JP2003005151A - 液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
き付きを防止することが可能な液晶表示素子の駆動方法
を提供する。 【解決手段】 印加される電圧の極性によって励起され
る分極が非対称な特性を示し、第1極性の電圧が印加さ
れたときの方が第2極性の電圧が印加されたときよりも
分極が大きくなる液晶層を備えた液晶表示素子の駆動方
法において、1フレームを2フィールドに分割し、対向
電極を基準として画素電極に、一方のフィールドでは表
示信号に対応した第1極性の第1の電圧を印加するとと
もに、他方のフィールドでは第1の電圧と絶対値が等し
い第2極性の電圧をシフト電圧ΔVだけ第1極性方向に
シフトさせた第2の電圧を印加し、シフト電圧ΔVを第
1の電圧に応じて異ならせる。
Description
動方法に関する。
保持し続けるホールド型表示であり、CRTのように蛍
光体の発光期間のみ表示が行われるインパルス型表示と
は異なるため、動画表示時におけるボケ現象が問題とな
る。このボケ現象は、画面上の動体を観察する場合に、
前フレームの画像は次フレームの画像に切り替わるまで
同じ位置に表示され続けられるにもかかわらず、人間の
眼は動体を連続的に追従してしまう結果、生じる現象で
ある。つまり、画面上に表示される動体の移動は不連続
的に表示されるにもかかわらず、眼の追随運動には連続
性があるため、前フレームと次フレームの間の画像を補
間するようにして動体を認識する結果、ボケ現象が生じ
ることになる。
て、OCBモードや強誘電性液晶のような高速応答液晶
を使用して、1フレームを画像表示期間と黒表示期間の
二つの期間に分ける方式が提案されている。
透過をアナログ的に制御でき、他方の極性では光をほと
んど透過しないような、極性により非対称に応答する液
晶の動作特性を利用し、1フレームを2フィールドに分
割して、第1フィールドでは透過可能状態、第2フィー
ルドでは非透過状態とするフィールド反転方式が知られ
ている(例えば、特開2000−10076号公報)。
このように、印加される電圧の極性によって分極の大き
さが異なる液晶(印加される電圧の極性によって分極が
非対称に応答する液晶:極性非対称応答液晶)で高速性
を有するものとして、単安定化強誘電性液晶が知られて
おり、液晶層中への高分子網の導入により単安定化する
ものや、直流電圧を印加して徐冷する等の方法で初期配
向処理を行うことにより単安定化するものがある。
1フレーム内の二つのフィールドのうち、例えば前半の
フィールドでプラス極性による書き込みを行い、後半の
フィールドでマイナス極性による消去(リセット)を行
うことで交流駆動を行う。この場合、プラス極性が、分
極が応答する或いは分極の応答量が大きい極性、すなわ
ち電圧に対して液晶素子の光透過率変化量が大きい極性
であり、マイナス極性が、分極が応答しない或いは分極
の応答量が小さい極性、すなわち電圧に対して液晶素子
の光透過率変化量が小さい極性となる。
ムより十分長い時間で平均して見た場合に液晶層内部に
直流成分が残ると、不純物イオンの偏在によって表示焼
き付きが発生するため、時間平均で直流成分が相殺され
るように駆動を行う必要がある。従来は、正負両極性を
同じ振幅にして駆動を行うことで、直流成分がなくな
り、表示焼き付きが発生しないと考えられていた。
の電極間の保持電圧は極性対称となるが、実際には配向
膜等の絶縁膜が電極と液晶層との間に介在するため、極
性非対称応答の液晶表示素子では、液晶の実効的な誘電
率が極性非対称であることから、液晶層と絶縁膜に分圧
される電圧は極性によって非対称になる。そのため、液
晶層自体には時間平均で直流成分が相殺されずに残るこ
