(57)【要約】【課題】画像を短時間かつ明瞭に表示することを課題とする。【解決手段】液晶表示装置１０は、セグメントドライバ１１と、コモンドライバ１２と、電圧設定部１３とを有する。電圧設定部１３は、セグメントドライバ１１から印加される電圧とコモンドライバ１２から印加される電圧との合成電圧が事前駆動ラインに対して印加されることで、画像データによらず、事前駆動ラインがフォーカルコニック状態となるような電圧を導出する。そして、電圧設定部１３は、導出結果に基づいて、セグメントドライバ１１およびコモンドライバ１２から印加させる各電圧をそれぞれ設定する。【選択図】図１
2011197625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子に含まれる複数のラインを順次走査して画像を描画する場合に、該複数のラインに含まれる描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対し、各ライン共通に該画像の画像データに応じた電圧をそれぞれ印加するセグメントドライバと、
前記描画対象ライン、前記事前駆動ラインおよび前記非選択ラインに対して各ライン個別に電圧をそれぞれ印加するコモンドライバと、
前記セグメントドライバから印加される電圧と前記コモンドライバから印加される電圧との合成電圧が前記事前駆動ラインに対して印加されることにより、前記画像データによらず、該事前駆動ラインに対応する液晶表示素子の分子構造がフォーカルコニック状態となるように、前記セグメントドライバから印加させる電圧および前記コモンドライバから印加させる電圧をそれぞれ設定する電圧設定部と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記電圧設定部は、前記画像データの異同によって実効値が異同となる前記合成電圧が前記事前駆動ラインに印加されるように、前記セグメントドライバから印加させる電圧および前記コモンドライバから印加させる電圧をそれぞれ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。
【請求項３】
前記電圧設定部は、第１のパルス波に従って出力電圧が制御される第１の合成電圧と、第２のパルス波に従って出力電圧が制御される第２の合成電圧とを混在させた合成電圧を前記事前駆動ラインに印加する場合に、該第１の合成電圧に含まれる電圧の出力レベルを累乗した値と該電圧印加時のパルス幅との積と、該第２の合成電圧に含まれる電圧の出力レベルを累乗した値と該電圧印加時のパルス幅との積とが同等となるように、前記セグメントドライバから印加させる電圧および前記コモンドライバから印加させる電圧をそれぞれ設定することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記電圧設定部は、前記セグメントドライバから印加させる最大電圧および前記コモンドライバから印加させる最大電圧として同一の電圧値を設定することを特徴とする請求項２または３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記電圧設定部は、前記合成電圧に含まれる各電圧の出力レベルの中で、高い方の電圧レベルの電圧が前記事前駆動ラインに対して連続して印加されるように、前記セグメントドライバから印加させる電圧および前記コモンドライバから印加させる電圧をそれぞれ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。
【請求項６】
前記液晶表示素子に含まれる複数のラインを順次走査して画像を描画する場合に、セグメントドライバから、該複数のラインに含まれる描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対し、各ライン共通に該画像の画像データに応じた電圧をそれぞれ印加させると同時に、コモンドライバから、該描画対象ライン、該事前駆動ラインおよび該非選択ラインに対し、各ライン個別に電圧をそれぞれ印加させることと、
前記セグメントドライバから印加される電圧と前記コモンドライバから印加される電圧との合成電圧が前記事前駆動ラインに対して印加されることにより、前記画像データによらず、該事前駆動ラインに対応する液晶表示素子の分子構造がフォーカルコニック状態となるように、前記セグメントドライバから印加される電圧と前記コモンドライバから印加される電圧との合成電圧を前記事前駆動ラインに対して印加することと、
を含むことを特徴とする液晶駆動方法。
【請求項７】
前記合成電圧の印加は、
前記画像データの異同によって実効値が異同となる前記合成電圧が前記事前駆動ラインに印加されるように、前記セグメントドライバおよび前記コモンドライバから電圧を印加することを含む請求項６に記載の液晶駆動方法。
【請求項８】
前記合成電圧の印加は、
第１のパルス波に従って出力電圧が制御される第１の合成電圧と、第２のパルス波に従って出力電圧が制御される第２の合成電圧とを混在させた合成電圧を前記事前駆動ラインに印加する場合に、該第１の合成電圧に含まれる電圧の出力レベルを累乗した値と該電圧印加時のパルス幅との積と、該第２の合成電圧に含まれる電圧の出力レベルを累乗した値と該電圧印加時のパルス幅との積とが同等となるように、前記セグメントドライバおよび前記コモンドライバから各電圧を印加することを含む請求項７に記載の液晶駆動方法。
【請求項９】
前記セグメントドライバから印加させる最大電圧および前記コモンドライバから印加させる最大電圧は同一の電圧値であることを特徴とする請求項７または８に記載の液晶駆動方法。
【請求項１０】
前記合成電圧の印加は、
前記合成電圧に含まれる各電圧の出力レベルの中で、高い方の電圧レベルの電圧が前記事前駆動ラインに対して連続して印加されるように、前記セグメントドライバおよび前記コモンドライバから電圧を印加することを含む請求項６に記載の液晶駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置および液晶駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子ペーパーなどに利用され、電源が無くても表示保持が可能であるとともに、省電力で書換えも可能である液晶表示素子の技術開発が盛んになってきている。そして、代表的な液晶表示素子の一つに、例えば、コレステリック液晶を用いた液晶表示素子がある。
【０００３】
図３３は、コレステリック液晶の分子構造例を示す図である。コレステリック液晶は、棒状の液晶分子が平行配列しているネマチック液晶に、カイラル剤と呼ばれる添加剤を加えることにより作成される。例えば、図３３に示すように、カイラル剤と呼ばれる添加剤をネマチック液晶に加えることによって作成されたコレステリック液晶は、棒状の液晶分子がねじれたらせん構造を有する。
【０００４】
図３４は、液晶パネルの構造例を示す図である。図３４には、液晶表示面に対して鉛直方向に切断した液晶パネルを側面から見た状態を示す。例えば、図３４に示すように、コレステリック液晶が注入された液晶パネル３４−１〜３４−３を積層することにより液晶表示素子が作成される。コレステリック液晶を用いた液晶表示素子は、半永久的な表示保持特性、鮮やかなカラー表示特性、高コントラスト比および高解像度特性などの優れた特徴を有している。
【０００５】
また、コレステリック液晶は、印加される電界の強さに応じて液晶の分子構造が変化する。例えば、コレステリック液晶に強い電界を与えると、液晶分子のらせん構造は完全にほどける。その結果、液晶の分子構造は、全ての分子が電界の向きにしたがった、いわゆるホメオトロピック状態となる。次に、ホメオトロピック状態から急激に電界を除去すると、液晶分子のらせん軸は電極に垂直になる。その結果、液晶の分子構造は、らせん構造のピッチに応じた光を選択的に反射する、いわゆるプレーナ状態となる。一方、コレステリック液晶に、液晶分子のらせん構造が解けない程度の弱い電界を与えた後に電界を除去すると、液晶分子のらせん軸は電極に平行になる。その結果、液晶の分子構造は、入射光を透過する、いわゆるフォーカルコニック状態となる。また、コレステリック液晶に強い電界を与えた後に緩やかに電界を除去した場合や、コレステリック液晶に中間的な強さの電界を与えた後に急激に電界を除去すると、プレーナ状態とフォーカルコニック状態とが混在した状態となる。
【０００６】
例えば、液晶表示素子は、プレーナ状態のときには白色の色調の表示を可能とし、フォーカルコニック状態のときには黒色の色調の表示を可能とする。また、プレーナ状態とフォーカルコニック状態とが混在する状態のときには、液晶表示素子は、白色と黒色の中間調の表示を可能とする。このように、コレステリック液晶を用いた液晶表示素子は、印加される電界の強さに応じて液晶分子の構造が変化する現象を利用することで画像表示を行う。
【０００７】
また、上述してきた液晶表示素子は、画像を描画する描画対象ラインを選択するコモンドライバと、描画する画像に対応した電圧を出力するセグメントドライバとに接続される。コモンドライバは、液晶表示素子上の描画対象ラインを一本ずつ選択する。セグメントドライバは、コモンドライバにより描画対象ラインが選択されると、描画対象ラインに描画する所望の画像データに応じた電圧を印加する。コモンドライバが有する電極およびセグメントドライバが有する電極にそれぞれ電圧を印加し、液晶に所望の色を表示させる液晶表示素子の構造は、パッシブマトリクス構造と称される。
【０００８】
図３５〜図３７は、パッシブマトリクス構造を有する液晶表示素子の駆動概念を説明するための図である。図３５は、１ライン目の画像を液晶表示素子上の描画対象ラインに描画する場合の駆動概念を示す。図３６は、２ライン目の画像データを液晶表示素子上の描画対象ラインに描画する場合の駆動概念を示す。図３７は、３ライン目の画像データを液晶表示素子上の描画対象ラインに描画する場合の駆動概念を示す。
【０００９】
例えば、図３５に示すように、画像データの１ライン目を液晶表示素子に表示させる場合には、コモンドライバ３５−１は、選択ラインデータ３５−４に基づいて、液晶表示素子３５−３の１ライン目のラインを描画対象ライン３５−５として選択する。そして、セグメントドライバ３５−２は、コモンドライバ３５−１により選択された描画対象ライン３５−５に対して、１ライン目の画像データ３５−６に応じた電圧を印加する。
【００１０】
また、例えば、図３６に示すように、画像データの２ライン目を液晶表示素子に表示させる場合には、コモンドライバ３６−１は、選択ラインデータ３６−４に基づいて、液晶表示素子３６−３の２ライン目のラインを描画対象ライン３６−５として選択する。そして、セグメントドライバ３６−２は、コモンドライバ３６−１により選択された描画対象ライン３６−５に対して、２ライン目の画像データ３６−６に応じた電圧を印加する。
【００１１】
また、例えば、図３７に示すように、画像データの３ライン目を液晶表示素子に表示させる場合には、コモンドライバ３７−１は、選択ラインデータ３７−４に基づいて、液晶表示素子３７−３の３ライン目のラインを描画対象ライン３７−５として選択する。そして、セグメントドライバ３７−２は、コモンドライバ３７−１により選択された描画対象ライン３７−５に対して、３ライン目の画像データ３７−６に応じた電圧を印加する。
【００１２】
