JP3096877B2 - 液晶素子の駆動法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機，コンピ
ュータの端末器，ビデオカメラのビューファイダー等の
表示装置、或いは、液晶プリンター，投影装置等の光バ
ルブに用いられる液晶素子の駆動法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶素子における光透過率の制御方法、
特に階調表示等にみられるアナログ的な透過率制御に
は、画素全体の透過率を制御するものと、画素内の光透
過領域と非透過領域との面積比を制御するものと、が代
表的に挙げられる。

【０００３】画素全体の透過率を制御する方法は、周知
の薄膜トランジスタを画素スイッチとして用いたアクテ
ィブマトリクス型の表示用の液晶素子に採用されてい
る。

【０００４】一方、画素内の光透過領域と非透過領域と
の面積比を制御する方法は、発明者金子ら（Ｋａｎｅｋ
ｏ ｅｔ ａｌ）に付与された「ＦＥＲＲＯＥＬＥＣＴ
ＲＩＣ ＬＩＱＵＩＤ ＣＲＹＳＴＡＬ ＯＰＴＩＣＡ
Ｌ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＲＥＧＩＯＮＳ ＷＩＴＨＩ
Ｎ ＰＩＸＥＬＳ ＴＯ ＩＮＩＴＩＡＴＥ ＮＵＣＬＥＡＴＩＯＮ ＡＮＤ Ｉ
ＮＶＥＲＳＩＯＮ」というタイトルのＵ．Ｓ． Ｐａｔ
ｅｎｔ Ｎｕｍｂｅｒ：４，７９６，９８０の明細書に
詳しく開示されている。

【０００５】そして、上記制御方法の採用される液晶素
子に用いられる液晶材料としては、ツイステッドネマチ
ック液晶（ＴＮ液晶）や強誘電性液晶（ＦＬＣ）が挙げ
られる。

【０００６】このうちＦＬＣを用いた表示装置に関して
は特開昭６１−９４０２３号公報などに示されている様
に、１〜３μｍ程度のセルギャップを保って２枚の内面
に透明電極を形成し且つその表面に配向処理を施したガ
ラス基板を向かい合わせて構成した液晶セルに、強誘電
性液晶を注入したものが知られている。

【０００７】強誘電性液晶を用いた上記表示素子の特徴
は強誘電性液晶が自発分極を持つことにより、外部電界
と自発分極の結合力をスイッチングに使えることと強誘
電性液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と１対１
に対応しているため外部電界の極性によってスイッチン
グできることである。

【０００８】強誘電性液晶は一般にカイラルスメクティ
ック液晶（ＳｍＣ^* ，ＳｍＨ^* ）を用いるので、バルク
状態では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが上述の１
〜３μｍ程度のセルギャップのセルに入れることによっ
て液晶分子長軸のねじれを解消することができる（Ｐ２
１３〜Ｐ２３４ Ｎ．Ａ．ＣＬＡＲＫ ｅｔ ａｌ，Ｍ
ＣＬＣ，１９８３，Ｖｏｌ ９４．）。

【０００９】強誘電性液晶セルの構成は図１に示すよう
な単純マトリクス基板を用いていた。

【００１０】図１において１１１は一対のガラスからな
る基板であり、その一表面側にはそれぞれ、ＩＴＯから
なるストライプ電極１１２、ＳｉＯ₂からなる絶縁膜１
１３、ポリイミドからなる配向膜１１４が設けられてい
る。そして、セルは該一対の基板１１１間に液晶１１６
を介在させて端部をシーリング部材１１５で封止されて
いる。図１の（ａ）はセルの断面を、図１の（ｂ）はス
トライプ電極の形状を示している。

【００１１】強誘電性液晶は２つの安定状態を光透過及
び遮断状態にして主として２値（白・黒）の表示素子用
に主として利用されているが、多値即ち中間調表示も可
能である。中間調表示法の一つは前述した画素内の透過
領域の面積比を制御することにより中間的な光透過状態
を作るものである。以下、この方法（面積変調法）につ
いて詳しく説明する。

【００１２】図２は強誘電性液晶素子のスイッチングパ
ルス振幅と透過率の関係を模式的に示した図で、初め完
全な光遮断（黒）状態にあったセル（素子）に一方極性
の単発パルスを印加した後の透過光量Ｉを単発パルスの
振幅Ｖの係数としてプロットしたグラフである。パルス
振幅が閾値Ｖ_th以下（Ｖ＜Ｖ_th）のときは透過光量は変
化せず、パルス印加後の透過状態は図３（ｂ）に示すよ
うに印加前の状態を示す同図（ａ）と変わらない。パル
ス振幅が閾値を越えると（Ｖ_th＜Ｖ＜Ｖ_sat）画素内の
一部分が他方の安定状態即ち同図（ｃ）に示す光透過状
態に遷移し全体として中間的な透過光量を示す。更にパ
ルス振幅が大きくなり、飽和値Ｖ_sat以上（Ｖ_sat＜Ｖ）
になると同図（ｄ）に示すように画素全部が光透過状態
になるので光量は一定値に達する。

【００１３】即ち、面積変調法は電圧をパルス振幅Ｖが
Ｖ_th＜Ｖ＜Ｖ_satとなるように制御して中間調を表示す
るものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、面積変調法
には次に述べるような解決すべき技術課題がある。それ
は、図２の電圧と透過光量の関係がセル厚（一対の基板
の間隔）と温度に依存するために、つまり表示パネル内
にセル厚分布や温度分布が有ると、同じ電圧振幅の印加
パルスに対して異なった階調レベルが表示されてしまう
という点である。図４は、このことを説明するための図
で、図２と同じく電圧振幅Ｖと透過光量Ｉの関係を示し
たグラフであるが、異なった温度での関係、即ち高温で
の関係を表わす曲線Ｈと低温での関係を表わす曲線Ｌの
２本の曲線を示してある。表示サイズの大きいディスプ
レイ（表示装置）では同一パネル（表示部）内に温度分
布が生じることは珍しくなく、従って、ある電圧Ｖ_apで
中間調を表示させようとしても同図に示すようにＩ₁か
らＩ₂までの範囲にわたって中間調レベルがばらついて
しまい、均一な表示を行い難い。そして一般に、強誘電
性液晶の場合、そのスイッチング電圧は低温で高くて高
温で低く、このスイッチング電圧の差は液晶の粘性の温
度変化に依存するので、従来のＴＮ型液晶素子に比べて
桁違いに大きいのが普通である。従って、温度分布によ
る階調レベルの変動はＴＮ液晶よりはるかに大きく、こ
のことが強誘電性液晶素子の階調表示を実現困難にして
いる最大の要因となっている。

【００１５】また、これらの影響は、セル厚のばらつき
や、温度のばらつきが生じ易くなる大面積化されたセル
になる程大きくなるので、ＦＬＣを用いた大面積セルに
おけるアナログ階調は非常に難しいものと考えられてい
た。

【００１６】又、図４の破線で囲まれた部分ＣＣ１のよ
うに直線性の悪い部分（非リニアな部分）があると、温
度やセル厚のバラツキの補償が正確でないことがあっ
た。

【００１７】本発明は上述した技術的課題に鑑みなされ
たものであり、液晶素子の温度分布、セル厚分布等によ
る閾値変動が生じてもその影響を受け難い液晶素子の駆
動法を提供することを主たる目的とする。

【００１８】本発明の別の目的は、透過率・印加電圧特
性に非直線性が存在しても、再現性のよい中間調表示が
行なえる液晶素子の駆動法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
すべく成された本発明は、第１及び第２の安定状態を呈
する液晶を有する画素を備え、少なくとも３つの交互に
極性を反転させた信号を印加して目的の透過率を得る液
晶素子の駆動法であって、所定の透過率（Ｔｍ）より低
い透過率（Ｔｓ）を得る場合には、前記第１の安定状態
にリセットするリセット信号を印加した後に、前記第２
の安定状態に反転させる書き込み信号と、書き換えを行
う書き換え信号と、を順次印加し、前記所定の透過率
（Ｔｍ）より高い透過率（Ｔｌ）を得る場合には、前記
第２の安定状態にリセットするリセット信号を印加した
後に、前記第１の安定状態に反転させる書き込み信号
と、書き換えを行う書き換え信号と、を順次印加するこ
とを特徴とする液晶素子の駆動法であり、また、第１及
び第２の安定状態を呈する液晶を有する画素を備えた液
晶素子の駆動法において、所定の透過率（Ｔｍ）より低
い透過率（Ｔｓ）を得る場合には、第１の極性をもち前
記第１の安定状態にリセットする第１の信号と、第２の
極性をもち前記第２の安定状態に反転させる第２の信号
と、第１の極性をもち前記第１の安定状態に反転させる
第３の信号と、第２の極性をもち前記画素の液晶を反転
させない第４の信号と、を順次印加し、前記所定の透過
率（Ｔｍ）より高い透過率（Ｔｌ）を得る場合には、第
１の極性をもち前記第１の安定状態にリセットする第１
の信号と、第２の極性をもち第２の安定状態にリセット
する第２の信号と、第１の極性をもち前記第１の安定状
態に反転させる第３の信号と、第２の極性をもち前記第
２の安定状態に反転させる第４の信号と、を順次印加す
ることを特徴とする液晶素子の駆動法である。

【００２０】本発明においては、まず中間的透過率を得
る場合に、所定の中間的透過率（Ｔｍ）より大きな透過
率（Ｔｌ）を得る場合には一方の安定状態に画素をリセ
ットした後、書き込み及び書き換え（補償）を行い所望
の透過率（Ｔｌ）（Ｔｍ＜Ｔｌ＜１００）を得る。一方
で、Ｔｍより小さな透過率（Ｔｓ）を得る場合には他方
の安定状態に画素をリセットした後、書き込み及び書き
換え（補償）を行ない所望の透過率（Ｔｓ）（０＜Ｔｓ
＜Ｔｍ）を得る。つまり、得ようとする中間的透過率が
所定の値（Ｔｍ）より大きいか、小さいかによって２つ
のリセット状態のうち一方を選択する点に最大の特徴が
ある。

【００２１】因みに、Ｔｍを得ようとする場合にはいず
れのリセット状態を選択してもよい。

【００２２】以下、理解し易いように一画素内がある一
方向に連続した閾値分布をもつ液晶素子を例に挙げて説
明する。

【００２３】図５及び図６は本発明の基本的な技術思想
を説明する為の、印加電圧・透過率特性（ＶＴ特性）の
グラフ及び画素の反転の様子を示す模式図である。図６
では図の左から右に向かって閾値が徐々に高くなる構造
の画素となっている。

【００２４】図５に示すようにこのＶＴ特性は透過率Ｐ
％以下とＱ％以上の領域では直線でない。

【００２５】又、温度が変動すると反転閾値の温度依存
性によってＶＴ特性はａからｂに移行する。そこで、透
過率の変動分を見込んでリセット状態から所望の透過率
を得る為に、少なくとも２つの信号を印加する。

【００２６】図６の（Ａ−０）に示すように信号Ｐ₁で
一方の安定状態としての黒状態にリセットした後、所望
の透過率に加えて余分の透過率を加味した信号Ｐ₂によ
って他方の安定状態としての白状態に書込む。しかしな
がらその白状態は最終的に書込むべき白状態より余分な
白状態の領域をもつ為、その余剰分を書き換え（補償）
用の信号Ｐ₃によって黒状態に変化させる。このように
少なくとも２つの信号により、所望の書込みを行えば、
例え温度変化等により閾値が変動しても透過率に影響を
及ぼすことがない。このことを図６の（Ｂ−０）をもっ
て説明する。（Ｂ−０）は図５のＶＴ特性ｂにシフトし
た場合の書込みの様子を示す。つまり信号Ｐ₂でシフト
分余分に書き込まれた白状態も、次の信号Ｐ₃でシフト
分余分に黒状態に書き換えられる為、最終的には（Ａ−
０）と同じ透過率が得られるのである。

