JP3059286B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

表示装置およびその駆動方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を用いた
表示パネルなどの液晶表示素子を用いた表示装置および
駆動方法に関し、特に強誘電性液晶表示素子の動画の視
認性を向上した表示装置および駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりコンピュータ端末装置としての
表示装置には、リフレッシュスキャン型CRTが主に採
用されており、フリッカ(画面のちらつき)防止の点か
ら60Hz以上のフレーム周波数が用いられるととも
に、画面内情報の移動表示(マウス、アイコン等の移
動)の視認性を良くする上でノン・インターレース方式
が採用されている。このため、このCRTは、表示分解
能が高くなればなるほど高パワーを要し、駆動制御装置
も大型化してコスト高となっている。なお、TVでは動
画表示と駆動制御システムの簡便化の点から、フィール
ド周波数60Hz、フレーム周波数30Hzの1/2イ
ンターレース方式が採用されている。
【0003】近年、このCRTの大型・高パワー化に対
する不便さから、フラットパネルディスプレイに注目が
集まっている。
【0004】現在、フラットパネルディスプレイとして
は、いくつかの方式がある。例えば、ツイストネマチッ
ク液晶の高時分割方式(STN)、その変形である白黒
表示を狙った方式(NTN)、またプラズマ表示方式な
どは、いずれもその画像データ転送方式としてCRTと
同一の方式を採り、その画面変更方式もフレーム周波数
を60Hz以上としたノン・インターレース方式を採
る。この理由は、これらの表示パネルが表示原理上、メ
モリ性を持っていないため、フリッカ防止の点からフレ
ーム周波数60Hz以上のリフレッシュサイクルが必要
であることによる。また、ツイストネマチック液晶の各
画素にスイッチングトランジスタもしくは非線形素子を
作り込む方式(TFT、MIM、TFD方式など)にお
いても、画像情報を保持しておけるのは、最大でも1フ
レーム以内であるため、上記各方式同様に、60Hz以
上のリフレッシュサイクルを必要とする。
【0005】一方、強誘電性液晶表示装置は、一度表示
した画像情報を保持できる(メモリ性)という特徴を有
しているため、上述の各種表示装置をはるかにしのぐ大
画面かつ高精細な表示が可能である。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のような強誘電性液晶表示装置は、その表示パネルが大
画面となると必然的にフレーム周波数が低下し、その結
果として特に動画の視認性が低下するという問題があっ
た。
【0007】上記問題を解決する手法として一ライン走
査時間が短くなるような駆動条件、つまり駆動電圧Vo
pを高くしてフレーム周波数を上げることが考えられる
が、一方、強誘電性液晶表示パネルは、それを長時間駆
動した際、情報表示領域外の枠表示領域(以下、枠表示
部と表現)のように固定パターンを表示する領域におい
て、液晶分子が移動するという現象がある。この液晶分
子の移動現象は駆動電圧Vopに大きく依存し、Vop
が高くなるほど移動現象は顕著となるため、耐久性能上
Vopを高くすることができないという欠点がある。上
記液晶分子の移動に対する対応としては強誘電性液晶の
特性を生かし画面の更新時のみリフレッシュし、更新し
ない時はメモリ状態とする駆動方法が考えられるが液晶
素子のメモリ性は半永久的ではないため、画質上新たな
問題が発生することになる。
【0008】このように、表示パネルの大画面化に伴
い、動画の視認性と耐久性の両方の特性を同時には満足
することができないという問題があった。
【0009】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、強誘電性液晶表示素子に表示さ
れる動画の視認性と耐久性の両立を図った表示装置およ
びその駆動方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、第1に、強誘電性液晶表示素子および該
液晶表示素子を駆動する駆動手段を有する表示装置であ
って、前記液晶表示素子に表示すべき画像情報に変更が
行なわれたことを検出する検出手段と、前記検出手段か
らの検出結果に応じて前記液晶表示素子に表示すべき画
像情報に変更が行なわれた場合は、画像情報に変更が行
なわれない場合よりフレーム周波数が高くなるように、
前記液晶表示素子の駆動条件を変更させる手段とを具備
することを特徴とする表示装置であり、第2に、強誘電
性液晶表示素子および該液晶表示素子を駆動する駆動手
段を有する表示装置の駆動方法であって、前記液晶表示
素子に表示すべき画像情報に変更が行なわれたことを検
