JP3486599B2 - 液晶素子の駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
ー等に用いられる液晶素子の駆動方法に関する。
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
ー等に用いられる液晶素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】(1) 液晶を利用して種々の情報を表示す
る液晶パネル（液晶素子）としては、ネマチック液晶や
カイラルスメクチック液晶を用いたものがある。このう
ち、カイラルスメクチック液晶は、ネマチック液晶に比
べて応答速度が速い等の利点を有することから、今後の
幅広い利用が期待されている。以下、この事柄について
詳細に説明する。
る液晶パネル（液晶素子）としては、ネマチック液晶や
カイラルスメクチック液晶を用いたものがある。このう
ち、カイラルスメクチック液晶は、ネマチック液晶に比
べて応答速度が速い等の利点を有することから、今後の
幅広い利用が期待されている。以下、この事柄について
詳細に説明する。
【０００３】従来、最も広範に用いられていた液晶とし
てはツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）液晶がある。この液晶は、「エム・シャット
（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッヒ
（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第１８巻、第４号（１９７
１年２月１５日発行）、第１２７頁から１２８頁」に開
示されており、ＴＦＴなどのスイッチング素子と組み合
せてアクティブマトリクス型液晶パネルに使用されてい
る。この液晶パネルの場合、クロストークの問題が無
く、生産技術の進歩に伴って１０〜１７インチクラスの
ものが高い生産性で生産されている。
てはツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍ
ａｔｉｃ）液晶がある。この液晶は、「エム・シャット
（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッヒ
（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第１８巻、第４号（１９７
１年２月１５日発行）、第１２７頁から１２８頁」に開
示されており、ＴＦＴなどのスイッチング素子と組み合
せてアクティブマトリクス型液晶パネルに使用されてい
る。この液晶パネルの場合、クロストークの問題が無
く、生産技術の進歩に伴って１０〜１７インチクラスの
ものが高い生産性で生産されている。
【０００４】ところで、上述のツイステッドネマチック
液晶には、応答速度が遅く、視野角が狭いという問題が
あった。
液晶には、応答速度が遅く、視野角が狭いという問題が
あった。
【０００５】なお、応答速度の問題を解決するものとし
てＯＣＢモードがあり、視野角を改善するものとしてイ
ンプレインスイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ Ｓｗｉｔ
ｃｈｉｎｇ）モードや、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ
Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードがあるが、十分とは言えな
い。
てＯＣＢモードがあり、視野角を改善するものとしてイ
ンプレインスイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ Ｓｗｉｔ
ｃｈｉｎｇ）モードや、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ
Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードがあるが、十分とは言えな
い。
【０００６】このような従来型のネマチック液晶パネル
の欠点を改善するものとして、双安定性を示すカイラル
スメクチック液晶を用いたパネルがクラーク（ｃｌａｒ
ｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提
案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国
特許第４３６７９２４号明細書）。この双安定性を示す
液晶としては、一般にカイラルスメクティックＣ相を示
す強誘電性液晶が用いられている。この強誘電性液晶
は、自発分極により反転スイッチングを行うため、非常
に速い応答速度が得られる上にメモリー性のある双安定
状態を発現させることができる。さらに視野角特性も優
れていることから、高速、高精細、大面積の表示素子あ
るいはライトバルブとして適していると考えられる。
の欠点を改善するものとして、双安定性を示すカイラル
スメクチック液晶を用いたパネルがクラーク（ｃｌａｒ
ｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提
案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国
特許第４３６７９２４号明細書）。この双安定性を示す
液晶としては、一般にカイラルスメクティックＣ相を示
す強誘電性液晶が用いられている。この強誘電性液晶
は、自発分極により反転スイッチングを行うため、非常
に速い応答速度が得られる上にメモリー性のある双安定
状態を発現させることができる。さらに視野角特性も優
れていることから、高速、高精細、大面積の表示素子あ
るいはライトバルブとして適していると考えられる。
【０００７】また、最近では、チャンダニ、竹添らによ
