JP2003091019A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3614—Control of polarity reversal in general
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶物質の駆動電圧を低く抑えることができ
て、大きな自発分極を有する液晶物質も使用できる液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 対向する２枚の基板間に自発分極を有す
る強誘電性液晶物質を有し、一方の基板内面に液晶セル
４４に対応した画素電極とそれに接続されたスイッチン
グ用のＴＦＴ４１とが設けられ、画素電極に電荷を蓄積
するためのコンデンサ４５が接続されており、コンデン
サ４５の容量（ＣS ）の液晶セル４４の容量（ＣLC）に
対する比ＣS ／ＣLCは、０．２≦ＣS ／ＣLC≦５を満た
す。
て、大きな自発分極を有する液晶物質も使用できる液晶
表示装置を提供する。 【解決手段】 対向する２枚の基板間に自発分極を有す
る強誘電性液晶物質を有し、一方の基板内面に液晶セル
４４に対応した画素電極とそれに接続されたスイッチン
グ用のＴＦＴ４１とが設けられ、画素電極に電荷を蓄積
するためのコンデンサ４５が接続されており、コンデン
サ４５の容量（ＣS ）の液晶セル４４の容量（ＣLC）に
対する比ＣS ／ＣLCは、０．２≦ＣS ／ＣLC≦５を満た
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自発分極を有する
液晶物質を用い、スイッチング素子のオン／オフ駆動に
よって画像を表示する液晶表示装置に関する。
液晶物質を用い、スイッチング素子のオン／オフ駆動に
よって画像を表示する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のいわゆる情報化社会の進展に伴っ
て、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Personal Digit
al Assistants)等に代表される電子機器が広く使用され
るようになっている。更にこのような電子機器の普及に
よって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型の需要
が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されるよ
うになっている。そのような目的を達成するための手段
の一つとして液晶表示装置が広く使用されるようになっ
ている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみなら
ず、バッテリ駆動される携帯型の電子機器の低消費電力
化のためには必要不可欠な技術である。
て、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Personal Digit
al Assistants)等に代表される電子機器が広く使用され
るようになっている。更にこのような電子機器の普及に
よって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型の需要
が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されるよ
うになっている。そのような目的を達成するための手段
の一つとして液晶表示装置が広く使用されるようになっ
ている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみなら
ず、バッテリ駆動される携帯型の電子機器の低消費電力
化のためには必要不可欠な技術である。
【０００３】ところで、液晶表示装置は大別すると反射
型と透過型とに分類される。反射型液晶表示装置は液晶
パネルの前面から入射した光線を液晶パネルの背面で反
射させてその反射光で画像を視認させる構成であり、透
過型は液晶パネルの背面に備えられた光源（バックライ
ト）からの透過光で画像を視認させる構成である。反射
型は環境条件によって反射光量が一定しないため視認性
に劣るので、特に、マルチカラーまたはフルカラー表示
を行うパーソナルコンピュータ等の表示装置としては一
般的に透過型の液晶表示装置が使用されている。
型と透過型とに分類される。反射型液晶表示装置は液晶
パネルの前面から入射した光線を液晶パネルの背面で反
射させてその反射光で画像を視認させる構成であり、透
過型は液晶パネルの背面に備えられた光源（バックライ
ト）からの透過光で画像を視認させる構成である。反射
型は環境条件によって反射光量が一定しないため視認性
に劣るので、特に、マルチカラーまたはフルカラー表示
を行うパーソナルコンピュータ等の表示装置としては一
般的に透過型の液晶表示装置が使用されている。
【０００４】一方、現在のカラー液晶表示装置は、使用
される液晶物質の面からＳＴＮ（Super Twisted Nemati
c)タイプとＴＦＴ−ＴＮ（Thin Film Transistor-Twist
ed Nematic）タイプとに一般的に分類される。ＳＴＮタ
イプは製造コストは比較的安価であるが、クロストーク
が発生し易く、また応答速度が比較的遅いため、動画の
表示には適さないという問題がある。一方、ＴＦＴ−Ｔ
Ｎタイプは、ＳＴＮタイプに比して表示品質は高いが、
液晶パネルの光透過率が現状では４％程度しかないため
高輝度のバックライトが必要になる。このため、ＴＦＴ
−ＴＮタイプではバックライトによる消費電力が大きく
なってバッテリ電源を携帯する場合の使用には問題があ
る。また、カラーフィルタによるカラー表示であるた
め、１画素を赤緑青色対応の３つの副画素で構成しなけ
ればならず、高精細化が困難であって、その表示色純度
も十分ではないという問題もある。
される液晶物質の面からＳＴＮ（Super Twisted Nemati
c)タイプとＴＦＴ−ＴＮ（Thin Film Transistor-Twist
ed Nematic）タイプとに一般的に分類される。ＳＴＮタ
イプは製造コストは比較的安価であるが、クロストーク
が発生し易く、また応答速度が比較的遅いため、動画の
表示には適さないという問題がある。一方、ＴＦＴ−Ｔ
Ｎタイプは、ＳＴＮタイプに比して表示品質は高いが、
液晶パネルの光透過率が現状では４％程度しかないため
高輝度のバックライトが必要になる。このため、ＴＦＴ
−ＴＮタイプではバックライトによる消費電力が大きく
なってバッテリ電源を携帯する場合の使用には問題があ
る。また、カラーフィルタによるカラー表示であるた
め、１画素を赤緑青色対応の３つの副画素で構成しなけ
ればならず、高精細化が困難であって、その表示色純度
も十分ではないという問題もある。
【０００５】このような問題を解決するために、本発明
者等はフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置
を開発している。このフィールド・シーケンシャル方式
の液晶表示装置は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置
と比べて、副画素を必要としないため、より精度が高い
表示が容易に実現可能であり、また、カラーフィルタを
使わずに光源の発光色をそのまま表示に利用できるた
め、表示色純度にも優れる。更に光利用効率も高いの
で、消費電力が少なくて済むという利点も有している。
しかしながら、フィールド・シーケンシャル方式の液晶
表示装置を実現するためには、液晶の高速応答性が必須
である。そこで、本発明者等は、上述したような優れた
利点を有するフィールド・シーケンシャル方式の液晶表
示装置、または、カラーフィルタ方式の液晶表示装置の
高速応答化を図るべく、従来に比べて１００〜１０００
倍の高速応答を期待できる自発分極を有する強誘電性液
晶等の液晶のＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイ
ッチング素子による駆動を研究開発している。
者等はフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置
を開発している。このフィールド・シーケンシャル方式
の液晶表示装置は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置
と比べて、副画素を必要としないため、より精度が高い
表示が容易に実現可能であり、また、カラーフィルタを
使わずに光源の発光色をそのまま表示に利用できるた
め、表示色純度にも優れる。更に光利用効率も高いの
で、消費電力が少なくて済むという利点も有している。
しかしながら、フィールド・シーケンシャル方式の液晶
表示装置を実現するためには、液晶の高速応答性が必須
である。そこで、本発明者等は、上述したような優れた
利点を有するフィールド・シーケンシャル方式の液晶表
示装置、または、カラーフィルタ方式の液晶表示装置の
高速応答化を図るべく、従来に比べて１００〜１０００
倍の高速応答を期待できる自発分極を有する強誘電性液
晶等の液晶のＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイ
