JPS5986092A - 液晶電気光学装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非線型電圧−電流特性（Ｖ−工時性）を有する
非線型素子によって駆動性能を向上させた液晶電気光学
装置の駆動法に関する。

非線型素子（バリスタ、ダイオード、金属−絶縁体一金
属緊子（以後Ｍ工Ｍ素子と略称する）、放電管等）と液
晶電気光学装置を組み合わせることによって従来より多
桁の駆動が実現されることが知られている。これによっ
て多量の情報を表示できる液晶表示装置や、より細密な
パターンを可能とする光スィッチ等が実現される。

第１図は非線型素子による液晶電気光学装置の動作をｆ
６ｊ単に説明するための１画素分の等価回路である。液
晶層の等価容量ＱＬＯと等価抵抗ＲＬＯが非線型素子の
等価抵抗ＲＮＬ　　に接続されている。ＲＮＬ、　　は
第２図に示すオームの法則に従わない非線型性を有して
おり、電圧が高い時に低抵抗ＲＮＬＯＮ低い時には高抵
抗ＲＮＬＯＦＦをとる。第１図の等価回路の両端に電圧
Ｅが印加されると、非線型素子の等価抵抗はＲＮＩ、Ｏ
ＮとなりＣ！　Ｉ、　０　　が充電される。次に電圧Ｅ
を低下さぜＥ−△Ｅとすると、非線型素子はＲＮＬＯＦ
Ｆ　となりＯｆ、０　　は放電を開始する。ＲＮ　Ｌ　
ＯＦ　Ｆ　）：）　ＲＬ　Ｏ＞＞　ＲＮ　ｓ、　ＯＮ　
　とすると、この充放電の時定数τは、それぞれＲＮＬ
ＯＮＯＯＬＯとＲＬＯ・ＯＬＯである。第３図はこの時
の液晶層にかかる電圧波形を示したものである。つまり
、非常に短い書き込み時間ｔｗでＯＬＯは充電され、そ
うして上昇した電圧ＶＬＯは十分長い時間（ｔｔｘ、ｏ
・ＯＬＯ友数ｍ５ｅｃ〜数１０ｍ５■）　ｔ　ｋだけ保
持される。その結果、書き込み時間ｔｗにおりる印加電
圧が実効値を決定し、通常の液晶′屯気光学装筋′より
もＯＮとＯＢ’　Ｆの実効値比が大きく得られる。こう
した動作によって、数百桁もの多桁駆動が実現されてい
る。

このように多大な利点を有する電気光学装置であるが、
一般に行なわれている２フレ一ム交流方式（フレーム周
期ｔ、ｐ）の電圧平均化法（第４図）で駆動を行なうと
、同一データ電極上の他画素の影響によって液晶層にか
かる実効電圧が変化してしまうという問題が生じる。こ
れは第６図における保持期間ｔｋ時の印加電圧に、ＶＬ
Ｏの放電曲線が依存するためである。第４図で、Ｔｍ（
タイミング）　−Ｄ　ｎ　（データ）で与えられる印加
電圧は同一データ電極上の他画素の表示パターンにより
、保持期間中様々に変わり、それに伴い液晶層にかかる
電圧ＶＬＯが袈わる。第４図（ａ）は最もＶｒ、０の実
効電圧が小さい場合、（ｈ）は最も大きい場合、（Ｃ）
は一般的な表示パターンの一例を示している。このよう
に、表示パターンニよって液晶にかかる実効電圧が変化
すると、表示ノ＼う９ハーフトーンという表示品位の低
下が生じてしまう。

本発明はこのような欠点を除去したもので、その目的は
、駆動波形内に、動作には不要な期間、休止期間を設け
、表示パターンによって生じるハーフトーン、表示ムラ
を減少させる駆動法をＪノ＋！供するものである。

以下、図面を参照しながら本発明を詳説する。

第５図は本発明による休止期間の設置による駆動波形の
１例である。表示パターンシ」、第４図と同じく、（σ
〕が最小実効値、（ｈ）がＭ大実効値、（Ｃ）が一般的
な表示パターンの場合である。

第４図と異なっているのは、フレーム周期ｔ　Ｆ　内に
、休止期間ｔｒを２カ所、フレームの最初と最後に設け
であることである。なお、この休止期間の電圧レベルは
、第５図の場合、データ信号を選択レベル（ＯＮレベル
）、タイミンク信号をデータ信号の選択レベルに設置し
、したがってｔＩで画素（ｒｌＬ、ＴＬ）に印加される
電圧Ｔ　−−Ｄルは０■となっている。

また休止期間ｔＩをフレーム周期ｔＦ内に設置すたこと
によって、書き込み時間ｔｗが　ｔＦ　　　に減少する
。ｔｗの減少は、第３図に示すようにＱ　Ｌ　Ｏへの充
電を抑える方向に働くが、非線型素子のスイッチング比
、ＲＮＬＯＦＦ／ＲＮＬＯＮ　　が大きければ、極めて
短い書き込み時間ｔｗでも十分ＣＬＯへ充電が行なうこ
とができるので、非常に多桁（ｉ４桁以上）のマルチプ
レックス駆動以外は、実用上問題とならない。