とになり、また実験的にも焼き付きが発生することが確
認されている。
におけるボケ現象を防止するために、極性非対称応答の
液晶表示素子を用いてインパルス型表示を行うことが提
案されているが、従来の駆動方法では、液晶層に直流成
分が印加されて表示焼き付きが発生するという問題があ
った。
たものであり、液晶層への直流成分の印加を抑制し、表
示焼き付きを防止することが可能な液晶表示素子の駆動
方法を提供することを目的としている。
子の駆動方法は、複数の走査線と、前記複数の走査線と
交差するように設けられた複数の信号線と、前記走査線
と前記信号線との交差点毎に設けられ、前記走査線から
の制御信号によってオンオフ状態が制御される複数のス
イッチング素子と、前記スイッチング素子毎に設けら
れ、オン状態の前記スイッチング素子を介して前記信号
線からの表示信号が供給される複数の画素電極と、を備
えた第1の基板と、前記第1の基板に対向する面上に対
向電極を備えた第2の基板と、前記第1の基板と第2の
基板との間に挟持され、印加される電圧の極性によって
励起される分極が非対称な特性を示し、第1極性の電圧
が印加されたときの方が第2極性の電圧が印加されたと
きよりも分極が大きくなる液晶層と、を備えた液晶表示
素子の駆動方法であって、1フレームを2フィールドに
分割し、前記対向電極を基準として前記画素電極に、一
方のフィールドでは前記表示信号に対応した第1極性の
第1の電圧を印加するとともに、他方のフィールドでは
第1の電圧と絶対値が等しい第2極性の電圧をシフト電
圧ΔVだけ第1極性方向にシフトさせた第2の電圧を印
加し、前記シフト電圧ΔVを前記第1の電圧に応じて異
ならせることを特徴とする。
る電圧の極性によって液晶層の分極が非対称な特性を示
すことから、1フレームを2フィールドに分割して交流
駆動を行う際に対称駆動を行うと、液晶層には直流成分
が残留する。一方、励起される分極の大きさは液晶層に
印加される電圧の大きさに依存する。本発明によれば、
対向電極と画素電極との間に印加する電圧の大きさを一
方のフィールドと他方のフィールドとで異ならせるとと
もに、シフト電圧ΔVを第1の電圧に応じて異ならせる
ことにより、液晶層に印加される電圧の大きさを全電圧
範囲にわたって両フィールドでほぼ等しくすることが可
能となり、液晶層に直流成分が印加されることを防止す
ることが可能となる。
っても変化するため、シフト電圧ΔVをさらに周囲の温
度に応じて異ならせるようにしてもよい。
わち黒を表示する場合、液晶層に両極性で等しい電圧を
印加するためには、ΔVを第1の電圧より大きくして、
第2の電圧を第1極性にすべき場合もあり得るが、その
ようにするとクリアな黒表示が得られ難くなる。第2の
電圧を常にゼロ又は第2極性とすることで、このような
状況を回避することが可能となり、クリアな黒表示を得
ることができる。
ら、シフト電圧ΔVは、第1の電圧が増大するにしたが
ってしだいに増加する、或いは第1の電圧が液晶の飽和
電圧以下のある電圧に達したときに極大となるようにす
ることが好ましい。
な原理について説明する。
素子の等価回路モデルを示した図である。
晶層の自発分極に対応する容量、Rfは液晶層の応答速
度(CfRfに対応)を表現するための抵抗、Cpは液晶
層の常誘電容量(高周波での容量)、Ciは液晶層と電
極との間に介在する配向膜等の絶縁膜の容量、Reは電
極等の抵抗、Csは補助容量を示している。また、Tr
はスイッチング素子として用いる薄膜トランジスタ(T
FT)、Gvは薄膜トランジスタTrのオンオフを制御
する制御信号源、Svは薄膜トランジスタTrを介して
画素に表示信号を供給する表示信号源を表している。
分極に対応する容量Cfがマイナス極性側(分極の応答
量が小さい側)でゼロであるとして計算を行った。
