JP2005241932A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画面を斜め方向から見たときに輝度の低い部分が白っぽくなる現象（白茶け）を抑制できて表示性能がより一層向上した液晶表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】液晶に印加する電圧を画素毎に制御して画像を表示する液晶表示装置の駆動方法において、１フレーム期間を第１及び第２の期間に分割し、第１及び第２の期間の印加電圧を個別に制御する。例えば、第１の期間の印加電圧ｈ_１の範囲を電圧が低いほうから第１、第２及び第３の範囲に分割し、第１の期間の印加電圧ｈ_１が第１の範囲のときには第２の期間ｈ_２の印加電圧を０Ｖとし、第１の期間の印加電圧ｈ_１が第３の範囲のときには第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧と同じとし、第１の期間の印加電圧ｈ_１が第２の範囲のときには第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１に応じて変化させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板面に対する液晶分子の傾斜角度を画素毎に制御することにより所望の画像を表示する液晶表示装置の駆動方法に関する。

液晶表示装置は、薄くて軽量であるとともに低電圧で駆動できて消費電力が小さいという長所があり、各種電子機器に利用されている。特に、画素毎にＴＦＴ(Thin Film Transistor ：薄膜トランジスタ）が設けられたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、表示品質の点でもＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)に匹敵するほど優れているため、テレビやパーソナルコンピュ−タ等のディスプレイに広く使用されている。

従来の一般的なＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶表示装置は、ＣＲＴに比べて視野角特性が悪く、画面を正面から見たときと斜め方向から見たときとでコントラストや色調が大きく変化してしまうという欠点があった。このため、視野角特性を改善する種々の技術が開発され、実用化されている。この種の技術を用いた液晶表示装置として、例えば特開平１１−２４２２２５号公報（特許文献１）には、１画素内に液晶分子の配向方向が相互に異なる複数の領域（ドメイン）を有するＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment ）型液晶表示装置が記載されている。

図１（ａ），（ｂ）はＭＶＡ型液晶表示装置の基本構造を示す模式断面図である。第１の基板１０の上には画素電極１１が形成されており、画素電極１１の上にはドメイン規制用構造物として突起（土手）１２が形成されている。これらの画素電極１１及び突起１２の表面は垂直配向膜１３に覆われている。

また、第２の基板２０の上（図１（ａ）では下側）にはカラーフィルタ２１が形成されており、カラーフィルタ２１の上には対向電極（コモン電極）２２が形成されている。更に、対向電極２２の上にはドメイン規制用構造物として突起２３が形成されている。図１（ａ）に示すように、第２の基板２０側の突起２３は、第１の基板１０側の突起１２の間に配置されている。これらの突起２３及び対向電極２２の表面は、垂直配向膜２４に覆われている。

第１の基板１０及び第２の基板２０は配向膜１３，２４が形成された面を対向させて配置され、それらの基板１０，２０間には垂直配向型液晶（誘電率異方性が負の液晶）からなる液晶層３０が封入される。これらの第１の基板１０、第２の基板２０及び液晶層３０により液晶パネル４０が構成される。液晶層３０の厚さ（セルギャップ）は、基板１０，２０間に配置されるスペーサ（図示せず）により一定に維持される。また、液晶パネル４０の上及び下にはそれぞれ偏光板（図示せず）が吸収軸を直交させて配置される。

このように構成された液晶表示装置において、画素電極１１と対向電極２２との間に電圧を印加していない状態では、液晶分子３０ａは配向膜１３，２４の表面に対し垂直に配向する。従って、図１（ａ）に示すように、突起１２，２３の近傍の液晶分子３０ａは基板面に対し斜めに配向するが、殆どの液晶分子３０ａは基板面に対し垂直に配向する。この場合、基板１０の下側から一方の偏光板を通って液晶層３０に進入した光は、偏光方向が変化することなく液晶層３０を通過し、基板２０の上の偏光板により遮断される。すなわち、この場合は暗表示となる。

一方、画素電極１１と対向電極２２との間にある電圧（しきい値電圧）よりも高い電圧を印加すると、図１（ｂ）に示すように、画素電極１１と対向電極２２との間の液晶分子３０ａが電界に対し斜め方向に配向する。この状態では、基板１０の下側から偏光板を通って液晶層３０に進入した光は液晶層３０で偏光方向が変化し、基板２０の上の偏光板を通過するようになる。すなわち、この場合は明表示となる。

画素電極１１に印加する電圧を調整することにより、明、暗及び中間階調の表示が可能である。また、各画素毎に画素電極に印加する電圧を制御することにより、液晶表示装置に所望の画像が表示される。

上述したＭＶＡ型液晶表示装置では、電圧を印加したときに、突起１２，２３の近傍の液晶分子３０ａの初期配向の影響により、図１（ｂ）に示すように、突起１２，２３を境界としてその両側で液晶分子３０ａの傾斜方向が相違する。このようにしてマルチドメインが達成されると、基板面に対し斜め方向への光の漏れが抑制されるので、視野角特性が著しく向上する。

