JPH1090649A

JPH1090649A - 液晶表示装置の駆動方式

Info

Publication number: JPH1090649A
Application number: JP24639796A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyazaki; 吉雄宮崎; Shigeki Matsuo; 茂樹松尾
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑な駆動信号波形を用いずに液晶のメモリー
性を利用して１ライン当たりの書込時間を長くし、フリ
ッカーが生じない表示を行う。【解決手段】全走査線を２ライン（ｍ＝２）毎のｎ個の
グループに分割し、最初の１フレームで奇数番目のライ
ンを書込時間Ｔ₂づつずらして順次走査していき、次の
１フレームで偶数番目のラインを書込時間Ｔ₂づつずら
して順次走査していく。最初の１フレームで走査された
奇数番目のライン上の画素の表示状態は、次の１フレー
ムにおける偶数番目のラインの走査が終了し、再び奇数
番目のラインの走査が開始されるまで、双安定型ＬＣＤ
のメモリー性によって保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カイラルネマチッ
ク液晶を用いた液晶表示装置を単純マトリクス駆動法に
より、水平方向の走査線を線順次駆動する方式に関し、
特にメモリ性を有する双安定型の装置の駆動方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサ及びＴＶセット用の表示装置として、ツイス
トネマチック（ＴＮ）型液晶又はスーパーツイストネマ
チック（ＳＴＮ）型液晶を用いた液晶表示装置（以下Ｌ
ＣＤという）が知られている。これらの装置では、液晶
がメモリー性をもたず、そのため各画素に薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）等のアクティブ素子を設けたアクティブ
マトリックス駆動法により駆動するか、あるいは水平方
向の走査線を線順次駆動する単純マトリックス駆動法
（マルチプレックス駆動法）により駆動されていた。

【０００３】そして、液晶にメモリー性を付与するため
に、ネマチック液晶にカイラル物質を添加し、電圧を印
加する前の初期状態における液晶の捩じれ角を９０°，
１８０°等としてパルス電圧の波高値及び持続時間を制
御することにより、フレデリクス転移後の２つの準安定
状態（例えば、捩じれ角０°の状態と捩じれ角３６０°
の状態）のいずれかに緩和させ、高精細表示を可能とし
た双安定型の装置が提案されている。

【０００４】その具体例として、２つの準安定状態間の
スイッチングに関して実用的な駆動方式が特開平６−２
３０７５１号に開示され、また駆動信号波形を工夫する
ことにより液晶に対する信号の書込時間の短縮を行うこ
とが特開平７−２４８４８５号に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の駆動方式においては、線順次駆動で１画面走査時間
（１フレーム）の短縮には限界があり、また駆動信号波
形が複雑になっていた。例えば、特開平７−２４８４８
５号では、フレデリクス転移を生じさせるリセットパル
スを印加し、次いで液晶のバックフロー後の挙動を制御
し２つの準安定状態のいずれかを選択させるために、適
切な遅延時間をおいてパルス幅の短い補助パルスを印加
し、更にその補助パルスの前又は後に所定のインターバ
ルを置いて選択パルスを印加するという複雑な駆動を行
って、１ライン（走査線）の走査時間を短縮化してい
た。このような複雑な駆動を行うために、駆動回路が複
雑で高価なものとなっていた。

【０００６】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は複雑な駆動信号波形を用い
ずに液晶のメモリー性を利用して１ライン当たりの書込
時間を長くし、従ってフリッカーが生じないフレーム周
波数で駆動可能とし、また駆動回路を複雑化せずに低価
格なものとすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従って本発明の液晶表示
装置の駆動方式は、電圧無印加時の非起動状態で所定の
捩じれ角を有し、電圧印加により非起動状態からフレデ
リクス転移状態に移行し、その後フレデリクス転移状態
とは異なる２つの準安定状態へと選択的に変化し得るカ
イラルネマチック液晶を用いた液晶表示装置を単純マト
リクス駆動法により駆動する方式であって、全走査線を
ｍ個（ｍは２以上の整数）のライン毎の複数のグループ
に分割し、各グループのｍ_L番目（ｍ_Lは１≦ｍ_L≦ｍ
なる整数）のラインを順次走査し次いで各グループの走
査すべきラインをシフトしていくことにより、全走査線
を走査することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜４により説明す
る。図１及び図２は２ｎ（ｎは１以上の整数）個の全走
査線を２ライン（ｍ＝２）毎のｎ個のグループに分割し
た場合の駆動信号波形の波形図を示し、図１は駆動状態
にある奇数（ｍ_L＝１）番目のラインの波形図、図２は
駆動状態にある偶数（ｍ_L＝２）番目のラインの波形
図、図３は従来の駆動信号波形の波形図、図４はＬＣＤ
の基本構成の断面図である。

