JP2005227636A - 液晶光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶パネルの背後に複数の色の光源を配置し、継時加法混合の現象によりカラー表示を行う液晶表示装置において、時分割駆動方法を用いると、１本目の走査側電極から順に選択期間が設置されるため、最後の方に位置する走査側電極では、透過光量が減少してしまい、画面全体で均一な輝度で表示を行うことが出来ない問題点があった。
【解決手段】 光源における１つの色の光に対応する印加電圧が、全ての走査側電極へ印加される期間を１フレーム期間とし、１フレーム期間内で印加される走査側電極の順序を任意の順にする。また、走査側電極の順序が、フレーム期間毎で変化してもよいし、全て発光する周期を１書込み期間とし、１書込み期間毎に変化させてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は複数の色を順次発光することが可能な光源と液晶層を有する液晶パネルとを組み合わせた液晶光学装置に関するものである。

液晶パネルをシャッターとして用いて、その背後に光源（例えばＬＥＤ、ＣＲＴ等）を設置して、継時加法混合の現象によりカラー表示を行う表示技術が知られている。この継時加法混合方法はカラーフィルター等のように液晶パネルの画素に、各色のセグメントを分散してあるものとは異なり、短時間内に光源の各色を切り換えて、液晶パネルの背後より照明を行うことにより、カラー表示を行うものである。用いる液晶パネルはモノクロ表示に用いる液晶パネルと同等の構成で良い。背後の光源が、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光を、それぞれをある一定時間照射し、さらにそれぞれの光を順番に（例えばＲ、Ｇ、Ｂの順）に時分割照射していく。液晶パネルはこの一定時間に同期して各表示画素のＯＮ、ＯＦＦを行う。所望する１画面表示は、互いに異なる色の光が、全て発光する周期毎、つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂと１周期発光して、１画面表示が行われることになる。これは単色の光が照射している時間が非常に短いため、それぞれの色が１つずつの色とは認識されず、それぞれの色情報の合成（昆色）が、所望する１画面表示として人間には認識されるためである。

次に液晶パネルを駆動する方法として、時分割駆動方法について説明する。図２のように一対の基板上のそれぞれに走査側電極（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４・・・Ｘｎ）、及び信号側電極（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・Ｙｍ）を形成し、これらが対向したところのマトリックス状に位置する画素に対応して、１番目（Ｘ１）の走査側電極から順に１本ずつ電圧を印加し、これに同期して信号側電極から表示状態に応じた電圧波形が印加される。この信号側電極と走査側電極の電圧波形の合成波形に応じて画素の透過の状態が決定し、表示が書き込まれる。通常、１番目（Ｘ１）の走査側電極から、順に最後の走査側電極（Ｘｎ）へ電圧が印加され、全ての走査側電極に電圧が印加される期間を１フレーム期間と称している。さらに詳細には１つの画素を書き込むためには、走査側電極（Ｘｎ）に印加された電圧波形と、信号側電極（Ｙｍ）に印加された電圧波形との合成電圧波形により、画素の透過率、すなわち透過の状態が決定する。

このような液晶パネルに使用出来る液晶は、様々な種類の液晶を用いることが出来る。例えば、ＴＮ型液晶やＳＴＮ型液晶の他に、強誘電性を示す強誘電性液晶や反強誘電性液晶も使用することが可能である。特に強誘電性を示す液晶は応答性が早い特性を有しているので、継時加法混合方法の複数色の光源を用いる場合には、好適な液晶材料である。

次に液晶パネルとして、反強誘電性液晶を用いた場合の駆動方法について、以下詳しく説明をする。反強誘電性液晶を用いた液晶表示素子は、日本電装（株）及び昭和シェル石油（株）らの特開平２−１７３７２４号公報で広視野角を有すること、高速応答が可能なこと、マルチプレックス特性が良好なこと等が報告されて以来、精力的に研究がなされている。

