(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間に電界が印加されていない状態で液晶分子が基板面に対して実質的に平行に且つ分子配列が捩れることなく一方方向に配向したホモジニアス配向のネマティック液晶層を備え、１つのカラー画像を表示するための１フィールド期間を分割した複数のサブフィールド毎に、複数の単位色のうちの１つの色に対応する表示データを上記液晶表示素子に書込み、この書込みの後に、バックライトから上記１つの色の光を出射させ、これらの複数のサブフィールドを時間混色することにより１フィールド期間に１つのカラー画像を表示するフィールドシーケンシャル駆動のノーマリホワイト型液晶表示素子を駆動する液晶駆動装置であって、
表示データの書込みに先立って上記液晶分子を基板面に対して立たせて上記液晶表示素子を暗状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加と、上記液晶表示素子を明状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加とのいずれかを選択可能とする選択手段を備える
ことを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項２】
上記液晶表示素子を明状態とするリセット電圧は、液晶分子を基板面に対して実質的に平行となる方向に配列させる電圧であることを特徴とする請求項１記載の液晶駆動装置。
【請求項３】
電極間に電界が印加されていない状態で液晶分子が基板面に対して実質的に平行に且つ分子配列が捩れることなく一方方向に配向したホモジニアス配向のネマティック液晶層を備え、１つのカラー画像を表示するための１フィールド期間を分割した複数のサブフィールド毎に、複数の単位色のうちの１つの色に対応する表示データを上記液晶表示素子に書込み、この書込みの後に、バックライトから上記１つの色の光を出射させ、これらの複数のサブフィールドを時間混色することにより１フィールド期間に１つのカラー画像を表示するフィールドシーケンシャル駆動のノーマリブラック型液晶表示素子を駆動する液晶駆動装置であって、
表示データの書込みに先立って上記液晶分子を基板面に対して立たせて上記液晶表示素子を明状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加と、上記液晶表示素子を暗状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加とのいずれかを選択可能とする選択手段を備える
ことを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項４】
上記液晶表示素子を暗状態にするリセット電圧は、液晶分子を基板面に対して実質的に平行となる方向に配列させる電圧であることを特徴とする請求項３記載の液晶駆動装置。
【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駆動を行なう液晶駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の携帯電話機等において、単に通話を行なうだけでなく、インターネットに接続してカラー画像を取扱うサービスが一般化していることに伴ない、小型の携帯機器用の液晶表示素子に対して、より低消費電力で屋外での視認性を高めたものが要求されている。
【０００３】
液晶表示素子の消費電力で大きな割合を占めるものの筆頭にバックライトがあるが、低消費電力化に最も効果があるのは、言うまでもなくバックライトを点灯駆動せずに反射型のカラー液晶表示素子として使用することである。
【０００４】
しかしながら、現在の反射型カラー液晶表示素子は、単純マトリックスのＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型、アクティブマトリックスのＴＮ（ツイステッドネマティック）−ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型のいずれにしてもカラー画像の表示品位が充分であるとは言えない。
【０００５】
そこで、現実的な案として、カラー画像を表示する場合にはバックライトを点灯駆動して透過型として使用する一方、それほど表示品位が要求されない白黒の文字画像等を表示する場合にはバックライトを消灯して反射型として使用し、カラー画像の表示品位を保ちながら、消費電力を低減させる技術が考えられている。ただし、この技術もあくまで折衷案としての色合いが強く、純粋な反射型の液晶表示素子と比較すると消費電力ははるかに大きい。
【０００６】
そこで、上記透過型と反射型とを表示する画像によって使い分ける液晶表示素子として、でき得る限り消費電力を抑えるために、カラーフィルタを使用せずにカラー画像を表示可能で光利用効率が高い、フィールドシーケンシャル駆動を行なう液晶表示装置を採用する場合が考えられる。
