JPH1054976A

JPH1054976A - 液晶表示装置ならびにその駆動回路および駆動方法

Info

Publication number: JPH1054976A
Application number: JP9127700A
Authority: JP
Inventors: Jiyon Tauraa Maikeru; ジョンタウラーマイケル; Akira Tagawa; 晶田川
Original assignee: UK Government; Sharp Corp
Current assignee: UK Government; Sharp Corp
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1998-02-24
Also published as: GB2313225A; EP0809233A3; GB9610321D0; EP0809233A2; US6046715A

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示装置における温度変化を低減させ
る。【解決手段】２つの基板１２・２０の間に充填される
液晶材料と、複数の画素を特定する行電極１６…および
列電極２２…と、列電極２２にストローブ信号を順次与
える列ドライバ２６と、上記各行電極１６に複数のデー
タ信号を与える行ドライバ１８とを設ける。データ信号
は、第１波形および第２波形の少なくとも１つをそれぞ
れに含み、第１波形および第２波形は、それぞれ第１お
よび第２信号レベルを各々有している。上記第１波形お
よび上記第２波形は、さらに、第１および第２信号レベ
ルと異なる第３信号レベル（ゼロ電圧）の部分を１つ含
んでいる。これにより、複数の第１波形を含む信号（同
じ表示状態を連続して与える）と、交互に連続する第１
および第２波形を含む（２つの表示状態を交互に与え
る）信号との間で画素における発熱効果の差を制限する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画素パターンに依
存する温度効果に対し改善を加えた液晶表示装置に係
り、特に、大画面の液晶表示装置ならびにその駆動回路
および駆動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に関するアドレッシング
（書き込み）技術または時分割駆動法は、よく知られて
いる。一般に、液晶表示装置の表示画面を形成する画素
アレイは、装置の第１基板上に互いに平行に設けられた
複数の第１電極と、装置の第２基板上に互いに平行に、
しかも、複数の第１電極と垂直に設けられた複数の第２
電極とを含んでいる。これらの第１電極と第２電極との
直交する点が複数の画素を構成している。各画素はアド
レスされるための電極接続構造を個々に有していないの
で、画素をアドレスするには時分割駆動を行うことが必
要である。通常、ストローブ信号として知られる第１信
号は、第２信号が複数の第２電極に与えられている間
に、順次第１電極に与えられる。それゆえ、ストローブ
信号が第１電極（以降、列電極と称する）に与えられる
とき、列における画素の状態を制御するために、データ
信号が複数の第２電極（以降、行電極と称する）に与え
られる。

【０００３】時分割駆動法の一つとして、１９９１年発
行のFerroelectricsのVol.122 における63〜79頁に記載
された“JOERS/Alvey Ferroelectric Multiplexing Sch
eme"が挙げられる。この先行技術文献に記載された駆動
法における複数の第２信号は、第１または第２データ波
形のいずれか一方を含んでいる。第１データ波形は、同
じ振幅および幅の負の矩形波がその直後に続く正の矩形
波を含んでいる。第２データ波形は、第１データ波形が
反転された波形である。

【０００４】このような時分割駆動法を用いてアドレス
される液晶装置アレイにおいては、行（データ）波形
は、実際にアドレスされている画素であるか否かに関わ
らず、それぞれの行における全ての画素に与えられる。
すなわち、行波形は、そのとき、ストローブ信号を受け
ていない画素にも与えられる。液晶表示装置が強誘電性
液晶（ＦＬＣ）表示装置である場合、それらの信号の付
与は、装置における液晶材料のＡＣスラビライズが与え
られることが必要である。その名が示すように、ＡＣス
タビライズは、現在ストローブ信号が与えられていない
画素に与えられる交流信号を含んでいる。ＡＣスタビラ
イズは、表示装置における輝度およびコントラストを改
善するために適用されるよく知られた技術である。

【０００５】これらの波形は、ストローブ信号が特定の
行に与えられないとき、例えば、開放された回路となる
列駆動回路によって除くことができない。フローティン
グとなる列電極の電圧は、実質的には、行に印加される
電圧の平均によって特定されたレベルになる。例えば、
全ての行電極に電圧Ｖが印加されてから、列電極にも電
圧Ｖが印加された結果、その列における液晶への印加電
圧がゼロになるとともに、ＡＣスタビライズも存在しな
い。しかしながら、行電極のいくつかに電圧Ｖが印加さ
れ、いくつかに−Ｖが印加されると、列電圧が中間レベ
ルになり、いくつかのＡＣスタビライズが有効になる。
コントラスト比および輝度がＡＣスタビライズ電圧の作
用であるように、この技術は、パネルにより消費される
総電力を低減することができるが、一般的に、画質にお
いて空間的および時間的な変化をもたらす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装
置、特に大画面の液晶表示装置は、直列につながった抵
抗（電極）を介して接続される多数のコンデンサ（画
素）を含んでいるので、重大な駆動の問題をもたらす。
具体的には、行電極に与えられるＡＣ波形が高周波にお
いてＲＣはしご型回路を駆動しなければならないので、
これによって、抵抗での電力消費およびウォームアップ
状態にある液晶表示装置の電力消費が発生する。上記の
電力消費は、表示パターンに依存するので、その電力消
費に伴う発熱量も行電極における画素の状態に応じて異
なり、表示画面において温度差が生じる。このような問
題は、いわゆるネマティック液晶表示装置より温度に対
する感応性が高い強誘電性液晶表示装置に顕著に現れる
ので、表示品位の均一性に悪影響を及ぼす。

