JP3483291B2 - 液晶素子の駆動方法および駆動装置ならびにそれらを用いた表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メモリ効果をもつ液晶
素子の駆動方法および装置ならびにこれらの素子および
装置を備えた表示装置に関し、特に走査信号線と情報信
号線をマトリクス状に配し、走査信号および情報信号を
各々印加して駆動することにより映像情報を表示するた
めの液晶素子であって、その液晶がメモリ性を有してい
る液晶素子の駆動方法および装置ならびにそれらを有す
る液晶表示装置に関する。このような表示装置は、テレ
ビ受像機、ビデオカメラのビューファインダー、コンピ
ュータの端末用モニター等の表示装置、あるいは光バル
ブをもつプロジェクター等の表示装置として用いられ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりコンピュータ端末表示装置とし
ては、リフレッシュスキャン型ＣＲＴが主に使用されて
おり、フリッカ（画面のちらつき）防止の点から６０Ｈ
ｚ以上のフレーム周波数が採用されている。そして画面
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も採用され
ている。このため、表示分解能が高くなればなるほど高
パワーを要し、駆動制御部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
簡便化の点からインターレース方式で、フィールド周波
数６０Ｈｚ、フレーム周波数３０Ｈｚとなっている。

【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）、または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、その画面更新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、強誘電性液晶を用いた表示装置は、
一度表示した画像情報を保持できるという特徴（メモリ
性）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。しかし、
低フレーム周波数駆動であるが故に、マン・マシンイン
ターフェイスの表示装置に対応するためには、メモリ性
を活かした部分書き換え走査（画像情報の変化した走査
線のみ走査（駆動）する）方式が必要である。この部分
書換走査方式に関しては、例えば神辺らの米国特許第
４，６５５，５６１号公報などで提案された方式を基
に、本発明者らが提案した、特開昭６３−２８５１４１
号公報、あるいは特開昭６３−６５４９４号公報等にお
ける、メモリ性を持った表示装置において高解像度表示
を行うための「低フレーム周波数駆動（マルチインター
レース走査）＋部分書換走査」なる方法によって実現が
試みられている。

【０００６】また、特開平５−２７７１６号公報などに
より画像情報変更がある場合には部分書換を行ない、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、消費電力の軽減お
よび耐久性の向上を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、これまで
の液晶表示素子の駆動制御方法においては、画像情報に
変更があったとき部分書換走査を行い、変更のないとき
には マルチインターレース等による全画面リフレッシュ走
査を続けるか、 信号の印加をやめてメモリ表示を行うか、 のいずれかを行っていた。

【０００８】しかしながら、の全画面リフレッシュ走
査においては、長時間同一の画像を表示することにより
画質が劣化する場合がある。それを改善できるのメモ
リ表示方式においては、駆動時とメモリ表示時のコント
ラストが異なるため、駆動手段の切換時にちらつきを生
じてしまう場合がある。

【０００９】本発明は、上述した技術課題に鑑みてなさ
れたもので、表示装置において、コントラストの変動を
抑制し、かつ画質劣化を少なくすることを目的とする。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
め 、本発明の一態様によれば、走査電極群と情報電極群
によってマトリクス状に画素を構成する液晶表示パネル
と、液晶表示パネル内に配置され、走査電極群と情報電
極群を介して印加される電場により駆動される液晶と、
液晶表示パネルで表示すべき画像情報を記憶する画像情
報記憶回路と、画像情報記憶回路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
情報信号を印加する駆動手段と、液晶表示パネルの表示
を液晶に電圧を加えずに保持するメモリ表示手段と、画
像情報記憶回路に記憶されている画像情報が変更された
ことを検出する変更検出回路と、変更検出回路による検
出結果に応じて、液晶を駆動手段による通常表示状態と
メモリ表示手段によるメモリ表示状態とに切り換えると
ともに、表示状態を切り換える際、所定の切り換え期間
をかけて液晶への印加波形を徐々に変化させる駆動制御
回路とを具備することを特徴とする。ここで、前記駆動
制御回路が前記切り換え期間内に駆動波形の振幅または
パルス幅を変化させるとよい。

