JP2000284254A

JP2000284254A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2000284254A
Application number: JP11087283A
Authority: JP
Inventors: Koichi Miyaji; 弘一宮地
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-29
Also published as: KR20000071499A; TW496984B; US6535191B1; JP3589395B2; KR100352717B1

Abstract

(57)【要約】【課題】電圧を変化させることによってアナログ階調
表示を行うことが難しい液晶モードにおいて、アナログ
的な階調特性を得る。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、本電極を有し
た本電極基板と、対向電極を有した対向基板により液晶
を挟持した液晶表示装置であって、１フレーム内で前記
本電極に印加される本電極電圧と、前記１フレーム内で
ほぼ連続的に変化する対向電圧との電位差によって、前
記液晶の応答開始時間を制御し、前記本電極電圧の大き
さによって、前記液晶表示装置の透過率を変化させる制
御部を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】中間調表示が可能である液晶
表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶を用いた表示原理は、Ｎ．
Ａ．Ｃｌａｒｋらによって提案されている（Ａｐｐｌｉ
ｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ第３６巻、第１
１号（１９８０年６月１日発行）ｐ．８９９−９０１、
特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許４，３６
７，９２４号、米国特許４，５６３，０５９号）。強誘
電性液晶とは、極めて薄いセルに強誘電性液晶を封入し
たものであり、強誘電性液晶を用いた表示モードは、表
面安定化強誘電性液晶（ＳｕｒｆａｃｅＳｔａｂｉｌ
ｉｚｅｄＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ、ＳＳＦＬＣ）モードと呼ばれる。本
表示原理は、数十マイクロ秒といった極めて速い応答特
性、広視野角を示すことからさまざまな研究・開発がな
されている。

【０００３】上述したＳＳＦＬＣモードでは、白黒の２
値でしか表示できず、中間調表示ができないため、様々
な工夫がなされている。以下に、その典型例である面積
階調（例えば特開平８−５０２７８公報）、および時分
割階調（例えば特開平６−１８８５４公報）を説明す
る。

【０００４】面積階調とは、１つの絵素を複数の画素に
分割し、複数の画素をそれぞれ独立して駆動できるよう
にしている。

【０００５】最も基本的な例として、１つの絵素の面積
を２分割した２つの画素で構成されるとしたとき、第１
の面積の画素と第２の面積の画素を独立に駆動できるた
め、それらの組み合わせの結果として、明るさを０と１
と２と３との計４つの階調を表現することができる。こ
のように、複数の画素を組み合わせることにより、ＳＳ
ＦＬＣモードでの階調表示が可能になるのである。

【０００６】また、時分割階調とは、最小表示期間であ
る１フレームを、複数の期間に分割し、複数の期間をそ
れぞれ独立に駆動することである。

【０００７】最も基本的な例として、１フレーム時間を
２つの期間（サブフレーム）に分割したとき、第１の期
間（第１のサブフレーム）と第２の期間（第２のサブフ
レーム）を独立して駆動できるため、第１の期間と第２
の期間の組み合わせの結果として、明るさが０と１と２
と３との計４つの階調で表現することができる。このよ
うに、１フレームを複数の期間に分割することによりＳ
ＳＦＬＣモードでの階調表示が可能になる。

【０００８】もちろん、上記面積階調と上記時分割階調
とを組み合わせて用いることができ、たとえば面積比
（１：１絵素中の画素の数）１：２、および時分割比
（１：１フレーム中のサブフレームの数）１：４：１
６：６４で駆動することにより、０〜２５５の１刻みの
２５６階調を得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】２値表示しかできない
強誘電性液晶であっても、面積階調または時分割階調を
用いることにより、階調表示を行うことができる。

【００１０】しかし、上述した面積階調および時分割階
調では、その方式ゆえ、階調がデジタル化（量子化）さ
れており、階調数に限りがある。そのため、面積階調お
よび時分割階調は、映像信号に対するなめらかな階調特
性を持たない。また、面積階調および時分割階調では、
画質の調整、たとえばγ補正などを行うこともできな
い。つまり、あらかじめ決められた面積比と時分割比に
よって、表示される階調特性が限定される。

【００１１】また、面積階調および時分割階調の方式に
おいて、階調数を増やすためには、絵素の面積を分割す
る数を増やすことが考えられるが、配線構造、画素構造
が複雑になったり、有効画素領域（開口率）が減少した
りするなどの問題がある。

【００１２】時分割数を増やすことによっても階調数を
増やすことができるが、駆動周波数が高くなったり、液
晶の応答速度がより高速である必要性が高まるなど、技
術的にも困難である。

【００１３】本発明は、上記問題を鑑みて、電圧を変化
させることによってアナログ階調表示を行うことが難し
い液晶モード、例えば２値階調しかない液晶モード（強
誘電性液晶、反強誘電性液晶、配向を適当に調整したコ
レステリック液晶、ネマチック液晶など）において、ア
ナログ的な階調特性を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、本電極を有した本電極基板と、対向電極を有した対
向基板により液晶を挟持した液晶表示装置であって、１
フレーム内で前記本電極に印加される本電極電圧と、前
記１フレーム内でほぼ連続的に変化する対向電圧との電
位差によって、前記液晶の応答開始時間を制御し、前記
本電極電圧の大きさによって、前記液晶表示装置の透過
率を変化させる制御部を備え、そのことにより上記目的
が達成される。

【００１５】前記制御部が、前記本電極に印加される前
記本電極電圧の直流電圧成分を変化させることによっ
て、前記液晶表示装置の透過率を変化させてもよい。

【００１６】前記制御部が、前記対向電極に印加される
前記対向電圧の直流電圧成分を変化させることによっ
て、前記液晶表示装置の透過率を変化させてもよい。

【００１７】前記制御部が、前記対向電極に印加される
前記対向電圧の時間変化の傾きを変化させることによっ
て、前記液晶表示装置の透過率を変化させてもよい。

【００１８】本発明の他の液晶表示装置は、薄膜トラン
ジスタ素子がマトリクス状に配置されたＴＦＴ基板と、
透明電極を有する対向基板により液晶を挟持した液晶表
示装置であって、前記液晶表示装置が、１フレームのあ
る期間の間、補助容量線にほぼ連続的に変化する電圧を
印加し、前記１フレーム内でドレイン電極にドレイン電
圧を書き込む制御部を備え、前記液晶の応答開始時間
が、前記ドレイン電圧の大きさによって決定され、前記
液晶表示装置の透過率が、前記補助容量線の電位と前記
ドレイン電極の電位との電位差によって決定され、その
ことにより上記目的が達成される。

【００１９】前記補助容量線が、前記対向基板に電圧を
印加する電源とは独立して制御することができる電源に
接続されてもよい。

【００２０】本発明の液晶表示装置および／または本発
明の他の液晶表示装置では、奇数ラインの絵素に接続さ
れる補助容量線が第１の電源に接続され、偶数ラインの
絵素に接続される補助容量線が第２の電源に接続され、
前記第１の電源が前記第２の電源と異なってもよい。

【００２１】前記１フレームが、前記液晶の配向を初期
状態に戻すための電圧を前記補助容量線に印加するため
の期間を含んでもよい。

【００２２】前記制御部が、前記１フレーム内で、前記
液晶の配向を初期状態に戻すための電圧をソースライン
を介して前記液晶に印加してもよい。

【００２３】前記１フレームが、前記対向電極に印加す
る電圧および前記本電極に印加する電圧のうちの少なく
とも一方が前記液晶の配向を初期状態に戻すための期間
を含んでもよい。

【００２４】前記１フレーム内で、前記薄膜トランジス
タ素子に信号が書き込まれた後、前記ほぼ連続的に変化
する電圧が、前記補助容量線に印加されてもよい。

【００２５】前記１フレームが、前記薄膜トランジスタ
素子に信号が書き込まれる期間、前記補助容量線に印加
される電圧が前記ほぼ連続的に変化する期間、および前
記配向を初期状態に戻す期間を含んでもよい。

