JP2609690B2 - 液晶表示装置の駆動回路および駆動方法 - Google Patents
液晶表示装置の駆動回路および駆動方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は複数の出力を生成するための液晶表示装置の
駆動回路および駆動方法に関し、さらに詳細には例えば
複数の電極およびこれらの電極と直交する複数の他の電
極を有するマトリクスによりアドレスされる液晶表示装
置を駆動するための駆動回路および駆動方法に関する。
駆動回路および駆動方法に関し、さらに詳細には例えば
複数の電極およびこれらの電極と直交する複数の他の電
極を有するマトリクスによりアドレスされる液晶表示装
置を駆動するための駆動回路および駆動方法に関する。
なお、これ以降、説明の便宜上、上記の液晶表示装置
を単に表示装置またはディスプレイとよぶこともある。
を単に表示装置またはディスプレイとよぶこともある。
本発明は２つのレベル表示のための複雑なＸ−Ｙマト
リクス表示装置駆動方式を効率的に実施するために容易
に入手可能な集積回路を用いることに関係する。本発明
の１つの用途は、英国特許出願第8717172号および第871
8351号に基づいたヨーロッパ特許出願に開示されている
ように、単独のまたはパルス高さ切換えと組合せたマト
リクス・アレイ型液晶表示装置のパルス幅多重切換えを
含む技術に対するものである。本発明の他の用途は、切
換えられていないピクセルが高周波交流波形を印加する
ことによって所定の状態に安定化されるマトリクス・ア
レイ型液晶表示装置をアドレスする方法に対するもので
ある。
リクス表示装置駆動方式を効率的に実施するために容易
に入手可能な集積回路を用いることに関係する。本発明
の１つの用途は、英国特許出願第8717172号および第871
8351号に基づいたヨーロッパ特許出願に開示されている
ように、単独のまたはパルス高さ切換えと組合せたマト
リクス・アレイ型液晶表示装置のパルス幅多重切換えを
含む技術に対するものである。本発明の他の用途は、切
換えられていないピクセルが高周波交流波形を印加する
ことによって所定の状態に安定化されるマトリクス・ア
レイ型液晶表示装置をアドレスする方法に対するもので
ある。
多数の高電圧CMOS出力を有し、かつラッチされた出力
を有するｎステージ・シフトレジスタの形態をなすディ
スプレイ・ドライバ・チップが入手可能である。これら
のチップは本来ACELディスプレイに使用するために設計
されたものであるが、現在では多くのLCD用途に用いら
れている。これらの装置の明白な限界は出力が２つの状
態であるという点である。出力電圧は高電圧か接地電位
である。この限界は本発明の構成および方法を用いるこ
とによって除去される。
を有するｎステージ・シフトレジスタの形態をなすディ
スプレイ・ドライバ・チップが入手可能である。これら
のチップは本来ACELディスプレイに使用するために設計
されたものであるが、現在では多くのLCD用途に用いら
れている。これらの装置の明白な限界は出力が２つの状
態であるという点である。出力電圧は高電圧か接地電位
である。この限界は本発明の構成および方法を用いるこ
とによって除去される。
液晶材料は長くて薄い極性分子よりなるものであるか
ら、液体状態で分子の高度の長距離配向秩序を保持する
ことができる。この種の材料は誘電体定数のような特性
につき異方性を有し、長い分子軸の方向における定数と
それに直交する方向の定数との２つの定数によって特徴
づけられる。誘電体定数の異方性により、分子は電界の
方向に整列することができ、分子はその方向に配向して
最小限の静電自由エネルギを発生する。
ら、液体状態で分子の高度の長距離配向秩序を保持する
ことができる。この種の材料は誘電体定数のような特性
につき異方性を有し、長い分子軸の方向における定数と
それに直交する方向の定数との２つの定数によって特徴
づけられる。誘電体定数の異方性により、分子は電界の
方向に整列することができ、分子はその方向に配向して
最小限の静電自由エネルギを発生する。
ある種の液晶材料は強誘電体特性を呈示する。すなわ
ちそれらは長い分子軸に直交する永久双極子モーメント
を有する。液晶材料が、分子を整列させるように表面を
処理された２枚のガラス板の間に配置されると、分子は
永久双極子モーメントの方向に依存して２つの可能な状
態を有するであろう。正しい振幅と極性の電界を印加す
ることによって、それらの２つの状態の間で分子を切換
えることができる。
ちそれらは長い分子軸に直交する永久双極子モーメント
を有する。液晶材料が、分子を整列させるように表面を
処理された２枚のガラス板の間に配置されると、分子は
永久双極子モーメントの方向に依存して２つの可能な状
態を有するであろう。正しい振幅と極性の電界を印加す
ることによって、それらの２つの状態の間で分子を切換
えることができる。
分子がいったん２つの状態のうちの１つに切換えられ
ると、高周波交流波形の印加によってその状態で安定化
されうるという利点がある。
ると、高周波交流波形の印加によってその状態で安定化
されうるという利点がある。
強誘電体液晶層を具備したマトリクス型表示装置で
は、そのマトリクスのピクセルは液晶層の一側における
第１の組の電極の部材とその液晶層の他側における第２
の組の電極の部材との間における重複領域によって画成
されている。１つのピクセルを画成する第１の組の電極
の部材と第２の組の電極の部材に電圧を発生することに
よってそのピクセルの分子に電界が印加される。
は、そのマトリクスのピクセルは液晶層の一側における
第１の組の電極の部材とその液晶層の他側における第２
