(57)【要約】【目的】実使用上の駆動条件及び駆動システムを大きく変えることなく電圧−透過率曲線の変化を抑えて信頼性が高く、且つ、高効率な液晶表示装置を提供すること。【構成】表示パネルは、電圧無印加時では、該液晶の平均分子軸が単安定化された第１の状態を示し、第１の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一方の側にチルトし、該第１の極性とは逆極性の第２の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は該単安定化された位置から第１の極性の電圧を印加したときとは逆側に、該第１の極性に対し小さい角度でチルトする液晶素子を、駆動表示する場合において、該第１の極性の電圧印加と、該第１の極性とは逆極性の第２の極性の電圧印加電圧を非対称として駆動する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カイラルスメクチック液晶と、該液晶に電圧を印加する一対の電極と、該液晶を挟持して対向すると共に、該液晶を配向させるための一軸性配向処理が施された一対の基板と、少なくとも一方の基板に偏光板とを備えた液晶素子であって、
前記カイラルスメクチック液晶の相転移系列が、高温側より、等方性液体相（ＩＳＯ．　）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相又は等方性液体相（ＩＳＯ．　）−カイラルスメクチックＣ相であって、
前記液晶素子に用いる基板の少なくとも一方は各画素に対応する電極に接続したアクティブ素子を有しており、
前記表示パネルは、電圧無印加時では、該液晶の平均分子軸が単安定化された第１の状態を示し、第１の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一方の側にチルトし、該第１の極性とは逆極性の第２の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は該単安定化された位置から第１の極性の電圧を印加したときとは逆側に、該第１の極性に対し小さい角度でチルトする液晶素子であって、
当該液晶素子を、駆動表示する場合において、該第１の極性の電圧印加と、該第１の極性とは逆極性の第２の極性の電圧印加電圧を非対称として駆動することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
非対称電圧駆動において、直流成分を発生させる非対称駆動の直流成分発生方向及びレベルは、対称駆動において液晶パネル内部に発生する直流成分をキャンセルすべく発生し印加することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
非対称駆動方法において、その直流成分発生方法は、該液晶の平均分子軸は該単安定化された位置から該第１の極性に対し小さい角度でチルトする第２の極性への印加電圧を調整し、変調することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
非対称駆動方法において、その直流成分発生方法は、該液晶の平均分子軸は該安定化された位置から第１の極性と、該第１の極性に対し小さい角度でチルトする第２の極性の選択時間を調整し、変調することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
非対称駆動方法において、その直流成分発生方法は、該液晶の平均分子軸は該安定化された位置から第１の極性と、該第１の極性に対し小さい角度でチルトする第２の極性の選択時間を調整し、一様に変調し、該第２の極性への印加電圧を調整し、変調することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項６】
印加される非対称駆動電圧により印加される直流成分は、或る閾値をもって液晶パネルの外部より入力される情報信号レベルに比例増加することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
非対称駆動電圧により印加される直流成分は、対称駆動時において全ての階調を表示すべく情報信号を出力した場合に液晶パネル内に発生する非線形な直流成分を補償すべく、表示階調レベルに応じて非線形な補正を施し印加することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
第１の極性選択時間と第２の極性選択時間は、１フレーム内において該第１の極性選択サブフレーム（フィールド）と、第２の極性選択サブフレーム（フィールド）の選択時間比を変更し、変調することを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項９】
