(57)【要約】【課題】高い駆動電圧を必要とする液晶を有し、スタティック駆動法を採用する液晶表示装置を製造する場合における開発コストを低減する。【解決手段】各電極ドライバ３１、３２は、汎用の時分割駆動用のドライバＩＣである。第一の電極ドライバ３１の電圧出力端のうち、一つの電圧出力端はコモン電極に接続され、他の各電圧出力端はそれぞれ各セグメント電極と一対一に接続される。第二の電極ドライバ３２の各電圧出力端は、第一の電極ドライバ３１に接続されていない各セグメント電極と接続される。各電極ドライバ３１，３２は、コントローラ３３からＬＰが入力されると、各電圧出力端に接続されている各電極の電位を設定する。【選択図】　図２
2004020655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのコモン電極と複数のセグメント電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動装置であって、
一つの電極と一対一に接続される電圧出力端を複数有し、第一の所定の信号が入力される度に前記電圧出力端に接続されている各電極の電位を設定する時分割駆動用ドライバと、
オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く規定した画像データと、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く規定した画像データとを交互に前記時分割駆動用ドライバに提供する画像データ提供手段とを備え、
前記時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの一部の電圧出力端は前記コモン電極に接続され、前記時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの他の一部の電圧出力端は前記セグメント電極に接続され、
前記時分割駆動用ドライバは、前記画像データ提供手段が提供する画像データを読み込み、第一の所定の信号が入力される度にコモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させる
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
【請求項２】
少なくとも一つのコモン電極と複数のセグメント電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動装置であって、
一つの電極と一対一に接続される電圧出力端を複数有し、第一の所定の信号が入力される度に前記電圧出力端に接続されている各電極の電位を設定する時分割駆動用ドライバを備え、
前記時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの一部の電圧出力端は前記コモン電極に接続され、前記時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの他の一部の電圧出力端は前記セグメント電極に接続され、
前記時分割駆動用ドライバは、画像データを読み込み、第一の所定の信号が入力される度に、電圧出力端に接続されているコモン電極の電位を一定に保ちつつ、読み込んだ画像データに応じて電圧出力端に接続されているコセグメント電極の電位を設定し、第二の所定の信号に従ってコモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させる
ことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の駆動装置に関し、特に、高い駆動電圧でスタティック駆動法により駆動を行う液晶表示装置の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）表示装置等では、外光が強いと表示が見づらくなってしまうことがある。この現象はウォッシュアウトと呼ばれている。液晶表示装置は外光が強くてもウォッシュアウトを生じさせないので、様々な用途で用いられている。
【０００３】
液晶表示装置の駆動法として、スタティック駆動法と時分割駆動法がある。スタティック駆動法は、各画素に対応する各セグメント電極の電位と各画素に共通のコモン電極の電位をそれぞれ設定して、所望の画像を表示する駆動方法である。液晶表示装置をスタティック駆動法で駆動するためのドライバＩＣとして、ＴＮ液晶を用いた液晶表示装置を対象としたものが市販されている。
【０００４】
