JPH0836161A - 液晶電気光学装置およびその駆動方法 - Google Patents
液晶電気光学装置およびその駆動方法Info
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- JPH0836161A JPH0836161A JP13607295A JP13607295A JPH0836161A JP H0836161 A JPH0836161 A JP H0836161A JP 13607295 A JP13607295 A JP 13607295A JP 13607295 A JP13607295 A JP 13607295A JP H0836161 A JPH0836161 A JP H0836161A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 駆動用スイッチング素子として薄膜トランジ
スタを使用し、液晶材料として強誘電性または反強誘電
性液晶を使用した液晶電気光学装置の、明または暗を示
す時間を制御する階調表示方式において、所望の階調度
合いを得る。 【構成】 薄膜トランジスタが接続された画素電極が複
数マトリクス状に設けられた基板と、対向電極が設けら
れた前記基板と対向する基板と、前記基板間に設けられ
た強誘電性または反強誘電性を有する液晶材料を有する
液晶電気光学装置において、前記対向電極と選択された
前記画素電極との間の電圧値を検知する手段と２０３、
該手段により検知した前記電圧値に対応した電圧値を、
前記対向電極と前記選択された画素電極との間に印加す
る（２０１）。
スタを使用し、液晶材料として強誘電性または反強誘電
性液晶を使用した液晶電気光学装置の、明または暗を示
す時間を制御する階調表示方式において、所望の階調度
合いを得る。 【構成】 薄膜トランジスタが接続された画素電極が複
数マトリクス状に設けられた基板と、対向電極が設けら
れた前記基板と対向する基板と、前記基板間に設けられ
た強誘電性または反強誘電性を有する液晶材料を有する
液晶電気光学装置において、前記対向電極と選択された
前記画素電極との間の電圧値を検知する手段と２０３、
該手段により検知した前記電圧値に対応した電圧値を、
前記対向電極と前記選択された画素電極との間に印加す
る（２０１）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動用スイッチング素
子として薄膜トランジスタを使用し、液晶材料として強
誘電性または反強誘電性液晶を使用した液晶電気光学装
置において、中間的な色調や濃淡の表現を得るための階
調表示方法として、光学的に明または暗を示す時間を制
御することで階調を得る液晶電気光学装置の駆動方法に
関する。
子として薄膜トランジスタを使用し、液晶材料として強
誘電性または反強誘電性液晶を使用した液晶電気光学装
置において、中間的な色調や濃淡の表現を得るための階
調表示方法として、光学的に明または暗を示す時間を制
御することで階調を得る液晶電気光学装置の駆動方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電性または反強誘電性液晶を用いた
液晶電気光学装置は、近年盛んに研究されている。その
中でも、液晶材料が挟まれた基板の間隔を数μｍと狭く
し、それによって液晶分子の螺旋構造を解いた、表面安
定化型の液晶電気光学装置は、その高速性、双安定性等
の優れた特性を有するため、注目されている。
液晶電気光学装置は、近年盛んに研究されている。その
中でも、液晶材料が挟まれた基板の間隔を数μｍと狭く
し、それによって液晶分子の螺旋構造を解いた、表面安
定化型の液晶電気光学装置は、その高速性、双安定性等
の優れた特性を有するため、注目されている。
【０００３】強誘電性または反強誘電性液晶を用いた表
面安定化型の液晶電気光学装置においては、双安定性を
持つが故に、明または暗の２状態表示が主となってい
た。
面安定化型の液晶電気光学装置においては、双安定性を
持つが故に、明または暗の２状態表示が主となってい
た。
【０００４】しかし、濃淡を表示したり、中間色表示を
行う場合には、明、暗の間の２状態の中間の表示状態を
任意に得られるようにする必要があった。すなわち階調
表示とする必要があった。
行う場合には、明、暗の間の２状態の中間の表示状態を
任意に得られるようにする必要があった。すなわち階調
表示とする必要があった。
【０００５】強誘電性または反強誘電性液晶を用いた表
面安定化型の液晶電気光学装置において階調表示を行う
ために考えられてきた方法として、 （１）印加電圧値により、ドメインの反転領域と非反転
領域の面積を制御し、階調を行う方法。 （２）複数の画素を１まとめにして１つの画素とし、所
望の階調数に応じて明表示を行う部分と暗表示を行う部
分とを同時に表示させ、その結果階調表示を行う方法。 等が考えられているが、（１）の方法は、印加電圧値の
制御が極めて難しく、（２）の方法は階調数を上げると
表示解像度を低くせざるを得ず、また、階調数を上げる
と装置の電極等の構造が極めて微細となって製造が難し
くなるため、階調数をさほど大きくできない、といった
欠点があった。
面安定化型の液晶電気光学装置において階調表示を行う
ために考えられてきた方法として、 （１）印加電圧値により、ドメインの反転領域と非反転
領域の面積を制御し、階調を行う方法。 （２）複数の画素を１まとめにして１つの画素とし、所
望の階調数に応じて明表示を行う部分と暗表示を行う部
分とを同時に表示させ、その結果階調表示を行う方法。 等が考えられているが、（１）の方法は、印加電圧値の
制御が極めて難しく、（２）の方法は階調数を上げると
表示解像度を低くせざるを得ず、また、階調数を上げる
と装置の電極等の構造が極めて微細となって製造が難し
くなるため、階調数をさほど大きくできない、といった
欠点があった。
【０００６】一方、一般にフレーム階調方法と言われる
階調表示方法がある。一般に表示装置において表示を行
う場合、１秒間に数１０枚例えば３０枚のフレーム（映
像）を表示することにより行われる。フレームの表示は
通常、画面の上部から１ラインづつ走査して描かれる。
例えば、６４０×４８０のマトリクスの場合、第１のフ
レームを表示するために先ず第１ラインの６４０個の各
画素に対し信号を印加し、次に第２のラインの６４０個
の各画素に対して信号を印加し、というように順次描い
ていき、一番下の第４８０のラインを描き終えて、第１
のフレームを終了し、再び第１のラインから走査して第
２のフレームを描き始める。
階調表示方法がある。一般に表示装置において表示を行
う場合、１秒間に数１０枚例えば３０枚のフレーム（映
像）を表示することにより行われる。フレームの表示は
通常、画面の上部から１ラインづつ走査して描かれる。
例えば、６４０×４８０のマトリクスの場合、第１のフ
レームを表示するために先ず第１ラインの６４０個の各
画素に対し信号を印加し、次に第２のラインの６４０個
の各画素に対して信号を印加し、というように順次描い
ていき、一番下の第４８０のラインを描き終えて、第１
のフレームを終了し、再び第１のラインから走査して第
２のフレームを描き始める。
【０００７】このフレーム数を更に増加させることで、
各フレームにおいては、明または暗の２状態のみが表示
されていても、残像により擬似的に階調表示を行うこと
ができる。例えば、２枚のサブフレームで１つのフレー
ムを構成して、フレーム数を３０枚／秒とし、１／６０
秒で各サブフレームを表示する事にすると、１つの画素
につき、第１のサブフレームで明および暗の２状態（２
階調）を得、さらに第２のサブフレームの２状態によ
り、明、明と暗の中間、暗の３つの階調を得ることがで
きる。このような階調表示方法がフレーム階調方法と呼
ばれている。すなわち、明または暗の状態を示す時間を
制御することで階調表示を行う方法である。この場合、
