(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板間に液晶を挟持し、前記液晶に電圧を印加する電圧印加手段を有し、電源投入後にベンド状態を形成し、このベンド状態を表示状態として表示を行うと共に、前記表示状態における前記ベンド状態と異なるスプレイ状態が前記電圧印加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在するＯＣＢ型液晶表示素子であって、
前記電圧印加手段の電圧が表示データに対応した電圧であり、白の表示を行う場合の電圧が前記既定電圧以下になる場合と前記既定電圧よりも大きくなる場合の２種を有することを特徴とするＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項２】
前記既定電圧以下になる期間が１００ｍｓ以下であることを特徴とする請求項１記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項３】
前記既定電圧以下になる期間がフィールド表示期間の６倍以下であることを特徴とする請求項１記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項４】
前記既定電圧以下になる期間がフィールド表示期間の２倍以下であることを特徴とする請求項１記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項５】
前記既定電圧以下の電圧を印加するために信号電圧を調整する手段を有することを特徴とした請求項１記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項６】
前記既定電圧以下の電圧を印加するために対向基板の電圧を調整する手段を有することを特徴とした請求項１記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項７】
前記対向基板の電圧を調整する手段が中心電圧を調整する手段であることを特徴とした請求項６記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項８】
前記対向基板の電圧を調整する手段が電圧振幅を周期的に調整する手段であることを特徴とした請求項６記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項９】
前記電圧振幅を周期的に調整する手段が４フィールド周期であることを特徴とした請求項８記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項１０】
前記液晶表示素子のフィールド周波数が、映像周波数の２倍以上であることを特徴とした請求項１記載のＯＣＢ型液晶表示素子。
【請求項１１】
基板間に液晶を挟持し、前記液晶に電圧を印加する電圧印加手段を有し、電源投入後にベンド状態を形成し、このベンド状態を表示状態として表示を行うと共に、前記表示状態における前記ベンド状態と異なるスプレイ状態が前記電圧印加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在するＯＣＢ型液晶表示素子の駆動法であって、
前記電圧印加手段の電圧が表示データに対応した電圧であり、白の表示を行う場合の電圧が前記既定電圧以下になる場合と前記既定電圧よりも大きくなる場合の２種を有することを特徴とするＯＣＢ型液晶表示素子の駆動方法。
【請求項１２】
前記表示データに対応した電圧の極性がフィールド毎に反転し、正又は負のいずれか一方の白の表示を行う場合の電圧が前記既定電圧以下であることを特徴とした請求項１１記載のＯＣＢ型液晶表示素子の駆動方法。
【請求項１３】
前記表示データに対応した電圧の極性がフィールド毎に反転すると共に、白の表示を行う場合の電圧が正負で等しく、前記既定電圧以下の電圧が印加される期間を１００ｍｓ以下としたことを特徴とした請求項１１記載のＯＣＢ型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、液晶テレビ等に用いられる液晶表示素子の駆動法および液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高速応答を特徴とする液晶表示素子として、ＯＣＢ型表示素子が検討されている。ＯＣＢ型液晶表示素子は「社団法人電気通信学会  信学技報  EDI98-144  199頁」を参考にされたい。
【０００３】
このＯＣＢ型液晶表示素子は基板間に液晶が挟持されており、この基板上には電圧印加手段として透明電極が形成されている。電源を入れる前の状態ではこの液晶の配向状態はスプレイ配向と呼ばれる状態をなしている。この機器の電源を入れるとこの電圧印加手段に比較的大きな電圧を短時間に印加して、液晶の配向をベンド配向状態に転移させる。このベンド配向状態を用いて表示を行うことがＯＣＢ型液晶表示モードの特徴である。