の組の電極の部材との間における重複領域によって画成
されている。１つのピクセルを画成する第１の組の電極
の部材と第２の組の電極の部材に電圧を発生することに
よってそのピクセルの分子に電界が印加される。
個々の電極は液晶層と電気的に接触していてもあるい
はそれから絶縁されていてもよい。前者の場合には、そ
の層を通る直流の流れが存在すると液晶の電界質劣化が
生じるおそれがある。後者の場合には、液晶と絶縁との
間に電荷の堆積が生じるおそれがある。時間にわたって
これらの電極に印加される電圧波形がチャージ・バラン
スされるように、すなわちその波形の直流成分が長期に
ゼロであるようにすることによってこれらのおそれが軽
減されうる。
はそれから絶縁されていてもよい。前者の場合には、そ
の層を通る直流の流れが存在すると液晶の電界質劣化が
生じるおそれがある。後者の場合には、液晶と絶縁との
間に電荷の堆積が生じるおそれがある。時間にわたって
これらの電極に印加される電圧波形がチャージ・バラン
スされるように、すなわちその波形の直流成分が長期に
ゼロであるようにすることによってこれらのおそれが軽
減されうる。
上述のように、電界は強誘電体液晶分子に対して２つ
の作用を有する。１つは誘電異方性に作用することによ
ってそれらの分子をほぼ好ましい状態に安定化させるこ
とである。その電界の他の作用は永久双極子に作用する
ことである。この作用によって与えられる結合は電圧に
比例する。正味の効果は「スイッチング力」特性に対す
る放物線電圧である。従って、同じ面積の短い高電圧パ
ルスよりも長い低電圧パスルの方がはるかに大きい作用
を有する。
の作用を有する。１つは誘電異方性に作用することによ
ってそれらの分子をほぼ好ましい状態に安定化させるこ
とである。その電界の他の作用は永久双極子に作用する
ことである。この作用によって与えられる結合は電圧に
比例する。正味の効果は「スイッチング力」特性に対す
る放物線電圧である。従って、同じ面積の短い高電圧パ
ルスよりも長い低電圧パスルの方がはるかに大きい作用
を有する。
英国特許出願第8717172号および第8718351号に対応す
るヨーロッパ特許出願第300754号（対応日本特許出願、
特開平１−48042号公報も参照のこと）には、強誘電体
液晶層を具備しており、この液晶層はそれの一側におけ
る第１の組の電極の部材と前記液晶層の他の側における
第２の組の電極の部材との間の重複領域によって画定さ
れた複数のピクセルを有しており、前記ピクセルのそれ
ぞれが第１および第２の光学的に識別しうる状態を有
し、かつ前記液晶層間の電位差に依存する前記第１およ
び第２の状態間の切換えのためのレスポンス時間を有す
るマトリクス・アレイ型液晶セルをアドレスする方法で
あって、選択されたピクセルに切換えピクセル波形を与
えて前記選択されたピクセルを前記第１および第２の状
態間で切換える工程を含んでおり、前記切換えピクセル
波形はチャージ・バランスされかつ前記選択されたピク
セルを切換えるのに十分なパルス幅とパルス高さを有す
る第１パルスとこの第１のパルスの十分なパルス高さよ
りも大きいパルス高さと前記選択されたピクセルを切換
えるのには不十分なパルス幅を有する第２のパルスより
なる液晶セルのアドレス方法が開示されている。
るヨーロッパ特許出願第300754号（対応日本特許出願、
特開平１−48042号公報も参照のこと）には、強誘電体
液晶層を具備しており、この液晶層はそれの一側におけ
る第１の組の電極の部材と前記液晶層の他の側における
第２の組の電極の部材との間の重複領域によって画定さ
れた複数のピクセルを有しており、前記ピクセルのそれ
ぞれが第１および第２の光学的に識別しうる状態を有
し、かつ前記液晶層間の電位差に依存する前記第１およ
び第２の状態間の切換えのためのレスポンス時間を有す
るマトリクス・アレイ型液晶セルをアドレスする方法で
あって、選択されたピクセルに切換えピクセル波形を与
えて前記選択されたピクセルを前記第１および第２の状
態間で切換える工程を含んでおり、前記切換えピクセル
波形はチャージ・バランスされかつ前記選択されたピク
セルを切換えるのに十分なパルス幅とパルス高さを有す
る第１パルスとこの第１のパルスの十分なパルス高さよ
りも大きいパルス高さと前記選択されたピクセルを切換
えるのには不十分なパルス幅を有する第２のパルスより
なる液晶セルのアドレス方法が開示されている。
このようなスイッチング・ピクセル波形を発生するた
めには、第１および第２の組の電極の部材に比較的複雑
な電圧波形が発生される必要がありうる。各電極組は数
百のオーダーの電極を有しうるので、上述した方法を実
施するための電気的回路は潜在的にきわめて複雑であ
る。
めには、第１および第２の組の電極の部材に比較的複雑
な電圧波形が発生される必要がありうる。各電極組は数
百のオーダーの電極を有しうるので、上述した方法を実
施するための電気的回路は潜在的にきわめて複雑であ
る。
切換えられていないピクセルに高周波交流波形を与え
る必要がある場合にも同様の問題が生ずる。
る必要がある場合にも同様の問題が生ずる。
本発明によれば、複数の電極およびこれらの電極と直
交する複数の他の電極を有するマトリクスによりアドレ
スされる液晶表示装置を駆動するのに適した複数の出力
波形を発生する駆動回路であって、複数の電極および複
数の他の電極にそれぞれ印加される電圧によって第１お
よび第２の出力波形をそれぞれ発生する第１および第２
の手段を具備しており、これらの第１および第２の手段
は、それぞれ、複数種の電圧レベルのうちの少なくとも
２つの電圧レベルを有する状態を発生することができ、