第２の極性の情報信号電圧のダイナミックレンジは、第１の極性選択時間と第２の極性選択時間の１フレーム内における選択時間比に応じて、１フィールド期間内に、第１の極性と第２の極性に印加される時間積分値が等しくなることを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
電圧制御は、表示液晶の自発分極反転による電圧ドロップ分の補正を行うことを特徴とする請求項４，５，９の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
電圧制御方法は、第１の極性の自発分極反転による電圧ドロップ分と第２の極性の自発分極反転による電圧ドロップ分を含め、情報信号ラインに入力される実行電圧の時間積分値が等しくなることを特徴とする請求項４，５，９，１０の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
自発分極反転による電圧ドロップ分制御方法は、少なくとも複数の補償ポイントを持つ電圧ドロップ分補償テーブルを有し、情報ライン入力電圧に応じて異なる制御をすることを特徴とする請求項４，５，９〜１０の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
非対称駆動電圧により印加される直流成分は、液晶表示パネルの環境温度に応じて異なる制御を可能とすることを特徴とする請求項１〜３，５〜７の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
使用環境温度に応じた非対称駆動電圧制御方法は、複数の非対称駆動補償テーブルを有し、環境温度に応じて前記テーブルを選択し、補償することを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
非対称電圧制御方法は、液晶表示素子の電圧−透過率特性を補償すべく搭載されるγ補正回路（リファレンス電圧補正回路）にて一括で施されるべく、予めγ補正及び非対称駆動電圧補償が施された値が出力されるべく設定された補償テーブルを有し、非対称駆動電圧を制御することを特徴とする請求項６，７，１３，１４の何れかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【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等に用いられるライトバルブに使用される液晶素子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の能動素子を用いた表示素子として広範に用いられているネマティック液晶表示素子の代表的な液晶モードとして、例えばエム・シャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ第１８巻、第４号（１９７１年２月１５日発行）第１２７頁か〜１２８頁において示されたツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　）モードが広く用いられている。
【０００３】
一方、最近では、横方向電界を利用したインプレインスイッチング（Ｉｎ−ＰｌａｉｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードや垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードを用いた液晶ディスプレイが発表されており、従来型の液晶ディスプレイの欠点であった視野角特性の改善がなされている。このように、こうしたネマティック液晶を用いたＴＦＴ表示素子に用いるための液晶モードとして幾つかのモードが存在するのであるが、その何れのモードの場合にも液晶の応答速度が数十ミリ秒以上と遅く、更なる応答速度の改善が要求されている。
【０００４】
このような従来型のネマティック液晶素子の応答速度を改善するものとして、近年、カイラルスメクチック相を示す液晶を用いた液晶モードが幾つか提案されている。例えば、「ショートピッチタイプの強誘電性液晶」、「高分子安定型強誘電性液晶」、「無閾反強誘電性液晶」等が提案されており、未だ実用化には至っていないものの、何れもサブミリ秒以下の高速応答性が実現できると報告されている。
【０００５】
一方、本出願人は、特願平１０−１７７１４５号公報に記載されている素子（以下「先願１」と記載）を発明し提案している。当該発明では、例えば、高温側より等方性液体相（ＩＳＯ．　）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相又は等方性液体相（ＩＳＯ．　）−カイラルスメクチックＣ相を示す相系列の材料に着目し、仮想コーンのエッジより内側の位置にて単安定化させるようにしている。