【０００７】本発明の目的は、温度変化を低減させるた
めの液晶表示装置ならびに液晶表示装置において温度変
化を行電極の駆動によって低減させるための駆動回路お
よび駆動方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の液晶表示装置は、２つの基板と、これらの基板の間に
液晶材料が充填されて形成される液晶層と、上記基板の
それぞれに形成されて複数の画素を特定する第１および
第２電極と、上記複数の第１電極に第１信号を順次与え
る第１駆動手段と、上記各第２電極に第１および第２信
号レベルを各々有する第１波形および第２波形の少なく
とも１つをそれぞれに含む複数の第２信号を与える第２
駆動手段とを備えた液晶表示装置であって、上記の課題
を解決するために、以下の手段を講じていることを特徴
としている。

【０００９】すなわち、上記第２駆動手段は、複数の第
１波形を含む信号と交互に連続する第１および第２波形
を含む信号との間で画素における発熱の差を制限するよ
うに、上記第１および第２信号レベルと異なる第３信号
レベルの部分を少なくとも１つ含む上記第１波形および
上記第２波形を発生する。

【００１０】また、本発明の請求項６に記載の液晶表示
装置の駆動回路は、２つの基板と、これらの基板の間に
液晶材料が充填されて形成される液晶層と、上記基板の
それぞれに形成されて複数の画素を特定する第１および
第２電極とを備え、上記複数の第１電極に第１信号を順
次与える液晶表示装置に設けられ、上記各第２電極に第
１および第２信号レベルを各々有する第１波形および第
２波形の少なくとも１つをそれぞれに含む複数の第２信
号を与える駆動回路であって、上記の課題を解決するた
めに、以下の手段を講じていることを特徴としている。

【００１１】すなわち、上記駆動回路は、複数の第１波
形を含む信号と交互に連続する第１および第２波形を含
む信号との間で画素における発熱の差を制限するよう
に、上記第１および第２信号レベルと異なる第３信号レ
ベルの部分を少なくとも１つ含む上記第１波形および上
記第２波形を発生する。

【００１２】さらに、本発明の請求項１０に記載の液晶
表示装置の駆動方法は、２つの基板と、これらの基板の
間に液晶材料が充填されて形成される液晶層と、上記基
板のそれぞれに形成されて複数の画素を特定する第１お
よび第２電極とを備えた液晶表示装置において、上記複
数の第１電極に第１信号を順次与え、上記各第２電極に
第１および第２信号レベルを各々有する第１波形および
第２波形の少なくとも１つをそれぞれに含む複数の第２
信号を与える駆動方法であって、上記の課題を解決する
ために、以下の手段を講じていることを特徴としてい
る。

【００１３】すなわち、上記駆動方法は、複数の第１波
形を含む信号が上記アレイに与えられるときと、交互に
連続する第１および第２波形を含む信号が上記アレイに
与えられるときとのアレイにおける発熱効果の差を制限
するための上記第１および第２信号レベルと異なる第３
信号レベルの部分を１つ含む上記第１波形および上記第
２波形を用いる。

【００１４】上記の液晶表示装置ならびにその駆動回路
および駆動方法は、液晶表示装置の分野において、これ
まで認識されていなかった問題に関し、表示されている
パターンの差によって生じる装置の温度変化に関する。
表示パターン（画素パターン）に依存する発熱は、第２
電極（行電極）における画素の状態に応じて、液晶表示
装置の行電極に異なる波形の信号が与えられる結果によ
る。ここでは、説明の簡素化のため、白または黒状態の
いずれか一方に占められる画素に限定しているが、本発
明は、マルチカラー表示装置および２つの光学状態より
多い、いわゆる階調のための表示の可能な画素を有する
表示装置にも適用しうる。

【００１５】液晶表示装置の行電極が黒状態の全ての画
素を含む場合、黒に応じた波形の第２信号（行駆動信
号）がその行電極における画素の全てに与えられる。逆
に、特定の行電極における画素が黒、白、黒、白のよう
な状態に占められていれば、これらの２つの状態に応じ
た波形のデータ信号がその行電極における画素の全てに
与えられる。

【００１６】先行技術文献に記載されているような従来
のデータ信号を用いるとき、これらのデータ信号による
２つの画素パターン間で、電力発生レベルが極端に異な
る結果を導き、波形のこれらの組み合わせの発熱効果が
かなり異なっている。注目すべきは、これらの２つの画
素パターンを表示する液晶表示装置に温度変化が生じて
いることである。特に、強誘電性液晶表示装置の場合、
このような温度変化が、表示装置の異なる部分と不均一
なスイッチングとの間のコントラストの問題を招来して
いる。