【０００７】
すなわちフィールドシーケンシャル駆動の液晶表示素子は、高速応答性に優れた液晶表示素子を用いて、１枚のカラー画像を表示するための１フィールド期間を分割した複数のサブフィールド毎に、バックライトから複数の単位色（例えば赤、緑、青の３色）のうちの１色の光を出射させ、その状態で液晶表示素子に上記１つの色に対応する表示データを書込んで表示し、これを複数のサブフィールドで時間混色することで１フィールド期間に１枚のカラー画像を表示するものである。
【０００８】
このフィールドシーケンシャル駆動の液晶表示装置は、カラーフィルタが存在しないためにそれによる光の吸収がなく、また、１フィールドをバックライトが出射する光の色の数で分割した複数のサブフィールド毎の複数色の明るい光の合成により１つのカラー画像を表示するので、複数の画素にそれぞれ対応する複数の色のカラーフィルタを備えた液晶表示素子を用いる液晶表示装置に比べて、明るく、しかも高精細なカラー画像を表示することができる。
【０００９】
しかしながら、このフィールドシーケンシャル駆動を行なうためには、フィールド周波数の複数倍の周波数を有するサブフィールド期間中に画像の書込みと表示とを実行しなければならないため、高速応答性を有していることが必須条件となる。
【００１０】
その種の高速応答性を実現可能な液晶表示素子として、一対の基板間に設けられた液晶層の液晶分子を一方方向に沿わせてホモジニアス配向させ、上記一対の基板のそれぞれの外側に一対の偏光板を配置したホモジニアス配向型の液晶表示素子が考えられる。
【００１１】
このホモジニアス配向型の液晶表示素子は、基板間の液晶層の液晶分子を所定のツイスト角でツイスト配向させた一般的なＴＮ型液晶表示素子に比して、特に対向電極間の印加電界が断たれた時の液晶分子の挙動が速いために、高速応答制に優れているものと考えられている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したホモジニアス配向型液晶表示素子であっても、フィールドシーケンシャル駆動を行なうためには高速駆動に対応するべく液晶層厚を薄くする、所謂「狭ギャップ」化が必須となる。
【００１３】
そのため、液晶の各画素の静電容量が大きくなり、それを駆動するためのＴＦＴ素子に、通常の透過型液晶表示素子で使用されるものに比してより大きな駆動能力が必要となる。これにより、各画素におけるＴＦＴ素子のサイズが大きくなり、ＴＦＴ素子のゲート電極が開状態にある時に大きな電流を流すことが必要となる。
【００１４】
しかるに、ＴＦＴ素子のゲート電極とソース（画素）電極の重なり部分に生じる静電容量Ｃgsが大きくなり、その画素の画素容量Ｃlcに対して大きな比を持つようになると、ゲートの開閉動作等に伴なう液晶層中の液晶分子の基板面に対する立ち方の変化によって画素容量が大きく変化することにより、その影響で一度書込まれた画素電位がマイナス方向にシフトする。このときの電圧シフト量を一般に「ΔＶ」と呼称する。
【００１５】
各画素容量は、その画素に書込まれた表示データの電圧によって異なるため、ΔＶの値も画素に書込んだ電圧によって変化する。このΔＶの最大値と最小値の差を一般に「ΔΔＶ」と呼称する。
【００１６】
ΔＶの値は、静電容量Ｃgsが大きいと大きくなり、ΔΔＶは画素容量Ｃlcの電圧による変化が大きいと大きくなる。したがって、狭ギャップ化する必要のある、フィールドシーケンシャル駆動を行なう液晶表示素子において、画素容量Ｃlcに対する静電容量Ｃgsの比率が大きくなり、画素容量Ｃlcの電圧の変動によるΔΔＶが大きくなる。
【００１７】
このような狭ギャップ化した液晶表示素子を反射型として用いることを考えた場合、ΔΔＶが大きいと、結果として液晶電圧を印加するために、画素電極に供給される正負両極性の駆動電圧（明るさ）の対向電極に対する画像の電位が極性によって変化してしまい、フリッカが発生し易いという不具合を生じる。
【００１８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、応答性を高めるために液晶層厚を小さく構成した液晶表示素子に対し、フリッカ等を発生せずに安定して高い表示品質で駆動表示させることが可能な液晶駆動装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、電極間に電界が印加されていない状態で液晶分子が基板面に対して実質的に平行に且つ分子配列が捩れることなく一方方向に配向したホモジニアス配向のネマティック液晶層を備え、１つのカラー画像を表示するための１フィールド期間を分割した複数のサブフィールド毎に、複数の単位色のうちの１つの色に対応する表示データを上記液晶表示素子に書込み、この書込みの後に、バックライトから上記１つの色の光を出射させ、これらの複数のサブフィールドを時間混色することにより１フィールド期間に１つのカラー画像を表示するフィールドシーケンシャル駆動のノーマリホワイト型液晶表示素子を駆動する液晶駆動装置であって、表示データの書込みに先立って上記液晶分子を基板面に対して立たせて上記液晶表示素子を暗状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加と、上記液晶表示素子を明状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加とのいずれかを選択可能とする選択手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