れる電圧)Vh(+)、プラス側の液晶保持電圧(液晶層自
体に印加される電圧)Vlc(+)、マイナス側の画素保持
電圧Vh(-)、マイナス側の液晶保持電圧Vlc(-)、対称
駆動の場合のDC成分Vdcの定常値は、信号振幅をVと
すると、 Vh(+) = [(Ci+Cp+Cf)(CiCp+Cs(Ci+Cp))V-CfCiQ0]/[(Ci+
Cp)(CiCp+Cs(Ci+Cp)+Cf(Ci+Cs))] Vlc(+) = [(CiCp+Cs(Ci+Cp))(CiV+Q0)]/[(Ci+Cp)(CiCp+
Cs(Ci+Cp)+Cf(Ci+Cs))] Vh(-) = -[(Ci+Cp+Cf)(CiCp+Cs(Ci+Cp))V-CfCiQ0]/[(Ci
+Cp)(CiCp+Cs(Ci+C p)+Cf(Ci+Cs))] = -Vh(+) Vlc(-) = [-{(Ci+Cp+2Cf)(CiCp+Cs(Ci+Cp))+CfCi 2}CiV+
{(Ci+Cp)(CiCp+Cs(C i+Cp))+CfCi 2}Q0]/[(Ci+Cp)2(CiCp+
Cs(Ci+Cp)+Cf(Ci+Cs))] Vdc = Vlc(+)+Vlc(-) = [-(Ci(Ci+2Cp)+2Cs(Ci+Cp))CfCiV+{2(Ci+Cp)(CiCp+Cs
(Ci+Cp))+CfCi 2}Q0]/[(Ci+Cp)2(CiCp+Cs(Ci+Cp)+Cf(Ci+
Cs))] となる。ただし、Q0は電圧ゼロで液晶層に残っている
初期電荷である。
ル全体では保持電圧に非対称性が現れないにもかかわら
ず、液晶層のみでは内部にDC成分が発生することがわ
かる。また、そのDC成分には電圧依存性があることが
わかり、例えばコモン電位を一定にシフトさせることで
極性非対称にする方法では、DC成分を完全に除去でき
ないことがわかる。
成分)をキャンセルするためには、リセット側電圧(マ
イナス極性側電圧)を下げる(絶対値を小さくする)方
向にシフトさせることが必要である。また、DC成分
は、電圧−光透過率特性(V−T特性)の非対称性によ
る寄与と、極性による応答速度差の寄与があり、後者の
寄与は温度による変化が大きいため、後者の寄与の大き
い電圧では温度補償をすることが望ましい。
1、Vlc(-)の式中のVをα-(V1−ΔV)と置き換え
て、方程式Vlc(+)=−Vlc(-)をΔVについて解けば、
V1に対するΔVの理論値が求められる。ここで、α+
とα-は、立上がりと立下がりの応答率であり、式中の
電圧を1フィールド中の平均電圧に換算するために用い
るものである。
回路構成要素の容量値と抵抗値の電圧依存性を計算し
た。その計算結果を図2に示す。これらの等価回路パラ
メータは、電圧保持率の測定や、D−Eヒステリシス曲
線の測定などによって、電圧依存性を求めることができ
る。
(特に低〜中電圧域)のほうがリセット側(マイナス極
性側)より遅いことから、応答速度の極性差も考慮して
計算を行った。その計算結果を図3、図4及び図5に示
す。横軸は書き込み側電圧振幅であり、縦軸は書き込み
側電圧振幅に対するリセット側電圧振幅のシフト幅ΔV
(液晶層に印加されるDC成分をゼロにするためのシフ
ト電圧幅)である。
圧幅ΔVを求めたものであり、曲線aは温度依存性のほ
とんどないV−T非対称性による寄与を示しており、曲
線b、c及びd(室温)は当該順序で温度を順次低くし
ていった場合の特性を示している。図4は、自発分極を
変化させた場合のシフト電圧幅ΔVを求めたものであ
り、曲線aは図3の曲線dに対応し、曲線bは曲線aに
対して自発分極を2/3倍にした場合の特性、曲線cは
曲線aに対して自発分極を3/2倍にした場合の特性で
ある。図5は、補助容量を変化させた場合のシフト電圧
幅ΔVを求めたものであり、曲線aは図3の曲線dに対
