JPH06508451A - 高速スイッチングを保ちつつ高コントラスト及び高輝度値を達成するアドレッシング方式を備えた液晶表示装置 - 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】 高速スイッチングを保ちつつ高コントラスト及び高輝度値を達成するアドレッシ ング方式を備えた液晶表示装置技術分野 本発明は、所定の間隔に保たれかつそれらの表面が互いに対向している２つの支 持板の間にある液晶材料と、一方の表面に配置されたＮ本のライン電極のパター ンと、他方の表面に配置されたカラム電極のパターンとを有し、該ライン電極は カラム電極と交差し、その交点が表示素子のマトリックスを形成している表示装 置に関するものである。この装置は、カラム電極へのデータ信号を供給するため の制御回路を備えると共に、更にライン電極の周期的走査と適当なライン選択電 圧信号の供給を行うためのライン走査回路を備えている。

背景技術 かかる表示装置は知られているものであり、また通常いわゆるＲＭＳモードによ る多重アトレンジングの方式により動作するものである。

（液晶材料のいわゆるＲＭＳ作用に基づく）アドレッシングの方法は、特に、Ａ ｆｔ　ａｎｄ　Ｐｌｅｓｈｋｏ　ｉｎ　■、Ｅ、Ｅ、Ｅ　Ｔｒａｎｓ、　Ｅｌ、 　［ｌｅｖ、　ＤＥ　２Ｌ１９７４、１４６−１５５頁、Ｎｅｈｒｉｎｇ　ａｎ ｄ　Ｋｍｅｔｚ　ｉｎ　１．Ｅ、Ｅ、Ｅ　Ｔｒａｎｓ、　Ｅｌ。

Ｄｅｖ、　ＥＤ　２６．１９７９．７９５−８０２頁、及び、Ｋａｗａｋａ＋ｇ ｉ　ｅｔ　ａｌ、　ｉｎ　ＳｒローＩＥＥＥ　Ｒｅｃｏｒｄ　ｏｆ　Ｂｉｅｎｎ ｉａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、　１９７６、５０−５２頁に 記述されている。このアドレッシングの方法は、上述のような画素マトリックス として構成され、（例えば、薄膜トランジスター〇ような）ピクセルごとに１つ の動的電気スイッチを使用するようなものでない液晶表示装置におけるアドレッ シングの一般的な方法とされている。

このアドレッシングの方法を使用すると、それらのピクセルは、大きさ■、のラ イン選択パルスを使用して周期的にライン電極を走査するライン走査回路によっ て、またカラム電極にデータ信号を供給するための制御回路によって、第一の状 態から光学的に異なる第二の状態に切り替えられる。ここで、当該制御回路は、 ライン電極が走査されている間中、該表示素子に現れる、その光学的状態が、当 該素子に加わる、いわゆるルートミーンスクエアー（ＲＭＳ）（Ｒｏｏｔ　Ｍｅ ａｎ　５ｑｕａｒｅ）　ｉｉ電圧値より決定される様に、カラム電極に、大きさ 士■４のデータ電圧を与える。

選択されていない表示素子に対するＲＭＳ電圧値Ｖｔ、すなわちオン状態にある 表示素子に対するＲＭＳ電圧値は次式で与えられる。

Ｖｔ”＝（Ｖ、＋Ｖａ）”／Ｎ＋ＣＮ−１＞＊Ｖａ”／Ｎ　（１）選択されてい ない表示素子に対するＲＭＳ電圧値■１、すなわちオフ状態にある表示素子に対 するＲＭＳ１１圧値は次式で与えられる。

ＶＩ”＝（Ｖ、−Ｖｄ）”／Ｎ＋（Ｎ−１）＊Ｖａ”／Ｎ　（２）図２は、線図 により、かかる表示装置に備わる画素の送信電圧特性を示す図である。

Ａｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏはある関係を導いており、その関係は、比率５−Ｖ ｚ／ｖ＋（ときに送信電圧特性曲線のしきい値傾斜と呼ばれる）という与えられ た値について、所定のコントラスト値を保ちつつこの方法によりアドレッシング 出来る最大ライン数Ｎ□８を示している。

そして、その方法に於いては、最大ライン数Ｎ　ｍ　ｍ　Ｘが得られるようにラ イン選択パルスの電圧■、及びデータ電圧上■４が選ばれなければならない。こ れらの関係は以下に示すようになる。

Ｎ、、、＝　（（Ｓ”＋１）／Ｓ”−１）　（３）（Ｖ、／ｖ４）”＝Ｎ、、、 　（４） ■、”−■、”＊　（ｏ、５／　（１−Ｑ））　（５）ここで、　Ｑ　！　＝　 Ｎ□ｌ１−１である。

式（２）及び（３）に基づいてライン選択電圧Ｖ、及びデータ電圧■６が選択さ れた場合、Ｎ、□ラインを使用するとして、選択された１つのビクセルに対して 得られるＲＭＳ電圧は■８に等しくなり、選択されていないピクセルに対して得 られるＲＭＳ電圧は■１に等しくなる。

さらに大きな多重化率、言い換えればさらにＮ　＊　ｍ　ｘの値が高い場合には 、送信電圧特性曲線の傾斜がさらに急峻となる事が要求される。

即ち、Ｓ＝Ｖ、／Ｖ、の値が１．０に近づくことが要求される。

最近知られている（また既に使用されている）いわゆる“スーパーツィステッド （ＳＵＰＥＲ−ＴＷＩＳＴＥＤ　）”液晶効果の手段によれば、この効果に基づ く送信電圧特性曲線のしきい値傾斜Ｓは限界値１．０に極めて近い値となること から、Ｎｌｌ１ｌｘを極めて高い値とすることができる０図１は、線図により、 Ｎ、□本の選択ライン（ライン電極）２を有するマトリックス配列表示装置１の 一部を示す図であり、主に前述のＲＭＳ多重アドレッシング方法の機能について 描かれている。