このような構成とすれば、液晶表示素子の各画素容量が走査のオン／オフ動作で大きく変化することにより画素電位がシフトする現象を、リセット動作により駆動電圧に関係なく安定化することで、その最大値と最小値との差をほとんどなくし、結果として狭ギャップ化した液晶表示装置でもフリッカ等を生じずに高い表示品位を確保でき、且つ表示のコントラストを優先する場合のみならず、白色表示の明るさを優先する場合にも選択的に対応することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記液晶表示素子を明状態とするリセット電圧は、液晶分子を基板面に対して実質的に平行となる方向に配列させる電圧であることを特徴とする。
【００２６】
このような構成とすれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、白色表示の明るさを優先する場合にも確実にリセット動作させることができるだけでなく、リセット駆動に関しては電力を消費することなく、容量に制限のある電源を有効に活用できる。
【００２９】
請求項３記載の発明は、電極間に電界が印加されていない状態で液晶分子が基板面に対して実質的に平行に且つ分子配列が捩れることなく一方方向に配向したホモジニアス配向のネマティック液晶層を備え、１つのカラー画像を表示するための１フィールド期間を分割した複数のサブフィールド毎に、複数の単位色のうちの１つの色に対応する表示データを上記液晶表示素子に書込み、この書込みの後に、バックライトから上記１つの色の光を出射させ、これらの複数のサブフィールドを時間混色することにより１フィールド期間に１つのカラー画像を表示するフィールドシーケンシャル駆動のノーマリブラック型液晶表示素子を駆動する液晶駆動装置であって、表示データの書込みに先立って上記液晶分子を基板面に対して立たせて上記液晶表示素子を明状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加と、上記液晶表示素子を暗状態にするリセット電圧の上記液晶層への印加とのいずれかを選択可能とする選択手段を備えることを特徴とする。
【００３０】
このような構成とすれば、ノーマリブラック型液晶表示素子をフィールドシーケンシャル駆動する場合であっても、白色表示の明るさを優先する場合のみならず、表示のコントラストを優先する場合にも選択的に対応することができる。
【００３１】
請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記液晶表示素子を暗状態にするリセット電圧は、液晶分子を基板面に対して実質的に平行となる方向に配列させる電圧であることを特徴とする。
【００３２】
このような構成とすれば、上記請求項３記載の発明の作用に加えて、表示のコントラストを優先する場合にも確実にリセット動作させることができるだけでなく、リセット駆動に関しては電力を消費することなく、容量に制限のある電源を有効に活用できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るノーマリホワイト型のホモジニアス配向の液晶表示素子の構成を示す分解斜視図である。
【００４０】
この液晶表示素子１０は、外光を利用する反射表示と、背後からの照明光を利用する透過表示とを行なう反射／透過両用型のものであり、液晶素子１１と、この液晶素子１１を挟んでその上下に配置された一対の偏光板１２，１３と、上記液晶素子１１と上側の偏光板１２との間に設けられた位相板１４とを備えると共に、ここでは図示しないが、下側の偏光板１３のさらに下側に上記外光を反射し、且つ上記照明光を出射するための反射／照明手段を配置している。
【００４１】
上偏光板１２と下偏光板１３は、図中にそれぞれの透過軸を矢印ａ，ｂで示すように上偏光板１２の透過軸を液晶素子１１の液晶分子のホモジニアス配向方向に対して略４５°の方向に合わせると共に、それぞれの透過軸を互いに略直交させて配置したクロスニコルタイプのものとしている。
【００４２】
これに対して上偏光板１２の下側に位置する位相板１４は、少なくとも１枚以上からなり、液晶素子１１を透過する光のリタデーションの値を調整して表示のコントラストを高くすると共に視野角を広くするために設けられるもので、図中にその遅相軸を矢印ｃで示すように上記偏光板１２，１３の透過軸と４５°ずらせて配置され、リタデーション（Δｎｄ）が例えば２０〜２５［ｎｍ］で、この位相板１４のリタデーションの値は上記液晶素子１１のリタデーションとの差がλ／２となるように設定されている。
