JP2000047172A

JP2000047172A - 液晶装置

Info

Publication number: JP2000047172A
Application number: JP21451398A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Katakura; 一典片倉; Kiyoshi Miura; 聖志三浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリ表示の際、通常表示との切換時のちら
つきを生じさせず、また良好な表示を保持したまま消費
電力を軽減することのできる液晶装置を提供する。【解決手段】画像情報記憶手段９により液晶素子１８
に表示させる画像情報を記憶すると共に、駆動手段１
３，１４，１５，３５，３６により画像情報記憶手段９
に記憶されている画像情報に基づき走査電極群に走査信
号を、情報電極群に情報信号をそれぞれ印加する。そし
て、画像情報記憶手段９に記憶されている画像情報が所
定期間変更されていないことを検出手段７が検出する
と、駆動制御手段１２は検出手段７の検出信号に基づ
き、駆動手段１３，１４，１５を制御して情報信号の周
波数を液晶の見かけのチルト角が略一定となる周波数ま
で下げるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置に関し、
特に２つの安定状態を示す強誘電性液晶を用いた液晶素
子を具備したものに関し、詳細にはこの液晶素子の駆動
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶素子の一例として強誘電性液
晶（Ferroelectric Liquid Crystal、以下ＦＬＣと略称
する）分子の屈折率異方性を利用して偏光子との組み合
わせにより透過光量を制御する型の液晶素子がクラーク
（Clark)及びラガーヴァル（Lagerwall)により提案され
ている（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第
４，３６７，９２４号明細書等）。

【０００３】ここで、ＦＬＣは、一般に特定の温度領域
において、非螺旋構造のカイラルスメクティックＣ相
（Ｓｍ＊Ｃ相）あるいはＨ相（Ｓｍ＊Ｈ相）を示し、こ
れらの相状態において、印加される電界に応答して第一
の光学的安定状態と第二の光学的安定状態の明暗いずれ
か一方の状態をとり、且つ電界の印加のないときはその
状態を保持する性質、即ち双安定性を有する。

【０００４】さらに、ＦＬＣは電界の変化に対する応答
も速やかであるという特徴を有することから、高速なら
びに記憶型の表示媒体として大画面で高精細なディスプ
レイヘの応用が期待されている。

【０００５】ところで、双安定性を有するＦＬＣを用い
た液晶素子が所望の電気光学特性を十分に発揮するため
には、一対の平行基板間に配置される液晶が、２つの安
定状態間を安定で再現性良くスイッチングするような配
向状態にあり、且つその配向状態が画素ないし表示画面
全域で均一であることが重要である。

【０００６】そこで、従来よりＦＬＣを配向させるた
め、一般に基板表面にポリイミド（Ｐｌ）、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド（ＰＡ）等の水平配
向性（あるいは傾斜配向性）の高分子膜を形成し、ほぼ
同方向にラビング処理した一対の基板を用いている。

【０００７】一方、ＦＬＣは、誘電率異方性が正のもの
と負のものとの２種類に分類することができ、これら２
種類のＦＬＣは、誘電率異方性の極性によってスイッチ
ング（安定状態の変化）を生じさせる駆動電圧のパルス
幅（τ）と、パルス波高値（Ｖ）との関係、即ちτ−Ｖ
特性が異なっている。

【０００８】次に、この２種類のτ−Ｖｍｉｎ特性を有
する素子が良好な表示を保つ動作範囲（マージン）を説
明するために行った実験について説明する。

【０００９】なお、この実験には正の誘電率異方性を持
つ液晶材料Ａと負の誘電率異方性を持つ液晶材料Ｂとを
用いた。それぞれの物性値を下記の表１、２に示す。

【００１０】なお、液晶材料Ａの物性値は下記の表のと
おりである。

【００１１】

【表１】また、液晶材料Ｂの物性値は下記のとおりである。また、実験に用いた駆動波形は図１４のとおりである。
なお、同図において、（ａ）は単極性パルス、（ｂ）は
信号Ａ（ｓｉｇｎａｌ−Ａ）、（ｃ）は信号Ｂ（ｓｉｇ
ｎａｌ−Ｂ）、（ｄ）は単極性パルスと信号Ａとの合成
波形（ｗａｖｅｆｏｒｍ−Ａ）、（ｅ）は単極性パルス
と信号Ｂとの合成波形（ｗａｖｅｆｏｒｍ−Ｂ）であ
る。

【００１２】まず、正の誘電率異方性を有するＦＬＣの
マージンを説明する。

【００１３】このようなＦＬＣに、図１４の（ａ）に示
す単極性パルスを印加した場合、駆動特性曲線（以下、
τ−Ｖ曲線という）は、図１５のように単調減少にな
る。また、図１４の（ｄ）に示す合成波形（ｗａｖｅｆ
ｏｒｍ−Ａ）を印加した場合、τ−Ｖ曲線は直前のパル
スの影響があるものの、電圧が低くなった分、図１６の
ようにシフトする。

