(57)【要約】【課題】輝度むらやフリッカが生じない高信頼性の液晶表示装置を提供する。【解決手段】交流反転回路１３と、位相変化回路６とを備えて、交流周期となる走査電極ライン数と位相をずらすべく走査電極ライン数とは互いに素となる値を設定し、交流周期となる走査電極ライン数と同数のフレームで位相が１周するようになした単純マトリクス型液晶表示装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号電極をライン状に配列した基板と、複数の走査電極をライン状に配列した基板とを液晶を介して対向配設してなる単純マトリクス型液晶表示装置において、駆動電圧の波形を予め定める走査電極ライン数毎に反転させる交流反転回路と、毎フレームで前のフレームとの交流反転の位相を予め定める走査電極ライン数毎にずらす位相変化回路とを備えて、交流周期となる走査電極ライン数と位相をずらすべく走査電極ライン数とは互いに素となる値を設定し、交流周期となる走査電極ライン数と同数のフレームで位相が１周するようになした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】
本発明は単純マトリクス型液晶表示装置に関し、とくにその駆動制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単純マトリクス型液晶表示装置は、液晶材料の焼き付きなどの表示劣化防止のために交流駆動を行うように制御される。
【０００３】
一般的には複数の水平走査期間毎に液晶への駆動電圧波形の極性を反転させる方法が用いられている。
【０００４】
かかる交流反転は、交流反転信号生成回路で生成した所定の走査ライン数で極性が反転する交流反転信号ＤＦを、走査電極駆動回路および信号電極駆動回路に対し入力することで行っている。
【０００５】
図３は従来の交流反転信号生成回路のブロック図を示す。
この交流反転信号生成回路によれば、１はラインカウンタ、２は比較器、３は分周回路である。
【０００６】
ラインカウンタ１は、走査クロックをカウントし、比較器２でもって交流反転ライン数設定値とラインカウンタ１のカウント結果を比較し、一致した時に分周回路３に信号を出力する。
【０００７】
この分周回路３によれば、比較器２からの出力を受けたときに、出力の極性を反転させる構成であり、さらに分周回路３の出力を交流反転信号ＤＦとして用いる。
【０００８】
つぎに図４にて、１／２４０デューティで制御される液晶表示装置に対し、反転ライン数の設定値を１３とした場合の交流反転信号の波形を示す。
【０００９】
まず第１フレームにおいて、走査ライン１〜１３が正極性、走査ライン１４〜２６が負極性となる。そして、走査ライン２７以下においては、このようなサイクルが繰り返され、走査ライン２３５〜２４０で６ライン分正極性となったところで第２フレームに切り替わる。
【００１０】
この第２フレームによれば、第１フレームの続きとなるが、自動的に７ライン分位相がずれることになり、走査ライン１〜７、２１〜２６が正極性、走査ライン８〜２０が負極性となる。このように連続して走査ライン１３ライン毎に交流反転が繰り返され、２６フレーム周期で元の位相に戻ることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法によれば、下記の欠点を生じる。
まず、第１の課題として、交流反転周期が、１／ｎデューティである場合、交流反転周期をｎの約数にすると交流化を均一におこなわれない点がある。
【００１２】
たとえば、同じく交流反転ライン数を１３で設定した場合でも、１／２６０デューティの液晶表示パネルを動作させた場合の交流反転信号ＤＦの波形タイミングを図５に示す。
【００１３】
同図から明らかなとおり、交流反転のタイミングが、フレーム毎同じになるため、極性が同じになり、これにより、均一な交流駆動ができない。
【００１４】
しかも、交流反転する走査ラインが変化せず、反転時の波形鈍りによる輝度低下が同一走査ラインに集中し、その結果、横スジ状の輝度むらとなって現れるという問題もある。
【００１５】
また、第２の課題として、流れるフリッカが生じやすいという問題がある。
たとえば、図６において、同じく交流反転ライン数を１３ラインと設定した場合において、１／２３５デューティである場合の交流反転信号の波形タイミングを示す。
【００１６】
各フレーム間の交流反転の位相のずれが交流周期２６ラインに対して、僅かに１ライン程度である。これに起因して、交流反転による輝度むらが上下方向に流れるフリッカとして視認されるという課題がある。
【００１７】
以上のとおり、従来の方式によれば、交流反転ライン数の設定は、液晶表示装置のデューティに大きく依存し、これにより、交流反転信号生成回路には交流反転ライン数を制御装置に合わせて調整することが必要であった。
【００１８】
さらには、上記の欠点が生じないように調整する場合においても、交流反転ライン数を小さくしすぎると、交流反転の頻度が高くなり、交流反転時に生じるコモン電極への誘導ノイズに起因する縦方向のクロストークが悪くなる等の問題もあり、これらの条件をクリアする交流反転周期の設定は僅かとなり、最適設定を得ることがむずかしかった。
【００１９】
