JPH01173015A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

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】 皮呈上少且■分立 本発明は強誘電性液晶を封入したマトリックスＬＣＤ　
（液晶表示装置）の駆動方法に関する。

従来■致班 まず、強誘電性液晶を封入したＬＣＤの構造を第６図及
び第７図に示す、第６図において、強誘。

電性液晶（４）は２つの安定状態を持つ、ここで、その
一方をＩＮＶ状態、もう−方をＮＯＲ状態とする。光源
（８）より偏光板（７）を通り強誘電性液晶分子に入射
した光が前記強誘電性液晶分子がＮＯＲ状態の時は偏光
板（１）を通過し易くなり、この分子がＩＮＶ状態の時
は偏光板（１）を通過し難くなるように偏光板（１）　
（７）の位置を決める。強誘電性液晶（４）は走査電極
（３）の電位が信号電極（５）の電位よりもＶ　Ｌｈ＋
　（Ｖ）高い状態がτ０（Ｓ）以上続くとＩＮＶ状態と
なり、走査電極（３）の電位が信号電極（５）の電位よ
りもＶｔｂｚ（Ｖ）低い状態がτ。

（Ｓ）以上続くとＮＯＲ状態となる性質がある。

但し、Ｖｔｈ＋、　　Ｖい２．τ。は正の実数とする。

そこで、走査電極（３）と信号電極（５）へ適当な電圧
パターンを印加すれば画像を表示させることが可能とな
る。

第８図に典型的な走査電極及び信号電極へ印加される電
圧パターンを示す、第２図のｖｃ、は走査電圧、■、は
信号電圧を示している。またＮは３以上の実数である。

今、走査電極（３）の数をＬ本、信号電極（５）の数を
Ｍ本（Ｌ、　Ｍは正の整数）とすると、第７図において
走査電極Ｃ１（ｉは１≦ｉ≦Ｌの整数）は４τ。Ｌ　（
Ｓ）ごとに４τ０（Ｓ）間、第８図の■、■に示す電圧
■、が印加され、残りの時間は第８図の■、■に示す電
圧Ｖ、が印加される。走査電極Ｓ。

（ｊは１≦ｊ≦Ｍの整数）と走査電極Ｃ１の交点を画素
ＡｉＪとすると、画素Ａムｊを暗くするには信号電極Ｓ
ｊと走査電極Ｃ五の間にある強誘電性液晶分子をＩＮＶ
状態にすればよいから、信号電極Ｓ４へは第８図の■、
■に示す電圧Ｖ、を印加する。画素人、ｊを明る（する
には信号電極ＳＪと走査電極Ｃ１の間にある強誘電性液
晶分子をＮＯＲ状態にすればよいから、信号電極Ｓ、へ
は第８図の■。

■に示す電圧ｖ３を印加する。尚、第８図においテ（Ｎ
−２）Ｖｏ／Ｎ＜Ｖｔｈ＋≦Ｖ０．　−Ｖ、≦Ｖｔｈｔ
＜　　（Ｎ−２）Ｖ。

／Ｎであるとする。

この駆動方法を用いて第７図に示す走査電極４本、信号
電極４本のマトリックスＬＣＤへ画像を表示させた場合
の走査電極Ｃ５及び信号電極Ｓ、〜Ｓ４の印加電圧と、
走査電極Ｃ１及び信号電極３１〜Ｓ４の間にある液晶へ
印加される電圧（画素Ａ。

〜Ａ　＋　４へ印加される電圧）の例を第９図に示す。

Ｉが”ンしようとする口　々 第９図の■に示す電圧が印加された時の画素Ａ目の明る
さを第１０図の（ロ）に示す。同図中に０〜４τ。、　
１６〜２０τ。の間に画素Ａ　（１の明るさのビークＡ
があり、そのすぐ後に明るさのピークＢがある。ビーク
ＡとピークＡ、ピークＢとビークＢの周期をそれぞれＴ
ａ、ｔｇとする。ピークＡは走査電極Ｃ１へ第８図の■
、■に示す電圧■、が印加された時に存在し、その直後
にピークＢが存在するので、周期ＴＡ、　ＴＩは走査電
極Ｃ１へ第８図の■、■に示す電圧が印加される周期Ｔ
、にほぼ等しい。