【００１４】逆に図１４の（ｅ）に示す合成波形（ｗａ
ｖｅｆｏｒｍ−Ｂ）を印加したときのτ−Ｖ曲線は直前
のパルスの影響があるものの、電圧が高くなった分、図
１７のようにシフトする。

【００１５】そして、図１６と図１７を同一グラフにプ
ロットしたのが図１８であるが、この図においてｗａｖ
ｅｆｏｒｍ−Ａを印加したときに液晶分子が反転し、ｗ
ａｖｅｆｏｒｍ−Ｂを印加したときに液晶分子が反転し
ない領域、即ち一方の電極基板に単極性パルスを印加す
るのと同期して他方の電極基板にｓｉｇｎａｌ−Ａ，ｓ
ｉｇｎａｌ−Ｂのどちらかを選択して印加することで液
晶分子の反転・非反転を制御できる領域がマージンであ
る。

【００１６】次に、負の誘電率異方性を有するＦＬＣの
マージンを説明する。

【００１７】図１４の（ａ）に示す単極性パルスを印加
したときのτ−Ｖ曲線は、図１９のようにスイッチング
に必要なパルス幅が極小値となるパルス波高値（Ｖｍｉ
ｎ）が存在するといういわゆるτ−Ｖｍｉｎ特性を有す
る。

【００１８】また、図１４の（ｄ）に示す合成波形（ｗ
ａｖｅｆｏｒｍ−Ａ）を印加したときのτ−Ｖ曲線は直
前の同極性パルスの影響と電圧が低くなった分、図２０
のように図面右下にシフトする。逆に、図１４の（ｅ）
に示す合成波形（ｗａｖｅｆｏｒｍ−Ｂ）を印加したと
きのτ−Ｖ曲線は直前の逆極性パルスの影響と電圧が高
くなった分、図２１のように図面左上にシフトする。

【００１９】そして、図２０と図２１を同一グラフにプ
ロットしたのが図２２であるが、この図においてｗａｖ
ｅｆｏｒｍ‐Ａを印加したときに液晶分子が反転し、ｗ
ａｖｅｆｏｒｍ−Ｂを印加したときに液晶分子が反転し
ない領域、即ち一方の電極基板に単極性パルスを印加す
るのと同期して他方の電極基板にｓｉｇｎａｌ−Ａ，ｓ
ｉｇｎａｌ−Ｂのどちらかを選択して印加することで液
晶分子の反転・非反転を制御できる領域がマージンであ
る。

【００２０】なお、図１８と図２２とを比較すると、負
の誘電率異方性を有するＦＬＣの場合、Ｖｍｉｎ付近で
のマージンがパルス幅τの方向に非常に広がっているこ
とがわかる。

【００２１】ところで、この負の異方性を持つものはτ
−Ｖｍｉｎモードと呼ばれ、１９８６年発行の「Journa
l of Applid Physics 」の２５巻のＬ８３９−Ｌ８４０
ページ、Hiroshi Orihara による“Anomalous Switchin
g Behavior of a Ferroelectric Liquid Crystal with
Negative Dielectric Anisotropy”や、１９８９年発
行の「Liquid Crystals」の６巻の３４１−３４７ペー
ジ、F.C.Sauders らによる“Electro-Optic pulse resp
once of ferroelectric liquid crystals”等に開示さ
れている。

【００２２】また、具体的な駆動法としては、１９９１
年発行のＦerroelectricｓの第１２２巻の６３−７９ペ
ージ、P.W.H.SURGUYらによる“THE “JOERS/ALVEY ”FE
RROELECTRIC MULTIPLEXING SCHEME”や１９９２年発行
のFerroelectricsn の第１３２巻の２９３−３０７ペー
ジ、C.T.H.YEOHらによる“ADDRESSING SCHEMES FORFERR
OELECTRIC LIQUID CRYSTAL MATRIX DISPLAYS”、特開
平２−２０４７２２号、特開平９−１２７４８７号、１
９９２年発行のSociety for Information Disply inte
rnational symposium digest of technical papersvolu
me XXIIIの２１７−２２０ページ及び２２１−２２３ペ
ージ及び２２１−２２３ページに記載されている駆動方
法がある。

【００２３】ここで、これらの駆動方法では走査非選択
期間には情報信号による交番電界を印加しているが、こ
のτ−ＶｍｉｎモードのＦＬＣは誘電率異方性が負であ
るため分子軸と直交する方向にトルクが働き、駆動時の
チルト角（見かけのチルト角）が拡大するというＡＣス
タビライズ現象を利用して明るくかつコントラストが高
い表示をしていた。

【００２４】一方、ＦＬＣの双安定性（メモリ性）を生
かし、大画面で高精細な表示行う駆動法として部分書換
走査方式がある。なお、この部分書換走査方式に関して
は神辺らの米国特許第４６５５５６１号公報などで提案
された方法を基に本出願人が提案した特開昭６３−２８
５１４１号公報や特開昭６３−６５４９４号公報に記載
の「低フレーム周波数駆動（マルチインターレス走査）
＋部分書換走査」によって開示している。