応し、曲線bは曲線aに対して補助容量を3倍にした場
合の特性である。
は、書き込み電圧がゼロに近い領域では、黒表示の光透
過率を抑えてコントラストを高めるために、シフト電圧
がゼロになるようにしている。すなわち、液晶層に印加
される電圧の直流成分が完全にゼロになるようにした場
合、書き込み電圧がゼロに近い領域において、理論的に
はリセット電圧がプラス極性になって、ΔVがV1より
も大きくなる場合もあり得る。このような場合には、液
晶層の透過率が増大してクリアな黒表示が得られなくな
る。そこで、このような場合には、シフト電圧をゼロに
して、リセット電圧がプラス極性にならないようにして
いる。
フト電圧ΔVは、書き込み電圧が増大するにしたがって
しだいに増加する傾向を示しており、書き込み電圧が増
大するにしたがって単調に増加する場合、ある電圧に達
したときに変曲点或いは極大点をとる場合等がある。な
お、必ずしも図3〜図5のような連続的な曲線状のグラ
フ形状でなくても類似の形状であれば、折れ線状や電圧
域毎に一定値をとる階段状であっても、同様の効果が得
られる。
もに増加する傾向にあるのは、書き込み電圧の増大すな
わち液晶層への印加電圧の増大とともに自発分極が増大
するためであり、また、シフト電圧ΔVが中電圧付近で
ピークを示すのは、中電圧付近では極性による自発分極
の応答速度差が大きくなるためである。
説明する。
素子及びその駆動回路の構成の一例を示した図である。
及びアレイ基板と対向基板との間に挟持された液晶層か
らなる。アレイ基板は、TFTからなるスイッチング素
子11、各スイッチング素子11に接続された画素電極
12、各スイッチング素子11に接続された補助容量1
3、同一行のスイッチング素子11に接続された走査線
14、同一列のスイッチング素子11に接続された信号
線15、補助容量13に接続された補助容量線16を備
えている。対向基板は、アレイ基板に対向する対向電極
を備えており、対向電極の電位は補助容量線16の電位
と共通になっている。アレイ基板及び対向基板ともに、
液晶層に接する部分には配向膜が形成されており、また
画素電極と配向膜との間にショート防止用の無機絶縁膜
が形成されていてもよい。画素電極と液晶層の間に介在
する配向膜やショート防止用絶縁膜は、電圧のロスを最
小限にするために、機能を損なわない程度に薄くするこ
とが望ましく、配向膜は30nm以下が望ましい。各走
査線14は走査線駆動回路20によって駆動され、各信
号線は信号線駆動回路30によって駆動される。
素子及びその駆動回路の構成の他の例を示した図であ
る。図6に示した例では補助容量線16を独立して設け
ているが、図7に示した例では補助容量線を走査線14
と兼用している。
−Ch−SmC*相転移系列を有する強誘電性液晶を単
安定化したものである。図8は、この液晶層の配向状態
を液晶パネルの上部から見たものである。
軸性配向処理方向41(例えばラビング方向)に液晶分
子42の長軸が一致する。一方の極性の電圧印加時に
は、印加電圧の大きさに応じて円錐面43上を液晶分子
42が回転し、他方の極性の電圧印加時には、一軸性配
向処理方向41に液晶分子42がとどまる。
n、液晶層の厚さをdとし、それらの積Δndを透過光
中心波長の1/2波長に設定すると、分子の面内回転角
が45度(円錐面上を半周した位置)において最大の輝
度変化が得られる。配向状態を形成する際には、液晶パ
ネルを液晶のCh相の温度まで加熱した後、+1〜+5
V又は−1〜−5Vの直流電圧を画素電極と対向電極の
間に印加しながら、SmC*相の温度まで冷却する。こ
のときに印加する電圧の極性によって、分子の回転する
方向と分子が応答する極性が変わってくる(図8(b)
及び図8(c)参照)。配向状態形成時に、画素毎、行