【００２６】本発明のさらに他の液晶表示装置は、本電
極を有した本電極基板と、対向電極を有した対向基板に
より液晶を挟持した液晶表示装置であって、前記液晶表
示装置が、１フレーム内で、ある期間、ほぼ連続的に変
化する電圧を前記液晶に印加する制御部を備え、前記電
圧の振幅を変化させることにより、前記液晶の応答開始
時間および前記液晶表示装置の透過率を変化させ、その
ことにより上記目的が達成される。

【００２７】本発明の別の液晶表示装置は、薄膜トラン
ジスタ素子がマトリクス状に配置されたＴＦＴ基板と、
透明電極を有する対向基板により液晶を挟持した液晶表
示装置であって、前記液晶表示装置が、絵素のメモリ容
量に印加される電圧に応じて抵抗値が変化する素子と、
１フレームのある期間の間、前記素子にほぼ連続的に変
化する電圧を印加する制御部を備え、前記液晶が前記素
子に直列に接続され、前記素子にほぼ連続的に変化する
電圧の振幅を変化させることにより、前記液晶の応答開
始時間および前記液晶表示装置の透過率を変化させ、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００２８】前記制御部が、奇数ラインを介して前記液
晶に電圧を印加する第１の電源と、偶数ラインを介して
前記液晶に電圧を印加する第２の電源を有し、前記第１
の電源が前記第２の電源と異なってもよい。

【００２９】前記１フレームが、前記液晶の配向を初期
状態に戻すための電圧を前記液晶に印加するための期間
を含んでもよい。

【００３０】前記１フレームが、前記液晶の配向を初期
状態に戻すための電圧を前記素子に印加するための期間
を含んでもよい。

【００３１】前記制御部が、前記１フレーム内で、前記
液晶の配向を初期状態に戻すための電圧をソースライン
を介して前記液晶に印加してもよい。

【００３２】前記１フレーム内で、前記薄膜トランジス
タ素子に信号が書き込まれた後、前記ほぼ連続的に変化
する電圧が、前記素子に印加されてもよい。

【００３３】前記１フレームが、前記薄膜トランジスタ
素子に信号が書き込まれる期間、前記素子に印加される
電圧が前記ほぼ連続的に変化する期間、および前記配向
を初期状態に戻す期間を含んでもよい。

【００３４】前記液晶が、強誘電性液晶であってもよ
い。

【００３５】前記液晶が、反強誘電性液晶であってもよ
い。

【００３６】前記液晶が、２つ以上の安定状態を含む液
晶モードを含んでもよい。

【００３７】前記１フレーム内で消灯する期間を有する
光源を備えてもよい。

【００３８】前記液晶表示装置が、赤光源、緑光源、お
よび青光源を備え、複数のフレームで１つカラー画像を
得るために、１フレームごとに光源を順次切り替えるこ
とにより、フィールド順次カラー表示を行ってもよい。

【００３９】調整特性および調整バランスの少なくとも
一方を調整するため、前記制御部が、前記補助容量線に
印加される電圧の波形を制御してもよい。

【００４０】調整特性および調整バランスの少なくとも
一方を調整するため、前記制御部が、前記液晶に印加さ
れる電圧の波形を制御してもよい。

【００４１】調整特性および調整バランスの少なくとも
一方を調整するため、前記制御部が、前記素子に印加さ
れる電圧の波形を制御してもよい。

【００４２】調整特性および調整バランスの少なくとも
一方を調整するため、前記制御部が、階調信号に対応す
る書き込むべきソース信号電圧を調整してもよい。

【００４３】調整特性および調整バランスの少なくとも
一方を調整するため、前記制御部が、階調信号に対応す
る、前記素子に書き込むべきソース信号電圧を調整して
もよい。

【００４４】以下、作用を説明する。

【００４５】本発明の液晶表示装置は、液晶の応答開始
時刻をアナログ的に制御することにより、中間階調表示
することができる。液晶印加電圧が時間変化する部分を
含み、液晶応答の閾値電圧に到達するタイミングが制御
される。

【００４６】本発明の他の液晶表示装置は、液晶の応答
開始時刻をアナログ的に制御することにより、中間階調
表示することができる。液晶印加電圧が時間変化する部
分を含み、液晶応答の閾値電圧に到達するタイミングが
制御される。

【００４７】本発明のさらに他の液晶表示装置は、液晶
の応答開始時刻をアナログ的に制御することにより、中
間階調表示することができる。液晶印加電圧が時間変化
する部分を含み、その振幅を調整することにより、液晶
応答の閾値電圧に到達するタイミングが制御される。

【００４８】本発明の別の液晶表示装置は、液晶の応答
開始時刻をアナログ的に制御することにより、中間階調
表示することができる。液晶印加電圧が時間変化する部
分を含み、その振幅を調整することにより、液晶応答の
閾値電圧に到達するタイミングが制御される。

【００４９】

【発明の実施の形態】図面を参照し、本発明の実施形態
を説明する。

【００５０】（実施形態１）以下に、本発明の実施形態
１における液晶表示装置を図１〜図８を用いて説明す
る。

【００５１】図１は、強誘電性液晶表示装置１００を示
す図である。

【００５２】図１に示す強誘電性液晶表示装置１００
は、強誘電性液晶パネル１０と任意電圧波形発生器２０
とを備えている。

【００５３】強誘電性液晶パネル１０は、偏光子１、７
と、ガラス基板２、６と、配向膜３、５と、強誘電性液
晶４とを有している。

【００５４】以下に、強誘電性液晶パネル１０の製造法
を簡単に説明する。

【００５５】ガラス基板２、６に透明電極であるＩＴＯ
が、一般的な手法であるスパッタ法により形成される。
このガラス基板２、６では、ポリイミド（配向膜）が
０．１ミクロンで塗布され、それの表面が柔らかい布で
ラビングされる。その後、１．３ミクロンのプラスチッ
クからなるスペーサビーズ（図示せず）が、ラビングさ
れたガラス基板２およびガラス基板６の少なくとも一方
に散布され、ガラス基板２、６の配向膜が互いに向き合
うように、且つ、ガラス基板２、６のラビング方向が平
行になるように、ガラス基板２、６が貼り合わされる。
ガラス基板２、６を貼り合わせるとき、ガラス基板の周
辺を、太さ１．３ミクロンのガラス繊維をあらかじめ混
ぜておいたエポキシ樹脂によって液晶注入領域を確保す
るように、シール印刷する。ガラス基板２、６の貼り合
わせ後、１８０℃加熱によりエポキシ樹脂は硬化する。

【００５６】このようにして得られたパネルに強誘電性
液晶が注入され、偏光子１、７の偏光軸が互いに直交す
るようにそのパネルの表面に偏光子１、７が貼り付けら
れる。ただし、２枚の偏光子の偏光軸は、強誘電性液晶
に、ある極性の電圧が印加されたとき、強誘電性液晶パ
ネル１０が暗視野となるように調整してある。よって、
ある極性とは逆の極性の電圧が強誘電性液晶に印加され
たとき、強誘電性液晶パネル１０が明視野になる。図２
は、偏光子１の偏光軸と偏光子７の偏光軸との強誘電性
液晶４と偏光軸を示す図である。

【００５７】図３は、強誘電性液晶パネル１０に１Ｈｚ
の変形ノコギリ波電圧が印加された場合における、変形
ノコギリ波の波高電圧と強誘電性液晶パネル１０の透過
率を示す図である。図３に示す特性は、良く知られてい
る強誘電性液晶のヒステリシス特性である。つまり、強
誘電性液晶の急峻な閾値特性ゆえ、強誘電性液晶パネル
１０は２値階調しか有していない。

【００５８】図４は、強誘電性液晶パネル１０の対向電
極に印加される約６０Ｈｚの変形ノコギリ波電圧を示す
図である。図５は、強誘電性液晶パネル１０の本電極に
印加されるＤＣ電圧を示す図である。図５に示す、実線
と点線は、ＤＣ電圧の大きさの違いによるものである。

