(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を隔てて対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板の内の一方の基板の対向面に所定方向に配列して形成した複数の走査電極と、
他方の前記透明基板の対向面に前記複数の走査電極に対向させて所定方向に配列して形成された複数の信号電極と、
前記一対の透明基板間に液晶を封入して形成した液晶層と、
前記一対の透明基板の少なくとも一方の透明基板の外面側に配置された偏光板とを備え、
前記液晶層を透過する光を前記液晶の複屈折作用で楕円偏光させ、前記液晶層に印加する液晶駆動電圧を変えて前記液晶層のリタデーションを変化させ、楕円偏光の偏光状態を変化させて透過光の色を変化させるカラー液晶表示装置であって、
前記複数の走査電極に、それぞれ周期が異なるサイン波形の走査信号を同時に印加する走査電極駆動手段と、
各前記信号電極に、各画素の表示色に対応する表示データと前記複数の走査信号に基づいて、前記複数の走査信号の線形結合により求められるデータ信号を印加する信号電極駆動手段と、を備えることを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項２】
前記走査電極駆動手段は、正規直交関数の関係にある走査信号を前記複数の走査電極に印加することを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項３】
前記信号電極駆動手段は、各前記走査信号と仮想上の走査信号とを、各画素の表示色と全表示色数とに基づいて定めた結合係数に従って線形結合することにより得られた前記データ信号を各前記信号電極に印加することを特徴とする請求項２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項４】
所定の間隔を隔てて対向配置された一対の透明基板と、
該一対の透明基板の内の一方の基板の対向面に所定方向に配列して形成した複数の走査電極と、
他方の前記透明基板の対向面に前記複数の走査電極に対向させて所定方向に配列して形成された複数の信号電極と、
前記一対の透明基板間に液晶を封入して形成した液晶層と、
前記一対の透明基板の少なくとも一方の透明基板の外面側に配置された偏光板と、
を備え、前記液晶層を透過する光を前記液晶の複屈折作用で楕円偏光させ、前記液晶層に印加する液晶駆動電圧を変えて前記液晶層のリタデーションを変化させ、楕円偏光の偏光状態を変化させて透過光の色を変化させるカラー液晶表示素子の駆動方法であって、
前記複数の走査電極にそれぞれ周期が異なるサイン波形の走査信号を同時に印加し、且つ、前記信号電極に選択された前記走査電極上の各画素の表示色に対応する表示データと前記複数の走査信号とに基づいて、前記複数の走査信号の線形結合により求められるデータ信号を印加することを特徴とするカラー液晶表示素子の駆動方法。
【請求項５】
前記走査信号は、正規直交関数の関係にある信号から構成されることを特徴とする請求項４に記載のカラー液晶表示素子の駆動方法。
【請求項６】
前記データ信号は、前記走査信号と仮想上の走査信号と各画素の表示色とに対応する信号から構成されることを特徴とする請求項５に記載のカラー液晶表示素子の駆動方法。
【請求項７】
前記データ信号は、各前記走査信号と前記仮想上の走査信号とを表示色と全表示色数とに基づいて定めた係数に従って線形結合することにより得られた信号であることを特徴とする請求項６に記載のカラー液晶表示素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置及びカラー液晶表示素子の駆動方法に係り、特に、液晶の複屈折性を利用してカラー表示を行うカラー液晶表示装置及びカラー液晶表示素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置の液晶表示パネルは、ガラス基板等で構成された液晶セルの上下面を一対の偏光板で挟んで、一方の偏光板の外側にバックライトを配置した透過型のものが一般的である。この場合、液晶セルの各画素に相当する位置には、ＲＧＢのカラーフィルタが配置されており、各画素の液晶層を選択的に光透過状態とすることにより、カラー表示を行っている。
