JP2002207454A

JP2002207454A - 液晶表示素子の駆動方法

Info

Publication number: JP2002207454A
Application number: JP2001000129A
Authority: JP
Inventors: Shuji Yoneda; 修司米田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2001-01-04
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】インターレース走査中とその終了時とで画面
のコントラストが変化することを極力防止し、画面を見
やすくすることのできる液晶表示素子の駆動方法を得
る。【解決手段】マトリクス状に配された複数の画素を有
する液晶層からなる液晶表示素子の駆動方法であって、
各走査ラインを駆動するのに、リセット期間と選択期間
と維持期間と表示期間とを含み、１フレームを複数のフ
ィールドに分割してインターレース走査を行う。インタ
ーレース走査を終了する際には、第１及び第２フィール
ドをリセット期間又はリセット期間を経た後の維持期間
のいずれかの期間で継続したままインターレース走査を
終了させる。あるいは、第１及び第２フィールドを背景
色又は背景類似色を表示して終了させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の駆
動方法、特に、マトリクス状に配置された複数の画素を
有する液晶層からなる液晶表示素子の駆動方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、カイラルネマティック
液晶で代表される室温でコレステリック相を示す液晶を
用いた液晶表示素子が、電力の供給を停止しても表示状
態を維持するメモリ性を有することから、小型・軽量で
省エネルギーな表示素子として注目されている。

【０００３】この種の液晶表示素子の駆動方法として、
本出願人は特願２０００−５５８７４で、１フレームを
複数のフィールドに分割するインターレース走査で駆動
することを提案した。ここでは、各走査ラインが液晶を
初期状態にリセットするリセット期間と、液晶の最終的
な表示状態を選択するための選択期間と、該選択期間で
選択された状態を確立するための維持期間と、表示期間
とを含んで駆動される。この場合、液晶層は、リセット
期間、選択期間、維持期間では黒色に表示され（以下、
非表示期間と記す）、表示期間では所定の着色状態に表
示される。

【０００４】一方、インターレース走査中にあっては、
いつの時点でも前記非表示状態と表示状態とが混在する
ことになる。例えば、４フィールドに分割してインター
レース走査する場合、２フィールドは非表示状態で、他
の２フィールドは表示状態である。即ち、インターレー
ス走査中においては、画面が表示状態時の１／２の明る
さで表示される。

【０００５】ところで、インターレース走査の終了タイ
ミングであるが、各フィールドを維持期間で終了させる
と、全てのフィールドが表示状態で終了し、それまで１
／２の明るさ（４フィールド分割の場合）で表示されて
いた画面が倍の明るさになり、画面のコントラストが大
きく変化するため、かえって見にくくなってしまう。こ
のような問題点は、画面をスクロール中にポーズを入れ
たりする場合に顕著になる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、インターレース
走査中とその終了時とで画面のコントラストが変化する
ことを極力防止し、画面を見やすくすることのできる液
晶表示素子の駆動方法を提供することにある。

【０００７】

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、第１の発明に係る駆動方法は、マトリクス状に配置
された複数の画素を有する液晶層からなる液晶表示素子
の駆動方法であって、前記液晶表示素子の各走査ライン
を駆動するのに、液晶を初期状態にリセットするリセッ
ト期間と、液晶の最終的な表示状態を選択するための選
択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するため
の維持期間と、表示期間とを含み、１フレームを複数の
フィールドに分割してインターレース走査を行った終了
時には、少なくとも一つのフィールドをリセット期間又
はリセット期間を経た後の維持期間のいずれかの期間で
継続したままインターレース走査を終了させる。

【０００８】前記第１の発明に係る駆動方法において
は、インターレース走査の終了時に少なくとも一つのフ
ィールドをリセット期間又はリセット期間を経た後の維
持期間のいずれかの期間で継続したままインターレース
走査を終了させるため、該フィールドは黒色に表示さ
れ、他のフィールドが表示状態で終了しても、全てのフ
ィールドが表示状態で終了することと比較すると画面は
相対的に暗く、インターレース走査中とそれほど変わら
ないコントラストになり、画面が見やすくなる。

【０００９】特に、一旦終了したインターレース走査を
再開させる場合、リセット期間を継続したままインター
レース走査を終了するときは当該フィールドを選択期間
から開始することができ、また、リセット期間を経て維
持期間を継続したままインターレース走査を終了すると
きは直ちに表示期間となり、すぐに画像を書き込むこと
が可能になる。

【００１０】第１の発明に係る駆動方法においては、イ
ンターレース走査終了時に、リセット期間又はリセット
期間を経た後の維持期間のいずれかの期間で継続される
フィールドと、表示期間にあるフィールドとの比率をイ
ンターレース走査中と同じ比率とすることが好ましい。
インターレース走査終了時であっても走査中と同じコン
トラストであり、画面が見やすくなる。

