JPH04204628A - 液晶表示装置 - 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】 〔概要〕 相転移型液晶パネルを駆動する液晶表示装置に関し、 動画や中間調を表示することを目的とし、複数の相転移
型液晶か夫々画素セルとして規則的に配列された液晶デ
ィスプレイパネルにより表示を行なう液晶表示装置にお
いて、前記複数の相転移型液晶のうち、表示データの書
込みラインに対して該液晶か透明状態から散乱状態に到
る応答時間以上の時間先行するライン上の各液晶に対し
て夫々散乱状態とする初期化を行なう初期化手段と、該
初期化手段により既に初期化されている表示データの書
込みラインの各液晶に対して表示階調に応じたレベルの
駆動電圧を印加して書込みを行なった後保持する書込み
及び保持手段とを有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は液晶表示装置に係り、特に相転移型液晶パネル
を駆動する液晶表示装置に関する。

相転移型液晶表示装置はコレステリック相の光散乱状態
とネマティック相の光透過状態の二つの状態をもって表
示を行なう。その駆動方法はツイストネマティック型液
晶のような累積応答を利用したリフレッシュ駆動方式と
異なり、画面内の全セルを一斉に初期化した後に線順次
に書込みを行ない、ｌフレーム分の選択走査で書込みを
完了する。その後、全セル共通に維持電圧を印加するこ
とにより、前記二つの表示状態を保持し、表示を行なう
。そのため、相転移型液晶表示装置は表示ライン数か増
えてもコントラストの低下かない大容量表示か可能であ
り、また光散乱を利用しているため、他の液晶と異なり
偏光板かなくても表示か見えるという特徴がある。

このため、この相転移型液晶を用いたドツトマトリクス
型液晶デイスプレィ（ＬＣＤ）などの液晶表示装置では
、光源の光利用率か極めて高く明るい表示か可能なため
に、投写型ＬＣＤとして実用化されている。

かかる相転移型液晶表示装置では、一画面の書込みに長
時間を要するため、動画表示が困難であり、動画表示が
望まれている。

〔従来の技術〕

第６図は従来の液晶表示装置の一例の構成図を示す。同
図中、ｌは単純マトリクス液晶パネルで、相転移型液晶
セルかマトリクス状（水平方向にＹ１〜Ｙｆｉｌ　垂直
方向にＸ、〜Ｘ、）に配列表示されている。また、２は
走査ドライバ、３はデータドライバで、夫々水平方向（
ライン方向）、垂直方向の各液晶セルを駆動する。４は
制御回路で、走査ドライバ２及びデータドライバ３を夫
々制御し、液晶パネルＩに所望の画像を表示させる。

次に、この液晶パネル１を構成する複数の相転移型液晶
セルの動作について説明する。まず、初期化か行なわれ
る。すなわち、この初期化は画面内のセルのすべてに共
通に第７図に示す如く波高値２Ｖｄ（たたし、Ｖｄはヒ
ステリシスの中心電圧）で例えば周期４ｍｓのパルスを
ｌＯ周期繰り返し印加し、第８図にＨて示す如き透明状
態とする。

次に書込み動作を行なう。この書込みは黒を書込むセル
にはＯＶを印加し、第８図にＦ。で示す如く白濁化した
状態とし、白を書込むセルについては波高値２Ｖｄのパ
ルスを印加して前の透明状態を保持する。これを全走査
ラインに繰り返し、書込みを完了する。書込み時間は液
晶の相転移時間（Ｈ−Ｆ、）で決まる。なお、選択後液
晶セルは第７図に示す如＜Ｖｄか非選択電圧として印加
されるため、白濁化したセルは第８図にＦて示す状態に
遷移しており、また透明セルは第８図にＨ″で示す状態
に遷移している。