【００５９】このとき、実際に強誘電性液晶に印加され
る電圧は、図４に示す変形ノコギリ波電圧と図５に示す
ＤＣ電圧の合成電圧である。図６は、図４に示す変形ノ
コギリ波電圧と図５に示すＤＣ電圧の合成電圧を示す図
である。図４に示す変形ノコギリ波電圧および図５に示
すＤＣ電圧は、図１に示す任意電圧波形発生器２０によ
って生成される。

【００６０】強誘電性液晶の電圧に対する応答特性は、
図３に示されるような明確な閾値特性を与えるため、図
６に示す実線と点線の電圧波形では、強誘電性液晶が応
答するタイミングが異なる。図６中の矢印は、実線と点
線の波形において、強誘電性液晶の閾値電圧Ｖｓを示し
てある。

【００６１】なお、図４に示す、対向電極に印加される
電圧波形には、閾値電圧Ｖｓにより応答した強誘電性液
晶を、応答する前の状態に戻すためのパルス波形が含ま
れている。以後、そのパルス波形をリセットパルスと便
宜上呼ぶ。このリセットパルスは、本電極に印加する適
切などのようなＤＣ電圧が加えられても、応答する前の
状態に戻すことができるパルス波高に調整してある。

【００６２】図７は、以上のような条件において、応答
している強誘電性液晶パネル１０の透過率の時間変化を
示す図である。

【００６３】図７における実線と波線では応答するタイ
ミングが異なり、また初期の暗状態に戻るタイミングは
同じである。すなわち、実線と波線では、明状態を示し
ている期間が互いに異なっている。本実施形態では、６
０Ｈｚで強誘電性液晶パネル１０の駆動が行われ、強誘
電性液晶パネル１０の下面に光源（図示せず）が設けら
れている。人間の目には、強誘電性液晶パネル１０が、
６０Ｈｚで点滅しているようには見えず、その積分値を
明るさとして感じられる。よって、図７に示す実線の波
形と点線の波形とも、人間の目にとって強誘電性液晶パ
ネル１０は連続的に明るいが、図７に示す実線の波形と
点線の波形とでは、その明るさが違うように感じられ
る。

【００６４】図８は、本電極に与えるＤＣ電圧と人間が
感じる透過光量との関係を示す図である。図８では、横
軸に本電極に与えるＤＣ電圧をとり、縦軸に人間が感じ
る透過光量をとる。

【００６５】図８に示すように、本電極に与えるＤＣ電
圧に対して、極めてなめらかに透過光量が変化する。つ
まり、本電極に与えるＤＣ電圧を制御することにより、
強誘電性液晶であっても、アナログ階調を得ることがで
きる。このようにして、電圧に対して急峻な閾値特性を
示す液晶モードを用いて、本電極に与えるＤＣ電圧の制
御によりアナログ階調をもつ液晶表示装置（ライトバル
ブ）を得ることができる。

【００６６】なお、本実施形態における、本電極、対向
電極は便宜上のものであり、表示装置自体が対称である
ため、それぞれの電圧波形が入れ替わっても同様の効果
が得られる。

【００６７】また、対向電極波形のＤＣレベルを制御し
たり、時間変化する対向電圧波形の傾きを制御すること
によっても、同様な中間調の制御が可能である。

【００６８】本実施形態では強誘電性液晶を用いたが、
強誘電性液晶の代わりに、３状態安定性を示す反強誘電
性液晶を用いても、本電極に与えるＤＣ電圧を制御する
ことによりアナログ階調を得ることができる。

【００６９】実施形態１の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性のあるコレステリック液晶を用いても、実
施形態１の駆動方法によって、アナログ階調液晶表示装
置を得ることができる。

【００７０】実施形態１の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性をしめすようにあらかじめ配向処理してお
いたネマチック液晶（たとえば薄い１８０°ツイストセ
ルなど）を用いても、そのような液晶が電圧に対して急
峻な閾値特性を示すため、実施形態１の駆動方法によっ
て、アナログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【００７１】（実施形態２）以下に、本発明の実施形態
２における液晶表示装置を図９〜図１２を用いて説明す
る。

【００７２】実施形態２は、実施形態１が用いた方法を
ＴＦＴ駆動方式に適応したものである。つまり、実施形
態２によって、２値階調表示しかできない強誘電性液晶
を用いてアナログ階調液晶表示装置を得ることができ
る。

【００７３】図９は、実施形態２のアクティブマトリク
ス液晶パネル２００の回路の一部を示す図である。

【００７４】アクティブマトリクス液晶パネル２００の
ＴＦＴ基板は、補助容量線の接続を除いて、従来用いら
れている典型的なＴＦＴ基板と同じである。従来のＴＦ
Ｔ液晶パネルの補助容量線はコモンラインと接続されて
いるが、アクティブマトリクス液晶パネル２００のＴＦ
Ｔ基板の補助容量線は、独立した電源に接続するため、
コモンラインと接続されていない。

【００７５】アクティブマトリクス液晶パネル２００の
対向基板は、従来用いられている典型的な対向基板と同
じである。

【００７６】上記ＴＦＴ基板と上記対向基板との間に強
誘電性液晶が封入され、配向されているアクティブマト
リクス液晶パネル２００が得られる。

【００７７】以下に、実施形態２の動作を図１０〜図１
２を用いて詳しく説明する。

【００７８】図１０は、アクティブマトリクス液晶パネ
ル２００の１つの絵素の等価回路を示す図である。

【００７９】スイッチＳＷは、ＴＦＴ基板上に形成され
たＴＦＴ素子である。したがって、ゲートラインがＨｉ
ｇｈ電位の時のみスイッチＳＷはオン状態になり、ゲー
トラインがＬｏｗ電位の時はスイッチＳＷはオフ状態に
なる。Ｖ０は信号電圧であり、スイッチＳＷがオン状態
の時のみ、液晶容量Ｃ１と補助容量Ｃ２にＶ０が印加さ
れる。補助容量Ｃ２は、時間により変化する電圧Ｖ
（ｔ）を供給する電源に接続されている。

【００８０】図１１の（ａ）は、電圧Ｖ（ｔ）の時間変
化を示す図である。また、図１１の（ｂ）は、アクティ
ブマトリクス液晶パネル２００の１つの絵素の透過率を
示す図である。なお、図１１の（ａ）に示す期間ｔ１〜
ｔ４を１フレームとする。

【００８１】期間ｔ１〜ｔ２の間にスイッチＳＷはオン
される。この時、電圧Ｖ（ｔ）＝０であるため、液晶容
量Ｃ１と補助容量Ｃ２には、電圧Ｖ０が共に印加され
る。その後、時刻ｔ２までにスイッチＳＷはオフされ
る。ただし、電圧Ｖ０は強誘電性液晶が有する固有の閾
値電圧（Ｖｔｈ）より低いものとする。

【００８２】期間ｔ２〜ｔ３において、図１１の（ａ）
に示すように、電圧Ｖ（ｔ）は時間変化する。この時、
液晶容量Ｃ１と補助容量Ｃ２に印加される電圧Ｖ１、Ｖ
２はそれぞれＶ１＝Ｃ２・Ｖ（ｔ）／（Ｃ１＋Ｃ２）＋Ｖ０Ｖ２＝Ｃ１・Ｖ（ｔ）／（Ｃ１＋Ｃ２）−Ｖ０で表される。したがって、Ｖｔｈ＝Ｖ１を満たす時刻ｔｓ（図示せず）において強誘電性液晶は
応答し始める。

