いた場合の全オン波形例を示すタ
イミング図である。図６に示すように、時分割駆動して
いる途中で極性反転を行った場合に、極性反転の直前、
直後、それ以外で、コモン電極２に印加される駆動電圧
（コモン波形）が異なる。そのために、波形歪みの様子
が異なって、ライン状のＶthむらが生ずることがある。
そこで、この実施の形態では、波形歪みに起因するＶth
むらの発生を防止するために、極性反転が行われる前後
それぞれに１ラインのダミー駆動期間を設ける。

【００２６】以上に説明したように、この実施の形態で
は、液晶駆動電圧の極性反転を行うタイミングは、液晶
パネル１における最初のラインおよび最後のラインの選
択時点から少なくとも３ライン分離れた時点であり、か
つ、極性反転の前後それぞれにダミー駆動期間が設定さ
れている。従って、液晶パネル１の通電中に発生する最
初の行および最後の行に発生する表示むらが低減する。
さらに、極性反転が行われる前後それぞれに１ラインの
ダミー駆動期間が設定されているので、ライン状のＶth
むらの発生が抑制される。

【００２７】なお、この実施の形態では、最初のライン
から２０ライン離れたタイミングで極性反転を行うよう
にしたが、反転のタイミングは、少なくとも最初のライ
ンおよび最後のラインから３ライン以上離れていること
が好ましく、より好ましくは５ライン以上離れたタイミ
ングである。また、極性反転が行われる前後それぞれに
設定されるダミー駆動期間は１ライン分の期間ではな
く、それより多いライン数分の期間であってもよい。

【００２８】さらに、この実施の形態では、ＦＲ信号の
切り替えタイミングをずらすことによって極性反転のタ
イミングを時分割駆動している中途になるようにした
が、その他の方法、例えばＦＬＭ（ファーストラインマ
ーカ）をシフトレジスタ等で必要ビット数分ずらすこと
によって、極性反転のタイミングを時分割駆動している
中途になるようにしてもよい。

【００２９】［例１］液晶パネル１として、ツイスト角
が２４０゜となるようにラビング処理を施したＳＴＮ素
子のものを用い、その液晶パネル１に対して、図７
（ａ）に示すような極性反転の直後に第１ラインの選択
パルス（コモン電極駆動のためのパルス）が入る波形
と、図７（ｂ）に示すような極性反転の中間で第１ライ
ンの選択パルスが入るような波形とを用いて、６０゜Ｃ
の環境で連続通電を行った。すると、図７（ａ）に示す
波形を用いた場合にはアクティブエリアの隅に表示むら
が発生したのに対して、図７（ｂ）に示す波形を用いた
場合には表示むらが発生しないか、または軽減した。

【００３０】［例２］例１で用いた液晶パネル１と同じ
ものに対して、図７（ｃ）に示すような極性反転してか
ら数ライン後に第１ラインの選択パルスが入る波形を用
いて連続通電を行った。数ラインを３ライン以上とし
た。すると、表示むらは軽減した。

【００３１】［例３］例１で用いた液晶パネル１と同じ
ものに対して、図７（ｄ）に示すような極性反転する数
ライン前に第１ラインの選択パルスが入る波形を用いて
連続通電を行った。数ラインを３ライン以上とした。す
ると、やはり、表示むらは軽減した。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、液晶駆動装置の駆動方法を、液晶駆動電圧の極性反
転を行うタイミングを液晶表示素子における最初のライ
ンおよび最後のラインの選択時点から少なくとも３ライ
ン分離れた時点とし、かつ、極性反転の前後それぞれに
ダミー駆動期間を設定するように構成したので、液晶表
示素子の通電中に発生する表示むら、特に最初の行およ
び最後の行に発生する表示むらを低減することができ、
また、極性反転時に生じやすいＶthむらを低減できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 コモン電極およびセグメント電極を駆動回路
とともに示すブロック図。

【図２】 行ドライバの出力端子とコモン電極との接続
例を示す模式図。

【図３】 列ドライバと制御部の極性反転に関わる部分
との一構成例を示すブロック図。

【図４】 極性反転に関する制御部の動作を示すフロー
チャート。

【図５】 制御部の動作にもとづくＦＲ信号等の様子を
示すタイミング図。

【図６】 ＩＡＰＴ波形を用いた場合の全オン波形例を
示すタイミング図。

【図７】 液晶パネルに印加される合成波形例を示すタ
イミング図。

【図８】 Ｂ波形を示すタイミング図。

【符号の説明】

１ 液晶パネル（液晶表示素子） ２ コモン電極 ３ セグメント電極 ２１ 行ドライバ ２２ 列ドライバ ２３ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のコモン電極と複数のセグメント電
   極とを有する液晶表示素子の各コモン電極を線順次に選
   択するとともに選択されたコモン電極に対応するデータ
   信号電圧を各セグメント電極に印加し、所定のタイミン
   グで液晶駆動電圧の極性を反転する液晶駆動装置の駆動
   方法において、 前記所定のタイミングを、前記液晶表示素子における最
   初のコモン電極および最後のコモン電極の選択時点から
   少なくとも３選択期間分離れた時点とし、 極性反転の前後それぞれにダミー駆動期間を設定するこ
   とを特徴とする液晶駆動装置の駆動方法。