【０００３】
しかし、カラーフィルタは、一般に光透過率が小さいため、カラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置では、表示が暗くなる傾向がある。このため、高輝度の光源が必要となり、消費電力がアップするという問題があった。
【０００４】
一方、カラーフィルタを使って反射型カラー液晶表示装置を構成すると、非常に表示が暗くなる。このため、反射型の液晶表示装置においても、カラーフィルタを用いてカラー表示を行うのは困難であるという問題があった。
【０００５】
上記の問題を解決するために、特願平６−３３３５９０には、液晶の複屈折性を用いてカラーフィルタを用いることなく明るいカラー表示が行えるカラー液晶表示装置とその駆動方法が開示している。
【０００６】
特願平６−３３３５９０に開示された第１の駆動方法では、複数の走査電極を順次走査しながら表示信号を供給する単純マトリクス駆動により液晶を駆動している。しかし、この駆動方法では、いわゆるフレーム応答が発生して、表示がちらつく等の問題が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、特願平６−３３３５９０は、複数の走査電極を同時に矩形波の選択信号を印加することにより、フレーム応答を除去すると共に適切なカラー画像表示を行う第２の駆動方法を開示している。
【０００８】
しかし、この第２の駆動方法によると、各走査電極及び各信号電極に矩形波を印加する。このため、各画素に急峻に電圧が変化する信号が印加され、各電極に瞬間電流が流れる。この瞬間電流が液晶表示装置の効率的な動作を妨げるという問題がある。
【０００９】
この発明は上記実状に鑑みてなされたもので、フレーム応答を抑え、かつ、瞬間電流の発生を抑えることができるカラー液晶表示装置及びカラー液晶表示素子の駆動方法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】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係るカラー液晶表示装置は、
所定の間隔を隔てて対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板の内の一方の基板の対向面に所定方向に配列して形成した複数の走査電極と、
他方の前記透明基板の対向面に前記複数の走査電極に対向させて所定方向に配列して形成された複数の信号電極と、
前記一対の透明基板間に液晶を封入して形成した液晶層と、
前記一対の透明基板の少なくとも一方の透明基板の外面側に配置された偏光板とを備え、
前記液晶層を透過する光を前記液晶の複屈折作用で楕円偏光させ、前記液晶層に印加する液晶駆動電圧を変えて前記液晶層のリタデーションを変化させ、楕円偏光の偏光状態を変化させて透過光の色を変化させるカラー液晶表示装置であって、
前記複数の走査電極に、それぞれ周期が異なるサイン波形の走査信号を同時に印加する走査電極駆動手段と、
各前記信号電極に、各画素の表示色に対応する表示データと前記複数の走査信号に基づいて、前記複数の走査信号の線形結合により求められるデータ信号を印加する信号電極駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記走査電極駆動手段は、例えば、数式２に示すような、正規直交関数の関係にある前記走査信号を前記走査電極に印加する。
【００１２】
さらに、前記信号電極駆動手段は、例えば、数式３に従って、各前記走査信号と仮想上の走査信号とを、各画素の表示色と全表示色数とに基づいて定めた結合係数に従って線形結合することにより得られた前記データ信号を各前記信号電極に印加する。
【００１３】
