(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動装置であって、
走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する走査信号駆動手段と、
データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号駆動手段による前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給するデータ信号駆動手段と、
水平同期信号を計数する計数手段と、
前記計数手段の計数値に基づいて、１垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間に、データマスク信号を出力するデータ制御手段と、
前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させるデータマスク手段とを備え、
前記データ制御手段は、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する、
ことを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
前記表示領域外データマスク期間は、１水平走査期間の偶数倍の期間に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動方法であって、
走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する工程と、
データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給する工程と、
水平同期信号を計数する工程と、
前記水平同期信号の計数値に基づいて、１垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間に、データマスク信号を出力すると共に、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する工程と、
前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させる工程と、
を備えたことを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法。
【請求項４】
前記表示領域外データマスク期間は、１水平走査期間の偶数倍の期間に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置と前記液晶表示パネルとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記２端子型非線形素子は、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）駆動素子からなることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの駆動装置、液晶表示装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの駆動装置、駆動方法、該駆動装置を備えた液晶表示装置（液晶表示モジュール）及び該液晶表示装置を備えた電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルとしては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動素子を用いたものの他に、ＭＩＭ駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を用いたものがある。ＭＩＭ駆動素子等は、急峻なしきい値を持つため、従来の単純マトリクス駆動方式と比較すると画素間におけるクロストークの問題が少ない点で有利であり、ＴＦＴ駆動素子と比較すると、素子構成や製造工程が比較的簡易な点で有利である。
【０００３】
この種のＭＩＭ駆動素子等を用いた液晶表示パネルは、小さなＭＩＭ駆動素子等と、一方向のみに設けられた配線だけが光の遮蔽部分となるのため、開口率を大きくすることが可能であり、明るい表示に有利である。従って、コンピュータ等により生成された画像データあるいは文字・記号データ等を表示したり、更にはテレビ信号またはビデオ信号に基づいてテレビ映像またはビデオ映像を表示する液晶表示装置に好適に用いることができる。
【０００４】
例えば、ＮＴＳＣ方式の映像信号の場合には、走査線の２６２．５本分に相当する１フィールドの期間のうち、走査線の２０本分相当する期間は垂直帰線消去期間であり、有効表示期間は走査線の２４２．５本分に相当する期間である。従って、２４０×２４０の画素数を有する液晶表示パネルを用いた場合でも、最初の走査線の１本分と、最後の走査線の１．５本分の期間を除いた期間を実際の表示期間とすることにより、１フィールドの映像表示が可能である。
【０００５】
しかしながら、実際の表示期間における最初の１水平走査期間と最後の１水平走査期間には、垂直帰線が表示されることがあり、受像の際に画面が非常に見にくくなることがあった。また、ビデオ信号の再生時において、早送りや巻き戻しが行われると、水平同期信号の周期が短くなるためにデータ信号が抜け、表示領域が縮小される。従って、当該表示領域外の領域には表示データとは無関係のデータが表示されることになる。
【０００６】
そこで、従来は、有効表示期間の最初の１水平走査期間と最後の１水平走査期間をデータマスク期間に設定し、当該データマスク期間においてはデータ信号をマスクして、黒色に表示させることが行われていた。また、ビデオ信号の再生時においても、早送りや巻き戻しが行われる際には、前記表示領域外の領域をデータマスク期間に設定し、黒色に表示させることが行われていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の手法によれば、前記データマスク期間の次の水平走査期間におけるデータ信号が、白色を表示させるデータ信号であった場合には、更にその後の水平走査期間において中間調を表示させるデータ信号が供給されると、その水平走査期間に走査信号が供給される走査線上の画素においては、設定した値の中間調が得られないという問題があった。
