JP2888382B2 - 液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置 - Google Patents
液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，一般にはＴＦＴ等のア
クティブ素子を用いた液晶表示装置に関し，さらに詳し
く言えば、広い視野角で良好な階調（グレースケール）
を表示することのできる液晶表示装置並びにそのための
駆動方法及び駆動装置に関するものである。
クティブ素子を用いた液晶表示装置に関し，さらに詳し
く言えば、広い視野角で良好な階調（グレースケール）
を表示することのできる液晶表示装置並びにそのための
駆動方法及び駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アクティブマトリクス方式の液晶表示装
置においては、低電圧駆動で十分な応答特性とコントラ
ストが得られるなどの理由から、いわゆるツイステッド
ネマティック（ＴＮ）液晶が用いられている。ＴＮ形液
晶表示装置には２つの表示モードがある。２つの表示モ
ードとは、電圧をかけない状態で明表示となるノーマリ
ホワイトモードと電圧をかけない状態で暗表示となるノ
ーマリブラックモードである。ノーマリブラックモード
では、電圧を印加しない場合における光の遮断の具合が
光の波長によって異なるいわゆる旋光分散により暗状態
の色付が起こるためコントラストが下がる。ノーマリホ
ワイトモードでは、十分な電圧さえかけられれば良好な
暗状態が得られ高コントラストを実現することができ
る。したがって、一般にはノーマリホワイトモードの液
晶表示装置が用いられることが多い。
置においては、低電圧駆動で十分な応答特性とコントラ
ストが得られるなどの理由から、いわゆるツイステッド
ネマティック（ＴＮ）液晶が用いられている。ＴＮ形液
晶表示装置には２つの表示モードがある。２つの表示モ
ードとは、電圧をかけない状態で明表示となるノーマリ
ホワイトモードと電圧をかけない状態で暗表示となるノ
ーマリブラックモードである。ノーマリブラックモード
では、電圧を印加しない場合における光の遮断の具合が
光の波長によって異なるいわゆる旋光分散により暗状態
の色付が起こるためコントラストが下がる。ノーマリホ
ワイトモードでは、十分な電圧さえかけられれば良好な
暗状態が得られ高コントラストを実現することができ
る。したがって、一般にはノーマリホワイトモードの液
晶表示装置が用いられることが多い。
【０００３】入射側の偏光板の透過軸を入射側のラビン
グ方向に対して平行に設定するか直角に設定するかによ
って上記両モードは、さらに２つの光学モードに分ける
ことができる。図３に示すように、入射側の偏光板の透
過軸１２を入射側のラビング方向１４に対して平行に設
定した場合は液晶中を異常光が伝搬することから、これ
を異常光主導型（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ−ｒａｙ
ｄｏｍｉｎａｎｔｍｏｄｅ）と呼び入射側の偏光板の
透過軸を入射側のラビング方向に対して直角に設定した
場合は液晶中を常光が伝搬することから、これを常光主
導型（ｏｒｄｉｎａｒｙ−ｒａｙ ｄｏｍｉｎａｎｔ
ｍｏｄｅ）と呼ぶことにする。なお、図３において参照
番号１６は出力側のラビング方向を表す。
グ方向に対して平行に設定するか直角に設定するかによ
って上記両モードは、さらに２つの光学モードに分ける
ことができる。図３に示すように、入射側の偏光板の透
過軸１２を入射側のラビング方向１４に対して平行に設
定した場合は液晶中を異常光が伝搬することから、これ
を異常光主導型（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ−ｒａｙ
ｄｏｍｉｎａｎｔｍｏｄｅ）と呼び入射側の偏光板の
透過軸を入射側のラビング方向に対して直角に設定した
場合は液晶中を常光が伝搬することから、これを常光主
導型（ｏｒｄｉｎａｒｙ−ｒａｙ ｄｏｍｉｎａｎｔ
ｍｏｄｅ）と呼ぶことにする。なお、図３において参照
番号１６は出力側のラビング方向を表す。
【０００４】次に、たとえば８レベルの階調を有するノ
ーマリホワイトモードの液晶表示装置の光透過率及びコ
ントラスト比の視角依存性について異常光主導型（以下
ｅモードという）の場合と常光主導型（以下ｏモードと
いう）の場合とを比較する。階調は明るい方から順にＧ
７ないしＧ０とし、これらに対応してそれぞれＶ０ない
しＶ７（たとえば０ボルトないし５ボルト）の電圧がか
けられるものとする。
ーマリホワイトモードの液晶表示装置の光透過率及びコ
ントラスト比の視角依存性について異常光主導型（以下
ｅモードという）の場合と常光主導型（以下ｏモードと
いう）の場合とを比較する。階調は明るい方から順にＧ
７ないしＧ０とし、これらに対応してそれぞれＶ０ない
しＶ７（たとえば０ボルトないし５ボルト）の電圧がか
けられるものとする。
【０００５】図４にはｅモードにおける相対光透過率
（以下、単に光透過率という）の視角依存性が示されて
いる。左側のグラフは左右方向（プラスマイナス５０
゜）の視角依存性を表わし、右側のグラフは上下方向の
視角依存性（プラスマイナス５０゜）を表わす。なお、
本明細書では左右方向においては左方向をマイナス側、
右方向をプラス側と定義し、上下方向においては下方向
をマイナス側、下方向をプラス側と定義しているが、こ
れらの定義は相対的なものである。図４においては、た
とえば、左側のグラフのＶ０で指示される曲線は電圧Ｖ
０における光透過率の左右方向の視角依存性を表わし、
右側のグラフのＶ０で指示される曲線は電圧Ｖ０におけ
る光透過率の上下方向の視角依存性を表わしている。図
５には同様にしてｏモードの光透過率の視角依存性が示
されている。
（以下、単に光透過率という）の視角依存性が示されて
いる。左側のグラフは左右方向（プラスマイナス５０
゜）の視角依存性を表わし、右側のグラフは上下方向の
視角依存性（プラスマイナス５０゜）を表わす。なお、
本明細書では左右方向においては左方向をマイナス側、
右方向をプラス側と定義し、上下方向においては下方向
をマイナス側、下方向をプラス側と定義しているが、こ