【０００４】
ここで印加している電圧が低くなるとベンド配向状態が部分的にスプレイ配向に状態に戻ってしまうため、ある一定電圧以上の電圧をかけつづける必要がある。これは所定の電圧以下の電圧ではスプレイ配向状態が安定であるが、それ以上の電圧ではベンド配向状態が安定になるためである。
【０００５】
特許２６７８５９１号には、電圧ＯＦＦの期間におけるスプレイ発生を補うために全画素をＯＮさせる電圧を印加する例が述べられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、ＯＣＢ型液晶表示素子はある一定値以上の電圧を印加しつづける必要がある。この素子のノーマリーホワイトモードでは、低電圧ほど透過率が高く明るくなる特性がある。このため、一定値以上の電圧を印加しつづけることは、明るさが一定値以上だせないことを意味する。すなわち、十分な明るさがとれない問題が有った。
【０００７】
また、全画素をＯＮさせる方式では画面にちらつきが発生する問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、ＯＣＢ型液晶表示素子で明かるさが十分取れる駆動法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、基板間に液晶を挟持し、前記液晶に電圧を印加する電圧印加手段を有し、電源投入後にベンド状態を形成し、このベンド状態を表示状態として表示を行うと共に、前記表示状態における前記ベンド状態と異なるスプレイ状態が前記電圧印加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在するＯＣＢ型液晶表示素子であって、前記電圧印加手段の電圧が表示データに対応した電圧であり、白の表示を行う場合の電圧が前記既定電圧以下になる場合と前記既定電圧よりも大きくなる場合の２種を有することを特徴とするＯＣＢ型液晶表示素子である。
【００１０】
また本発明は前記既定電圧以下になる期間が１００ｍｓ以下であることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は前記既定電圧以下の電圧を印加するために信号電圧を調整する手段を有することを特徴とする。
【００１２】
また前記既定電圧以下の電圧を印加するために対向基板の電圧を調整する手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は基板間に液晶を挟持し、前記液晶に電圧を印加する電圧印加手段を有し、電源投入後にベンド状態を形成し、このベンド状態を表示状態として表示を行うと共に、前記表示状態における前記ベンド状態と異なるスプレイ状態が前記電圧印加手段の電圧が既定電圧以下の状態で存在するＯＣＢ型液晶表示素子の駆動法であって、前記電圧印加手段の電圧が表示データに対応した電圧であり、白の表示を行う場合の電圧が前記既定電圧以下になる場合と前記既定電圧よりも大きくなる場合の２種を有することを特徴とするＯＣＢ型液晶表示素子の駆動方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態における表示装置について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
一般の液晶表示素子は基板間に液晶が挟持されており、この液晶に電圧を印加するための電圧印加手段を形成している。電圧印加手段には透明電極を形成している場合が多く、一方の基板にＴＦＴのようなアクティブマトリクス基板を用いることも多い。この電圧印加手段には、表示データに対応した電圧値が印加される。
【００１６】
一般にＴＦＴのようなアクティブマトリクスを用いた液晶表示素子での液晶層に印加する電圧は、映像信号の１フィールドごとに正負の極性を変えている。これは全周期に対して交流化することで、直流成分が印加されてイオンが蓄積することを防止するためである。この映像信号の周期にもよるが、通常は１秒に６０枚の表示を行う１フィールドが１６ｍｓの駆動を行っている。ここでは片側極性の表示を行う期間を１フィールドとよぶことにする。
【００１７】
ＯＣＢ型液晶表示モードでは、電源投入後に比較的大きな電圧を印加してベンド状態を形成し、この配向状態を用いて表示を行う。ここで電圧が既定電圧以下の電圧になるとスプレイ配向状態が発生する。このスプレイ配向状態はベンド状態と見え方が異なるため表示欠陥として現れる。よってＯＣＢ型液晶表示素子ではこのスプレイ配向状態を発生させずに駆動を行う必要がある。
【００１８】
図２（ｃ）は従来のＯＣＢ型液晶表示素子で白の表示を行った場合に液晶層に印加した電圧を時系列に示したものである。これはノーマリーホワイトの例である。従来のＯＣＢ型液晶表示素子では、各フィールドで正負逆極性で同じ大きさの電圧を印加していた。この例では、２ｖ以下の電圧ではスプレイ状態が発生するため、白を表示するためには２ｖの電圧を印加していた。すなわち前述した既定電圧は２ｖであった。