【００１６】

【作用】以下、本発明を具体例について説明するが、本
発明は、本発明の目的が達成されるものであればよく、
種々の構成要素が代替物や均等物へ置換されたものであ
ってもよい。

【００１７】図１は、本発明の具体例を示す表示装置の
ブロック図である。同図において、１８は表示素子とし
ての液晶とマトリクス電極を含み多数の画素を有する液
晶表示パネルである。１１１は表示素子１８用の駆動装
置であり、リフレッシュ走査および非リフレッシュ走査
を選択的に行うことのできる走査回路を含んでいる。１
１２は駆動装置１１１用の制御装置であり、ＣＰＵの制
御の下でリフレッシュ走査を行うモードと非リフレッシ
ュ走査を行うモードとを選択するために２つの信号ＣＳ
１またはＣＳ２を選択的に駆動装置１１１に供給する。
１１３は、上記モードを選択するための基準となる信号
を発生するモード選択信号発生回路であり、表示すべき
画像情報を格納するメモリ（ＶＲＡＭ）を有し、該メモ
リの格納情報に変更があるか否かを検出し、検出信号を
ＣＰＵに供給する。１１４は、表示すべき画像情報を発
生する信号源であり、イメージセンサーやアプリケーシ
ョンプログラムの実行されるコンピュータなどを含む。

【００１８】図２は、図１の表示装置の駆動制御方法を
説明するためのフローチャートである。

【００１９】リフレッシュ走査により表示が行なわれる
場合、例えば１フレーム毎に表示すべき情報に変更があ
るか否かを確認する（ＳＳ２）。変更があればステップ
ＳＳ１に戻り、リフレッシュ走査を行って新たな画像情
報を表示する。変更がなければステップＳＳ３に進み、
画素のメモリ効果を利用して、表示されている画像を実
質的に変更せずに保持する。

【００２０】本発明においては、ステップＳＳ３におい
て、マトリクス電極に信号を供給して画素の液晶分子の
状態を若干変化させる。つまり、画素の液晶に電界が加
わることで、画素の透過率が変化する。但しこの透過率
の変化によっても表示状態は実質的に変化しないよう
に、印加する信号のパルス幅、振幅、周波数等を選択設
計しておく。具体的には、強誘電性液晶の場合は、双安
定状態の一方にある液晶分子の配向状態を変えることは
ないが、分子が揺らぐような信号を与える。アクティブ
マトリクスによるメモリ効果をもつ画素の場合には、共
通電極の電位を若干変動させた後、元に戻すような信号
を加える。

【００２１】以上のシーケンスは、全画素の表示状態の
変更を前提に述べたが、画面の一部分の表示状態に着目
してなされてもよい。

【００２２】従来の駆動方法においては、ステップＳＳ
３の場合には、画素に電界が印加されなかったために、
ステップＳＳ１のリフレッシュ走査のときのコントラス
トや輝度と、ステップＳＳ３の時のコントラストや輝度
との間の差が大きすぎて、モードの変更によるチラツキ
が表示画面上で目立ってしまっていた。これに対して本
発明では、上述した信号を印加することで差を小さくで
きる。すなわち、本発明によれば、通常のリフレッシュ
走査時と、メモリ効果を利用した非リフレッシュ走査時
との間のコントラストや輝度の差が小さくなり、良好な
表示品位が得られる。

【００２３】本発明に用いられる液晶としては、単純マ
トリクス型の場合は強誘電性を示すスメクチック液晶、
アクティブマトリクス型の場合にはネマチック液晶が用
いられる。

【００２４】また、液晶を挟持する一対の基板内面と液
晶分子とのなす角であるプレチルト角が２０°以下、よ
り好ましくは１５°以下、最適には５°以下とできるだ
け小さくなるように液晶材料と配向膜とを選択すること
がセル厚変動防止のためにも好ましい。