【００８３】期間ｔ３〜ｔ４において、電圧Ｖ（ｔ）
は、期間ｔ２〜ｔ３の電圧Ｖ（ｔ）の極性とは逆極性で
あるパルス的な応答を行う。

【００８４】印加するすべての電圧Ｖ０においてもＶ１＜−Ｖｔｈを満たすように設定してあるため、強誘電性液晶はすべ
ての電圧Ｖ０において、初期配向状態に戻る。

【００８５】初期配向状態を暗視野になるように偏光子
をクロスニコルに配置して透過光量を観察すると、１フ
レーム内において透過光量が観察されるのはほぼ期間ｔ
ｓ〜ｔ３の間であり、アクティブマトリクス液晶パネル
２００の光応答は、図１１に示すような、パルス的な光
応答になる。ここでは応答速度の速い強誘電性液晶を用
いたため、期間ｔｓ〜ｔ３と、液晶が光応答する期間が
ほぼ一致するが、厳密には光応答波形は液晶の応答波形
を反映している。

【００８６】また、電圧Ｖ（ｔ）の波形を固定しておい
ても、電圧Ｖ０を変化させることによって、時刻ｔｓを
変化させることができる。このため、アクティブマトリ
クス液晶パネル２００に対して６０Ｈｚ駆動を行えば、
人間の目には電圧Ｖ０によって階調が制御されているよ
うに見える。

【００８７】図１２は、電圧Ｖ０と人間が感じる透過光
量との関係を示す図である。

【００８８】補助容量線に図１１の（ｂ）に示す電圧Ｖ
（ｔ）を印加することにより、図１２に示すような階調
表示原理をＴＦＴパネルにおいて実現することができ
る。

【００８９】なお、全絵素へのデータの書き込みは、期
間ｔ１〜ｔ２の間にすべて完了させることが好ましい。
すなわち、上記電圧Ｖ０が個々の絵素によって異なり、
それらは各絵素のドレインへ書き込まれることに相当す
る。

【００９０】そして、期間ｔ２〜ｔ３においては、図１
１の（ｂ）のような補助容量線に時間変化する波形を印
加することにより、個々の絵素は印加された電圧Ｖ０に
応じた時刻ｔｓに応答し始める。

【００９１】期間ｔ３〜ｔ４では、図１１に示すよう
に、強誘電性液晶を初期配向状態へ戻す波形の電圧が補
助容量線に供給される。

【００９２】なお、それぞれの絵素に信号電圧Ｖ０に応
じた応答開始時刻ｔｓを与えることができ、また、初期
配向状態へは全絵素同時に戻るため、この結果、６０Ｈ
ｚ駆動を行えば、人間の目にとってＶ０によるアナログ
的な階調を得ることができる。

【００９３】実施形態２の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性のあるコレステリック液晶を用いても、実
施形態２の駆動方法によって、アナログ階調液晶表示装
置を得ることができる。

【００９４】実施形態２の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性をしめすようにあらかじめ配向処理してお
いたネマチック液晶（たとえば薄い１８０°ツイストセ
ルなど）を用いても、そのような液晶が電圧に対して急
峻な閾値特性を示すため、実施形態２の駆動方法によっ
て、アナログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【００９５】たとえば、図１１の（ａ）に示す１フレー
ムを１サブフレームと呼び、サブフレーム毎に光源を
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色のうちの１つの光源で繰り返し切り
替えてもよい。このような３サブフレームを１フレーム
とするフィールド順次カラー方式においても、高速アナ
ログ階調表示の効果のため、品位の高い画像が得られ
る。また、そのような高速アナログ階調表示では、その
高速性のためＲＧＢＲＧＢというような６サブフレーム
を１フレームとする高周波駆動にも対応することができ
る。

【００９６】実施形態２では、図１１の（ａ）に示す１
フレーム中の駆動において、絵素への信号電圧Ｖ０の書
き込み期間中、およびリセット期間中の少なくとも一方
で、バックライトが消光されてもよい。上記期間中、バ
ックライトが消光されても、上述したものと同様なアナ
ログ階調を得ることができ、低消費電力化も実現でき
る。

【００９７】補助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）は、
図１１の（ａ）に示すものに限られない。たとえば、補
助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）を図１５に示すよう
に変化させてもよい。図１６は、図１５に示す電圧Ｖ
（ｔ）が、補助容量線に印加される場合の、電圧Ｖ
（ｔ）と透過光量との関係を示す図である。図１６に示
すように、補助容量線への電圧波形を連続的に変化させ
ることにより、信号電圧−透過光量特性、すなわち階調
特性を連続的に制御することができる。

【００９８】また、映像信号に対する書き込み電圧Ｖ０
を調整することによってもガンマ特性などの階調特性、
階調バランスを連続的に容易に行うことができる。

【００９９】（実施形態３）以下に、本発明の実施形態
３における液晶表示装置を図１３および図１４を用いて
説明する。

【０１００】実施形態３では、実施形態２のアクティブ
マトリクス液晶パネル２００の強誘電性液晶の代わり
に、反強誘電性液晶が用いられる。実施形態３では、２
値階調表示しかできない反強誘電性液晶を用いて、アナ
ログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【０１０１】図１３は、反強誘電性液晶に印加される電
圧と反強誘電性液晶を有する液晶パネルの透過率との関
係を示す図である。以後、反強誘電性液晶を有する液晶
パネルを反強誘電性液晶パネルと呼ぶ。反強誘電性液晶
パネルの透過率は、図１３に示すように、反強誘電性液
晶に印加される電圧に対して急峻な閾値特性を示す。

【０１０２】この液晶モードでは、反強誘電性液晶パネ
ルを、正電圧と負電圧で明状態を示すように、０電圧で
暗状態を示すように用いることができる。すなわち、偏
光板をクロスニコルに配置し、０電圧で消光位となるよ
うに偏光子の角度が調整される。

【０１０３】実施形態３の駆動の原理は、正極性の時、
実施形態２の駆動の原理と同様であり、負極性の時は、
実施形態２の電圧の符号を全て逆に考えれば、実施形態
２の駆動の原理と同様に考えることができる。

【０１０４】図１４の（ａ）は、反強誘電性液晶パネル
の補助容量線に与えられる電圧波形を示す図であり、図
１４の（ｂ）は、図１４の（ａ）に示す電圧が補助容量
線に供給された場合の反強誘電性液晶パネルの透過率を
示す図である。なお、初期配向状態（暗状態）へ戻すた
めの波形は、逆極性の明状態にならないように十分注意
し、その波形を決定する必要がある。

【０１０５】このような駆動方法により、それぞれの絵
素に信号電圧Ｖ０に応じた応答開始時刻ｔｓ（図示せ
ず）を与えることができ、また、初期配向状態へは全絵
素同時に戻るため、この結果、６０Ｈｚ駆動を行えば、
人間の目にとってＶ０によるアナログ的な階調を得るこ
とができる。

【０１０６】なお、本実施形態の反強誘電性液晶パネル
では、補助容量線を偶数ライン、奇数ラインで各々結線
し、電源を偶数ラインと奇数ラインとで独立に設けるこ
とによってライン反転駆動も実現することができる。

【０１０７】実施形態３の反強誘電性液晶の代わりに、
急峻な閾値特性のあるコレステリック液晶を用いても、
実施形態３の駆動方法によって、アナログ階調液晶表示
装置を得ることができる。

【０１０８】実施形態３の反強誘電性液晶の代わりに、
急峻な閾値特性をしめすようにあらかじめ配向処理して
おいたネマチック液晶（たとえば薄い１８０°ツイスト
セルなど）を用いても、そのような液晶が電圧に対して
急峻な閾値特性を示すため、実施形態３の駆動方法によ
って、アナログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【０１０９】補助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）は、
図１４の（ａ）に示すものに限られない。たとえば、補
助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）を図１５に示すよう
に変化させてもよい。図１６は、図１５に示す電圧Ｖ
（ｔ）が、補助容量線に印加される場合の、電圧Ｖ
（ｔ）と透過光量との関係を示す図である。図１６に示
すように、補助容量線への電圧波形を連続的に変化させ
ることにより、信号電圧−透過光量特性、すなわち階調
特性を連続的に制御することができる。