【００４３】
上記液晶素子１１は、液晶層を封入した一対の基板の各内面に形成された対向電極間に電界が印加されていない状態で、液晶層中の液晶分子が上記基板面に対して実質的に平行に、且つ分子配列が捩れることなく一方方向に配向したホモジニアス配向のネマティック液晶層を備えるもので、図中に矢印ｄ，ｅで示す如く、上下で反対方向となるようにラビングが施され、且つその配向処理方向と上記位相板１４の遅相軸が直交する方向に配置されるもので、リタデーション（Δｎｄ）が例えば３００［ｎｍ］に設定されている。
【００４４】
しかしてこの液晶素子１１は、液晶層中の液晶分子が初期のホモジニアス配向状態にあるときの光の透過率が最も高いノーマリホワイトモードのものであり、一対の基板間の各内面に形成された対向電極間に印加される電界の強度に応じて一方方向に配列した液晶分子の傾きが基板面に対して変化することにより液晶層の複屈折性を変化させ、この液晶層を透過する光のリタデーションを制御し、この光のリタデーションの変化を一対の偏光板１２，１３により検出して透過率を可変する。
【００４５】
加えて、液晶素子１１は、フィールドシーケンシャル駆動に対応するべく高速応答性を持たせるために、液晶物質を封入した液晶層の厚さを例えば１．０［μｍ］〜４．０［μｍ］とするのが望ましく、この実施の形態では１．５［μｍ］としている。
【００４６】
したがって、一対の基板面に形成された水平配向膜（図示せず）による配向規制力（液晶分子を基板面と平行に配列させるための力）が強く働き、印加電圧が断たれたときに液晶分子が短時間で基板面と実質的に平行な方向に配向するため、電極間に印加される電界に応じて高速で応答動作する。
【００４７】
図２は、上記液晶素子１１の液晶層を介在した一対の基板のうちの下側基板２１に設けられた画素電極とＴＦＴ、ゲート配線及びデータ配線の等価回路構成を示すものである。同図で、この下側基板２１には、上述した如く行方向及び列方向にマトリックス状に配列された複数の画素電極２２が設けられている。
【００４８】
同図では、図を見やすくするために、複数の画素電極２２を拡大して示しているが、上記画素電極２２は、縦横の幅がそれぞれ１００〜２００［μｍ］程度の四角ドット状電極である。
【００４９】
さらに、上記下側基板２１の内面には、複数の画素電極２２にそれぞれ対応させて複数のＴＦＴ２３が設けられており、上記複数の画素電極２２にそれぞれ電極に対応するＴＦＴ２３のゲート電極が接続されている。
【００５０】
また、下側基板２１の内面には、各行の画素電極２２に接続されたＴＦＴ２３にそれぞれゲート信号を供給するための複数のゲート配線２４と、各列の画素電極２２に接続された各列のＴＦＴ２３に画像データ信号を供給するための複数のデータ配線２５とが設けられている。
【００５１】
そして、上記複数のゲート配線２４は、各画素電極行の一側にそれぞれ沿わせて設けられており、上記ＴＦＴ２３のゲート電極にそれぞれ接続されている。
【００５２】
また、上記複数のデータ配線２５は、各画素電極列の一側にそれぞれ沿わせて設けられており、上記画素電極２２に接続された各列のＴＦＴ２３のドレイン電極に接続されている。
【００５３】
後述するリセット駆動においては、データ配線２５に対して画像データ信号の書込みに先立って所定のリセット電圧が印加され、画素電極２２と対向する上側基板内面の電極との間に所定の電界が印加されることで、液晶層中の液晶分子が基板面に対して一律に立つ（実質的に垂直に配向する）方向あるいは寝る（実質的に平行に配向する）方向に設定されることとなる。
【００５４】
次に上記構成に基づいた本実施の形態の動作について説明する。
【００５５】
まず、上記液晶表示素子１０に対し、与えられる画像データ信号をそのまま従来通りデータ配線２５に供給して各画素駆動を行なう場合と、画像データ信号に伴なう画素駆動に先立って高電圧のリセット電圧を印加してリセット駆動する場合に発生する上記ΔＶの値について説明する。
【００５６】
図３は、リセット電圧として５［Ｖ］を印加した場合Ｉと、リセット駆動を行なわない通常の駆動の場合ＩＩとで、１［Ｖ］乃至５［Ｖ］の各表示電圧に対応したΔＶの値を例示するものである。
【００５７】
リセット駆動を行わない通常駆動の場合ＩＩでは、表示電圧に応じてΔＶが大きく変化しており、そのためにその最大値と最小値の差であるΔΔＶの値も大きくなり、結果としてフリッカが発生し易くなるのに比して、リセット駆動の場合Ｉでは、表示電圧に関係なくΔＶが安定しており、そのためにΔΔＶも充分小さくなって、結果としてフリッカ等の発生を回避できるであろうことが容易に理解できる。
【００５８】