第１の出力波形の瞬時電圧のレベルは、この第１の出力
波形に対応する第２の出力波形の瞬時電圧のレベルに対
し、予め規定された値以上の電圧レベルになっており、
さらに、第１の出力波形または第２の出力波形に選択的
に切換えることによって各出力波形を発生する複数の手
段と、上記の選択的切換えを制御する手段とを具備して
おり、上記の各出力波形を発生する複数の手段が、上記
複数種の電圧レベルのうちの少なくとも４つの電圧レベ
ルを有する状態をそれぞれ備える各出力波形を発生しう
るようになされた液晶表示装置の駆動回路が提供され
る。
交する複数の他の電極を有するマトリクスによりアドレ
スされる液晶表示装置を駆動するのに適した複数の出力
波形を発生する駆動回路であって、複数の電極および複
数の他の電極にそれぞれ印加される電圧によって第１お
よび第２の出力波形をそれぞれ発生する第１および第２
の手段を具備しており、これらの第１および第２の手段
は、それぞれ、複数種の電圧レベルのうちの少なくとも
２つの電圧レベルを有する状態を発生することができ、
第１の出力波形の瞬時電圧のレベルは、この第１の出力
波形に対応する第２の出力波形の瞬時電圧のレベルに対
し、予め規定された値以上の電圧レベルになっており、
さらに、第１の出力波形または第２の出力波形に選択的
に切換えることによって各出力波形を発生する複数の手
段と、上記の選択的切換えを制御する手段とを具備して
おり、上記の各出力波形を発生する複数の手段が、上記
複数種の電圧レベルのうちの少なくとも４つの電圧レベ
ルを有する状態をそれぞれ備える各出力波形を発生しう
るようになされた液晶表示装置の駆動回路が提供され
る。
このような駆動回路では、複数の出力で比較的複雑な
出力波形が発生されうるが、駆動回路全体に対しては前
記第１および第２の手段においてのみ波形を発生する。
本発明は、出力波形が４つ以上の電圧レベルを有する状
態（以下、電圧状態と略記する）を含み複雑でかつ各出
力において異なっていてもよいが、出力が「オン」であ
るべきか「オフ」であるべきかに応じて、出力はわずか
に２つの電圧状態のうちの１つでなければならないとい
う事実を利用するものである。
出力波形が発生されうるが、駆動回路全体に対しては前
記第１および第２の手段においてのみ波形を発生する。
本発明は、出力波形が４つ以上の電圧レベルを有する状
態（以下、電圧状態と略記する）を含み複雑でかつ各出
力において異なっていてもよいが、出力が「オン」であ
るべきか「オフ」であるべきかに応じて、出力はわずか
に２つの電圧状態のうちの１つでなければならないとい
う事実を利用するものである。
また一方で、本発明によれば、複数の出力波形を構成
する第１および第２の出力波形を同時に発生し、これら
の第１および第２の出力波形はそれぞれ少なくとも２つ
の電圧レベルを有する状態を備え、第１の出力波形の瞬
時電圧のレベルは、この第１出力波形に対応する第２の
出力波形の瞬時電圧のレベルに対し、予め規定された値
以上の電圧レベルになっており、上記の各出力波形を発
生する複数の手段のそれぞれにおいて、第１の出力波形
または前記第２の出力波形に選択的に切換え、これらの
第１および第２の出力波形は、上記各出力波形が複数種
の電圧レベルのうちの少なくとも４つの電圧レベルを有
する状態を備えうるようになされた液晶表示装置の駆動
方法が提供される。
する第１および第２の出力波形を同時に発生し、これら
の第１および第２の出力波形はそれぞれ少なくとも２つ
の電圧レベルを有する状態を備え、第１の出力波形の瞬
時電圧のレベルは、この第１出力波形に対応する第２の
出力波形の瞬時電圧のレベルに対し、予め規定された値
以上の電圧レベルになっており、上記の各出力波形を発
生する複数の手段のそれぞれにおいて、第１の出力波形
または前記第２の出力波形に選択的に切換え、これらの
第１および第２の出力波形は、上記各出力波形が複数種
の電圧レベルのうちの少なくとも４つの電圧レベルを有
する状態を備えうるようになされた液晶表示装置の駆動
方法が提供される。
本明細書中の用語に関し、「スロット」という用語
は、（１）所定のパルス高さに対して液晶材料が第１の
状態から第２の状態に切換わるのに要する最小時間、お
よび（２）波形が（所定の）一定電圧、すなわち所定の
パルス高さのパルスのパルス幅を有する時間という２つ
の意味のうちの１つを有しうるものであることに注意す
べきである。
は、（１）所定のパルス高さに対して液晶材料が第１の
状態から第２の状態に切換わるのに要する最小時間、お
よび（２）波形が（所定の）一定電圧、すなわち所定の
パルス高さのパルスのパルス幅を有する時間という２つ
の意味のうちの１つを有しうるものであることに注意す
べきである。
上記（２）の意味の方がより一般的であるから、本明
細書では、特にことわりがない限り、その意味に解釈す
る。また、これも特にことわりがない限り、本明細書で
は上記（１）の意味で用いられている用語は「レスポン
ス時間ts」である。
細書では、特にことわりがない限り、その意味に解釈す
る。また、これも特にことわりがない限り、本明細書で
は上記（１）の意味で用いられている用語は「レスポン
ス時間ts」である。
以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよ
う。
う。
第１図はマトリクス・アレイ型液晶セル２の一部分を
概略的に示しており、このセルは、BDH SCE3という商
品名で市販されているビフェニル・エステルのような強
誘電体液晶材料で形成されていて、1.4μｍ〜2.0μｍの
範囲の厚さを有する層を具備している。マトリクスのピ
クセル４は液晶層の一側における第１の組の行電極６の