【００２７】つまり、液晶素子のＶＴ特性が０〜１００
％まで、近似的にリニアに変化するのであれば上述した
２回の書き込み方式で対応できるのである。

【００２８】しかしながら、Ｏ〜Ｐ％及びＱ〜１００％
の領域ではリニアでない為に、リニアな領域における透
過率の中間値（Ｔｍ）以上の透過率（Ｔｌ）を得る場合
に補償が正確に行われない。

【００２９】例えば、本来は信号Ｐ₂によりまず全白状
態に書き込みたいのであるが、（Ａ−００）に示すよう
に、実際にはＱ〜１００％の非リニア領域の存在により
白状態にならない部分ＧＳが生じる。

【００３０】従って、次の信号Ｐ₃で黒状態への一部書
き換え（補償）を行ってもＧＳ部分が残ってしまい、透
過率が本来得ようとするものより小さくなってしまう。

【００３１】そこで本発明では（Ａ−０１）に示すよう
に信号Ｐ₂で黒状態へのリセットではなく白状態にリセ
ットし、黒状態に信号Ｐ₃で書き込み、信号Ｐ₄で一部を
白状態に書き換える（補償する）ことを行う。このよう
にすればいずれの信号（Ｐ₂〜Ｐ₄）においても非リニア
な領域の透過率に書き込んだり、書き換える必要がなく
なり正確な中間的透過率を得ることができる。

【００３２】ここではＴｍ＝５０％としたが、これは上
述した通り、リニアな領域における透過率の中間値であ
ればよく。例えばリニアな領域が２０％〜１００％であ
ればＴｍは６０％となり、リニアな領域が０％〜８０％
であればＴｍは４０％となる。

【００３３】本発明に用いられる液晶素子の一画素の構
造としては、ＶＴ特性がリニアな領域をもつものであれ
ばよいが、好ましくはリニアな領域の最大透過率と最小
透過率との差が５０％以上であることが望ましい。

【００３４】その一例としては図７に示すようなセル厚
に勾配をもったものが好ましいが、印加される電界に勾
配をもたせたり、前述したＵＳＰ４，７９６，９８０に
示されているような配向制御力を調整することにより、
リニアなＶＴ特性をもたせたものであってもよい。

【００３５】図７においては、４１はガラスからなる一
対の基板、４２は透明電極、４３は液晶であり、ＵＶ硬
化樹脂４４によって液晶４３の層の厚みが変化してい
る。

【００３６】本発明の液晶素子を表示装置として用いる
場合には、図８に示すように走査電極２０１と情報電極
２０２とでその交点に画素２２２を形成し、液晶表示部
１０１を構成することが望ましい。

【００３７】図９は、液晶表示部１０１の部分的な断面
図である。同図において３０１はアナライザ、３０９は
ポラライザでありこれらはそれぞれクロスニコルで配置
されている。３０２と３０８はガラス基板、３０３と３
０７は絶縁膜、３０４と３０６は配向膜、３０５は強誘
電性液晶、３１０はシール部材である。

【００３８】図１０は、本発明に用いられる液晶表示装
置の制御システムの一例を示す。この液晶表示装置は、
図８に詳細を示す走査電極２０１と情報電極２０２とで
構成したマトリクス電極を有する液晶表示部１０１、走
査信号を走査電極２０１を介して液晶に印加する走査信
号印加回路１０２、情報信号を情報電極２０２を介して
液晶に印加する情報信号印加回路１０３、走査信号制御
回路１０４、情報信号制御回路１０６、駆動制御回路１
０５を備える。走査電極２０１と情報電極２０２との間
には、強誘電性液晶が配置されている。１０７Ｈグラフ
ィックコントローラであり、ここから送出されるデータ
は駆動制御回路１０５を通して走査信号制御回路１０４
と情報信号制御回路１０６に入力され、それぞれアドレ
スデータと表示データに変換される。そして、アドレス
データに従って走査信号印加回路１０２が走査信号を発
生し、液晶表示部１０１の走査電極２０１に印加する。
また表示データに従って情報信号印加回路１０３が情報
信号を発生し液晶表示部１０１の情報電極２０２に印加
する。

【００３９】本発明に用いられる液晶としては、２つの
安定状態をとり得るものが用いられる。

【００４０】具体的には強誘電性液晶が好適である。な
かでもフェニルベンゾエート系液晶を主成分とする多成
分液晶が好適である。そして、このような液晶を図７や
図９に示す基板間に等方相で注入した後、降温させてス
メクチックｃ相とした後、電圧を印加して良好な配向状
態としたものが好適に用いられる。

【００４１】上述したマトリクス電極による二次元に画
素配置された液晶素子を用いる場合には、走査電極に印
加する信号と情報電極に印加する信号との組み合わせに
よって、所望の透過率を得るものである為、同一の走査
電極ないしは情報電極を共有する為の画素透過率を考慮
しなければならない。

【００４２】よって、上述したリセットの切り換えを行
っても、クロストークによる他の画素への悪影響のない
駆動方法について具体例を挙げて説明する。

【００４３】以下の説明においては、便宜上第１の安定
状態を黒状態（黒表示）、第２の安定状態を白状態（白
表示）として扱うが、その逆であっても全く同じ作用・
効果を奏することは、容易に理解されるであろう。

【００４４】

【実施例】（実施例１） 本発明の実施例１は、対向配置した一対の電極基板間に
強誘電性液晶を挟持してなる表示部が複数の画素を有す
る液晶表示装置において、印加するパルスの極性を順次
反転させながら少なくとも４回のパルス（信号）の印加
で目的の透過率を得る階調表示方法であって、第１の安
定状態にリセットするパルス、書き込みパルス、補償パ
ルス（書き換えパルス）、表示に関与しないパルスを順
次印加する第１の階調表示と、第１の安定状態にリセッ
トするパルス、第２の安定状態にリセットするパルス、
書き込みパルス、補償パルス（書き換えパルス）を順次
印加する第２の階調表示を、階調情報に応じて画素毎に
切替えて行なうことを特徴とする液晶表示装置の駆動法
である。

【００４５】本実施例においては、上記４回のパルスの
印加のうち、２〜４回目のパルスを非連続で印加するこ
とが好ましく、さらに、その間隔を１００μｓ以上とす
ることが最適である。

【００４６】本実施例においては、先ず第１階調表示方
式は黒にリセットした状態から閾値の一番高い画素を基
準として目的の階調表示に対応する信号を印加し、次に
閾値特性がずれて閾値の低い画素の階調表示を補償する
信号を印加し、表示ムラを較正するものである。一方、
第２の階調表示方式は上記黒リセット及びそれに続く白
リセットを行い、その後閾値の高い画素を基準に書込
み、そして補償を行う。従って４回の信号印加が必要と
なり、上記第１の階調表示の場合には４回目に表示には
影響しない値の小さい信号を印加する。

【００４７】第１及び第２のいずれの階調表示方式を選
択するかは、目的とする画素の階調表示により、第１の
安定状態を５０〜１００％有する表示を行う場合には第
１の階調表示方式を、第２の安定状態を５０〜１００％
有する場合には第２の階調表示方式を選択するのが好ま
しい。また両方が５０％ずつの場合にはいずれの表示方
法を選択してもかまわない。

【００４８】上記構成を採ることにより、閾値特性のバ
ラツキを補償した階調の表示を実現することができる。

【００４９】図１１中のａ，ｂのように透過率がＰ〜Ｑ
％までの間がほぼ直線近似できる電圧−透過率特性を持
ち、閾値特性の異なる画素Ａ，Ｂを一例に説明する。図
１１中Ｘ₀は画素Ａの閾値電圧である。Ｘ_P，Ｘ_P+β，Ｘ
_Qは画素ＡにＰ％，Ｐ＋β％，Ｑ％の書込みをする電圧
である。Ｘ₁₀₀は画素Ａの飽和電圧である。透過率は画
素が完全に黒の時を０％、完全に白の時を１００％とし
た。

【００５０】ここで表示したい透過率α％が０≦α≦５
０の時β＝αとし図１２の（１）の波形、５０≦α≦１
００の時β＝１００−αとし図１２の（２）の波形を印
加する。

【００５１】先ず０≦α≦５０％の場合について説明す
る。

【００５２】閾値特性が図１１中のａで示される画素Ａ
に図１２の（１）の波形を印加する。Ｐ₁〜Ｐ₄の電圧値
の絶対値をＶ₁〜Ｖ₄とする。図１３の（Ａ−１）に示す
通り、信号Ｐ₁〜Ｐ₄を印加するにつれＰ₁パルスで黒リ
セット、Ｐ₂，Ｐ₃パルスで書込み・書き換えが行われ、
Ｐ₄パルス印加後もα％の階調表示を保つ。また閾値特
性が図１１のｂで示される画素Ｂに図１２の（１）の波
形を印加すると図１３の（Ｂ−１）に示す通り図１３の
（Ａ−１）と比べるとβ％の白ドメイン領域が平行移動
しただけであり、画素Ａと同じα％の階調を表示する。
よって、この場合画素Ａ，Ｂ両者の透過率は等しいもの
となる。

【００５３】次に５０≦α≦１００％の場合について説
明する。

【００５４】画素Ａに図１２の（２）の波形を印加する
と、図１３の（Ａ−２）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを
印加するにつれＰ₂パルスで白リセット、Ｐ₃，Ｐ₄パル
スで書込み・書き換えが行われ、β％の黒ドメインが残
るのでα％の透過率となる。同様に画素Ｂに図１２の
（２）の波形を印加すると図１３の（Ｂ−２）に示す通
り図１３の（Ａ−２）と比べるとβ％の黒ドメイン領域
が平行移動しただけであり画素Ａと同じα％の階調を表
示する。

【００５５】次に図８に示したようなマトリクス電極で
図１２（１），（２）の合成波形を加える場合について
述べる。

【００５６】Ｐ₁パルスは走査線上の全画素を黒リセッ
トするパルスなので Ｖ₁≧Ｘ_１００ Ｐ₂パルスは画素ＡをＰ＋β％書込む又は白リセットす
るパルスなので０≦β≦５０より Ｘ_P≦Ｖ₂≦Ｘ_P+50又はＶ₂≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₃パルスは画素ＡをＰ％書込む又はＰ＋β％書込むパ
ルスなので Ｖ₃＝Ｘ_P又はＸ_P≦Ｖ₃≦Ｘ_P+50 Ｐ₄パルスは画素Ａに書込まない又はＰ％書込むパルス
なのでＸ_Shift≦Ｘ_Q−Ｘ_P+50より Ｖ₄≦Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）又はＸ₄＝Ｘ_P を満たす必要がある。

【００５７】図１４はこれを満たす走査選択信号と情報
信号の一例であり 同図中Ｖ_1com＝１．３Ｘ₁₀₀ Ｖ_2com＝１／２（Ｘ₁₀₀＋Ｘ_Ｐ） Ｖ_3com＝１／２（Ｘ_P+50＋Ｘ_P） Ｖ_4com＝１／２［Ｘ_P＋｛Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］ −１／２（Ｘ₁₀₀−Ｘ_P）≦Ｖ_2seg≦１／２（Ｘ₁₀₀−Ｘ_P） −１／２（Ｘ_P+50−Ｘ_P）≦Ｖ_3seg≦１／２（Ｘ_P+50−Ｘ_P） −１／２［Ｘ_P−｛Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］≦Ｖ_4seg ≦１／２［Ｘ_P−｛Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］ である。

【００５８】更に走査非選択時に画素Ｂの透過率を保持
するためには Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_2seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_3seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_4seg を満たす必要がある。

【００５９】図１５は図１４に示す信号波形をもとにし
た図１０の装置による駆動波形を示す。同図中Ｓ₁〜Ｓ₃
は走査信号波形、Ｉ₁は情報信号波形である。同図から
明らかなように１画素の表示に必要な時間１Ｈは１つの
書込みパルス幅の６倍、即ち６Δｔとなる。