次にメモリ駆動が行なわれる。これは第７図に示すよう
に、すべてのセルに走査ドライバ２がらＶｄを印加し、
表示を維持する。

このように、従来の液晶表示装置では、第９図に示す如
く、初期化ａ、書込みす、及びメモリ駆動Ｃの状態を繰
り返し、一画面の表示を行なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記の従来の液晶表示装置では、書込み時間
としてライン当り数ｍｓの時間が必要であるため、４０
０ライン程度の画面を表示しようとすると、１秒以上の
時間がかかり、そのため動きの早い動画像の表示か不可
能であった。また、従来装置ではヒステリシス特性を利
用したメモリ駆動を行なっているので、中間調を表示す
ることもできなかった。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、動画や中間調
を表示し得る液晶表示装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図を示す。同図中、１１は複
数の相転移型液晶が夫々画素セルとして規則的に配列さ
れた液晶ディスプレイパネルである。１２は初期化手段
で、書込みラインに対して上記液晶が透明状態から散乱
状態に到る応答時間以上の時間先行するライン上の各液
晶に対して夫々散乱状態とする初期化を行なう。Ｉ３は
書込み及び保持手段で、既に初期化されている表示デー
タの書込みラインの各液晶に対して表示階調に応じたレ
ベルの駆動電圧を印加して書込みを行なった後保持する
。

〔作用〕

相転移型液晶は一般に、電圧−透過率特性かヒステリシ
ス特性を有し、第２図に■で示す如くその印加電圧（セ
ル電圧）か光の散乱状態とする印加電圧ｖ０から増加さ
せていくときの透過率の変化は累積応答で、十数ｍｓか
ら数十ｍｓの応答時間必要とする。これに対し、２Ｖｄ
等、相転移型液晶を十分に透明状態とする印加電圧（セ
ル電圧）から電圧を下降させていき液晶を散乱状態とす
るＶｏに到るときの透過率は第２図に■で示す如く瞬時
値応答で、数ｍｓの極めて短い応答時間で変化する。

本発明はかかる電圧−透過率特性のヒステリシス特性に
着目し、前記初期化手段Ｉ２により上記瞬時値応答時間
相当分の走査ライン数分だけ、表示データ書込みライン
に先行して、液晶を散乱状態、すなわち黒にする初期化
を１ラインずつ移動させて行ない、前記書込みが保持手
段１３により充分初期化のできたラインから表示データ
を累積応答による特性を用いて順次書込んだ後保持する
。

従って、本発明では１ラインずつ表示データの書込みが
できると共に、書込まれる表示データは電圧−透過率特
性の任意の位置のデータとすることができる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、２
１はアクティブマトリクス液晶パネル（第１図の液晶デ
ィスプレイパネル１１に相当）で、相転移型液晶が画素
セルとして垂直方向にｎ個、水平方向にｍ個、マトリク
ス状に配列されており、かつ、上記相転移型液晶（画素
セル）の各々はスイッチングトランジスタとしての薄膜
トランジスタ（Ｔ　Ｆ　Ｔ　：　Ｔｈ１ｎ　Ｆｉｌｍ　
Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）２３のソースに接続されている
。第３図中、２２ｊノは上記マトリクス状に配列された
複数の画素セルのうち１行１列の画素セル、２３」ｌは
この画素セル２３ｊＡに接続されたＴＰＴ２３を示す。

制御信号発生回路２４は、垂直同期信号Ｖｓと第４図（
Ａ）に示す水平同期信号Ｈｓとが入力され、これらに同
期した第４図（Ｂ）に示す如き制御信号Ｃｄｉを発生す
る。この制御信号Ｃｄｉは一水平走査期ｒ／！ＩＰｊＩ
期の方形波で、ハイレベルの期間は表示データ期間とし
、ローレベルの期間は初期化データ期間とする。

データドライバ２５はアクティブマトリクス液晶パネル
２１に表示データ又は初期化電圧を印加する回路で、制
御端子Ｉｄに入力される上記制御信号Ｃｄｉに応じて切
換わるｍ個のスイッチ２５」（第３図の２５１１は１番
目のスイッチ２５１を示す）と、ｍ個の出力アンプ２５
２（第３図の２５２１は１番目の出力アンプ２５２を示
す）とを有している。ｍ個の出力アンプ２５２の出力端
はＤｌ等のデータ線を介してアクティブマトリクス液晶
パネル２１のｍ列の相転移型液晶群（画素セル群）のＴ
ＰＴのドレインに接続されている。ｍ個のスイッチ２５
１は初期化の際に必要な電圧Ｖｉ　と表示データ電圧Ｖ
ｄａの一方を選択出力する。