って、３安定性を示す反強誘電性液晶が提案されている
（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ 第２７巻、１９８８年Ｌ７２
９頁）。この反強誘電性液晶も、強誘電性液晶と同様に
自発分極により反転スイッチングを行うため、非常に速
い応答速度が得られる。
って、３安定性を示す反強誘電性液晶が提案されている
（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ 第２７巻、１９８８年Ｌ７２
９頁）。この反強誘電性液晶も、強誘電性液晶と同様に
自発分極により反転スイッチングを行うため、非常に速
い応答速度が得られる。
【０００８】(2) このように応答速度が速い等の利点を
有するカイラルスメクチック液晶であるが、階調画像を
表示するためのものとして、ヒステリシスが小さく、階
調表示に有利な特性を有するＶ字型応答特性のものが最
近発見されている（たとえば、ジャパニーズ ジャーナ
ル オブ アプライド フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓ
ｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ）第３６巻、１９９７年、３５８６頁）。
有するカイラルスメクチック液晶であるが、階調画像を
表示するためのものとして、ヒステリシスが小さく、階
調表示に有利な特性を有するＶ字型応答特性のものが最
近発見されている（たとえば、ジャパニーズ ジャーナ
ル オブ アプライド フィジックス（Ｊａｐａｎｅｓ
ｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ）第３６巻、１９９７年、３５８６頁）。
【０００９】そして、このタイプの液晶をアクティブマ
トリクス型の液晶素子に用い、高速のディスプレイを実
現しようという提案もされている（特開平９−５００４
９号公報）。
トリクス型の液晶素子に用い、高速のディスプレイを実
現しようという提案もされている（特開平９−５００４
９号公報）。
【００１０】(3) なお、近年は、このような液晶パネル
による動画像表示が望まれている。以下、この点につい
て説明する。
による動画像表示が望まれている。以下、この点につい
て説明する。
【００１１】動画像を液晶パネルにて表示する場合、表
示する画像（静止画像）を各フレーム期間毎に変化させ
る手法を取るが、そのような画像変化が常に認識されて
しまうと、画像変化の過渡状態までもが認識されること
となって、動画の画質が悪くなってしまう。そこで、こ
のような問題を解決する方法として、液晶パネルが静止
画像の表示を完了している期間においてのみバックライ
トを点灯する手法が取られている。
示する画像（静止画像）を各フレーム期間毎に変化させ
る手法を取るが、そのような画像変化が常に認識されて
しまうと、画像変化の過渡状態までもが認識されること
となって、動画の画質が悪くなってしまう。そこで、こ
のような問題を解決する方法として、液晶パネルが静止
画像の表示を完了している期間においてのみバックライ
トを点灯する手法が取られている。
【００１２】(4) 一方、上述のような液晶パネルで階調
画像を表示しようとした場合、液晶のヒステリシスとい
う問題がある。以下、この点について説明する。
画像を表示しようとした場合、液晶のヒステリシスとい
う問題がある。以下、この点について説明する。
【００１３】このヒステリシスとは、例えば、あるフレ
−ム期間で５０％の階調状態を実現しようとして所望の
電圧を印加しても、前フレ−ム期間の表示階調の影響を
受け、５０％の表示階調を実現できないという現象であ
る。
−ム期間で５０％の階調状態を実現しようとして所望の
電圧を印加しても、前フレ−ム期間の表示階調の影響を
受け、５０％の表示階調を実現できないという現象であ
る。
【００１４】従来の液晶パネルでは、このような問題を
解決するために、各フレ−ム期間毎にリセット電圧が印
加されていた。
解決するために、各フレ−ム期間毎にリセット電圧が印
加されていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液晶
パネルでは、図１４に符号ＶＲで示すように、リセット
電圧として固定された値（図では０Ｖ）の電圧が印加さ
れていた。そのためには、共通電位であるリセット電圧
を各画素に書き込むための配線やスイッチング素子が必
要となり（図１５の符号３０〜３２参照）、回路が複雑
化するという問題があった。
パネルでは、図１４に符号ＶＲで示すように、リセット
電圧として固定された値（図では０Ｖ）の電圧が印加さ
れていた。そのためには、共通電位であるリセット電圧
を各画素に書き込むための配線やスイッチング素子が必
要となり（図１５の符号３０〜３２参照）、回路が複雑
化するという問題があった。
【００１６】一方、上述のようなスメクチック液晶の場
合にリセット電圧を０Ｖとすると、黒表示を続ける画素
では、図１６(b) に示すように、電圧が印加されない状
態が続いてしまい、その画素における液晶の透過率−電
圧特性が、他の画素における液晶の透過率−電圧特性
（例えば、白表示を続けた液晶の特性）と異なってしま
い（図１７参照）、液晶パネル全体で表示した階調画像
が、表示しようとする画像と異なってしまう（いわゆる
画像の焼き付きを生じてしまう）という問題があった。
合にリセット電圧を０Ｖとすると、黒表示を続ける画素
では、図１６(b) に示すように、電圧が印加されない状
態が続いてしまい、その画素における液晶の透過率−電
圧特性が、他の画素における液晶の透過率−電圧特性
（例えば、白表示を続けた液晶の特性）と異なってしま
い（図１７参照）、液晶パネル全体で表示した階調画像
が、表示しようとする画像と異なってしまう（いわゆる