この駆動方法では周期Ｔ、と走査電極数りとの間には Ｔ　ｒ　””　４τ。×Ｌ　−・−・・−・（１）の関
係がある０人間の目は１／６０（Ｓ）より長い周期の光
はフリッカとして惑しられるので、周期ＴＦは Ｔ、≦１　／６０（Ｓ）　　　・・−・−・・（２）と
するのが望ましい、よってメモリーパルス幅τ０（Ｓ）
は τ。≦１　／６０Ｘ　１　／４Ｌ　−・−（３）となる
、第９図の例ではＬ＝４本なので問題はないがＬ＝４０
０本のマトリックスＬＣＤを駆動しようとすると、τ。

は ｔｏ≦１　／６０ｘ　１　／（４Ｘ４００）　＃１０．
４（μｓ）　　−（４）となる。τ。とＶいｌ＋　　ｖ
ｔｈｚの間には第１１図のような関係があるので、第２
図においてＶ、を大きくすればτ。は小さくできる。し
かし、現状では第７図に示すように、走査電極及び信号
電極へ電圧を印加するにはＣＭＯ３のドライバ（９）　
（１０）を使っており、このＣＭＯ３の耐圧は数十ボル
トなので、あまり無限にτ。を小さくすることはできな
い、現在の強誘電性液晶の特性ではτ。＝ＩＯ（μｓ）
というのはかなり難しく、新しい液晶材料の開発を待た
なければＬ≧４００本のマトリックスＬＣＤの駆動がで
きない。

また仮にτ。＝ｌＯ（μｓ）の液晶材料が開発されたと
しても、Ｌ＝８００本のマトリックスＬＣＤの駆動が直
ちに可能となるわけではな（、更にτ。−５（ｊｌｓ）
の液晶材料が開発されるまで待たなければならない。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、強
誘電性液晶材料の開発状況に拘わらず、Ｌ＝４００本か
らＬ＝８００本のマトリックスＬＣＤをフリッカを惑じ
ることなく駆動できるようにした強誘電性液晶の駆動方
法を提供することを目的とする。

ロ　占を”ンするための 上記の目的を達成するため本発明では、複数の信号電極
と共に強誘電性液晶を挟むように配された複数の走査電
極の各々を２α（α＞Ｏの実数）の時間ずつ選択してい
き、該２αの選択時間の間に、選択された走査電極上の
画素へ電圧Ｖ、（Ｖ、＞０の実数）をτ０（α／２＞τ
０＞０の実数）間印加した後、電圧−■、をτ。間印加
するか否かによって該画素が明又は暗の記憶状態になる
性質があるとき、選択されなかった走査電極上の画素へ
前記２αの選択時間の間に印加される電圧パターンが、
電圧Ｖ＠／Ｎ（Ｎは３近傍の実数）をτ。間印加し、続
いて電圧−Ｖ、／Ｎをτ。間印加し、続いて電圧０ボル
トをα−２τ。間印加する電圧パターンと、電圧−Ｖ、
／Ｎをτ。間印加し、続いてＶＤＩＮをτ。間印加し、
続いて電圧０ボルトをα−２τ０間印加する電圧パター
ンとから構成されている。

作−■ この駆動方法でＬ本の走査電極を持つマトリックス表示
装置を駆動するとフレーム周期Ｔ、は、Ｔ、＝２αＬ となる。従来の駆動方法ではフレーム周期ＴＦは１　／
６０（Ｓ）以下にしないとフリッカが目立ったが、本駆
動方法ではフレーム周期Ｔ、が１　／１０（Ｓ）位でも
あまりフリッカの目立たない画像を表示させることが可
能となる。

特に、この駆動方法において封入しである強誘電性液晶
のスイッチング特性が、画素Ａ　ｐｊへ電圧ＶＯ（又は
−ＶＯ）をτ１（ｓ）印加しても画素Ａｐｊの表示状態
が変わらないとした時τ。をτ１に近い値（τ、〈τ。