【００２５】また、特開平５−２７７１６号などにより
画像情報変更がある場合には部分書換を行い、変更のな
い場合には液晶表示素子に電圧を加えない「メモリ表
示」なる方法が開示されており、消費電力の軽減及び耐
久性の向上を図っている。さらに、特開平５−１８８３
５１号などにより上記の方法に対して画像情報の変更が
ない場合には低電圧で駆動する方法が開示されており、
同様に消費電力の軽減及び耐久性の向上を図っている。

【００２６】即ち、このようにこれまでの駆動方法とし
ては画像情報に変更があったときは部分書換走査を行
い、変更のないときには、（１）マルチインターレスなどによる全画面リフレッシ
ュ走査（２）メモリ表示（３）低電圧駆動によるリフレッシュ走査のいずれかを行っている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶装置において、τ−Ｖｍｉｎモードに、
これらの手法を適用した場合、（１）の全画面リフレッ
シュ走査においては前記特開平５−２７７１６号または
特開平５−１８８３５１号で指摘しているとおり、長時
間同じ画像を表示することによる画質劣化の問題があ
る。

【００２８】また（２）のメモリ表示方式においては、
ＡＣスタビライズ効果の有無により駆動時とメモリ時の
見かけのチルト角が異なるため、駆動時とメモリ時の切
換時にちらつきを生じてしまう問題がある。さらに
（３）の低電圧駆動によるリフレッシュ走査においては
メモリ表示方式と同様にちらつきを生じてしまう問題
と、走査選択信号電圧Ｖｓを低くするとマージンがなく
なってしまうという問題があった。

【００２９】そこで、本発明は、上記の問題に鑑みなさ
れたものであり、メモリ表示の際、通常表示との切換時
のちらつきを生じさせず、また良好な表示を保持したま
ま消費電力を軽減することのできる液晶装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、走査電極群と
情報電極群とで構成したマトリクス電極の間に、配向状
態に応じて２つの安定状態を示す液晶を配した液晶素子
を具備する液晶装置において、前記液晶素子に表示させ
る画像情報を記憶する画像情報記憶手段と、前記画像情
報記憶手段に記憶されている画像情報に基づき前記走査
電極群に走査信号を、前記情報電極群に情報信号をそれ
ぞれ印加する駆動手段と、前記画像情報記憶手段に記憶
されている画像情報が所定期間変更されていないことを
検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づ
き、前記画像情報が所定期間変更されていない場合は、
前記情報信号の周波数を所定の周波数まで下げるよう前
記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を有することを
特徴とするものである。

【００３１】また本発明は、前記所定の周波数は、前記
液晶の見かけのチルト角が略一定となる周波数であるこ
とを特徴とするものである。

【００３２】また本発明は、前記液晶が強誘電性液晶で
あることを特徴とするものである。

【００３３】また本発明は、前記強誘電性液晶がＣ２配
向をとることを特徴とするものである。

【００３４】また本発明は、前記強誘電性液晶の誘電率
異方性が負の値をとることを特徴とするものである。

【００３５】また本発明のように、液晶素子に表示させ
る画像情報を画像情報記憶手段により記憶すると共に、
画像情報記憶手段に記憶されている画像情報に基づき駆
動手段により走査電極群に走査信号を、情報電極群に情
報信号をそれぞれ印加する。そして、画像情報記憶手段
に記憶されている画像情報が所定期間変更されていない
ことを検出手段が検出すると、駆動制御手段は検出手段
の検出信号に基づき、駆動手段を制御して情報信号の周
波数を液晶の見かけのチルト角が略一定となる周波数ま
で下げるようにする。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。

【００３７】図１は本発明の実施の形態に係る液晶装置
の構成を示すブロック図であり、同図において、１はシ
ステムバス、５０はＦＬＣディスプレイユニット、４０
はＦＬＣディスプレイユニット５０の制御回路である。

【００３８】ここで、この制御回路４０には、アドレス
信号やアクセス要求信号、応答信号等のドライバ２、デ
ータバッファ３、不図示のホストＣＰＵと制御回路内の
プロセッサとのインターフェイス回路であるホストイン
ターフェイス４、ＶＧＡのレジスタ等をサポートする専
用ＬＳＩにて構成されるＶＧＡサポートチップ５、描画
やデータ転送を行うグラフィックスプロセッサ６、表示
情報を記憶する画像情報記録手段であるビデオメモリ
９、ビデオメモリ９へのアクセス状態を監視すると共
に、ビデオメモリ９へのアクセス信号によりリセットさ
れるアクセスサンプリングカウンタ７、ビデオメモリ９
への制御信号を発生するメモリコントローラ８、グラフ
ィックスプロセッサ用のプログラムを記憶するダイナミ
ックＲＡＭ等により構成されるプログラムメモリ１０、
ＦＬＣディスプレイユニット５０との間でビデオデータ
や同期信号等のやり取りを行うビデオインターフェィス
１１が設けられている。