画像の焼き付きを生じてしまう）という問題があった。
【００１７】さらに、フィールドシーケンシャル方式を
用いてフルカラー画像を表示しようとした場合、前のフ
レ−ム期間で表示した情報の一部が表示されてしまい、
表示しようとする色と実際に表示される色とが異なって
しまう（色再現性が悪い）という問題があった。
用いてフルカラー画像を表示しようとした場合、前のフ
レ−ム期間で表示した情報の一部が表示されてしまい、
表示しようとする色と実際に表示される色とが異なって
しまう（色再現性が悪い）という問題があった。
【００１８】そこで、本発明は、リセット電圧を印加す
るための専用の素子を設けなくとも液晶をリセットして
適正な階調画像を表示する、液晶素子の駆動方法を提供
することを目的とするものである。
るための専用の素子を設けなくとも液晶をリセットして
適正な階調画像を表示する、液晶素子の駆動方法を提供
することを目的とするものである。
【００１９】また、本発明は、画像の焼き付きを防止し
た液晶素子の駆動方法を提供することを目的とするもの
である。
た液晶素子の駆動方法を提供することを目的とするもの
である。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、一対の電極の間に配置された
液晶にリセット電圧を印加して該液晶のリセットを行っ
た後、データ電圧を印加して該液晶に所望の階調を表示
させる、液晶素子の駆動方法において、前記リセット電
圧は、前記データ電圧に一定電圧を重畳した電圧であ
る、ことを特徴とする。
してなされたものであり、一対の電極の間に配置された
液晶にリセット電圧を印加して該液晶のリセットを行っ
た後、データ電圧を印加して該液晶に所望の階調を表示
させる、液晶素子の駆動方法において、前記リセット電
圧は、前記データ電圧に一定電圧を重畳した電圧であ
る、ことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】まず、本実施の形態にて駆動される液晶素
子の構成について図２及び図３を参照して説明する。
子の構成について図２及び図３を参照して説明する。
【００２３】図２は、本発明が適用されて駆動される液
晶素子の回路構成の一例を示す等価回路図であり、該液
晶素子Ｐ１は、液晶１と、該液晶１を挟み込むように配
置されて該液晶１に電圧を印加する一対の電極２ａ，２
ｂと、を少なくとも備えている。そして、この液晶素子
Ｐ１に対向する位置には、該液晶素子Ｐ１を照明するた
めのバックライト装置（不図示）が配置されている。
晶素子の回路構成の一例を示す等価回路図であり、該液
晶素子Ｐ１は、液晶１と、該液晶１を挟み込むように配
置されて該液晶１に電圧を印加する一対の電極２ａ，２
ｂと、を少なくとも備えている。そして、この液晶素子
Ｐ１に対向する位置には、該液晶素子Ｐ１を照明するた
めのバックライト装置（不図示）が配置されている。
【００２４】なお、液晶素子としては図２や図４に示す
ようなアクティブマトリクス型のものが好ましい。ここ
で、図中の符号３は、各画素毎に配置された第１のスイ
ッチング素子を示し、符号４は、第１のスイッチング素
子３のゲートに接続されたゲート線を示し、符号５は、
第１のスイッチング素子３のソースに接続された信号線
を示す。また、符号６は第１の保持容量、符号７は第１
のバッファ回路、符号８は第２のスイッチング素子、符
号９は第２のバッファ回路、符号１０は、第２のスイッ
チング素子８に接続されて該素子のオン／オフ用の信号
を印加する共通制御線、符号１１は対向電極電位、符号
１２は共通電位をそれぞれ示す。なお、共通制御線１０
は各画素の第２のスイッチング素子８に接続されてい
て、全ての素子８を一括でオン／オフするようになって
いる。
ようなアクティブマトリクス型のものが好ましい。ここ
で、図中の符号３は、各画素毎に配置された第１のスイ
ッチング素子を示し、符号４は、第１のスイッチング素
子３のゲートに接続されたゲート線を示し、符号５は、
第１のスイッチング素子３のソースに接続された信号線
を示す。また、符号６は第１の保持容量、符号７は第１
のバッファ回路、符号８は第２のスイッチング素子、符
号９は第２のバッファ回路、符号１０は、第２のスイッ
チング素子８に接続されて該素子のオン／オフ用の信号
を印加する共通制御線、符号１１は対向電極電位、符号
１２は共通電位をそれぞれ示す。なお、共通制御線１０
は各画素の第２のスイッチング素子８に接続されてい
て、全ての素子８を一括でオン／オフするようになって
いる。
【００２５】また、液晶１としては、スメクチック液
晶、具体的には図３に示すような透過率−電圧特性のも
のを挙げることができる。すなわち、電圧が印加されて
いない状態ではほぼ０％の透過率を示し、電圧が印加さ
れた場合には（その印加電圧の極性が正負いずれであっ
ても）印加電圧の大きさに応じて透過率が連続的に緩や
かに変化し、該透過率の変化の割合は、印加電圧が一の
極性の場合に大きくて他の極性の場合は小さい液晶（す
なわち、一の極性の電圧を印加した場合には透過率Ｔが
大きく変化し、他の極性の電圧を印加した場合にはほと
んど変化せずにほぼ０％である液晶）を挙げることがで
きる。
晶、具体的には図３に示すような透過率−電圧特性のも
のを挙げることができる。すなわち、電圧が印加されて
いない状態ではほぼ０％の透過率を示し、電圧が印加さ
れた場合には（その印加電圧の極性が正負いずれであっ
ても）印加電圧の大きさに応じて透過率が連続的に緩や
かに変化し、該透過率の変化の割合は、印加電圧が一の
極性の場合に大きくて他の極性の場合は小さい液晶（す
なわち、一の極性の電圧を印加した場合には透過率Ｔが
大きく変化し、他の極性の電圧を印加した場合にはほと
んど変化せずにほぼ０％である液晶）を挙げることがで
きる。
【００２６】さらに、バックライト装置は、ＬＥＤ、短
残光の冷陰極管が好ましいが、これに限定されるもので
はない。