ッチング素子による駆動を研究開発している。
【０００６】強誘電性液晶は、図１３に示すように、電
圧印加によってその液晶分子の長軸方向が２θだけ変化
する。１対の基板間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶
パネルを偏光軸が直交した２枚の偏光板で挾み、液晶分
子の長軸方向の変化による複屈折を利用して、透過光強
度を変化させる。強誘電性液晶をＴＦＴ等のスイッチン
グ素子にて駆動した場合に、スイッチング素子を介して
画素に注入された（蓄積された）電荷量に応じた自発分
極のスイッチングが生じて、透過光強度は変化する。
圧印加によってその液晶分子の長軸方向が２θだけ変化
する。１対の基板間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶
パネルを偏光軸が直交した２枚の偏光板で挾み、液晶分
子の長軸方向の変化による複屈折を利用して、透過光強
度を変化させる。強誘電性液晶をＴＦＴ等のスイッチン
グ素子にて駆動した場合に、スイッチング素子を介して
画素に注入された（蓄積された）電荷量に応じた自発分
極のスイッチングが生じて、透過光強度は変化する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＴＦＴ等の
スイッチング素子にて自発分極を有する強誘電性液晶等
の液晶を駆動する従来の液晶表示装置にあっては、単位
面積あたりの自発分極の大きさをＰｓ、各画素の電極面
積をＡとした場合に、２Ｐｓ・Ａ（自発分極の完全反転
に伴う反転電流の総電荷量）を、スイッチング素子を介
して各画素に注入される電荷量Ｑ以下としている。即
ち、２Ｐｓ・Ａ≦Ｑの条件を満たすように、液晶物質，
画素電極，ＴＦＴ等の設計を行っている。
スイッチング素子にて自発分極を有する強誘電性液晶等
の液晶を駆動する従来の液晶表示装置にあっては、単位
面積あたりの自発分極の大きさをＰｓ、各画素の電極面
積をＡとした場合に、２Ｐｓ・Ａ（自発分極の完全反転
に伴う反転電流の総電荷量）を、スイッチング素子を介
して各画素に注入される電荷量Ｑ以下としている。即
ち、２Ｐｓ・Ａ≦Ｑの条件を満たすように、液晶物質，
画素電極，ＴＦＴ等の設計を行っている。
【０００８】従来ではこのように、２Ｐｓ・Ａ≦Ｑの条
件にて、自発分極を完全反転させて、最大透過光強度を
得ているので、７Ｖ以下の低い駆動電圧では、液晶容量
が大きくないため、上記条件を満たす自発分極の大きさ
Ｐｓが８ｎＣ／ｃｍ2 以下と小さくなり、Ｐｓをあまり
大きくできないために応答性が遅くなる。従って、応答
性、特に低温における応答性の点で自発分極の大きさの
増大が求められている。応答性及び選択できる液晶物質
の関係から、自発分極が大きい液晶物質を使用した場合
には、Ｑを大きくしなければならず、駆動電圧が高くな
るという問題がある。
件にて、自発分極を完全反転させて、最大透過光強度を
得ているので、７Ｖ以下の低い駆動電圧では、液晶容量
が大きくないため、上記条件を満たす自発分極の大きさ
Ｐｓが８ｎＣ／ｃｍ2 以下と小さくなり、Ｐｓをあまり
大きくできないために応答性が遅くなる。従って、応答
性、特に低温における応答性の点で自発分極の大きさの
増大が求められている。応答性及び選択できる液晶物質
の関係から、自発分極が大きい液晶物質を使用した場合
には、Ｑを大きくしなければならず、駆動電圧が高くな
るという問題がある。
【０００９】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、液晶物質の駆動電圧を低く抑えることができ、
大きな自発分極を有する液晶物質を使用できる液晶表示
装置を提供することを目的とする。
であり、液晶物質の駆動電圧を低く抑えることができ、
大きな自発分極を有する液晶物質を使用できる液晶表示
装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る液晶表示
装置は、対向する２枚の基板間に自発分極を有する液晶
物質を有し、前記一方の基板内面に液晶セルに対応した
画素電極とそれに接続されたスイッチング素子とを設け
た液晶表示装置において、前記画素電極に電荷を蓄積す
るためのコンデンサが接続されており、前記コンデンサ
の容量の液晶セルの容量に対する比を０．２以上として
あることを特徴とする。
装置は、対向する２枚の基板間に自発分極を有する液晶
物質を有し、前記一方の基板内面に液晶セルに対応した
画素電極とそれに接続されたスイッチング素子とを設け
た液晶表示装置において、前記画素電極に電荷を蓄積す
るためのコンデンサが接続されており、前記コンデンサ
の容量の液晶セルの容量に対する比を０．２以上として
あることを特徴とする。
【００１１】第２発明に係る液晶表示装置は、第１発明
において、前記コンデンサの容量の液晶セルの容量に対
する比を５以下としてあることを特徴とする。
において、前記コンデンサの容量の液晶セルの容量に対
する比を５以下としてあることを特徴とする。
【００１２】本発明者等は、自発分極を有する液晶物質
のＴＦＴ等のスイッチング素子による駆動を詳細に検討
した結果、スイッチング素子がオンとなり、表示データ
に基づいたデータ電圧が印加される際に、画素に蓄えら
れる電荷量を多くすることによって駆動電圧の低減が可
能であることを、本発明者等は見出した。従って、画素
毎に液晶セルの容量に加えて、電荷を蓄積するためのコ
ンデンサを設けることにより、低い駆動電圧でも、コン
デンサがない場合に比べて多くの電荷を蓄えることがで
きて、駆動電圧の低減が可能となる。そして、このコン
デンサの容量（ＣS ）の液晶セルの容量（ＣLC）に対す
る比（ＣS ／ＣLC：容量比）を０．２以上にすることに
より、駆動電圧の大きな低減効果を得ることができる。
容量比Ｃ S ／ＣLCが大きくなるに従って、この駆動電圧
の低減効果は大きくなるが、容量比ＣS ／ＣLCが５より
大きくなった場合に、この駆動電圧の低減効果は飽和す
る。また、容量比ＣS ／ＣLCを大きくすることは、ＴＦ
Ｔ等のスイッチング素子の駆動能力の観点からも好まし
くない。従って、容量比ＣS ／ＣLCとしては０．２から
５が好ましい。
のＴＦＴ等のスイッチング素子による駆動を詳細に検討
した結果、スイッチング素子がオンとなり、表示データ
に基づいたデータ電圧が印加される際に、画素に蓄えら
れる電荷量を多くすることによって駆動電圧の低減が可
能であることを、本発明者等は見出した。従って、画素
毎に液晶セルの容量に加えて、電荷を蓄積するためのコ
ンデンサを設けることにより、低い駆動電圧でも、コン
デンサがない場合に比べて多くの電荷を蓄えることがで
きて、駆動電圧の低減が可能となる。そして、このコン
デンサの容量（ＣS ）の液晶セルの容量（ＣLC）に対す
る比（ＣS ／ＣLC：容量比）を０．２以上にすることに
より、駆動電圧の大きな低減効果を得ることができる。
容量比Ｃ S ／ＣLCが大きくなるに従って、この駆動電圧
の低減効果は大きくなるが、容量比ＣS ／ＣLCが５より
大きくなった場合に、この駆動電圧の低減効果は飽和す
る。また、容量比ＣS ／ＣLCを大きくすることは、ＴＦ
Ｔ等のスイッチング素子の駆動能力の観点からも好まし
くない。従って、容量比ＣS ／ＣLCとしては０．２から
５が好ましい。
【００１３】第３発明に係る液晶表示装置は、第１また
は第２発明において、前記スイッチング素子がオフであ
る場合の前記液晶物質の光透過率が実質的に変わらない
ように、前記液晶セル及びコンデンサに対する前記スイ
ッチング素子を介したデータの書き込み時間を設定して
あることを特徴とする。
は第２発明において、前記スイッチング素子がオフであ
る場合の前記液晶物質の光透過率が実質的に変わらない
ように、前記液晶セル及びコンデンサに対する前記スイ
ッチング素子を介したデータの書き込み時間を設定して
あることを特徴とする。
【００１４】第４及び第５発明に係る液晶表示装置は、
第３発明において、前記各画素に対する前記スイッチン
グ素子を介したデータの書き込み時間が１０μｓ以下、
好ましくは５μｓ以下であることを特徴とする。
第３発明において、前記各画素に対する前記スイッチン
グ素子を介したデータの書き込み時間が１０μｓ以下、
好ましくは５μｓ以下であることを特徴とする。
【００１５】スイッチング素子がオフであるときの液晶
物質の光透過率がほとんど変わらないように、液晶セル
に対するデータの書き込み時間（走査時間）を設定す
る。そのデータの書き込み時間（走査時間）は、具体的
には１０μｓ以下、好ましくは５μｓ以下であり、その
時間以下にあっては何れのデータの書き込み時間であっ
てもデータ電圧が同一であるならば液晶物質の光透過率
がほとんど変わらない。よって、安定した中間調表示が
可能となる。
物質の光透過率がほとんど変わらないように、液晶セル
に対するデータの書き込み時間（走査時間）を設定す
る。そのデータの書き込み時間（走査時間）は、具体的
には１０μｓ以下、好ましくは５μｓ以下であり、その
時間以下にあっては何れのデータの書き込み時間であっ
てもデータ電圧が同一であるならば液晶物質の光透過率
がほとんど変わらない。よって、安定した中間調表示が
可能となる。
【００１６】第６発明に係る液晶表示装置は、第１〜第