【００１７】本発明は、上記の第１および第２波形が類
似する発熱効果を与えるために構成されている場合、画
素パターンに応じた発熱の差を著しく小さくすることが
できる。それゆえ、従来の２レベル行データ波形に第３
信号レベルを追加することによって、画素パターンに依
存する発熱効果を大幅に減少させることができる。

【００１８】上記第３信号レベルは、本発明の請求項
２、７および１１に記載のように、通常、データ波形の
第１および第２信号レベルの間のどこかに配置されるこ
とが好ましい。このようにすれば、第３信号レベルを第
１および第２信号レベルを越えた値に配置する場合に比
べて第３信号レベルの配置が容易になる。

【００１９】本発明の請求項３、８および１２に記載の
ように、上記第１および第２波形は上記第１および第２
信号レベルの大きさが等しい２極波形であり、上記第３
信号レベルはゼロボルトであることが好ましい。このよ
うな第１および第２波形を用いれば、第３信号レベルが
第１および第２信号レベルの中央値となるので、第１お
よび第２波形における第１信号レベル、第２信号レベル
および第３信号レベルの各部分の配分を容易に決定する
ことができる。

【００２０】上記請求項１ないし３に記載の液晶表示装
置、上記請求項６ないし８に記載の駆動回路および上記
請求項１０ないし１２に記載の駆動方法において、第３
信号レベルでの信号部分の期間は重要であり、本発明の
請求項４、９および１３に記載のように、上記第１およ
び第２波形のそれぞれにおける上記第３信号レベルの部
分が、最大で上記第１および上記第２波形のそれぞれの
期間の１／４であることが好ましい。

【００２１】一般に、この部分が長いほど画素パターン
に依存する発熱効果が小さくなる。しかしながら、その
部分を長くすると、装置のスイッチングの信頼性および
アドレス速度の少なくとも一方が低下するので、このよ
うな不都合を回避するためには、第３信号レベルの信号
部分がデータ波形の期間の1 ／４を越えないほうが好ま
しい。

【００２２】上記請求項１ないし４に記載の液晶表示装
置において、本発明の請求項５に記載のように、上記液
晶材料が強誘電性を示すことが好ましい。これによっ
て、強誘電性液晶表示装置での画素パターンに応じた発
熱の差を小さくすることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００２４】図１に示す強誘電性液晶表示装置（以降、
単に液晶表示装置と称する）１０は、透光性かつ絶縁性
を有する基板１２・２０を備えている。基板１２・２０
は、スペーサビーズ（図示せず）のような周知の手段が
介在されることによって間隔をおいて配置されている。
また、基板１２・２０の間には、液晶材料として強誘電
性液晶材料が充填されることによって液晶層１５が形成
されている。

【００２５】基板１２は、基板２０に面する表面上に透
明なインジウム錫酸化物からなる複数の行電極１６…
（図中、破線にて示す）を備えている。第２電極として
の行電極１６…は、互いに平行となるように配されると
ともに、基板１２の第１端と、行ドライバ１８に各行電
極１６が接続されるように設けられた電気的コネクタ１
４のある第２端との間に延びている。基板２０は、やは
り互いに平行に配され、基板１２上の行電極１６…と直
交する複数の透明なインジウム錫酸化物からなる複数の
列電極２２…を備えている。第１電極としての列電極２
２…は、基板２０の第１端から列ドライバ２６に各電極
が接続されるように設けられた電気的コネクタ２４のあ
る第２端との間に延びている。また、行電極１６…と列
電極２２…とが交差する点は、本液晶表示装置１０にお
ける画素を形成している。

【００２６】第１駆動手段としての列ドライバ２６およ
び第２駆動手段としての行ドライバ１８は、一般的に、
プログラムされたマイクロプロセッサまたは特殊用途向
けＩＣ（ＡＳＩＣ）を備えたコントローラ２８にともに
接続されている。他の電極構成としては、７セグメント
ディスプレイ、ｒ，θディスプレイなどが本液晶表示装
置１０に適用しうる。また、本液晶表示装置１０は、周
知の偏光手段および配向層（図示せず）を基板１２・２
０に備えている。

【００２７】基板１２上において、１本おきの行電極１
６…は、第２端側の同じ行ドライバ１８に接続され、そ
れ以外の１本おきの行電極１６…は、反対側の端（第１
端）の行ドライバ１８（図示せず）に接続されている。
一方、基板２０上において、１本おきの列電極２２…
は、第２端側の同じ列ドライバ２６に接続され、それ以
外の１本おきの列電極２２…は、反対側の端（第１端）
の列ドライバ２６（図示せず）に接続されている。

【００２８】続いて、本液晶表示装置１０の駆動の詳細
を以下に説明する。

【００２９】図２は、強誘電性液晶装置のτＶスイッチ
ング特性の典型例を示す。強誘電性液晶材料のいくつか
は、そのτＶ曲線において最小値をとる。この特性は、
前述のJOERS/Alvey 駆動法を含むいくつかの駆動法に有
用である。図２におけるグラフの領域ＦＳ（実線で示す
曲線より上の領域）には、画素が他の状態へ十分スイッ
チしうる、パルス電圧と時間の組み合わせが対応してい
る。グラフの領域ＮＳ（破線で示す曲線より下の領域）
には、画素が全くスイッチしない、パルス電圧と時間の
組み合わせが対応している。