【００３９】なお、２０はアドレス信号やアクセス要求
信号、応答信号等、２１はＶＧＡサポートチップ５やグ
ラフィックスプロセッサ６へのアクセス信号、２３はグ
ラフィックスプロセッサ６とプログラムメモリ１０間で
送受されるデータ、２２はデータバッファ３とＶＧＡサ
ポートチップ５やグラフィックスプロセッサ６及びビデ
オメモリ９間で送受されるデータ、２４はＶＧＡサポー
トチップ５からメモリコントローラ８に対するビデオメ
モリ９へのアクセス要求信号である。

【００４０】さらに、２５はグラフィックスプロセッサ
６からメモリコントローラ８に対するビデオメモリ９へ
のアクセス要求信号、２６はビデオメモリ９への制御信
号、２７はビデオメモリ９から読み出された表示デー
タ、２８はＦＬＣディスプレイユニット５０へ送出する
データ、２９はＦＬＣディスプレイユニット５０との間
の同期信号や制御信号、３０は同期信号や制御信号、３
１はアクセスサンプリングカウンタ７に入力される同期
信号、３２はビデオメモリ９に対して一定時間以上アク
セスがなかったことの通知信号である。

【００４１】一方、ＦＬＣディスプレイユニット５０に
は、強誘電性液晶を用いた表示パネル１８、ディスプレ
イ制御回路４０とのインターフェイスや、セグメント及
びコモン両ドライバのコントロール等、ディスプレイユ
ニット全体の制御を行うディスプレイコントローラ１
２、ディスプレイコントローラ１２からのビデオデータ
３４を１ライン分転送するシフトレジスタ１３、１ライ
ン分のビデオデータを記憶するラインメモリ１４、ライ
ンメモリ１４にあるビデオデータに従って表示パネル１
８の情報電極に所定のタイミングで所定の駆動波形を出
力するセグメントドライバ１５が設けられている。

【００４２】また、ＦＬＣディスプレイユニット５０に
は、ディスプレイコントローラ１２からの走査線アドレ
スデータ３５に従って１本の走査線を選択するラインア
ドレスデコーダ１６、選択された走査線（走査電極）に
所定のタイミングで所定の駆動波形を出力するコモンド
ライバ１７が設けられている。また、３３及び３６はそ
れぞれセグメント及びコモン各ドライバ１５，１７ヘの
制御線である。

【００４３】なお、シフトレジスタ１３、ラインメモリ
１４及びセグメントドライバ１５により、またラインア
ドレスデコーダ１６及びコモンドライバ１７により、駆
動手段を構成する情報電極駆動回路及び走査電極駆動回
路がそれぞれ構成される。

【００４４】ところで、図２は表示パネル１８の部分的
な拡大図であり、同図において、２０１は複数の走査電
極、２０２は複数の情報電極であり、これらの走査電極
群と情報電極群はマトリクス電極を構成している。ま
た、２０３は走査電極２０１と情報電極２０２の交差部
分により構成され表示単位となる画素である。

【００４５】また、図３は表示パネル１８の部分的な断
面図である。同図において、３０１はアナライザ、３０
９はポラライザであり、これらは互いにクロスニコルで
配置されている。３０２と３０８はガラス基板、３０３
と３０７は絶縁膜、３０４と３０６は配向膜、３０５は
強誘電性液晶、３１０はシール材である。なお、上記の
構成で多色カラー表示装置として使用する場合には、３
画素分を新たな画素とし、それぞれにカラーフイルター
を配置すればよい。

【００４６】次に、この表示パネル１８の作製手順につ
いて説明する。

【００４７】まず、透明電極としてスパッタ法により７
０ｎｍの厚さのＩＴＯ（酸化インジウム：錫）膜、絶縁
膜として１２０ｎｍの厚さのＴａＯ（酸化タンタル）膜
を形成した一対のガラス基板を用意し、両方の基板のＩ
ＴＯ膜上にポリイミドの前駆体であるポリアミック酸Ｌ
Ｐ−６４（東レ（株）製）のＮＭＰ（Ｎメチルピロリド
ン）：ｎ−ＢＣ（ｎ−ブチルセロソルブ）混合溶液をス
ピンコートした。なお、塗布溶液はＮＭＰ：ｎ−ＢＣ＝
２：１の混合溶媒にＬＰ−６４を１重量％となるように
調製し、スピン条件は、４５回転／秒で２０秒行った。

【００４８】この基板を、８０℃のオーブン中で５分
間、溶媒乾燥を行った後、２００℃のオーブン中で１時
間の加熱焼成を行いイミド化した。得られたポリイミド
膜は約１０ｎｍの厚さで、この膜をラビング処理して配
向膜とした。ラビングは、直径１０ｃｍのローラーに巻
き付けたナイロン製の布を用い、１６．７回転／秒、配
向膜表面に対する布の押し込み０．４ｍｍ、基板の送り
速度１０ｍｍ／秒で、同じ方向に二回（片道）のラビン
グを行った。

【００４９】その後、この基板表面に平均粒径１．２μ
ｍのシリカビーズを０．００８重量％で分散させたＩＰ
Ａ（イソプロピルアルコール）溶液を、２５回転／秒で
１０秒間の条件でスピン塗布し、分布密度３００個／ｍ
ｍ２程度のビーズスペーサを散布した。