なお、上記の例ではドメイン規制用構造物として突起１２，２３を用いた場合について説明したが、画素電極１１及び対向電極２２のうちの少なくとも一方の電極に設けたスリットや、基板表面（電極又はその上の絶縁膜）に設けた窪み（溝）をドメイン規制用構造物として使用することもある。

図２はドメイン規制用構造物として電極１１，２２にそれぞれスリット１１ａ，２２ａを設けた例を示している。電圧が印加されていない状態では液晶分子３０ａは基板面に対し垂直方向に配向する。一方、画素電極１１と対向電極２２との間に電圧が印加されると、スリット１１ａ，２２ａの縁部ではスリット１１ａ，２２ａの中央に向けて斜め方向に電界が発生し、液晶分子３０ａの傾斜方向が決定される。従って、図２に示すようにスリット１１ａ，２２ａの両側で液晶分子３０ａの傾斜方向が相違し、マルチドメインが達成される。

なお、上記の例では一対の基板１０，２０の両方にドメイン規制用構造物を設けた場合について説明したが、一方の基板のみにドメイン規制用構造物を設けてもよい。
特開平１１−２４２２２５号公報

しかしながら、上述した従来のＭＶＡ型液晶表示装置では、画面を斜め方向から見たときに輝度の低い部分が白っぽくなる現象（以下、白茶け（discolor）という）が発生する。

以上から、本発明の目的は、画面を斜め方向から見たときに輝度の低い部分が白っぽくなる現象（白茶け）を抑制できて表示性能がより一層向上した液晶表示装置の駆動方法を提供することである。

本発明においては、液晶に印加する電圧を画素毎に制御して画像を表示する液晶表示装置の駆動方法において、１フレーム期間を第１及び第２の期間に分割し、第１及び第２の期間の印加電圧を個別に制御する。

例えば、第１の期間の印加電圧の範囲を電圧が低いほうから第１、第２及び第３の範囲に分割し、第１の期間の印加電圧が第１の範囲のときには第２の期間の印加電圧を０Ｖとし、第１の期間の印加電圧が第３の範囲のときには第２の期間の印加電圧を第１の期間の印加電圧と同じとし、第１の期間の印加電圧が第２の範囲のときには第２の期間の印加電圧を第１の期間の印加電圧に応じて変化させる。

第２の印加電圧を、画面を正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が最も少なくなるように設定することが好ましい。第１の期間と前記第２の期間との長さが同じであってもよく、第１の期間と前記第２の期間との長さが異なっていてもよい。

本発明を適用可能な液晶表示装置としては、例えばＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment ）型液晶表示装置、ＶＡ（Vertical Alignment）型液晶表示装置及びＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶表示装置がある。

以下、本発明について、更に詳細に説明する。

本願発明者らは、白茶けが発生するメカニズムについて研究を行った。図３は、横軸に印加電圧をとり、縦軸に透過率をとって、従来のＭＶＡ型液晶表示装置の画面を正面（液晶パネルの法線方向）から見たときのＴ−Ｖ（透過率ー印加電圧）特性と、斜め方向（上６０°方向）から見たときのＴ−Ｖ特性とをシミュレーションした結果を示す図である。この図３からわかるように、しきい値近傍の電圧（この例では、約１．８Ｖ〜３．０Ｖ）を印加したときには、斜め方向から見たときの透過率が正面から見たときの透過率よりも高くなり、それよりも高い電圧を印加したときは斜め方向から見たときの透過率が正面から見たときの透過率よりも低くなる。

印加電圧が低いときに斜め方向から見たときの透過率が高くなる現象は、色の変化として顕著に認識される。つまり、画像の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の階調ヒストグラムを調べると、斜め方向から画面を見たときには赤、緑及び青の輝度差が小さくなり、その結果画面が白っぽくなる。このようにして白茶けが発生する。

本願出願人は、白茶けを抑制するために、１画素内にＴ−Ｖ特性のしきい値が相互に異なる複数の領域を設けた液晶表示装置を提案している。このような液晶表示装置は、例えば画素電極を複数の副画素電極に分割し、各副画素電極間を容量結合することにより実現することができる。また、画素電極及び対向電極のうちの少なくとも一方の上に誘電体膜を部分的に形成することによっても実現することができる。

図４は、横軸に印加電圧をとり、縦軸に透過率をとって、上記のように形成された１画素内の２つの領域（第１の領域及び第２の領域）の正面から見たときのＴ−Ｖ特性と斜め方向から見たときのＴ−Ｖ特性とを示す図である。ここでは、Ｔ−Ｖ特性のしきい値が低いほうを第１の領域とし、しきい値電圧が高いほうを第２の領域としている。