残光の冷陰極管が好ましいが、これに限定されるもので
はない。
【００２７】次に、本発明に係る液晶素子の駆動方法の
一実施の形態について、図１を参照して説明する。
一実施の形態について、図１を参照して説明する。
【００２８】本発明に係る液晶素子を駆動するに際して
は、まず、リセット電圧ＶＲを前記一対の電極２ａ，２
ｂを介して液晶１に印加し、液晶１の前表示状態のリセ
ットを行う。
は、まず、リセット電圧ＶＲを前記一対の電極２ａ，２
ｂを介して液晶１に印加し、液晶１の前表示状態のリセ
ットを行う。
【００２９】次に、データ電圧ＶＤを液晶１に印加し
て、液晶１に所望の階調を表示させる。その後（液晶１
にデータ電圧ＶＤを印加した後）バックライト装置を点
灯し、液晶素子Ｐ１に光を照射する。このような電圧を
全ての画素について行うことによって液晶素子１には画
像が形成され、該形成された画像はバックライト装置の
点灯によって認識可能となる。
て、液晶１に所望の階調を表示させる。その後（液晶１
にデータ電圧ＶＤを印加した後）バックライト装置を点
灯し、液晶素子Ｐ１に光を照射する。このような電圧を
全ての画素について行うことによって液晶素子１には画
像が形成され、該形成された画像はバックライト装置の
点灯によって認識可能となる。
【００３０】なお、かかる電圧印加並びにバックライト
装置の点灯は一定期間単位（フレ−ム期間単位）で繰り
返し行われる。また、表示する画像は、フレ−ム期間毎
に変化させることによって動画として認識される。
装置の点灯は一定期間単位（フレ−ム期間単位）で繰り
返し行われる。また、表示する画像は、フレ−ム期間毎
に変化させることによって動画として認識される。
【００３１】ところで、本実施の形態においては、リセ
ット電圧ＶＲとしては、データ電圧ＶＤに一定電圧Ｖα
を重畳した電圧（以下、適宜“重畳電圧Ｖα”という）
が用いられる。また、リセット電圧ＶＲは、液晶材料を
印加された電圧に対応したほぼ同一の状態にせしめる電
圧とすれば良い。
ット電圧ＶＲとしては、データ電圧ＶＤに一定電圧Ｖα
を重畳した電圧（以下、適宜“重畳電圧Ｖα”という）
が用いられる。また、リセット電圧ＶＲは、液晶材料を
印加された電圧に対応したほぼ同一の状態にせしめる電
圧とすれば良い。
【００３２】本明細書においてデータ電圧ＶＤとは、所
望階調を表示させるために液晶１に印加される電圧を意
味し、表示階調に応じて規定される電圧である。
望階調を表示させるために液晶１に印加される電圧を意
味し、表示階調に応じて規定される電圧である。
【００３３】図３に示す特性の液晶１を用いる場合、重
畳電圧Ｖαとしては、該液晶が最大透過率を達成する電
圧と絶対値がほぼ等しくて極性が異なる電圧（図３に示
す例では、“最大透過率を達成する電圧”が＋２．５Ｖ
であるため、“絶対値が同じで極性が異なる電圧”とは
−２．５Ｖとなる）を使用すれば良い。その他の液晶の
場合、重畳電圧Ｖαは、そのスイッチングスピードに応
じて適宜選択すれば良い。また、この重畳電圧Ｖαの値
は、環境温度に応じて変化させても良い。
畳電圧Ｖαとしては、該液晶が最大透過率を達成する電
圧と絶対値がほぼ等しくて極性が異なる電圧（図３に示
す例では、“最大透過率を達成する電圧”が＋２．５Ｖ
であるため、“絶対値が同じで極性が異なる電圧”とは
−２．５Ｖとなる）を使用すれば良い。その他の液晶の
場合、重畳電圧Ｖαは、そのスイッチングスピードに応
じて適宜選択すれば良い。また、この重畳電圧Ｖαの値
は、環境温度に応じて変化させても良い。
【００３４】データ電圧ＶＤを前記液晶１に印加する期
間（図１に符号Ｆ12で示す期間）の長さは、環境温度に
応じて変化させても良い。
間（図１に符号Ｆ12で示す期間）の長さは、環境温度に
応じて変化させても良い。
【００３５】バックライト装置の点灯は、全ての画素に
データ電圧ＶＤが印加されて、液晶応答がある程度進行
した時点で行うと良い。
データ電圧ＶＤが印加されて、液晶応答がある程度進行
した時点で行うと良い。
【００３６】ところで、前記リセット電圧ＶＲ及び前記
データ電圧ＶＤを印加した後に（図１においては符号Ｆ
２で示す期間）、これらの電圧ＶＲ及びＶＤと絶対値が
ほぼ等しくて極性が異なる電圧を順次前記液晶１に印加
すると良い。すなわち、リセット電圧ＶＲを印加した期
間だけ、該リセット電圧ＶＲとは極性が逆で絶対値がほ
ぼ等しい電圧−ＶＲを印加し、データ電圧ＶＤを印加し
た期間だけ、該データ電圧ＶＤとは極性が逆で絶対値が
ほぼ等しい電圧−ＶＤを印加すると良い。これにより、
液晶１に印加される電圧が交流化され、液晶１のＤＣ劣
化が防止される。
データ電圧ＶＤを印加した後に（図１においては符号Ｆ
２で示す期間）、これらの電圧ＶＲ及びＶＤと絶対値が
ほぼ等しくて極性が異なる電圧を順次前記液晶１に印加
すると良い。すなわち、リセット電圧ＶＲを印加した期
間だけ、該リセット電圧ＶＲとは極性が逆で絶対値がほ
ぼ等しい電圧−ＶＲを印加し、データ電圧ＶＤを印加し
た期間だけ、該データ電圧ＶＤとは極性が逆で絶対値が
ほぼ等しい電圧−ＶＤを印加すると良い。これにより、
液晶１に印加される電圧が交流化され、液晶１のＤＣ劣
化が防止される。
【００３７】さらに、本発明に係る液晶素子を、いわゆ
るフィールドシーケンシャル方式で駆動しても良い。す
なわち、図８に示すように、前記リセット電圧ＶR1，Ｖ
R2，ＶR3及び前記データ電圧ＶD1，ＶD2，ＶD3を交互に
順次印加して複数の画像を順次表示し（同図(g) 参
照）、該画像の表示に合せて、照射する光の色を変える
（同図(h) 参照）ことにより、各画像を各色画像として
認識させ、人間の目の残像現象を利用し、それらの画像
を混色させてフルカラー画像として認識されるようにし
ても良い。
るフィールドシーケンシャル方式で駆動しても良い。す
なわち、図８に示すように、前記リセット電圧ＶR1，Ｖ
R2，ＶR3及び前記データ電圧ＶD1，ＶD2，ＶD3を交互に