時分割駆動法では、複数の走査電極を順番に選択して選択行の走査電極および非選択行の走査電極の電位をそれぞれ所定の電位に設定する。そして、選択行の画像データに応じて複数の信号電極の電位をそれぞれ設定する。時分割駆動を行う場合、各走査電極の電位を設定する走査電極ドライバと、各信号電極の電位を設定する信号電極ドライバとを用いる。走査電極ドライバは複数の電圧出力端を有し、各電圧出力端が各走査電極と接続される。信号電極ドライバも同様に各信号電極と接続される。走査電極ドライバは、選択する走査電極の切り換えを示すラッチパルス（ＬＰ）が入力されると、選択行を切り替え、選択していた走査電極およびこれから選択する走査電極の電位を変更する。また、信号電極ドライバは、ＬＰが入力されると、新たな選択行の画像データに応じて各信号電極の電位を設定する。液晶表示装置を時分割駆動法で駆動するためのドライバＩＣとしては、耐圧の高い汎用の時分割駆動用ドライバＩＣが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置をスタティック駆動法で駆動するためのドライバＩＣは既に市販されている。しかし、このような市販のドライバＩＣはＴＮ液晶を備えた液晶表示装置を対象にしているので、駆動電圧は５Ｖ程度である。従って、駆動電圧が高い液晶を有する液晶表示装置をスタティック駆動法で駆動する場合には適用できない。また、高い駆動電圧での駆動を可能とするＩＣとして、蛍光表示管をスタティック駆動法で駆動するためのＩＣが市販されている。しかし、このＩＣはＤＣ駆動（印加電圧を交流化しない駆動）を前提とするため、液晶表示装置への適用は困難である。そのため、駆動電圧が高い液晶を備え、スタティック駆動法を採用する液晶表示装置を製造しようとする場合には、専用のドライバＩＣも開発する必要があり、開発コストが高くなっていた。
【０００６】
高い駆動電圧を必要とする液晶として、例えば、反強誘電性液晶がある。反強誘電性液晶は応答が高速で視角が広く、公衆表示装置（公衆に情報を提供するための表示装置）での利用にも適しているという利点がある。しかし、スタティック駆動法を採用する場合には、上述のように専用のドライバＩＣを開発しなければならないため、開発コストが高いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、高い駆動電圧を必要とする液晶を有し、スタティック駆動法を採用する液晶表示装置を製造する場合における開発コストを低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の態様１は、少なくとも一つのコモン電極と複数のセグメント電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動装置であって、一つの電極と一対一に接続される電圧出力端を複数有し、第一の所定の信号が入力される度に電圧出力端に接続されている各電極の電位を設定する時分割駆動用ドライバと、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く規定した画像データと、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く規定した画像データとを交互に時分割駆動用ドライバに提供する画像データ提供手段とを備え、時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの一部の電圧出力端はコモン電極に接続され、時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの他の一部の電圧出力端はセグメント電極に接続され、時分割駆動用ドライバは、画像データ提供手段が提供する画像データを読み込み、第一の所定の信号が入力される度にコモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させることを特徴とする液晶表示装置の駆動装置を提供する。
【０００９】
本発明の態様２は、少なくとも一つのコモン電極と複数のセグメント電極との間に液晶を挟持する液晶表示装置の駆動装置であって、一つの電極と一対一に接続される電圧出力端を複数有し、第一の所定の信号が入力される度に電圧出力端に接続されている各電極の電位を設定する時分割駆動用ドライバを備え、時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの一部の電圧出力端はコモン電極に接続され、時分割駆動用ドライバが有する電圧出力端のうちの他の一部の電圧出力端はセグメント電極に接続され、時分割駆動用ドライバは、画像データを読み込み、第一の所定の信号が入力される度に、電圧出力端に接続されているコモン電極の電位を一定に保ちつつ、読み込んだ画像データに応じて電圧出力端に接続されているコセグメント電極の電位を設定し、第二の所定の信号に従ってコモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させることを特徴とする液晶表示装置の駆動装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の駆動装置が適用される液晶表示装置の例を示す模式的断面図を示す。図１に示す液晶表示装置１は、観察者側ガラス基板２と、背面側ガラス基板３との間に、各画素に対応するセグメント電極４と、各画素に共通のコモン電極５と、薄膜６，７と、遮光膜（ブラックマスク）８と、液晶９とを備える。液晶９は、高い駆動電圧（例えば、実効値２０Ｖ以上の駆動電圧）を要する液晶である。薄膜６，７はいずれも、例えば絶縁膜の層と配向膜の層を有する薄膜である。ここでは、コモン電極が一つであり、また、液晶９が反強誘電性液晶である場合を例に説明する。