【００１１】また、第２の発明に係る駆動方法は、マト
リクス状に配置された複数の画素を有する液晶層からな
る液晶表示素子の駆動方法であって、前記液晶表示素子
の各走査ラインを駆動するのに、液晶を初期状態にリセ
ットするリセット期間と、液晶の最終的な表示状態を選
択するための選択期間と、該選択期間で選択された状態
を確立するための維持期間と、表示期間とを含み、１フ
レームを複数のフィールドに分割してインターレース走
査を行った終了時には、少なくとも一つのフィールドは
画像表示を継続し、少なくとも一つのフィールドは背景
色又は背景類似色による表示となるように駆動を行って
から全走査ラインの駆動を停止させる。

【００１２】前記第２の発明に係る駆動方法において
は、インターレース走査の終了時に少なくとも一つのフ
ィールドは画像表示を継続し、少なくとも一つのフィー
ルドは背景色又は背景類似色による表示となるように駆
動を行ってから全走査ラインの駆動を停止させるため、
一つのフィールドが表示状態で終了しても、全てのフィ
ールドが表示状態で終了することと比較すると画面は相
対的に暗く、インターレース走査中とそれほど変わらな
いコントラストになり、画面が見やすくなる。

【００１３】第２の発明に係る駆動方法においては、イ
ンターレース走査終了時に、背景色又は背景類似色表示
とされるフィールドと表示期間が継続されるフィールド
との比率をインターレース走査中と同じ比率とすること
が好ましい。インターレース走査終了時であっても走査
中と同じコントラストであり、画面が見やすくなる。

【００１４】なお、前記第２の発明に係る駆動方法にお
いて、背景色又は背景類似色とは、液晶表示素子に設け
た光吸収層が黒色の場合は黒色又は灰色である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示素子
の駆動方法の実施形態について、添付図面を参照して説
明する。

【００１６】（液晶表示素子、図１参照）まず、本発明
に係る駆動方法が適用されるコレステリック相を示す液
晶層を有する液晶表示素子について説明する。

【００１７】図１は単純マトリクス駆動方式による反射
型のフルカラー液晶表示素子を示す。この液晶表示素子
１００は、光吸収層１２１の上に、赤色の選択反射と透
明状態の切換えにより表示を行う赤色表示層１１１Ｒを
配し、その上に緑色の選択反射と透明状態の切換えによ
り表示を行う緑色表示層１１１Ｇを積層し、さらに、そ
の上に青色の選択反射と透明状態の切換えにより表示を
行う青色表示層１１１Ｂを積層したものである。

【００１８】各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ
は、それぞれ透明電極１１３，１１４を形成した透明基
板１１２間に樹脂製柱状構造物１１５、液晶１１６及び
スペーサ１１７を挟持したものである。透明電極１１
３，１１４上には必要に応じて絶縁膜１１８、配向制御
膜１１９が設けられる。また、基板１１２の外周部（表
示領域外）には液晶１１６を封止するためのシール材１
２０が設けられる。

【００１９】透明電極１１３，１１４はそれぞれ駆動Ｉ
Ｃ１３１，１３２（図２参照）に接続されており、透明
電極１１３，１１４の間にそれぞれ所定のパルス電圧が
印加される。この印加電圧に応答して、液晶１１６が可
視光を透過する透明状態と特定波長の可視光を選択的に
反射する選択反射状態との間で表示が切り換えられる。

【００２０】各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに
設けられている透明電極１１３，１１４は、それぞれ微
細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極より
なり、その帯状電極の並ぶ向きが互いに直角方向となる
ように対向させてある。これら上下の帯状電極に順次通
電が行われる。即ち、各液晶１１６に対してマトリクス
状に順次電圧が印加されて表示が行われる。これをマト
リクス駆動と称し、電極１１３，１１４が交差する部分
が各画素を構成することになる。このようなマトリクス
駆動を各表示層ごとに行うことにより液晶表示素子１０
０にフルカラー画像の表示を行う。

【００２１】詳しくは、２枚の基板間にコレステリック
相を示す液晶を挟持した液晶表示素子では、液晶の状態
をプレーナ状態とフォーカルコニック状態に切り換えて
表示を行う。液晶がプレーナ状態の場合、コレステリッ
ク液晶の螺旋ピッチをＰ、液晶の平均屈折率をｎとする
と、波長λ＝Ｐ・ｎの光が選択的に反射される。また、
フォーカルコニック状態では、コレステリック液晶の選
択反射波長が赤外光域にある場合には散乱し、それより
も短い場合には可視光を透過する。そのため、選択反射
波長を可視光域に設定し、素子の観察側と反対側に光吸
収層を設けることにより、プレーナ状態で選択反射色の
表示、フォーカルコニック状態で黒の表示が可能にな
る。また、選択反射波長を赤外光域に設定し、素子の観
察側と反対側に光吸収層を設けることにより、プレーナ
状態では赤外光域の波長の光を反射するが可視光域の波
長の光は透過するので黒の表示、フォーカルコニック状
態で散乱による白の表示が可能になる。