【００３０】これらの２つの領域間の狭い帯状の領域
（図中、斜線で示す領域）は、スイッチを幾分生じさせ
るような電圧と時間の組み合わせが対応する部分的なス
イッチング領域を表しているが、この領域では画素の全
ての部分が他の状態へスイッチすることはない。曲線に
おいて極小値を有する強誘電性液晶材料のτＶ特性は、
一般に、主スイッチングパルスの前に前置パルスが与え
られることに影響を受ける。

【００３１】したがって、ストローブ波形および非スイ
ッチングデータ波形の組み合わせと、ストローブ波形お
よびスイッチングデータ波形の組み合わせとは、通常そ
れぞれに対応するτＶ曲線を有している。前者では、τ
とＶの組み合わせがその曲線より下の領域ＮＳ内に入ら
なければならず、後者では、τとＶの組み合わせがその
曲線より上の領域ＦＳ内に入らなければならない。加え
て、それぞれのデータ波形のいずれかが領域ＮＳ内に入
らなければならない。強誘電性ＬＣＤが特に感温性を示
し、装置として昇温するというような不都合を解消する
ために、τＶスイッチング曲線の位置を移動させること
が必要になる。

【００３２】強誘電性液晶材料の光学的な振る舞いは、
分子（またはそのダイレクタ）の配向による。図３は、
各種の駆動条件における強誘電性液晶分子のダイレクタ
の位置を示す。ラインＲＤは、製造時に液晶分子を配向
させるために基板表面に与えられるラビングの方向に対
応している。図３は、通常の視角に対応する液晶表示装
置１０に対し垂直方向に観察される分子の平面図を示し
ている。

【００３３】第１極性の直流電圧が装置に印加されると
き、分子は、十分高い電圧が印加される、破線によって
示される位置ＤＣを占める。逆極性で同じ直流電圧が装
置に印加されるとき、分子は反対位置ＤＣ′を占める。
装置に電圧が印加されないとき、ダイレクタは、以前に
ラインＲＤに対し同じ側にあるか否かに関わらず位置Ｏ
ＦＦあるいは位置ＯＦＦ′の一方または他方に落ちつ
く。

【００３４】２つのダイレクタの位置ＡＣおよびＡＣ′
は、データ信号が表示装置の行に連続的に与えられた
（ストローブ信号が与えられていないときでも）結果、
ダイレクタが占める、いわゆるＡＣスタビライズ位置で
ある。これらのＡＣスタビライズ位置は、表示のために
良好なコントラストを維持させるように、ダイレクタを
変化させるべく交互に切り替えられる角度を与えるの
で、重要である。

【００３５】図４に、本実施の形態の比較例として、従
来のＪ／Ａ(JOERS/Alvey) 駆動法と呼ばれる駆動法の一
例を示す。この図において、ストローブ電圧によって選
択された走査（列）電極上の画素に対して、データ電圧
Ｖａはスイッチングを与え、データ電圧Ｖｂは非スイッ
チングを与える。したがって、画素に印加される電圧の
角周波数は、画素パターンまたは画素の属する行に表示
される情報に基づいている。例えば、黒および白状態が
１つの行においてライン毎（列毎に）に交互に表示され
る場合、この行における画素に印加される電圧は図５
（ａ）に示すようになる。黒状態が１つの行の画素に表
示されるとき、この行における画素に印加される電圧は
図５（ｂ）に示すようになる。

【００３６】図５（ａ）および図５（ｂ）に示す印加電
圧の基本角周波数ωは、それぞれπ／l.a.t.および２π
／l.a.t.である。ここで、ラインアドレス時間を表すl.
a.t.は、各ライン（すなわち列）にストローブ信号（ス
トローブ電圧）が与えられる時間である。これは、画素
への印加電圧の角周波数が画素パターンに依存すること
を意味している。したがって、画素アレイ全体の電力消
費もまた画素パターンに依存する。これは、換言すれ
ば、画素パターンによってパネル領域全体で温度変化が
生じることになる。このため、τＶスイッチングの振る
舞いは、駆動マージンが減少する画素アレイ全体で変化
する。これは、異なる画素間に印加される電圧の変化が
減少し、表示装置の輝度およびコントラストを劣化させ
ることを意味している。

【００３７】図４と図５（ａ）および図５（ｂ）とか
ら、画素パターンによって画素への印加電圧の基本角周
波数ωがπ／l.a.t.から２π／l.a.t.に変化することが
容易に理解される。最小および最大の電力消費を与える
印加電圧の波形は、それぞれ図５（ａ）および図５
（ｂ）に示す波形である。