【０１１０】また、映像信号に対する書き込み電圧Ｖ０
を調整することによってもガンマ特性などの階調特性、
階調バランスを連続的に容易に行うことができる。

【０１１１】（実施形態４）以下に、本発明の実施形態
４における液晶表示装置を図１７〜図１９を用いて説明
する。

【０１１２】実施形態４では、図１に示す強誘電性液晶
パネル１０が用いられる。

【０１１３】図１７は、強誘電性液晶パネル１０の対向
電極に印加される電圧を示す図である。図１７に示す実
線と点線では、波形は同じであるが振幅の大きさのみ異
なる。

【０１１４】上述したように、強誘電性液晶の電圧に対
する応答特性は、図３に示されるように明確な閾値特性
を与える。このため、図１７に示す、実線の電圧波形と
点線の電圧波形とでは、強誘電性液晶が応答するタイミ
ングが異なる。図１７中の矢印は、実線と点線の波形に
おいて、強誘電性液晶の閾値電圧Ｖｓを示してある。

【０１１５】なお、図１７に示す電圧波形には、閾値電
圧Ｖｓにより応答した強誘電性液晶を、応答する前の状
態に戻すためのパルス波形が含まれている。以後、その
パルス波形をリセットパルスと便宜上呼ぶ。このリセッ
トパルスは、強誘電性液晶に印加する範囲の図１７に示
す波形の振幅によらず、応答する前の状態に戻すことが
できるパルス波高に調整してある。

【０１１６】図１８は、以上のような条件において、応
答している強誘電性液晶パネル１０の透過率の時間変化
を示す図である。

【０１１７】図１８における実線と波線では応答するタ
イミングが異なり、また初期の暗状態に戻るタイミング
は同じである。すなわち、実線と波線では、明状態を示
している期間が互いに異なっている。本実施形態では、
６０Ｈｚで強誘電性液晶パネル１０の駆動が行われ、強
誘電性液晶パネル１０の下面に光源（図示せず）が設け
られている。人間の目には、強誘電性液晶パネル１０
が、６０Ｈｚで点滅しているようには見えず、その積分
値を明るさとして感じられる。よって、図１８に示す実
線の波形と点線の波形とも、人間の目にとって強誘電性
液晶パネル１０は連続的に明るいが、図１８に示す実線
の波形と点線の波形とでは、その明るさが違うように感
じられる。

【０１１８】図１９は、強誘電性液晶に与える図１７の
波形の振幅と人間が感じる透過光量との関係を示す図で
ある。図１９では、横軸に本電極に与えるＤＣ電圧をと
り、縦軸に人間が感じる透過光量をとる。

【０１１９】図１９に示すように、強誘電性液晶に与え
る図１７の波形の振幅に対して、極めてなめらかに透過
光量が変化する。つまり、強誘電性液晶に与える図１７
の波形の振幅を制御することにより、強誘電性液晶であ
っても、アナログ階調を得ることができる。このように
して、電圧に対して急峻な閾値特性を示す液晶モードを
用いて、強誘電性液晶に与える図１７の波形の振幅の制
御によりアナログ階調をもつ液晶表示装置（ライトバル
ブ）を得ることができる。

【０１２０】本実施形態では強誘電性液晶を用いたが、
強誘電性液晶の代わりに、３状態安定性を示す反強誘電
性液晶を用いても、液晶に与える図１７の波形の振幅を
制御することによりアナログ階調を得ることができる。

【０１２１】実施形態４の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性のあるコレステリック液晶を用いても、実
施形態４の駆動方法によって、アナログ階調液晶表示装
置を得ることができる。

【０１２２】実施形態４の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性をしめすようにあらかじめ配向処理してお
いたネマチック液晶（たとえば薄い１８０°ツイストセ
ルなど）を用いても、そのような液晶が電圧に対して急
峻な閾値特性を示すため、実施形態４の駆動方法によっ
て、アナログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【０１２３】（実施形態５）以下に、本発明の実施形態
５における液晶表示装置を図２０を用いて説明する。

【０１２４】実施形態５は、実施形態４が用いた方法を
ＴＦＴ駆動方式に適応したものである。つまり、実施形
態５によって、２値階調表示しかできない強誘電性液晶
を用いてアナログ階調液晶表示装置を得ることができ
る。

【０１２５】図２０は、実施形態５のアクティブマトリ
クス液晶パネル３００の回路の一部を示す図である。ア
クティブマトリクス液晶パネル３００は、トランジスタ
ＴＦＴ１、トランジスタＴＦＴ２、メモリ容量Ｃ３、絵
素容量Ｃ４、負荷抵抗Ｒ１、ゲートライン、ソースライ
ン、および液晶駆動電源ラインを備えている。

【０１２６】アクティブマトリクス液晶パネル３００の
ＴＦＴ基板および対向基板は、従来用いられている典型
的なものと同じである。上記ＴＦＴ基板と上記対向基板
との間に強誘電性液晶が封入され、配向されているアク
ティブマトリクス液晶パネル３００が得られる。

【０１２７】以下に、実施形態５の動作を図２１〜図２
３を用いて詳しく説明する。

【０１２８】図２１は、アクティブマトリクス液晶パネ
ル３００の１つの絵素の等価回路を示す図である。

【０１２９】図２１に示す可変抵抗Ｒ２は、図２０に示
すトランジスタＴＦＴ２に相当する。メモリ容量に書き
込まれる電圧によってトランジスタＴＦＴ２の抵抗値が
制御される。

【０１３０】すなわち、従来のＴＦＴ液晶パネルにおけ
る絵素容量がメモリ容量に相当し、従来からの方法によ
りメモリ容量に所定の電圧を書き込むことができる。ま
た、絵素容量Ｃ４は、固定抵抗Ｒ１と並列である。図２
１に示す等価回路は、時間により変化する電圧Ｖ（ｔ）
を供給する電源を備えている。

【０１３１】図２２の（ａ）は、時間により変化する電
圧Ｖ（ｔ）を示す図である。また、図２２の（ｂ）は、
アクティブマトリクス液晶パネル３００の１つの絵素の
透過率を示す図である。なお、図２２の（ａ）に示す期
間ｔ１１〜ｔ１４が１フレームに相当する。

【０１３２】期間ｔ１１〜ｔ１２の間に、可変抵抗Ｒ２
が調整される。この時、電圧Ｖ（ｔ）＝０であるため、
絵素容量Ｃ４には電圧が印加されない。そして、期間ｔ
１１〜ｔ１２の間に可変抵抗Ｒ２の制御は完了する。

【０１３３】期間ｔ１２〜ｔ１３の間に、図２２の
（ａ）に示すように電圧Ｖ（ｔ）は時間変化する。この
時、絵素容量Ｃ４に印加される電圧ＶｌｃはＶｌｃ＝Ｒ１・Ｖ（ｔ）／（Ｒ１＋Ｒ２）で表される。したがって、Ｖｌｃ＝Ｖｔｈを満たす時刻ｔｓにおいて、強誘電性液晶は応答し始め
る（Ｖｔｈは強誘電性液晶の閾値電圧とする）。

【０１３４】期間ｔ１３〜ｔ１４の間に、電圧Ｖ（ｔ）
は、期間ｔ１２〜ｔ１３の電圧Ｖ（ｔ）の極性とは逆極
性であるパルス的な応答を行う。Ｖｌｃ＜−Ｖｔｈを満たすように設定してあるため、強誘電性液晶は必ず
初期配向状態に戻る。

【０１３５】よって初期配向状態を暗視野になるように
偏光子をクロスニコルに配置して透過光量を観察する
と、１フレーム内において透過光量が観察されるのはほ
ぼ期間ｔｓ〜ｔ１３の間であり、図２２の（ｂ）に示す
ようなパルス的な光応答になる。ここでは応答速度の速
い強誘電性液晶を用いたため、期間ｔｓ〜ｔ１３と、液
晶が光応答する期間がほぼ一致するが、厳密には光応答
波形は液晶の応答波形を反映している。