【００１１】
観察者側ガラス基板２の側から液晶表示装置１を見たときに、個々のセグメント電極４が存在する領域が個々の画素となる。液晶表示装置１は、コモン電極５と各セグメント電極４との間に反強誘電性液晶９を挟持し、画素となる位置に存在する反強誘電性液晶９に電圧を印加して表示を行う。各画素に対応するセグメント電極４同士の間には、遮光膜８を設ける。そして、遮光膜８の液晶層側に、セグメント電極と後述する電極ドライバとを結ぶ配線（図示せず）を配置する。配線とコモン電極との間の液晶に電圧が印加されても、遮光膜８によって、画素以外の領域に表示が現れることはない。また、観察者ガラス基板２と背面側ガラス基板３には、それぞれ液晶が存在しない側に偏光板１０，１１を配置する。偏光板１０，１１の偏光軸は直交させる。また、反強誘電性液晶９が反強誘電状態にあるときには、一方の偏光板を通過した光は他の偏光板を通過せず、強誘電状態にあるときには、一方の偏光板を通過した光は他方の偏光板も通過するように偏光板１０，１１を配置する。
【００１２】
液晶表示装置１の背面には、光源部２１を配置し、光源部２１と液晶表示装置１との間に挟むようにして、拡散板２２を配置する。光源部２１は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）のバックライトを備え、この三色のバックライトを切り替える。すなわち、光源部２１はフィールドシーケンシャル表示を行う。以下、バックライトとしてＬＥＤを用いる場合を例に説明する。なお、ＬＥＤを切り替えたときに必ずＬＥＤを点灯させるとは限らない。例えば、ＲのＬＥＤに切り替えたときに、必ずＲのＬＥＤを点灯させるとは限らない。ＬＥＤを順次切り替え、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの点灯と消灯とを組み合わせることによって８色の色を表示できる。拡散板２２は、光源部２１から光が入射され、その光を均一の輝度で液晶表示装置１の面全体に供給する。なお、一組のＲ，Ｇ，Ｂのバックライトを備える光源部を一個の光源部と数える場合、複数個の光源部を液晶表示装置１の背面に配置してもよい。
【００１３】
電圧が印加されずに液晶９が反強誘電状態となっている画素では、光源部２１からの光が観察者まで到達せずオフ表示となる。一方、所定の電圧が印加され液晶９が強誘電状態となっている画素では、光源部２１からの光が観察者まで到達しオン表示となる。
【００１４】
図２は、本発明による液晶表示装置の駆動装置の構成例を示すブロック図である。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、いずれも複数の電圧出力端を備え、ラッチパルスＬＰ（第一の所定の信号）が入力される度に各電圧出力端に接続されている電極の電位を設定する。また、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、例えば２０Ｖ以上の耐圧を有する。
【００１５】
従来から、時分割駆動法に適用されるドライバＩＣとして、耐圧の高い汎用の時分割駆動用ドライバＩＣ（例えば、２０Ｖ以上の耐圧の時分割駆動用ドライバＩＣ）が用いられている。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２として、このような汎用の時分割駆動用ドライバＩＣを用いてもよい。
【００１６】
第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２が有する電圧出力端全体のうち一つの電圧出力端は、コモン電極５と一対一に接続される。また、他の電圧出力端は各セグメント電極４と一対一に接続される。図３は、電極ドライバの説明図である。ここでは、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２が１６０個の電圧出力端を備える場合を例に説明する。第一の電極ドライバ３１の電圧出力端のうち、一つの電圧出力端Ｓ１はコモン電極５に接続され、他の各電圧出力端Ｓ２〜Ｓ１６０はそれぞれ各セグメント電極と一対一に接続される。第二の電極ドライバ３２も第一の電極ドライバ３１と同様の構成である。ただし、第二の電極ドライバ３２の電圧出力端Ｓ１〜Ｓ１６０は、第一の電極ドライバ３１に接続されていない各セグメント電極と一対一に接続される。なお、各電極ドライバ３１，３２の電圧出力端の総数がコモン電極およびセグメント電極の総数よりも多い場合には、電極に接続されない電圧出力端があってもよい。また、図２では二つの電極ドライバ３１，３２を用いる場合を示したが、電極ドライバの数はセグメント電極（画素）の数に応じて定めればよい。例えば、画素が少なく、一つの電極ドライバにコモン電極およびセグメント電極を全て接続できるならば、電極ドライバを一つだけ用いればよい。画素数が多い場合には、電極ドライバの数を増やせばよい。
【００１７】
第一の電極ドライバ３１は、コントローラ３３に従って、第一の電極ドライバ３１に接続されているコモン電極および各セグメント電極の電位を画像データに応じて設定する。第二の電極ドライバ３２も、コントローラ３３に従い、第二の電極ドライバ３２に接続されている各セグメント電極の電位を画像データに応じて設定する。電源回路３４は、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２に必要な電圧を供給する。
