JP2000111879A

JP2000111879A - 液晶装置

Info

Publication number: JP2000111879A
Application number: JP28712098A
Authority: JP
Inventors: Jun Iba; 潤伊庭
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】配線数が少なく、フレーム周波数が低下せ
ず、画素構造が単純であり、かつ画質低下が少ない液晶
装置を提供する。【解決手段】画素９４をｎ個（ｎは３以上の整数）
の、夫々大きさが異なると共に、夫々が同時に選択駆動
されるサブ画素に分割する。そして、分割されたサブ画
素のうち最大サブ画素を構成する画素電極２５，３９を
画素の重心２８より最も離れた位置に配置すると共に、
最大サブ画素の重心３５と画素の重心２８とを一致さ
せ、また最大サブ画素以外の残りのサブ画素を構成する
画素電極２６，２７のそれぞれの重心は、画素の重心２
８と一致せず、残りのサブ画素全てで形成されるサブ画
素群の重心３６と画素の重心２８とをほぼ一致させるこ
とにより、階調表示による重心の移動を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置に関し、
特に画素分割により階調を得るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶装置に用いられる液晶として
は、ネマティック液晶、スメクティック液晶、高分子分
散液晶等さまざまな材料が用いられている。特に、双安
定性を有する液晶素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）及びガ
ラーウォル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）の両者により特開昭
５６−１０７２１６号公報、米国特許第４，３６２，９
２４号明細書等で提案されている。

【０００３】そして、この双安定性液晶としては、一般
にカイラルスメクテッィクＣ相（ＳｍＣ＊）またはＨ相
（ＳｍＨ＊）相を有する強誘電性液晶が用いられてお
り、この強誘電性液晶は、これらの状態において印加さ
れた電界に応答して第１の光学的安定状態と第２の光学
的安定状態といういわゆる双安定状態を示し、かつ電圧
が印加されてないときはその状態を維持する性質、即ち
安定性を有し、また電界の変化に対する応答が速やか
で、高速かつ記億型の表示装置等の分野における広い利
用が期待されている。

【０００４】ところで、この双安定性液晶を用いた液晶
装置において、階調表示を行う場合、例えば特開昭５６
−８８１９３公報、特開昭６３−１０８３９４公報等に
開示されているような面積階調や特開昭６２−９３２０
公報、特開昭６４−６１１８０公報に開示されているよ
うなフレーム変調による時分割階調が用いられる。

【０００５】ここで、面積階調を用いる場合、各画素内
に存在するサブ画素の重心が一致することが画質低下を
抑制する方法であることが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した公知
例に見られるような画素分割方法を用いた液晶装置にお
いては、全てのサブ画素の重心位置を画素の重心位置に
一致させるため、画素配置上、配線数が増加して開口率
が低下したり、走査線の数が増加することでフレーム周
波数が低下したり、画素構造が複雑になり製造が困難に
なるという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ためになされたもので、配線数が少なく、フレーム周波
数が低下せず、画素構造が単純であり、かつ画質低下が
少ない液晶装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶を一対の
基板により挟持すると共に、前記基板にマトリクス状に
配列された走査電極群と情報電極群との交差部に形成さ
れた画素により画像を表示する液晶パネルを備えた液晶
装置において、前記画素がｎ個（ｎは３以上の整数）
の、夫々大きさが異なると共に、夫々が同時に選択駆動
されるサブ画素に分割されると共に、前記サブ画素のう
ちの最大サブ画素の重心と前記画素の重心とが一致し、
かつ前記最大サブ画素は前記画素の重心より最も離れた
位置に配置され、また前記最大サブ画素以外の残りのサ
ブ画素のそれぞれの重心は、前記画素の重心と一致せ
ず、前記残りのサブ画素全てで形成されるサブ画素群の
重心と前記画素の重心とがほぼ一致することを特徴とす
るものである。

【０００９】また本発明は、液晶を一対の基板により挟
持すると共に、前記基板にマトリクス状に配列された走
査電極群と情報電極群との交差部に形成された画素によ
り画像を表示する液晶パネルを備えた液晶装置におい
て、前記画素がｎ個（ｎは３以上の整数）の、夫々大き
さが異なると共に、夫々が同時に選択駆動されるサブ画
素に分割されると共に、前記サブ画素のうちの最大サブ
画素は前記画素の重心より最も離れた位置に配置され、
前記最大サブ画素以外の残りのサブ画素全ては前記最大
サブ画素の重心にほぼ接した位置に配置されることを特
徴とするものである。

【００１０】また本発明は、液晶を一対の基板により挟
持すると共に、前記基板にマトリクス状に配列された走
査電極群と情報電極群との交差部に形成された画素によ
り画像を表示する液晶パネルを備えた液晶装置におい
て、前記画素がｎ個（ｎは３以上の整数）の、夫々大き
さが異なると共に、夫々が同時に選択駆動されるサブ画
素に分割されると共に、前記サブ画素のうちの最大サブ
画素は前記画素の重心より最も離れた位置に配置され、
前記最大サブ画素の次に大きいサブ画素の重心は、前記
最大サブ画素の重心とほぼ一致し、前記最大サブ画素と
前記次に大きいサブ画素以外の残りの前記サブ画素は、
前記最大サブ画素あるいは前記次に大きいサブ画素を囲
む辺にほぼ接するように配置されたことを特徴とするも
のである。