上述してきたように、例えば、１本の描画対象ラインに所望の画像を描画する場合、コモンドライバは、自らが有する電極のうち、描画対象ラインに対応する１つの電極に対して一様なパルス電圧を印加する。コモンドライバは、例えば、液晶の分子構造に影響を与えない程度の３Ｖのパルス電圧を印加する。コモンドライバは、描画対象ラインを選択するスイッチと同様な役割を果たすこととなる。一方、セグメントドライバは、描画する所望の画像データに応じた大きさのパルス電圧を自らが有する電極にそれぞれ印加する。セグメントドライバは、画像データが黒色の色調である箇所に対応する電極に対して、例えば、２５ボルトのパルス電圧を印加し、画像データが白色の色調である箇所に対応する電極に対して、例えば、５０ボルトのパルス電圧を印加する。同様に、液晶表示素子上の各描画対象ラインに対して順次電圧を印加することにより、液晶表示素子上に画像データ全体を表示させる。
【００１３】
ところで、液晶表示素子を利用した表示装置が大画面化されるのに伴って、画像の表示が完了されるまでに長い時間を要するという問題が浮上し、画像の表示完了を迅速化することが新たな課題となってきている。そこで、液晶表示素子に印加される交流のパルス電圧の印加時間を短くすることにより画像の表示完了を迅速化することが考えられるが、液晶の分子構造の遷移が不十分となってしまうという別の課題が発生する。
【００１４】
図３８および図３９は、液晶表示素子に印加される電圧と光の反射率との関係を示す図である。図３８および図３９に示す横軸は、液晶表示素子に印加される交流パルス電圧を表し、図３８および図３９に示す縦軸は、液晶表示素子の光の反射率を表す。
【００１５】
また、図３８は、６０ミリ秒の周期でパルス電圧を印加した場合の液晶表示素子の光の反射率を示す。また、図３８に示す３８−１は、印加される電圧が大きくなるに従って、液晶の分子構造がプレーナ状態、フォーカルコニック状態、そしてプレーナ状態に遷移する様子を表している。そして、図３８に示す３８−２は、印加される電圧が大きくなるに従って、液晶の分子構造がフォーカルコニック状態からプレーナ状態に遷移する様子を表している。図３９は、１０ミリ秒の周期でパルス電圧を印加した場合の液晶表示素子の光の反射率を示す。また、図３９に示す３９−１は、印加される電圧が大きくなるに従って、液晶の分子構造がプレーナ状態、フォーカルコニック状態、そしてプレーナ状態に遷移する様子を表している。そして、図３９に示す３９−２は、印加される電圧が大きくなるに従って、液晶の分子構造がフォーカルコニック状態からプレーナ状態に遷移する様子を表している。
【００１６】
図３８と図３９とを比較すると、１０ミリ秒の周期でパルス電圧を印加した場合には、６０ミリ秒の周期でパルス電圧を印加した場合とは異なり、プレーナ状態からフォーカルコニック状態に遷移しきれていないことがわかる。つまり、画像の表示完了を迅速化することを目的として、液晶表示素子にパルス電圧を印加する時間の長さを短くしてしまうと、液晶の分子構造の遷移が不十分となってしまう。
【００１７】
そこで、画像の表示完了の迅速化を図りつつ、液晶の分子構造を十分に遷移させることを目的とした事前駆動方式が提案されている。この事前駆動方式は、ある描画対象ラインに対する電圧の印加と同時に、その後に描画される液晶のライン、いわゆる事前駆動ラインに対して、所定の大きさの電圧を事前に印加させておく方式である。
【００１８】
図４０は、従来の事前駆動方式の概念を説明するための図である。図４０に示すように、事前駆動方式は、例えば、描画対象ライン４０−１に対する電圧の印加と同時に、数十のラインからなる事前駆動ライン４０−２に対しても電圧を印加する。つまり、事前駆動方式では、事前駆動ラインに予め電圧を印加しておくことにより、液晶の分子構造を十分に遷移させるのに必要なエネルギーを与えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】国際公開第２００６／１０３７３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上述した従来の事前駆動方式では、液晶表示素子に表示される画像にムラができてしまうという問題があった。
【００２１】
図４１は、従来の事前駆動方式で液晶表示素子に印加される電圧例を示す図である。なお、図４１に示す「非選択ライン」は、上述した描画対象ラインおよび事前駆動ライン以外のラインを表す。また、図４１に示す「プレーナ」は、液晶の分子構造をプレーナ状態に制御することを意味する。図４１に示す「フォーカルコニック」は、液晶の分子構造をフォーカルコニック状態に制御することを意味する。また、図４１に示す「４１−１」に対応する箇所に記載された各数値は、非選択ライン、描画対象ラインおよび事前駆動ラインに対してコモンドライバから印加されるパルス電圧の値を表す。また、図４１に示す「４１−２」に対応する箇所に記載された各数値は、描画対象ラインに描画する画像の色調に応じて、セグメントドライバから印加されるパルス電圧の値を表す。また、図４１に示す「４１−３」に対応する箇所に記載された各数値は、セグメントドライバから液晶表示素子のセグメントに印加されるパルス電圧と、コモンドライバから液晶表示素子のラインに印加されるパルス電圧との合成値を表す。例えば、図４１に示す「４１−３」の箇所に示す数値は、「４１−２」に示す数値から「４１−１」に示す数値を差し引いた値となっている。
【００２２】
パッシブマトリクス構造は単純な格子構造であるので、パッシブマトリクス構造を有する液晶表示装置では、液晶表示素子の事前駆動ラインに印加されるパルス電圧が描画対象ラインに印加されるパルス電圧と同じになる。
【００２３】
例えば、図４１の「４１−１」に示すように、描画対象ラインおよび事前駆動ラインに対して、コモンドライバから高低混合の同一のパルス電圧が印加される。一方で、図４１の「４１−２」に示すように、描画対象ラインに描画する画像の色調に応じて、液晶の分子構造をプレーナ状態あるいはフォーカルコニック状態に制御するための高低混合のパルス電圧がセグメントドライバから印加される。
【００２４】
そして、図４１に示すように、セグメントドライバにより事前駆動ラインに印加されるパルス電圧は、描画対象ラインに印加されるパルス電圧と同じになり、高低混合の電圧となる。例えば、図４１の「４１−４」および「４１−５」に示すように、液晶の分子構造をプレーナ状態に制御する場合、事前駆動ラインおよび描画対象ラインにセグメントドライバから印加されるパルス電圧の大きさは同じになる。同様に、図４１の「４１−６」および「４１−７」に示すように、液晶の分子構造をフォーカルコニック状態に制御する場合も、事前駆動ラインおよび描画対象ラインにセグメントドライバから印加されるパルス電圧の大きさは同じになる。
【００２５】
上述してきたように、事前駆動ラインにも描画対象ラインと同一のパルス電圧が印加されるので、事前駆動ライン内のあるラインを描画対象となった時、先に印加されたパルス電圧の影響を少なからず受けることとなる。このため、事前駆動ラインに印加されたパルス電圧の大きさによっては、液晶の分子構造の遷移が不十分となる場合が十分に考えられる。よって、結果的に、液晶表示素子に表示される画像にムラができてしまうという問題を引き起こしてしまう。
【００２６】
図４２は、液晶表示素子に表示される画像のムラの一例を示す図である。図４２に示すように、例えば、液晶表示素子４２−１が４２−４の方向で描画された場合に、本来黒色の色調で表示したい部分４２−２が少し白くなってしまったり、本来白色の色調で表示したい部分４２−３が少し黒ずんでしまったりするムラが発生する。
【００２７】
例えば、描画対象ライン上に黒色の色調で画像を描画する場合には、液晶の分子構造をフォーカルコニック状態に遷移させる必要があるが、フォーカルコニック状態に遷移させるには、上述したように、ある程度の電圧の印加時間を要する。しかし、事前駆動ラインに対応する液晶の分子構造の遷移は、描画対象ラインに印加された電圧の大きさに依存するので、フォーカルコニック状態に十分に遷移しきれない場合がある。この場合には、描画対象ライン上に描画された黒色の色調の画像間にも明るさの差が生じ、図４２に示す４２−２のような部分が発生してしまう。
【００２８】
また、例えば、描画対象ライン上に白色の色調で画像を描画する場合には、液晶の分子構造をプレーナ状態に遷移させる必要があるが、プレーナ状態に遷移させるには、上述したように、ある程度の電界強度を要する。しかし、事前駆動ラインに対応する液晶の分子構造の遷移は、描画対象ラインに印加された電圧の大きさに依存するので、プレーナ状態に十分に遷移しきれない場合がある。この場合には、描画対象ライン上に描画された白色の色調の画像間にも明度の差が生じ、図４２に示す４２−３のような部分が発生してしまう。
【００２９】
なお、スイッチ要素を有するアクティブマトリクス構造を液晶表示素子に用いれば、事前駆動ラインに一様な電圧を印加することも可能であるが、構造が非常に複雑になり、制御性やコストの観点から好ましくはない。
【００３０】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、画像を短時間かつ明瞭に表示することが可能な液晶表示装置および液晶駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本願の開示する技術は、セグメントドライバ、コモンドライバおよび電圧設定部を有する。セグメントドライバは、液晶表示素子に含まれる複数のラインを順次走査して画像を描画する場合に、該複数のラインに含まれる描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対し、各ライン共通に該画像の画像データに応じた電圧をそれぞれ印加する。コモンドライバは、描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対して各ライン個別に電圧をそれぞれ印加する。電圧設定部は、セグメントドライバおよびコモンドライバから印加させる各電圧をそれぞれ設定する。このとき、電圧設定部は、両ドライバの電圧が合成された合成電圧が事前駆動ラインに印加されることにより、画像データによらず、事前駆動ラインに対応する液晶表示素子の分子構造がフォーカルコニック状態となるような電圧をそれぞれ設定する。
【発明の効果】
【００３２】
本願の開示する技術の一つの態様によれば、画像を短時間かつ明瞭に表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、実施例１に係る液晶表示装置を示す図である。
【図２】図２は、実施例２に係る電圧設定手順の説明に用いる図である。
【図３】図３は、実施例２に係る電圧設定手順の説明に用いる図である。
【図４】図４は、実施例２に係る電圧設定手順の説明に用いる図である。
【図５】図５は、コモンドライバおよびセグメントドライバに設定される電圧の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施例２に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、実施例２に係るセグメントドライバの構成を示す図である。
【図８】図８は、実施例２に係るコモンドライバの構成を示す図である。
【図９】図９は、セグメントドライバまたはコモンドライバが有する電圧変換部の回路構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、セグメントドライバまたはコモンドライバが動作時に利用するテーブル例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る液晶表示装置による処理の流れを示す図である。
