JPH01112222A

JPH01112222A - 表示装置

Info

Publication number: JPH01112222A
Application number: JP27112087A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sugano; 英雄菅野; Yuji Inoue; 裕司井上; Atsushi Mizutome; 敦水留
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1989-04-28
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2728876B2; AU7807491A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕本発明は、駆動装置に関し、特に強誘電性液晶パネルの
駆動電圧発生装置に関する。

〔先行技術の説明〕

マルチプレクシング駆動を採用したＴＮ　（Ｔｗｉｓｔ
ｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶パネルの駆動電圧発生装
置は、第５図に示す様に駆動部の電源電圧Ｖ。とＶＳＳ
との間に、複数の抵抗Ｒ１とＲ２（但しＲ１≠Ｒ２）を
直列に接続し、電位ｖ１（Ｖ　Ｄ、−Ｖ　ｓｓ）並びに
複数の抵抗Ｒ７とＲ２による分圧値で決定される電位Ｖ
２　、Ｖａ　、Ｖ４゜■５及び■６を発生する様に設計
されている。

そして、走査電極駆動部には、電位Ｖ、、Ｖ２゜■５及
びＶ６が供給され、情報電極駆動部には、電位ｖ１．ｖ
２．Ｖ３及びｖ４が供給される。

走査電極駆動部では、奇数フレーム時に、電位■、の走
査選択パルスと電位ｖ５の走査非選択パルスが走査電極
に出力され、偶数フレーム時に、電位レベル■ｓ、ｌを
基準にして、電位■、とｖ５に対して逆極性の電位Ｖ２
の走査選択パルスと電位Ｖ６の走査非選択パルスが走査
電極に出力される。又、情報電極駆動部では、奇数フレ
ーム時の走査選択パルス電位ｖ１の印加と同期して、電
位■２の情報選択パルスと電位■３の情報非選択パルス
が情報電極に出力され、さらに偶数フレーム時の走査選
択パルス電位ｖ２の印加と同期して、電位レベルＶ　ｓ
ｓを基準にして、電位Ｖ２とＶ３に対して、逆極性の電
位Ｖ１の情報選択パルスと電位ｖ４の情報非選択パルス
が情報電極に出力される。

又、第５図中のＲｖ↓は、印加電圧可変用トリマーで、
表示パネルのコントラスト調整に用いることができる。

この印加電圧可変用トリマーＲｖを調整することによっ
て、電位レベルＶ２〜．ｖ６は電位レベル■１を最上位
として伸縮し、液晶印加電圧を可変することができる。

走査電極駆動部と情報電極駆動部には、電源電圧（ｖ　
ｎｏ−ｖ　ｓｓ）が加えられ、選択時の液晶画素への印
加電圧は（Ｖ、−Ｖ２）となり、液晶画素への最大印加
電圧は、駆動部の耐圧に依存することになる。

一方、強誘電性液晶パネルの駆動を行うにあたり、種々
の駆動法が提案されている。例えば、特開昭５９−１９
３４２６号公報や特開昭６０−３３５３５号公報におい
てでは、第６図に示す様に、走査電極駆動部および情報
電極駆動部が走査非選択信号電圧Ｖ。を中心にＶ、：Ｖ
２　：Ｖ３　：Ｖ４＝２：２：１：１の固定比率をもっ
た電位関係の駆動波形を出力する（但し、ＶｌとＶ２並
びにＶ３とｖ４は、それぞれ電圧Ｖ。を基準にして逆極
性である。）。走査選択信号電圧の振幅は（Ｖ、−Ｖ２
）であり、情報選択又は非選択信号電圧の振幅は（■３
−Ｖ４）、つまり（■１−Ｖ２）／２である。ここで、
前述のＴＮ型液晶パネルの駆動のように電圧■１を最上
位電位とじて固定して、分圧値ｖ３．ｖ、、ｖ４．ｖ２
を発生させ、これらの電圧レベルで強誘電性液晶を駆動
する事を考えると、画素に印加できる最大印加電圧は（
Ｖ、−Ｖ４）となる。具体的には、ＶＤＤ−ｖｓｓ−２
２■とすると、Ｖ、＝２２Ｖ、Ｖ３＝１６．５Ｖ、ＶＣ
＝１１Ｖ、Ｖ４＝５．５Ｖ。