表示すべき情報はデータライン（カラム電極）３に供給される。

選択ライン２とデータライン３の交差する点の位置には表示素子４がある。デー タライン３に供給される情報に基づき、表示素子４はオン状態になるかもしくは オフ状態となる。

ライン選択電圧ｖ、（これは式（４）及び（５）に基づき選択される）によるラ インもしくはロー電極の選択に同期してイメージ情報（データ電圧±Ｖｔ）がカ ラム電極を介して与えられる。そして、時刻ｔ１の開始時点から時間り、が終わ る迄の間（ときにラインタイムと呼ばれる）、ライン２ｍが選択され、そのとき データライン３３゜３’、３ｃ上の現れる情報（すなわち±Ｖａ）と共に、ピク セル４　ａｍ。

４　ｂｂ、４　ｃｃの光学的状態を決定する。

ライン２ａが選択されているこの時間１．の間、ライン電極２ｂ。

２゛等に対応する他のすべてのビクセルは電圧±Ｖ４の状態にある。

時刻Ｌ２から（ここで、ｔｚ　ｔ＋＝ｔ＋）時間ｔ１の間ライン２ｂが選択され る。そのときデータライン３上の現れる情報（すなわち±Ｖａ）が、ビクセル４ 　ｈａ、４　ｂｂ、４　ｂｅの光学的状態を決定する。

前記ラインタイムｔ１の後、次のラインが選択される。このようにしてすべての 画情報が１ラインごとに書がれる。マトリックスの最後のラインが選択された後 、そのすべてのサイクルが繰り返される（いわゆる゛反復走査手順（ＲＥＰＥＡ ＴＥＤ　５ＣＡＮ　ＰＲＯＣＥＤＩＩＲＥ　）″）。

信号書込みサイクルの期間はフレームタイムｔ、と呼ばれる。１．＝Ｎ＊ｔ、、 ここでＮは、こうして連続的に走査されるラインの数を表す。

このＲＭＳアドレッシング方法の重要な点は、光学的効果の立ち上がり時間及び 立ち下がり時間（言い換えれば、それぞれ°オン′もしくは゛オフ“に遷移する ための切替時間）はどちらもフレームタイムよりも非常に大きくなっている点で ある。

これらの条件環境のもとでは、表示素子は、いくつかのアドレッシングパルス（ もしくは選択パルス）の積算効果に応答する。これらの条件のもとでは、式日） 及び（２）により与えられる“オン”及び°オフ′の電圧ｖＩ及び■２の値と同 じＲＭＳ電圧値を有する正弦波、矩形波等によりアドレッシングされたかのよう に、液晶表示素子は、とりわけ同様に反応する。

すでに論じたように、選択ラインの最大数Ｎ、□は、比率Ｖｚ／Ｖ＋（しきい値 傾斜）の値に関係する。

多重化率が増すに従って、上述のＲＭＳ多重アドレッシング方法の使用の際には 、より高い電圧が必要とされる。

ライン選択電圧■、は、とりわけ高くなる（このアドレッシング方式におけるデ ータもしくはカラム電圧ｖ４は、光学的効果のしきい値電圧よりも常に低い値が 選ばれるべきである。）。

高い選択電圧は、もはやＲＭＳ電圧値（フレームタイム中のＲＭＳ電圧の平均値 ）に反応することのない液晶効果を引き起こすこととなるが、ライン選択時間内 に当該素子に検知された“瞬時°電圧値により決定される光学的反応がビクセル に見られることとなる。

図３は、線図により、　′オン”状態にある表示素子の１フレームタイム中の送 信特性を示す図である。

当該素子が大きさＶ、＋Ｖ、の電圧を検知するラインタイム１．間で“オン“状 態は、既に到達しているするが、それは、十分高い電圧における′オン′切替え 時間は前記ラインタイムより小さいかもしくは等しくなることによる。ラインタ イムｔ１の後の選択の後、当該ビクセルは、しきい値電圧よりも小さな電圧上■ ４を検知するのみである。このことは、当富亥ピクセルは、残りのフレームタイ ムの間に°オフ゛状態に復帰することを意味している。図３においては、簡略化 のために、前記立ち下がり時間（言い換えれば、°オフ゛への切替え時間）はフ レームタイムと同じ大きさと仮定して描かれている。

この特徴的ないわゆる“′非−ＲＭＳ”送信特性は、とりわけスーパーツィステ ッド液晶構成を有する液晶表示装置、特にごく薄い液晶層の構成を有する表示装 置の場合に見受けられる。

液晶効果の切り換え時間は、該層の厚さに強く依存する事が知られている。

この層の厚さが小さければ、切り換え時間を減少することとなる。

特に、０ｋａｄａ　ｅｔ　ａｌ、　ｉｎ　５１０　Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　ｔｅｃ ｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒｓχχ１１゜１９９１、４３０−４３３頁参照。

図３に見られるこの概説された送信特性（しばしば“フレームレスポンス（ＦＲ ＡＭＥ　ＲＥＳＰＯＮＳＥ）″と称される）は、本来のＲＭＳ方式において生ず る液晶効果と比較して明るさとコントラストの低下を引き起こす。