【００５０】以上のようにして得られた二枚の基板を対
向して貼り合わせ、１５０℃のオーブン中で９０分間熱
硬化させ、セルとした。このセルに、Ｃ２配向をとり、
負の誘電率異方性を有する強誘電性液晶であるヘキスト
社製のＦＥＬＩＸ−０１６／０００、ＦＥＬＩＸ−０１
６／０３０、ＦＥＬＩＸ−０１６／１００などを減圧下
（１０Ｐａ）、等方相温度（１００℃）で注入し、Ｓｍ
＊Ｃ相まで徐冷することにより液晶素子とした。

【００５１】なお、ＦＥＬＩＸ−０１６／０００の物性
値は下記のとおりである。また、ＦＥＬＩＸ−０１６／０３０の物性値は下記のと
おりである。また、ＦＥＬＩＸ−０１６／１００の物性値は下記のと
おりである。次に、このような表示パネル１８を備えた液晶装置にお
ける画面表示の基本動作について説明する。

【００５２】まず、ホストＣＰＵが表示画面の更新を行
う場合（オペレータが通常の操作を行っている場合）に
ついて説明する。

【００５３】一般のＣＲＴ制御回路ではホストＣＰＵが
ビデオメモリを直接ランダムアクセスできるのに対し、
本実施の形態におけるＦＬＣディスプレイ制御回路４０
においては、ホストＣＰＵが直接ビデオメモリ９をラン
ダムアクセスできず、ホストＣＰＵはグラフィックスプ
ロセッサ６を介して表示データの書換等を行う。

【００５４】例えば、直線を表示するようなケースで
は、ホストＣＰＵはグラフィックスプロセッサ６に対し
て直線描画コマンドを発行して始点、終点等の必要な情
報を与える。そして、グラフィックスプロセッサ６は与
えられた情報に従ってアクセスアドレス等を決定し、ビ
デオメモリ９をアクセスする。また、他の図形や文字等
の表示や、ＶＧＡ関連のコマンドも同様にホストＣＰＵ
からの命令によって（ＶＧＡの場合は、ＢＩＯＳコマン
ドとして）、それぞれグラフィックスプロセッサ６やＶ
ＧＡサポートチップ５がビデオメモリ９をアクセスする
ことによって実行される。

【００５５】なお、このようにグラフィックスプロセッ
サ６やＶＧＡサポートチップ５がビデオメモリ９に対し
てアクセスすると、ビデオメモリ９へのアクセス状態を
監視し、ビデオメモリ９に記憶されている画像情報が所
定期間変更されていないことを検出する検出手段である
アクセスサンプリングカウンタ７はリセットされ、また
最初から計数を始める。

【００５６】ここで、このアクセスサンプリングカウン
タ７は、ある所定期間（時間）以上ビデオメモリ９への
アクセス（書き込み）が行われないとき、その旨の通知
信号３２をＦＬＣディスプレイユニット５０に出力す
る。なお、オペレータが通常の操作を行っている場合
は、ビデオメモリ９に対するアクセスが連続して行われ
るため、アクセスサンプリングカウンタ７から通知信号
３２が出力されることはない。

【００５７】一方、ビデオメモリ９内の表示データはグ
ラフィックスプロセッサ６からの指示によって１ライン
ずつビデオメモリ９から読み出され、走査線アドレスデ
ータ（図１の制御回路側には図示せず）と共にビデオイ
ンターフェイス１１を介してＦＬＣディスプレイユニッ
ト５０に出力される。

【００５８】このとき、グラフィックスプロセッサ６
は、与えられた描画コマンドから応答性の要求されるデ
ータ、即ち部分書換の必要な画像情報かどうかの判断を
行うか、もしくはホストＣＰＵがグラフィックスプロセ
ッサ６に対して部分書換の必要なデータかどうかの識別
情報を与えるかのどちらかの方法によって描画事象の判
断を行い、ＦＬＣディスプレイにとって表示の応答性が
要求される表示データを優先的に転送する。

【００５９】そして、ＦＬＣディスプレイユニット５０
のディスプレイコントローラ１２はＦＬＣディスプレイ
制御回路４０からの走査線アドレスデータと表示データ
（ビデオデータ）を受け取り、走査線アドレスデータ３
５をラインアドレスデコーダ１６に、ビデオデータ３４
をシフトレジスタ１３にそれぞれ転送する。

【００６０】この後、ラインアドレスデコーダ１６は走
査線アドレスデータ３５に基づいて或る１本の走査線
（走査電極）（図２参照）を選択し、コモンドライバ１
７は選択された走査線に予め定められた駆動波形を選択
期間の間（１水平走査期間）出力する。

【００６１】一方、シフトレジスタ１３は１ライン分の
ビデオデータのシフトを終了すると、そのビデオデータ
をラインメモリ１４に転送し、セグメントドライバ１５
は、ラインメモリ１４のビデオデータに応じた駆動波形
をコモンドライバ１７の選択期間と同期して出力する。
なお、ラインメモリ１４は、所定の水平走査期間の間、
本実施の形態においては１２水平走査期間の間保持す
る。