【００１８】
汎用の時分割駆動用ドライバＩＣは、複数レベルの電圧の供給を受け、接続される電極に設定すべき電位として例えばＶ１〜Ｖ４という複数種類の電位を設定することができる。本実施の形態では、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、電源回路３４から二種類の電圧ＶＧＮＤ、Ｖｉｎの供給を受け、各電極の電位をＶＧＮＤまたはＶｉｎに設定する。各電極の電位をＶ１〜Ｖ４等のように複数の電位に設定できる場合には、例えば、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖｉｎ、Ｖ４＝ＶＧＮＤと設定すればよい。なお、ここで、ＶＧＮＤは接地電位であるものとする。Ｖｉｎは、±（Ｖｉｎ−ＶＧＮＤ）が反強誘電性液晶９を強誘電状態に遷移させる電圧となるように定める。
【００１９】
画像データ記憶部（メモリ）３５は、液晶表示装置１に表示させるべき画像の画像データを保持する。第一の実施の形態における画像データは、コモン電極５および各セグメント電極４の電位を規定するデータである。画像データ記憶部３５（画像データ提供手段）は、コントローラ３３に従って、第一の電極ドライバ３１に接続される各セグメント電極の画素の画像データ（Ｄａｔａ１）を、第一の電極ドライバ３１に出力する。Ｄａｔａ１は、第一の電極ドライバ３１に接続される各セグメント電極の電位を画素毎（電極毎）に規定し、また、コモン電極の電位を規定するデータも含む。第一の電極ドライバ３１は、Ｄａｔａ１を各電極のデータ毎に順次読み込む。また、同様に、画像データ記憶部３５は、第二の電極ドライバ３２に接続される各セグメント電極の画素の画像データ（Ｄａｔａ２）を第二の電極ドライバ３２に出力する。Ｄａｔａ２は、第二の電極ドライバ３２に接続される各セグメント電極の電位を画素毎（電極毎）に規定する。第二の電極ドライバ３２はＤａｔａ２を各電極のデータ毎に順次読み込む。なお、画像データ記憶部３５と各電極ドライバ３１，３２とを接続するデータ線は複数存在してもよい。図３では、８本のデータ線によって画像データ記憶部３５と各電極ドライバ３１，３２とを接続している場合の例を示す。
【００２０】
また、画像データ記憶部３５は、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く規定した画像データと、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く規定した画像データとを交互に出力する。オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く定める画像データでは、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位はＶｉｎと規定され、コモン電極の電位はＶＧＮＤと規定される。一方、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く定める画像データでは、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位はＶＧＮＤと規定され、コモン電極の電位はＶｉｎと規定される。
【００２１】
第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、画像データに応じて、コモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させる。このように、画像データ記憶部３５が保持するデータは、コモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させるように作成されている。また、画像データにおいて、オフ表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位は、コモン電極の電位と等電位に規定される。
【００２２】
次に、コントローラ３３が各部を制御する際の動作について説明する。コントローラ３３は、画像データ記憶部３５に、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２に対して出力すべき画像データを指示する。この指示に応じて、画像データ記憶部３５は画像データを第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２に出力する。
【００２３】
また、コントローラ３３は、ＬＰと、画像データ記憶部３５が出力した画像データから各画素のデータを順次読み込むタイミングを規定するクロックパルス（以下、ＣＫと記す。）とを第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２に出力する。コントローラ３３は、各電極ドライバ３１，３２にＬＰを同時に出力する。また、ＣＫも各電極ドライバ３１，３２に対して同時に出力する。なお、コントローラ３３は、例えば１／７０秒（ｓ）毎にＬＰを出力する。