このように、液晶素子の液晶分子はリセット電圧が印加されたときの配向方向と書込み電圧が印加されたときの配向方向との間でしか挙動しないので、液晶分子の挙動による画素容量の変化が少なくなり、ＴＦＴ２３がオフしたときに、この画素容量と上記ＴＦＴ２３のゲート電極とドレイン電極の重なり部分に生じる静電容量との比率によって定まる画素電位のシフト量（ΔＶ）の変化量（ΔΔＶ）の値を、書込み駆動電圧に関係なく安定化することができ、その最大値と最小値との差（ΔΔＶ）をほとんどなくし、結果として狭ギャップ化した液晶表示素子１０で高い表示品位を確保できる。
【００５９】
特に、上記液晶素子の液晶分子を基板面に対して略垂直に立ち上がらせるリセット電圧を印加する場合、液晶分子はその立ち上がった状態と書込み電圧に応じた傾きとの間で挙動することとなり、液晶分子が立ち上がった時の方が液晶層の誘電率が大きく、上記書込み電圧の変化に依存する上記ΔΔＶの変化量が少なくなり、よりフリッカの少ない安定した表示を行なうことができる。
【００６０】
上記図１で示した本発明の第１の実施の形態に係るノーマリホワイト型の液晶表示素子１０にあって、画素の対向電極間に電界が印加されていない状態では、液晶素子１１のリタデーションΔｎｄと位相板１４のリタデーションΔｎｄとの差がλ／２となるように設定されている。
【００６１】
そのため、この液晶素子１１及び位相板１４を透過する光の振動面が９０°回転することとなり、偏光板１２，１３の透過軸とほぼ一致することになる。したがって、液晶表示素子１０全体としては明（ホワイト）状態の表示を行なうこととなる。
【００６２】
反対に、リセット駆動として画素の対向電極間に充分強い電界が印加され、液晶素子１１の液晶層中の液晶分子が基板面に対して立つような状態では、液晶素子１１は位相差がなくなり、残留リタデーションのみとなるので、液晶素子１１の残留リタデーションと位相板１４のリタデーションΔｎｄとがほぼ一致し、リタデーションが実質的には存在しなくなる。
【００６３】
そのため、この液晶素子１１及び位相板１４を透過する光の振動面をほとんど回転させることはなく、偏光板１２，１３の透過軸とほぼ直交することになる。したがって、液晶表示素子１０全体としては暗（ブラック）状態の表示を行なうこととなる。
【００６４】
今、液晶表示素子１０をフィールドシーケンシャル駆動に対応してカラー画像を表示するものとした場合を考える。
【００６５】
ＲＧＢの各原色画像３枚を１組としたフィールド周波数を６０［Ｈｚ］とし、原色画像当たりのサブフィールド周波数を１８０［Ｈｚ］とした場合、１サブフィールド期間が約５．５６［ｍｓｅｃ］となり、上記図１及び図２で説明したような高速応答特性に対処したホモジニアス配向型で狭ギャップ化した本実施の形態に係る液晶表示素子１０が必要となる。
【００６６】
しかるに、このような液晶表示素子１０を反射型として用いて画像表示を行なう場合、液晶表示素子１０はカラーフィルタを有していないことにより、モノクロ画像を表示することとなり、フィールド周波数は６０［Ｈｚ］でもよい。
【００６７】
図４は、モノクロ画像の表示に際してフィールド周波数６０［Ｈｚ］でリセット駆動を行なった場合の明るさの変化について示すものである。同図において、１フィールド期間（約１６．６７［ｍｓｅｃ］）中の期間Ａがリセット期間、期間Ｂが画像データ信号の書込みとそれに応答した表示を行なう期間であり、リセット駆動を行なう場合の透過率の変化を「明」とし、常時「暗」状態とした場合と比較して示す。
【００６８】
ノーマリホワイトの液晶表示素子１０において、リセット期間Ａに暗状態となるようにリセット駆動を行ない、その後の書込み／表示期間Ｂで画像データ信号に基づく書込みとそれに応答する表示と行なうものとした場合、図示する変化特性を積分した値が実際に視認できる明るさとなる。
【００６９】
この場合、上述した如くホモジニアス配向の液晶表示素子１０では、リセット電圧が印加されたときに液晶分子が短時間で基板面に対して略垂直な方向に配向するため、その後に電極間に印加される電界に応じて高速で応答動作することが可能となるもので、書込み／表示期間Ｂでの応答速度を上げることが可能となる。
【００７０】
図５は、フィールドシーケンシャル駆動に対応した上記ノーマリホワイトの液晶表示素子１０を透過型として用いてモノクロ画像の表示を行なわせるものとし、フィールド周波数６０［Ｈｚ］でリセット駆動を行なった場合の各走査線１〜ｎの信号と走査線毎の明るさＴ１〜Ｔｎの変化について例示するものである。
【００７１】
同図で、１フィールド当初のリセット期間Ａにおいて、走査線１〜ｎの全ｎ本の走査線に対して同一のリセット電圧を一括して印加することにより全走査線をリセットして暗状態とする。
【００７２】
その後、書込み／表示期間Ｂの始めで走査線１から走査線ｎに至るまで順次走査線１本ずつ表示データの書込み駆動を行ない、最後の走査線ｎの書込み駆動が終了してから充分な応答時間が経過した後、残る同フィールド及び書込み表示期間Ｂが共に終了するまでの間、下側の偏光板１３のさらに下側に設けられた反射／照明手段によりカラー画像を表現可能な複数の原色、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のバックライト（ＢＬ）を一括して点灯駆動して白色光を出射させてモノクロ画像の表示を実行する。