次に休止期間を除いた残りのフレーム周期を人について
説明する。第４図と第５図を比較する。

第５図のｔＡ内の電圧波形を休止期間ｔＩを除し）で接
続すると、第４図の電圧波形を時間軸方向に押し縮めた
波形と一致していることがわかる。つまり、休止期間−
１，Ｉを設置し残ったｔＡ内に、従来の駆動波形を押し
込んだ形になっている。このことはフレーム周期から見
た多重度を上げることであり、前述したように当然ｔＷ
は減少する。またｔｗ基以外非選択期間（保持期間ンの
駆動波形においても、ｔｗと同様に時間間隔が減少して
いる。

このようにして与えられた駆動波形で駆動した場合の液
晶層にかかる電圧ＶＬＯを第５図中にＶＬＯとして示し
た。第４図と第５図を比較すると、（ａ）の最小実効値
表示パターンの場合、第４図に比べ実効値は上昇し、Ｃ
ｈ）の最大実効値表示パターンの場合は逆に下がり、（
Ｃ）の一般的な表示パターンの場合は、はぼ同じ位とな
っている。この様子を拡大して第６図に示す。破線が角
）４図の従来例、実線が第５図の場合である。

（ａ）、Ｃｂ）、ＣＣ）は第４１鎖、第５図に準じる。

最小実効値が上がり、最大実効値が下がるということは
、表示パターンによるｖＬＯの実効値変動が抑制された
ことに他ならない。

このように、同一データ電極上の他画素の０ＮＯＦＦの
影ｐｖを抑制した駆動が可能となった。

また、休止期間ｔｌのフレーム周期ｔｐに対する割合、
その設置時間位１首、休止時間における設定電圧レベル
は、駆動マルチプレックス桁数、非線型素子のスイッチ
ング性能、駆動電圧等に従って最適化することができる
。第５図の場合は、ｔｌをフレームの最初と最後に設定
しｔｘでの印加電圧’Ｉ’　ｍ　−Ｄ　ｎを０■になる
ように設定した１例である。

第７図は休止期間ｔＩをフレームの最後にｔｌ＝−Ｈｔ
Ｐとなるように設定し、さらにｔ＋での印加電圧ＴｍＤ
ｎを　　／ａｖ（正のフレーム周期、ＶＯ・・・・・・
駆動ピーク電圧、ａ・・・・・・１／ａバイアス法）と
与えた場合の駆動波形の例である。ｆｉｉｉ単のため、
一般的な表示パターンの場合についてのみ示している。

このように休止期間の設定は様々に変えることができる
。

休止期間における電圧レベルの設定は、データ側、タイ
ミング側のいずれで行なっても問題はないが、必要な電
圧レベルの数を増やさず、かつ消費電力を小さくするよ
うに選ぶのが錯ましい。また液晶にかかる実効値をでき
るだけ大きくとることにより、駆動に必要なピーク電圧
（第７図中Ｖｏ）を低くすることが可能となるので、休
止期間中の印加電圧（Ｔｍ−ＤＳＬ）をできるだけ大き
く（正側フレーム）設定したほうが有利である。

ＯＦＦ波形の書き込みピーク電圧（第７図中、破線参照
）程度までは上げることができるが、実際上は第７図に
示すＶ　Ｏ／　ａ　ｖが、ｔ＋ｉ圧レ圧用ベルやす必要
がない点で最良である。

吹に、本発明の駆動波形を作る回路について述べる。

第８図は、本発明の駆動波形を発生ずる回ｈ１６の１例
であり、非線型素子液晶パネル■、データドライバ一部
■、タイミングドライバ一部■、基本電頭しベル発生部
■９水晶発振した制御回路■。

表示メモリー■から構成されている。駆動回路を構成す
る各回路ブロックは、制御回路■を除き、通常用いられ
る液晶駆動回路のものと同じ構成の回路が用いられる。

データドライノく一音６■はシフトレジスター、ラッチ
団粒６カ）ら成るｊ銭択回路■９レベルシフター［相］
、基本１狂圧レベルを切（灸えるデマルチプレクサ■か
ら構成さλｔ１　タイミングドライバ一部■もデータド
ライノ＜−Ｓと同じように、シフトレジスターから成る
走査画ｒ６ｏ　ｔ　ｖヘルシフタ−［相］、デマルチプ
レクサー０力）ら４４４１にすれている。

基本電圧し勺し発生部■は、」氏１）゛［公邸１等で得
られた基本電圧を、データのＯＮ　、ＯＦＦレベルタイ
ミングの選択、非選択レベル及び’Ａ’、　ｆ、レベル
としてデマルチプレクサ０に昌）ブフしてｌ／する。