【００２５】

【実施例１】本発明の実施例１において、通常は、部分
書換走査またはマルチインターレースによる全画面リフ
レッシュ走査等により、刻々と変化する画像情報に応じ
た画像表示（通常表示）が行なわれる。しかし、変更検
出手段による検出結果から一定期間画像情報が変更され
ないことが判明した場合等においては、駆動制御手段
は、所定の切り換え期間の後、メモリ表示を行なわせ
る。その後、変更検出手段が画像情報が変更されたこと
を検出した場合等においては、駆動制御手段は、所定の
切り換え期間の後、走査信号および情報信号の印加を再
開させ、それにより通常表示が再び行なわれる。通常表
示からメモリ表示に切り換えるときには前記切り換え時
間内で駆動波形による液晶分子の振動を徐々に抑え、メ
モリ表示から通常表示に切り換えるときには液晶分子を
徐々に振動させる。これにより、画質劣化の原因となる
同一画像表示期間が短縮され、画質劣化が防止されて、
装置の信頼性が高められる。そして、駆動手段の切換時
にちらつきを生じることなく、さらに消費電力を軽減す
ることができる。

【００２６】図３は本発明の実施例１に係る表示装置の
構成を示すブロック図である。図中、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。制御回路
４０において、２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、３はデータバッファ、４はホス
トＣＰＵと制御回路内のプロセッサとのインターフェイ
ス回路であるところのホストインターフェイス、５はＶ
ＧＡのレジスタ等をサポートする専用ＬＳＩ、６は描画
やデータ転送を行うグラフィックスプロセッサ、９は表
示情報を記憶するビデオメモリ、７はビデオメモリ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、８はビデオメモリ９への制御信号を発生
するメモリコントローラ、１０はグラフィックスプロセ
ッサ６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、１１は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イスである。

【００２７】さらに、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および
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、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、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、
３１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。

【００２８】ＦＬＣディスプレイユニット５０におい
て、１２はディスプレイ制御回路４０とのインターフェ
イスや、セグメントおよ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５０全体の制御を行うデ
ィスプレイコントローラ、１３は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、１４は１ライン分のビデオデータを記
憶するラインメモリ、１５はラインメモリ１４にあるビ
デオデータに従って表示パネル１８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、１８は強誘電性液晶を用いた表示パネル、１６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、１７は選択された走査線（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、３３および３６はそれぞれセグメントおよびコモ
ン各ドライバへの制御線である。

【００２９】図３において、ドライバ１５，１７は図１
の駆動装置１１１に、コントローラ１２は制御装置１１
２に、制御回路４０はモード選択信号発生回路１１３に
対応づけることができる。

【００３０】次に、図３の装置における画面表示の基本
動作について説明する。まず、ホストＣＰＵが表示画面
の更新を行う場合、すなわち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。

【００３１】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、
本実施例における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。例えば直線を
表示する様なケースでは、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始点
終点等の必要な情報を与える。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、ＢＩＯ
Ｓ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ＶＧＡ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。

【００３２】アクセスサンプリングカウンタ７は、ビデ
オメモリ９へのアクセス状態を監視し、ある定められた
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。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。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ているため、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。

【００３３】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３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５
０に出力される。このとき、グラフィックスプロセッサ
６が与えられた描画コマンドから応答性の要求されるデ
ータすなわ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。ＦＬＣデ
ィスプレイユニット５０内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３５は走査電極駆動回路（１
６，１７）のラインアドレスデコーダ１６に、ビデオデ
ータ３４は情報電極駆動回路（１３〜１５）のシフトレ
ジスタ１３にそれぞれ転送する。

【００３４】走査電極駆動回路の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
の走査線を選択する。コモンドライバ１７は選択された
走査線（走査電極）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。一方、情報電極駆
動回路のシフトレジスタ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、１水平走査期間の間保持する。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。このように、通常操作時の表示パネ
ルへの書き込み動作は、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。