上記の構成によれば、複数の走査電極にサイン波形を示す走査信号を印加し、信号電極に表示色に対応する信号、例えば、走査信号を線形結合した信号を印加している。このため、各画素に、サイン波形の線形結合による合成波の液晶の駆動電圧が印加され、駆動電圧の時間変化が緩やかとなる。
従って、矩形波の駆動電圧を印加したときのように駆動電圧の時間変化が急峻な場合、瞬間電流が流れたが、サイン波形の合成波では、瞬間電流が生じることはない。これにより、液晶の効率的な動作を妨げる瞬間電流が流れないカラー液晶表示装置が得られる。
【００１４】
また、この発明の第２の観点に係るカラー液晶表示素子の駆動方法は、
所定の間隔を隔てて対向配置された一対の透明基板と、
該一対の透明基板の内の一方の基板の対向面に所定方向に配列して形成した複数の走査電極と、
他方の前記透明基板の対向面に前記複数の走査電極に対向させて所定方向に配列して形成された複数の信号電極と、
前記一対の透明基板間に液晶を封入して形成した液晶層と、
前記一対の透明基板の少なくとも一方の透明基板の外面側に配置された偏光板と、
を備え、前記液晶層を透過する光を前記液晶の複屈折作用で楕円偏光させ、前記液晶層に印加する液晶駆動電圧を変えて前記液晶層のリタデーションを変化させ、楕円偏光の偏光状態を変化させて透過光の色を変化させるカラー液晶表示素子の駆動方法であって、
前記複数の走査電極にそれぞれ周期が異なるサイン波形の走査信号を同時に印加し、且つ、前記信号電極に選択された前記走査電極上の各画素の表示色に対応する表示データと前記複数の走査信号とに基づいて、前記複数の走査信号の線形結合により求められるデータ信号を印加することを特徴とする。
【００１５】
前記走査信号は、例えば、正規直交関数の関係にある信号から構成されている。
【００１６】
前記データ信号は、例えば、数式３に示すように、前記走査信号と仮想の走査信号と各画素の表示色とに対応する信号から構成される。
【００１７】
また、前記データ信号は、各前記走査信号と仮想上の走査信号とを表示色と全表示色数とに基づいて定めた係数に従って線形結合することにより得られた信号である。
【００１８】
上記の構成によれば、複数の走査電極にサイン波形を示す走査信号を印加している。このため、各画素に、サイン波形の線形結合による合成波の液晶の駆動電圧が印加され、駆動電圧の時間変化が緩やかとなる。
【００１９】
矩形波の駆動電圧を印加したときのように駆動電圧の時間変化が急峻な場合、瞬間電流が流れたが、サイン波形の合成波では、瞬間電流が生じることはない。これにより、液晶の効率的な動作を妨げる瞬間電流が流れないカラー液晶表示装置が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。
【００２１】
まず、本実施の形態に係るカラー液晶表示素子の構成を説明する。
図１は、カラー液晶表示装置の液晶表示パネル１１の構成を示す断面図である。
【００２２】
図１において、液晶表示パネル１１の液晶セル１２は、上側ガラス基板１３と下側ガラス基板１４とが液晶層を封入する微細間隔（数μｍ間隔）を隔てて対向配置されて構成されている。ガラス基板１３、１４の各対向面側には、ＩＴＯなどの透明導電材料からなる複数の走査電極１５と複数の信号電極１６とが交差した状態でそれぞれ配設されている。
【００２３】
配向膜１７、１８は、液晶セル１２の各ガラス基板１３、１４の内側表面に配設された走査電極１５及び信号電極１６の表面に設けられ、液晶分子の配向方向を規制するためのものである。例えば、配向膜１７、１８は、その表面を布で擦るラビング法等の配向処理を施すことにより、その配向処理方向に近接する液晶分子の長軸方向を沿わせる。
【００２４】
シール材１９は、上下のガラス基板１３、１４の間の周囲に配され、ガラス基板間を所定間隔に保持するとともに、その領域に液晶を封止するものである。
【００２５】
液晶層２０は、その液晶分子２０ａが一方のガラス基板１３から他方のガラス基板１４に向けて１８０゜から２７０゜の角度でねじれるように並んだ状態となっている。即ち、本実施の形態における液晶セル１２は、超ねじれネマティック（ＳＴＮ）型液晶セルである。
