JP2001117066A - 液晶表示素子の駆動方法および液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子の駆動方法および液晶表示素子

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勝治 服部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＣＢ型液晶表示素子などの、表示状態にお
ける前記液晶の配向状態と異なる配向状態が前記電圧印
加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在する液晶表示
モードでは、明るさが十分にとれない問題があった。 【解決手段】 前述した既定値電圧以下の電圧を短時間
印加することにより明るさを向上させることを特徴とす
る。この駆動法を実現するために、信号電圧を調整する
手段及び対向基板の電圧を調整する手段を有することを
特徴とする液晶表示素子であり液晶表示素子の駆動法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶テレビ等に用
いられる液晶表示素子の駆動法および液晶表示装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】高速応答を特徴とする液晶表示素子とし
て、ＯＣＢ型表示素子が検討されている。ＯＣＢ型液晶
表示素子は「社団法人電気通信学会 信学技報 EDI98-
144 199頁」を参考にされたい。
【０００３】このＯＣＢ型液晶表示素子は基板間に液晶
が挟持されており、この基板上には電圧印加手段として
透明電極が形成されている。電源を入れる前の状態では
この液晶の配向状態はスプレイ配向と呼ばれる状態をな
している。この機器の電源を入れるとこの電圧印加手段
に比較的大きな電圧を短時間に印加して、液晶の配向を
ベンド配向状態に転移させる。このベンド配向状態を用
いて表示を行うことがＯＣＢ型液晶表示モードの特徴で
ある。
【０００４】ここで印加している電圧が低くなるとベン
ド配向状態が部分的にスプレイ配向に状態に戻ってしま
うため、ある一定電圧以上の電圧をかけつづける必要が
ある。これは所定の電圧以下の電圧ではスプレイ配向状
態が安定であるが、それ以上の電圧ではベンド配向状態
が安定になるためである。
【０００５】特許２６７８５９１号には、電圧ＯＦＦの
期間におけるスプレイ発生を補うために全画素をＯＮさ
せる電圧を印加する例が述べられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＯＣ
Ｂ型液晶表示素子はある一定値以上の電圧を印加しつづ
ける必要がある。この素子のノーマリーホワイトモード
では、低電圧ほど透過率が高く明るくなる特性がある。
このため、一定値以上の電圧を印加しつづけることは、
明るさが一定値以上だせないことを意味する。すなわ
ち、十分な明るさがとれない問題が有った。
【０００７】また、全画素をＯＮさせる方式では画面に
ちらつきが発生する問題があった。
【０００８】本発明の目的は、ＯＣＢ型液晶表示素子で
明かるさが十分取れる駆動法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の表示装置は、基板間に液晶を挟持し、前記
液晶に電圧を印加する電圧印加手段を有し、表示状態に
おける前記液晶の配向状態と異なる配向状態が前記電圧
印加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在する液晶表
示モードであり、 前記電圧印加手段の電圧が表示デー
タに対応した電圧であり、前記電圧印加手段の電圧が前
記既定電圧以下になる場合を有することを特徴とする液
晶表示素子である。
【００１０】また本発明は前記既定電圧以下になる期間
が１００ｍｓ以下であることを特徴とする。
【００１１】また本発明は前記既定電圧以下の電圧を印
加するために信号電圧を調整する手段を有することを特
徴とする。
【００１２】また前記既定電圧以下の電圧を印加するた
めに対向基板の電圧を調整する手段を有することを特徴
とする。
【００１３】また本発明は基板間に液晶を挟持し、前記
液晶に電圧を印加する電圧印加手段を有し、表示状態に
おける前記液晶の配向状態と異なる配向状態が前記電圧
印加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在する液晶表
示モードの駆動法であり、前記電圧印加手段の電圧が表
示データに対応した電圧であり、前記電圧印加手段の電
圧が前記既定電圧以下になる場合を有することを特徴と
する液晶表示素子の駆動法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態における
表示装置について図面を参照しながら説明する。
【００１５】（実施の形態１）一般の液晶表示素子は基
板間に液晶が挟持されており、この液晶に電圧を印加す
るための電圧印加手段を形成している。電圧印加手段に