【００２２】各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを
積層した液晶表示素子１００は、青色表示層１１１Ｂ及
び緑色表示層１１１Ｇを液晶がフォーカルコニック配列
となった透明状態とし、赤色表示層１１１Ｒを液晶がプ
レーナ配列となった選択反射状態とすることにより、赤
色表示を行うことができる。また、青色表示層１１１Ｂ
を液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態と
し、緑色表示層１１１Ｇ及び赤色表示層１１１Ｒを液晶
がプレーナ配列となった選択反射状態とすることによ
り、イエローの表示を行うことができる。同様に、各表
示層の状態を透明状態と選択反射状態とを適宜選択する
ことにより赤色、緑色、青色、白色、シアン、マゼン
タ、イエロー、黒色の表示が可能である。さらに、各表
示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂの状態として中間の
選択反射状態を選択することにより中間色の表示が可能
となり、フルカラー表示素子として利用できる。

【００２３】液晶１１６としては、室温でコレステリッ
ク相を示すものが好ましく、特に、ネマティック液晶に
カイラル材を添加することによって得られるカイラルネ
マティック液晶が好適である。

【００２４】カイラル材は、ネマティック液晶に添加さ
れた場合にネマティック液晶の分子を捩る作用を有する
添加剤である。カイラル材をネマティック液晶に添加す
ることにより、所定の捩れ間隔を有する液晶分子の螺旋
構造が生じ、これによりコレステリック相を示す。

【００２５】なお、メモリ性液晶自体は必ずしもこの構
成に限定されるわけではなく、従来公知の高分子の３次
元網目構造のなかに液晶が分散された、あるいは、液晶
中に高分子の３次元網目構造が形成された、いわゆる高
分子分散型の液晶複合膜として液晶表示層を構成するこ
とも可能である。

【００２６】（駆動回路、図２参照）前記液晶表示素子
１００の画素構成は、図２に示すように、それぞれ複数
本の走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍと信号電極Ｃ１，Ｃ２〜
Ｃｎ（ｍ，ｎは自然数）とのマトリクスで表される。走
査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍは走査駆動ＩＣ１３１の出力端
子に接続され、信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動Ｉ
Ｃ１３２の出力端子に接続されている。

【００２７】なお、説明を簡単にするために、図２には
一つの液晶層を駆動するための１系統の駆動回路につい
てのみ記載してあるが、実際は三つの液晶層を駆動する
ための３系統の駆動回路が設けられており、後述する駆
動方法が各液晶層に対して実行される。走査電極又は信
号電極を各液晶層で共通化してもよく、例えば、各液晶
層の走査電極を共通化し、各液晶層の走査駆動ＩＣを兼
用してもよい。

【００２８】走査駆動ＩＣ１３１は、走査電極Ｒ１，Ｒ
２〜Ｒｍのうち所定のものに選択信号を出力して選択状
態とする一方、その他の電極には非選択信号を出力して
非選択状態とする。走査駆動ＩＣ１３１は、所定の時間
間隔で電極を切り換えながら順次各走査電極Ｒ１，Ｒ２
〜Ｒｍに選択信号を印加してゆく。一方、信号駆動ＩＣ
１３２は、選択状態にある走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍ上
の各画素を書き換えるべく、画像データに応じた信号を
各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに同時に出力する。例え
ば、走査電極Ｒａが選択されると（ａはａ≦ｍを満たす
自然数）、この走査電極Ｒａと各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜
Ｃｎとの交差部分の画素ＬＲａ−Ｃ１〜ＬＲａ−Ｃｎが
同時に書き換えられる。これにより、各画素における走
査電極と信号電極との電圧差が画素の書換え電圧とな
り、各画素がこの書換え電圧に応じて書き換えられる。

【００２９】駆動回路は中央処理装置１３５、画像処理
装置１３６、画像メモリ１３７、コントローラ１３３，
１３４及び駆動ＩＣ（ドライバ）１３１，１３２にて構
成されている。画像メモリ１３７に記憶された画像デー
タに基づいてコントローラ１３３，１３４が駆動ＩＣ１
３１，１３２を制御し、液晶表示素子１００の各走査電
極及び信号電極間に順次電圧を印加し、液晶表示素子１
００に画像を書き込む。

【００３０】ここで、コレステリック相を示す液晶の捩
れを解くための第１の閾値電圧をＶth１とすると、電圧
Ｖth１を十分な時間印加した後に電圧を第１の閾値電圧
Ｖth１よりも小さい第２の閾値電圧Ｖth２以下に下げる
とプレーナ状態になる。また、Ｖth２以上でＶth１以下
の電圧を十分な時間印加するとフォーカルコニック状態
になる。この二つの状態は電圧印加を停止した後でも安
定に維持される。また、Ｖth１〜Ｖth２間の電圧を印加
することにより、中間調の表示、即ち、階調表示が可能
である。

【００３１】なお、部分的に書換えを行う場合は、書き
換えたい部分を含むように特定の走査ラインのみを順次
選択するようにすればよい。これにより、必要な部分の
みを短時間で書き換えることができる。