【０００８】
これは、前記データマスク期間と次の水平走査期間において、同極性の電圧がデータ線を介して液晶に印加されるためである。
【０００９】
液晶表示パネルを駆動する場合には、液晶の劣化を防ぐために１水平走査期間毎にデータ信号の極性を反転させる交流駆動が行われている。従って、黒色を表示させるデータがＨｉｇｈレベルのデータであり、前記データマスク期間において、当該データが正極性でデータ線に供給されたとすると、次の水平走査期間には、白色を表示させるＬｏｗレベルのデータが、極性を反転させられてＨｉｇｈレベルのデータとしてデータ線に供給される。
【００１０】
つまり、上述の場合には、データ線に２水平走査期間に渡ってＨｉｇｈレベルの信号が供給されたことになる。
【００１１】
一方、有効表示期間が開始される前の垂直帰線期間においては、出力されるデータの状態は不定であり、また、液晶表示パネルの走査信号線には走査信号が供給されない。従って、 ＭＩＭ駆動素子等の非線形素子はオン状態になることはない。しかしながら、液晶表示パネルのデータ信号線には、何らかのレベルの信号が供給されており、液晶層はデータ信号線を介してＨｉｇｈレベルあるいはＬｏｗレベル側に所定の電位に充電されることになる。
【００１２】
その結果、垂直帰線期間において液晶層が例えばＨｉｇｈレベル側に充電された状態において、上述のようにデータマスク期間とその後の水平走査期間で連続してＨｉｇｈレベルのデータ信号がデータ信号線に供給されると、液晶層の電位はＨｉｇｈレベル側の所定の高い電位となる。
【００１３】
従って、更にその後の水平走査期間において、中間調を表示するパルス幅変調されたデータ信号がデータ信号線に供給された場合には、前記所定の高い電位の液晶層からの漏れ電流が流入し、所望の中間調が得られないという問題があった。そして、この漏れ電流は、液晶層及びＭＩＭ駆動素子等の非線形素子の有する抵抗分の影響により、液晶表示パネルのデータ信号供給端子から遠ざかる程減少する。従って、上述のように２４０ラインの走査信号線を有する液晶表示パネルにおいては、同一の階調を有するデータ信号に対しても、走査信号線の上下でコントラストが異なるという問題があった。
【００１４】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、垂直帰線等による画面の乱れを防止しつつ、均一なコントラストで表示を行うことの可能な、ＭＩＭ駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの駆動装置、駆動方法、該駆動装置を備えた液晶表示装置及び該液晶表示装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
【００１５】
【解決を解決するための手段】
請求項１に記載の液晶表示パネルの駆動装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動装置であって、走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する走査信号駆動手段と、データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号駆動手段による前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給するデータ信号駆動手段と、水平同期信号を計数する計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて、１垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間に、データマスク信号を出力するデータ制御手段と、前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させるデータマスク手段とを備え、前記データ制御手段は、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、走査信号駆動手段により、走査信号が水平同期信号に同期して前記複数の走査線に少なくとも一行毎に所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら時分割で供給される。一方、前記複数のデータ線に対しても、データ信号駆動手段により、前記走査信号の供給タイミングに同期して所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながらデータ信号が供給され、走査信号が供給された走査線とデータ信号が供給されたデータ線との交点に相当する画素領域の２端子型非線形素子が、オン状態またはオフ状態となり、当該画素領域の液晶に対する電流供給のスイッチングが行われる。このようにして、全ての画素領域において、データ信号に応じた映像の表示が行われる。
【００１７】
以上のような映像の表示は、１垂直走査期間内における垂直帰線期間が終了した後の有効表示期間内にて行われることになるが、有効表示期間の開始直後の水平走査期間においては、垂直帰線が表示され易い。また、ビデオ信号の再生時における早送りあるいは巻き戻し時においては、表示領域が縮小され、当該表示領域外の領域にて不要な信号が表示されることになる。
【００１８】
そこで、データ制御手段において、計数手段による水平同期信号の計数値に基づいて、有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間とを認識し、当該第１の期間と第２の期間に、データマスク信号を出力させる。例えば、通常のテレビ信号については有効表示期間の開始後の１または２水平走査期間、及び有効表示期間の終了直前の１または２水平走査期間において、また、ビデオ信号の再生時においては、必要に応じて更に多くの水平走査期間においてデータマスク信号を出力させる。
