(57)【要約】【課題】画質の均一な液晶表示装置を提供する。【解決手段】画像データを印加する書き込み走査期間Ａと、液晶素子が画素に書き込まれた画像データに応答する応答期間Ｂと、画素行を順次に選択することによって画像データを消去する信号を印加するリセット走査期間Ｃと、画像データを消去する信号に応答する応答期間Ｄと、複数の画素に対してさらにデータを消去する信号を印加する一括リセット期間Ｅに基づいて駆動を行うことを特徴とする。このように、２段階のリセット期間を設けることによって、走査信号線が多い高解像度のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であっても、十分な書き込み期間を得ながら、均一な表示を実現することが可能となる。【選択図】  図１
2005024755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス状に配列された複数の画素と、これらの画素を行方向に接続して走査信号を供給するための複数の走査ラインと、前記複数の画素を列方向に接続してデータ信号を供給するための複数のデータラインとを有する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の複数の走査ライン及び複数のデータラインにそれぞれ接続され、前記複数の走査ラインの少なくとも１つを選択し、対応する画素にデータ信号を供給することにより、複数の画素のそれぞれに画像データを書き込む駆動装置とを供える液晶表示装置において、
前記駆動装置は、１つの画像を表示するための１フィールドの期間に、
複数の走査ラインを順次選択して、対応する画素に画像データ信号を順次書き込む画像データ走査書込と、
前記画像データ走査書込が完了した後、複数の走査ラインを順次選択して、対応する画素にリセットデータ信号を順次書き込むリセット走査書込と、
前記リセット走査書込が完了した後、全ての走査ラインを一括して選択し、全ての画素に実質的に同時にリセット信号を書き込むリセット一括書込みとを順次行うことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記駆動装置は、液晶表示素子に１つの色の画像を１つのフィールドで、且つ異なる色の画像を各フレーム毎に表示させ、異なる色を表示する複数のフィールドからなる１フレーム中に表示される、各フィールド毎の表示色の混合により、任意の色を表示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】
前記駆動装置は、画像データ走査書込が完了した後と、リセット走査書込が完了した後とのうち、少なくとも画像データ走査書込の完了後に、各画素に書込まれた信号による電界に応じて液晶層の光学的変化を完了させるための応答期間を設けて、前記各書込みを行う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４】
各フィールド毎に表示する色の光を選択的に発生する光源をさらに備え、前記光源は、各フィールド毎に書込まれた画像データの色に応じた色の光を、各フィールドの期間中に発生させ、前記液晶表示素子を照明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５】
前記画像の表示は、単位色の光源手段を前記フィールド期間に点灯させることによって、カラー画像を表示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６】
前記液晶表示素子は、ノーマリーホワイトモードで動作する液晶表示素子であり、前記リセット信号は、前記表示素子を暗状態に動作させる電圧の信号であることを特徴とする請求項２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、フィールドシーケンシャル方式の駆動方法を用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フィールドシーケンシャル方式の駆動方法を用いた液晶表示装置は、複数の単位色の光源を順次点灯させて、この複数の単位色を時間混色により表示させて、カラー表示を行うものである。すなわち、複数の単位色のうちの１つの単位色を表示するフィールドごとに、液晶表示装置の複数の画素行を順次選択して、各行の画素に画像データを書き込む。そして、それに対応した光源から複数の単位色のうちの１つの単位色を照射する。
【０００３】
これらのフィールドは、各単位色の表示を行う期間であり、それぞれが各単位色を表示する複数のフィールドにより１つの色を表示するための１フレームを構成し、これらのフィールドで表示される各単位色表示の時間的な混色により、任意の色の表示を行い、カラー映像を表示する。
