(57)【要約】【課題】データドライバから広範囲の出力電圧を得ることができ、高電圧動作モードの液晶材料を使用しても十分な輝度を有する表示を実現できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】データドライバ用基準電圧発生回路３４において、フレーム毎にデータドライバ３２用の基準電圧を変動させる。最高電圧が１６（Ｖ）であるデータドライバ３２に対して、奇数フレーム時にはａ（Ｖ）、偶数フレーム時には（１６−ａ）（Ｖ）と交互に基準電圧を変動する。【選択図】　　　　図１
2004020853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通電極を設けた一方の基板と画素電極を設けた他方の基板との間に液晶物質が封入されており、前記共通電極及び画素電極間に、基準電圧に基づきフレーム画像に対応してデータドライバで生成された電圧が印加される液晶パネルをフレーム反転駆動させて画像表示を行う液晶表示装置において、前記データドライバに供給される電圧の最大値及び最小値を固定したまま、前記基準電圧をフレーム毎に変動させる変動手段を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記変動手段は、第１の電圧を発生する第１回路と、第２の電圧を発生する第２回路と、前記第１回路及び第２回路からの出力をフレーム毎に切り替える切替回路とを有する請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、自発分極を有する強誘電性液晶材料または反強誘電性液晶材料を用いたアクティブ駆動型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のいわゆるオフィスオートメーション（ＯＡ：Ｏｆｆｉｃｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）の進展に伴って、ワードプロセッサ，パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等に代表されるＯＡ機器が広く使用されている。更にこのようなＯＡ機器の普及によって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型のＯＡ機器の需要が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されるようになっている。そのような目的を達成するための手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみならず、バッテリ駆動される携帯型のＯＡ機器の低消費電力化のためには必要不可欠な技術である。更に、近年では、ＰＤＡ等の小型の携帯型ＯＡ機器にあっても、写真データ，地図データを含めたマルチメディアの表示が望まれている。
【０００３】
ＰＤＡの画面サイズは４インチ程度であり、画素数は数万画素である。従って、写真データ，地図データのような多くのデータ量を必要とする画像を表示する場合に、容量不足によって粗悪な表示しか行えないことが多い。そこで、表示サイズを変えることなく、表示容量を増加させて高精細化を図る必要がある。
【０００４】
本発明者等は、高精細化を実現するために、印加電圧に対する応答速度が高速な強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を液晶素子として使用し、同一画素を３原色で時分割発光させることによってカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置を開発している。このような液晶表示装置は、数百〜数μｓオーダの高速応答が可能な強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を用いた液晶パネルと、赤，緑，青色光が時分割で発光可能なバックライトとを組み合わせ、液晶素子のスイッチングとバックライトの発光とを同期させ、赤・緑・青色光による一連の表示を１／６０ｓ以内に完結させることによりフレーム単位のカラー表示を可能とする。
【０００５】
この表示方式では、カラーフィルタを用いる必要がなく、１画素を３個の副画素に分割する必要もない。そして、このフィールドシーケンシャル方式による１画素はカラーフィルタ方式の１副画素と同等となり、フィールドシーケンシャル方式では、高精細化を容易に実現できる。
【０００６】