【００３５】次に、ホストＣＰＵが一定時間以上表示画
面の更新を行わない場合について説明する。この場合
は、アクセスサンプリングカウンタ７からの通知信号３
２によってＦＬＣディスプレイパネルをディスプレイ上
の表示がちらつきを生じずにメモリ状態になるようパネ
ル１８への駆動信号を変更する。

【００３６】ここで、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
レイユニット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。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６
４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。ＦＬＣ
ディスプレイパネルの標準的な水平走査時間を仮に１０
０μｓ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２７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１２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。

【００３７】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（信号３３および３６内に含ま
れている）を送る。この期間、走査信号は、図４（ｃ）
に示すＶｃを保っている。すなわち、走査終了後、セグ
メントドライバ１５の全ビットが図４（ｄ）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。

【００３８】次に非リフレッシュ走査によるメモリ状態
から通常駆動状態へ復帰するときの動作を説明する。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。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
モン両ドライバへの駆動波形変更信号３３および３６を
ネゲートすることによって、通常駆動状態すなわち上述
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。

【００３９】図４（ａ）〜（ｄ）は、表示パネル１８が
メモリ状態に移行し、そして通常駆動状態に復帰すると
きの走査電極群に印加する走査信号（駆動波形）と情報
電極群に印加する情報信号（駆動波形）を示したもので
ある。図５は図４で示した波形のタイミングチャートを
示す。図４（ａ）はコモンドライバ１７から出力される
走査電極駆動波形を示し、図４（ｂ）はセグメントドラ
イバ１５から出力される情報電極駆動波形を示す。図４
（ａ）に示す走査電極駆動波形は、正電界側の消去パル
ス（電圧レベル：Ｖ１）で１度１本の走査ライン上の全
画素を消去した後、負電界側の書き込みパルス（電圧レ
ベル：Ｖ２）で書き込みを行う。ここで、書き込みパル
スは図４（ｂ）に示す情報電極駆動波形（電圧レベル：
Ｖ３，Ｖ４）と同期しており、それらの合成波形が書き
込みしきい値を越えると消去状態からもう一方の状態に
転移し、しきい値を越えない場合には、消去状態が保持
される。このようにして選択期間（水平走査期間）内に
明暗２つの状態を書き分けこれを全走査ラインに対して
繰り返すことにより、所望の表示を得る。通常走査駆動
出力が停止された後、メモリ状態に入るために、コモン
およびセグメントドライバの出力波形を、それぞれ図４
（ｃ）および（ｄ）に示す通り、走査電極にはＶｃレベ
ルを、情報電極には連続した両極性パルス（電圧レベ
ル：Ｖ６，Ｖ７）を印加することで表示パネルの輝度を
保持する。

【００４０】メモリ状態に入る際に、通常走査時と同程
度の輝度およびコントラストを保ちつつ消費電力を軽減
するためには、図４の（ｂ）と（ｄ）に示す波形の関係
が次の式を満たしていることが望ましい。

【００４１】

【数１】

【００４２】但し、低電圧で駆動する場合や低温度下で
駆動する場合のように液晶の応答時間が遅い場合には次
のようにした方が、輝度およびコントラストをより良く
保つことができる。

【００４３】

【数２】

【００４４】このときの消費電力は、通常走査時に比
べ、

【００４５】

【数３】 倍になっている。

【００４６】従来、電圧レベルＶ１〜Ｖ５を供給してい
た電源（定電圧源）内での抵抗分割比を変えることによ
り、容易に電圧レベルＶ６、Ｖ７を供給できるので、本
実施例ではメモリ状態に移向した時の駆動波形として矩
形波を用いた。このかわりの駆動波形として正弦波など
を用いてもよく、その際には別に電源（交流電源）を用
意し、ちらつきを生じないように振幅を調整すればよ
い。