【００６２】このように、通常操作時の表示パネル１８
ヘの書き込み動作は、一般的に広く知られている線順次
走査によって行われ、その際、カーソル移動、文字入
力、画面スクロール等、マン・マシンインターフェイス
として、特に応答性を要求される描画情報に関しては部
分書換走査、それ以外の描画情報はマルチインターレー
ス等による全画面リフレッシュ走査が行われる。

【００６３】次に、ホストＣＰＵが一定期間（時間）以
上表示画面の更新を行わないメモリ表示の場合について
説明する。

【００６４】この場合は、既述したようにアクセスサン
プリングカウンタ７はＦＬＣディスプレイユニット５０
に検出信号である通知信号３２を出力し、ＦＬＣディス
プレイユニット５０は、この通知信号３２によってディ
スプレイ上の表示がちらつきを生じることなくメモリ状
態になるよう表示パネル１８への駆動信号を変更する。

【００６５】なお、アクセスサンプリングカウンタ７は
ビデオメモリ９へのアクセス（書き込み）信号をリセッ
ト（もしくはプリセット）信号とし、ＦＬＣディスプレ
ィユニット５０からの同期信号３１（例えば、水平同期
信号）をクロックとするカウンタであり、このカウンタ
のオーバーフロー（キャリー）信号をビデオメモリ９に
対して一定時間以上アクセスのなかったことの通知信号
３２としている。

【００６６】実際には同期信号３１（水平同期信号）か
ら１フレーム時間（例えば、走査線数を１０２４本とす
ると水平同期信号×１０２４）を計数し、その６４分周
したものをクロックとして８ビットカウンタ（アクセス
サンプリングカウンタ）に入力している。

【００６７】ここで、ＦＬＣディスプレイパネルの標準
的な水平走査時間を仮に１００μｓとすると、検出時間
は、カウンタのプリセットの値によって約６秒から約２
７分まで設定可能となる。この設定された検出時間の間
ビデオメモリ９へのアクセスが発生しなかったとき、ア
クセスサンプリングカウンタ７は通知信号３２をアサー
ト（イネーブル状態）し、ディスプレイコントローラ１
２にビデオメモリ９へのアクセスが停止していること
（画面表示に変更がないこと）を知らせる。なお、この
通知信号３２は表示パネル１８の駆動とは非同期に出力
される。

【００６８】一方、ディスプレイコントローラ１２は、
通知信号３２がアサートされたことを認識すると、現在
走査中の走査電極の駆動が終わるのを待って（通知信号
３２を非同期で受け取る為）、セグメント、コモン両ド
ライバ１５，１７に対し駆動波形変更信号（信号３３及
び３６内に含まれている）を送る。

【００６９】なお、この期間、走査信号は、後述する図
８に示すＶｃを保っている。即ち、走査終了後、セグメ
ントドライバ１５の全ビットが図８のＢに示す波形を一
定の期間出力するようにすることで輝度を保持する。

【００７０】次にメモリ状態から通常駆動状態へ復帰す
るときの動作を説明する。

【００７１】アクセスサンプリングカウンタ７は、ビデ
オメモリ９へのアクセスが一度でも行われると即座に通
知信号３２をネゲート（ディスエーブル状態）し、ディ
スプレイコントローラ１２に対してビデオメモリ９への
アクセス（書き込み要求）があったことを知らせる。

【００７２】ここで、この通知信号３２はアサート時と
同様、表示パネル１８の駆動（走査）とは非同期に出力
されるため、ディスプレイコントローラ１２は現在走査
中の走査電極の駆動が終わるのを待って（表示パネルの
走査と同期をとって）、セグメント、コモン両ドライバ
ヘの駆動波形変更信号３３及び３６をネゲートすること
によって、通常駆動状態、即ち上述の「部分書換走査＋
全画面リフレッシュ走査」状態に復帰させる。

【００７３】ところで、図４は、例えば温度が２５℃、
駆動電圧５Ｖのときの見かけのチルト角の周波数依存性
を示す図である。そして、この図からＡＣスタビライズ
効果が有効な周波数領域では見かけのチルト角はほぼ一
定であることがわかる。

【００７４】そこで、画像情報に変更がないとき、即ち
メモリ表示のときは、情報信号を印加する周波数を下げ
ることにより、リフレッシュ走査による画質劣化を低減
させることができる。また、周波数を下げる際、見かけ
のチルト角がほぼ一定となる範囲で下げることにより、
見かけのチルト角をほぼ一定とし、ちらつきを生じさせ
ないようにすると共に、良好な表示を保持したまま、周
波数を下げた分だけ消費電力を軽減することができる。

【００７５】なお、周波数を下げた場合でも、液晶３０
５は既述した図２２に示す通り、パルス幅τの方向にマ
ージンが非常に広がっているので、良好な表示を保つこ
とができる。

【００７６】また、図５は見かけのチルト角の周波数依
存性と電圧依存性を同時にプロットしたものである。さ
らに、図６は図５の周波数をパルス幅に変換したもので
ある。