は透明電極を形成している場合が多く、一方の基板にＴ
ＦＴのようなアクティブマトリクス基板を用いることも
多い。この電圧印加手段には、表示データに対応した電
圧値が印加される。
【００１６】一般にＴＦＴのようなアクティブマトリク
スを用いた液晶表示素子での液晶層に印加する電圧は、
映像信号の１フィールドごとに正負の極性を変えてい
る。これは全周期に対して交流化することで、直流成分
が印加されてイオンが蓄積することを防止するためであ
る。この映像信号の周期にもよるが、通常は１秒に６０
枚の表示を行う１フィールドが１６ｍｓの駆動を行って
いる。ここでは片側極性の表示を行う期間を１フィール
ドとよぶことにする。
【００１７】ＯＣＢ型液晶表示モードでは、電源投入後
に比較的大きな電圧を印加してベンド状態を形成し、こ
の配向状態を用いて表示を行う。ここで電圧が既定電圧
以下の電圧になるとスプレイ配向状態が発生する。この
スプレイ配向状態はベンド状態と見え方が異なるため表
示欠陥として現れる。よってＯＣＢ型液晶表示素子では
このスプレイ配向状態を発生させずに駆動を行う必要が
ある。
【００１８】図１（ｃ）は従来のＯＣＢ型液晶表示素子
で白の表示を行った場合に液晶層に印加した電圧を時系
列に示したものである。これはノーマリーホワイトの例
である。従来のＯＣＢ型液晶表示素子では、各フィール
ドで正負逆極性で同じ大きさの電圧を印加していた。こ
の例では、２ｖ以下の電圧ではスプレイ状態が発生する
ため、白を表示するためには２ｖの電圧を印加してい
た。すなわち前述した既定電圧は２ｖであった。
【００１９】図２はこのＯＣＢ型液晶表示素子の輝度と
印加電圧の関係を示したものである。ＯＣＢ型液晶表示
素子では、電圧が低い領域で傾きが急峻であり、電圧が
わずかに異なるだけで明るさが急激に変化する。図２
（ｂ）は従来のＯＣＢ型液晶表示素子の駆動法を概念的
に示したものである。従来のＯＣＢ型液晶表示素子では
正負両極性とも対称な電圧で駆動していた。このとき電
圧振幅が２ｖ以下ではスプレイ状態が発生した。よって
最大の明るさを得る白表示を行う場合には、２ｖを印加
していた。このとき明るさを示す利用効率は６０％と低
かった。
【００２０】本発明は、定常的に低い電圧を印加しつづ
けるのではなく、短時間のみ低い電圧を印加することで
明るいＯＣＢ型液晶表示素子を実現する。
【００２１】（実施例１）我々は、スプレイ状態の発生
には時間を要し、短時間ならば２ｖ以下に電圧を下げて
もスプレイの発生はないことを見出した。そして駆動す
る電圧幅を短期的にスプレイ発生領域まで広げる方式を
発明した。
【００２２】本実施例のＯＣＢ型液晶表示素子では、図
１（ａ）のように片側極性のみの電圧を低く設定した。
すなわちスプレイ発生電圧領域の電圧とベンド配向が安
定な電圧が交互フレームで印加させた。本実施例では、
白の表示を行う場合にはプラス側の電圧を２．２ｖ、マ
イナス側の電圧を１．５ｖとした。このときの輝度と印
加電圧の関係を示したのが図２（ａ）である。電圧が
１．５ｖの場合には輝度が上昇し、電圧が２．２ｖで輝
度は若干低下するが総合的には２つのフィールドを平均
した輝度は、従来法に比較して明るくなる。本実施例に
おいては明るさを示す利用効率は７５％と従来よりも高
い値を得ることができた。
【００２３】液晶に印加する電圧をこのようにするため
に、対向電極の中心電圧を通常よりも０．３５ｖマイナ
ス側にシフトさせる方法を取った。また、ソース振幅を
正負のフィールドで調整しても良い。
【００２４】本発明は、白を表示する電圧波形自身がス
プレイ発生電圧領域の電圧とベンド配向領域の電圧の２
種を有することが特徴である。ここで黒の表示やスプレ
イ発生する電圧領域にかからない中間調表示の際には、
何ら問題を与えない。この点で全面ＯＮを挿入する方式
と異なる。
【００２５】（実施例２）実施例１では、長期的に見る
とプラス電圧が過剰であり、やきつきの課題が発生し
た。本実施例では、図１（ｂ）の波形を印加した。振幅
の比較的大きな２．２ｖの電圧で正負２フィールドを表
示した後、低い電圧１．５ｖで正負２フィールドを表示
した。この後、また２．２ｖのフィールドを正負２フィ
ールド、１．５ｖのフィールドを正負２フィールドと交
互に繰り返した。
【００２６】このように２フィールドごとに振幅を変化
させることで実施例１のようにＤＣ電圧が印加される問
題を解決した。ただし、低電圧を印加する時間が２倍に
長くなるため、スプレイ配向が発生する可能性は高くな
るが本実施例では特に問題は見られなかった。
【００２７】この電圧波形を実現するために、対向電極
の電位を４フィールド周期で変動させた。また、ソース
振幅をフィールドごとに変化させても良い。
【００２８】本発明は、フィールド周波数が６０Ｈｚに
限るものではない。むしろ６０Ｈｚ以上の高周波で駆動
する方がスプレイ状態が発生しにくいために効果的であ
った。また１２０Ｈｚ以上の高周波駆動では、スプレイ
状態が発生しない効果が高いと同時に、より高速に見え
る効果も見られより効果的である。
【００２９】また本発明はＯＣＢ型液晶表示素子に限る