れらの定義は相対的なものである。図４においては、た
とえば、左側のグラフのＶ０で指示される曲線は電圧Ｖ
０における光透過率の左右方向の視角依存性を表わし、
右側のグラフのＶ０で指示される曲線は電圧Ｖ０におけ
る光透過率の上下方向の視角依存性を表わしている。図
５には同様にしてｏモードの光透過率の視角依存性が示
されている。
【０００６】図４及び図５から分かるように、光透過率
（Ｔ）の視角特性の特に上方向に着目すると、ｅモード
の場合、上方向のプラス２５゜を越えるあたりからＶ０
で指示される曲線がＶ１で指示される曲線よりも下にな
っていることがわかる。本来、電圧Ｖ０をかけた場合に
は光透過率は最も高くなければならないが上方向のプラ
ス２５゜を越えるあたりからは電圧Ｖ０をかけても最も
高い光透過率とはならず、電圧Ｖ１や電圧Ｖ２をかけた
方が高い光透過率となっている。このように、印加電圧
のレベルの順序と階調のレベルの順序が対応しなくなる
ような現象のことを、説明の簡単のため以下、輝度の逆
転または階調の逆転と呼ぶことにする。図からわかるよ
うにｏモードにおいても光透過率の上下方向の視角特性
は同様の傾向があるが、ｏモードとｅモードとを比較す
ればｏモードの方が優れている。一方、光透過率の左右
方向の視角特性はｏモードとｅモードとを比較するとｅ
モードの方が若干優れているが、いずれも良好である。
なお、階調の逆転が生じない視角の範囲を光透過率１０
０％のラインに丸印で示した。以下、このような輝度の
逆転または階調の逆転に着目した光透過率のことを以
下、階調性と呼ぶことにする。
（Ｔ）の視角特性の特に上方向に着目すると、ｅモード
の場合、上方向のプラス２５゜を越えるあたりからＶ０
で指示される曲線がＶ１で指示される曲線よりも下にな
っていることがわかる。本来、電圧Ｖ０をかけた場合に
は光透過率は最も高くなければならないが上方向のプラ
ス２５゜を越えるあたりからは電圧Ｖ０をかけても最も
高い光透過率とはならず、電圧Ｖ１や電圧Ｖ２をかけた
方が高い光透過率となっている。このように、印加電圧
のレベルの順序と階調のレベルの順序が対応しなくなる
ような現象のことを、説明の簡単のため以下、輝度の逆
転または階調の逆転と呼ぶことにする。図からわかるよ
うにｏモードにおいても光透過率の上下方向の視角特性
は同様の傾向があるが、ｏモードとｅモードとを比較す
ればｏモードの方が優れている。一方、光透過率の左右
方向の視角特性はｏモードとｅモードとを比較するとｅ
モードの方が若干優れているが、いずれも良好である。
なお、階調の逆転が生じない視角の範囲を光透過率１０
０％のラインに丸印で示した。以下、このような輝度の
逆転または階調の逆転に着目した光透過率のことを以
下、階調性と呼ぶことにする。
【０００７】図６にはｅモードにおけるコントラスト比
ＣＲの視角依存性が示されている。コントラスト比は最
も高い印加電圧であるＶ７に対応する最も暗い階調のレ
ベルＧ０に対するものとして定義される。左側のグラフ
は左右方向（プラスマイナス５０゜）の視角依存性を表
わし、右側のグラフは上下方向の視角依存性（プラスマ
イナス５０゜）を表わす。たとえば、左側のグラフのＶ
０で指示される曲線は電圧Ｖ７における光透過率（階調
Ｇ７）に対する電圧Ｖ０における光透過率（階調Ｇ０）
の比についての左右方向の視角依存性を表わし、同様に
Ｖ６で指示される曲線は電圧Ｖ７における光透過率（階
調Ｇ７）に対する電圧Ｖ６における光透過率（階調Ｇ
６）の比についての左右方向の視角依存性を表わしてい
る。また、右側のグラフのＶ０で指示される曲線は電圧
Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対する電圧Ｖ０に
おける光透過率（階調Ｇ０）の比についての上下方向の
視角依存性を表わし、同様にＶ６で指示される曲線は電
圧Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対する電圧Ｖ６
における光透過率（階調Ｇ６）の比についての上下方向
の視角依存性を表わしている。図７には同様にしてｏモ
ードにおけるコントラスト比ＣＲの視角依存性が示され
ている。なお、図４及び図５と同様に図６及び図７で
は、階調の逆転が生じない視角の範囲をコントラスト比
１００のラインに四角印で示した。コントラスト比は実
際上は最も明るいレベルのものが支配的になるので、図
８に電圧Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対する電
圧Ｖ０における光透過率（階調Ｇ０）の比についてｏモ
ードとｅモードとの比較を示した。図８から分かるよう
に、コントラスト比の視角特性は左右方向についてはｅ
モードの方が優れている。上下方向についていえば、下
方向ではｏモード、上方向ではｅモードの方が優れてい
る。
ＣＲの視角依存性が示されている。コントラスト比は最
も高い印加電圧であるＶ７に対応する最も暗い階調のレ
ベルＧ０に対するものとして定義される。左側のグラフ
は左右方向（プラスマイナス５０゜）の視角依存性を表
わし、右側のグラフは上下方向の視角依存性（プラスマ
イナス５０゜）を表わす。たとえば、左側のグラフのＶ
０で指示される曲線は電圧Ｖ７における光透過率（階調
Ｇ７）に対する電圧Ｖ０における光透過率（階調Ｇ０）
の比についての左右方向の視角依存性を表わし、同様に
Ｖ６で指示される曲線は電圧Ｖ７における光透過率（階
調Ｇ７）に対する電圧Ｖ６における光透過率（階調Ｇ
６）の比についての左右方向の視角依存性を表わしてい
る。また、右側のグラフのＶ０で指示される曲線は電圧
Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対する電圧Ｖ０に
おける光透過率（階調Ｇ０）の比についての上下方向の
視角依存性を表わし、同様にＶ６で指示される曲線は電
圧Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対する電圧Ｖ６
における光透過率（階調Ｇ６）の比についての上下方向
の視角依存性を表わしている。図７には同様にしてｏモ
ードにおけるコントラスト比ＣＲの視角依存性が示され
ている。なお、図４及び図５と同様に図６及び図７で