【００１９】
その結果、データマスク手段により、前記データマスク信号に応じてデータ信号が所定の信号レベルに固定して出力され、画素における透過率を低下させる。従って、前記第１の期間及び第２の期間においては、上述のような垂直帰線あるいは不要な信号が画面に表示されることがない。
【００２０】
また、前記データ制御手段は、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する。従って、データマスク手段により、所定の信号レベルに固定された信号が表示領域外データマスク期間においてデータ線に供給されることになるが、この信号は１水平期間毎に所定の基準電位を基準とする極性が反転して供給される。その結果、前記表示領域外データマスク期間においては、前記極性が交互に反転する電圧がデータ線を介して液晶に印加されることになり、液晶を所定の一方向の極性の電位に充電させることがない。
【００２１】
一方、前記有効表示期間の開始後に、前記データマスク期間において画素における透過率を低下させる前記極性の電圧が液晶に印加され、その後の水平走査期間に、前記透過率を上昇させる前記極性の電圧が前記極性を反転させられて液晶に印加されると、少なくとも２水平走査期間において同極性の電圧が液晶に印加されることになるが、
前記有効表示期間の開始前までにおいては、上述のように液晶に対する充電が行われないので、前記の少なくとも２水平走査期間においては、液晶の電位は漏れ電流を生じさせる程には充電されず、他の画素領域における液晶に悪影響を与えない。
【００２２】
以上のように、本発明の液晶表示パネルの駆動装置によれば、垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、均一なコントラストで表示が行われることになる。
【００２３】
請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置は前記課題を解決するために、前記請求項１に記載の駆動装置において、前記表示領域外データマスク期間が、１水平走査期間の偶数倍の期間に設定されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、前記表示領域外データマスク期間が、１水平走査期間の偶数倍の期間に設定されているため、データマスク手段により信号レベルが固定されたデータ信号は、前記極性の反転が必ず偶数回行われることになるので、前記表示領域外データマスク期間の全期間を通して液晶に印加される電圧は相殺されることになり、前記表示領域外データマスク期間において液晶の電位状態を変化させない。従って、有効表示期間の開始直後及び終了直前において、連続して同極性の電圧が液晶に印加されたとしても、漏れ電流を生じさせず、コントラストの不均一化を防ぐ。
【００２５】
請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動方法は、上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動方法であって、走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する工程と、データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給する工程と、水平同期信号を計数する工程と、前記水平同期信号の計数値に基づいて、１垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間に、データマスク信号を出力すると共に、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する工程と、前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させる工程とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、走査信号が水平同期信号に同期して前記複数の走査線に少なくとも一行毎に所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら時分割で供給されると共に、前記複数のデータ線に対しても、前記走査信号の供給タイミングに同期して所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながらデータ信号が供給される。その結果、走査信号が供給された走査線とデータ信号が供給されたデータ線との交点に相当する画素領域の２端子型非線形素子がオン状態またはオフ状態となり、当該画素領域の液晶に対する電流供給のスイッチングが行われる。このようにして、全ての画素領域において、データ信号に応じた映像の表示が行われる。
【００２７】
以上のような映像の表示は、１垂直走査期間内における垂直帰線期間が終了した後の有効表示期間内にて行われることになるが、有効表示期間の開始直後の水平走査期間においては、垂直帰線が表示され易い。また、ビデオ信号の再生時における早送りあるいは巻き戻し時においては、表示領域が縮小され、当該表示領域外の領域にて不要な信号が表示されることになる。
【００２８】
そこで、水平同期信号の計数値に基づいて、有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間とを認識し、当該第１の期間と第２の期間に、データマスク信号を出力させる。例えば、通常のテレビ信号については有効表示期間の開始後の１または２水平走査期間、及び有効表示期間の終了直前の１または２水平走査期間において、また、ビデオ信号の再生時においては、必要に応じて更に多くの水平走査期間においてデータマスク信号を出力させる。
【００２９】
その結果、前記データマスク信号に応じてデータ信号が所定の信号レベルに固定して出力され、画素における透過率を低下させる。従って、前記第１の期間及び第２の期間においては、上述のような垂直帰線あるいは不要な信号が画面に表示されることがない。
【００３０】