毎或いは列毎に印加電圧極性を変えてもよい。
−T)曲線を示したものである。以下では、特に断らな
い限り、無電圧状態で黒表示となるノーマリブラックモ
ードになるように偏光板をクロスニコルに配置する。
子)として、高分子安定化強誘電性液晶を用いることも
可能であり、図9と同様な極性非対称な応答を示す。高
分子安定化強誘電性液晶は、液晶性(メタ)アクリレー
トの光未硬化物と強誘電性液晶の混合物を、SmC相の
温度において直流電圧を印加しながら、或いはSmA相
の温度において、波長365nm、照度2mW/cm2
の紫外線を30秒間照射させることによって得られる。
示素子及びその制御回路の構成例を示したブロック図で
ある。
信号線駆動回路53の構成は、図6或いは図7に示した
ものと同様である。走査線駆動回路52及び信号線駆動
回路53には、制御部54からの信号が入力される。制
御部54にはフィールドメモリ(F/M)55が接続さ
れているが、これは1フレームを2フィールドに分けて
駆動するためのものである。
テーブル)が接続されており、このROM56には、一
方のフィールドで液晶層に印加する正極性電圧(書き込
み電圧)と他方のフィールドで液晶層に印加する負極性
電圧(リセット電圧)との差電圧(正極性電圧の絶対値
と負極性電圧の絶対値との差電圧)に対応するデータ、
すなわち書き込み電圧に対するリセット電圧のシフト電
圧ΔVに対応するデータが記憶されている。具体的に
は、図3〜図5で示したような特性に対応して、リセッ
ト電圧とシフト電圧ΔVとの関係を示すデータ(シフト
電圧ΔVのリセット電圧に対する電圧依存性を示すデー
タ)がROM56に記憶されている。
接続されている。単安定型強誘電性液晶等では、書き込
み電圧(特に低〜中電圧)の立ち上りの応答が遅いた
め、液晶層の保持電圧の時間平均をみると、極性による
応答速度差によって極性非対称性がさらに大きくなる。
そこで、温度検出部57によって検出された温度情報に
基づいて、ROM56に記憶されたデータに対して補正
が加えられる。すなわち、リセット電圧のシフト電圧Δ
Vを周囲温度に応じて、図3のb、c、dのように変化
させる。
する。
極性の信号が書き込まれるフィールド反転においては、
クロストークが発生しやすい。信号線毎に極性を反転す
る信号線反転駆動法を用いると、隣接信号線からのカッ
プリングによって画素電位が逆極性にシフトする現象を
低減することができる。また、走査線毎に極性を反転す
る走査線反転駆動法を用いると、同様にカップリングの
影響を低減でき、クロストークを改善できる。さらに、
走査線毎及び信号線毎の極性反転を同時に適用するドッ
ト反転駆動を行えば、クロストークを大幅に改善するこ
とができる。本実施形態においては、上記3つの反転駆
動のいずれかを適用することが望ましいが、同一フィー
ルドにおいて異なる極性をとる画素については、それぞ
れ配向形成時の印加電圧極性を逆にして、図8(b)及
び(c)に示すような2種の配向状態にすることが表示
特性上好ましい。
を説明するためのタイミングチャートである。
晶パネル51のスイッチング素子に供給される制御電圧
信号(ゲート信号)を、図11(b)は信号線駆動回路
53から液晶パネル51のスイッチング素子を介して画
素電極に供給される表示電圧信号を、図11(c)は液
晶パネル51の画素電極と対向電極との間に印加される
画素電圧を、図11(d)は画素電圧に応じて変化する
液晶層の透過率を示したものである。なお、図11
(a)〜(c)では、対向電極の電位を基準にとってい
る。
6.7ms)であり、1フィールド期間は1/120s
ec(約8.3ms)である。各走査線における走査パ
ルス幅(ゲートパルス幅)は、8.3msを全走査線数
で割った値(例えばXGAの768本の場合は約10.