部材と、液晶層の他の側における第２の組の列電極８の
部材との間の重複領域によって画定されている。各ピク
セルに対して、それら間の電界が液晶分子の状態、従っ
てそれらの整列状態を決定する。セル２の両側に並列偏
光器（図示せず）が設けられている。それらの偏光器の
相対的な配向が、所定の状態におけるピクセルを光が通
過できるか否かを決定する。従って、偏光器の所定の配
向に対しては、各ピクセルはそのピクセルにおける液晶
分子の２つの双安定状態によって与えられる第１および
第２の光学的に識別しうる状態を有している。
概略的に示しており、このセルは、BDH SCE3という商
品名で市販されているビフェニル・エステルのような強
誘電体液晶材料で形成されていて、1.4μｍ〜2.0μｍの
範囲の厚さを有する層を具備している。マトリクスのピ
クセル４は液晶層の一側における第１の組の行電極６の
部材と、液晶層の他の側における第２の組の列電極８の
部材との間の重複領域によって画定されている。各ピク
セルに対して、それら間の電界が液晶分子の状態、従っ
てそれらの整列状態を決定する。セル２の両側に並列偏
光器（図示せず）が設けられている。それらの偏光器の
相対的な配向が、所定の状態におけるピクセルを光が通
過できるか否かを決定する。従って、偏光器の所定の配
向に対しては、各ピクセルはそのピクセルにおける液晶
分子の２つの双安定状態によって与えられる第１および
第２の光学的に識別しうる状態を有している。
行電極６および列電極８にはそれぞれ行ドライバ10お
よび列ドライバ12によって電圧波形が印加される。ピク
セル４のマトリクスは、ストローブ波形と呼ばれる電圧
波形を行電極６に直列に印加することによってライン・
バイ・ライン形式でアドレスされ、列電極８にはデータ
波形と呼ばれる電圧波形が並列に印加される。１つの行
電極と１つの列電極によって画定された１つのピクセル
間に生じた波形はその行電極に印加された波形とその列
電極に印加された波形との間の電位差によって与えられ
る。
よび列ドライバ12によって電圧波形が印加される。ピク
セル４のマトリクスは、ストローブ波形と呼ばれる電圧
波形を行電極６に直列に印加することによってライン・
バイ・ライン形式でアドレスされ、列電極８にはデータ
波形と呼ばれる電圧波形が並列に印加される。１つの行
電極と１つの列電極によって画定された１つのピクセル
間に生じた波形はその行電極に印加された波形とその列
電極に印加された波形との間の電位差によって与えられ
る。
第２図は英国特許出願第8717172号および第8718351号
に対応するヨーロッパ特許出願に開示された構成を示し
ている。この構成は、１つのスロットがその材料がスイ
ッチするのに要する時間であるという意味で1.5スロッ
ト、すなわち1.5tsを利用する。ドライバ出力電圧は６
回変化しなければならず、かつ５つの出力状態が必要と
される。左側のトップ・ストローブが選択された行に現
われる。選択されていない、すなわちストローブされて
いない行には一定の０ボルトの電圧が印加される。図上
で２番目の行は列またはデータ波形を示す。これらの波
形はそれらの選択されていない行に対するスイッチング
作用を最小限におさえるために双極性パルスよりなるよ
うになされている。選択された行に対して得られたピク
セル波形が各列波形の上方に示されている。スイッチ・
オフされているピクセルは長い低電圧負パルスと、それ
に続いて、等しい面積の短い高電圧正パルスを受取り、
ゼロの直流成分を維持する。これに関連した構成が、代
替的な等化パルス形状を示す第３図および第４図に示さ
れている。
に対応するヨーロッパ特許出願に開示された構成を示し
ている。この構成は、１つのスロットがその材料がスイ
ッチするのに要する時間であるという意味で1.5スロッ
ト、すなわち1.5tsを利用する。ドライバ出力電圧は６
回変化しなければならず、かつ５つの出力状態が必要と
される。左側のトップ・ストローブが選択された行に現
われる。選択されていない、すなわちストローブされて
いない行には一定の０ボルトの電圧が印加される。図上
で２番目の行は列またはデータ波形を示す。これらの波
形はそれらの選択されていない行に対するスイッチング
作用を最小限におさえるために双極性パルスよりなるよ
うになされている。選択された行に対して得られたピク
セル波形が各列波形の上方に示されている。スイッチ・
オフされているピクセルは長い低電圧負パルスと、それ
に続いて、等しい面積の短い高電圧正パルスを受取り、
ゼロの直流成分を維持する。これに関連した構成が、代
替的な等化パルス形状を示す第３図および第４図に示さ
れている。
第５図は高周波交流安定化を含む１フィールド、３ス
ロット方式構成を示している。高さ±3Ve、幅tsのパル
スによってピクセルが切換えられる。このスイッチング
・パルスは幅tsの２つのパルス、すなわち高さ±2Veの
第１のパルスと平均高さ±Veの第２のパルスによってチ
ャージ・バランスされる。第5c図および第5f図に示され
たこれらのピクセル波形は第5c図に示されたストローブ
波形と、それぞれ第5a図および第5b図に示された列波形
のうちの１つとの組合せによって発生される。ストロー
ブされていない行におけるピクセル波形が第5g図および
第5h図に示されており、ストローブされていない行のピ
クセルは交流安定化されている。
ロット方式構成を示している。高さ±3Ve、幅tsのパル
スによってピクセルが切換えられる。このスイッチング
・パルスは幅tsの２つのパルス、すなわち高さ±2Veの
第１のパルスと平均高さ±Veの第２のパルスによってチ