制御回路■は、表示メモ１）−力）らの表示データを選
択回路に転送りロックと共に４吸送し、さらにラッチ用
パルスを出力する。タイミングドライノく−へはデータ
パルスと走査クロックを４云送してし）る。

本発明の駆動波形を最も容易に実現することのできるの
は、第７図に示す繭重％）玉しベルカ（データ、タイミ
ング信号共に増えなし１場合であり、表示メモリー内に
、休止期間を工に対！芯した、全ＯＮ（もしくは全０Ｆ
Ｆ）の表示データを本’ｒ　Ａｘ’ｑさせればよい。つ
まり、このことはタイミング’ｔｂｈ　ｈｒ数が５本、
データ電極数かに本のツクネルにス」し、タイミング′
Ｉｌｉ極数をＪ４−α本、データ電極数に本のパネルに
相当する表示データをメモ１ノーに４各ｂ’Ｉすること
であり、表示されないタイミング？１Ｆ、　４Ｊ４α本
分のデータを余分に表示メモリーに記憶させておくとい
うことである。

しかし、表示メモリー内に休止期間にり・１応したデー
タを格納させるという上記の方法はメモＩＪ−を無駄に
用いるため、実際には制御回路■に（１０しを付加する
のが望ましい。具体的にはタイミングドライバーのシフ
トレジスターを休止期１ｉＵ　’ｌ”Ｊセットし、デー
タドライバーもタイミングσ、）ＩＪ上セツト対応して
、特定のデータを全データτｆｆ＋　（ＶＩＪ４に（Ｉ
Ｉ。

給するようにすればよい。これはｌｊ　？ｌｉ−なプＪ
マンンターとロジックの組合せで実現される。

このように本発明は、従来の駆動（可１ｔ’６を若干ｉ
突変することによって容易に実現可能である。

以上説明したように、本発明による休止期間を設置した
駆動方法は、非線型素子を用いた液晶電気光学装置酸の
表示ムラ、ノ・−フトーンを防止する。さらには、駆動
マージンが増加し、液晶層と非線型素子のマツチングが
容易になるという利点も有している。

本発明は大情報はを扱う液晶電気光学装置の分野に、画
期的な駆動方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は非線型素子による液晶電気光学装置の１画素分
の等何回路である。 第２図は非線型素子の電圧−電流特性である。 第３図は液晶層にかかる電圧波形を概念的に示す図であ
る。（簡単のため、正のフレームについて描いである） 第４図はフレーム周期ｔＦの２フレーム交流駆動におけ
る、情番目のタイミング電極Ｔｍ、ル番目のデータ電極
Ｄｎ、ＯＮ状態の画素（気、−）にかかるｔＴＬ　ＩＴ
ＥＴ　ｍ−Ｄ　ｒＬ、及び液晶層にかかる電圧■Ｌ　Ｏ
（ｒｎ　、　ｒＬ）を描いたものである。（σ）は液晶
にかかる実効電圧最小の場合、Ｃｂ）は同じく最大の場
合、（Ｃ）は一般的な表示パターンの場合を示す。 １・・・・・・非線型素子液晶パネル ２゛・・・・・・データ電極Ｚ１了 ６・・・・・・タイミング電極ｎｉ。 第５図ｄ、本発明による駆動波形の一例を示すものであ
る。（１２）、Ｃｂ）、ＣＣ）は第４図と同じ表示状態
に対応している。 第６図は本発明による駆動を行った場合の液晶層にかか
る電圧■ＬＯ波形を示すものである。実線が本発明によ
るもの、破線は従来の駆動によるものである。（ａ）、
（１，ＣＣ）は第４図。 第５図の（ａ）、Ｃｂ）、ＣＣ）に準じている。 第７図は本発明による駆動波形の他の例を示すものであ
る。破線はＯＦＦ波形を示している。 なお、第４〜７図はいずれも本発明のＩＩ！Ｉ、念を説
明するために、マルチプレクス駆動の桁数を少なくして
描いである。 第８図は本発明による駆動回路のブロック図である。 ４・・・・・・データドライバ一部 ５・・・・・・タイミングドライバ一部６・・・・・・
基本電圧レベル発生部 ７・・・・・・制御回路 ８・・・・・・表示メモリー ９・・・・・・選択回路 １０・・・レベルシフター １１・・・デマルチプレクサ− 以　　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　　務 第１図 第２図 トーｔＦ−＋Ｉ 第７図 左 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　液晶表示パネルを構成する少なくとも一方の
   基板に、非線型特性を有する素子を設置した液晶表示装
   置を２フレ一ム交流方式で駆動する場合において、フレ
   ーム周期内に休止した期間を設けることを特徴とする液
   晶電気光学装置の駆動方法。
2. （２）　　該非線型素子設置液晶電気光学装置の駆動方
   法において、該休止期間の電圧レベルを特定の電圧レベ
   ルに設定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の液晶電気光学装置の駆動方法。