図３は反強誘電性液晶を液晶パネルとして用いる場合の偏光板配置を示す構成図である。それぞれの偏光軸方向ａ’、偏光軸方向ｂ’をクロスニコルに合わせた偏光板２１ａ、２１ｂの間に、どちらか一方の偏光板における偏光軸（この図では偏光軸方向ａ’）方向と、無電界時における反強誘電性液晶分子の長軸方向ｎとが、ほぼ平行になるように液晶セル２２を置き、電圧無電界時に非透過状態（閉状態）が、電圧印加時には透過率が高く
なる状態（開状態）が表示出来るようにしている。逆に、反強誘電性液晶が後述する第１の強誘電状態あるいは第２の強誘電状態を示すときの液晶分子方向に、どちらか一方の偏光板の偏光軸方向を平行に設置することも出来る。そのように設置すると、偏光軸方向と平行に設置した強誘電状態を示した時に、液晶パネルは非透過状態となり、電圧無印加時には透過率が高くなる透過の状態となる。どちらの設置方法でも使用可能であるが、以後、電圧無印加時における反強誘電状態の分子方向に、一方の偏光板の偏光軸を平行に設置した時の液晶パネルについて説明する。

このような構成の液晶セルに電圧を印加した時、それに対する透過率変化をグラフにプロットすると図４のようなループを描くことが出来る。第１の極性の電圧を印加し増加させ、透過率が変化し始める電圧値をＶ１、透過率の変化が飽和する電圧値をＶ２、逆に電圧値を減少させて、透過率が減少し始める電圧値をＶ５、また逆極性の電圧を印加し、その絶対値を増加させ、透過率が変化し始める電圧値をＶ３、透過率変化が飽和する電圧値をＶ４、逆に電圧の絶対値を減少させ、透過率が変化し始める電圧値をＶ６とする。この図４から分かるように、電圧値が閾値以上をとると、第１の強誘電性状態が選択され、また第１の極性とは逆極性の第２の極性の印加電圧によって、第２の強誘電性状態が選択され、これらの強誘電性状態から、電圧値がある閾値より低い場合には反強誘電性状態が選択される。

図５に反強誘電性液晶パネルを時分割駆動した駆動波形を示す。図２のように基板上のそれぞれに電極を形成し、走査側電極（Ｘｎ）に印加された電圧波形と、信号側電極（Ｙｍ）に印加された電圧波形と、それら電極が交差するところの画素（Ａｎｍ）における合成電圧波形を図５に示す。図５の合成電圧波形に応じて、画素の透過光量（Ｔ）は変化し、ＯＮ（Ｗ）は透過の状態が白表示、ＯＦＦ（Ｂ）は透過の状態が、非透過状態の黒表示を示している。全ての走査側電極に電圧が印加される期間を走査期間（フレーム期間）とし、リセット期間（Ｒｅ）で一定の状態、ここでは反強誘電性状態にし、次の選択期間（Ｓｅ）で第１、もしくは第２の強誘電性状態を選択した時には、ＯＮ（Ｗ）の透過の状態となり、選択期間（Ｓｅ）で反強誘電性状態を選択した時には、ＯＦＦ（Ｂ）の非透過状態とし、それら選択された状態の時間的な変化を次の非選択期間（ＮＳｅ）で制御している。

このように反強誘電性液晶パネルでは、画素に書き込みを行う直前に反強誘電性液晶を第１、もしくは第２の強誘電性状態、もしくは反強誘電性状態にリセットされることが一般に行われる。例えば図５では、選択期間（Ｓｅ）の直前にリセット期間（Ｒｅ）が設けられ、この期間内では画素に閾値電圧以下の電圧が印加されて、反強誘電性状態にリセットされている。このように画素に必要な情報を書き込む直前に各画素の状態をリセットすることによって、以前の書き込み時の状態の影響を受けず、良好な表示を行うことが出来る。

次に強誘電性液晶パネルに関して詳しく説明する。一般的に強誘電液晶分子は電界などの外部からの変化によって、円錐（以後、液晶コーンを称する。）の側面に沿って移動することが知られている。強誘電液晶を一対の基板間に狭持し、液晶パネルとして用いる際には、電圧を印加する極性によって、液晶コーンの側面の２カ所に位置するように強誘電性液晶を制御する。この２カ所の安定な強誘電性液晶の状態を第１の強誘電状態、第２の強誘電状態と称する。