フレーム数は、階調数−１必要であり、３２階調表示を
行う場合、３１枚のフレームが必要となる。
各フレームにおいては、明または暗の２状態のみが表示
されていても、残像により擬似的に階調表示を行うこと
ができる。例えば、２枚のサブフレームで１つのフレー
ムを構成して、フレーム数を３０枚／秒とし、１／６０
秒で各サブフレームを表示する事にすると、１つの画素
につき、第１のサブフレームで明および暗の２状態（２
階調）を得、さらに第２のサブフレームの２状態によ
り、明、明と暗の中間、暗の３つの階調を得ることがで
きる。このような階調表示方法がフレーム階調方法と呼
ばれている。すなわち、明または暗の状態を示す時間を
制御することで階調表示を行う方法である。この場合、
フレーム数は、階調数−１必要であり、３２階調表示を
行う場合、３１枚のフレームが必要となる。
【０００８】このフレーム階調表示方式に関し、本出願
人は１つのフレームを構成する各サブフレームの表示時
間が、最小単位を１とすると１、２、４、８・・・とい
うように２のｎ乗の関係になっている方式を特願平３−
１６９３０６において提案した。これは、サブフレーム
数を極めて少なくしても階調数の多い階調表示を行うこ
とができるものであった。
人は１つのフレームを構成する各サブフレームの表示時
間が、最小単位を１とすると１、２、４、８・・・とい
うように２のｎ乗の関係になっている方式を特願平３−
１６９３０６において提案した。これは、サブフレーム
数を極めて少なくしても階調数の多い階調表示を行うこ
とができるものであった。
【０００９】例えば、その表示時間が、１６単位、８単
位、４単位、２単位、１単位の長さを有する５枚のサブ
フレームを用意し、この５枚のサブフレームで１フレー
ムを構成して、これらのサブフレームを組み合わせるこ
とで３２階調の表示が可能となる。
位、４単位、２単位、１単位の長さを有する５枚のサブ
フレームを用意し、この５枚のサブフレームで１フレー
ムを構成して、これらのサブフレームを組み合わせるこ
とで３２階調の表示が可能となる。
【００１０】サブフレームの組み方としては種々の方法
が挙げられる。図１にサブフレームの組み方の例を示
す。図１の場合、１フレーム内で１、１６、２、８、４
単位の順番でサブフレームが組まれている。また、図１
は０〜３１階調の各階調レベルでの明暗の期間を示した
もので、明（または透過）状態の期間を実線で、暗（ま
たは透過）状態の期間を破線で示した。このようにする
ことで、駆動のための処理が極めて容易となり、容易か
つ確実にフレーム階調による表示を行うことができる。
が挙げられる。図１にサブフレームの組み方の例を示
す。図１の場合、１フレーム内で１、１６、２、８、４
単位の順番でサブフレームが組まれている。また、図１
は０〜３１階調の各階調レベルでの明暗の期間を示した
もので、明（または透過）状態の期間を実線で、暗（ま
たは透過）状態の期間を破線で示した。このようにする
ことで、駆動のための処理が極めて容易となり、容易か
つ確実にフレーム階調による表示を行うことができる。
【００１１】本出願人はさらに、この方法についてより
良好な光学特性となるように、階調表示時に表示画素に
注入すべき電荷量について、液晶電気光学装置に用いる
液晶材料、表示画素形状など、表示装置の構成要素との
関係を明らかにした駆動方法についても提案した。その
詳細は特願平５−３４７６７６に示される。
良好な光学特性となるように、階調表示時に表示画素に
注入すべき電荷量について、液晶電気光学装置に用いる
液晶材料、表示画素形状など、表示装置の構成要素との
関係を明らかにした駆動方法についても提案した。その
詳細は特願平５−３４７６７６に示される。
【００１２】これらのフレーム階調方法は、液晶材料の
駆動素子として薄膜トランジスタを用いることで、スイ
ッチングのための電圧を印加する駆動パルスのパルス幅
が、強誘電性または反強誘電性液晶の短い応答時間より
更に短い数μ秒以下であっても駆動が可能となり、多階
調表示をより効果的に行うことが可能であった。
駆動素子として薄膜トランジスタを用いることで、スイ
ッチングのための電圧を印加する駆動パルスのパルス幅
が、強誘電性または反強誘電性液晶の短い応答時間より
更に短い数μ秒以下であっても駆動が可能となり、多階
調表示をより効果的に行うことが可能であった。
【００１３】
【従来技術の問題点】これらのフレーム階調方法は、階
調数があまり多くない場合には、各階調レベルの差異が
明確に表現できており、例えば画面に縦ストライプを複
数表示し、左側から右側に向かって暗から明となるよう
に各ストライプ毎に階調数を増加させた場合、良好な階
調表示を行っていることが認識できた。しかし、階調数
を増やしていくと、特定の階調レベルにおいては隣合う
階調レベルの差異が不明確になった。例えば、３２階調
表示で第１階調（最も暗い状態）と第２階調（第１階調
の次に暗い状態）とで、透過率がほとんど同じになって
しまった。
調数があまり多くない場合には、各階調レベルの差異が
明確に表現できており、例えば画面に縦ストライプを複
数表示し、左側から右側に向かって暗から明となるよう
に各ストライプ毎に階調数を増加させた場合、良好な階
調表示を行っていることが認識できた。しかし、階調数
を増やしていくと、特定の階調レベルにおいては隣合う
階調レベルの差異が不明確になった。例えば、３２階調
表示で第１階調（最も暗い状態）と第２階調（第１階調
の次に暗い状態）とで、透過率がほとんど同じになって
しまった。
【００１４】このため、駆動波形と表示装置の光学応答
の関係を一画素について調べたところ、所望の階調レベ
ルを表示できない部分は、透過率が本来必要とされる値
になってないことが分かった。即ち、明状態を表示する
サブフレームにおいて透過率が所望のレベルより低く、
一方暗状態を表示するサブフレームにおいては透過率が
所望のレベルより高くなっていた。この現象は明もしく
は暗の一方の表示状態が連続した後に他方の表示状態に
移った場合に見られた。
の関係を一画素について調べたところ、所望の階調レベ
ルを表示できない部分は、透過率が本来必要とされる値
になってないことが分かった。即ち、明状態を表示する
サブフレームにおいて透過率が所望のレベルより低く、
一方暗状態を表示するサブフレームにおいては透過率が
所望のレベルより高くなっていた。この現象は明もしく
は暗の一方の表示状態が連続した後に他方の表示状態に
移った場合に見られた。
【００１５】この現象は画素での電荷収支の点から言え
ば次のように説明される。一方の表示状態（例えば明）
が特定回数継続した場合、即ち液晶材料のスイッチング
終了後も同一極性の電圧が印加され続けた場合、画素に
は液晶材料のスイッチングに要する電荷のほかに過剰な
電荷が供給されることになる。従って、その後他方の表
示状態（例えば暗）とする場合、印加された異なる極性
の電圧によって注入される電荷が過剰な電荷がある為打
ち消されてしまい、その結果液晶分子が十分に反転せず
十分な明または暗の状態を得られなくなる。階調数が多
い場合には印加電圧のパルス幅が短くなり、各サブフレ
ームで画素に注入される電荷量が限られてくるため、過
剰な電荷を打ち消すだけの電荷を注入するのがより困難
になり、光学応答の不具合が顕著になってくる。
ば次のように説明される。一方の表示状態（例えば明）
が特定回数継続した場合、即ち液晶材料のスイッチング
終了後も同一極性の電圧が印加され続けた場合、画素に
は液晶材料のスイッチングに要する電荷のほかに過剰な
電荷が供給されることになる。従って、その後他方の表
示状態（例えば暗）とする場合、印加された異なる極性
の電圧によって注入される電荷が過剰な電荷がある為打
ち消されてしまい、その結果液晶分子が十分に反転せず
十分な明または暗の状態を得られなくなる。階調数が多
い場合には印加電圧のパルス幅が短くなり、各サブフレ