図４において、実線は第１の領域及び第２の領域における正面から見たときのＴ−Ｖ特性を示し、破線は第１の領域及び第２の領域における斜め方向（上６０°）から見たときのＴ−Ｖ特性を示している。１つの画素のＴ−Ｖ特性は、第１の領域及び第２の領域のＴ−Ｖ特性を合成した特性となる。図４中に第１及び第２の領域のＴ−Ｖ特性を合成した特性を一点鎖線で示す。

この一点鎖線で示したＴ−Ｖ特性と図３に示すＴ−Ｖ特性との比較から、印加電圧が低いときの正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が小さくなり、白茶けが抑制されることがわかる。以下、このようにＴ−Ｖ特性が異なる複数の領域により白茶けを防止する方法をＨＴ（ハーフトーン・グレースケール）法と呼ぶ。

しかし、上述したＨＴ法では、液晶表示装置の製造工程が増加して製造コストが上昇してしまう。加えて、容量結合によるＨＴ法では駆動電圧が高くなるため高耐圧のドライバＩＣが必要になるとともに、開口率が減少するという難点もある。

そこで、本発明においては、画素部の基本的な構造を変更することなく、駆動方法を工夫することにより白茶けを抑制する。

（第１の実施形態）
図５は本発明の駆動方法を適用する液晶表示装置の画素部を示す平面図、図６は同じくその画素部の模式断面図である。

この液晶表示装置は、図６に示すように、一対のガラス基板１１０，１２０と、それらのガラス基板１１０，１２０間に封入された垂直配向型液晶（誘電率異方性が負の液晶）からなる液晶層１３０とにより構成される液晶パネル１４０を有している。ガラス基板１１０とガラス基板１２０との間隔は、両者の間に配置されたスペーサ（図示せず）により一定に維持される。液晶パネル１４０の両側にはそれぞれ偏光板１４１ａ，１４１ｂが吸収軸を直交させて配置される。また、液晶パネル１４０の一方の側にはバックライト（図示せず）が配置される。

液晶層１３０を構成する液晶としては、例えばメルク社製のネガ型液晶を使用することができる。液晶層１３０の厚さ（セル厚）は、例えば４μｍとする。

一方のガラス基板１１０の上には、図５に示すように、水平方向に延びる複数のゲートバスライン１１１と、垂直方向に延びる複数のデータバスライン１１３とがそれぞれ所定の間隔で形成されている。ゲートバスライン１１１は例えば３００μｍピッチで配置され、データバスライン１１３は例えば１００μｍのピッチで配置される。ゲートバスライン１１１とデータバスライン１１３との間は、第１の絶縁膜（図示せず）により電気的に分離されている。これらのゲートバスライン１１１及びデータバスライン１１３により区画された複数の矩形の領域がそれぞれ画素領域である。また、ガラス基板１１０の上には、各画素領域の中央を横断する補助容量バスライン１１２がゲートバスライン１１１と平行に形成されている。

各画素領域毎に、補助容量電極１１４と、ＴＦＴ１１５と、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）等の透明導電体からなる画素電極１１６とが設けられている。補助容量電極１１４及びＴＦＴ１１５は第２の絶縁膜（図示せず）により覆われており、画素電極１１６は第２の絶縁膜の上に形成されている。

この図５，図６に示す液晶表示装置では、ゲートバスライン１１１の一部をＴＦＴ１１５のゲート電極としている。また、ＴＦＴ１１５のドレイン電極はデータバスライン１１３に接続され、ソース電極は第２の絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して画素電極１１６に接続されている。更に、補助容量電極１１４は、補助容量バスライン１１２と画素電極１１６との間にそれぞれ第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜を介して形成されており、第２の絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して画素電極１１６と電気的に接続されている。

画素電極１１６には、ドメイン規制用構造物として複数のスリット１１６ａが設けられている。これらのスリット１１６ａは、データバスライン１１３に対し斜めに交差し、且つゲートバスライン１１１及び補助容量バスライン１１２との交差部で屈曲するジグザグな複数の線に沿って配置されている。スリット１１６ａの幅は例えば１０μｍとする。画素電極１１６の表面は、例えばポリイミドからなる垂直配向膜１１８により覆われている。垂直配向膜１１８として、例えばＪＳＲ社製垂直配向膜を使用することができる。

他方のガラス基板１２０の上（図６では下側）には、カラーフィルタ１２１と、ＩＴＯ等の透明導電体からなる対向電極（コモン電極）１２３と、ドメイン規制用突起（土手）１２４とが形成されている。突起１２４は、図５に示すように、水平方向に隣接するスリット列の間に配置されている。

これらの突起１２４は、例えばフォトレジストを使用して形成される。突起１２４の幅は例えば１０μｍ、高さは例えば１．４μｍとする。また、突起１２４とスリット１１６ａとの間隔は例えば２５μｍとする。これらの対向電極１２３及び突起１２４の表面は例えばポリイミドからなる垂直配向膜１２８に覆われている。