順次印加して複数の画像を順次表示し（同図(g) 参
照）、該画像の表示に合せて、照射する光の色を変える
（同図(h) 参照）ことにより、各画像を各色画像として
認識させ、人間の目の残像現象を利用し、それらの画像
を混色させてフルカラー画像として認識されるようにし
ても良い。
【００３８】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。
る。
【００３９】本実施の形態によれば、リセット電圧ＶＲ
としては、データ電圧ＶＤに一定電圧Ｖαを重畳させた
電圧ＶＲを用いるため、従来のような固定のリセット電
圧を用いる場合に比べて回路構造を簡単にできる。換言
すれば、本実施の形態に係る駆動方法で液晶素子を駆動
した場合、リセット電圧を印加する専用の素子を設けな
くとも各画素の液晶１をリセットでき、その結果、各フ
レ−ム期間において、前表示状態の影響を受けていない
適正な階調の画像を表示でき、画像の表示品質が向上さ
れる。
としては、データ電圧ＶＤに一定電圧Ｖαを重畳させた
電圧ＶＲを用いるため、従来のような固定のリセット電
圧を用いる場合に比べて回路構造を簡単にできる。換言
すれば、本実施の形態に係る駆動方法で液晶素子を駆動
した場合、リセット電圧を印加する専用の素子を設けな
くとも各画素の液晶１をリセットでき、その結果、各フ
レ−ム期間において、前表示状態の影響を受けていない
適正な階調の画像を表示でき、画像の表示品質が向上さ
れる。
【００４０】また、従来装置のようにリセット電圧が固
定されていると、表示する階調によっては液晶の透過率
−電圧特性が変化してしまって(図１６び図１７参
照）、液晶素子全体で表示した階調画像が、表示しよう
とする画像と異なってしまう（いわゆる画像の焼き付き
を生じてしまう）という問題があった。しかし、本実施
の形態によれば、リセット電圧には固定値を用いていな
いため、そのような画像の焼き付きは発生せず、この点
においても、画像の表示品質が向上される。なお、図５
(a) は白表示を続ける場合に印加される電圧波形を示す
図であり、同図(b)は黒表示を続ける場合に印加される
電圧波形を示す図であるが、いずれの場合であっても印
加されるリセット電圧ＶＲ及びデータ電圧ＶＤの大きさ
や極性が異なるため（つまり、一定電圧が長時間印加さ
れることはないため）、液晶１の透過率−電圧特性が変
化することはない。したがって、上述したような効果が
得られる。
定されていると、表示する階調によっては液晶の透過率
−電圧特性が変化してしまって(図１６び図１７参
照）、液晶素子全体で表示した階調画像が、表示しよう
とする画像と異なってしまう（いわゆる画像の焼き付き
を生じてしまう）という問題があった。しかし、本実施
の形態によれば、リセット電圧には固定値を用いていな
いため、そのような画像の焼き付きは発生せず、この点
においても、画像の表示品質が向上される。なお、図５
(a) は白表示を続ける場合に印加される電圧波形を示す
図であり、同図(b)は黒表示を続ける場合に印加される
電圧波形を示す図であるが、いずれの場合であっても印
加されるリセット電圧ＶＲ及びデータ電圧ＶＤの大きさ
や極性が異なるため（つまり、一定電圧が長時間印加さ
れることはないため）、液晶１の透過率−電圧特性が変
化することはない。したがって、上述したような効果が
得られる。
【００４１】さらに、重畳電圧Ｖαとして、最大透過率
を達成する電圧と絶対値が同じで極性が異なる電圧を用
いた場合、リセット電圧ＶＲを印加してからデータ電圧
ＶＤを印加する過程で、液晶１は必ず電圧無印加の状態
を取る。この場合、電圧無印加の場合にはほぼ０％の透
過率を示す特性の液晶を用いていると、液晶１は常に階
調表示を行う前に黒表示状態を経由することとなり、画
像の表示品質は向上される。
を達成する電圧と絶対値が同じで極性が異なる電圧を用
いた場合、リセット電圧ＶＲを印加してからデータ電圧
ＶＤを印加する過程で、液晶１は必ず電圧無印加の状態
を取る。この場合、電圧無印加の場合にはほぼ０％の透
過率を示す特性の液晶を用いていると、液晶１は常に階
調表示を行う前に黒表示状態を経由することとなり、画
像の表示品質は向上される。
【００４２】またさらに、上述のようなフィールドシー
ケンシャル方式による駆動を行った場合には、各フレ−
ム期間における画像リセットが確実に行われるため、フ
ルカラー画像の色再現性が向上される。
ケンシャル方式による駆動を行った場合には、各フレ−
ム期間における画像リセットが確実に行われるため、フ
ルカラー画像の色再現性が向上される。
【００４３】
【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。 〈実施例１〉本実施例においては、図２に示す構造の液
晶パネル（液晶素子）Ｐ１を用い、図１に示す方法で駆
動した。
明する。 〈実施例１〉本実施例においては、図２に示す構造の液
晶パネル（液晶素子）Ｐ１を用い、図１に示す方法で駆
動した。
【００４４】すなわち、ゲート電圧を各走査線４に線順
次で印加して各第１のスイッチング素子３を順にオンに
する（図１(a) 参照）と共に、データ電圧ＶＤを信号線
５に印加した。これにより、各画素において、データ電
圧ＶＤはスイッチング素子３を介して第１の保持容量６
に蓄積され、第１のバッファ回路７の出力電位はデータ
電圧ＶＤに等しくなる。なお、このような線順次走査
は、そのデータ電圧ＶＤを実際に液晶１に書き込むフレ
−ム期間で行うのではなく、前のフレ−ム期間において
行う。
次で印加して各第１のスイッチング素子３を順にオンに
する（図１(a) 参照）と共に、データ電圧ＶＤを信号線
５に印加した。これにより、各画素において、データ電
圧ＶＤはスイッチング素子３を介して第１の保持容量６
に蓄積され、第１のバッファ回路７の出力電位はデータ
電圧ＶＤに等しくなる。なお、このような線順次走査
は、そのデータ電圧ＶＤを実際に液晶１に書き込むフレ