■２−０■となり、画素への最大印加電圧は、（Ｖ、　
−Ｖ、）＝１６．５Ｖとナル。

このようにＴＮ型液晶パネルと強誘電性液晶パネルはそ
の駆動法の違いから、駆動部の耐圧は同じであっても、
画素への最大印加電圧は強誘電性液晶の方が小さくなっ
てしまう。

強誘電性液晶パネルの特性には、より高速スイッチング
、より広い動作温度範囲が求められており、これらは印
加電圧への依存度が大きい。

第７図に駆動電圧と印加時間の関係を、第８図に温度と
駆動電圧の関係をそれぞれ示す特性図である。第７図に
おいて横軸に駆動電圧■（第６図に記した画素にかかる
印加電圧）をとり、縦軸にパルス幅△Ｔ（第６図に記し
た画素の配向を反転させるのに必要な印加時間）をとり
、駆動電圧Ｖの変化に伴ないパルス幅△Ｔを示しており
、図より、駆動電圧が高い程パルス幅は短（してよい事
がわかる。次に第８図においては横軸に温度Ｔｅｍｐを
とり、縦軸に駆動電圧Ｖをとり、パルス幅△Ｔを固定し
たときの温度変化に伴うしきい値電圧Ｖ　ｔｈを示して
いる。・図から明らかなように温度が下降すれば駆動電
圧が上る事がわかる。

第７図及び第８図から、印加電圧を大きくする事により
、より高速スイッチング、より広い動作温度範囲が得ら
れる事になる。

他方、駆動に必要な駆動電圧が得られるように駆動部の
耐圧を上げた駆動部（ＩＣ）設計すると、情報電極駆動
部における論理回路部の動作スピードが遅くなってしま
う。この理由は一般に、耐圧を上る設計をすると、駆動
部（ＩＣ）のパターン幅および能動素子サイズが大きく
なり、容量成分が大きくなるため、伝播遅延時間が大き
くなる。動作スピードが遅くなると、定められた時間（
水平走査期間）内に、転送できる映像情報量が減る事に
なり、結果として多画素数の大型・高精細液晶デイスプ
レィの実現が困難となってしまう。

さらに、第７図及び第８図から判るとおり、駆動電圧制
御に関してしきい値等を考慮した適切な温度補償が施さ
れねばならない。駆動電圧制御に関して、温度補償上特
に考慮しなければならないのは、パルス幅へＴ１駆動電
圧ｖ等が互いに関連し合った駆動条件が温度によって大
きく変動し、かつ所定温度において許容される、これら
駆動条件の範囲が狭く限定されるということである。変
化する温度に対して、パルス幅、駆動電圧をきめ細かに
手動調整するのはきわめて困難である。

〔発明の概要〕

本発明は、以上の点に鑑み、上述の欠点を除去すべくな
されたもので、その目的は、情報電極駆動部を高耐圧化
する事なく、耐圧内で有効に最大駆動電圧を出力するた
めの電位発生装置及びこれを用いた駆動装置を提供する
事にある。更には本発明の目的は、適切な温度補償を実
現するのに適した駆動装置を提供することにある。

すなわち、本発明は走査電極駆動部及び情報電極駆動部
を有する駆動部と、該駆動部へ電圧を供給する電圧供給
部とを有する駆動装置において、前記電圧供給部が第１
の電圧と第２の電圧を入力し、該第１の電圧と第２の電
圧との差分を、前記駆動部を駆動する時の電源電圧の最
大値と最小値との間に設定された電圧を基準にして、正
極性電位と負極性電位として出力する手段を有する駆動
装置に特徴を有している。

〔発明の態様の詳細な説明〕

第１図は、本発明の駆動装置を示すブロック図である。

表示パネル１１は、走査電極と情報電極とを交差させた
マトリクス電極が配線され、走査電極と情報電極との交
差部で画素が形成されており、その交差部に印加した駆
動電圧の印加極性によって強誘電性液晶の配向状態を変
調することができる。表示パネル１１内の走査電極は、
走査電極駆動部１２に接続され、情報電極は、情報電極
駆動部１３に接続されている。