【００３８】図６は、１×１ｃｍ²の電極領域を有する
小型のＦＬＣ試験セルを用いた実験結果を示す。この図
は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す矩形波の電圧が
印加されたＦＬＣセルＡの表面の温度変化を示す。図５
（ａ）の波形に応じた曲線は白い正方形で表され、図５
（ｂ）の波形に応じた曲線は黒い正方形で表される。l.
a.t.は、１０μｓであり、印加電圧の振幅は１０Ｖであ
る。このセルのセルギャップは、約１．８μｍであり、
その間に強誘電性液晶材料ＳＣＥ８（メルク社製；メル
クハウス，イギリス，プール・現在、ホエシュト株式会
社；ドイツ，メイン河畔のフランクフルトから入手可
能）が充填されている。

【００３９】上記の曲線より、画素パターンがセルの表
面温度に影響を及ぼすことが容易に分かる。この小型の
試験セルにおいてさえ、画素パターンの相違による最大
の温度差は１．５℃より大きい。

【００４０】また、他の駆動法が提案されているが、こ
れらのほとんど全てが（強誘電性液晶セルの誘電破壊を
防ぐための）ラインアドレス時間内にＤＣバランスされ
たデータ電圧を用いている。したがって、電力消費の画
素パターン依存性は、ＦＬＣＤ、特に、大画面でセル間
隔の小さいＦＬＣＤの本質的な問題である。

【００４１】図７は、上記の問題を解決する駆動法の一
例を示す。これは、従来のＪ／Ａ駆動法に対応している
が、各データ電圧Ｖａ（第１波形）・Ｖｂ（第２波形）
は、極性の変化が生じるときにゼロ電圧の期間を有して
いる。その「極性変化」期間は、正から負、負から正、
正からゼロ、ゼロから正、負からゼロまたはゼロから負
に極性が変化することを意味している。データ電圧Ｖａ
・Ｖｂにおいて、パルス（第１および第２信号レベル）
の期間とゼロの電圧（第３信号レベル）の期間との比は
３：１である。この駆動法では、画素アレイによって消
費される電力が画素パターン上の小さい範囲に依存す
る。データ電圧Ｖａ・Ｖｂの発生については、図１１を
参照して後により詳しく説明する。

【００４２】図８（ａ）および図８（ｂ）は、図７に示
す駆動法を用いた場合の駆動中の画素への印加電圧の例
を示す。図８（ａ）および図８（ｂ）は、従来のＪ／Ａ
駆動法のための図５（ａ）および図５（ｂ）に示す波形
にそれぞれ対応する印加電圧の最低周波数および最高周
波数を与える場合を示している。

【００４３】図９は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示
す波形が与えられた上記の小型の試験セルの温度変化を
示している。図９は、従来のＪ／Ａ駆動法を適用した場
合の試験セルの温度変化を示す図６に対応しており、図
８（ａ）の波形に応じた曲線は白い菱形で表され、図８
（ｂ）の波形に応じた曲線は黒い菱形で表される。画素
パターンによる両特性の最大の温度差は、およそ１．５
℃である従来のＪ／Ａ駆動法の温度差より小さい約０．
２℃である。

【００４４】本発明は、ビデオレートＦＬＣＤのような
大画面を可能にする。各データ電圧が正から負に極性を
変化するときまたは負から正（正および負はゼロを含
む）に変化するときにゼロ電圧となる期間を有する上記
の駆動波形を用いれば、パネルにおける電力消費の変化
を大幅に減少させることができる。したがって、パネル
全体のマルチプレックスオペレーティング領域が増加す
るように、パネルにおける温度の不均一が減少する。換
言すれば、画素パターン依存性発熱効果によって生じて
いた駆動マージンの劣化が少なくなる。オペレーティン
グ領域は、スイッチング曲線と非スイッチング曲線との
間に特定される駆動条件の範囲であるが、その詳細につ
いては図１０を参照して次に説明する。

【００４５】図１０は、本発明に属する駆動法の１つの
オペレーティング領域を示す。ここでは、１．８μｍの
セル厚で本願出願人によって提供される強誘電性液晶材
料ＦＬＣ１を含むＦＬＣセルＢを用いた。５．７７Ｖ_op
の振幅の図７に示すタイプのデータ電圧を３スロットの
ストローブ電圧と組み合わせて用いた。このストローブ
電圧は、隣接する列に重複して印加されるような（英国
特許番号２２６２８３１号参照）Ｖ_sの２つのスロット
が後に続くゼロ電圧の第１スロットを含んでいる。

【００４６】図１０において、白い正方形で表される第
１曲線は、ある画素を黒から白にスイッチするときに、
その画素が全領域で白にスイッチするための駆動条件
（l.a.t.とＶｓの組み合わせ）を表している。第１曲線
より上の領域に属する駆動条件を用いたときの印加電圧
の波形がその画素を１００％黒から白に変えることがで
きる。

【００４７】黒い正方形で表される第２曲線は、ある画
素を黒のままにするときに、その画素が全領域で黒（非
スイッチング）であるための駆動条件を表している。こ
の第２曲線より下の領域に属する駆動条件を用いたとき
の印加電圧の波形がその画素を黒に維持することができ
る。