【０００６】
そして、例えば、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移の際、又は等方相−ＳｍＣ＊相転移の際に一対の基板間に正負何れかのＤＣ電圧を印加する等によって層方向を一方向に均一化させ、これにより高速応答且つ階調制御が可能であり、動画質に優れた高輝度の液晶素子が高い量産性と共に実現し得るる。そして、先願の素子は上述の各種スメクチック液晶モードと比較して自発分極値を小さくすることができることからＴＦＴ等のアクティブ素子とのマッチングが良い素子となっている。
【０００７】
同様に、本出願人は、特開２０００−０１００７６に記載されている素子（以下「先願２」と記載）を発明し提案している。当該発明では、例えば、高温側より等方性液体相（ＩＳＯ．　）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相又は等方性液体相（ＩＳＯ．　）−カイラルスメクチックＣ相を示す相系列の材料に着目し、仮想コーンエッジの位置にて単安定化させるようにしている。
そして、例えば、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移の際、又は等方相−ＳｍＣ＊相転移の際に一対の基板間に正負何れかのＤＣ電圧を印加する等によって層方向を一方向に均一化させ、これにより高速応答且つ階調制御が可能であり、動画質に優れた高輝度の液晶素子が高い量産性と共に実現し得る。
【０００８】
又、先願２の素子はヒステリシスが小さく安定な中間調表示が実現でき、且つ、上述した他の各種スメクチック液晶モードと比較して自発分極値を小さくすることができることからＴＦＴ等のアクティブ素子とのマッチングが良い素子となっている。
【０００９】
更に、本出願人は、特願平１１−８４６３９号に記載されている素子（以下「先願３」と記載）を発明し提案している。当該発明では、先願１又は２の配向制御方法として、配向規制力を適宜調整することによりストライプ状の配向状態を形成させ、それにより高コントラストが得られる素子が実現できている。
【００１０】
以上述べたように、従来ネマティック液晶を用いたＴＦＴ液晶ディスプレイが抱えていた応答速度に関する問題点を解決できるという意味において、カイラルスメクティック液晶、特に先願１〜３の液晶素子を用いた液晶表示素子の実現が期待されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、高速応答性能など次世代のディスプレイ等に階調表示能を有する先願のスメクチック液晶素子が期待されるものである。
【００１２】
しかしながら、先願の液晶素子における電圧−透過率特性に関して、電圧−透過率曲線Ａが連続駆動することにより徐々に特性が変化する現象が起こる場合があることが判明した。この特性変化そのものは従来型ＳＳＦＬＣにおいても存在し、▲１▼不純物イオンの偏在によるもの、▲２▼配向変化起因のもの、等の観点から各方面で検討がなされている。
【００１３】
一方、ＳＳＦＬＣ以外の強誘電性液晶モード、特にＴＦＴ駆動型強誘電性液晶モードの特性変化に関わる検討は殆どなされていないのが現状である。
【００１４】
そこで、本発明者が先願の素子である単安定強誘電性液晶モードに関する駆動による特性変化について鋭意検討したところ、上記した原因とは別に、単安定強誘電液晶のＴＦＴ駆動により内部電解に偏りが発生し電圧−透過率特性の変化が現れることが明らかになった。従って、先願の素子において特性変化に起因する表示焼き付き現象を抑制するためには、液晶素子の非対称駆動及び液晶表示パネルの非対称構成、液晶表示パネルの駆動による非対称性等により発生すると考えられるパネル内部に発生及び蓄積されるＤＣ成分をキャンセルする必要がある。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、実使用上の駆動条件及び駆動システムを大きく変えることなく電圧−透過率曲線の変化を抑えて信頼性が高く、且つ、高効率な液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、カイラルスメクチック液晶と、該液晶に電圧を印加する一対の電極と、該液晶を挟持して対向すると共に、該液晶を配向させるための一軸性配向処理が施された一対の基板と、少なくとも一方の基板に偏光板とを備えた液晶素子であって、前記カイラルスメクチック液晶の相転移系列が、高温側より、等方性液体相（ＩＳＯ．　）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相又は等方性液体相（ＩＳＯ．　