(57)【要約】【課題】液晶パネルの表示画面に枠表示を行う場合、全ての表示データに枠表示のためのデータを直接書き込むか、表示データを２画面分用意して重ね書きしなければならなかった。【解決手段】通常の画像表示を行いたい画素を構成するセグメント電極とコモン電極にはドライバーＩＣから駆動波形が入力され、常時ＯＮ状態としたいコモン電極には、どんなセグメント信号波形に対しても液晶の選択電圧を超えるような波形を入力し、常時ＯＮ状態としたいセグメント電極には、どんなコモン信号に対しても液晶の選択電圧を超えるような波形を入力する。これにより、表示画面に枠表示が実現できる。【選択図】　　図２
2004126099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント電極群と前記セグメント電極群の外側のダミーセグメント電極とが形成された透明基板と、コモン電極群と前記コモン電極群の外側のダミーコモン電極とが形成された対向基板と、前記透明基板と前記対向基板との間隙に設けられた液晶層と、を有する液晶パネルを備え、
前記ダミーセグメント電極には、どんなコモン信号に対しても液晶の選択電圧を超えるようなセグメント信号波形を印加し、前記ダミーコモン電極には、どんなセグメント信号波形に対しても液晶の選択電圧を超えるようなコモン信号波形を印加することにより、表示画面の外側に枠を表示させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記セグメント電極群に印加される各駆動波形と、前記ダミーコモン電極に印加される波形との合成波の実効値が、表示画面内のオン状態の液晶に印加される実効値よりも大きくなるような波形が、前記ダミーコモン電極に印加されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルを駆動するドライバーＩＣを備え、前記ダミーセグメント電極に印加される波形と前記ダミーコモン電極に印加される波形が前記ドライバーＩＣの入力信号に基づいて形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ダミーコモン電極に印加される波形は、ＦＬＭ信号に同期しないとともに一周期のＨ・Ｌ時間が等しく、かつ、Ｍ信号と同一でないことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ダミーコモン電極に印加される波形が、Ｍ信号を分周して、セグメント電圧と同じ電位にレベルシフトした信号波形であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記ダミーコモン電極に印加される波形が、Ｍ信号を１／２分周した信号波形であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記ダミーセグメント電極に印加される波形が、Ｍ信号と同一周期の波形であり、前記ダミーコモン電極に印加される波形の電位と同じ電位であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
セグメント電極群が設けられた透明基板とコモン電極群が設けられた対向透明基板との間に液晶層が配された液晶パネルと、液晶パネルを駆動するドライバーＩＣを備え、画像表示を行いたい画素を構成するセグメント電極とコモン電極にはドライバーＩＣから駆動信号が入力され、常時点灯状態としたいコモン電極には、前記ドライバーＩＣへの入力信号に基づいて形成された波形が入力されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
セグメント電極群が設けられた透明基板とコモン電極群が設けられた対向透明基板との間に液晶層が配された液晶パネルと、液晶パネルを駆動するドライバーＩＣを備え、画像表示を行いたい画素を構成するセグメント電極とコモン電極にはドライバーＩＣから駆動信号が入力され、常時点灯状態としたいコモン電極には、ＦＬＭ信号に同期しないとともに一周期のＨ・Ｌ時間が等しく、かつ、Ｍ信号と同一でない波形が入力されることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッシブ駆動方式の液晶パネルの駆動装置、並びにこれを用いた液晶装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器に広く用いられるパッシブ駆動方式の液晶表示パネルは、ライン状のコモン電極が複数形成された透明基板とライン状のセグメント電極が複数形成された対向透明基板との間に液晶層が封入された構造である。コモン電極とセグメント電極との交差部が表示画素となって表示画面を構成している。