【０００９】図１に示すように、最初の１フレームで奇
数番目のラインを書込時間Ｔ₂づつずらして順次走査し
ていき、次に図２に示すように、各グループの走査すべ
きラインを偶数番目のものにシフトし、次の１フレーム
で偶数番目のラインを書込時間Ｔ₂づつずらして順次走
査していく。このとき、最初の１フレームで走査された
奇数番目のライン上の画素の表示状態は、次の１フレー
ムにおける偶数番目のラインの走査が終了し、再び奇数
番目のラインの走査が開始されるまで、双安定型ＬＣＤ
のメモリー性によって保持される。

【００１０】上記のように走査することで、各画素の書
込時間Ｔ₂はフレーム周波数をｆとするとＴ₂＝２／
（２ｎｆ）となり、図３に示すような、通常の線順次走
査を行った場合の書込時間Ｔ₁＝１／（２ｎｆ）の２倍
となり、カイラルネマチック液晶はその程度の期間では
準安定状態が保持されるため、複雑な駆動信号波形を用
いて書込時間の短縮を行う必要はない。このとき、例え
ば、ｆ＝６０Ｈｚ，１フレーム＝１６．７ｍｓ，２ｎ＝
２４０本，Ｔ₁＝６９．４μｓとすれば、Ｔ₂＝１３
８．９μｓ，１フレーム＝３３．４ｍｓとなる。尚、カ
イラルネマチック液晶の準安定状態は液晶の粘度等によ
り若干変化するが、４００〜７００ｍｓ程度維持される
ことが判明した。従って、その期間内であれば書込時間
を長くすることができる。

【００１１】また、全走査線を３ライン以上（ｍ≧３）
毎にグループ化して、同様に駆動することができ、例え
ば３ライン毎にグループ化した場合、その書込時間Ｔ₃
はＴ₃＝３Ｔ₁となり通常の３倍となるが、上記と同様
に準安定状態が保持され表示が維持される。

【００１２】従って、カイラルネマチック液晶の準安定
状態のメモリー時間、即ち（１画面を完成するために要
する時間）＝（通常の１フレーム期間）×ｍが、カイラ
ルネマチック液晶の準安定状態が保持できる最長時間
（４００〜７００ｍｓ）以内であれば、ｍをいくらでも
大きく設定でき、１画面の走査が終了するまでに画素の
表示状態は維持される。

【００１３】本発明において、各グループにおいて１番
目（ｍ_L＝１）から順に走査する必要はなく、ｍ番目
（最後のライン）から逆に走査するか、途中から走査し
ていってもよい。また、全ライン（走査線）数がｍによ
り割り切れることが好ましいが、割り切れない場合であ
っても、いずれか１つのグループをｍ個未満としそのグ
ループの走査を不足分だけ省略してもよい。

【００１４】尚、図１におけるリセットパルスは液晶を
フレデリクス転移させるためのスイッチングパルスに相
当し、選択パルスは信号線（図示せず。画面上下方向に
設けられた電極線）から入力された信号パルスと重畳さ
れて形成され、各画素によってその波高値が異なるが、
図１〜図３においては、簡単のため１種類の選択パルス
を描いた。また、一般的に、リセットパルスのパルス幅
は約１ｍｓ、波高値は３５〜４０Ｖ程度であり、選択パ
ルスのパルス幅は１００〜４００μｍ、波高値は３〜５
Ｖ程度である。

【００１５】かくして、本発明は、書込時間を長くして
も画素の表示状態が維持されるため、フリッカーを発生
させずに画面を表示でき、また複雑な駆動信号波形を用
いて書込時間の短縮を行う必要がないという作用効果を
有する。

