JPH06250612A - 強誘電性液晶ディスプレイの走査側電極駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】強誘電性液晶ディスプレイをパルス変調方式で
駆動するに際し、書き込み可能パルス、消去パルス及び
高周波電圧の三種類の電圧を微妙なタイミングで安定し
て印加することのできる走査側電極駆動回路を提供する
こと。 【構成】クロック信号に同期して書き込み可能パルス及
び消去パルスの印加位置をそれぞれ示す書き込み用シフ
トレジスタ１及び消去用シフトレジスタと、これらの信
号の印加位置を除いて高周波電圧の印加位置を示す高周
波電圧発生回路４と、これらの信号に基づいてそれぞれ
パルスを印加する印加手段とから成る。

Description

【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ディスプレ
イの走査側電極の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶は分子長軸に直交する方向
に自発分極を有し、このため外部電界の印加に応じて分
子の配向方向が変化し、こうして一定方向に配向された
強誘電性液晶分子は上記外部電界の除去の後もその配向
方向が維持され、他方上記外部電界と逆方向の電界が印
加されるとその配向方向が変化する。

【０００３】また、この強誘電性液晶は屈折率異方性を
有するため、上記外部電圧の印加により一定方向に配列
した強誘電性液晶分子に偏光を照射すると、その配向方
向に応じて偏光面が回転する。このため、透明電極と偏
光板とを備える透明基板間に強誘電性液晶を挟み込み、
部分的に透明電極間にパルス状電界を印加することによ
りこの電界印加部位と非印加部位との間の光透過率を変
えることができ、画像を表示することができる。

【０００４】このような強誘電性液晶の特性を利用して
画面表示できることは良く知られており、強誘電性液晶
ディスプレイの名で実用化も図られている。

【０００５】ところで、上記強誘電性液晶分子は印加さ
れた外部電圧に比例してその配向方向を変えるのではな
く、一定の閾値電圧が一定時間印加された時にその配向
方向が変化する。このため、この強誘電性液晶ディスプ
レイを駆動する方法として、印加時間が同一でその電圧
が異なる二つのパルスを印加し、これらのパルスのうち
閾値電圧を超えるパルス（書き込みパルス）により画素
情報を書き込み、この閾値電圧に足りないパルス（画面
情報維持パルス）により書き込まれた画素情報を維持し
て駆動する電圧変調駆動方式と共に、印加電圧が同一で
その印加時間が異なる二つのパルスを印加し、配向方向
を変化させるに充分な時間のパルス（書き込みパルス）
により画素情報を書き込み、書き込まれた画素情報を維
持して駆動するパルス変調駆動方式とが知られている。

【０００６】このパルス変調駆動方式は、例えば、特開
昭６３−３１４５２４号公報に記載されている。すなわ
ち、この特開昭６３−３１４５２４号公報においては、
強誘電性液晶ディスプレイとしてストライプ状走査側透
明電極群を備える透明基板とストライプ状データ側透明
電極群とを備える透明基板との間に強誘電性液晶を介在
させたものを利用し、図３に示すように、この走査側透
明電極群ａ１、ａ２、─とデータ側透明電極群ｂ１、ｂ
２、─との交点部位を画素（例えばｃ１１、ｃ１２─）
としてこれら走査側透明電極群ａ１、ａ２、─とデータ
側透明電極群ｂ１、ｂ２、─の間にパルスを印加してそ
の画素部位の液晶分子の配向を制御している。

【０００７】この際、画面情報の書き込みは上記走査側
透明電極毎に行われる。すなわち、上記走査側電極群ａ
１、ａ２、─から選択された一の走査側電極（例えばａ
２）に書き込み可能パルスを印加すると同時に、この走
査側電極ａ２上の画素であって情報を書き込む必要のあ
る画素（例えばｃ２２、ｃ２３）に対応する上記データ
側電極（例えばｂ２、ｂ３）にオンパルスを印加する。
そして、液晶には、この書き込み可能パルスの電圧とオ
ンパルスの電圧の合成パルスが印加され、その配向方向
が変化する。図４（イ）、（ロ）、（ハ）は、それぞ
れ、この書き込み可能パルス、オンパルス及び合成パル
スの波形の例を示すもので、この合成パルスは閾値電圧
より高電圧の部位を液晶の配向に充分なτの時間有して
いることが判る。