５発明の何れかにおいて、前記液晶物質は、強誘電性液
晶物質または反強誘電性液晶物質であることを特徴とす
る。
５発明の何れかにおいて、前記液晶物質は、強誘電性液
晶物質または反強誘電性液晶物質であることを特徴とす
る。
【００１７】第６発明にあっては、液晶物質として強誘
電性液晶物質または反強誘電性液晶物質を使用してお
り、高速な応答性を実現できる。
電性液晶物質または反強誘電性液晶物質を使用してお
り、高速な応答性を実現できる。
【００１８】第７発明に係る液晶表示装置は、第１〜第
６発明の何れかにおいて、複数の色を発光する光源を有
するバックライトを備えており、前記液晶セルの液晶物
質によるスイッチングに同期して前記光源の発光色を時
分割的に切換えることによって、カラー表示を行うべく
なしてあることを特徴とする。
６発明の何れかにおいて、複数の色を発光する光源を有
するバックライトを備えており、前記液晶セルの液晶物
質によるスイッチングに同期して前記光源の発光色を時
分割的に切換えることによって、カラー表示を行うべく
なしてあることを特徴とする。
【００１９】第７発明にあっては、例えば赤緑青の３原
色を発光する光源を有するバックライトを備えており、
液晶セルの液晶物質によるスイッチングに同期してバッ
クライトの発光色を時分割的に切換えることにより、フ
ィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うこ
とができる。
色を発光する光源を有するバックライトを備えており、
液晶セルの液晶物質によるスイッチングに同期してバッ
クライトの発光色を時分割的に切換えることにより、フ
ィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うこ
とができる。
【００２０】第８発明に係る液晶表示装置は、第１〜第
６発明の何れかにおいて、カラーフィルタを用いてカラ
ー表示を行うべくなしてあることを特徴とする。
６発明の何れかにおいて、カラーフィルタを用いてカラ
ー表示を行うべくなしてあることを特徴とする。
【００２１】第８発明にあっては、例えば赤緑青色のカ
ラーフィルタ用いた３個の副画素（液晶セル）による１
つの画素の色表示によってカラー表示を行うことができ
る。
ラーフィルタ用いた３個の副画素（液晶セル）による１
つの画素の色表示によってカラー表示を行うことができ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は
以下の実施の形態に限定されるものではない。
示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は
以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２３】まず、本発明者等が行った、ＦＥＴスイッ
チを用いた強誘電液晶物質の液晶表示パネル（ＦＬＣパ
ネル）のＴＦＴ駆動評価特性の実験結果について説明す
る。図１は、この実験システムの構成を示す図である。
評価対象のＦＬＣパネル（１個の液晶セルからなる）と
並列にコンデンサ（容量ＣS ）を接続し、ＦＥＴスイッ
チを介して液晶セル及びコンデンサに電圧を印加させ、
バックライトからの光の液晶セルによる透過光を光電子
増倍管にて検出した。
チを用いた強誘電液晶物質の液晶表示パネル（ＦＬＣパ
ネル）のＴＦＴ駆動評価特性の実験結果について説明す
る。図１は、この実験システムの構成を示す図である。
評価対象のＦＬＣパネル（１個の液晶セルからなる）と
並列にコンデンサ（容量ＣS ）を接続し、ＦＥＴスイッ
チを介して液晶セル及びコンデンサに電圧を印加させ、
バックライトからの光の液晶セルによる透過光を光電子
増倍管にて検出した。
【００２４】なお、この評価対象の液晶セルは次のよう
にして作製した。電極（面積：１．７７ｃｍ2 ）を有す
るガラス基板を洗浄した後、ポリイミドを塗布して２０
０℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイ
ミド膜を成膜した後、ポリイミド膜の表面をレーヨン製
の布でラビングして２枚のガラス基板を重ね合わせて、
平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサでギャップを
保持した空パネルを作製し、その空パネルに強誘電性液
晶物質を封入した。封入した強誘電性液晶物質の自発分
極の大きさ（Ｐｓ）は、５．４ｎＣ／ｃｍ2 ，８．０ｎ
Ｃ／ｃｍ2 ，１２．８ｎＣ／ｃｍ2 の３種とした。
にして作製した。電極（面積：１．７７ｃｍ2 ）を有す
るガラス基板を洗浄した後、ポリイミドを塗布して２０
０℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイ
ミド膜を成膜した後、ポリイミド膜の表面をレーヨン製
の布でラビングして２枚のガラス基板を重ね合わせて、
平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサでギャップを
保持した空パネルを作製し、その空パネルに強誘電性液
晶物質を封入した。封入した強誘電性液晶物質の自発分
極の大きさ（Ｐｓ）は、５．４ｎＣ／ｃｍ2 ，８．０ｎ
Ｃ／ｃｍ2 ，１２．８ｎＣ／ｃｍ2 の３種とした。
【００２５】そして、コンデンサの容量（蓄積容量
ＣS ）を変化させることによって、蓄積容量ＣS の液晶
容量ＣLCに対する容量比ＣS ／ＣLCを０〜１２の範囲で
変えながら、蓄積容量ＣS の大きさによる透過光強度と
駆動電圧とを測定した。なお、液晶容量ＣLCは、周波数
に依存することから、測定周波数１０ｋＨｚのときの値
とした。測定周波数を１０ｋＨｚとしたのは、液晶容量
における自発分極値の影響を除くためである。
ＣS ）を変化させることによって、蓄積容量ＣS の液晶
容量ＣLCに対する容量比ＣS ／ＣLCを０〜１２の範囲で
変えながら、蓄積容量ＣS の大きさによる透過光強度と
駆動電圧とを測定した。なお、液晶容量ＣLCは、周波数
に依存することから、測定周波数１０ｋＨｚのときの値
とした。測定周波数を１０ｋＨｚとしたのは、液晶容量
における自発分極値の影響を除くためである。
【００２６】ＦＥＴのゲート選択期間は、５μｓに固定
した。なお、このゲート選択期間を１０μｓとした場合
に、ゲートオフ時の液晶セルの光透過率は、５μｓとし
た場合とほとんど同じであった。ゲート選択期間を１０
μｓ以下に設定する場合には、何れの選択期間において
も、ゲートオフ時の液晶セルの光透過率はほとんど変わ
らない。
した。なお、このゲート選択期間を１０μｓとした場合
に、ゲートオフ時の液晶セルの光透過率は、５μｓとし
た場合とほとんど同じであった。ゲート選択期間を１０
μｓ以下に設定する場合には、何れの選択期間において
も、ゲートオフ時の液晶セルの光透過率はほとんど変わ
らない。
【００２７】図２は、Ｐｓ＝１２．８ｎＣ／ｃｍ2 の材
料を用いて形成した液晶セルを用いた場合の５種の容量
比ＣS ／ＣLCにおける電圧と透過光強度との関係（印加
電圧の一方の極性（＋印加時）のみ）を示すグラフであ
る。ＣS ／ＣLCの値が大きくなるに従って電圧−光透過
率特性が低電圧側へシフトしていることが、図２から理
解される。
料を用いて形成した液晶セルを用いた場合の５種の容量
比ＣS ／ＣLCにおける電圧と透過光強度との関係（印加
電圧の一方の極性（＋印加時）のみ）を示すグラフであ
る。ＣS ／ＣLCの値が大きくなるに従って電圧−光透過
率特性が低電圧側へシフトしていることが、図２から理
解される。
【００２８】また、図３は、容量比ＣS ／ＣLCと駆動電
圧との関係を示すグラフである。Ｃ S ／ＣLCの値が大き
くなるに従って駆動電圧は低くなっているが、その値が
５より大きい場合には駆動電圧の低減効果が小さくなっ
ていることが、図３から理解される。
圧との関係を示すグラフである。Ｃ S ／ＣLCの値が大き
くなるに従って駆動電圧は低くなっているが、その値が
５より大きい場合には駆動電圧の低減効果が小さくなっ
ていることが、図３から理解される。
【００２９】また、図４は、Ｐｓ＝５．４，８．０，１
２．８（ｎＣ／ｃｍ2 ）である３種の材料を用いて形成
した液晶セルを用いた場合における容量比ＣS ／ＣLCと
電圧比率との関係を示すグラフである。この縦軸の電圧
比率は、駆動電圧の低減の割合を示しており、具体的に
はコンデンサを設けた場合の駆動電圧のそれを設けない
場合の駆動電圧に対する割合である。Ｐｓを大きくした
方が小さい場合よりも駆動電圧の低減効果は著しいこと
が、図４から理解される。
２．８（ｎＣ／ｃｍ2 ）である３種の材料を用いて形成
した液晶セルを用いた場合における容量比ＣS ／ＣLCと
電圧比率との関係を示すグラフである。この縦軸の電圧
比率は、駆動電圧の低減の割合を示しており、具体的に
はコンデンサを設けた場合の駆動電圧のそれを設けない
場合の駆動電圧に対する割合である。Ｐｓを大きくした
方が小さい場合よりも駆動電圧の低減効果は著しいこと
が、図４から理解される。
【００３０】図４の結果から、１０％以上の駆動電圧の
低減を実現するためには、自発分極値Ｐｓによっても少
し異なるが、容量比ＣS ／ＣLC≧０．２とすべきである
ことが分かる。但し、容量比ＣS ／ＣLC＞５とした場合
