JPH0743676A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH0743676A JPH0743676A JP25304193A JP25304193A JPH0743676A JP H0743676 A JPH0743676 A JP H0743676A JP 25304193 A JP25304193 A JP 25304193A JP 25304193 A JP25304193 A JP 25304193A JP H0743676 A JPH0743676 A JP H0743676A
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- Japan
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- voltage
- liquid crystal
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- pixel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な基板構成で中間調表示が行える液晶表
示装置を提供する。 【構成】 反強誘電性液晶９１を駆動させる走査信号
は、印加する画像データを選択された走査電極に書き込
むための選択パルスと、他の走査電極が選択されている
時に書き込まれた画像データを保持する非選択パルスよ
りなる。そして、データ信号は画像データによりパルス
の電圧が変化し、選択パルスとの組み合わせで各画像が
表示される。このように走査することにより、反強誘電
性液晶９１には、暗領域に明るいストライプ状領域９２
が発生し、このストライプ状領域９２の面積を任意に変
化させ、中間色を表示する。
示装置を提供する。 【構成】 反強誘電性液晶９１を駆動させる走査信号
は、印加する画像データを選択された走査電極に書き込
むための選択パルスと、他の走査電極が選択されている
時に書き込まれた画像データを保持する非選択パルスよ
りなる。そして、データ信号は画像データによりパルス
の電圧が変化し、選択パルスとの組み合わせで各画像が
表示される。このように走査することにより、反強誘電
性液晶９１には、暗領域に明るいストライプ状領域９２
が発生し、このストライプ状領域９２の面積を任意に変
化させ、中間色を表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反強誘電性液晶を封入
した液晶表示素子に関するものであり、特に中間調を持
つ画像を表示させる液晶表示素子に関するものである。
した液晶表示素子に関するものであり、特に中間調を持
つ画像を表示させる液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反強誘電性液晶で生じる電場誘起相転移
を利用した液晶表示装置は、特開平２−１５３３２２号
公報に詳しく記載されている。それによると、この種の
液晶で観察される電場誘起相転移は、例えば偏光顕微鏡
のクロスニコル下で観察すると、電気光学特性として
（１）電圧一透過率の二重ヒステリシス特性、（２）直
流的閾値及び（３）高速応答性を示し、これらの特性を
有効に利用すれば従来のネマチック液晶や特開昭５６−
１０７２１６号公報記載の強誘電性液晶を利用した液晶
表示装置に比べ高品質の液晶表示装置が実現できると述
べられている。また、反強誘電性液晶の特性を有効に利
用したマトリックス駆動の方法は、特開平２−２３０１
１７号公報，あるいは、特開平２−１７３７２４号公報
に提案されている。そこで提案されている駆動法によれ
ば反強誘電性液晶の特性を十分に活かした高コントラス
ト表示を得ることができる。また、反強誘電性液晶ディ
スプレイにおいて中間調を表示する技術としては、液晶
表示素子の１画素毎にその画素内で膜厚が変化する第一
誘電体と第一誘電体とは誘電率が異なる第二誘電体とを
有し、第一誘電体の膜厚の変化を第二誘電体で覆って基
板表面を平坦化した構成により、各画素内で液晶に印加
される電圧に分布をもたせ明の領域と暗の領域を画素内
に分布させることにより中間調を得るという方法が特開
平４−６９６２０号公報に開示されている。
を利用した液晶表示装置は、特開平２−１５３３２２号
公報に詳しく記載されている。それによると、この種の
液晶で観察される電場誘起相転移は、例えば偏光顕微鏡
のクロスニコル下で観察すると、電気光学特性として
（１）電圧一透過率の二重ヒステリシス特性、（２）直
流的閾値及び（３）高速応答性を示し、これらの特性を
有効に利用すれば従来のネマチック液晶や特開昭５６−
１０７２１６号公報記載の強誘電性液晶を利用した液晶
表示装置に比べ高品質の液晶表示装置が実現できると述
べられている。また、反強誘電性液晶の特性を有効に利
用したマトリックス駆動の方法は、特開平２−２３０１
１７号公報，あるいは、特開平２−１７３７２４号公報
に提案されている。そこで提案されている駆動法によれ
ば反強誘電性液晶の特性を十分に活かした高コントラス
ト表示を得ることができる。また、反強誘電性液晶ディ
スプレイにおいて中間調を表示する技術としては、液晶
表示素子の１画素毎にその画素内で膜厚が変化する第一
誘電体と第一誘電体とは誘電率が異なる第二誘電体とを
有し、第一誘電体の膜厚の変化を第二誘電体で覆って基
板表面を平坦化した構成により、各画素内で液晶に印加
される電圧に分布をもたせ明の領域と暗の領域を画素内
に分布させることにより中間調を得るという方法が特開
平４−６９６２０号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平４−６
９６２０号公報に開示されている方法では、基板表面の