【００１１】また本発明は、前記最大サブ画素と前記次
に大きいサブ画素以外の残りの前記サブ画素は、前記最
大サブ画素あるいは前記次に大きい前記サブ画素を囲む
各辺のうち、前記画素の重心に最も近い辺にほぼ接する
ように配置されたことを特徴とするものである。

【００１２】また本発明は、前記画素に電圧を供給する
前記走査電極群は、前記画素に対して１本であることを
特徴とするものである。

【００１３】また本発明は、前記画素に電圧を供給する
前記情報電極群はｎ＋１本であることを特徴とするもの
である。

【００１４】また本発明は、前記画素に電圧を供給する
前記情報電極群はｎ本であることを特徴とするものであ
る。

【００１５】また本発明は、前記各サブ画素は、１、
ｍ、ｍ² 、ｍ³ 、．．．、ｍ^(n-1) （ｍは２以上の整
数）の比率で面積分割されていることを特徴とするもの
である。

【００１６】また本発明は、１フレームを複数のフィー
ルドに分割し、フレーム変調によりｍ階調表示すること
を特徴とするものである。

【００１７】また本発明は、前記液晶が双安定性を有し
ていることを特徴とするものである。

【００１８】また本発明のように、画素をｎ個（ｎは３
以上の整数）の、夫々大きさが異なると共に、夫々が同
時に選択駆動されるサブ画素に分割する。そして、分割
されたサブ画素のうち最大サブ画素を画素の重心より最
も離れた位置に配置すると共に、最大サブ画素の重心と
画素の重心とを一致させ、また最大サブ画素以外の残り
のサブ画素のそれぞれの重心は、画素の重心と一致せ
ず、残りのサブ画素全てで形成されるサブ画素群の重心
と画素の重心とをほぼ一致させることにより、階調表示
による重心の移動を少なくする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳しく説明する。

【００２０】図１は本発明の第１の実施の形態に用いる
液晶装置のブロック図である。

【００２１】同図において、１０１は走査線（走査電極
群）と情報線（情報電極群）とで形成したマトリクス電
極及び強誘電性液晶を有する液晶パネル、１０２は走査
線を駆動する手段である走査線駆動回路、１０３は情報
線を駆動する手段である情報線駆動回路、１０４は走査
線駆動回路１０２に電圧Ｖ１，Ｖ２及びＶｃを供給し、
情報線駆動回路１０３に電圧Ｖ３、Ｖ４及びＶｃを供給
するための駆動電圧発生回路、１０５は走査線駆動回路
１０２、情報線駆動回路１０３及び駆動電圧発生回路１
０４を制御する制御回路、１０７はロジック制御回路、
１０８はロジック制御電圧電源、１０９はデータ発生
部、１１０はスイッチ、１１１は電力供給を行う供給電
源である。

【００２２】ここで、ロジック回路１０７は、駆動電圧
発生回路１０４からの各電圧を一定の比率で出力するた
めの駆動電圧制御信号、選択された走査線に電圧Ｖ１、
Ｖ２、Ｖｃからなる走査選択信号を出力するように制御
する走査線駆動制御信号、データ発生部１０９からの画
像情報に応じた画像信号、前記画像信号に基づいて電圧
Ｖ３、Ｖ４、Ｖｃからなる白情報信号電圧及び黒情報信
号電圧を選択的に情報線へ出力するように制御する情報
線駆動制御信号を出力するものである。なお、白及び黒
情報信号によって、各画素は明または暗状態に制御され
る。

【００２３】また、図２は液晶パネル１０１の構成を示
す図である。

【００２４】同図において、８９は一対の基板に液晶を
挟持した液晶セル、９１は走査線電極であり、この走査
線電極９１に対し走査線駆動回路１０２により所定のタ
イミングで駆動波形が出力される。９３は情報線電極で
あり、この情報線電極９３に対し情報線駆動回路１０３
により所定のタイミングで駆動波形が出力される。

【００２５】９４は走査線電極９１及び情報線電極９３
の交差部に形成され、画像を表示する表示画素であり、
各表示画素９４は情報線電極９３より各画素の情報に対
応した情報信号を供給し、走査線電極９１より各ライン
の走査信号を供給することで駆動される。

【００２６】なお、図３は走査線電極９１及び情報線電
極９３に印加される走査信号波形及び情報信号波形を示
す図である。

【００２７】同図において、（ａ）はラインを選択した
ときに走査線電極９１に供給する選択時の走査信号波
形、（ｂ）はラインを選択しないときに走査線電極９１
に供給する非選択時の走査信号波形、（ｃ）は表示画素
９４を明状態に制御するための白情報信号波形、（ｄ）
は表示画素９４を暗状態に制御するための黒情報信号波
形である。なお、本実施の形態では、Ｖ１＝−Ｖ２＝１
５．６Ｖ、Ｖ３＝―Ｖ４＝４Ｖ、１ラインの選択期間１
Ｈは４０μｓである。