は、階調の逆転が生じない視角の範囲をコントラスト比
１００のラインに四角印で示した。コントラスト比は実
際上は最も明るいレベルのものが支配的になるので、図
８に電圧Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対する電
圧Ｖ０における光透過率（階調Ｇ０）の比についてｏモ
ードとｅモードとの比較を示した。図８から分かるよう
に、コントラスト比の視角特性は左右方向についてはｅ
モードの方が優れている。上下方向についていえば、下
方向ではｏモード、上方向ではｅモードの方が優れてい
る。
【０００８】なお、本発明に関連する技術を開示するも
のに特開昭６１−１２１０８７号、特開昭６２−１９６
６２５号及び特開平１−２０１６２２号があるが、これ
らはいずれも本発明の階調の逆転の防止に関する技術を
開示するものではない。
のに特開昭６１−１２１０８７号、特開昭６２−１９６
６２５号及び特開平１−２０１６２２号があるが、これ
らはいずれも本発明の階調の逆転の防止に関する技術を
開示するものではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上に示したように、
従来技術では、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置
におけるのコントラスト比の視角特性及び階調性の視角
特性はｏモード及びｅモードいずれも一長一短であり、
広い視野角で良好なコントラスト比及び良好な階調性の
双方を同時に満たすことはできなかった。
従来技術では、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置
におけるのコントラスト比の視角特性及び階調性の視角
特性はｏモード及びｅモードいずれも一長一短であり、
広い視野角で良好なコントラスト比及び良好な階調性の
双方を同時に満たすことはできなかった。
【００１０】本発明は，かかる技術的課題を解決し、広
い視野角で良好なコントラスト比及び良好な階調性の双
方を同時に満たす液晶表示装置並びにそのための駆動方
法及び駆動装置を提供することを目的としている。
い視野角で良好なコントラスト比及び良好な階調性の双
方を同時に満たす液晶表示装置並びにそのための駆動方
法及び駆動装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、複数の異なる階調レベルの各々に対応して複
数の異なる印加電圧を設定することにより階調表示を行
うようにしたノーマリホワイトモードの液晶表示装置に
おいて、印加電圧に対する光透過率の関係を表す曲線
（以下、Ｖ−Ｔ曲線という）において最低印加電圧をＶ
−Ｔ曲線が単調に減少する領域の方向にずらして設定す
ることを特徴としている。
するため、複数の異なる階調レベルの各々に対応して複
数の異なる印加電圧を設定することにより階調表示を行
うようにしたノーマリホワイトモードの液晶表示装置に
おいて、印加電圧に対する光透過率の関係を表す曲線
（以下、Ｖ−Ｔ曲線という）において最低印加電圧をＶ
−Ｔ曲線が単調に減少する領域の方向にずらして設定す
ることを特徴としている。
【００１２】
【作用】印加電圧に対する光透過率の関係を表す曲線
（以下、Ｖ−Ｔ曲線という）において最低印加電圧をＶ
−Ｔ曲線が単調に減少する領域の方向にずらして設定し
たことにより、輝度の逆転または階調の逆転を防ぐこと
ができる。これにより、広い視野角で良好なコントラス
ト比及び良好な階調性の双方を同時に満たすことができ
る。以下、本発明の作用を図面を参照しながら実施例と
ともにさらに詳しく説明する。
（以下、Ｖ−Ｔ曲線という）において最低印加電圧をＶ
−Ｔ曲線が単調に減少する領域の方向にずらして設定し
たことにより、輝度の逆転または階調の逆転を防ぐこと
ができる。これにより、広い視野角で良好なコントラス
ト比及び良好な階調性の双方を同時に満たすことができ
る。以下、本発明の作用を図面を参照しながら実施例と
ともにさらに詳しく説明する。
【００１３】本実施例の理解を助けるため、従来技術と
対比させながらを説明する。すでに述べたように、従来
技術においては、コントラスト比及び階調性の視角特性
はｏモード及びｅモードいずれも一長一短であった。図
８を参照して述べたように、コントラスト比の視角特性
は左右方向についてはいずれもｅモードの方が優れてい
る。上下方向についていえば、下方向ではｏモード、上
方向ではｅモードの方が優れている。確かに、コントラ
スト比の視角特性は左右方向についてはｅモードの方が
優れているが、いずれも良好なレベルである。、しか
も、上下方向についていえば、上方向ではいずれのモー
ドも良好ではなく、下方向ではｏモードの方が優れてい
ることから、下方向を常用の方向とすれば、ｏモードで
は全体として比較的良好なコントラスト比が得られる。
しかしながら、図５から分かるように、下方向では、特
に光透過率の低いところで階調の逆転が顕著であり、階
調性は著しく悪い。すなわち、従来は、階調性を犠牲に
しコントラスト比を重視することにより、下方向を常用
の方向としていたのである。コントラスト比及び階調性
の視角特性を総合的に見ると、コントラスト比の左右方
向及び上下方向はｅモードとｏモードはほぼ同等のレベ
ルであり、ｏモードに比較してｅモードが劣っているの
は上方向の階調性だけである。逆に言えば、上方向を常
用の方向としてｅモードにおける上方向の階調の逆転を
防ぐことができれば、ｅモードはｏモードに比べて全体
としてバランスのとれたコントラスト比及び階調性の視
角特性を持つことになる。
対比させながらを説明する。すでに述べたように、従来
技術においては、コントラスト比及び階調性の視角特性
はｏモード及びｅモードいずれも一長一短であった。図
８を参照して述べたように、コントラスト比の視角特性
は左右方向についてはいずれもｅモードの方が優れてい
る。上下方向についていえば、下方向ではｏモード、上
方向ではｅモードの方が優れている。確かに、コントラ
スト比の視角特性は左右方向についてはｅモードの方が
優れているが、いずれも良好なレベルである。、しか
も、上下方向についていえば、上方向ではいずれのモー
ドも良好ではなく、下方向ではｏモードの方が優れてい