）に設定することによりフリッカの全く目立たないマト
リックス表示装置が得られる。

またこの駆動方法において、封入しである強誘電性液晶
が負の誘電異方性を持っている場合もフリッカの全く目
立たないマトリックス表示装置が得られる。

尖」Ｌ■ 以下、本発明の実施例について説明する。

強誘電性液晶を封入したＬ本の走査電極とＭ本の信号電
極よりなるマトリックス表示装置を駆動するには走査電
極Ｃｐ（１）＝　１　、　２　、・・・Ｌ）を選択して
いる時は例えば第１図又は第２図の■、■に示す電圧Ｖ
ｃを走査電極Ｃ９へ印加し、他の走査電極Ｃｍ（ｋ≠ｐ
、に＝１．２．・・・Ｌ）へは第１図又は第２図の■、
■に示す電圧Ｖｃを印加する。そして、画素Ａ　ｐ　ｊ
を暗（若しくは明）の記憶状態にするには第１図又は第
２図の■、■に示す電圧ｖ３を信号電極Ｓｊへ印加し、
画素Ａｐｊへかかる電圧を第１図又は第２図の■に示す
電圧Ｖｃ−Ｖｌのように、２α、（Ｓ）の選択時間内で
、電圧Ｖ、がτ。間印加された後に電圧−ｖｏが印加さ
れないようにできる。この時画素Ａｋｊへかかる電圧は
第１図又は第２図の■に示す電圧Ｖｃ−ＶＢのように、
電圧−ＶＤＩＮをτ。間、続いて電圧Ｖ、／Ｎをτ。間
、続いて電圧Ｏボルトをα−２τ。間印加する電圧パタ
ーン■から形成できる。また画素Ａ、ｊを明（若しくは
暗）の表示状態にするには第１図又は第２図の■、■に
示す電圧■、を信号電極Ｓｊへ印加し、画素ＡｐＪへか
かる電圧を第１図、第２図の■に示す電圧Ｖｃ−Ｖｓの
ように、２α（Ｓ）の選択時間内で、電圧−ｖｏがτ。

間印加された後に電圧Ｖｏが印加されないようにできる
。この時画素ＡｋＪへかかる電圧は第１図又は第２図の
■に示す電圧Ｖｃ−Ｖ３のように、電圧Ｖ＠／Ｎを１０
間、続いて電圧−Ｖｏ／Ｎをτ。間、続いて電圧Ｏボル
トをα−２τ。間印加する電圧パターンＩと、先の電圧
パターン■から形成できる。

従来の駆動方法では、前に述べたように駆動可能なマト
リックスＬＣＤの走査電極数りは、液晶分子の状態を切
り換えるために必要な電圧保持時間τ０により Ｌ≦１／６０ｘｌ／４τ。

の制限をうけていた。この原因は第５図（ロ）に示した
明るさのピークＡがフレーム周ＭＴＦごとに発生するた
め、フリッカを感じな（するにはフレーム周期Ｔ　ｒ　
＠　１　／６０（Ｓ）以下にしなければならないからで
ある。そこで、明るさのピークＡと同程度、もしくはそ
れ以上の明るさのピークをｌ／６０（Ｓ）より十分短い
周期で発生すればフレーム周期ＴＦが１　／１０（Ｓ）
以上でも、フリッカを感じないマトリックス表示装置が
得られる。

本発明の駆動方法において、現在選択されていない画素
へかかる電圧は、通常の画像では第１図又は第２図の■
、■に示す電圧Ｖｃ−Ｖｌの組み合わせになる。第１図
又は第２図の■に示す電圧Ｖｃ−Ｖ、の後に第１図又は
第２図の■に示す電圧Ｖｃ−Ｖ、が続くと、第３図の（
ロ）に示す電圧Ｖｃ−■８が存在することになる。これ
と第１図又は第２図の■に示す電圧Ｖｃ−ＶＳが現在Ｉ
ＮＶ状態にある液晶分子に与える影響を明るさだけで見
ると第３図の（ニ）（ハ）のようになる、そこで、τ。

と第３図の（ニ）（ハ）の人間の目に与える明るさの効
果を考えると第３図の（ホ）のようになる、τ。

を適当に小さくしていけば、第３図（ロ）の明るさの効
果が、第３図（イ）の明るさの効果と同程度となり、フ
レーム周期Ｔ、が１　／１０（Ｓ）以上でも、フリッカ
を感じない駆動が可能となる。

