JPH09127483A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH09127483A
JPH09127483A JP7287667A JP28766795A JPH09127483A JP H09127483 A JPH09127483 A JP H09127483A JP 7287667 A JP7287667 A JP 7287667A JP 28766795 A JP28766795 A JP 28766795A JP H09127483 A JPH09127483 A JP H09127483A
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JP
Japan
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pulse
liquid crystal
period
line electrode
selection period
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JP7287667A
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English (en)
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Seikei Okamoto
成継 岡本
Hirofumi Katsuse
浩文 勝瀬
Original Assignee
Sharp Corp
シャープ株式会社
Uk Government
イギリス国
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
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    • G09G2310/061Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強誘電性液晶を用いた液晶表示装置におい
て、コントラストの低下や駆動可能な温度範囲の狭小化
を招来することなく、高速駆動を可能とする。 【解決手段】 各走査線電極を1回ずつ選択する1フレ
ーム期間において、選択期間の前に、上記選択期間の2
倍以上のパルス幅を持つブランキングパルスを走査線電
極へ印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
するものであり、特に、強誘電性液晶(FLC:Ferroe
lectric Liquid Crystal)を用いた液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、格子状に配された走査線電極およ
び信号線電極をそれぞれ備えた透明基板の間に強誘電性
液晶(Ferroelectric Liquid Crystal、以下、FLCと
略称する)からなる液晶層を備えた液晶表示装置が知ら
れている。FLCは、自発分極を有していることに起因
して分子の配向状態が双安定性を有している。
【0003】上記の強誘電性液晶を用いた液晶表示装置
は、FLCの配向状態の反転が、印加される電界と自発
分極との相互作用によって起きることと、FLC分子
が、電界が無くなった後も電界が印加されていたときの
状態を保ついわゆるメモリー性を有することにより、旧
来の単純マトリクス型の液晶表示装置に比較してより高
速な書き込みができるという利点を備えている。
【0004】また、FLCは、誘電率異方性が正のもの
と負のものとの2種類に分類することができ、誘電率異
方性の正負によって、スイッチング(配向状態の変化)
を生じさせる駆動電圧のパルス幅(τ)とパルス波高値
(V)との関係、すなわちτ−V特性が異なっている。
図7(a)は、正の誘電率異方性を有するFLCのτ−
V特性を示し、同図(b)は、負の誘電率異方性を有す
るFLCのτ−V特性を示すグラフである。
【0005】モノパルス印加時の理想的な駆動特性を例
にとると、FLCに印加される駆動パルスのパルス幅と
パルス波高値との組合せが、同図(a)および(b)に
示す特性曲線(τ−V曲線)よりも上の領域に属する場
合はスイッチングが起こる一方、上記特性曲線よりも下
の領域に属する場合はスイッチングは起こらない。例え
ば、正の誘電率異方性を有するFLCにおいて、同図
(a)に示す一定のパルス幅τ1 を持つ駆動パルスが印
加されたとすると、この駆動パルスのパルス波高値が同
図(a)に示すV2 (V2 =V1 −Vd )の場合はスイ
ッチングが起こらず、V3 (V3 =V1 +Vd )の場合
にスイッチングが起こる。
【0006】同図(a)および(b)を比較することか
ら明らかなように、正の誘電率異方性を有するFLCで
は、駆動パルスのパルス波高値が高くなるほどスイッチ
ングに必要なパルス幅は単調に小さくなってゆく。これ
に対して、負の誘電率異方性を有するFLCでは、スイ
ッチングに必要なパルス幅が極小値となるパルス波高値
(Vmin )が存在するといういわゆるτ−Vmin 特性を
有すると共に、このVmin を境として低電圧側よりも高
電圧側におけるグラフの勾配が急峻となる。
【0007】このため、負の誘電率異方性を有するFL
Cにおいては、同図(b)に示す一定のパルス幅τ2
持つ駆動パルスが印加されたとすると、この駆動パルス
のパルス波高値が同図(b)に示すV5 (V5 =V4
d )あるいはV9 (V9 =V7 +Vd )の場合はスイ
ッチングが起こらず、V6 (V6 =V4 +Vd )あるい
はV8 (V8 =V7 −Vd )の場合にスイッチングが起
こる。
【0008】つまり、負の誘電率異方性を有するFLC
は、上記のV5 およびV6 の関係のように、選択期間に
画素に印加される非書き込み電圧(FLCがスイッチン
グを起こさないパルス波高値)が書き込み電圧(FLC
がスイッチングを起こすパルス波高値)よりも低くなる
ような駆動パルスによる低電圧駆動法と、この逆に、上
記のV8 およびV9 の関係のように、非書き込み電圧が
書き込み電圧よりも高くなるような高電圧駆動法とによ
って駆動することができる。
【0009】なお、前記したように、Vmin よりも高電
圧側のグラフの勾配が急峻であることから、高電圧駆動
法は、非書き込み電圧に対する応答速度と書き込み電圧
に対する応答速度との差が大きいため、スロット時間の
許容範囲を広くとることができるという利点を有してい
る。
【0010】上記した低電圧駆動法としては、例えば、
1992年発行の「フェロエレクトリクス(Ferroelectric
s)」第 132巻の第 293頁ないし 307頁に掲載の、C.T.H.
YEOHらによる「ADDRESSING SCHEMES FOR FERROELECTRIC
LIQUID CRYSTAL MATRIX DISPLAYS 」に、様々な方法が
開示されている。
【0011】また、高電圧駆動法としては、例えば、19
91年発行の「フェロエレクトリクス(Ferroelectrics)」
第 122巻の第63頁ないし79頁に掲載の、P.W.H.SURGUYら
による「THE "JOERS/ALVEY" FERROELECTRIC MULTIPLEXI
NG SCHEME 」に開示されているジョアーズ・アルベイ
(JOERS/Alvey)駆動法や、PCT国際公開公報 WO 92/0
2925号等に開示されている、いわゆるモルバーン(Malv
ern)駆動法が知られている。
【0012】なお、上記のモルバーン(Malvern)駆動法
は、ストロボパルスのスロット数を付与し、例えばスト
ロボパルスが2スロットの場合はモルバーン2(Malver
n-2)駆動法、3スロットの場合はモルバーン3(Malver
n-3)駆動法という様に一般的に呼ばれている。