また、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する。従って、所定の信号レベルに固定された信号が表示領域外データマスク期間においてデータ線に供給されることになるが、この信号は１水平期間毎に所定の基準電位を基準とする極性が反転して供給される。その結果、前記表示領域外データマスク期間においては、前記極性が交互に反転する電圧がデータ線を介して液晶に印加されることになり、液晶を所定の一方向の極性の電位に充電させることがない。
【００３１】
一方、前記有効表示期間の開始後に、前記データマスク期間において画素における透過率を低下させる前記極性の電圧が液晶に印加され、その後の水平走査期間に、前記透過率を上昇させる前記極性の電圧が前記極性を反転させられて液晶に印加されると、少なくとも２水平走査期間において同極性の電圧が液晶に印加されることになるが、前記有効表示期間の開始前までにおいては、上述のように液晶に対する充電が行われないので、前記の少なくとも２水平走査期間においては、液晶の電位は漏れ電流を生じさせる程には充電されず、他の画素領域における液晶に悪影響を与えない。
【００３２】
以上のように、本発明の液晶表示パネルの駆動方法によれば、垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、均一なコントラストで表示が行われることになる。
【００３３】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動方法は、上記課題を解決するために、前記請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動方法において、前記表示領域外データマスク期間が、１水平走査期間の偶数倍の期間に設定されていることを特徴とする。
【００３４】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、前記表示領域外データマスク期間が、１水平走査期間の偶数倍の期間に設定されているため、データマスク信号に基づいて信号レベルが固定されたデータ信号は、所定の基準電位を基準とする極性の反転が必ず偶数回行われることになるので、前記表示領域外データマスク期間の全期間を通して液晶に印加される電圧は相殺されることになり、前記表示領域外データマスク期間において液晶の電位状態を変化させない。従って、有効表示期間の開始直後及び終了直前において、連続して同極性の電圧が液晶に印加されたとしても、漏れ電流を生じさせず、コントラストの不均一化を防ぐ。
【００３５】
請求項５に記載の液晶表示装置は前記課題を解決するために請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置と前記液晶表示パネルとを備えたことを特徴とする。
【００３６】
請求項５に記載の液晶表示装置（液晶表示モジュール）によれば、液晶表示パネルは、特に２端子型非線形素子を備えているが、上述した本願発明の駆動装置により、上述したデータマスク処理が行われ、コントラストの不均一化を抑えつつ、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に防ぐことができる。
【００３７】
請求項６に記載の液晶表示装置は上記課題を解決するために請求項５に記載の液晶表示装置において、前記２端子型非線形素子は、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）駆動素子を備えたことを特徴とする。
【００３８】
請求項６に記載の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルは、特にＭＩＭ駆動素子を備えているが、上述した本願発明の駆動装置により、上述したデータマスク処理が行われ、コントラストの不均一化を抑えつつ、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に表示することができる。
【００３９】
請求項７に記載の電子機器は上記課題を解決するために請求項５又は６に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。
【００４０】
請求項７に記載の電子機器によれば、電子機器は、上述した本願発明の液晶表示装置を備えており、比較的簡易な構成によりコントラストの不均一化を抑えつつ、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に防ぐことができる。
【００４１】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４３】
（ＭＩＭ駆動素子）
図１は、本発明の実施の形態である液晶表示装置を構成する液晶表示パネルに備えられる２端子型非線形素子の一例としてのＭＩＭ駆動素子を画素電極と共に模式的に示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。尚、図２におては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００４４】
図１及び図２において、ＭＩＭ駆動素子２０は、第１基板の一例を構成するＭＩＭアレイ基板３０上に形成された絶縁膜３１を下地として、その上に形成されており、絶縁膜３１の側から順に第１金属膜２２、絶縁層２４及び第２金属膜２６から構成され、ＭＩＭ構造（Metal  Insulator  Metal構造）を持つ。そして、２端子型のＭＩＭ駆動素子２０の第１金属膜２２は、一方の端子としてＭＩＭアレイ基板３０上に形成された走査線１２に接続されており、第２金属膜２６は、他方の端子として画素電極３４に接続されている。尚、走査線１２に代えてデータ線（図６参照）をＭＩＭアレイ基板３０上に形成し、画素電極３４に接続してもよい。
【００４５】
ＭＩＭアレイ基板３０は、例えばガラス、プラスチックなどの絶縁性及び透明性を有する基板からなる。
【００４６】