ることから、下方向を常用の方向とすれば、ｏモードで
は全体として比較的良好なコントラスト比が得られる。
しかしながら、図５から分かるように、下方向では、特
に光透過率の低いところで階調の逆転が顕著であり、階
調性は著しく悪い。すなわち、従来は、階調性を犠牲に
しコントラスト比を重視することにより、下方向を常用
の方向としていたのである。コントラスト比及び階調性
の視角特性を総合的に見ると、コントラスト比の左右方
向及び上下方向はｅモードとｏモードはほぼ同等のレベ
ルであり、ｏモードに比較してｅモードが劣っているの
は上方向の階調性だけである。逆に言えば、上方向を常
用の方向としてｅモードにおける上方向の階調の逆転を
防ぐことができれば、ｅモードはｏモードに比べて全体
としてバランスのとれたコントラスト比及び階調性の視
角特性を持つことになる。
【００１４】そこで、次に、本発明の本質であるｅモー
ドにおける上方向の階調の逆転を防ぐ方法について説明
する。図２は、上方向の角度をパラメータとしてプロッ
トされた印加電圧と光透過率との関係を示すグラフ（以
下、Ｖ−Ｔ曲線という）である。角度は、上方向０゜か
ら５０゜まで１０゜刻みで変化させてプロットした。８
レベルの階調を表示する場合、この例では従来技術で
は、印加電圧は低い方から順に、たとえばＶ０＝０ボル
ト、Ｖ１＝２．４ボルト、Ｖ２＝２．６ボルト、Ｖ３＝
２．８ボルト、Ｖ４＝３．１ボルト、Ｖ５＝３．４ボル
ト、Ｖ６＝３．８ボルト、Ｖ７＝５ボルトがそれぞれ与
えられていた。これらの印加電圧は視角０゜における光
透過率を基準に所定のガンマ補正を考慮して設定され
る。図２において、視角０゜の曲線は印加電圧が約１．
８ボルトになるまでは平坦であり、それ以後は単調に減
少する。したがって、視角０゜では階調の逆転は生じな
い。視角２０゜ないし３０゜を越えるあたりから、印加
電圧が約２ボルト付近で光透過率のピークが生じてい
る。すなわち、これは、視角２０゜ないし３０゜を越え
るあたりから、階調の逆転が始まることを意味する。
ドにおける上方向の階調の逆転を防ぐ方法について説明
する。図２は、上方向の角度をパラメータとしてプロッ
トされた印加電圧と光透過率との関係を示すグラフ（以
下、Ｖ−Ｔ曲線という）である。角度は、上方向０゜か
ら５０゜まで１０゜刻みで変化させてプロットした。８
レベルの階調を表示する場合、この例では従来技術で
は、印加電圧は低い方から順に、たとえばＶ０＝０ボル
ト、Ｖ１＝２．４ボルト、Ｖ２＝２．６ボルト、Ｖ３＝
２．８ボルト、Ｖ４＝３．１ボルト、Ｖ５＝３．４ボル
ト、Ｖ６＝３．８ボルト、Ｖ７＝５ボルトがそれぞれ与
えられていた。これらの印加電圧は視角０゜における光
透過率を基準に所定のガンマ補正を考慮して設定され
る。図２において、視角０゜の曲線は印加電圧が約１．
８ボルトになるまでは平坦であり、それ以後は単調に減
少する。したがって、視角０゜では階調の逆転は生じな
い。視角２０゜ないし３０゜を越えるあたりから、印加
電圧が約２ボルト付近で光透過率のピークが生じてい
る。すなわち、これは、視角２０゜ないし３０゜を越え
るあたりから、階調の逆転が始まることを意味する。
【００１５】本発明では最低印加電圧Ｖ０を上記Ｖ−Ｔ
曲線が単調に減少する方向にずらして設定することによ
り、階調の逆転を防ぐ。最低印加電圧Ｖ０をどの程度の
電圧値に設定するかについてはいろいろな場合が考えら
れる。たとえば、最低印加電圧をＶ−Ｔ曲線における極
大値を与える電圧以上の電圧に設定する場合、最低印加
電圧をＶ−Ｔ曲線における極大値を与える電圧よりも小
さい電圧に設定する場合が考えられ、さらにその各場合
に対して、そのＶ−Ｔ曲線として、液晶表示装置の表示
面の法線方向に対して所定の視角におけるＶ−Ｔ曲線を
選択する場合、または、液晶表示装置の表示面の法線方
向に対して視角０゜から所定の視角までのＶ−Ｔ曲線を
積分したＶ−Ｔ曲線を選択する場合などが考えられる。
以下、これらの実施例を順に説明する。
曲線が単調に減少する方向にずらして設定することによ
り、階調の逆転を防ぐ。最低印加電圧Ｖ０をどの程度の
電圧値に設定するかについてはいろいろな場合が考えら
れる。たとえば、最低印加電圧をＶ−Ｔ曲線における極
大値を与える電圧以上の電圧に設定する場合、最低印加
電圧をＶ−Ｔ曲線における極大値を与える電圧よりも小
さい電圧に設定する場合が考えられ、さらにその各場合
に対して、そのＶ−Ｔ曲線として、液晶表示装置の表示
面の法線方向に対して所定の視角におけるＶ−Ｔ曲線を
選択する場合、または、液晶表示装置の表示面の法線方
向に対して視角０゜から所定の視角までのＶ−Ｔ曲線を
積分したＶ−Ｔ曲線を選択する場合などが考えられる。
以下、これらの実施例を順に説明する。
【００１６】図２において、視角２０゜ないし３０゜を
越えるあたりから、印加電圧が約２ボルト付近で光透過
率のピーク（すなわち、極大値）が生じているので、た
とえば、この光透過率の極大値を与える電圧以上の電圧
（約２ボルト）に最低印加電圧Ｖ０を設定することがで
きる。この場合、印加電圧は低い方から順にＶ０＝２．
０ボルト、Ｖ１＝２．４ボルト、Ｖ２＝２．６ボルト、
Ｖ３＝２．８ボルト、Ｖ４＝３．１ボルト、Ｖ５＝３．
４ボルト、Ｖ６＝３．８ボルト、Ｖ７＝５ボルトがそれ
ぞれ設定される。図１に最低印加電圧Ｖ０を２．０ボル
ト付近に設定した場合における左右方向及び上下方向の
光透過率の視角依存性が示されている。図１の右側のグ
ラフにおいて破線６で示された曲線は本発明を適用しな
い場合の最低印加電圧に対応する光透過率の曲線であ
り、実線２で示された曲線は本発明を適用して最低印加
電圧Ｖ０を２．０ボルト付近に設定した場合の最低印加
電圧に対応する光透過率の曲線である。曲線６と曲線２
を比較すると、階調の逆転の生じない視角の範囲が約２
５゜から約４０゜に改善されていることがわかる。
越えるあたりから、印加電圧が約２ボルト付近で光透過
率のピーク（すなわち、極大値）が生じているので、た
とえば、この光透過率の極大値を与える電圧以上の電圧
（約２ボルト）に最低印加電圧Ｖ０を設定することがで
きる。この場合、印加電圧は低い方から順にＶ０＝２．
０ボルト、Ｖ１＝２．４ボルト、Ｖ２＝２．６ボルト、
Ｖ３＝２．８ボルト、Ｖ４＝３．１ボルト、Ｖ５＝３．