図６は強誘電性液晶を用いる場合の、強誘電性液晶パネル構成図の一例である。互いの偏光軸方向をほぼ直角（クロスニコル）に合わせた偏光板６１ａ、６１ｂの間に、どちらかの偏光板における偏光軸方向と、電圧無印加時における第１の強誘電状態の分子長軸方向ｎ１か、第２の強誘電状態における分子長軸方向ｎ２か、どちらか一方の強誘電状態と
なる強誘電性液晶の分子長軸方向とが平行になるように、一対の基板間に強誘電液晶を狭持した液晶セル６２を置いた。図６の場合は偏光板６１ａの偏光軸方向ａと、第２の強誘電状態における強誘電性液晶の分子長軸方向ｎ２とをほぼ平行に配置している。

図６のような偏光板の設置構成では、強誘電性液晶が偏光板の偏光軸の方向と平行に配置した方の強誘電状態、ここでは第２の強誘電状態となると、光が透過せず強誘電性液晶パネルは黒表示（非透過状態）となる。また印加電圧の極性によって、強誘電性液晶は偏光板の偏光軸と一致させなかった方の強誘電状態となり、強誘電性液晶分子が偏光軸に対して、ある角度を持って傾くため、バックライトからの光の透過が起き、白表示（透過率の高い透過の状態）とすることが出来る。ここでは第２の強誘電状態に偏光板の偏光軸方向を一致させたが、第１の強誘電状態の分子長軸方向ｎ１と偏光板の偏光軸方向を一致させることも出来る。その場合には第１の強誘電状態で黒表示（非透過状態）、第２の強誘電状態で白表示（透過率の高い状態）とすることが出来る。どちらの設置構成についても本発明に採用出来るが、以後図６のように設置構成を採用した場合について説明する。

この強誘電性液晶パネルに印加した印加電圧の値と、強誘電性液晶パネルの透過率との関係を示したのが図７である。図７に示すように、強誘電液晶にある値以上の正極性である第１の極性の印加電圧によって、強誘電性液晶は第１の強誘電状態をとり、強誘電性液晶パネルは光が透過し透過の高い状態が得られ、ある値以上の負極性である第２の極性の印加電圧によって、第２の強誘電状態をとり、光が透過しない非透過状態となる。この図から分かるように、強誘電性液晶は印加電圧が０Ｖの場合でも透過率が維持され、すなわち外部から電圧が供給されなくとも一度書き込んだ表示状態は、外部からの電圧が供給されなくとも保持することが出来る。

図６の偏光板構成の強誘電性液晶パネルを用いた、代表的な駆動方法を図８に示す。電極の構成は図２と同じとしている。電圧に応じた強誘電性液晶パネルの１画素を透過する光量変化（透過率）を示しており、ＯＮ（Ｗ）は透過の状態が白表示、ＯＦＦ（Ｂ）は透過の状態が非透過状態の黒表示を示している。強誘電性液晶パネルの画素（Ａｎｍ）に印加した電圧は、走査側電極（Ｘｎ）に印加される走査側電圧波形と、信号側電極（Ｙｍ）に印加される信号側電圧波形を合成した合成電圧波形で表すことが出来る。

図８の駆動波形は１回の表示データに基づく表示を実行するために１つの走査期間（フレーム期間）を構成し、１つのフレーム期間内には、表示データに基づく表示状態を選択する選択期間（Ｓｅ）と、選択した表示状態を保持するための非選択期間（ＮＳｅ）とを設定し、次の表示を書き込むために、表示状態に依存せず、強誘電性液晶を一方の強誘電状態にリセットするリセット期間（Ｒｓ）を選択期間の開始以前に設定している。図８ではリセット期間の前半に、白表示（透過率の高い状態）となる第１の強誘電状態となる正極性のパルスを印加し、リセット期間の後半に黒表示（非透過状態）となる第２強誘電状態にリセットする負極性のパルスを印加している。このように強誘電性液晶パネルでは、良好な表示を行うために、直前の表示状態に依存せず、極性の異なるパルスを印加し、両方の強誘電状態を実行するリセット期間を設定することが一般的に行われている。