【００２８】また、図４は各信号電圧ならびに表示画素
９４に印加される電圧波形を時系列で示したタイミング
チャートである。同図において、（ａ）は図２に示す走
査線電極９１ａに印加される電圧波形、（ｂ）は走査線
電極９１ｂに印加される電圧波形、（ｃ）は情報線電極
９３ａに印加される電圧波形、（ｄ）は走査線電極９１
ａと情報線電極９３ａの交差部に形成された表示画素９
４に印加される電圧波形（Ｓ１―Ｄ１）である。なお、
Ｔ１、Ｔ２はそれぞれフレーム期間を示す。

【００２９】一方、図５は液晶セル８９の構成を示す図
である。

【００３０】同図において、７０１、７０７はガラス基
板、７０２、７０６は透明電極、７０３はラビング処理
された水平配向機能を有する配向膜、７０４は表面安定
化強誘電性液晶、７０５は垂直配向処理材、７０８、７
０９、７１０はカイラルスメクティック層での液晶分子
を特徴付けるコーンを正面から見たものであり、７０
８、７０９はユニフォーム配向における２つの安定状態
を示し、７１０はスプレイ配向状態の一例を示してい
る。

【００３１】なお、本実施の形態において、強誘電性液
晶７０４としては、３０℃での自発分極が３０ｎＣ／ｃ
ｍ² 、３０℃での層傾き角度δが実質的に０°、チルト
角度が２２°、誘電率が５である特性の材料を用いた。

【００３２】次に、このような液晶セル８９の作成手順
を説明する。

【００３３】まず、ＩＴＯ膜が形成された一対のガラス
基板を用意し、一方のＩＴＯ膜上にポリイミドの前駆体
であるポリアミック酸ＬＰ−６４（東レ製）のＮＭＰ
（Ｎメチルピリドン）：ｎ−ＢＣ（ｎ―ブチルセロソル
ブ）混合溶液をスピンコートした。なお、塗付溶液とし
てＮＭＰ：ｎ−ＢＣ＝２：１の混合溶媒にＬＰ−６４を
１重量％となるように調製し、スピン条件は４５回転／
秒、２０秒で行った。

【００３４】次に、この基板を８０℃のオーブン中で５
分の溶媒乾燥を行った後、２００℃のオーブン中で１時
間の加熱焼成を行いイミド化した。ここで、得られたポ
リイミド膜は約１０ｎｍの厚さで、この膜をラビング処
理して配向膜（図５参照）とした。なお、このラビング
処理においては、直径１０ｃｍのローラーに巻付けたナ
イロン製の膜を用い、１６．７回転／秒、配向膜表面に
対する押し込み０．４ｍｍ、基板の送り速度１０ｍｍ／
秒で、同じ方向に２回（片道）のラビングを行った。

【００３５】その後、この基板表面に平均粒径２．２μ
ｍのシリカビーズを０．００８重量％で分散させたＩＰ
Ａ（イソプロピルアルコール）溶液を、２５回転／秒、
１０秒の条件でスピン塗付し、分散密度３００個／ｍｍ
² 程度のビーズスペーサを散布した。

【００３６】一方、対向側のもう一方の基板は、基板の
ＩＴＯ膜上にシランカップリング剤（ＯＤＳ―Ｅ）の
０．５重量％エチルアルコール溶液を４５回転／秒、２
０秒の条件でスビン塗付し、垂直配向処理した。その
後、この基板上に熱硬化型のシール剤を印刷により塗工
した。こうして得られた２枚の基板を対向して貼り合わ
せ、１５０℃のオーブン中で９０分間熱硬化させてセル
とした。このようにして作成された液晶層のギャップは
約２．０μｍであった。

【００３７】ところで、図６は、本実施の形態に係る表
示画素９４の１画素の電極構造を示す図である。なお、
本実施の形態においては表示画素９４を、面積階調のた
めに最大サブ画素と２つのサブ画素の、計３つのサブ画
素に分割している。

【００３８】同図において、２５、３９は最大サブ画素
を構成する第１及び第２最大サブ画素電極、２６は最大
サブ画素より小さい画素を構成する第１サブ画素電極、
２７は第１サブ画素電極２６により構成される画素より
も小さい画素を構成する第２サブ画素電極、３０は第１
最大サブ画素電極２５と接続された情報信号電極、３１
は第１サブ画素電極２６と接続された情報信号電極、３
２は第２サブ画素電極２７と接続された情報信号電極、
３４は第２最大サブ画素電極３９と接続された情報信号
電極である。

【００３９】ここで、第１及び第２最大サブ画素電極２
５，３９は常に同時に選択され、１つの階調を表示す
る。また、第１及び第２最大サブ画素電極２５，３９、
第１サブ画素電極２６、第２サブ画素電極２７は１６：
４：１の面積比に分割されている。なお、第１及び第２
最大サブ画素電極２５，３９とそれぞれ接続される各情
報信号電極３０，３４は終端で結線してもよい。

【００４０】一方、同図の（ａ）において、２８は表示
画素９４の画像を表示する画素電極の平均的重心位置、
即ち表示画素９４の情報線電極側の１画素分の電極構造
の平均的重心位置である第１重心位置を、（ｂ）におい
て、３５は第１及び第２最大サブ画素電極２５，３９の
平均的重心位置である第２重心位置を、（ｃ）におい
て、３６は第１及び第２最大サブ画素電極２５，３９を
除いた残りの第１及び第２サブ画素電極２６，２７を１
つのサブ画素群と考えた場合の平均的重心位置である第
３重心位置を、それぞれ示している。