フィールドシーケンシャル方式では、具体的に、１フレームを赤，緑，青の３つのサブフレームに分割し、各サブフレーム内で表示色に対応するデータの表示を完了させる必要がある。１サブフレームの時間は５．５６ｍｓ（１／１８０ｓ）であり、１ラインの走査を５μｓで実施した場合、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ａｒｒａｙ）サイズであるときの最終ラインまでの走査時間は２．４ｍｓとなり、この走査時間と、画素に印加された電圧に応じた液晶材料の動作完了までに要する時間とを、１サブフレームの時間（５．５６ｍｓ）から差し引いた時間が、表示に寄与する時間となる。液晶材料としてネマチック液晶材料を使用した場合、その液晶材料の応答時間が数ｍｓであるため、ＶＧＡサイズではほとんど表示されない。これに対して、強誘電性液晶材料または反強誘電性液晶材料は、応答速度が１ｍｓ以下と高速であるので、１サブフレーム中において表示に寄与できる時間が２ｍｓ程度以上得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、横軸を液晶材料への印加電圧、縦軸を光透過率として、強誘電性液晶材料または反強誘電性液晶材料の電気光学特性を示すグラフである。図９において、太実線は低電圧動作モードの液晶材料の特性を表し、細実線は高電圧動作モードの液晶材料の特性を表している。強誘電性液晶材料または反強誘電性液晶材料では、十分な透過光強度を得るために、特に高電圧動作モードの液晶材料において高い駆動電圧を必要とする。更に、液晶材料をフレーム反転駆動するため、データドライバに要求される駆動電圧は２倍となる。
【０００８】
液晶表示装置に、フレーム反転駆動にてフィールドシーケンシャル方式を実施した場合、データドライバの出力は図１０（ａ），（ｂ）のようになる。即ち、データドライバは、最大出力電圧の半分の基準電圧を中心にして、画像に対応した高電圧側の電圧（図１０（ａ））と、画像に対応した低電圧側の電圧（図１０（ｂ））とを、フレーム毎に交互に出力し、この出力電圧が各画素電極に印加される。なお、共通電極に印加される電圧は、この固定の基準電圧である。
【０００９】
ところで、データドライバから出力される最大電圧の大きさは規定されているため、液晶材料の電気光学特性によってディスプレイの輝度は決まってしまう。ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）駆動の液晶パネル用として一般的に使用される市販のデータドライバは、最大電圧が１６Ｖ程度である。このような最大電圧が１６Ｖであるデータドライバを使用して、フレーム反転駆動を実施した場合、液晶材料に印加できる電圧は±８Ｖである。この±８Ｖの印加電圧では、低電圧動作モードの液晶材料（図９の太実線）については８０％の光透過率が得られるが、高電圧動作モードの液晶材料（図９の細実線）については最大電圧でも３０％程度の光透過率しか得られない。よって、高電圧動作モードの液晶材料は、十分な輝度が得られず、ディスプレイとして使用不可能な液晶材料になっているという問題がある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、基準電圧をフレーム毎に変動させることにより、データドライバから広範囲の出力電圧を得ることができ、高電圧動作モードの液晶材料を使用しても十分な輝度を有する表示を実現できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る液晶表示装置は、共通電極を設けた一方の基板と画素電極を設けた他方の基板との間に液晶物質が封入されており、前記共通電極及び画素電極間に、基準電圧に基づきフレーム画像に対応してデータドライバで生成された電圧が印加される液晶パネルをフレーム反転駆動させて画像表示を行う液晶表示装置において、前記データドライバに供給される電圧の最大値及び最小値を固定したまま、前記基準電圧をフレーム毎に変動させる変動手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の液晶表示装置にあっては、液晶パネルをフレーム反転駆動させて表示を行う際に、データドライバに供給される電圧の最大値及び最小値を固定したまま、基準電圧をフレーム毎に変動させる。
【００１３】
データドライバの最大電圧がｓ（Ｖ）であるとした場合、Ａフレーム（例えば奇数フレーム）では、基準電圧をｔ（Ｖ）として、高電圧出力側の電圧をｔ〜ｓ（Ｖ）に、低高電圧出力側の電圧を０〜ｔ（Ｖ）に夫々設定し、共通電極への印加電圧をｔ（Ｖ）に設定する。Ａフレームでは、高電圧出力側を使用するので、液晶に印加される電圧は０〜（ｓ−ｔ）（Ｖ）となる。一方、（Ａ＋１）フレーム（例えば偶数フレーム）では、基準電圧を（ｓ−ｔ）（Ｖ）として、高電圧出力側の電圧を（ｓ−ｔ）〜ｓ（Ｖ）に、低高電圧出力側の電圧を０〜（ｓ−ｔ）（Ｖ）に夫々設定し、共通電極への印加電圧を（ｓ−ｔ）（Ｖ）に設定する。（Ａ＋１）フレームでは、低電圧出力側を使用するので、液晶に印加される電圧は０〜−（ｔ−ｓ）（Ｖ）となる。
【００１４】
従来例の液晶表示装置では、全フレームにおいて基準電圧をｓ／２（Ｖ）で固定しているため、その駆動電圧範囲は±ｓ／２（Ｖ）である。これに対して、本発明の液晶表示装置では、上述したような駆動方法により、その駆動電圧範囲は±（ｓ−ｔ）（Ｖ）となる。例えば、ｓ＝１６であり、ｔ＝１とした場合、本発明での駆動電圧範囲は±１５Ｖとなって、従来例（±８Ｖ）よりも大幅に拡大する。よって、図９に示すような特性を有する高電圧動作モードの液晶材料でも十分に駆動できる。
【００１５】