9μs)である。通常のアクティブマトリクス型液晶表
示素子と同様に、ゲートパルスが各画素のTFTのゲー
ト端子に印加される期間だけTFTがオン状態となり、
信号線からの表示信号がオン状態のTFTを介して画素
に書き込まれ、TFTがオフの期間は画素に充電された
電荷は保持される。ただし、強誘電性液晶の誘電緩和の
ため、画素電圧は保持期間に低下する。低下量は自発分
極が大きいほど大きく、補助容量が大きいほど小さい。
の一方のフィールドでは、表示信号(画像信号)に対応
する正極性電圧(書き込み電圧)が画素電極に印加さ
れ、他方のフィールドでは、正極性電圧の振幅よりもシ
フト電圧ΔVだけ正極性方向にシフトした負極性電圧
(リセット電圧)が印加される。シフト電圧ΔVのデー
タは、正極性電圧の値に応じて予め図10のROM56
内に記憶されている。その結果、図11(c)に示すよ
うに、画素電極と対向電極との間に印加される画素電圧
は正負非対称となるが、すでに説明したように、液晶層
自体には正負両極性でほぼ等しい電圧が印加される。し
たがって、液晶層自体には時間平均で直流成分がほとん
ど印加されない。
合、液晶層自体に正負両極性で等しい電圧を印加するた
めには、理論的にはリセット電圧を正極性にすべき場合
があり得る。しかしながら、正極性では負極性よりも液
晶層の透過率が高くなるため、リセット電圧が正極性に
なると、クリアな黒表示が得られなくなる。そこで、こ
のような場合には、リセット電圧をゼロにする、或いは
シフト電圧ΔVをゼロにするようにしている。
素電圧が正負対称になるように駆動すると(リセット電
圧が図11(b)の破線となるように駆動した場合)、
液晶層自体には直流成分が印加されて液晶層内に不純物
イオンの偏りが生じるため、図9に示すようにV−T曲
線は点線のようにシフトし、シフト前に比べて高い透過
率となってポジ焼き付きが生じる。これを階調で見た場
合は、階調が高くなる方向にシフトすることになる。長
時間駆動した場合の階調シフトを実測した結果を図12
(a)に示した。また、このポジ焼き付きは、白と黒の
表示パターンを長時間表示し続けた後、全面灰色表示に
した場合には、白だったところが少し明るく観察され
る。例えば全階調を64階調として階調シフトが1階調
程度であれば、容易に視認されてしまう。
電圧を用い、画素電極と対向電極との間に印加される画
素電圧が正負非対称になるように駆動した(リセット電
圧が図11(b)の実線となるように駆動した)。な
お、計算と実測とでは定性的(電圧依存性の形等)には
ほぼ合うが定量的に合わない場合もあるため、電圧依存
性の形は計算結果を利用し、シフト量の絶対値は実測を
もとに調整した。この場合には、図12(b)に示すよ
うに、図12(a)に比べて階調シフトが大幅に改善さ
れ、焼付きも観察されなかった。また、書き込み電圧の
値がゼロ又はゼロ近傍の場合に、リセット電圧をゼロに
する或いはシフト電圧ΔVをゼロにすることで、十分な
コントラストを得ることができた。
合、対向電極は各画素共通で同電位であるため、対向電
極電位を基準にした液晶層の電位は、異なる信号振幅の
画素どうしでは異なり、時間平均で画素間シフト電圧差
の半分の直流電圧が隣接画素電極間にかかる。したがっ
て、本実施形態の非対称駆動により、各画素において垂
直(セルギャップ)方向の直流成分は解消し、面焼き付
きは発生しないが、水平(画素間)方向に直流成分が残
留し、境界焼き付きが発生する場合があり得る。ここ
で、面焼き付きとは、上述の例のように、白黒パターン
を表示後に灰色の均一画面とした場合に面状に輝度の差
が認められる焼き付きであり、境界焼き付きとは、パタ
ーンの境界だった部分の輝度が異なって見える焼き付き
である。
には、対策として、前述のような信号線反転駆動などの
反転駆動用の液晶配列にして、画素間直流成分を相殺す
る方法や、隔壁型(リブ型)スペーサにより列毎に画素
間を仕切り、層方向に移動し易いイオンの移動を止める
などの方法で、焼き付きを軽減することができる。ただ
し、電極間ギャップは、垂直(セルギャップ)方向が1
〜2μm程度であるのに対し、水平(電極間)方向が5
〜15μm程度であるため、画素間の直流成分は電界と
しては弱く、また実際には画素間の電位分布には配線の
電位の影響が大きいこともあり、境界焼き付きは面焼き
付きに比較して相対的に発生しにくい。したがって、特
別に不純物が多い液晶材料でない限り、本実施形態の非
対称駆動による境界焼き付きが問題となることはまれで
ある。
電圧(TFTのゲート・ソース間の寄生容量による電圧
のレベルシフト)の影響は小さく無視できるとしてい
る。これは寄生容量が十分小さい場合、或いは図7のよ
うなCsオンゲート構造でひずみ補正駆動(K.Suzuki, E
uroDisplay'87参照)を行って、液晶容量と無関係に突
き抜け電圧と突き上げ電圧をキャンセルする場合に相当
する。
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣
旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施するこ
とが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階
の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み
合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例え
ば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除
されても、所定の効果が得られるものであれば発明とし
て抽出され得る。
印加が抑制されるため、表示焼き付きを防止することが