【００７７】そして、図６から明らかなように、例えば
通常走査時、パルス幅４０μｓ、信号電圧５Ｖの情報信
号で駆動するとチルト角は１６．４°となり、このチル
ト角を一定に保つにはメモリ状態の時、例えばパルス幅
８０μｓ、信号電圧５．３Ｖの情報信号で駆動すればよ
い。

【００７８】一方、図７は、本実施の形態において、通
常走査時、液晶装置の表示パネル１８に印加してマトリ
クス駆動を行う駆動波形を示す図である。なお、同図に
おいて、Ａは走査選択信号、Ｂは走査非選択信号、Ｃは
明表示する時の情報信号、Ｄは暗表示する時の情報信
号、Ｅは明表示する時に液晶に印加されるＡ−Ｃ合成波
形、Ｆは暗表示する時に液晶に印加されるＡ−Ｄ合成波
形である。

【００７９】また、１Ｈは一水平走査期間であり、情報
信号の幅と一致している。ΔＴｒは走査選択信号の消去
パルス幅、ΔＴｓは走査選択信号の選択パルス幅、ΔＴ
ｄは情報信号の選択パルス幅である。さらに、Ｖｃは表
示パネル１８内の基準電位、Ｖ１は走査選択信号の選択
パルスの電位、Ｖ２は走査選択信号の消去パルスの電
位、Ｖ３は明情報信号の選択パルスの電位かつ暗情報信
号の補助パルスの電位、Ｖ４は暗情報信号の選択パルス
の電位かつ明情報信号の補助パルスの電位である。

【００８０】また、図８は表示パネル１８がメモリ状態
のときに印加する波形であり、Ａは走査信号、Ｂ情報信
号、Ｃは液晶に印加されるＡ−Ｂ合成波形である。ま
た、同図において、ΔＴｍは情報信号の選択パルス幅、
Ｖｃは表示パネル１８内の基準電位、Ｖ５，６は情報信
号の電位である。

【００８１】なお、図９は図７，８で示した波形のタイ
ミングチャートである。

【００８２】同図に示すように、駆動制御手段であるデ
ィスプレイコントローラ１２は、通知信号３２がアサー
トされたことを認識すると、現在走査中の走査電極の駆
動が終わるのを待って（通知信号３２を非同期で受け取
る為）、セグメント、コモン両ドライバに対し駆動波形
変更信号を送る。

【００８３】これにより、それまで表示パネル１８に印
加されていた図７に示されるような駆動波形が、図８に
示すような駆動波形に変わる。なお、通知信号３２がネ
ゲートされると、駆動波形を図７に示すものに戻す。

【００８４】次に、以下の条件で表示パネル１８を駆動
するようにした本実施の形態の実施例１、２について説
明する。

【００８５】即ち、実施例１においては、温度が２５℃
の時、通常走査状態では情報信号のパルス幅を４０μ
ｓ、情報信号電圧を５．０Ｖとし、メモリ状態の時は情
報信号のパルス幅を８０μｓ、情報信号電圧を５．０Ｖ
として駆動した。その結果、通常走査状態とメモリー状
態のチルト角の変動をほぼ０．４°に抑えることができ
た。また、表示パネル１８で消費する電力はほぼ１／２
になった。

【００８６】なお、図１０は本実施例で用いた駆動波形
の各パラメータＶ１〜Ｖ６，Ｖｃ，ΔＴｒ，ΔＴｓ，Δ
Ｔｄ，ΔＴｍ，１Ｈと温度との関係を示す図であり、同
図に示すようにパラメータＶ１〜Ｖ６，Ｖｃ，ΔＴｒ，
ΔＴｓ，ΔＴｄ，ΔＴｍ，１Ｈを設定することで、２５
℃以外の温度でもメモリー状態のチルト角の変動を抑え
ることができる。

【００８７】また、本実施の形態では、同図に示すよう
に走査選択信号の選択期間ΔＴｓを変化させることでマ
ージンの温度変化に対応しているが、この効果により一
水平走査期間１Ｈ及び情報信号の選択期間ΔＴｄが温度
によらず一定となるため、コントラストの変動をより少
なく抑えることができる。

【００８８】次に、実施例２について説明する。

【００８９】本実施例においては、温度が２５℃の時、
通常走査状態では情報信号のパルス幅を４０μｓ、情報
信号電圧を５．０Ｖとし、メモリ状態の時は情報信号の
パルス幅を８０μｓ、情報信号電圧を５．３Ｖとして駆
動した。その結果、通常走査状態とメモリー状態のチル
ト角の変動をほぼ０．１°に抑えることができた。また
表示パネル１８で消費する電力はほぼ５６％になった。

【００９０】図１１は本実施の形態に用いた駆動波形の
各パラメータＶ１〜Ｖ６，Ｖｃ，ΔＴｒ，ΔＴｓ，ΔＴ
ｄ，ΔＴｍ，１Ｈと温度との関係を示す図であり、この
ようにパラメータＶ１〜Ｖ６，Ｖｃ，ΔＴｒ，ΔＴｓ，
ΔＴｄ，ΔＴｍ，１Ｈを設定することで、２５℃以外の
温度でもメモリー状態のチルト角の変動を抑えることが
できる。