【０００４】
したがって、カラーフィルタを用いずに、カラー表示を行うことができるので、カラーフィルタを用いた同じ解像度を実現するのに１／３の画素数で済み、また光の透過率がカラーフィルタで失われることがないという利点がある。
【０００５】
一方で、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などを用いた液晶表示装置に、上述のフィールドシーケンシャル方式の駆動方法を用いてカラー表示させる場合、複数のフィールドにより１フレームを構成するため、１フィールド期間が短く、液晶表示素子を高速度で動作させなければならない。そのためには、液晶表示素子の液晶層厚を薄くしたり、高速応答特性を有する液晶材料を選択する必要がある。また、明るさの諧調の制御は、前のフレームにおける書き込み状態に影響されることなく、１フィールド毎に新たなデータの書き込みが行える必要がある。
【０００６】
このような課題を解決するために、たとえば画像データの書き込み走査を行う前に、全画面を一括でリセット（黒表示あるいは白表示）にするような方法が考えられる。すなわち、全画面を一括でリセットし、それから画素にデータを書き込んで、液晶素子の応答を待って、光源を点灯させるものである。
【０００７】
しかしながら、このような方法では、画像データの書き込みをはじめてから光源の点灯までの時間が、走査開始行では長く、走査終了行では短くなる。そのため、走査終了行の近傍では液晶素子に十分な応答時間を確保することができず、走査開始行の画素と走査終了行の画素とでは明るさに違いが生じる。
【０００８】
この状態は、走査信号線が増えれば増えるほど顕著となり、均一な画像を得るためには、走査信号線を増やすことができなくなり、解像度が高く画面サイズの大きい液晶表示装置を実現することが困難であった。
【０００９】
また、画像データの書き込み期間をフィールド期間の１／２に設定して、残りのフィールド期間の１／２未満の期間には、表示に寄与しない情報を印加させ、かつ該当する色の光源をほぼ１フィールド期間点灯させることにより、動きのある動画を表示するとき、画像の輪郭の動く方向の前後に色がにじんで見えるという色割れの問題を解決しようとするものもある（たとえば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６２３号公報（第７図）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された発明では、走査開始行の画素と走査終了行の画素とでは明るさに違いが生じるという表示ムラを低減させることができるが、諧調の制御において、前のフレームにおける書き込み状態の影響が残り、正しい階調を表示することが困難である。
【００１１】
本願発明はこのような不都合を解消するために発明されたもので、画質の均一な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願における液晶表示装置の代表的な発明は、マトリックス状に配列された複数の画素と、これらの画素を行方向に接続して走査信号を供給するための複数の走査ラインと、複数の画素を列方向に接続してデータ信号を供給するための複数のデータラインとを有する液晶表示素子と、液晶表示素子の複数の走査ライン及び複数のデータラインにそれぞれ接続され、複数の走査ラインの少なくとも１つを選択し、対応する画素にデータ信号を供給することにより、複数の画素のそれぞれに画像データを書き込む駆動装置とを供える液晶表示装置において、駆動装置は、１つの画像を表示するための１フィールドの期間に、複数の走査ラインを順次選択して、対応する画素に画像データ信号を順次書き込む画像データ走査書込と、画像データ走査書込が完了した後、複数の走査ラインを順次選択して、対応する画素にリセットデータ信号を順次書き込むリセット走査書込と、リセット走査書込が完了した後、全ての走査ラインを一括して選択し、全ての画素に実質的に同時にリセット信号を書き込むリセット一括書込みと、を順次行うことを特徴とする。
【００１３】
前記駆動装置は、液晶表示素子に１つの色の画像を１つのフィールドで、且つ異なる色の画像を各フレーム毎に表示させ、異なる色を表示する複数のフィールドからなる１フレーム中に表示される、各フィールド毎の表示色の混合により、任意の色を表示することを特徴としてもよい。
【００１４】
前記駆動装置は、画像データ走査書込が完了した後と、リセット走査書込が完了した後とのうち、少なくとも画像データ走査書込の完了後に、各画素に書込まれた信号による電界に応じて液晶層の光学的変化を完了させるための応答期間を設けて、各書込みを行ってもよい。