【００６０】図１６は１つの画素に連続して書込みを行
わない場合の駆動波形を示す。図１４，１５，１６にお
いて ΔＴ＝５０μｓ Ｖ_1com＝２４．０Ｖ Ｖ_2com＝１５．２Ｖ Ｖ_3com＝１３．５Ｖ Ｖ_4com＝１０．３Ｖ ｜Ｖ_2seg｜≦３．５Ｖ ｜Ｖ_3seg｜≦１．７Ｖ ｜Ｖ_4seg｜≦２．０Ｖ とすることで約４℃の温度変化が起きた場合でも安定に
階調が表示できる。

【００６１】以上のように本補償方式は次の条件で最も
効果的に階調表示を補償する。

【００６２】閾値特性が直線近似できる部分を持つこ
と。特に直線部分の割合が大きいほど完全に補償できる
範囲が広がる。

【００６３】閾値特性が変化し或いは表示部内にバラ
ツキがあっても座標軸上を平行移動すると一致するこ
と。この場合の座標軸はリニアスケールでもログスケー
ルでもよい。

【００６４】図１１においてＰ₂又はＰ₃パルスで書込
む時に、透過率Ｑ≧Ｐ＋β且つ画素Ａと画素Ｂの閾値の
変動幅Ｘ_ShiftがＸ_Q−Ｘ_P+β≧Ｘ_Shiftを満たすこと。
但し０≦β≦５０である。

【００６５】Ｘ₁₀₀以下のパルスに対し透過率が加減
計算できること。例えば０％の画素に６０％の白パルス
を印加したあと３０％の黒パルスを印加すると透過率は
６０−３０＝３０％という計算でほぼ近似できること。

【００６６】（実施例２）本実施例は、ＶＴ特性の温度
等によるシフトが大きい場合に特に有効である。

【００６７】例えば、図１７において、前述した実施例
１ではＶＴ特性がａからｃ程度の範囲でシフトする素子
においては充分な効果を奏するが、ａからｈにわたるよ
うな広い範囲でシフトする素子においては充分なものと
はいえないものであった。

【００６８】この点を改善したものが本実施例である。

【００６９】本発明の実施例２は、対向配置した一対の
電極基板間に強誘電性液晶を挟持してなる表示部が複数
の画素を有する液晶表示装置において、印加する信号の
極性を順次反転させながら複数回の書込みで目的の透過
率を得る階調表示方法であって、第１の安定状態にリセ
ットする信号、書き込み信号、複数の補償信号（書き換
え信号）、表示に関与しない信号を順次印加する第１の
階調表示と、第１の安定状態にリセットする信号、第２
の安定状態にリセットする信号、書き込み信号、複数の
補償信号（書き換え信号）を順次印加する第２の階調表
示を、階調情報に応じて画素毎に切替えて行なうことを
特徴とする液晶表示装置の駆動法である。

【００７０】第１及び第２の階調表示のいずれを選択す
るかは、目的の階調表示により、１画素内に第１の安定
状態を５０〜１００％有する場合に第１の階調表示を、
第２の安定状態を５０〜１００％有する場合に第２の階
調表示を選択することが望ましい。また両方が５０％ず
つの場合にはいずれを選択してもかまわない。

【００７１】本実施例において、好ましくは上記補償パ
ルスの印加回数は３回以上であり、また、２回目以降の
書込みパルスの印加タイミングを連続させず、且つその
間隔を１００μｓ以上にすることが望ましい。

【００７２】本実施例においては、先ず黒にリセットし
た状態から閾値の一番高い画素を基準として目的の階調
表示に対応するパルスを印加し、次に閾値特性がずれて
閾値の低い画素の階調表示を補償するパルスを複数回印
加し、表示ムラを較正するものである。この場合、１画
素中の黒部分は５０％以上１００％未満である。一方、
白を５０％以上１００％未満表示する場合は上記黒リセ
ットに続いて白リセットを行い、同様にして閾値の高い
画素を基準に書込み、補償する。従って上記黒を５０％
以上１００％未満表示する場合には最終パルスは表示に
は影響しない値の小さいパルスを印加する。

【００７３】上記構成を採ることにより、閾値特性のバ
ラツキを補償した階調表示を実現することができる。図
１７中のａ〜ｈのように透過率がＰ〜Ｑ％までの間がほ
ぼ直線で近似できる電圧−透過率特性を持ち、閾値特性
の異なる画素Ａ〜Ｈがある。同図中Ｘ₀は画素Ａの閾値
電圧である。Ｘ_P，Ｘ_P+β，Ｘ_P+Qは画素Ａをそれぞれ
Ｐ，Ｐ＋β，Ｑ％書込む電圧である。Ｘ₁₀₀は画素Ａの
透過率の増加に対する飽和電圧である。

【００７４】Ｘ'₀，Ｘ'_P，Ｘ'_P+β，Ｘ'_Qは Ｘ₀−Ｘ'₀＝Ｘ_P−Ｘ'_P＝Ｘ_P+β−Ｘ'_P+β＝Ｘ_Q−Ｘ₀ Ｘ'_Q＝Ｘ₀ なる条件を満足する電圧である。

【００７５】透過率は画素が完全に黒の時を０％、完全
に白の時を１００％とした。

【００７６】この様な閾値特性をもつ画素に階調信号に
応じ図１８の（１），（２）の波形を印加する。

【００７７】即ち、表示したい透過率α％が０≦α≦５
０の時、β＝αとし図１８の（１）の波形、５０≦α≦
１００の時、β＝１００−αとし図１８の（２）の波形
を印加する。

【００７８】先ず図１８の（１）の波形を印加する場合
について説明する。

【００７９】閾値特性が図１７のａで示される画素Ａに
図１８の（１）の波形を印加する信号Ｐ₁〜Ｐ₆の電圧値
をＶ₁〜Ｖ₆とする。図１９の（Ａ−１）に示す通りＰ₁
〜Ｐ₆のパルスを印加すると、Ｐ₁パルスで黒リセット、
Ｐ2，Ｐ3パルスで書込み・書き換えが行なわれ、Ｐ₄〜
Ｐ₆パルス印加後も透過率β％（＝α％）の階調表示を
保つ。閾値特性が図１７のｂ，ｃで示される画素Ｂ，Ｃ
に図１８の（１）の波形を印加すると図１９の（Ｂ−
１），（Ｃ−１）に示す通り図（Ａ−１）に比べβ％の
白ドメイン領域が平行移動しただけであり、画素Ａと同
じβ％（＝α％）の階調を表示する。また閾値特性が図
１７のｆ，ｇ，ｈで示される画素Ｆ，Ｇ，Ｈに図１８の
（１）の波形を印加する図１９の（Ｆ−１），（Ｇ−
１），（Ｈ−１）に示す通り、Ｐ₁〜Ｐ₆のパルスを印加
すると、Ｐ₁パルスで黒リセット、Ｐ₂パルスで事実上白
リセット、Ｐ₃パルスで事実上黒リセットされ、Ｐ₄，Ｐ
₅パルスで書込み・書き換えが行なわれ、Ｐ₆パルス印加
後も透過率を保つ。この時の透過率は画素Ａ，Ｂ，Ｃに
おけるＰ₁〜Ｐ₃パルスと画素Ｆ，Ｇ，ＨにおけるＰ₃〜
Ｐ₅パルスが透過率変化に対して同等であることからβ
％（＝α％）であることがわかる。

【００８０】即ち閾値の低い画素においては高い画素で
の書き込みパルスで黒又は白リセットされ、実際上の書
込みは続く補償パルスにより行なわれる。

【００８１】さて、閾値特性が図１７のｄで示される画
素Ｄに図１８の（１）の波形を印加すると図１９の（Ｄ
−１）に示す通りＰ₁〜Ｐ₆のパルスを印加するにつれＰ
₁パルスで黒リセット、Ｐ₂〜Ｐ₄パルスで書込み・書き
換えが行われ、Ｐ₅，Ｐ₆パルス印加後も透過率を保つ。
この時の透過率は閾値特性ｄの透過率０〜Ｐ％の部分と
Ｑ〜１００％の部分の形状によって決定されるが、Ｐ₂
パルス印加直後よりＰ₃パルス印加直後の透過率の方が
β％に近づいており、Ｐ₃パルス印加直後よりＰ₄パルス
印加後の透過率の方がβ％に更に近づいている。

【００８２】また、閾値特性が図１７のｅで示される画
素Ｅに図１８の（１）の波形を印加すると図１９の（Ｅ
−１）に示す通りＰ₁〜Ｐ₆のパルスを印加するとＰ₁パ
ルスで黒リセット、Ｐ₂パルスで事実上白リセットとな
り、Ｐ₃〜Ｐ₅パルスで書込み・書き換えが行われＰ₆パ
ルス印加後も透過率を保つ。この時の透過率は閾値特性
ｅの透過率０〜Ｐ％の部分とＱ〜１００％の部分の形状
によって決定されるがＰ₃パルス印加直後よりＰ₄パルス
印加直後の透過率の方がβ％に近づいており、Ｐ₄パル
ス印加直後よりＰ₅パルス印加後の透過率の方がβ％に
更に近づいている。

【００８３】続いて図１８の（２）の波形を印加する場
合について説明する。

【００８４】閾値特性が図１７のａで示される画素Ａに
図１８の（２）の波形を印加する。図２０の（Ａ−２）
に示す通りＰ₁〜Ｐ₆のパルスを印加すると、Ｐ₁パルス
で黒リセット、Ｐ₂パルスで白リセット、Ｐ₃，Ｐ₄パル
スで書込み・書き換えが行なわれ、Ｐ₅，Ｐ₆パルス印加
後も透過率１００−β％（＝α％）の階調表示を保つ。
同様に閾値特性が図１７のｂ，ｃで示される画素Ｂ，Ｃ
に図１８の（２）の波形を印加すると図２０の（Ｂ−
２），（Ｃ−２）に示す通り図（Ａ−２）に比べβ％の
黒ドメイン領域が平行移動しただけであり、画素Ａと同
じ１００−β％（＝α％）の階調を表示する。また閾値
特性が図１７のｆ，ｇ，ｈで示される画素Ｆ，Ｇ，Ｈに
図１８の（２）の波形を印加する。図２０の（Ｆ−
２），（Ｇ−２），（Ｈ−２）に示す通り、Ｐ₁〜Ｐ₆の
パルスを印加すると、Ｐ₁パルスで黒リセット、Ｐ₂パル
スで白リセット、Ｐ₃パルスで黒リセット、Ｐ₄パルスで
白リセットされ、Ｐ₅，Ｐ₆パルスで書込み・書き換えが
行なわれる。この時の透過率は画素Ａ，Ｂ，Ｃにおける
Ｐ₂〜Ｐ₄パルスと画素Ｆ，Ｇ，ＨにおけるＰ₄〜Ｐ₆パル
スが透過率変化に対して同等であることから１００−β
％（＝α％）であることがわかる。

【００８５】さて、閾値特性が図１７のｄで示される画
素Ｄに図１８の（２）の波形を印加すると図２０の（Ｄ
−２）に示す通りＰ₁〜Ｐ₆のパルスを印加するにつれＰ
₂パルスで白リセット、Ｐ₃〜Ｐ₅パルスで書込み・書き
換えが行われ、Ｐ₆パルス印加後も透過率を保つ。この
時の透過率は閾値特性ｄの透過率０〜Ｐ％の部分とＱ〜
１００％の部分の形状によって決定されるが、Ｐ₃パル
ス印加直後よりＰ₄パルス印加直後の透過率の方が１０
０−β％に近づいており、Ｐ₄パルス印加直後よりＰ₅パ
ルス印加後の透過率の方が１００−β％に更に近づいて
いる。

【００８６】また、閾値特性が図１７のｅで示される画
素Ｅに図１８の（２）の波形を印加すると図２０の（Ｅ
−２）に示す通りＰ₁〜Ｐ₆のパルスを印加するとＰ₃パ
ルスで黒リセット、Ｐ₄〜Ｐ₆パルスで書込み・書き換え
が行われる。この時の透過率は閾値特性ｅの透過率０〜
Ｐ％の部分とＱ〜１００％の部分の形状によって決定さ
れるがＰ₄パルス印加直後よりＰ₅パルス印加直後の透過
率の方が１００−β％に近づいており、Ｐ₅パルス印加
直後よりＰ₆パルス印加後の透過率の方が１００−β％
に更に近づいている。