【００４１】なお、（ｄ）は走査線電極側の表示画素９
４の１画素分の電極構造を示したものであり、（ｄ）に
おいて、３７は走査線電極、３８は走査線電極３７に接
続された共通画素電極である。

【００４２】そして、本実施の形態においては、第１及
び第２最大サブ画素電極２５，３９は同図の（ａ）に示
すように第１重心位置２８から最も離れた位置に配置さ
れている。また、図示しない前記２つの各サブ画素電極
２６，２７の重心位置は第１重心位置２８に一致しない
が、第１重心位置２８、第２重心位置３５及び第３重心
位置３６はすべて一致している。即ち、表示画素９４の
重心と、最大サブ画素の重心と、他のサブ画素群の重心
が一致している。

【００４３】次に、本実施の形態におけるフレーム走査
方法について説明する。

【００４４】図７は４階調を表示するためのフレーム変
調を行うフレーム走査方式を説明する図であり、本走査
方式においては、フレーム周期Ｆｒを３つのブロックに
分け、１個及び２個のブロックからなる２つのフィール
ドＦ１、Ｆ２の先頭ブロックを、ＳＣで示す走査選択を
行うための書込み用ブロックとしたものである。なお、
走査線数は２００本である。

【００４５】このような走査方法により、フレーム変調
で０、１、２、３の４階調表示を行う。なお、１つのブ
ロックに分けられた１フィールド期間は、２００×４０
μｓ＝８ｍｓ、１フレーム期間は８ｍｓ×３＝２４ｍｓ
である。

【００４６】なお、図８は、１６：４：１の面積分割に
よる面積階調と前記フレーム変調を合成した階調表示を
示す図であり、同図においては、各フィールドＦ１、Ｆ
２における面積比１６：４：１のサブ画素のＯＮ、ＯＦ
Ｆを組み合わせた階調表示例を示している。このよう
に、本実施の形態では６４階調表示が可能である。

【００４７】そして、この面積階調とフレーム変調を合
成した階調表示を行う液晶装置を目視したところ、画像
の傷（面積階調における重心移動による画像の乱れ）が
少ない良好な画像が確認できた。

【００４８】このように、最大サブ画素の重心（第２重
心位置３５）が表示画素６４の重心（第１重心位置２
８）に一致し、かつ残りのサブ画素を１つのサブ画素群
とした場合の重心（第３重心位置３６）が表示画素６４
の重心に一致することにより、階調表示による重心の移
動を少なくすることができ、これにより画質の低下の少
ない良好な画像表示を行うことができる。

【００４９】また、全てのサブ画素の重心位置を表示画
素６４の重心位置に一致させる必要がないため、画素構
造及び配線が簡単になると共に製造が容易となり、さら
に情報信号電極数がサブ画素数３＋１本（＝４本）と少
ないため（図６参照）、従来のように重心位置を一致さ
せた画素分割パターンに比べ開口率も向上する。さら
に、走査電極数を各画素１本とすることで、フレーム周
波数を高くすることが可能となる。

【００５０】なお、これまでの説明においては、表示画
素９４を３つに分割した場合について述べたが、表示画
素９４を４つに分割してもよい。

【００５１】図９は、このような本実施の形態の他の実
施例を示すものであり、同図において、４０は第２サブ
画素電極２７により構成される画素よりも小さい画素を
構成する第３サブ画素電極、４１は第３サブ画素電極４
０に接続された情報信号電極である。また、（ａ）にお
いて、４２は表示画素９４の画像を表示する画素電極の
平均的重心位置である第１重心位置、（ｂ）において、
４３は第１及び第２最大サブ画素電極２５，３９の平均
的重心位置である第２重心位置、４４は第１及び第２最
大サブ画素電極２５，３９を除いた残りの第１、第２及
び第３サブ画素２６，２７，４０を１つのサブ画素群と
考えた場合の平均的重心位置である第３重心位置であ
る。

【００５２】また、第１及び第２最大サブ画素電極２
５，３９、第１画素電極２６、第２サブ画素電極２７及
び第３サブ画素電極４０は３２：１６：４：１の面積比
に分割されている。

【００５３】ここでは、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示
す第１、第２及び第３重心位置４２，４３，４４はすべ
て一致している。そして、このように画素を分割した場
合、面積階調とフレーム変調により、１２８階調表示が
可能である。そして、このように階調数を増やすことに
より、画質を向上させることができる。

【００５４】なお、本実施の形態の実施例として、面積
階調とフレーム変調により６４、１２８階調表示の例を
示したが、表示画素９４をｎ個（ｎ≧３）のサブ画素に
分け、各サブ画素を１、ｍ、ｍ² 、・・・（ｍ≧２）の
比にし、フレーム変調による階調表示をｍ階調とした場
合、ｍ^(n-1) ×ｍの階調表示が可能であり、それらの全
ての場合に本発明は適用可能である。