請求項２に係る液晶表示装置は、請求項１において、前記変動手段は、第１の電圧を発生する第１回路と、第２の電圧を発生する第２回路と、前記第１回路及び第２回路からの出力をフレーム毎に切り替える切替回路とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項２の液晶表示装置にあっては、第１回路にて発生された第１の電圧と、第２回路にて発生された第２の電圧との入力を切り替えることにより、フレーム毎に基準電圧を切り替える。よって、２種類の異なる基準電圧が容易に得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は本発明の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図、図２はその液晶パネル及びバックライトの模式的断面図、並びに、図３は液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【００１９】
図１において、２１及び２２は図２に断面構造が示されている液晶パネル及びバックライトを夫々示している。バックライト２２は、図２に示されているように、赤，緑，青の各色を発光するＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）アレイ７と導光及び光拡散板６とで構成されている。図２及び図３で示されているように、液晶パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）側に、偏光フィルム１，ガラス基板２，共通電極３，ガラス基板４，偏光フィルム５をこの順に積層して構成されており、ガラス基板４の共通電極３側の面にはマトリクス状に配列された画素電極４０，４０…が形成されている。
【００２０】
これら共通電極３及び画素電極４０，４０…間には後述するデータドライバ３２及びスキャンドライバ３３等よりなる駆動部５０が接続されている。データドライバ３２は、信号線４２を介してＴＦＴ４１と接続されており、スキャンドライバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１と接続されている。ＴＦＴ４１はデータドライバ３２及びスキャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また個々の画素電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１によりオン／オフ制御される。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介して与えられるデータドライバ３２からの信号により、個々の画素の透過光強度が制御される。
【００２１】
ガラス基板４上の画素電極４０，４０…の上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１１が夫々配置され、これらの配向膜１１，１２間に液晶物質が充填されて液晶層１３が形成される。なお、１４は液晶層１３の層厚を保持するためのスペーサである。
【００２２】
バックライト２２は、液晶パネル２１の下層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備えられている。このＬＥＤアレイ７は、導光及び光拡散板６と対向する面に３原色、即ち赤，緑，青の各色を発光するＬＥＤが順次的且つ反復して配列されている。そして、赤，緑，青の各サブフレームにおいて赤，緑，青のＬＥＤを夫々発光させる。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ７の各ＬＥＤから発光される光を自身の表面全体に導光すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として機能する。赤，緑，青の時分割発光が可能であるバックライト２２の発光タイミング及び発光色は、液晶パネル２１のデータ書込み／消去走査に同期して制御される。
【００２３】
ここで、液晶パネル２１の具体例について説明する。画素電極４０，４０…（ピッチ：０．２４×０．２４ｍｍ２　，画素数：１０２４×７６８，対角：１２．１インチ）を有するＴＦＴ基板と共通電極３を有するガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。これらの配向膜１１，１２をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚の基板を重ね合わせ、両者間に平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１４でギャップを保持した状態で重ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルの配向膜１１，１２間に、ナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶物質を封入して液晶層１３とした。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、電圧無印加時の液晶分子が一方向に傾いた際に暗状態になるようにした。このように作製した液晶パネル２１と、赤，緑，青の時分割発光が可能であるバックライト２２とを重ね合わせた。