【００８７】以上述べてきた閾値特性と印加パルスと階
調情報の関係を表１に示す。

【００８８】

【表１】

【００８９】尚、リセットパルス、書込みパルス、閾値
以下のパルスとは各画素における事実上の作用から分類
したものである。従って、本実施例においては０〜５０
％ではＰ₁がリセットパルス、Ｐ₂が階調表示パルス（書
き込みパルス）、Ｐ₃〜Ｐ₅が補償パルス（書き換えパル
ス）、Ｐ₆が表示に関与しないダミーパルスであり、５
０〜１００％ではＰ₁及びＰ₂がリセットパルス、Ｐ₃が
階調表示パルス（書き込みパルス）、Ｐ₄〜Ｐ₆が補償パ
ルス（書き換えパルス）である。

【００９０】表１から明らかなように閾値特性がｄ，ｅ
を取る場合、３回の書込みパルスによって階調を表示し
ている。

【００９１】以上のように本補償方式は次の条件で最も
効果的に階調表示を補償する。

【００９２】閾値特性が直線近似できる部分を持つこ
と。特に直線部分の割合が大きいほど完全に補償できる
範囲が広がる。

【００９３】閾値特性が変化し或いは表示部内にバラ
ツキがあっても座標軸上を平行移動すると一致するこ
と。この場合の座標軸はリニアスケールでもログスケー
ルでもよい。

【００９４】図１７においてＰ₂又はＰ₃パルスで書込
む時に、透過率Ｑ≧Ｐ＋β且つある画素の閾値の変動幅
Ｘ_ShiftがＸ_Q−Ｘ_P+β≧Ｘ_Shift又はＸ_Q−Ｘ'_Q≦Ｘ
_Shift≦Ｘ_Q−Ｘ'_P+βを満たすこと。但し０≦β≦５０
である。

【００９５】Ｘ₁₀₀以下のパルスに対し透過率が加減
計算できること。例えば０％の画素に６０％の白パルス
を印加したあと３０％の黒パルスを印加すると透過率は
６０−３０＝３０％という計算でほぼ近似できること。

【００９６】また閾値特性が図１７のｄ又はｅで示され
るように、ある画素の閾値の変動幅Ｘ_ShiftがＸ_Q−Ｘ
_P+β≦Ｘ_Shift≦Ｘ_Q −Ｘ'_Q のとき、透過率がほぼα
％になる条件は次の通りである。

【００９７】透過率が０〜Ｐ％部分の閾値曲線をｆ
（ｖ）、透過率０％の状態が０〜Ｐ％に書込む電圧をＶ
_A、透過率がＰ〜Ｑ％部分の閾値曲線をｇ（ｖ）、透過
率０％の状態からＰ〜Ｑ％に書込む電圧をＶ_B、透過率
がＱ〜１００％部分の閾値曲線をｈ（ｖ）、透過率０％
の状態からＱ〜１００％に書込む電圧をＶ_Cとすると、
ｇ'（Ｖ _B）＝ｆ'（Ｖ _A）＋ｈ'（Ｖ _C）であること。但し
ｆ '（ｖ）、ｇ '（ｖ）、ｈ '（ｖ）はｆ （ｖ）、ｇ
（ｖ）、ｈ （ｖ）の微分曲線である。

【００９８】これはＱ〜１００％に書込み過ぎた状態
を、Ｐ〜Ｑ％に逆極性で書込むことで補償し、更に０〜
Ｐ％に第１の書込みと同極性で書込んで補償を終了する
ことを示す。

【００９９】透過率が０〜Ｐ％の部分とＱ〜１００％
の部分を電圧軸上へ投影した長さが等しい。これは閾値
特性がシフトしていく場合に透過率が０〜Ｐ％の部分と
Ｑ〜１００％の部分にパルスを印加し始める又は印加し
終えるシフト幅が同じであることを示す。

【０１００】次にマトリクス電極で図１８の（１），
（２）の合成波形を加える場合について述べる。

【０１０１】Ｐ₁パルスは走査線上の全画素を黒リセッ
トするパルスなので Ｖ₁≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₂パルスは画素ＡをＰ＋β％書込む又は白リセットす
るパルスなので０≦β≦５０より Ｘ_P≦Ｖ₂≦Ｘ_P+50又はＶ₂≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₃パルスは画素ＡをＰ％書込む又はＰ＋β％書込むパ
ルスなので Ｖ₃＝Ｘ_P又はＸ_P≦Ｖ₃≦Ｘ_P+50 Ｐ₄パルスはＸ'_{P+ β}の電位を与える又は画素ＡをＰ％を
書込むパルスなので Ｘ'_P≦Ｖ₄≦Ｘ_P+50又はＶ₄＝Ｘ_P Ｐ₅パルスはＸ'_Pの電位を与える又はＸ'_P+βの電位を与
えるパルスなので Ｖ₅＝Ｘ'_P，Ｘ'_P≦Ｖ₅≦Ｘ'_P+50 Ｐ₆パルスは画素Ｈに書込まない又はＸ'_Pの電位を与え
るパルスなので Ｖ₆≦Ｘ'₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50），Ｖ₆＝Ｘ'_P を満たす必要がある。

【０１０２】図２１はこれを満たす走査選択信号と情報
信号の一例であり 同図中Ｖ_1com＝１．３Ｘ₁₀₀ Ｖ_2com＝１／２（Ｘ₁₀₀＋Ｘ_P） Ｖ_3com＝１／２（Ｘ_P+50＋Ｘ_P） Ｖ_4com＝１／２（Ｘ_P＋Ｘ'_P） Ｖ_5com＝１／２（Ｘ'_P+50＋Ｘ'_P） Ｖ_6com＝１／２［Ｘ'_P＋｛Ｘ'₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］ −１／２（Ｘ₁₀₀−Ｘ_P）≦Ｖ_2seg≦１／２（Ｘ₁₀₀−Ｘ_P） −１／２（Ｘ_P+50−Ｘ_P）≦Ｖ_3seg≦１／２（Ｘ_P+50−Ｘ_P） −１／２（Ｘ_P−Ｘ'_P）≦Ｖ_4seg≦１／２（Ｘ_P−Ｘ'_P） −１／２（Ｘ'_P+50−Ｘ'_P）≦Ｖ_5seg≦１／２（Ｘ'_P+50−Ｘ'_P） −１／２［Ｘ'_P−｛Ｘ'₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］≦Ｖ_6seg ≦１／２［Ｘ'_P−｛Ｘ'₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］ である。

【０１０３】Ｘ'₀，Ｘ'_P，Ｘ'_P+50，Ｘ'_Qは前述のよう
に Ｘ₀−Ｘ'₀＝Ｘ_P−Ｘ'_P＝Ｘ_P+50−Ｘ_P+50＝Ｘ_Q−Ｘ₀ Ｘ'_Q＝Ｘ₀ となる電圧である。

【０１０４】更に走査非選択時に画素Ｂの透過率を保持
するためには Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_2seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_3seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_4seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_5seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_6seg を満たす必要がある。

【０１０５】また第１の安定状態から第２の安定状態に
なる電界の強さと第２の安定状態から第１の安定状態に
なる電界の強さが異なる場合には、図１８に示すＰ₂〜
Ｐ₆のパルスに一定のオフセットをかけることで安定し
た表示を得る。

【０１０６】図２２は図２１に示す信号波形をもとにし
た図１０の装置に印加した駆動波形図を示す。同図中Ｓ
₁〜Ｓ₃は走査信号波形、Ｉ₁は情報信号波形である。同
図から明らかなように１画素の表示に必要な時間１Ｈは
１つの書込みパルス幅の１０倍、即ち１０Δｔとなる。
図２３は１つの画素に連続して書込みを行わない場合の
駆動波形を示す。

【０１０７】図２１，２２，２３において ΔＴ＝５０μｓ Ｖ_1com＝２４．０Ｖ Ｖ_2com＝１５．２Ｖ Ｖ_3com＝１３．５Ｖ Ｖ_4com＝ ８．８Ｖ Ｖ_5com＝ ７．１Ｖ Ｖ_6com＝ ４．０Ｖ ｜Ｖ_2seg｜≦３．５Ｖ ｜Ｖ_3seg｜≦１．７Ｖ ｜Ｖ_4seg｜≦３．２Ｖ ｜Ｖ_5seg｜≦１．７Ｖ ｜Ｖ_6seg｜≦１．７Ｖ とすることで約１６℃の温度変化がおきた場合でも安定
に階調が表示できる。尚、画素を分割し階調情報に応じ
て各副画素ごとに本実施例で用いた駆動手段で表示する
ことにより閾値の変動が補償できる範囲は広がる。例え
ば画素を均等に２分割した場合は約１８℃、３分割した
場合は１９℃の温度変化が起きた場合でも安定に階調を
表示できる。

【０１０８】本発明の実施例３は、対向配置した一対の
電極基板間に強誘電性液晶を挟持してなる表示部が複数
の画素を有する液晶表示装置であって、各画素が表示面
積が同じｎ個（ｎ≧２）の副画素から構成されているこ
とを特徴とする液晶表示装置及び該液晶表示装置におい
て、パルスの極性を順次反転しながら各副画素にそれぞ
れ複数回パルスを印加することにより画素の階調表示を
行なう駆動法であって、第１の安定状態にリセットする
パルス、書き込みパルス、補償パルス、表示に関与しな
いパルスを順次印加する第１の階調表示、第１の安定状
態にリセットするパルス、第２の安定状態にリセットす
るパルス、書き込みパルス、補償パルスを順次印加する
第２の階調表示、及び第１又は第２の安定状態にリセッ
トするパルスを順次印加する均一表示、を階調情報に応
じて各副画素毎に切替えることを特徴とする液晶表示装
置の駆動法である。

【０１０９】本実施例において、上記階調情報は、駆動
時の画素の透過率を最暗状態を０％、最明状態を１００
％として１００×ｍ／ｎ，１００×ｍ／（ｎ＋１）％
（ｍ＝０，１，２…ｎ）を基準として選択されることが
望ましい。また、２回目以降のパルスの印加タイミング
を連続させず、且つその間隔が１００μｓ以上であるこ
とが好ましい。

【０１１０】上記構成を採ることにより閾値特性のバラ
ツキを補償した階調の表示を実現することができる。前
述した図１１〜１３を参照して説明する。

【０１１１】図１１は電圧−透過率特性を示す図であ
り、透過率側の座標軸は駆動時の副画素の最暗状態
（黒）を０％、最明状態（白）を１００％としてある。

【０１１２】図１１のａ，ｂのように透過率がＰ〜Ｑ％
までの間がほぼ直線で近似できる電圧−透過率特性を持
ち、閾値特性の異なる副画素Ａ，Ｂがある。同図中Ｘ₀
は副画素Ａの閾値電圧、Ｘ_P，Ｘ_P+β，Ｘ_P+Qは副画素Ａ
をそれぞれＰ，Ｐ＋β，Ｑ％書込む電圧、Ｘ₁₀₀は副画
素Ａの飽和電圧である。