【０１３６】また、時刻ｔｓは電圧Ｖ（ｔ）を固定して
おいても、可変抵抗Ｒ２を変化させることによって変化
させることができるため、アクティブマトリクス液晶パ
ネル３００を６０Ｈｚで駆動を行えば、人間の目には可
変抵抗Ｒ２によって階調が制御されているように見え
る。

【０１３７】図２３は、可変抵抗Ｒ２と透過光量との関
係を示す図である。強誘電性液晶に、図２２の（ａ）に
示す電圧Ｖ（ｔ）を駆動することにより、図２３に示す
ような階調原理をＴＦＴパネルにおいて実現することが
できる。

【０１３８】図２２の（ａ）に示す電圧Ｖ（ｔ）が強誘
電性液晶に印加される。ここで、全絵素のメモリ容量へ
の書き込みは、期間ｔ１１〜ｔ１２の間にすべて完了さ
せることが好ましい。すなわち、可変抵抗Ｒ２が個々の
絵素によって異なり、それらは各絵素のメモリ容量で制
御されていることに相当する。

【０１３９】そして、期間ｔ１２〜ｔ１３においては、
図２２の（ａ）のような波形であるため、個々の絵素は
可変抵抗Ｒ２で分圧された強誘電性液晶への印加電圧に
応じて時刻ｔｓに応答し始める。

【０１４０】期間ｔ１３〜ｔ１４では、強誘電性液晶を
初期配向状態へ戻す波形が図２２の（ａ）に示すように
印加される。

【０１４１】上述したように、メモリ容量に書き込まれ
た電圧に応じた応答開始時刻ｔｓをそれぞれの絵素に与
えることができ、また、初期配向状態へは全絵素同時に
戻るため、この結果、アクティブマトリクス液晶パネル
３００をほぼ６０Ｈｚで駆動すれば、人間の目にとって
メモリ容量に書き込まれた電圧によるアナログ的な階調
を得ることができる。

【０１４２】すなわち、実施形態５では、２値階調表示
しかできない強誘電性液晶を用いてアナログ階調液晶表
示装置を得ることができる。

【０１４３】実施形態５の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性のあるコレステリック液晶を用いても、実
施形態５の駆動方法によって、アナログ階調液晶表示装
置を得ることができる。

【０１４４】実施形態５の強誘電性液晶の代わりに、急
峻な閾値特性をしめすようにあらかじめ配向処理してお
いたネマチック液晶（たとえば薄い１８０°ツイストセ
ルなど）を用いても、そのような液晶が電圧に対して急
峻な閾値特性を示すため、実施形態５の駆動方法によっ
て、アナログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【０１４５】たとえば、図２２の（ａ）に示す１フレー
ムを１サブフレームと呼び、サブフレーム毎に光源を
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色のうちの１つの光源で繰り返し切り
替えてもよい。このような３サブフレームを１フレーム
とするフィールド順次カラー方式においても、高速アナ
ログ階調表示の効果のため、品位の高い画像が得られ
る。また、そのような高速アナログ階調表示では、その
高速性のためＲＧＢＲＧＢというような６サブフレーム
を１フレームとする高周波駆動にも対応することができ
る。

【０１４６】実施形態５では、図２２の（ａ）に示す１
フレーム中の駆動において、絵素への信号電圧Ｖ０の書
き込み期間中、およびリセット期間中の少なくとも一方
で、バックライトが消光されてもよい。上記期間中、バ
ックライトが消光されても、上述したものと同様なアナ
ログ階調を得ることができ、低消費電力化も実現でき
る。

【０１４７】補助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）は、
図２２の（ａ）に示すものに限られない。たとえば、液
晶に印加される電圧Ｖ（ｔ）を図２６に示すように変化
させてもよい。図２７は、図２６に示す電圧Ｖ（ｔ）
が、液晶に印加される場合の、電圧Ｖ（ｔ）と透過光量
との関係を示す図である。図２６に示すように、補助容
量線への電圧波形を連続的に変化させることにより、透
過光量を連続的に制御することができる。

【０１４８】また、映像信号に対する書き込み電圧Ｖ０
を調整することによってもガンマ特性などの階調特性、
階調バランスを連続的に容易に行うことができる。

【０１４９】（実施形態６）以下に、本発明の実施形態
６における液晶表示装置を図２４および図２５を用いて
説明する。

【０１５０】実施形態６では、実施形態５のアクティブ
マトリクス液晶パネル３００の強誘電性液晶の代わり
に、反強誘電性液晶が用いられる。実施形態６では、２
値階調表示しかできない反強誘電性液晶を用いて、アナ
ログ階調液晶表示装置を得ることができる。

【０１５１】図２４は、反強誘電性液晶に印加される電
圧と反強誘電性液晶を有する液晶パネルの透過率との関
係を示す図である。以後、反強誘電性液晶を有する液晶
パネルを反強誘電性液晶パネルと呼ぶ。反強誘電性液晶
パネルの透過率は、図２４に示すように、反強誘電性液
晶に印加される電圧に対して急峻な閾値特性を示す。

【０１５２】この液晶モードでは、反強誘電性液晶パネ
ルは、正電圧と負電圧で明状態を示すように、０電圧で
暗状態を示すように用いることができる。すなわち、偏
光板をクロスニコルに配置し、０電圧で消光位となるよ
うに偏光子の角度が調整される。

【０１５３】実施形態６の駆動の原理は、正極性の時、
実施形態５の駆動の原理と同様であり、負極性の時は、
実施形態５の電圧の符号を全て逆に考えれば、実施形態
５の駆動の原理と同様に考えることができる。

【０１５４】図２５の（ａ）は、反強誘電性液晶パネル
に与えられる電圧波形を示す図である。また、図２５の
（ｂ）は、反強誘電性液晶パネルの透過率を示す図であ
る。なお、図２５の（ａ）では、初期配向状態（暗状
態）へ戻すリセットパルスの電圧は０Ｖとする。ただ
し、逆極性の明状態にならない程度の逆極性パルスでも
同様に初期配向状態に戻すことができる。

【０１５５】このような駆動方法により、それぞれの絵
素に信号電圧Ｖ０に応じた応答開始時刻ｔｓ（図示せ
ず）を与えることができ、また、初期配向状態へは全絵
素同時に戻るため、この結果、６０Ｈｚ駆動を行えば、
人間の目にとってＶ０によるアナログ的な階調を得るこ
とができる。

【０１５６】なお、本実施形態の反強誘電性液晶パネル
では、補助容量線を偶数ライン、奇数ラインで各々結線
し、電源を偶数ラインと奇数ラインとで独立に設けるこ
とによってライン反転駆動も実現することができる。

【０１５７】実施形態６の反強誘電性液晶の代わりに、
急峻な閾値特性のあるコレステリック液晶を用いても、
実施形態６の駆動方法によって、アナログ階調液晶表示
装置を得ることができる。

【０１５８】実施形態６の反強誘電性液晶の代わりに、
急峻な閾値特性をしめすようにあらかじめ配向処理して
おいたネマチック液晶（たとえば薄い１８０°ツイスト
セルなど）を用いても、そのような液晶が電圧に対して
急峻な閾値特性を示すため、実施形態６の駆動方法によ
って、アナログ階調液晶表示装置を得ることができる。
液晶に印加される電圧Ｖ（ｔ）は、図２５の（ａ）に示
すものに限られない。たとえば、補助容量線に印加され
る電圧Ｖ（ｔ）を図２６に示すように変化させてもよ
い。図２７は、図２６に示す電圧Ｖ（ｔ）が、液晶に印
加される場合の、電圧Ｖ（ｔ）と透過光量との関係を示
す図である。図２７に示すように、電圧波形を連続的に
変化させることにより、信号電圧−透過光量特性、すな
わち階調特性を連続的に制御することができる。