【0013】また、FLCの駆動法は、1フレーム期間
が2フィールドで構成される2フィールド駆動法と、1
フレーム期間が1フィールドのみで構成されるブランキ
ング駆動法とに分類することができる。FLCは直流電
圧によって一方の安定状態に長時間固定されるともう一
方の安定状態へ反転し難くなり、双安定性が損なわれる
恐れがある。これを防止するために、上記の2フィール
ド駆動法およびブランキング駆動法では、画素に印加さ
れる電圧を1フレーム内で平均するようになっている。
【0014】つまり、2フィールド駆動法では、第1フ
ィールドで、FLCの配向状態を一方の安定状態へ書き
込みあるいは保持を行う駆動電圧が印加されると、この
第1フィールドに続く第2フィールドでは、もう一方の
安定状態へ書き込みあるいは保持を行う駆動電圧が印加
される。
【0015】一方、上記ブランキング駆動法では、選択
期間よりも前にブランキングパルスを走査線電極へ与え
ることにより、画素部分のFLCの配向を双安定状態の
所定の一方の状態に変化させて、画素の消去を行う。ブ
ランキング駆動法は、2フィールド駆動法と比較する
と、1フレームが1フィールドで構成されるので走査時
間を約半分程度に短縮することができるという利点を有
している。
【0016】なお、τ−Vmin 特性を有するFLCにお
ける従来のブランキング駆動法としては、いわゆるCY
駆動法が知られている。このCY駆動法は、前記した19
92年発行の「フェロエレクトリクス(Ferroelectrics)」
第 132巻の第 293頁ないし 307頁に掲載の、C.T.H.YEOH
らによる「ADDRESSING SCHEMES FOR FERROELECTRIC LIQ
UID CRYSTAL MATRIX DISPLAYS 」や、特開平5−249
434号公報に開示されている。CY駆動法は、ブラン
キングパルスがストロボパルスの丁度2倍のパルス幅を
持つことを特徴としており、本発明とは異なるものであ
る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の代表的
な2フィールド駆動法である前述のジョアーズ・アルベ
イ(JOERS/Alvey)駆動法等をそれぞれ応用したブランキ
ング駆動法を考える。つまり、これらの2フィールド駆
動法におけるストロボパルスと同形状のストロボパルス
を用い、このストロボパルスと逆極性で且つパルス面積
が等しいブランキングパルスを選択期間よりも前に走査
線電極へ印加することで1フレーム期間を1フィールド
で構成し、走査時間を短縮することを試みた。なお、信
号線電極へ印加するデータ信号については、上記2フィ
ールド駆動法と同条件とした。このようなブランキング
駆動法によって、負の誘電率異方性を有するFLCを用
いた液晶表示装置を駆動した。
【0018】しかしながら、以下に詳細に説明するよう
に、これらのブランキング駆動法は、スロット時間の許
容範囲が狭くなったり、データ信号の波形によっては正
確なスイッチングが行われないことがあることが判っ
た。なお、上記のスロット時間とは、駆動パルスのパル
ス幅の基本単位となる時間である。
【0019】まず、前記のジョアーズ・アルベイ(JOER
S/Alvey)駆動法を応用したブランキング駆動法を用いて
液晶表示装置を駆動した場合について、図8ないし図1
0を参照しながら説明する。図8の最上段に、このブラ
ンキング駆動法において走査線電極に印加される走査信
号の波形を示した。この波形から明らかなように、上記
ブランキング駆動法では、1フレーム期間は、2スロッ
ト(2τs )の選択期間と、この選択期間よりも前に、
選択期間と等しい長さの、2スロットの消去期間とを含
む。
【0020】上記選択期間の第1スロットの波高値は0
Vであり、第2スロットには波高値Vs のストロボパル
スが走査信号として印加される。消去期間には上記スト
ロボパルスと逆極性を持ち、パルス幅が2スロットで波
高値Vb のストロボパルスが印加される。
【0021】なお、このとき、ブランキングパルスのパ
ルス面積とストロボパルスのパルス面積とが等しくな
り、且つブランキングパルスの波高値係数αが 0.5とな
るようにブランキングパルスの波高値とパルス幅を決定
した。なお、上記パルス面積とは、パルス幅とパルス波
高値との積であり、波高値係数αは、 α=|Vb /Vs | と定義される。
【0022】信号線電極に印加されるデータ信号は、本
来のジョアーズ・アルベイ(JOERS/Alvey)駆動法と同様
とし、図8の中段にその一例を示すように、2スロット
を1周期とする両極性のパルスで表現される。上記デー
タ信号は、書き込みの場合は第1スロットが−Vd 、第
2スロットが+Vd となり、非書き込みの場合、第1ス
ロットが+Vd 、第2スロットが−Vd となる。
【0023】画素には、走査信号とデータ信号との電位
差が印加される。図8の最下段に、上記走査信号と上記
データ信号とによって画素に生じる駆動パルスの波形を
示した。
【0024】上述の駆動パルスを用いて、消去期間に画
素へ印加される消去電圧によってスイッチングが起きる
最小のパルス幅τe と、選択期間の書き込み電圧によっ
てスイッチングが起きる最小のパルス幅τw 、非書き込
み電圧によってスイッチングが起こらない最大のパルス
幅τn を、消去期間と選択期間との間のスロット数Kに
対してそれぞれ測定した。この測定結果を図9に示す。
同図において、曲線51がτn 、曲線52がτe 、曲線
53がτw の様子をそれぞれ示している。
【0025】なお、スイッチングを正確に行うことがで
きるスロット時間(τs )の下限(τmin )は、消去期
間に画素へ印加される消去電圧によってスイッチングが
起きる最小のパルス幅τe と、書き込み電圧によってス
イッチングが起きる最小のパルス幅τw とのいずれか大
きい方によって与えられる。一方、上限(τmax )は、
非書き込み電圧によってスイッチングが起こらない最大
のパルス幅τn によって与えられる。この結果、スロッ
ト時間τs の許容範囲は同図中に斜線部で示される領域
となる。
【0026】また、同図に示す破線54および55は、
2フィールド駆動法としてのジョアーズ・アルベイ(JO
ERS/Alvey)駆動法におけるスロット時間の上限および下
限をそれぞれ示している。なお、2フィールド駆動法に
おけるスロット時間の下限値は、書き込み電圧によって
スイッチングが起きる最小のパルス幅によって与えられ
る。
【0027】同図から明らかなように、ジョアーズ・ア
ルベイ(JOERS/Alvey)駆動法を応用したブランキング駆
動法では、本来の2フィールド駆動による場合と比較し
てスロット時間の下限の値が大きくなっている。さら
に、スロット時間の上限の値が本来の2フィールド駆動
法における値と比較して小さくなっていることにより、
スロット時間の許容範囲が非常に狭くなっている。
【0028】このようにスロット時間の許容範囲が狭く
なったことにより生じる問題について説明する。FLC
は、周囲温度の変化に従って駆動電圧に対する応答速度
が変化するという特性を有している。図10は、消去期
間と選択期間との間のスロット数Kをある一定の値と
し、スロット時間の下限および上限が、周囲温度に対し
てどのように変化するかを示したグラフである。同図に
示す曲線61が、スロット時間の上限τmax の変化を示
し、曲線62が、スロット時間の下限τmin の変化を示
す。
【0029】スロット時間をある値τs に固定した場合
に、このτs で駆動可能である周囲温度の範囲は、同図
に示すTmin からTmax の間となる。つまり、曲線61
および62の間隔が狭くなるほど、すなわちスロット時
間の許容範囲が狭くなるほど、駆動可能な温度範囲が狭
くなってしまうことが分かる。周囲温度が上記の範囲を
逸脱した場合には、FLC分子のスイッチングが不完全
となり、コントラストが低下したり、正しい表示が行え