以下、ＴＦＴ１１５及び画素電極１１６等が形成された基板１１０をＴＦＴ基板と呼び、対向電極１２３等が形成されてＴＦＴ基板に対向して配置される基板１２０を対向基板と呼ぶ。

なお、図５，図６には図示していないが、ＴＦＴ基板又は対向基板の少なくとも一方には、画素間の領域及びＴＦＴ形成領域を遮光するためのブラックマトリックスが形成されている。また、カラーフィルタ１２１はＴＦＴ基板側に設けられていてもよい。

図７は、第１の実施形態の液晶表示装置の駆動回路を示すブロック図である。この駆動回路は、コントローラ部１００と、基準電源回路部１０１と、データドライバ１０２と、ゲートドライバ１０３と、複数の画素の集合からなる表示部１０４とにより構成される。

コントローラ部１００は、コンピュータ等の装置から画像信号（例えば赤（Ｒ）信号、緑（Ｇ）信号及び青（Ｂ）信号）及び同期信号（例えば水平同期信号及び垂直同期信号）を入力し、各種タイミング信号を発生して基準電源回路部１０１、データドライバ１０２及びゲートドライバ１０３に出力する。

基準電源回路部１０１は、コントローラ部１００からのタイミング信号に応じて、データドライバ１０２に基準電圧を出力する。データドライバ１０２は、コントローラ部１００から画像信号及びタイミング信号を入力するとともに基準電源回路部１０１から基準電圧を入力し、所定のタイミングで表示部１０４のデータバスライン１１３にデータ信号を供給する。また、ゲートドライバ１０３は、コントローラ部１００から入力したタイミング信号から走査信号を生成し、表示部１０４のゲートバスライン１１１に対し順番に走査信号を供給する。

ＴＦＴ１１５は、ゲートバスライン１１１に走査信号が供給されるとオン状態になり、データバスライン１１３に供給されたデータ信号を画素電極１１６に伝達する。このようにして画素電極１１６に電圧が印加される。

なお、駆動回路の一部又は全部を表示部（液晶パネル）と一体的に形成してもよく、また駆動回路と表示部１０４とを個別に形成してフレキシブル基板等を介して電気的に接続してもよい。

図８（ａ）〜（ｃ）は、画素電極１１６に印加される電圧（データ信号）を示す模式図である。本実施形態では、コントローラ１００により、１フレーム期間を第１及び第２の期間に分割し、画素電極１１６に印加する電圧を第１及び第２の期間でそれぞれ独立に制御する。なお、１フレーム期間とは１秒当たりの画面書換え回数の逆比であり、一般的な液晶表示装置の場合は１フレーム期間を１６．７ｍｓ（１秒／６０フレーム）としている。

前述したように、白茶けは斜め方向から見たときの透過率が正面から見たときの透過率よりも高くなることにより発生し、この現象は印加電圧が低いときに発生する。一方、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の期間に第１の電圧ｈ_１を印加し、第２の期間に第２の電圧ｈ_２を印加すれば、そのフレームの実質的な輝度は第１の期間の輝度と第２の期間の輝度との中間になる。従って、第１の期間及び第２の期間の印加電圧を個別に制御することにより白茶けが発生する電圧範囲が狭くなって、前述したＨＴ法と同様の効果を得ることができる。以下、このように１フレーム期間を複数の期間に分割し、各期間毎に印加電圧を個別に制御してＨＴ法と同様の効果を得る方法を、時分割によるＨＴ法という。

図８（ａ）〜（ｃ）では画素電極に印加する電圧を正の電圧としているが、実際の液晶表示装置では焼付きを防止するために、例えば１フレーム毎に印加電圧の極性を反転させている。従って、本実施形態においても、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、１フレーム毎に印加電圧（データ信号）の極性を反転させている。

図１０は、第１の実施形態の液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。

コントローラ部１００は、ステップＳ１１において画像信号を入力するとステップＳ１２に移行し、画像信号に応じて第１の期間の印加電圧ｈ_１を決定する。基本的には、第１の期間の印加電圧ｈ_１は、画像信号をデータドライバ１０２でＤ−Ａ（デジタル−アナログ）変換したときの電圧とすればよい。次に、コントローラ部１００は、第１の期間の印加電圧ｈ_１の電圧値に応じてステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５のいずれかに移行し、第２の期間の印加電圧ｈ_２を決定する。

すなわち、第１の期間の印加電圧ｈ_１が２．５Ｖ未満（ｈ_１＜２．５Ｖ）のときは、ステップＳ１２からステップＳ１３に移行して、第２の期間の印加電圧ｈ_２を０Ｖ（ｈ_２＝０Ｖ）とする。第１の期間の印加電圧が２．５Ｖ未満のときに第２の期間の印加電圧ｈ_２を０Ｖとするのは、この電圧範囲では白茶けが発生しないためである。

