(57)【要約】【課題】液晶駆動回路が接続された液晶パネルにおいて配向乱れが生じた場合、配向を修復するための十分な高い電圧を印加する簡易的な手段を提供する。【解決手段】液晶パネルと、外部から供給される直流電源電圧およびデータ信号、表示制御信号に基づいて液晶パネルを駆動する液晶駆動回路とから構成される液晶表示装置において、液晶駆動回路内に配置されるバイアス回路にバイアス比を変化させるスイッチング手段を有し、液晶パネルに配向乱れが生じた場合はバイアス回路内におけるバイアス比を変化させ液晶パネルに高い電圧を印加することで、配向乱れを修復する。【選択図】図１
2004233588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、外部から供給される直流電源電圧およびデータ信号、表示制御信号に基づいて液晶パネルを駆動する液晶駆動回路とから構成される液晶表示装置において、前記液晶駆動回路内に配置されるバイアス回路にバイアス比を変化させるスイッチング手段を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶パネルに生じた配向乱れを解消すべく、前記バイアス回路内におけるバイアス比を変化させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネルと外部から供給される直流電源電圧から液晶駆動用電圧を生成するバイアス回路が配置された液晶駆動回路から構成される液晶表示装置、もしくはこのバイアス回路が配置された液晶パネル制御機器と液晶パネルとで構成される液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パソコン等の外部機器から表示制御信号を入力する液晶表示装置は、液晶パネルと液晶駆動回路により構成される。
【０００３】
この液晶パネルは二枚のガラス基板から構成され、各基板のそれぞれの内面にはＩＴＯなどから成るストライプ状の透明電極群が形成されており、双方の透明電極群が直交するように二枚のガラス基板が貼り合わされ、その二枚のガラス基板の間に液晶材料を介在させている。
【０００４】
さらに液晶パネルを構成する二枚のガラス基板の内側には配向膜が塗布され、その配向膜にはラビングと呼ばれる製造工程にて一定方向に無数の傷が形成される。
【０００５】
二枚のガラス基板間に介在する液晶材料はこの配向膜上に一定方向に形成した傷の向きに従い均一に配向される。
【０００６】
しかしながら、通常の製造工程によれば、液晶パネルを製造するに当り、必ずしも均一な配向をなした液晶パネルが得られておらず、これにより、液晶パネル内において部分的に配向乱れが生じていた。
【０００７】
よって、このように部分的に配向乱れが生じた液晶パネルにおいては、正常に配向した部分に比べて、表示状態が異なることで、不良品として排除される。
【０００８】
したがって、製造上の歩留まりを向上させるために、従来より配向乱れを修復する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
この技術によれば、可撓性基板で構成される液晶パネルに対して、複数のロールからなるローラ部を用いて、それらの曲げ変形による応力を与えたり、もしくは二枚の基板により構成される液晶パネルの端部に設けられた電極群に外部電源を接続し、二枚の基板間に介在された液晶材料に対し高い電圧を印加したり、もしくは前記曲げ変形による応力と、外部電源による電圧の印加を同時に行うことによって配向乱れを修復している。
【００１０】
また、ガラス基板からなる液晶パネルにおいては、配向乱れが生じている箇所に対して、部分的に外力を加えるなどの修復方法も用いられている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−２８９０８０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上記のごとく、外部電源を用いて二枚の基板間に介在する液晶材料に高い電圧を印加させ配向乱れを修復していたが、しかしながら、この技術によれば、液晶パネルを製造する前工程でのみでしか有効ではなく、二枚の基板端に設けられた電極群に対して液晶表示を制御するドライバーＩＣが実装された状態、または液晶パネルに液晶駆動回路が接続された液晶表示装置に対しては有効ではなかった。
【００１３】