）−カイラルスメクチックＣ相であって、前記液晶素子に用いる基板の少なくとも一方は各画素に対応する電極に接続したアクティブ素子を有しており、前記表示パネルは、電圧無印加時では、該液晶の平均分子軸が単安定化された第１の状態を示し、第１の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一方の側にチルトし、該第１の極性とは逆極性の第２の極性の電圧印加時には、該液晶の平均分子軸は該単安定化された位置から第１の極性の電圧を印加したときとは逆側に、該第１の極性に対し小さい角度でチルトする液晶素子であって、当該液晶素子を、駆動表示する場合において、該第１の極性の電圧印加と、該第１の極性とは逆極性の第２の極性の電圧印加電圧を非対称として駆動することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
本発明の液晶表示装置では、上記非対称駆動を行うことによって各画素において発生する画素電位の偏りを、信号入力電圧を非対称とすることで結果として画素電位に偏りの無い駆動を実現して表示焼き付き問題を解決することが可能となる。
【００１９】
以下、本発明における一実施の形態について説明する。
【００２０】
図２に本実施の形態に用いた液晶素子の一例の構成図の一部を模式的に示す。
本構成はアクティブ素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を、液晶変調素子としては、図３に示すようなＶ−Ｔ特性を持つ強誘電性液晶（以下、「片側Ｖ字液晶」と記す）を用いた例である。図２において、２は情報信号線（ソース線）、３は走査信号線（ゲート線）、４はＴＦＴ、５は画素を示す。
【００２１】
図２の構成において、情報信号線駆動回路６からは、表示データに対応した情報信号電圧（ソース電圧）が情報信号線２を介してＴＦＴ４のソース電極に印加され、走査信号線駆動回路７からは走査タイミングに対応にた走査信号電圧（ゲート電圧）が走査信号線３を介してＴＦＴ４のゲート電極に印加される。
【００２２】
構成に好ましく用いられる片側Ｖ字液晶は、閾値のない強誘電液晶モードであり、図３に示されるように、印加電圧の変化に対して連続的に透過率が変化し、明確な閾値を持たない。従って、液晶への印加電圧を制御することにより、透過率を連続的に変化させることができる。
【００２３】
図１に本発明におけるカラー液晶ディスプレイ装置において、入力されたカラー画像信号より、オフセットを掛けたリセット波形を生成して液晶表示パネルにおいて表示をすることで、信頼性の高い、焼付き現象（Ｖ−ｔシフト）の無い表示に至るまでのブロック図を示す。
【００２４】
入力されたコンポーネント・　ビデオ信号は、入力端子２２からＲ信号が入力され、入力端子２３からＧ信号が入力され、入力端子２４よりＢ信号が入力されＡ／Ｄ変換器３１・３２・３３にてそれぞれデジタル変換処理を行う。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器より出力された各ＲＧＢデジタル信号は、γ補正回路３４・３５・３６にてそれぞれデジタル変換処理を行う。
【００２６】
γ補正回路３４・３５・３６より出力された各ＲＧＢデジタル信号は、オフセットデータ生成回路４１に供給される。
【００２７】
前述のように本実施の形態においては、片側Ｖ字液晶を使用しているため、片極でしが表示することができず、通常正極フィールドと正反対の負極フィールドとて１フレームとして駆動がなされる。即ち、通常駆動の２倍の周期で駆動する必要がある。本実施の形態においては、オフセットデータ生成回路４１の各入力端子２５−２８より入力された各デジタル信号は、メモリ５５を経て、それぞれ出力端子２６より、入力されたＲ信号（正極）波形に続いて、オフセットデータ生成回路４１のオフセットデータ図４に基づき、階調レベルに補正を施されたＲ（負極）信号が出力される。
【００２８】
即ち、入力されたＲ信号の階調レベルが２５５であった場合、本実施の形態において書き込み（表示）フィールドとなる正極フィールドにおいては階調レベル２５５のデータが送られるが、片側Ｖ字モードにおけるリセットフィールドとなる負極フィールドにおいては、オフセットデータテーブルの値に基づいて、階調レベル２１５としてのリセットデータが２倍速でディスプレイ４４へ送られることとなる。
【００２９】
又、同様に、同時にオフセットデータ生成回路４１に入力された、Ｇ（緑）及びＢ（青）のデータもそれぞれリセットフィールドに補正を掛け、出力端子各２７，２８より２倍速された画像データがディスプレイ４４へ供給される。
【００３０】