【００４７】図６および７はそれぞれ、本実施例におけ
る通常走査時の明状態および暗状態の非選択画素に印加
されるその電圧と光学応答であり、図８および９はそれ
ぞれ、本実施例におけるメモリ表示時の明状態および暗
状態の画素に印加される電圧とその光学応答である。こ
のとき、図４の波形においてはＶ１＝１４ｖ、Ｖ２＝−
１４ｖ、Ｖ３＝６ｖ、Ｖ４＝−６ｖ、Ｖ５＝６．６ｖ、
Ｖ６＝３ｖ、Ｖ７＝−３ｖ、Ｖｃ＝０ｖ、△Ｔ＝２５μ
ｓｅｃ、△Ｔ１＝５０μｓｅｃ、△Ｔ２＝５０μｓｅｃ
であり、明状態および暗状態では測定レンジを変えてあ
る。

【００４８】一方、図１０および１１はそれぞれ、電圧
無印加時（従来のメモリ表示時）の明状態および暗状態
の電圧と光学応答である。電圧無印加時の暗状態を０
％、明状態を１００％として平均輝度を計算した。結果
を表１に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】本発明者が測定したところ、本実施例に用
いたＦＬＣディスプレイユニットでは、ちらつきを感じ
る輝度の差が表示状態と周囲の明るさによって大きく異
なることが確認された。そして、周囲の明るさが約５０
０ルクスのとき、表示状態が明状態ならば約５％以上、
暗状態ならば約０．５％以上の輝度差があるとちらつき
を感じることがわかった。

【００５１】従来は、暗状態で通常走査からメモリ表示
に切り換わるとちらついていたが、本実施例では、輝度
差が明状態で１．６％、暗状態で０．１％であり、実質
的に輝度差、すなわちちらつきが生じていない。

【００５２】なお、本実施例に使用した液晶は、カイラ
ルスメクチック相において強誘電性を示すピリミジン成
分を含むもので、次の表に示す特性を有する。

【００５３】

【表２】

【００５４】以上のように、上記リフレッシュ走査時に
おける走査非選択期間の輝度と非リフレッシュ走査時の
輝度との日が０．９５〜１．０５の範囲内であり、さら
には液晶を強誘電性液晶とするのが好ましい。

【００５５】以上説明したように本実施例によれば、画
像情報が変更されたことを検出する手段と、その検出結
果に応じて表示を保持し、駆動手段を切り換える手段と
を具備するようにしたため、一定時間以上画像情報の変
更がない場合等において、表示画面を保持することがで
き、かつ消費電力を低減させ、また、装置の信頼性を向
上させることができる。

【００５６】

【実施例２】本発明の実施例２において、通常は、部分
書換走査またはマルチインターレースによる全画面リフ
レッシュ走査等により、刻々と変化する画像情報に応じ
た画像表示が行われる。しかし、変更検出手段による検
出結果から一定期間画像情報が変更されないことが判明
した場合等においては、駆動制御手段は、表示パネル上
の表示を保持したまま通常駆動時と同程度の輝度を与え
る波形を印加し、その後、変更検出手段が画像情報が変
更されたことを検出した場合等においては、駆動制御手
段は、走査信号および情報信号の印加を再開させ、それ
により通常の表示が再び行われる。これにより、画質劣
化の原因となる同一表示期間が短縮され、画質劣化が防
止されて、装置の信頼性が高められる。そして、駆動手
段の切換時にちらつきを生じることなく、さらに消費電
力を軽減することができる。

【００５７】本発明の実施例２に係る表示装置の構成
は、図３のブロック図に示す実施例１のものと同じであ
る。また、ホストＣＰＵ（不図示）が表示画面の更新を
行う場合の動作も上述の実施例１と同じである。