【００４８】表示を行うために液晶装置を駆動する際、
上記の両駆動条件を組み合わせる必要がある。したがっ
て、この場合、第１曲線より上の領域と第２曲線より下
の領域に共通する領域から駆動条件が選ばれる。この共
通の領域がオペレーティング領域と呼ばれる。それゆ
え、新しいタイプの上記のデータ波形は、このようなオ
ペレーティング領域を満足することが明らかである。

【００４９】ところで、前記の液晶材料ＦＬＣ１は、次
のような特性を備えている。傾斜したキラルスメクチック相、例えばスメクチック
Ｃ相（Ｓｃ^*）を示す。スイッチング時間−電圧特性に極小値を持つ。自発分極が２０nC/cm²より小さい（一般的には１０nC
/cm²より小さい）。正の誘電二軸性を有する。

【００５０】ＦＬＣセルＢには、ＦＬＣ１以外の液晶材
料、例えば、前述の強誘電性液晶材料ＳＣＥ８を用いて
もよい。

【００５１】図１１に、本実施の形態で用いるデータ信
号を生成するための行ドライバ１８の具体例を示す。ク
ロック／カウンタ３０は、バスＢ１を介してＲＯＭ(Rea
d Only Memory)３２にアドレス信号を与える。ＲＯＭ３
２は、コントローラ２８（図１参照）に接続される端子
Ｔ１からの信号が与えられる。また、ＲＯＭ３２は、１
本の行電極１６（図１参照）に信号を与えるデジタル／
アナログ変換器（Ｄ／Ａ）３４にバスＢ２を介してデー
タ信号を供給する。端子Ｔ１への入力は、クロック／カ
ウンタ３０の制御下にあるＲＯＭ３２によって次のいず
れかのデータＤ１またはＤ２をデータ信号を生成するた
めにＤ／Ａ３４に供給する。

【００５２】Ｄ１：0,0,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,0,0,
+1,+1,+1,+1,+1,+1,+1,+1 Ｄ２：0,0,+1,+1,+1,+1,+1,+1,+1,+1,0,0,-1,-1,-1,-1,
-1,-1,-1,-1 クロック／カウンタ３０からＲＯＭ３２に供給されるク
ロック信号のクロックレートは、データ波形におけるよ
り大きな分解能を与えるために増加することが可能であ
る。また、ＲＯＭ３２は、データ配置毎に３つの状態よ
り多い状態を備えることも可能である。

【００５３】なお、本発明のデータ信号を発生するため
の構成は、上記の構成に限定されないのは勿論である。

【００５４】また、本発明では、前記の２つのデータ波
形に設けられるゼロ電圧の部分（第３信号レベルの部
分）が、図８（ａ）および図８（ｂ）に示す箇所に限定
されることはない。第３信号レベルの部分は、電力発生
レベルの極端な差を導くようなデータ信号の組み合わせ
の間で生じる発熱効果の差をさらに減少させるために丁
度よくバランスされたデータ信号を提供するように、２
つのデータ波形において、最適な位置に設けられる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の液晶表示装置は、第２駆動手段が、複数の第１波形を
含む信号と交互に連続する第１および第２波形を含む信
号との間で画素における発熱の差を制限するように、第
１および第２信号レベルと異なる第３信号レベルの部分
を少なくとも１つ含む上記第１波形および上記第２波形
を発生するように構成されている。

【００５６】これにより、画素パターン（表示パター
ン）に応じた発熱の差を著しく小さくすることができ
る。それゆえ、既知の２レベル行データ波形への第３信
号レベルの追加により、画素パターンに依存する発熱効
果を大幅に減少することができる。したがって、画素パ
ターンに関わらず、表示画面全体で表示品位を安定させ
ることができるという効果を奏する。

【００５７】本発明の請求項２に記載の液晶表示装置
は、上記請求項１に記載の液晶表示装置における上記第
１および第２波形の上記第３信号レベルが、上記第１お
よび第２信号レベルの間であるように構成されているの
で、第３信号レベルの配置が容易になり、第２信号を容
易に設定することができるという効果を奏する。

【００５８】本発明の請求項３に記載の液晶表示装置
は、上記請求項２に記載の液晶表示装置における上記第
１および第２波形が上記第１および第２信号レベルの大
きさを等しくする２極波形であり、上記第３信号レベル
はゼロボルトであるように構成されているので、第３信
号レベルが第１および第２信号レベルの中央値になるこ
とによって、第１および第２波形における第１信号レベ
ル、第２信号レベルおよび第３信号レベルの各部分の配
分を容易に決定することができる。したがって、第２信
号をより容易に設定することができるという効果を奏す
る。

【００５９】本発明の請求項４に記載の液晶表示装置
は、上記請求項１ないし３に記載の液晶表示装置におけ
る上記第１および第２波形の上記第３信号レベルの部分
が最大で上記第１および上記第２波形のそれぞれの期間
の１／４であるように構成されているので、スイッチン
グの信頼性およびアドレス速度の少なくとも一方を低下
させずに、画素パターンに依存する発熱効果を小さくす
ることができる。したがって、高性能かつ温度特性の改
善された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。