【０１１３】この様な閾値特性をもつ副画素Ａ，Ｂに階
調信号に応じ図１２の（１），（２）の波形を印加す
る。Ｐ₁〜Ｐ₄のパルスの電圧の絶対値がＶ₁〜Ｖ₄であ
る。

【０１１４】先ず図１２の（１）に示す波形を印加する
場合について説明する。

【０１１５】閾値特性が図１１のａで示される副画素Ａ
に図１２の（１）の波形を印加する。図１３の（Ａ−
１）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを印加するとＰ₁パル
スで黒リセット、Ｐ₂，Ｐ₃パルスで書込み・書き換えが
行なわれ、Ｐ₄パルス印加後も透過率β％の階調表示を
保つ。また同様に閾値特性が図１１のｂで示される副画
素Ｂに図１２の（１）の波形を印加する。図１３の（Ｂ
−１）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを印加すると、Ｐ₁
パルスで暗状態にリセットされ、続くＰ₂，Ｐ₃である程
度の明状態を生じ、Ｐ₄パルスによる状態の変化はな
く、最終的にＰ₂，Ｐ₃パルスで生じたある程度の明状態
となる。これを図１３の（Ａ−１）と比べるとβ％の白
ドメイン領域が平行移動しただけであり、副画素Ａと同
じβ％の階調を表示する。

【０１１６】次に図１２の（２）に示す波形を印加する
場合について説明する。

【０１１７】副画素Ａに図１２の（２）の波形を印加す
る。図１３の（Ａ−２）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを
順次印加すると、Ｐ₁パルスで黒リセット、Ｐ₂パルスで
白リセット、Ｐ₃，Ｐ₄パルスで書込み・書き換えが行わ
れ、β％の黒ドメインが残るので、１００−β％の透過
率となる。同様に副画素Ｂに図１２の（２）の波形を印
加すると図１３の（Ｂ−２）に示す通り、β％の黒ドメ
イン領域が平行移動しただけで副画素Ａと同じ１００−
β％の透過率を表示する。

【０１１８】以上のように各副画素で閾値変動によらず
安定した階調表示をするので、２つの副画素で画素を構
成する場合（ｎ＝２）、表示したい画素の透過率α％が ０≦α≦１００／３の時 第１の副画素にβ＝αとし、図１２の（１）の波形 第２の副画素にβ＝αとし、図１２の（１）の波形 １００／３≦α≦５０の時 第１の副画素にβ＝１００−２αとし、図１２の（２）
の波形 第２の副画素にβ＝０とし、図１２の（１）の波形 ５０≦α≦２００／３の時 第１の副画素にβ＝２α−１００とし、図１２の（１）
の波形 第２の副画素にβ＝０とし、図１２の（２）の波形 ２００／３≦α≦１００の時 第１の副画素にβ＝１００−αとし、図１２の（２）の
波形 第２の副画素にβ＝１００−αとし、図１２の（２）の
波形 を印加すると、画素単位での透過率は閾値変動によらず
次の様にα％になる。 ０≦α≦１００／３の時 第１の副画素 α％ 第２の副画素 α％ なので画素全体でもα％、 １００／３≦α≦５０の時 第１の副画素 ２α％ 第２の副画素 ０％ なので画素全体ではα％、 ５０≦α≦２００／３の時 第１の副画素 ２α−１０
０％ 第２の副画素 １００％なので画素全体ではα％、 ２００／３≦α≦１００の時 第１の副画素 α％ 第２の副画素 α％ なので画素全体でもα％。

【０１１９】この時の画素の様子を図２４に示す。また
この時０≦β≦１００／３となっている。

【０１２０】また３つの副画素で画素を構成する場合、
表示したい画素の透過率α％が ０≦α≦２５の時 第１の副画素ではβ＝αとし、図１
２の（１）の波形 第２の副画素ではβ＝αとし、図１２の（１）の波形 第３の副画素ではβ＝αとし、図１２の（１）の波形 ２５≦α≦１００／３の時 第１の副画素ではβ＝１００−３αとし、図１２の
（２）の波形 第２の副画素ではβ＝０とし、図１２の（１）の波形 第３の副画素ではβ＝０とし、図１２の（１）の波形 １００／３≦α≦５０の時 第１の副画素ではβ＝（３α−１００）／２とし、図１
２の（１）の波形 第２の副画素ではβ＝（３α−１００）／２とし、図１
２の（１）の波形 第３の副画素ではβ＝０とし、図１２の（２）の波形 ５０≦α≦２００／３の時 第１の副画素ではβ＝１００−３α／２とし、図１２の
（２）の波形 第２の副画素ではβ＝１００−３α／２とし、図１２の
（２）の波形 第３の副画素ではβ＝０とし、図１２の（１）の波形 ２００／３≦α≦７５の時 第１の副画素ではβ＝３α−２００とし、図１２の
（１）の波形 第２の副画素ではβ＝０とし、図１２の（２）の波形 第３の副画素ではβ＝０とし、図１２の（２）の波形 ７５≦α≦１００の時 第１の副画素ではβ＝１００−αとし、図１２の（２）
の波形 第２の副画素ではβ＝１００−αとし、図１２の（２）
の波形 第３の副画素ではβ＝１００−αとし、図１２の（２）
の波形 を印加すると、画素単位での透過率は閾値変動によらず
次の様にα％になる。

【０１２１】 ０≦α≦２５の時 第１の副画素はα％ 第２の副画素はα％ 第３の副画素はα％ なので画素全体でもα％、 ２５≦α≦１００／３の時 第１の副画素は３α％ 第２の副画素は０％ 第３の副画素は０％ なので画素全体でα％、 １００／３≦α≦５０の時 第１の副画素は（３α−１
００）／２％ 第２の副画素は（３α−１００）／２％ 第３の副画素は１００％ なので画素全体でα％、 ５０≦α≦２００／３の時 第１の副画素は３α／２％ 第２の副画素は３α／２％ 第３の副画素は０％ なので画素全体でα％、 ２００／３≦α≦７５の時 第１の副画素は３α−２０
０％ 第２の副画素は１００％ 第３の副画素は１００％ なので画素全体でα％、 ７５≦α≦１００の時 第１の副画素はα％ 第２の副画素はα％ 第３の副画素はα％ なので画素全体でもα％。

【０１２２】この時の画素の様子を図２５に示す。また
この時０≦β≦２５となっている。

【０１２３】以上のように本補償方式は次の条件で最も
効果的に階調表示を補償できる。

【０１２４】閾値特性が直線近似できる部分を持つこ
と。特に直線部分の割合が大きいほど完全に補償できる
範囲が広がる。

【０１２５】閾値特性が変化し、或いは表示部内にバ
ラツキがあっても座標軸上を平行移動すると一致するこ
と。この場合の座標軸はリニアスケールでもログスケー
ルでもよい。

【０１２６】図１１において、Ｐ₂ 又はＰ₃ パルスで
書込む時に、透過率Ｑ≧Ｐ＋β且つ副画素Ａと副画素Ｂ
の閾値の変動幅Ｘ_Shift がＸ_Q −Ｘ_P+β≧Ｘ_Shift を満
たすこと。この時Ｘ_P+βが小さいほど補償範囲が広がる
のでβのとりうる値も小さいことが望ましい。均等にｎ
個に画素分割した場合、α％を表示するためにβのとる
範囲は ０≦β≦１００／（ｎ＋１） で表される。これから画素分割数が多いほど補償範囲が
広がることがわかる。

【０１２７】Ｘ₁₀₀ 以下のパルスに対し透過率が加減
計算できること。例えば０％の副画素に６０％の白パル
スを印加したあと３０％の黒パルスを印加すると透過率
は ６０−３０＝３０％ という計算でほぼ近似できる必要がある。

【０１２８】これを満たす液晶素子としては例えばフェ
ニルベンゾエート系液晶を主成分とする多成分液晶を電
圧印加処理したものが挙げられる。

【０１２９】次にマトリクス電極で図１２の（１），
（２）の合成波形を印加する場合について述べる。前述
した通り画素をｎ等分した時のβのとりうる範囲は ０≦β≦１００／（ｎ＋１） なので２分割の場合は０≦β≦１００／３であり、３分
割の場合は０≦β≦２５である。

【０１３０】先ず２分割の場合、 Ｐ₁ パルスは走査線上の全画素を黒リセットするパルス
なので Ｖ₁ ≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₂ パルスは副画素ＡをＰ＋β％書込む又は白リセット
するパルスなので Ｘ_P ≦Ｖ₂ ≦Ｘ_P+100/3 又はＶ₂ ≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₃ パルスは副画素ＡをＰ％書込む又はＰ＋β％書込む
パルスなので Ｖ₃ ＝Ｘ_P 又はＸ_P ≦Ｖ₃ ≦Ｘ_P+100/3 Ｐ₄ パルスは副画素Ａに書込まない又はＰ％書込むパル
スなので Ｘ_Shift ≦Ｘ_Q −Ｘ_P+100/3 より Ｖ₄ ≦Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+100/3 ）又はＶ₄ ＝Ｘ_P を満たす必要がある。

【０１３１】次に３分割の場合、Ｐ₁ パルスは走査線上
の全画素を黒リセットするパルスなので Ｖ₁ ≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₂ パルスは画素をＰ＋β％書込む又は白リセットする
パルスなので Ｘ_P ≦Ｖ₂ ≦Ｘ_P+25又はＶ₂ ≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₃ パルスは画素をＰ％書込む又はＰ＋β％書込むパル
スなので Ｖ₃ ＝Ｘ_P 又はＸ_P ≦Ｖ₃ ≦Ｘ_P+25 Ｐ₄ パルスは画素に書込まない又はＰ％書込むパルスな
ので Ｘ_Shift ≦Ｘ_Q −Ｘ_P+25より Ｖ₄ ≦Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+25）又はＶ₄ ＝Ｘ_P を満たす必要がある。

【０１３２】図２６はこれを満たす走査選択信号と情報
信号の一例であり、同図中 Ｖ_1com＝１．３Ｘ₁₀₀ Ｖ_2com＝１／２（Ｘ₁₀₀ ＋Ｘ_P ） Ｖ_3com＝１／２（Ｘ_P+100/3 ＋Ｘ_P ） Ｖ_4com＝１／２［Ｘ_P ＋｛Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+100/3 ）｝］ −１／２（Ｘ₁₀₀ −Ｘ_P ）≦Ｖ_2seg≦１／２（Ｘ₁₀₀ −Ｘ_P ） −１／２（Ｘ_P+100/3 −Ｘ_P ）≦Ｖ_3seg≦１／２（Ｘ_P+100/3 −Ｘ_P ） −１／２［Ｘ_P −｛Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+100/3 ）｝］≦Ｖ_4seg ≦１／２［Ｘ_P −｛Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+100/3 ）｝］ 又は Ｖ_1com＝１．３Ｘ₁₀₀ Ｖ_2com＝１／２（Ｘ₁₀₀ ＋Ｘ_P ） Ｖ_3com＝１／２（Ｘ_P+25＋Ｘ_P ） Ｖ_4com＝１／２［Ｘ_P ＋｛Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+25）｝］ −１／２（Ｘ₁₀₀ −Ｘ_P ）≦Ｖ_2seg≦１／２（Ｘ₁₀₀ −Ｘ_P ） −１／２（Ｘ_P+25−Ｘ_P ）≦Ｖ_3seg≦１／２（Ｘ_P+25−Ｘ_P ） −１／２［Ｘ_P −｛Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+50）｝］≦Ｖ_4seg ≦１／２［Ｘ_P −｛Ｘ₀ −（Ｘ_Q −Ｘ_P+50）｝］ である。

【０１３３】更に走査非選択時に副画素Ｂの透過率を保
持するためには Ｘ₀ −Ｘ_Shift ≧Ｖ_2seg Ｘ₀ −Ｘ_Shift ≧Ｖ_3seg Ｘ₀ −Ｘ_Shift ≧Ｖ_4seg を満たす必要がある。

【０１３４】図２７は液晶表示部１０１の拡大図であ
る。同図（１）は副画素２２３が２つで１つの画素２２
２を構成する場合であり、同図（２）は副画素２２３が
３つで１つの画素２２２を構成する場合である。断面は
図９に示したものと同じである。

【０１３５】図２８は図２６に示す信号波形をもとにし
た図２７の素子における駆動波形を示す。同図中Ｓ₁ 〜
Ｓ₃ は走査信号波形、Ｉ₁ は情報信号波形である。同図
から明らかなように副画素の表示に必要な時間１Ｈは１
つの書込みパルス幅の６倍、即ち６Δｔとなる。