【００２６】
位相差板２１は、上側偏光板２２を透過した直線偏光を楕円偏光させるもので、その光学軸（進相軸又は遅相軸）を、位相差板２１に隣接する上側偏光板２２の透過軸（２２ａ）に対して所定角度斜めにずらした状態で配置されている。
【００２７】
上側偏光板２２と下側偏光板２３は、液晶表示パネル１１に入射する入射光のうち吸収軸方向の偏光成分を遮断し、それと直交する偏光成分を透過させるものである。
【００２８】
反射板２４は、下側偏光板２３の下面に設けられ、上側偏光板２２から入射し、液晶セル１２と下側偏光板２３を透過してくる光を液晶セル１２側に反射するものである。
【００２９】
図２は、上記液晶セル１２における配向処理方向と上記位相差板２１の光学軸と上記偏光板２２、２３の透過軸の組合せの一例を、各構成要素毎の平面図で模式的に示した図である。
【００３０】
図２（ａ）及び（ｄ）における両矢印付直線２２ａ、２３ａは、それぞれ上側偏光板２２及び下側偏光板２３の透過軸であり、図２（ｂ）の直線２１ａは位相差板２１の光学軸である。
【００３１】
図２（ｃ）における片矢印付直線２０ｂ，２０ｃは、それぞれ液晶セル１２における上側配向膜１７及び下側配向膜１８に施された配向処理方向である。
【００３２】
なお、図２中の一点鎖線Ｓは表示面の左右方向に沿う基準線であり、説明の便宜上設けたものである。
【００３３】
図２（ｃ）に示すように、液晶セル１２の配向処理方向２０ｂ，２０ｃは、基準線Ｓに対して互いに逆方向に所定角度θ３  ずつ傾いた方向に設定されており、これにより液晶分子２０ａの配向状態は、下側ガラス基板１４から上側ガラス基板１３に向かって矢印θ４  で示す角度と方向にツイストした配向状態となる。
【００３４】
また、図２（ｂ）に示す位相差板２１の光学軸２１ａは、ここでは遅相軸であり、基準線Ｓに対して所定の傾き角θ２  で斜めに交差している。
【００３５】
さらに、図２（ａ）及び（ｄ）に示すように、この実施の形態においては、上下一対の偏光板２２，２３の透過軸２２ａ，２３ａは、基準線Ｓに対してそれぞれθ１  、θ５  だけ斜めに傾いている。
【００３６】
以上の構成の液晶表示パネル１１を有するカラー液晶表示装置は、位相差板２１の偏光作用と液晶セル１２の偏光作用とにより、液晶表示パネル１１に入射し、反射板２４で反射されて液晶表示パネル１１の外に出射する光を着色するものである。その際、液晶セル１２の液晶駆動方法としては、液晶駆動信号を変調することにより、各画素に印加する実効電圧を制御して所望の色を表示させるものである。
【００３７】
次に、上記カラー液晶表示装置の着色原理について説明する。
図１の液晶表示パネル１１の上方から入射する光は、上側偏光板２２を透過することにより直線偏光となり、さらに位相差板２１を透過する過程で、位相差板２１の光学軸２１ａの位置等の光学的配置条件とリタデーション値に応じた偏光作用を受けて楕円偏光となる。その楕円偏光は、液晶セル１２を通る過程で、さらに液晶セル１２の光学的配置条件とリタデーション値に応じた偏光作用を受けて、その偏光状態が変化する。
【００３８】
そして、位相差板２１及び液晶セル１２による偏光作用を受けた楕円偏光が下側偏光板２３に入射すると、その楕円偏光のうち、下側偏光板２３の透過軸２３ａに一致する偏光成分の波長光だけが下側偏光板２３を透過する。それ故、下側偏光板２３から出射する光（直線偏光）は、着色された状態となる。その色相は、主に位相差板２１のリタデーション値と液晶セル１２のリタデーション値とによって決まる。
【００３９】
さらに、下側偏光板２３を通った光は、反射板２４で反射されて、上述した光経路と逆の経路で液晶表示パネル１１の上面側に出射するため、この出射光の色による表示が得られる。
【００４０】
なお、位相差板２１のリタデーションは、位相差板２１の屈折率異方性Δｎと板厚ｄとの積Δｎ・ｄによって定まる。また液晶セル１２のリタデーションは、液晶分子２０ａの配向状態によって定まる。従って、液晶セル１２に印加する電圧値を変えて液晶分子２０ａの配向状態を変化させることにより、液晶セル１２のリタデーションを変化させ、液晶セル１２における偏光作用を変化させることができる。