ームで画素に注入される電荷量が限られてくるため、過
剰な電荷を打ち消すだけの電荷を注入するのがより困難
になり、光学応答の不具合が顕著になってくる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、駆動用スイ
ッチング素子として薄膜トランジスタを使用し、液晶材
料として強誘電性または反強誘電性液晶を使用した液晶
電気光学装置において、中間的な色調や濃淡の表現を得
るための階調表示方法として、明または暗を示す時間を
制御することで階調を得るに際し、所望の階調の度合い
が得られる液晶電気光学装置とその駆動方法を提供する
ことを目的とする。
ッチング素子として薄膜トランジスタを使用し、液晶材
料として強誘電性または反強誘電性液晶を使用した液晶
電気光学装置において、中間的な色調や濃淡の表現を得
るための階調表示方法として、明または暗を示す時間を
制御することで階調を得るに際し、所望の階調の度合い
が得られる液晶電気光学装置とその駆動方法を提供する
ことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、本発明は、薄膜トランジスタが接続された
画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、対向
電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記基板
間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する液晶
材料を有する液晶電気光学装置において、前記対向電極
と選択された前記画素電極との間の電圧値を検知する手
段を有することを特徴とする液晶電気光学装置である。
するために、本発明は、薄膜トランジスタが接続された
画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、対向
電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記基板
間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する液晶
材料を有する液晶電気光学装置において、前記対向電極
と選択された前記画素電極との間の電圧値を検知する手
段を有することを特徴とする液晶電気光学装置である。
【００１８】また本発明は、薄膜トランジスタが接続さ
れた画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、
対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記
基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する
液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記各画
素電極と前記対向電極とにより、前記各画素電極と前記
対向電極との間の前記液晶材料への電圧の印加と、前記
各画素電極と前記対向電極との間の電圧値の検知とを行
うことを特徴とする液晶電気光学装置である。
れた画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、
対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記
基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する
液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記各画
素電極と前記対向電極とにより、前記各画素電極と前記
対向電極との間の前記液晶材料への電圧の印加と、前記
各画素電極と前記対向電極との間の電圧値の検知とを行
うことを特徴とする液晶電気光学装置である。
【００１９】また本発明は、薄膜トランジスタが接続さ
れた画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、
対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記
基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する
液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記対向
電極と選択された前記画素電極との間の電圧値を検知す
る手段と、該手段により検知した前記電圧値に対応した
電圧値を、前記対向電極と前記選択された画素電極との
間に印加することを特徴とする液晶電気光学装置であ
る。
れた画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、
対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記
基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する
液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記対向
電極と選択された前記画素電極との間の電圧値を検知す
る手段と、該手段により検知した前記電圧値に対応した
電圧値を、前記対向電極と前記選択された画素電極との
間に印加することを特徴とする液晶電気光学装置であ
る。
【００２０】また、この液晶電気光学装置において、検
知した電圧値に対応した電圧値は、次の表示状態が前の
表示状態と同じ場合は、前記検知した電圧値より小さい
電圧値であって同一極性を有する電圧値であり、次の表
示状態が前の表示状態と違う場合、前記検知した画素電
圧値より大きい電圧値であって異なる極性を有する電圧
値であること、を特徴とする液晶電気光学装置である。
知した電圧値に対応した電圧値は、次の表示状態が前の
表示状態と同じ場合は、前記検知した電圧値より小さい
電圧値であって同一極性を有する電圧値であり、次の表
示状態が前の表示状態と違う場合、前記検知した画素電
圧値より大きい電圧値であって異なる極性を有する電圧
値であること、を特徴とする液晶電気光学装置である。
【００２１】また本発明は、上記構成の液晶電気光学装
置において、検知した電圧値を一時記憶する手段を有す
ることを特徴とする液晶電気光学装置である。
置において、検知した電圧値を一時記憶する手段を有す
ることを特徴とする液晶電気光学装置である。
【００２２】また本発明は、薄膜トランジスタが接続さ
れた画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、
対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記
基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する
液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記対向
電極と選択した前記画素電極との間の電圧値を検知する
工程と、検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選
択した画素電極に印加する工程と、を有することを特徴
とする液晶電気光学装置の駆動方法である。
れた画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板と、
対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、前記
基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有する