発明の開示 本発明の目的は、所定の高多重化率及び所定の薄い液晶層の構成（これは高速ス イッチングの実現に重要）を有し且つ、既述の“フレームレスポンス”特性は減 ぜられるか、もしくは除去される事によって、特に、光学的効果が本来のＲＭＳ 特性を呈するとした場合に現れうるコントラストの値及び明るさの値を達成もし くはそれに近い値を達成するような方法に於いて、高速スイッチングを維持しつ つ、コントラスト及び明るさが改善される表示装置を提供することにある。

係る目的を達成する為に、本発明における前記表示装置に於いては、フレームタ イムごとのすべてのラインについての単一の大きな選択パルスを、規則的な方法 でフレームタイム中に分配される複数のより小さなパルスに置き換える、という アドレッシング方式が採用されていることが特徴である。

本発明は、フレームタイムの間に同時に複数のラインが選択されるならば、ライ ンごとの単一の大きな選択パルスの代わりにフレームタイム内に複数のより小さ なパルスを使用することが可能ではないかという洞察に基づいている。

選択電圧及びデータ波信号の電圧波形が適当に選択されるならば、マトリックス の走査の間に複数のラインを同時選択（多重化）しても、アドレッシングされる べきラインの最大数を減少させるものでは無い。

傾斜Ｖ　ｔ／　Ｖ　＋を有する与えられた送信電圧特性曲線について、Ｎ１．８ がＲＭＳ特性について導かれた式（３）に基づき再度決定される。

フレームタイム内における複数のラインの同時選択は、一般の８ＭＳアドレッシ ングの場合と比較して振幅の小さな選択信号を生じさせるばかりなく、同時に、 その関連した選択周期を有する選択信号を、対応して短くされたパルス間隔を有 する複数の分割選択パルスに分割できる可能性を提供している。

図面の簡単な説明 図１は、マトリックス配列の表示装置の一部を示す図である。

図２は、当該表示装置における画素の送信電圧特性を示す図である。

図３は、当該表示装置の１フレームタイム中の送信特性を示す図である。

図４ａ及び４ｂは、本発明の一実施例を示す図である。

図５ａ乃至５Ｃは、フレームタイムの中間の時点から始まる後半の選択時間長ｔ 　ａ　／　２についての波形を示す図である。

図６ａ及び６ｂは、本発明の他の実施例を示す図である。

図７は、図６ａ及び６ｂに示す要素１１から２２についての選択時間ｔｂ間のラ イン選択信号及びデータ信号の最終的な電圧を示す図である。

図８ａ及び８ｂは、フレームタイムにおける選択時間長ｔ　ｂ／４とその関連電 圧の関係を示す図である。

図９は、全選択時間ｔｃよりも短い選択周期を定義するために使用されるライン 選択信号を示す図である。

発明の実施のための最良の形態 以下、いくつかの実施例を参照して本発明を更に詳細に説明する。

最初の実施例（図４ａ及び４ｂ）においては、フレーム走査の間に２木のライン の同時選択があるものと仮定している。

簡略化のため、マトリックスのライン数Ｎを“２′の倍数とする。

選択時間を、アドレッシングタイムｔ、とじて定義する。図４ａは、　゛オン° 及び°オフ′というような表示により同図において表現しであるような情報を書 き込むために使用されるべきライン信号及びデータ信号の電圧波形を示す図であ る。

アドレッシングタイムｔ１の後、図４ａに図示のように、次の２本のラインが選 択され、更にカラム制御回路をもって、適当なデータ電圧が当該情報に従いカラ ムに供給され、そして書き込まれる。

この例におけるフレームタイムｔ、は、ｔ　ｔ＝　（Ｎ／　２　）　＊　ｔ　ａ によりめられる。

同時に選択されたその２本のラインのライン選択電圧信号は相互に直交する関係 にある。

図４ａにおいては、簡略化のため、２本の隣接したラインが選択されると仮定す る。しかしながら、このアトレンジング方法を用いればＮラインマトリックスに おける任意の２本のラインが同時に選択可能であることから、隣接したラインが 選択されることは必須事項ではない。明らかに、各ラインは、各フレームタイム におけるアドレッシングタイムも、の間にのみ常に選択されうる。

前述した一般の多重アドレッシングと全く同様に、ここでもパ反復走査”が行わ れる。

同時に選択される２本のラインに対するライン選択電圧信号の振幅は±Ａに等し い。

同時に選択される２本のラインについて示された当該電圧波形の代わりに、更に 高い周波数の電圧波形を採用することも可能である。

その場合、データ電圧信号はそれに応じて適合されるべきであり、図４ａに示さ れたものとは異なってくる。

所望の情報を書き込むためにアドレッシングタイムｔ、の間カラムに供給される データ電圧の振幅は、図４ａに示すように、アドレッシングタイムの前半は±Ｄ に等しく、アドレッシングタイムの後半は０に等しい。データ電圧信号の実際の 形状は、表示されるべき情報（すなわち、ピクセルが“オン゛又は°オフ′）に より決定される。

図４ａは４つのデータ電圧信号を示しており、それらの信号により、選択された ライン上に発生する当該ピクセルについてのあらゆる情報内容が図示されたライ ン選択電圧波形を使用することにより有効となる。すなわち、組合せ′オフ゛／ ゛オフ”　（カラム１）。

゛オフ゛／゛オン°　（カラム２）、　“オン゛／゛オフブ　（カラム３）。

“オン゛／“オン゛　（カラム４）である。

図４ａに示されたマトリックスにおけるピクセル１．２，５．７は°オフ′の状 態にあることとなり、ピクセル３，４，６．Ｂは“オン°の状態にあることとな る。

直流成分を排除するため、例えば、（一般のＡｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏによる 多重アドレッシングと同様に）各フレームタイムの後のライン選択電圧及びデー タ電圧の極性を変えることも可能である。