【０１５９】また、映像信号に対する書き込み電圧Ｖ０
を調整することによってもガンマ特性などの階調特性、
階調バランスを連続的に容易に行うことができる。

【０１６０】なお、上述した実施形態１〜実施形態６で
は、図２８に示すように、１フレームに液晶の応答期間
およびリセット期間がそれぞれ１回ある。しかしなが
ら、本発明では、図２９に示すように、１フレームに液
晶の応答期間およびリセット期間がそれぞれ複数回あっ
てもよい。なお、図２８および図２９に示す矢印は、液
晶が応答する期間が変化することを示している。

【０１６１】また、上述した実施形態１〜実施形態６で
は、液晶などに印加する電圧を連続的に変化させること
により、アナログ的な階調特性が得られる。しかしなが
ら、本発明では、非線形素子などを用いて液晶などに印
加する電圧を制御し、液晶などに印加する電圧の立ち上
がり時間を変化させることにより、アナログ的な階調特
性が得られてもよい。

【０１６２】また、上述した実施形態１〜実施形態６で
は、液晶などに印加する電圧を変化させ、液晶パネルの
暗状態から明状態へのタイミングを制御し、同時に明状
態から暗状態（初期配向状態）に応答している。しかし
ながら、本発明では、液晶などに印加する電圧を変化さ
せ、液晶パネルの明状態から暗状態へのタイミングを制
御してもよい。

【０１６３】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、本電極を有し
た本電極基板と、対向電極を有した対向基板により液晶
を挟持した液晶表示装置であって、１フレーム内で前記
本電極に印加される本電極電圧と、前記１フレーム内で
ほぼ連続的に変化する対向電圧との電位差によって、前
記液晶の応答開始時間を制御し、前記本電極電圧の大き
さによって、前記液晶表示装置の透過率を変化させる制
御部を備えている。

【０１６４】そのことにより、限られた階調しか持たな
い液晶モード（たとえば２値階調しかない強誘電性液晶
モードや反強誘電性液晶モード）において、アナログ的
な階調特性（フル階調表示可能）を得ることができる。

【０１６５】本発明の他の液晶表示装置は、薄膜トラン
ジスタ素子がマトリクス状に配置されたＴＦＴ基板と、
透明電極を有する対向基板により液晶を挟持した液晶表
示装置であって、前記液晶表示装置が、１フレームのあ
る期間の間、補助容量線にほぼ連続的に変化する電圧を
印加し、前記１フレーム内でドレイン電極にドレイン電
圧を書き込む制御部を備え、前記液晶の応答開始時間
が、前記ドレイン電圧の大きさによって決定され、前記
液晶表示装置の透過率が、前記補助容量線の電位と前記
ドレイン電極の電位との電位差によって決定される。

【０１６６】そのことにより、限られた階調しか持たな
い液晶モード（たとえば２値階調しかない強誘電性液晶
モードや反強誘電性液晶モード）において、アナログ的
な階調特性（フル階調表示可能）を得ることができる。

【０１６７】本発明のさらに他の液晶表示装置は、本電
極を有した本電極基板と、対向電極を有した対向基板に
より液晶を挟持した液晶表示装置であって、前記液晶表
示装置が、１フレーム内で、ある期間、ほぼ連続的に変
化する電圧を前記液晶に印加する制御部を備え、前記電
圧の振幅を変化させることにより、前記液晶の応答開始
時間および前記液晶表示装置の透過率を変化させる。

【０１６８】そのことにより、限られた階調しか持たな
い液晶モード（たとえば２値階調しかない強誘電性液晶
モードや反強誘電性液晶モード）において、アナログ的
な階調特性（フル階調表示可能）を得ることができる。

【０１６９】本発明の別の液晶表示装置は、薄膜トラン
ジスタ素子がマトリクス状に配置されたＴＦＴ基板と、
透明電極を有する対向基板により液晶を挟持した液晶表
示装置であって、前記液晶表示装置が、絵素のメモリ容
量に印加される電圧に応じて抵抗値が変化する素子と、
１フレームのある期間の間、前記素子にほぼ連続的に変
化する電圧を印加する制御部を備え、前記液晶が前記素
子に直列に接続され、前記素子にほぼ連続的に変化する
電圧の振幅を変化させることにより、前記液晶の応答開
始時間および前記液晶表示装置の透過率を変化させる。

【０１７０】そのことにより、限られた階調しか持たな
い液晶モード（たとえば２値階調しかない強誘電性液晶
モードや反強誘電性液晶モード）において、アナログ的
な階調特性（フル階調表示可能）を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】強誘電性液晶表示装置１００を示す図である。

【図２】偏光子１の偏光軸と偏光子７の偏光軸との強誘
電性液晶４と偏光軸を示す図である。

【図３】強誘電性液晶パネル１０に１Ｈｚの変形ノコギ
リ波電圧が印加された場合における、変形ノコギリ波の
波高電圧と強誘電性液晶パネル１０の透過率を示す図で
ある。

【図４】強誘電性液晶パネル１０の対向電極に印加され
る約６０Ｈｚの変形ノコギリ波電圧を示す図である。

【図５】強誘電性液晶パネル１０の本電極に印加される
ＤＣ電圧を示す図である。

【図６】図４に示す変形ノコギリ波電圧と図５に示すＤ
Ｃ電圧の合成電圧を示す図である。

【図７】強誘電性液晶パネル１０の透過率の時間変化を
示す図である。

【図８】本電極に与えるＤＣ電圧と人間が感じる透過光
量との関係を示す図である。

【図９】実施形態２のアクティブマトリクス液晶パネル
２００の回路の一部を示す図である。

【図１０】アクティブマトリクス液晶パネル２００の１
つの絵素の等価回路を示す図である。

【図１１】（ａ）は、電圧Ｖ（ｔ）の時間変化を示す図
であり、（ｂ）は、アクティブマトリクス液晶パネル２
００の１つの絵素の透過率を示す図である。

【図１２】電圧Ｖ（ｔ）と人間が感じる透過光量との関
係を示す図である。

【図１３】反強誘電性液晶に印加される電圧と反強誘電
性液晶を有する液晶パネルの透過率との関係を示す図で
ある。

【図１４】（ａ）は、反強誘電性液晶パネルの補助容量
線に与えられる電圧波形を示す図であり、（ｂ）は、
（ａ）に示す電圧が補助容量線に供給された場合の反強
誘電性液晶パネルの透過率を示す図である。