【００２４】
図１において、３０は、外部の例えばパーソナルコンピュータから表示用の画素データＰＤを入力して一時的に格納する画像メモリ部である。また３１は、パーソナルコンピュータから同期信号ＳＹＮが入力され、制御信号ＣＳ及びデータ反転制御信号ＤＣＳを生成する制御信号発生回路である。画像メモリ部３０からは画素データＰＤが、制御信号発生回路３１からはデータ反転制御信号ＤＣＳが、夫々データ反転回路３６へ出力される。データ反転回路３６は、データ反転制御信号ＤＣＳに従って、入力された画素データＰＤを反転させた逆画素データを生成する。
【００２５】
また制御信号発生回路３１からは制御信号ＣＳが、データドライバ用基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，スキャンドライバ３３，バックライト制御回路３５及びスキャンドライバ用基準電圧発生回路３７へ夫々出力される。データドライバ用基準電圧発生回路３４は、データドライバ３２用の基準電圧を生成し、更にその基準電圧に基づいて複数の規格電圧を生成してデータドライバ３２へ出力し、スキャンドライバ用基準電圧発生回路３７は、スキャンドライバ３３用の基準電圧を生成してスキャンドライバ３３へ出力する。
【００２６】
本発明では、フレーム毎にデータドライバ３２用の基準電圧を変動させる。具体的には、最大電圧が１６Ｖであるデータドライバ３２に対して、Ａフレーム時にはａ（Ｖ）、（Ａ＋１）フレーム時には（１６−ａ）（Ｖ）と交互に基準電圧を変動する。データドライバ３２は、データドライバ用基準電圧発生回路３４にて生成された規格電圧に基づき、データ反転回路３６を介して画像メモリ部３０から受けた画素データまたは逆画素データに対応する電圧信号を作成し、それを画素電極４０の信号線４２に対して出力する。この信号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。またバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライト２２に与え、バックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光させる。
【００２７】
図４は、データドライバ用基準電圧発生回路３４の内部構成を示す図である。データドライバ用基準電圧発生回路３４は、第１の定電圧（第１基準電圧）を生成する第１定電圧回路３４１と、第２の定電圧（第２基準電圧）を生成する第２定電圧回路３４２と、第１定電圧回路３４１からの出力電圧と第２定電圧回路３４２からの出力電圧とを切り替える切替回路３４３と、直列接続させた１０本の抵抗３４４ａ〜３４４ｊと、隣合う抵抗間から規格電圧を引き出す１１個の増幅器３４５ａ〜３４５ｋと、第３の定電圧を生成する第３定電圧回路３４６と、中央の増幅器３４５ｆの出力から第３定電圧回路３４６の出力を減算する減算器３４７とを備える。
【００２８】
第１定電圧回路３４１は、第１基準電圧であるａ（Ｖ）を生成して切替回路３４３の一方の入力端子へ出力し、第２定電圧回路３４２は、第２基準電圧である（１６−ａ）（Ｖ）を生成して切替回路３４３の他方の入力端子へ出力する。図５は、第１定電圧回路３４１及び第２定電圧回路３４２の一構成例を示す図である。この例では、ツェーナダイオード３５０を用いて定電圧を生成している。図６は、第１定電圧回路３４１及び第２定電圧回路３４２の他の構成例を示す図である。この例では、３端子レギュレータＩＣまたはスイッチングレギュレータＩＣから構成される電源回路３５１を備えて定電圧を生成している。
【００２９】
切替回路３４３は、入力される制御信号ＣＳに応じて、何れか一方の入力端子を選択し、出力端子から第１基準電圧（ａ（Ｖ））または第２基準電圧（（１６−ａ）（Ｖ））を抵抗３４４ａ〜３４４ｊの直列回路の中央へ出力する。各増幅器３４５ａ〜３４５ｋは、１６Ｖの電圧を抵抗３４４ａ〜３４４ｊにて分圧した規格電圧を取り出す。上側の増幅器３４５ａ〜３４５ｅは取り出した規格電圧Ｖｓｏ〜Ｖｓ４をデータドライバ３２の高電圧側へ出力し、下側の増幅器３４５ｇ〜３４５ｋは取り出した規格電圧Ｖｓ５〜Ｖｓ９をデータドライバ３２の低電圧側へ出力する。そして、基準電圧がａ（Ｖ）である場合には、増幅器３４５ａ〜３４５ｅで取り出される高電圧側の出力電圧の範囲がａ〜１６（Ｖ）となり、増幅器３４５ｇ〜３４５ｋで取り出される低電圧側の出力電圧の範囲が０〜ａ（Ｖ）となる。また、基準電圧が（１６−ａ）（Ｖ）である場合には、増幅器３４５ａ〜３４５ｅで取り出される高電圧側の出力電圧の範囲が（１６−ａ）〜１６（Ｖ）となり、増幅器３４５ｇ〜３４５ｋで取り出される低電圧側の出力電圧の範囲が０〜（１６−ａ）（Ｖ）となる。
【００３０】