簡略化のため、そのような極性の変更は図４ａには示していない。

図４ｂは、アドレッシングタイムｔ、の間の図４ａのビクセル１から８について 得られる電圧を示している。その電圧は電圧差Ｖｔ１ｍ＊Ｖ　ｃｏｔａ□として 導かれる。

図４ｂは、　゛オフ“状態にあるピクセル１，２，５．７のアドレノソングタイ ムも、中のＲＭＳ電圧値はそれぞれが等しいことを示している。

同様に、　゛オン゛状態にある要素のＲＭＳ電圧値もｔ、の間それぞれ等しい。

図４ａに基づけば、マトリックスにおけるいずれの゛オン“状態の素子及び゛オ ン゛状態の素子もフレームタイムの残りの時間（すなわち、１．−１．の間）は 同じＲＭＳ電圧値を有しているこということが確認できる。

ＲＭＳ電圧値■。７をめるべく次式が導ける。

■。、’＝　（ｔ、＊　（Ａ”／２＋　（Ａ＋Ｄ）’／２）＋　ｔ、＊　（Ｎ／ ２−１　）　＊　Ｄ”／２　）／　（ｔ、＊Ｎ／２）　（６） “オフ“状態の素子のＲＭＳ電圧値Ｖ　ｏ　ｆ　ｆは、次式で与えられる。

’ｌ／。、、ｚ＝　（ｔａ＊　（Ａ”／２＋　（Ａ−Ｄ）”／２）＋ｔ、＊　（ Ｎ／２−１）＊Ｄ”／２）ここで、゛ラグランフ１乗数”の技術を利用すると、 Ｖ　ｏ　ｎの最大値を、■。７．がしきい値電圧■１に等しいという条件のもと で電圧Ａ及びＤの関数として決定することができる。

したがって、次式が導かれる。

（Ａ／Ｄ）”＝Ｎ／４　（８） Ｄ”＝Ｖ、”＊２＊　（０，５／　（１−Ｑ））　（９）ここで、Ｑ　ｔ　＝　 Ｎ　−１ ここで、等式（８）及び（９）を弐（６）及び（７）に代入すると、比ｖ。Ｒ／ Ｖｏｆｆをめる次式が導かれる。

（Ｖ、、／Ｖ、ｔｒ）”＝（Ｑ−’＋１）／［Ｑ−’−１）　（１０）Ｖ　ｏ　 ｆ　ｆ　−Ｖ　Ｉ及び傾斜の定義Ｓ−Ｖ、／Ｖ、により、式（１０）は事実上、 多重化されるラインの数（この実施例においてはＮ）と送信電圧特性曲線の傾斜 との関係を示している式（３）と同一であると導かれる。

式（８）及び（９）を式（４）及び（５）と比較すると、２本のラインの同時選 択の場合におけるデータ信号の振幅りは、（マトリックスに於ける同一のライン 数Ｎに対して）一般のＡｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋ。

ＲＭＳ多重アドレッシングに従って要求されるデータ電圧Ｖ４よりも２１″とい うファクターだけ大きいということが導ける。

２本のラインの同時選択の場合におけるライン選択電圧の振幅Ａは、（同一のラ イン数Ｎであるマトリックスについて）標準Ａｌｔ　＆Ｐｌｅｓｈｋｏ　ＲＭ　 Ｓ多重アドレッシングに従って要求される選択電圧ｖｓよりも２１″というファ クターだけ、小さい。以上のすべてのことは、２本のラインの同時選択について の上述のアドレッシング方式の場合における“オン゛状態の素子の最大電圧振幅 （Ａ＋Ｄ）は、一般のＡｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏ方式に基づくアドレッシング の場合における同一の素子についての最大電圧振幅（Ｖ、十Ｖ、）よりもがなり 小さいということを意味している。

再び図４ａのライン選択信号及びデータ信号の電圧波形について考察してみる。

全アドレッシングタイムｔ１は、事実上、ライン選択信号及びデータ信号につい ての関連した特性電圧値を伴う２つの等しい時間長ｔ８／２から成っている。

（式（８）及び（９）に基づき）ｖｏイ及び■。１１について所望のＲＭＳ電圧 値を得るために、図４ａの電圧波形に示されているように関連した電圧を伴う選 択時間長し、／２が直接的に連続して現れる必要はない。

第２の選択時間長り、／２は、例えば、フレームタイムが半分過ぎた時点から丁 度始まるように設定することもできる。このことは図５にｌＯラインのマトリッ クスのものを用いて示されている。簡略化のために、ｌフレームタイムに於いて 、マトリックスを走査している間のｌＯラインのライン選択電圧信号のみ示され ている。そこに示されている状態は２本の隣接したラインが選択される場合のも のである。既に先に説明したようにこのことは必要不可欠のことではない。図５ ａは、分割されないアドレッシングタイムｔ、を有する走査周期を示す図である 。図５ｂにおいては、ライン選択時間も、は２つの時間長も、／２に分割されて おり、全アドレッシングタイムＬ、の後半はフレームタイムの中間に位置する点 から丁度始まる。図５０は、比較のために、単一ラインの選択についての一般の ＲＭＳ多重方法に基づくアドレッシング方式を示す図である。

図５ｂに描かれている走査方式については、カラムに対して適当なデータ電圧を 与えることができるようにデータ信号のための制御回路を適合させることが必要 であるということは明らかである。

図５ｂに基づく走査方式の原理は、明らかに、例示されている１０ラインマトリ ツクスのみならずライン数Ｎの各マトリックスについても適用できる。Ｎが２の 倍数ではない場合、この原理に基づくマトリックスアトレンジングは、いわゆる ′ダミー゛もしくは仮想ラインを導入することにより実現することができる。