走査電極駆動部１２と情報電極駆動部１３の動作ニ必要
す電圧Ｖ　ＤＤＩ　Ｉ　Ｖｓ＋＋＋　＋　ＶＤＤ２１Ｇ
ＮＤＩＶＨ２及びＶ　ｓ　ｓ　３並びに表示パネル１１
の動作に必要な電位ｖ、、ｖ３．ｖｃ、ｖ４及びＶ２が
電源回路１４から供給される。又、電源回路１４には、
外部の電源電圧子Ｖと一■の２電源が供給される。

走査電極駆動部１２に於て（Ｖ、Ｄ、　−Ｖ、１１．）
の電圧で論理回路部を動作させ、（ＶＤＤ、−Ｖ、、ａ
）で出力段回路部を動作させる。情報電極駆動部におい
ては、（Ｖｌ）Ｄ２−ＧＮＤ）の電圧で論理回路部を動
作させ、（■ＤＤ２−ｖｓｓ、）の電圧で出力段回路部
を動作させる。本実施例では走査電極駆動部１２では、
論理回路部の動作スピードが３０ＫＨｚ程度で、使用最
大定格が３６Ｖ耐圧プロセスＩＣとし、又情報電極駆動
部１３では、論理回路部の動作スピードが５　Ｍ　Ｈｚ
で、使用最大定格が１８ｖ耐圧プロセスＩＣとした。こ
れより、動作電位及び駆動電位関係を第２図に示す如く
設定した。制御信号は（＋５Ｖ−ＧＮＤ）電圧で入力レ
ベルとし、走査電極駆動論理回路部（ＶＤ、、　−Ｖ、
、、）＝　（１４Ｖ−９Ｖ）　、走査電極出力段回路部
（Ｖ、Ｄ、−ｖｓｓａ　）−（１４Ｖ−（−２２Ｖ））
、情報電極駆動論理回路部（ＶＤ、□−ＧＮＤ）　−（
５Ｖ−ＯＶ）　、情報電極出力段回路部（ＶＤ、２−Ｖ
、ｓ、　）＝　（５Ｖ−（−１３Ｖ）　）のような動作
電位とした。以上のような動作電位設計より、駆動電位
のうち中心電位ｖｃは■。−−４Ｖとなり、その他の可
変範囲はそれぞれ、Ｖ、　ニー４Ｖ〜＋１４Ｖ、Ｖ３＝
−４Ｖ〜＋５ｖ１■４−−４Ｖ〜−１３■、■２＝−４
Ｖ〜−２２ｖとなる。

次に、温度センサー１５は感温抵抗素子が用いられてお
り、これを表示パネル１１に設け、Ａ／Ｄ（アナログ／
デジタル）変換器１６をもって測温され、測温データは
制御回路１７に取り込まれる。測温データは、あらかじ
め用意されているデータテーブルと比較され、その比較
値によって最適駆動条件となるパルス幅△Ｔが制御信号
１８として出力され、駆動電圧■。となるデータがＤ／
Ａ　（デジタル／アナログ）変換器１９へとそれぞれ出
力される。このデータテーブルであるが、第７図と第８
図に示す特性を考慮して作成されており、このデータテ
ーブルを線図化したものを第３図に示す。横軸に温度Ｔ
ｅｍｐｓ縦軸に駆動電圧■。および周波数ｆ　（ｆ＝１
／△Ｔ）をとった線図であり、温度範囲（Ａ）で周波数
ｆを固定した場合、温度Ｔｅｍｐが上昇すると駆動電圧
Ｖ。が降下し、Ｖｍｉｎを越えてしまう。従って温度点
（Ｄ）でより大きな周波数ｆを固定値として、これに対
応した駆動電圧Ｖ。も定まる。以下、温度範囲（Ｂ）お
よび（Ｃ）、温度点（Ｅ）で同様なそれぞれの操作が繰
り返えされる。以上のごとく形成される曲線の形状は、
強誘電性液晶の特性等によって異なるものであり、ｆお
よび■の線図は適宜窓めることができる。