【００３２】（駆動原理、図３，４参照）以下、前記液
晶表示素子１００に適用可能な駆動方法の一例について
説明する。まず、本駆動方法の駆動原理について説明す
る。なお、ここでは、交流化されたパルス波形を用いた
具体例を挙げて説明するが、駆動方法がこの波形に限定
されないことはいうまでもない。ここで一例として挙げ
る駆動方法は、図３に示すように、大きく分けて、リセ
ット期間Ｔｒと選択期間Ｔｓと維持期間Ｔｅと表示期間
Ｔｄとから構成されている。

【００３３】なお、図３において、図の上段にはある一
画素の液晶（ＬＣＤ１）に印加される駆動波形を示し、
図の下段には、各期間における液晶の状態を模式的に示
している。図３に示すように、本例ではリセット期間Ｔ
ｒが選択期間Ｔｓの２倍、維持期間Ｔｅが選択期間Ｔｓ
の３倍の長さに設定されている。従って、選択期間Ｔｓ
の６倍の期間で１ラインの書換えが完了することにな
り、線順次駆動した場合には６ライン分の帯状の暗部が
走って見えることになる。

【００３４】リセット期間Ｔｒでは、まず最初に、書込
みを行う走査電極上の画素に絶対値ＶＲの電圧を印加す
ることにより、この走査電極上の画素はホメオトロピッ
ク状態にリセットされる（図３中ａ参照）。

【００３５】選択期間Ｔｓはさらに三つの期間（前選択
期間Ｔｓ１、選択パルス印加期間Ｔｓ２、後選択期間Ｔ
ｓ３）から構成されている。前選択期間Ｔｓ１では、書
込みを行う走査電極上の画素に作用する電圧をゼロにす
る。このとき、液晶は捻れが少しだけ戻った状態（第１
遷移状態）になると考えられる（図３中ｂ参照）。次
に、表示しようとする画像に応じた選択パルスを印加す
る（選択パルス印加期間Ｔｓ２）。この選択パルス印加
期間Ｔｓ２では、最終的にプレーナ状態を選択したい画
素とフォーカルコニック状態を選択したい画素とでは、
印加するパルスの形状が異なる。そこで、選択パルス印
加期間Ｔｓ２以降については、プレーナ状態を選択する
場合と、フォーカルコニック状態を選択する場合とに分
けて説明する。

【００３６】プレーナ状態を選択する場合には、選択パ
ルス印加期間Ｔｓ２に絶対値Ｖｓｅｌの選択パルスを印
加し、再び液晶をホメオトロピック状態にする（図３中
ｃ１参照）。その後、後選択期間Ｔｓ３で電圧をゼロに
すると、液晶は捻れが少しだけ戻った状態になる（図３
中ｄ１参照）。この状態は先の第１遷移状態にほぼ等し
いと考えられる。

【００３７】その後の維持期間Ｔｅでは、まず最初に、
書込みを行う走査電極上の画素に絶対値Ｖｅのパルス電
圧を印加する。先の選択期間Ｔｓで捻れが少しだけ戻っ
た状態になった液晶は、このパルス電圧Ｖｅの印加で再
び捻れが解け、ホメオトロピック状態になる（図３中ｅ
１参照）。

【００３８】表示期間Ｔｄでは、液晶に印加される電圧
をゼロにする。ホメオトロピック状態の液晶は電圧をゼ
ロにすることにより、プレーナ状態となる（図３中ｆ１
参照）。このようにして、プレーナ状態が選択される。

【００３９】一方、最終的にフォーカルコニック状態を
選択したい場合には、選択パルス印加期間Ｔｓ２に、液
晶にかかる電圧をゼロにする。これにより、液晶の捻れ
がさらに戻った状態（第２遷移状態）となる（図３中ｃ
２参照）。そして、後選択期間Ｔｓ３は、プレーナ状態
を選択する場合と同様に、液晶にかかる電圧をゼロにす
る。こうすることにより、液晶は捻れが戻って、ヘリカ
ルピッチが２倍程度に広がった状態（第３遷移状態）に
なるものと考えられる（図３中ｄ２参照）。なお、この
状態は、米国特許第５，７４８，２７７号明細書に記載
されているトランジェントプレーナと呼ばれる状態に近
いと考えられる。

【００４０】その後の維持期間Ｔｅでは、プレーナ状態
を選択する場合と同様に、書込みを行う走査ライン上の
画素に絶対値Ｖｅのパルス電圧を印加する。先の選択期
間Ｔｓで捻れが戻ってきた液晶は、このパルス電圧Ｖｅ
の印加でフォーカルコニック状態へと遷移する（第４遷
移状態、図３中ｅ２参照）。

【００４１】表示期間Ｔｄでは、プレーナ状態を選択す
る場合と同様に、液晶に印加される電圧をゼロにする。
フォーカルコニック状態の液晶は電圧をゼロにしても、
フォーカルコニック状態のまま固定される。このように
して、フォーカルコニック状態が選択される（図３中ｆ
２参照）。

【００４２】前述のように、選択期間Ｔｓの中央の短い
時間、即ち、選択パルス印加期間Ｔｓ２に印加する選択
パルスにより、最終的な液晶の表示状態が選択できる。
また、この選択パルスのパルス幅を調整することによ
り、具体的には、信号電極に印加するパルスの形状を画
像データに応じて変化させることにより、中間調の表示
が可能である。