図５ｂに描かれているアトレンジング方式は、一般のＡｌｌ　＆Ｐｌｅｓｈｋｏ 多重アドレッシングにおける単一選択パルスを、より小さな振幅を有しかつフレ ームタイムについて均等に分配される時点に好適に発生する２つの分離した選択 パルスに置き換えると得られるようなアドレッシング方式に結果としてなる。既 に論じたように、このアドレッシング方式において（選択中）ピクセルにかかる 電圧の最大振幅は、一般のＡＩＬ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏアドレッシングの場合よ りも小さい。

Ａｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏアトレンジングにおける単一選択パルスよりも低い 振幅を有する複数の選択パルスが発生するということと選択の間ピクセルにかか る最大電圧がＡｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏアドレッシング方式における対応する 電圧よりも小さいという事実の双方は、“′フレームレスポンス”を減じもしく は除去するのに有効である。

２本のラインを同時選択するように構成され全アドレッシングタイムＬ３を２つ の分離した選択時間長し、／２に分割するという図５ｂに概略を示した上述のア ドレッシング方式でも“フレームレスポンス”を減しもしくは除去するのに十分 でないのであれば、２以上のライン、例えば４，６．８ライン等を同時に選択す るというアトレンジング方式を採用することも可能である。

しかしながら、偶数本のラインを同時に選択する必要はない。

本発明の次の実施例（図６ａ及び６ｂ）において、フレーム走査の間に４木のラ インが同時に選択されるとすればＮラインマトリックスにおけるアドレッシング がどのように成されるかが描かれている。

簡略化にため、マトリックスのライン数Ｎを“４°の倍数とする。

しかしながら、これは（前述の２本のラインが同時に選択されるアドレッシング の場合と同様）必要不可欠のことではない。

ここで、選択時間はアドレッシングタイムも、として定義される。

図６８は、この図に示されであるような情報を書き込むために使用されるべきラ イン信号の電圧波形を示している。簡略化にため、図６ａは、関連する情報内容 を有するピクセル１１から２２までを伴う３つのカラムｉ、ｊ、にのみを示して おり、これらのピクセル１１から２２は、カラムｉ、ｊ、にと同時に選択される べき４本のラインのうち図示した最初の組との交点に対応している。必要とされ るデータ信号を記述するため、カラムｉに属するピクセル１１，１２．１３．１ ４をそれぞれ°オフ゛、　°オフ′、′オン゛、　“オフ′とする。また、カラ ムｊに属するピクセル１５，１６，１７．１８をそれぞれ°オン′、　“オフ゛ 、　°オフ゛、　゛オン′とする。更に、カラムｋに属するピクセル１９，２０ ，２１．２２をそれぞれ″オン”、　゛オン′、゛オフブ、　°オン”　とする 。

アトレンジングタイムｔ、の後、次の４本のラインが選択される。

この例ではフレームタイムｔｒは、ｔｒ＝　（Ｎ／４）＊　ｔｂで与えられる。

同時に選択される４本のラインについてのライン選択電圧信号は相互に直交する 関係にある。ここで、同時に選択される４本のラインのうちの１本の選択信号は アドレッシングタイムｔ、と比較して半周期のものとなっている。図６ａにおい て、これは同時に選択されるラインの組のうちの最初の（最上の）ラインとなっ ている。しかしながら、この特定のラインがこのようなライン選択電圧波形を有 していることは必要不可欠のことではない。

図６ａにおいては、簡略化のため、隣接する４本のラインの選択が成されるもの とされている。しかしながら、このアトレンジング方法を使用すればＮラインマ トリックスの４本のラインのいがなる組も同時に選択しうるので、隣接する４本 が選択されることは必要事項ではない。一方、明らかに、各フレームタイムにつ いてアドレノソングタイムｔ、の間のみ常に各ラインは選択される。このように して″反復走査”が行われる。

同時に選択される４本のラインに対するライン選択電圧信号の振幅は±Ｂに等し い。直流電圧成分を排除するため、例えば、各フレームタイムの後のライン選択 電圧及びデータ信号の極性を共に変えることも可能である。簡略化のため、その ような極性の変更は図６ａには示していない。

同時に選択される４本のラインについて示された当該電圧波形の代わりに、更に 高い周波数の電圧波形を採用することも可能である。

その場合、データ波形信号はそれに応じて適合されるべきであり、図６ｂに示さ れたものとは異なってくる。

図６ｂは、図６ａに描かれた情報を書き込むためにデータ信号は如何に決定する ことができるかを示している。

ここでは先ずカラムｉに属するピクセル１１，１２，１３．１４について考える 。そこで、ピクセル１１は゛オフ“状態にあるとする。そうするため、選択の間 ピクセル１１に与えられるデータ信号は、対応する選択されたラインに係るライ ン選択信号と同位相であるデータ電圧信号である必要がある。この信号は図６ｂ のカラムｉと見出しが付けられている欄に描かれている。この信号の振幅Ｘ（及 びライン選択信号の振幅）は、“オン”状態にある素子についてのＲＭＳ電圧値 は可能な限り大きくなければならないのに対して′オフ″状態にある素子につい てのＲＭＳ電圧値は決められた電圧になければならないという必要性に基づき決 定される。次に、ピクセル１２も“オフ゛状態にあるとする。上述の態様と同様 に、選択の間ピクセル１２に与えられるデータ電圧信号は、対応するラインに係 るライン選択信号と同位相である必要がある。この信号も図６ｂのカラムｉと見 出しが付けられている欄に描かれている。この信号の振幅はピクセル１１につい ての上記データ信号の振幅と等しい。