【００１５】
各フィールド毎に表示する色の光を選択的に発生する光源をさらに備え、光源は、各フィールド毎に書込まれた画像データの色に応じた色の光を、各フィールドの期間中に発生させ、液晶表示素子の照明を行ってもよい。
【００１６】
画像の表示は、単位色の光源手段をフィールド期間に点灯させることによって、カラー画像を表示してもよい。
【００１７】
前記液晶表示素子は、ノーマリーホワイトモードで動作する液晶表示素子であり、リセット信号は、表示素子を暗状態に動作させる電圧の信号であってもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液晶駆動装置の駆動方法を説明する図面である。本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線がマトリクス情報に交差しており、交差部に設けられた画素電極にデータに応じた電圧が印加される。
【００１９】
そして、図１は、１フィールド期間を示しており、複数の単位色のうちの１つ単位色を表示するフィールドが複数集まって、任意の色を単位色の混色により表示を行うフレームを構成する。
【００２０】
本実施の形態では、特に制限されないが、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位色ごとに、フィールドが設けられている。そして、この赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる色を表示する３つのフィールドから、１フレームが構成されている。
【００２１】
図１の縦軸方向には、ｎ本の走査信号線を示しており、横軸方向には、映像信号線に書き込まれる情報の内容と順番が示されている。具体的には、図１の横軸方向には、画像データの書き込み走査期間Ａ、応答期間Ｂ、リセット走査期間Ｃ、応答期間Ｄおよび一括リセット期間Ｅの順序で、情報が液晶駆動装置から画素電極に印加されるようになっている。
【００２２】
画像データの書き込み走査期間Ａは、走査信号線と映像信号線で選択された画素に液晶駆動装置が、画像データを書き込むための期間である。この書き込みは、特に制限されないが、スイッチング素子として、アモルファス半導体を利用したＴＦＴ型スイッチング素子を通して行われる。
【００２３】
そして、画像データは、各走査ラインの選択時間（スィッチング素子のゲートを開く時間）ずつ遅れて、第１行目から第ｎ行目まで順次書き込まれる。この各画素に画像データの書き込みの始まり時点を、つまり各画素が画像データを表示を開始する時点を各画素の順につないで表すと誤差１１のように第１行目から第ｎ行目までの斜めの線となる。
【００２４】
書き込み走査期間Ａに画像データが書き込まれた後、この書き込まれた画像データに液晶素子が応答するための応答期間Ｂが設けられている。なお、この応答期間は使用する液晶材料によって異なり、本実施の形態では、特に制限されないが、液晶材料としてネマチック液晶を用いている。そして、各液晶素子が画素領域に書き込まれた画像データに対して、応答する速度は各画素部でほぼ等しい。
【００２５】
応答期間が経過した後、リセット走査期間に、第１行目から順次選択され、第ｎ行目までリセット電圧が書き込まれる。この各画素にリセット書き込みの始まり時点を、つまり各画素が画像データを表示している期間の終了時点を、各画素の順につないで表すと誤差１２のように第１行目から第ｎ行目までの斜めの線となる。
【００２６】
画像データのリセットとは、いわゆるノーマリーホワイトに配置された液晶表示装置では、黒表示を行うような情報を各画素電極に書き込み、いわゆるノーマリーブラックに配置された液晶表示装置では、白表示を行うような情報を各画素電極に書き込むことで実現される。
【００２７】
ただし、これに制限されるものではなく、いわゆるノーマリーホワイトに配置された液晶表示装置では、白表示を行うような情報を各画素電極にリセット情報として書き込み、いわゆるノーマリーブラックに配置された液晶表示装置では、黒表示を行うような情報を各画素電極にリセット情報として書き込むことを排除するものではない。
【００２８】
リセット走査期間の後に、書き込まれたリセット電圧に液晶を応答させるための応答期間Ｄが設けられている。
【００２９】
応答期間Ｄの後に一括リセット期間が設けられており、この一括リセット期間Ｅは、走査信号線の全部を一括で選択して、リセット走査期間Ｃで各画素に書き込まれた情報を、さらにリセットするための期間である。すなわち、一括リセット期間Ｅでは、ｎ本の走査信号線の全部が同時に選択されて、同時にリセット電圧が書きこまれ、表示データのリセットがなされる。