【００７３】
このように暗（ブラック）状態にリセットする方法を仮に「黒リセット」と呼称するものとすると、この黒リセットを実行することにより、明（ホワイト）表示時の明るさが若干落ちるものの、コントラストの高い表示が可能となる。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、ノーマリホワイト型の液晶表示素子１０で黒リセットによるリセット駆動を行なうものとした場合について説明したものであるが、リセット期間Ａにおいて、あえて液晶素子１１の対向電極間に電界を印加しない明状態でリセット（以下、仮に「白リセット」と呼称する）を行なうことをモード選択できるようにしてもよい。
【００７５】
その場合、黒リセットを行なうことで表示のコントラストを優先する場合のみならず、白リセットを行なうことで白色表示の明るさを優先する場合にも選択的に対応することができる。
【００７６】
加えて、この白リセットを行なう際には、対向電極間に電界を印加せず、液晶分子が基板面に対して略平行に配向する側に上記液晶表示素子をリセットすることとなるので、白色表示の明るさを優先する場合にも確実にリセット動作させることができるだけでなく、リセット駆動に関しては電力を消費することなく、容量に制限のある電源を有効に活用できる。
【００７７】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るノーマリブラック型のホモジニアス配向の液晶表示素子の構成を示す分解斜視図である。
【００７８】
この液晶表示素子３０は、外光を利用する反射表示と、背後からの照明光を利用する透過表示とを行なう反射／透過両用型のものであり、液晶素子３１と、この液晶素子３１を挟んでその上下に配置された一対の偏光板３２，３３と、上記液晶素子３１と上側の偏光板３２との間に設けられた位相板３４とを備えると共に、ここでは図示しないが、下側の偏光板３３のさらに下側に上記外光を反射し、且つ上記照明光を出射するための反射／照明手段を配置している。
【００７９】
上偏光板３２と下偏光板３３は、図中にそれぞれの透過軸を矢印ｆ，ｇで示すように上偏光板３２の透過軸を液晶素子３１の液晶分子のホモジニアス配向方向に対して略４５°の方向に合わせると共に、それぞれの透過軸を互いに略直交させて配置したクロスニコルタイプのものとしている。
【００８０】
これに対して上偏光板３２の下側に位置する位相板３４は、少なくとも１枚以上からなり、液晶素子３１を透過する光のリタデーションの値を調整して表示のコントラストを高くすると共に視野角を広くするために設けられるもので、図中にその遅相軸を矢印ｈで示すように上記偏光板３２，３３の透過軸と４５°ずらせて配置され、リタデーション（Δｎｄ）が例えば３００［ｎｍ］で、この位相板３４の値は上記液晶素子３１のリタデーションと一致するよう設定させている。
【００８１】
上記液晶素子３１は、液晶層を封入した一対の基板の各内面に形成された対向電極間に電界が印加されていない状態で、液晶層中の液晶分子が上記基板面に対して実質的に平行に、且つ分子配列が捩れることなく一方方向に配向したホモジニアス配向のネマティック液晶層を備えるもので、図中に矢印ｉ，ｊで示す如く、上下で反対方向となるようにラビングが施され、且つその配向処理方向と上記位相板３４の遅相軸が直交する方向に配置されるもので、リタデーション（Δｎｄ）が上述した如く位相板３４と一致した、例えば３００［ｎｍ］に設定されている。
【００８２】
しかしてこの液晶素子３１は、液晶層中の液晶分子が初期のホモジニアス配向状態にあるときの光の透過率が最も低いノーマリブラックモードのものであり、一対の基板間の各内面に形成された対向電極間に印加される電界の強度に応じて一方方向に配列した液晶分子の傾きが基板面に対して変化することにより液晶層の複屈折性を変化させ、この液晶層を透過する光のリタデーションを制御し、この光のリタデーションの変化を一対の偏光板３２，３３により検出して透過率を可変する。
【００８３】
加えて、液晶素子３１は、フィールドシーケンシャル駆動に対応するべく高速応答性を持たせるために、液晶物質を封入した液晶層の厚さを例えば１．０［μｍ］〜４．０［μｍ］とするのが望ましく、この実施の形態では１．５［μｍ］としている。
【００８４】
したがって、一対の基板面に形成された水平配向膜（図示せず）による配向規制力（液晶分子を基板面と平行に配列させるための力）が強く働き、印加電圧が断たれたときに液晶分子が短時間で基板面と実質的に平行な方向に配向するため、電極間に印加される電界に応じて高速で応答動作する。
【００８５】
なお、液晶素子３１の液晶層を介在した一対の基板のうちの下側基板に設けられた画素電極とＴＦＴ、ゲート配線及びデータ配線の等価回路構成については、上記図２で示したものと基本的に同様であるものとして、同一部分には同一符号を付してその図示及び説明は省略する。
【００８６】
次に上記構成に基づいた本実施の形態の動作について説明する。