【００２４】
ラッチパルスは、時分割駆動法では選択行の切り替えタイミングを規定する信号として用いられる。しかし、本発明ではスタティック駆動法を採用する。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２として汎用の時分割駆動用ドライバＩＣを用いたとしても、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、ＬＰが入力される度に電極を順次選択することはない。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、ＬＰが入力される度に、接続されている電極（コモン電極や各セグメント電極）の電位を、既に読み込んだ画像データに基づいて設定する。ただし、画像データ記憶部３５は、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く規定した画像データと、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く規定した画像データとを、コントローラ３３がＬＰを出力する周期毎に交互に出力する。
【００２５】
また、コントローラ３３は、ＬＰを出力してから次のＬＰを出力するまでの期間を三等分する。そして、三等分した期間毎に、光源部２１に各ＬＥＤを切り替えさせる。光源部２１は、コントローラ３３に従い、ＬＰの出力間隔（ＬＰを出力してから次のＬＰを出力するまでの期間）を三等分した期間をＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤに割り当て、順次ＬＥＤを切り替える。また、コントローラ３３は、切り替えたＬＥＤを発光させるか否かを制御する。
【００２６】
図４は、コントローラ３３の信号出力タイミングおよび駆動波形の例を示す説明図である。コントローラ３３は、一定の期間毎にＬＰを出力し、またＬＰを出力してから次のＬＰを出力するまでの間に、一定の期間毎にＣＫを出力する。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、ＣＫが入力される度に、画像データ記憶部３５が出力した画像データから各電極の電位のデータを順次読み込む。
【００２７】
第一の電極ドライバ３１は、ＬＰが入力される度に、既に読み込んだ画像データＤａｔａ１に基づいてコモン電極５および各セグメント電極４の電位を設定する。第二の電極ドライバ３２も、ＬＰが入力される度に、既に読み込んだ画像データＤａｔａ２に基づいて各セグメント電極４の電位を設定する。画像データ（Ｄａｔａ１およびＤａｔａ２）がオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く規定している場合、第一の電極ドライバは、コモン電極の電位をＶＧＮＤに設定する。さらに、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶｉｎに設定し、オフ表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶＧＮＤに設定する。この結果、オン表示とすべき画素にはＶＧＮＤ−Ｖｉｎが印加されオン表示となり、オフ表示とすべき画素には０Ｖが印加されオフ表示となる。
【００２８】
また、画像データ（Ｄａｔａ１およびＤａｔａ２）がオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く規定している場合、第一の電極ドライバは、コモン電極の電位をＶｉｎに設定する。さらに、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶＧＮＤに設定し、オフ表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶｉｎに設定する。この結果、オン表示とすべき画素にはＶｉｎ−ＶＧＮＤが印加されオン表示となり、オフ表示とすべき画素には０Ｖが印加されオフ表示となる。
【００２９】
画像データ記憶部３５は、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より高く規定した画像データと、オン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位をコモン電極の電位より低く規定した画像データとを、コントローラ３３がＬＰを出力する周期（ＬＰ出力周期）毎に交互に出力する。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、各ＬＰ出力周期において画像データ記憶部３５が出力した画像データを読み込み、ＬＰが入力されるとその画像データに基づいて各電極の電位を設定する。従って、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、ＬＰが入力される度に、コモン電極の電位とオン表示とすべき画素に対応するセグメント電極の電位の高低関係を逆転させる。