【図１２】図１２は、従来の液晶駆動装置における「電圧−反射率特性」を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例２に係る液晶駆動装置における「電圧−反射率特性」を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例２に係る事前駆動ライン数と事前駆動ラインの明るさとの関係を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例３に係る電圧設定手順の説明に用いる図である。
【図１６】図１６は、多値ドライバを用いた短極性の電圧設定例を示す図である。
【図１７】図１７は、多値ドライバを用いた双極性の電圧設定例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施例４に係る印加電圧タイプの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施例４に係る印加電圧タイプの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施例４に係る電圧の印加回数と液晶の反射率との関係を示す図である。
【図２１】図２１は、実施例４に係る印加電圧タイプごとの応答特性を示す図である。
【図２２】図２２は、実施例４に係る設定電圧の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、実施例４に係るコモンドライバの設定電圧とセグメントドライバの設定電圧との対応を示す図である。
【図２４】図２４は、実施例４に係る設定電圧の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、実施例５に係る多階調展開の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、実施例５に係る設定電圧の共通化の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、セグメントドライバまたはコモンドライバが図２６対応の動作時に利用するテーブル例を示す図である。
【図２８】図２８は、図２６における白色描画時のタイムチャート図である。
【図２９】図２９は、図２６における黒色描画時のタイムチャート図である。
【図３０】図３０は、実施例５に係る多階調展開時の描画方法の一例を説明するための図である。
【図３１】図３１は、実施例５に係る多階調展開時の描画方法の一例を説明するための図である。
【図３２】図３２は、実施例５に係る多階調展開時の描画方法の一例を説明するための図である。
【図３３】図３３は、コレステリック液晶の分子構造例を示す図である。
【図３４】図３４は、液晶パネルの構造例を示す図である。
【図３５】図３５は、パッシブマトリクス構造を有する液晶表示素子の駆動概念を説明するための図である。
【図３６】図３６は、パッシブマトリクス構造を有する液晶表示素子の駆動概念を説明するための図である。
【図３７】図３７は、パッシブマトリクス構造を有する液晶表示素子の駆動概念を説明するための図である。
【図３８】図３８は、液晶表示素子に印加される電圧と光の反射率との関係を示す図である。
【図３９】図３９は、液晶表示素子に印加される電圧と光の反射率との関係を示す図である。
【図４０】図４０は、従来の事前駆動方式の概念を説明するための図である。
【図４１】図４１は、従来の事前駆動方式で液晶表示素子に印加される電圧例を示す図である。
【図４２】図４２は、液晶表示素子に表示される画像のムラの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、図面を参照しつつ、本願の開示する液晶表示装置および液晶駆動方法の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下では、本願の開示する液晶表示装置および液晶駆動方法の一実施形態として後述する実施例により、本願が開示する技術が限定されるものではない。
【実施例１】
【００３５】
図１は、実施例１に係る液晶表示装置を示す図である。図１に示すように、実施例１に係る液晶表示装置１０は、セグメントドライバ１１と、コモンドライバ１２と、電圧設定部１３とを含む。
【００３６】
液晶表示装置１０は、液晶表示素子に含まれる複数のラインを順次走査して各ラインに画像を描画する。セグメントドライバ１１は、最初に走査される描画対象ライン、次に走査される事前駆動ライン、描画対象ラインおよび事前駆動ラインのいずれにも該当しない非選択ラインに対して電圧を印加する。このとき、セグメントドライバ１１は、液晶表示素子の分子構造をプレーナ状態あるいはフォーカルコニック状態にするかに応じて、同一の電圧を印加する。また、コモンドライバ１２は、描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対して、異なる電圧をそれぞれ印加する。
【００３７】
電圧設定部１３は、液晶表示素子の分子構造をプレーナ状態にする電圧、フォーカルコニック状態にする電圧のいずれの電圧がセグメントドライバから印加される場合であっても、事前駆動ラインをフォーカルコニック状態にするような電圧を設定する。例えば、電圧設定部１３は、セグメントドライバ１１からの電圧とコモンドライバ１２からの電圧とを合成した電圧により、事前駆動ラインの分子構造がフォーカルコニック状態となるような電圧を導出する。そして、電圧設定部１３は、導出結果に基づいて、セグメントドライバ１１およびコモンドライバ１２から印加させる電圧をそれぞれ設定する。
【００３８】
上述してきたように、実施例１に係る液晶表示装置は、液晶表示素子の分子構造をプレーナ状態にする電圧、フォーカルコニック状態にする電圧、いずれの電圧がセグメントドライバ１１から印加されても、事前駆動ラインをフォーカルコニック状態にできる。つまり、液晶表示素子の各ラインに印加する電圧の印加時間を短縮したとしても、事前駆動ラインの液晶の分子構造を一様にフォーカルコニック状態にできる。このため、例えば、事前駆動ラインのあるラインについて白色の色調で描画された各箇所がそれぞれ同一の色調で統一されることとなり、結果として、画像のムラを低減できる。よって、実施例１に係る液晶表示装置は、画像を短時間かつ明瞭に表示できる。
【実施例２】
【００３９】
［電圧設定手順（実施例２）］
まず、図２〜図４を用いて、実施例２に係る液晶表示装置の電圧設定手順を説明する。図２〜図４は、実施例２に係る電圧設定手順の説明に用いる図である。
【００４０】
実施例２に係る液晶表示装置は、液晶表示素子に印加される電圧と、液晶表示素子の光の反射率との関係に基づいて、液晶表示素子の明るさが落ちない電圧を液晶表示素子の非選択ラインに印加する電圧「Ｖｎｏｎ」に決定する。
【００４１】
図２には、プレーナ状態にある液晶表示素子に印加されるパルス電圧の大きさと、液晶表示素子の光の反射率との関係を示している。なお、以下では、液晶表示素子に印加される電圧と、液晶表示素子の光の反射率との関係を「電圧−反射率特性」と表記する。また、図２は、液晶表示素子には５〜１０ミリ秒周期のパルス電圧が印加されたときの「電圧−反射率特性」を表すものとする。
【００４２】
実施例２に係る液晶表示装置は、すでに画像が描画されているラインの明るさを落とすことがなく、かつ、できるだけ大きな電圧を、非選択ラインに印加する電圧に決定する。例えば、実施例２に係る液晶表示装置は、図２に示す２−１の箇所に対応する大きさの電圧、約６ボルトの電圧を非選択ラインに印加する電圧「Ｖｎｏｎ」として決定する。なお、実施例２に係る液晶表示装置は、できるだけ大きな電圧を選択するのは、後に、液晶の分子構造の遷移が行われやすいようにする趣旨である。
【００４３】
次に、実施例２に係る液晶表示装置は、「電圧−反射率特性」に基づいて、液晶の分子構造をプレーナ状態からフォーカルコニック状態に遷移させるのに十分な大きさの電圧を事前駆動ラインに印加する電圧「Ｖｆｃ」に決定する。例えば、実施例２に係る液晶表示装置は、図２に示す２−２の箇所に対応する大きさの電圧、約２２ボルトの電圧を事前駆動ラインに印加する電圧「Ｖｆｃ」として決定する。
【００４４】
続いて、実施例２に係る液晶表示装置は、事前駆動ラインに印加する電圧として決定した電圧「Ｖｆｃ」を用いて、描画対象ラインに実際に描画する場合の「電圧−反射率特性」を測定する。図３には、事前駆動ラインに印加する電圧として決定した電圧「Ｖｆｃ」を用いて、描画対象ラインに実際に描画する場合の「電圧−反射率特性」を示している。
【００４５】
そして、実施例２に係る液晶表示装置は、描画対象ラインに実際に描画する場合の「電圧−反射率特性」に基づいて、描画対象ラインに印加する電圧を決定する。つまり、実施例２に係る液晶表示装置は、描画対象ラインに白色の色調で画像を描画する場合の電圧「Ｖｏｎ」、描画対象ラインに黒色の色調で画像を描画する場合の電圧「Ｖｏｆｆ」を決定する。なお、描画対象ラインを白色の色調で画像を描画するというのは、描画対象ラインに表示される画像の色が明るくなるように描画することを意味する。また、描画対象ラインを黒色の色調で画像を描画するというのは、描画対象ラインに表示される画像の色が暗くなるように描画することを意味する。
【００４６】
例えば、実施例２に係る液晶表示装置は、図３に示す３−１の箇所に対応する大きさの電圧、約４４ボルトの電圧を上述した電圧「Ｖｏｎ」に決定する。なお、図３に示す光の反射率は、４４Ｖで飽和するものとする。また、実施例２に係る液晶表示装置は、「Ｖｏｆｆ」＝「Ｖｏｎ」−２×「Ｖｎｏｎ」を計算し、例えば、図３に示す３−２の箇所に対応する大きさの電圧、約３２ボルトの電圧を上述した電圧「Ｖｏｆｆ」に決定する。
【００４７】
「Ｖｎｏｎ」、「Ｖｆｃ」、「Ｖｏｎ」、「Ｖｏｆｆ」の決定を終えると、実施例２に係る液晶表示装置は、「Ｖｎｏｎ」、「Ｖｆｃ」、「Ｖｏｎ」、「Ｖｏｆｆ」を用いて、コモンドライバおよびセグメントドライバから印加する電圧を設定する。例えば、実施例２に係る液晶表示装置は、図４に示す一般式に、「Ｖｎｏｎ」、「Ｖｆｃ」、「Ｖｏｎ」、「Ｖｏｆｆ」の値をそれぞれ代入することにより、それぞれの電圧を設定する。なお、図４に示す「Ｖｂ」は、０ボルトのベース電圧を表すものとする。
【００４８】
図４に示す「４−１」は、非選択ラインにコモンドライバから印加される電圧を表す一般式である。例えば、上述の「Ｖｎｏｎ＝６」、「Ｖｆｃ＝２２」、「Ｖｏｎ＝４４」、「Ｖｂ＝０」を代入することにより、コモンドライバから非選択ラインに印加される電圧は、図５に示す「５−１」のように設定される。なお、図５は、コモンドライバおよびセグメントドライバに設定される電圧の一例を示す図である。
【００４９】
また、図４に示す「４−２」は、描画対象ラインにコモンドライバから印加される電圧を表す一般式である。例えば、上述の「Ｖｎｏｎ＝６」、「Ｖｆｃ＝２２」、「Ｖｏｎ＝４４」、「Ｖｂ＝０」を代入することにより、コモンドライバから非選択ラインに印加される電圧は、図５に示す「５−２」のように設定される。
【００５０】
また、図４に示す「４−３」は、事前駆動ラインにコモンドライバから印加される電圧を表す一般式である。例えば、上述の「Ｖｎｏｎ＝６」、「Ｖｆｃ＝２２」、「Ｖｏｎ＝４４」、「Ｖｂ＝０」を代入することにより、コモンドライバから事前駆動ラインに印加される電圧は、図５に示す「５−３」のように設定される。
【００５１】
また、図４に示す「４−４」は、画像を白色の色調で描画する場合にセグメントドライバから印加される電圧を表す一般式である。例えば、上述の「Ｖｎｏｎ＝６」、「Ｖｆｃ＝２２」、「Ｖｏｎ＝４４」、「Ｖｂ＝０」を代入することにより、セグメントドライバから非選択ラインに印加される電圧は、図５に示す「５−４」のように設定される。
【００５２】