【０１３６】図２９は１つの副画素に連続して書込みを
行わない場合の駆動波形を示す。

【０１３７】画素２分割の場合、図２６，２８，２９に
おいて ΔＴ＝５０μｓ Ｖ_1com＝２４．０Ｖ Ｖ_2com＝１５．２Ｖ Ｖ_3com＝１３．０Ｖ Ｖ_4com＝ ９．７Ｖ ｜Ｖ_2seg｜≦３．５Ｖ ｜Ｖ_3seg｜≦１．３Ｖ ｜Ｖ_4seg｜≦２．６Ｖ とすることで約６℃の温度変化が起きた場合でも安定に
階調が表示できる。

【０１３８】また、画素３分割の場合、図２６，２８，
２９において ΔＴ＝５０μｓ Ｖ_1com＝２４．０Ｖ Ｖ_2com＝１５．２Ｖ Ｖ_3com＝１２．７Ｖ Ｖ_4com＝ ９．４Ｖ ｜Ｖ_2seg｜≦３．５Ｖ ｜Ｖ_3seg｜≦１．０Ｖ ｜Ｖ_4seg｜≦２．８Ｖ とすることで約７℃の温度変化が起きた場合でも安定に
階調が表示できる。

【０１３９】（実施例４）本発明の実施例４は、対向配
置した一対の電極基板間に強誘電性液晶を挟持してなる
表示部が複数の画素を有する液晶表示装置であって、各
画素が表示面積の異なるｎ個（ｎ≧２）の副画素から構
成され、且つ各副画素の表示面積の比が１：２：４…：
２^n-1であることを特徴とする液晶表示装置、及び該液
晶表示装置において、パルスの極性を順次反転しながら
各副画素にそれぞれ複数回パルスを印加することにより
画素の階調表示を行なう駆動法であって、第１の安定状
態にリセットするパルス、書き込みパルス、補償パル
ス、表示に関与しないパルスを順次印加する第１の階調
表示、第１の安定状態にリセットするパルス、第２の安
定状態にリセットするパルス、書き込みパルス、補償パ
ルスを順次印加する第２の階調表示、及び第１又は第２
の安定状態にリセットするパルスを順次印加する均一表
示、を階調情報に応じて各副画素毎に切替えることを特
徴とする液晶表示装置の駆動法である。

【０１４０】本実施例において、上記階調情報は、駆動
時の画素の透過率を最暗状態を０％、最明状態を１００
％として １００×ｍ／（２ⁿ−１）％及び１００×ｍ／２ⁿ％（ｍ
＝０，１，２…ｎ） を基準として選択されることが望ましい。また、２回目
以降のパルスの印加タイミングを連続させず、且つその
間隔が１００μｓ以上であることが好ましい。

【０１４１】上記構成を採ることにより閾値特性のバラ
ツキを補償し良好な階調表示を実現できる。本実施例の
閾値特性のバラツキに対する補償方式を図を用いて説明
する。

【０１４２】電圧−透過率特性は図１１と同じものであ
るとする。透過率側の座標軸は駆動時の副画素の最暗状
態を０％、最明状態を１００％としてある。同図中の曲
線ａ，ｂのように共に透過率がＰ〜Ｑ％までの間がほぼ
直線で近似でき、異なる電圧−透過率特性を持つ副画素
Ａ，Ｂがある。同図中Ｘ₀は副画素Ａの閾値電圧、Ｘ_P，
Ｘ_P+β，Ｘ_Qは副画素ＡをそれぞれＰ，Ｐ＋β，Ｑ％書
込む電圧、Ｘ₁₀₀は副画素Ａの飽和電圧である。

【０１４３】この様な電圧−透過率特性を示す副画素
Ａ，Ｂに階調信号に応じ図１２の（１），（２）の波形
を印加する。Ｐ₁〜Ｐ₄のパルスの電圧の絶対値がＶ₁〜
Ｖ₄である。

【０１４４】まず図１２の（１）に示す波形を印加する
場合について説明する。

【０１４５】図１１のａで示される電圧−透過率特性を
持つ副画素Ａに図１２の（１）の波形を印加する。図１
３の（Ａ−１）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを印加する
とＰ₁パルスで暗状態にリセットされ、続くＰ₂，Ｐ₃パ
ルスでＰ＋β％を明状態にしたのちＰ％を暗状態にする
ことで明状態をβ％生じ、Ｐ₄パルスによる状態の変化
はなく、最終的に透過率β％となる。また、図１１のｂ
で示される電圧−透過率特性を持つ副画素Ｂに図１２の
（１）の波形を印加する。図１３の（Ｂ−１）に示す通
りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを印加すると、Ｐ₁パルスで暗状態
にリセットされ、続くＰ₂，Ｐ₃パルスである程度の明状
態を生じ、Ｐ₄パルスによる状態の変化はなく、最終的
にＰ₂，Ｐ₃パルスで生じたある程度の明状態となる。こ
れを図１３の（Ａ−１）と比べるとβ％の明状態領域が
平行移動していることから、副画素Ｂでも副画素Ａと同
じく透過率β％となる。

【０１４６】次に図１２の（２）に示す波形を印加する
場合について説明する。

【０１４７】副画素Ａに図１２の（２）の波形を印加す
る。図１３の（Ａ−２）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを
印加すると、Ｐ₁パルスで暗状態にリセットされ、Ｐ₂パ
ルスで明状態にリセットされ、続くＰ₃，Ｐ₄パルスでＰ
＋β％を暗状態にしたのちＰ％を明状態にすることで暗
状態をβ％生じ、最終的に透過率１００−β％となる。
また図１１のｂで示される電圧−透過率特性を持つ副画
素Ｂに図１２の（２）の波形を印加する。図１３の（Ｂ
−２）に示す通りＰ₁〜Ｐ₄のパルスを印加するにつれＰ
₁パルスで暗状態にリセットされ、Ｐ₂パルスで明状態に
リセットされ続くＰ₃，Ｐ₄パルスである程度の暗状態を
生じる。これを図１３の（Ａ−２）と比べるとβ％の暗
状態領域が平行移動していることから、副画素Ｂでも副
画素Ａと同じく透過率１００−β％となる。

【０１４８】以上のように各副画素で閾値特性の変動に
よらず良好な階調表示を得るが、特に次の条件下では効
果的に階調表示が補償される。

【０１４９】閾値特性が直線近似できる部分を持つこ
と。特に直線部分の割合が大きいほど完全に補償できる
範囲が広がる。

【０１５０】閾値特性が経時的に変化する、或いは表
示部内の異なる副画素の間で閾値のばらつきがある場合
に座標軸上を平行移動するとほぼ一致すること。この場
合の座標軸はリニアスケールでもログスケールでもよ
い。

【０１５１】図１２の（１）の波形のＰ₂パルスは図
１２の（２）の波形のＰ₃パルスで図１１のａで示す閾
値特性を持つ副画素を書込む時の透過率Ｐ＋β％はＱ≧
Ｐ＋βを満たしていること。且つａに対し最も閾値特性
が変動している副画素の変動幅をＸ_Shiftとすると、Ｘ_Q
−Ｘ_P+β≧Ｘ_Shiftを満たしていること。

【０１５２】Ｘ₁₀₀以下のパルスに対し透過率の加減
計算が成り立つこと。例えば暗状態にリセットしてある
副画素に６０％の明状態になるパルスを印加したあと
に、明状態にリセットしてある副画素が３０％の暗状態
領域を生じるパルスを印加すると副画素の透過率は６０
−３０＝３０％という計算でほぼ近似できること。

【０１５３】さての条件はＸ_P+βが小さいほど補償範
囲が広がることを示しており、βのとりうる値は小さい
ことが望ましい。次にβのとりうる最大値を小さくする
手法について説明する。以下、「白」は明状態、「黒」
は暗状態、「全白」は画素又は副画素全体が明状態、
「全黒」は画素又は副画素全体が暗状態に均一表示され
ることを意味する。

【０１５４】先ず画素を分割していない場合、全白時の
透過率を１００％とすると、全黒にリセットした後の白
書込み面積比ｘ％と透過率ｙ％の関係は ｙ＝ｘ （０≦ｙ≦１００，０≦ｘ≦１００） であり、全白にリセットした後の黒書込み面積比ｘ％と
透過率ｙ％の関係は ｙ＝１００−ｘ となる。この様子を図３０に示す。この時５０％以下の
透過率を表示したい場合には全黒リセットして白を書込
み、５０％以上の透過率を表示したい場合には全白リセ
ットして黒を書込むよう駆動手段を切換えることにす
る。すると図３０に示す太線の部分を使うことになり、
書込み面積比は５０％以下に抑えたまま、透過率０〜１
００％を表示することになる。図３０において一本の線
分は一つの駆動手段を意味し、線分の交点は駆動手段を
切り換える点である。この手法の重要な点は異なる駆動
手段で同一の透過率が表示できる時は書込み面積比の小
さい駆動手段を選択すること、つまり図３０において恒
にｙ軸に近い線分を利用して０≦ｙ≦１００の範囲を表
示することである。

【０１５５】次に画素をａ：ｂに分割した場合（ａ≦
ｂ）であるがａ：ｂ：ａ＋ｂ＝Ａ：Ｂ：１００とすると
図３１に示すよう様々な駆動手段を示す線分が引ける。
例えばｌ₁は両副画素ともに全黒リセットの後各副画素
に対しｘ％づつ白書込みする手段、ｌ₂はａの副画素は
全白にしておき、ｂの副画素のみ全黒リセットの後ｘ％
白書込みする手段、ｌ₃はｂの副画素を全黒にしてお
き、ａの副画素のみ全白リセットの後ｘ％黒書込みをす
る手段を示している。この時ｙ軸に近い線分を利用して
０≦ｙ≦１００の範囲を表示すると図３２に太線で示す
通りになる。図３２において点ａ〜ｆは線分と線分との
交点であり 線分ｏｄは ｙ＝ｘ 線分ａｄは ｙ＝−（Ａ／１００）ｘ＋Ａ 線分ａｅは ｙ＝（Ｂ／１００）ｘ＋Ａ 線分ｂｅは ｙ＝−（Ｂ／１００）ｘ＋Ｂ 線分ｂｆは ｙ＝（Ａ／１００）ｘ＋Ｂ 線分ｃｄは ｙ＝１００−ｘ なので交点ｄ，ｅ，ｆの座標は ｄ≡（ｄｘ，ｄｙ）＝（１００Ａ／（１００＋Ａ），１
００Ａ／（１００＋Ａ）） ｅ≡（ｅｘ，ｅｙ）＝（５０（１００−２Ａ）／（１０
０−Ａ），５０） ｆ≡（ｆｘ，ｆｙ）＝（１００Ａ／（１００＋Ａ），１
００００／（１００＋Ａ）） である。

【０１５６】ｄｘ，ｅｘ，ｆｘのいずれか値の大きなも
のがｘのとる最大値であり、図３３に示すｄｘ＝１００
Ａ／（１００＋Ａ）とｅｘ＝５０（１００−２Ａ）／
（１００−Ａ）のグラフからわかるようにｘの最大値が
最小となる点はｄｘ＝ｅｘ＝ｆｘとなる点である。この
時ｄｘ＝ｅｘ＝ｆｘ＝２５、Ａ＝１００／３である。ま
たａ：ｂ：ａ＋ｂ＝Ａ：Ｂ：１００よりＢ＝１００×２
／３である。つまり、分割比を１：２にすることが画素
を２分割した時に書込み面積比ｘが最も小さくて済む場
合であり、ｘが０〜２５％まで変化すれば透過率ｙは０
〜１００％まで表示できる。この手法で重要な駆動手段
を切換える各交点のｘ座標が等しくなるように画素分割
比を設定することである。