第１の期間の印加電圧ｈ_１が２．５Ｖ以上且つ５Ｖ以下（２．５Ｖ≦ｈ_１≦５Ｖ）のときは、ステップＳ１２からステップＳ１４に移行して、第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１に応じて決定する。このときの第１の期間の印加電圧ｈ_１と第２の期間の印加電圧ｈ_２との関係は、以下に示す予備実験により求め、予めコントローラ部１００に設定されている。

すなわち、予備実験では図１１に示すように、液晶パネル１４０の正面及び斜め方向（この例では上６０°方向）に受光素子（ＰＭＴ）１４５ａ，１４５ｂを配置する。そして、液晶パネル１４０に対し第１の期間に第１の電圧ｈ_１として２．５Ｖから５Ｖまでの間のある一定の電圧を印加し、第２の期間に０Ｖから第１の電圧ｈ_１までの間の電圧を印加して、受光素子１４５ａ，１４５ｂにより測定される輝度の差が最も小さくなる電圧を求める。その後、第１の期間の印加電圧ｈ_１を変化し、同様に受光素子１４５ａ，１４５ｂにより測定される輝度の差が最も小さくなる第２の期間の電圧を求める。このようにして、第１の期間の印加電圧ｈ_１毎に受光素子１４５ａ，１４５ｂにより測定される輝度の差が最も小さくなる第２の印加電圧ｈ_２を求め、第１の印加電圧ｈ_１と第２の印加電圧ｈ_２との関係をコントローラ部１００に設定しておく。

なお、第２の期間の印加電圧ｈ_２の最適値は液晶パネルの構造（サイズ、セルギャップ、ドメイン規制用構造物、解像度及び液晶の種類等）により異なるため、パネル構造毎に予備実験を行い、その結果に応じてコントローラ１００に第１の期間の印加電圧ｈ_１と第２の期間の印加電圧ｈ_２との関係を設定することが必要である。

ステップＳ１２において、第１の期間の印加電圧ｈ_１が５Ｖを超える（ｈ_１＞５Ｖ）ときはステップＳ１５に移行して、第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１と同じ（ｈ_２＝ｈ_１）とする。第１の期間の印加電圧ｈ_１が５Ｖを超える場合に第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１と同じにするのは、この電圧範囲では白茶けが発生することがないためであるのに加えて、より高い輝度を確保するためには第２の期間にも高い電圧を印加したほうがよいためである。

このようにして第１の期間の印加電圧ｈ_１及び第２の期間の印加電圧ｈ_２を決定した後、ステップＳ１６に移行する。そして、コントローラ部１００は、基準電源回路部１０１、データドライバ１０２及びゲートドライバ１０３を制御して、表示部１０４の各画素に対し、第１の期間に第１の印加電圧ｈ_１を印加し、第２の期間に第２の印加電圧ｈ_２を印加する。

図１２は、横軸に第１の期間の印加電圧をとり、縦軸に透過率をとって、本実施形態の駆動方法によるＴ−Ｖ特性を示す図である。ここでは、第１の期間の印加電圧ｈ_１と第２の期間の印加電圧ｈ_２とが常に同一の場合（すなわち、従来例）のＴ−Ｖ特性を基準特性（Ｒｅｆ）として一点鎖線で示している。また、本実施形態の駆動方法（実施例）による正面から見たときのＴ−Ｖ特性を実線で示し、斜め方向（上６０°）から見たときのＴ−Ｖ特性を破線で示している。

この図１２に示すように、本実施形態では、印加電圧が低い（３．５Ｖ以下）ときにおける正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が小さく、白茶けが抑制されることがわかる。

ところで、図５，図６に示す構造のＭＶＡ型液晶表示装置では、画素電極１１６と対向電極１２３との間に電圧が印加されると、スリット１１６ａ又は突起１２４の近傍の領域の液晶分子が所定の方向に配向してからスリット１１６ａ又は突起１２４から離れた領域の液晶分子が所定の方向に配向するまで若干の時間差がある。一方、本実施形態では１フレームを第１及び第２の期間に分割してそれぞれの期間の印加電圧を個別に制御するので、従来の液晶表示装置に比べて２倍の速度で画素を駆動していることになる。このように駆動速度が速く、且つスリット１１６ａ又は突起１２４の近傍の領域の液晶分子とスリット１１６ａ又は突起１２４から離れている領域の液晶分子とで反応速度の差があると、１画素内にＴ−Ｖ特性のしきい値が異なる複数の領域を有しているとみなすことができる。従って、本実施形態による白茶けの低減効果には、前述したＨＴ法による白茶け低減の効果も含まれていると考えられる。