液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記対向
電極と選択した前記画素電極との間の電圧値を検知する
工程と、検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選
択した画素電極に印加する工程と、を有することを特徴
とする液晶電気光学装置の駆動方法である。
【００２３】また、本発明は、薄膜トランジスタが接続
された画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板
と、対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、
前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、１つ
のフレームを複数のサブフレームで構成して、各画素に
おける明または暗を表示する時間を制御することで階調
表示を行うに際し、前記対向電極と選択した前記画素電
極との間の電圧値を検知する工程と、検知した前記電圧
値に対応した電圧値を前記選択した画素電極に印加する
工程と、を有することを特徴とする液晶電気光学装置の
駆動方法である。
された画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板
と、対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、
前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、１つ
のフレームを複数のサブフレームで構成して、各画素に
おける明または暗を表示する時間を制御することで階調
表示を行うに際し、前記対向電極と選択した前記画素電
極との間の電圧値を検知する工程と、検知した前記電圧
値に対応した電圧値を前記選択した画素電極に印加する
工程と、を有することを特徴とする液晶電気光学装置の
駆動方法である。
【００２４】また、本発明は、薄膜トランジスタが接続
された画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板
と、対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、
前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記
液晶材料の応答時間より短いパルス幅を有する駆動パル
スを用いて、１つのフレームを複数のサブフレームで構
成して、各画素における明または暗を表示する時間を制
御することで階調表示を行うに際し、前記対向電極と選
択した前記画素電極との間の電圧値を検知する工程と、
検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選択した画
素電極に印加する工程と、を有することを特徴とする液
晶電気光学装置の駆動方法である。
された画素電極が複数マトリクス状に設けられた基板
と、対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、
前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、前記
液晶材料の応答時間より短いパルス幅を有する駆動パル
スを用いて、１つのフレームを複数のサブフレームで構
成して、各画素における明または暗を表示する時間を制
御することで階調表示を行うに際し、前記対向電極と選
択した前記画素電極との間の電圧値を検知する工程と、
検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選択した画
素電極に印加する工程と、を有することを特徴とする液
晶電気光学装置の駆動方法である。
【００２５】また本発明は、上記構成の液晶電気光学装
置の駆動方法において、検知した電圧値に対応した電圧
値は、次の表示状態が前の表示状態と同じ場合は、前記
検知した電圧値より小さい電圧値であって同一極性を有
する電圧値であり、次の表示状態が前の表示状態と違う
場合、前記検知した画素電圧値より大きい電圧値であっ
て異なる極性を有する電圧値であること、を特徴とする
液晶電気光学装置の駆動方法である。
置の駆動方法において、検知した電圧値に対応した電圧
値は、次の表示状態が前の表示状態と同じ場合は、前記
検知した電圧値より小さい電圧値であって同一極性を有
する電圧値であり、次の表示状態が前の表示状態と違う
場合、前記検知した画素電圧値より大きい電圧値であっ
て異なる極性を有する電圧値であること、を特徴とする
液晶電気光学装置の駆動方法である。
【００２６】また本発明は、上記構成の液晶電気光学装
置の駆動方法において、対向電極と選択した画素電極と
の間の電圧値を検知する工程の後に、検知した前記電圧
値を一時記憶してから前記電圧値に対応した電圧値を前
記対向電極と前記選択した画素電極との間に印加するこ
とを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法である。
置の駆動方法において、対向電極と選択した画素電極と
の間の電圧値を検知する工程の後に、検知した前記電圧
値を一時記憶してから前記電圧値に対応した電圧値を前
記対向電極と前記選択した画素電極との間に印加するこ
とを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法である。
【００２７】
【作用】本発明は、明（または透過）状態または暗（ま
たは非透過）状態の表示状態を示している選択した画素
における、対向電極と画素電極との間の電圧値（以下画
素電圧値という）をまず検知し、 （１）次の表示状態（明または暗）が、前の表示状態と
同じ、例えば明状態の画素において、その次の表示状態
も明状態であれば、この検知した画素電圧値より小さい
電圧値であって同一極性を有する画素電圧値を印加す
る。 （２）また、次の表示状態が前の表示状態と違う表示状
態、例えば選択した画素が状態の画素であって、その次
の表示状態が暗状態であれば、検知した画素電圧値より
大きい電圧であって異なる極性を有する画素電圧値を画
素電極に印加する。
たは非透過）状態の表示状態を示している選択した画素
における、対向電極と画素電極との間の電圧値（以下画
素電圧値という）をまず検知し、 （１）次の表示状態（明または暗）が、前の表示状態と
同じ、例えば明状態の画素において、その次の表示状態
も明状態であれば、この検知した画素電圧値より小さい
電圧値であって同一極性を有する画素電圧値を印加す
る。 （２）また、次の表示状態が前の表示状態と違う表示状
態、例えば選択した画素が状態の画素であって、その次
の表示状態が暗状態であれば、検知した画素電圧値より
大きい電圧であって異なる極性を有する画素電圧値を画
素電極に印加する。
【００２８】このようにすることで、明または暗の一方
の表示状態が連続した後に他方の表示状態に移るに際
し、一方の表示状態が長く継続した場合、すなわち同一
極性のサブフレームが続いた場合における電荷の蓄積を
少なくできると共に、その後の他方すなわち逆極性の表
示状態に移るために十分な電圧値を印加することができ
る。画素電圧値検知後の作業は、（１）、（２）のどち
らかのみでもよい。
の表示状態が連続した後に他方の表示状態に移るに際
し、一方の表示状態が長く継続した場合、すなわち同一
極性のサブフレームが続いた場合における電荷の蓄積を
少なくできると共に、その後の他方すなわち逆極性の表
示状態に移るために十分な電圧値を印加することができ
る。画素電圧値検知後の作業は、（１）、（２）のどち
らかのみでもよい。
【００２９】画素電圧値を検知するためには、画素電圧
値検出用の電極を別途に設けても良いが、対向電極と画
素電極を電圧印加のみならず、電圧値検知用の電極とし