４ボルト、Ｖ６＝３．８ボルト、Ｖ７＝５ボルトがそれ
ぞれ設定される。図１に最低印加電圧Ｖ０を２．０ボル
ト付近に設定した場合における左右方向及び上下方向の
光透過率の視角依存性が示されている。図１の右側のグ
ラフにおいて破線６で示された曲線は本発明を適用しな
い場合の最低印加電圧に対応する光透過率の曲線であ
り、実線２で示された曲線は本発明を適用して最低印加
電圧Ｖ０を２．０ボルト付近に設定した場合の最低印加
電圧に対応する光透過率の曲線である。曲線６と曲線２
を比較すると、階調の逆転の生じない視角の範囲が約２
５゜から約４０゜に改善されていることがわかる。
【００１７】図２において、透過率の極大値を与える印
加電圧はどの視角においてもほぼ等しく、この例では約
２ボルトであるが、正確に言えば、視角が大きくなるに
つれて光透過率のピークは右にずれていくという傾向が
ある。したがって、視角５０゜においても階調の逆転を
防止したいという場合は、最低印加電圧Ｖ０を視角５０
゜のＶ−Ｔ曲線において極大値を与える印加電圧に設定
する。したがって、この場合、最低印加電圧Ｖ０は２ボ
ルトよりもう少し大きな値に設定される。あるいは、Ｖ
−Ｔ曲線を視角０゜から所定の視角（たとえば視角５０
゜）まで積分し、すなわち、視角０゜から所定の視角に
ついて得られたＶ−Ｔ曲線の総和をとり、最低印加電圧
を、このようにして角度について積分することにより得
られたＶ−Ｔ曲線における極大値を与える印加電圧に設
定するようにしてもよい。この場合も最低印加電圧は２
ボルトよりもう少し大きな値に設定される。
加電圧はどの視角においてもほぼ等しく、この例では約
２ボルトであるが、正確に言えば、視角が大きくなるに
つれて光透過率のピークは右にずれていくという傾向が
ある。したがって、視角５０゜においても階調の逆転を
防止したいという場合は、最低印加電圧Ｖ０を視角５０
゜のＶ−Ｔ曲線において極大値を与える印加電圧に設定
する。したがって、この場合、最低印加電圧Ｖ０は２ボ
ルトよりもう少し大きな値に設定される。あるいは、Ｖ
−Ｔ曲線を視角０゜から所定の視角（たとえば視角５０
゜）まで積分し、すなわち、視角０゜から所定の視角に
ついて得られたＶ−Ｔ曲線の総和をとり、最低印加電圧
を、このようにして角度について積分することにより得
られたＶ−Ｔ曲線における極大値を与える印加電圧に設
定するようにしてもよい。この場合も最低印加電圧は２
ボルトよりもう少し大きな値に設定される。
【００１８】ところで、図２からわかるように、視角０
゜のＶ−Ｔ曲線においては印加電圧が１．８ボルトあた
りから光透過率（すなわち、輝度）が下がりはじめる。
したがって、最低印加電圧Ｖ０をあまり大きく設定し過
ぎると、視角０゜における最大輝度が下がることにな
り、好ましくない。そこで、視角０゜における最大輝度
をあまり下げたくない場合は、最低印加電圧Ｖ０をＶ−
Ｔ曲線における極大値を与える電圧よりも少し低い電圧
に設定する。この例では、最低印加電圧Ｖ０を、たとえ
ば１．８ボルト付近に設定する。図１の右側のグラフに
おいて、実線４で示された曲線は最低印加電圧Ｖ０を
１．８ボルト付近に設定した場合の最低印加電圧に対応
する光透過率の曲線である。曲線４では階調の逆転の生
じない視角の範囲が約３０゜であることがわかる。この
ように視角０゜における最大輝度をできるだけ下げない
ようにすると、その分、階調の逆転の生じない視角の範
囲は狭くなるが、それでも本発明を適用しない曲線６に
比べて階調性が改善されている。視角０゜における最大
輝度を犠牲にして階調の逆転の生じない視角の範囲をも
っと広げたい場合は、最低印加電圧Ｖ０を上述のごと
く、広げたいと考えている所定の視角についてのＶ−Ｔ
曲線において極大値を与える電圧に設定する。このよう
にすると、視角０゜における最大輝度はかなり下がるこ
とになるので、最低印加電圧Ｖ０以外の各印加電圧Ｖ１
ないしＶ７は最低印加電圧Ｖ０における輝度及び所定の
ガンマ補正を考慮して再設定される。
゜のＶ−Ｔ曲線においては印加電圧が１．８ボルトあた
りから光透過率（すなわち、輝度）が下がりはじめる。
したがって、最低印加電圧Ｖ０をあまり大きく設定し過
ぎると、視角０゜における最大輝度が下がることにな
り、好ましくない。そこで、視角０゜における最大輝度
をあまり下げたくない場合は、最低印加電圧Ｖ０をＶ−
Ｔ曲線における極大値を与える電圧よりも少し低い電圧
に設定する。この例では、最低印加電圧Ｖ０を、たとえ
ば１．８ボルト付近に設定する。図１の右側のグラフに
おいて、実線４で示された曲線は最低印加電圧Ｖ０を
１．８ボルト付近に設定した場合の最低印加電圧に対応
する光透過率の曲線である。曲線４では階調の逆転の生
じない視角の範囲が約３０゜であることがわかる。この
ように視角０゜における最大輝度をできるだけ下げない
ようにすると、その分、階調の逆転の生じない視角の範
囲は狭くなるが、それでも本発明を適用しない曲線６に
比べて階調性が改善されている。視角０゜における最大
輝度を犠牲にして階調の逆転の生じない視角の範囲をも
っと広げたい場合は、最低印加電圧Ｖ０を上述のごと
く、広げたいと考えている所定の視角についてのＶ−Ｔ
曲線において極大値を与える電圧に設定する。このよう
にすると、視角０゜における最大輝度はかなり下がるこ
とになるので、最低印加電圧Ｖ０以外の各印加電圧Ｖ１
ないしＶ７は最低印加電圧Ｖ０における輝度及び所定の
ガンマ補正を考慮して再設定される。
【００１９】次に、本発明を適用した液晶表示装置の構
成について説明する。図９に上述のような印加電圧を与
える駆動回路を備えた液晶表示装置が示されている。こ
の液晶表示装置は複数のデータ線及び複数の走査線の交
点にマトリクス状に複数の画素が配置されたＬＣＤ（Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル
２６、これらのデータ線を駆動するデータ線駆動回路２
２、走査線を駆動する走査線駆動回路２４及びデータ線
駆動回路２２に参照電圧を与えるための参照電圧回路２
８で構成される。参照電圧は上述の例で言うと、Ｖ０な
いしＶ７が設けられる。これらの参照電圧はデータ線駆
動回路２２に供給される。この場合、参照電圧回路２８
は電圧源Ｖと、参照電圧Ｖ０ないしＶ７のそれぞれに対