又、入力端子２５より供給された同期信号Ｖ−Ｓｙｎｃを元に生成された同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃは同期分離され、それぞれ液晶ディスプレイ４４と光源ユニット４５へ入力される。
【００３１】
液晶ディスプレイ４４では、入力された２倍速デジタル信号が液晶ディスプレイのドライバＩＣにてアナログ信号化され、同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃのタイミングに基づいて映像が表示される。即ち、１フレーム内において各Ｒ・Ｇ・Ｂ（正極）フィードと各Ｒ・Ｇ・Ｂ（負極）　フィードで順次表示されることとなる。
【００３２】
光源ユニット４５では、入力された同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃを元に点灯がなされ、ディスプレイ４４からカラー表示がなされる。
【００３３】
図７は片側Ｖ字液晶を使用し、非対称駆動を行った際に、液晶表示パネルの電圧―透過率特性が安定した系の情報信号の入力レベルでの直流成分印加量を示す図である。
【００３４】
記している実施形態における駆動状態で、環境温度１０度・３０度・５０度の３条件、情報信号の入力段でのＤＣ成分印加を最大±５Ｖとして０．　５Ｖ刻みで特定の画像（白黒のチャート等の固定パターン）をリセット側フィールドの電圧レベルのみを変更し、５時間程度連続表示させ焼付き耐久試験を行った。結果として、図７に示すように、各温度条件において、或るＤＣ成分を印加した駆動条件においては、電圧−透過率特性の変化が見られない条件があることを明らかにした。
【００３５】
図５は本実施の形態において発生される情報信号が非対称であることにより発生するオフセット電圧レベルを表す図である。
【００３６】
図５に示されるような、非対称な直流成分が含まれた電圧が図２に示される情報信号線ドライバ６から出力され、ＴＦＴのソース電極へ印加されることとなる。尚、オフセットレベルは、図７に示される実験結果を元に決定した。
【００３７】
上記した図５に示される非対称駆動状態で、特定の画像（白黒のチャート等の固定パターン）を５時間程度連続表示させ焼付き耐久試験を行った。結果として、表示焼き付き現象は全く観測されなかった。つまり、外部入力としての非対称駆動によって、パネルの内部的にはＤＣ成分が全く発生せず、ＤＣ成分が発生したことによる電圧−透過率特性のシフトが完全無くなり、安定状態を保つことが可能となり、焼き付きに対する信頼性が大きく向上したものと考えられる。
【００３８】
＜実施の形態２＞
図６に本実施の形態に用いた液晶素子の一例の構成図の一部を模式的に示す。本構成においても、アクティブ素子として図２に示すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用い、液晶変調素子としては、図３に示すようなＶ−Ｔ特性を持つ片側Ｖ字液晶を用いた例である。
【００３９】
図６に本発明におけるカラー液晶ディスプレイ装置において、入力されたカラー画像信号より、液晶ディスプレイの環境温度に応じて、液晶ディスプレイに入力されるリセットデータを変調して、ＴＦＴのソース電極へ入力する電圧にオフセットを掛けた駆動をして信頼性が高くて焼付き現象（Ｖ−ｔシフト）の無い表示に至るまでのブロック図を示す。
【００４０】
入力されたコンポーネント・ビデオ信号は入力端子５２からＲ信号が入力され、入力端子５３からＧ信号が入力され、入力端子５４よりＢ信号が入力されＡ／Ｄ変換器６１・６２・６３にてそれぞれデジタル変換処理を行う。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換器より出力された各ＲＧＢデジタル信号は、γ補正回路６４・６５・６６にてそれぞれデジタル変換処理を行う。
【００４２】
γ補正回路６４・６５・６６より出力された各ＲＧＢデジタル信号は、オフセットデータ生成回路７１に供給される。
【００４３】
本実施の形態においても、片側Ｖ字液晶を使用しているため、実施の形態１と同様に２倍の周期で駆動する必要がある。オフセットデータ生成回路４１の各入力端子２５−２８より入力された各デジタル信号は、メモリ５５を経て、出力端子２６より、先ず入力されたＲ信号（正極）が出力される。続いて、パネル温度センサー７２より、パネル温度情報を得たオフセットデータ生成回路７１より、パネル温度情報に応じて、図４（ｒｓｔ　１０度）・（ｒｓｔ　３０度）・（ｒｓｔ　５０度）の中からオフセットテーブルが選択され、選択されたオフセットテーブルに基づき、階調レベルに補正を施されたＲ（負極）信号が出力される。
【００４４】