次に、温度変化に伴ない、駆動電圧Ｖ。の設定変更の手
段を第４図（Ａ）をもって説明する。制御回路１７より
のデジタル駆動電圧Ｖ。データがＤ／Ａ変換器１９へ送
られ、Ｄ／Ａ変換器１９を通してアナログ値に変えられ
、次いでバッファアンプ４１を経て、電源回路１４の駆
動電圧発生回路４０への駆動電圧制御線Ｖに出力される
。

この駆動電圧制御線Ｖは差動増幅器Ｄ１とＤ２に接続さ
れ、この演算器により固定電圧であるＶＣ（−４Ｖ）と
の差動がとられ、差動増幅器Ｄ１からは■１電位、差動
増幅器Ｄ２からはＶ２電位が発生される。この際、差動
増幅器Ｄ１からの出力電位ｖ１と差動増幅器Ｄ２からの
出力電位ｖ２とが走査電極駆動部１２と情報電極駆動部
１３を駆動する時の電源電圧の最大値と最小値との間に
設定された電圧レベル（電位）を基準にしてそれぞれ正
極性と負極性に設定される。

本実施例においては、駆動電圧制御線の電位ｖｖは一４
■≦■、≦＋１４Ｖとの間に設定した電圧値をとってい
る。本実施例ではこの電位ｖｖは温度情報に応じて一４
ｖ〜＋１４Ｖの間を可変することになる。そして、差動
増幅器Ｖ１とｖ２の間に分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒｓ　、
Ｒ４を直列に４素子接続し、抵抗１素子毎に分圧電位を
上位型　　Ｑ位から順に出力電位Ｖｓ　、Ｖ−、Ｖ４と発生させてい
る。これらの電位をバッファＯＰアンプＢ３゜Ｂ、、Ｂ
４にみちび（。ここでは、第６図に示した駆動電圧を出
力するため、電位Ｖ。を中心とした電圧比率がＶ、：Ｖ
ｓ　　：Ｖ４　：Ｖ２＝２　＋　１　二１：２となる様
に、４素子Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３及びＲ４とも等しい抵抗値
とした。差動増幅器ＤＩ＋Ｄ２、バッファＯＰアンプＢ
３．Ｂｃ、Ｂ４で発生した電位は、電流増幅器１１＋Ｉ
３＋Ｉｃ＋１、Ｉ２＋：接続され、ソノ出力Ｖ　Ｉ　＋
　Ｖ　Ｃ＋■２が走査電極駆動部へ、Ｖ３．Ｖ、、、Ｖ
４が情報電極駆動部へとそれぞれ供給される。ここで、
駆動電圧発生回路での一例をあげる。駆動電圧制御線の
電位Ｖｖ−＋６ｖの時、各駆動電位は、Ｖ、　−（Ｖｖ
−Ｖｃ　）＋ＶＣ＝＋６Ｖｖ２＝（■ｏ−ｖｖ）＋Ｖｃ
−−１４Ｖ電流増幅器Ｉ、、Ｉ３．ＩＣ，ｌ、　　Ｉ２
は所要の電力を安定化供給するために設けたものである
。一般にＴＮ型液晶の場合は、容量性負荷が小さいため
、単に分圧抵抗毎に並列コンデンサを設けるだけである
が、強誘電性液晶の場合は非常に大きな容量値をとるた
め、負荷スイッチングによる電圧ドロップが無視できな
い。これを解消するため電力供給能力を太き（し、レギ
ュレーションを良くするために設けた回路である。また
第４図には記していないが、出力電圧Ｖ、、Ｖ３．Ｖ。

Ｖ４．Ｖ２の電圧ドリフトをなくすため、それぞれの電
流増幅器■１〜Ｉ４、■ｏの出力を初段の差動増幅器Ｄ
　Ｉ　＋　０２　、バッファＯＰアンプＢ３．Ｂ、、Ｂ
ｃに帰還をかけた回路構成としである。

