[发明专利]液晶的高速驱动方法

说明书

本发明涉及液晶的高速驱动方法，特别涉及进行灰度等级显示的液晶的高速驱动方法。

以往已知的有，如果在具有透明电极的2块透明的平板中夹有液晶，并放置在2块偏光板之间，则对应于施加在前述2块的透明电极上的电压、通过前述2块偏光板的光的穿透率发生变化。

应用这种原理的液晶显示装置具有厚度薄、功率消耗少等的特征，并开始广泛地使用在手表和电子计算器中。

近年来，与彩色滤色片组合，使用在笔记本电脑和小型的液晶电视机等的彩色显示装置中。

在与彩色滤色片组合、能进行彩色显示的液晶显示装置中，组合红、绿、蓝的3色的点并进行彩色显示。

这种彩色滤色片价格很贵，而且与液晶板压贴也要求高精度的作业。

此外，为了达到与黑白显示的液晶板有同等的图像分辨率，因必须要3倍的点数，所以在通常的液晶板中水平方向的驱动电路数成为3倍、成本提高，同时因液晶板与驱动电路的连接点数也成为3倍，所以连接作业也变得困难。

因此，使用彩色滤色片的方式作为使用液晶板进行彩色显示的方法，导致成本高的因素较多、难以廉价制造。另外的缺点是，因彩色滤色片的光的穿透率仅为20％左右、使用彩色滤色片则亮度成为5分之1左右，所以背光的消耗功率非常大。

另外，在以往的液晶显示装置中因液晶板的响应速度慢，所以与使用布劳恩管的显示器相比，在进行电视等的活动图像重放的场合、和高速移动计算机等的光标的场合等其性能较差。

作为不使用彩色滤色片的彩色液晶显示装置，如日本特开平1-179914号公报所示、提出采用将黑白液晶板和3色后照光组合起来进行彩色显示的方法，与彩色滤色片方式相比能廉价地实现高精细的彩色显示。

在前述的彩色显示方法中，为了得到没有闪烁的显示，同一颜色的后照光的闪烁频率最低也必须在40Hz以上，最好以60Hz以上的高速进行。因此，作为液晶显示的频率进一步为其3倍，所以成为180Hz，液晶显示的周期为5.5msec。

作为后照光的点灯时间，在使用冷阴极射线管时，与荧光管相比，使用红、绿、蓝的短余辉的荧光体的冷阴极射线管，对于输入电力的光变换效率下降近一半，但因没有彩色滤色片而穿透率增加5倍，所以为了用红、绿、蓝3色各1根管子得到与使用1根荧光管相同的显示辉度，所必要的点灯时间，必须在显示周期的约5分之2的2msec以上。因此，如果在后照光的点灯中使用显示周期5.5msec中的2msec，则作为液晶板的响应速度必须稳定在3.5msec以下。在图形显示等扫描画面的场合，因进一步为了消除画面的色斑，即使以扫描周期为1000Hz进行高速扫描的场合，也必须再有1msec的余量，所以作为液晶板的响应速度，有必要稳定在2.5msec以下。

但是，在使用一般采用的TN液晶和STN液晶等的向列型液晶的液晶显示装置中，响应速度为从几十msec到几百msec。

作为高速动作的液晶板，虽然提议的有采用强介质液晶或反强介质液晶的液晶板，但必须使液晶板的单元间隙在1μm以下、并且误差在±0.05μm以下，必须高精度地制造非常狭窄的间隙，所以制造问题多、不能实用化。

作为提高液晶板的响应速度的手段，已知通过将单元间隙做得狭窄，而响应速度与单元间隙的平方成反比，因此可以加快响应速度。在TN液晶的场合，借助于选择低粘度的液晶材料将单元间隙做成2μm，使响应速度在2～3msec以下能容易实现高速化。此外，即使将单元间隙狭到2μm、但在允许范围±0.4μm的范围内也能得到均匀的显示，所以对于大型液晶板的制造也没有大的问题。因此，能用前述的狭间隙的TN液晶实现使用3色后照光、各色用2灰度等级、8色显示。

近年来，作为个人计算机用显示装置，在节省空间、节省电力等方面，正在使用液晶显示装置代替布劳恩管。但是，在个人计算机用软件中，适应多色显示的软件正在迅速地普及，在显示装置中，也要求能得到各色256灰度等级1677万7216色显示。此外，即使在个人计算机应用以外，为了显示电视图像，也要求能得到各色64灰度等级以上的多色显示。