特に、このτ、の値は、電圧■。で画素が書き換えられ
るかどうかと云う電圧保持時間に近いほどフリッカを怒
しにくくなる。

また、本発明者の各種液晶材料を用いた実験によると誘
電異方性が負の強誘電性液晶は第３図（イ）に示す電圧
波形では液晶分子が反応しにくく、第３図（ハ）に示す
明るさのピークＡ自体が小さくなる。従って第３図（ロ
）に示す電圧波形には液晶分子は普通に反応するためτ
。をあまり気にしなくても、フリッカは感じにくくなる
ことを見出している。

次に、第１図又は第２図の電圧波形の代わりに第４図の
電圧波形を使った場合について説明する。

この実施例では走査電極Ｃ，が選択されている時、走査
電極Ｃ２へは第４図の■、■の電圧Ｖｃを印加し、他の
走査電極ｃｍ（ｋ≠ｐ）へは第４図の■。

■の電圧Ｖｃを印加する。

この画素ＡＨ）４を暗くするには走査電極Ｓ、や第４図
の■、■電圧■、を印加し、画素Ａｐｊを明る（するに
は走査電極ＳＪへ第４図の■、■の電圧■、を印加する
。

この駆動方法を使い、実際に走査電極５１２本のマトリ
ックス表示装置を駆動するための走査電極電圧と信号電
極電圧を印加し、τ。＝８０μｓにしてマトリックス型
表示装置（２ＬＩ−３４８９を封入）を駆動してみたの
が第５図である。この時、フレーム周期Ｔ、は約０．３
（Ｓ）となり、人間の目にフリッカが見えるはずである
が、それはどフリッカを感じない画像を得た。特に２枚
の偏光板のなす角度をコントラスト最大から少しずらす
と、フリッカのわからない画像が得られた。また、光源
の発光周波数を高くするほどフリッカは分かりにくくな
った。

１１廊υ九果 以上の通り本発明の駆動方法によれば、駆動パルス幅を
小さくしなくてもフリッカを目立たなくすることができ
、極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに使用する駆動電圧パター
ンを示す図であり、第２図は同じく他の実施例の電圧パ
ターンを示す図である。第３図はこれらの実施例を説明
するための図である。第４図は本発明の更に他の実施例
の電圧パターンを示す図であり、第５図はその場合の印
加電圧を示す図である。第６図は液晶表示装置の構造を
示す断面図であり、第７図はその信号電極と走査電極の
マトリックス配列を示す図である。第８図は従来例にお
ける駆動電圧パターンを示す図であり、第９図はその場
合の印加電圧を示す図である。第１０図はその従来例の
問題点を示す図であり、第１１図は特性図である。 （３）（Ｃ，）〜（ｃ４）−走査電極。 （４）−−ｍ−−・−・・−・・強誘電性液晶。 （５）（Ｓｌ）〜（Ｓ４）・−信号電極。 （Ａ、）〜（＾４４）・一画素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査電極と信号電極と、その間に位置する強誘電
   性液晶とで形成される画素が全体としてマトリックス状
   をなす液晶表示装置を駆動する方法であって、該液晶表
   示装置を形成する複数の走査電極の各々を２α（α＞０
   の実数）の時間ずつ選択していき、該２αの選択時間の
   間に、選択された走査電極上の画素へ電圧Ｖ＿０（Ｖ＿
   ０＞０の実数）をτ＿０（α／２＞τ＿０＞０の実数）
   間印加した後、電圧−Ｖ＿０をτ＿０間印加するか否か
   によって該画素が明又は暗の記憶状態になる性質がある
   とき、選択されなかった走査電極上の画素へ前記２αの
   選択時間の間に印加される電圧パターンが、電圧Ｖ＿０
   ／Ｎを（Ｎは３近傍の実数）をτ＿０間印加し、続いて
   電圧−Ｖ＿０／Ｎをτ＿０間印加し、続いて電圧Ｏボル
   トをα−２τ＿０間印加する電圧パターンと、電圧−Ｖ
   ＿０／Ｎをτ＿０間印加し、続いてＶ＿０／Ｎをτ＿０
   間印加し、続いて電圧Ｏボルトをα−２τ＿０間印加す
   る電圧パターンとから構成されていることを特徴とする
   液晶表示装置の駆動方法。