下地をなす絶縁膜３１は、例えば酸化タンタルからなる。但し、絶縁膜３１は、第２金属膜２６の堆積後等に行われる熱処理により第１金属膜２２が下地から剥離しないこと及び下地から第１金属膜２２に不純物が拡散しないことを主目的として形成されるものである。従って、ＭＩＭアレイ基板３０を、例えば石英基板等のように耐熱性や純度に優れた基板から構成すること等により、これらの剥離や不純物の拡散が問題とならない場合には、絶縁膜３１は省略することができる。
【００４７】
第１金属膜２２は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、タンタル単体又はタンタル合金からなる。若しくは、タンタル単体又はタンタル合金を主成分として、これに例えば、タングステン、クロム、モリブデン、レニウム、イットリウム、ランタン、ディスプロリウムなどの周期率表で第６、第７又は第８族に属する元素を添加してもよい。この場合、添加する元素としては、タングステンが好ましく、その含有割合は、例えば０．１〜６原子％が好ましい。
【００４８】
絶縁膜２４は、例えば化成液中で第１金属膜２２の表面に陽極酸化により形成された酸化膜からなる。
【００４９】
第２金属膜２６は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、クロム単体又はクロム合金からなる。
【００５０】
画素電極３４は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）膜等の、透明導電膜からなる。
【００５１】
また、図３の断面図に示すように、上述の第２金属膜及び画素電極は、同一のＩＴＯ膜等からなる透明導電膜３６から構成されてもよい。このような構成を持つＭＩＭ駆動素子２０’は、製造の際に、第２金属膜及び画素電極を同一の製造工程により形成できる利点がある。尚、図３において図２と同様の構成要素には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００５２】
更にまた、図４の平面図及び図５のＢ−Ｂ断面図に示すように、ＭＩＭ駆動素子４０は、所謂バック・ツー・バック（Back  To  Back）構造、即ち第１のＭＩＭ駆動素子４０ａと第２のＭＩＭ駆動素子４０ｂとを極性を反対にして直列に接続した構造を持つように構成されてもよい。尚、図４及び図５において図１及び図２と同様の構成要素には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００５３】
図４及び図５において、第１のＭＩＭ駆動素子４０ａは、ＭＩＭアレイ基板３０上に形成された絶縁膜３１を下地として、この上に順に形成されたタンタル等からなる第１金属膜４２、陽極酸化膜等からなる絶縁膜４４及びクロム等からなる第２金属膜４６ａから構成されている。他方、第２のＭＩＭ駆動素子４０ｂは、ＭＩＭアレイ基板３０上に形成された絶縁膜３１を下地として、この上に順に形成された第１金属膜４２、絶縁膜４４及び第１金属膜４６ａから離間した第２金属膜４６ｂから構成されている。
【００５４】
第１のＭＩＭ駆動素子４０ａの第２金属膜４６ａは、走査線４８に接続され、第２のＭＩＭ駆動素子４０ｂの第２金属膜４６ｂは、ＩＴＯ膜等からなる画素電極４５に接続されている。従って、走査信号は、走査線４８から第１及び第２のＭＩＭ駆動素子４０ａ及び４０ｂを介して画素電極４５に供給される。尚、走査線４８に代えてデータ線（図６参照）をＭＩＭアレイ基板３０上に形成し、第１のＭＩＭ駆動素子４０ａの第２金属膜４６ａに接続するように構成してもよい。
【００５５】
この図４及び図５に示した例では、絶縁膜４４は、図１及び図２に示した例における絶縁膜２４に比べて膜厚が小さく、例えば半分程度の膜厚に設定されている。
【００５６】
以上、２端子型非線形素子としてＭＩＭ駆動素子の幾つかの例について説明したが、ＺｎＯ（酸化亜鉛）バリスタ、ＭＳＩ（Metal  Semi-Insulator）駆動素子、ＲＤ（Ring  Diode）などの双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を本実施の形態のアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルに適用可能である。
【００５７】
（液晶表示パネル）
次に、上述のＭＩＭ駆動素子２０を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの実施の形態について図６及び図７を参照して説明する。尚、図６は、本実施の形態における液晶表示パネルを駆動回路と共に示した等価回路図であり、図７は、本実施の形態における液晶表示パネルを模式的に示す部分破断斜視図である。
【００５８】
図６において、液晶表示パネル１０は、ＭＩＭアレイ基板３０又はその対向基板上に配列された複数の走査線１２が走査信号駆動回路１００に接続されており、ＭＩＭアレイ基板３０又はその対向基板上に配列された複数のデータ線１４がデータ信号駆動回路１１０に接続されている。また、前記走査信号駆動回路１００及び前記データ信号駆動回路１１０には、これらの駆動回路に対して必要な信号を出力する駆動制御回路１２０が接続されている。尚、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０は、図１及び図２に示したＭＩＭアレイ基板３０又はその対向基板上に形成されていてもよく、この場合には、駆動回路を含んだ液晶表示装置（液晶表示モジュール）となる。或いは、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０は、液晶表示パネルとは独立したＩＣから構成され、所定の配線を経て走査線１２やデータ線１４に接続されてもよく、この場合には、駆動回路を含まない液晶表示装置（液晶表示パネル）となる。
【００５９】
各画素領域１６において、走査線１２は、ＭＩＭ駆動素子２０の一方の端子に接続されており（図１参照）、データ線１４は、液晶層１８及び図１に示した画素電極３４を介してＭＩＭ駆動素子２０の他方の端子に接続されている。従って、各画素領域１６に対応する走査線１２に走査信号が供給され、データ線１４に当該画素領域をオン状態とするデータ信号が供給されると、当該画素領域におけるＭＩＭ駆動素子２０にＭＩＭ駆動素子２０の閾値電圧以上の電圧が印加され、ＭＩＭ駆動素子２０がオン状態となる。そして、ＭＩＭ駆動素子２０を介して、画素電極３４及びデータ線１４間にある液晶層１８に駆動電圧が印加される。