【００６０】本発明の請求項５に記載の液晶表示装置
は、上記請求項１ないし４に記載の液晶表示装置におけ
る上記液晶材料が強誘電性を示すように構成されている
ので、温度に対する感能性の高い強誘電性液晶材料を用
いた表示装置での表示品位を向上させることができると
いう効果を奏する。

【００６１】本発明の請求項６に記載の液晶表示装置の
駆動回路は、複数の第１波形を含む信号と交互に連続す
る第１および第２波形を含む信号との間で画素における
発熱の差を制限するように、上記第１および第２信号レ
ベルと異なる第３信号レベルの部分を少なくとも１つ含
む上記第１波形および上記第２波形を発生する構成であ
るので、請求項１の液晶表示装置と同様、画素パターン
に関わらず、表示画面全体で表示品位を安定させること
ができるという効果を奏する。

【００６２】本発明の請求項７に記載の液晶表示装置の
駆動回路は、上記請求項６に記載の駆動回路における上
記第１および第２波形の上記第３信号レベルが、上記第
１および第２信号レベルの間であるように構成されてい
るので、請求項２の液晶表示装置と同様、第３信号レベ
ルの配置が容易になり、第２信号を容易に設定すること
ができるという効果を奏する。

【００６３】本発明の請求項８に記載の液晶表示装置の
駆動回路は、上記請求項７に記載の駆動回路における上
記第１および第２波形が上記第１および第２信号レベル
の大きさを等しくする２極波形であり、上記第３信号レ
ベルはゼロボルトであるように構成されているので、請
求項３の液晶表示装置と同様、第２信号をより容易に設
定することができるという効果を奏する。

【００６４】本発明の請求項９に記載の液晶表示装置の
駆動回路は、上記請求項６ないし８に記載の駆動回路に
おいて、上記第１および第２波形のそれぞれの上記第３
信号レベルの部分が最大で上記第１および上記第２波形
のそれぞれの期間の１／４であるように構成されている
ので、請求項４の液晶表示装置と同様、高性能かつ温度
特性の改善された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。

【００６５】本発明の請求項１０に記載の液晶表示装置
の駆動方法は、複数の第１波形を含む信号と交互に連続
する第１および第２波形を含む信号との間で画素におけ
る発熱の差を制限するように、第１および第２信号レベ
ルと異なる第３信号レベルの部分を少なくとも１つ含む
上記第１波形および上記第２波形を用いるので、請求項
１の液晶表示装置と同様、画素パターンに関わらず、表
示画面全体で表示品位を安定させることができるという
効果を奏する。

【００６６】本発明の請求項１１に記載の液晶表示装置
の駆動方法は、上記請求項１０に記載の駆動方法におけ
る上記第１および第２波形の上記第３信号レベルを、上
記第１および第２信号レベルの間であるように設定する
ので、請求項２の液晶表示装置と同様、第３信号レベル
の配置が容易になり、第２信号を容易に設定することが
できるという効果を奏する。

【００６７】本発明の請求項１２に記載の液晶表示装置
の駆動方法は、上記請求項１１に記載の駆動方法におい
て、上記第１および第２信号レベルの大きさを等しくし
た２極波形の上記第１および第２波形を用い、上記第３
信号レベルをゼロボルトに設定するので、請求項３の液
晶表示装置と同様、第２信号をより容易に設定すること
ができるという効果を奏する。

【００６８】本発明の請求項１３に記載の液晶表示装置
の駆動方法は、上記請求項１０ないし１２に記載の駆動
方法において、上記第１および第２波形のそれぞれの上
記第３信号レベルの部分を最大で上記第１および上記第
２波形のそれぞれの期間の１／４に設定するので、請求
項４の液晶表示装置と同様、高性能かつ温度特性の改善
された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】本発明の一実施の形態の液晶表示装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】強誘電性液晶表示装置の典型的なτＶスイッチ
ング特性を示すグラフである。