即ち、パネル温度に応じて生じる、液晶素子の立ち上り立下りの応答比に応じた最適なオフセットテーブルを選択することとなり、図４（ｒｓｔ　３０度）のテーブルを選択した際には、実施の形態１と同様に、入力されたＲ信号の階調レベルが２５５であった場合、書き込み（表示）フィールドとなる正極フィールドにおいては階調レベル２５５のデータが送られるが、片側Ｖ字モードにおけるリセットフィールドとなる負極フィールドにおいては、オフセットデータテーブルの値に基づいて、階調レベル２１５としてのリセットデータが２倍速でディスプレイ４４へ送られることとなる。
【００４５】
又、パネル温度が低く（ｒｓｔ　１０度）のテーブルを選択した際には、入力されたＲ信号の階調レベルが２５５であった場合、書き込み（表示）フィールドとなる正極フィールドにおいては階調レベル２５５のデータが送られるが、片側Ｖ字モードにおけるリセットフィールドとなる負極フィールドにおいては、オフセットデータテーブルの値に基づいて、階調レベル１９６としてのリセットデータが２倍速でディスプレイ４４へ送られることとなる。
【００４６】
同様に、パネル温度が高い場合には、図４（ｒｓｔ　５０度）に示すオフセットデータテーブルが選択され、入力されたＲ信号の階調レベルが２５５であった場合、書き込み（表示）フィールドとなる正極フィールドにおいては階調レベル２５５のデータが送られるが、片側Ｖ字モードにおけるリセットフィールドとなる負極フィールドにおいては、オフセットデータテーブルの値に基づいて、階調レベル２１５としてのリセットデータが２倍速でディスプレイ４４へ送られることとなる。
【００４７】
更に、同様に、同時にオフセットデータ生成回路４１に入力された、Ｇ（緑）及びＢ（青）のデータもそれぞれ同様のオフセットデータテーブルを使用し、リセットフィールドに補正を掛け、出力端子各５７，５８より２倍速された画像データがディスプレイ７４へ供給される。
【００４８】
又、入力端子５９より供給された同期信号Ｖ−Ｓｙｎｃを元に生成された同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃは同期分離され、それぞれ液晶ディスプレイ７４と光源ユニット７５へ入力される。
【００４９】
液晶ディスプレイ７４では、入力された２倍速デジタル信号が液晶ディスプレイのドライバＩＣにてアナログ信号化され、同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃのタイミングに基づいて映像が表示される。即ち、１フレーム内において各Ｒ・Ｇ・Ｂ（正極）フィードと各Ｒ・Ｇ・Ｂ（負極）　フィードで順次表示されることとなる。
【００５０】
光源ユニット７５では、入力された同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃを元に点灯がなされ、ディスプレイ７４からカラー表示がなされる。
【００５１】
上記した実施の形態における駆動状態で、環境温度１０度・３０度・５０度の３条件で、特定の画像（白黒のチャート等の固定パターン）を５時間程度連続表示させ焼付き耐久試験を行った。結果として、何れの条件においても表示焼き付き現象は全く観測されなかった。従って、使用環境に応じてレベルを変えて非対称駆動をすることによって液晶素子の温度特性を補償することが可能となり、パネルの内部的にはＤＣ成分が全く発生せず、電圧−透過率特性のシフトが完全無くなり、液晶素子の駆動が可能な環境温度内において、焼き付きに対する信頼性が大きく向上したと考えられる。
【００５２】
又、本実施の形態においては、オフセットデータテーブルを３パターン用意したが、液晶表示素子の温度特性性能に応じて、データテーブル数を調整して使用することが望ましい。
【００５３】
加えて、本実施の形態１，２においては、非対称駆動データ処理の大半をパネルの外部で行い、更に画像データの段階である２５６デジタル信号の状態で行ったが、例えば情報信号用ボード内処理させても何ら問題は無く、更に、よりハイビットな例えば１０ｂｉｔデジタル信号として処理することでより精密な制御を行うことも可能である。
【００５４】
又、本実施の形態においては、オフセットデータテーブルを３パターン用意したが、液晶表示素子の温度特性性能に応じて、データテーブル数を調整して使用することが望ましい。
【００５５】
加えて、本実施の形態１，２においては、非対称駆動データ処理の大半をパネルの外部で行い、更に画像データの段階である２５６デジタル信号の状態で行ったが、例えば情報信号用ボード内処理させても何ら問題はなく、更には、よりハイビットな例えば１０ｂｉｔデジタル信号として処理することでより精密な制御を行うことも可能である。
【００５６】
＜実施の形態３＞
本実施の形態においては、書込みフィールドとリセットフィールドの選択時間変調と、リセット電圧を変調して、高効率且つ信頼性の高い表示を実現した形について説明する。