【０００８】また、上記選択された一の走査側電極（例
えばａ２）書き込み可能パルスを印加する際、この走査
側電極ａ２上の画素であって情報を書き込む必要のない
画素（例えばｃ２１、ｃ２４）に対応する上記データ側
電極（例えばｂ１、ｂ４）にはオフパルスが印加され上
記液晶の配向状態が維持される。図５（イ）、（ロ）、
（ハ）は、それぞれ、上記書き込み可能パルスの波形と
共にこれに対応してオフパルスとこれらの合成パルスと
の波形を示すものである。

【０００９】そして、上記走査側電極群の中から順次一
の走査側電極が選択され、この選択された走査側電極上
の画素部位について順次上記書き込みが行われるため、
これら走査側電極のすべてについて書き込みを完了して
一画面が表示される。

【００１０】また、こうして選択された一の走査側電極
の次に選択すべき走査側電極（例えばａ３）には、上記
書き込み可能パルスやオンパルス等の印加と同時に消去
パルスを印加する。図６はこの消去パルスの波形を示す
もので、この消去パルスとオンパルス又はオフパルスの
印加によりこの走査線電極ａ３側上の画素情報が消去さ
れ、次に印加される書き込み可能パルスやオンパルスに
よる画素情報の書き込みが可能となる。

【００１１】尚、こうして書き込み可能パルスや消去パ
ルスの印加される走査側電極ａ２、ａ３以外の走査側電
極ａ１、ａ４には上記データ側電極のオンパルスやオフ
パルスが印加される。しかるに強誘電性液晶にこのよう
な電圧が印加されるとその配向方向が変動しこの変動に
伴って偏光面の回転角が変動してディスプレイの透過率
が不安定となるため、これらの走査側電極ａ１、ａ４に
高周波電圧を印加して液晶分子に高周波の誘起分極を生
じさせ、この高周波の誘起分極により上記液晶分子を安
定させてその配向方向を維持している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな駆動方式においては走査側電極に書き込み可能パル
ス、消去パルス及び高周波電圧の三種類の電圧を微妙な
タイミングで印加しなければならない。しかるに、この
ような三種類の電圧を微妙なタイミングで安定して印加
することのできる簡単な駆動回路が開発されておらず、
従ってディスプレイを長時間安定して駆動することがで
きないという問題点があった。

【００１３】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たもので、すなわち、強誘電性液晶ディスプレイを長時
間安定して駆動することができる駆動回路を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ス
トライプ状走査側透明電極群を備える透明基板と、スト
ライプ状データ側透明電極群を備える透明基板との間に
強誘電性液晶を介在させ、上記走査側透明電極群のうち
一の走査側透明電極を選択して書き込み可能波形の書き
込み可能パルスを印加すると共にこの走査線上の画素に
対応してデータ側透明電極群から選択されたデータ側透
明電極にオンパルスを印加して、これら選択された走査
側透明電極とデータ側透明電極の交点部位の画素に画素
情報を書き込み、同時に上記一の走査側透明電極の次に
書き込む他の一の走査側電極に消去波形の消去パルスを
印加してその走査線上の画素情報を消去し、これら選択
された一の走査側電極と他の一の走査側電極とを除く走
査側電極群に高周波電圧を印加してその画素情報を維持
し、上記書き込みと消去を順次行って画面表示を行う強
誘電性液晶ディスプレイの走査側電極の駆動回路におい
て、クロック信号に同期して上記書き込み可能パルスの
印加位置を示す書き込み可能信号発生回路と、上記クロ
ック信号に同期して消去パルスの印加位置を示す消去信
号発生回路と、これら書き込み可能信号の印加位置と消
去信号の印加位置とを除いて上記高周波電圧の印加位置
を示す高周波電圧指示信号を発生する高周波電界指示信
号回路と、これら書き込み可能信号、消去信号、及び高
周波電圧指示信号に基づいて書き込み可能パルス、消去
パルス、及び高周波電圧を上記走査側電極又は走査側電
極群に印加する印加手段とから構成されることを特徴と
する。

【００１５】

【作用】本発明によれば、走査側電極の駆動回路が、ク
ロック信号に同期して発生した書き込み可能信号、消去
信号、高周波電圧信号に基づいて書き込み可能パルス、
消去パルス、及び高周波電圧を上記走査側電極又は走査
側電極群に印加することができるため、これら三種類の
電圧を微妙なタイミングで安定して印加することが可能
となる。