【００３０】
このようにすることにより、各フィールドの最初と最後は十分なリセット情報（黒表示情報あるいは白表示情報）が書き込まれることとなる。したがって、いずれの走査信号線でも、ほぼ同様な透過率応答を実現することができる。つまり、透過率の積分値はほぼ一定値になり、フィールド内で所定の光源を点灯させれば、均一な表面輝度を維持することができる。
【００３１】
さらに、光源の瞬間的な強い輝度が必要ではないため、光源の省電力化が可能となる。一方で、電力を減らす必要がない場合は、より明るい表面輝度を得ることができる。
【００３２】
図２は、図１に示す駆動方法のデータの書き込みによる各画素の透過率の変化を示す図である。ここで、縦軸には所定の画素行の光の透過率Ｔ（％）を示し、横軸には１フレームの時間を示している。すなわち、図２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィールドをそれぞれ示している。
【００３３】
本実施の形態では、特に制限されないが、１フィールド期間を５．５６ｍｓｅｃとし、その期間中に光源が点灯している。そして、横軸でｔが０乃至５．５６の期間は、赤（Ｒ）のフィールド期間、ｔが５．５６乃至１１．１２の期間は、緑（Ｇ）のフィールド期間、ｔが１１．１２乃至１６．６８の期間は、青（Ｂ）のフィールド期間としている。
【００３４】
そして、それぞれの画素のフィールド期間には、画像データの書き込み走査期間Ａ、応答期間Ｂ、リセット走査期間Ｃ、応答期間Ｄおよび一括リセット期間Ｅの順序で、情報が液晶駆動装置から画素電極に印加されるようになっている。また、それぞれのフィールド期間中は、それぞれの色に対応した光源がＯＮ状態にされ、それぞれの色に対応した光を照射している。
【００３５】
さらに、本実施の形態において、特に制限されないが、走査信号線の本数は２２８本としており、本図では、走査信号線の１行目、１１０行目および２２０行目のそれぞれの光の透過率を示している。これらの走査信号線の本数は、書き込み時間（Ｔｗ）が必要となる時間に応じて、種々変更が可能であってこれに限られるものではない。
【００３６】
図２の走査信号線の１行目が、横軸でｔが０乃至５．５６の期間、すなわち赤（Ｒ）のフィールド期間では、まず画像データの書き込み走査期間Ａでは、選択された画素に画像データが書き込まれていく。本実施の形態では、ノーマリーホワイトの状態で、画像を表示させるデータを書き込んだ。
【００３７】
そして、この書き込みによって、この画素の光の透過率が徐々に上昇しており、走査期間Ａの終了時では透過率は２５％を超えている。走査期間Ａは、本実施の形態では、走査信号線１本あたりに必要となる書き込み時間（Ｔｗ）を、たとえば１０μｓｅｃとすると、走査信号線の本数（ｎ）は２２８本であるので、１０μｓｅｃ×２２８本＝２，２８０μｓｅｃとされる。
【００３８】
そして、次の応答期間Ｂでは、液晶の応答を、たとえば５００μｓｅｃの期間待ち、さらにこの画素の透過率が上昇するのを待つ。これにより、液晶素子は画像データの書き込み走査期間Ａで書き込まれたデータにより挙動し、その書き込まれたデータに十分応じた液晶分子の配向状態が得られる。
【００３９】
なお、液晶の応答期間Ｂは、使用する液晶材料の応答速度によって異なる。走査期間Ａが短時間で済むような設計を行うと、応答期間Ｂは長く設定することができ、十分な液晶の応答期間が確保することができる。
【００４０】
リセット走査期間Ｃでは、走査信号線ごとに黒表示のデータが書き込まれていき、透過率は急速に下がっていく。なお、リセット走査期間Ｃは、走査書き込みに上述の書き込み走査期間Ａと同様の時間が必要と仮定している。そのため、リセット走査期間Ｃは、本実施の形態では走査期間Ａと同様の１０μｓｅｃ×２２８本＝２，２８０μｓｅｃとされている。
【００４１】
応答期間Ｄでは、液晶の応答を、たとえば５００μｓｅｃ待ち、この画素の透過率がさらに下降するのを待つ。この時点で、液晶素子は黒表示データのリセット走査期間Ｃで書き込まれたデータに、十分応じた液晶のスイッチングを行っている。
【００４２】
一括リセット期間Ｅでは、全走査信号線を選択して、さらに黒表示データを画素に書き込み、液晶の応答を５００μｓｅｃ待つ。この時点で、液晶素子は一括リセット期間Ｅで書き込まれたデータに、十分応じた液晶のスイッチングを行っている。
【００４３】
本図で示すように、走査信号線の１行目、１１０行目および２２０行目では、それぞれ画像データの書き込み走査期間Ａ、応答期間Ｂ、リセット走査期間Ｃおよび応答期間Ｄにおいて、光透過率の挙動が異なっている。
【００４４】