て機能させてもよい。また、画素の選択期間内、すなわ
ち特定の画素が選択されてゲイト電極に対し電圧が印加
され、薄膜トランジスタのゲイトがＯＮ状態となってい
る期間内に、まず検知し、次に検知した画素電圧値に対
応した電圧を画素電極と対向電極との間に印加すること
が好ましい。このとき、検知した電圧を一時的に記憶し
てもよい。
値検出用の電極を別途に設けても良いが、対向電極と画
素電極を電圧印加のみならず、電圧値検知用の電極とし
て機能させてもよい。また、画素の選択期間内、すなわ
ち特定の画素が選択されてゲイト電極に対し電圧が印加
され、薄膜トランジスタのゲイトがＯＮ状態となってい
る期間内に、まず検知し、次に検知した画素電圧値に対
応した電圧を画素電極と対向電極との間に印加すること
が好ましい。このとき、検知した電圧を一時的に記憶し
てもよい。
【００３０】本発明構成とすることで、フレーム階調表
示において明、暗の確実なスイッチングを行い、所望の
階調表示を得ることができる。
示において明、暗の確実なスイッチングを行い、所望の
階調表示を得ることができる。
【００３１】以下に本発明の実施例を示す。
【００３２】
【実施例】図２に、本実施例の駆動回路（基本構成）
と、表示装置１画素についてのスイッチング素子及び画
素の等価回路を示す。駆動回路は図２中の点線で囲われ
た内側２０１が基本構成であり、大きく分けると信号電
極、走査電極、及び対向電極に駆動波形を出力する駆動
波形発生源２０２と、対向電極に対する画素電極電圧値
を検出する画素電圧検知部２０３からなる。画素電圧検
知部より出力された画素電圧に関する情報（電流、電圧
など）は駆動波形発生源にフィードバックされる。
と、表示装置１画素についてのスイッチング素子及び画
素の等価回路を示す。駆動回路は図２中の点線で囲われ
た内側２０１が基本構成であり、大きく分けると信号電
極、走査電極、及び対向電極に駆動波形を出力する駆動
波形発生源２０２と、対向電極に対する画素電極電圧値
を検出する画素電圧検知部２０３からなる。画素電圧検
知部より出力された画素電圧に関する情報（電流、電圧
など）は駆動波形発生源にフィードバックされる。
【００３３】また、駆動回路のデータ信号の出力段以降
に画素電圧検知及びフィードバックを行う回路を設けら
れるようにすれば、従来のアクティブマトリクス型液晶
電気光学装置の駆動回路をそのまま使用しながら、より
階調数の大きい階調表示を行うことが可能となる。
に画素電圧検知及びフィードバックを行う回路を設けら
れるようにすれば、従来のアクティブマトリクス型液晶
電気光学装置の駆動回路をそのまま使用しながら、より
階調数の大きい階調表示を行うことが可能となる。
【００３４】また、本実施例の駆動方法では、信号電極
１本につき１つの画素電圧検知のための回路が必要にな
ってくる。画素数が多くなる場合にはこの回路を多数形
成する必要があり、実際には画素電圧検知のための回路
は集積回路化されることが駆動回路の小型化のためにも
望まれる。このためには、単純な回路構成をとることが
望まれるが、これはオペアンプを使用すると容易に実現
できる。
１本につき１つの画素電圧検知のための回路が必要にな
ってくる。画素数が多くなる場合にはこの回路を多数形
成する必要があり、実際には画素電圧検知のための回路
は集積回路化されることが駆動回路の小型化のためにも
望まれる。このためには、単純な回路構成をとることが
望まれるが、これはオペアンプを使用すると容易に実現
できる。
【００３５】また、トランジスタをオペアンプのフィー
ドバック抵抗として利用すれば、画素電圧に応じたオペ
アンプの増幅度を自動的に変化させることが可能とな
り、回路の単純化に寄与する。このため本実施例では、
画素電圧を検知し、画素電圧に対応した電圧値を有する
駆動パルスを出力する手段として、トランジスタとオペ
アンプを組み合わせて実現した例を以下に示す。
ドバック抵抗として利用すれば、画素電圧に応じたオペ
アンプの増幅度を自動的に変化させることが可能とな
り、回路の単純化に寄与する。このため本実施例では、
画素電圧を検知し、画素電圧に対応した電圧値を有する
駆動パルスを出力する手段として、トランジスタとオペ
アンプを組み合わせて実現した例を以下に示す。
【００３６】例えば、オペアンプのフィードバック抵抗
としてＦＥＴを使用する場合、オペアンプにドレインと
ソースを接続する。また、画素電極の何れか一方にはゲ
ートを接続する。画素電圧が増加した場合にはドレイン
・ソース間の抵抗が下がり（ドレイン・ソース間の電流
量が増加し）オペアンプのフィードバック抵抗値が下が
り、その結果オペアンプの増幅度が低下するので次のサ
ブフレームでは画素電極と対向電極間の印加電圧値が低
くなるように制御される。逆に画素電圧が減少したとき
にはオペアンプの増幅度が増加し、印加電圧値が大きく
なるように出力される。従って、この回路構成を取るこ
とで、表示画素において電荷供給の過不足が生じなくな
り、光学応答がサブフレームの幅に依存しなくなり、所
望の階調表示を行うことができる。
としてＦＥＴを使用する場合、オペアンプにドレインと
ソースを接続する。また、画素電極の何れか一方にはゲ
ートを接続する。画素電圧が増加した場合にはドレイン
・ソース間の抵抗が下がり（ドレイン・ソース間の電流
量が増加し）オペアンプのフィードバック抵抗値が下が
り、その結果オペアンプの増幅度が低下するので次のサ
ブフレームでは画素電極と対向電極間の印加電圧値が低
くなるように制御される。逆に画素電圧が減少したとき
にはオペアンプの増幅度が増加し、印加電圧値が大きく
なるように出力される。従って、この回路構成を取るこ
とで、表示画素において電荷供給の過不足が生じなくな
り、光学応答がサブフレームの幅に依存しなくなり、所
望の階調表示を行うことができる。
【００３７】また、本実施例は画素電極と対向電極との
間の電圧値の検知は選択期間内のみで行われる。従っ
て、非選択期間において電圧値検知の影響は原理的に現
れず、表示状態を損なわない。以下に、この回路構成を
利用して液晶電気光学装置を駆動した例を示す。
間の電圧値の検知は選択期間内のみで行われる。従っ
て、非選択期間において電圧値検知の影響は原理的に現
れず、表示状態を損なわない。以下に、この回路構成を
利用して液晶電気光学装置を駆動した例を示す。
【００３８】（１）駆動回路の基本構成及び制御方法 本実施例の駆動回路として、データ信号、走査信号、対
向電極信号の発生回路は基本的に従来の液晶電気光学装
置の駆動回路と同じである。しかし、画素電圧を検知
し、それに対応した電圧値を画素電極に出力する回路は
本実施例独自であるため、図３に、画素電圧を検知し、
それに対応した電圧値を画素電極に出力する回路の例を
示した。画素電圧検知及び画素電圧に対応した電圧を出
力する回路にはオペアンプ及びＦＥＴを使用した（図中
３０１）。また、制御方法は次のように行われる。
向電極信号の発生回路は基本的に従来の液晶電気光学装
置の駆動回路と同じである。しかし、画素電圧を検知
し、それに対応した電圧値を画素電極に出力する回路は
本実施例独自であるため、図３に、画素電圧を検知し、
それに対応した電圧値を画素電極に出力する回路の例を
示した。画素電圧検知及び画素電圧に対応した電圧を出
力する回路にはオペアンプ及びＦＥＴを使用した（図中
３０１）。また、制御方法は次のように行われる。
【００３９】まず、走査電極の選択期間を画素電圧検知
期間ＷS と駆動パルス出力期間ＷPの２つに分ける。図
７に画素電圧検知期間ＷS と駆動パルス出力期間ＷP の
タイミングについて示した。駆動パルスは、検知した画
素電圧値に対応した電圧値を有するパルス電圧であり、
データ信号として各画素に供給される。駆動波形発生源
からは、図７に示すタイミングでパルス幅ＷS とＷP の
タイミングパルスがＦＥＴ３０２、３０４のゲイトへ出