には、図３の結果と同様に、駆動電圧の低減効果は小さ
いことが分かる。ＣS ／ＣLCを大きくすることは、大き
な蓄積容量ＣS を要求し、ＴＦＴ等のスイッチング素子
に大きな駆動能力を要求するこになるので、好ましくな
い。従って、以上のことから容量比ＣS ／ＣLCの値は、
０．２以上５以下であることが好ましい。
低減を実現するためには、自発分極値Ｐｓによっても少
し異なるが、容量比ＣS ／ＣLC≧０．２とすべきである
ことが分かる。但し、容量比ＣS ／ＣLC＞５とした場合
には、図３の結果と同様に、駆動電圧の低減効果は小さ
いことが分かる。ＣS ／ＣLCを大きくすることは、大き
な蓄積容量ＣS を要求し、ＴＦＴ等のスイッチング素子
に大きな駆動能力を要求するこになるので、好ましくな
い。従って、以上のことから容量比ＣS ／ＣLCの値は、
０．２以上５以下であることが好ましい。
【００３１】次に、本発明の具体的な実施の形態につい
て説明する。図５は本発明による液晶表示装置の回路構
成を示すブロック図、図６はその液晶パネル及びバック
ライトの模式的断面図、図７は液晶表示装置の全体の構
成例を示す模式図、図８は液晶パネルの等価回路を示す
図、並びに、図９はバックライトの光源であるＬＥＤア
レイの構成例を示す図である。
て説明する。図５は本発明による液晶表示装置の回路構
成を示すブロック図、図６はその液晶パネル及びバック
ライトの模式的断面図、図７は液晶表示装置の全体の構
成例を示す模式図、図８は液晶パネルの等価回路を示す
図、並びに、図９はバックライトの光源であるＬＥＤア
レイの構成例を示す図である。
【００３２】図６及び図７に示されているように、液晶
パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）側に、偏
光フィルム１，ガラス基板２，共通電極３，ガラス基板
４，偏光フィルム５をこの順に積層して構成されてお
り、ガラス基板４の共通電極３側の面にはマトリクス状
に配列された複数の画素電極４０，４０…が形成されて
いる。
パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）側に、偏
光フィルム１，ガラス基板２，共通電極３，ガラス基板
４，偏光フィルム５をこの順に積層して構成されてお
り、ガラス基板４の共通電極３側の面にはマトリクス状
に配列された複数の画素電極４０，４０…が形成されて
いる。
【００３３】これら共通電極３及び各画素電極４０，４
０…との間にはマトリクス配列の複数の液晶セル４４が
形成され、各セルには後述するＴＦＴ４１を介してデー
タドライバ３２及びスキャンドライバ３３等よりなる駆
動部５０が接続されている。データドライバ３２は、信
号線４２を介してＴＦＴ４１と接続されており、スキャ
ンドライバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１と接
続されている。ＴＦＴ４１はデータドライバ３２及びス
キャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また
個々の画素電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１により制御
される。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介して
与えられるデータドライバ３２からの信号により、個々
の液晶セルの透過光強度が制御される。また、図８に示
すように、各画素に蓄積される電荷量を大きくするべ
く、液晶セル４４（容量ＣLC）と並列にコンデンサ４５
（蓄積容量ＣS ）をＴＦＴ４１に接続させて設けてい
る。このＣS ／ＣLCの値は、０．２≦ＣS ／ＣLC≦５を
満たす。ここで本実施の形態では、液晶セル４４とＴＦ
Ｔ４１とコンデンサ４５との組み合わせを画素と呼ぶこ
とにする。
０…との間にはマトリクス配列の複数の液晶セル４４が
形成され、各セルには後述するＴＦＴ４１を介してデー
タドライバ３２及びスキャンドライバ３３等よりなる駆
動部５０が接続されている。データドライバ３２は、信
号線４２を介してＴＦＴ４１と接続されており、スキャ
ンドライバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１と接
続されている。ＴＦＴ４１はデータドライバ３２及びス
キャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また
個々の画素電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１により制御
される。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介して
与えられるデータドライバ３２からの信号により、個々
の液晶セルの透過光強度が制御される。また、図８に示
すように、各画素に蓄積される電荷量を大きくするべ
く、液晶セル４４（容量ＣLC）と並列にコンデンサ４５
（蓄積容量ＣS ）をＴＦＴ４１に接続させて設けてい
る。このＣS ／ＣLCの値は、０．２≦ＣS ／ＣLC≦５を
満たす。ここで本実施の形態では、液晶セル４４とＴＦ
Ｔ４１とコンデンサ４５との組み合わせを画素と呼ぶこ
とにする。
【００３４】ガラス基板４上の画素電極４０，４０…の
上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１
１が夫々配置され、これらの配向膜１１，１２間に液晶
物質が充填されて液晶層１３が形成される。なお、１４
は液晶層１３の層厚を保持するためのスペーサである。
上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１
１が夫々配置され、これらの配向膜１１，１２間に液晶
物質が充填されて液晶層１３が形成される。なお、１４
は液晶層１３の層厚を保持するためのスペーサである。
【００３５】なお、図６及び図７に示されている液晶パ
ネル２１は、具体的には以下のようにして作製した。画
素電極４０，４０…（画素数：６４０×４８０，電極面
積：６×10-5ｃｍ，蓄積容量ＣS ：０．２ｐＦ，対角：
３．２インチ）を有するＴＦＴ基板と共通電極３を有す
るガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して
２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポ
リイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。
ネル２１は、具体的には以下のようにして作製した。画
素電極４０，４０…（画素数：６４０×４８０，電極面
積：６×10-5ｃｍ，蓄積容量ＣS ：０．２ｐＦ，対角：
３．２インチ）を有するＴＦＴ基板と共通電極３を有す
るガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して
２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポ
リイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。
【００３６】更に、これらの配向膜１１，１２をレーヨ
ン製の布でラビングし、両者間に平均粒径１．６μｍの
シリカ製のスペーサ１４でギャップを保持した状態で重
ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルの配向膜
１１，１２間にナフタレン系液晶を主成分とする自発分
極の大きさが１２．８ｎＣ／ｃｍ2 である強誘電性液晶
物質を封入して液晶層１３とした。このときの液晶容量
ＣLCは０．２３ｐＦであった。よって、容量比ＣS ／Ｃ
LCは０．８７であった。作製したパネルをクロスニコル
状態の２枚の偏光フィルム１，５で、液晶層１３の強誘
電性液晶分子が一方に傾いた場合に暗状態になるように
して挟んで液晶パネル２１とした。
ン製の布でラビングし、両者間に平均粒径１．６μｍの
シリカ製のスペーサ１４でギャップを保持した状態で重
ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルの配向膜
１１，１２間にナフタレン系液晶を主成分とする自発分
極の大きさが１２．８ｎＣ／ｃｍ2 である強誘電性液晶
物質を封入して液晶層１３とした。このときの液晶容量
ＣLCは０．２３ｐＦであった。よって、容量比ＣS ／Ｃ
LCは０．８７であった。作製したパネルをクロスニコル
状態の２枚の偏光フィルム１，５で、液晶層１３の強誘
電性液晶分子が一方に傾いた場合に暗状態になるように
して挟んで液晶パネル２１とした。
【００３７】このようにして作製した液晶パネル２１の
各液晶セル４４及びコンデンサ４５にＴＦＴ４１のスイ
ッチングを介して電圧を印加して透過光強度を測定し
た、その測定結果を図１０に示す。５Ｖという低い電圧
にて駆動が可能であることが分かる。
各液晶セル４４及びコンデンサ４５にＴＦＴ４１のスイ
ッチングを介して電圧を印加して透過光強度を測定し
た、その測定結果を図１０に示す。５Ｖという低い電圧
にて駆動が可能であることが分かる。
【００３８】バックライト２２は、液晶パネル２１の下