【００５５】また、さらに１フレームをｎ個（ｎ≧３）
のフィールドに分け、各フィールドを１、ｍ、ｍ² 、・
・・（ｍ≧２）の比にし、面積階調表示をｍ階調とした
場合、ｍ^(n-1) ×ｍの階調表示が可能であり、それらの
全ての場合にも本発明は適用可能である。

【００５６】次に、面積階調と時分割階調による階調表
示を行い、かつサブ画素のうちの最大サブ画素の重心が
残りのサブ画素にほぼ接するようにした本発明の第２の
実施の形態について説明を行う。

【００５７】なお、本実施の形態において、液晶装置の
ブロック図、液晶パネルの構成、液晶セル、駆動波形、
フレーム走査方式は既述した第１の実施の形態と同様で
あるので省略する。

【００５８】図１０は、本実施の形態における表示画素
９４の１画素分の電極構造を示すものであり、本実施の
形態において表示画素９４は画素内を面積階調のために
３つのサブ画素に分割している。

【００５９】同図において、５３、６０は表示画素９４
のうち最大サブ画素を構成する第１及び第２最大サブ画
素電極、５４は最大サブ画素よりも小さい画素を構成す
る第１サブ画素電極、５５は第１サブ画素電極５４によ
り構成される画素よりも小さい画素を構成する第２サブ
画素電極、５０は第１最大サブ画素電極５３と接続され
た情報信号電極、５１は第１サブ画素電極５４と接続さ
れた情報信号電極、５２は第２サブ画素電極５５と接続
された情報信号電極、５７は第２最大サブ画素電極６０
と接続された情報信号電極である。

【００６０】ここで、第１及び第２最大サブ画素電極５
３，６０は同時に選択され、１つの階調を表示する。ま
た、第１及び第２最大サブ画素電極５３，６０、第１サ
ブ画素電極５４、第２サブ画素電極５５は１６：４：１
の面積比に分割されている。なお、第１及び第２最大サ
ブ画素電極５３，６０とそれぞれ接続される各情報信号
電極５０，５７は終端で結線してもよい。

【００６１】また、（ａ）において、５６は表示画素９
４の画像を表示する画素電極の平均的重心位置である第
１重心位置、（ｂ）において、５８は第１及び第２最大
サブ画素電極５３，６０の平均的重心位置である第２重
心位置、（ｃ）において、６１は第１及び第２最大サブ
画素電極５３，６０を除いた第１及び第２サブ画素電極
５４，５５を１つのサブ画素群と考えた場合の平均的重
心位置である第３重心位置である。

【００６２】ここでは、第１及び第２最大サブ画素電極
５３，６０は同図の（ａ）に示すように第１重心位置５
６から最も離れた位置に配置されている。また、
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す各重心位置５６，５
８，６１は一致していない。しかし、（ｂ）に示す第２
重心位置５８は、（ｃ）に示すように第１サブ画素電極
５４と第２サブ画素電極５５の外辺にほぼ接する位置に
ある。（実際には配線電極、画素間等を介して接してい
る）。また、図示しないが、（ａ）に示す第１重心位置
５６は（ｃ）に示す第２及び第３重心位置５８，６１の
間に位置する。

【００６３】そして、このように最大サブ画素の重心
（第２重心位置５８）が残りのサブ画素の各辺にほぼ接
するように配置することにより、階調表示における重心
移動が少なくなり、画質が良好になる。

【００６４】また、第１サブ画素電極５４と第２サブ画
素電極５５は第１及び第２最大サブ画素電極５３，６０
に比べ非常に小さく、かつ第１及び第２最大サブ画素電
極５３，６０の第２重心位置５８と、図示しないが前記
２つの各サブ画素電極５４，５５の重心位置が近いた
め、階調表示における重心移動が少なくなり、画質が良
好になる。

【００６５】なお、これまでの説明においては、表示画
素９４を３つに分割した場合について述べたが、表示画
素９４を４つに分割してもよい。

【００６６】図１１は、このような本実施の形態の他の
実施例を示すものであり、同図において、６４は第２サ
ブ画素電極５５により構成される画素よりも小さい画素
を構成する第３サブ画素電極、６５は第３サブ画素電極
６４に接続された情報信号電極である。また、（ａ）に
おいて、６６は表示画素９４の画像を表示する画素電極
の平均的重心位置である第１重心位置、（ｂ）におい
て、６７は第１及び第２最大サブ画素電極５３，６０の
平均的重心位置である第２重心位置、６８は第１及び第
２最大サブ画素電極５３，６０を除いた残りの第１、第
２及び第３サブ画素５４，５５，６４を１つのサブ画素
群と考えた場合の平均的重心位置である第３重心位置で
ある。

【００６７】また、第１及び第２最大サブ画素電極５
３，６０、第１サブ画素電極５４、第２サブ画素電極５
５、第３サブ画素電極６４は３２：１６：４：１の面積
比に分割されている。

【００６８】ここでは、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示
す第１、第２及び第３重心位置６６，６７，６８は一致
していない。しかし、（ｂ）に示す第２重心位置６７
は、第１サブ画素電極５４と第２サブ画素電極５５、第
３サブ画素電極６４の外辺にほぼ接する位置にある。こ
れにより、階調表示における重心移動が少なくなり、画
質が良好になる。