電極上に微細かつ複雑な形状の誘電体薄膜を形成するこ
とが必要であることから液晶表示素子の製造が、このよ
うな誘電体薄膜を形成しない場合と比べて、非常に困難
になってしまうという問題があった。
９６２０号公報に開示されている方法では、基板表面の
電極上に微細かつ複雑な形状の誘電体薄膜を形成するこ
とが必要であることから液晶表示素子の製造が、このよ
うな誘電体薄膜を形成しない場合と比べて、非常に困難
になってしまうという問題があった。
【０００４】また、この方法では画素内の電圧分布によ
り明暗の領域を分けているため、画素面積が大きくなり
第一誘電体における薄厚分布の周期が大きい場合には明
暗の領域が視認できるようになり中間調として見えなく
なるというおそれがあった。本発明はこれらの問題に鑑
みてなされたもので、簡単な基板構成で大きな面積の画
素においても中間調表示が行えることを目的としてなさ
れたものである。
り明暗の領域を分けているため、画素面積が大きくなり
第一誘電体における薄厚分布の周期が大きい場合には明
暗の領域が視認できるようになり中間調として見えなく
なるというおそれがあった。本発明はこれらの問題に鑑
みてなされたもので、簡単な基板構成で大きな面積の画
素においても中間調表示が行えることを目的としてなさ
れたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の液晶表示装置は、相対向する面にそれぞれｎ
条の行電極およびｍ条の列電極が形成された一対の基板
の間に反強誘電性液晶を充填し、その反強誘電性液晶が
第１安定状態にあるとき暗表示となり、第２安定状態お
よび第３安定状態にあるとき明表示となる液晶パネル
と、上記各表示画素の状態を第１安定状態とする第１電
圧，表示状態を選択するための第２電圧およびその選択
された表示を保持するための第３電圧を上記各行電極に
印加するため、上記各行電極を順次走査する行駆動手段
と、該行駆動手段の走査と同期して上記各列電極に第４
電圧を印加することにより、各表示画素を明，暗あるい
はその中間の明るさに制御する列駆動手段と、上記液晶
パネルに表示すべき画像データに基づき第４電圧の大き
さを制御するとともに上記列駆動手段から各列電極への
印加電圧を制御する手段とを備えた液晶表示装置であっ
て、上記第４電圧の最大値と最小値の幅を、ストライプ
状反転領域の面積をコントロールすることが可能な範囲
内とし、さらに、保持期間に印加する電圧Ｖ3 を適切な
範囲内に設定することによりストライプ状反転領域と画
素内のストライプ状反転領域以外の領域を共存させ中間
調を表示する液晶表示装置を提供するものである。
に本発明の液晶表示装置は、相対向する面にそれぞれｎ
条の行電極およびｍ条の列電極が形成された一対の基板
の間に反強誘電性液晶を充填し、その反強誘電性液晶が
第１安定状態にあるとき暗表示となり、第２安定状態お
よび第３安定状態にあるとき明表示となる液晶パネル
と、上記各表示画素の状態を第１安定状態とする第１電
圧，表示状態を選択するための第２電圧およびその選択
された表示を保持するための第３電圧を上記各行電極に
印加するため、上記各行電極を順次走査する行駆動手段
と、該行駆動手段の走査と同期して上記各列電極に第４
電圧を印加することにより、各表示画素を明，暗あるい
はその中間の明るさに制御する列駆動手段と、上記液晶
パネルに表示すべき画像データに基づき第４電圧の大き
さを制御するとともに上記列駆動手段から各列電極への
印加電圧を制御する手段とを備えた液晶表示装置であっ
て、上記第４電圧の最大値と最小値の幅を、ストライプ
状反転領域の面積をコントロールすることが可能な範囲
内とし、さらに、保持期間に印加する電圧Ｖ3 を適切な
範囲内に設定することによりストライプ状反転領域と画
素内のストライプ状反転領域以外の領域を共存させ中間
調を表示する液晶表示装置を提供するものである。
【０００６】
【作用】本発明の液晶表示装置では、図４に示すような
駆動電圧を各列電極に、図６に示すような駆動電圧を各
行電圧に、それぞれ印加する。従って、選択時の画素に
はＶ2 ＋Ｖ4 の電圧がｔ1 時間だけ印加される。この時
の透過光強度の時間変化は図９に示すようになる。図９
において曲線８１は明表示の場合の透過光強度の時間変
化を曲線８３は暗表示の場合の透過光強度の時間変化を
それぞれ示す。選択期間中該画素電極間には、暗表示の
場合大きさＶD の電圧を、明表示の場合大きさＶB の電
圧を印加する。選択期間中に画素に印加される電圧Ｖ2
＋Ｖ4 を変化させたときの選択期間終了時に到達する透
過光強度は図２３に示すとうりである。ＶD とＶB の間
の電圧領域では透過光強度は滑らかに変化している。し
たがって、Ｖ2 ＋Ｖ4 をＶD からＶB の間に設定するこ
とにより透過光強度を任意に制御することができる。Ｖ
D とＶB の間の電圧領域、例えばＶG の場合は、図１０
に示すように画素内にストライプ状反転領域（明）９２
が発生し広がって行く様子が観察される。ストライプ状
反転領域９２は初期状態である第１安定状態から電場誘
起により第２安定状態あるいは第３安定状態に相転移し
た領域である。第１安定状態は反強誘電相，第２安定状
態および第３安定状態は電場により誘起された強誘電相
である。（Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ ｅｔ ａ
ｌ．：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２８，Ｌ１２
６５（１９８９），Ｙ．Ｙａｍａｄａｅｔ ａｌ．：Ｊ
ｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２９，１７５７（１９
９０）等参照。）ストライプ状反転領域と画素内のスト
ライプ状反転領域以外の領域は適切な大きさの保持電圧