層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光
拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備え
られている。このＬＥＤアレイ７は図９に示されている
ように、導光及び光拡散板６と対向する面に３原色、即
ち赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光するＬＥ
Ｄが順次的且つ反復して配列されている。そして、後述
するフィールド・シーケンシャル方式における赤，緑，
青の各サブフレームにおいて、赤，緑，青のＬＥＤを夫
々発光させる。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ
７の各ＬＥＤから発光される光を自身の表面全体に導光
すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として
機能する。
層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光
拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備え
られている。このＬＥＤアレイ７は図９に示されている
ように、導光及び光拡散板６と対向する面に３原色、即
ち赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光するＬＥ
Ｄが順次的且つ反復して配列されている。そして、後述
するフィールド・シーケンシャル方式における赤，緑，
青の各サブフレームにおいて、赤，緑，青のＬＥＤを夫
々発光させる。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ
７の各ＬＥＤから発光される光を自身の表面全体に導光
すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として
機能する。
【００３９】図５において、３０は、外部の例えばパー
ソナルコンピュータから表示データＤＤが入力され、入
力された表示データＤＤを記憶する画像メモリ部であ
り、３１は、同じくパーソナルコンピュータから同期信
号ＳＹＮが入力され、制御信号ＣＳ及びデータ反転制御
信号ＤＣＳを生成する制御信号発生回路である。画像メ
モリ部３０からは画素データＰＤが、制御信号発生回路
３１からはデータ反転制御信号ＤＣＳが、夫々データ反
転回路３６へ出力される。データ反転回路３６は、デー
タ反転制御信号ＤＣＳに従って、入力された画素データ
ＰＤを反転させた逆画素データ＃ＰＤを生成する。
ソナルコンピュータから表示データＤＤが入力され、入
力された表示データＤＤを記憶する画像メモリ部であ
り、３１は、同じくパーソナルコンピュータから同期信
号ＳＹＮが入力され、制御信号ＣＳ及びデータ反転制御
信号ＤＣＳを生成する制御信号発生回路である。画像メ
モリ部３０からは画素データＰＤが、制御信号発生回路
３１からはデータ反転制御信号ＤＣＳが、夫々データ反
転回路３６へ出力される。データ反転回路３６は、デー
タ反転制御信号ＤＣＳに従って、入力された画素データ
ＰＤを反転させた逆画素データ＃ＰＤを生成する。
【００４０】また制御信号発生回路３１からは制御信号
ＣＳが、基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，
スキャンドライバ３３及びバックライト制御回路３５へ
夫々出力される。基準電圧発生回路３４は、基準電圧Ｖ
Ｒ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデ
ータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライ
バ３３へ夫々出力する。データドライバ３２は、データ
反転回路３６を介して画像メモリ部３０から受けた画素
データＰＤまたは逆画素データ＃ＰＤに基づいて、画素
電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。この信
号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電
極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。ま
たバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライ
ト２２に与えバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有し
ている赤，緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光
させる。
ＣＳが、基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，
スキャンドライバ３３及びバックライト制御回路３５へ
夫々出力される。基準電圧発生回路３４は、基準電圧Ｖ
Ｒ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデ
ータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライ
バ３３へ夫々出力する。データドライバ３２は、データ
反転回路３６を介して画像メモリ部３０から受けた画素
データＰＤまたは逆画素データ＃ＰＤに基づいて、画素
電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。この信
号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電
極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。ま
たバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライ
ト２２に与えバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有し
ている赤，緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光
させる。
【００４１】次に、本発明の液晶表示装置の動作につい
て説明する。画像メモリ部３０には液晶パネル２１によ
り表示されるべき赤，緑，青の各色毎の表示データＤＤ
が、パーソナルコンピュータから与えられる。画像メモ
リ部３０は、この表示データＤＤを一旦記憶した後、制
御信号発生回路３１から出力される制御信号ＣＳを受け
付けた際に、各画素単位のデータである画素データＰＤ
を出力する。画像データＤＤが画像メモリ部３０に与え
られる際、制御信号発生回路３１に同期信号ＳＹＮが与
えられ、制御信号発生回路３１は同期信号ＳＹＮが入力
された場合に制御信号ＣＳ及びデータ反転制御信号ＤＣ
Ｓを生成し出力する。画像メモリ部３０から出力された
画素データＰＤは、データ反転回路３６に与えられる。
て説明する。画像メモリ部３０には液晶パネル２１によ
り表示されるべき赤，緑，青の各色毎の表示データＤＤ
が、パーソナルコンピュータから与えられる。画像メモ
リ部３０は、この表示データＤＤを一旦記憶した後、制
御信号発生回路３１から出力される制御信号ＣＳを受け
付けた際に、各画素単位のデータである画素データＰＤ
を出力する。画像データＤＤが画像メモリ部３０に与え
られる際、制御信号発生回路３１に同期信号ＳＹＮが与
えられ、制御信号発生回路３１は同期信号ＳＹＮが入力
された場合に制御信号ＣＳ及びデータ反転制御信号ＤＣ
Ｓを生成し出力する。画像メモリ部３０から出力された
画素データＰＤは、データ反転回路３６に与えられる。
【００４２】データ反転回路３６は、制御信号発生回路
３１から出力されるデータ反転制御信号ＤＣＳがＬレベ
ルの場合は画素データＰＤをそのまま通過させ、一方デ
ータ反転制御信号ＤＣＳがＨレベルの場合は逆画素デー
タ＃ＰＤを生成し出力する。従って、制御信号発生回路
３１では、データ書込み走査時はデータ反転制御信号Ｄ
ＣＳをＬレベルとし、データ消去走査時はデータ反転制
御信号ＤＣＳをＨレベルに設定する。
３１から出力されるデータ反転制御信号ＤＣＳがＬレベ
ルの場合は画素データＰＤをそのまま通過させ、一方デ
ータ反転制御信号ＤＣＳがＨレベルの場合は逆画素デー
タ＃ＰＤを生成し出力する。従って、制御信号発生回路
３１では、データ書込み走査時はデータ反転制御信号Ｄ
ＣＳをＬレベルとし、データ消去走査時はデータ反転制
御信号ＤＣＳをＨレベルに設定する。
【００４３】制御信号発生回路３１で発生された制御信
号ＣＳは、データドライバ３２と、スキャンドライバ３
３と、基準電圧発生回路３４と、バックライト制御回路
３５とに与えられる。基準電圧発生回路３４は、制御信
号ＣＳを受けた場合に基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成
し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、
基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力す