ャージ・バランスされる。第5c図および第5f図に示され
たこれらのピクセル波形は第5c図に示されたストローブ
波形と、それぞれ第5a図および第5b図に示された列波形
のうちの１つとの組合せによって発生される。ストロー
ブされていない行におけるピクセル波形が第5g図および
第5h図に示されており、ストローブされていない行のピ
クセルは交流安定化されている。
これらの比較的複雑な波形は各行または列ドライバで
独立に発生される必要はない。各場合において、行また
は列出力ステージが２つの波形のうちの１つの間で切換
りさえすればよい。
独立に発生される必要はない。各場合において、行また
は列出力ステージが２つの波形のうちの１つの間で切換
りさえすればよい。
第６図および第７図は、切換電圧すなわちピクセル波
形と第２図に類似した波形構成のシミュレーションから
得られた光学的レスポンスのオシロスコープ波形を示し
ている。第６図は、行が選択されていない場合に、液晶
が光学的に識別可能な状態間で切換り、安定状態にある
ことを示しており、スイッチング波形はオシロスコープ
・サンプリングに対して速すぎる。第７図はスイッチン
グ・ポイントＳをさらに詳細に示している。広いパルス
が印加されたときにスイッチングが生じる。それより狭
い等化およびクロストーク・パルスはピクセル状態を安
定化する作用をする。
形と第２図に類似した波形構成のシミュレーションから
得られた光学的レスポンスのオシロスコープ波形を示し
ている。第６図は、行が選択されていない場合に、液晶
が光学的に識別可能な状態間で切換り、安定状態にある
ことを示しており、スイッチング波形はオシロスコープ
・サンプリングに対して速すぎる。第７図はスイッチン
グ・ポイントＳをさらに詳細に示している。広いパルス
が印加されたときにスイッチングが生じる。それより狭
い等化およびクロストーク・パルスはピクセル状態を安
定化する作用をする。
第８図は本発明の構成と方法を示すブロック図であ
る。この回路は第１の供給レール21に第１の波形Ａを発
生するための手段20と、この回路に対して接地電位とし
て作用する第２の供給レール23に第２の波形Ｂを発生す
るための手段22を具備している。ディスプレイ・ドライ
バ・チップ24は複数の出力を有し、それらの出力はそれ
ぞれ第１の供給レール21における波形Ａかあるいは第２
の供給レール23における波形Ｂに出力を切換えるための
スイッチを有している。従って、それらの複数の出力の
それぞれに各出力波形が発生される。
る。この回路は第１の供給レール21に第１の波形Ａを発
生するための手段20と、この回路に対して接地電位とし
て作用する第２の供給レール23に第２の波形Ｂを発生す
るための手段22を具備している。ディスプレイ・ドライ
バ・チップ24は複数の出力を有し、それらの出力はそれ
ぞれ第１の供給レール21における波形Ａかあるいは第２
の供給レール23における波形Ｂに出力を切換えるための
スイッチを有している。従って、それらの複数の出力の
それぞれに各出力波形が発生される。
波形ＡまたはＢへの各出力の選択的切換えは制御回路
（図示せず）からの制御および出力ラッチ・データによ
って制御される。駆動回路の接地電位は全体として波形
Ｂの電圧とともに変化するので、データ波形を分離する
ための手段を介してドライバ・チップ24に供給されるの
で、そのデータはオプト・アイソレータ26のような供給
レール23に関するものとなる。１つの出力の論理値が
「１」である場合には、出力は供給レール21における波
形Ａに切換えられ、その論理値が「０」であれば、出力
は供給レール23における波形Ｂに切換えられる。ドライ
バ・チップ24に対する電源は、接地供給レール23の電位
に関して一定の12V電位差を与えるための分離された電
源28よりなる。
（図示せず）からの制御および出力ラッチ・データによ
って制御される。駆動回路の接地電位は全体として波形
Ｂの電圧とともに変化するので、データ波形を分離する
ための手段を介してドライバ・チップ24に供給されるの
で、そのデータはオプト・アイソレータ26のような供給
レール23に関するものとなる。１つの出力の論理値が
「１」である場合には、出力は供給レール21における波
形Ａに切換えられ、その論理値が「０」であれば、出力
は供給レール23における波形Ｂに切換えられる。ドライ
バ・チップ24に対する電源は、接地供給レール23の電位
に関して一定の12V電位差を与えるための分離された電
源28よりなる。
駆動回路の１つの実施例が９図に示されている。供給
レール30および32における波形ＸおよびＹは第１および
第２の４ウエイ高電圧マルチプレクサ34、36によって発
生される。各マルチプレクサ34、36は、各波形を発生す
るために、例えばマルチプレクサ34に対しては2Vf、V
f、０、−Vf、マルチプレクサ36に対してはVf、０、−V
f−2Vfの４つの電圧状態を発生することができ、任意の
時点で発生される電圧状態はそれら４つ状態のうちの１
つでありかつ下記のようにマルチプレクサ34に対する論
理入力S1、S2およびマルチプレクサ36に対する論理入力
S3、S4によって決定される。
レール30および32における波形ＸおよびＹは第１および
第２の４ウエイ高電圧マルチプレクサ34、36によって発
生される。各マルチプレクサ34、36は、各波形を発生す
るために、例えばマルチプレクサ34に対しては2Vf、V
f、０、−Vf、マルチプレクサ36に対してはVf、０、−V
f−2Vfの４つの電圧状態を発生することができ、任意の
時点で発生される電圧状態はそれら４つ状態のうちの１
つでありかつ下記のようにマルチプレクサ34に対する論