【００５８】次に、ホストＣＰＵが一定時間以上表示画
面の更新を行わない場合について説明する。この場合
は、アクセスサンプリングカウンタ７からの通知信号３
２によってＦＬＣディスプレイパネルをディスプレイ上
の表示がちらつきを生じずにメモリ状態になるようパネ
ル１８への駆動信号を変更する。アクセスサンプリング
カウンタ７の動作も実施例１と同じである。すなわち、
アクセスサンプリングカウンタ７は、所定の検出時間の
間ビデオメモリ９へのアクセスが発生しなかったとき、
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１２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。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。

【００５９】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
に対しメモリ表示信号（信号３３および３６内に含まれ
ている）を送る。その後、通常駆動状態への切換動作を
開始するまでの期間、コモンドライバ１７の出力（走査
信号）は、図１２（ｂ）に示すＶｃを保っている。一
方、セグメントドライバ１５は、全ビットが図１２
（ｄ）に示す波形を出力している。ディスプレイコント
ローラ１２はさらに、所定の切り換え期間を通じてセグ
メントドライバ１５の出力（図１２（ｄ）の情報信号）
を、電圧Ｖ６はＶ３からＶｃへ、電圧Ｖ７はＶ４からＶ
ｃへ変化させ、切り換え期間後にＶｃとする。この様子
を図１３に示す。

【００６０】次にメモリ表示状態から通常駆動（通常表
示）状態へ復帰するときの動作を説明する。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。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
ドライバへの駆動波形変更信号３３および３６をネゲー
トする。そして、所定の切り換え期間をかけて図１２
（ｄ）の電圧Ｖ６をＶｃからＶ３へ、電圧Ｖ７をＶｃか
らＶ４へ変化させ、この切り換え時間が終了すると、コ
モンドライバ１７およびセグメントドライバ１５から通
常の駆動波形を出力し、通常駆動状態すなわち上述の
「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。この様子を図１４に示す。

【００６１】図１２（ａ）〜（ｃ）は、通常駆動時に各
電極に印加する駆動波形を示す。図１２（ａ）はコモン
ドライバ１７から出力される走査選択波形を示し、図１
２（ｂ）は走査非選択波形を示す。図１２（ｃ）はセグ
メントドライバ１５から出力される情報波形を示す。図
１２（ａ）に示す走査選択波形は、正電界側の消去パル
ス（電圧レベル：Ｖ１）で１度１本の走査ライン上の全
画素を消去した後、負電界側の書き込みパルス（電圧レ
ベル：Ｖ２）で書き込みを行う。ここで、書き込みパル
スは図１２（ｃ）に示す情報波形（電圧レベル：Ｖ３，
Ｖ４）と同期しており、それらの合成波形が書き込みし
きい値を越えると消去状態からもう一方の状態に転移
し、しきい値を越えない場合には消去状態が保持され
る。このようにして選択期間（水平走査期間）内に明暗
２つの状態を書き分け、これを全走査ラインに対して繰
り返すことにより、所望の表示を得る。また、走査非選
択波形はＶｃレベルを保持している。

【００６２】図１２（ｄ）は切り換え期間にセグメント
ドライバ１５から印加する出力波形である。なお、コモ
ンドライバ１７は、切り換え期間およびメモリ表示期間
中、図１２（ｂ）の走査非選択波形と同じＶｃレベルを
出力する。前述したように、切り換え期間中は、電圧Ｖ
６およびＶ７が変化し、液晶分子の振動の度合いを変化
させて通常駆動とメモリ表示の切り換え時に生じるちら
つきを解消あるいは軽減する。

【００６３】図１３は通常駆動からメモリ表示へ切り換
える際のタイミングチャート、図１４はメモリ表示から
通常駆動へ切り換える際のタイミングチャートである。

【００６４】図１５（ａ）は図３の装置において通常用
いられる電源回路の一例を示す。図１５（ｂ）は電圧レ
ベルＶ６をＶ３レベルとＶｃレベルとの間の電位で変化
させるための回路を示す。図１５（ａ）に示すＶ３（例
えば＋５ｖ）レベルの出力回路の入力電圧＋５ｖに代え
てＤＡコンバータ（不図示）の出力ＤＡＯＵＴを反転し
たものを入力する。ＤＡＯＵＴは、メモリ表示信号から
遅れて立ち上がりおよび立ち下がりする信号であり、Ｄ
ＡＯＵＴの電位が変化することによりＶ６の電圧も変化
する。電圧レベルＶ７もＶ６と同様の構成でＶ４とＶｃ
の間の電位を変化する。