特にデューティ依存性については、パネルだけでなく、制御信号を生成する機器によっても変わり、そのためにパネル側だけで最適な交流反転周期を見いだすことができなかった。
【００２０】
したがって本発明は叙上に鑑み案出されたものであり、その目的は表示品位にとって最適な交流反転ライン数の設定を容易におこなうことができ、これによって機器および液晶パネルの特性に依存されない単純マトリクス型液晶表示装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、複数の信号電極をライン状に配列した基板と、複数の走査電極をライン状に配列した基板とを液晶を介して対向配設してなる単純マトリクス型装置構成において、駆動電圧の波形を予め定める走査電極ライン数毎に反転させる交流反転回路と、毎フレームで前のフレームとの交流反転の位相を予め定める走査電極ライン数毎にずらす位相変化回路とを備えて、交流周期となる走査電極ライン数と位相をずらすべく走査電極ライン数とは互いに素となる値を設定し、交流周期となる走査電極ライン数と同数のフレームで位相が１周するようになしたことを特徴とする。
【作用】
本発明の単純マトリクス型液晶表示装置によれば、上記構成のごとく、交流反転回路と位相変化回路とを備えて、さらに交流周期となる走査電極ライン数と位相をずらすべく走査電極ライン数とは互いに素となる値を設定し、交流周期となる走査電極ライン数と同数のフレームで位相が１周するようになし、これにより、毎フレームの交流反転信号の位相を液晶制御信号のデューティに独立して設定でき、液晶制御信号のデューティを意識することなく、最適な交流反転ライン数を液晶パネルに対し単独で設定でき、その結果、最適な表示品位を得ることが容易となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置によれば、単純マトリクス型の液晶パネルに対し、さらに下記のような回路を設ける。そして、このような液晶表示装置を図でもって説明する。
【００２３】
図１は交流反転信号生成回路の構成を示すブロック図であり、図２はこの交流反転信号生成回路の波形を示すタイミングチャートである。
【００２４】
図１に示す交流反転信号生成回路によれば、６は位相変化回路であり、この位相変化回路６はラッチ回路５と加算回路４および演算回路７から構成される。
【００２５】
ラッチ回路５はフレーム信号毎に加算回路４の結果をラッチする。
【００２６】
この加算回路４は、予め設定された位相変化ライン数を演算回路７の出力に加算してラッチ回路５に出力する。
【００２７】
演算回路７はラッチ回路５の出力を受け、ラッチ回路５の出力が予め設定される交流周期ライン数の設定以下の時、ラッチ回路５の出力を加算回路４に出力する。また、ラッチ回路５の出力が交流周期ライン数設定より大きい場合には、ラッチ回路５の出力から交流周期ライン数を減算した差を加算回路４に出力する。
【００２８】
交流反転回路１３はラインカウンタ８、交流周期ライン数設定９、比較器１２、１／２回路１１、比較器１０より構成される。
【００２９】
ラインカウンタ８は走査クロック毎にカウントアップする。比較器１２はラインカウンタ８の出力と交流周期ライン数設定値を比較し、一致したときにクリアパルスをラインカウンタ８に出力する。ラインカウンタ８は比較器１２の出力を受け、出力をクリアすることで交流周期ライン数で出力をループする。
【００３０】
かかるラインカウンタ８によれば、フレーム信号入力時は演算回路７の出力をクリアパルスに優先してラッチして出力し、その後、その出力より走査クロック毎に順次カウントアップする。
【００３１】
比較器１０は、ラインカウンタ８の出力と交流周期ライン数設定値を１／２回路１１で１／２にした結果を比較し、ラインカウンタ８の出力が、それ以下になった場合にはＨ（ハイ）レベルとなり、それを超える場合には、Ｌ（ロウ）レベルを出力する。そして、比較器１０の出力が交流反転信号ＤＦとなる。
【００３２】
そして、本発明の液晶表示装置によれば、上記構成の交流反転制御回路を用いて、交流周期となる走査電極ライン数と位相をずらすべく走査電極ライン数とは互いに素となる値を設定し、交流周期となる走査電極ライン数と同数のフレームで位相が１周するようになしている。ここで、互いに素とは、その公約数が１のみである場合である。
【００３３】
以下、この点を図２により詳述する。
図２は本発明における液晶表示装置の交流反転信号のタイミングを示す図である。
【００３４】
本例によれば、１／２４０デューティで、交流反転を走査ライン３０毎に反転するように設定する。さらに、フレーム周期毎に交流反転を４７ラインずつ位相をずらすように設定する。その時の交流反転信号のタイミングを示す。
【００３５】
まず第１フレームにおいて、走査ライン１〜３０が正極性となり、３１〜６０が負極性となる。６１ライン目以下も同様に繰り返される。続く第２フレームにおいては、位相が第１フレームに対して４７ライン分ずれるため、走査ライン１〜１７および４８〜６０が正極性、走査ライン１８〜４７が負極性となる。６１ライン目以下も同様に繰り返される。
【００３６】