理入力S1、S2およびマルチプレクサ36に対する論理入力
S3、S4によって決定される。
前述したビフェニル・エステルに対しては、Vf＝35V
が用いられうる。
が用いられうる。
この回路のディスプレイ・ドライバ・チップ38は、32
のチャンネル、すなわち32ビット・ステージ・シフトレ
ジスタ、32のラッチおよび32の出力を有するSi 9555
（Siliconixという商標で製造されている）である。そ
れらの出力の各１つが、「１」の論理入力によって供給
レール30の電圧（すなわち波形Ｘ）にあるいは「０」の
論理入力によって供給レール32の電圧（すなわち波形
Ｙ）に切換えられる。
のチャンネル、すなわち32ビット・ステージ・シフトレ
ジスタ、32のラッチおよび32の出力を有するSi 9555
（Siliconixという商標で製造されている）である。そ
れらの出力の各１つが、「１」の論理入力によって供給
レール30の電圧（すなわち波形Ｘ）にあるいは「０」の
論理入力によって供給レール32の電圧（すなわち波形
Ｙ）に切換えられる。
マルチプレクサ34、36とドライバ・チップ38を制御す
るための論理はゲート・アレイ40によって発生されかつ
同期される。第９図はドライバ・チップ38の各３つの入
力によって３つのオプト・アイソレータ（全体として数
字42で示されている）を介して接続されたゲート・アレ
イ40からの３つの出力を示している。これらの図示され
た３つの入力はクロック入力と32ビット・ステージ・シ
フトレジスタに論理を直列に装填するデータ入力により
なり、ハイのときにその32ビット・ステージ・シフトレ
ジスタの接点を公知の態様で出力するレジスタ内にシフ
トさせるラッチが作用する。−2Vfおよび−2Vf＋5Vの２
つの供給レールによってゲート・アレイ40それ自体に電
力が供給される。
るための論理はゲート・アレイ40によって発生されかつ
同期される。第９図はドライバ・チップ38の各３つの入
力によって３つのオプト・アイソレータ（全体として数
字42で示されている）を介して接続されたゲート・アレ
イ40からの３つの出力を示している。これらの図示され
た３つの入力はクロック入力と32ビット・ステージ・シ
フトレジスタに論理を直列に装填するデータ入力により
なり、ハイのときにその32ビット・ステージ・シフトレ
ジスタの接点を公知の態様で出力するレジスタ内にシフ
トさせるラッチが作用する。−2Vfおよび−2Vf＋5Vの２
つの供給レールによってゲート・アレイ40それ自体に電
力が供給される。
正の電力供給レール45および接地供給レール32間に接
続された分離された電源44によって発生される12V一定
直流電源によってドライバ・チップ38に電力が供給され
る。電源44に対する入力46、48は240V交流主電源に接続
されている。電圧はトランス50で変成され、そして全波
整流器52で整流される。電源44はさらに10000μＦ電解
コンデンサC1、7812電圧レギュレータ54および100nFコ
ンデンサC2を具備している。発生される12V一定直流電
源は接地供給レール32に関して一定であり、従って正の
電力供給レール45はその上に波形Ｙの電圧が重畳され
る。
続された分離された電源44によって発生される12V一定
直流電源によってドライバ・チップ38に電力が供給され
る。電源44に対する入力46、48は240V交流主電源に接続
されている。電圧はトランス50で変成され、そして全波
整流器52で整流される。電源44はさらに10000μＦ電解
コンデンサC1、7812電圧レギュレータ54および100nFコ
ンデンサC2を具備している。発生される12V一定直流電
源は接地供給レール32に関して一定であり、従って正の
電力供給レール45はその上に波形Ｙの電圧が重畳され
る。
典型的なディスプレイ装置は数百個のオーダーの行お
よび列電極を有しており、従って、多数のドライバ・チ
ップが必要とされる。しかしながら、１つの組の行また
は列電極および対応するドライバ・チップに対して、単
一のマルチプレクサ34、マルチプレクサ36、分離された
電源44およびゲート・アレイ40が設けられうる。
よび列電極を有しており、従って、多数のドライバ・チ
ップが必要とされる。しかしながら、１つの組の行また
は列電極および対応するドライバ・チップに対して、単
一のマルチプレクサ34、マルチプレクサ36、分離された
電源44およびゲート・アレイ40が設けられうる。
従って、そのチップは、２状態ドライバとして用いら
れるのではなくて、１つの組のアナログ・スイッチとし
て効果的に用いられている。ラッチおよびシフトレジス
タは別々に電力を供給されて高電圧出力ステージとなさ
れるので、その電力が接地（波形Ｂ）に関して維持され
ていれば、それらの動作は影響されない。それらの出力
のうちの任意のものが波形Ａか波形Ｂに切換えられう
る。唯一の制限は、波形Ａの瞬時電圧が２つのダイオー
ドの順方向電圧降下以上に波形Ｂの電圧より小さくては
ならないことである。２つの択一的な行または列駆動波
形が交差すれば、出力ラッチの内容は反転され、そして
波形が交換されうる。
れるのではなくて、１つの組のアナログ・スイッチとし
て効果的に用いられている。ラッチおよびシフトレジス
タは別々に電力を供給されて高電圧出力ステージとなさ
れるので、その電力が接地（波形Ｂ）に関して維持され
ていれば、それらの動作は影響されない。それらの出力
のうちの任意のものが波形Ａか波形Ｂに切換えられう
る。唯一の制限は、波形Ａの瞬時電圧が２つのダイオー
ドの順方向電圧降下以上に波形Ｂの電圧より小さくては
ならないことである。２つの択一的な行または列駆動波
形が交差すれば、出力ラッチの内容は反転され、そして