Ｖ3 を印加することによって、１画面表示時間の間は共
存させることが可能である。
駆動電圧を各列電極に、図６に示すような駆動電圧を各
行電圧に、それぞれ印加する。従って、選択時の画素に
はＶ2 ＋Ｖ4 の電圧がｔ1 時間だけ印加される。この時
の透過光強度の時間変化は図９に示すようになる。図９
において曲線８１は明表示の場合の透過光強度の時間変
化を曲線８３は暗表示の場合の透過光強度の時間変化を
それぞれ示す。選択期間中該画素電極間には、暗表示の
場合大きさＶD の電圧を、明表示の場合大きさＶB の電
圧を印加する。選択期間中に画素に印加される電圧Ｖ2
＋Ｖ4 を変化させたときの選択期間終了時に到達する透
過光強度は図２３に示すとうりである。ＶD とＶB の間
の電圧領域では透過光強度は滑らかに変化している。し
たがって、Ｖ2 ＋Ｖ4 をＶD からＶB の間に設定するこ
とにより透過光強度を任意に制御することができる。Ｖ
D とＶB の間の電圧領域、例えばＶG の場合は、図１０
に示すように画素内にストライプ状反転領域（明）９２
が発生し広がって行く様子が観察される。ストライプ状
反転領域９２は初期状態である第１安定状態から電場誘
起により第２安定状態あるいは第３安定状態に相転移し
た領域である。第１安定状態は反強誘電相，第２安定状
態および第３安定状態は電場により誘起された強誘電相
である。（Ａ．Ｄ．Ｌ．Ｃｈａｎｄａｎｉ ｅｔ ａ
ｌ．：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２８，Ｌ１２
６５（１９８９），Ｙ．Ｙａｍａｄａｅｔ ａｌ．：Ｊ
ｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２９，１７５７（１９
９０）等参照。）ストライプ状反転領域と画素内のスト
ライプ状反転領域以外の領域は適切な大きさの保持電圧
Ｖ3 を印加することによって、１画面表示時間の間は共
存させることが可能である。
【０００７】次にＶ3 の適切な範囲の決定方法について
述べる。表示を保持する期間中に上記で選択された画素
には保持電圧Ｖ3 が印加されている。該画素の一画面表
示時間の平均透過光強度の変化は保持電圧Ｖ3 に依存す
る。図１１は、該画素の一画面当たりの時間中の平均の
透過光強度の保持電圧Ｖ 3 にたいする変化を示してお
り、曲線１０１は選択期間中に電圧ＶB を画素電極間に
印加した場合を、曲線１０２は選択期間中に電圧ＶD を
画素電極間に印加した場合をそれぞれ示す。選択期間中
に該画素電極間にＶD を印加した場合、該画素は暗表示
であるので、一画面表示時間における平均透過光強度は
１０％以下であることが望ましい。従って、Ｖ3 は最大
値Ｖ3max以下であることが望ましい。また、選択期間中
に該画素電極間にＶB を印加した場合、該画素は明表示
であるので、一画面表示時間における透過光強度は９０
％以上であることが望ましい。従って、Ｖ3 は最小値Ｖ
3min以上であることが望ましい。
述べる。表示を保持する期間中に上記で選択された画素
には保持電圧Ｖ3 が印加されている。該画素の一画面表
示時間の平均透過光強度の変化は保持電圧Ｖ3 に依存す
る。図１１は、該画素の一画面当たりの時間中の平均の
透過光強度の保持電圧Ｖ 3 にたいする変化を示してお
り、曲線１０１は選択期間中に電圧ＶB を画素電極間に
印加した場合を、曲線１０２は選択期間中に電圧ＶD を
画素電極間に印加した場合をそれぞれ示す。選択期間中
に該画素電極間にＶD を印加した場合、該画素は暗表示
であるので、一画面表示時間における平均透過光強度は
１０％以下であることが望ましい。従って、Ｖ3 は最大
値Ｖ3max以下であることが望ましい。また、選択期間中
に該画素電極間にＶB を印加した場合、該画素は明表示
であるので、一画面表示時間における透過光強度は９０
％以上であることが望ましい。従って、Ｖ3 は最小値Ｖ
3min以上であることが望ましい。
【０００８】以上のように、保持電圧Ｖ3 はＶ3min以上
Ｖ3max以下であることが望ましく、さらに、Ｖ3minとＶ
3maxの間の中心付近に設定することが好ましい。保持期
間中画素電極間には保持電圧Ｖ3 と列駆動電圧Ｖ4 が印
加されている。この場合、印加される電圧の最大値はＶ
3 ＋Ｖ4maxである。Ｖ3 ＋Ｖ4maxが選択時の暗表示電圧
ＶD を越える場合は保持期間中の平均透過光強度が大き
くなり暗表示が保てなくなる。従って、第３電圧Ｖ3 と
第４電圧Ｖ4 の最大値Ｖ4maxの和はＶD 以下である必要
がある。
Ｖ3max以下であることが望ましく、さらに、Ｖ3minとＶ
3maxの間の中心付近に設定することが好ましい。保持期
間中画素電極間には保持電圧Ｖ3 と列駆動電圧Ｖ4 が印
加されている。この場合、印加される電圧の最大値はＶ
3 ＋Ｖ4maxである。Ｖ3 ＋Ｖ4maxが選択時の暗表示電圧
ＶD を越える場合は保持期間中の平均透過光強度が大き
くなり暗表示が保てなくなる。従って、第３電圧Ｖ3 と
第４電圧Ｖ4 の最大値Ｖ4maxの和はＶD 以下である必要
がある。
【０００９】以上の条件を満たす電圧Ｖ1,Ｖ2,Ｖ3 を選
択し、Ｖ4 を最小値Ｖ4min（Ｖ4minはＶd −Ｖ2 で定義
される）と最大値Ｖ4max（Ｖ4maxはＶB −Ｖ2 で定義さ
れる）の間で画像データに合わせて調節すると一画面当
たりの時間における平均の透過光強度はＶ4 に対して図
１２に示すように変化する。このようにして、各画素に
おける反強誘電性液晶のストライプ状反転領域をコント
ロールし、明暗に加えてその中間の明るさ（中間調）を
表示することができる。
択し、Ｖ4 を最小値Ｖ4min（Ｖ4minはＶd −Ｖ2 で定義
される）と最大値Ｖ4max（Ｖ4maxはＶB −Ｖ2 で定義さ
れる）の間で画像データに合わせて調節すると一画面当