したがって、かかる液晶表示装置によれば、これをドライバＩＣおよび液晶駆動回路に接続した場合、その付加価値が非常に高くなり、この時点での歩留り低下が製造上のコストに大きく影響し、高コスト化をまねいていた。
【００１４】
また、外部より応力を加えて配向乱れを修復する技術については、特にガラス基板より構成される液晶パネルに関して、液晶表示領域の部分的な箇所に外部応力を加えるため、二枚のガラス基板間のギャップを部分的に変化させてしまい、濃淡ムラなどの不良モードを発生させる原因となっていた。
【００１５】
本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は濃淡ムラなどの不良モードを発生させることもなく、製造歩留りを高め、これによって低コストかつ高品質な液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、外部から供給される直流電源電圧およびデータ信号、表示制御信号に基づいて液晶パネルを駆動する液晶駆動回路とから構成される液晶表示装置において、前記液晶駆動回路内に配置されるバイアス回路にバイアス比を変化させるスイッチング手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の液晶表示装置は、前記液晶パネルに生じた配向乱れを解消すべく、前記バイアス回路内におけるバイアス比を変化させることを特徴とする。
【００１８】
【作用】
本発明の液晶表示装置によれば、上記構成のごとく、液晶駆動回路内に配置したバイアス回路において、そこから出力される液晶駆動電圧の電圧比を変化させる構成を備えており、これにより、配向乱れが生じた場合、液晶駆動回路内に配置したバイアス回路のバイアス比を変化させることによって液晶パネルに入力される液晶駆動電圧の電圧比を変化させ、その結果、通常の液晶パネルの駆動状態で液晶材料に印加される電圧より大きな電圧を液晶材料に対して印加し、配向乱れを修復することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図により詳述する。
本発明の液晶表示装置によれば、液晶パネルと液晶駆動回路とから構成され、この液晶駆動回路には外部より入力された直流電圧ＶＥＥから液晶駆動に必要な液晶駆動電圧Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５を生成するバイアス回路が配置される。
【００２０】
図１に本発明におけるバイアス回路を示す。
【００２１】
バイアス回路は４つの抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４とバイアス抵抗５とオペアンプ６とから構成される。
【００２２】
外部より入力された直流電圧ＶＥＥは４つの抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４とバイアス抵抗５により４つの電圧レベルに抵抗分割される。
【００２３】
さらに抵抗分割で得られた４つの電圧レベルはオペアンプ６からなるボルテージフォロアを通すことで液晶駆動電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４として出力される。
【００２４】
また、外部より入力される直流電圧ＶＥＥの電圧レベルをＶ０、グランドレベルをＶ５とすることで、Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５の６つの電圧レベルに出力する。
【００２５】
なお、図１中に配置されるオペアンプ６によるボルテージフォロアは液晶パネルの駆動時において、負荷変動によりＶ０〜Ｖ５の各電圧レベルが変動しないようにするものであって、本発明の目的を達成するために必ずしも必要とするものではない。
【００２６】
図１中に示すバイアス抵抗５を含めた各々の抵抗の抵抗値の比は理論的に定めることができる。
【００２７】
４つの抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４の抵抗値は同一である。よって、抵抗１の抵抗値を例にすると、抵抗１の抵抗値に対する抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４およびバイアス抵抗５の合成抵抗値の比をａ（以下、バイアス比ａ）、実際に駆動させる液晶パネルのコモン電極の走査数をＮとすると、前述のバイアス比ａはａ＝１／（√Ｎ＋１）で記述することができる。
【００２８】