走査ドライバ２６はレジスタＲｉ及びＲｓ　と、レジス
タＲ１及びＲｓの一方の出力を選択するスイッチ２６１
．〜２６１ｎ　と、スイッチ２６１１〜２６１　、の出
力を増幅して出力する出力アンプ２６２、〜２６２　、
、と制御端子ＩＳとを存する。レジスタＲｉには制御信
号発生回路２４からの初期化ライン選択信号Ｈｉが書込
まれ、かつ、ｌ水平走査期間毎にシフトされ、レジスタ
Ｒｓには制御信号発生回路２４からの表示ライン選択信
号か書込まれ、かつ、１水平走査期間毎にシフトされる
。

スイッチ２６１．〜２６】。は制御端子Ｉｓに入力され
る前記制御信号Ｃｄｉに応じて切換わり、レジスタＲｉ
からの初期化ライン選択信号とレジスタＲｓからの表示
ライン選択信号の一方を選択する。

また、出力アンブ２６２．〜２６２ｏの各出力端はライ
ン８１〜Ｓ０の信号線を介してアクティブマトリクス液
晶パネル２１の１行〜ｎ行の各ＴＦＴ２３のゲートに接
続されている。上記のデータドライバ２５と走査ドライ
バ２６が前記初期化手段１２及び書込み及び保持手段１
３を構成している。

次に本実施例の動作について、アクティブマトリクス液
晶パネル２１の３行１列の画素セル２２ｊｌを例にとっ
て説明する。データドライバ２５は入力制御信号Ｃｄｉ
のハイレベル期間は表示データ電圧Ｖｄａを出力し、Ｃ
ｄｉのローレベル期間は初期化電圧Ｖｉをデータ線ＤＩ
へ出力する。第４図（Ｃ）はこのデータ線ＤＩへ送出さ
れた電圧て、初期化電圧Ｖｉは画素セル２２ｊｌを散乱
状態とする低電圧で一定値であり、一方、表示データ電
圧Ｖｄａは表示階調に応してレベルか変化する電圧であ
る。

走査ドライバ２６はラインＳｊの表示データ期間にこの
ラインＳｊかアクティブになる信号（第４図（Ｄ）に示
す）を出力し、ＴＰＴ２３ｊ　Ａをオンとする。これに
より、ＴＰＴ２３ｊ　ｌのオン期間ではデータ線Ｄ７を
介して入力される表示データ電圧ＶｄａがＴＦＴ２３ｊ
　ｌのドレイン、ソースを通して画素セル２２ｊ１に印
加される。

これにより、画素セル２２ｊｊ７は電圧Ｖｄａに応じて
階調の表示を行なう。

ＴＦＴ２３ｊ　１かオンとされるラインＳｊの表示デー
タ期間の次の初期化データ期間では、走査ドライバ２６
はラインＳｋがアクティブになる信号（第４図（Ｇ）に
示す）を出力して、このラインＳｋ上の各ＴＰＴをオン
として、そのオンのＴＰＴのドレイン、ソースを通して
初期化電圧Ｖｉを画素セルに印加させ、それらの画素セ
ルに黒を書込む初期化を行なう。なお、ラインＳｋはラ
インＳｊに比し、前記瞬時値応答時間相当分光の走査ラ
インである。また、この初期化データ期間以降、次にラ
インＳｊの初期化か行なわれるまでは、ＴＦＴ２３ｊｆ
ｆｉはオフてあり、これにより、画素セル２２ｊｌに電
圧Ｖｄａによる充電電荷か保持される。　次の一水平走
査期間では走査ドライバ２６は前半の表示データ期間て
はラインＳ　Ｉ　＋　１をアクティブにする信号（第４
図（Ｅ）に示す）を出力した後、後半の初期化データ期
間でラインＳｋ＋＋をアクティブにする信号（第４図（
Ｈ）に示す）を出力し、更に次の一水平走査期間の前半
の表示データ期間ではラインＳＪ＋２をアクティブにす
る信号（第４図（Ｆ）に示す）を出力する。なお、第４
図では説明を簡単にするために、セル印加電圧は一方の
電圧極性の場合だけについて説明している。以下、上記
と同様の動作か繰り返され、表示データは１ラインずつ
順次に書込まれ、かつ、それに先行したラインの画素セ
ルの初期化も１ラインずつ順次に行なわれる。