たりの時間における平均の透過光強度はＶ4 に対して図
１２に示すように変化する。このようにして、各画素に
おける反強誘電性液晶のストライプ状反転領域をコント
ロールし、明暗に加えてその中間の明るさ（中間調）を
表示することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明を採用することによって、簡単な
基板構成で中間調表示が行える液晶表示装置を得ること
ができる。さらに、大きな面積の画素においても滑らか
な中間調表示を得ることができる。
基板構成で中間調表示が行える液晶表示装置を得ること
ができる。さらに、大きな面積の画素においても滑らか
な中間調表示を得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は本実施例の液晶表示装置全体の構成を表す概
略構成図である。図に示すように、本実施例の液晶表示
装置は、反強誘電性液晶が封入された液晶パネル１と、
外部から入力された映像信号に基づき液晶パネル１の列
電極Ｘ1,Ｘ2,…Ｘm および行電極Ｙ1,Ｙ2,…Ｙn に電圧
を印加することにより液晶パネル１を駆動し、液晶パネ
ル１に映像信号に応じた画像を表示させる制御装置２と
から構成されている。
る。図１は本実施例の液晶表示装置全体の構成を表す概
略構成図である。図に示すように、本実施例の液晶表示
装置は、反強誘電性液晶が封入された液晶パネル１と、
外部から入力された映像信号に基づき液晶パネル１の列
電極Ｘ1,Ｘ2,…Ｘm および行電極Ｙ1,Ｙ2,…Ｙn に電圧
を印加することにより液晶パネル１を駆動し、液晶パネ
ル１に映像信号に応じた画像を表示させる制御装置２と
から構成されている。
【００１２】液晶パネル１は、図２に示すように、２枚
の電極基板１１，１２間に反強誘電性液晶１３を封入し
たものである。電極基板１１は、透明なガラス板１１ａ
の液晶が配される側の面に沿ってカラーフィルタ１８の
形成された層を挾んでＩＴＯ（indium tin Oxide）ある
いは酸化スズからなるｍ条の導電膜１１ｂがカラーフィ
ルタ１８の形状に合わせて形成された構造となってい
る。また電極基板１２は透明なガラス板１２ａにｎ条の
導電膜１２ｂが形成された構造となっている。電極基板
１１のｍ条の電極と電極基板１２のｎ条の電極は互いに
直交するように配置されており、液晶パネルには図１に
示すようにｍ×ｎ個の表示画素Ｇ1,1,Ｇ1,2,…Ｇm,n が
形成される。
の電極基板１１，１２間に反強誘電性液晶１３を封入し
たものである。電極基板１１は、透明なガラス板１１ａ
の液晶が配される側の面に沿ってカラーフィルタ１８の
形成された層を挾んでＩＴＯ（indium tin Oxide）ある
いは酸化スズからなるｍ条の導電膜１１ｂがカラーフィ
ルタ１８の形状に合わせて形成された構造となってい
る。また電極基板１２は透明なガラス板１２ａにｎ条の
導電膜１２ｂが形成された構造となっている。電極基板
１１のｍ条の電極と電極基板１２のｎ条の電極は互いに
直交するように配置されており、液晶パネルには図１に
示すようにｍ×ｎ個の表示画素Ｇ1,1,Ｇ1,2,…Ｇm,n が
形成される。
【００１３】各導電膜１１ｂ，１２ｂの液晶が配される
側の面には、高分子膜１４，１５が付設されている。高
分子膜１４，１５の表面の少なくとも一方には液晶分子
を配向させるためのラビング処理を行っている。なお高
分子膜の代わりに酸化珪素の斜方蒸着膜などの無機物の
薄膜を付設してもよい。なお、液晶１３が配される隙間
は、図示しない多数のスペーサによって例えば２μｍに
均一に保たれている。
側の面には、高分子膜１４，１５が付設されている。高
分子膜１４，１５の表面の少なくとも一方には液晶分子
を配向させるためのラビング処理を行っている。なお高
分子膜の代わりに酸化珪素の斜方蒸着膜などの無機物の
薄膜を付設してもよい。なお、液晶１３が配される隙間
は、図示しない多数のスペーサによって例えば２μｍに
均一に保たれている。
【００１４】反強誘電性液晶１３は、図１３，図１４，
図１５，図１６，図１７，図１８，図１９，図２０に代
表されるような分子構造を持つ反強誘電性液晶を複数混
合した混合液晶、あるいは少なくとも１種の反強誘電性
液晶を含む混合液晶を用いる。電極基板１１，１２の液
晶に接しない側には偏光板１６，１７が吸収軸が互いに
直交しており、液晶１３が第１安定状態にある時、消光
するように配されている。
図１５，図１６，図１７，図１８，図１９，図２０に代
表されるような分子構造を持つ反強誘電性液晶を複数混
合した混合液晶、あるいは少なくとも１種の反強誘電性
液晶を含む混合液晶を用いる。電極基板１１，１２の液
晶に接しない側には偏光板１６，１７が吸収軸が互いに
直交しており、液晶１３が第１安定状態にある時、消光
するように配されている。
【００１５】次に制御装置２の構成について説明する。
制御装置２は、液晶パネル１に設けられた多数の画素を
それぞれ階調制御するために図１に示す回路を用いる。
本実施例に示す制御装置２は、液晶パネル１を周知のア
ナログＲＧＢ信号を入力してフルカラー表示するもの
で、入力されるＲＧＢ信号のレベル補正回路２２，信号
変換回路２３，入力される周期信号より各種コントロー
ル信号を作り出すコントロール回路２４，データ信号を
列電極に印加する列駆動回路２５，走査信号を行電極に
印加する行駆動回路２６から構成される。
制御装置２は、液晶パネル１に設けられた多数の画素を
それぞれ階調制御するために図１に示す回路を用いる。
本実施例に示す制御装置２は、液晶パネル１を周知のア
ナログＲＧＢ信号を入力してフルカラー表示するもの
で、入力されるＲＧＢ信号のレベル補正回路２２，信号
変換回路２３，入力される周期信号より各種コントロー
ル信号を作り出すコントロール回路２４，データ信号を