る。
号ＣＳは、データドライバ３２と、スキャンドライバ３
３と、基準電圧発生回路３４と、バックライト制御回路
３５とに与えられる。基準電圧発生回路３４は、制御信
号ＣＳを受けた場合に基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成
し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、
基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力す
る。
【００４４】データドライバ３２は、制御信号ＣＳを受
けた場合に、データ反転回路３６を介して画像メモリ部
３０から出力された画素データＰＤまたは逆画素データ
＃ＰＤに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して
信号を出力する。スキャンドライバ３３は、制御信号Ｃ
Ｓを受けた場合に、画素電極４０の走査線４３をライン
毎に順次的に走査する。データドライバ３２からの信号
の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ
４１が駆動し、画素電極４０が電圧印加され、画素の透
過光強度が制御される。
けた場合に、データ反転回路３６を介して画像メモリ部
３０から出力された画素データＰＤまたは逆画素データ
＃ＰＤに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して
信号を出力する。スキャンドライバ３３は、制御信号Ｃ
Ｓを受けた場合に、画素電極４０の走査線４３をライン
毎に順次的に走査する。データドライバ３２からの信号
の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ
４１が駆動し、画素電極４０が電圧印加され、画素の透
過光強度が制御される。
【００４５】バックライト制御回路３５は、制御信号Ｃ
Ｓを受けた場合に駆動電圧をバックライト２２に与えて
バックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，
緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光させる。
Ｓを受けた場合に駆動電圧をバックライト２２に与えて
バックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，
緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光させる。
【００４６】この液晶表示装置における表示制御は、図
１１に示すフィールド・シーケンシャル方式のタイムチ
ャートに従って行う。図１１（ａ）はバックライト２２
の各色のＬＥＤの発光タイミング、図１１（ｂ）は液晶
パネル２１の各ラインの走査タイミング、図１１（ｃ）
は液晶パネル２１の発色状態を夫々示す。
１１に示すフィールド・シーケンシャル方式のタイムチ
ャートに従って行う。図１１（ａ）はバックライト２２
の各色のＬＥＤの発光タイミング、図１１（ｂ）は液晶
パネル２１の各ラインの走査タイミング、図１１（ｃ）
は液晶パネル２１の発色状態を夫々示す。
【００４７】そして、１フレームの期間を３サブフレー
ムに分割し、第１番目から第３番目までの夫々のサブフ
レームにおいて、図１１（ａ）に示すように赤，緑，青
のＬＥＤを夫々順次発光させる。このような各色の順次
発光に同期して液晶パネル２１の各画素をライン単位で
スイッチングすることによりカラー表示を行う。
ムに分割し、第１番目から第３番目までの夫々のサブフ
レームにおいて、図１１（ａ）に示すように赤，緑，青
のＬＥＤを夫々順次発光させる。このような各色の順次
発光に同期して液晶パネル２１の各画素をライン単位で
スイッチングすることによりカラー表示を行う。
【００４８】一方、図１１（ｂ）に示すとおり、液晶パ
ネル２１に対しては赤，緑，青の各色のサブフレーム中
にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ
書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミ
ング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するよ
うに、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイ
ミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレーム
の終了タイミングと一致するようにタイミングを調整す
る。なお、本発明では、１ラインの走査時間に相当する
ＴＦＴ４１のゲート選択期間を１０μｓ以下、好ましく
は５μｓ以下に設定して、ＴＦＴ４１のゲートがオフで
ある時の液晶セルの光透過率が、そのゲート選択期間に
応じてほとんど変化しないようにしている。
ネル２１に対しては赤，緑，青の各色のサブフレーム中
にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ
書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミ
ング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するよ
うに、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイ
ミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレーム
の終了タイミングと一致するようにタイミングを調整す
る。なお、本発明では、１ラインの走査時間に相当する
ＴＦＴ４１のゲート選択期間を１０μｓ以下、好ましく
は５μｓ以下に設定して、ＴＦＴ４１のゲートがオフで
ある時の液晶セルの光透過率が、そのゲート選択期間に
応じてほとんど変化しないようにしている。
【００４９】データ書込み走査にあっては、液晶パネル
２１の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給さ
れ、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラ
ー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、
実質的にデータ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が
液晶パネル２１の各画素に供給され、液晶パネル２１の
各画素の表示が消去され、液晶セルへの直流成分の印加
が防止される。
２１の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給さ
れ、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラ
ー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、
実質的にデータ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が
液晶パネル２１の各画素に供給され、液晶パネル２１の
各画素の表示が消去され、液晶セルへの直流成分の印加
が防止される。
【００５０】以上のようにして、本発明の液晶表示装置
にてフィールド・シーケンシャル方式のカラー表示を行
った結果、明るくて色純度に優れた高品質の表示を実現
することができた。
にてフィールド・シーケンシャル方式のカラー表示を行
った結果、明るくて色純度に優れた高品質の表示を実現
することができた。
【００５１】（比較例）電荷蓄積用のコンデンサを設け
ない点以外は上述した実施の形態と全く同様に作製した
空パネルに自発分極の大きさが１２．８ｎＣ／ｃｍ2 で
ある強誘電性液晶物質を封入し、更にそのパネルをクロ
スニコル状態の２枚の偏光フィルムで、強誘電性液晶分
子が一方に傾いた場合に暗状態になるようにして挟ん
で、比較例としての液晶パネルを作製した。この比較例
としての液晶パネルの液晶セルの容量は上述した実施の
形態と同じく、０．２３ｐＦであった。勿論、コンデン
サを設けていないので、容量比ＣS ／ＣLCは０である。
ない点以外は上述した実施の形態と全く同様に作製した
空パネルに自発分極の大きさが１２．８ｎＣ／ｃｍ2 で
ある強誘電性液晶物質を封入し、更にそのパネルをクロ
スニコル状態の２枚の偏光フィルムで、強誘電性液晶分
子が一方に傾いた場合に暗状態になるようにして挟ん
で、比較例としての液晶パネルを作製した。この比較例
としての液晶パネルの液晶セルの容量は上述した実施の
形態と同じく、０．２３ｐＦであった。勿論、コンデン
サを設けていないので、容量比ＣS ／ＣLCは０である。
【００５２】このようにして作製した比較例としての液
晶パネルの各液晶セルにＴＦＴのスイッチングを介して
電圧を印加して透過光強度を測定した、その測定結果を
図１２に示す。９Ｖという高い駆動電圧が必要であるこ
とが分かる。
晶パネルの各液晶セルにＴＦＴのスイッチングを介して