続く第３フレームは第２フレームに対してさらに位相が４７ラインずれ、走査ライン１〜５および３５〜６０が正極性、走査ライン６〜３４が負極性となる。６１ライン目以下も同様に繰り返される。このように次のフレームの交流反転の位相が前のフレームに対して４７ラインずつずれるように設定すると、位相をずらす値４７と交流周期６０は互いに素な値となり、これにより、６０フレームで位相において１ループすることになる。すなわち、全てのラインで均等に交流反転が行われたことを意味する。
【００３７】
また、反転するラインに注目した場合、第１フレームで反転するラインは走査ライン１および走査ライン３１、第２フレームで反転するラインは１８および４８、第３フレームで反転するラインは６および３５のように変化し、前のフレームの変化点のほぼ中間の位相となる。
【００３８】
したがって、このように設定することにより、変化点が連続的に移動し、これに起因して生じる垂直方向に輝度の濃淡が移動するような現象を解消することができる。
【００３９】
さらには、交流反転は３０ライン毎に行われるため、１フレーム当たりの反転頻度が８回程度であり、交流反転で生じるコモンオフ電位の誘導ノイズによって引き起こされるクロストークも軽減できる。
【００４０】
つぎに本発明の液晶表示装置に用いる液晶パネルの構成を図７により述べる。
同図はＳＴＮ液晶表示パネル７１であり、従来周知の液晶駆動用電圧発生回路や液晶用ドライバなどは省略する。
【００４１】
この液晶表示パネル７１によれば、ガラス製の走査用基板７２とガラス製の信号用基板７３とをシール部７４でもって貼り合わせた構造であり、シール部７４にて囲まれる領域内に液晶層が封入されている。シール部７４はエポキシ系、アクリル系、シリコーン系などの熱硬化型樹脂からなる。
【００４２】
このような貼り合わせた構造を作製するには、走査側基板７２と信号側基板７３とをシール剤を介して接着し、さらに位置合わせすることで空間を設け、そして、このシール剤を加熱し、硬化させることで、シール部７４となす。しかも、走査側基板７２と信号側基板７３との間には樹脂球状体から成る非導電性のスペーサが多く分散され、これによって両基板間隔を一定にして、その内部に液晶層が封入されている。
【００４３】
上記信号用基板７３の上には電極パターンとしての複数の信号電極７５が平行に配列され、その配列パターンがシール部７４の外側にまで延在している。同様に走査用基板７２上にも電極パターンとしての複数の走査電極７６が平行に配列され、その配列パターンがシール部７４の外側にまで延在している。これら信号電極７５と走査電極７６は交差するように配置され、これら交差する領域が方形状の表示領域７７となる。信号電極７５および走査電極７６はインジウムスズオキサイド：ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）などから構成する。さらに信号電極７５上および走査電極７６上にはポリイミド系樹脂の配向膜を被覆している。
【００４４】
また、表示領域７７とシール部７４との間にＩＴＯなどからなるダミーパターン７８を形成してもよく、表示領域７７の外周全体にわたってダミーパターン７８を配列形成している。なお、これらダミーパターン７８は信号電極７５および走査電極７６と電気的に接続されていない。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液晶表示装置によれば、交流反転回路と位相変化回路とを備えて、さらに交流周期となる走査電極ライン数と位相をずらすべく走査電極ライン数とは互いに素となる値を設定し、交流周期となる走査電極ライン数と同数のフレームで位相が１周するようになし、これにより、毎フレームの交流反転信号の位相を液晶制御信号のデューティに独立して設定でき、液晶制御信号のデューティを意識することなく、最適な交流反転ライン数を液晶パネルに対し単独で設定でき、その結果、輝度むらやフリッカが生じない高信頼性の液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置に係る交流反転信号生成回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る交流反転信号生成回路の波形を示すタイミングチャートである。
【図３】従来の交流反転信号生成回路の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の交流反転信号生成回路の波形図である。
【図５】従来の交流反転信号生成回路を用いた場合の不具合を示す波形図である。
【図６】従来の交流反転信号生成回路を用いた場合の他の不具合を示す波形図である。
【図７】本発明の液晶表示装置に用いる液晶パネルの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１．．．ラインカウンタ
２・・・比較器
３・・・分周回路
４・・・加算回路
５・・・ラッチ回路
６・・・位相変化回路
７・・・演算回路
８・・・ラインカウンタ
９・・・交流周期ライン数設定
１０・・・比較器
１１・・・１／２回路
１２・・・比較器
１３・・・交流反転回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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