【００３０】
また、光源部２１は、コントローラ３３に従い、ＬＰの出力間隔を三等分した期間をＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤに割り当て、順次ＬＥＤを切り替える。例えば、ＬＰの出力間隔が１／７０ｓである場合には、光源部２１は、ＬＥＤを１／２１０ｓ毎に切り替える。そして、光源部２１は、コントローラ３３に従い、切り替えたＬＥＤを点灯または消灯させる。
【００３１】
本発明によれば、電極ドライバとして既存の汎用時分割駆動用ドライバＩＣを用いることができる。従って、スタティック駆動法を採用し、高い駆動電圧を必要とする液晶を用いた液晶表示装置を製造する場合であっても、新たにドライバＩＣを開発する必要がない。また、汎用の時分割駆動用ドライバＩＣは、例えば１６０本、２４０本等の多数の電圧出力端を有している。そのため、公衆表示装置（公衆に情報を提供するための表示装置）等のように多くの画素を必要とする場合であっても、使用するドライバＩＣの数は少なくて済む。従って、駆動装置の開発コストや生産コストを低減することができる。
【００３２】
次に、第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態では、第一の実施の形態とは異なり、ＬＰが出力されてから次のＬＰが出力されるまでの間で、コモン電極電位とオン表示とすべき画素のセグメント電極電位との高低関係を逆転させる。また、第二の実施の形態では、コモン電極電位を一定にしたまま、オン表示とすべき画素のセグメント電極電位をコモン電極電位より高くしたり低くしたりすることによって、高低関係を逆転させる。
【００３３】
第二の実施の形態における駆動装置の構成は、図２に示す場合と同様である。ただし、コントローラ３３は、コモン電極電位とオン表示とすべき画素のセグメント電極電位との高低関係を規定する第二の所定の信号（以下、ＩＮＶと記す。）を第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２に出力する。ここでは、ＩＮＶがハイレベルである場合に、オン表示とすべき画素のセグメント電極電位をコモン電極電位よりも高く設定し、ＩＮＶがローレベルである場合に、オン表示とすべき画素のセグメント電極電位をコモン電極電位よりも低く設定する場合を例に説明する。コントローラ３３は、一定期間毎にＩＮＶをローレベルとハイレベルとに交互に切り替える。また、第二の実施の形態における画像データは、各画素をオン表示とすべきかオフ表示とすべきかを規定するデータである。第二の実施の形態では、画像データは、コモン電極に関する情報を含まない。
【００３４】
また、第二の実施の形態では、電源回路３４は、三種類の電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２およびＶＧＮＤを供給する。
【００３５】
図５は、第二の実施の形態における電極ドライバの例を示す説明図である。第一の実施の形態と同様、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２には画像データ、ＬＰおよびＣＫが入力される。また、本実施の形態では、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２はＩＮＶの入力端を有する。また、本実施の形態では、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、電源回路３４から三種類の電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ２およびＶＧＮＤの供給を受け、各電極の電位をＶｉｎ１、Ｖｉｎ２またはＶＧＮＤに設定する。各電極の電位をＶ１〜Ｖ４等のように複数の電位に設定できる場合には、例えば、Ｖ１＝Ｖｉｎ１、Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖｉｎ２、Ｖ４＝ＶＧＮＤと設定すればよい。Ｖｉｎ１およびＶｉｎ２は、以下の条件を満足するように定める。すなわち、Ｖｉｎ２＝（Ｖｉｎ１＋ＶＧＮＤ）／２を満足するように定める。また、Ｖｉｎ２−ＶＧＮＤとＶｉｎ２−Ｖｉｎ１とがいずれも、反強誘電性液晶９を強誘電状態に遷移させる電圧となるように定める。
【００３６】
第一の電極ドライバ３１は、ＩＮＶに依らずにコモン電極の電位をＶｉｎ２に維持する。第一の電極ドライバ３１は、ＩＮＶがハイレベルである場合、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶｉｎ１に設定し、ＩＮＶがローレベルである場合、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶＧＮＤに設定する。また、オフ表示とすべき画素のセグメント電極の電位は、ＩＮＶに依らずＶｉｎ２に設定する。第二の電極ドライバ３２も、第一の電極ドライバ３１と同様に各セグメント電極の電位を設定する。
【００３７】