応する抵抗Ｒ０ないしＲ７で構成される。抵抗Ｒ０は可
変であり、抵抗Ｒ０の値を変えることにより、最低印加
電圧Ｖ０の値が所望の値に設定される。上述の例で最低
印加電圧Ｖ０を１．８ボルト付近に設定する場合は、上
述のごとく視角０゜における最大輝度はかなり下がるこ
とになるので、最低印加電圧Ｖ０以外の各印加電圧Ｖ１
ないしＶ７は最低印加電圧Ｖ０における輝度及び所定の
ガンマ補正を考慮して再設定される。したがって、この
場合は、抵抗Ｒ１ないしＲ７もそれぞれ可変にする必要
がある。しかしながら、いずれにしても、Ｒ０ないしＲ
７の各設計値が決まればＲ０ないしＲ７はそれぞれ固定
抵抗としてもよい。さらに、液晶のしきい電圧の温度特
性を考慮して温度補償回路を参照電圧回路２８を組み込
むこともできる。
成について説明する。図９に上述のような印加電圧を与
える駆動回路を備えた液晶表示装置が示されている。こ
の液晶表示装置は複数のデータ線及び複数の走査線の交
点にマトリクス状に複数の画素が配置されたＬＣＤ（Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル
２６、これらのデータ線を駆動するデータ線駆動回路２
２、走査線を駆動する走査線駆動回路２４及びデータ線
駆動回路２２に参照電圧を与えるための参照電圧回路２
８で構成される。参照電圧は上述の例で言うと、Ｖ０な
いしＶ７が設けられる。これらの参照電圧はデータ線駆
動回路２２に供給される。この場合、参照電圧回路２８
は電圧源Ｖと、参照電圧Ｖ０ないしＶ７のそれぞれに対
応する抵抗Ｒ０ないしＲ７で構成される。抵抗Ｒ０は可
変であり、抵抗Ｒ０の値を変えることにより、最低印加
電圧Ｖ０の値が所望の値に設定される。上述の例で最低
印加電圧Ｖ０を１．８ボルト付近に設定する場合は、上
述のごとく視角０゜における最大輝度はかなり下がるこ
とになるので、最低印加電圧Ｖ０以外の各印加電圧Ｖ１
ないしＶ７は最低印加電圧Ｖ０における輝度及び所定の
ガンマ補正を考慮して再設定される。したがって、この
場合は、抵抗Ｒ１ないしＲ７もそれぞれ可変にする必要
がある。しかしながら、いずれにしても、Ｒ０ないしＲ
７の各設計値が決まればＲ０ないしＲ７はそれぞれ固定
抵抗としてもよい。さらに、液晶のしきい電圧の温度特
性を考慮して温度補償回路を参照電圧回路２８を組み込
むこともできる。
【００２０】次に、Δｎｄの最適化について説明する。
Δｎは常光線屈折率と異常光線屈折率との差である屈折
率異方性を表し、ｄは液晶のセル厚をそれぞれ表す。Δ
ｎｄはコントラスト、視野角依存性などの液晶の重要な
特性を決めるパラメータである。実験によれば、Δｎｄ
を大きくすると（たとえばΔｎｄ＝０．４８μｍ）、階
調レベルＧ０の角度依存性が小さくなり、また、視角０
゜に対する左右及び上下方向における色度のずれも少な
いことが分かった。逆に、Δｎｄを小さくすると（たと
えばΔｎｄ＝０．４１５μｍ）、階調レベルＧ７の角度
依存性が小さくなることがわかった。Δｎｄはどのよう
な特性を重視するかに応じて選択すればよい。
Δｎは常光線屈折率と異常光線屈折率との差である屈折
率異方性を表し、ｄは液晶のセル厚をそれぞれ表す。Δ
ｎｄはコントラスト、視野角依存性などの液晶の重要な
特性を決めるパラメータである。実験によれば、Δｎｄ
を大きくすると（たとえばΔｎｄ＝０．４８μｍ）、階
調レベルＧ０の角度依存性が小さくなり、また、視角０
゜に対する左右及び上下方向における色度のずれも少な
いことが分かった。逆に、Δｎｄを小さくすると（たと
えばΔｎｄ＝０．４１５μｍ）、階調レベルＧ７の角度
依存性が小さくなることがわかった。Δｎｄはどのよう
な特性を重視するかに応じて選択すればよい。
【００２１】以上に説明した本発明は、モノクロ表示及
びカラー表示のいずれにも適用することができる。
びカラー表示のいずれにも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり，広い視
野角で良好なコントラスト比及び良好な階調性の双方を
同時に満たすことができる効果がある。
野角で良好なコントラスト比及び良好な階調性の双方を
同時に満たすことができる効果がある。
【図１】本発明を適用した場合における左右方向及び上
下方向の光透過率の視角依存性を示す図である。
下方向の光透過率の視角依存性を示す図である。
【図２】上方向の角度をパラメータとしてプロットされ
た印加電圧と相対光透過率との関係を示す図である。
た印加電圧と相対光透過率との関係を示す図である。
【図３】２つの光学モードを説明する図である。
【図４】ｅモードにおける相対光透過率の視角依存性を
示す図である。
示す図である。
【図５】ｏモードにおける相対光透過率の視角依存性を
示す図である。
示す図である。
【図６】ｅモードにおけるコントラスト比の視角依存性
を示す図である。
を示す図である。
【図７】ｏモードにおけるコントラスト比の視角依存性
を示す図である。
を示す図である。
【図８】電圧Ｖ７における光透過率（階調Ｇ７）に対す
る電圧Ｖ０における光透過率（階調Ｇ０）の比について
ｏモードとｅモードとの比較をを示す図である。
る電圧Ｖ０における光透過率（階調Ｇ０）の比について
ｏモードとｅモードとの比較をを示す図である。
【図９】本発明を適用した液晶表示装置の構成を示す図
である。
である。
２２ データ線駆動回路 ２４ 走査線駆動回路 ２６ 参照電圧回路 ２８ ＬＣＤパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 秀夫 神奈川県厚木市長谷1383−７ (56)参考文献 特開 昭63−261229（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−193795（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】ノーマリホワイトモードの液晶表示装置に
おいて、上方向の各視角における印加電圧に対する光透
過率の関係を表す曲線（以下、Ｖ−Ｔ曲線という）に基
づいて、視角０°における最大の光透過率よりも小さい
光透過率を具現する最小印加電圧以上で、０°以外の所
望の視角における光透過率の極大値を具現する印加電圧