可能となり、液晶表示素子の表示特性を向上させること
が可能となる。
路モデルを示した図。
た図。
て、温度を変化させた場合の特性を示した図。
て、自発分極を変化させた場合の特性を示した図。
て、補助容量を変化させた場合の特性を示した図。
駆動回路の構成の一例を示した図。
駆動回路の構成の他の例を示した図。
態を示した図。
の制御回路の構成例を示したブロック図。
ためのタイミングチャート。
シフト特性を比較例と対比して示した図。
Claims (5)
- 【請求項1】複数の走査線と、前記複数の走査線と交差
するように設けられた複数の信号線と、前記走査線と前
記信号線との交差点毎に設けられ、前記走査線からの制
御信号によってオンオフ状態が制御される複数のスイッ
チング素子と、前記スイッチング素子毎に設けられ、オ
ン状態の前記スイッチング素子を介して前記信号線から
の表示信号が供給される複数の画素電極と、を備えた第
1の基板と、 前記第1の基板に対向する面上に対向電極を備えた第2
の基板と、 前記第1の基板と第2の基板との間に挟持され、印加さ
れる電圧の極性によって励起される分極が非対称な特性
を示し、第1極性の電圧が印加されたときの方が第2極
性の電圧が印加されたときよりも分極が大きくなる液晶
層と、 を備えた液晶表示素子の駆動方法であって、 1フレームを2フィールドに分割し、前記対向電極を基
準として前記画素電極に、一方のフィールドでは前記表
示信号に対応した第1極性の第1の電圧を印加するとと
もに、他方のフィールドでは第1の電圧と絶対値が等し
い第2極性の電圧をシフト電圧ΔVだけ第1極性方向に
シフトさせた第2の電圧を印加し、前記シフト電圧ΔV
を前記第1の電圧に応じて異なら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】前記シフト電圧ΔVを、さらに周囲の温度
に応じて異ならせることを特徴とする請求項1に記載の
液晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項3】前記第2の電圧は、ゼロ又は第2極性であ
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示素
子の駆動方法。 - 【請求項4】前記シフト電圧ΔVは、前記第1の電圧が
増大するにしたがってしだいに増加することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の液晶表示素子の駆動方法。 - 【請求項5】前記シフト電圧ΔVは、前記第1の電圧が
所定値に達したときに極大となることを特徴とする請求
項1又は2に記載の液晶表示素子の駆動方法。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005031264A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Canon Inc | 表示装置 |
WO2007125738A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | 液晶表示装置及びその駆動方法 |
JP2010066606A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 強誘電液晶表示装置 |
JP2010066607A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 強誘電液晶表示装置 |
US8922470B2 (en) | 2003-08-11 | 2014-12-30 | Sony Corporation | Liquid crystal display apparatus with row counter electrodes and driving method therefor |
WO2015005486A1 (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | シチズンホールディングス株式会社 | 液晶装置 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4037370B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2008-01-23 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
US8164557B2 (en) * | 2004-10-29 | 2012-04-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method for driving the same |
JP2007052396A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-03-01 | Nec Electronics Corp | 駆動回路、表示装置及び表示装置の駆動方法 |
KR101272333B1 (ko) * | 2006-09-27 | 2013-06-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법 |
JP4367506B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2009-11-18 | エプソンイメージングデバイス株式会社 | 電気光学装置の駆動方法、電気光学装置、及び電子機器 |
WO2009066386A1 (ja) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Fujitsu Limited | 液晶表示素子及びその駆動方法 |