【００１６】

【実施例】以下図面に基づいて実施例を説明する。図１
は本発明の実施例に係る駆動回路のブロック図を示し、
図から分かるように書き込み用シフトレジスタ１、消去
用シフトレジスタ２、消去・書き込み・保持切替えセレ
クタ３、高周波電圧発生回路４、昇圧回路５、切替え・
交流化回路６を主要部として構成される。

【００１７】書き込み用シフトレジスタ１には液晶ディ
スプレイの走査側電極の数ｎより１つ数の多いｎ＋１個
のシフトレジスタが内蔵されており、その最初のシフト
レジスタ１０は待機を意味し、一方これに続くｎ個のシ
フトレジスタ１１、１２、─はそれぞれの走査側電極に
対応している。そして、この書き込み用シフトレジスタ
１は、シフトクロック回路１ａからのクロック信号と液
晶駆動信号入力回路１ｂからの駆動信号に基づいて、順
次、その駆動するシフトレジスタを移動させて上記走査
側電極を選択し、書き込み可能信号を発生させる。尚、
図２にクロック信号（イ）、駆動信号（ロ）、書き込み
可能信号（ハ）の波形を示す。図２において横軸は時間
軸であり、それぞれの信号はこの時間軸を共通に示して
ある。

【００１８】また、消去用シフトレジスタ２には液晶デ
ィスプレイの走査側電極の数ｎと同数のシフトレジスタ
２１、２２、─が内蔵されており、それぞれのシフトレ
ジスタ２１、２２、─はそれぞれの走査側電極に対応し
ている。また、この消去用シフトレジスタ２は、シフト
クロック回路１ａからのクロック信号と液晶駆動信号入
力回路１ｂからの駆動信号に基づいて、順次、その駆動
するシフトレジスタを移動させて上記走査側電極を選択
し、消去信号を発生させる。この際、その選択は上記書
き込み用シフトレジスタと同期して行われるため、この
消去用シフトレジスタ２で選択される走査側電極は上記
書き込み用シフトレジスタ１で選択される走査側電極よ
り先行しており、こうして消去用シフトレジスタ２で選
択された走査側電極が次に書き込み用シフトレジスタ１
で選択される。この消去用シフトレジスタ２から発生す
る消去信号の波形（ニ）を図２に示す。

【００１９】消去・書き込み・保持切替えセレクタ３
は、こうして発生した書き込み可能信号と消去信号を検
知し、これら書き込み可能信号と消去信号の印加される
タイミングを除いて保持信号を発生させるもので、例え
ばナンド回路等により構成することができる。この保持
信号の波形（ホ）を図２に示す。

【００２０】高周波電圧発生回路４は保持時間に印加す
る高周波電圧を発生する回路である。この回路は、発振
器４１、外部クロック入力装置４２、クロック切替え信
号回路４３、クロックセレクタ４４、分周器４５、保持
セレクタ４６、分周比設定レジスタ４７、デコーダ４８
を主要部として構成されている。そして、発振器４１、
外部クロック入力装置４２及びクロック切替え信号回路
４３はクロックセレクタ４４に接続されており、クロッ
クセレクタ４４はクロック切替え信号回路４３からの信
号に基づいて発振器４１のクロック信号と外部クロック
入力装置４２のクロック信号のいずれかを出力する。ま
た、このクロックセレクタ４４は分周器４５と保持信号
セレクタ４６の双方に接続されている。

【００２１】分周器４５は、クロックセレクタ４４から
入力されたクロック信号を加算するすることにより高周
波電圧の周波数を決定するものである。この分周器４５
は多数のフリップフロップ等から構成することができ、
このフリップフロップの数に応じて上記クロック信号が
加算され上記周波数が決定される。

【００２２】保持信号セレクタ４６は上記高周波電圧の
周波数を選択して高周波電圧指示信号を出力するもので
ある。すなわち、保持信号セレクタ４６は上記クロック
セレクタ４４からの入力端子の他に分周器４５からの入
力端子を有し、デコーダ４８からの信号に応じて周波数
を選択する。仮に高周波電圧の周波数として上記クロッ
クセレクタ４４からのクロック信号と同じ周波数を選択
すると仮定すると保持信号セレクタ４６はこのクロック
信号をそのまま出力する。また、上記クロックセレクタ
４４からのクロック信号の周波数より低い周波数の高周
波電圧を必要とする場合には、必要な周波数に応じて保
持信号セレクタ４６は上記分周器４５からの信号を出力
する。尚、どの周波数の信号を出力するかは、上記デコ
ーダ４８を介して分周比設定レジスタ４７から入力され
た信号により決定される。