なくなったりするという問題が生じる。
【0030】また、前述のモルバーン(Malvern)駆動法
のように2スロット以上のパルス幅を有するストロボパ
ルスを、選択期間の一部とこの選択期間の後の期間にわ
たって走査線電極へ印加する一方、上記ストロボパルス
と逆極性で且つパルス面積が等しくなるようなブランキ
ングパルスを走査線電極へ印加することにより画素の消
去を行うブランキング駆動法を試みたが、選択期間に信
号線電極へ印加されるデータ信号が非書き込みデータで
あるにも関わらず、選択期間近傍においてFLCのスイ
ッチングが起こってしまい、所望の表示結果が得られな
い場合があるという問題が生じた。
【0031】本発明は、上記した各問題点に鑑みてなさ
れたもので、FLCを用いた液晶表示装置において、コ
ントラストの低下や駆動可能な温度範囲の狭小化を招来
することなく、駆動速度を向上させることを目的として
いる。
【0032】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項1記載の液晶表示装置は、互いに
平行に配置された複数の走査線電極と、上記走査線電極
と直交する方向と平行に、且つ互いに平行に配置された
複数の信号線電極と、上記走査線電極と信号線電極との
間に配され、強誘電性液晶からなる液晶層とを備えた液
晶表示装置において、画素に表示させる内容に応じたデ
ータ信号を信号線電極へ印加する信号線電極駆動手段
と、すべての走査線電極を各1回ずつ選択する1フレー
ム期間の周期を持つ走査信号を走査線電極へ印加する走
査線電極駆動手段とを備え、各走査線電極に印加される
上記走査信号が、上記走査線電極の選択期間にストロボ
パルスを有し、上記選択期間よりも前に、上記ストロボ
パルスと逆極性で上記選択期間の2倍以上のパルス幅を
有する方形波であるブランキングパルスを有し、上記デ
ータ信号は、書き込みデータおよび非書き込みデータの
各々が、選択期間と等しい長さで単一の波高値を持つ双
極性パルスで表現され、上記走査信号とデータ信号との
電位差は、上記ストロボパルスに同期する期間におい
て、選択期間のデータ信号が書き込みデータである場合
には、強誘電性液晶の配向を双安定状態の内の第一状態
に変化させる書き込み電圧を含む一方上記データ信号が
非書き込みデータである場合には強誘電性液晶の配向を
変化させない非書き込み電圧を持ち、上記ブランキング
パルスに同期する期間において、強誘電性液晶の配向を
双安定状態の内の第二状態に変化させる消去電圧を含む
ことを特徴としている。
【0033】請求項1記載の構成によれば、選択期間に
走査線電極へ印加されるストロボパルスにより、データ
信号が書き込みデータである場合には、画素部分の強誘
電性液晶の配向が双安定状態の内の第一状態に変化する
ことにより画素への書き込みが行われる。また、この選
択期間よりも前に走査線電極へ印加されるブランキング
パルスにより、画素部分の強誘電性液晶の配向が双安定
状態の内の第二状態、すなわち上記第一状態と異なる方
の安定状態に変化することにより、画素の消去が行われ
る。つまり、選択期間よりも前に画素の消去を行い、選
択期間において、書き込みを行う画素の配向を変化させ
る一方、書き込みを行わない画素についてはその配向を
保持することにより、各走査線電極の選択回数を1フレ
ーム期間当りで1回とし、1フレーム期間当り2フィー
ルドを要する従来の2フィールド駆動方と比較して高速
な駆動が可能となる。
【0034】強誘電性液晶の駆動の際のスロット時間
(駆動パルスのパルス幅の基本単位)の下限値は、消去
電圧に対する応答時間と、選択期間の書き込み電圧に対
する応答時間とのいずれか大きい方で与えられる。ブラ
ンキング駆動法は、選択期間の前にブランキングパルス
を印加することにより消去電圧を生じさせ、画素の消去
を行うことにより、消去期間の強誘電性液晶の配向の変
化が選択期間に影響を及ぼし、選択期間において強誘電
性液晶の配向が変化しやすくなるという効果を奏する。
つまり、走査信号にブランキングパルスを設けない場合
に比較して、選択期間の画素の書き込みの際の応答時間
が短縮されることとなる。
【0035】一方、ブランキングパルスが印加されてい
る期間すなわち消去期間の長さを選択期間の2倍以上と
したことにより、以下に説明するように、消去電圧に対
する応答時間を上記選択期間の書き込み電圧に対する応
答時間よりも短くすることができる。
【0036】すなわち、ブランキングパルスが均一な波
高値を持つ方形波であり、且つ、2種類のデータ信号す
なわち書き込みデータおよび非書き込みデータの各々
が、選択期間と等しい長さで単一の波高値を持つ双極性
パルスで表現されていることから、選択期間と等しい長
さを単位期間とし、ブランキングパルスが印加されてい
る期間を上記単位期間で分割すると、各単位期間には該
単位期間のデータ信号の種類に関わらずに必ず消去電圧
が生じることとなる。
【0037】つまり、ブランキングパルスのパルス幅を
選択期間の2倍以上とすることにより、ブランキングパ
ルスが印加されている期間すなわち消去期間において、
消去電圧が生じる頻度を向上させることができる。この
結果、この消去期間における強誘電性液晶の配向の変化
が起こりやすくなり、上記消去電圧に対する応答時間が
小さくなる。この結果、スロット時間の下限値を小さく
し、高速駆動を可能とすることができる。
【0038】また、上記の請求項1記載の構成では、選
択期間よりも前にブランキングパルスにより画素の消去
を行うことにより、選択期間の非書き込み電圧に対する
配向の変化も生じやすくなるため、スロット時間の上限
値が小さくなっているが、上記したように、スロット時
間の下限値も小さくなっているために、スロット時間の
許容範囲の狭小化が抑制されている。この結果、より広
い温度範囲での高速駆動が可能な液晶表示装置を提供す
ることが可能となる。
【0039】また、請求項2記載の液晶表示装置は、請
求項1記載の構成にさらに加えて、上記走査線電極駆動
手段が、選択期間の直後から次のブランキングパルスの
直前までの期間に、ブランキングパルスのパルス面積と
ストロボパルスのパルス面積との差に等しいパルス面積
を有し、上記ブランキングパルスと逆極性の補償パルス
を走査線電極へ印加することを特徴としている。
【0040】上記の構成によれば、ブランキングパルス
のパルス面積とストロボパルスのパルス面積との差が、
上記補償パルスによって補償され、1フレーム期間の走
査信号の電圧の平均を0とすることができる。なお、上
記パルス面積は、パルス幅とパルス波高値との積であ
る。また、データ信号は単一の波高値を持つ双極性パル
スからなるため、1フレーム期間における電圧の平均は
0である。この結果、以上のように走査信号に上記補償
パルスを印加することにより、画素部分の強誘電性液晶
に印加される電圧の極性を平均化し、液晶の劣化を防止
することが可能となる。さらに、上記補償パルスは、選
択期間の直後から次のブランキングパルスの直前までの
期間に印加されるため、この補償パルスが選択期間にお
ける強誘電性液晶の配向の変化に影響を与えることがな
いという利点を有している。
【0041】請求項3記載の液晶表示装置は、互いに平
行に配置された複数の走査線電極と、上記走査線電極と
直交する方向と平行に、且つ互いに平行に配置された複
数の信号線電極と、上記走査線電極と信号線電極との間
に配され、強誘電性液晶からなる液晶層とを備えた液晶
表示装置において、画素に表示させる内容に応じたデー
タ信号を信号線電極へ印加する信号線電極駆動手段と、
すべての走査線電極を各1回ずつ選択する1フレーム期
間の周期を持つ走査信号を走査線電極へ印加する走査線
電極駆動手段とを備え、各走査線電極に印加される上記
走査信号が、上記走査線電極の選択期間の一部とこの選
択期間に続く期間にまたがるストロボパルスを有し、上
記選択期間よりも前に、上記ストロボパルスと逆極性の