列電極に印加する列駆動回路２５，走査信号を行電極に
印加する行駆動回路２６から構成される。
【００１６】レバル補正回路２２は入力されたＲＧＢ信
号を反強誘電性液晶の特性に合わせたＲＧＢ信号に変換
する回路である。信号変換回路は、レベル補正回路２２
で変換されたＲＧＢ信号をそのまま通過させるか、反転
して出力する回路で、コントロール回路１４で作り出さ
れたフィールド信号ＦＩによって反転が選択される。
号を反強誘電性液晶の特性に合わせたＲＧＢ信号に変換
する回路である。信号変換回路は、レベル補正回路２２
で変換されたＲＧＢ信号をそのまま通過させるか、反転
して出力する回路で、コントロール回路１４で作り出さ
れたフィールド信号ＦＩによって反転が選択される。
【００１７】コントロール回路２４は、フィールド信号
ＦＩの他に、３種のクロック信号ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ
３、および走査信号を構成する５種類の電圧レベル（Ｖ
1 Ｖ 2,−Ｖ2,Ｖ3,−Ｖ3 ）に対応した３ビットの走査信
号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を出力する。列駆動回路２５は、シ
フトレジスタ２７とアナログデータラッチ２８とから構
成される。詳しくは図３に示すように、列駆動回路２５
は、１組のシフトレジスタ２７と、２段のサンプルホー
ルド回路２８ａ，２８ｂからなる。信号変換回路２３か
らのＲＧＢ信号は、コントロール回路１４で作り出され
た第１クロック信号ＣＬ１に同期して、初段サンプルホ
ールド回路ＳＨ１１，ＳＨ１２…，ＳＨ１ｍに、順次ラ
ッチされ１行分の信号をラッチした後ホールドされる。
初段サンプルホールド回路２８ａにホールドされた信号
は、コントロール回路２４で作り出された第２クロック
信号ＣＬ２に同期して次段サンプルホールド回路ＳＨ２
１，ＳＨ２２，ＳＨ２３，…ＳＨ２ｍに順次ラッチさ
れ、各列電極にデータ信号として出力される。そして、
列駆動回路２５は上記動作を繰り返し図４に示すような
駆動波形を発生する。
ＦＩの他に、３種のクロック信号ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ
３、および走査信号を構成する５種類の電圧レベル（Ｖ
1 Ｖ 2,−Ｖ2,Ｖ3,−Ｖ3 ）に対応した３ビットの走査信
号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を出力する。列駆動回路２５は、シ
フトレジスタ２７とアナログデータラッチ２８とから構
成される。詳しくは図３に示すように、列駆動回路２５
は、１組のシフトレジスタ２７と、２段のサンプルホー
ルド回路２８ａ，２８ｂからなる。信号変換回路２３か
らのＲＧＢ信号は、コントロール回路１４で作り出され
た第１クロック信号ＣＬ１に同期して、初段サンプルホ
ールド回路ＳＨ１１，ＳＨ１２…，ＳＨ１ｍに、順次ラ
ッチされ１行分の信号をラッチした後ホールドされる。
初段サンプルホールド回路２８ａにホールドされた信号
は、コントロール回路２４で作り出された第２クロック
信号ＣＬ２に同期して次段サンプルホールド回路ＳＨ２
１，ＳＨ２２，ＳＨ２３，…ＳＨ２ｍに順次ラッチさ
れ、各列電極にデータ信号として出力される。そして、
列駆動回路２５は上記動作を繰り返し図４に示すような
駆動波形を発生する。
【００１８】行駆動回路２６は、シフトレジスタ２９と
ドライバー３０から構成される。詳しくは図５に示すよ
うに、行駆動回路２６は３組のシフトレジスタ２９ａ，
２９ｂ，２９ｃと行電極の数ｎに応じた多数のデコーダ
３０ａ，各デコーダ３０ａに対して５つのアナログスイ
ッチを備えた多数のスイッチ回路３０ｂからなる。各シ
フトレジスタ２９ａ，２９ｂ，２９ｃはコントロール回
路２４で作り出された第３クロック信号ＣＬ３に同期し
て走査信号Ｄ1 Ｄ2 Ｄ3 を取り込む。そして、各行に対
応したシフトレジスタ２９ａ，２９ｂ，２９ｃは各デコ
ーダ３０ａでデコードされ、データに応じた走査電圧レ
ベル（Ｖ1,Ｖ2,−Ｖ2,Ｖ3,−Ｖ3 ）のアナログスイッチ
をＯＮし、各行駆動電極へ消去，選択，保持の走査信号
として出力される。そして、行駆動回路は、上記動作を
繰り返し図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示されるよ
うな駆動波形を発生する。
ドライバー３０から構成される。詳しくは図５に示すよ
うに、行駆動回路２６は３組のシフトレジスタ２９ａ，
２９ｂ，２９ｃと行電極の数ｎに応じた多数のデコーダ
３０ａ，各デコーダ３０ａに対して５つのアナログスイ
ッチを備えた多数のスイッチ回路３０ｂからなる。各シ
フトレジスタ２９ａ，２９ｂ，２９ｃはコントロール回
路２４で作り出された第３クロック信号ＣＬ３に同期し
て走査信号Ｄ1 Ｄ2 Ｄ3 を取り込む。そして、各行に対
応したシフトレジスタ２９ａ，２９ｂ，２９ｃは各デコ
ーダ３０ａでデコードされ、データに応じた走査電圧レ
ベル（Ｖ1,Ｖ2,−Ｖ2,Ｖ3,−Ｖ3 ）のアナログスイッチ
をＯＮし、各行駆動電極へ消去，選択，保持の走査信号
として出力される。そして、行駆動回路は、上記動作を
繰り返し図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示されるよ
うな駆動波形を発生する。
【００１９】次に、一画面表示時間が１６．７ｍｓｅｃ
（画面書き換え周波数にすると６０Ｈｚ）走査電極数が
１００本の場合の上記液晶表示装置の動作について説明
する。この液晶表示装置の画素Ｇi,j には、図７の如く
符号を付した位置において、図８（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）に示すように行電極Ｙj が消去期間中に−Ｖ4(