【図１５】補助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）の一例
を示す図である。

【図１６】図１５に示す電圧Ｖ（ｔ）が、補助容量線に
印加される場合の、電圧Ｖ（ｔ）と透過光量との関係を
示す図である。

【図１７】強誘電性液晶パネル１０の対向電極に印加さ
れる電圧を示す図である。

【図１８】応答している強誘電性液晶パネル１０の透過
率の時間変化を示す図である。

【図１９】強誘電性液晶に与える図１７の波形の振幅と
人間が感じる透過光量との関係を示す図である。

【図２０】実施形態５のアクティブマトリクス液晶パネ
ル３００の回路の一部を示す図である。

【図２１】アクティブマトリクス液晶パネル３００の１
つの絵素の等価回路を示す図である。

【図２２】（ａ）は、時間により変化する電圧Ｖ（ｔ）
を示す図であり、（ｂ）は、アクティブマトリクス液晶
パネル３００の１つの絵素の透過率を示す図である。

【図２３】可変抵抗Ｒ２と透過光量との関係を示す図で
ある。

【図２４】反強誘電性液晶に印加される電圧と反強誘電
性液晶を有する液晶パネルの透過率との関係を示す図で
ある。

【図２５】（ａ）は、反強誘電性液晶パネルに与えられ
る電圧波形を示す図であり、（ｂ）は、反強誘電性液晶
パネルの透過率を示す図である。

【図２６】補助容量線に印加される電圧Ｖ（ｔ）の一例
を示す図である。

【図２７】図２６に示す電圧Ｖ（ｔ）が、補助容量線に
印加される場合の、電圧Ｖ（ｔ）と透過光量との関係を
示す図である。

【図２８】本発明における、液晶の応答期間およびリセ
ット期間の一例を示す図である。

【図２９】本発明における、液晶の応答期間およびリセ
ット期間の一例を示す図である。

【符号の説明】

１偏光子２ガラス基板３配向膜４強誘電性液晶５配向膜６ガラス基板７偏光子１０強誘電性液晶パネル２０任意電圧波形発生器

フロントページの続きＦターム(参考） 2H093 NA12 NA16 NA53 NA65 NC10 NC34 NC35 NC43 ND06 NF05 NF19 NH15 5C006 AA16 AA22 AF44 AF46 AF51 AF52 BA11 BB16 BB29 EA01 FA47 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD04 DD26 EE29 EE30 FF11 JJ03 JJ04 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本電極を有した本電極基板と、対向電極
を有した対向基板により液晶を挟持した液晶表示装置で
あって、１フレーム内で前記本電極に印加される本電極電圧と、
前記１フレーム内でほぼ連続的に変化する対向電圧との
電位差によって、前記液晶の応答開始時間を制御し、前
記本電極電圧の大きさによって、前記液晶表示装置の透
過率を変化させる制御部を備えた液晶表示装置。
【請求項２】前記制御部が、前記本電極に印加される
前記本電極電圧の直流電圧成分を変化させることによっ
て、前記液晶表示装置の透過率を変化させる請求項１に
記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記制御部が、前記対向電極に印加され
る前記対向電圧の直流電圧成分を変化させることによっ
て、前記液晶表示装置の透過率を変化させる請求項１に
液晶表示装置。
【請求項４】前記制御部が、前記対向電極に印加され
る前記対向電圧の時間変化の傾きを変化させることによ
って、前記液晶表示装置の透過率を変化させる請求項１
に液晶表示装置。
【請求項５】薄膜トランジスタ素子がマトリクス状に
配置されたＴＦＴ基板と、透明電極を有する対向基板に
より液晶を挟持した液晶表示装置であって、前記液晶表示装置が、１フレームのある期間の間、補助
容量線にほぼ連続的に変化する電圧を印加し、前記１フ
レーム内でドレイン電極にドレイン電圧を書き込む制御
部を備え、前記液晶の応答開始時間が、前記ドレイン電圧の大きさ
によって決定され、前記液晶表示装置の透過率が、前記補助容量線の電位と
前記ドレイン電極の電位との電位差によって決定され
る、液晶表示装置。
【請求項６】前記補助容量線が、前記対向基板に電圧
を印加する電源とは独立して制御することができる電源
に接続された、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】奇数ラインの絵素に接続される補助容量
線が第１の電源に接続され、偶数ラインの絵素に接続される補助容量線が第２の電源
に接続され、前記第１の電源が前記第２の電源と異なる、請求項５に
記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記１フレームが、前記液晶の配向を初
期状態に戻すための電圧を前記補助容量線に印加するた
めの期間を含む、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】前記制御部が、前記１フレーム内で、前
記液晶の配向を初期状態に戻すための電圧をソースライ
ンを介して前記液晶に印加する、請求項５に記載の液晶
表示装置。
【請求項１０】前記１フレームが、前記対向電極に印
加する電圧および前記本電極に印加する電圧のうちの少
なくとも一方が前記液晶の配向を初期状態に戻すための
期間を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記１フレーム内で、前記薄膜トラン
ジスタ素子に信号が書き込まれた後、前記ほぼ連続的に
変化する電圧が、前記補助容量線に印加される、請求項
５に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記１フレームが、前記薄膜トランジ
スタ素子に信号が書き込まれる期間、前記補助容量線に
印加される電圧が前記ほぼ連続的に変化する期間、およ
び前記配向を初期状態に戻す期間を含む、請求項５に記
載の液晶表示装置。
【請求項１３】本電極を有した本電極基板と、対向電
極を有した対向基板により液晶を挟持した液晶表示装置
であって、前記液晶表示装置が、１フレーム内で、ある期間、ほぼ
連続的に変化する電圧を前記液晶に印加する制御部を備
え、前記電圧の振幅を変化させることにより、前記液晶の応
答開始時間および前記液晶表示装置の透過率を変化させ
る、液晶表示装置。
【請求項１４】薄膜トランジスタ素子がマトリクス状
に配置されたＴＦＴ基板と、透明電極を有する対向基板
により液晶を挟持した液晶表示装置であって、前記液晶表示装置が、絵素のメモリ容量に印加される電
圧に応じて抵抗値が変化する素子と、１フレームのある期間の間、前記素子にほぼ連続的に変
化する電圧を印加する制御部を備え、前記液晶が前記素子に直列に接続され、前記素子にほぼ連続的に変化する電圧の振幅を変化させ
ることにより、前記液晶の応答開始時間および前記液晶
表示装置の透過率を変化させる、液晶表示装置。
【請求項１５】前記制御部が、奇数ラインを介して前
記液晶に電圧を印加する第１の電源と、偶数ラインを介
して前記液晶に電圧を印加する第２の電源を有し、前記第１の電源が前記第２の電源と異なる、請求項１３
に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】前記１フレームが、前記液晶の配向を
初期状態に戻すための電圧を前記液晶に印加するための
期間を含む、請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】前記１フレームが、前記液晶の配向を
初期状態に戻すための電圧を前記素子に印加するための
期間を含む、請求項１３または１４に記載の液晶表示装
置。
【請求項１８】前記制御部が、前記１フレーム内で、
前記液晶の配向を初期状態に戻すための電圧をソースラ
インを介して前記液晶に印加する、請求項１４に記載の
液晶表示装置。
【請求項１９】前記１フレーム内で、前記薄膜トラン
ジスタ素子に信号が書き込まれた後、前記ほぼ連続的に
変化する電圧が、前記素子に印加される、請求項１４に
記載の液晶表示装置。
【請求項２０】前記１フレームが、前記薄膜トランジ
スタ素子に信号が書き込まれる期間、前記素子に印加さ
れる電圧が前記ほぼ連続的に変化する期間、および前記
配向を初期状態に戻す期間を含む、請求項１４に記載の
液晶表示装置。
【請求項２１】前記液晶が、強誘電性液晶である、請
求項１、５、１３または１４に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】前記液晶が、反強誘電性液晶である、
請求項１、５、１３または１４に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】前記液晶が、２つ以上の安定状態を含
む液晶モードを含む、請求項１、５、１３または１４に
記載の液晶表示装置。
【請求項２４】前記１フレーム内で消灯する期間を有
する光源を備えた、請求項１、５、１３または１４に記
載の液晶表示装置。
【請求項２５】前記液晶表示装置が、赤光源、緑光
源、および青光源を備え、複数のフレームで１つカラー画像を得るために、１フレ
ームごとに光源を順次切り替えることにより、フィール
ド順次カラー表示を行う、請求項１、５、１３または１
４に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】調整特性および調整バランスの少なく
とも一方を調整するため、前記制御部が、前記補助容量
線に印加される電圧の波形を制御する請求項５に記載の
液晶表示装置。
【請求項２７】調整特性および調整バランスの少なく
とも一方を調整するため、前記制御部が、前記液晶に印
加される電圧の波形を制御する請求項１３に記載の液晶
表示装置。
【請求項２８】調整特性および調整バランスの少なく
とも一方を調整するため、前記制御部が、前記素子に印
加される電圧の波形を制御する請求項１４に記載の液晶
表示装置。
【請求項２９】調整特性および調整バランスの少なく
とも一方を調整するため、前記制御部が、階調信号に対
応する書き込むべきソース信号電圧を調整する請求項５
に記載の液晶表示装置。
【請求項３０】調整特性および調整バランスの少なく
とも一方を調整するため、前記制御部が、階調信号に対
応する、前記素子に書き込むべきソース信号電圧を調整
する請求項１４に記載の液晶表示装置。