【００８７】
この液晶表示素子３０においても、上記図３で示した場合と同様に、液晶素子の液晶分子はリセット電圧が印加されたときの配向方向と書込み電圧が印加されたときの配向方向との間でしか挙動しないので、液晶分子の挙動による画素容量の変化が少なくなり、ＴＦＴ２３がオフしたときに、この画素容量と上記ＴＦＴ２３のゲート電極とドレイン電極の重なり部分に生じる静電容量との比率によって定まる画素電位のシフト量（ΔＶ）の変化量（ΔΔＶ）の値を、書込み駆動電圧に関係なく安定化することができ、その最大値と最小値との差（ΔΔＶ）をほとんどなくし、結果として狭ギャップ化した液晶表示素子３０で高い表示品位を確保できる。
【００８８】
特に、上記液晶素子の液晶分子を基板面に対して略垂直に立ち上がらせるリセット電圧を印加する場合、液晶分子はその立ち上がった状態と書込み電圧に応じた傾きとの間で挙動することとなり、液晶分子が立ち上がった時の方が液晶層の誘電率が大きく、上記書込み電圧の変化に依存する上記ΔΔＶの変化量が少なくなり、よりフリッカの少ない安定した表示を行なうことができる。
【００８９】
上記図６で示した本発明の第２の実施の形態に係るノーマリブラック型の液晶表示素子３０にあって、画素の対向電極間に電界が印加されていない状態では、液晶素子３１のリタデーションΔｎｄと位相板３４のリタデーションΔｎｄとが一致するように設定されている。
【００９０】
そのため、この液晶素子３１及び位相板３４を透過する光の振動面は変化せず、偏光板３２，３３の透過軸とほぼ直交することになる。したがって、液晶表示素子１０全体としては暗（ブラック）状態の表示を行なうこととなる。
【００９１】
反対に、リセット駆動として画素の対向電極間に充分強い電界が印加され、液晶素子３１の液晶層中の液晶分子が基板面に対して立つような状態では、液晶素子３１は位相差がなくなり、残留リタデーションのみとなるので、液晶素子３１の残留リタデーションと位相板３４のリタデーションΔｎｄとの差がλ／２ととなる。
【００９２】
そのため、この液晶素子３１及び位相板３４を透過する光の振動面が約９０°回転させることとなり、偏光板３２，３３の透過軸とほぼ一致することになる。したがって、液晶表示素子１０全体としては明（ホワイト）状態の表示を行なうこととなる。
【００９３】
今、液晶表示素子３０をフィールドシーケンシャル駆動に対応してカラー画像を表示するものとした場合を考える。
【００９４】
ＲＧＢの各原色画像３枚を１組としたフィールド周波数を６０［Ｈｚ］とし、原色画像当たりのサブフィールド周波数を１８０［Ｈｚ］とした場合、１サブフィールド期間が約５．５６［ｍｓｅｃ］となり、上記図５で説明したような高速応答特性に対処したホモジニアス配向型で狭ギャップ化した本実施の形態に係る液晶表示素子３０が必要となる。
【００９５】
しかるに、このような液晶表示素子３０を反射型として用いて画像表示を行なう場合、液晶表示素子３０はカラーフィルタを有していないことにより、モノクロ画像を表示することとなり、フィールド周波数は６０［Ｈｚ］でもよい。
【００９６】
図７は、モノクロ画像の表示に際してフィールド周波数６０［Ｈｚ］でリセット駆動を行なった場合の明るさの変化について示すものである。同図において、１フィールド期間（約１６．６７［ｍｓｅｃ］）中の期間Ｃがリセット期間、Ｄが画像データ信号の書込みとそれに応答した表示を行なう期間であり、リセット駆動を行なう場合の透過率の変化を「暗」とし、常時「明」状態とした場合と比較して示す。
【００９７】
ノーマリブラックの液晶表示送信３０において、リセット期間Ｃに明状態となるようにリセット駆動を行ない、その後の書込み／表示期間Ｄで画像データ信号に基づく書込みとそれに応答する表示と行なうものとした場合、図示する変化特性を積分した値が実際に視認できる明るさとなる。
【００９８】
この場合、上述した如くホモジニアス配向の液晶表示素子３０では、リセット電圧が印加されたときに液晶分子が短時間で基板面に対して略垂直な方向に配向するため、その後に電極間に印加される電界に応じて高速で応答動作することが可能となるもので、書込み／表示期間Ｄでの応答速度を上げることが可能となる。
【００９９】
図８は、フィールドシーケンシャル駆動に対応した上記ノーマリブラックの液晶表示素子３０を透過型として用いてモノクロ画像の表示を行なわせるものとし、フィールド周波数６０［Ｈｚ］でリセット駆動を行なった場合の各走査線１〜ｎの信号と走査線毎の明るさＴ１〜Ｔｎの変化について例示するものである。
【０１００】
同図で、１フィールド当初のリセット期間Ｃにおいて、走査線１〜ｎの全ｎ本の走査線に対して同一のリセット電圧を一括して印加することにより全走査線をリセットして明状態とする。
【０１０１】