このような強誘電性液晶を用いた液晶パネルを前述した継時加法混合方法で表示する技術が、既に種々検討されている。

国際公開第ＷＯ００／０８５１８号パンフレット

前述した継時加法混合方法を用いて駆動する場合に、液晶パネルの背後に光源として配
置された発光素子が、任意の色が発光してから次の色の光が発光するまでの時間を１フレーム期間として設定すると、光源の色の変化が、人間の目にちらつきとなって認識されないためには、走査期間の時間は約２０ｍｓよりも短い時間が必要となる。例えば液晶の応答速度を考慮すると、走査側電極が１００本以上になると現状の液晶材料では、走査期間内では１回しか全ての走査側電極に電圧を印加できない。

このため従来の時分割駆動方法を用いると、１本目の走査側電極から順に選択期間が設置されるため、例えば１００本の走査側電極を設置した場合には、走査側電極の本数が多くなるため、最後の方に位置する走査側電極では、１本目の走査側電極に比べて、選択期間が設定される時期が遅くなり、１本目から本数が多くなるに伴い、透過光量が減少してしまう。図９は縦軸に走査側電極の本数目を、横軸に白表示の場合の各走査側電極上の画素の光透過時間を棒グラフで示した図である。つまり同じ光が発光している時間内、例えばＲならばＲが発光している時間内に白表示を行う場合には、図６のように各走査側電極上の画素によって、光（例えば赤色光）が透過している時間が異なってしまい、画面全体で均一な輝度で表示を行うことが出来ない。

そこで本発明では継時加法混合現象を用いた液晶光学装置において、このような１本目の走査側電極から順に走査する問題点を解決することにより、液晶パネル全体を均一な輝度で良好な表示を行い、走査側電極の位置に関わらず、均一な輝度の液晶光学装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の液晶光学装置では、以下の手段を用いた。対向面に複数の走査側電極と信号側電極とを有する一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、互いに異なる色の光を順次発光する光源とを具備した液晶光学装置において、光源の１つの色の光に対応する印加電圧が、全ての前記走査側電極へ印加される期間を１フレーム期間とし、１フレーム期間内で印加される前記走査側電極の順序が、任意の順であることを特徴としている。

さらに１フレーム期間内で印加される走査側電極の順序が、フレーム期間毎で変化することを特徴としている。あるいは、互いに異なる色の光が、全て発光する周期を１書込み期間とし、１フレーム期間内で印加される走査側電極の順序が、１書込み期間毎に変化させても良い。また用いられる液晶として、メモリー特性を示す液晶であると好ましい。

互いに異なる色の光を順次発光する光源を使用し、継時加法混合現象によって表示する液晶光学装置において、任意の色の光が発光し、他の色に切り替わるまでの期間に走査側電極に順次電圧を印加し、これに同期して信号側電極から表示データに応じた電圧波形が印加されるが、この時の走査側電極に電圧が印加される順番がランダムであるため、表示面内で輝度むらを無くし、表示画面全体を均一に良好な表示を行うことが出来る。

また、走査側電極に電圧が印加される順番を任意の色の光が発光し他の色の光に切り替わっても、ランダムに印加する順が同じであっても、切り替わる毎に変化させても良い。さらに１表示画面の切り替わる毎、つまり、全ての色の光が発光して、それを１書込み期間とすると、１書込み期間毎に走査側電極に電圧が印加される順番を変化させても良い。この場合、より走査側電極に印加される順番がランダムとなり、規則性が薄れるため効果が高い。

また、本発明では液晶パネルとして強誘電性を示す強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶を用いた液晶パネルの他に、ＳＴＮ液晶、ＴＮ液晶を採用することが出来、いずれにお
いても同等の効果が得られる。