電圧を印加して透過光強度を測定した、その測定結果を
図１２に示す。９Ｖという高い駆動電圧が必要であるこ
とが分かる。
【００５３】なお、上述した例では、自発分極を有する
液晶物質として強誘電性液晶を使用したが、反強誘電性
液晶、特にＶ字型の電圧−光透過率特性（同じ透過光量
となる状態に正の電圧と負の電圧とが存在）を有する反
強誘電性液晶を用いるようにしても同様の効果を奏する
ことは勿論である。
液晶物質として強誘電性液晶を使用したが、反強誘電性
液晶、特にＶ字型の電圧−光透過率特性（同じ透過光量
となる状態に正の電圧と負の電圧とが存在）を有する反
強誘電性液晶を用いるようにしても同様の効果を奏する
ことは勿論である。
【００５４】また、上述した例では、ＲＧＢ個別の光源
を用いたフィールド・シーケンシャル方式にてカラー表
示を行うようにしたが、ＲＧＢを切換えて発光できる単
一の光源を用いることも可能であり、更に、ＲＧＢのカ
ラーフィルタを用いてカラー表示を行うような構成であ
っても、本発明を同様に適用できることは勿論である。
を用いたフィールド・シーケンシャル方式にてカラー表
示を行うようにしたが、ＲＧＢを切換えて発光できる単
一の光源を用いることも可能であり、更に、ＲＧＢのカ
ラーフィルタを用いてカラー表示を行うような構成であ
っても、本発明を同様に適用できることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】以上のように、本発明の液晶表示装置で
は、液晶セルの画素電極に電荷を蓄積するためのコンデ
ンサを接続し、そのコンデンサの容量の液晶セルの容量
に対する比を０．２以上、５以下に設定するようにした
ので、自発分極を有する液晶物質の低電圧での駆動を実
現することができる。
は、液晶セルの画素電極に電荷を蓄積するためのコンデ
ンサを接続し、そのコンデンサの容量の液晶セルの容量
に対する比を０．２以上、５以下に設定するようにした
ので、自発分極を有する液晶物質の低電圧での駆動を実
現することができる。
【図１】液晶セルのＴＦＴ駆動評価特性の実験システム
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】５種の容量比（ＣS ／ＣLC）における電圧と透
過光強度との関係を示すグラフである。
過光強度との関係を示すグラフである。
【図３】容量比（ＣS ／ＣLC）と駆動電圧との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】３種の自発分極の大きさにおける容量比（ＣS
／ＣLC）と電圧比率との関係を示すグラフである。
／ＣLC）と電圧比率との関係を示すグラフである。
【図５】液晶表示装置の回路構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】液晶パネル及びバックライトの模式的断面図で
ある。
ある。
【図７】液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図であ
る。
る。
【図８】液晶パネルの等価回路を示す図である。
【図９】ＬＥＤアレイの構成例を示す図である。
【図１０】実施の形態による電圧と透過光強度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図１１】液晶表示装置の表示制御を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図１２】比較例による電圧と透過光強度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図１３】強誘電性液晶パネルにおける液晶分子の配列
状態を示す図である。
状態を示す図である。
１３ 液晶層
２２ バックライト
２１ 液晶パネル
４０ 画素電極
４１ ＴＦＴ
４４ 液晶セル
４５ コンデンサ
─────────────────────────────────────────────────────
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 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36
(72)発明者 牧野 哲也
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番
１号 富士通株式会社内
Ｆターム(参考） 2H092 GA59 JA24 JB61 NA01 NA05
PA01 PA02 PA06 PA11 QA13
2H093 NA16 NC09 NC16 NC18 NC34
NC35 NC43 ND38 NE04 NE06
NF17 NF20
5C006 AA14 AA22 AC15 AC21 BA11
BB16 BB29 EA01 FA12 FA46
GA03
5C080 AA10 BB05 CC03 DD08 DD30
FF11 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06
Claims (8)
- 【請求項１】 対向する２枚の基板間に自発分極を有す
る液晶物質を有し、前記一方の基板内面に液晶セルに対
応した画素電極とそれに接続されたスイッチング素子と
を設けた液晶表示装置において、前記画素電極に電荷を
蓄積するためのコンデンサが接続されており、前記コン
デンサの容量の液晶セルの容量に対する比を０．２以上
としてあることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記コンデンサの容量の液晶セルの容量
に対する比を５以下としてある請求項１記載の液晶表示
装置。 - 【請求項３】 前記スイッチング素子がオフである場合
の前記液晶物質の光透過率が実質的に変わらないよう
に、前記液晶セル及びコンデンサに対する前記スイッチ
ング素子を介したデータの書き込み時間を設定してある
請求項１または２記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記液晶セルに対する前記スイッチング
素子を介したデータの書き込み時間が１０μｓ以下であ
る請求項３記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記液晶セルに対する前記スイッチング
素子を介したデータの書き込み時間が５μｓ以下である
請求項４記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記液晶物質は、強誘電性液晶物質また
は反強誘電性液晶物質である請求項１〜５の何れかに記
載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 複数の色を発光する光源を有するバック
ライトを備えており、前記液晶セルの液晶物質によるス
イッチングに同期して前記光源の発光色を時分割的に切
換えることによって、カラー表示を行うべくなしてある
請求項１〜６の何れかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項８】 カラーフィルタを用いてカラー表示を行
うべくなしてある請求項１〜６の何れかに記載の液晶表
示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001285687A JP2003091019A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | 液晶表示装置 |
| US10/047,732 US6940478B2 (en) | 2001-09-19 | 2002-01-15 | Liquid crystal display device |
| KR1020020005425A KR100787898B1 (ko) | 2001-09-19 | 2002-01-30 | 액정표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001285687A JP2003091019A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | 液晶表示装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007216240A Division JP2008033343A (ja) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003091019A true JP2003091019A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19108798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001285687A Pending JP2003091019A (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | 液晶表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6940478B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003091019A (ja) |