【００９１】次に、実施例３、４について説明する。

【００９２】図１２，１３は本実施例に用いた別の駆動
波形の各パラメータと温度との関係を示す図である。こ
こで、既述した実施例１，２では走査選択信号の選択期
間ΔＴｓを変化させることでマージンの温度変化に対応
しているが、本実施例においては、同図に示すように、
一水平走査期間１Ｈを変動させてマージンの温度変化に
対応している。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のように、画
像情報記憶手段に記憶されている画像情報が所定期間変
更されていない場合は、画質劣化の原因となるリフレッ
シュ走査をやめると共に、情報信号の周波数を液晶の見
かけのチルト角が略一定となる周波数まで下げるように
することにより、通常表示との切換の際のちらつきを生
じさせず、また良好な表示を保持したまま消費電力を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶装置の構成を示
すブロック図。

【図２】上記液晶装置の表示パネルの部分拡大平面図。

【図３】上記表示パネルの部分断面図。

【図４】上記表示パネルの液晶の見かけのチルト角の周
波数依存性を示す図。

【図５】上記見かけのチルト角と情報信号電圧の周波数
依存性を示す図。

【図６】上記見かけのチルト角と情報信号電圧のパルス
幅依存性を示す図。

【図７】通常走査時、上記表示パネルに印加される駆動
波形を示す図。

【図８】メモリ状態の時、上記表示パネルに印加される
駆動波形を示す図。

【図９】上記メモリ状態において表示パネルを制御する
タイミングチャート。

【図１０】本実施の形態の実施例１で用いた駆動波形の
各パラメータと温度との関係を示す図。

【図１１】本実施の形態の実施例２で用いた駆動波形の
各パラメータと温度との関係を示す図。

【図１２】本実施の形態の実施例３で用いた駆動波形の
各パラメータと温度との関係を示す図。

【図１３】本実施の形態の実施例４で用いた駆動波形の
各パラメータと温度との関係を示す図。

【図１４】液晶素子のτ−Ｖ特性を調べるための駆動波
形を示す図。

【図１５】液晶素子のノーマルモードのτ−Ｖ特性の第
１の例を示す図。

【図１６】液晶素子のノーマルモードのτ−Ｖ特性の第
２の例を示す図。

【図１７】液晶素子のノーマルモードのτ−Ｖ特性の第
３の例を示す図。

【図１８】液晶素子のノーマルモードにおけるマージン
を説明する図。

【図１９】液晶素子のτ−Ｖｍｉｎモードのτ−Ｖ特性
の第１の例を示す図。

【図２０】液晶素子のτ−Ｖｍｉｎモードのτ−Ｖ特性
の第２の例を示す図。

【図２１】液晶素子のτ−Ｖｍｉｎモードのτ−Ｖ特性
の第３の例を示す図。

【図２２】液晶素子のτ−Ｖｍｉｎモードにおけるマー
ジンを説明する図。

【符号の説明】

７アクセスサンプリングカウンタ９ビデオメモリ１２ディスプレイコントローラ１３シフトレジスタ１４ラインメモリ１５セグメントドライバ１６ラインアドレスデコーダ１７コモンドライバ１８表示パネル３２通知信号４０制御回路５０ＦＬＣディスプレイユニット２０１走査電極２０２情報電極２０３画素３０２，３０８ガラス基板３０５強誘電性液晶

フロントページの続きＦターム(参考） 2H093 NA11 NC09 NC11 NC16 NC27 NC28 NC29 NC41 NC50 NC59 NC63 NC65 ND10 ND17 ND39 ND44 NF19 NH12 5C006 AA01 AA22 AC02 AF44 AF53 AF61 AF71 BA12 BB12 BF02 BF03 BF05 BF08 BF15 BF16 BF22 BF23 FA23 FA34 FA47 5C094 AA02 AA22 BA49 CA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査電極群と情報電極群とで構成したマ
トリクス電極の間に、配向状態に応じて２つの安定状態
を示す液晶を配した液晶素子を具備する液晶装置におい
て、前記液晶素子に表示させる画像情報を記憶する画像情報
記憶手段と、前記画像情報記憶手段に記憶されている画像情報に基づ
き前記走査電極群に走査信号を、前記情報電極群に情報
信号をそれぞれ印加する駆動手段と、前記画像情報記憶手段に記憶されている画像情報が所定
期間変更されていないことを検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、前記画像情報が所定
期間変更されていない場合は、前記情報信号の周波数を
所定の周波数まで下げるよう前記駆動手段を制御する駆
動制御手段と、を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】前記所定の周波数は、前記液晶の見かけ
のチルト角が略一定となる周波数であることを特徴とす
る請求項１記載の液晶装置。
【請求項３】前記液晶が強誘電性液晶であることを特
徴とする請求項１記載の液晶装置。
【請求項４】前記強誘電性液晶がＣ２配向をとること
を特徴とする請求項３記載の液晶装置。
【請求項５】前記強誘電性液晶の誘電率異方性が負の
値をとることを特徴とする請求項３記載の液晶装置。