ブランキングパルスを有し、上記データ信号は、書き込
みデータおよび非書き込みデータの各々が、選択期間と
等しい長さの双極性パルスで表現され、上記走査信号と
データ信号との電位差は、上記ストロボパルスに同期す
る期間において、選択期間のデータ信号が書き込みデー
タである場合には、強誘電性液晶の配向を双安定状態の
内の第一状態に変化させる書き込み電圧を含む一方上記
データ信号が非書き込みデータである場合には強誘電性
液晶の配向を変化させない非書き込み電圧を持ち、上記
ブランキングパルスに同期する期間において、強誘電性
液晶の配向を双安定状態の内の第二状態に変化させる消
去電圧を含み、上記ブランキングパルスと選択期間との
間に上記選択期間の3倍以上の長さの非選択期間が設け
られていることを特徴としている。
【0042】請求項3記載の構成によれば、ブランキン
グパルスと選択期間との間に選択期間の3倍以上の長さ
の非選択期間を設けたことにより、ブランキングパルス
によって生じる強誘電性液晶の配向の変化が、選択期間
付近における強誘電性液晶の配向状態に及ぼす影響を許
容できる範囲まで小さくすることができる。
【0043】すなわち、例えば、ブランキングパルスと
選択期間とが接近している場合には、ブランキングパル
スによる強誘電性液晶の配向の変化によって、選択期間
付近において強誘電性液晶の配向の変化が起こりやすく
なる。これにより、特に、選択期間に印加されるデータ
信号が非書き込みデータであり、且つ選択期間の後の期
間にまたがって設けられているストロボパルスとデータ
信号との組合せによって選択期間の直後に書き込み電圧
が生じるような場合に、選択期間のデータ信号が非書き
込みデータであるにも関わらず、強誘電性液晶の配向の
変化が起こってコントラストを低下させるという現象が
見られることがある。
【0044】しかし、上記請求項3記載の構成では、上
記したように、非選択期間の長さを選択期間の3倍以上
としたことにより、ブランキングパルスによる影響が選
択期間の強誘電性液晶の配向の変化に及ぶことを抑制
し、所望の表示状態を得ることが可能となる。この結
果、高いコントラストを有すると共に高速駆動が可能な
液晶表示装置を提供することができる。
【0045】
【発明の実施の形態】
〔実施形態1〕本発明の実施の一形態について図1ない
し図4に基づいて説明すれば、以下の通りである。ま
ず、図2を参照しながら、本発明の実施の一形態として
の強誘電性液晶を用いた液晶表示装置における液晶セル
の構造について説明する。同図に示す液晶セルは、上記
液晶表示装置が備える液晶パネルの1画素に対応してお
り、後述するように、格子状に配された走査線電極およ
び信号線電極の格子点となる部分である。
【0046】同図に示すように、上記液晶セルは、2枚
の透明基板3a・3bを有しており、上記透明基板3a
の表面には、走査線電極1、絶縁膜4aおよびラビング
処理された配向膜5aが順次積層されている。また、上
記透明基板3bの表面には、信号線電極2、絶縁膜4b
および配向膜5bが順次積層されている。これらの透明
基板3a・3bを、配向膜5a・5bの間隔が 1.5μm
程度になるように互いに対向させて貼り合わせ、この間
隔に強誘電性液晶を充填することにより、上記透明基板
3a・3bの間に厚さ 1.5μm程度の液晶層6が形成さ
れている。
【0047】なお、上記走査線電極1は透明基板3a表
面にストライプ状に複数本形成されており、信号線電極
2は透明基板3b表面にストライプ状に複数本形成され
ている。また、透明基板3aおよび3bは、走査線電極
1および信号線電極2が互いに直交するように配置され
ている。
【0048】また、走査線電極1および信号線電極2の
格子点である画素の部分には、走査線電極1に印加され
る走査信号と、信号線電極2に印加されるデータ信号と
の差電圧が、画素を駆動するための画素電圧として各画
素に印加される。各画素は、印加される画素電圧の極
性、大きさおよびパルス波形等に応じて強誘電性液晶分
子の配向が2つの安定状態のいずれかになることによ
り、明暗の表示を行うことができる。
【0049】図3は、本実施形態に係る液晶表示装置の
駆動系の概略構成を示す説明図である。同図に示すよう
に、上記液晶表示装置は、上述した液晶セル構造を持つ
液晶パネル11を備え、この液晶パネル11を駆動する
ために、液晶パネル11の走査線電極1・1…へ走査信
号を印加する走査線電極駆動手段としての走査線電極電
圧印加回路13と、信号線電極2・2…へデータ信号を
印加する信号線電極駆動手段としての信号線電極電圧印
加回路12と、駆動電圧発生回路14とを備えている。
【0050】走査線電極電圧印加回路13および信号線
電極電圧印加回路12は、駆動電圧発生回路14で生成
される各種の波高値を持った電圧と、コントロール信号
にて与えられるパルス幅や印加タイミングとに基づい
て、走査電圧および信号電圧のパルス波形を作成し、走
査線電極1・1…および信号線電極2・2…へそれぞれ
印加する。
【0051】ここで、図1を参照しながら、走査線電極
電圧印加回路13および信号線電極電圧印加回路12が
走査線電極1および信号線電極2へそれぞれ印加する走
査信号およびデータ信号の波形と、これらの信号によっ
て画素に生じる画素電圧の波形とについて説明する。
【0052】上記走査線電極電圧印加回路13により走
査線電極1へ印加される走査信号のパルス波形の一例
は、図1の最上段に示すとおりとなる。上記走査信号
は、走査線電極1・1…のすべてを各1回ずつ選択する
期間を1周期(1フレーム期間)とする。なお、1フレ
ーム周期において各走査線電極1が選択される期間、す
なわち選択期間は2スロット(2τs )である。
【0053】走査信号は、上記のパルス波形に示すよう
に、1フレーム期間において、2スロット(2τs )の
長さを有すると共にその2スロット目においてストロボ
パルス(Vs )が印加される選択期間と、この選択期間
よりも前に、ブランキングパルス(−Vb )が印加され
る4スロット(4τs )の消去期間とを有する。
【0054】また、選択期間と次の消去期間との間を、
図中に示したように補償期間と称し、この補償期間の全
体にわたって、走査線電極1へ補償パルス(Vc )が印
加される。なお、この補償パルスは、後に詳述するが、
液晶分子の劣化を防止するために、画素へ印加される画
素電圧の平均を±0とするためのものである。
【0055】なお、図1では、ブランキングパルスのパ
ルス幅、すなわち消去期間を4スロットとした例を示し
たが、消去期間の長さはこれに限定されず、選択期間の
2倍以上であれば良い。
【0056】また、上記信号線電極電圧印加回路12に
より信号線電極2に印加されるデータ信号は、2スロッ
トを1周期とする双極性パルスにより表示データ1ビッ
トの情報を表現したものである。本実施形態において
は、書き込みデータを表すデータ信号は、第1スロット
が−Vd 、第2スロットが+Vd であり、この双極性パ
ルスを書き込みパターンと呼ぶ。一方、非書き込みデー
タを表すデータ信号は、上記と逆に、第1スロットが+
d 、第2スロットが−Vd であり、これを非書き込み
パターンと呼ぶ。上記データ信号のパルス波形の一例
は、図1の中段部に示すとおりである。
【0057】前記した液晶パネル11で表示を行う最小
単位としての画素は、走査線電極1と信号線電極2との
格子点に対応しており、走査線電極1に印加される走査
信号と信号線電極2に印加されるデータ信号との電位差
が、画素を駆動する画素電圧となる。
【0058】例えば、図1の最上段に示した走査信号
と、同図の中段に示したデータ信号とによって生じる画
素電圧のパルス波形は、同図の最下段に示すようにな
る。この場合、選択期間のデータ信号は、書き込みパタ
ーンであり、選択期間の第2スロットに画素に印加され
る書き込み電圧Vw は、 Vw =Vs −Vd …(1) である。なお、上記とは逆に、データ信号が非書き込み