| KR (1) | KR100787898B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243336A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Konica Minolta Holdings Inc | 液晶表示装置 |
| JP2008033343A (ja) * | 2007-08-22 | 2008-02-14 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置の駆動方法 |
| JP2010032835A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Dainippon Printing Co Ltd | マトリクス型表示装置 |
| JP2010032834A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Dainippon Printing Co Ltd | マトリクス型表示装置 |
| JPWO2013061929A1 (ja) * | 2011-10-27 | 2015-04-02 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子および液晶表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US20050168421A1 (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-04 | Kenichi Hirose | Small switch having liquid crystal display |
| KR20070117079A (ko) * | 2006-06-07 | 2007-12-12 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 패널 및 그 제조 방법 |
| KR101279927B1 (ko) * | 2006-10-16 | 2013-07-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH03141323A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Showa Shell Sekiyu Kk | 液晶化合物 |
| JP2938232B2 (ja) * | 1991-07-25 | 1999-08-23 | キヤノン株式会社 | 強誘電性液晶表示デバイス |
| US5534892A (en) * | 1992-05-20 | 1996-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display-integrated type tablet device having and idle time in one display image frame to detect coordinates and having different electrode densities |
| JPH08500915A (ja) * | 1993-06-30 | 1996-01-30 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェン ノートシャップ | マトリックス表示システムおよび、このようなシステムの動作方法 |
| JPH07281647A (ja) * | 1994-02-17 | 1995-10-27 | Aoki Kazuo | カラーパネルディスプレイ装置 |
| JPH1063225A (ja) * | 1996-08-19 | 1998-03-06 | Citizen Watch Co Ltd | 表示装置 |
| US6108058A (en) * | 1997-04-30 | 2000-08-22 | Tohoku Techno-Brains Corporation | Field sequential Pi cell LCD with compensator |
| US6611249B1 (en) * | 1998-07-22 | 2003-08-26 | Silicon Graphics, Inc. | System and method for providing a wide aspect ratio flat panel display monitor independent white-balance adjustment and gamma correction capabilities |
| US6809717B2 (en) * | 1998-06-24 | 2004-10-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Display apparatus, liquid crystal display apparatus and driving method for display apparatus |
| KR20000009518A (ko) * | 1998-07-25 | 2000-02-15 | 노봉규 | 광시야각을 갖는 수직배향 액정표시소자 |
| US6597348B1 (en) * | 1998-12-28 | 2003-07-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Information-processing device |
| KR100286049B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2001-03-15 | 윤종용 | 정전기 보호 회로를 가지는 액정 표시 장치 |
| TW513598B (en) * | 2000-03-29 | 2002-12-11 | Sharp Kk | Liquid crystal display device |
| US6621482B2 (en) * | 2000-05-15 | 2003-09-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display arrangement with backlight means |
| WO2002007142A1 (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ocb liquid crystal display with active matrix and supplemental capacitors and driving method for the same |
-
2001
- 2001-09-19 JP JP2001285687A patent/JP2003091019A/ja active Pending
-
2002
- 2002-01-15 US US10/047,732 patent/US6940478B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-30 KR KR1020020005425A patent/KR100787898B1/ko not_active IP Right Cessation
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| JP2006243336A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Konica Minolta Holdings Inc | 液晶表示装置 |
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| JP2010032835A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Dainippon Printing Co Ltd | マトリクス型表示装置 |
| JP2010032834A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Dainippon Printing Co Ltd | マトリクス型表示装置 |
| JPWO2013061929A1 (ja) * | 2011-10-27 | 2015-04-02 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子および液晶表示装置 |
Also Published As
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| US20030052846A1 (en) | 2003-03-20 |
| US6940478B2 (en) | 2005-09-06 |
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