第３定電圧回路３４６は、中央の増幅器３４５ｆの出力（第１基準電圧（ａ（Ｖ））または第２基準電圧（（１６−ａ）（Ｖ））から、第３定電圧回路３４６にて生成した固定の電圧を減算し、その減算電圧Ｖｃｏｍ　を共通電極３へ出力する。この固定の電圧は、ＴＦＴ駆動でゲートオフ時に発生する画素に蓄積された電圧低下分である。
【００３１】
次に、本発明に係る液晶表示装置の動作について説明する。パーソナルコンピュータから画像メモリ部３０へ表示用の画素データＰＤが入力される。画像メモリ部３０にて、この画素データＰＤが一旦記憶された後、制御信号発生回路３１から出力される制御信号ＣＳを受け付けた際に、この画素データＰＤが出力される。画素データＰＤが画像メモリ部３０に与えられる際、制御信号発生回路３１に同期信号ＳＹＮが与えられた場合に、制御信号ＣＳ及びデータ反転制御信号ＤＣＳが生成されて出力される。画像メモリ部３０から出力された画素データＰＤは、データ反転回路３６に与えられる。
【００３２】
データ反転回路３６では、制御信号発生回路３１から出力されるデータ反転制御信号ＤＣＳがＬレベルの場合は画素データＰＤがそのまま通過され、一方データ反転制御信号ＤＣＳがＨレベルの場合はその逆画素データが生成されて出力される。従って、制御信号発生回路３１では、データ書込み走査時はデータ反転制御信号ＤＣＳをＬレベルとし、データ消去走査時はデータ反転制御信号ＤＣＳをＨレベルに設定する。
【００３３】
制御信号発生回路３１で発生された制御信号ＣＳは、データドライバ３２と、スキャンドライバ３３と、データドライバ用基準電圧発生回路３４と、バックライト制御回路３５と、スキャンドライバ用基準電圧発生回路３７とに与えられる。制御信号ＣＳを受けた場合に、データドライバ用基準電圧発生回路３４にて、フレーム毎に変動する第１基準電圧（ａ（Ｖ））または第２基準電圧（（１６−ａ）（Ｖ））に基づく複数の規格電圧が生成され、生成された規格電圧がデータドライバ３２へ出力される。
【００３４】
また、共通電極３へ供給する電圧Ｖｃｏｍ　もデータドライバ３２へ出力される。この際、この電圧Ｖｃｏｍ　は、第１基準電圧（ａ（Ｖ））または第２基準電圧（（１６−ａ）（Ｖ））から数Ｖ低い電圧が必要である。そのため、第１基準電圧または第２基準電圧から第３定電圧回路３４６で生成した固定電圧が減算器３４７で減算され、その減算電圧が電圧Ｖｃｏｍ　として出力される。
【００３５】
データドライバ３２では、制御信号ＣＳを受けた場合に、テータドライバ用基準電圧発生回路３４から入力される規格電圧に基づき、データ反転回路３６を介して画像メモリ部３０から出力された画素データまたは逆画素データに応じた電圧信号が作成され、作成された電圧信号が画素電極４０の信号線４２に対して出力される。
【００３６】
制御信号ＣＳを受けた場合に、スキャンドライバ用基準電圧発生回路３７にて、基準電圧が生成され、生成された基準電圧がスキャンドライバ３３へ出力される。スキャンドライバ３３では、制御信号ＣＳを受けた場合に、画素電極４０の走査線４３がライン毎に順次的に走査される。フレーム毎に基準電圧が変動するので、スキャンドライバ３３から出力されるゲートオン電圧及びゲートオフ電圧は、制御信号ＣＳに応じてフレーム毎に変動させる。
【００３７】
データドライバ３２からの電圧信号の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ４１が駆動し、画素電極４０に電圧が印加され、画素の透過光強度が制御される。バックライト制御回路３５は、制御信号ＣＳを受けた場合に駆動電圧をバックライト２２に与えてバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，緑，青の各色のＬＥＤを時分割して発光させて、経時的に赤色光，緑色光，青色光を順次発光させる。
【００３８】
図７は、本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートであり、図７（ａ）はバックライト２２（ＬＥＤ）の赤，緑，青各色の発光タイミング、図７（ｂ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、図７（ｃ）は液晶パネルの発色状態を夫々示す。１フレームを３つのサブフレームに分割し、図７（ａ）に示すように第１番目のサブフレームにおいて赤を、第２番目のサブフレームにおいて緑を、第３番目のサブフレームにおいて青を夫々発光させる。
【００３９】
一方、図７（ｂ）に示すとおり、液晶パネル２１に対しては赤，緑，青の各色のサブフレーム中にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するように、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレームの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整する。データ書込み走査にあっては、液晶パネル２１の各画素には画素データに応じた電圧が供給され、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ書込み走査時と同じ大きさの電圧で逆極性の電圧が液晶パネルの各画素に供給され、液晶パネル２１の各画素の表示が消去され、液晶への直流成分の印加が防止される。