−ム期間で行うのではなく、前のフレ−ム期間において
行う。
【００４５】なお、各画素における第２のスイッチング
素子８は、上述のような駆動が行われている間はオフに
されており、該駆動が全ての画素について終了した時点
（すなわち、全ての画素におけるバッファ回路７にデー
タ電圧ＶＤが出力された時点）で共通信号線１０に信号
が印加されてオンにされる（同図(b) 参照）。
素子８は、上述のような駆動が行われている間はオフに
されており、該駆動が全ての画素について終了した時点
（すなわち、全ての画素におけるバッファ回路７にデー
タ電圧ＶＤが出力された時点）で共通信号線１０に信号
が印加されてオンにされる（同図(b) 参照）。
【００４６】これにより、全ての画素において、データ
電圧ＶＤは、第２の保持容量１３に蓄積されると共に、
第２のバッファ回路９を介して画素電極２ａに印加され
る。なお、第２のスイッチング素子８はすぐにオフとさ
れるが、データ電圧ＶＤは第２の保持容量１３に蓄積さ
れているため、画素電極２ａには該データ電圧ＶＤが印
加され続けることとなる（同図(c) 参照）。また、第２
のバッファ回路９の出力は、低出力インピーダンスであ
るため、対向電極２ｂの電位が変化しても、第２の保持
容量１３に保持された電圧が出力され続ける。
電圧ＶＤは、第２の保持容量１３に蓄積されると共に、
第２のバッファ回路９を介して画素電極２ａに印加され
る。なお、第２のスイッチング素子８はすぐにオフとさ
れるが、データ電圧ＶＤは第２の保持容量１３に蓄積さ
れているため、画素電極２ａには該データ電圧ＶＤが印
加され続けることとなる（同図(c) 参照）。また、第２
のバッファ回路９の出力は、低出力インピーダンスであ
るため、対向電極２ｂの電位が変化しても、第２の保持
容量１３に保持された電圧が出力され続ける。
【００４７】ところで、各画素の液晶１には、対向電極
２ｂ及び画素電極２ａの電位の差に相当する電圧が印加
されるが、対向電極２ｂの電位は同図(d) のように変化
されるため、最初の期間Ｆ11においては、データ電圧Ｖ
Ｄに一定電圧（対向電極電圧）Ｖα＝−２．５Ｖを重畳
した電圧（リセット電圧ＶＲであって０Ｖ〜−２．５Ｖ
の範囲の電圧）が印加される（同図(e) 参照）。これに
より、液晶１の前表示状態はリセットされる（同図(f)
参照）。そして、次の期間Ｆ12においては、対向電極２
ｂの電位は０Ｖとなるため（同図(d) 参照）、各画素の
液晶１にはデータ電圧ＶＤ（正極性の電圧であって、０
Ｖ〜＋２．５Ｖの範囲内の電圧）がそのまま印加され
（同図(e) 参照）、各画素の液晶１はそれぞれの階調を
表示する（すなわち、液晶パネル全体では階調画像を形
成する。同図(f) 参照）。このとき、バックライト装置
が点灯されて液晶パネルＰ１には光が照射され（同図
(g) 参照）、液晶パネルＰ１に形成された画像は認識可
能となる。
２ｂ及び画素電極２ａの電位の差に相当する電圧が印加
されるが、対向電極２ｂの電位は同図(d) のように変化
されるため、最初の期間Ｆ11においては、データ電圧Ｖ
Ｄに一定電圧（対向電極電圧）Ｖα＝−２．５Ｖを重畳
した電圧（リセット電圧ＶＲであって０Ｖ〜−２．５Ｖ
の範囲の電圧）が印加される（同図(e) 参照）。これに
より、液晶１の前表示状態はリセットされる（同図(f)
参照）。そして、次の期間Ｆ12においては、対向電極２
ｂの電位は０Ｖとなるため（同図(d) 参照）、各画素の
液晶１にはデータ電圧ＶＤ（正極性の電圧であって、０
Ｖ〜＋２．５Ｖの範囲内の電圧）がそのまま印加され
（同図(e) 参照）、各画素の液晶１はそれぞれの階調を
表示する（すなわち、液晶パネル全体では階調画像を形
成する。同図(f) 参照）。このとき、バックライト装置
が点灯されて液晶パネルＰ１には光が照射され（同図
(g) 参照）、液晶パネルＰ１に形成された画像は認識可
能となる。
【００４８】その後、データ電圧及び対向電極電位を同
図(c) 及び(d) のように変化させて、液晶１に逆極性の
電圧を印加する。これにより、液晶１に印加される電圧
が交流化され、液晶１の劣化が防止される。
図(c) 及び(d) のように変化させて、液晶１に逆極性の
電圧を印加する。これにより、液晶１に印加される電圧
が交流化され、液晶１の劣化が防止される。
【００４９】このような駆動を繰り返して行うことによ
り、動画像が表示される。
り、動画像が表示される。
【００５０】本実施例によれば、上記発明の実施の形態
にて述べたと同様の効果が得られる。
にて述べたと同様の効果が得られる。
【００５１】（実施例２）本実施例においては、図４に
示す構造の液晶パネル（液晶素子）Ｐ２を用い、図７に
示す方法で駆動した。
示す構造の液晶パネル（液晶素子）Ｐ２を用い、図７に
示す方法で駆動した。
【００５２】液晶パネルの駆動方法は、ほとんどは実施
例１と同様であるが、第２のスイッチング素子８を閉じ
てからでは、対向電位の変調によって、画素電極２ａの
電位が、対向電極２ｂの電位との差を保ちながら変動し
てしまうため、対向電極２ｂの電位の変調は第２のスイ
ッチング素子８が低インピーダンス状態のときに行う必
要がある。また、このとき、画素電極２ａに現れる電位
は、保持容量６に蓄積されている電圧が反映されるた
め、対向電位を変調していない期間（データ電圧に重畳
電圧を加えていない期間）に、各画素の保持容量６に書
き込むスキャンを行う事になる。この実施例において
も、液晶１に印加される電圧波形としては、ほぼ同じも
のが得られるために、前状態依存に対する効果や焼き付
きに対する効果は同様であった。
例１と同様であるが、第２のスイッチング素子８を閉じ
てからでは、対向電位の変調によって、画素電極２ａの
電位が、対向電極２ｂの電位との差を保ちながら変動し
てしまうため、対向電極２ｂの電位の変調は第２のスイ
ッチング素子８が低インピーダンス状態のときに行う必