ものではない。一定の電圧以下に電圧を下げ、一定時間
以上保つと問題の発生する液晶ディスプレイ等の表示素
子に汎用で用いることのできる技術である。
【００３０】なお、本発明はスプレイ配向が本来ならば
発生する電圧でも短時間ならばスプレイ配向が発生せず
表示上の欠陥とならないことを見出したことに基づく。
この表示上の欠陥にならない時間の上限は、１００ｍｓ
であった。駆動法的にはフィールドごとに電圧を変化さ
せることが有効であり、６０Ｈｚのフィールド周波数で
は６フィールドの期間だけ既定値電圧以下の低電圧を印
加することが有効であった。安定して表示を行うために
は、低電圧を印加するフィールドと既定値以上の電圧を
印加するフィールドの長さを等しくした方が良かった。
この方式では実施例１や２のようにフィールド周波数の
２倍以下にすることが良好であった。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、明るい液
晶表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に関わる駆動電圧と輝度の
関係を示す概念図
【図２】本発明の実施の形態に関わる駆動波形を示す概
念図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 服部 勝治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上村 強 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA33 NC11 NC49 ND08 NF04 NH11 NH15 5C006 AA01 AC28 AF44 AF52 AF67 BB11 FA23 FA46 FA54 GA03 5C080 AA10 BB05 DD03 EE28 FF09 GG08 JJ04 JJ05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板間に液晶を挟持し、前記液晶に電圧を
    印加する電圧印加手段を有し、表示状態における前記液
    晶の配向状態と異なる配向状態が前記電圧印加手段の電
    圧が既定電圧以下の状態で存在する液晶表示モードであ
    り、前記電圧印加手段の電圧が表示データに対応した電
    圧であり、前記電圧印加手段の電圧が前記既定電圧以下
    になる場合を有することを特徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項２】前記液晶表示モードがＯＣＢ型液晶表示モ
    ードであることを特徴とする液晶表示素子。
  3. 【請求項３】前記既定電圧以下になる期間が１００ｍｓ
    以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素
    子。
  4. 【請求項４】前記既定電圧以下になる期間がフィールド
    表示期間の６倍以下であることを特徴とする請求項１記
    載の液晶表示素子。
  5. 【請求項５】前記既定電圧以下になる期間がフィールド
    表示期間の２倍以下であることを特徴とする請求項１記
    載の液晶表示素子。
  6. 【請求項６】前記既定電圧以下の電圧を印加するために
    信号電圧を調整する手段を有することを特徴とした請求
    項１記載の液晶表示素子。
  7. 【請求項７】前記既定電圧以下の電圧を印加するために
    対向基板の電圧を調整する手段を有することを特徴とし
    た請求項１記載の液晶表示素子。
  8. 【請求項８】前記対向基板の電圧を調整する手段が中心
    電圧を調整する手段であることを特徴とした請求項７記
    載の液晶表示素子。
  9. 【請求項９】前記対向基板の電圧を調整する手段が電圧
    振幅を周期的に調整する手段であることを特徴とした請
    求項７記載の液晶表示素子。
  10. 【請求項１０】前記電圧振幅を周期的に調整する手段が
    ４フィールド周期であることを特徴とした請求項９記載
    の液晶表示素子。
  11. 【請求項１１】前記液晶表示素子のフィールド周波数
    が、映像周波数の２倍以上であることを特徴とした請求
    項１記載の液晶表示素子。
  12. 【請求項１２】基板間に液晶を挟持し、前記液晶に電圧
    を印加する電圧印加手段を有し、表示状態における前記
    液晶の配向状態と異なる配向状態が前記電圧印加手段の
    電圧が既定電圧以下の状態で存在する液晶表示モードの
    駆動法であり、前記電圧印加手段の電圧が表示データに
    対応した電圧であり、前記電圧印加手段の電圧が前記既
    定電圧以下になる場合を有することを特徴とする液晶表
    示素子の駆動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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