本発明の液晶光学装置は、液晶パネルの背面にはバックライトとして、複数の色を継続的に照射出来るような光源を備えている。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を発光するＬＥＤをそれぞれ平面配置して使用する。以下Ｒ、Ｇ、Ｂの３つ色の光源を使用した場合の駆動方法を説明する。

１つの色の光、例えばＲが点灯している期間に、すべての走査側電極に電圧が印加され、これを１フレーム期間とすると、１回の表示は複数のフレーム期間で構成されることになる。つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂの光源を順に任意の時間だけ点灯させ、それぞれの発光時に全ての走査側電極に電圧を印加する。つまり任意の色の光が発光し、他の色に切り替わるまでが１フレーム期間となるので、Ｒ、Ｇ、Ｂを一通り点灯させることによって、１画素に必要な情報を書き込まれ、この場合には、３フレーム期間が１画面の表示に必要な期間となる。ここで、全ての光が発光する周期を１書込み期間とすれば、１画面の表示に必要な期間は１書込み期間であり、３フレーム期間が１書込み期間となる。

ここで、走査期間の間に走査側電極に印加される電圧を１本目から最終本目まで順番に印加していくと、図９に図示したように、画素のＯＮ状態（光を透過する状態）の時間は走査期間のはじめに電圧が印加された走査側電極の画素が最も長く、最後に電圧が印加された走査側電極の画素が最も短くなる。この走査側電極に電圧が印加される順番が走査側電極の１本目から最終本目に向かって規則的な場合には、液晶パネル全体で輝度むらが生じてしまう。

この走査側電極に電圧を印加する順番を１本目から最終本目又は最終本目から１本目というように順番に行うのではなく、図１０に図示するように、ランダムに行うことにより、１フレーム期間における画素のＯＮ状態の時間が、液晶パネルの画面全体で不規則的になるため、人間の目で観察している場合に、輝度むらと認識されることが無くなる。

この時に信号側電極に印加される電圧も、選択される走査側電極上の画素情報に対応するために、常に１本目から最終本目までの走査側電極上の画素情報に応じた電圧が順番に印加されるわけではなく、選択される走査側電極の順番に対応する。

さらに光源の色が変化する毎に、この走査側電極に電圧が印加される順番がランダムに異なっていくことにより、画素のＯＮ状態の時間が液晶パネル全体で平均化されるために、より一層画面全体での輝度むらを解消することが出来る。

以下本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１１は本実施例に用いた液晶パネル構成図である。本実施例で用いた液晶は反強誘電性液晶であり、この反強誘電性液晶パネルは約２μの厚さの液晶層９２として反強誘電性液晶を狭持した一対のガラス基板９３ａ、９３ｂと、２枚のガラスを接着するシール材９７とで構成されている。ガラス基板の対向面には電極（ＩＴＯ）９４ａ、９４ｂが形成されており、その上に配向膜９５ａ、９５ｂが塗布され、ラビング処理がなされている。さらに一方のガラス基板の外側に偏光板の偏光軸とラビング軸とが平行になるように、第１の偏光板９１ａが設置されており、他方のガラス基板の外側には第１の偏光板９１ａの偏光軸と９０°異なるようにして第２の偏光板９１ｂが設置されている。この液晶パネルの裏側にはバックライト９６として３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の表示が出来るＬＥＤが設置されている。バックライト９６はＲ、Ｇ、Ｂの順序で点灯しそれぞれの点灯時間は約５．３ｍｓとした。

この反強誘電性液晶パネルの電極構成は、先に説明した図２のような、マトリックス状に配置した走査側電極と信号側電極を採用した。走査側電極をそれぞれＸ１、Ｘ２、Ｘｎに配置し、信号側電極はＹ１、Ｙ２、Ｙｍと配置した。具体的には走査側電極が１６０本、信号側電極を１６０本とした。それぞれが交差する斜線部分が画素であり、Ｘｎの走査側電極とＹｍの走査側電極とが交差したところの画素はＡｎｍである。