【００２３】そして、こうして保持信号セレクタ４６か
ら出力された高周波電圧指示信号、及び消去・書き込み
・保持切替えセレクタ３から出力された書き込み可能信
号と消去信号は、昇圧回路５に入力され、液晶に印加す
るに必要な電圧まで昇圧され、続いて切替え・交流化回
路６に入力される。

【００２４】この切替え・交流化回路６は液晶ディスプ
レイの走査側電極群のそれぞれの走査側電極と接続して
おり、この走査側電極群から選択された走査側電極に書
き込み可能パルスと消去パルスを印加する。すなわち、
この切替え・交流化回路においては、上記昇圧された書
き込み可能信号と消去信号を交流化し、この交流化によ
り走査側電極に電極に印加する波形の書き込み可能パル
スと消去パルスを発生させると共に、上記書き込み用シ
フトレジスタ１により選択された一の走査側電極に書き
込み可能パルスを、また上記消去用シフトレジスタ２に
より選択された他の一の走査側電極に消去パルスを、同
期して、それぞれ、印加する。

【００２５】この時の走査側電極に印加されるパルスの
波形（ヘ）を図２に示す。この図２（ヘ）中、それぞ
れ、は消去パルス、は書き込み可能パルス、は高
周波電圧の波形である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、書き込み可能パルス、
消去パルス、及び高周波電圧微妙なタイミングで安定し
て印加することができるため、強誘電性液晶ディスプレ
イを長時間安定して駆動することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例に係る駆動回路のブロッ
ク図。

【図２】図２は本発明の実施例に係るそれぞれの信号と
パルスの波形を示し、図２（イ）はクロック信号、図２
（ロ）は駆動信号、図２（ハ）は書き込み可能信号、図
２（ニ）は消去信号、図２（ホ）は保持信号、図２
（ヘ）は走査側電極に印加されるパルスのそれぞれ波形
を示す説明図。

【図３】図３は従来の強誘電性液晶ディスプレイを説明
するための説明図。

【図４】図４は従来の強誘電性液晶ディスプレイの書き
込み可能パルス、オンパルス及び合成パルスの波形の例
を示す説明図。

【図５】図５は従来の強誘電性液晶ディスプレイの書き
込み可能パルス、オフパルス及び合成パルスの波形の例
を示す説明図。

【図６】図６は従来の強誘電性液晶ディスプレイの消去
パルスの波形の例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 書き込み用シフトレジスタ。 ２ 消去用シフトレジスタ。 ３ 消去・書き込み・保持切替えセレクタ。 ４ 高周波電圧発生回路。 ５ 昇圧回路。 ６ 切替え・交流化回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストライプ状走査側透明電極群を備える透
   明基板と、ストライプ状データ側透明電極群を備える透
   明基板との間に強誘電性液晶を介在させ、 上記走査側透明電極群のうち一の走査側透明電極を選択
   して書き込み可能波形の書き込み可能パルスを印加する
   と共にこの走査線上の画素に対応してデータ側透明電極
   群から選択されたデータ側透明電極にオンパルスを印加
   して、これら選択された走査側透明電極とデータ側透明
   電極の交点部位の画素に画素情報を書き込み、 同時に上記一の走査側透明電極の次に書き込む他の一の
   走査側電極に消去波形の消去パルスを印加してその走査
   線上の画素情報を消去し、 これら選択された一の走査側電極と他の一の走査側電極
   とを除く走査側電極群に高周波電圧を印加してその画素
   情報を維持し、 上記書き込みと消去を順次行って画面表示を行う強誘電
   性液晶ディスプレイの走査側電極の駆動回路において、 クロック信号に同期して上記書き込み可能パルスの印加
   位置を示す書き込み可能信号発生回路と、 上記クロック信号に同期して消去パルスの印加位置を示
   す消去信号発生回路と、 これら書き込み可能信号の印加位置と消去信号の印加位
   置とを除いて上記高周波電圧の印加位置を示す高周波電
   圧指示信号を発生する高周波電界指示信号回路と、 これら書き込み可能信号、消去信号、及び高周波電圧指
   示信号に基づいて書き込み可能パルス、消去パルス、及
   び高周波電圧を上記走査側電極又は走査側電極群に印加
   する印加手段とから構成されることを特徴とする強誘電
   性液晶ディスプレイの走査側電極駆動回路。