波形が交換されうる。
第10図はこの方法と構成が第３図の構成を実施するた
めにどのようにして用いられうるかを示している。左側
の列は行電極のための駆動回路に対する波形を示してお
り、右側の列は列電極のための駆動回路に対する波形を
示している。第10a図および第10b図は行駆動回路供給レ
ールに供給される波形ＡおよびＢ（両方とも３つの電圧
状態を必要とする）を示している。ストローブされた波
形（第10c図）は000111のデータ・シーケンスによって
発生され、ストローブされない波形（第10d図）は11100
0のデータ・シーケンスによって発生される。第10e図お
よび第10f図は列駆動回路の供給レールに印加される波
形ＡおよびＢ（両方とも３つの電圧状態を必要とする）
を示している。列「オン」波形（第10g図）は110011の
データ・シーケンスによって発生され、そして列「オ
フ」波形（第10h図）は001100のデータ・シーケンスに
よって発生される。従って、列駆動回路の出力は５つの
電圧状態を有する各出力波形を発生することができる。
めにどのようにして用いられうるかを示している。左側
の列は行電極のための駆動回路に対する波形を示してお
り、右側の列は列電極のための駆動回路に対する波形を
示している。第10a図および第10b図は行駆動回路供給レ
ールに供給される波形ＡおよびＢ（両方とも３つの電圧
状態を必要とする）を示している。ストローブされた波
形（第10c図）は000111のデータ・シーケンスによって
発生され、ストローブされない波形（第10d図）は11100
0のデータ・シーケンスによって発生される。第10e図お
よび第10f図は列駆動回路の供給レールに印加される波
形ＡおよびＢ（両方とも３つの電圧状態を必要とする）
を示している。列「オン」波形（第10g図）は110011の
データ・シーケンスによって発生され、そして列「オ
フ」波形（第10h図）は001100のデータ・シーケンスに
よって発生される。従って、列駆動回路の出力は５つの
電圧状態を有する各出力波形を発生することができる。
第２図および第４図の構成に対して同様の波形Ａおよ
びＢが工夫されうる。
びＢが工夫されうる。
駆動回路の第２の実施例が第11図に示されている。こ
の駆動回路は第９図と同様であるから、対応する部分は
同一符号で示されている。
の駆動回路は第９図と同様であるから、対応する部分は
同一符号で示されている。
第２図〜第４図の波形構成を実現するために行または
列波形を発生するために用いられるべき第９図の駆動回
路とは異なり、第11図の駆動回路は第５図の１フィール
ド、３スロット方式で安定化された交流を与えるための
行波形を発生するために用いられている。従って、駆動
回路の各出力は、＋2Ve、−2Veと、周期がts/5で、電圧
状態が全部で４つの高周波交流波形の２つの±Vg電圧状
態を発生しうる必要がある。典型的には、tsは10μｓか
ら100μｓまでの範囲であり、従って高周波交流波形は
約50KHz〜約500KHzの範囲の周波数を有する。Ve＝45Vの
場合には、Vg＝15Vの値が用いられた。従って、波形6
0、62は第12図に示されているように波形ＣおよびＤを
発生する。第12図に示されているように、ストローブ波
形に対しては110のデータ・シーケンスを用い、安定化
された交流波形に対しては（ストローブされない行に対
しては）001のデータ・シーケンスを用いて選択的切換
えによって波形が発生される。
列波形を発生するために用いられるべき第９図の駆動回
路とは異なり、第11図の駆動回路は第５図の１フィール
ド、３スロット方式で安定化された交流を与えるための
行波形を発生するために用いられている。従って、駆動
回路の各出力は、＋2Ve、−2Veと、周期がts/5で、電圧
状態が全部で４つの高周波交流波形の２つの±Vg電圧状
態を発生しうる必要がある。典型的には、tsは10μｓか
ら100μｓまでの範囲であり、従って高周波交流波形は
約50KHz〜約500KHzの範囲の周波数を有する。Ve＝45Vの
場合には、Vg＝15Vの値が用いられた。従って、波形6
0、62は第12図に示されているように波形ＣおよびＤを
発生する。第12図に示されているように、ストローブ波
形に対しては110のデータ・シーケンスを用い、安定化
された交流波形に対しては（ストローブされない行に対
しては）001のデータ・シーケンスを用いて選択的切換
えによって波形が発生される。
第13図はスメクチックＣ LCディスプレイのための５
スロット同時パルスを与えるためにこの方法および構成
がどのように用いられうるかの一例を示している。上部
の４つの波形は各ドライバ・チップに対するパワー・ラ
イン上に現われる波形である。下方の４つの波形は所定
のデータ・シーケンスを通じて循環される出力に現われ
る波形である。
スロット同時パルスを与えるためにこの方法および構成
がどのように用いられうるかの一例を示している。上部
の４つの波形は各ドライバ・チップに対するパワー・ラ
イン上に現われる波形である。下方の４つの波形は所定
のデータ・シーケンスを通じて循環される出力に現われ
る波形である。
第１図は本発明により提供される駆動回路を有する液晶
表示装置の概略図、第２図〜第５図は第１図の表示装置
におけるピクセルを切換えるための波形構成を示す図、
第６図および第７図は第１図の表示装置における切換電
圧とピクセルの光学的レスポンスを異なる時間スケール
で示す図、第８図は本発明により提供される駆動回路の
概略図、第９図は駆動回路の第１の実施例を示す図、第
10図は第３図の波形構成を実現するための駆動回路で用