i,j)が印加され、画素Ｇi,j の反強誘電性液晶は第１安
定状態となる。それに続く選択期間では、画素Ｇi,j に
はＶ2 ＋Ｖ4(i,j)が印加され画像データに合わせた明る
さとなる。続いて保持期間となり画素Ｇi,j には第３電
圧Ｖ3 と同一列電極Ｘi 上の他の画素の画像データに合
わせた第４電圧Ｖ4(j,k)（ｋ＝１，２，３…ｎ，ｋ≠
ｊ）が合成された電圧が印加される。消去パルス幅およ
び選択パルス幅は８３．３μｓｅｃであり、保持期間は
１６．５３３４ｍｓｅｃである。
（画面書き換え周波数にすると６０Ｈｚ）走査電極数が
１００本の場合の上記液晶表示装置の動作について説明
する。この液晶表示装置の画素Ｇi,j には、図７の如く
符号を付した位置において、図８（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）に示すように行電極Ｙj が消去期間中に−Ｖ4(
i,j)が印加され、画素Ｇi,j の反強誘電性液晶は第１安
定状態となる。それに続く選択期間では、画素Ｇi,j に
はＶ2 ＋Ｖ4(i,j)が印加され画像データに合わせた明る
さとなる。続いて保持期間となり画素Ｇi,j には第３電
圧Ｖ3 と同一列電極Ｘi 上の他の画素の画像データに合
わせた第４電圧Ｖ4(j,k)（ｋ＝１，２，３…ｎ，ｋ≠
ｊ）が合成された電圧が印加される。消去パルス幅およ
び選択パルス幅は８３．３μｓｅｃであり、保持期間は
１６．５３３４ｍｓｅｃである。
【００２０】選択期間における透過光強度の時間変化
は、図９に示す様になる。曲線８１は明表示の場合を示
し、画素Ｇi,j にＶB ＝３８Ｖの電圧を印加している。
曲線８２は中間調の場合を示し、画素Ｇi,j にＶG ＝３
２Ｖを印加している。曲線８３は暗表示の場合を示し、
画素Ｇi,j にＶD ＝２６Ｖ印加している。画素Ｇi,j に
ＶD 以上ＶB 以下の電圧、即ちＶG が印加されている場
合、選択期間終了時の反強誘電性液晶は図１０に示すよ
うに第１安定状態とストライプ状反転領域９２が混在し
た状態となっている。このストライプ状反転領域はＶG
が大きくなるにつれて面積が大きくなる。ストライプ状
反転領域は画素内に多数発生するので、画素としては中
間調として視認される。
は、図９に示す様になる。曲線８１は明表示の場合を示
し、画素Ｇi,j にＶB ＝３８Ｖの電圧を印加している。
曲線８２は中間調の場合を示し、画素Ｇi,j にＶG ＝３
２Ｖを印加している。曲線８３は暗表示の場合を示し、
画素Ｇi,j にＶD ＝２６Ｖ印加している。画素Ｇi,j に
ＶD 以上ＶB 以下の電圧、即ちＶG が印加されている場
合、選択期間終了時の反強誘電性液晶は図１０に示すよ
うに第１安定状態とストライプ状反転領域９２が混在し
た状態となっている。このストライプ状反転領域はＶG
が大きくなるにつれて面積が大きくなる。ストライプ状
反転領域は画素内に多数発生するので、画素としては中
間調として視認される。
【００２１】次に保持期間中の動作について説明する。
保持期間中の画素Ｇi,j の透過光強度の平均値は、Ｖ3
に対して図１１に示すように変化する。曲線１０１は選
択期間中にＶB が印加された明表示の場合を示し、曲線
１０２は選択期間中にＶD が印加された暗表示の場合を
示す。曲線１０１は明表示であるので保持期間中の平均
の透過光強度が飽和値の９０％以上である、即ちＶ3 が
最小値Ｖ3min以上であることが望ましい。また、曲線１
０２は暗表示であるので保持期間中の平均の透過光強度
が１０％以下である、即ちＶ3 が最大値Ｖ3max以下であ
ることが望ましい。従って、Ｖ3 はＶ3min以上Ｖ3max以
下とすることが望ましく、さらにＶ3minとＶ3maxの間の
中心付近に設定することが望ましい。保持期間中に印加
される最大電圧はＶ3 ＋Ｖ4maxである。Ｖ3 ＋Ｖ4maxが
印加される時間は選択パルス幅と同じであるので、この
電圧がＶD よりも大きくなると反強誘電性液晶が応答し
てしまい、表示すべき状態から外れていまうという不都
合が発生する。従って、Ｖ 3 ＋Ｖ4maxはＶD よりも小さ
いことが必要である。
保持期間中の画素Ｇi,j の透過光強度の平均値は、Ｖ3
に対して図１１に示すように変化する。曲線１０１は選
択期間中にＶB が印加された明表示の場合を示し、曲線
１０２は選択期間中にＶD が印加された暗表示の場合を
示す。曲線１０１は明表示であるので保持期間中の平均
の透過光強度が飽和値の９０％以上である、即ちＶ3 が
最小値Ｖ3min以上であることが望ましい。また、曲線１
０２は暗表示であるので保持期間中の平均の透過光強度
が１０％以下である、即ちＶ3 が最大値Ｖ3max以下であ
ることが望ましい。従って、Ｖ3 はＶ3min以上Ｖ3max以
下とすることが望ましく、さらにＶ3minとＶ3maxの間の
中心付近に設定することが望ましい。保持期間中に印加
される最大電圧はＶ3 ＋Ｖ4maxである。Ｖ3 ＋Ｖ4maxが
印加される時間は選択パルス幅と同じであるので、この
電圧がＶD よりも大きくなると反強誘電性液晶が応答し
てしまい、表示すべき状態から外れていまうという不都
合が発生する。従って、Ｖ 3 ＋Ｖ4maxはＶD よりも小さ
いことが必要である。
【００２２】以上は一方の極性の場合であるが、もう一
方の極性の場合においても同様である。以上の条件を満
たす一例として、Ｖ1 ＝ＯＶ，Ｖ2 ＝２８Ｖ，Ｖ3 ＝９
Ｖの場合においてＶ4 を変化させた時に一画素の一画面
当たりの時間の平均の透過光強度変化を図１２に示す。
図１２によると、Ｖ4 が０Ｖから１０Ｖの間で明，暗お
よび中間調が表示可能であることがわかる。
方の極性の場合においても同様である。以上の条件を満
たす一例として、Ｖ1 ＝ＯＶ，Ｖ2 ＝２８Ｖ，Ｖ3 ＝９