本発明で用いた駆動方法は図５に示した駆動波形を用いた。任意の色の光が発光し、次の色の光に切り替わるまでを走査期間（フレーム）とした。走査側電極（Ｘｎ）における走査側電圧波形、信号側電極（Ｙｍ）における信号側電圧波形、及びそれらが交差したところの画素（Ａｎｍ）における合成駆動電圧波形、及びそれに応じた透過光量（Ｔ）の変化を示している。走査側電極及び信号側電極をそれぞれ、Ｘｎ、Ｙｍとしたが、１６０本目の走査側電極、信号側電極ではなく、任意の位置の画素における合成駆動電圧波形を示している。

同色の光が点灯し、他の光が点灯するまでを走査期間（フレーム期間）とし、走査期間には選択期間と非選択期間及びリセット期間をそれぞれの電極が備えるように構成した。選択期間（Ｓｅ）は２位相とし、選択期間の長さは、走査期間の半分の長さを全走査側電極の本数で割った長さに設定した。走査期間の長さは５．３ｍｓとした。走査側電極（Ｘｎ）に印加された走査側電圧波形では、選択期間で、１位相のパルス幅を約８．３ｕｓとし、２５Ｖの波高値のパルスを印加し、非選択期間（ＮＳｅ）中では、約７Ｖの電圧値を印加された。またリセット期間（Ｒｓ）は表示データに関わらず、一定の透過の状態とし（好ましくは非透過状態）、約１ｍｓとした。この期間に走査側電極に印加される電圧値は０Ｖとした。

信号側電極（Ｙｍ）に印加する信号側電圧波形では、パルスは±５Ｖの電圧が印加され、表示データに応じて異なるパルス幅の電圧値を印加した。また、１走査期間中の１／２の時間で走査側電極電圧波形及び信号側電圧波形を０Ｖに対して対称に極性反転し、液晶の直流劣化が生じるのを防止した。

画素（Ａｎｍ）の合成電圧波形に注目すると、選択期間では表示データに応じた３０Ｖの電圧が印加され、反強誘電性液晶は第１の強誘電状態を選択し、透過率が高い状態となり、白表示となった。また非選択期間では状態が維持され、白表示が保持された。そしてリセット期間では合成電圧波形には、±５Ｖの電圧が印加され、反強誘電性液晶は表示データに関わらず、反強誘電状態にリセットされ非透過状態の黒表示となった。

図５は１個の画素に注目した駆動波形を示したが、図１には１フレーム期間において、走査側電極の１本目（Ｘ１）、２本目（Ｘ２）、１６０本目（Ｘ１６０）のそれぞれに注目した走査側電圧波形と、これら電極上の複数の画素に白表示を実行した時のそれぞれの透過光量（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１６０）を示す。発光色が切り替わり時に５００μsの全画素リセット期間（ARs）を設け、この期間では光源を消灯した。本実施例では走査側電極に印加される電圧の順序として走査側電極Ｘ１が１本目に電圧が印加され、走査側電極Ｘ１６０が８０本目に電圧が印加され、走査側電極Ｘ２が１６０本目に電圧が印加された。結果として走査側電極Ｘ１上の画素が最も透過光量が多くなり、走査側電極Ｘ２上の画素が最も透過光量が少なくなった。

この結果をグラフに示したのが図１２である。図１２は縦軸に走査側電極の本数位置、横軸には時間を示し、１フレーム期間あたりの透過時間を表している。光源はＲ、Ｇ、Ｂと切り替わるため、図１２ではＲ、Ｇ、Ｂの３フレーム期間を、つまり１書込み期間を図示している。ここでは各走査側電極上における画素が白表示を実行している場合であり、透過している時間は斜線部とし、非透過時間は黒塗り部としている。図１の全画素リセッ
ト期間（ARs）は図１２中では省略した。

図１２に図示されるように、各フレーム期間内で印加される走査側電極の順序が任意の順で、規則性のないランダムな順となっている。ただし、ここでは発光色が切り替わっても、つまりフレーム毎に走査側電極の印加順は変えていない。つまりフレーム期間内では、印加順位はランダムな順であるが、フレーム毎に印加される走査側電極の順序を変えてはいない。ここで、１書込み期間に注目して、１書込み期間毎に順序を変えても良いし、１書込み期間毎に順序を変えなくても同様に同じ効果が得られる。