【００４０】
次に、本発明の特徴部分であるデータドライバ３２における駆動電圧の制御及び図４に示すデータドライバ用基準電圧発生回路３４の動作について詳述する。駆動方法は、フレーム反転駆動を実施する。
【００４１】
図８は、本発明におけるデータドライバ３２での出力電圧の範囲を示すグラフであり、図８（ａ）はＡフレーム期間時のドライバ出力特性を表し、図８（ｂ）は（Ａ＋１）フレーム期間時のドライバ出力特性を表している。
【００４２】
Ａフレーム期間では、基準電圧をａ（Ｖ）として、高電圧出力側の電圧をａ〜１６（Ｖ）、低電圧出力側の電圧を０〜ａ（Ｖ）に設定する。また、共通電極３への印加電圧はａ（Ｖ）に設定する。このようにすることにより、データドライバ３２の出力は高電圧出力側の電圧を使用するＡフレーム期間では、液晶に印加される電圧の範囲は、０〜（１６−ａ）（Ｖ）となる。そして、この電圧の範囲内で、入力された階調数（画像データ）に対応した図８（ａ）に示す電圧が出力される。
【００４３】
一方、（Ａ＋１）フレーム期間では、基準電圧を（１６−ａ）（Ｖ）として、高電圧出力側の電圧を（１６−ａ）〜１６（Ｖ）、低電圧出力側の電圧を０〜（１６−ａ）（Ｖ）に設定する。また、共通電極３への印加電圧は（１６−ａ）（Ｖ）に設定する。このようにすることにより、データドライバ３２の出力は低電圧出力側の電圧を使用する（Ａ＋１）フレーム期間では、液晶に印加される電圧の範囲は、０〜−（１６−ａ）（Ｖ）となる。そして、この電圧の範囲内で、入力された階調数（画像データ）に対応した図８（ｂ）に示す電圧が出力される。
【００４４】
本発明では、このようにすることにより、データドライバ３２に供給する最大電圧及び最小電圧の値を固定したままで、広範囲な出力電圧を得ることができる。即ち、例えばａ＝１とした場合、±１５Ｖが駆動電圧範囲となる。この数値は、従来例の±８Ｖに比べて大幅に拡大している。よって、従来例では駆動を行えなかった高電圧動作モードの液晶材料についても、本発明では支障なく十分な駆動を行える。
【００４５】
なお、上述した例では、ａ＝１としたが、これは一例であり、ａの値は任意であって良いことは勿論である。
【００４６】
また、上述した例では、強誘電液晶材料を用いる場合について説明したが、図９に示すような電気光学特性を有する反強誘電液晶材料を用いても同様の効果を奏する。
【００４７】
また、上述した例では、フレーム毎にスキャンドライバ３３からの出力電圧を変動させるようにしたが、フレーム毎でデータ振幅範囲はほとんど変動しないので、この出力電圧を固定しておくようにしても良い。
【００４８】
また、上述した例では、フレーム反転駆動に限定して説明したが、ライン反転駆動についても本発明を適用できることは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明では、フレーム毎に基準電圧を変動させるようにしたので、データドライバから広範囲の出力電圧を得ることができ、高電圧動作モードの液晶材料を使用しても十分な輝度を有する表示を実現することができる。また、例えば低電圧動作モードの液晶材料を使用する場合、基準電圧を変動させるようにすることにより、データドライバの耐圧を半分にすることも可能である。
【００５０】
また、第１基準電圧を発生する第１回路と第２基準電圧を発生する第２回路との出力を切り替えて、基準電圧を変動させるようにしたので、２種類の異なる基準電圧を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】
液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図３】
液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【図４】
データドライバ用基準電圧発生回路の内部構成を示す図である。
【図５】
第１定電圧回路及び第２定電圧回路の一構成例を示す図である。
【図６】
第１定電圧回路及び第２定電圧回路の他の構成例を示す図である。
【図７】
本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
【図８】
本発明におけるデータドライバでの出力電圧の範囲を示すグラフである。
【図９】
強誘電性液晶材料または反強誘電性液晶材料の電気光学特性を示すグラフである。
【図１０】
従来例におけるデータドライバでの出力電圧の範囲を示すグラフである。
【符号の説明】
３　共通電極
７　ＬＥＤアレイ
２１　液晶パネル
２２　バックライト
３１　制御信号発生回路
３２　データドライバ
３４　データドライバ用基準電圧発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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