要がある。また、このとき、画素電極２ａに現れる電位
は、保持容量６に蓄積されている電圧が反映されるた
め、対向電位を変調していない期間（データ電圧に重畳
電圧を加えていない期間）に、各画素の保持容量６に書
き込むスキャンを行う事になる。この実施例において
も、液晶１に印加される電圧波形としては、ほぼ同じも
のが得られるために、前状態依存に対する効果や焼き付
きに対する効果は同様であった。
【００５３】（実施例３）本実施例においては、図８に
示す駆動方法によって液晶パネルをフィールドシーケン
シャル方式で駆動し、カラー表示を行った。
示す駆動方法によって液晶パネルをフィールドシーケン
シャル方式で駆動し、カラー表示を行った。
【００５４】すなわち、最初の３つの期間Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３で、リセット電圧ＶＲ及びデータ電圧ＶＤの印加を
それぞれ行うと共に赤緑青の各色光を順次照射して、そ
れぞれの色の画像を順に表示し、後の３つの期間Ｆ４，
Ｆ５，Ｆ６では、それらの電圧ＶＲ及びＶＤと逆極性の
電圧−ＶＲ及び−ＶＤを印加して、液晶１のＤＣ劣化を
防止した。
Ｆ３で、リセット電圧ＶＲ及びデータ電圧ＶＤの印加を
それぞれ行うと共に赤緑青の各色光を順次照射して、そ
れぞれの色の画像を順に表示し、後の３つの期間Ｆ４，
Ｆ５，Ｆ６では、それらの電圧ＶＲ及びＶＤと逆極性の
電圧−ＶＲ及び−ＶＤを印加して、液晶１のＤＣ劣化を
防止した。
【００５５】図９は、本駆動方法を用いて画像を表示し
た場合における、入力画像の色の色座標と、実際に表示
できた色の色座標とを示した図であるが、本実施例によ
れば、ほぼ忠実に色を再現できていることが分かる。
た場合における、入力画像の色の色座標と、実際に表示
できた色の色座標とを示した図であるが、本実施例によ
れば、ほぼ忠実に色を再現できていることが分かる。
【００５６】なお、図１０は、図１１に示す従来の駆動
方法によって画像表示した場合における、入力画像の色
の色座標と、実際に表示できた色の色座標とを示した図
であるが、この図９と図１０とを比較しても、本実施例
の方が色再現性に優れていることが理解できる。
方法によって画像表示した場合における、入力画像の色
の色座標と、実際に表示できた色の色座標とを示した図
であるが、この図９と図１０とを比較しても、本実施例
の方が色再現性に優れていることが理解できる。
【００５７】（実施例４）本実施例では、図１２に示す
透過率−電圧特性の液晶と、図１３に示す駆動方法とを
用いた。
透過率−電圧特性の液晶と、図１３に示す駆動方法とを
用いた。
【００５８】本実施例と実施例１とにおける駆動方法の
違いは、重畳電圧Ｖαの極性が異なることにある。すな
わち、図１２に示すような透過率−電圧特性の液晶に対
しては重畳電圧Ｖα、データ電圧ＶＤと同極性の電圧が
選ばれる。なお、このときのバックライトの点灯タイミ
ングは、正負いずれの極性のデータ電圧が書き込まれて
いる場合においても点灯可能であり、表示特性によって
適時選ぶことができる。
違いは、重畳電圧Ｖαの極性が異なることにある。すな
わち、図１２に示すような透過率−電圧特性の液晶に対
しては重畳電圧Ｖα、データ電圧ＶＤと同極性の電圧が
選ばれる。なお、このときのバックライトの点灯タイミ
ングは、正負いずれの極性のデータ電圧が書き込まれて
いる場合においても点灯可能であり、表示特性によって
適時選ぶことができる。
【００５９】本実施例において、他の実施例と同様の効
果が得られた。
果が得られた。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
リセット電圧としては、データ電圧に一定電圧を重畳さ
せた電圧を用いるため、従来のような固定のリセット電
圧を用いる場合に比べて回路構造を簡単にできる。換言
すれば、本発明に係る駆動方法で液晶素子を駆動した場
合、リセット電圧を印加する専用の素子を設けなくとも
各画素の液晶をリセットでき、その結果、各フレ−ム期
間において、前表示状態の影響を受けていない適正な階
調の画像を表示でき、画像の表示品質が向上される。
リセット電圧としては、データ電圧に一定電圧を重畳さ
せた電圧を用いるため、従来のような固定のリセット電
圧を用いる場合に比べて回路構造を簡単にできる。換言
すれば、本発明に係る駆動方法で液晶素子を駆動した場
合、リセット電圧を印加する専用の素子を設けなくとも
各画素の液晶をリセットでき、その結果、各フレ−ム期
間において、前表示状態の影響を受けていない適正な階
調の画像を表示でき、画像の表示品質が向上される。
【００６１】また、従来装置のようにリセット電圧が固
定されていると、表示する階調によっては液晶の透過率
−電圧特性が変化してしまって、液晶素子全体で表示し
た階調画像が、表示しようとする画像と異なってしまう
（いわゆる画像の焼き付きを生じてしまう）という問題
があった。しかし、本発明によれば、リセット電圧には
固定値を用いていないため、そのような画像の焼き付き
は発生せず、この点においても、画像の表示品質が向上
される。
定されていると、表示する階調によっては液晶の透過率
−電圧特性が変化してしまって、液晶素子全体で表示し
た階調画像が、表示しようとする画像と異なってしまう
（いわゆる画像の焼き付きを生じてしまう）という問題
があった。しかし、本発明によれば、リセット電圧には
固定値を用いていないため、そのような画像の焼き付き
は発生せず、この点においても、画像の表示品質が向上
される。
【００６２】さらに、重畳電圧として、最大透過率を達
成する電圧と絶対値が同じで極性が異なる電圧を用いた
場合、リセット電圧を印加してからデータ電圧を印加す
る過程で、液晶は必ず電圧無印加の状態を取る。この場
合、電圧無印加の場合にはほぼ０％の透過率を示す特性
の液晶を用いていると、液晶は常に階調表示を行う前に
黒表示状態を経由することとなり、画像の表示品質は向