パターンの場合は、選択期間の第2スロットに画素に印
加される非書き込み電圧Vn は、 Vn =Vs +Vd …(2) となる。
【0059】また、同図の最下段から明らかなように、
この場合、消去期間の1スロット目と3スロット目と
に、上記書き込み電圧Vw と同じ波高値で逆極性の電圧
e が生じている。この電圧Ve は、画素部分の強誘電
性液晶分子の配向を双安定状態の所定の一方の状態に揃
えるものであり、以下、消去電圧と称する。なお、書き
込み電圧Vw が印加された場合には、画素部分の強誘電
性液晶分子の配向は、双安定状態の他方の状態に揃えら
れる。また、消去電圧Ve は、下記の(3)式で示すこ
とができる。 Ve =−Vb −Vd …(3) つまり、本実施形態に係る液晶表示装置の各画素は、1
フレーム期間において、まず、消去期間の消去電圧によ
り、画素部分の液晶分子の配向が所定の状態へ揃えら
れ、画素の表示が明または暗の所定のいずれかの状態と
なり、その後の選択期間に書き込み電圧が印加された場
合には、画素部分の液晶分子の配向がスイッチングを起
こし、画素の表示が消去期間と逆の状態となる。また、
選択期間に非書き込み電圧が印加された場合には、画素
部分の液晶分子の配向はスイッチングを起こさず、消去
期間の表示状態が保持される。
【0060】上記のブランキングパルス、ストロボパル
ス、およびデータ信号の波高値等は、以下の条件に基づ
いて作成されている。まず、ブランキングパルスの波高
値係数αを次の(4)式のとおりに定義する。 α=|Vb /Vs | …(4) 上記(4)式と前記(3)式より、 Ve =−α・Vs −Vd …(5) が成り立つ。また、前記したように、消去電圧と書き込
み電圧との波高値を等しくするために、 |Ve |=|Vw | …(6) とし、さらに、 0<α<1 …(7) とすることにより、次の(8)式が得られる。 α=1−2・Vd /Vs …(8) ここで、α=0.5とおくと、(4)式および(8)式
より、 Vd :Vb :Vs =1:2:4 …(9) という関係が得られる。
【0061】なお、上記において、Vd 、Vb およびV
s の波高値の関係を求める際に、上記(6)式に示すよ
うに消去電圧Ve と書き込み電圧Vw との波高値を等し
くすることと、ブランキングパルスの波高値係数αを
0.5とすることとを条件としたのは、考慮すべきパラ
メータの数をできるだけ少なくし、液晶表示装置の駆動
系の制御を容易にするためである。
【0062】また、補償パルスの波高値Vc は、次の
(10)式により定義できる。なお、(10)式において、
Kは消去期間と選択期間との間のスロット数を示し、τ
N およびτb は、それぞれ、1フレーム期間の長さ、ブ
ランキングパルスのパルス幅を表す。 Vc =Vs ( 0.5 τb −τs )/{τN −(2+K)τs −τb } …(10) なお、上記(1)式および(2)式から明らかなよう
に、選択期間の書き込み電圧Vw よりも非書き込み電圧
n の方が大きい。つまり、本実施形態の液晶表示装置
は、選択期間において、負の誘電率異方性を有する強誘
電性液晶の特性を示すτ−Vmin 曲線の、Vmin よりも
高電圧側の特性を利用し、非書き込み電圧が書き込み電
圧よりも高いという特徴を有している。
【0063】これに対して、図1の最下段に示すよう
に、選択期間以外の期間、すなわち非選択期間(消去期
間および補償期間を含む)では、消去電圧Ve が画素へ
印加されたときに画素部分の液晶分子の配向のスイッチ
ングが起こり、この消去電圧Ve よりも低い波高値を有
する期間(例えば消去期間と選択期間との間)では、液
晶分子の配向のスイッチングは起こらないようになって
いる。これは、上記τ−Vmin 曲線のVmin よりも低電
圧側の特性を利用したものである。
【0064】ここで、上記(9)式および(10) 式の条
件を満たす走査信号およびデータ信号を用い、消去電圧
に対する応答時間τe と、書き込み電圧に対する応答時
間τw とをブランキングパルスのパルス幅ごとに測定し
た結果を図4に示す。具体的には、図2に示したような
構造を持ち、液晶層6の厚みが 1.5μmで表面安定化さ
れた液晶セルを用い、Vs =32V、Vb =16V、Vd
8Vの条件で測定を行った。
【0065】なお、この場合の応答時間τe およびτw
の各々は、消去期間および選択期間のそれぞれに印加さ
れるデータ信号の波形パターン(書き込みパターンおよ
び非書き込みパターンの組合せ)を様々に変化させて測
定を行った場合の、液晶分子の配向のスイッチングが最
も生じにくい波形パターンにおける最短の応答時間であ
る。
【0066】図4において、水平軸の目盛りは、ブラン
キングパルスのスロット数Mを表している。また、曲線
21が書き込み電圧に対する応答時間τw 、曲線22が
消去電圧に対する応答時間τe をそれぞれ示し、曲線2
5は、非書き込み電圧に対する応答時間τN を示す。
【0067】なお、液晶表示装置を正確に駆動するため
のスロット時間(τs )の下限(τmin )および上限
(τmax )は、次の(11) 式および(12) 式で与えられ
る。 τmin =MAX(τe ,τw ) …(11) τmax =τn …(12) また、図4に示す破線23および24は、前記した2フ
ィールド駆動法の一種であるジョアーズ・アルベイ(JO
ERS/Alvey)駆動法におけるスロット時間の上限および下
限の値を比較のためにそれぞれ示すものである。なお、
2フィールド駆動法による駆動の場合のスロット時間の
下限は、書き込み電圧に対する最短の応答時間によって
与えられる。
【0068】図4に示すように、M=2の場合すなわち
消去期間の長さが選択期間の長さに等しい場合は、τe
>τw であり、上記(11) 式より、τmin =τe とな
る。同図から明らかなように、この場合のτmin は破線
24よりも上に存在し、τmaxは破線23よりも下に存
在する。つまり、τs の許容範囲が狭くなっていること
が分かる。
【0069】1フレーム期間における各走査線電極の走
査回数が2回である2フィールド駆動法に比較すると、
本実施形態で説明したブランキング駆動法は、上記走査
回数が1回であるため、走査回数の減少による効果だけ
を考えれば2フィールド駆動法よりも高速駆動が可能と
なるとは言えるが、上記したように、2フィールド駆動
法に比較してスロット時間の下限の値が大きくなったこ
とにより、各走査線電極の選択期間が長くなり、充分高
速な駆動が可能であるとは言い難い。さらに、τs の許
容範囲が狭くなっていることにより、駆動可能な温度範
囲が狭いという欠点を有している。
【0070】これに対して、M≧4の範囲では、曲線2
1と曲線22との大小関係が逆転し、τe <τw となっ
た。また、τmin の値を破線24と比較することから明
らかなように、ジョアーズ・アルベイ(JOERS/Alvey)駆
動法よりもスロット時間の下限が小さくなっている。つ
まり、1フレーム期間における走査回数の減少と、スロ
ット時間の下限の値がさらに小さくなったこととの相乗
効果によってさらに高速な駆動が可能となると共に、M
=2の場合に比較して、τs の許容範囲が広くなり、よ
り広い温度範囲での駆動が可能となるという効果を奏す
る。
【0071】また、例えば消去期間を選択期間の 1.5倍
の3スロット(M=3)とした場合を考えると、データ
信号の内容によって、この3スロットの消去期間内に消
去電圧が2スロット分存在する場合と、1スロットだけ
存在する場合の2通りがあり得る。前者の場合には応答
速度が向上し、τe の狭小化が図れるという効果を奏す
るが、後者の場合にはこのような効果を奏しない。
【0072】また、例えば、消去期間を選択期間の 1.8
倍とするというように、Mの値が整数とならない場合に
は、波形効果を考える上で走査信号の周波数についても
考慮する必要が生じ、さらに、駆動系の制御が複雑にな