また、図４に示す「４−５」は、画像を黒色の色調で描画する場合にセグメントドライバから印加される電圧を表す一般式である。例えば、上述の「Ｖｎｏｎ＝６」、「Ｖｆｃ＝２２」、「Ｖｏｎ＝４４」、「Ｖｂ＝０」を代入することにより、セグメントドライバから非選択ラインに印加される電圧は、図５に示す「５−５」のように設定される。以上で、実施例２に係る液晶表示装置の電圧設定手順が完了する。
【００５３】
なお、図４に示す「４−６」〜「４−１１」は、コモンドライバから印加される電圧と、セグメントドライバから印加される電圧が交差する箇所で液晶表示素子に印加される電圧を表す一般式である。液晶表示素子に印加される電圧は、セグメントドライバから印加される電圧と、コモンドライバから印加される電圧との差分となり、例えば、図５に示す「５−６」〜「５−１１」のような電圧が印加されることとなる。
【００５４】
［液晶表示装置の構成（実施例２）］
図６は、実施例２に係る液晶表示装置の構成を示す図である。図６に示すように、実施例２に係る液晶表示装置１００は、電源１１０、昇圧部１２０、多電圧生成部１３０、クロック１４０、ドライバ制御回路１５０、セグメントドライバ１６０、コモンドライバ１７０、液晶表示素子１８０を含む。なお、セグメントドライバ１６０またはコモンドライバ１７０は、同種のドライバである。
【００５５】
液晶表示素子１８０は、例えば、パッシブマトリクス型の表示素子である。液晶表示素子１８０は、液晶表示面に対して鉛直な上下方向から、コレステリック液晶を基板で挟み込んで作製された素子である。コレステリック液晶を挟み込む基盤は、マトリクス状に複数の電極１８１、１８２を配列している。図６に示すように、電極１８１は、液晶表示素子１８０に対して水平方向に複数配列される。また、図６に示すように、電極１８２は、液晶表示素子１８０に対して垂直方向に複数配列される。電極１８１および１８２に電圧を印加することで、コレステリック液晶に電圧が伝わり、コレステリック液晶の分子構造を遷移させることができる。
【００５６】
電源１１０は、所定の電圧を昇圧部１２０、クロック１４０、ドライバ制御回路１５０に出力する。例えば、電源１１０は、３〜５Ｖの電圧を出力する。昇圧部１２０は、電源１１０から出力される電圧を大きくし、大きくした電圧を多電圧生成部１３０に出力する。
【００５７】
多電圧生成部１３０は、昇圧部１２０から出力された電圧を用いて各種の電圧を生成する。多電圧生成部１３０は、生成した各種の電圧をセグメントドライバ１６０、コモンドライバ１７０にそれぞれ出力する。クロック１４０は、クロック信号をドライバ制御回路１５０に出力する。
【００５８】
ドライバ制御回路１５０は、各種のデータや信号をセグメントドライバ１６０、コモンドライバ１７０にそれぞれ出力することにより、液晶表示素子１８０に印加する電圧を制御する。例えば、ドライバ制御回路１５０は、データ取込クロック、データラッチ信号、強制オフ信号および画像データをセグメントドライバ１６０に出力する。また、ドライバ制御回路１５０は、ライン選択データ、データ取込クロック、データラッチ信号および強制オフ信号をコモンドライバ１７０に出力する。なお、図６には示していないが、ドライバ制御回路１５０は、ライン選択データおよび画像データを所定の回路から取得する。
【００５９】
ドライバ制御回路１５０は、上述した電圧設定手順を実行し、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から、描画対象ライン、事前駆動ライン、非選択ラインに対して出力させる電圧を設定する。
【００６０】
まず、ドライバ制御回路１５０は、図２に示す「電圧−反射率特性」に基づいて、非選択ラインに印加する電圧を決定する。例えば、ドライバ制御回路１５０は、すでに画像が描画されているラインの明るさを落とすことがなく、かつ、できるだけ大きな電圧を非選択ラインに印加する電圧に決定する。
【００６１】
次に、ドライバ制御回路１５０は、図２に示す「電圧−反射率特性」に基づいて、事前駆動ラインに印加する電圧を決定する。例えば、ドライバ制御回路１５０は、液晶の分子構造をプレーナ状態からフォーカルコニック状態に遷移させるのに十分な大きさの電圧を事前駆動ラインに印加する電圧に決定する。
【００６２】
続いて、ドライバ制御回路１５０は、事前駆動ラインに印加する電圧として決定した電圧を用いて、描画対象ラインに実際に描画する場合の「電圧−反射率特性」を測定する。そして、ドライバ制御回路１５０は、描画対象ラインに実際に描画する場合の「電圧−反射率特性」を用いて、描画対象ラインに印加する電圧を決定する。
【００６３】
非選択ライン、事前駆動ラインおよび描画対象ラインに印加する電圧の決定を終えると、ドライバ制御回路１５０は、決定した各電圧を図４に示す一般式に代入し、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる電圧を設定する。そして、ドライバ制御回路１５０は、設定した電圧がセグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から液晶表示素子１８０に印加されるように、各種のデータや信号をセグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０にそれぞれ出力する。
【００６４】
なお、上述したデータ取込クロックは、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０に対し、データを取り込むタイミングを通知するための信号として機能する。また、上述したデータラッチ信号は、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０に対し、データの格納位置へ移動するタイミングを通知するための信号として機能する。また、上述した強制オフ信号は、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０に対し、電圧の印加を強制的に停止させるための信号として機能する。
【００６５】
セグメントドライバ１６０は、液晶表示素子１８０に配列された電極１８２に接続されており、ドライバ制御回路１５０から出力される信号に基づいて、描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対して、高低混合の同一の電圧を印加する。例えば、セグメントドライバ１６０は、ドライバ制御回路１５０から出力される画像データに応じて、白色の色調あるいは黒色の色調で描画対象ライン上に画像が描画されるような電圧を電極１８２に印加する。つまり、セグメントドライバ１６０は、描画ライン上の液晶の分子構造をプレーナ状態あるいはフォーカルコニック状態に遷移させるような電圧を電極１８２に印加する。
【００６６】
なお、描画対象ラインとは、液晶表示素子１８０に含まれる複数のラインを順次走査して各ラインに画像を描画する場合に、最初に走査されるラインを意味する。また、事前駆動ラインとは、描画対象ラインの次に走査されるラインを含む複数のラインからなる帯のラインを意味する。また、非選択ラインとは、液晶表示素子１８０に含まれる複数のラインのうち、描画対象ラインおよび事前駆動ラインのいずれにも該当しないラインを意味する。この非選択ラインには、すでに画像が描画されたラインも含まれる。
【００６７】
図７は、実施例２に係るセグメントドライバの構成を示す図である。図７に示すように、セグメントドライバ１６０は、データレジスタ１６１、ラッチレジスタ１６２、電圧変換部１６３および出力ドライバ１６４を含む。なお、図７に示す７−１はデータ取込クロックを表す。また、図７に示す７−２は画像データを表す。また、図７に示す７−３はデータラッチ信号を表す。また、図７に示す７−４は強制オフ信号を表す。
【００６８】
データレジスタ１６１は、データ取込クロック７−１にあわせて画像データ７−２を取得し、取得した画像データ７−２を記憶する。なお、データレジスタ１６１は、画像データ７−２を新たに取得するたびに、自身の記憶する画像データ７−２を新たな画像データ７−２で更新する。
【００６９】
ラッチレジスタ１６２は、データラッチ信号７−３を取得したタイミングにあわせて、データレジスタ１６１に記憶されている画像データ７−２を取得し、取得した画像データ７−２を記憶する。なお、ラッチレジスタ１６２は、データラッチ信号７−３を取得するたびに、データレジスタ１６１に記憶されている画像データ７−２を取得し、取得した画像データ７−２で自身の記憶する画像データ７−２を更新する。
【００７０】
電圧変換部１６３は、ラッチレジスタ１６２に記憶されている画像データ７−２を基にして、電極１８２に印加する電圧を出力ドライバ１６４に通知する。例えば、画像データ７−２は、１または０の組み合わせからなる画素ごとのデータを、電極１８２の数だけ有している。そして、電圧変換部１６３は、例えば、所定のテーブルを参照して、多電圧生成部１３０から供給される電圧の中から、画像データ７−２に応じて電極１８２に印加する電圧を決定する。そして、電圧変換部１６３は、決定した電圧を出力ドライバ１６４に通知する。
【００７１】
出力ドライバ１６４は、液晶表示素子１８０の電極１８２に接続する。そして、出力ドライバ１６４は、電圧変換部１６３から通知された電圧を電極１８２に印加する。
【００７２】
コモンドライバ１７０は、液晶表示素子１８０に配列された電極１８１に接続されており、ドライバ制御回路１５０から出力される信号に基づいて、描画対象ライン、事前駆動ライン、非選択ラインに対して、高低混合の異なる電圧をそれぞれ印加する。例えば、コモンドライバ１７０は、ドライバ制御回路１５０から出力されるライン選択データに応じて、描画対象ライン、事前駆動ライン、非選択ラインに、高低混合の異なる電圧をそれぞれ印加する。
【００７３】
図８は、実施例２に係るコモンドライバの構成を示す図である。図８に示すように、コモンドライバ１７０は、シフトレジスタ１７１、ラッチレジスタ１７２、電圧変換部１７３および出力ドライバ１７４を有する。なお、図８に示す８−１はデータ取込クロックを表す。また、図８に示す８−２はライン選択データを表す。また、図８に示す８−３はデータラッチ信号を表す。また、図８に示す８−４は強制オフ信号を表す。
【００７４】
シフトレジスタ１７１は、データ取込クロック８−１に合わせてライン選択データ８−２を取得し、取得したライン選択データ８−２を記憶する。なお、シフトレジスタ１７１は、新たなライン選択データ８−２を取得するたびに、自身の記憶するライン選択データ８−２を新たなライン選択データで更新する。
【００７５】
ラッチレジスタ１７２は、データラッチ信号８−３を取得したタイミングにあわせて、シフトレジスタ１７１に記憶されているライン選択データ８−２を取得し、取得したライン選択データ８−２を記憶する。なお、ラッチレジスタ１７２は、データラッチ信号８−３を取得するたびに、シフトレジスタ１７１に記憶されているライン選択データ８−２を取得し、取得したライン選択データ８−２で自身の記憶するライン選択データ８−２を更新する。
【００７６】
電圧変換部１７３は、ラッチレジスタ１７２に記憶されているライン選択データ８−２を基にして、電極１８１に印加する電圧を出力ドライバ１７４に通知する。例えば、ライン選択データ８−２は、１または０からなるデータを、電極１８１の数だけ有している。そして、電圧変換部１７３は、例えば、所定のテーブルを参照して、多電圧生成部１３０から供給される電圧の中から、ライン選択データ８−２に応じて電極１８１に印加する電圧を決定する。そして、電圧変換部１７３は、決定した電圧を出力ドライバ１７４に通知する。
【００７７】
出力ドライバ１７４は、液晶表示素子１８０の電極１８１に接続する。そして、出力ドライバ１７４は、電圧変換部１７３から通知されたデータに基づいて、多電圧生成部１３０から供給される電圧を電極１８１に印加する。