【００６０】
尚、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０をＭＩＭアレイ基板３０上に設けると、ＭＩＭ駆動素子２０についての薄膜形成プロセスと走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０についての薄膜形成プロセスとを同時に行える利点がある。但し、例えばＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディング）方式で実装された走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０を含むＬＳＩに、ＭＩＭアレイ基板３０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して走査線１２及びデータ線１４を接続する構成を採れば、液晶表示パネル１０の製造がより容易となる。また、前述のＬＳＩをＭＩＭアレイ基板３０及びその対向基板上に異方性導電フィルムを介して直接実装するＣＯＧ（チップオングラス）方式を用いて、走査線１２及びデータ線１４と接続する構成を採ることもできる。
【００６１】
図７において、液晶表示パネル１０は、ＭＩＭアレイ基板３０と、これに対向配置される透明な第２基板の一例を構成する対向基板３２とを備えている。対向基板３２は、例えばガラス基板からなる。ＭＩＭアレイ基板３０には、マトリクス状に複数の透明な画素電極３４が設けられている。複数の画素電極３４は、所定のＸ方向に沿って夫々延びておりＸ方向に直交するＹ方向に配列された複数の走査線１２に夫々接続されている。画素電極３４、ＭＩＭ駆動素子２０、走査線１２等の液晶に面する側には、例えばポリイミド薄膜などの有機薄膜からなりラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。
【００６２】
他方、対向基板３２には、Ｙ方向に沿って夫々延びておりＸ方向に短冊状に配列された複数のデータ線１４が設けられている。データ線１４の下側には、例えばポリイミド薄膜などの有機薄膜からなりラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。この場合データ線１４は、少なくとも画素電極３４と対向する部分については、ＩＴＯ膜等の透明導電膜から形成される。但し、データ線１４に代えて走査線１２を対向基板３２の側に形成する場合には、走査線１２がＩＴＯ膜等の透明導電膜から形成される。
【００６３】
対向基板３２には、液晶表示パネル１０の用途に応じて、例えばストライプ状、モザイク状、トライアングル状等に配列された色材膜からなるカラーフィルタが設けられてもよく、更に、例えばクロムやニッケルなどの金属材料やカーボンやチタンをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられていてもよい。このようなカラーフィルタやブラックマトリクスにより、一つの液晶表示パネルによるカラー表示を可能としたり、コントラストの向上や色材の混色防止などにより、高品位の画像を表示できるようになる。
【００６４】
このように構成され、画素電極３４とデータ線１４とが対面するように配置されたＭＩＭアレイ基板３０と対向基板３２との間には、対向基板３２の周辺に沿って配置されるシール剤により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層１８（図６参照）が形成される。液晶層１８は、画素電極３４及びデータ線１４からの電界が印加されていない状態で前述の配向膜により所定の配向状態を採る。液晶層１８は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール剤は、両基板３０及び３２をそれらの周辺で張り合わせるための接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのスペーサが混入されている。
【００６５】
図６において、走査信号駆動回路１００がパルス的にＭＩＭ駆動素子２０に所定電圧の走査信号を順次送るのに合わせて、データ信号駆動回路１１０は表示信号の階調レベルに応じたパルス幅を有するデータ信号をデータ線１４に順次送る。図７において、このように画素電極３４及びデータ線１４に電圧が印加されると、この画素電極３４とデータ線１４とに挟まれた部分における液晶層の配向状態が、ＭＩＭ駆動素子２０を介して印加される駆動電圧により変化し、ノーマリーホワイトモードであれば、駆動電圧が印加された状態で入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、駆動電圧が印加された状態で入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として液晶表示パネル１０からは表示信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。
【００６６】
また、図１から図７には示されていないが、対向基板３２の投射光が入射する側及びＭＩＭアレイ基板３０の投射光が出射する側には夫々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、 ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、ＤＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００６７】
次に、図６に示した走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０の第１の実施の形態における構成及び動作について図８から図１０を参照して説明する。