たとえば、本実施例で使用する液晶パネルがＱＶＧＡ（走査線数２４０×信号線数３２０）であるとすると、コモン電極の走査数Ｎは２４０であり、前記理論式にあてはめるとバイアス比ａは約１／１６．５となる。
【００２９】
以下、説明を簡略化するため走査数Ｎが２４０の場合の理論的な最適バイアス比ａは約１／１６とする。
【００３０】
よって、図１に示す本実施例のバイアス回路によれば、抵抗１（＝抵抗２＝抵抗３＝抵抗４）／（抵抗１＋抵抗２＋抵抗３＋抵抗４＋抵抗５）が１／１６になるよう抵抗１（＝抵抗２＝抵抗３＝抵抗４）の抵抗値およびバイアス抵抗５の抵抗値を設定すればよい。
【００３１】
つぎに液晶パネルに対し印加した電圧波形を図２に示す。
同図によれば、前記の抵抗値が設定されたバイアス回路より得られた液晶駆動電圧Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５が液晶パネルを構成する二枚のガラス基板に形成された各々の透明電極群に印加された時の電圧波形を示す。
【００３２】
二枚のガラス基板に形成される透明電極群は一方をコモン電極群、他方をセグメント電極群と呼ばれ、コモン電極群には選択的に駆動電圧が印加され、このコモン電極が選択されている状態でセグメント電極にデータ信号に伴った電圧が印加されることによって画素の点灯が行われる。
【００３３】
また、コモン電極の選択状態が順次走査されることによって一画面の表示が行われる。
【００３４】
図２中、実線で示すのは一方ガラス基板に形成されるコモン電極群に印加される電圧波形であり、波線で示すのが他方ガラス基板に形成されるセグメント電極群に印加される電圧波形である。
【００３５】
コモン電極にはその電極を選択する場合は電圧Ｖ０が印加され、非選択の場合は電圧Ｖ４が印加される。
【００３６】
また、セグメント電極にはデータ信号に伴い電圧が印加されるが、画素を点灯させる場合は電圧Ｖ５が印加され、非点灯の場合は電圧Ｖ３が印加される。
【００３７】
たとえば、図２中のＡ部はコモン電極が選択された状態で、セグメント電極には画素を点灯させるための電圧Ｖ５が印加されている状態であり、図２中のＢ部は画素を非点灯にするためセグメント電極に電圧Ｖ３が印加されている状態である。
【００３８】
また、図２中のＣ部に示される状態は、コモン電極が非選択の状態である。
【００３９】
コモン電極が非選択の場合でもセグメント電極には電圧Ｖ５もしくは電圧Ｖ３が常時印加される。
【００４０】
前述したようにＱＶＧＡ（走査線数２４０×信号線数３２０）の液晶パネルの理論的な最適バイアス比は１／１６であることから、｜Ｖ０−Ｖ５｜を電圧Ｖとすると、コモン電極が非選択状態での液晶材料に印加される電圧はＶ／１６となる。
【００４１】
つぎに本発明における実施例の詳細を説明する。
図１中のバイアス抵抗５の両端にはスイッチング手段７が接続されている。このスイッチング手段７は機械的なスイッチ、リレー、またはトランジスタのエミッタ端子、およびコレクタ端子を接続し、ベース端子に制御電圧を入力しオン・オフ制御を液晶表示装置の外部から行ってもよく、このスイッチング手段７がオフ動作を行えば、液晶表示装置外部より入力される直流電圧ＶＥＥは前述したように４つの抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４とバイアス抵抗５の抵抗比に従い分割される。
【００４２】
すなわち、液晶パネルを駆動するに当り、最適なバイアス比を有する駆動電圧Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５をバイアス回路が出力する。
【００４３】
つぎに液晶パネルに配向乱れが生じた際、これを修復する場合について説明する。
【００４４】
液晶パネルにおいて配向乱れが生じた場合は、図１中のスイッチング手段７にてオン動作をする。
【００４５】
この時、バイアス抵抗５が配置されていた部分はショートされ、電圧Ｖ２と電圧Ｖ３は同電位となる。そのため、液晶表示装置外部より入力された直流電圧ＶＥＥは４つの抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４により分割される。この４つの抵抗１、抵抗２、抵抗３、抵抗４の抵抗値は同一であるため、直流電圧ＶＥＥは四等分割されることになる。
【００４６】
また、図３には図１中のスイッチング手段７がオン動作を行った場合に得られた液晶駆動電圧Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２（＝Ｖ３）、Ｖ４、Ｖ５が液晶パネルを構成する二枚のガラス基板に形成された各々の透明電極群に印加された時の波形を示す。