出し、該検出結果に応じてフレーム周波数を変更し、前
記液晶表示素子に表示すべき画像情報に変更が行なわれ
た場合にフレーム周波数が高くなるように駆動条件を変
更し、画像情報に変更が行なわれない場合には、上記画
像情報に変更が行なわれた場合と比較してフレーム周波
数が低くなるように駆動条件を変更することを特徴とす
る表示装置の駆動方法である。
【0011】
【0012】本発明の好ましい実施例においては、前記
フレーム周波数が2種類用意されており、前記表示素子
に表示すべき画像情報に変更が行なわれたことが検出さ
れてから、前記液晶表示素子への表示画像が変更後の画
像に更新されるまでのフレームのみ前記液晶表示素子を
高い側のフレーム周波数で駆動し、それ以外は低い側の
フレーム周波数で駆動するようにしている。
【0013】
【作用】本発明によれば、走査電極と情報電極から形成
されたマトリクス電極を備えた一対の基板の間に強誘電
性液晶を挟持してなる強誘電性液晶表示素子からなる表
示パネルを駆動する際、該表示パネルに表示すべき画像
情報に変更が行なわれたことが検出できるようにし、前
記検出結果に応じて表示パネルの駆動条件を制御できる
ようにしている。
【0014】すなわち、画像情報に変更が行なわれない
場合は耐久性を考慮して駆動電圧Vopが低い条件とな
るようにフレーム周波数を低くして駆動し、画像情報に
変更が行なわれた場合は視認性を考慮して高いフレーム
周波数となるように駆動電圧Vopを高くして駆動して
いる。
【0015】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
【0016】図1は本発明の一実施例に係る液晶表示装
置の構成を示す。図1において、1は図2に示すような
走査電極S1 ,S2 ,‥‥,Sm を形成されたガラス基
板と情報電極I1 ,I2 ,‥‥,In を形成されたガラ
ス基板との一対の基板11,11間に強誘電性液晶を挟
持してなる強誘電性液晶表示素子、2は走査電極駆動用
のドライバーICボード、3は情報電極駆動用のドライ
バーICボードである。また、液晶表示素子1におけ
る、12は封止部、13は封口部、14は情報表示領
域、15は枠表示領域である。
【0017】液晶表示素子(液晶パネル)1の仕様を下
記に示す。 情報表示画素数:480(走査電極数)×640(情
報電極数) (図2の電極平面図において、m=480、n=64
0) 液晶:ピリミジン系液晶 相変化 表1のとおり
【0018】
【表1】 −2.8℃ 60.0℃ 79.7℃ 86.1℃ Cryst ⇒ SmC* ⇒ SmA ⇒ Ch ⇒ Iso 自発分極(Ps) 4.8nc/cm2 (40℃) セル厚(一対の基板間の間隔):1.2μm 配向処理 一対の基板11,11(図1参照)に設けたポリイミド
膜をラビング処理し、それらの方向を互いに平行とし
た。ラビングの方向は走査電極に対して平行に行なっ
た。図1において、矢印Aはラビングの方向を示す。
【0019】上記のような液晶表示素子に対し図3に示
した駆動波形の電圧を用いて15本飛び走査方式(1/
15インターレース方式)で、かつ、少なくとも2つの
連続するフィールド走査で走査選択信号を隣合っていな
い走査電極に印加する走査方式を用い、液晶表示素子の
表面温度を40℃とし、素子全面に表示が可能な駆動電
圧Vopと一ライン走査時間1Hの駆動可能領域を測定
した。図4は測定の結果を示すグラフであり、2本の直
線の間が駆動可能領域である。
【0020】上記結果によれば、駆動電圧Vopが10
Vのとき1H(水平走査時間)は120〜130μse
c、駆動電圧Vopが20Vのとき1Hは45〜60μ
secである。本実施例に用いた液晶表示素子の走査電
極数は480本であるから、駆動電圧Vop=10Vの
時、フレーム周波数は約17Hz、Vop=20Vの
時、フレーム周波数は約40Hzとなる。
【0021】上記駆動可能領域内の条件で、図5に示す
ようなカーソル移動の模式パターンを表示し、カーソル
を図5に矢印Bで示すようパネルの上から下へ順次移動
させ、かつ、一定時間ごとにポジ表示とネガ表示を繰り
返すような試験を行ない、移動するカーソルの視認性と
耐久性の確認を行なった。この場合、枠表示は常に白表
示とした。
【0022】なお、カーソルの移動している時間と停止
している時間の比は約1:1とした。
【0023】図5に示す表示パターンにおいて、カーソ
ル移動時およびネガ、ポジ反転時、つまり表示の書換時
はVop=20V、1H=52μsec、フレーム周波
数=40Hzの条件とし、カーソル停止時、つまり表示
パターンを変更しない時はVop=10V、1H=12
5μsec、フレーム周波数=17Hzの条件として、
移動するカーソルの視認性と所定の時間耐久性能の確認
を行なった。
【0024】この結果、視認性、耐久性共に良好な結果
が得られ、表示装置として実用上問題ないという結果が