ピクセル１３は゛オン”状態にあるとする。したがって、対応するラインに係る ライン選択信号と逆位相であるデータ信号が、選択の間ビクセル１３に与えられ る必要がある。ピクセル１３に対するこのデータ信号も前述のピクセル１１及び １２に対する２つのデータ信号と同じ振幅を有しており、それもカラムｉと見出 しが付けられている欄に描かれている。選択の間のピクセル１４に対するデータ 信号は、当該カラムｉの他のピクセルについて展開された考え方と同様の考え方 に基づき導くことができる。前記４つのデータ信号を加え合わせると、図６ｂの カラムｉと見出しが付けられている欄に描かれているデータ信号が生成される。

要素１１．１２，１３゜１４が属する４木のラインが選択されている間、この信 号がカラムｉに与えられる。全く同様の方法で、ピクセル１５．１６，１７゜１ ８についての必要な情報内容を生成するためにカラムｊに与えられるべきデータ 信号が決定されうる。図６ｂにおいて、当該各素子を選択している間の電圧波形 と選択の間カラムｊ　（カラムｊと見出しが付けられた欄参照）に与えられる全 電圧（信号ｊ）とよって、これらのすべての態様を図示する。図解のためカラム にと見出しが付けられた欄は、各データ電圧信号とカラムｋに与えられる全電圧 である信号ｋを示している。

４本のラインが同時に選択されるとすれば、５つのレベルが識別しうるデータ信 号、すなわち±Ｅ／２，０が与えられるべきである。

選択の間カラム１に与えられるデータ信号におけるこれらのレベルの組合せは、 当該カラム１内の要素の画像情報内容により決定される。

図７は、図６ａに示されているライン選択信号と図６ｂに示されているデータ信 号（信号ｉ、信号ｊ、信号ｋ）とを利用することにより最終的に得られる、選択 時間り、の間の図６ａの要素１１から２２についての電圧を示している。　°オ フ″状態にある素子１１゜１２．１６．１７，２１．１４についての選択時間ｔ 、の間のＲＭＳ電圧値はそれぞれ互いに等しい。また、　゛オン”状態にある素 子１５．１９．２０，１３．１８．２２についての選択時間ｔ、の間のＲＭＳＴ ｌ圧値はそれぞれ互いに等しい。選択の後のフレームタイムｔ、の残りの時間、 すなわち時間Ｌｔ　ｔｂの間中、各′オフ″状態にある素子のＲＭＳ電圧値は各 ″オン°状態にある素子（即ちピクセル）のＲＭＳ電圧値に等しい。

°オン′状態にある素子のＲＭＳ電圧値Ｖ　６ｎについて次式を導くことができ る。

Ｖ、、”＝　（ｔ、＊　（Ｂ”＋Ｂ＊Ｅ／２＋Ｅ’／４）＋　（Ｎ／４−１）＊ 　ｔｂ＊Ｅ”／４１　／　（Ｎ＊　ｔｂ／４）゛オフ″状態にある素子のＲＭＳ 電圧値■。２．は次式により与えられる。

’Ｊｏｔｒ”＝　（ｔｂ＊　（Ｂ”　Ｂ＊Ｅ／２＋Ｅ”／４）＋　（Ｎ／４−１ ）＊　ｔｂ＊Ｅ”／４）／　（Ｎ＊　ｔｂ／４）Ｖ　ｏ　ｆ　ｆ　””　Ｖ　Ｉ という条件のもとで、与えられたＮについてＶ。９をＢ及びＥの関数として最大 にすることができる。

最大値は以下により得られる。

（Ｂ／Ｅ）”＝Ｎ／１６　（１３） Ｅ”＝４　＊ｖ＋ｆｆｉ＊（０，５／　（Ｉ　Ｑ））　（１４）ここで、Ｑｔ七 Ｎ　−１ 比率■。、；／Ｖ。ｆｆについて次式が得られる。

（Ｖ、、／Ｖ、ｔｔ）２＝（Ｑ−’＋１１／（Ｑ−’−１］　（１５）■。ｆｆ ＝ＶＩ及び傾斜の定義Ｓ＝Ｖ、／Ｖ、をもってすれば、式（１５）は事実上、多 重化されるラインの数（この実施例においてはＮ）と送信電圧特性曲線の傾斜と の関係を示している式（３）と同一であると導かれる。

式（１３）及び（１４）を式（４）及び（５）と比較すると、４本のラインの同 時選択の場合におけるデータ信号の振幅Ｅは、（同一のライン数Ｎであるマトリ ックスについて）一般の＾Ｉｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋ。

多重アドレッシングに基づいて得られるデータ電圧ｖｄよりも、ファクターの２ だけ、大きいということが導ける。４本のラインの同時選択の場合におけるライ ン選択電圧の振幅Ｂは、（同一のライン数Ｎであるマトリックスについて）標準 Ａｌｔ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏ　ＲＭＳ多重アドレッシングに基づいて得られる選 択電圧■、よりもファクターの２だけ、小さい。

再び図６ａのライン選択信号の電圧波形と図６ｂのデータ信号の電圧波形につい て考察してみる。

全アトレンジングタイムＬ、は、ライン選択信号及びデータ信号についての関連 した特性電圧値を有する４つの等しい時間長ｔｂ／４から成っている。（弐（１ １）及び（１４）に基づき）■。１及び■。ｒｆについて所望のＲＭＳｉｔ圧値 を得るために、図６ａ及び図６ｂの電圧波形に示されているように関連した電圧 を伴う選択時間長ｔ、／４が直接的に連続して現れる必要はない。選択時間長り 、／４及びその関連した電圧はフレームタイム中に分配することができる。