【００４３】前選択期間Ｔｓ１及び後選択期間Ｔｓ３に
液晶に印加する電圧値は、ゼロに近い値であって実質的
に電圧が作用しない程度の電圧値の範囲内であってもよ
い。

【００４４】図４は、マトリクス状に配された複数画素
の中のある画素の液晶にかかる駆動電圧波形と、この波
形を得るための走査電極（ロウ）と信号電極（カラム）
の波形の一例を示す。図４において、ロウとは走査電極
上の１ラインを意味し、カラムとは信号電極上の１ライ
ンを意味する。また、ＬＣＤとは前記ロウとカラムとが
交差する部分の一画素分の液晶層を意味する。

【００４５】図４に示すように、マトリクス駆動の場合
は、維持期間Ｔｅを経過した後も他の走査電極上の画素
にデータを書き込むため、所定電圧がクロストーク電圧
として信号電極から印加される。このクロストーク電圧
が印加される期間をクロストーク期間Ｔｄ’と称する。
このクロストーク電圧はパルス幅が小さくてエネルギー
が小さいため、液晶の状態にはほとんど影響を及ぼさな
い。

【００４６】全ての走査電極の選択が完了し、最後に選
択された走査電極の維持期間Ｔｅが終了すると、他の走
査電極のクロストーク期間Ｔｄ’が全て終了し、全走査
電極及び信号電極への印加電圧をゼロにして表示期間Ｔ
ｄとなる。そして、次の書換えまでこの状態が継続され
る。

【００４７】なお、図４では、簡略化のため、リセット
期間Ｔｒ、選択期間Ｔｓ、維持期間Ｔｅ及びクロストー
ク期間Ｔｄ’の長さを全て等しくして図示している。ま
た、同じ理由で図４ではカラムの信号は全てプレーナ状
態を選択するためのパルスとして描いている。

【００４８】（駆動例１、図５参照）以下、マトリクス
駆動方法の駆動例１について説明する。なお、以下に示
す駆動例１，２において、ロウ１〜３とは順に選択され
る３本の走査電極を意味し、カラムとは前記各走査電極
に交差する１本の信号電極を意味し、ＬＣＤ１〜３とは
ロウ１〜３とカラムとの交差部に形成される三つの画素
に相当する液晶層を意味する。

【００４９】先に述べたように、本実施形態の駆動方法
においては、リセット期間、選択期間、維持期間及びク
ロストーク期間を有する。さらに、選択期間は、前選択
期間、選択パルス印加期間及び後選択期間の三つに分か
れており、選択期間のうちの一部分にのみ選択パルスが
印加される。

【００５０】選択パルスは書込み対象画素に表示させる
画像データにより形状を変える必要があり、カラムには
画像データに応じて異なる形状の選択パルスを印加しな
ければならない。一方、前選択期間及び後選択期間で
は、常に画素内の液晶には電圧ゼロを印加するので、電
圧ゼロを得られるような、ロウ、カラムともにある決ま
ったパルス波形の組合せを用いることができる。図５に
示す駆動例では、このことを利用して、複数の走査電極
上の画素に対して、リセットと維持と表示とを同時に行
っている。

【００５１】例えば、ＬＣＤ２が前選択期間にあると
き、ロウ２及びロウ３には互いに異なる位相のパルス電
圧＋Ｖ１を印加し、ロウ１には＋Ｖ１／２の電圧を印加
する。このとき、カラムにロウ３と異なる位相のパルス
電圧＋Ｖ１を印加すると、ＬＣＤ３には電圧±ＶＲ＝±
Ｖ１のリセットパルスが、ＬＣＤ２には電圧ゼロが、Ｌ
ＣＤ１には電圧±Ｖｅ＝±Ｖ１／２の維持パルスが印加
される。

【００５２】ＬＣＤ２が選択パルス印加期間にあるとき
は、カラムからは画像データによって異なる形状のデー
タパルス（電圧＋Ｖ１）が印加されるため、ロウ１、ロ
ウ３ともに電圧＋Ｖ１／２のパルスを印加して、ＬＣＤ
１、ＬＣＤ３には±Ｖ１／２の電圧がかかるようにす
る。ロウ２には電圧＋Ｖ１のパルスを印加し、カラムに
印加するデータパルスとの電圧差（±Ｖ１又はゼロ）
が、電圧±Ｖｓｅｌの選択パルスとしてＬＣＤ２に印加
される。カラムに印加するデータパルスの形状を変化さ
せることで、選択パルスのパルス幅を変化させることが
できる。

【００５３】後選択期間では、前選択期間と同様のこと
を行う。即ち、ロウ２及びロウ３には互いに異なる位相
のパルス電圧＋Ｖ１を印加し、ロウ１には＋Ｖ１／２の
電圧を印加する。そして、カラムにロウ３と異なる位相
のパルス電圧＋Ｖ１を印加することにより、ＬＣＤ３に
電圧±ＶＲ＝±Ｖ１のリセットパルス、ＬＣＤ２に電圧
ゼロ、ＬＣＤ１に電圧±Ｖｅ＝±Ｖ１／２の維持パルス
を印加する。