力される。まず、ＷS 期間中にＦＥＴ３０１がＯＮ状態
となり、ＦＥＴ３０３のゲイトに電荷が流れ込み、ＦＥ
Ｔ３０３のドレイン・ソース間抵抗ＲTRが画素電圧に応
じて変化する。
期間ＷS と駆動パルス出力期間ＷPの２つに分ける。図
７に画素電圧検知期間ＷS と駆動パルス出力期間ＷP の
タイミングについて示した。駆動パルスは、検知した画
素電圧値に対応した電圧値を有するパルス電圧であり、
データ信号として各画素に供給される。駆動波形発生源
からは、図７に示すタイミングでパルス幅ＷS とＷP の
タイミングパルスがＦＥＴ３０２、３０４のゲイトへ出
力される。まず、ＷS 期間中にＦＥＴ３０１がＯＮ状態
となり、ＦＥＴ３０３のゲイトに電荷が流れ込み、ＦＥ
Ｔ３０３のドレイン・ソース間抵抗ＲTRが画素電圧に応
じて変化する。
【００４０】本実施例の回路構成の場合、オペアンプ３
０５の増幅度ＡNFは、ＡNF＝１＋（ＲTR＋Ｒ2 ）／Ｒ1
で表される。ここで、Ｒ1 、Ｒ2 、ＲTR、はそれぞれ図
中に示す抵抗の抵抗値である。このようにしてオペアン
プの増幅度が画素電圧値に対応した値となる。
０５の増幅度ＡNFは、ＡNF＝１＋（ＲTR＋Ｒ2 ）／Ｒ1
で表される。ここで、Ｒ1 、Ｒ2 、ＲTR、はそれぞれ図
中に示す抵抗の抵抗値である。このようにしてオペアン
プの増幅度が画素電圧値に対応した値となる。
【００４１】次にＷP では、駆動パルス出力用タイミン
グパルスが駆動波形発生源よりＦＥＴ３０４のゲイトに
出力されるためＦＥＴ３０４がＯＮとなり、電圧値制御
された駆動パルスが出力される。
グパルスが駆動波形発生源よりＦＥＴ３０４のゲイトに
出力されるためＦＥＴ３０４がＯＮとなり、電圧値制御
された駆動パルスが出力される。
【００４２】なお、ＦＥＴ３０２のソースからの出力の
極性は画素電極間の電界の極性に応じて正負両方の場合
があるが、ＦＥＴ３０３のゲイト電極には常に極性が正
の電圧が印加されなければ、画素電極間の電界の極性が
負の場合には画素電圧に応じた駆動波形が出力されな
い。このため、ＦＥＴ３０３のゲイトへの出力を常に正
にする回路を、ダイオード及びオペアンプによって設け
た（図３中３０６）。
極性は画素電極間の電界の極性に応じて正負両方の場合
があるが、ＦＥＴ３０３のゲイト電極には常に極性が正
の電圧が印加されなければ、画素電極間の電界の極性が
負の場合には画素電圧に応じた駆動波形が出力されな
い。このため、ＦＥＴ３０３のゲイトへの出力を常に正
にする回路を、ダイオード及びオペアンプによって設け
た（図３中３０６）。
【００４３】なお、本実施例ではトランジスタとして電
界効果型トランジスタを使用したが、バイポーラ型トラ
ンジスタを使用しても何等問題はない。
界効果型トランジスタを使用したが、バイポーラ型トラ
ンジスタを使用しても何等問題はない。
【００４４】（２）液晶電気光学装置の構成 図４に、本実施例の液晶電気光学装置の構成を示す。セ
ルの一方の基板４０１上には無アルカリガラス基板上に
形成した結晶性シリコンＴＦＴ４０５を用いたアクティ
ブマトリクスを作製した。また、本実施例においては、
下記に示すように自発分極の大きな液晶材料を使用した
ため、補助容量４０９を設けた。補助容量は図４に示す
ように基板４０１上に設けた。該補助容量４０９の大き
さは５．４×１０-5ｐＦであり、画素容量に対して並列
となるように設けた。ＴＦＴにはシングルゲイトのＰＭ
ＯＳを用いたが、これはリーク電流が小さく、ＯＮ／Ｏ
ＦＦが大きくとれるためである。典型的にはリーク電流
は１ｐＡ以下（ゲイト電圧＋１５Ｖ、ドレイン電圧−１
０Ｖ）以下、ＯＮ／ＯＦＦ比７．５桁以上（ゲイト電圧
−１５Ｖ／＋１５Ｖ、ドレイン電圧−１０Ｖ）であっ
た。
ルの一方の基板４０１上には無アルカリガラス基板上に
形成した結晶性シリコンＴＦＴ４０５を用いたアクティ
ブマトリクスを作製した。また、本実施例においては、
下記に示すように自発分極の大きな液晶材料を使用した
ため、補助容量４０９を設けた。補助容量は図４に示す
ように基板４０１上に設けた。該補助容量４０９の大き
さは５．４×１０-5ｐＦであり、画素容量に対して並列
となるように設けた。ＴＦＴにはシングルゲイトのＰＭ
ＯＳを用いたが、これはリーク電流が小さく、ＯＮ／Ｏ
ＦＦが大きくとれるためである。典型的にはリーク電流
は１ｐＡ以下（ゲイト電圧＋１５Ｖ、ドレイン電圧−１
０Ｖ）以下、ＯＮ／ＯＦＦ比７．５桁以上（ゲイト電圧
−１５Ｖ／＋１５Ｖ、ドレイン電圧−１０Ｖ）であっ
た。
【００４５】他方の基板４０２には対向電極４０４とし
て全面にＩＴＯ膜を形成し、その上にショート防止用の
酸化珪素膜４０８を形成した基板を使用した。画素電極
４０３の大きさは２０μｍ×６０μｍとし、マトリクス
の規模は１９２０×４８０であった。
て全面にＩＴＯ膜を形成し、その上にショート防止用の
酸化珪素膜４０８を形成した基板を使用した。画素電極
４０３の大きさは２０μｍ×６０μｍとし、マトリクス
の規模は１９２０×４８０であった。
【００４６】次に前記基板上に配向膜４０６として、溶
媒を溶かした高分子樹脂をスピンコート法により塗布し
た。ここで使用した高分子樹脂はポリイミド系の樹脂
（東レ（株）製）であり、溶媒にはｎ−メチル−２−ピ
ロリドンを使用した。高分子樹脂の希釈濃度は８倍であ
る。高分子樹脂を塗布した基板は２８０℃で２. ５時間
加熱して溶媒を乾燥し樹脂をイミド化させた。次にこの
基板上の樹脂をベルベット等の布が巻いてあるローラー
で１０００ｒｐｍの回転数で一方向に擦った。次に前記
基板を間隔１〜７μｍここでは２μｍの無機製のスペー
サーを間に挟んで加圧して挟んだ。これら２枚の基板間
に液晶材料４０７を注入した。また、２枚の基板の外側
には、偏光板４１０、４１１を設けた。
媒を溶かした高分子樹脂をスピンコート法により塗布し
た。ここで使用した高分子樹脂はポリイミド系の樹脂
（東レ（株）製）であり、溶媒にはｎ−メチル−２−ピ
ロリドンを使用した。高分子樹脂の希釈濃度は８倍であ
る。高分子樹脂を塗布した基板は２８０℃で２. ５時間
加熱して溶媒を乾燥し樹脂をイミド化させた。次にこの
基板上の樹脂をベルベット等の布が巻いてあるローラー
で１０００ｒｐｍの回転数で一方向に擦った。次に前記
基板を間隔１〜７μｍここでは２μｍの無機製のスペー
サーを間に挟んで加圧して挟んだ。これら２枚の基板間
に液晶材料４０７を注入した。また、２枚の基板の外側
には、偏光板４１０、４１１を設けた。
【００４７】次に液晶材料について説明する。本実施例
においてはフェニルピリミジン系の強誘電性液晶を使用
した。この液晶はその相系列はＩｓｏ−ＳｍＡ−ＳｍＣ
* −Ｃｒｙをとるものであり、その転移温度はＩｓｏ−
ＳｍＡは９８．４℃、ＳｍＡ−ＳｍＣ* は８１．５℃、
ＳｍＣ* −Ｃｒｙは−３３．５℃であった。液晶セルの
厚さは１. ６μｍとした。液晶の自発分極は５．０ｎＣ
／ｃｍ2 であった。
においてはフェニルピリミジン系の強誘電性液晶を使用
した。この液晶はその相系列はＩｓｏ−ＳｍＡ−ＳｍＣ
* −Ｃｒｙをとるものであり、その転移温度はＩｓｏ−
ＳｍＡは９８．４℃、ＳｍＡ−ＳｍＣ* は８１．５℃、
ＳｍＣ* −Ｃｒｙは−３３．５℃であった。液晶セルの
厚さは１. ６μｍとした。液晶の自発分極は５．０ｎＣ
／ｃｍ2 であった。
【００４８】なお、上記液晶材料に印加される電圧が５
Ｖ以下では液晶中にドメイン構造が生成しているのが確
認された。このようなドメイン構造はこのようなデジタ
ル階調表示を行う上で特性を悪化するので、ドメインが
発生しないように、印加電圧を高めにすることが望まれ
る。
Ｖ以下では液晶中にドメイン構造が生成しているのが確
認された。このようなドメイン構造はこのようなデジタ
ル階調表示を行う上で特性を悪化するので、ドメインが
発生しないように、印加電圧を高めにすることが望まれ
る。
【００４９】また、本実施例の液晶電気光学装置につい
て、フレーム周波数６０Ｈｚとしてコントラスト比のデ