るため好ましくない。
【0073】これらのことから、データ信号の内容に関
わらず、消去期間内に発生する消去電圧のスロット数を
選択期間に発生する書き込み電圧のスロット数よりも多
くするためには、消去期間のスロット数は少なくとも選
択期間のスロット数の2倍とすることが必要であること
が分かる。
【0074】なお、図4に示した測定結果は、消去期間
と選択期間との間のスロット数Kを6とした場合の結果
であるが、Kの値をこれよりも大きい8、10…等に設
定した場合にもほぼ同様の結果が得られた。また、Mの
値を大きく設定するほど、τe およびτw の値は共に僅
かずつ小さくなるが、τs の下限τmin は、M=4の場
合を境界として、Mの値がこれよりも大きくなってもあ
まり変化しない。これらより、消去期間の長さを選択期
間の2倍以上とすれば、上記した効果を奏し得ると言え
る。
【0075】これに対して、消去期間の長さを選択期間
の2倍以上とすることにより、τeがτw よりも小さく
なることの理由は、以下のとおりである、例えば、消去
期間を選択期間の2倍とした場合、消去期間に画素に印
加される画素電圧には、この消去期間に信号線電極2へ
印加されるデータ信号の内容に関わらず、消去期間内に
必ず2スロット分の消去電圧が存在することとなる。
【0076】FLCの応答速度に対して駆動パルスの波
形が及ぼす効果について、以下のことが知られている。
つまり、FLCは、1スロットの消去電圧(あるいは書
き込み電圧)を含む数スロットの駆動パルスを与えられ
た場合と、上記駆動パルスとスロット数が等しく、且つ
2スロットの消去電圧(あるいは書き込み電圧)を含む
駆動パルスを与えられた場合とで比較すると、明らかに
後者の場合において配向のスイッチングが起こり易くな
り、応答速度の向上すなわちスロット幅の狭小化が可能
となるという特性を有している。なお、この特性は、図
4に示すように、上記駆動パルスに含まれる消去電圧
(あるいは書き込み電圧)のスロット数が多くなるほど
顕著なものとなる。以上のような理由により、τe をτ
w よりも小さくすることができる。
【0077】また、図4の曲線21と破線24とが示す
ように、ブランキング駆動法の場合、2フィールド駆動
の場合よりも選択期間の書き込み電圧に対する応答時間
τwが小さくなるのは、消去期間におけるFLC分子の
配向のスイッチングが、この消去期間の後の選択期間の
スイッチング特性に影響を与えることに起因する。つま
り、ブランキングパルスが印加されたことによる反電界
の発生や、FLC分子の動的応答の遅れ等が、選択期間
における書き込み電圧に対する応答速度を速めていると
考えられる。
【0078】また、本実施形態の構成によれば、1フレ
ーム期間に画素に印加される画素電圧の直流成分の極性
を平均化するための補償パルスの波高は数十mV程度であ
り、ストロボパルス等の波高(数十V)に比較して充分
小さく、なお且つ、この補償パルスが走査線電極1へ印
加されるのは選択期間の後である。これにより、選択期
間のスイッチングに影響を及ぼすことなく、1フレーム
期間に画素に印加される画素電圧の平均を0とすること
ができ、画素部分の強誘電性液晶の劣化を防止すること
ができる。
【0079】〔実施形態2〕本発明の実施に係る他の形
態について、図3、図5、図6、および図10に基づい
て説明すると以下のとおりである。尚、説明の便宜上、
前記の実施形態1で説明した部材と同様の機能を有する
部材には、同一の符号を付記してその説明を省略する。
【0080】本実施形態に係る液晶表示装置の装置構成
は、前記の実施形態1で説明した液晶表示装置と概ね同
じであるが、走査線電極1へ印加される走査信号の波形
が前記の実施形態1と異なっている。つまり、上記液晶
表示装置は、図3に示すように、前記実施形態1の走査
線電極電圧印加回路13の代わりに、以下に説明するよ
うに動作する走査線電極電圧印加回路33を備えてい
る。
【0081】ここで、図5の最上段に、上記の走査線電
極電圧印加回路33が走査線電極1へ印加する走査信号
の波形を示す。同図から明らかなように、上記の走査線
電極電圧印加回路33は、1フレーム期間内に、4スロ
ット(4τs )のパルス幅を有するブランキングパルス
と、2スロット(2τs )のパルス幅を有するストロボ
パルスとを走査線電極1へ印加する。なお、上記の1フ
レーム期間は、図3に示す走査線電極1・1…の全てを
各1回ずつ選択する期間に相当する。
【0082】また、上記走査信号は、消去期間と選択期
間との間に6スロット(6τs )の非選択期間を有して
いる。なお、この消去期間と選択期間との間の非選択期
間の長さは、上記の6スロットに限定されるものではな
く、選択期間の3倍以上の長さであれば良い。
【0083】走査線電極1・1…の各々に対するライン
アドレス時間、すなわち選択期間は2スロットであり、
この選択期間の第2スロットが上記ストロボパルスの1
スロット目に相当する。つまり、選択期間の第1スロッ
トには0V、第2スロットにはVs の電圧が走査線電極
1へ印加される。また、上記ストロボパルスの2スロッ
ト目は、選択期間直後の1スロットにおいて走査線電極
1へ印加される。
【0084】また、ブランキングパルスは、上記ストロ
ボパルスと逆極性であり、その波高値はVb である。
尚、上記ブランキングパルスの波高値とストロボパルス
の波高値との間には、 Vs =2Vb の関係が成り立つ。
【0085】同図の第二段に、信号線電極2に印加され
るデータ信号のパルス波形の一例を示す。このデータ信
号は、前記の実施形態1のデータ信号と同様に、2スロ
ットを一周期とする振幅Vd の双極性パルスからなる。
また、このデータ信号は、書き込みの場合は、第1スロ
ットが−Vd 、第2スロットが+Vd の書き込みパター
ンとなり、非書き込みの場合は、第1スロットが+
d 、第2スロットが−Vd の非書き込みパターンとな
る。
【0086】走査線電極1に印加される走査信号と、信
号線電極2に印加されるデータ信号との電位差が、画素
を駆動する画素電圧として画素へ印加される。つまり、
書き込み電圧はVs −Vd であり、非書き込み電圧はV
s +Vd である。また、書き込み電圧と消去電圧との波
高値を等しくするために、前記の実施形態1の場合と同
様に、 Vs :Vb :Vd =4:2:1 の関係が成り立っている。同図の最上段に示す走査信号
と、同図の第二段に示すデータ信号とにより生じる画素
電圧は、同図の第三段に示すとおりのパルス波形とな
る。
【0087】この場合、消去期間の消去電圧によって画
素の表示状態は、同図の最下段に示した透過光量のグラ
フから明らかなように、光をほとんど透過させない暗状
態となる。なお、この透過光量のグラフの縦軸は、画素
部分のFLC分子の配向が双安定状態の一方の状態に揃
えられた場合の透過光量を0とし、もう一方の状態に揃
えられた場合の透過光量を100として表している。
【0088】また、選択期間では、信号線電極2へ印加
されるデータ信号が同図の第二段に示すように非書き込
みパターンであり、スイッチングは起こらず、選択期間
の画素の表示状態は消去期間の暗状態のままで保持され
る。また、同図の第三段に示すように、選択期間の直後
に1スロットの書き込み電圧が生じているが、同図の最
下段に示した透過光量のグラフから明らかなように、こ
の書き込み電圧によるスイッチングは起こらず、画素の
表示状態は暗状態のまま保持される。
【0089】以上に説明したように、走査線電極電圧印
加回路33が走査線電極1へ印加する走査信号におい
て、ストロボパルスが2スロット以上のパルス幅を有し
ている場合に、消去期間と選択期間との間隔を選択期間
の3倍以上とする構成により、消去期間における画素の
消去と、その後の選択期間のデータ信号が非書き込みで
あった場合の画素の表示状態の保持とが正しく行われ、
良好なコントラストを得ることが可能となる。
【0090】ここで、上記の構成による効果を分かりや