以下の印加電圧を最低印加電圧として設定し、複数の異
なる階調レベルの各々に対応して複数の異なる印加電圧
を設定することにより階調表示を行うようにした液晶表
示装置の駆動方法。 - 【請求項２】ノーマリホワイトモードの液晶表示装置に
おいて、視角０°から各視角までのＶ−Ｔ曲線を積分し
て得られた光透過率の印加電圧に対する関係を表す曲線
に基づいて、視角０°における最大の光透過率よりも小
さい光透過率を具現する最小印加電圧以上で、０°以外
の所望の視角における光透過率の極大値を具現する印加
電圧以下の印加電圧を最低印加電圧として設定し、複数
の異なる階調レベルの各々に対応して複数の異なる印加
電圧を設定することにより階調表示を行うようにした液
晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項３】上方向４０°まで階調の反転が生じないこ
とを特徴とする、請求項１または２の液晶表示装置の駆
動方法。 - 【請求項４】上方向３０°まで階調の反転が生じないこ
と、及び、視角０°での光透過率が９５％以上であるこ
とを特徴とする、請求項１または２の液晶表示装置の駆
動方法。 - 【請求項５】上記ノーマリホワイトモードの液晶表示装
置は入射側の偏光板の透過軸を入射側のラビング方向に
対して平行に設定することにより液晶中を異常光が伝搬
するようにした異常光主導型の液晶表示装置である請求
項１ないし４のいずれか１つに記載の液晶表示装置の駆
動方法。 - 【請求項６】ノーマリホワイトモードの液晶表示装置に
おいて、Ｖ−Ｔ曲線に基づいて、視角０°における最大
の光透過率よりも小さい光透過率を具現する最小印加電
圧以上で、０°以外の所望の視角における光透過率の極
大値を具現する印加電圧以下の印加電圧を最低印加電圧
として設定し、複数の異なる階調レベルの各々に対応し
て複数の異なる印加電圧を設定することにより階調表示
を行うようにした液晶表示装置。 - 【請求項７】ノーマリホワイトモードの液晶表示装置に
おいて、視角０°から各視角までのＶ−Ｔ曲線を積分し
て得られた光透過率の印加電圧に対する関係を表す曲線
に基づいて、視角０°における最大の光透過率よりも小
さい光透過率を具現する最小印加電圧以上で、０°以外
の所望の視角における光透過率の極大値を具現する印加
電圧以下の印加電圧を最低印加電圧として設定し、複数
の異なる階調レベルの各々に対応して複数の異なる印加
電圧を設定することにより階調表示を行うようにした液
晶表示装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138668A JP2888382B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置 |
| CA002065981A CA2065981A1 (en) | 1991-05-15 | 1992-04-14 | Method for driving lcd and apparatus for driving lcd and lcd apparatus |
| EP92303696A EP0514033B1 (en) | 1991-05-15 | 1992-04-24 | Liquid crystal display |
| DE69220726T DE69220726T2 (de) | 1991-05-15 | 1992-04-24 | Flüssigkristallanzeigegerät |
| BR929201560A BR9201560A (pt) | 1991-05-15 | 1992-04-28 | Aparelho de exibicao de cristal liquido (lcd) bem como processo e aparelho para seu acionamento |
| US08/249,656 US5489917A (en) | 1991-05-15 | 1994-05-26 | LCD apparatus with improved gray scale at large viewing angles and method and apparatus for driving same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138668A JP2888382B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355790A JPH04355790A (ja) | 1992-12-09 |
| JP2888382B2 true JP2888382B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=15227332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3138668A Expired - Lifetime JP2888382B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5489917A (ja) |
| EP (1) | EP0514033B1 (ja) |
| JP (1) | JP2888382B2 (ja) |
| BR (1) | BR9201560A (ja) |
| CA (1) | CA2065981A1 (ja) |
| DE (1) | DE69220726T2 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07128638A (ja) * | 1993-11-04 | 1995-05-19 | Hitachi Ltd | 液晶表示駆動回路 |
| US5835074A (en) * | 1992-12-30 | 1998-11-10 | Advanced Displays Corporation | Method to change the viewing angle in a fixed liquid crystal display by changing the pre-tilt angle in the liquid crystal layer with a bias voltage |