つまり、ｍ本のセグメント電極とｎ本のコモン電極により、画素数ｍ×ｎの表示画面が形成されている。各表示画素のオンオフは、セグメント電極とコモン電極に印加される信号（駆動波形）によって制御されている。このような液晶表示装置では、表示画面外であるためにオフ状態なのか、表示画素にオフ信号が入力しているためにオフ状態であるのか、観測者は瞬間的に判断できない。つまり、表示画面と非表示部の境界は、表示画面（表示できるエリア）の最外部が点灯しないと観測者には解らない。例えば、一般的なカラー液晶パネルでは、オフ状態（電圧無印加）で黒色表示であるため、背景が黒色の写真やゲームなどを表示させると表示画面（表示エリア）の外側位置が解らなくなってしまう。そのため、表示画面の最外周部を常時表示させる、いわゆる枠表示が要求されることがある。一方、近年の携帯電話や携帯情報端末などでは、ネットワークやアドオンアプリでの表示を容易に実現するために、表示画素数がほぼ決まっている。例えば、携帯情報端末ではＯＳにより使用する表示画素数が決まっているが、通常、ＯＳは枠表示まで考慮していない。したがって、従来のパッシブ駆動方式で、画素数ｍ×ｎの表示画面の外側に枠表示を行うには、表示画素の外側に枠表示の画素を設けて（ｍ＋２）×（ｎ＋２）の画素を設けて、描画機能により枠を書き込み、その内側のウインドウ（画素数ｍ×ｎの表示画面）に本来の表示画像を書き込む手法が一般的である。すなわち、従来のＳＯＬＯＭＯＮ　Ｓｙｓｔｅｃｈ　Ｌｉｍｉｔｅｄ社の液晶ドライバーであるＳＳＤ１７８０では、２Ｄ　ｇｒａｐｈｉｃ　Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ　Ｇｒａｐｈｉｃ　Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎと呼ばれる表示コントローラの２Ｄ描画機能を利用して、表示画素の外側の上下左右１ラインに枠データを書き込むことができる（例えば、非特許文献１参照）。しかし、一般的な液晶ドライバーやコントローラはこのような機能を有していないために、この手法で枠表示が実現できる液晶パネルが限定されていた。また、一般的なＩＣに比べてこのような機能を有するＩＣは高価になってしまうという課題もあった。
【０００３】
【非特許文献１】
ＳＯＬＯＭＯＮ　Ｓｙｓｔｅｃｈ　Ｌｉｍｉｔｅｄ社の液晶ドライバーＳＳＤ１７８０の仕様書（ＳＳＤ１７８０−０．１５　Ｆｕｌｌ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｕｏｏｎ，Ｐ４２，Ｉｔｅｍ９３．１￣９３．６，）、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｌｏｍｏｎ−ｓｙｓｔｅｃｈ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｐｒｏｄｕｃｔ＿ｌｉｓｔｓ．ｈｔｍ〉平成１４年９月２６日検索
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、表示画面の外側に枠を表示させようとした場合、限られたコントローラやドライバーを使わないと実現できないために、液晶の仕様が制約を受けていた。さらに、そのような機能を有するＩＣを使用するために高価な出費を強いられていた。
【０００５】
この発明の目的は、どのようなコントローラやドライバーであっても駆動回路の規模を増大させることなく、低価格で容易に表示画面の外側に枠を表示させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、セグメント電極群とコモン電極群で構成された表示画面の外周部にダミーセグメント電極とダミーコモン電極が設けられ、ダミーセグメント電極には、どんなコモン信号に対しても液晶の選択電圧を超えるようなセグメント信号波形を印加し、ダミーコモン電極には、どんなセグメント信号波形に対しても液晶の選択電圧を超えるようなコモン信号波形を印加することにより、表示画面の外側に枠を表示させることとした。
【０００７】
また、セグメント電極群に印加される駆動波形とダミーコモン電極に印加される波形との合成波の実効値が、表示画面内のオン状態の液晶に印加される実効値よりも大きくなるような波形をダミーコモン電極に印加することとした。
【０００８】
ここで、ダミーセグメント電極やダミーコモン電極に印加される波形は、通常の画像表示のようにドライバーＩＣから出力される信号を利用するのではなく、ドライバーＩＣに入力する信号に基づいて形成される。
【０００９】
ダミーコモン電極に印加される波形は、ＦＬＭ信号に同期しないとともに一周期のＨ・Ｌ時間が等しく、かつ、Ｍ信号と同一でない波形である。
【００１０】