ータ信号印加時間依存性を調べたところ、データ信号で
ある駆動パルスのパルス幅が液晶材料の応答時間（数１
０μｓｅｃ）より短い１μｓｅｃであっても、１画面走
査している間に液晶材料は充分に応答していた。したが
って、ここでは駆動パルスのパルス幅を１μｓｅｃとし
た。
て、フレーム周波数６０Ｈｚとしてコントラスト比のデ
ータ信号印加時間依存性を調べたところ、データ信号で
ある駆動パルスのパルス幅が液晶材料の応答時間（数１
０μｓｅｃ）より短い１μｓｅｃであっても、１画面走
査している間に液晶材料は充分に応答していた。したが
って、ここでは駆動パルスのパルス幅を１μｓｅｃとし
た。
【００５０】（３）駆動例 このような液晶電気光学装置の駆動回路により、明暗の
状態の切替えによるデジタル階調表示を行った。すなわ
ち、図１に示されたように１フレームを５つのサブフレ
ームによって構成し、３２階調のデジタル階調表示を行
った。各サブフレームの持続時間を第１サブフレームは
０．５４ｍｓｅｃ、第２サブフレームは８. ６１ｍｓｅ
ｃ、第３サブフレームは１．０７ｍｓｅｃ、第４サブフ
レームは４. ２９ｍｓｅｃ、第５サブフレームは２．１
５ｍｓｅｃとし、１フレームは１６. ５ｍｓｅｃすなわ
ち６０Ｈｚとした。
状態の切替えによるデジタル階調表示を行った。すなわ
ち、図１に示されたように１フレームを５つのサブフレ
ームによって構成し、３２階調のデジタル階調表示を行
った。各サブフレームの持続時間を第１サブフレームは
０．５４ｍｓｅｃ、第２サブフレームは８. ６１ｍｓｅ
ｃ、第３サブフレームは１．０７ｍｓｅｃ、第４サブフ
レームは４. ２９ｍｓｅｃ、第５サブフレームは２．１
５ｍｓｅｃとし、１フレームは１６. ５ｍｓｅｃすなわ
ち６０Ｈｚとした。
【００５１】また、走査電極の選択期間を画素電圧検知
期間と駆動パルス出力期間の２つに分けた。オペアンプ
の応答時間はこれら期間より１０倍以上速いので、駆動
パルスを出力するのには問題はなかった。このため上記
のように選択期間を分けても表示特性には何ら影響は無
かった。
期間と駆動パルス出力期間の２つに分けた。オペアンプ
の応答時間はこれら期間より１０倍以上速いので、駆動
パルスを出力するのには問題はなかった。このため上記
のように選択期間を分けても表示特性には何ら影響は無
かった。
【００５２】図５に本実施例による液晶電気光学装置の
画素電圧及び光学応答の例を示す。図５に示すように、
明、暗ともに、明確にスイッチングすることができた。
画素電圧及び光学応答の例を示す。図５に示すように、
明、暗ともに、明確にスイッチングすることができた。
【００５３】また、図６に各階調における光学応答レベ
ルの測定結果を示す。光学応答レベルは、フレーム１周
期間のフォトマル出力の実効値である。図中には、同じ
液晶電気光学装置を従来の駆動方法である駆動パルスの
電圧値を±１５Ｖ固定として駆動したときの光学応答レ
ベルを併せて示した。本実施例の回路構成の駆動回路に
より駆動した結果、駆動パルスの電圧値を固定した従来
のものより、階調の線型性が改善された。
ルの測定結果を示す。光学応答レベルは、フレーム１周
期間のフォトマル出力の実効値である。図中には、同じ
液晶電気光学装置を従来の駆動方法である駆動パルスの
電圧値を±１５Ｖ固定として駆動したときの光学応答レ
ベルを併せて示した。本実施例の回路構成の駆動回路に
より駆動した結果、駆動パルスの電圧値を固定した従来
のものより、階調の線型性が改善された。
【００５４】また各サブフレームの残留電圧Ｖrem は、
各サブフレームにおいてもスイッチング後の液晶材料の
配向状態を保持するのに十分な値であった。
各サブフレームにおいてもスイッチング後の液晶材料の
配向状態を保持するのに十分な値であった。
【００５５】
【発明の効果】以上のように、 本発明は、駆動用スイ
ッチング素子として薄膜トランジスタを使用し、液晶材
料として強誘電性または反強誘電性液晶を使用した液晶
電気光学装置において、中間的な色調や濃淡の表現を得
るための階調表示方法として、明または暗を示す時間を
制御することで階調を得るに際し、所望の階調の度合い
が得られる液晶電気光学装置およびその駆動方法を得る
ことができた。
ッチング素子として薄膜トランジスタを使用し、液晶材
料として強誘電性または反強誘電性液晶を使用した液晶
電気光学装置において、中間的な色調や濃淡の表現を得
るための階調表示方法として、明または暗を示す時間を
制御することで階調を得るに際し、所望の階調の度合い
が得られる液晶電気光学装置およびその駆動方法を得る
ことができた。
【００５６】すなわち、本発明により明確な光学的スイ
ッチングを高速駆動時においても十分に得ることがで
き、明暗の状態の時間を制御する階調表示方式におい
て、極めて明確かつ階調数の高い階調表示を得ることが
できた。
ッチングを高速駆動時においても十分に得ることがで
き、明暗の状態の時間を制御する階調表示方式におい
て、極めて明確かつ階調数の高い階調表示を得ることが
できた。
【００５７】このように、本発明は従来詳しく検討され
ることのなかった、印加電圧値と該電圧が印加される直
前の画素電圧の関係を調べ、画素電圧に対応した適切な
電圧値を印加することで、可能な限り好ましい条件のも
とで液晶材料を駆動することができ、強誘電性液晶の有
する高速応答性、高コントラスト比、高視野角特性を活
かした高性能かつ多階調表示までも可能な液晶ディスプ
レイを実現できた。
ることのなかった、印加電圧値と該電圧が印加される直
前の画素電圧の関係を調べ、画素電圧に対応した適切な
電圧値を印加することで、可能な限り好ましい条件のも
とで液晶材料を駆動することができ、強誘電性液晶の有
する高速応答性、高コントラスト比、高視野角特性を活
かした高性能かつ多階調表示までも可能な液晶ディスプ
レイを実現できた。
【００５８】
【図１】 サブフレームの組み方の例を示す。
【図２】 実施例の駆動回路（基本構成）と、表示装置
１画素についてのスイッチング素子及び画素の等価回路
を示す。
１画素についてのスイッチング素子及び画素の等価回路
を示す。
【図３】 画素電圧を検知し、それに対応した電圧値を
画素電極に出力する回路の例を示した。
画素電極に出力する回路の例を示した。
【図４】 実施例の液晶電気光学装置の構成を示す図。
【図５】 実施例による液晶電気光学装置の画素電圧及
び光学応答を示す図。
び光学応答を示す図。
【図６】 実施例による各階調における光学応答レベル
の測定結果を示す図。
の測定結果を示す図。
【図７】 画素電圧検知期間と駆動パルス出力期間のタ
イミングを示す図。
イミングを示す図。
２０１ 駆動回路 ２０２ 駆動波形発生源 ２０３ 画素電圧検知部 ３０１ 画素電圧検知・出力部 ３０２、３０３、３０４ ＦＥＴ ３０５ オペアンプ ３０６ 画素電圧極性調整部 ４０１、４０２ 基板 ４０３ 画素電極 ４０４ 電極 ４０５ 薄膜トランジスタ ４０６ 配向膜 ４０７ 液晶材料 ４０８ 酸化珪素膜 ４０９ 補助容量 ４１０、４１１ 偏光板
Claims (10)
- 【請求項１】薄膜トランジスタが接続された画素電極が
複数マトリクス状に設けられた基板と、 対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、 前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、 前記対向電極と選択された前記画素電極との間の電圧値
を検知する手段を有することを特徴とする液晶電気光学
装置。 - 【請求項２】薄膜トランジスタが接続された画素電極が
複数マトリクス状に設けられた基板と、 対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、 前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、 前記各画素電極と前記対向電極とにより、前記各画素電