上される。
成する電圧と絶対値が同じで極性が異なる電圧を用いた
場合、リセット電圧を印加してからデータ電圧を印加す
る過程で、液晶は必ず電圧無印加の状態を取る。この場
合、電圧無印加の場合にはほぼ０％の透過率を示す特性
の液晶を用いていると、液晶は常に階調表示を行う前に
黒表示状態を経由することとなり、画像の表示品質は向
上される。
【００６３】またさらに、本発明を利用して上述のよう
なフィールドシーケンシャル方式による駆動を行った場
合には、各フレ−ム期間における画像リセットが確実に
行われるため、フルカラー画像の色再現性が向上され
る。
なフィールドシーケンシャル方式による駆動を行った場
合には、各フレ−ム期間における画像リセットが確実に
行われるため、フルカラー画像の色再現性が向上され
る。
【図１】本発明に係る液晶素子の駆動方法の一実施の形
態を示すタイミングチャート図。
態を示すタイミングチャート図。
【図２】本発明が適用されて駆動される液晶素子の回路
構成の一例を示す等価回路図。
構成の一例を示す等価回路図。
【図３】本発明に用いられる液晶の透過率−電圧特性の
一例を示す図。
一例を示す図。
【図４】本発明が適用されて駆動される液晶素子の回路
構成の他の例を示す等価回路図。
構成の他の例を示す等価回路図。
【図５】本発明の効果を説明するための図。
【図６】本発明の効果を説明するための図。
【図７】本発明に係る液晶素子の駆動方法の他の例を示
すタイミングチャート図。
すタイミングチャート図。
【図８】本発明に係る液晶素子の駆動方法の他の例を示
すタイミングチャート図。
すタイミングチャート図。
【図９】本発明の効果を説明するための図。
【図１０】従来の問題点を説明するための図。
【図１１】従来のフィールドシーケンシャル方式の駆動
方法の一例を示すタイミングチャート図。
方法の一例を示すタイミングチャート図。
【図１２】本発明に用いられる液晶の透過率−電圧特性
の他の例を示す図。
の他の例を示す図。
【図１３】本発明に係る液晶素子の駆動方法の他の例を
示すタイミングチャート図。
示すタイミングチャート図。
【図１４】従来の液晶パネルの駆動方法の他の例を示す
タイミングチャート図。
タイミングチャート図。
【図１５】従来の液晶パネルの回路構成の他の例を示す
等価回路図。
等価回路図。
【図１６】従来の問題点を説明するための図。
【図１７】従来の問題点を説明するための図。
１ スメクチック液晶
２ａ，２ｂ 電極
Ｐ１ 液晶パネル（液晶素子）
Ｐ２ 液晶パネル（液晶素子）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−218023（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−281647（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/133 560
G09G 3/20 623
G09G 3/20 670
G09G 3/36
H04N 5/66 102
Claims (9)
- 【請求項１】 一対の電極の間に配置された液晶にリセ
ット電圧を印加して該液晶のリセットを行った後、デー
タ電圧を印加して該液晶に所望の階調を表示させる、液
晶素子の駆動方法において、 前記リセット電圧は、前記データ電圧に一定電圧を重畳
した電圧である、ことを特徴とする液晶素子の駆動方
法。 - 【請求項２】 前記液晶がスメクチック液晶である、 ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子の駆動方
法。 - 【請求項３】 前記液晶が、電圧が印加されていない状
態ではほぼ０％の透過率を示し、電圧が印加された場合
には印加電圧の大きさに応じて透過率が連続的に緩やか
に変化し、該透過率の変化の割合は、印加電圧が一の極
性の場合に大きくて他の極性の場合は小さい、 ことを特徴とする請求項２に記載の液晶素子の駆動方
法。 - 【請求項４】 前記データ電圧に重畳される一定電圧
は、前記液晶が最大透過率を達成する電圧と絶対値がほ
ぼ等しくて極性が異なる電圧である、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の液晶素子の駆動方法。 - 【請求項５】 前記データ電圧に重畳される一定電圧
は、前記液晶素子の環境温度に応じて調整される、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
の液晶素子の駆動方法。 - 【請求項６】 前記データ電圧を印加した後の液晶素子
に対して光を照射する、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
の液晶素子の駆動方法。 - 【請求項７】 前記データ電圧を前記液晶に印加する時
間は、前記液晶素子の環境温度に応じて調整される、 ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
の液晶素子の駆動方法。 - 【請求項８】 前記リセット電圧及び前記データ電圧を
印加した後に、これらの電圧と絶対値がほぼ等しくて極
性が異なる電圧を順次前記液晶に印加する、 ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載
の液晶素子の駆動方法。 - 【請求項９】 前記リセット電圧及び前記データ電圧を
順次印加することによって複数の画像を順次表示すると
共に、照射する光の色を前記画像の表示に合せて変える
ことにより、表示される画像をカラー画像として認識さ
せる、 ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載
の液晶素子の駆動方法。
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