【０１５７】以上２つの場合からｙ軸に最も近い線分が
意味する駆動手段を用いること、駆動手段を切換える点
のｘ座標を一致させることの２点が重要であることを説
明した。ところで、ｙ軸に最も近い線分を使うというこ
とは、見方をかえれば、同じｙ切片を通る線分のうち傾
きが最も急なものを使うことである。そしてこの場合傾
きが最も急なものはそのｙ切片を通り座標（１００，
０）又は（１００，１００）を通るものである。そこで
図３４に示す０＜ａ＜ｂ＜１００を満たすａ，ｂの２点
でｘが一定となる条件を求める。

【０１５８】直線ｙ＝（１００−ａ）ｘ＋ａとｙ＝−ｂ
ｘ＋ｂの交点（ｘ，ｙ）は （ｘ，ｙ）＝（ｂ−ａ）／｛１００＋（ｂ−ａ）｝，１
００ｂ／｛１００＋（ｂ−ａ）｝ つまりｂ−ａが一定であるときｘも一定である。ａ＝ａ
_i，ｂ＝ａ_i+1と置きかえると、各副画素を任意に全白又
は全黒にリセットした状態で画素全体が取りうる透過率
ａ_iがａ_i+1＝ａ_i＋ｃ（ｃは定数）と等差級数で表現で
きる時ｘは一定となる。但しａ₁＝０，ａ_j＝１００，ｉ
は０≦ｉ≦ｊの整数、ｊは正の整数である。

【０１５９】このようにリセット後の透過率が等比級数
になる様な画素分割としては画素を均等に分割すること
が考えられる。ｎ個の副画素で画素を構成する場合はｎ
＋１個のリセット状態をとることができ、ａ₁＝０，ａ
_n+1＝１００，ａ_i＝１００（ｉ−１）／ｎ、但しｉは０
≦ｉ≦ｎ＋１の整数である。このときのｘ≠０の交点は
ｎ個ありその座標（ｘ_m，ｙ_m）は （ｘ_m，ｙ_m）＝（１／（ｎ＋１），１００ｍ／（ｎ＋
１）） 但しｍは０≦ｍ≦ｎの整数である。

【０１６０】そしてｙ軸上の交点はｎ−１個有り、ｙ座
標はａ₁とａ_n+1を除く等比級数ａ_i＝１００（ｉ−１）
／ｎである。

【０１６１】また、通常ｎ個の大きさの異なる副画素が
とることができるリセット状態は２ⁿ個であるが、透過
率を等比級数で表現するため分割比を１：２：４：…：
２^n-1とする。すると各副画素の白、黒の２状態が２進
数表示の各桁の１，０に相当していることがわかる。２
ⁿ＝Ｎとするとａ₁＝０，ａ_N＝１００、ａ_i＝１００（ｉ
−１）／（Ｎ−１）、但しｉは０≦ｉ≦Ｎの整数であ
る。このときのｘ≠０の交点はＮ−１個ありその座標
（ｘ_m，ｙ_m）は （ｘ_m，ｙ_m）＝（１／Ｎ，１００（ｍ＋１）／Ｎ）＝
（１／２ⁿ，１００（ｍ＋１）／２ⁿ） 但しｍは０≦ｍ≦２ⁿ−２の整数である。

【０１６２】そしてｙ軸上の交点はＮ−２個あり、ｙ座
標はａ₁とａ_Nを除く等比級数ａ_i＝１００（ｉ−１）／
（Ｎ−１）である。

【０１６３】この様子を図３５に示す。

【０１６４】くりかえすがの条件ではＸ_P+βが小さい
ほど補償範囲が広がるのでβのとりうる値も小さいこと
が望ましい。本実施例において画素を不均等分割した理
由はここにある。表示面積の等しいｎ個の副画素で画素
を構成した場合α％を表示するためにβのとる範囲は０
≦β≦１００／（ｎ＋１）で表される。しかし、表示面
積の異なるｎ個の副画素で画素を構成した場合にはβの
とる範囲は均等分割した場合より狭くてよい。例えば表
示面積比を１：２：４：…２^n-2：２^n-1とした場合には
βのとる範囲は０≦β≦１００／２ⁿである。以下に表
示面積比が１：２：４：…：２^n-1であるｎ個の副画素
Ａ１，Ａ２，Ａ３，…Ａｎで構成される画素が任意の透
過率α％を表示する場合について説明する。

【０１６５】１）｛１００／（２ⁿ−１）｝×ｉ≦α≦
（１００／２ⁿ）×（ｉ＋１） （但し、ｉ＝０，１，２，…，２ⁿ−２）の場合 ｉを２進法表示し、１桁目を副画素Ａ１、２桁目を副画
素Ａ２，３桁目を副画素Ａ３，ｎ桁目を副画素Ａｎに対
応させて次の条件で駆動をする。

【０１６６】対応する桁の値が０のときその副画素に
はβ＝｛（２ⁿ−１）α−１００ｉ｝／（２ⁿ−１−ｉ）
とし図１２の（１）の波形を印加する。

【０１６７】対応する桁の値が１のときその副画素に
はβ＝０とし図１２の（２）の波形を印加する。

【０１６８】すると条件より画素全体の（２ⁿ−１−
ｉ）／（２ⁿ−１）の面積を占める副画素の透過率が
｛（２ⁿ−１）α−１００ｉ｝／（２ⁿ−１−ｉ）％、条
件より画素全体のｉ／（２ⁿ−１）の面積を占める副
画素の透過率が１００％なので画素全体の透過率は
｛（２ⁿ−１−ｉ）／（２ⁿ−１）｝｛（２ⁿ−１）α−
１００ｉ｝／（２ⁿ−１−ｉ）＋｛ｉ／（２ⁿ−１）｝×
１００＝α％となる。

【０１６９】そして条件の中でβのとる値はα＝｛１
００／（２ⁿ−１）｝ｉのとき最少で０、α＝（１００
／２ⁿ）（ｉ＋１）のとき最大で１００／２ⁿとなる。

【０１７０】２）（１００／２ⁿ）ｉ≦α≦｛１００／
（２ⁿ−１）｝ｉ（但しｉ＝１，２，３，…２ⁿ−１）の
場合 ｉを２進法表示し、１桁目を副画素Ａ１，２桁目を副画
素Ａ２，３桁目を副画素Ａ３、ｎ桁目を副画素Ａｎに対
応させて次の条件で駆動する。

【０１７１】対応する桁の値が０の時その副画素には
β＝０として図１２の（１）の波形を印加する。

【０１７２】対応する桁の値が１のときその副画素に
はβ＝１００−｛（２ⁿ−１）／ｉ｝αとして図１２の
（２）の波形を印加する。

【０１７３】すると条件より画素全体の（２ⁿ−１−
ｉ）／（２ⁿ−１）の面積を占める副画素の透過率が０
％、条件より画素全体のｉ／（２ⁿ−１）の面積を占
める副画素の透過率が｛（２ⁿ−１）／ｉ｝α％なので
画素全体の透過率は｛（２ⁿ−１−ｉ）／２ⁿ−１｝×０
＋｛ｉ／（２ⁿ−１）｝×｛（２ⁿ−１）／ｉ｝α＝α％
となる。

【０１７４】そして条件の中でβのとる値は｛１００
／（２ⁿ−１）｝ｉのとき最少で０、α＝（１００／
２ⁿ）ｉのとき最大で１００／２ⁿとなる。

【０１７５】具体例として表示面積比が１：２の副画素
Ａ１，Ａ２で画素を構成する場合を述べる。

【０１７６】０≦α≦２５の時 副画素Ａ１ではβ＝αとし、図１２の（１）の波形 副画素Ａ２ではβ＝αとし 図１２の（１）の波形 ２５≦α≦１００／３の時 副画素Ａ１ではβ＝１００−３αとし、図１２の（２）
の波形 副画素Ａ２ではβ＝０とし、図１２の（１）の波形 １００／３≦α≦５０の時 副画素Ａ１ではβ＝０とし、図１２の（２）の波形 副画素Ａ２ではβ＝（３α−１００）／２とし、図１２
の（１）の波形 ５０≦α≦２００／３の時 副画素Ａ１ではβ＝０とし、図１２の（１）の波形 副画素Ａ２ではβ＝１００−（３／２）αとし、図１２
の（２）の波形 ２００／３≦α≦７５の時 副画素Ａ１ではβ＝３α−２００とし、図１２の（１）
の波形 副画素Ａ２ではβ＝０とし、図１２の（２）の波形 ７５≦α≦１００の時 副画素Ａ１ではβ＝１００−αとし、図１２の（２）の
波形 副画素Ａ２ではβ＝１００−αとし、図１２の（２）の
波形 を印加する。

【０１７７】すると副画素Ａ１とＡ２の表示面積比が
１：２であることから、画素全体での透過率は次のよう
にどの場合でもα％となる。

【０１７８】 ０≦α≦２５の時 （１／３）α；＋（２／３）α＝α％ ２５≦α≦１００／３の時 （１／３）×３α＋（２／３）×０＝α％ １００／３≦α≦５０の時 （１／３）×１００＋（２／３）（３α−１００）／２＝α％ ５０≦α≦２００／３の時 （１／３）×０＋（２／３）×（３／２）α＝α％ ２００／３≦α≦７５の時 （１／３）×（３α−２００）＋（２／３）×１００＝α％ ７５≦α≦１００の時 （１／３）α＋（２／３）α＝α％ このときの画素の様子を図３６に示す。またα＝０，１
００／３，２００／３，１００の時、βは最小値０をと
りα＝２５，５０，７５のときβは最大値２５をとる。

【０１７９】以上本実施例によれば各副画素では閾値特
性の変動によらず一定の階調表示ができることと、画素
を不均等に分割することにより補償できる閾値特性の変
動領域を広げられることを説明した。

【０１８０】次にマトリクス電極で図１２の（１），
（２）の合形波形を印加する場合について説明する。前
述の通り画素を不均等にｎ分割した時にβのとりうる範
囲は０≦β≦１００／２ⁿである。１００／２ⁿ≡Ｒとし
て説明を続ける。

【０１８１】Ｐ₁パルスは走査線上の全画素を暗状態に
リセットするパルスなので Ｖ₁≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₂パルスは前述の副画素ＡをＰ＋β％書込む又は明状
態にリセットするパルスなので Ｘ_P≦Ｖ₂≦Ｘ_P+R又はＶ₂≧Ｘ₁₀₀ Ｐ₃パルスは画素ＡをＰ％書込む又はＰ＋β％書込むパ
ルスなので Ｖ₃＝Ｘ_P、Ｘ_P≦Ｖ₃≦Ｘ_P+R Ｐ₄パルスは副画素Ａの状態を変化させない、又はＰ％
書込むパルスなのでＸ_Shift≦Ｘ_Q−Ｘ_Rより Ｖ₄≦Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_R）又はＶ₄＝Ｘ_P を満たす必要がある。これらを満たす走査選択信号と情
報信号の一例は図２６に示すものと同じであり、同図
中、 Ｖ_1com＝１．３Ｘ₁₀₀ Ｖ_2com＝１／２（Ｘ₁₀₀＋Ｘ_P） Ｖ_3com＝１／２（Ｘ_P+R＋Ｘ_P） Ｖ_4com＝１／２［Ｘ_P＋｛Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+R）｝］ −１／２（Ｘ₁₀₀−Ｘ_P）≦Ｖ_2seg≦１／２（Ｘ₁₀₀−Ｘ_P） −１／２（Ｘ_P+25−Ｘ_P）≦Ｖ_3seg≦１／２（Ｘ_P+R−Ｘ_P） −１／２［Ｘ_P−｛Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］≦Ｖ_4seg ≦１／２［Ｘ_P−｛Ｘ₀−（Ｘ_Q−Ｘ_P+50）｝］ である。

【０１８２】更に走査非選択時に副画素Ｂの透過率を保
持するためには Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_2seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_3seg Ｘ₀−Ｘ_Shift≧Ｖ_4seg を満たす必要がある。

【０１８３】図３７は液晶表示部１０１の拡大図であ
る。同図（１）は副画素２２３が２つで１つの画素２２
２を構成する場合であり、同図（２）は副画素２２３が
３つで１つの画素２２２を構成する場合である。断面は
図９に示したものと同じである。