【００１９】
図１はこのＯＣＢ型液晶表示素子の輝度と印加電圧の関係を示したものである。ＯＣＢ型液晶表示素子では、電圧が低い領域で傾きが急峻であり、電圧がわずかに異なるだけで明るさが急激に変化する。図１（ｂ）は従来のＯＣＢ型液晶表示素子の駆動法を概念的に示したものである。従来のＯＣＢ型液晶表示素子では正負両極性とも対称な電圧で駆動していた。このとき電圧振幅が２ｖ以下ではスプレイ状態が発生した。よって最大の明るさを得る白表示を行う場合には、２ｖを印加していた。このとき明るさを示す利用効率は６０％と低かった。
【００２０】
本発明は、定常的に低い電圧を印加しつづけるのではなく、短時間のみ低い電圧を印加することで明るいＯＣＢ型液晶表示素子を実現する。
【００２１】
（実施例１）
我々は、スプレイ状態の発生には時間を要し、短時間ならば２ｖ以下に電圧を下げてもスプレイの発生はないことを見出した。そして駆動する電圧幅を短期的にスプレイ発生領域まで広げる方式を発明した。
【００２２】
本実施例のＯＣＢ型液晶表示素子では、図２（ａ）のように片側極性のみの電圧を低く設定した。すなわちスプレイ発生電圧領域の電圧とベンド配向が安定な電圧が交互フレームで印加させた。本実施例では、白の表示を行う場合にはプラス側の電圧を２．２ｖ、マイナス側の電圧を１．５ｖとした。このときの輝度と印加電圧の関係を示したのが図１（ａ）である。電圧が１．５ｖの場合には輝度が上昇し、電圧が２．２ｖで輝度は若干低下するが総合的には２つのフィールドを平均した輝度は、従来法に比較して明るくなる。本実施例においては明るさを示す利用効率は７５％と従来よりも高い値を得ることができた。
【００２３】
液晶に印加する電圧をこのようにするために、対向電極の中心電圧を通常よりも０．３５ｖマイナス側にシフトさせる方法を取った。また、ソース振幅を正負のフィールドで調整しても良い。
【００２４】
本発明は、白を表示する電圧波形自身がスプレイ発生電圧領域の電圧とベンド配向領域の電圧の２種を有することが特徴である。ここで黒の表示やスプレイ発生する電圧領域にかからない中間調表示の際には、何ら問題を与えない。この点で全面ＯＮを挿入する方式と異なる。
【００２５】
（実施例２）
実施例１では、長期的に見るとプラス電圧が過剰であり、やきつきの課題が発生した。本実施例では、図２（ｂ）の波形を印加した。振幅の比較的大きな２．２ｖの電圧で正負２フィールドを表示した後、低い電圧１．５ｖで正負２フィールドを表示した。この後、また２．２ｖのフィールドを正負２フィールド、１．５ｖのフィールドを正負２フィールドと交互に繰り返した。
【００２６】
このように２フィールドごとに振幅を変化させることで実施例１のようにＤＣ電圧が印加される問題を解決した。ただし、低電圧を印加する時間が２倍に長くなるため、スプレイ配向が発生する可能性は高くなるが本実施例では特に問題は見られなかった。
【００２７】
この電圧波形を実現するために、対向電極の電位を４フィールド周期で変動させた。また、ソース振幅をフィールドごとに変化させても良い。
【００２８】
本発明は、フィールド周波数が６０Ｈｚに限るものではない。むしろ６０Ｈｚ以上の高周波で駆動する方がスプレイ状態が発生しにくいために効果的であった。また１２０Ｈｚ以上の高周波駆動では、スプレイ状態が発生しない効果が高いと同時に、より高速に見える効果も見られより効果的である。
【００２９】
また本発明はＯＣＢ型液晶表示素子に限るものではない。一定の電圧以下に電圧を下げ、一定時間以上保つと問題の発生する液晶ディスプレイ等の表示素子に汎用で用いることのできる技術である。
【００３０】
なお、本発明はスプレイ配向が本来ならば発生する電圧でも短時間ならばスプレイ配向が発生せず表示上の欠陥とならないことを見出したことに基づく。この表示上の欠陥にならない時間の上限は、１００ｍｓであった。駆動法的にはフィールドごとに電圧を変化させることが有効であり、６０Ｈｚのフィールド周波数では６フィールドの期間だけ既定値電圧以下の低電圧を印加することが有効であった。安定して表示を行うためには、低電圧を印加するフィールドと既定値以上の電圧を印加するフィールドの長さを等しくした方が良かった。この方式では実施例１や２のようにフィールド周波数の２倍以下にすることが良好であった。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、明るい液晶表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に関わる駆動電圧と輝度の関係を示す概念図
【図２】本発明の実施の形態に関わる駆動波形を示す概念図
【図１】
0004157240.tif 000002
【図２】
0004157240.tif 000003