しかしながら、走査信号線の１行目、１１０行目および２２０行目の曲線は、一括リセット期間Ｅの終了時には、ほぼ同じ透過率となっている。すなわち、前のフレームにおける書き込み状態にかかわらず、次の緑（Ｇ）のフィールド期間のデータの書き込み時には、液晶素子のねじれ状態が同じ状態になっていることを示している。これにより、画質の均一な液晶表示装置を実現することができる。
【００４５】
この動作を、緑（Ｇ）のフィールドおよび青（Ｂ）のフィールドでも繰り返し行う。なお、上述の各期間の具体的な設定時間は、液晶表示装置の設計思想により異なり、必ずしも上述の記載に限定されるものではない。
【００４６】
本実施の形態において、走査信号線の本数は２２８本とし、書き込み時間（Ｔｗ）は１０μｓｅｃとしている。しかしながら、たとえば書き込み時間（Ｔｗ）を８μｓｅｃにすれば、走査信号線の本数（ｎ）は、２８５本まで可能となる。このように、均一な画像を実現し、さらに走査信号線の数を増やすことも可能となる。
【００４７】
本実施の形態における液晶駆動装置は、特に制限されないが、共通電極の印加電圧の極性を、上述の画素電極に印加する電圧の極性に対して、フィールドごとに反転させることによって、液晶素子に印加させる極性を反転させている。すなわち、赤（Ｒ）フィールドではプラス極性の場合には、次の緑（Ｇ）フィールドではマイナス極性となるように、各フィールドの書き込み走査期間Ａの直前で極性を反転させる。これにより、液晶素子に印加される直流電圧を防ぎ、フリッカーや焼け付きなどを防止することができる。
【００４８】
図３は、図２に示すリセット時の書き込み状態を、さらに詳細に示す図である。本図では、図２の赤（Ｒ）のフィールド期間、すなわち横軸でｔが０乃至５．５６の期間の走査信号線の１行目、１１０行目と２２０行目の透過率の異動を説明している。
【００４９】
走査信号線の１行目と１１０行目は、応答期間Ｄで光透過率が同一になっている。一方で、走査信号線の２２０本目は、応答期間Ｄの期間では、未だ走査信号線の１行目と１１０行目との透過率の隔たりが大きい。これが、一括リセット期間Ｅの期間に、急速に光透過率が同一になっていくことがわかる。
【００５０】
他の実施の形態として、たとえば走査信号線の数が３００本以上の場合には、一括リセット期間Ｅの期間を５００μｓｅｃ以上に設定してもよい。これにより、走査信号線の１行目と最終行目近辺の透過率の隔たりを、さらに解消することができる。
【００５１】
他の実施の形態として、一括リセット期間Ｅの期間を延ばす他に、走査リセット期間を複数設けてもよい。たとえば、走査書き込み期間Ａの前に、走査リセット期間を設け、応答期間Ｂの後に、さらに走査リセット期間、応答期間、一括リセット期間というようにしてもよい。
【００５２】
このように、少なくとも２段階のリセット期間を設けることによって、走査信号線が多い高解像度のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であっても、十分な書き込み期間を得ながら、走査開始行と走査終了行近辺の均一な表示を実現することが可能となる。
【００５３】
図４は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示す図である。本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、特に制限されないが、シールドケース４１、表示窓４２、液晶表示パネル４３、拡散板４４、導光体４５、反射板４６、下側ケース４７およびバックライト４８から構成されている。
【００５４】
シールドケース４１は、液晶表示パネルやバックライトなどを外部からの衝撃をシールドするための金属板である。また、シールドケース４１には、表示窓４２が設けられており、この表示窓４２から開口されている部分に、液晶表示パネル４３が露出され、露出された領域が表示エリアとなる。
【００５５】
液晶表示パネル４３は、特に制限されないが、２枚の対向する基板の間に液晶素子からなる液晶層が配置されている。そして、この２枚の対向する基板には、それぞれ画素電極と共通電極が形成されており、両電極間に発生した電圧差に応じた挙動を液晶素子が行い、光の透過率の制御がなされる。
【００５６】
なお、画素電極が形成されている基板には、ＴＦＴ方式のスイッチング素子が形成されており、共通電極が形成されている基板には、表示領域全面に共通な電極が設けられている。さらに、液晶表示パネル４３には、複数に分割された液晶駆動装置が、その非表示領域に配置されている。
【００５７】
拡散板４４は、バックライトからの光を拡散させて、液晶表示パネル４３の表面の明るさを均一にするために用いられている。なお、これらの光学部材は、使用する光源の方式や配置によって、種々変更が可能だが、本実施の形態では、導光体を用いて、その導光体の発行面側に拡散板４４を配置している。