【００６８】
先ず、走査信号駆動手段の一例を構成する走査信号駆動回路１００は、図８に示すように、後述する駆動制御回路１２０から出力される走査側クロック信号ＹＳＣＬに同期して、走査線端子Ｙ１〜Ｙｉに対して所定の順序で走査信号発生用のパルス信号を出力するシフトレジスタ１０４を有している。
【００６９】
また、シフトレジスタ１０４の次段には、出力コントロール回路１０６が設けられている。この出力コントロール回路１０６は、前記シフトレジスタ１０４からのパルス信号の立ち上がりに同期して走査信号を出力する回路であり、種々の制御信号に基づいて、各走査線端子毎の走査信号の出力の可否、及び選択期間と非選択期間における走査信号の電圧値を制御している。
【００７０】
また、走査信号は、液晶の劣化を防止するために、１走査線毎に所定電位を基準とした極性を反転させる必要がある。そこで、駆動制御回路１２０から交流化信号ＦＲＹを入力し、走査信号をオン状態にする期間（以下、選択期間とする）における走査信号の電位（以下、選択電位とする）を、交流化信号ＦＲＹの信号レベルに応じて切り換えている。交流化信号ＦＲＹは、クロック信号ＹＳＣＬの立ち上がりに同期して信号の極性が交互に反転するパルス状信号であり、出力コントロール回路１０６だけでなく、 ＬＣＤドライバー出力電圧選択回路１０５に接続される。ＬＣＤドライバー出力電圧選択回路１０５においては、交流化信号ＦＲＹの信号レベルに基づいて選択電位の極性が選択され、交流化信号ＦＲＹの信号レベルがＨｉｇｈレベルの場合に、選択電位の極性として負極性が選択され、交流化信号ＦＲＹの信号レベルがＬｏｗレベルの場合に、選択電位の極性として正極性が選択される。より具体的には、交流化信号ＦＲＹと逆位相の選択電位信号がＬＣＤドライバー出力電圧選択回路１０５から出力される。そして、出力コントロール回路１０６においては、シフトレジスタ１０４から出力されるパルス信号の立ち上がりで選択電位信号の極性と等しい極性の信号が出力され、交流化信号ＦＲＹの立ち下がりで逆極性の信号が出力される。従って、選択期間を示すシフトレジスタ１０４からのパルス信号の出力期間において、選択電位の極性を示すパルス信号が出力コントロール回路１０６から出力されることになる。また、シフトレジスタ１０４から出力されるパルス信号がシフトされるタイミング、即ち選択期間の切り換えタイミングと、交流化信号ＦＲＹの極性の切り換えタイミングとは同期しているため、隣り合う走査線の選択電位の極性は、互いに異なることになる。更に、本実施形態では、走査線数は奇数に設定されているため、ある一つの走査線に着目すると、次のフィールドにおけるその走査線の選択期間の交流化信号ＦＲＹの極性は、前のフィールドにおけるその走査線の選択期間の交流化信号ＦＲＹの極性と必ず異なることになる。従って、各走査線における選択電位の極性は、各フィールドごとに切り換えられることになる。
【００７１】
以上のようにして、各走査線ごとに出力コントロール回路１０６から出力されるパルス信号は、レベルシフタ１０７によってロジック系電位レベルから液晶駆動系電位レベルにレベルがシフトされ、ＬＣＤドライバー１０８に出力される。
【００７２】
ＬＣＤドライバー１０８には、走査信号の選択期間及び非選択期間における電位レベルを決定するＶ０，Ｖ１，Ｖ４，Ｖ５の４値の電圧が印加されており、上述した出力コントロール回路から出力されるパルス信号の極性が負極性の場合には、負極性の選択電位であるＶ５が選択され、また、前記パルス信号の極性が正極性の場合には、正極性の電位であるＶ０が選択される。そして、これらの電位を有し前記パルス信号と同形状の走査信号が各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉから出力されることになる。また、選択電位としてＶ５が選択された場合には、非選択期間においてはＶ１の電位が選択され、選択電位としてＶ０が選択された場合には、非選択期間の電位としてＶ４が選択される。
【００７３】
以上のようにして、走査線駆動回路１００の走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉから図９に示すような走査信号が出力されることになる。尚、駆動方式に応じて、走査信号を走査線１２に一行毎に時分割で供給してもよいし、例えば３行毎などの複数の行毎に時分割で供給するようにしてもよい。
【００７４】
次に、データ信号駆動回路１１０の構成を図１０に基づいて説明する。図１０に示すように、データ信号駆動回路１１０においては、第１ラッチ１１２が備えられており、後述する駆動制御回路１２０から出力される階調データＤＡ０〜ＤＡ５が、この第１ラッチ１１２に各データ線ごとにラッチされる。階調データＤＡ０〜ＤＡ５は、各データ線のデータとしてシリアル出力されるように構成されており、駆動制御回路１２０から出力されるデータ側クロック信号ＸＳＣＬに同期してシフトレジスタ１１１から出力されるシフトパルスが、ラッチのタイミングを形成している。このようにして第１ラッチ１１２にラッチされた階調データＤＡ０〜ＤＡ５は、駆動制御回路１２０から出力されるラッチパルスＬＰの立ち下がりで第２ラッチ１１３にラッチされ、デコーダ１１５に出力される。
【００７５】
デコーダ１１５は、階調データＤＡ０〜ＤＡ５に応じたパルス幅を有するパルス信号を出力する回路であり、このパルス信号の出力はグレースケールコントロール１１４からの分周信号に同期して行われる。グレースケールコントロール１１４は、駆動制御回路１２０から出力される階調発生基本クロックＧＣＰを分周する回路であり、この分周されたクロック信号をデコーダ１１５に入力し、階調データＤＡ０〜ＤＡ５により表される６ビットのデータを、デコーダ１１５において前記分周されたクロック信号に基づいてカウントすることにより、階調データに応じたパルス幅の階調データ信号が得られる。この階調データ信号は正極性で出力され、例えばグレースケール値が最大の６３の場合には、 Ｈｉｇｈレベルの期間が前記分周されたクロック信号の６３倍の期間となるパルス幅を有する階調データ信号として出力されることになる。