TWI557717B (zh) * | 2015-12-22 | 2016-11-11 | 矽創電子股份有限公司 | 資料轉換方法及其顯示裝置 |
FR3069660B1 (fr) * | 2017-07-31 | 2019-08-30 | Saint-Gobain Glass France | Dispositif electrocommandable a diffusion variable par cristaux liquides. |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0519235A (ja) * | 1991-07-16 | 1993-01-29 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置の駆動方法 |
JPH06347758A (ja) * | 1993-06-02 | 1994-12-22 | Nec Corp | 液晶表示装置の駆動方法 |
JPH10104578A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクティブマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法 |
JP3713922B2 (ja) * | 1997-10-30 | 2005-11-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置の駆動装置、液晶表示装置、電子機器、及び液晶表示装置の駆動方法 |
JPH11133380A (ja) | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Sony Corp | 液晶素子の駆動方法、並びに光変調素子及びその駆動方法 |
US6496170B1 (en) * | 1998-04-30 | 2002-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal apparatus |
JP3296426B2 (ja) * | 1999-03-19 | 2002-07-02 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
JP2000292774A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Canon Inc | 液晶素子の駆動方法 |
JP4240743B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2009-03-18 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置及びその駆動方法 |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001188686A patent/JP3655217B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005031264A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Canon Inc | 表示装置 |
US8922470B2 (en) | 2003-08-11 | 2014-12-30 | Sony Corporation | Liquid crystal display apparatus with row counter electrodes and driving method therefor |
WO2007125738A1 (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | 液晶表示装置及びその駆動方法 |
US8174474B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-05-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus and method for driving the same |
JP2010066606A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 強誘電液晶表示装置 |
JP2010066607A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 強誘電液晶表示装置 |
WO2015005486A1 (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | シチズンホールディングス株式会社 | 液晶装置 |
JP5976936B2 (ja) * | 2013-07-11 | 2016-08-24 | シチズンホールディングス株式会社 | 液晶装置 |
US9741300B2 (en) | 2013-07-11 | 2017-08-22 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal apparatus |
US9922609B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-03-20 | Citizen Watch Co., Ltd. | Liquid crystal apparatus |
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