【０１８４】駆動波形は図２８と同じである。同図中Ｓ
₁〜Ｓ₃は走査信号波形、Ｉ₁は情報信号波形である。同
図から明らかなように副画素の表示に必要な時間１Ｈは
１つの書込みパルス幅の６倍、即ち６Δｔとなる。

【０１８５】１つの副画素に連続して書込みを行わない
場合の駆動波形は図２９と同じである。

【０１８６】画素２分割の場合、図２６，２８，２９に
おいて ΔＴ＝５０μｓ Ｖ_1com＝２４．０Ｖ Ｖ_2com＝１５．２Ｖ Ｖ_3com＝１２．７Ｖ Ｖ_4com＝ ９．４Ｖ ｜Ｖ_2seg｜≦３．５Ｖ ｜Ｖ_3seg｜≦１．０Ｖ ｜Ｖ_4seg｜≦２．８Ｖ とすることで約７℃の温度変化が起きた場合でも安定に
階調を表示できる。

【０１８７】また、画素３分割の場合、図２６，２８，
２９において ΔＴ＝５０μｓ Ｖ_1com＝２４．０Ｖ Ｖ_2com＝１５．２Ｖ Ｖ_3com＝１２．４Ｖ Ｖ_4com＝ ９．１Ｖ ｜Ｖ_2seg｜≦３．５Ｖ ｜Ｖ_3seg｜≦０．４Ｖ ｜Ｖ_4seg｜≦３．０Ｖ とすることで約１０℃の温度変化が起きた場合でも安定
に階調を表示できる。

【０１８８】（実験例）以下に述べるような方法で液晶
素子を形成した。

【０１８９】ガラス基板上にＩＴＯ膜をスパッタ法によ
って約１５０ｎｍの厚さに形成し（シート抵抗値で約２
０□Ω）ストライプ状にパターニングした。その上に、
クラレ社製ポリビニルアルコールＰＶＡ（Ｒ−２１０
５）を水溶媒に約１％溶解したものを、１０００ｒｐｍ
の回転数でスピンコートして、１００℃で約３０分プリ
ベークした後１８０℃で３０分ポストベークして成膜し
た。ＰＶＡ薄膜上を、ナイロン−６の植毛布（毛足１．
５ｍｍ）で、１０００ｒｐｍの回転数でラビング処理を
行った。

【０１９０】このようにして形成した電極基板２枚を、
ラビング方向が上下基板で、同一方向になるようにし
て、約１．１μｍの間隔で対向して貼り合わせた。次に
表２に示したフェニルベンゾエート系液晶を主成分とす
る多成分液晶ＦＬＣ（Ａ）を注入した。この液晶の閾値
特性を図３８に示す。

【０１９１】

【化１】

【０１９２】

【表２】

【０１９３】このように作成したセルに±２０ｖｏｌ
ｔ，１０Ｈｚの交流電界を印加して、層構造を変化させ
る処理を行った。このセルは、等方相からＳｍＣ^*相へ
の徐冷で形成される層構造としてシェブロン配向を持つ
が、電界印加によって、かすり状態のテクスチュアを発
生し、交流電界を約１ｍｉｎ印加し続けると、画素内の
かすり状の模様が増加して、画素内のデクスチュアが均
一なものになってくる。この過程は電界により、シェブ
ロン構造がブックシェルフ構造への再配列を行う過程と
考えられるが、部分的には層構造が分布している状態が
残り易く実質的な閾値分布をもち、中間調表示が行い易
い。また、このような処理がＦＬＣＤに関して有効であ
ることは、特開昭６２−１３３４２６などによって、既
に提案されている。

【０１９４】本例では、ＡＣ電界印加後の見かけのチル
ト角は１９．５°であった（３０℃）。

【０１９５】このようにして作製したセルを用いて図１
０に示した制御系を構成し、前述した実施例１乃至４の
方法にて階調表示を行なったところ、強誘電性液晶を用
いた液晶表示装置においてアナログ階調を実現すること
ができた。

【０１９６】又、温度変化、セル厚変化等の閾値変化に
対して非常に安定な階調表示を行うことができた。

【０１９７】以上、本発明について表示装置の例を主に
説明してきたが、同様に中間的透過率を必要とする液晶
プリンターの光バルブにも本発明は好適に用いられる。

【０１９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の駆動法に
よると以下の効果が得られる。

【０１９９】（１）強誘電性液晶を用いた液晶表示装置
においてアナログ階調を実現することができる。

【０２００】（２）温度変化、セル厚変化等の大きな閾
値変化に対して非常に安定な階調表示を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶素子の構成を説明する為の模式図である。

【図２】液晶素子の印加電圧・透過率特性（ＶＴ特性）
を示すグラフである。

【図３】面積変調法による液晶素子の一画素の状態を説
明する為の模式図である。

【図４】液晶素子のＶＴ特性の温度依存性を示すグラフ
である。

【図５】液晶素子のＶＴ特性の温度依存性を示すグラフ
である。

【図６】中間調表示の際の、本発明による液晶素子の一
画素の状態を説明する為の模式図である。

【図７】本発明に用いられる液晶素子の一画素の断面構
造の一例を示す模式的断面図である。

【図８】本発明に用いられる表示用の液晶素子の電極構
造を示す模式図である。

【図９】本発明に用いられる表示用の液晶素子の断面構
造を示す模式的断面図である。

【図１０】本発明による液晶素子を用いた表示装置の制
御系ブロック図である。

【図１１】本発明の実施例１による液晶素子のＶＴ特性
を示すグラフである。

【図１２】実施例１による液晶素子用の駆動信号を示す
図である。

【図１３】中間調表示の際の、実施例１による液晶素子
の画素の状態を説明する為の模式図である。

【図１４】実施例１によるマトリクス型の液晶素子用の
駆動信号を示す図である。

【図１５】実施例１によるマトリクス型の液晶素子用の
駆動信号の一例を示すタイミング図である。

【図１６】実施例１によるマトリクス型の液晶素子用の
駆動信号の他の例を示すタイミング図である。

【図１７】本発明の実施例２による液晶素子のＶＴ特性
を示すグラフである。

【図１８】実施例２による液晶素子用の駆動信号を示す
図である。

【図１９】中間調表示の際の、実施例２による液晶素子
の画素の状態を説明する為の模式図である。

【図２０】中間調表示の際の、実施例２による液晶素子
の画素の状態を説明する為の模式図である。

【図２１】実施例２によるマトリクス型の液晶素子用の
駆動信号を示す図である。

【図２２】実施例２によるマトリクス型の液晶素子用の
駆動信号の一例を示すタイミング図である。

【図２３】実施例２によるマトリクス型の液晶素子用の
駆動信号の他の例を示すタイミング図である。

【図２４】本発明の実施例３による液晶素子の表示状態
を示す模式図である。

【図２５】本発明の実施例３による液晶素子の表示状態
を示す模式図である。

【図２６】実施例３及び４によるマトリクス型の液晶素
子用の駆動信号を示す図である。

【図２７】実施例３による液晶素子のマトリクス電極を
示す模式図である。

【図２８】実施例３及び４に用いられる駆動信号のタイ
ミングチャートである。

【図２９】実施例３及び４に用いられる駆動信号のタイ
ミングチャートである。

【図３０】実施例３及び４による液晶素子の駆動法を説
明する為のグラフである。

【図３１】実施例３及び４による液晶素子の駆動法を説
明する為のグラフである。

【図３２】実施例３及び４による液晶素子の駆動法を説
明する為のグラフである。

【図３３】実施例３及び４による液晶素子の駆動法を説
明する為のグラフである。

【図３４】実施例３及び４による液晶素子の駆動法を説
明する為のグラフである。

【図３５】実施例３及び４による液晶素子の駆動法を説
明する為のグラフである。

【図３６】実施例４による液晶素子の表示状態を説明す
る為の模式図である。

【図３７】実施例４による液晶素子のマトリクス電極を
示す模式図である。

【図３８】本発明に用いられる液晶のＶＴ特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

４１ 基板 ４２ 電極 ４３ 液晶 ４４ ＵＶ硬化樹脂 １０１ 液晶表示部 １０２ 走査信号印加回路 １０３ 情報信号印加回路 １０４ 走査信号制御回路 １０５ 駆動制御回路 １０６ 情報信号制御回路 １０７ グラフィックコントローラ １１１ 基板 １１２ ストライプ電極 １１３ 絶縁膜 １１４ 配向膜 １１５ シーリング部材 １１６ 液晶 ２０１ 走査電極 ２０２ 情報電極 ２２２ 画素 ２２３ 副画素 ３０１ アナライザ ３０２，３０８ ガラス基板 ３０３，３０７ 絶縁膜 ３０４，３０６ 配向膜 ３０５ 液晶 ３０９ ポラライザ ３１０ シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−246027 (32)優先日 平成４年８月24日(1992．8．24) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (56)参考文献 特開 平４−218022（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−134633（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−134634（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−323284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/133 560

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の安定状態を呈する液晶を
   有する画素を備え、少なくとも３つの交互に極性を反転
   させた信号を印加して目的の透過率を得る液晶素子の駆
   動法であって、 所定の透過率（Ｔｍ）より低い透過率（Ｔｓ）を得る場
   合には、前記第１の安定状態にリセットするリセット信
   号を印加した後に、前記第２の安定状態に反転させる書
   き込み信号と、書き換えを行う書き換え信号と、を順次
   印加し、 前記所定の透過率（Ｔｍ）より高い透過率（Ｔｌ）を得
   る場合には、前記第２の安定状態にリセットするリセッ
   ト信号を印加した後に、前記第１の安定状態に反転させ
   る書き込み信号と、書き換えを行う書き換え信号と、を
   順次印加することを特徴とする液晶素子の駆動法。
2. 【請求項２】 前記所定の透過率（Ｔｍ）を５０％に設
   定する請求項１に記載の駆動法。
3. 【請求項３】 前記リセット信号と前記書き込み信号と
   前記書き換え信号とを連続して印加する請求項１に記載
   の駆動法。
4. 【請求項４】 前記リセット信号と前記書き込み信号と
   前記書き換え信号とを非連続的に印加する請求項１に記
   載の駆動法。
5. 【請求項５】 前記各信号は間に１００μｓ以上のタイ
   ムインターバルをあける請求項４に記載の駆動法。
6. 【請求項６】 前記書き換え信号は交互に極性を反転さ
   せた２つ以上の信号からなる請求項１に記載の駆動法。
7. 【請求項７】 前記画素は面積の等しい少なくとも２つ
   の副画素により構成されている請求項１に記載の駆動
   法。
8. 【請求項８】 前記画素は互いに面積の異なる少なくと
   も２つの副画素を含む請求項１に記載の駆動法。
9. 【請求項９】 前記液晶は強誘電性液晶である請求項１
   に記載の駆動法。
10. 【請求項１０】 前記画素は該画素内における反転閾値
    に分布がある請求項１に記載の駆動法。
11. 【請求項１１】 第１及び第２の安定状態を呈する液晶
    を有する画素を備えた液晶素子の駆動法において、 所定の透過率（Ｔｍ）より低い透過率（Ｔｓ）を得る場
    合には、第１の極性をもち前記第１の安定状態にリセッ
    トする第１の信号と、第２の極性をもち前記第２の安定
    状態に反転させる第２の信号と、第１の極性をもち前記
    第１の安定状態に反転させる第３の信号と、第２の極性
    をもち前記画素の液晶を反転させない第４の信号と、を
    順次印加し、 前記所定の透過率（Ｔｍ）より高い透過率（Ｔｌ）を得
    る場合には、第１の極性をもち前記第１の安定状態にリ
    セットする第１の信号と、第２の極性をもち前記第２の
    安定状態にリセットする第２の信号と、第１の極性をも
    ち前記第１の安定状態に反転させる第３の信号と、第２
    の極性をもち前記第２の安定状態に反転させる第４の信
    号と、を順次印加することを特徴とする液晶素子の駆動
    法。