【００５４】リセット期間、選択期間及び維持期間以外
の期間は、各走査電極には、他の走査電極の前選択期間
及び後選択期間に信号電極から印加するデータパルスと
同じ位相の波形を印加し、他の走査電極の選択パルス印
加期間には電圧＋Ｖ１／２のパルスを印加する。こうす
ることによって、この部分の液晶には、画像データに応
じて、選択パルスと同じパルス幅で、電圧±Ｖ１／２の
クロストーク電圧が印加される。このクロストーク電圧
は、パルス幅が狭いため、液晶の表示状態には影響を及
ぼさない。

【００５５】以上のパルス電圧の印加を各走査電極に対
して順次繰返し実行することにより、画像表示を行うこ
とができる。各走査電極の選択はインターレース走査で
行うことが好ましい。また、任意の走査電極に前記リセ
ットパルス、選択パルス、維持パルスを印加することが
できるので、部分書換えを行うこともできる。

【００５６】なお、この駆動例１では、駆動ＩＣに必要
な出力電圧数は、ロウ側が３値（Ｖ１、Ｖ１／２、ＧＮ
Ｄ）、カラム側が２値（Ｖ１、ＧＮＤ）となる。このよ
うに、ロウ側３値、カラム側２値のドライバを使用する
ことで、駆動ＩＣコストを低減することができる。

【００５７】（駆動例２、図６参照）前記駆動例１で
は、選択期間全体の長さを基準として走査を行っていた
のに対して、ここで説明する駆動例２では、選択パルス
印加時間を基準として走査を行うようにしている。具体
的には、選択パルスをパルス幅変調しており、液晶が最
も高い反射率を示す状態にするための最大のパルス幅を
基準として走査を行うようにしている。ここでは、信号
電極には順に、透過、中間調、全反射をそれぞれ選択す
るような信号電圧が入力されている。

【００５８】この駆動例２では、先に述べたように、選
択期間は選択パルス印加時間とその前後の前選択時間及
び後選択時間とに分かれている。前選択時間と後選択時
間の長さは選択パルス幅（選択パルス印加時間）の整数
倍（図６では１倍）にする。

【００５９】この場合、各走査電極（ロウ１，２，３）
にはリセット電圧±Ｖ１が、選択電圧±Ｖ２が、維持電
圧±Ｖ３が印加され、リセット期間及び維持期間の長さ
は、それぞれ選択パルス印加時間の整数倍（図６では２
倍）にする。また、表示（クロストーク）期間は電圧０
Ｖとされる。一方、信号電極（カラム）には画像データ
に応じて位相をシフトさせた電圧±Ｖ４のパルス波形が
印加される。

【００６０】この駆動例２では、カラムへの印加電圧±
Ｖ４の位相及び電圧値と選択電圧±Ｖ２とに基いて選択
パルスの波形が決められ、電圧±Ｖ４の位相が選択電圧
±Ｖ２と同じ場合は、±（Ｖ２−Ｖ４）の選択パルスと
なり透過（フォーカルコニック状態）が選択され、逆位
相の場合は±（Ｖ２＋Ｖ４）の選択パルスとなり選択反
射（プレーナ状態）が選択される。なお、電圧Ｖ２及び
Ｖ４の値は透過と反射を選択するのに適当な値とし、ま
た、クロストークとなる電圧Ｖ４の値は液晶の状態を変
化させる所定の閾値以内の値としている。

【００６１】なお、駆動例２においては、選択パルス印
加時間の分だけずらして走査を行っている（即ち、選択
パルス印加時間が走査時間に等しい）が、前選択時間や
後選択時間を設ける場合、前選択時間や後選択時間を含
めた選択期間の分だけずらして走査を行うようにしても
よい（即ち、選択期間が走査時間に等しい）。

【００６２】（インターレース走査）以下、インターレ
ース走査による駆動方法について走査例１〜５を挙げて
説明する。インターレース走査とは、線順次走査に対置
されるもので、１フレーム（１画像）を複数のフィール
ドに分割し、１又は複数の走査ラインを飛び越して走査
する形態を言う。

【００６３】例えば、図７に示すように、１フレームを
ｍフィールドに分割してインターレース走査を行う場
合、ｍラインごとに飛び越して走査を行い、次走査ライ
ンは先の走査ラインから選択期間（１周期）分遅れてリ
セットが開示される。走査するフィールド順は以下の走
査例１〜５に示すように、第１、第２、第３、…とフィ
ールド順であってもよいし、ランダムであってもよい。
いずれにしても、１フィールド内の最終走査ラインのリ
セットが終了すると、次のフィールドの走査を開始す
る。

【００６４】なお、三つの表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，
１１１Ｂを積層した液晶表示素子１００にあっては、前
述の駆動例１，２や以下に説明するインターレース走査
例１〜５が各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂごと
に、好ましくは各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ
ごとに垂直方向に重なる走査ラインが同時に駆動され
る。