【００４１】
具体的には、液晶セル１２に電圧を印加していない時には、液晶表示パネル１１に入射した光は、位相差板２１の偏光作用と、液晶分子２０ａの初期のツイスト角θ４  に応じた偏光作用とを受け、それに応じた楕円偏光となる。そして、下側偏光板２３を透過し、反射板２４で反射され、逆の経路を経て液晶表示パネル１１の上面側に出射する際の出射光の色は、上記位相差板２１及び初期のツイスト角θ４  で配向されてなる液晶層２０の両者のリタデーションに応じた色となる。
【００４２】
また、液晶セル１２の透明電極１５，１６間に電圧を印加し、その実効電圧値を少しずつ上げてゆくと液晶分子２０ａが初期のツイスト状態から徐々に立ち上がる。その立ち上がった配向状態に応じて液晶セル１２のリタデーションが変化し、液晶表示パネル１１に入射した光は、位相差板２１の偏光作用と、液晶セル１２の変化したリタデーションに応じた偏光作用とを受け、それに応じた楕円偏光となる。そのため、その時の表示色は、上述した液晶セル１２に電圧を印加していない時の色とは異なる。
【００４３】
さらに、液晶セル１２に、液晶分子２０ａがほぼ垂直に立ち上り配向する大きさの電圧を印加した時には、液晶セル１２のリタデーションもほぼ“０”となる。よって、液晶セル１２による偏光作用がほぼなくなり、液晶表示パネル１１に入射した光は、位相差板２１の偏光作用のみによる楕円偏光となる。そして、その楕円偏光は、下側偏光板２３、反射板２４及びその逆の経路を経て、液晶表示パネル１１から出射し、位相差板２１のリタデーションに応じた色に着色される。  上述した各角度θ１  、θ２  、θ３  、θ４  、θ５  については、例えば、θ１  は５゜、θ２  は１４０゜、θ３  は３５゜、θ４  は２５０゜、θ５  は８０°程度が好適である。また、位相差板２１のリタデーションは４３０ｎｍ程度で、液晶セル１２のΔｎは０．１３で、液晶層厚ｄは６．８μｍであって、その時のΔｎ・ｄが８８４ｎｍ程度が好ましい。その場合に、上記構成の液晶表示パネル１１においては、液晶セル１２に所定の実効駆動電圧値（以下、＊Ｖｋで表す）を印加することにより、赤色、緑色、青色のカラー表示が得られる。
【００４４】
図３は、本実施の形態のカラー液晶表示装置３１の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、カラー液晶表示装置３１は、液晶表示パネル１１、走査側駆動回路３３、信号側駆動回路３４、コントローラ３５、駆動電圧発生回路３７から構成されている。
【００４５】
液晶表示パネル１１は、図１及び図２を参照して説明した構成を有する。
【００４６】
走査側駆動回路３３は、コントローラ３５から供給されるタイミング信号に従って、駆動電圧発生回路３７から供給される電圧を用いて、予め定められた波形の走査信号を走査電極１５に供給するドライバである。
【００４７】
信号側駆動回路３４は、例えば、１ライン又は１フレーム分の表示データを記憶するメモリを備え、コントローラ３５から供給されるタイミング信号に従って、各画素の表示色（階調）と走査信号により定まる信号電圧を生成して各信号電極１６に供給するドライバである。
【００４８】
コントローラ３５は、液晶表示パネル１１を表示制御する場合の全体のタイミングをコントロールするものである。例えば、コントローラ３５に入力される表示データから、垂直同期信号φＶと水平同期信号φＨとを取り出し、これに同期させて走査側駆動回路３３及び信号側駆動回路３４を駆動するタイミング信号（フレームクロック、ラインクロック、ドットクロック）を供給している。また、コントローラ３５は、液晶を駆動させる種々の駆動電圧を発生させる駆動電圧発生回路３７に対して制御信号を出力する。
【００４９】
駆動電圧発生回路３７は、コントローラ３５からの制御信号に基づいて、種々の駆動電圧を信号側駆動回路３４及び走査側駆動回路３３に供給するものである。
【００５０】