【図３】上記強誘電性液晶表示装置における強誘電性液
晶分子のダイレクタにおけるＡＣスタビライズ効果を示
す説明図である。

【図４】本発明の一実施の形態の比較例として挙げた、
強誘電性液晶表示装置のための従来のデータ電圧、スト
ローブ電圧および液晶印加電圧を示す波形図である。

【図５】図４の波形を用いた液晶表示装置の行電極に与
えられる２つの電圧を示す波形図である。

【図６】図４および図５の波形を用いて強誘電性液晶表
示装置を駆動するときの温度依存性を示すグラフであ
る。

【図７】本発明の一実施の形態に係るマルチプレックス
駆動法の１つのデータ電圧、ストローブ電圧および液晶
印加電圧を示す波形図である。

【図８】図７の波形を用いた図１の液晶表示装置の行電
極に与えられる２つの電圧波形を示す波形図である。

【図９】図７および図８の波形を用いて図１の液晶表示
装置を駆動するときの温度依存性を示すグラフである。

【図１０】図１の液晶表示装置におけるτＶスイッチン
グ特性を示すグラフである。

【図１１】図１の液晶表示装置における行ドライバの一
部の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２基板１６行電極（第２電極）１８行ドライバ（第２駆動手段）２０基板２２列電極（第１電極）２６列ドライバ（第１駆動手段）２８コントローラＶａデータ電圧（第１波形）Ｖｂデータ電圧（第２波形）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国ＴＨＥＳＥＣＲＥＴＡＲＹＯＦＳＴＡＴＥＦＯＲＤＥＦＥＮＣＥＩＮＨＥＲＢＲＩＴＡＮＮＩＣＭＡＪＥＳＴＹ’ＳＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴＯＦＴＨＥＵＮＥＴＥＤＫＩＮＧＤＯＭＯＦＧＲＥＡＴＢＲＩＴＡＩＮＡＮＤＮＯＲＴＨＥＲＮＩＲＥＬＡＮＤイギリス国ハンプシャージーユー14 ０エルエックスファーンボローアイヴェリーロード（番地なし）ディフェンスエヴァリュエイションアンドリサーチエージェンシー (72)発明者マイケルジョンタウラーイギリス国，オックスフォードオー・エックス・２９・エー・エル，ボトリー, ザ・ガース 20 (72)発明者田川晶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

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの基板と、これらの基板の間に液晶材
料が充填されて形成される液晶層と、上記基板のそれぞ
れに形成されて複数の画素を特定する第１および第２電
極と、上記複数の第１電極に第１信号を順次与える第１
駆動手段と、上記各第２電極に第１および第２信号レベ
ルを各々有する第１波形および第２波形の少なくとも１
つをそれぞれに含む複数の第２信号を与える第２駆動手
段とを備えた液晶表示装置であって、上記第２駆動手段は、複数の第１波形を含む信号と交互
に連続する第１および第２波形を含む信号との間で画素
における発熱の差を制限するように、上記第１および第
２信号レベルと異なる第３信号レベルの部分を少なくと
も１つ含む上記第１波形および上記第２波形を発生する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記第１および第２波形における上記第３
信号レベルは、上記第１および第２信号レベルの間であ
ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記第１および第２波形は上記第１および
第２信号レベルの大きさが等しい２極波形であり、上記
第３信号レベルはゼロボルトであることを特徴とする請
求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記第１および第２波形における上記第３
信号レベルの部分は、最大で上記第１および上記第２波
形のそれぞれの期間の１／４であることを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】上記液晶材料が強誘電性を示すことを特徴
とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液晶表示装
置。
【請求項６】２つの基板と、これらの基板の間に液晶材
料充填されて形成される液晶層と、複数の画素を特定す
る第１および第２電極とを備え、上記基板のそれぞれに
形成されて上記複数の第１電極に第１信号を順次与える
液晶表示装置に設けられ、上記各第２電極に第１および
第２信号レベルを各々有する第１波形および第２波形の
少なくとも１つをそれぞれに含む複数の第２信号を与え
る駆動回路であって、複数の第１波形を含む信号と交互に連続する第１および
第２波形を含む信号との間で画素における発熱の差を制
限するように、上記第１および第２信号レベルと異なる
第３信号レベルの部分を少なくとも１つ含む上記第１波
形および上記第２波形を発生することを特徴とする液晶
表示装置の駆動回路。
【請求項７】上記第１および第２波形における上記第３
信号レベルは、上記第１および第２信号レベルの間であ
ることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の駆
動回路。
【請求項８】上記第１および第２波形は上記第１および
第２信号レベルの大きさが等しい２極波形であり、上記
第３信号レベルはゼロボルトであることを特徴とする請
求項７に記載の液晶表示装置の駆動回路。
【請求項９】上記第１および第２波形における上記第３
信号レベルの部分は、最大で上記第１および上記第２波
形のそれぞれの期間の１／４であることを特徴とする請
求項６ないし８のいずれかに記載の液晶表示装置の駆動
回路。
【請求項１０】２つの基板と、これらの基板の間に液晶
材料が充填されて形成される液晶層と、上記基板のそれ
ぞれに形成されて複数の画素を特定する第１および第２
電極とを備えた液晶表示装置において、上記複数の第１
電極に第１信号を順次与え、上記各第２電極に第１およ
び第２信号レベルを各々有する第１波形および第２波形
の少なくとも１つをそれぞれに含む複数の第２信号を与
える駆動方法であって、複数の第１波形を含む信号と交互に連続する第１および
第２波形を含む信号との間で画素における発熱の差を制
限するように、上記第１および第２信号レベルと異なる
第３信号レベルの部分を少なくとも１つ含む上記第１波
形および上記第２波形を用いることを特徴とする液晶表
示装置の駆動方法。
【請求項１１】上記第１および第２波形における上記第
３信号レベルを、上記第１および第２信号レベルの間に
設定することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示
装置の駆動方法。
【請求項１２】上記第１および第２信号レベルの大きさ
を等しくした２極波形の上記第１および第２波形を用
い、上記第３信号レベルをゼロボルトに設定することを
特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方
法。
【請求項１３】上記第１および第２波形における上記第
３信号レベルの部分を、最大で上記第１および上記第２
波形のそれぞれの期間の１／４に設定することを特徴と
する請求項１０ないし１２のいずれかに記載の液晶表示
装置の駆動方法。