【００５７】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、図１におけるカラー液晶ディスプレイ装置において、入力されたカラー画像信号より、オフセットを掛けたリセット波形を生成して液晶表示パネルにおいて表示をすることで、信頼性が高くて焼付き現象（Ｖ−ｔシフト）の無い表示に至るまでのブロック図を示す。
【００５８】
入力されたコンポーネント・　ビデオ信号は、入力端子２２からＲ信号が入力され、入力端子２３からＧ信号が入力され、入力端子２４よりＢ信号が入力されＡ／Ｄ変換器３１・３２・３３にてそれぞれデジタル変換処理を行う。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器より出力された各ＲＧＢデジタル信号は、γ補正回路３４・３５・３６にてそれぞれデジタル変換処理を行う。
【００６０】
γ補正回路３４・３５・３６より出力された各ＲＧＢデジタル信号は、オフセットデータ生成回路４１に供給される。
【００６１】
前述のように、本実施の形態においては、片側Ｖ字液晶を使用しているため、片極でしか表示することができない。従って、通常正極フィールドと正反対の負極フィールドとて１フレームとして駆動がなされる。即ち、通常駆動の２倍のフレーム周期で駆動する必要がある。更に、本実施の形態においては、書込みフィールド：リセットフィールドの時間分割比を６：４に設定した。
【００６２】
図８は本実施の形態における書込みフィールドとリセットフィールドの垂直走査を模式的に示す図である。
【００６３】
図８に示されるように、一垂直走査時間の時間的な制約は、一垂直走査時間の短い、リセット書込み側となり、
リセットフィールド一垂直走査時間＝１／フィールド周波数＊４／１０
で決まることとなる。
【００６４】
更に、
一水平走査時間（１Ｈ時間）＝リセットフィールド一垂直走査時間／垂直解像度
によって確定することができる。
【００６５】
従って、書込みフィールドの一垂直走査に関しても、リセットフィールドの一垂直走査時間と等しくし、書込みフィールドの垂直走査終了後、ブランキング期間を設けることで各サブフレーム時間は異なるが、同様の一水平・垂直走査時間でのデータ処理が可能となる。
【００６６】
次に、本実施の形態においては、オフセットデータ生成回路４１の各入力端子２５−２８より入力された各デジタル信号は、メモリ５５を経て、それぞれ出力端子２６より、入力されたＲ信号（正極）波形に続いて、オフセットデータ生成回路４１のオフセットデータ図４と、自発分極反転起因の電圧ドロップデータに基づき、階調レベルに補正を施されたＲ（負極）信号が出力される。
【００６７】
本実施の形態においては、書込みフィールドとリセットフィールドの各サブフィールドの時間比に基づいて、１フィールド内における入力電圧の時間積分値が等しくなるべく情報信号のダイナミックレンジが確定することとなり、例えば書込みフィールドのソース電位が０Ｖ〜５Ｖで、０〜２５５階調を表現する場合、リセットフィールドのソース電位は、
書込みフィールド時間：リセットフィールド時間＝６：４
の関係から、０Ｖから−７．５Ｖとなる。
【００６８】
そのため、入力されたＲ信号の階調レベルが２５５であった場合、本実施の形態において書き込み（表示）フィールドとなる正極フィールドにおいては階調レベル２５５のデータが送られるが、片側Ｖ字モードにおけるリセットフィールドとなる負極フィールドにおいては、オフセットデータテーブルの値と、Ｐｓ反転起因の電圧ドロップデータに基づいて、階調レベル２１６としてのリセットデータが２．　５倍速でディスプレイ４４へ送られることとなる。
【００６９】
更に、同様に、同時にオフセットデータ生成回路４１に入力されたＧ（緑）及びＢ（青）のデータもそれぞれリセットフィールドに補正を掛け、出力端子各２７，２８より２．　５倍速された画像データがディスプレイ４４へ供給される。
【００７０】
又、入力端子２５より供給された同期信号Ｖ−Ｓｙｎｃを元に生成された同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃは同期分離され、それぞれ液晶ディスプレイ４４と光源ユニット４５へ入力される。
【００７１】
液晶ディスプレイ４４では、入力された２．　５倍速デジタル信号が液晶ディスプレイのドライバＩＣにてアナログ信号化され、同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃのタイミングに基づいて映像が表示される。即ち、１フレーム内において正極フィールドと負極フィールドで順次表示されることとなる。
【００７２】
光源ユニット４５では、入力された同期信号Ｆ−Ｓｙｎｃを元に点灯がなされ、ディスプレイ４４からカラー表示がなされる。