Ｖの場合においてＶ4 を変化させた時に一画素の一画面
当たりの時間の平均の透過光強度変化を図１２に示す。
図１２によると、Ｖ4 が０Ｖから１０Ｖの間で明，暗お
よび中間調が表示可能であることがわかる。
【００２３】〔第２実施例〕図２１（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は第２実施例の場合のそれ
ぞれ明、中間調１，中間調２，中間調３，暗の各表示を
行う際に選択期間中に列電極に印加される駆動波形のう
ちの一方極性のものを示している。中間調表示に必要な
第４電圧の幅は、（ＶB −ＶD ）であるが、上記第１実
施例では、第４電圧を双極性パルスで構成しているた
め、第４電圧の幅は、２・（ＶB −ＶD ）となってい
る。
（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は第２実施例の場合のそれ
ぞれ明、中間調１，中間調２，中間調３，暗の各表示を
行う際に選択期間中に列電極に印加される駆動波形のう
ちの一方極性のものを示している。中間調表示に必要な
第４電圧の幅は、（ＶB −ＶD ）であるが、上記第１実
施例では、第４電圧を双極性パルスで構成しているた
め、第４電圧の幅は、２・（ＶB −ＶD ）となってい
る。
【００２４】ところが、この方法の場合、図２１に示す
ように、（ｃ）中間調２を境にして、１８０°位相がず
れた双極性パルスを第４電圧に用い、第２電圧Ｖ2 と第
４電圧の最大値Ｖ4maxとの和（Ｖ2 ＋Ｖ4max）で明表示
を、差（Ｖ2 −Ｖ4max）で暗表示を行っている。そのた
め、Ｖ2 をＶB とＶD の中央に設定することにより、Ｖ
4maxを１／２・（ＶB −ＶD ）とすることができる。
ように、（ｃ）中間調２を境にして、１８０°位相がず
れた双極性パルスを第４電圧に用い、第２電圧Ｖ2 と第
４電圧の最大値Ｖ4maxとの和（Ｖ2 ＋Ｖ4max）で明表示
を、差（Ｖ2 −Ｖ4max）で暗表示を行っている。そのた
め、Ｖ2 をＶB とＶD の中央に設定することにより、Ｖ
4maxを１／２・（ＶB −ＶD ）とすることができる。
【００２５】この時、第４電圧の幅は、（ＶB −ＶD ）
であり、第１実施例の場合の半分、となるので消費電力
を小さくすることができる。また、保持期間中に印加さ
れる第４電圧によるクロストークを低減させることがで
きる。 〔第３実施例〕図２２は、第３実施例の場合の行電極に
印加する電圧の時経変化を示すタイムチャートである。
であり、第１実施例の場合の半分、となるので消費電力
を小さくすることができる。また、保持期間中に印加さ
れる第４電圧によるクロストークを低減させることがで
きる。 〔第３実施例〕図２２は、第３実施例の場合の行電極に
印加する電圧の時経変化を示すタイムチャートである。
【００２６】第１の実施例では、１つの行電極上の各画
素を第１安定状態とするために、ｔ 1 の間、第１電圧Ｖ
1 が印加されている。ところが、このような方法では、
第１安定状態から第２安定状態あるいは第３安定状態へ
の応答速度よりも、第２安定状態あるいは第３安定状態
から第１安定状態への応答速度が遅い場合には、第２安
定状態あるいは第３安定状態にある画素は、ｔ1 の間に
第１安定状態に戻ることができない。
素を第１安定状態とするために、ｔ 1 の間、第１電圧Ｖ
1 が印加されている。ところが、このような方法では、
第１安定状態から第２安定状態あるいは第３安定状態へ
の応答速度よりも、第２安定状態あるいは第３安定状態
から第１安定状態への応答速度が遅い場合には、第２安
定状態あるいは第３安定状態にある画素は、ｔ1 の間に
第１安定状態に戻ることができない。
【００２７】そのため、前画面の状態によって、次画面
での透過光強度が影響を受けてしまうという問題が生じ
る。それに対して、第３実施例では、第１電圧を印加す
る時間をｋ・ｔ1 とし（ｋは整数）、ｋを液晶の特性に
合わせて設定することにより、選択期間の直前には必ず
画素の状態を第１安定状態とすることができ、従って前
画面の表示状態の影響を解消することができる。
での透過光強度が影響を受けてしまうという問題が生じ
る。それに対して、第３実施例では、第１電圧を印加す
る時間をｋ・ｔ1 とし（ｋは整数）、ｋを液晶の特性に
合わせて設定することにより、選択期間の直前には必ず
画素の状態を第１安定状態とすることができ、従って前
画面の表示状態の影響を解消することができる。
【図１】本発明の液晶表示装置の駆動回路の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の液晶表示装置の構造を示す概略図であ
る。
る。
【図３】本発明の液晶表示装置の列駆動回路を示す回路
図である。
図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の各列に印加する電圧の
時経変化を示すタイムチャートである。
時経変化を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の液晶表示装置の行駆動回路を示す回路
図である。
図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の各行に印加する電圧の
時経変化を示すタイムチャートである。
時経変化を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の液晶表示装置の位置を示す概略図であ
る。
る。
【図８】本発明の液晶表示装置の各画素に印加する電圧
の時経変化を示すタイムチャートである。
の時経変化を示すタイムチャートである。
【図９】時間に対する透過光強度の関係を示す関係図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の液晶表示装置の反強誘電性液晶の表