第４図（Ｂ）は本発明の別の実施例を表わしており、出
力電位■３が分圧抵抗Ｒ１によって得られ、又、出力電
位Ｖ４が分圧抵抗Ｒ２によっても得ることができる。

本発明の好ましい具体例では、表示パネル１１として強
誘電性液晶パネルを用いることができる。又、本発明は
第６図に示す駆動波形の他に、米国特許第４６５５５６
１号公報などに開示された駆動波形を用いることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、駆動電位中心値
ｖｃと１つの駆動電圧制御線の電位Ｖｖとの差分である
出力電位ｖ１とｖ２を発生し、出力電位Ｖ、とＶ２の間
に複数の分圧抵抗を直列に接続して、複数の抵抗分圧値
を各電位情報として出力電位Ｖ３．ＶＣ，Ｖ４を発生さ
せる事により、走査電極駆動部と情報電極駆動部の耐圧
が異なっても、それぞれの耐圧内で有効に最大駆動電圧
を出力する事ができる。更には、情報電極駆動部を必要
以上に高耐圧化する必要がないので動作スピードを低下
させるような高耐圧ＩＣプロセスを考慮せずに済む。更
には、駆動電圧制御線Ｖ−本で駆動電位中心値■。を中
心に出力電位ｖ１とｖ２、■３とｖ４をそれぞれ対称に
可変することができる。更には、上記駆動電位の可変が
可能となる事から温度補償における駆動電圧制御が容易
となる。

このように、本発明によれば、表示装置の構成および制
御において有効な手段となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動装置を用いた表示装置のブロック
図である。第２図は本発明における動作電位と駆動電位
の関係を示す説明図である。第３図は温度、駆動電圧と
周波数の関係を示す説明図である。第４図（Ａ）及び（
Ｂ）は本発明の駆動装置の回路図である。第５図は従来
の駆動装置を用いた表示装置のブロック図である。第６
図は本発明で強誘電性液晶パネルの駆動波形を示す波形
図である。第７図は強誘電性液晶パネルの駆動電圧と印
加時間の関係を示す特性図である。第８図は強誘電性液
晶パネルの温度と駆動電圧の関係を示す特性図である。特許出願人　　キャノン株式会社代　理　人　　弁理士　丸島儀−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）走査電極駆動部及び情報電極駆動部を有する駆動
部と、該駆動部へ電圧を供給する電圧供給部とを有する
駆動装置において、前記電圧供給部が第１の電圧と第２
の電圧を入力し、該第１の電圧と第２の電圧との差分を
、前記駆動部を駆動する時の電源電圧の最大値と最小値
との間に設定された電位を基準にして、正極性電位と負
極性電位とに出力する手段を有することを特徴とする駆
動装置。
（２）前記正極性電位の分圧値を出力する手段を有する
特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。
（３）前記負極性電位の分圧値を出力する手段を有する
特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。
（４）前記正極性電位と負極性電位との差分を抵抗分圧
値として出力する手段を有する特許請求の範囲第１項記
載の駆動装置。
（５）前記第１の電圧が固定電圧に設定され、前記第２
の電圧が可変電圧に設定されている特許請求の範囲第１
項記載の駆動装置。
（６）前記第２の電圧が温度情報に応じて可変する電圧
に設定されている特許請求の範囲第５項記載の駆動装置
。
（７）前記正極性電位と負極性電位の出力部に電流増幅
器が設けられている特許請求の範囲第１項記載の駆動装
置。
（８）前記正極性電位の分圧値の出力部に電流増幅器が
設けられている特許請求の範囲第２項記載の駆動装置。
（９）前記負極性電位の分圧値の出力部に電流増幅器が
設けられている特許請求の範囲第３項記載の駆動装置。
（１０）前記正極性電位と負極性電位との差分を抵抗分
圧値として出力する出力部に電流増幅器が設けられてい
る特許請求の範囲第４項記載の駆動装置。
（１１）前記駆動部が液晶パネルを駆動する手段を有し
ている特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。
（１２）前記液晶パネルが強誘電性液晶パネルである特
許請求の範囲第１１項記載の駆動装置。