すくするために、比較例を用いて説明を行う。図6は、
比較例として、各パルスの波高値やパルス幅等を上記の
構成と同じ条件とし、消去期間と選択期間との間の非選
択期間のスロット数を0とした場合の、画素電圧のパル
ス波形の一例と、画素における透過光量のグラフとを対
比させて示すものである。
【0091】同図から明らかなように、消去期間と選択
期間との間の非選択期間のスロット数を0とした場合、
選択期間の直後の書き込み電圧によって、本来起こるべ
きでないスイッチングが生じてコントラストの低下を招
いている。この現象は、消去期間のスイッチングの影響
により、この消去期間の直後付近はスイッチングが起こ
り易くなっていることに起因している。つまり、ブラン
キングパルスによる反電界の発生や、FLC分子の動的
応答の遅れなどにより、ブランキングパルスがない場合
に比較してFLC分子のスイッチングが生じやすくなっ
ていると考えられる。
【0092】上記の現象は、選択期間の非書き込みパタ
ーンの全てのパターンに対して起こるのではなく、その
パターンに書き込み電圧が含まれる場合に見られ、特
に、連続する2スロットの書き込みパターンが含まれる
場合に顕著に見られる。このような場合でもスイッチン
グが起こらないようにするためには、以下の2通りの方
法が考えられる。 (1)スロット時間を短くする。 (2)スロット時間は一定でブランキングパルスとスト
ロボパルスとの間の距離を長くすることにより、ブラン
キングパルスによるスイッチングがストロボパルスによ
るスイッチングに影響を与えないようにする。
【0093】上記の(1)の方法は、スイッチングが起
こるべき書き込みパターンでスイッチングしなくなると
いう副作用が生じる可能性がある。このため、(2)の
方法、すなわち本実施形態で説明したように、消去期間
と選択期間との間隔を長くとることが好ましい。
【0094】なお、消去期間と選択期間との間の非選択
期間のスロット数Kの値を様々に変化させて透過光量の
測定を行った結果、Kの値が大きくなるほど、選択期間
の非書き込みパターンに対する誤スイッチングが起こり
にくくなり、良好なコントラストを得ることができるこ
とが判明した。また、最低限許容できるコントラストが
得られるのはKの値を6とした場合である。
【0095】上記では、具体的な実施の形態として、ス
トロボパルスのパルス幅が2スロットの場合を例に挙げ
て説明したが、ストロボパルスのパルス幅が3スロット
以上の場合においても、消去期間と選択期間との間の非
選択期間のスロット数を選択期間の3倍以上とすること
により、許容できるコントラストを得ることが可能であ
る。但し、消去期間と選択期間との間隔を無制限に大き
くすると、スイッチのタイミングに起因するフリッカ発
生やコントラスト低下を招来するため、実際には、上記
間隔が1ms以内となるようにすることが好ましい。
【0096】また、一般的に、強誘電性液晶を用いた液
晶パネルでは、駆動による液晶パネルそのものの発熱
と、バックライトからの放熱とによって、液晶パネル内
で最高3℃程度の温度差が生じる。また、温度に対する
FLCの駆動特性は、図10に示すとおりである。同図
に示すように、比較的駆動可能な温度範囲の中程に位置
する温度Aでは、あるスロット時間τs 、且つK=0の
条件で、コントラストを低下させることなく駆動するこ
とが可能であったとしても、同図に示す温度Bでは、ス
ロット時間τs がその温度Bにおけるスロット時間の下
限値に近くなるために、誤スイッチングが生じやすくな
る。このような場合に、Kの値を6以上とすることによ
り、許容できるコントラストを得ることが可能となる。
【0097】以上のように、本実施形態の構成は、スト
ロボパルスのパルス幅が2スロット以上の場合におい
て、消去期間と選択期間との間の非選択期間の長さを、
選択期間の3倍以上とすることを特徴としている。これ
により、消去期間のブランキングパルスによるスイッチ
ングがストロボパルスによるスイッチングに影響を与え
ることを防止して、選択期間の非書き込みパターンに対
する誤スイッチングが起きないようにすることができ
る。この結果、コントラストを低下させずに、1フレー
ム期間が1フィールドからなるブランキング駆動法によ
る高速駆動が可能となる。
【0098】上記した各実施形態における説明は、本発
明を限定するものでなく、発明の範囲内で種々の変更が
可能である。例えば、上記では、消去期間による消去の
結果、画素の表示が暗状態となる例を説明したが、この
逆に明状態としても良い。
【0099】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1記載の
液晶表示装置は、画素に表示させる内容に応じたデータ
信号を信号線電極へ印加する信号線電極駆動手段と、す
べての走査線電極を各1回ずつ選択する1フレーム期間
の周期を持つ走査信号を走査線電極へ印加する走査線電
極駆動手段とを備え、各走査線電極に印加される上記走
査信号が、上記走査線電極の選択期間にストロボパルス
を有し、上記選択期間よりも前に、上記ストロボパルス
と逆極性で上記選択期間の2倍以上のパルス幅を有する
方形波であるブランキングパルスを有し、上記データ信
号は、書き込みデータおよび非書き込みデータの各々
が、選択期間と等しい長さで単一の波高値を持つ双極性
パルスで表現され、上記走査信号とデータ信号との電位
差は、上記ストロボパルスに同期する期間において、選
択期間のデータ信号が書き込みデータである場合には、
強誘電性液晶の配向を双安定状態の内の第一状態に変化
させる書き込み電圧を含む一方上記データ信号が非書き
込みデータである場合には強誘電性液晶の配向を変化さ
せない非書き込み電圧を持ち、上記ブランキングパルス
に同期する期間において、強誘電性液晶の配向を双安定
状態の内の第二状態に変化させる消去電圧を含む構成で
ある。
【0100】これにより、1フレーム期間において、ブ
ランキングパルスによりまず画素の消去を行い、その後
の選択期間に画素への書き込みあるいは非書き込みをデ
ータ信号の内容に応じて行うことで、1フレーム期間に
おける各走査線電極の選択回数を1回とし、走査時間が
短縮されるので高速駆動が可能となると共に、スロット
時間の上限値と下限値とを共に小さくすることができる
ため、スロット時間の許容範囲を狭小化することなく高
速駆動が可能な液晶表示装置を提供することができると
いう効果を奏する。
【0101】請求項2記載の液晶表示装置は、上記走査
線電極駆動手段が、選択期間の直後から次のブランキン
グパルスの直前までの期間に、ブランキングパルスのパ
ルス面積とストロボパルスのパルス面積との差に等しい
パルス面積を有し、上記ブランキングパルスと逆極性の
補償パルスを走査線電極へ印加する構成である。
【0102】これにより、選択期間の強誘電性液晶の配
向の変化に影響を及ぼすことなく、強誘電性液晶に印加
される電圧の極性を1フレーム期間において平均し、強
誘電性液晶が劣化することを防止することができるとい
う効果を奏する。
【0103】請求項3記載の液晶表示装置は、画素に表
示させる内容に応じたデータ信号を信号線電極へ印加す
る信号線電極駆動手段と、すべての走査線電極を各1回
ずつ選択する1フレーム期間の周期を持つ走査信号を走
査線電極へ印加する走査線電極駆動手段とを備え、各走
査線電極に印加される上記走査信号が、上記走査線電極
の選択期間の一部とこの選択期間に続く期間にまたがる
ストロボパルスを有し、上記選択期間よりも前に、上記
ストロボパルスと逆極性のブランキングパルスを有し、
上記データ信号は、書き込みデータおよび非書き込みデ
ータの各々が、選択期間と等しい長さの双極性パルスで
表現され、上記走査信号とデータ信号との電位差は、上
記ストロボパルスに同期する期間において、選択期間の
データ信号が書き込みデータである場合には、強誘電性
液晶の配向を双安定状態の内の第一状態に変化させる書