次に、上記の構成のカラー液晶表示装置の動作について説明する。
ここでは、走査電極１５の本数をＮとし、フレーム周期をＴｆとする。
走査側駆動回路３３は、コントローラ３５から供給されるタイミング信号に従って、駆動電圧発生回路３７から供給される電圧を用いて、数式１に示す走査信号Ｃｉ（ｔ）を生成してｉ番目（ｉ行）の走査電極１５に印加する。
【００５１】
【数１】
0003598354.tif 000002
【００５２】
走査信号Ｃｉ（ｔ）は、数式２に示す条件を満足する。数式２から明らかなように、走査信号Ｃｉ（ｔ）は自己の内積がオペレーション電圧Ｖｏ、他との内積が０となる関数であり、正規直交関数である。走査信号Ｃｉ（ｔ）は、数式１により三角関数によって示されているので、走査電極にサイン波形の信号が印加される。
なお、実際には印加することのないＮ＋１番目の仮想走査信号ＣＮ＋１（ｔ）も考える。
【００５３】
【数２】
0003598354.tif 000003
【００５４】
一方、信号側駆動回路３４は、内部メモリに格納された１ライン分の表示データ（表示色）と走査信号Ｃ１（ｔ）〜ＣＮ＋１（ｔ）とに基づいて、ｐ番目（ｐ列）の信号電極１６に印加するデータ信号Ｓｐ（ｔ）を、数式３に示すように走査信号Ｃ１（ｔ）〜ＣＮ＋１（ｔ）の線形結合により求める。さらに、信号側駆動回路３４は、求めたデータ信号Ｓｐ（ｔ）に対応する信号を駆動電圧生成回路３７からの電圧により生成し、ｐ番目（ｐ列）の信号電極１６に印加する。
【００５５】
【数３】
0003598354.tif 000004
0003598354.tif 000005
【００５６】
ここで、Ｍは全階調数（０、１、２、・・・・・・、Ｍ−１階調）、Ｋｉｐはｉ行ｐ列の画素（ｉ番目の走査電極とｐ番目の信号電極の交点の画素）の階調を意味する。
【００５７】
走査側駆動回路３３と信号側駆動回路３４がこれらの信号を走査電極１５及び信号電極１６に印加することにより、ｉ行ｐ列の画素の液晶には、走査信号Ｃｉ（ｔ）とデータ信号Ｓｐ（ｔ）の差分｛Ｃｉ（ｔ）−Ｓｐ（ｔ）｝が印加される。
各画素の印加電圧の実効値Ｖｉｐは数式４で示される。
【００５８】
【数４】
0003598354.tif 000006
【００５９】
この実効電圧Ｖｉｐが液晶表示素子の特性上表示したい各色を表示する電圧となるように変数Ｍ、Ｎ、Ｖｏを選択すれば、複数の走査電極１５を同時に選択して任意の色を液晶層２０の複屈折効果を用いて表示することができる。
【００６０】
次に、図１及び図２に示した構成の液晶表示パネル１１を駆動する場合を例に上記駆動方法を具体的に説明する。
図１及び図２に示す構成の液晶表示パネル１１は印加電圧の実効値が１．９８Ｖ以下で「赤」を表示し、２．１０Ｖ〜２．１８Ｖで「緑」を表示し、２．３０Ｖ以上で「青」を表示する。
これらの３つの表示色を用いて表示を行う場合には、上記の変数（階調数又は色数）Ｍは３となり、ｋｉｐ＝０の時の電圧が１．９８Ｖ以下、ｋｉｐ＝１の時の電圧が２．１０Ｖ〜２．１８Ｖ、ｋｉｐ＝２の時の電圧が２．３０Ｖ以上となるように、電圧Ｖｏと走査電極数Ｎを選択する。
【００６１】
このようにして電圧Ｖｏ及び走査電極数Ｎを選定し、上述の信号Ｃｉ（ｔ）とＳｐ（ｔ）を走査電極１５と信号電極１６とに印加することにより、任意のカラー画像を表示できる。
【００６２】
具体的に走査電極１５の数を４と仮定すると、例えば、Ｖｏ＝１．５Ｖの時に、赤表示（ｋｉｐ＝０）の時の電圧が１．５Ｖ、緑表示（ｋｉｐ＝１）の時の電圧が２．１２Ｖ、青表示（ｋｉｐ＝２）の時の電圧が２．６０Ｖとなり、所望の色を表示できる。
【００６３】
数式２に示す関係を充足する走査信号Ｃ１〜Ｃ４及び仮想走査信号Ｃ５をそれぞれ図４に示す。
さらに、第１列（ｐ＝０）の第１〜第４行の画素に青、緑、緑、赤（ｋ１１＝２、ｋ２１＝ｋ３１＝１、ｋ４１＝０）をそれぞれ表示する場合を考える。この場合、数式３の結合係数ａ１１〜ａ５１は次のようになる。
ａ１１＝−１／２、ａ２１＝０、ａ３１＝０、ａ４１＝１／２、
ａ５１＝１／√２＝０．７０７
これらの値を数式３に代入して求めると、第１列の信号電極１６に印加する階調信号Ｓ１は図４に示す波形となる。