【００１６】更に、本発明に係わるＬＣＤの基本構成及
び基本動作を、図４を用いて以下に説明する。２枚のガ
ラス基板５の液晶側の面には、ＩＴＯ等からなる透明電
極層４、絶縁層３、ポリイミド膜等からなる配向層２が
順次形成され、一方、外側の面には偏光板６が配置され
る。そして、２枚のガラス基板５間にカイラルネマチッ
ク液晶１を挟持し、ガラス基板５の周辺部をエポキシ樹
脂等からなるシール部７によってシールする。８，９は
２つの配向膜２の配向方向を示し、カイラルネマチック
液晶１の初期状態の捩じれ角を１８０°に設定してい
る。この初期状態の捩じれ角は、９０°，０°等任意の
角度に設定できる。

【００１７】ここで、液晶の捩じれ角が１８０°である
電圧無印加時の非起動状態あるいは初期状態に、フレデ
リクス転移を起こすための大きな電圧（リセット電圧）
を印加すると、カイラルネマチック液晶１層中央部の液
晶分子はガラス基板５に対してほぼ垂直に立ち、その後
印加電圧を徐々に下げると約１秒でガラス基板５に平行
な状態へ緩和する（捩じれ角０°で、ユニホーム状態と
いう）。このとき、印加電圧を急激に降下若しくは遮断
した場合、液晶分子は電圧を徐々に下げた場合と逆の方
向に動き（バックフロー）、捩じれ角３６０°のツイス
ト状態に緩和する。

【００１８】そこで、リセット電圧印加後に適当な電圧
が印加されれば、バックフローしかけてユニホーム状態
へ緩和する。その適当な電圧の値又は持続時間が所定の
しきい値よりも大きいとユニホーム状態へ、しきい値よ
りも小さいと３６０°のツイスト状態に緩和する。例え
ば図１の１番目のライン（１）に印加された電圧パルス
の場合、最初の大きなパルスがリセットパルスで、次の
選択パルスの波高値を所定のしきい値より大きくする
か、しきい値以下とすることにより、ユニホーム状態か
３６０°のツイスト状態のいずれかの準安定状態に緩和
させる。

【００１９】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、全走査線をｍ個のライン毎の
複数のグループに分割し、各グループのｍ_L番目のライ
ンを順次走査し、走査すべきラインをシフトしていくこ
とにより、１画素当たりの書込時間をｍ倍に長くでき、
カイラルネマチック液晶の準安定状態によるメモリー性
により、フリッカーのない表示ができるという効果を有
する。また、複雑な駆動信号波形を用いて１フレームを
短縮する必要もなく、その結果、書込時間の短い液晶を
探索する手間も省けるので、液晶材料の選択の幅が広が
り、また複雑な駆動回路を構成する必要もないので、低
コストで装置を作製できるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動信号の波形図で、全走査線を２ラ
イン（ｍ＝２）毎のｎ個のグループに分割した場合の、
駆動状態にある奇数（ｍ_L＝１）番目のラインの波形
図。

【図２】図１の場合における駆動状態にある偶数（ｍ_L
＝２）番目のラインの波形図。

【図３】従来の駆動信号の波形図。

【図４】ＬＣＤの基本構成の断面図。

【符号の説明】

１：カイラルネマチック液晶２：配向層４：透明電極層５：ガラス基板６：偏光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧無印加時の非起動状態で所定の捩じ
れ角を有し、電圧印加により非起動状態からフレデリク
ス転移状態に移行し、その後フレデリクス転移状態とは
異なる２つの準安定状態へと選択的に変化し得るカイラ
ルネマチック液晶を用いた液晶表示装置を単純マトリク
ス駆動法により駆動する方式であって、全走査線をｍ個
（ｍは２以上の整数）のライン毎の複数のグループに分
割し、各グループのｍ_L番目（ｍ_Lは１≦ｍ_L≦ｍなる
整数）のラインを順次走査し次いで各グループの走査す
べきラインをシフトしていくことにより、全走査線を走
査することを特徴とする液晶表示装置の駆動方式。