得られた。
【0025】比較例1 図5に示す表示パターンにおいて、画面の更新時および
更新しない時共にVop=10V、1H=125μse
c、フレーム周波数=17Hzの条件で実施例と同様に
移動するカーソルの視認性の確認と所定の時間耐久性能
の確認を行なった。
【0026】この結果、耐久性は良好であったが、フレ
ーム周波数が低いためカーソル移動時の表示がバラケて
見えるという現象が発生し、実用上問題となる結果であ
った。
【0027】比較例2 図5に示す表示パターンにおいて、画面の更新時および
更新しない時共にVop=20V、1H=52μse
c、フレーム周波数=40Hzの条件として実施例と同
様に移動するカーソルの視認性の確認と所定の時間耐久
性能の確認を行なった。この結果は、比較例1とは反対
に画面更新時の視認性は良好な結果が得られた。耐久後
図6に示すような表示素子上部の枠表示部の一部61,
62が黄色く色づくという現象が認められた。これは、
枠表示を常に白で固定表示したため液晶分子が移動し、
セル厚が厚くなったことによる。従って、比較例1と同
様に実用上問題があるという結果であった。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
面表示更新時にフレーム周波数が早くなるように駆動条
件を設定し、画像表示に更新がない場合には、フレーム
周波数を遅くするような駆動制御を行なうことによっ
て、動画の視認性、耐久性共に実用上問題のない表示装
置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る強誘電性液晶表示素
子の平面図である。
【図2】 図1に用いた液晶表示素子の電極の平面図で
ある。
【図3】 図1の液晶素子の駆動に用いた駆動電圧波形
図である。
【図4】 図3の駆動電圧波形を用い、図1に示す表示
素子を駆動した時の駆動電圧と一ライン走査時間との関
係図である。
【図5】 実施例および比較例で用いた表示パターン図
である。
【図6】 比較例2の耐久試験後の液晶素子の平面図で
ある。
【符号の説明】
1:強誘電性液晶表示素子、2:走査電極用ドライバー
ICボード、3:情報電極用ドライバーICボード、1
1:ガラス基板、12:封止部、13:封口部、14:
情報表示領域、15:枠表示領域、S1 ,S2 ,‥‥,
m :走査電極、I1 ,I2 ,‥‥,In :情報電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 平5−508244(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 505 - 580 G09G 3/36

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強誘電性液晶表示素子および該液晶表示
    素子を駆動する駆動手段を有する表示装置であって、前
    記液晶表示素子に表示すべき画像情報に変更が行なわれ
    たことを検出する検出手段と、前記検出手段からの検出
    結果に応じて前記液晶表示素子に表示すべき画像情報に
    変更が行なわれた場合は、画像情報に変更が行なわれな
    い場合よりフレーム周波数が高くなるように、前記液晶
    表示素子の駆動条件を変更させる手段とを具備すること
    を特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動条件を変更させる手段は、前記
    駆動条件として2種類のフレーム周波数を設定可能であ
    り、前記検出手段が前記液晶表示素子に表示すべき画像
    情報に変更が行なわれたことを検出してから、前記液晶
    表示素子への表示画像が変更後の画像に更新されるまで
    の間を、前記液晶表示素子を高い側のフレーム周波数で
    駆動し、それ以外を低い側のフレーム周波数で駆動する
    手段を有する請求項1記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 強誘電性液晶表示素子および該液晶表示
    素子を駆動する駆動手段を有する表示装置の駆動方法で
    あって、前記液晶表示素子に表示すべき画像情報に変更
    が行なわれたことを検出し、該検出結果に応じてフレー
    ム周波数を変更し、前記液晶表示素子に表示すべき画像
    情報に変更が行なわれた場合にフレーム周波数が高くな
    るように駆動条件を変更し、画像情報に変更が行なわれ
    ない場合には、上記画像情報に変更が行なわれた場合と
    比較してフレーム周波数が低くなるように駆動条件を変
    更することを特徴とする表示装置の駆動方法。
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