【００５８】
導光体４５は、光源から光を導き拡散させるために用いられている。特に制限されないが、導光体４５は、表面に拡散パターンを有する透明な板であって、その断面形状は、使用する光源の方式によって異なる。
【００５９】
反射板４６は、光源からの光を反射させて、バックライトとしての光の有効利用をするために用いられている。特に制限されないが、本実施の形態では、導光体４５の表面以外の外周の反射用に用いている。
【００６０】
下側ケース４７は、シールドケース４１とともに、液晶表示パネルやバックライトなどを外部からの衝撃からシールドするための金属板である。特に制限されないが、この下側ケース４７には、拡散板４４、導光体４５、および反射板４６とからなるバックライト４８と、前記液晶表示パネル４３が搭載されている。
【００６１】
バックライト４８は、液晶表示パネル４３に光を照射する光源である。本実施の形態では、フィールドシーケンシャル方式の駆動方法を用いているため、複数の単位色に対応させて、複数の光源を有している。
【００６２】
そして、複数の単位色うちの１つの単位色を、その単位色に応じたフィールド期間中に点灯させている。これにより、任意の色を単位色の混色により表示を行うフレームを、連続して表示させることによって、カラー映像を表示することができる。
【００６３】
また、バックライト４８は、特に制限されないが、フィールドの期間中、対応した色の光源が、ほぼ常時点灯している。なお、このバックライト４８は、種々の方式を採用することが可能で、本実施の形態では、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）方式の光源を採用している。
【００６４】
図５は、本発明の実施形態に係る画素領域の断面を示す図である。この画素領域は、上述の液晶表示パネル４３の画素部５１の断面を示している。そして、この画素部５１には、特に制限されないが、対向基板５２、画素基板５３、共通電極５４、画素電極５５、配向膜５６、配向膜５７および液晶層５８が示されている。
【００６５】
対向基板５２は、共通電極が形成された基板であって、もう一方の基板に対向して配置された基板である。この対向基板５２には、ベタ状に形成された共通電極５４が形成されており、各画素電極に共通の電極として形成されている。そして、この共通電極５４には、駆動装置から共通電圧が印加されており、その極性は、フィールドごとに反転されている。これは、液晶素子に直流成分の電圧が印加され続けると、フリッカーなどの表示不良の原因になるからである。
【００６６】
画素基板５３は、ＴＦＴスイッチング素子、走査信号線および映像信号線などが形成された基板であって、もう一方の対向基板５２に対向して配置された基板である。この画素基板５３には、複数の走査信号線と複数の映像信号線が互いにマトリクス状に交差して、複数の画素を構成している。そして、各画素には、画素電極５５が形成されており、この電極には、駆動装置からフィールドごとに画像データが印加される。
【００６７】
配向膜５６および配向膜５７は、それぞれ液晶素子を所定の方向に揃えるために設けられた有機薄膜である。配向膜５６および配向膜５７は、液晶層との接触面に、一方向のミクロな傷をラビング布で擦ることによって形成して、その方向に液晶の初期配向方向を揃えることができる。そして、画素電極と共通電極の間に発生する電界に応じて、液晶素子が初期配向方向から所定の方向に変化することによって、光の透過率を変化させる。
【００６８】
液晶層５８は、対向基板５２と画素基板５３の間にシール材を周囲に設けて、その中に注入された液晶素子である。この液晶層５８は、共通電極５４と画素電極５５の間に保持された画像データに応じて、液晶素子のねじれ状態が変化して、その挙動によって、バックライト４８から照射される光が表示窓４２を通して、閲覧者に表示される。
【００６９】
なお、本実施の形態では、特に制限されないが、ねじれのないホモジニアス配向液晶素子の材料を用いている。そして、液晶層５８は、いわゆる狭ギャップと呼ばれる液晶層の厚さが薄い状態に配置している。ただし、これに制限されるものではなく、さまざまな液晶材料やギャップ制御を行うことが可能である。
【００７０】
図６は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の光学配置を示す図である。本実施の形態の液晶表示装置は、バックライト４８からの照明光を利用して透過表示を行うものであるが、その透過表示は光の通過方向を互いに平行させる方向に配置する、いわゆるパラレルニコル配置の状態にされている。