【００６９】また、第１サブ画素電極５４と第２サブ画
素電極５５、第３サブ画素電極６４は第１及び第２最大
サブ画素電極５３，６０に比べ非常に小さく、かつ第２
重心位置６７と、図示はしないが前記３つの各サブ画素
電極５４，５５，６４の重心位置とは近く、階調表示に
おける重心移動が少ないため、画質が良好になる。

【００７０】次に、面積階調と時分割階調による階調表
示を行い、かつサブ画素のうちの最大サブ画素と、その
次に大きいサブ画素の重心とが一致するようにした第３
の実施の形態について説明を行う。

【００７１】なお、本実施の形態において、液晶装置の
ブロック図、液晶パネルの構成、液晶セル、駆動波形、
フレーム走査方式は既述した第１の実施の形態と同様で
あるので省略する。

【００７２】図１２は、本実施の形態における表示画素
９４の１画素分の電極構造を示す図であり、本実施の形
態において表示画素９４は画素内を面積階調のために３
つのサブ画素に分割している。

【００７３】同図において、７３、８０は表示画素９４
のうち最大サブ画素を構成する第１及び第２最大サブ画
素電極、７４は第１及び第２最大サブ画素電極７３，８
０の次に大きいサブ画素を構成する第１サブ画素電極、
７５は次に大きいサブ画素よりも小さい画素を構成する
第２サブ画素電極、７０は第１最大サブ画素電極７３と
接続された情報信号電極、７１は第１サブ画素電極７４
と接続された情報信号電極、７２は第２サブ画素電極７
５と接続された情報信号電極、７７は第２最大サブ画素
電極８０と接続された情報信号電極である。

【００７４】ここで、第１及び第２最大サブ画素電極７
３，８０は同時に選択され、１つの階調を表示する。ま
た、第１及び第２最大サブ画素電極７３，８０、第１サ
ブ画素電極７４、第２サブ画素電極７５は１６：４：１
の面積比に分割されている。なお、第１及び第２最大サ
ブ画素電極７３，８０とそれぞれ接続される各情報信号
電極７０，７７は終端で結線してもよい。

【００７５】また、（ａ）において、７６は表示画素９
４の画像を表示する画素電極の平均的重心位置である第
１重心位置、（ｂ）において、７８は第１及び第２最大
サブ画素電極７３，８０の平均的重心位置である第２重
心位置、（ｃ）において、８１は第１サブ画素電極７４
の平均的重心位置である第３重心位置である。

【００７６】ここでは、第１及び第２最大サブ画素電極
７３，８０は同図の（ａ）に示すように第１重心位置７
６から最も離れた位置に配置されている。また、（ｂ）
に示すように第１重心位置７６と第２重心位置７８とは
一致していない。しかし、（ｃ）に示すように第２重心
位置７８と第３重心位置８１とはほぼ一致しており、こ
のように第２重心位置７８と第３重心位置８１とをほぼ
一致させることにより、これらのサブ画素で表示を行う
場合には重心の移動が少なく、画質が良好になる。

【００７７】また、第２サブ画素電極７５はその他のサ
ブ画素に比べ小さく、かつ第１重心位置７６に最も近い
辺に接して配置されており、このサブ画素で表示を行う
場合にも重心の移動は少ないため、画質が良好になる。
なお、サブ画素同士は接触することがないので、本発明
において、この辺はサブ画素の端部ではなく、サブ画素
を周囲を囲む部分を指している。

【００７８】なお、これまでの説明においては、表示画
素９４を３つに分割した場合について述べたが、表示画
素９４を４つに分割してもよい。

【００７９】図１３は、このような本実施の形態の他の
実施例を示すものであり、同図において、８２は第２サ
ブ画素電極７５により構成される画素よりも小さい画素
を構成する第３サブ画素電極、８３は第３サブ画素電極
８２に接続された情報信号電極である。また、（ａ）に
おいて、８４は表示画素９４の画像を表示する画素電極
の平均的重心位置である第１重心位置、（ｂ）におい
て、８５は第１及び第２最大サブ画素電極７３，８０の
平均的重心位置である第２重心位置、８６は第１サブ画
素７４の平均的重心位置である第３重心位置である。

【００８０】また、第１及び第２最大サブ画素電極７
３，８０、第１サブ画素電極７４、第２サブ画素電極７
５、第３サブ画素電極８２は３２：１６：４：１の面積
比に分割されている。

【００８１】ここでは、（ｂ）に示すように第１重心位
置８４と第２重心位置８５とは一致していない。しか
し、（ｃ）に示すように第２重心位置８５と第３重心位
置８６とは一致しており、これらのサブ画素で表示を行
う場合には重心の移動が少なく、画質が良好になる。

【００８２】また、第２サブ画素電極７５と第３サブ画
素電極８２はその他の２つのサブ画素に比べ小さく、か
つ第１重心位置８４に最も近い辺に接して配置されてお
り、この画素で表示を行う場合にも重心の移動は少ない
ため画質が良好になる。