【００７８】
図９は、セグメントドライバまたはコモンドライバが有する電圧変換部の回路構成例を示す図である。図１０は、セグメントドライバまたはコモンドライバが動作時に利用するテーブル例を示す図である。
【００７９】
また、同種のドライバであるセグメントドライバ１６０またはコモンドライバ１７０は同様に動作するので、電圧変換部および出力ドライバの動作の一例として、セグメントドライバ１６０が有する電圧変換部１６３の動作について説明する。
【００８０】
図９に示すように、電圧変換部１６３は、マルチプレクサ（multiplexer）１６３ａおよびスイッチ１６３ｂを有する。なお、図９に示す９−１は強制オフ信号を表す。図９に示す９−２はデータ取込クロックを表す。また、図９に示す９−３は画像データを表す。また、図９に示す９−４はデータラッチ信号を表す。
【００８１】
マルチプレクサ１６３ａは、所定のテーブルを参照して、多電圧生成部１３０から供給される電圧の中から、ラッチレジスタ１６２から入力する画像データに応じて電極１８２に印加する電圧を決定する。
【００８２】
例えば、マルチプレクサ１６３ａは、図１０に示すように、画素ごとに３ビットからなる画像データと、出力電圧とが対応付けられているテーブルを有する。マルチプレクサ１６３ａは、ラッチレジスタ１６２から画像データを入力すると、図１０に示すテーブルを参照し、多電圧生成部１３０から供給される電圧Ｖ１〜Ｖ８の中から、画像データの各画素に対応する電圧をそれぞれ取得する。そして、マルチプレクサ１６３ａは、取得した各電圧と電極１８２とを対応付けてスイッチ１６３ｂに通知する。
【００８３】
スイッチ１６３ｂは、マルチプレクサ１６３ａからの通知を入力すると、ドライバ制御回路１５０から入力済みの強制オフ信号が「１」か「０」のいずれであるかを判定する。判定の結果、強制オフ信号が「１」である場合には、スイッチ１６３ｂは、出力ドライバ１６４の端子へスイッチングし、マルチプレクサ１６３ａからの通知に基づいて、各電極１８２に対応する電圧を出力ドライバ１６４に通知する。一方、スイッチ１６３ｂは、強制オフ信号が「０」である場合には、アース端子へスイッチングし、各電極１８２に対応する電圧を出力ドライバ１６４には通知しない。
【００８４】
［液晶表示装置による処理（実施例２）］
図１１は、実施例２に係る液晶表示装置による処理の流れを示す図である。なお、図１１は、ドライバ制御回路１５０による電圧設定処理の流れを示している。例えば、液晶表示素子の駆動を開始する場合には、図１１に示すように、ドライバ制御回路１５０は、図２に示す「電圧−反射率特性」に基づいて、非選択ラインに印加する電圧を決定する（Ｓ１１０１）。例えば、ドライバ制御回路１５０は、すでに画像が描画されているラインの明るさを落とすことがなく、かつ、できるだけ大きな電圧を非選択ラインに印加する電圧に決定する。
【００８５】
次に、ドライバ制御回路１５０は、図２に示す「電圧−反射率特性」に基づいて、事前駆動ラインに印加する電圧を決定する（Ｓ１１０２）。例えば、ドライバ制御回路１５０は、液晶の分子構造をプレーナ状態からフォーカルコニック状態に遷移させるのに十分な大きさの電圧を事前駆動ラインに印加する電圧に決定する。
【００８６】
続いて、ドライバ制御回路１５０は、事前駆動ラインに印加する電圧として決定した電圧を用いて、描画対象ラインに実際に描画する場合の「電圧−反射率特性」を測定する（Ｓ１１０３）。そして、ドライバ制御回路１５０は、Ｓ１１０３にて測定された「電圧−反射率特性」を用いて、描画対象ラインに印加する電圧を決定する（Ｓ１１０４）。
【００８７】
非選択ライン、事前駆動ラインおよび描画対象ラインに印加する電圧の決定を終えると、ドライバ制御回路１５０は、図４に示す一般式を用いて、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる電圧を設定する（Ｓ１１０５）。そして、ドライバ制御回路１５０は電圧設定処理を終了する。
【００８８】
［実施例２による効果］
上述してきたように、液晶駆動装置１００は、例えば、図４に示すように、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０に、事前駆動ラインの液晶の分子構造をフォーカルコニック状態にするような高低混合の一様な電圧を設定する。つまり、実施例２によれば、液晶表示素子１８０の各ラインに印加する電圧の印加時間を短縮したとしても、事前駆動ラインの液晶の分子構造を一様にフォーカルコニック状態にできる。このため、例えば、事前駆動ラインのあるラインについて白色の色調で描画された各箇所がそれぞれ同一の色調で統一されることとなる。つまり、事前駆動ライン内で次に描画されるラインにおいて白色描画される箇所に同程度の明るさの白色が描画されることとなるので、白色の色調で描画された箇所には統一感が生まれ、ライン内に白色と黒色とのコントラストも明瞭となる。結果として、画像のムラを低減できる。このようなことから、実施例２によれば、液晶表示素子１８０に含まれる複数のラインを順次走査して各ラインに画像を描画する液晶表示装置１００にて、画像を短時間かつ明瞭に表示できる。
【００８９】
図１２は、従来の液晶駆動装置における「電圧−反射率特性」を示す図である。なお、図１２に示す１２−１は、セグメントドライバから白色の色調で画像を描画する電圧の印加が１ラインあたり６ミリ秒の周期で続いた場合に、事前駆動ラインのあるラインに実際に描画するときの「電圧−反射率特性」を表す。また、図１２に示す１２−２は、セグメントドライバから黒色の色調で画像を描画する電圧の印加が６ミリ秒の周期で続いた場合に、事前駆動ラインのあるラインに実際に描画するときの「電圧−反射率特性」を表す。
【００９０】
図１２の１２−３に示すように、従来の液晶表示装置では、プレーナ状態にある事前駆動ラインのあるラインに実際に描画する場合、液晶の分子構造をフォーカルコニック状態に十分に遷移させることができない。このため、描画対象ライン上に描画された黒色の色調で描画された各箇所の間に明るさの差が生じてしまい、図２５に示す２５−２のような画像のムラが発生する。また、図１２の１２−４に示すように、従来の液晶表示装置では、フォーカルコニック状態にある事前駆動ラインのあるラインに実際に描画する場合、液晶の分子構造をプレーナ状態に十分に遷移させることができない。このため、描画対象ライン上に描画された白色の色調で描画された各箇所の間に明るさの差が生じてしまい、図２５に示す２５−３のような画像のムラが発生する。
【００９１】
図１３は、実施例２に係る液晶駆動装置における「電圧−反射率特性」を示す図である。なお、図１３に示す１３−１は、セグメントドライバ１６０から白色の色調で画像を描画する電圧の印加が１ラインあたり６ミリ秒の周期で続いた場合に、事前駆動ラインのあるラインに実際に描画するときの「電圧−反射率特性」を表す。また、図１３に示す１３−２は、セグメントドライバ１６０から黒色の色調で画像を描画する電圧の印加が６ミリ秒の周期で続いた場合に、事前駆動ラインのあるラインに実際に描画するときの「電圧−反射率特性」を表す。
【００９２】
図１３の１３−１および１３−２に示すように、セグメントドライバから印加される電圧によらず、事前駆動ラインのあるラインに実際に描画するときの「電圧−反射率特性」がほぼ同一となる。図１３に示す結果からも、事前駆動ラインのあるラインについて描画された各箇所がそれぞれ同一の色調で統一され、画像のムラを低減できることがわかる。
【００９３】
セグメントドライバ１６０から印加される電圧の印加時間は、あくまで一例であり、１ラインあたり５ミリ秒の周期であっても、１ラインあたり６ミリ秒の周期であっても、同様の結果が得られる。
【００９４】
図１４は、実施例２に係る事前駆動ライン数と事前駆動ラインの明るさとの関係を示す図である。図１４に示す横軸は事前駆動ラインに含まれるライン数を表し、図１４に示す縦軸は事前駆動ラインの明るさを表す。また、図１４の１４−１は、セグメントドライバ１６０から白色の色調で画像を描画する電圧の印加が続いた場合のライン数と明るさの関係を示す。また、図１４の１４−２は、セグメントドライバ１６０から黒色の色調で画像を描画する電圧の印加が５ミリ秒の周期で続いた場合のライン数と明るさの関係を示す。図１４に示すように、事前駆動ラインに含まれるライン数が１０を超えると、セグメントドライバ１６０から印加される電圧によらず、事前駆動ラインの明るさをほぼ同じにできる。よって、事前駆動ラインを構成するライン数は、１ラインあたり５ミリ秒の周期ならば、１０ライン以上が望ましい。１ラインあたり６ミリ秒の周期の場合は、約５０ミリ秒の電圧印加時間に相当する９ライン以上が望ましい。
【実施例３】
【００９５】
図１５は、実施例３に係る電圧設定手順の説明に用いる図である。図１５は、非選択ラインに印加する電圧が６ボルト、描画対象ラインに印加する電圧が４４ボルトあるいは３２ボルトとなるような電圧の設定例を示す。このとき、ドライバ制御回路１５０は、事前駆動ラインに印加される高低混合の電圧のうち、大きい方の電圧が連続して印加されるように、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる電圧を設定する。
【００９６】
ドライバ制御回路１５０は、セグメントドライバ１６０から事前駆動ラインの液晶の分子構造をプレーナ状態にする電圧として、２０ボルトと８ボルトとが混合した電圧を印加する場合には、次のように電圧を設定する。例えば、図１５の１５−１に示すように、ドライバ制御回路１５０は、２０ボルトが連続して事前駆動ラインに印加されるように、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる電圧を設定する。
【００９７】
また、ドライバ制御回路１５０は、セグメントドライバ１６０から事前駆動ラインの液晶の分子構造をフォーカルコニック状態にする電圧として、２０ボルトと８ボルトとが混合した電圧を印加する場合には、次のように電圧を設定する。例えば、図１５の１５−２に示すように、ドライバ制御回路１５０は、２０ボルトが連続して事前駆動ラインに印加されるように、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる電圧を設定する。
【００９８】
上述してきたように、ドライバ制御回路１５０は、事前駆動ラインに印加される高低混合の電圧のうち、大きい方の電圧が連続して印加されるように電圧を設定する。これにより、ドライバ制御回路１５０は、事前駆動ラインに印加される大きい方の電圧の大きさが小さくても、液晶の分子構造を遷移させるのに十分なエネルギーを供給できる。このようなことから、実施例３によれば、実施例２よりも事前駆動ラインに印加する電圧が低くても、事前駆動ラインの液晶の分子構造を一様にフォーカルコニック状態にできる。この結果、上述した実施例２と同様に画像のムラが低減される。
【実施例４】
【００９９】
上述した実施例１〜３では、様々な値の電圧を出力可能なドライバＩＣ、いわゆる多値ドライバをセグメントドライバやコモンドライバとして採用し、液晶に描画する画像データに関係なく、事前駆動ラインに印加される実効電圧を同等にする。これにより、事前駆動ラインを一律にフォーカルコニック状態に遷移させることができるので、画像のムラを防止して高コントラストの液晶表示を実現する。
【０１００】
ところで、上記の実施例では、画像データに関係なく事前駆動ラインへ印加する実効電圧を同等にするために、複数の値のパルス電圧をセグメントドライバやコモンドライバに設定する必要がある。
【０１０１】