【００７１】
そして、ホモジニアス配向された液晶素子を有する液晶表示パネル４３とバックライト４８の間に、このパラレルニコル配置の偏光板を配置し、光の透過を制御している。本実施の形態の液晶表示装置では、偏光板６０、液晶表示パネル４３、偏光板６１、バックライト４８の順序に配置している。
【００７２】
偏光板６０および６１は、液晶表示パネル４３を通して通過されたバックライト４８からの照明光のうち、液晶素子のスイッチングにより、所定の方向の光成分を通過させないように偏光軸が形成されている。本実施の形態では、偏光軸はＸ軸方向から所定の角度α（６０Ａ、６１Ａ）でそれぞれ形成されている。
【００７３】
液晶表示パネル４３は、図４で説明した液晶表示装置で、シールドケース４１、液晶表示パネル４３、拡散板４４、導光体４５、反射板４６から構成される。
【００７４】
本実施の形態では、ノーマリーホワイトのモードを採用しているため、ＴＦＴのスイッチングがＯＦＦの状態では、明状態の表示を行うように構成されている。すなわち、ＴＦＴのスイッチングがＯＦＦの状態では、液晶の初期配向状態が、偏光軸と同じＸ軸方向からαの角度で形成されている。
【００７５】
そして、ＴＦＴのスイッチングがＯＮの状態では、暗状態の表示を行うように構成されている。すなわち、ＴＦＴのスイッチングがＯＮの状態では、液晶の配向状態が、偏光板６０と６１の偏光軸とは異なる方向に向くように構成されている。
【００７６】
特に制限されないが、本実施の形態では、ＴＦＴのスイッチングがＯＮの状態では、液晶の配向状態は、Ｘ軸方向から所定の角度βになる（４３Ｂ）。そして、液晶表示パネル４３を通過してきた光は、Ｘ軸方向から所定の角度βであるため、偏光板６０の偏光軸を通過することができず、暗状態が実現される（６０Ｂ）。
【００７７】
図７は、本発明の実施形態に係る液晶駆動装置の構成例を示す図である。本発明の実施形態に係る液晶表示装置の回路構成は、液晶表示パネル４３の周囲に、電源供給回路７１、映像信号端子７２、ビデオインタフェース回路７３、反転アンプ７４、コントローラ７５、共通信号生成回路７６、走査ドライバ７７、信号ドライバ７８を設けている。
【００７８】
電源供給回路７１は、各種電圧値の電源を生成して、上述の各部へ供給する。走査ドライバ７７に対しては、論理回路駆動用の５．０Ｖ電源ＶＤＤ、ゲート信号ＶＧの最大１３．５Ｖ程度のハイレベル用電源ＶＧＨ、及び−１８Ｖ程度のローレベル用電源ＶＧＬを供給する。
【００７９】
そして、電源供給回路７１は、信号ドライバ７８に対しては、論理回路駆動用の５．０Ｖ電源ＶＤＤ、及び表示信号ＶＤ用のバイアス電源ＶＳＨを供給し、また、走査ドライバ７７及び信号ドライバ７８に対しては、接地電圧Ｖ０（ＧＮＤ）を供給する。さらに、電源供給回路７１は、反転アンプ７４に対して、反転ＲＧＢ信号の中心電位Ｖａを供給する。また、共通信号生成回路７６に対しておよそ３．０Ｖの電源ＶＣＣ、及びゲート信号ＶＧの最大１３．５Ｖ程度のハイレベル用電源ＶＧＨを供給する。
【００８０】
映像信号端子７２から入力される映像信号は、ビデオインタフェース回路７３に送られる。このビデオインタフェース回路７３は、入力された映像信号に対して同期分離検出や、コントローラ７５によるタイミング制御信号に応じてバースト信号を抽出してクロマ処理等を行うことにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色信号であるＲＧＢ信号、水平同期信号Ｈ、及び垂直同期信号Ｖをデコードして出力するものであり、ＲＧＢ信号を反転アンプ７４へ、各同期信号Ｈ、Ｖをコントローラ７５へそれぞれ出力する。
【００８１】
反転アンプ７４は、ビデオインタフェース回路７３から供給されるＲＧＢ信号を、コントローラ７５から入力される極性反転信号ＰＯＬに応じて、１水平走査期間（１Ｈ）単位または１フィールド単位といった所定の周期で極性を反転させて反転ＲＧＢ信号を生成し、信号ドライバ７８へ出力する。
【００８２】
コントローラ７５は、上述の各部の動作制御を行う。具体的にはビデオインタフェース回路７３から供給される同期信号Ｈ、Ｖに基づいて、液晶表示パネル４３の走査信号線を駆動する走査ドライバ７７に水平制御信号を、また液晶表示パネル４３の映像信号線を駆動する信号ドライバ７８に垂直制御信号をそれぞれ出力する。
【００８３】
共通信号生成回路７６は、コントローラ７５から供給される極性反転信号ＰＯＬを所定の増幅率で反転増幅し、反転増幅した極性反転信号ＰＯＬに対してバイアスをかけて共通信号Ｖｃｏｍを生成し、生成された共通信号Ｖｃｏｍを液晶表示パネル４３の各共通電極に供給する。
【００８４】