上記の本実施例の動作を表示態様と共に説明するに、例
えば第５図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、表示ラインか
ｎラインあるものとすると、まず−水平走査期間の前半
の表示データ期間で第５図（Ａ）に示す如く第１ライン
（ここではｊ＝１）の書込みが行なわれる。この時点て
は既に第２ラインから第（ｋ−１）ラインまでは初期化
により黒く表示されている。なお、第にラインから第ｎ
ラインには、１フレーム前の表示データか表示されてい
る。

次に上記−水平走査期間の後半の初期データ期間で第５
図（Ｂ）に示す如く、第にラインの初期化が行なわれ、
第にラインの各画素セルはすべて散乱状態とされ、黒か
表示される。

次の一水平走査期間の前半の表示データ期間では、第５
図（Ｃ）に示す如く、既に初期化されている第２ライン
の各画素セルに表示データか書込まれる。

以下、上記と同様の動作か繰り返される。

ここで、Ｈ８とＶ、とはかならずしも現行テレビの周期
に限るものではない。

本実施例によれば、１ライン毎に次々に表示データか書
き替えられていくので、動画の表示かできる。また、累
積応答の任意のレベルの電圧を表示データとして印加で
きるため、中間調の表示かできる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、１ラインずつ表示データ
を書込むことができると共に、書込まれる表示データを
液晶の電圧−透過率特性の任意の位置のデータとするこ
とができるため、相転移型液晶の特徴である偏光板か要
らず表示が明るいという利点を損うことなく、動画表示
と中間調表示を夫々行なうことかでき、表示品質の向上
に寄与するところ大である等の特長を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の作用説明図、 第３図は本発明の一実施例の構成図、 第４図は第３図の動作説明用信号波形図、第５図は第３
図の表示動作説明図、 第６図は従来の一例の構成図、 第７図は第６図の動作説明用タイムチャート、第８図は
従来装置の駆動原理図、 第９図は従来装置の駆動手順説明図である。 図において、 １１は液晶ディスプレイパネル、 １２は初期化手段、 １３は書込み及び保持手段、 ２１はアクティブマトリクス液晶パネル、２４は制御信
号発生回路、 ２５はデータドライバ、 ２６は走査ドライバ を示す。 本発明の原理構成図 １１図 本発明の作用説明図 第２図 （Ａ）！ライン目の書込み 第３図の表示動作説明図 第５図 従来の一例の構成図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の相転移型液晶が夫々画素セルとして規則的
   に配列された液晶ディスプレイパネル（１１）により表
   示を行なう液晶表示装置において、 前記複数の相転移型液晶のうち、表示データの書込みラ
   インに対して該液晶が透明状態から散乱状態に到る応答
   時間以上の時間先行するライン上の各液晶に対して夫々
   散乱状態とする初期化を行なう初期化手段（１２）と、 該初期化手段（１２）により既に初期化されている表示
   データの書込みラインの各液晶に対して表示階調に応じ
   たレベルの駆動電圧を印加して書込みを行なった後保持
   する書込み及び保持手段（１３）と を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）前記液晶ディスプレイパネル（１１）は、前記複
   数の相転移型液晶の夫々に１対１に対応して接続された
   複数のスイッチングトランジスタ（２３）を有し、 前記初期化手段（１２）は、該複数のスイッチングトラ
   ンジスタ（２３）のうち初期化されるべきライン上の各
   液晶に接続された前記スイッチングトランジスタに対し
   て１水平走査期間内の第１の所定期間オンとして、初期
   化用電圧を該オンとされたスイッチングトランジスタを
   通して該初期化されるべきライン上の各液晶に印加する
   手段であり、 前記書込み及び保持手段（１３）は該複数のスイッチン
   グトランジスタ（２３）のうち前記表示データの書込み
   ラインの各液晶に接続されたスイッチングトランジスタ
   に対して１水平走査期間内の第２の所定期間のみオンと
   した後オフとして、該表示データを該オンとされたスイ
   ッチングトランジスタを通して該書込みライン上の各液
   晶に駆動電圧として印加する手段であることを特徴とす
   る請求項１記載の液晶表示装置。
3. （３）前記複数のスイッチングトランジスタ（２３）に
   印加される前記初期化用電圧と前記表示データは、夫々
   １水平走査期間内で前記第１及び第２の所定期間ずつ時
   系列的に合成されてなることを特徴とする請求項２記載
   の液晶表示装置。