【００６５】（走査例１、図８参照）この走査例１で
は、１フレームを４フィールドに分割し、第１フィール
ドから順次インターレース走査を行う。この走査中にい
ずれの時点においても、例えば、Ａ時点を例にすると、
第１フィールドは表示期間で明状態、第２フィールドは
維持期間で暗状態、第３フィールドはリセット期間で暗
状態、第４フィールドは表示期間で明状態である。

【００６６】即ち、インターレース走査中のいずれの時
点においても、暗状態にある非表示期間と明状態にある
表示期間の比率は２：２であり、画面は全てのフィール
ドが表示状態にある場合の１／２の明るさである。

【００６７】ここで、インターレース走査を終了する際
には、第１及び第２フィールドをリセット期間（非表示
期間）として終了させる。この場合、他の第３及び第４
フィールドは表示期間であり、走査終了時の画面はイン
ターレース走査中と同じ１／２の明るさであり、コント
ラストが変化することはない。従って、画面のスクロー
ル表示中にスクロールを一旦停止させても、コントラス
トが変化しないので、画面がちらつくことがなく、見や
すくなる。

【００６８】また、本走査例１の如く、第１及び第２フ
ィールドをリセット期間で継続したままインターレース
走査を終了させれば、次に走査を開始する際、直ちに選
択期間から駆動を開始することができ、画像の書込みが
早くなる。インターレース走査を終了する際、リセット
期間で継続したままにするフィールドは第１及び第２フ
ィールドに限らない。第１と第３、第２と第３、第１と
第４、第２と第４、第３と第４の各フィールドの組合せ
でもよい。

【００６９】なお、リセット期間で終了させるのは、少
なくとも一つのフィールド（例えば、第１フィールドの
み）であってもよい。その場合、明るさは３／４になる
が、全フィールドが表示状態になることと比較すると、
コントラストの変化は少ない。

【００７０】本走査例１では、一部のフィールドに相当
する走査ラインはリセット期間が継続するように駆動さ
れ続けるので、スクロール中にポーズを入れる場合な
ど、インターレース走査がすぐに再開される場合に特に
有用である。

【００７１】（走査例２、図９参照）この走査例２で
は、１フレームを４フィールドに分割して第１フィール
ドから順次インターレース走査を行う点は前記走査例１
と同様である。異なるのは、インターレース走査を終了
する際に、第１及び第２フィールドを黒色表示状態とし
て終了させる点である。第１及び第２フィールドを黒色
表示状態として終了させるには、例えば、ＣＰＵから対
応するフィールドに相当する走査ラインに黒色の画像デ
ータをＬＣＤコントローラに与えるようにすればよい。
この場合、第３、第４フィールドは所定の着色での表示
期間であり、走査終了時の画面はインターレース走査中
と同じ１／２の明るさであり、コントラストが変化する
ことはない。

【００７２】従って、本走査例２の作用効果は前記走査
例１と同様であり、走査終了時に黒色表示状態とするの
は、少なくとも一つのフィールド（例えば、第１フィー
ルドのみ）であってもよい。また、少なくとも一つのフ
ィールドを黒色表示ではなく灰色表示で終了させても、
コントラストの変化を少なくすることができる。

【００７３】本走査例２では、インターレース走査の終
了によって全ての走査ラインの駆動が停止されるので、
消費電力の低減に有効であり、インターレース走査がし
ばらく再開されない場合などに有用である。

【００７４】（走査例３、図１０参照）この走査例３で
は、１フレームを３フィールドに分割し、第１フィール
ドから順次インターレース走査を行う。この走査中にい
ずれの時点においても、例えば、Ａ時点を例にすると、
第１フィールドは表示期間で明状態、第２フィールドは
維持期間で暗状態、第３フィールドはリセット期間で暗
状態である。即ち、インターレース走査中のいずれの時
点においても、暗状態にある非表示期間と明状態にある
表示期間の比率は２：１であり、画面は全てのフィール
ドが表示状態にある場合の１／３の明るさである。

【００７５】ここで、インターレース走査を終了する際
には、第１及び第２フィールドをリセット期間（非表示
期間）として終了させる。この場合、他の第３フィール
ドは表示期間であり、走査終了時の画面はインターレー
ス走査中と同じ１／３の明るさであり、コントラストが
変化することはない。従って、本走査例３の作用効果及
びその変形例に関しては前記走査例１と同様である。

【００７６】（走査例４、図１１参照）この走査例４で
は、１フレームを３フィールドに分割して第１フィール
ドから順次インターレース走査を行い、かつ、前記走査
例２と同様に、インターレース走査を終了する際に、第
１及び第２フィールドを黒色表示状態として終了させ
る。この場合、第３フィールドは所定の着色での表示期
間であり、走査終了時の画面はインターレース走査中と
同じ１／３の明るさであり、コントラストが変化するこ
とはない。従って、本走査例４の作用効果及びその変形
例に関しては前記走査例２と同様である。