また、コントローラ３３は、ＩＮＶを切り替えてから次にＩＮＶを切り替えるまでの期間（以下、ＩＮＶ切替間隔と記す。）を三等分する。そして、三等分した期間毎に、光源部２１に発光させるＬＥＤを切り替えさせる。光源部２１は、コントローラ３３に従い、ＩＮＶ切替期間を三等分した期間をＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤに割り当て、順次ＬＥＤを切り替える。また、コントローラ３３は、切り替えたＬＥＤを発光させるか否かを制御する。
【００３８】
図６は、コントローラ３３の信号出力タイミングおよび駆動波形の例を示す説明図である。コントローラ３３は、一定の期間毎にＬＰを出力し、またＬＰを出力してから次のＬＰを出力するまでの間に、一定の期間毎にＣＫを出力する。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、ＣＫが入力される度に、画像データ記憶部３５が出力した画像データから各画素のデータを順次読み込む。第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、ＬＰが入力されると、読み込んだ画像データに基づいて各セグメント電極４の電位を設定する。
【００３９】
コントローラ３３は、ＬＰを出力してから次のＬＰを出力するまでの間、一定期間毎（例えば、１／７０ｓ毎）にＩＮＶをローレベルとハイレベルとに交互に切り替える。第一の電極ドライバ３１は、コモン電極の電位と、オフ表示とすべき画素のセグメント電極の電位を、ＩＮＶに依らずＶｉｎ２に設定する。従って、オフ表示とすべき画素の印加電圧は０Ｖに保たれる。
【００４０】
また、ＩＮＶがハイレベルである場合、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶｉｎ１に設定する。このとき、オン表示とすべき画素には、Ｖｉｎ２−Ｖｉｎ１の電圧が印加される。ＩＮＶがローレベルである場合、第一の電極ドライバ３１および第二の電極ドライバ３２は、オン表示とすべき画素のセグメント電極の電位をＶＧＮＤに設定する。このとき、オン表示とすべき画素には、Ｖｉｎ２−ＶＧＮＤの電圧が印加される。Ｖｉｎ２−ＶＧＮＤとＶｉｎ２−Ｖｉｎ１は、いずれも反強誘電性液晶９を強誘電状態にする電圧であるので、ＩＮＶが切り替えられてもオン表示は維持される。
【００４１】
また、光源部２１は、コントローラ３３に従い、ＩＮＶ切替間隔を三等分した期間をＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤに割り当て、順次ＬＥＤを切り替える。例えば、ＩＮＶ切替間隔が１／７０ｓである場合には、光源部２１は、ＬＥＤを１／２１０ｓ毎に切り替える。そして、光源部２１は、コントローラ３３に従い、切り替えたＬＥＤを点灯または消灯させる。
【００４２】
第二の実施の形態においても、電極ドライバとして既存の汎用時分割駆動用ドライバＩＣを用いることができるので、開発コストや生産コストを低減できる。
【００４３】
第一の実施の形態および第二の実施の形態では、電極ドライバとして汎用の時分割駆動用ドライバＩＣを使用する場合を例に説明した。時分割駆動用ドライバＩＣとしては、液晶表示装置の駆動を対象としたＩＣの他に、有機ＥＬ表示装置の駆動を対象としたＩＣもある。有機ＥＬ表示装置の駆動を対象とした時分割駆動用ドライバＩＣも耐圧が高いので、本発明に適用できる。
【００４４】
また、光源部２１は、各ＬＥＤに割り当てた期間内において、ＬＥＤの点灯時間を可変としてもよい。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤにそれぞれ１／２１０ｓの期間を割り当てた場合において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの点灯時間を０ｓ以上１／２１０ｓ以下の範囲で可変としてもよい。このように、各ＬＥＤの点灯時間を可変とすることによって、８色だけでなく中間色の表示も行えるようになる。
【００４５】
図２では、一つの液晶表示装置を駆動する場合を示したが、複数の液晶表示装置を複数並べて配置してもよい。例えば、一つの液晶表示装置に一文字を表示できる数の画素を配置し、複数の液晶表示装置を並べて複数の文字を表示できるようにしてもよい。この場合、各液晶表示装置に電極ドライバ、拡散板および光源部を設置し、コントローラが各液晶表示装置に設置された電極ドライバや光源部を制御すればよい。
【００４６】
また、第一の実施の形態および第二の実施の形態ではコモン電極が一つである場合を例に説明したが、コモン電極が複数存在してもよい。図７は、コモン電極を複数設ける場合における電極の配置例を示す説明図である。図７は、観察者側ガラス基板２と背面側ガラス基板３とに配置された各電極を液晶層側から見た状態を示す。背面側ガラス基板３は第一のコモン電極４１を備え、観察者側ガラス基板２は、第一のコモン電極４１と対向する位置にセグメント電極４４を備える。同様に、観察者側ガラス基板２は第二のコモン電極４２を備え、背面側ガラス基板３は、第二のコモン電極４２と対向する位置にセグメント電極４３を備える。第一のコモン電極４１において、画素となる位置に配置される画素部５１は、接続部５２によって接続される。同様に、第二のコモン電極４２において、画素部５３は接続部５４によって接続される。観察者側ガラス基板２と背面側ガラス基板３にそれぞれコモン電極を配置することによって、セグメント電極と電極ドライバとを結ぶ配線を各ガラス基板に分散させることができる。