図１６は、多値ドライバを用いた単極性の電圧設定例を示す図である。図１６に示すように、事前駆動ラインをプレーナ状態にリセットする場合、あるいは事前駆動ラインをフォーカルコニック状態にリセットする場合の双方で、事前駆動ラインに印加される実効電圧が、「３０Ｖ／１８Ｖ」または「−３０Ｖ／−１８Ｖ」で同等となる。つまり、事前駆動ラインをプレーナ状態にリセットする場合、あるいは事前駆動ラインをフォーカルコニック状態にリセットする場合の双方で、同等のエネルギーが事前駆動ラインに与えられる。
【０１０２】
しかしながら、図１６に示すように、コモンドライバには「０Ｖ，６Ｖ，１２Ｖ，２４Ｖ，３０Ｖ，３６Ｖ，４２Ｖ，６０Ｖ」の電圧の設定が必要となり、セグメントドライバには「０Ｖ，１２Ｖ，１８Ｖ，３０Ｖ，４２Ｖ」の電圧の設定が必要となる。また、コモンドライバには、最大で６０Ｖの電圧の設定が必要となる。このため、ドライバの部品点数が多くなってしまい、ドライバの駆動電圧も高くなってしまうことが考えられる。
【０１０３】
図１７は、多値ドライバを用いた双極性の電圧設定例を示す図である。図１６に示す場合と同様に、双極性の電圧設定を行う場合にも、複数の値のパルス電圧をセグメントドライバやコモンドライバに設定する必要がある。図１７に示すように、事前駆動ラインには、プレーナ状態に液晶がリセットされる場合、あるいはフォーカルコニックに液晶をリセットする場合のいずれの場合でも、「２０Ｖ／８Ｖ」または「−２０Ｖ／−８Ｖ」の同等の実効電圧が印加される。
【０１０４】
しかしながら、図１７に示すように、双極性の電圧設定を行う場合、コモンドライバには「０Ｖ，３Ｖ，−３Ｖ，１１Ｖ，−１１Ｖ，２５Ｖ，−２５Ｖ」の電圧の設定が必要となる。さらに、図１７に示すように、双極性の電圧設定を行う場合、セグメントドライバには「０Ｖ，５Ｖ，−５Ｖ，１７Ｖ，−１７Ｖ」の電圧の設定が必要となる。また、コモンドライバには、最大で＋２５Ｖ，−２５Ｖの電圧の設定が必要となる。よって、図１６に示す場合と同様に、ドライバの部品点数が多くなってしまい、ドライバの駆動電圧も高くなってしまうことが考えられる。
【０１０５】
そこで、実施例４に係る液晶表示装置は、画像データの異同によって実効値が異同となる合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、セグメントドライバおよびコモンドライバから印加させる電圧をそれぞれ設定する。なお、合成電圧とは、セグメントドライバから液晶表示素子に印加される電圧とコモンドライバから液晶表示素子に印加される電圧との合成電圧である。
【０１０６】
図１８および図１９は、実施例４に係る印加電圧タイプの一例を示す図である。図１８に示す矩形図の縦方向１８−１は、例えば、±２０Ｖ〜±１６Ｖ程度の電圧レベルを表す。また、図１８に示す矩形図の横方向１８−２は電圧印加時間に対応するパルス幅を表す。図１８は、例えば、±２０Ｖ〜±１６Ｖ程度の合成電圧を継続して事前駆動ラインに印加させるための中圧持続印加タイプのパルス波に該当する。
【０１０７】
また、図１９に示す矩形図の縦方向１９−１は、例えば、±３２Ｖ〜±４Ｖ程度の電圧レベルを表す。また、図１９に示す矩形図の横方向１９−２は電圧印加時間に対応するパルス幅を表す。図１９は、例えば、±３２Ｖの合成電圧を離散して事前駆動ラインに印加させるための高圧離散印加タイプのパルス波に該当する。
【０１０８】
実施例４に係る液晶表示装置は、例えば、上述した図１８に示すパルス波に従った中圧持続印加タイプの合成電圧と、上述した図１９に示すパルス波に従った高圧離散印加タイプの合成電圧を事前駆動ラインに印加する。中圧持続印加タイプおよび高圧離散印加タイプの合成電圧は、画像データの異同によって実効値が異同となる合成電圧であり、事前駆動ラインに与えるエネルギーが異なる。
【０１０９】
図２０は、実施例４に係る電圧の印加回数と液晶の反射率との関係を示す図である。図２０に示す曲線２０−１は、中圧持続印加タイプの合成電圧の特性を示す。図２０に示す曲線２０−２は、高圧離散印加タイプの合成電圧の特性を示す。図２０に示すように、中圧持続印加タイプの合成電圧および高圧離散印加タイプの合成電圧のいずれの電圧であっても、印加回数の増加に従って、液晶の反射率を十分に低下させることができる。すなわち、中圧持続印加タイプの合成電圧および高圧離散印加タイプの合成電圧のいずれの電圧を事前駆動ラインに印加したとしても、事前駆動ラインに対応する箇所の液晶の分子構造を十分にフォーカルコニック状態に遷移させることができる。
【０１１０】
図２１は、実施例４に係る印加電圧タイプごとの応答特性を示す図である。図２１に示す曲線２１−１は、±３２Ｖ〜±４Ｖの高圧離散印加タイプの合成電圧で事前駆動ラインをフォーカルコニック状態にリセットした後に描画した時の応答特性を示す。図２１に示す曲線２１−２は、±２０Ｖ〜±１６Ｖの中圧持続タイプの合成電圧で事前駆動ラインをフォーカルコニック状態にリセットした後に描画した時の応答特性を示す。図２１に示すように、高圧離散印加タイプの合成電圧で事前駆動ラインをリセットした後に描画した時と、中圧持続タイプの合成電圧で事前駆動ラインをリセットした後に描画した時とで、実効電圧が異なるにも関わらず、ほぼ同一の応答特性が得られる。
【０１１１】
上述してきたように、画像データの異同によって事前駆動ラインに印加される実効電圧が大きく異なる場合でも、図２０に示すように、事前駆動ラインに対応する箇所の液晶の分子構造を十分にフォーカルコニック状態に遷移させることができる。また、図２１に示すように、実効電圧が大きく異なる印加電圧タイプで事前駆動ラインをリセットした後に描画した時の各応答特性もほぼ同一となる。上述した実施例１〜３では、図１６に示すように、画像データに関係なく事前駆動ラインに印加される実効電圧を同等にする。これに対して、実施例４に係る液晶表示装置は、事前駆動ラインに印加される実効電圧を同等にしない。例えば、実施例４に係る液晶表示装置は、画像データの異同によって実効値が異同となる合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、コモンドライバおよびセグメントドライバから印加させる各電圧を設定する。
【０１１２】
図２２は、実施例４に係る設定電圧の一例を示す図である。図２２に示すように、実施例４に係る液晶表示装置は、「０Ｖ，１３Ｖ，−１３Ｖ，２３Ｖ，−２３Ｖ」の電圧をコモンドライバに設定する。また、実施例４に係る液晶表示装置は、「０Ｖ，７Ｖ，−７Ｖ，１９Ｖ，−１９Ｖ」の電圧をセグメントドライバに設定する。そして、セグメントドライバからプレーナ状態に対応する「−１９Ｖ→＋１９Ｖ→＋１９Ｖ→−１９Ｖ」の電圧が事前駆動ラインに印加される時には、コモンドライバから「＋１３Ｖ→−１３Ｖ→＋２３Ｖ→−２３Ｖ」の電圧が事前駆動ラインに印加される。その結果、事前駆動ラインには、「＋３２Ｖ→−３２Ｖ→＋４Ｖ→−４Ｖ」の高圧離散印加タイプの合成電圧が印加される。よって、事前駆動ラインに対応する箇所の液晶の分子構造は、図２０を用いて上述したように、フォーカルコニック状態に十分に遷移することとなる。
【０１１３】
また、セグメントドライバからフォーカルコニック状態に対応する「−７Ｖ→＋７Ｖ→＋７Ｖ→−７Ｖ」の電圧が事前駆動ラインに印加される時、事前駆動ラインには、「＋２０Ｖ→−２０Ｖ→＋１６Ｖ→−１６Ｖ」の中圧持続タイプの合成電圧が印加される。よって、事前駆動ラインに対応する箇所の液晶の分子構造は、図２０を用いて上述したように、フォーカルコニック状態に十分に遷移することとなる。なお、図２２の最下段に示す数値「０．４５，２．５５」は、該当セグメントに電圧が印加されるパルス幅（ミリ秒）を示す。
【０１１４】
図２３は、実施例４に係るコモンドライバの設定電圧とセグメントドライバの設定電圧との対応を示す図である。図２３は、上述した図２２におけるコモンドライバの設定電圧とセグメントドライバの設定電圧との対応を示す。図２３の２３−１は、コモンドライバに設定される「＋」の極性の電圧「＋２３Ｖ，＋１３Ｖ」を示す。図２３の２３−２は、コモンドライバに設定される「−」の極性の電圧「−２３Ｖ，−１３Ｖ」を示す。図２３の２３−３は、セグメントドライバに設定される「＋」の極性の電圧「＋１９Ｖ，＋７Ｖ」を示す。なお、セグメントドライバから液晶上のラインに印加される「＋１９Ｖ」の電圧は、液晶の分子構造をプレーナ状態に遷移させてラインに「白色表示」を描画する時の電圧である。なお、セグメントドライバから液晶上のラインに印加される「＋７Ｖ」の電圧は、液晶の分子構造をフォーカルコニック状態に遷移させてラインに「黒色表示」を描画する時の電圧である。
【０１１５】
図２４は、実施例４に係る設定電圧の一例を示す図である。図２４に示すように、実施例４に係る液晶表示装置は、「０Ｖ，１３Ｖ，−１３Ｖ，２３Ｖ，−２３Ｖ」の電圧をコモンドライバに設定する。また、実施例４に係る液晶表示装置は、「０Ｖ，７Ｖ，−７Ｖ，１９Ｖ，−１９Ｖ」の電圧をセグメントドライバに設定する。そして、セグメントドライバからプレーナ状態に対応する「−１９Ｖ→＋１９Ｖ→＋１９Ｖ→−１９Ｖ」の電圧が事前駆動ラインに印加される時には、コモンドライバから「０Ｖ→０Ｖ→＋２３Ｖ→−２３Ｖ」の電圧が事前駆動ラインに印加される。その結果、事前駆動ラインには、「＋１９Ｖ→−１９Ｖ→＋４Ｖ→−４Ｖ」の離散タイプの合成電圧が印加される。
【０１１６】
また、セグメントドライバからフォーカルコニック状態に対応する「−７Ｖ→＋７Ｖ→＋７Ｖ→−７Ｖ」の電圧が事前駆動ラインに印加される時、事前駆動ラインには、「＋７Ｖ→−７Ｖ→＋１６Ｖ→−１６Ｖ」の持続タイプの合成電圧が印加される。なお、図２４の最下段に示す数値「１．５」は、該当セグメントに電圧が印加されるパルス幅を示す。
【０１１７】
ここで、事前駆動ラインへの印加電圧の遷移に関し、上述した図２２に示す場合と図２４に示す場合とを比較する。図２２に示す場合では、液晶の分子構造をプレーナ状態に遷移させてラインに「白色表示」を描画する時、「±３２Ｖ（０．９ミリ秒）→±４Ｖ（５．１ミリ秒）」の高圧離散印加タイプの合成電圧が印加される。これに対して、図２４に示す場合では、「白色表示」を描画する時、「±１９Ｖ（３．０ミリ秒）→±４Ｖ（３．０ミリ秒）」の合成電圧が印加される。また、図２２に示す場合では、液晶の分子構造をフォーカルコニック状態に遷移させてラインに「黒色表示」を描画する時、「±２０Ｖ（０．９ミリ秒）→±１６Ｖ（５．１ミリ秒）」の中圧持続タイプの合成電圧が印加される。これに対して、図２４に示す場合では、「黒色表示」を描画する時、「±７Ｖ（３．０ミリ秒）→±１６Ｖ（３．０ミリ秒）」の合成電圧が印加される。
【０１１８】
「白色表示」および「黒色表示」を描画する時の双方において、図２４に示す場合よりも図２２に示す場合の方が、事前駆動ラインに印加される合成電圧が相対的に高いことが分かる。例えば、図３５〜図３７に示すようなパッシブマトリクス型の液晶表示装置では、事前駆動ラインに印加される合成電圧が相対的に高い方が優位となる。
【０１１９】
なお、実施例４に係る液晶表示装置の構成は、例えば、上述した実施例２と同様であるが、図６に示すドライバ制御回路１５０による電圧の設定方法が異なる。例えば、図６に示すドライバ制御回路１５０は、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から、描画対象ライン、事前駆動ライン、非選択ラインに対して出力させる電圧を設定する。このとき、ドライバ制御回路１５０は、画像データの異同によって実効値が異同となる合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる各電圧をそれぞれ設定する。
【０１２０】