【００８３】次に、面積階調と時分割階調による階調表
示を行い、サブ画素のうちの最大サブ画素以外の残りの
サブ画素を１つのサブ画素群とした場合に、そのサブ画
素群及び画素及び最大サブ画素の重心を一致させると共
に、各サブ画素の電極を１本とした構成の本発明の第４
の実施の形態の説明を行う。

【００８４】なお、本実施の形態において、液晶装置の
ブロック図、液晶パネルの構成、液晶セル、駆動波形、
フレーム走査方式は既述した第１の実施の形態と同様で
あるので省略する。

【００８５】図１４は、本実施の形態における表示画素
９４の１画素分の電極構造を示す図であり、本実施の形
態において表示画素９４は画素内を面積階調のために３
つのサブ画素に分割している。また、図１５はその断面
図である。

【００８６】図１４、図１５において、１５１は画素の
うち最大のサブ画素を構成する最大サブ画素電極であ
り、この最大サブ画素電極１５１は１本の配線電極によ
り形成されている。また、１５２は最大サブ画素よりも
小さい画素を構成する第１サブ画素電極、１５３は第１
サブ画素電極１５２により構成される画素よりも小さい
画素を構成する第２サブ画素電極、１５５は最大サブ画
素電極１５１と接続された情報信号電極、１５６は第１
サブ画素電極１５２と接続された情報信号電極、１５７
は第２サブ画素電極１５３と接続された情報信号電極で
ある。

【００８７】ここで、最大サブ画素電極１５１、第１サ
ブ画素電極１５２、第２サブ画素電極１５３は１６：
４：１の面積比に分割されている。

【００８８】また、（ａ）において、１５４は表示画素
９４の画像を表示する画素電極の平均的重心位置である
第１重心位置、（ｂ）において、１５８は最大サブ画素
電極１５１の平均的重心位置である第２重心位置、
（ｃ）において、１５９は最大サブ画素電極１５１を除
いた第１及び第２サブ画素電極１５２，１５３を１つの
サブ画素群と考えた場合の平均的重心位置である第３重
心位置である。

【００８９】なお、（ｄ）において、１６０は走査線電
極、１６１は走査線電極１６０に接続された共通画素電
極である。また、（ａ）において、１５０は最大サブ画
素電極１５１に対して、情報信号電極１５６，１５７を
絶縁的に配置するための絶縁膜であり、この絶縁膜１５
０はＴａＯｘで厚さは１０００Åである。また、図１５
において、１６２はガラス基板である。

【００９０】ここでは、第１、第２及び第３重心位置１
５４，１５８，１５９はすべて一致しており、これによ
り階調表示による重心の移動を少なくすることができ、
これにより画質の低下の少ない良好な画像表示を行うこ
とができる。

【００９１】一方、図１５に示すように、情報信号電極
１５６，１５７と画素電極１５１を立体構造にすると、
各サブ画素電極に対応する配線を１本とすることができ
るので、情報電極群を各サブ画素数と同じ数とすること
ができる。これにより、配線数を少なくすることがで
き、開口率が上昇して透過率が向上する。また、製造を
容易にすることが可能となる。

【００９２】なお、これまでの各実施の形態の説明にお
いては単純マトリクスを例にとって述べてきたが、本発
明は、これに限らず、ＭＩＭやＴＦＴ等を利用したアク
ティブマトリクスであっても良い。また、液晶も表面安
定化強誘電性液晶の他に、反強誘電性液晶、ネマティッ
ク液晶等であっても良い。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、最
大サブ画素の重心が画素の重心に一致し、かつ残りのサ
ブ画素を１つのサブ画素群とした場合の重心を画素の重
心に一致させて階調表示による重心の移動を少なくする
ことにより、画質を向上させ、かつ配線数を少なくし、
開口率を上昇させ、製造を容易にすることが可能とな
る。

【００９４】また、最大サブ画素の重心と、残りのサブ
画素とを接した位置に配置させて階調表示による重心の
移動を少なくすることにより、画質を向上させ、かつ配
線数を少なくし、開口率を上昇させ、製造を容易にする
ことが可能となる。

【００９５】また、最大サブ画素の重心と最大サブ画素
の次に大きいサブ画素の重心を一致させて階調表示によ
る重心の移動を少なくすることにより、画質を向上さ
せ、かつ配線数を少なくし、開口率を上昇させ、製造を
容易にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置のブ
ロック図。