| JP3202450B2 (ja) * | 1993-10-20 | 2001-08-27 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置 |
| GB9322948D0 (en) * | 1993-11-08 | 1994-01-05 | Varintelligent Bvi Ltd | Liquid crystal display |
| KR0136966B1 (ko) * | 1994-01-26 | 1998-04-28 | 김광호 | 시야각 조절기능을 구비한 액정표시장치용 그레이 전압 발생장치 |
| TW275684B (ja) * | 1994-07-08 | 1996-05-11 | Hitachi Seisakusyo Kk | |
| GB2293905A (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-10 | Sharp Kk | Addressing a liquid crystal display |
| JP3452755B2 (ja) | 1997-04-07 | 2003-09-29 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| US6297790B1 (en) | 1998-01-09 | 2001-10-02 | Universal Avionics Systems Corporation | Gamma correction of the viewing angle of liquid crystal display |
| EP0974952B1 (en) * | 1998-02-09 | 2007-02-28 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and method for driving the same, liquid crystal device and method for driving the same, circuit for driving electro-optical device, and electronic device |
| DE19808982A1 (de) | 1998-03-03 | 1999-09-09 | Siemens Ag | Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeige |
| WO1999045527A2 (en) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device |
| US6628255B1 (en) * | 1999-06-30 | 2003-09-30 | Agilent Technologies, Inc. | Viewing angle adjustment for a liquid crystal display (LCD) |
| US6801220B2 (en) | 2001-01-26 | 2004-10-05 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for adjusting subpixel intensity values based upon luminance characteristics of the subpixels for improved viewing angle characteristics of liquid crystal displays |
| KR100870487B1 (ko) * | 2001-07-04 | 2008-11-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 광시야각을 위한 액정디스플레이의 구동 방법 및 장치 |
| DE10162766A1 (de) | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Koninkl Philips Electronics Nv | Schaltungsanordnung zur Spannungsversorgung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
| US7683875B2 (en) * | 2003-03-31 | 2010-03-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and electronic device |
| DE602004031620D1 (de) * | 2003-10-16 | 2011-04-14 | Panasonic Corp | Matrixanzeigevorrichtung und ihr verfahren zum ansteuern |
| JP3926824B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2007-06-06 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
| JP2006189781A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-07-20 | Nitto Denko Corp | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
| JP4550638B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2010-09-22 | シャープ株式会社 | 面照明装置及びそれを備えた液晶表示装置 |
| JP4561557B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 液晶表示装置および車両周辺監視装置 |
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