具体例として、ダミーコモン電極に印加される波形には、Ｍ信号を分周して、セグメント電圧と同じ電位にレベルシフトした信号波形を用いることができる。さらに、Ｍ信号を１／２分周した信号波形を用いることができる。
【００１１】
さらに、ダミーセグメント電極に印加される波形を、Ｍ信号と同一周期の波形で、ダミーコモン電極に印加される波形の電位と同じ電位である信号とした。
【００１２】
このように、枠表示を行うセグメント電極とコモン電極に印加する波形をドライバーＩＣの入力信号に基づいて形成することができる。これにより、どのようなコントローラやドライバーＩＣを用いても液晶駆動回路の規模を増大させることなく、低価格で容易に表示画面の外側に枠を表示させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明による液晶表示装置は、セグメント電極群が設けられた透明基板とコモン電極群が設けられた対向透明基板との間に液晶層が配された液晶パネルと、液晶パネルを駆動するドライバーＩＣを備えており、通常の画像表示を行いたい画素を構成するセグメント電極とコモン電極にはドライバーＩＣから信号（駆動波形）が入力され、枠表示を行いたいコモン電極、セグメント電極には、それぞれ枠表示用コモン信号、枠表示用セグメント信号が入力される。すなわち、枠表示用コモン信号は、どんなセグメント信号波形に対しても液晶の選択電圧を超えるような波形であり、枠表示用セグメント信号は、どんなコモン信号に対しても液晶の選択電圧を超えるような波形である。そのため、表示画面に枠表示（常時点灯状態のラインの存在）が実現できる。
【００１４】
点灯状態にしたいセグメント電極（ライン）には、通常の表示駆動におけるセグメントの選択データ（全ＯＮデータ）と同じ波形を印加する。このセグメント電極と交差するコモン電極群には、通常の表示駆動用のコモン波形が印加されるので、このセグメント電極が構成する全ての画素には、白色の表示データと同じ実効値電圧が印加されることになる。そのため、画面の垂直方向に枠を表示できる。
【００１５】
さらに、点灯状態にしたいコモン電極（ライン）には、このコモン電極と交差するセグメント電極群に印加されている表示データ（波形）に関係なく液晶の選択信号以上の電圧を印加できるような枠表示用コモン波形を供給する。これにより、このコモン電極が構成する全ての画素には、液晶の実効値以上の電圧が印加されることになり、表示画面の水平方向に枠が表示できる。この枠表示用コモン波形は、ＦＬＭ信号に同期しないとともに一周期のＨ・Ｌ時間が等しく、かつ、Ｍ信号と同一でない波形であればよい。ＦＬＭ信号に同期した信号やＭ信号と同一の信号を枠表示用コモン波形に用いると、セグメントの表示データの画像が常時点灯状態にしたいコモン電極に見えてしまうためである。例えば、枠表示用コモン波形には、Ｍ信号を分周して、セグメント電圧と同じ電位にレベルシフトした信号波形を用いることができる。
【００１６】
また、点灯状態にしたいセグメント電極に印加する波形を、Ｍ信号と同一周期の波形で、点灯状態にしたいコモン電極に印加される波形の電位と同じ電位である信号としてもよい。
【００１７】
このように、常時点灯状態にしたいコモン電極やセグメント電極に印加する波形をドライバーＩＣの入力信号と液晶パネルを駆動する電位に基づいて形成することができる。したがって、液晶駆動回路の規模を増大させることなく、簡単な回路を追加するだけで、本発明の目的が達成できる。
【００１８】
【実施例】
図１に、本発明による実施例である液晶表示装置の表示画面の構成（パターン配線）を模式的に示す。図１に示すように、液晶パネルの表示画面２は、ｍ×ｎの画素で構成されている。この表示画面部分では、透明基板上に形成されたｍ本のセグメント電極配線と、対向透明基板上に形成されたｎ本のコモン電極配線とが交差して画素を構成している。セグメント電極配線とコモン電極配線には、図示しないセグメントドライバーＩＣとコモンドライバーＩＣから画像を表示するための液晶制御信号（駆動信号）がそれぞれ入力される。前述したｍ×ｎの画素（表示画面２）の左右外側には、それぞれダミーセグメント配線４、５が配置されている。また、ｍ×ｎの画素サイズの上下外側にもそれぞれダミーコモン配線１、３が配置されている。ダミーセグメント配線４、５には、どんなコモン信号に対しても液晶の選択電圧を超えるような信号波形が印加され、ダミーコモン配線１、３には、どんなセグメント信号波形に対しても液晶の選択電圧を超えるようなコモン信号波形が印加される。これにより、表示画面の外側に枠が表示される。ダミーコモン配線に印加されるコモン信号（ダミーコモン信号）には、ＦＬＭ信号に同期しないとともに一周期のＨ・Ｌ時間が等しく、かつ、Ｍ信号と同一でない波形が用いられる。例えば、ダミーコモン信号には、Ｍ信号を分周して、セグメント電圧と同じ電位にレベルシフトした信号波形を用いることができる。このように、ドライバーＩＣの入力信号と液晶パネルを駆動する電位に基づいてダミーコモン信号を形成することができる。したがって、液晶駆動回路の規模を増大させることなく、簡単な回路を追加するだけで、枠表示が実現できる。