このように、走査側電極毎に１走査期間内の透過時間の時間が異なっているが、その分布がランダムであるために液晶パネル全体の面内での透過時間は平均化され目視観察においては液晶パネル表示面内の輝度むらがなく良好な表示が行えた。

以下、次の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。本実施例では液晶に強誘電性液晶を用いた。液晶パネル構成図は実施例１と同様、図１１に図示した構成を採用した。電極の構成も図２に図示した構成とし、偏光板の配置構成も従来の技術の項で説明した図６のように、第２の強誘電状態の液晶分子方向と偏光軸の方向とを平行とした。液晶層の厚みやバックライトの各色の点灯時間も実施例１と同じとした。

本発明で用いた駆動方法は先に説明した図８の駆動波形を用いた。また図８は１個の画素に注目した駆動波形を示したが、図１３に１フレーム期間にける、走査側電極の１本目（Ｘ１）、２本目（Ｘ２）、１６０本目（Ｘ１６０）のそれぞれに注目した走査側電圧波形と、これら電極上の複数の画素に白表示を実行した時のそれぞれの透過光量（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１６０）を示す。図１３では、任意の色の光が発光し、次の色の光に切り替わるまでを走査期間（１フレーム期間）とし、透過の状態として白表示（ＯＮ（Ｗ））を実行した時の駆動波形である。走査側電極（Ｘｎ）における走査側電圧波形、及びそれに応じた透過光量（Ｔ）の変化を示している。

同色の光が点灯し、他の光が点灯するまでを走査期間（フレーム期間）とし、走査期間には選択期間と非選択期間から構成され、図８で図示したリセット期間（Ｒｓ）の代わりに、光源の色が切り替わり時に全画素がリセットされる５００μsの期間（ＡＲｓ）を設けた。選択期間（Ｓｅ）は図８では３位相としていたが、図１３では２位相とした。走査期間の長さは、光源の１つの光が発光してから次の光に切り替わるまでの期間と同じ５．３ｍｓとした。走査側電極（Ｘｎ）に印加された走査側電圧波形では、選択期間で、１位相のパルス幅は約１６μｓとし、選択期間（Ｓｅ）では、表示データに応じた±２５Ｖの波高値のパルスが走査側電極（Ｘｎ）に印加され、非選択期間（ＮＳｅ）には約０Ｖとした。また全画素リセット期間（ＡＲｓ）は、表示データに関わらず、常に±３０Ｖの２位相のパルスが印加された。信号側電極（Ｙｍ）に印加する信号側電圧波形では、パルスは±５Ｖの電圧が印加され、表示データに応じて異なるパルス幅の電圧値を印加した。

画素（Ａｎｍ）の透過率に注目すると、選択期間では、走査側電極（Ｘｎ）に±２５Ｖの電圧が印加され、画素（Ａｎｍ）の合成電圧波形では、選択期間の２番目のパルスで、＋３０Ｖが印加され、強誘電性液晶は第１の強誘電状態を選択し、透過率の高い状態となって、白表示とした。また非選択期間では状態が維持され、白表示が保持された。そして全画素リセット期間（ＡＲｓ）では、走査側電極側電圧波形で±３０Ｖの電圧が印加され、画素（Ａｎｍ）の合成電圧波形には、表示データに関わらず±２５Ｖの電圧が印加され、リセット期間の２番目のパルスが−２５Ｖとなり、閾値電圧を超えて、強誘電性液晶は第２の強誘電状態にリセットされ、非透過状態の黒表示となった。

図１３に示したように、今回の実施例では走査側電極に印加される電圧の順序として走
査側電極Ｘ１が１本目に電圧が印加され、走査側電極Ｘ１６０が８０本目に電圧が印加され、走査側電極Ｘ２が１６０本目に電圧が印加された。結果として走査側電極Ｘ１上の画素が最も透過光量が多くなり、走査側電極Ｘ２上の画素が最も透過光量が少なくなった。