き込み電圧を含む一方上記データ信号が非書き込みデー
タである場合には強誘電性液晶の配向を変化させない非
書き込み電圧を持ち、上記ブランキングパルスに同期す
る期間において、強誘電性液晶の配向を双安定状態の内
の第二状態に変化させる消去電圧を含み、上記ブランキ
ングパルスと選択期間との間に上記選択期間の3倍以上
の長さの非選択期間が設けられている構成である。
【0104】これにより、ブランキングパルスによる強
誘電性液晶の配向の変化が、選択期間における配向の変
化に影響を及ぼすことを抑制し、選択期間の画素の表示
状態を確実に所望の状態とすることが可能となる。この
結果、コントラストの低下や誤表示の発生を招くことな
く、高速駆動が可能な液晶表示装置を提供することがで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置にお
ける走査信号、データ信号、およびこれらの信号により
画素に生じる画素電圧の一例を示す波形図である。
【図2】上記液晶表示装置の液晶セルの構造を示す断面
図である。
【図3】上記液晶表示装置が備える駆動系の構成を示す
ブロック図である。
【図4】上記液晶表示装置における書き込み電圧に対す
る応答時間、非書き込み電圧に対する応答時間、および
消去電圧に対する応答時間を、従来の2フィールド駆動
法により駆動される液晶表示装置における応答時間と対
比させて示すグラフである。
【図5】上記液晶表示装置における走査信号、データ信
号、およびこれらの信号により画素に生じる画素電圧の
一例と、上記画素電圧が印加される画素における透過光
量とを対比させて示す説明図である。
【図6】上記液晶表示装置に対する比較例として、消去
期間の直後に選択期間を設けた場合の画素電圧と、上記
画素電圧が印加される画素における透過光量とを対比さ
せて示す説明図である。
【図7】強誘電性液晶のτ−V特性を示すグラフであ
り、同図(a)は、正の誘電率異方性を有する強誘電性
液晶のτ−V特性、同図(b)は、負の誘電率異方性を
有する強誘電性液晶のτ−V特性を示す。
【図8】従来の2フィールド駆動法を応用したブランキ
ング駆動法における走査信号、データ信号、および画素
電圧の一例を示す波形図である。
【図9】上記ブランキング駆動法を用いて液晶表示装置
を駆動した場合のスロット時間の許容範囲を示すグラフ
である。
【図10】強誘電性液晶のスロット時間が周囲温度に応
じて変化する様子を示すグラフである。
【符号の説明】
1 走査線電極 2 信号線電極 12 信号線電極電圧印加回路(信号線電極駆動手段) 13 走査線電極電圧印加回路(走査線電極駆動手段)
フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国 THE SECRETARY OF ST ATE FOR DEFENCE IN HER BRITANNIC MAJES TY’S GOVERNMENT OF THE UNETED KINGDOM OF GREAT BRITAIN AN D NORTHERN IRELAND イギリス国、ジー・ユー・14・6・テイ ー・デイー、ハンツ、フアーンボロー(番 地なし) (72)発明者 岡本 成継 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 勝瀬 浩文 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに平行に配置された複数の走査線電極
    と、 上記走査線電極と直交する方向と平行に、且つ互いに平
    行に配置された複数の信号線電極と、 上記走査線電極と信号線電極との間に配され、強誘電性
    液晶からなる液晶層とを備えた液晶表示装置において、 画素に表示させる内容に応じたデータ信号を信号線電極
    へ印加する信号線電極駆動手段と、 すべての走査線電極を各1回ずつ選択する1フレーム期
    間の周期を持つ走査信号を走査線電極へ印加する走査線
    電極駆動手段とを備え、 各走査線電極に印加される上記走査信号が、上記走査線
    電極の選択期間にストロボパルスを有し、上記選択期間
    よりも前に、上記ストロボパルスと逆極性で上記選択期
    間の2倍以上のパルス幅を有する方形波であるブランキ
    ングパルスを有し、 上記データ信号は、書き込みデータおよび非書き込みデ
    ータの各々が、選択期間と等しい長さで単一の波高値を
    持つ双極性パルスで表現され、 上記走査信号とデータ信号との電位差は、上記ストロボ
    パルスに同期する期間において、選択期間のデータ信号
    が書き込みデータである場合には、強誘電性液晶の配向
    を双安定状態の内の第一状態に変化させる書き込み電圧
    を含む一方上記データ信号が非書き込みデータである場
    合には強誘電性液晶の配向を変化させない非書き込み電
    圧を持ち、上記ブランキングパルスに同期する期間にお
    いて、強誘電性液晶の配向を双安定状態の内の第二状態
    に変化させる消去電圧を含むことを特徴とする液晶表示
    装置。
  2. 【請求項2】上記走査線電極駆動手段が、選択期間の直
    後から次のブランキングパルスの直前までの期間に、ブ
    ランキングパルスのパルス面積とストロボパルスのパル
    ス面積との差に等しいパルス面積を有し、上記ブランキ
    ングパルスと逆極性の補償パルスを走査線電極へ印加す
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】互いに平行に配置された複数の走査線電極
    と、 上記走査線電極と直交する方向と平行に、且つ互いに平
    行に配置された複数の信号線電極と、 上記走査線電極と信号線電極との間に配され、強誘電性
    液晶からなる液晶層とを備えた液晶表示装置において、 画素に表示させる内容に応じたデータ信号を信号線電極
    へ印加する信号線電極駆動手段と、 すべての走査線電極を各1回ずつ選択する1フレーム期
    間の周期を持つ走査信号を走査線電極へ印加する走査線
    電極駆動手段とを備え、 各走査線電極に印加される上記走査信号が、上記走査線
    電極の選択期間の一部とこの選択期間に続く期間にまた
    がるストロボパルスを有し、上記選択期間よりも前に、
    上記ストロボパルスと逆極性のブランキングパルスを有
    し、 上記データ信号は、書き込みデータおよび非書き込みデ
    ータの各々が、選択期間と等しい長さの双極性パルスで
    表現され、 上記走査信号とデータ信号との電位差は、上記ストロボ
    パルスに同期する期間において、選択期間のデータ信号
    が書き込みデータである場合には、強誘電性液晶の配向
    を双安定状態の内の第一状態に変化させる書き込み電圧
    を含む一方上記データ信号が非書き込みデータである場
    合には強誘電性液晶の配向を変化させない非書き込み電
    圧を持ち、上記ブランキングパルスに同期する期間にお
    いて、強誘電性液晶の配向を双安定状態の内の第二状態
    に変化させる消去電圧を含み、 上記ブランキングパルスと選択期間との間に上記選択期
    間の3倍以上の長さの非選択期間が設けられていること
    を特徴とする液晶表示装置。
JP7287667A 1995-11-06 1995-11-06 液晶表示装置 Pending JPH09127483A (ja)

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GB9923984A GB2339321B (en) 1995-11-06 1996-11-06 Liquid crystal display apparatus
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