なお、上述の第１の実施形態では第１の期間の長さと第２の期間の長さを同じとしているが、第１の期間の長さと第２の期間の長さとが異なるものとしてもよい。また、上述の第１の実施形態では第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１と同じか又はそれよりも低い電圧としているが、第２の期間に第１の印加電圧ｈ_１を印加し、第１の期間に第１の印加電圧ｈ_１と同じか又はそれよりも低い第２の印加電圧ｈ_２を印加しても、同様の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、前述したように予備実験を行って第２の期間の印加電圧の最適値を液晶パネルの構造毎に決定することが必要である。第２の実施形態及び第３の実施形態では、予備実験を行うことなく、第２の期間の印加電圧を一定の基準で決定して、白茶けを抑制する効果を調べた。

図１３（ａ）は、横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に第２の期間の印加電圧ｈ_２をとって、第２の実施形態の第１の駆動方法を示す図である。なお、本実施形態が第１の実施形態と異なる点は第２の期間の印加電圧ｈ_２の決定方法が異なることにあり、液晶パネル及び駆動回路の基本構造は第１の実施形態と同様であるので、ここではそれらの説明を省略する。

図１３（ａ）に示すように、第１の駆動方法（以下、実施例１という）では、第１の期間の印加電圧ｈ_１が２．５Ｖ未満のときは、第２の期間の印加電圧ｈ_２を０Ｖとしている。また、第１の期間の印加電圧ｈ_１が２．５Ｖ以上且つ５．０Ｖ以下のときは、第２の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１に応じて０．１Ｖから５Ｖまで直線的に変化させる。更に、第１の期間の印加電圧ｈ_１が５Ｖを超えるときは、第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１と同じとしている。

図１３（ｂ）は、横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に第２の期間の印加電圧ｈ_２をとって、第２の実施形態の第２の駆動方法を示す図である。

図１３（ｂ）に示すように、第２の駆動方法（以下、実施例２という）では、第１の期間の印加電圧ｈ_１が２．５Ｖ未満のときは、第２の期間の印加電圧ｈ_２を０Ｖとしている。また、第１の期間の印加電圧ｈ_１が２．５Ｖ以上且つ４．０Ｖ以下のときは、第２の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１に応じて１Ｖから４Ｖまで直線的に変化させる。更に、第１の期間の印加電圧ｈ_１が４Ｖを超えるときは、第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１と同じとしている。

図１４（ａ）は、実施例１による画面正面から見たときのＴ−Ｖ特性（実線）と斜め方向からのＴ−Ｖ特性（破線）とを示す図である。また、図１４（ｂ）は、実施例２による画面正面から見たときのＴ−Ｖ特性（実線）と斜め方向からのＴ−Ｖ特性（破線）とを示す図である。これらの図１４（ａ），（ｂ）において、第２の期間の印加電圧ｈ_２を常に第１の期間の印加電圧ｈ_１と同じとしたとき（Ｒｅｆ：従来例）のＴ−Ｖ特性を一点鎖線で示している。

図１４（ａ），（ｂ）から、第２の実施形態の駆動方法（実施例１及び実施例２）においても、印加電圧が低いときの正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が従来例に比べて小さく、第１の実施形態ほどではないものの、従来例に比べて白茶けが抑制されることがわかる。

また、図１４（ａ），（ｂ）の比較から、実施例２の駆動方法のほうが実施例１の駆動方法よりも白茶けを抑制する効果が大きいことがわかる。これは、実施例１の駆動方法では第２の期間の開始電圧が低く液晶が動作する電圧以下であったために、時分割によるＨＴ法の効果が半減したものと考えられる。実施例２の駆動方法では、第２の期間の開始電圧をある程度高い電圧としているため、時分割によるＨＴ法の効果が十分に発揮されたものと考えられる。

このように、第１の期間に対する第２の期間の電圧の変化のさせかたで白茶け改善の効果は大きく変わるが、本実施形態のようにある一定区間の第２の印加電圧を直線的に変化させた場合でも、従来に比べて白茶けを改善できることが確認できた。

（第３の実施形態）
第２の実施形態ではある一定区間の第２の印加電圧を直線的に変化させたときの白茶けを改善する効果について調べたが、第３の実施形態では、全範囲にわたって第２の印加電圧を直線的に変化させたときの白茶けを改善する効果について調べた。

図１５は横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に第２の期間の印加電圧ｈ_２をとって、第３の実施形態の液晶表示装置の駆動方法を示す図である。

ここでは、図１５に示すように、第２の期間の印加電圧を常に０Ｖとした場合を比較例としている。また、第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１の０．５倍とした場合を実施例３とし、第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧ｈ_１の０．７倍とした場合を実施例４として、これらの比較例、実施例３及び実施例４について、白茶けを抑制する効果を調べた。