この結果をグラフに示したのが図１４である。図１４は縦軸に走査側電極の本数位置、横軸には時間を示し、１フレーム期間あたりの透過時間を表している。光源はＲ、Ｇ、Ｂと切り替わるため、図１４ではＲ、Ｇ、Ｂの３フレーム期間を、つまり１書込み期間を図示している。ここでは各走査側電極上における画素が白表示を実行している場合であり、透過している時間は斜線部とし、非透過時間は黒塗り部としている。図１３の全画素リセット期間（ARs）は図１２中では省略した。

図１４に図示されるように、各フレーム期間内で印加される走査側電極の順序が任意の順で、規則性のないランダムな順となっている。さらに、発光色が切り替わる毎、つまりフレーム期間毎に走査側電極の印加順を変えている。

このように、フレーム期間毎に走査側電極へ電圧を印加する順番をランダムにすることにより、実施例１よりさらに、液晶パネル全体の面内での透過時間は平均化され、目視観察においては液晶パネル表示面内の輝度むらがなく、良好な表示が行えた。

本発明の実施例１で用いた駆動波形とそれに対応する透過光量を示した図である。 本発明で用いたマトリックス電極を表す図である。 本発明で用いた反強誘電性液晶パネルと偏光板の構成図である。 本発明で用いた反強誘電性液晶パネルのヒステリシスカーブを表す図である。 従来の反強誘電性液晶パネルの駆動波形とそれに対応する透過光量を示した図である。 本発明で用いた強誘電性液晶パネルと偏光板の構成図である。 本発明で用いた強誘電性液晶パネルの印加電圧と透過率を示す表す図である。 従来の強誘電性液晶パネルの駆動波形とそれに対応する透過光量を示した図である。 従来の駆動方法で、各走査側電極上の白表示となる画素における透過時間を表したグラフである。 本発明で用いた各走査側電極上の白表示となる画素における透過時間を表したグラフである。 本発明で用いた液晶パネルの構成図である。 本発明の実施例１における各走査側電極上の白表示と黒表示の時間を表したグラフである。 本発明の実施例２で用いた駆動波形とそれに対応する透過光量を示した図である。 本発明の実施例２における各走査側電極上の白表示と黒表示の時間を表したグラフである。

符号の説明

ＯＦＦ（Ｂ）黒表示
ＯＮ（Ｗ）白表示
Ｒｓ リセット期間
Ｓｅ 選択期間
ＮＳｅ 非選択期間
Ａｎｍ 画素
Ｔ 透過光量
２１ａ、２１ｂ偏光板
２２ 液晶セル
９１ａ、９１ｂ偏光板
９２ 液晶層
９３ａ、９３ｂガラス基板
９４ａ、９４ｂ電極
９５ａ、９５ｂ高分子配向膜
９６ バックライト
９７ シール材
Ｘ１〜Ｘｎ走査側電極
Ｙ１〜Ｙｍ信号側電極
Ｔ１〜Ｔ１６０透過率

Claims (4)

1. 対向面に複数の走査側電極と信号側電極とを有する一対の基板間に液晶を挟持した液晶パネルと、互いに異なる色の光を順次発光する光源とを具備した液晶光学装置において、
   前記光源における１つの色の光に対応する印加電圧が、全ての前記走査側電極へ印加される期間を１フレーム期間とし、１フレーム期間内で印加される前記走査側電極の順序が、任意の順であることを特徴とする液晶光学装置。
2. １フレーム期間内で印加される前記走査側電極の順序が、フレーム期間毎で変化することを特徴とする請求項１に記載の液晶光学装置。
3. 互いに異なる色の光が、全て発光する周期を１書込み期間とし、１フレーム期間内で印加される前記走査側電極の順序が、前記１書込み期間毎に変化することを特徴とする請求項１に記載の液晶光学装置。
4. 前記液晶が、メモリー特性を示す液晶であることを特徴とする請求項１に記載の液晶光学装置。

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