示状態を示す模式図である。
示状態を示す模式図である。
【図１１】保持電圧に対する透過光強度の関係を示す関
係図である。
係図である。
【図１２】データ信号電圧に対する平均の透過光強度の
関係を示す関係図である。
関係を示す関係図である。
【図１３】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図１５】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図１６】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図１７】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図１８】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図１９】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図２０】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶の分
子構造を示す模式図である。
子構造を示す模式図である。
【図２１】本発明の第２実施例を説明する説明図であ
る。
る。
【図２２】本発明の第３実施例を示すタイムチャートで
ある。
ある。
【図２３】選択期間中に画素に印加される電圧を変化さ
せたときの選択期間終了時に到達する透過光強度を示す
図である。
せたときの選択期間終了時に到達する透過光強度を示す
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ条の行電極およびｍ条の列電極がそれ
ぞれ形成された一対の基板間に、無電界時に安定な第１
安定状態、一方向に電界を印加した時に形成される第２
安定状態および該電界とは逆方向に電界を印加した時に
形成される第３安定状態を少なくとも有し、かつ、各電
界方向に対する光透過率がヒステリシス特性を有する反
強誘電性液晶を封入したｍ×ｎ個の表示画素が形成され
た液晶パネルにおいて、 前記各画素の状態を第１安定状態とするための第１電
圧，表示を選択するための第２電圧、およびその選択さ
れた表示を保持するための第３電圧を上記各行電極に印
加するため、前記各電極を順次走査する行駆動手段と、 該行駆動手段の走査と同期して前記各列電極に第４電圧
を印加することにより、各表示画素の表示を制御する列
駆動手段と、 前記液晶パネルに表示すべき画像データに基づき前記各
駆動手段から各電極へ印加される電圧を制御するととも
に、前記行駆動手段が一画面当りの走査を終了する度に
前記各駆動手段から各電極への印加電圧の極性を変更す
る手段とを備え、列電極に印加される第４電圧を画像デ
ータに合わせて調整することにより、ストライプ状反転
領域を制御し明と暗に加えてその中間の明るさ（中間
調）を表示する液晶表示装置であって、 前記第３電圧が保持期間における平均透過光強度から決
定される最大値と最小値で間にあり、前記第３電圧と前
記第４電圧の和の絶対値の最大値が前記第２電圧の絶対
値よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25304193A JPH0743676A (ja) | 1992-10-09 | 1993-10-08 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27183792 | 1992-10-09 | ||
| JP5-121531 | 1993-05-24 | ||
| JP12153193 | 1993-05-24 | ||
| JP4-271837 | 1993-05-24 | ||
| JP25304193A JPH0743676A (ja) | 1992-10-09 | 1993-10-08 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743676A true JPH0743676A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=27314263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25304193A Withdrawn JPH0743676A (ja) | 1992-10-09 | 1993-10-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0743676A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6307533B1 (en) | 1997-08-21 | 2001-10-23 | Denso Corporation | Liquid crystal display device with matrix electrode structure |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25304193A patent/JPH0743676A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6307533B1 (en) | 1997-08-21 | 2001-10-23 | Denso Corporation | Liquid crystal display device with matrix electrode structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |