JPH0862583A - 液晶ディスプレイの方法 - Google Patents

液晶ディスプレイの方法

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JPH0862583A
JPH0862583A JP7193954A JP19395495A JPH0862583A JP H0862583 A JPH0862583 A JP H0862583A JP 7193954 A JP7193954 A JP 7193954A JP 19395495 A JP19395495 A JP 19395495A JP H0862583 A JPH0862583 A JP H0862583A
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mhz
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Alexander George Dickinson
ジョージ デッキンソン アレキサンダー
Peter Kochanski Gregory
ピーター コチャンスキー グレゴリー
Uon Apoll
ウォン アポロ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶ディスプレイのピクセル間のクロストー
クを無くす。 【構成】 液晶を挟みこんだ基質上の電極のカラムに対
して低周波信号を選択的に作動させ、電極のロウに高周
波信号を選択的に作動させることで、第一信号と第二信
号がロウとカラムの選択された箇所で液晶を作動させ、
高周波でロウにて現されるキャパシタンスのエネルギを
誘電子で保存する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレイ、特に
パッシブ液晶ディスプレイを使用したコンピュータや他
の装置における液晶ディスプレイの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイはピクセル間のクロス
トークに悩まされている。特定のピクセルが作動される
時、常に、同じロウとカラムの選択されていない他全部
のピクセルまでも、選択されたピクセルに印加された電
圧の一部を受け取ってしまうことになるからである。こ
れにより、選択されていないピクセルまで部分的に作動
させ、コントラストの低い画像を作り出してしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の液晶ディス
プレイの方法では、ピクセル間のクロストークにより、
コントラストの低い画像を作り出してしまうため、本発
明は２周波アドレッシングを用いてこれらの欠点を克服
することを目的とする。しかしながら、２周波アドレッ
シングは、２周波数が共に高い時、相当のエネルギ消費
を伴う。このエネルギ使用量の増大はバッテリ式ディス
プレイにおいては望ましいものではない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ため、本発明のパッシブ液晶ディスプレイは、液晶を挟
みこんだ基質上の電極のカラムに対して低周波信号を選
択的に作動させる手段と、電極のロウに高周波信号を選
択的に作動させ、第一信号と第二信号が該ロウとカラム
の選択された箇所で液晶を作動させる手段と、高周波で
該ロウにて現されるキャパシタンスのエネルギを、誘電
子で受動的に保存する手段とを備えており、その効果を
高めることが出来る。低周波数は、１０ＫＨｚから２０
ＫＨｚであり、高周波数は１ＭＨｚかそれ以上の高い周
波数である。
【０００５】
【作用】本発明における特徴は、液晶をはさんだ基質上
の電極のロウか、又はカラムに低周波信号と高周波信号
を選択的に作動させることで、低周波信号と高周波信号
が該ロウとカラムの選択された箇所で液晶を作動させ
る。又、電極にて現されたキャパシタンスからのエネル
ギを保存する。本発明の他の特徴は、電極を充電するた
めに必要とされるエネルギが、電極のロウとカラムによ
って形成されるキャパシタンスと共振する誘電子に保存
される。本発明のまた他の特徴は、低周波数が１０ＫＨ
ｚから２０ＫＨｚであり、高周波数が１ＭＨｚである。
本発明における、これら全ての特徴を請求項において述
べている。又、添付図に照らし合わせた以下詳細説明に
より本発明の効果を明確にしている。
【０００６】
【実施例】図１において、コンピュータＣＯ１は、キー
ボードＫＢ１とプロセッサＰＲ１を有した本体Ｂ０１を
有している。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ＤＩ１は、Ｂ
Ｌ１、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４の４ブロックを有してい
る。この内、ブロックＢＬ１は、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ
４ブロックとの共通詳細事項の説明を分かりやすくする
ため、拡大図示している。ブロックＢＬ１はロウ電極Ｒ
Ｅ１からＲＥＮを有し、ＢＬ２からＢＬ４のブロックと
共にカラム電極ＣＥ１からＣＥＪを有している。ブロッ
クＢＬ１の説明は、ブロックＢＬ２からＢＬ４にも等し
く当てはまる。電極ＲＥ１からＲＥＮと、ＣＥ１からＣ
ＥＪは、ＢＬ１からＢＬ４の各ブロックにおいて、ピク
セルロウ、Ｐ１１からＰ１Ｊ、Ｐ２１からＰ２Ｊ・・
・、ＰＮ１からＰＮＪを形成している。分かりやすくす
るため電極をかなり拡大図示している。例えば、ディス
プレイＤＩ１は、１ピクセルに相当する各電極クロスオ
ーバーにて６４０Ｘ４８０のピクセル解像度を有する。
ブロックＢＬ１からＢＬ４の各々は１２０ロウ電極ＲＥ
１からＲＥＮ（Ｎ＝１２０）と、６４０カラム電極ＣＥ
１からＣＥＪ（Ｊ＝６４０）を有する。これは各ブロッ
ク６４０Ｘ１２０ピクセルということであり、ディスプ
レーＤＩ１においては合計６４０Ｘ４８０ピクセルであ
る。
【０００７】プロセッサーＰＲ１は、図２、図３の詳細
図の駆動回路ＤＣを有している。図２、図３に示すよう
に、駆動回路ＤＣは、ＢＬ１からＢＬ４の各ブロックに
つき一個づつ、４個のロウドライバＤＲ１からＤＲ４
と、一個のカラムドライバＣＤ１を有している。図２は
ロウ電極ＲＥ１からＲＥＮを駆動するロウドライバＤＲ
１の詳細図である。図３は、カラム電極ＣＥ１からＣＥ
Ｎを駆動するカラムドライバＤＣ１の詳細図である。
【０００８】図２において、ソースＬＦ１は相補同期に
おいてＭＯＳＦＥＴｓのＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、・・
・Ｍ（Ｎー１）、ＭＮから、ＭＯＳＦＥＴｓのＭＨ１、
ＭＨ２、ＭＨ３、ＭＨ４、・・・ＭＨ（Ｎー１）、ＭＨ
Ｎまでの各々を動作させる。ソースｂ＋はＭＯＳＦＥＴ
ｓのＭ１からＭＮと、ＭＨ１からＭＨＮを活性させる。
その対応するインバータが、このうちＩＮ１が示されて
いるが、ネガティブ入力パルスをＭＯＳＦＥＴｓのＭＨ
１からＭＨＮに作動させる一方で、ポジティブ入力パル
スをＭＯＳＦＥＴｓのＭ１からＭＮに作動させて相補同
期を提供する。逆もまた同様である。このように、活性
され制御されたＭＯＳＦＥＴｓのＭ１からＭＮは、ロウ
電極が誘電子Ｌから離されている間に、アドレッシング
パルスをロウ電極ＲＥ１からＲＥＮに作動させる。低周
波アドレス入力ソースＬＦ１は、例えば、５ＫＨｚから
４０ＫＨＺの範囲で作動する。ＭＯＳＦＥＴｓのＭＨ１
からＭＨＮが伝導するとき、これらはロウ電極ＲＥ１か
らＲＥＮと、かつこれらのキャパシタンスＣrow を誘電
子Ｌに接続する。後者はドライバＤＣ１の合計のキャパ
シタンスＣTBで自然共振回路を形成する。共振回路は共
振周波数を有する。
【０００９】
【数１】 Ｌ値は選択値であり、共振周波数ｆhiは０．５ＭＨｚか
ら３ＭＨｚの範囲であるが、望ましくは０．７５ＭＨｚ
から１．２５ＭＨｚの範囲であり、最も望ましいのは約
１ＭＨｚである。これらの周波数は、数回毎に、ディス
プレイＤＩ１のブロックＢＬ１からＢＬ４における液晶
素材のクロスオーバー周波数ｆc よりもかなり大きくな
る。液晶分子はｆc 以下で駆動されると、駆動フィール
ドに対し平行に整列する傾向があり、ｆc 以上で駆動さ
れると、駆動フィールドに対し垂直に整列する傾向があ
る。それゆえ、高周波ｆhiにおける電流は選択されてい
ないピクセル上の浮遊電圧の作用に逆らう。ここに提示
した周波数域は一例であり、他の範囲でも可能である。
【００１０】キャパシタンスＣTBと誘電子Ｌから成る共
振回路に対してパルスを作動させると周波数ｆhiでリン
ギングを開始し、その周波数で振動を維持する。これ
は、ラインＬＨ１とＬＨ２と、ロウ電極ＲＥ１からＲＥ
Ｎにおいて高周波電流となる。周波数ｆhiでリンギング
を維持する高周波ソースＨＦ１は、ＭＯＳＦＥＴｓのＭ
Ｆ１からＭＦ４から成るパルザＰＳ１を動作させる。こ
のパルザＰＳ１はパルスを作動させリンギングを開始
し、共振回路のリンギングを維持する。特に、パルスソ
ースＨＦ１は、ＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ２とＭＦ３がオフ
の間、周波数ｆhiの１／２サイクルのピークか又はその
周辺で、短時間ＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１とＭＦ４を同時
に作動させる。かつ、ＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１とＭＦ４
がオフの間、もう一方の１／２サイクルのピークか又は
その周辺で、短時間ＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ３とＭＦ２を
同時に作動させる。
【００１１】システム始動時、誘電子Ｌとセルキャパシ
タンスから成る共振回路は周波数ｆhiでリンギングを開
始する。この時、高周波ソースＨＦ１はラインＬＨ１と
ＬＨ２を横切っている振動共振回路からの帰還信号を受
け取り、ＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１からＭＦ４が作動すべ
き瞬間と停止すべき瞬間を決定する。このフィードバッ
クプロセスは自動周波数制御のフォームであり、その動
作を補助する。なぜならば、キャパシタンスＣTBは、３
０％ほども、気温によってはもっと低いレベルまで、オ
ン、オフされるそのピクセルの数で変化するからであ
る。これによって、ｆhi値は変化する。共振周波数の１
／２サイクルのピーク又はその周辺で、共振周波数ｆhi
と同期状態でパルスを発生させることにより、パルスジ
ェネレータはその周波数か、又はパルス反復率を変化さ
せ、瞬時に変化する周波数ｆhiに従う。この方法におけ
るパルス共振周波数の維持は、ロウ電極ＲＥ１からＲＥ
Ｎに対する高周波信号を作動するため低エネルギシステ
ムをもたらす。それは最大限のエネルギ保存とエネルギ
帰還をもたらす。個々のピクセルはほんのわずかしかキ
ャパシタンスを変化させないことから、この周波数制御
は特に大画面で有利となる。
【００１２】ＭＯＳＦＥＴｓのＭＨ１、ＭＨ２、ＭＨ
３、ＭＨ４・・・ＭＨ（Ｎ−１）、ＭＨＮは、各ロウ電
極ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３、ＲＥ４・・・ＲＥ（Ｎ−
１）、ＲＥＮにおいて低周波アドレッシングパルスのな
い間に、ラインＬＨ１とＬＨ２において高周波信号をこ
れらの電極に作用させる。これら相補動作の長所によ
り、ＭＯＳＦＥＴｓのＭ１からＭＮはＭＯＳＦＥＴｓの
ＭＦ１からＭＦ４と共に動作し、高周波信号かアドレッ
シングパルスのどちらかをロウ電極ＲＥ１からＲＥＮに
スイッチさせる。ＭＯＳＦＥＴｓのＭＨ１からＭＨＮま
での接続は、逆位相において高周波信号を受取る交互ロ
ウ、ＲＥ１からＲＥＮのペアのようなものである。この
ような逆フェージングは放射を減少させる。ＢＬ１から
ＢＬ４の各ブロックにＭ（Ｍ＝Ｎ／２）のペアがある。
数値例を出すと、Ｍ＝６０である。
【００１３】各列の電極ＲＥ１からＲＥＮは、カラム電
極ＣＥ１からＣＥＪでキャパシタンスＣrow を形成す
る。ブロックＢＬ１において逆位相で高周波信号を受取
っている交互ロウ、ＲＥ１からＲＥＮのＭペアどうしは
互いに接続される。ロウのこれらのペアにおけるキャパ
シタンスは、周波数ｆc よりも高い周波数ｆhiで、ライ
ンＬＨ１とＬＨ２の間で誘電子Ｌと共振する。誘電子Ｌ
はブロックＢＬ１の内部電極キャパシタンスからのエネ
ルギを受動的に保存し、そのエネルギを高周波でキャパ
シタンスに送り返す。ロウ電極とカラム電極によって形
成されたキャパシタンスのエネルギは、消散されず誘電
子Ｌに交換されることから、ドライバＤＲ１とゆえに駆
動回路ＤＣは優れた効率の良さを見せる。
【００１４】図３はカラム電極ＣＥ１からＣＥＪを駆動
するカラムドライバＤＣ１の詳細図である。ここでデー
タはインバータＩＣ１からＩＣＪを通過してＭＯＳＦＥ
ＴｓのＭＡ１からＭＡＪを作動し、かつ、直接ＭＯＳＦ
ＥＴｓのＭＢ１からＭＢＪを作動する。一般的には、カ
ラムのあるピクセル上の特定のＭＯＳＦＥＴｓ、ＭＡ１
からＭＡＪが透明か光沢色に作られている時である。本
発明の実施例においては、２種以上の電圧レベルで印加
され、いくつかの輝度レベルを作り出している。
【００１５】駆動回路ＤＣにおけるドライバＤＲ１とＤ
Ｃ１の動作例を図４において示している。後の方は、図
１から図３におけるディスプレイＤＩ１のブロックＢＬ
１部分と、異なる時間においてそこで印加されたサンプ
ル電圧を示している。ここに示したディスプレイのブロ
ック部分では、ロウＲＥ１からＲＥ３と、カラムＣＥ１
からＣＥ３を対象にしているので、ピクセルＰ１１から
Ｐ３３に影響が現れる。陰を入れた部分が活性されたピ
クセルを表している。ここで示した例は、隣り合う３ロ
ウと３カラムであればいづれも対象となり得る。ここ
で、データパルスはカラムＣＥ１からＣＥ３を駆動す
る。アドレッシングパルスは、アドレッシングパルス間
で発生するラインＬＨ１とＬＨ２の高周波信号と共に、
ロウ電極ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３に生ずる。内部電極キ
ャパシタンスに印加された（さもなければ内部電極キャ
パシタンスは消失する）高周波エネルギを誘電子Ｌが保
っている間、高周波信号は、ピクセル間のクロストーク
をかなり打ち消す。
【００１６】図２から図４において、ロウはパッシブア
ドレッシング構成に相似であり、同じ時間で一つが選択
されている。同様に、カラムラインは適切なロウに対応
したイメージデータで駆動される。高周波ドライブは、
データの各ビットが電極間で結晶を整列させようとする
のを防ぐと共に、部分的に各ピクセルを活性させる。作
動していないロウの高周波ドライブは、選択されていな
いピクセルの平均整列強度をかなり微小値まで減じる。
かつ、誘電子Ｌは高周波電圧の変換によるエネルギ消失
を防ぐ。
【００１７】本発明の他の実施例においては、パルスを
提供して選択されたロウとカラムの交点でピクセルを動
作させるが、一方で一定の高周波バックグラウンドは、
選択されていないピクセルへの浮遊電圧の影響を減じ
る。誘電子Ｌは再びエネルギ消費を減じ、他の全ての例
と同様、バッテリ操作を高める。
【００１８】図５はパルザＰＳ１のパルスソースを形成
する高周波ソースＨＦ１の詳細図である。その動作を図
６において示している。誘電子Ｌによって形成された共
振器のリンギングとセルのキャパシタンスが所定値以下
に下がった時、ソースＨＦ１はこれを探知し、リンギン
グ電圧の次のピーク時に共振回路をパルスにする。この
ようにして、ソースＨＦ１の周波数は、誘電子Ｌとセル
の瞬間キャパシタンスから成る共振回路におけるリンギ
ングの固有振動数に従う。
【００１９】図５において、減算回路ＳＣ１はラインＬ
Ｈ１とＬＨ２に現れる対抗電圧を受取る。なぜならば、
ラインＬＨ１とラインＬＨ２の電圧は互いに対抗し合っ
ているので、それらを減算することが、結果としてそれ
ぞれを加算することになるからである。減算回路の出力
を図６において示している。ピークを見つけるため、微
分器ＤＦ１は回路ＳＣ１の出力時、電圧を微分する。こ
れゆえ、回路ＳＣ１の出力サイクル各々のピーク時、微
分器ＤＦ１の出力時の電圧は、図６に示すようにゼロを
通過する。比較回路ＣＰ１は、微分器ＤＦ１の微分出力
と０を比較する。それは、微分電圧がポジティブである
時、１８０度に対してロジックハイか１を導き、微分電
圧がネガティブである時、１８０度に対してロジックロ
ウか０を導く。図６で比較回路ＣＰ１の出力を示してい
る。
【００２０】リバーシング入力を伴ったエッジトリガパ
ルスジェネレータは、１から０へ推移する間のみ、１の
パルスの列を作り出す。これは、ポジティブピーク時の
みである。（図６参照。）これらのパルスはＡＮＤゲー
トであるＡＮ１の入力時に現れる。可能なとき、ＡＮＤ
ゲートＡＮ１はトリガをＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１とＭＦ
４に作用させる。可能なとき、これは、ポジティブピー
ク時、共振回路をパルスにする。別のエッジトリガパル
スジェネレータＰＧ２は、０から１へ推移する間のみ、
１のパルスの列を作り出す。これは、ネガティブピーク
時のみである。これらのパルスはＡＮＤゲートＡＮ２の
入力時に現れる。（図６参照。）可能な時、ＡＮＤゲー
トＡＮ２は、トリガをＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１とＭＦ４
に作用させる。可能なとき、これはネガティブピーク時
に、共振回路をパルスにする。
【００２１】ソースＨＦ１は、ポジティブピークが所望
したポジティブ値以下に下がった時と、ネガティブピー
クが所望したネガティブ値よりもポジティブである時の
み、ゲートＡＮ１とＡＮ２を可能にする。この目的か
ら、比較回路ＣＰ２は回路ＳＣ１からの差分電圧と所望
のポジティブ電圧Ｖd を比較する。図６のアウトＣＰ２
が示すように、入力電圧が所望のポジティブ電圧を超過
する時、ロジック１となる。これは、差分電圧ＬＨ１ー
ＬＨ２が高すぎてこれ以上の増強を要求できないことを
示している。このように、ポジティブでありすぎるイン
ジケータがＡＮＤゲートＡＮ１の転回入力時に現れ、増
強を出来なくする。所望した電圧以下の電圧はロジック
０となり、ＡＮＤゲートＡＮ１を可能にする。ジェネレ
ータＰＧ１からの次のトリガパルスにおいてＡＮＤゲー
トＡＮ１はＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１とＭＦ４をパルスに
し、共振回路をトリガする。
【００２２】比較回路ＣＰ３は、回路ＳＣ１からの差分
電圧と所望のポジティブ電圧Ｖd を比較する。図６のア
ウトＣＰ３のラインが示すように、入力電圧が所望のネ
ガティブ電圧よりもネガティブである時、ロジック０と
なる。これは、差分電圧ＬＨ１ーＬＨ２がネガティブで
ありすぎるためパルスを要求できないことを示してい
る。このように、ネガティブでありすぎる０がＡＮＤゲ
ートＡＮ２の入力時に現れ、パルスに出来なくする。所
望のネガティブ電圧以上の電圧はロジック１となり、Ａ
ＮＤゲートＡＮ１を可能にする。次のネガティブピーク
時のジェネレータＰＧ２からの次のトリガパルス時、Ａ
ＮＤゲートＡＮ２はＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ２とＭＦ３を
パルスにし、共振回路をトリガする。
【００２３】ＭＯＳＦＥＴｓのＭＦ１とＭＦ４における
パルスは、ポジティブピークが所望のポジティブ値に達
しない時、ラインＬＨ１とＬＨ２を横切って現れる。Ｍ
ＯＳＦＥＴｓのＭＦ２とＭＦ３におけるパルスは、ネガ
ティブピークの間、逆の方向に、ラインＬＨ１とＬＨ２
を横切って現れる。各々のトリガはリンギングを作り出
し、このリンギングの固有振動数は、ドライバＤＲ１に
よって駆動されているロウにて現されるキャパシタンス
の瞬間値と共に変化する。固有振動数が変化する時、ピ
ークのタイミングも変化する。これは、パルスのタイミ
ングを変化させて、変化する固有振動数に一致させる自
動周波数制御となる。
【００２４】本発明は、かなり多くのロウを有したディ
スプレイを、許容し得るパワー消費にて駆動する２周波
数の動作も考慮している。本発明の具体化においては、
４８０ロウの電極ＲＥ１からＲＥＮは、図２、図３で示
しているエネルギセービング回路で、両端で駆動され
る。加えて、パワーの消散は、高周波ドライブに２つ以
上の値をとらせることで低下させることが出来る。図７
は４レベルドライブを作り出す回路を示している。ここ
で、電圧Ｖ1からＶ4 は４つのレベルを作り出す。ＭＯ
ＳＦＥＴにおける高周波制御電圧、ＭＦ１１からＭＦ１
８はたいていの場合、図８に示す波形を作る。
【００２５】たいていの場合、キャパシタンスはディス
プレイＤＩ１それ自体の各ブロックにおけるＬＣＤに支
配されている。一例として、ロウは３６０ｐｆのキャパ
シタンスを有している。誘電子Ｌは、効果的にエネルギ
保存を行うので、同じ電流が、ディスプレイＤＩ１の各
ブロックにおけるＬＣＤのキャパシタンスから、誘電子
を通って、腹のどこにでも流れる。そして、ディスプレ
イＤＩ１のブロックに返る。パルザＰＳ１に直列の、Ｍ
Ｈ１からＭＨＮの各ＭＯＳＦＥＴの内部抵抗ＲSW、ディ
スプレイＤＩ１のブロックの内部抵抗Ｒr 、および誘電
子Ｌの内部抵抗ＲL 、それぞれ箇所で消費されることに
よって損失が生じる。ロウに＋ｂ電圧が印加される時、
図２のＭＯＳＦＥＴＳのＭ１からＭＮにおける損失は、
これらが各フレームにつき一回しか動作しないとして、
無視出来る程低い。ＭＯＳＦＥＴＳのＭ11からＭ14は、
ｆhiのサイクル毎に動作する。しかし、これらは、他の
構成要素において消失される少量のパワーを供給するた
めだけに使用されるにすぎない。これらの装置における
損失は全体の消失に比較して小さい。このような４つの
抵抗だけが何百ものラインを駆動するチップとして働
く。このように、多くの電気回路を出来る限り効果的な
方法で、これらの抵抗を動作させることに利用すること
が出来る。
【００２６】よって、本発明は、ＬＣ発振器を通って電
極を駆動するエネルギ帰還電気回路を提供している。か
なりの量のエネルギ節約はこのようにして実現される。
抵抗Ｒswと、ＬＣＤロウの抵抗（Ｒrow ＝рITO □１r
Ｎ／ＬC ）で、スクエア当たりのＩＴＯ抵抗рITO □
＝２Ω／□（約厚さ０．５μｍ）となり、Ｒro w ＝１３
００Ωとなる。誘電子は抵抗ＲL を有しており、そのイ
ンダクタンスと値により誘導する。３６０ｐｆのサンプ
ルキャパシタンスＣrow にて、ＬＣＤディスプレイＤＩ
１のブロックＢＬ１のキャパシタンスと共振するよう要
求されるインダクタンスは、以下である。
【００２７】
【数２】 そこで、２つのＬＣＤロウは共振回路に電気的に連な
る。Ｍ＝６０で、すなわち、ブロックにおける電極のペ
アの数にてインダクタンスは、４．７ｘ１０ー6Ｈであ
り、ドライブを行うもっともな小さな値である。
【００２８】本発明の実施例において、誘電子Ｌ１はト
ロイド誘電子である。本発明の実施において、ドライバ
パワーをワット以下に持っていく２周波アドレッシング
の前述の実行で５とちょうど１０のファクタによって、
ドライブパワーをかなり減少出来ることが計算された。
本発明は、液晶の周波数反応を利用することでその成果
をあげている。液晶はディスプレイにとって有益なもの
である。なぜならば、その構造は限られた電場からの作
用を受けることが出来るからである。場に分子を循環さ
せる「操作」は、分子の異方性誘電率である。異方性
は、分子の幾何学とそれらの固有双極子モーメントに起
因する。
【００２９】分子の端から端への反転は、分子振動のピ
コ秒タイムスケールの率であるにもかかわらず、一般的
にナノ秒からマイクロ秒タイムスケールで頻繁に起こ
る。低周波数で印加された電場は、印加された場に対し
平行、および逆平行位置を示す分子の相対母集団を変化
させる。分子は、印加された場をキャンセルするように
配向し、大きな誘電率をもたらす傾向がある。一般的な
反転率と比較して周波数が高いと、分子は電場の一周期
で再配向することが出来ず、かつ、誘電率は通常低くな
る。またその他にも、分子のサブユニットの再配向の結
果生じた多くの液晶において微弱な誘電緩和がみられ
る。液晶分子の長軸に対し、平行と、垂直の方向に沿っ
た誘電率の差違として定義される誘電異方性（δε）
は、一般的に分子反転率に近いクロスオーバ周波数ｆc
をドライブ周波数が上まわる時、サインを変える。微粒
子はｆc 以下に駆動されると、駆動フィールドに対して
平行に整列する傾向があり、ｆc 以上に駆動されると、
駆動フィールド対しに垂直に整列する傾向がある。ゆえ
に、高周波駆動電圧の印加により、選択されていないピ
クセルに対する浮遊電圧の影響に逆らうことが出来る。
【００３０】本発明においては、ｆc が液晶混合デザイ
ンによって変化する間、高周波駆動構成要素は数回でｆ
c となる。クロスオーバー周波数ｆc は非常に強い気温
依存性を有しており、ｆc 値は、気温が０°Ｃから４０
°Ｃに変化するにつれて、数キロヘルツから百キロヘル
ツまで変化する。一般的に、５０ＫＨｚから１００ＫＨ
ｚ周辺のドライブ周波数が過去に使用されていたが、こ
れは問題となった。なぜならば、液晶を横切るキャパシ
タンスの充電や、放電を行う過程でエネルギが消散し、
このパワーが駆動周波数に比例するからである。このよ
うに、過去における２周波駆動構成の実行には、常に動
作可能な気温範囲とパワー消散との交換条件がつきまと
っていた。１０Ｖｐ−ｐで１ＭＨｚで駆動される３００
ｐｆ／ロウの典型的なキャパシタンスを有した１０００
ｃｍ2 のパネルについて、キャパシタンスを充電する時
のエネルギ損失は、３．３Ｗまで達し、バッテリパワー
アプリケーションには適さない伝統的な２周波駆動構造
を断念させる。本発明は、内部電極キャパシタンスから
のエネルギを誘電子に保存することにより、エネルギ損
失を減少させる。
【００３１】本発明は、高周波駆動を動作していないロ
ウに加えることにより、選択されていないピクセルの平
均整列強度を望ましいレベルの微少値まで減じ、誘電子
を伴った高周波動作より生じる損失を回避する。ここに
示した実施例において、駆動回路が作り出す異なる電圧
レベルのその数は、最小に押さえられる。これは最も単
純な回路による「畜力」アプローチである。しかし、高
いパワー消費を伴う。
【００３２】本発明の他の実施例においては、典型的
な、最適振幅シングル周波パッシブＬＣＤ駆動に類似し
た、より複雑な駆動構成を利用している。ここに示した
具体例においては、動作していないロウは高周波で±ａ
間で駆動され、動作しているロウは、ｂにセットされ
る。カラムは（選択されていない）ｃにセットされる
か、又は、（選択された）−ｃにセットされる。配列さ
れた２周波駆動は、増大するパワー消費を犠牲にコント
ラストを増しているが、これは、ＳＴＮ液晶ディスプレ
イにとっては潜在的に非常に重要である。この構成にお
ける最良のＳＴＮは通常のディスプレイにおけるほど双
安定に近づいてはいない。よってこのディスプレイは、
通常のＳＴＮディスプレイよりもセルギャップの変化に
影響されにくく、且つ、よいグレースケールを十分に可
能にする。
【００３３】本具体例において、高周波駆動によって使
用された回復トルクは、従来のＳＴＮディスプレイの低
スピード問題をも解決する。又、本発明のエネルギ節約
により、高周波駆動電圧がメガヘルツ域において動作す
る事が可能となる。ほとんどの通常のＳＴＮにとって、
これは十分に高い帯域といえる。図５に示したタイプ以
外のソースも、共振回路の固有振動数におけるリンギン
グのトリガと保持に使用することが出来る。ここに示し
たソースとその動作は、その一例である。以上、本発明
の実施例を詳細に説明したが、本発明の範囲を逸脱する
ことなく他の方法でも具体化出来ることは当業者にとっ
て明らかである。
【発明の効果】 【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を具体化した、ディスプレイを有
したコンピュータの概略図である。
【図２】図１の装置の部分ブロック図と部分詳細図であ
る。
【図３】図１の装置の部分ブロック図と部分詳細図であ
る。
【図４】図２、図３の回路における電圧の具体化と、図
１の装置の動作効果を表した図表である。
【図５】図２、図３におけるパルスジェネレータの詳細
図表である。
【図６】図２、図３におけるパルスジェネレータの動作
を示したフローチャートである。
【図７】図２の回路の高周波ジェネレータを示した概略
図である。
【図８】図２の回路において図７のジェネレータを使用
することで生じる駆動波形のサンプル図である。
【符号の説明】
ＣＯ１ コンピュータ ＫＢ１ キーボード ＰＲ１ プロセッサ ＤＩ１ 液晶ディスプレイ
フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー ピーター コチャンスキー アメリカ合衆国 08812 ニュージャーシ ィ，ダネレン，サード ストリート 324 (72)発明者 アポロ ウォン アメリカ合衆国 07922 ニュージャーシ ィ，バークレイ ハイツ，ランセロット ドライヴ 40

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一周波数域において、各々の動作信号
    を、液晶を挟んだ基質上のロウとカラムに配列した電極
    のロウとカラムに選択的に作動させる工程と、 第一周波数よりも高い第二周波数域で、該電極のロウに
    補助信号を選択的に作動させる工程と、 第二周波数で該ロウにて現されたキャパシタンスからの
    エネルギを保存する工程とを有することを特徴とする液
    晶ディスプレイの方法。
  2. 【請求項２】 前記エネルギ保存工程は、キャパシタン
    スと共に共振周波数で動作する誘電子によって実行され
    ることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイの
    方法。
  3. 【請求項３】 前記エネルギ保存工程は、該ロウの大部
    分のキャパシタンスと共に共振周波数で動作する誘電子
    によって実行されることを特徴とする請求項１記載の液
    晶ディスプレイの方法。
  4. 【請求項４】 第一周波数は５ＫＨｚから４０ＫＨｚの
    範囲であることを特徴とする請求項１記載の液晶ディス
    プレイの方法。
  5. 【請求項５】 第一周波数は５ＫＨｚから４０ＫＨｚの
    範囲であることを特徴とする請求項２記載の液晶ディス
    プレイの方法。
  6. 【請求項６】 第一周波数は５ＫＨｚから４０ＫＨｚの
    範囲であることを特徴とする請求項３記載の液晶ディス
    プレイの方法。
  7. 【請求項７】 第一周波数は１０ＫＨｚから２０ＫＨｚ
    の範囲であることを特徴とする請求項１記載の液晶ディ
    スプレイの方法。
  8. 【請求項８】 第二周波数は０．５ＭＨｚから３ＭＨｚ
    の範囲であることを特徴とする請求項１記載の液晶ディ
    スプレイの方法。
  9. 【請求項９】 第二周波数は０．５ＭＨｚから３ＭＨｚ
    の範囲であることを特徴とする請求項３記載の液晶ディ
    スプレイの方法。
  10. 【請求項１０】 第二周波数は０．５ＭＨｚから３ＭＨ
    ｚの範囲であることを特徴とする請求項４記載の液晶デ
    ィスプレイの方法。
  11. 【請求項１１】 第二周波数は０．７５ＭＨｚから１．
    ２５ＭＨｚの範囲であることを特徴とする請求項１記載
    の液晶ディスプレイの方法。
  12. 【請求項１２】 第二周波数は１ＭＨｚであることを特
    徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイの方法。
  13. 【請求項１３】 該第二周波数は、該誘電子と該ロウの
    共振周波数に近いリンギング信号によって作り出される
    ことを特徴とする請求項２記載の液晶ディスプレイの方
    法。
  14. 【請求項１４】 該第二周波数は、該誘電子と該ロウの
    共振周波数に近いリンギング信号によって作り出される
    ことを特徴とする請求項３記載の液晶ディスプレイの方
    法。
  15. 【請求項１５】 該ロウのキャパシタンスが変化する時
    に、第二周波数が変化することを特徴とする請求項１３
    記載の液晶ディスプレイの方法。
  16. 【請求項１６】 該ロウのキャパシタンスが変化する時
    に、第二周波数が変化することを特徴とする請求項１４
    記載の液晶ディスプレイの方法。
  17. 【請求項１７】 電極の複数のロウとカラムを有したサ
    ンドイッチ状の液晶と、キャパシタンスを有する該ロウ
    と該ロウとカラムに連結した第一周波数域において、信
    号を選択するピクセルの一組のソースと、 該第一周波数域よりも高い周波数域における、該ロウに
    連結した補助信号の補助ソースと、 キャパシタンスとエネルギ交換関係にあり、高周波数で
    該ロウによって現されるキャパシタンスと連結したエネ
    ルギ保存デバイスとを有することを特徴とする液晶ディ
    スプレイの方法。
  18. 【請求項１８】 該エネルギ保存デバイスが誘電子を有
    していることを特徴とする請求項１７記載のデバイスに
    おける液晶ディスプレイの方法。
  19. 【請求項１９】 該エネルギ保存デバイスが複数の該ロ
    ウとエネルギ交換関係にある誘電子を有していることを
    特徴とする請求項１７記載の装置における液晶ディスプ
    レイの方法。
  20. 【請求項２０】 一組のソースにおける第一周波数域が
    ５ＫＨｚから４０ＫＨｚの範囲であることを特徴とする
    請求項１７記載のデバイスにおける液晶ディスプレイの
    方法。
  21. 【請求項２１】 一組のソースにおける第一周波数域が
    ５ＫＨｚから４０ＫＨｚの範囲であることを特徴とする
    請求項１８記載の装置における液晶ディスプレイの方
    法。
  22. 【請求項２２】 一組のソースにおける第一周波数域が
    １０ＫＨｚから２０ＫＨｚの範囲を有することを特徴と
    する請求項１７記載の装置における液晶ディスプレイの
    方法。
  23. 【請求項２３】 該補助信号の周波数が０．５ＭＨｚか
    ら３ＭＨｚの範囲を有することを特徴とする請求項１７
    記載のデバイスにおける液晶ディスプレイの方法。
  24. 【請求項２４】 該補助信号の周波数が０．５ＭＨｚか
    ら３ＭＨｚの範囲を有することを特徴とする請求項１９
    記載のデバイスにおける液晶ディスプレイの方法。
  25. 【請求項２５】 該補助信号の周波数が０．５ＭＨｚか
    ら３ＭＨｚの範囲を有することを特徴とする請求項１８
    記載のデバイスにおける液晶ディスプレイの方法。
  26. 【請求項２６】 該補助信号の周波数が０．７５ＭＨｚ
    から１．２５ＭＨｚの範囲を有することを特徴とする請
    求項１９記載のデバイスにおける液晶ディスプレイの方
    法。
  27. 【請求項２７】 該補助信号の周波数が１ＭＨｚである
    ことを特徴とする請求項１７記載のデバイスにおける液
    晶ディスプレイの方法。
  28. 【請求項２８】 該補助ソースが該誘電子と該ロウの共
    振周波数に近いリンギングジェネレータであることを特
    徴とする請求項１７記載のデバイスにおける液晶ディス
    プレイの方法。
  29. 【請求項２９】 該補助ソースが該誘電子と複数の該ロ
    ウの共振周波数に近いリンギングジェネレータであるこ
    とを特徴とする請求項２０記載のデバイスにおける液晶
    ディスプレイの方法。
  30. 【請求項３０】 該補助ソースが、該ロウの該キャパシ
    タンスが変化する時、該保存方法と該キャパシタンスの
    共振周波数に対して可変的であり、フィードバック反応
    を示すことを特徴とする請求項１７記載のデバイスにお
    ける液晶ディスプレイの方法。
  31. 【請求項３１】 該補助ソースが、該ロウの該キャパシ
    タンスが変化する際、該保存方法と該キャパシタンスの
    共振周波数に対して可変的であり、フィードバック反応
    を示すことを特徴とする請求項１９記載のデバイスにお
    ける液晶ディスプレイの方法。
  32. 【請求項３２】 該サンドイッチ状の液晶がＳＴＮ液晶
    であることを特徴とする請求項１７記載の装置における
    液晶ディスプレイの方法。
JP7193954A 1994-08-01 1995-07-31 液晶ディスプレイの方法 Withdrawn JPH0862583A (ja)

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