【００６５】図１２に示す波形において、Ｖ１＝１４
ｖ、Ｖ２＝−１４ｖ、Ｖ３＝６ｖ、Ｖ４＝−６ｖ、Ｖ５
＝６．６ｖ、Ｖｃ＝０ｖ、△Ｔ＝２５μｓｅｃに設定
し、通常駆動時とメモリ表示時の輝度を測定したところ
表１の結果となった（表１において測定値は、メモリ表
示時の暗状態を０％、明状態を１００％として規格化し
てある）。

【００６６】

【表３】

【００６７】本発明者が測定したところ、本実施例に用
いたＦＬＣディスプレイユニットでは、ちらつきを感じ
る輝度の差が表示状態と周囲の明るさによって大きく異
なることが確認された。そして、周囲の明るさが約５０
０ルクスのとき、表示状態が明状態ならば約５％以上、
暗状態ならば約０．５％以上の輝度差があるとちらつき
を感じることがわかった。したがって、上記の条件で通
常駆動し、突然駆動を停止すると、つまり切り換え期間
無しにメモリ表示状態に切り換えると、暗表示の部分に
ちらつきを生じていた。

【００６８】しかしながら、本発明に従って、切り換え
期間を２０ｍｓｅｃ設け、Ｖ６およびＶ７の電位を徐々
に変化させると、暗表示部分のちらつきは生じなかっ
た。また、メモリ表示状態から通常駆動状態に切り換え
る際も切り換え期間を２０ｍｓｅｃ設けることでちらつ
きは生じなかった。

【００６９】なお、本実施例に使用した液晶は実施例１
と同じである。

【００７０】

【実施例３】図１６は本発明の実施例３に係る表示装置
における通常駆動状態からメモリ表示状態に切り換わる
際のタイミングチャートを示す。本実施例は上記実施例
２が電圧Ｖ６およびＶ７を切り換え期間内で徐々に変化
させていたのに対し、電圧Ｖ６およびＶ７はそれぞれＶ
３およびＶ４のまま一定とし、代わりにこれらの電圧の
パルス幅を徐々に変化させるようにしたものである。同
時に周波数も徐々に大きくなっている。本実施例の構成
は、Ｖ６およびＶ７を発生するための電圧回路を取り除
いた他は上記実施例２と同じである。

【００７１】本実施例において、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、セグメントおよびコモン両ドライバに対しメモリ表
示信号を送る。この後、通常駆動状態への切換動作が開
始されるまでの期間、コモンドライバ１７の出力はＶｃ
レベルを保っている。一方、セグメントドライバ１５
は、図１２（ｃ）に示す波形を出力している。このとき
切り換え期間を通じてΔＴの幅を徐々に短くしていくこ
とにより、液晶分子の振動の度合いを変化させていく。
そして、ΔＴの幅が５μｓｅｃになったところでセグメ
ントドライバ１５の出力もＶｃにし、メモリ表示を行
う。

【００７２】メモリ表示から通常駆動に切り換えるとき
は、切り換え期間内にΔＴの幅を５μｓｅｃから徐々に
広げていく。そして、通常駆動時と同じ幅になったとこ
ろでタイミングをはかって走査信号をコモンドライバ１
７から出力する。この様子を図１７に示す。このように
ΔＴの幅を変える場合も実施例２と同様にちらつきは生
じなかった。