【００１９】
次に、本実施例の液晶パネルの駆動について図２を用いて説明する。図２に示す駆動波形は、本発明の実施例として適用できる駆動波形の一例である。通常の表示画面では、セグメント電極に供給される信号とコモン電極に供給される信号により画像を表示している。ここでは、それぞれを代表してセグメント信号ＳＥＧ１とコモン信号ＣＯＭ１の波形を例示している。このような信号を用いる駆動は、ＡＰＴ駆動（Ａｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙｓ，　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ＤＥＶ　ＥＤ−２１．１４６−１５５（１９７４））として知られている。図２で示した波形は、表示画面が１６０画素（セグメントライン１６、コモンライン１０）の液晶パネルを、１／１０Ｄｕｔｙ、１／１２バイアスで駆動する場合であり、表示画面がチェッカー（市松）表示となるような表示データをセグメント電極とコモン電極に印加している。また、Ｖ０＝３．０Ｖ、ＶＭ＝１．５Ｖ、Ｖ１＝ＧＮＤ、ＶＨ＝１８Ｖ、ＶＬ＝−１５Ｖとしている。ここで、ＦＬＭ信号は表示画面の周期の信号である。Ｍ信号は液晶の交流化信号であり、液晶パネルに直流成分が残らないように駆動するための信号である。本実施例では図２に示すように、Ｍ信号にはＬＰ信号を１／３分周した信号を用いている。ここで説明したＦＬＭ信号、ＬＰ信号、Ｍ信号は、セグメントドライバーＩＣあるいはコモンドライバーＩＣに入力される信号である。
【００２０】
次に、ダミーセグメント信号はダミーセグメント配線４、５を駆動するため信号である。ＣＯＭ１は、画像表示を行うコモン電極配線に入力される波形の一例を示している。すなわち、コモンドライバーＩＣの出力波形の一例を示している。表示画面の左右の白枠部分（ダミーセグメント配線部分）は、通常のＡＰＴ駆動と同じ原理で表示している。この部分には、電圧振幅をＡＰＴ駆動のセグメント電圧Ｖ０と同じ電位にレベルシフトしたＭ信号を印加している。すなわち、あるセグメントの全ての画素をオン（白表示）するときにＡＰＴ駆動で印加される駆動波形と同じ波形を別回路で生成して、ダミーセグメントに印加していることになる。その波形を、ＡＰＴ駆動のコモン波形と合成させることで、ダミーセグメント配線が交差するドットにＯＮ表示データと同じ実効値電圧が印加することができる。その結果、ＡＰＴ駆動のコモン側の駆動波形に関わりなくダミーセグメントの配線部分を常にＯＮ表示にできる。
【００２１】
次に、ダミーコモン信号はダミーコモン配線１、３を駆動するための信号である。ＳＥＧ１は、画像表示を行うセグメント電極配線に入力される波形の一例、すなわち、セグメントドライバーＩＣ６の出力波形の一例である。合成波は、ＳＥＧ１とダミーコモンとの合成波である。ここで、ダミーコモン信号は、表示データに関係なく液晶の選択信号以上の電圧を印加できるように、液晶交流化信号（Ｍ信号）を１／２分周して、ＡＰＴ駆動のセグメント電圧Ｖ０と同じ電位にレベルシフトされた信号である。ダミーコモン配線と交差するセグメント電極配線にはＡＰＴ駆動の波形が印加され、ダミーコモン配線が構成する全ての画素には液晶の実効値以上の電圧が印加されるので、ダミーコモン配線が構成する全ての画素はＯＮ表示となる。このようにして、表示画面の上下にＯＮ表示線が表示されることとなる。
【００２２】
具体的にこれらの波形によって、どのようにして表示を行うかについて説明する。ＡＰＴ駆動時のチェッカー表示のデータはＳＥＧ１のような波形となる。ダミーコモンには、Ｍ信号を１／２分周してセグメント駆動波形の電圧にレベルシフトしたダミーコモン波形を印加する。画面上下の白枠表示部分には、この２つの波形の合成波が印加される。合成波の実効値を計算するには、以下に示す式を用いればよい。
【００２３】
【数１】
2004126099.tif 000003
【００２４】
次に、この計算式を用いて合成波の値とＡＰＴ駆動時の実効値を比較する。まず先にＡＰＴ駆動時の実効行値を図２で説明したＣＯＭ１と全ＯＮ表示で計算する。この計算式は以下に示すようになる。
【００２５】
【数２】
2004126099.tif 000004
【００２６】
この式を解くと実効値は、２．０Ｖになる。
【００２７】
次に、ダミーコモン部分の実効値は、以下の式で算出される。
【００２８】