例えば、ドライバ制御回路１５０は、図１８に示す中圧持続印加タイプの合成電圧および図１９に示す高圧離散印加タイプの合成電圧について、以下の条件（１）を満足する電圧レベルとパルス幅の組合せを求める。なお、以下の（１）示す「ＶＬ」は電圧レベルに該当し、以下の（１）示す「Ｔ」はパルス幅に該当する。
ＶＬ２×Ｔ〜ＶＬ４×Ｔ、もしくはＶＬ３×Ｔの値が所定の値の範囲内・・・（１）
【０１２１】
続いて、ドライバ制御回路１５０は、上述した（１）の条件を満足する電圧およびパルス幅の複数の組合せの中から電圧とパルス幅の組合せの組合せを２組取得する。そして、ドライバ制御回路１５０は、取得した２組の組合せのうち、一方の組合せを事前駆動ラインに印加させる中圧持続印加タイプの合成電圧に決定し、他方の組合せを事前駆動ラインに印加させる高圧離散印加タイプの合成電圧に決定する。そして、ドライバ制御回路１５０は、中圧持続印加タイプおよび高圧離散印加タイプの合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、セグメントドライバ１６０およびコモンドライバ１７０から印加させる各電圧をそれぞれ設定する。すなわち、上述した（１）の条件を満足する電圧レベルおよびパルス幅に従って中圧持続印加タイプおよび高圧離散印加タイプの合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、両ドライバから印加させる各電圧をそれぞれ設定する。
【０１２２】
［実施例４による効果］
上述してきたように、実施例４に係る液晶表示装置は、画像データの異同によって実効値が異同となる合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、コモンドライバおよびセグメントドライバから印加させる各電圧を設定する。そして、実施例４に係る液晶表示装置は、画像データの異同によって実効値が異同となる合成電圧を事前駆動ラインに印加することにより、事前駆動ラインを十分にフォーカルコニック状態に遷移させる。よって、実施例４によれば、上述した実施例１〜３と同様に、画像を短時間かつ明瞭に表示できる。また、上述した実施例１〜３では、画像データに関係なく事前駆動ラインに印加される実効電圧を同等するために、多値ドライバにより複数の異なる電圧値を設定する必要があった。一方、実施例４に係る液晶表示装置は、上述した実施例１〜３とは異なり、事前駆動ラインに印加される実効電圧を非同等とするので、上述した実施例１〜３によりも、ドライバに設定する電圧値の数を減らすことができる。よって、実施例４によれば、上述した実施例１〜３よりもドライバの部品点数を削減できる。
【０１２３】
また、実施例４に係る液晶表示装置は、上述した（１）の条件を満足する電圧レベルおよびパルス幅に従って中圧持続印加タイプおよび高圧離散印加タイプの合成電圧が事前駆動ラインに印加されるように、両ドライバから印加させる各電圧をそれぞれ設定する。すなわち、実施例４に係る液晶表示装置は、上述した（１）の条件を満足する電圧レベルおよびパルス幅の複数の組合せの中から、中圧持続印加タイプおよび高圧離散印加タイプの合成電圧を自由に決定できる。よって、実施例４に係る液晶表示装置は、例えば、コモンドライバに設定する電圧値を可能な限り低く設定できる。
【実施例５】
【０１２４】
本願の開示する表示装置および表示装置駆動方法の他の実施形態を説明する。
【０１２５】
（１）多階調展開
上述した実施例４では、例えば、図２２に示すように、「白色表示」および「黒色表示」の２階調の表示を行う場合を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、「白色表示」、「中間調表示」および「黒色表示」の多階調の表示を行ってもよい。２階調表示の場合、図２２に示すように、プレーナ状態に対応する「白色表示」、フォーカルコニック対応する「黒色表示」のそれぞれに関し、１ラインについて４つのフェーズを用意した。これに対して、多階調表示の場合、セグメントドライバの出力電圧の極性が異なるファーストハーフおよびセカンドハーフの２段階で１ラインを描画し、ハーフごとに８つのフェーズを用意する。この８つのフェーズ内で、セグメントドライバの白データと黒データの配分を変えることにより、最大で８階調の表示が可能となる。
【０１２６】
図２５は、実施例５に係る多階調展開の一例を示す図である。図２５の２５−１は、「白色表示」を行う場合の電圧設定の一例を示す。図２５の２５−２は、「中間調表示」を行う場合の電圧設定の一例を示す。図２５の２５−３は、「黒色表示」を行う場合の電圧設定の一例を示す。
【０１２７】
図２５の２５−２に示すように、「中間調表示」を行う場合の描画対象ラインには、「±４２Ｖ」あるいは「±３０Ｖ」の合成電圧が混在して印加されるので、「白色表示」と「黒色表示」とが混在した中間調表示となる。この「±４２Ｖ」と「±３０Ｖ」は、離散化させずに連続させるのが消費電力の観点から好ましい。例えば、「±４２Ｖ」はファーストハーフとセカンドハーフの中央側に配するようにする。
【０１２８】
なお、図２５の２５−１に示すように、「白色表示」を行う場合の事前駆動ラインには、「±３２Ｖ⇔±４Ｖ」の合成電圧が印加されるので、液晶の分子構造がフォーカルコニック状態にリセットされている。また、図２５の２５−３に示すように、「黒色表示」を行う場合の事前駆動ラインには、「±２０Ｖ⇔±１６Ｖ」の合成電圧が印加されるので、液晶の分子構造がフォーカルコニック状態にリセットされている。
【０１２９】
（２）両ドライバに共通の最大電圧を設定
上述した多階調展開時に、セグメントドライバから印加させる最大電圧およびコモンドライバから印加させる最大電圧として同一の電圧値を設定してもよい。図２６は、実施例５に係る設定電圧の共通化の一例を示す図である。図２６の２６−１は、図２５の２５−１と同様に、「白色表示」を行う場合の電圧設定の一例を示す。図２６の２６−２は、図２５の２５−２と同様に、「中間調表示」を行う場合の電圧設定の一例を示す。図２６の２６−３は、図２５の２５−３と同様に、「黒色表示」を行う場合の電圧設定の一例を示す。
【０１３０】
図２６に示すように、「白色表示」、「中間調表示」あるいは「黒色表示」を行う場合にセグメントドライバから印加させる最大電圧およびコモンドライバから印加させる最大電圧として同一の電圧値「±２１Ｖ」を設定する。例えば、図２５では、コモンドライバに設定する電圧とセグメントドライバに設定する電圧を合わせると、「０Ｖ，±７Ｖ，±１３Ｖ，±１９，±２３Ｖ」の合計９つとなる。これに対して、図２６では、コモンドライバに設定する電圧とセグメントドライバに設定する電圧を合わせると、「０Ｖ，±９Ｖ，±１５Ｖ，±２１」の合計７つとなる。すなわち、両ドライバに共通の最大電圧「±２１Ｖ」を設定することで、多階調展開時であっても設定電圧の数を減らし、ドライバの部品点数を削減できる。
【０１３１】
ここで、図２７〜図２９を用いて、図２６におけるコモンドライバおよびセグメントドライバの動作を説明する。なお、図２６におけるコモンドライバは、上述した実施例２と同様に、例えば、図８に示すようなシフトレジスタ、ラッチレジスタ、電圧変換部および出力ドライバを有する。また、図２６におけるセグメントドライバは、上述した実施例２と同様に、例えば、図７に示すようなデータレジスタ、ラッチレジスタ、電圧変換部および出力ドライバを有する。そして、図２６におけるコモンドライバおよびセグメントドライバは、上述した実施例２と同様に、ドライバ制御回路から出力される信号に基づいて液晶上の描画対象ライン、事前駆動ライン、非選択ラインに対して電圧を印加する。
【０１３２】
図２７は、セグメントドライバまたはコモンドライバが図２６対応の動作時に利用するテーブル例を示す図である。図２７に示すように、このテーブルには、画素ごとに３ビットからなるデータと、出力電圧とが対応付けられている。図２６におけるコモンドライバおよびセグメントドライバは、図２７に示すテーブルを利用して図２６対応の動作を行う。
【０１３３】
図２８は、図２６における白色描画時のタイムチャート図である。図２８の２８−１は、事前駆動ラインに対応する箇所を示す。図２８の２８−２は、描画対象ラインに該当する箇所を示す。図２８の２８−３は、非選択ラインに該当する箇所を示す。図２８−４は、時間の進む方向を示す。なお、図２８にて縦線が記されている箇所は、コモンドライバまたはセグメントドライバに信号が入力されていることを示す。例えば、図２８に示す下位、中位、上位の各データについて縦線が記されている箇所はデータ信号の「１」に対応する。また、例えば、図２８に示す下位、中位、上位の各データについて縦線が記されていない箇所はデータ信号の「０」に対応する。
【０１３４】
そして、データコモンドライバおよびセグメントドライバは、図２８に示すように、一定の周期でドライバ制御回路から出力されるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って、同じくドライバ制御回路から出力されるデータに応じた電圧を印加する。
【０１３５】
例えば、図２８に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「０，１，０」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「＋１５Ｖ」であるので、「＋１５Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。また、図２８に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，１，１」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「−２１Ｖ」であるので、「−２１Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。
【０１３６】
また、図２８に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，１，０」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「＋２１Ｖ」であるので、「＋２１Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。また、図２８に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「０，１，１」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「−１５Ｖ」であるので、「−１５Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。このようにして、コモンドライバは、図２６の２６−１に示す白色描画時に、「＋１５Ｖ」，「−２１Ｖ」，「＋２１Ｖ」，「−１５Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。
【０１３７】
また、図２８に示すように、セグメントドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，１，１」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。セグメントドライバは、データ信号に対応する電圧が「−２１Ｖ」であるので、「−２１Ｖ」の電圧を描画対象ラインに印加する。また、セグメントドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，１，０」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。セグメントドライバは、データ信号に対応する電圧が「＋２１Ｖ」であるので、「＋２１Ｖ」の電圧を描画対象ラインに印加する。このようにして、セグメントドライバは、例えば、図２６の２６−１に示す白色描画時に、「−２１Ｖ」、「＋２１Ｖ」の電圧を描画対象ラインに印加する。