極と前記対向電極との間の前記液晶材料への電圧の印加
と、前記各画素電極と前記対向電極との間の電圧値の検
知とを行うことを特徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項３】薄膜トランジスタが接続された画素電極が
複数マトリクス状に設けられた基板と、 対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、 前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、 前記対向電極と選択された前記画素電極との間の電圧値
を検知する手段と、 該手段により検知した前記電圧値に対応した電圧値を、
前記対向電極と前記選択された画素電極との間に印加す
ることを特徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項４】請求項３において、検知した電圧値に対応
した電圧値は、次の表示状態が前の表示状態と同じ場合
は、前記検知した電圧値より小さい電圧値であって同一
極性を有する電圧値であり、 次の表示状態が前の表示状態と違う場合、前記検知した
画素電圧値より大きい電圧値であって異なる極性を有す
る電圧値であること、 を特徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項５】請求項１〜３において、検知した電圧値を
一時記憶する手段を有することを特徴とする液晶電気光
学装置。 - 【請求項６】薄膜トランジスタが接続された画素電極が
複数マトリクス状に設けられた基板と、 対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、 前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、 前記対向電極と選択した前記画素電極との間の電圧値を
検知する工程と、 検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選択した画
素電極に印加する工程と、 を有することを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方
法。 - 【請求項７】薄膜トランジスタが接続された画素電極が
複数マトリクス状に設けられた基板と、 対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、 前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、 １つのフレームを複数のサブフレームで構成して、各画
素における明または暗を表示する時間を制御することで
階調表示を行うに際し、 前記対向電極と選択した前記画素電極との間の電圧値を
検知する工程と、 検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選択した画
素電極に印加する工程と、 を有することを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方
法。 - 【請求項８】薄膜トランジスタが接続された画素電極が
複数マトリクス状に設けられた基板と、 対向電極が設けられた前記基板と対向する基板と、 前記基板間に設けられた強誘電性または反強誘電性を有
する液晶材料を有する液晶電気光学装置において、 前記液晶材料の応答時間より短いパルス幅を有する駆動
パルスを用いて、１つのフレームを複数のサブフレーム
で構成して、各画素における明または暗を表示する時間
を制御することで階調表示を行うに際し、 前記対向電極と選択した前記画素電極との間の電圧値を
検知する工程と、 検知した前記電圧値に対応した電圧値を前記選択した画
素電極に印加する工程と、 を有することを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方
法。 - 【請求項９】請求項６〜８において、検知した電圧値に
対応した電圧値は、次の表示状態が前の表示状態と同じ
場合は、前記検知した電圧値より小さい電圧値であって
同一極性を有する電圧値であり、 次の表示状態が前の表示状態と違う場合、前記検知した
画素電圧値より大きい電圧値であって異なる極性を有す
る電圧値であること、 を特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法。 - 【請求項１０】請求項６〜８において、対向電極と選択
した画素電極との間の電圧値を検知する工程の後に、検
知した前記電圧値を一時記憶してから前記電圧値に対応
した電圧値を前記対向電極と前記選択した画素電極との
間に印加することを特徴とする液晶電気光学装置の駆動
方法。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP6-126804 | 1994-05-16 | ||
| JP12680494 | 1994-05-16 | ||
| JP13607295A JP3708583B2 (ja) | 1994-05-16 | 1995-05-10 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836161A true JPH0836161A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3708583B2 JP3708583B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
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| JP13607295A Expired - Fee Related JP3708583B2 (ja) | 1994-05-16 | 1995-05-10 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001337642A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Sony Corp | ディジタル画像表示装置及びディジタル画像表示方法 |
| JP2012230429A (ja) * | 2005-02-23 | 2012-11-22 | Pixtronix Inc | 表示方法および装置 |
| US9082353B2 (en) | 2010-01-05 | 2015-07-14 | Pixtronix, Inc. | Circuits for controlling display apparatus |
| US9087486B2 (en) | 2005-02-23 | 2015-07-21 | Pixtronix, Inc. | Circuits for controlling display apparatus |
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| US9336732B2 (en) | 2005-02-23 | 2016-05-10 | Pixtronix, Inc. | Circuits for controlling display apparatus |
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-
1995
- 1995-05-10 JP JP13607295A patent/JP3708583B2/ja not_active Expired - Fee Related
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