このことは１２ラインのマトリックスでもって図８に図示されている。簡略化の ために、■フレームタイムかけてマトリックスを走査している間の１２ラインの ライン選択電圧信号のみ示されている。

そこに示されているものは４本の隣接したラインが同時に選択される場合のもの である。既に先に説明したようにこのことは必要不可欠のことではない。図８ａ は、分割されないライン選択時間も、を有する走査周期を示す図である。図８ｂ においては、ライン選択時間長も、は４つの時間長り、／４に分割されており、 それらはフレームタイム全体に均等に分配されている。もちろん他の分配方法も 可能である。例えば、互いにり、／２に等しい２つの選択時間長をフレームタイ ムに均等に分配するが如くである。

図８ｂに描かれている走査方式（既に示している全ライン選択時間Ｌｂのフレー ムタイムへの他の分配方法についても同様）については、カラムに対して適当な データ電圧を与えることができるようにデータ信号のための制御回路を適合させ ることが必要である。図５ｂに基づく走査方式の原理は、４本のラインの同時選 択であってフレームタイム中に分配される（関連する電圧を伴う）より短い選択 時間長に全選択時間が分配されるような場合、明らかに、示されている１２ライ ンマトリツクスのみならずライン数Ｎの各マトリックスについても適用できる。

Ｎが４の倍数ではない場合、４本のラインの同時選択によるマトリックスアドレ ッシングは、いわゆる゛ダミー°もしくは仮想ラインを導入することにより実現 することができる。図８ｂに描かれているアドレッシング方式は、−ａのＡＩＬ 　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏ多重アトレンジングにおける単一選択パルスを、より小さ な振幅を有しかつフレームタイムについて均等に分配される時点に好適に発生す る４つの分離した選択パルスに置き換えると得られるようなアドレッシング方式 に結果としてなる。このアドレッシング方式において（選択中）ビクセルにかか る電圧の最大振幅は、一般のＡＬＬ　＆　Ｐｌｅｓｈｋｏアドレッシングの場合 よりも小さい。４本のラインの同時アドレッシングの場合、既に論じたように、 例えばフレームタイム中に均等もしくは均等でなく分配された等しい時間ｔ。

／２を有する２つの分離した選択時間長を利用することも可能である。

４木のラインを同時選択するように構成され全アドレッシングタイムｔ、を４つ の分離した等しい選択時間長に分割するという図８ｂに概略を示した上述のアド レッシング方式でも゛°フレームレスポンス”を減しもしくは除去するのに十分 でないのであれば、既に図説した２本もしくは４木のラインを同時選択するアド レッシング方式と同様な方法で、４本以上のラインを選択しかつ全選択時間もフ レームタイム中に均等もしくは均等でなく分配された等しいもしくは等しくない 複数の選択時間長に分割するというアドレッシング方式を採用することができる 。４本及び２本のラインの同時選択の場合の的確なアトレンジング方式を遂行す べく以上のように展開されたその手順の図説及び説明に基づけば、当該技術分野 において相当の知識を有する者であればいかなる者も、他の本数（２及び４以外 ）の同時選択を実現するだめのライン選択信号及びデータ信号を導き出すことは 容易なことであろう。

必ずしも必要なことではないが、ここで更に本発明の実施例を示すこととし、８ 本のラインを同時選択する場合に利用できるライン選択電圧信号を図９に示す。

図９に示す選択信号も直交する関係にあり、使用される電圧信号の１つはアドレ ッシングタイム（選択時間）に等しい半周期の信号となっている。前記ライン選 択信号との組合せにおいて使用されるデータ信号は、４本のラインの同時選択に 係るマトリックスのアドレッシングの場合（特に図６ｂ及び関連の文言参照）に ついて説明した原則に基づき決定されうる。

図９におけるライン選択信号も、例えば大きさｔｃ／ｅの８つの選択時間長の如 く、この図に示されている全選択時間ｔｃよりも短い選択時間を定義するような 使用方法がある。前記８つの選択時間は、図８ｂ及び図５ｂに図示した分配の方 法と同様に、例えばフレーム中に均等に分配することができる。

明らかに、ライン選択電圧の振幅及びデータ信号の最大振幅は、Ｖ　ｏｆｆ　＝ 　Ｖ　ｌのとき　゛オン″状態にある素子及び′オン″状態にある素子の最終的 なＲＭＳ電圧値の比率、すなわち■。、／Ｖ。２．が最大になるように選択され なければならない。

９本のラインが同時に選択されるとした場合、ライン選択信号の振幅Ｙ。及びデ ータ信号の最大振幅Ｘ０は、次式に基づいて選択されなければならない。

Ｙｎ＝Ｎ””＊Ｘ、、／ｎ　（１６） Ｙ、＝＝ｎ””＊Ｖ＋＊　（０，５／　（Ｉ　Ｑ））””　（１７）ここで、Ｑ 　Ｚ　＝　Ｎ　−１である。

下の表は、いくつかのｎの値に対して、前に与えられた実施例に示されている波 形を有するライン選択信号との組合せにおいて所望の画像情報内容をもたらしう るデータ信号にいくつの電圧レベル及びいかなる電圧レベルが生しうるかを示し たものである。

ｎ−２：　±Ｘ２．０ ｎ＝３：　±Ｘ１．　±Ｘ、／３ ｎ＝４　二　±　Ｘｌ、　±　Ｘ、／４．　０ｎ−５：　±Ｘ１．　±３＊Ｘ、 １５．　±χ、１５ｎ＝６：　±Ｘ６．　±４＊Ｘ、／６．　±２＊Ｘ、／６． ０など 末′オン°状態にあるビクセル ・゛オフ′状態にあるピクセル 」〕 ＼ｊ ｎ 匡 （０（○く ζＮ ｎ 国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．所定の空間に保たれかつそれらの表面が互いに対向している２つの支持板の 間にある液晶材料と、一方の表面に配置されたＮ本のライン電極のパターンと、 他方の表面に配置されたカラム電極のパターンとを有し、前記ライン電極は前記 カラム電極と交差し、それによりその交点の位置に表示素子が形成されると共に 、前記カラム電極にデータ信号を供給するための制御回路を有し、また前記ライ ン電極に対する周期的走査及びライン選択電圧信号の供給のためのライン走査回 路を有する表示装置において、前記ライン電極に対する前記周期的走査における フレームタイムの間、選択時間（アドレッシングタイム）ｔａの間に複数のｎ本 のラインが選択され、ｔａの間に与えられる前記ライン選択電圧信号は同時に選 択される当該ラインについてそれぞれ異なることを特徴とする表示装置。
2. ２．前記ライン選択電圧信号の振幅は同時に選択される当該ラインについてそれ ぞれ等しいことを特徴とする請求の範囲１に記載の表示装置。
3. ３．同時に選択されるラインに係る前記ライン選択電圧信号は相互に直交する関 係にあることを特徴とする請求の範囲１及び２に記載の表示装置。
4. ４．同時に選択されるｎ本のラインのそれぞれのグループについて、選択時間長 ｔａは、フレームタイム中に分配されるいくつかの選択時間間隔に分割され、当 該分割においては、前記時間間隔の総和はｔａに等しいと共に、前記Ｎ本のライ ンの走査の間はｎ本以上のラインは同時に選択されず、これらの時間間隔の間に 同時に選択されるべきラインのおのおのに与えられる選択電圧は、当該時間間隔 に対応する当該ラインに係る原ライン選択電圧信号の各部に等しいことを特徴と する請求の範囲１，２及び３に記載の表示装置。
5. ５．マトリックスの走査の間に選択されるラインが２，４及び８本である付随の 実施例に示したように、アドレッシングタイムｔａの間に偶数ｎｅ本のラインが 同時に選択され、与えられる前記ライン選択電圧信号の１つは選択時間ｔｅに等 しい半周期信号であることを特徴としており、ｔｅの間に残りのラインに同時に 与えられる他のライン選択電圧信号は可能な限り低い周波数を有する類似の電圧 信号であることを特徴とする請求の範囲１，２及び３に記載の表示装置。
6. ６．選択時間ｔｅは、等しい時間長を有するいくつかの時間間隔に分割され、当 該分割においては、前記時間間隔の総和はｔａに等しいと共に、前記時間間隔は フレームタイム中に分配され、前記Ｎ本のラインの走査の間はｎｅ本以上のライ ンは同時に選択されず、前記時間間隔の間に同時に選択されるべきラインのおの おのに与えられる選択電圧は、当該ラインに係る原ライン選択電圧信号の対応す る各部に等しいことを特徴とする請求の範囲１，２，３及び５に記載の表示装置 。
7. ７．選択時間ｔｅは、大きさｔａ／ｎｅのｎｅ個の等しい時間間隔に分割され、 同時に２，４及び８本のラインが選択される付随の実施例に示したように、フレ ームタイム中に均等に分配されることを特徴とする請求の範囲１，２，３，５及 び６に記載の表示装置。
8. ８．フレームタイムごとに奇数ｎｏ本のラインがアドレッシングタイムｔｏの間 に同時に選択され、選択時間ｔｏはいくつかの時間間隔に分割され、当該分割に おいては、前記時間間隔の総和はｔｏに等しいと共に、前記時間間隔はフレーム タイム中に分配され、前記Ｎ本のラインの走査の間はｎｏ本以上のラインは同時 に選択されないことを特徴とする請求の範囲１，２及び３に記載の表示装置。
9. ９．データ信号は、４本のラインが同時に選択される付随の実施例について説明 された手順に基づいて決定され、最終的な電圧波形は、ｎ本のラインが同時に選 択されるならばｎ＋１の電圧レベルが識別可能であるような波形となることを特 徴とする請求の範囲１，２，３，５，６，７及び８に記載の表示装置。
10. １０．ｎ本のラインの同時選択の場合におけるライン選択電圧の振幅Ｙｎは、Ｙ ｎ＝Ｎ１／２＊Ｘｎ／ｎで与えられ、Ｘｎはデータ信号に発生する最大データ電 圧であって、Ｘｎ＝ｎ１／２＊Ｖ１＊｛０．５／（１−Ｎ１／２）〕１／２で与 えられ、ここでＶ１は′オフ′状態にある表示素子のしきい値電圧もしくは有効 ＲＭＳ電圧値に等しいことを特徴とする請求の範囲１，２，３，５，６，７，８ 及び９に記載の表示装置。
11. １１．マトリックスのライン数Ｎが同時に選択されるライン数ｎの倍数でない場 合、マトリックスはいくつかの仮想のもしくは′ダミー′のラインｎｖにより拡 張しつつ走査され、ここでＮとｎｖの和がｎの倍数であればよく、また請求の範 囲１０に記述されているように必要とされるライン選択電圧及びデータ電圧の振 幅Ｙｎ及びＸｎを決定するにおいては、請求の範囲１０に記載されている式に含 まれている値Ｎを値Ｎ＋ｎｖに置き換えるようにすることを特徴とする前記した 請求の範囲のいずれかに記載の表示装置。