図１６は、横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に透過率をとって、実施例３により液晶パネルを駆動したとき（ｈ_２＝０．５ｈ_１）の正面から見たときにＴ−Ｖ特性（実線）と斜め方向（上６０°）からみたときのＴ−Ｖ特性（破線）とを示す図である。また、図１７は、横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に透過率をとって、実施例４により液晶パネルを駆動したとき（ｈ_２＝０．７ｈ_１）の正面から見たときにＴ−Ｖ特性（実線）と斜め方向（上６０°）からみたときのＴ−Ｖ特性（破線）とを示す図である。更に、図１８は、横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に透過率をとって、比較例により液晶パネルを駆動したとき（ｈ_２＝０）の正面から見たときにＴ−Ｖ特性（実線）と斜め方向（上６０°）からみたときのＴ−Ｖ特性（破線）とを示す図である。なお、これらの図１６，図１７，図１８において、第１の期間の印加電圧ｈ_１と第２の期間の印加電圧ｈ_２とが同じとき（従来例：Ｒｅｆ）の正面から見たときのＴ−Ｖ特性と斜め方向から見たときのＴ−Ｖ特性を一点鎖線で示している。

図１６からわかるように、実施例３（ｈ_２＝０．５ｈ_１）では、印加電圧が低いときの正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が小さく、白茶けを防止することができることが確認された。

また、図１７からわかるように、実施例４（ｈ_２＝０．７ｈ_１）では、従来例に比して白茶けを抑制する効果があるものの、実施例３に比べてその効果は小さい。

一方、図１８に示すように、第２の期間の印加電圧ｈ_２を常に０Ｖとした比較例においては、白茶けを防止する効果が殆ど認められない。

本実施形態においては、第１の期間の印加電圧ｈ_１が高いときにも第２の期間の印加電圧ｈ_２を第１の期間の印加電圧よりも低くしているので、第１及び第２の実施形態に比べて白表示時の輝度が低下するが、第１及び第２の実施形態に比べて回路構成が簡単になるという利点がある。

以上説明したように、本発明においては、１フレーム期間を第１及び第２の期間に分割し、第１の期間の印加電圧に応じて第２の期間の印加電圧を制御するので、画面を斜めからみたときに白っぽくなる現象（白茶け）を抑制することができる。本発明は、応答速度が速い液晶パネルと組み合わせたときにより大きな効果を得ることができる。本願発明者等は、ＭＶＡ型液晶パネルを使用し、液晶の応答速度を早くするためにパネル温度を４５℃に加熱して、第１〜第３の実施形態で示した方法により駆動を行い、白茶けの改善効果を調べた。その結果、いずれの場合においても、室温で駆動した場合に比べて白茶けを改善する効果がより一層大きいことが確認された。高輝度用バックライトを使用した液晶表示装置の場合は一般的にパネルの温度が高くなる傾向があるため、高輝度用バックライトを使用した液晶表示装置に本発明の駆動方法を適用することにより、白茶けを低減する効果がより一層大きくなり、表示性能が優れた高輝度液晶表示装置が実現できる。

なお、第１〜第３の実施形態ではいずれも本発明をＭＶＡ型液晶表示装置に適用した場合について説明したが、白茶けはＭＶＡ型液晶表示装置だけでなく、ＶＡ（Vertical Alignment）型液晶表示装置及びＴＮ型液晶表示装置等でも発生する。本発明は、これらの液晶表示装置に適用することもできる。

また、第１〜第３の実施形態では本発明を透過型液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明を反射型液晶表示装置又は半透過型液晶表示装置に適用してもよい。

以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。

（付記１）液晶に印加する電圧を画素毎に制御して画像を表示する液晶表示装置の駆動方法において、１フレーム期間を第１及び第２の期間に分割し、前記第１及び第２の期間の印加電圧を個別に制御することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。

（付記２）前記第１の期間の印加電圧を画像信号に応じて決定し、前記第２の期間の印加電圧を第１の期間の印加電圧に応じて決定することを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記３）前記第１の期間の印加電圧の範囲を電圧が低いほうから第１、第２及び第３の範囲に分割し、前記第１の期間の印加電圧が前記第１の範囲のときには前記第２の期間の印加電圧を０Ｖとし、前記第１の期間の印加電圧が前記第３の範囲のときには前記第２の期間の印加電圧を前記第１の期間の印加電圧と同じとし、前記第１の期間の印加電圧が前記第２の範囲のときには前記第２の期間の印加電圧を前記第１の期間の印加電圧に応じて変化させることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記４）前記第２の印加電圧を、画面を正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が最も少なくなるように設定することを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記５）前記第１の期間と前記第２の期間との長さが同じことを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記６）前記第１の期間と前記第２の期間との長さが異なることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記７）前記第２の期間の印加電圧を、前記第１の印加電圧のｎ倍（但し、０＜ｎ＜１）とすることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記８）前記液晶の誘電率異方性が負であることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