【００６４】
このような走査信号Ｃ１〜Ｃ４及びデータ信号Ｓ１を対応する走査電極１５及び信号電極１６に印加した場合、第１列第１行の画素の液晶には、図５に示す電圧波形｛Ｃ１−Ｓ１｝が印加され、その実効値は２．６０Ｖとなり、青が表示される。同様に、第２〜第４画素の液晶には、図５に示す電圧波形｛Ｃ２−Ｓ１｝，｛Ｃ３−Ｓ１｝，｛Ｃ４−Ｓ１｝が印加され、印加電圧の実効値は２．１２Ｖ，２．１２Ｖ，１．５０Ｖとなり、緑、緑、赤がそれぞれ表示される。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、各走査電極１５に正規直交関数の関係にあるサイン波形の走査信号を印加し且つ信号電極１６に各画素に所望の色を表示するための電圧信号を印加している。これにより、各画素には、サイン波形の線形結合により合成された波形を示す電圧が印加され、従来の矩形波の電圧が印加される場合に生じた瞬間電流がなくなる。
【００６６】
本実施の形態では、理解を容易にするため、表示色を赤、緑、青の３種類（３階調）とし、走査電極数を４としたが、表示色（階調）の数及び走査電極の数は任意である。例えば、表示色数を５（電圧がＶ１以下、Ｖ１〜Ｖ２，Ｖ２〜Ｖ３、Ｖ３〜Ｖ４、Ｖ４以上で表示される色の５種類）とし、赤を表示する階調を０、緑を表示する階調を３、青を表示する階調を５として電圧値等を求めても良い。
【００６７】
上記実施の形態では、信号側駆動回路３７で、数式３で示す演算を行ってデータ信号を生成するように説明したが、外部で必要な演算を行って、演算結果に相当する信号を信号側駆動回路３４に供給してもよい。
【００６８】
また、走査側駆動回路３３と信号側駆動回路３４は、駆動電圧発生回路３４で生成された駆動電圧を用いて走査信号及びデータ信号を生成するように説明したが、走査側駆動回路３３と信号側駆動回路３４とがそれぞれ必要な電圧を生成してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラー液晶表示装置及びカラー液晶表示素子の駆動方法によれば、各画素に印加される駆動電圧がサイン波形の線形結合により合成されている。このため、従来の、矩形波を入力して駆動電圧を合成する場合に生じた瞬間電圧がなくなり、効率的な液晶の動作を得ることができる。
【００７０】
さらに、本発明のカラー液晶表示装置及びカラー液晶表示素子の駆動方法によっても、フレーム応答の影響がない高品質の画像を表示し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態のカラー液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図２】液晶セルにおける配向処理方向と位相差板の光学軸と偏光板の透過軸の組合せの一例を各構成要素毎の平面図で模式的に示した図である。
【図３】本実施の形態のカラー液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態における走査電極と信号電極に印加される信号の波形を示す図である。
【図５】本実施の形態において各画素に印加される合成駆動波形を示す図である。
【符号の説明】
１１・・・  液晶表示パネル、１２・・・  液晶セル、１３・・・  上側ガラス基板、１４・・・  下側ガラス基板、１５・・・  走査電極、１６・・・  信号電極、１７・・・配向膜、１８・・・  配向膜、１９・・・  シール材、２０・・・  液晶層、２０ａ・・・  液晶分子、２１・・・  位相差板、２２・・・上側偏光板、２３・・・  下側偏光板、２４・・・  反射板、３１・・・  カラー液晶表示装置、３３・・・  走査側駆動回路、３４・・・  信号側駆動回路、３５・・・  コントローラ、３７・・・  駆動電圧発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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