【００４７】
二枚のガラス基板に形成される透明電極群は一方をコモン電極群、他方をセグメント電極群と呼び、コモン電極群には選択的に駆動電圧が印加され、このコモン電極が選択されている状態でセグメント電極にデータ信号に伴った電圧が印加されることによって画素の点灯が行われる。
【００４８】
また、コモン電極の選択状態が順次走査されることによって一画面の表示が行われる。
【００４９】
図３中において実線で示すのは一方ガラス基板に形成されるコモン電極群に印加される電圧波形であり、波線で示すのが他方ガラス基板に形成されるセグメント電極群に印加される電圧波形である。
【００５０】
コモン電極に印加される電圧はコモン電極を選択する場合は電圧Ｖ０が印加され、非選択の場合は電圧Ｖ４が印加される。
【００５１】
また、セグメント電極にはデータ信号に伴い電圧が印加されるが、画素を点灯させる場合は電圧Ｖ５が印加され、非点灯の場合は電圧Ｖ３（＝Ｖ２）が印加される。
【００５２】
たとえば、図３中のＡ部はコモン電極が選択された状態で、セグメント電極には画素を点灯させる為の電圧Ｖ５が印加されている状態であり、図３中のＢ部は画素を非点灯にするためセグメント電極に電圧Ｖ３（＝Ｖ２）が印加されている状態である。
【００５３】
また、図３中のＣ部に示される状態は、コモン電極が非選択の状態である。
【００５４】
コモン電極が非選択の場合でもセグメント電極には電圧Ｖ５もしくは電圧Ｖ３（＝Ｖ２）が常時印加される。
【００５５】
図１中のスイッチング手段７がオン動作をしている場合、バイアス比ａは１／４になることから、｜Ｖ０−Ｖ５｜を電圧Ｖとすると、コモン電極が非選択状態において液晶材料に印加される電圧はＶ／４となる。
【００５６】
前述したように図１中のスイッチング手段７がオフ動作をしている場合のバイアス比はＱＶＧＡ（走査電極数２４０）の理論的な最適バイアス比ａ＝１／１６である。
【００５７】
すなわち、コモン電極が非選択状態における液晶材料に印加される電圧はＶ／１６となる。
【００５８】
この電圧値Ｖ／１６と比較すると、図１中のスイッチング手段７がオン動作をしている時のコモン電極が非選択状態における液晶材料に印加される電圧値Ｖ／４は約４倍程度大きい電圧値となる。
【００５９】
たとえば液晶パネルのある点灯画素に着目すると、コモン電極が走査される際、電圧Ｖ（＝｜Ｖ０−Ｖ５｜）が印加される時はコモン電極がＮ回走査されるうちの１回であり、その他のＮ−１回は常に、｜Ｖ０−Ｖ１｜＝｜Ｖ１−Ｖ２｜＝｜Ｖ３−Ｖ４｜＝｜Ｖ４−Ｖ５｜の電圧が印加される。
【００６０】
すなわち、図１中のスイッチング手段がオン動作をしている場合、通常の駆動が行われる状態にくらべ４倍程大きい電圧が常に印加されることになる。
【００６１】
かくして、配向乱れが発生した部分に対して、通常の液晶パネルの駆動時に印加される電圧より大きな電圧を印加できることから配向乱れを修復することができた。
【００６２】
なお、本発明は具体的な回路構成でもって説明する上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等はなんら差し支えない。
【００６３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、液晶パネルに配向乱れが生じた場合、液晶駆動回路内に配置されるバイアス回路内のバイアス比を変化させることで液晶材料に高い電圧を印加させ、配向乱れを修復することができた。
【００６４】
しかも、本発明によれば、液晶パネルの外部より応力を加え配向乱れを修復する必要がないことから、配向乱れの修復作業も簡略化され、また、外部応力による濃淡ムラの発生もなくなり、製造上の歩留まりを向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置に用いるバイアス回路を示す図である。
【図２】液晶パネル駆動時における液晶パネルに印加される電圧の波形図である。
【図３】本発明の液晶表示装置におけるバイアス回路内のバイアス比を変化させた場合の液晶パネルに印加される電圧の波形図である。
【符号の説明】
１、２、３、４・・・抵抗
５・・・バイアス抵抗
６・・・オペアンプ
７・・・スイッチング手段
【図１】
2004233588.tif 000003
【図２】
2004233588.tif 000004
【図３】
2004233588.tif 000005