いられる波形を示す図、第11図は駆動回路の第２の実施
例を示す図、第12図は第５図に示された行波形を与える
ために第11図の駆動回路で用いられる波形を示す図、第
13図は他の波形構成を実現するために駆動回路で用いら
れる波形を示す図である。 図面において、２は液晶セル、４はピクセル、６は行電
極、８は列電極をそれぞれ示す。
表示装置の概略図、第２図〜第５図は第１図の表示装置
におけるピクセルを切換えるための波形構成を示す図、
第６図および第７図は第１図の表示装置における切換電
圧とピクセルの光学的レスポンスを異なる時間スケール
で示す図、第８図は本発明により提供される駆動回路の
概略図、第９図は駆動回路の第１の実施例を示す図、第
10図は第３図の波形構成を実現するための駆動回路で用
いられる波形を示す図、第11図は駆動回路の第２の実施
例を示す図、第12図は第５図に示された行波形を与える
ために第11図の駆動回路で用いられる波形を示す図、第
13図は他の波形構成を実現するために駆動回路で用いら
れる波形を示す図である。 図面において、２は液晶セル、４はピクセル、６は行電
極、８は列電極をそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−259516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−212921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−293531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−219791（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】複数の電極および該電極と直交する複数の
他の電極を有するマトリクスによりアドレスされる液晶
表示装置を駆動するのに適した複数の出力波形を発生す
る駆動回路であって、該駆動回路は、前記複数の電極お
よび前記複数の他の電極にそれぞれ印加される電圧によ
って第１および第２の出力波形をそれぞれ発生する第１
および第２の手段を具備しており、前記第１および第２
の手段は、それぞれ、複数種の電圧レベルのうちの少な
くとも２つの電圧レベルを有する状態を発生することが
でき、前記第１の出力波形の瞬時電圧のレベルは、該第
１の出力波形に対応する前記第２の出力波形の瞬時電圧
のレベルに対し、予め規定された値以上の電圧レベルに
なっており、 さらに、前記第１の出力波形または前記第２の出力波形
に選択的に切換えることによって各出力波形を発生する
複数の手段と、前記の選択的切換えを制御する手段とを
具備しており、前記各出力波形を発生する複数の手段
が、前記複数種の電圧レベルのうちの少なくとも４つの
電圧レベルを有する状態をそれぞれ備える各出力波形を
発生しうるようになされたことを特徴とする、液晶表示
装置の駆動回路。 - 【請求項２】前記第１および第２の手段によりそれぞれ
生成される少なくとも２つの電圧レベルを有する状態
が、少なくとも３つの電圧レベルを有する状態よりな
り、前記各出力波形を発生する複数の手段が、前記複数
種の電圧レベルのうちの少なくとも５つの電圧レベルの
状態を有する各出力波形を発生することができるように
なされた請求項１記載の駆動回路。 - 【請求項３】前記第１の出力波形を発生する第１の手段
が、前記複数種の電圧レベルのうちの少なくとも２つの
電圧レベルを有する状態のうちの２つを具備する高周波
交流波形を発生しうる請求項１または２記載の駆動回
路。 - 【請求項４】前記第１および第２の出力波形を発生する
第１および第２の手段の各々が、前記高周波交流波形
と、少なくとも１つの他の電圧レベルを有する状態とを
発生しうる請求項３記載の駆動回路。 - 【請求項５】前記液晶表示装置が、液晶層と、第１の組
の電極と、第２の組の電極を有するマトリクス・アレイ
型液晶セルとを具備しており、前記第１の組の電極の部
材と前記第２の組の電極の部材の間の重複領域が前記液
晶層に複数のピクセルを画成し、 前記液晶表示装置は、さらに前記第１の組の電極の各部
材に対する出力波形を発生する第１の駆動回路と、前記
第２の組の電極の各部材に対する出力波形を発生する第
２の駆動回路とを具備しており、前記第１の駆動回路お
よび前記第２の駆動回路のいずれか一方、または、該第
１の駆動回路および該第２の駆動回路の両方が、前記液
晶表示装置の駆動回路から構成される請求項１、２、３
または４記載の駆動回路。 - 【請求項６】複数の電極および該電極と直交する複数の
他の電極を有するマトリクスによりアドレスされる液晶
表示装置を駆動するのに適した複数の出力波形を生成す
るための液晶表示装置の駆動方法であって、該複数の出
力波形を構成する第１および第２の出力波形を同時に発
生し、前記第１および第２の出力波形はそれぞれ少なく
とも２つの電圧レベルを有する状態を備え、前記第１の
出力波形の瞬時電圧のレベルは、該第１の出力波形に対
応する前記第２の出力波形の瞬時電圧のレベルに対し、
予め規定された値以上の電圧レベルになっており、 前記の各出力波形を発生する複数の手段のそれぞれにお
いて、前記第１の出力波形または前記第２の出力波形に
選択的に切換え、前記第１および第２の出力波形は、前
記各出力波形が複数種の電圧レベルのうちの少なくとも
４つの電圧レベルを有する状態を備えうるようになされ
た液晶表示装置を駆動するための出力を発生することを
特徴とする、液晶表示装置の駆動方法。
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