走査ドライバ７７は、シフトレジスタ及びゲート回路等から構成され、コントローラ７５から供給される水平制御信号に基づいてゲート信号ＶＧ（走査信号）を生成して液晶表示パネル４３のｎ本の走査信号線に順次印加し、走査信号線を順次水平走査する。
【００８５】
信号ドライバ７８は、例えば、シフトレジスタ、サンプルホールド回路、アナログバッファ等から構成されるアナログドライバであり、コントローラ７５からの垂直制御信号に従って、反転アンプ７４から供給されるＲＧＢ反転信号を順次サンプリングし、当該サンプリングした信号に対応する階調信号を表示信号ＶＤとして１走査期間毎に液晶表示パネル４３のｍ本の映像信号線に一斉に印加する。
【００８６】
ここで、液晶に直流的な電圧を印加し続けると液晶が劣化するので、上述の共通電極に対して交互に反対極性の電圧を印加する反転駆動と呼ばれる交流駆動を行う。このために、例えば、１フィールド期間または１水平期間（１Ｈ）毎に表示信号ＶＤの極性を反転させるとともに、共通信号Ｖｃｏｍの極性を反対方向に反転させる。
【００８７】
液晶表示パネル４３は、基板上にはｎ本の走査信号線（ゲートライン）とｍ本の映像信号線（ドレインライン）がマトリックス状に配置されて構成されている。また、走査信号線と映像信号線の各交点にはｎチャネルＭＯＳ型のＴＦＴ素子からなるスイッチング素子がそれぞれ配置され、スイッチング素子のゲート電極には走査信号線が接続され、ソース電極には映像信号線が接続され、ドレイン電極には画素電極が接続される。共通電極にはコモンラインが接続され、共通信号生成回路７６から出力される共通信号Ｖｃｏｍが供給される。
【００８８】
そして、液晶表示パネル４３では上述の走査ドライバ７７及び信号ドライバ７８によって順次走査信号線及び映像信号線が選択駆動されて、順次選択された各画素毎の画素電極に映像信号（ＲＧＢ信号）に対応するドレイン電圧（表示信号ＶＤ）が印加され、電荷が保持されることにより映像が表示される。
【００８９】
なお、本発明の液晶表示装置は、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。たとえば、液晶素子に印加する極性の反転は、書き込み走査の前に必ず行う必要はなく、リセット走査の前でもよい。さらに、リセット走査は複数回行っても良い。
【００９０】
また、書き込み走査期間（Ｔｗ）は、上述の説明における２．２８ｍｓｅｃ以下には限られず、書き込み走査期間（Ｔｗ）が２．２８ｍｓｅｃ以上となっても、画面の均一性が保たれる範囲であれば、本発明の適用が可能である。さらに、一括リセット期間は、５００μｓｅｃ以上の応答期間を設けても良い。さらに、ノーマリーブラックのモードを採用し、偏光板６０および６１の偏光軸を直交させるクロスニコル配置を採用してもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、画質の均一な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶駆動装置の駆動方法を説明する図面である。
【図２】図１に示す駆動方法におけるデータの書き込み状態を示す図である。
【図３】図２に示すリセット時の書き込み状態をさらに詳細に示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画素領域の断面を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の光学配置を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液晶駆動装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・走査信号線、１１・・・誤差、１２・・・誤差、４１・・・シールドケース、４２・・・表示窓、４３・・・液晶表示パネル、４４・・・拡散板、４５・・・導光体、４６・・・反射板、４７・・・下側ケース、４８・・・バックライト、５１・・・画素部、５２・・・対向基板、５３・・・画素基板、５４・・・共通電極、５５・・・画素電極、５６・・・配向膜、５７・・・配向膜、５８・・・液晶層、６０・・・偏光板、６１・・・偏光板、７１・・・電源供給回路、７２・・・映像信号端子、７３・・・ビデオインタフェース回路、７４・・・反転アンプ、７５・・・コントローラ、７６・・・共通信号生成回路、７７・・・走査ドライバ、７８・・・信号ドライバ
【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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