【００４７】
観察者側ガラス基板２において、観察者側の各セグメント電極４４や、第二のコモン電極の画素部５３以外の部分には遮光膜（図７において図示せず。）を設ける。
【００４８】
図７に例示するようにコモン電極を複数設けた場合、例えば、第一のコモン電極４１および背面側の各セグメント電極４３が第一の電極ドライバに接続され、第二のコモン電極４２および観察者側の各セグメント電極４４が第二の電極ドライバに接続されればよい。そして、第一の電極ドライバおよび第二の電極ドライバが、それぞれ接続されている各電極の電位を設定すればよい。
【００４９】
また、コモン電極を複数設けた場合、複数のコモン電極が同一の電極ドライバに接続されてもよい。例えば、コモン電極を二個設けた場合に、一つの電極ドライバが備える電圧出力端のうち、二つの電圧出力端が各コモン電極と一対一に接続されてもよい。
【００５０】
【実施例】
２４列２４行のマトリクス状の画素に対応するセグメント電極を有する観察者側ガラス基板を作成した。また、各画素に共通のコモン電極を有する背面側ガラス基板を作成した。なお、２４列２４行の画素は、縦９０ｍｍ横９０ｍｍの範囲に収まるようにした。各ガラス基板の電極が存在する側に絶縁膜および配向膜を形成し、ラビング処理を行った。ラビング処理は、画像を表示させたときに縦方向となる方向に行った。ラビング処理後、二枚のガラス基板間のセルギャップが１．５μｍとなるようにして液晶表示装置を作成し、反強誘電性液晶を注入した。また、各ガラス基板の液晶が存在しない側に、それぞれ偏光板を設けた。このとき、偏光軸が互いに直交するように各偏光板を配置した。
【００５１】
画像を表示させたときに上側になる辺と、下側になる辺にそれぞれ、ドライバＩＣを２個ずつ（計４個）実装した。実装形態は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｆｉｌｍ）とした。液晶表示装置のコモン電極は、一つのドライバＩＣの電圧出力端のうちの一つに接続させた。各セグメント電極は、各ドライバＩＣが有する各電圧出力端と一対一に接続させた。なお、各ドライバＩＣとしては、ＩＡＰＴ（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＡｌｔＰｌｅｓｈｋｏ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）での時分割駆動を実現するドライバＩＣを用いた。また、このドライバＩＣは、ＳＴＮを備えた液晶表示装置を対象とするものであり、１６０本の電圧出力端を備える。
【００５２】
この液晶表示装置の背面に、光源部を配置し、さらに光源部と液晶表示装置の間に拡散板を配置した。拡散板が光源部から光を受け、液晶表示装置に白色光を供給する場合に、拡散板が供給する白色光の輝度が１０００Ｃｄ／ｍ２となるように、光源部の個数を調整した。
【００５３】
このように、２４列２４行の画素を有する液晶表示装置と、拡散板と、光源部との組み合わせによるユニットを５個横に並べ、図２に例示する駆動装置と接続した。電源回路としては４０Ｖまでの電圧を供給できる電源回路を用いた。液晶表示装置を室内に設置し、２４列２４行の画素を用いて一文字表示させるようにして時刻を表示させた。なお、光源部がＬＥＤを１／２１０ｓ毎に切り替えるように制御した。第一の実施の形態と第二の実施の形態のいずれを採用した場合であっても、広い視角を実現でき、視認性の高い表示を実現することができた。また、自由に色を変更することができた。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、スタティック駆動法を採用し、高い駆動電圧を必要とする液晶を用いた液晶表示装置を製造する場合に、開発コスト等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置の例を示す模式的断面図。
【図２】本発明による液晶表示装置の駆動装置の構成例を示すブロック図。
【図３】第一の実施の形態における電極ドライバの説明図。
【図４】コントローラの信号出力タイミングおよび駆動波形の例を示す説明図。
【図５】第二の実施の形態における電極ドライバの説明図。
【図６】コントローラの信号出力タイミングおよび駆動波形の例を示す説明図。
【図７】コモン電極を複数設ける場合における電極の配置例を示す説明図。
【符号の説明】
１　液晶表示装置
２，３　ガラス基板
４　セグメント電極
５　コモン電極
８　遮光膜
９　液晶
１０，１１　偏光板
２１　光源部
２２　拡散板
３１　第一の電極ドライバ
３２　第二の電極ドライバ
３３　コントローラ
３４　電源回路
３５　画像データ記憶部
【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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