【００７７】（走査例５、図１２参照）この走査例５で
は、１フレームを７フィールドに分割し、第１フィール
ドから順次インターレース走査を行う。この走査中にい
ずれの時点においても、例えば、Ａ時点を例にすると、
第１、第２フィールドは表示期間で明状態、第３フィー
ルドは維持期間で暗状態、第４フィールドはリセット期
間で暗状態、第５、第６、第７フィールドは表示期間で
明状態である。

【００７８】即ち、インターレース走査中のいずれの時
点においても、暗状態にある非表示期間と明状態にある
表示期間の比率は２：５であり、画面は全てのフィール
ドが表示状態にある場合の５／７の明るさである。

【００７９】ここで、インターレース走査を終了する際
には、第６及び第７フィールドを黒色表示状態（灰色表
示でもよい）として終了させる。この場合、他の第１か
ら第５フィールドは表示期間であり、走査終了時の画面
はインターレース走査中と同じ５／７の明るさであり、
コントラストが変化することはない。従って、画面のス
クロール表示中にスクロールを一旦停止させても、コン
トラストが変化しないので、画面がちらつくことがな
く、見やすくなる。

【００８０】なお、第６及び第７フィールドを走査例１
に準じてリセット期間又はリセット期間を経た後の維持
期間のいずれかの期間で継続したままインターレース走
査を終了させてもよい。また、非表示状態で終了させる
のは第６及び第７フィールド以外であってもよい。さら
に、明状態と暗状態にある表示期間の比率を前記以外の
もの（例えば、３：４など）に設定してもよい。

【００８１】（他の実施形態）なお、本発明に係る液晶
表示素子の駆動方法は前記実施形態に限定するものでは
なく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。

【００８２】特に、液晶表示素子の構成、材料、製造方
法や、駆動回路の構成等は任意である。また、駆動方
法、走査例ともに前記実施形態に示したもの以外に種々
の態様を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る駆動方法が適用される液晶表示素
子の一例を示す断面図。

【図２】前記液晶表示素子の駆動回路を示すブロック
図。

【図３】前記液晶表示素子の駆動方法の原理を示す説明
図。

【図４】前記駆動方法における基本的な駆動波形を示す
チャート図。

【図５】駆動例１における駆動波形を示すチャート図。

【図６】駆動例２における駆動波形を示すチャート図。

【図７】インターレース走査の概念を示すチャート図。

【図８】インターレース走査例１を示すチャート図。

【図９】インターレース走査例２を示すチャート図。

【図１０】インターレース走査例３を示すチャート図。

【図１１】インターレース走査例４を示すチャート図。

【図１２】インターレース走査例５を示すチャート図。

【符号の説明】

１００…液晶表示素子Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍ…走査電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎ…信号電極１３１…走査駆動ＩＣ１３２…信号駆動ＩＣ１３３，１３４…コントローラ１３５…ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ＥＦターム(参考） 2H089 HA32 KA15 KA20 QA11 RA16 TA07 2H093 NA10 NA55 NA80 NC13 NC50 ND05 ND06 NF14 NF28 5C006 AA14 AA22 AC29 AF67 AF68 AF71 BA11 BB11 BF15 FA16 FA21 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 EE28 FF07 JJ02 JJ04 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に配置された複数の画素を
有する液晶層からなる液晶表示素子の駆動方法であっ
て、前記液晶表示素子の各走査ラインを駆動するのに、液晶
を初期状態にリセットするリセット期間と、液晶の最終
的な表示状態を選択するための選択期間と、該選択期間
で選択された状態を確立するための維持期間と、表示期
間とを含み、１フレームを複数のフィールドに分割してインターレー
ス走査を行った終了時には、少なくとも一つのフィール
ドをリセット期間又はリセット期間を経た後の維持期間
のいずれかの期間で継続したままインターレース走査を
終了させること、を特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【請求項２】インターレース走査終了時に、リセット
期間又はリセット期間を経た後の維持期間のいずれかの
期間で継続されるフィールドと、表示期間にあるフィー
ルドとの比率をインターレース走査中と同じ比率とする
ことを特徴とする請求項１記載の駆動方法。
【請求項３】マトリクス状に配置された複数の画素を
有する液晶層からなる液晶表示素子の駆動方法であっ
て、前記液晶表示素子の各走査ラインを駆動するのに、液晶
を初期状態にリセットするリセット期間と、液晶の最終
的な表示状態を選択するための選択期間と、該選択期間
で選択された状態を確立するための維持期間と、表示期
間とを含み、１フレームを複数のフィールドに分割してインターレー
ス走査を行った終了時には、少なくとも一つのフィール
ドは画像表示を継続し、少なくとも一つのフィールドは
背景色又は背景類似色による表示となるように駆動を行
ってから全走査ラインの駆動を停止させること、を特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【請求項４】インターレース走査終了時に、背景色又
は背景類似色表示とされるフィールドと、表示期間が継
続されるフィールドとの比率をインターレース走査中と
同じ比率とすることを特徴とする請求項３記載の駆動方
法。