【数３】
2004126099.tif 000005
【００２９】
この計算式を解くと実効値は２．１Ｖになるため、ＡＰＴ駆動の実効値よりも若干大きくなる。よって、ダミーコモンの配線部分は、ＡＰＴ駆動の全ＯＮ表示時よりも少し高い電圧が印加させるため常にＯＮ表示にできる。
【００３０】
次に、ＳＥＧ１のデータが１ドットＯＮ・２ドットＯＦＦの表示の場合、ダミーコモン配線の実効値は以下の式で算出される。
【００３１】
【数４】
2004126099.tif 000006
【００３２】
この計算式を算出すると、実効値は２．１Ｖとなる。
【００３３】
このように、セグメントの表示データに関わらず、ダミーコモン部分の実効値は２．０Ｖよりも大きくなるため白表示にすることができる。
【００３４】
次に、上述したダミーセグメント信号とダミーコモン信号を作成する回路ブロック図の一例を図３に示す。ＶＩＤＥＯ回路１０は、液晶表示パネルを駆動する各種信号を発生するコントローラである。このＶＩＤＥＯ回路から出力する信号ＬＰ（ラインパルス）あるいはＦＬＭ（フレームパルス）を液晶交流化回路１１で分周して、液晶交流化信号（Ｍ信号）を生成する。この分周値は、液晶パネルの表示品質を見ながら決定するが素数を用いる場合が多い。Ｍ信号は、レベルシフト回路１２により信号の振幅レベルをＡＰＴ駆動のセグメント電圧にレベルシフトされる。このレベルシフトされた信号が、ダミーセグメント信号として液晶パネル１３のダミーセグメント配線に供給される。また、このレベルシフトされた信号は、分周回路１４で１／２に分周され、ダミーコモン信号として液晶パネル１３のダミーコモン配線に供給される。
【００３５】
液晶パネルがカラー表示パネルであり、ダミーセグメント配線部に表示画面の配列と同じようにカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂが設けられている場合には、各色に対応するように３本のダミーセグメント配線を表示画面の外側に配置して、３本のダミーセグメント配線に上述のダミーセグメント信号を印加すれば、カラー表示画面の外側に白枠表示を行うことができる。３本のラインを表示画面から離れたところで短絡させても良いし、３色のカラーフィルタに対応するダミーセグメント配線を太くして一本にまとめてもよい。また、３本のダミーセグメント配線のうち、任意のダミーセグメント配線に上述したダミーセグメント信号を印加し、残りのダミーセグメント配線をＯＦＦ状態にすると特定色の枠表示となる。ダミーコモンの配線は、表示画面の配列と同じように表示画面の外の上下に１ラインづつ配置してダミーコモン信号を入力する。このように、白黒表示やカラー表示のパッシブ駆動型液晶表示装置のどちらにでも応用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による液晶表示装置によれば、枠表示を行いたいコモン電極にはどんなセグメント信号波形に対しても液晶の選択電圧を超えるような波形が印加され、枠表示を行いたいセグメント電極にはどんなコモン信号に対しても液晶の選択電圧を超えるような波形が印加される。これにより、従来のＡＰＴ駆動（パッシブ駆動）と何ら干渉することなく、枠を表示することができる。
【００３７】
また、常時点灯状態にしたいコモン電極に印加する波形をドライバーＩＣの入力信号と液晶パネルを駆動する電位に基づいて形成することにより、回路を増大させることなく、低価格で容易に実現できる。
【００３８】
また、枠の太さは各ダミーのＩＴＯ配線の本数や幅を増やすことで容易に調整することができる。
【００３９】
したがって、液晶コントローラやドライバーの仕様にとらわれずに、パッシブ駆動方式の表示画像の外側に枠表示を低価格で容易に実現できるので、民生品市場で液晶表示装置が多用されているカメラ、携帯電話、時計をはじめとする電子機器分野でその商品の価値を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置に用いる液晶パネルの表示画面の配線パターンを模式的に示す図である。
【図２】本発明の液晶表示装置に用いる信号波形の具体例を示す図である。
【図３】本発明のダミーセグメント信号波形やダミーコモン信号波形を作成する回路の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、３　ダミーコモン配線
２　通常の液晶の表示画面
４、５　ダミーセグメント配線
１０　ＶＩＤＥＯ回路
１１　液晶交流化回路
１２　レベルシフト回路
１３　液晶パネル
１４　分周回路
【図１】
2004126099.tif 000007
【図２】
2004126099.tif 000008
【図３】
2004126099.tif 000009