その後、書込み／表示期間Ｄの始めで走査線１から走査線ｎに至るまで順次走査線１本ずつ表示データの書込み駆動を行ない、最後の走査線ｎの書込み駆動が終了してから充分な応答時間が経過した後、残る同フィールド及び書込み表示期間Ｂが共に終了するまでの間、下側の偏光板３３のさらに下側に設けられた反射／照明手段によりカラー画像を表現可能な複数の原色、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のバックライト（ＢＬ）を一括して点灯駆動して白色光を出射させてモノクロ画像の表示を実行する。
【０１０２】
このように明（ホワイト）状態にリセットする方法を仮に「白リセット」と呼称するものとすると、この白リセットを実行することにより、暗（ブラック）表示時のコントラストが若干低下するものの、全体に明るい表示が可能となる。
【０１０３】
なお、上記実施の形態では、ノーマリブラック型の液晶表示素子３０で白リセットによるリセット駆動を行なうものとした場合について説明したものであるが、リセット期間Ｃにおいて、あえて液晶素子３１の対向電極間に電界を印加しない暗状態でリセット（以下、仮に「黒リセット」と呼称する）を行なうことをモード選択できるようにしてもよい。
【０１０４】
その場合、白リセットを行なうことで画面全体の明るさを優先する場合のみならず、黒リセットを行なうことでコントラストの高さを優先する場合にも選択的に対応することができる。
【０１０５】
加えて、この黒リセットを行なう際には、対向電極間に電界を印加せず、液晶分子が基板面に対して略平行に配向する側に上記液晶表示素子をリセットすることとなるので、コントラストの高さを優先する場合にも確実にリセット動作させることができるだけでなく、リセット駆動に関しては電力を消費することなく、容量に制限のある電源を有効に活用できる。
【０１０６】
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【０１０７】
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１０８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、液晶表示素子の各画素容量が走査のオン／オフ動作で大きく変化することにより画素電位がシフトする現象を、リセット動作により駆動電圧に関係なく安定化することで、その最大値と最小値との差をほとんどなくし、結果として狭ギャップ化した液晶表示装置でもフリッカ等を生じずに高い表示品位を確保でき、且つ表示のコントラストを優先する場合のみならず、白色表示の明るさを優先する場合にも選択的に対応することができる。
【０１１１】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、白色表示の明るさを優先する場合にも確実にリセット動作させることができるだけでなく、リセット駆動に関しては電力を消費することなく、容量に制限のある電源を有効に活用できる。
【０１１３】
請求項３記載の発明によれば、ノーマリブラック型液晶表示素子をフィールドシーケンシャル駆動する場合であっても、白色表示の明るさを優先する場合のみならず、表示のコントラストを優先する場合にも選択的に対応することができる。
【０１１４】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、表示のコントラストを優先する場合にも確実にリセット動作させることができるだけでなく、リセット駆動に関しては電力を消費することなく、容量に制限のある電源を有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示素子の構成を示す分解斜視図。
【図２】同実施の形態に係る下側基板に設けられた画素電極とＴＦＴ、ゲート配線及びデータ配線の等価回路構成を示す図。
【図３】同実施の形態に係るリセット駆動の有無による表示電圧の変化と電圧シフト量の関係を示す図。
【図４】同実施の形態に係るリセット期間とその後の書込み／表示期間での液晶の透過率の変化を示す図。
【図５】同実施の形態に係るリセット期間とその後の書込み／表示期間での走査線への印加電圧と各走査線毎の液晶の透過率の変化を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示素子の構成を示す分解斜視図。
【図７】同実施の形態に係るリセット期間とその後の書込み／表示期間での液晶の透過率の変化を示す図。
【図８】同実施の形態に係るリセット期間とその後の書込み／表示期間での走査線への印加電圧と各走査線毎の液晶の透過率の変化を示す図。
【符号の説明】
１０…液晶表示素子
１１…液晶素子
１２…（上）偏光板
１３…（下）偏光板
１４…位相板
２１…下側基板
２２…画素電極
２３…ＴＦＴ
２４…ゲート配線
２５…データ配線
３０…液晶表示素子
３１…液晶素子
３２…（上）偏光板
３３…（下）偏光板
３４…位相板
【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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