（付記９）前記液晶表示装置が、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment ）型液晶表示装置、ＶＡ（Vertical Alignment）型液晶表示装置及びＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶表示装置のいずれかであることを特徴とする付記１に記載の液晶表示装置の駆動方法。

図１（ａ），（ｂ）はＭＶＡ型液晶表示装置の基本構造を示す模式断面図である。 図２はドメイン規制用構造物として電極にスリットを設けた液晶表示装置を示す模式断面図である。 図３は、従来のＭＶＡ型液晶表示装置の画面を正面から見たときのＴ−Ｖ特性と、斜め方向（上６０°方向）から見たときのＴ−Ｖ特性とをシミュレーションした結果を示す図である。 図４は、１画素内の２つの領域（第１の領域及び第２の領域）の正面から見たときのＴ−Ｖ特性と斜め方向から見たときのＴ−Ｖ特性とを示す図である 図５は、本発明の駆動方法を適用する液晶表示装置の画素部を示す平面図である。 図６は、本発明の駆動方法を適用する液晶表示装置の画素部を示す模式断面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の駆動回路を示すブロック図である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、画素電極に印加される電圧（データ信号）を示す模式図（その１）である。 図９（ａ）〜（ｃ）は、画素電極に印加される電圧（データ信号）を示す模式図（その２）である。 図１０は、第１の実施形態の液晶表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。 図１１は、第１の実施形態において、第１の期間の印加電圧ｈ_１と第２の期間の印加電圧ｈ_２との関係を決める予備実験を示す模式図である。 図１２は、第１の実施形態の駆動方法によるＴ−Ｖ特性を示す図である。 図１３（ａ）は第２の実施形態の実施例１による駆動方法を示す図であり、図１３（ｂ）は第２の実施形態の実施例２による駆動方法を示す図である。 図１４（ａ）は、第２の実施形態の実施例１による画面正面から見たときのＴ−Ｖ特性と斜め方向からのＴ−Ｖ特性とを示す図であり、図１４（ｂ）は、第２の実施形態の実施例２による画面正面から見たときのＴ−Ｖ特性と斜め方向からのＴ−Ｖ特性とを示す図である。 図１５は、第３の実施形態の液晶表示装置の駆動方法を示す図である。 図１６は、横軸に第１の期間の印加電圧ｈ_１をとり、縦軸に透過率をとって、第３の実施形態の実施例３により液晶パネルを駆動したときの正面から見たときにＴ−Ｖ特性と斜め方向（上６０°）からみたときのＴ−Ｖ特性を示す図である。 図１７は、第３の実施形態の実施例４により液晶パネルを駆動したときの正面から見たときにＴ−Ｖ特性と斜め方向（上６０°）からみたときのＴ−Ｖ特性を示す図である。 図１８は、第３の実施形態の比較例により液晶パネルを駆動したときの正面から見たときにＴ−Ｖ特性と斜め方向（上６０°）からみたときのＴ−Ｖ特性を示す図である。

符号の説明

１０，２０…基板、
１１，１１６…画素電極、
１１ａ，２２ａ，１１６ａ…スリット、
１２，２３，１２４…突起、
１３，２４，１１８，１２８…配向膜、
２２…対向電極、
３０，１３０…液晶層、
３０ａ…液晶分子、
４０，１４０…液晶パネル、
１００…コントローラ部、
１０１…基準電源回路部、
１０２…データドライバ、
１０３…ゲートドライバ、
１０４…表示部、
１１１…ゲートバスライン、
１１３…データバスライン、
１１５…ＴＦＴ、
１４１ａ，１４１ｂ…偏光板、
１４５ａ，１４５ｂ…受光素子。

Claims (5)

1. 液晶に印加する電圧を画素毎に制御して画像を表示する液晶表示装置の駆動方法において、
   １フレーム期間を第１及び第２の期間に分割し、
   前記第１及び第２の期間の印加電圧を個別に制御することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
2. 前記第１の期間の印加電圧を画像信号に応じて決定し、前記第２の期間の印加電圧を第１の期間の印加電圧に応じて決定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
3. 前記第１の期間の印加電圧の範囲を電圧が低いほうから第１、第２及び第３の範囲に分割し、
   前記第１の期間の印加電圧が前記第１の範囲のときには前記第２の期間の印加電圧を０Ｖとし、
   前記第１の期間の印加電圧が前記第３の範囲のときには前記第２の期間の印加電圧を前記第１の期間の印加電圧と同じとし、
   前記第１の期間の印加電圧が前記第２の範囲のときには前記第２の期間の印加電圧を前記第１の期間の印加電圧に応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
4. 前記第２の印加電圧を、画面を正面から見たときの透過率と斜め方向から見たときの透過率との差が最も少なくなるように設定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
5. 前記液晶表示装置が、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment ）型液晶表示装置、ＶＡ（Vertical Alignment）型液晶表示装置及びＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶表示装置のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
   

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