【００７３】
上記した図８の駆動シーケンスにおいて、図５、図７及び図９を考慮した非対称駆動状態で、特定の画像（白黒のチャート等の固定パターン）を５時間程度連続表示させて焼付き耐久試験を行った。結果として、表示焼き付き現象は全く観測されなかった。つまり、書込みフィールドとリセットフィールドの選択時間比を変更した場合においても、最適な外部入力としての非対称駆動によって、パネルの内部的にはＤＣ成分が全く発生せず、ＤＣ成分が発生したことによる電圧−透過率特性のシフトが完全無くなり、安定状態を保つことが可能となり、焼き付きに対する信頼性の高い表示が実現したと考えられる。
【００７４】
更に、書込みフィールドとリセットフィールドの選択時間比を６：４としたことにより、最大透過光量を１．２倍とすることに成功した。又、従来の書込みフィールドとリセットフィールドの選択時間比が、５：５の液晶表示装置と等しい透過光量を得る場合、５Ｖから３．３Ｖへと書込みフィールドの信号線駆動電圧省電力化を行うことが可能となり、効率的な駆動が実現できた。
【００７５】
本実施の形態においては、非対称駆動を行う際、書込みフィールドとリセットフィールドの選択時間比を変更しても、１フィールド期間内における実行電圧の時間積分は変わらないものとし、リセット電圧の変調により非対称駆動を行った。しかし、図５及び図７の対称駆動時におけるＤＣ成分のチャージ量が少ない系や、前記ＤＣ成分のチャージ量が駆動電圧に関係することなく略一定な場合には、これを元に書込みフィールドとリセットフィールドの選択時間比を調整し、１フィールド期間内における実行電圧の時間積分を非対称として、内部的なＤＣ成分はキャンセルさせることも可能である。
【００７６】
実施の形態１〜３においては、非対称駆動データ処理の大半をパネルの外部で行い、更に画像データの段階である２５６デジタル信号の状態で行ったが、例えば情報信号用ボード内処理させても何ら問題はなく、更には、よりハイビットな例えば１０ｂｉｔデジタル信号として処理することでより精密な制御を行うことも可能である。
【００７７】
尚、本実施の形態においては、オフセットデータ生成をデジタル処理しているが、アナログ処理することも可能であり、液晶のγ補正処理を施すリファレンス電圧生成回路で一括した補正をすることも何ら問題はなく、目指すべき製品のスペック及びコストの兼ね合いで使い分ける必要がある。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、書込みフィールド及びリセットフィールドの駆動電圧と各選択時間比を変調することによって外部入力として電圧の時間積分値を非対称とし、パネル内部で発生するＤＣ成分をキャンセルするようにしたため、片側Ｖ字液晶の高効率且つ焼付きのない信頼性の高い駆動を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例の一形態のブロック図を示すである。
【図２】本発明における実施例の一形態の表示パネルの構成を示す平面模式図である。
【図３】本発明における実施例の一形態の液晶表示素子の電圧−透過率特性を示す図である。
【図４】本発明における実施例の表示装置において書き込み駆動側及びリセット駆動側の情報信号の入力−出力特性を示す図である。
【図５】片側Ｖ字液晶を使用し、本発明における非対称駆動を行った際にパネル内に印加される直流成分を示す図である。
【図６】本発明におけるもう１つの実施例の一形態である表示パネルの構成を示す模式図である。
【図７】片側Ｖ字液晶を使用し、非対称駆動を行った際に液晶表示パネルの電圧−透過率特性が安定した系の情報信号の入力レベルでの直流成分印加量を示す図である。
【図８】片側Ｖ字液晶を使用し、本発明におけるサブフィールド非対称時間分割駆動を行った際の、一垂直走査時間の一例を示す図である。
【図９】片側Ｖ字液晶を使用し、ＴＦＴアレイ基盤により駆動した際の、自発分極反転によるドレイン電位のドロップ量を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　表示パネル
２　　　　　ソース電極線
３　　　　ゲート電極線
４　　　　　ＴＦＴ
５　　　　表示画素
６　　　　ソース線ドライバ
７　　　　ゲート線ドライバ
３１〜３３，６１〜６３　　Ａ／Ｄ変換機
４１，７１　　　　　　オフセットデータ生成回路
４４，７４　　　　　　カラー液晶ディスプレイ
４５，７５　　　　　　光源ユニット
５５，７３　　　　　　メモリ
７２　　　　　　　　　　　　温度センサー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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