【０１３８】
図２９は、図２６における黒色描画時のタイムチャート図である。図２８の２８−１〜２８−３と同様に、図２９の２９−１は事前駆動ラインに対応する箇所を示し、図２９の２９−２は描画対象ラインに該当する箇所を示し、図２９の２９−３は非選択ラインに該当する箇所を示す。また、図２８の２８−４と同様に、図２９の２９−４は時間の進む方向を示す。また、図２８と同様に、図２９にて縦線が記されている箇所は、コモンドライバまたはセグメントドライバに信号が入力されていることを示す。例えば、図２９に示す下位、中位、上位の各データについて縦線が記されている箇所はデータ信号の「１」に対応する。また、例えば、図２９に示す下位、中位、上位の各データについて縦線が記されていない箇所はデータ信号の「０」に対応する。
【０１３９】
例えば、図２９に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「０，１，０」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「＋１５Ｖ」であるので、「＋１５Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。また、図２９に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，１，１」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「−２１Ｖ」であるので、「−２１Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。
【０１４０】
また、図２９に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，１，０」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「＋２１Ｖ」であるので、「＋２１Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。また、図２９に示すように、コモンドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「０，１，１」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。コモンドライバは、データ信号に対応する電圧が「−１５Ｖ」であるので、「−１５Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。このようにして、コモンドライバは、図２６の２６−３に示す黒色描画時に、「＋１５Ｖ」，「−２１Ｖ」，「＋２１Ｖ」，「−１５Ｖ」の電圧を、帯状の事前駆動ライン上の該当ラインに印加する。
【０１４１】
また、図２９に示すように、セグメントドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，０，１」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。セグメントドライバは、データ信号に対応する電圧が「−９Ｖ」であるので、「−９Ｖ」の電圧を描画対象ラインに印加する。また、セグメントドライバは、あるデータ取込クロックおよびデータラッチ信号に従って入力したデータ信号の下位、中位、上位が「１，０，０」である場合には、このデータ信号に対応する電圧を図２７に示すテーブルを参照して決定する。セグメントドライバは、データ信号に対応する電圧が「＋９Ｖ」であるので、「＋９Ｖ」の電圧を描画対象ラインに印加する。このようにして、セグメントドライバは、例えば、図２６の２６−３に示す黒色描画時に、「−９Ｖ」、「＋９Ｖ」の電圧を描画対象ラインに印加する。
【０１４２】
（３）多階調展開時の描画方法
上述した（１）のように、中間調を含む多階調の描画を行う場合には、図３０〜図３２を用いて以下に説明するように、液晶の応答特性が緩やかな部分を用いるのが好ましい。図３０〜図３２は、実施例５に係る多階調展開時の描画方法の一例を説明するための図である。
【０１４３】
図３０〜図３２の縦軸は液晶の明るさ（反射率）を示し、図３０〜図３２の横軸は液晶に印加される電圧を示す。また、図３０〜図３２内に記される波形は、液晶の応答特性を示す。例えば、図３０に示す描画方法は、液晶の分子構造がフォーカルコニック状態にリセットされる位置３０−１よりも右側の応答特性が急峻な位置３０−２、つまり、実施例１〜４で説明した方法により全階調を描画するというものである。図３０に示す場合では、例えば、４０９６色程度の階調の液晶表示が実用範囲となる。
【０１４４】
また、図３１に示す描画方法は、次の二つのステップを有する。まず、最初のステップで、液晶の分子構造がリセットされる３１−１の右側の応答特性が急峻な位置３１−２、つまり、実施例１〜４で説明した方法により白や黒、中間調を描画する。続いて、次ステップで、位置３１−２よりも応答特性が比較的緩やかな位置３１−３でハイライトを描画するというものである。中間調の液晶表示の粒状性は比較的目立たないので実施例１〜４で説明した方法により描画し、ハイライトは高い均一性が要求されるので応答特性の比較的緩やかな位置３１−３で描画する。
【０１４５】
また、図３２に示す描画方法は、次の二つのステップを有する。まず、最初のステップで、液晶の分子構造がリセットされる位置３２−１の右側の応答特性が急峻な位置３２−２、つまり、実施例１〜４で説明した方法により全域に渡った１６階調を描画する。続いて、次ステップで、位置３２−２よりも応答特性が比較的緩やかな位置３２−３で残りの４８階調を描画するというものである。中間調の液晶表示の粒状性は比較的目立たないため、実施例１〜４で説明した方法により描画し、ハイライトは高い均一性が要求されるため応答特性の比較的緩やかな位置３１−３で描画する。
【０１４６】
なお、図３０に示す位置３０−３、図３１に示す位置３１−３、図３２に示す位置３２−３では、例えば、全選択「±２４Ｖ」、半選択「±１２Ｖ」、非選択「±６Ｖ」となる電圧設定を行う。このようにして、全選択のパルス電圧の累積印加によりハイライトを形成し、２６万色表示などの中間調の表示において高い均一性を実現する。
【０１４７】
（４）装置構成等
例えば、図６に示した液晶表示装置１００の構成は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、図６に示すドライバ制御回路１５０が有する機能を、電圧を設定する処理部とドライバを制御する処理部とに機能的または物理的に分散してもよい。このように、液晶表示装置１００の全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【０１４８】
（５）液晶駆動方法
上述してきた実施例により、液晶表示素子に含まれる複数のラインを順次走査して各ラインに画像を描画する場合に液晶表示装置１００に適用される液晶駆動方法が実現される。なお、この液晶駆動方法は、以下に説明する電圧印加ステップおよび電圧設定ステップを含む。
【０１４９】
電圧印加ステップは、液晶表示素子に含まれる複数のラインを順次走査して画像を描画する場合に、セグメントドライバから、描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対し、各ライン共通に該画像の画像データに応じた電圧をそれぞれ印加させる。これと同時、電圧印加ステップは、コモンドライバから、描画対象ライン、事前駆動ラインおよび非選択ラインに対し、各ライン個別に電圧をそれぞれ印加させる。
【０１５０】
電圧設定ステップは、セグメントドライバおよびコモンドライバのそれぞれから印加させる各電圧を設定する。このとき、電圧設定ステップは、セグメントドライバから印加される電圧とコモンドライバから印加される電圧との合成電圧により、画像データによらず、事前駆動ラインに対応する液晶表示素子の分子構造がフォーカルコニック状態となるようにする。
【符号の説明】
【０１５１】
１０  液晶表示装置
１１  セグメントドライバ
１２  コモンドライバ
１３  電圧設定部
１００  液晶表示装置
１１０  電源
１２０  昇圧部
１３０  多電圧生成部
１４０  クロック
１５０  ドライバ制御回路
１６０  セグメントドライバ
１６１  データレジスタ
１６２  ラッチレジスタ
１６３  電圧変換部
１６４  出力ドライバ
１７０  コモンドライバ
１７１  シフトレジスタ
１７２  ラッチレジスタ
１７３  電圧変換部
１７４  出力ドライバ
１８０  液晶表示素子
１８１，１８２  電極
【図１】
2011197625.tif 000003
【図２】
2011197625.tif 000004
【図３】
2011197625.tif 000005
【図４】
2011197625.tif 000006
【図５】
2011197625.tif 000007
【図６】
2011197625.tif 000008
【図７】
2011197625.tif 000009
【図８】
2011197625.tif 000010
【図９】
2011197625.tif 000011
【図１０】
2011197625.tif 000012
【図１１】
2011197625.tif 000013
【図１２】
2011197625.tif 000014
【図１３】
2011197625.tif 000015
【図１４】
2011197625.tif 000016
【図１５】
2011197625.tif 000017
【図１６】
2011197625.tif 000018
【図１７】
2011197625.tif 000019
【図１８】
2011197625.tif 000020
【図１９】
2011197625.tif 000021
【図２０】
2011197625.tif 000022
【図２１】
2011197625.tif 000023
【図２２】
2011197625.tif 000024
【図２３】
2011197625.tif 000025
【図２４】
2011197625.tif 000026
【図２５】
2011197625.tif 000027
【図２６】
2011197625.tif 000028
【図２７】
2011197625.tif 000029
【図２８】
2011197625.tif 000030
【図２９】
2011197625.tif 000031
【図３０】
2011197625.tif 000032
【図３１】
2011197625.tif 000033
【図３２】
2011197625.tif 000034
【図３３】
2011197625.tif 000035
【図３４】
2011197625.tif 000036
【図３５】
2011197625.tif 000037
【図３６】
2011197625.tif 000038
【図３７】
2011197625.tif 000039
【図３８】
2011197625.tif 000040
【図３９】
2011197625.tif 000041
【図４０】
2011197625.tif 000042
【図４１】
2011197625.tif 000043
【図４２】
2011197625.tif 000044