【図２】上記液晶装置の液晶パネルの構成を示す図。

【図３】上記液晶パネルの走査線電極及び情報線電極に
印加される走査信号波形及び情報信号波形を示す図。

【図４】上記液晶パネルの走査線電極、情報線電極及び
表示画素に印加される電圧波形等を時系列で示したタイ
ミングチャート。

【図５】上記液晶パネルの液晶セルの構成を示す図。

【図６】上記実施の形態に係る表示画素の１画素の電極
構造を示す図。

【図７】上記実施の形態に係るフレーム走査方式を説明
する図。

【図８】上記実施の形態に係る階調表示例を説明する表
図。

【図９】上記実施の形態の他の実施例に係る表示画素の
１画素の電極構造を示す図。

【図１０】本発明の第２実施の形態に係る表示画素の１
画素の電極構造を示す図。

【図１１】上記実施の形態の他の実施例に係る表示画素
の１画素の電極構造を示す図。

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る表示画素の
１画素の電極構造を示す図。

【図１３】上記実施の形態の他の実施例に係る表示画素
の１画素の電極構造を示す図。

【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る表示画素の
１画素の電極構造を示す図。

【図１５】上記実施の形態の表示画素の断面Ａを説明す
る図。

【符号の説明】

２５，５３，７３第１最大サブ画素電極３９，６０，８０第２最大サブ画素電極１５１最大サブ画素電極２６，５４，７４，１５２第１サブ画素電極２７，５５，７５，１５３第２サブ画素電極４０，６４，８２第３サブ画素電極２８，４２，５６，６６，７６，８４，１５４第１重心
位置３５，４３，５８，６７，７８，８５，１５８第２重心
位置３６，４４，６１，６８，８１，８６，１５９第３重心
位置３０〜３２、３４，４１，５０〜５２，５７，６５，７
０〜７２，７７，８３，９３，１５５〜１５７
情報線電極３７，９１，１６０走査線電極３８，１６１共通画素電極８９液晶セル９４表示画素１０１液晶パネル１６２，７０１，７０７ガラス基板７０２，７０６透明電極７０４表面安定化強誘電性液
晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H093 NA11 NA43 NA54 NB02 NB03 NB09 NB13 NB14 NC09 NC11 NC34 NC37 NC38 ND06 ND08 ND22 ND49 NE03 NF05 NF17 NH06 5C094 AA02 AA07 AA10 AA43 AA45 AA48 AA56 BA49 CA19 CA20 CA25 EA04 EA07 FA01 FB12 FB15 GA10 JA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶を一対の基板により挟持すると共
に、前記基板にマトリクス状に配列された走査電極群と
情報電極群との交差部に形成された画素により画像を表
示する液晶パネルを備えた液晶装置において、前記画素がｎ個（ｎは３以上の整数）の、夫々大きさが
異なると共に、夫々が同時に選択駆動されるサブ画素に
分割されると共に、前記サブ画素のうちの最大サブ画素の重心と前記画素の
重心とが一致し、かつ前記最大サブ画素は前記画素の重
心より最も離れた位置に配置され、また前記最大サブ画素以外の残りのサブ画素のそれぞれ
の重心は、前記画素の重心と一致せず、前記残りのサブ
画素全てで形成されるサブ画素群の重心と前記画素の重
心とがほぼ一致することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】液晶を一対の基板により挟持すると共
に、前記基板にマトリクス状に配列された走査電極群と
情報電極群との交差部に形成された画素により画像を表
示する液晶パネルを備えた液晶装置において、前記画素がｎ個（ｎは３以上の整数）の、夫々大きさが
異なると共に、夫々が同時に選択駆動されるサブ画素に
分割されると共に、前記サブ画素のうちの最大サブ画素は前記画素の重心よ
り最も離れた位置に配置され、前記最大サブ画素以外の残りのサブ画素全ては前記最大
サブ画素の重心にほぼ接した位置に配置されることを特
徴とする液晶装置。
【請求項３】液晶を一対の基板により挟持すると共
に、前記基板にマトリクス状に配列された走査電極群と
情報電極群との交差部に形成された画素により画像を表
示する液晶パネルを備えた液晶装置において、前記画素がｎ個（ｎは３以上の整数）の、夫々大きさが
異なると共に、夫々が同時に選択駆動されるサブ画素に
分割されると共に、前記サブ画素のうちの最大サブ画素は前記画素の重心よ
り最も離れた位置に配置され、前記最大サブ画素の次に大きいサブ画素の重心は、前記
最大サブ画素の重心とほぼ一致し、前記最大サブ画素と
前記次に大きいサブ画素以外の残りの前記サブ画素は、
前記最大サブ画素あるいは前記次に大きいサブ画素を囲
む辺にほぼ接するように配置されたことを特徴とする液
晶装置。
【請求項４】前記最大サブ画素と前記次に大きいサブ
画素以外の残りの前記サブ画素は、前記最大サブ画素あ
るいは前記次に大きい前記サブ画素を囲む各辺のうち、
前記画素の重心に最も近い辺にほぼ接するように配置さ
れたことを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
【請求項５】前記画素に電圧を供給する前記走査電極
群は、前記画素に対して１本であることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載の液晶装置。
【請求項６】前記画素に電圧を供給する前記情報電極
群はｎ＋１本であることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載の液晶装置。
【請求項７】前記画素に電圧を供給する前記情報電極
群はｎ本であることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れかに記載の液晶装置。
【請求項８】前記各サブ画素は、１、ｍ、ｍ² 、ｍ
³ 、．．．、ｍ^(n-1)（ｍは２以上の整数）の比率で面
積分割されていることを特徴とする請求項１乃至７のい
ずれかに記載の液晶装置。
【請求項９】１フレームを複数のフィールドに分割
し、フレーム変調によりｍ階調表示することを特徴とす
る請求項１乃至８のいずれかに記載の液晶装置。
【請求項１０】前記液晶が双安定性を有していること
を特徴とする請求項１乃至３の記載の液晶装置。
【請求項１１】前記液晶が強誘電性を有していること
を特徴とする請求項１０記載の液晶装置。