【００７３】以上説明したように本実施例によれば、画
像情報が変更されたことを検出する手段と、その検出結
果に応じて表示を保持し、表示状態を通常駆動表示とメ
モリ表示とに切り換え、かつ表示状態切り換え時に切り
換え期間を設けて駆動信号を徐々に変化させるようにし
たため、一定時間以上画像情報の変更がない場合等にお
いて、ちらつきを生じることなく表示画面を保持するこ
とができ、かつ消費電力を低減させ、また、装置の信頼
性を向上させることができる。

【００７４】

【発明の効果】そして、以上説明したように、本発明に
よれば、通常のリフレッシュ走査時と、メモリ効果を利
用した非リフレッシュ走査時との間のコントラストや輝
度の差が小さくなり、良好な表示品位が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施態様に係る表示装置のブロッ
ク図である。

【図２】 図１の装置の駆動制御方法を説明するための
フローチャートである。

【図３】 本発明の一実施例に係る表示装置のブロック
図である。

【図４】 図３の装置で用いた駆動波形を示す図であ
る。

【図５】 図３の装置において表示パネルをメモリ状態
に制御するときのタイミングチャートである。

【図６】 図３における表示パネルを明状態にし図４
（ｂ）の波形を印加したときの光学応答を示す図であ
る。

【図７】 図３における表示パネルを暗状態にし図４
（ｂ）の波形を印加したときの光学応答を示す図であ
る。

【図８】 図３における表示パネルを明状態にし図４
（ｄ）の波形を印加したときの光学応答を示す図であ
る。

【図９】 図３における表示パネルを暗状態にし図４
（ｄ）の波形を印加したときの光学応答を示す図であ
る。

【図１０】 図３における表示パネルを明状態にし電圧
を印加しないときの光学応答を示す図である。

【図１１】 図３における表示パネルを暗状態にし電圧
を印加しないときの光学応答を示す図である。

【図１２】 図３の装置で用いた別の駆動波形を示す図
である。

【図１３】 図３の装置において表示状態を通常表示か
らメモリ表示に切り換えるときの別のタイミングチャー
トである。

【図１４】 図３の装置において表示状態をメモリ表示
から通常表示に切り換えるときの別のタイミングチャー
トである。

【図１５】 図３の装置で用いられる電源回路の一例の
回路図である。

【図１６】 実施例３において表示状態を通常表示から
メモリ表示に切り換えるときのタイミングチャートであ
る。

【図１７】 実施例３において表示状態をメモリ表示か
ら通常表示に切り換えるときのタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

５：ＶＧＡサポートＬＳＩ、６：グラフィックスプロセ
ッサ、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：ライナドレスデコーダ、１７：コモンドラ
イバ、１８：表示パネル、４０：制御回路、５０：ＦＬ
Ｃディスプレイユニット、１１１：駆動装置、１１２：
制御装置、１１３：モード選択信号発生回路、１１４：
画像情報信号源。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/133 560 G09G 3/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査電極群と情報電極群によってマトリ
   クス状に画素を構成する液晶表示パネルと、液晶表示パ
   ネル内に配置され、走査電極群と情報電極群を介して印
   加される電場により駆動される液晶と、液晶表示パネル
   で表示すべき画像情報を記憶する画像情報記憶回路と、
   画像情報記憶回路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印加
   する駆動手段と、液晶表示パネルの表示を液晶に電圧を
   加えずに保持するメモリ表示手段と、画像情報記憶回路
   に記憶されている画像情報が変更されたことを検出する
   変更検出回路と、変更検出回路による検出結果に応じ
   て、液晶を駆動手段による通常表示状態とメモリ表示手
   段によるメモリ表示状態とに切り換えるとともに、表示
   状態を切り換える際、所定の切り換え期間をかけて液晶
   への印加波形を徐々に変化させる駆動制御回路とを具備
   することを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記駆動制御回路が前記切り換え期間内
   に駆動波形の振幅を変化させることを特徴とする、請求
   項１記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記駆動制御回路が前記切り換え期間内
   に駆動波形のパルス幅を変化させることを特徴とする、
   請求項１記載の表示装置。