そして、この階調データ信号と、駆動制御回路１２０から出力される交流化信号ＦＲＸとの排他的論理和の論理演算を行って、その結果をＮＯＴ回路により反転することにより、最終的にデコーダ１１５から出力される表示データ信号を得ている。この交流化信号ＦＲＸは、ラッチパルスＬＰの立ち下がりに同期して極性を交互に反転させるパルス信号であり、前記論理演算の結果、交流化信号ＦＲＸがＨｉｇｈレベルの期間においては階調データ信号と同極性の信号を表示データ信号として出力し、交流化信号ＦＲＸがＬｏｗレベルの期間においては階調データ信号と逆極性の信号を表示データ信号として出力する。従って、ラッチパルスＬＰが水平同期信号に同期して出力される毎に前記交流化信号ＦＲＸの極性が反転され、その度に前記階調データ信号は極性が反転されるので、結局、表示データ信号は一走査線ごとに極性が反転させられた信号となる。つまり、階調データ信号が最高値のグレースケールを有するデータに基づく信号である場合には、表示データ信号は交流化信号ＦＲＸに同期して前述した走査信号と同様に所定電位を基準とした極性が反転するパルス信号となる。
【００７６】
そして、デコーダ１１５により出力される表示データ信号は、レベルシフタ１１６によりロジック系の電位レベルから液晶駆動系の電位レベルに変換され、ＬＣＤドライバー１１７により、各データ信号出力端子Ｘ１〜Ｘｊから出力されることになる。
【００７７】
次に、以上のような走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０を制御するための駆動制御回路１２０の構成を図１１に基づいて説明する。
【００７８】
駆動制御回路１２０には、図１１に示すように、基本タイミング作成部１２１が備えられており、基本タイミング作成部１２１は、コンポジット信号から分離される垂直同期信号及び水平同期信号と内部のクロック信号とをＰＬＬ１２７により同期させ、駆動制御回路１２０内で使用する各種のタイミング信号を作成する。
【００７９】
例えば、駆動制御回路１２０に備えられたＡ／Ｄコントロール部１２２にクロック信号を出力することにより、 Ａ／Ｄコントロール部１２２からはＡ／Ｄ変換用のクロック信号が出力され、前記コンポジット信号から抽出されたアナログの映像データが、前記クロック信号に同期してＡ／Ｄコンバータ１２６により６ビットのデジタルデータにＡ／Ｄ変換される。そして、このデジタルデータは、データラッチ部１２４に出力され、前記基本タイミング作成部１２１から出力されるストローブ信号により、データラッチ部１２４にラッチされる。
【００８０】
一方、駆動制御回路１２０には、上述した走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０に対する各種の制御信号を出力する駆動回路コントロール部１２３が備えられている。そして、前記基本タイミング作成部１２１は、垂直同期信号及び水平同期信号に同期して、前記各種の制御信号を出力する。具体的には、水平同期信号に同期させてデータ信号駆動回路１１０に対するラッチパルスＬＰを出力し、また、このラッチパルスＬＰに同期させてデータ信号駆動回路１１０に対するクロック信号ＸＳＣＬ及び走査信号駆動回路１００に対するクロック信号ＹＳＣＬを出力する。更には、データ信号駆動回路１１０に対するグレイスケールコントロール用のクロック信号ＧＣＰを出力する。
【００８１】
また、前記データラッチ部１２４にラッチされたデータは階調データＤＡ０〜ＤＡ５としてデータ信号駆動回路１１０に出力されるが、後述するデータマスク期間においては、駆動回路コントロール部１２３からデータマスク信号を出力し、ＯＲ回路１２５によりデータのマスクを行うように構成されている。詳しくは後述する。
【００８２】
以上のような駆動制御回路１２０により出力される制御信号、及び走査信号駆動回路１００とデータ信号駆動回路１１０による出力される走査信号波形及びデータ信号の波形の例を図１２に示す。なお、図１２の例では、階調データはグレースケールが最高値のデータであり、データ信号駆動回路１１０のデコーダ１１５より１水平走査期間中Ｈｉｇｈレベルを維持して出力されるデータである。つまり、ノーマリーホワイトモードでは画素を最低輝度とするデータであり、ノーマリーブラックモードでは画素を最高輝度とするデータである。
【００８３】
また、図１２に示す画素電位とは、データ線と走査線を介して液晶層１８とＭＩＭ駆動素子２０の両端に印加される電圧により生じる電位であり、液晶電位とは、液晶層１８の充電による電位である。
【００８４】
データ線と走査線を介して液晶層１８とＭＩＭ駆動素子２０の両端に図１２に示すような波形の電圧が印加されると、各データ線と各走査線の交点に相当する各画素領域はＭＩＭ駆動素子２０の閾値との関係で選択期間にのみオン状態となるように構成されている。つまり、各画素領域においては、選択期間の前後の水平走査期間における印加電圧が、ＭＩＭ駆動素子２０の閾値よりも低い電圧に設定されているので、選択期間以外にオン状態になることがない。
【００８５】
次に、以上のような本実施形態の液晶表示パネルにおけるデータマスク処理について説明する。
【００８６】
本実施形態の液晶表示パネルは、上述したように走査線数が２４０本であり、ＮＴＳＣ方式で出力される映像信号を表示することができる。ＮＴＳＣ方式においては、走査線が５２５本であり、１フィールドの走査線数は図１３（Ａ）に示すように、２６５．２本となる。そして、走査線の２０本分に相当する期間は、垂直帰線期間とされているため、走査線の２４２．５本に相当する期間を有効表示期間とすることができる。そこで、本実施形態では、液晶表示パネルの２４０本の走査線数によって表示を行うため、図１３（Ａ）に示すように、走査線の２２本目から２６１本目に相当する期間を有効表示期間としている。
【００８７】
しかし、この有効表示期間において表示を行うと、走査線の２２本目に相当する期間、及び走査線の２６１本目に相当する期間に、垂直帰線が表示され易くなり、見にくい画面となる。
【００８８】
そこで、本実施形態では、図１４に示すように、画面の上下１本ずつに黒の線が表示されるように、データをマスクする構成となっている。
【００８９】
そして、このデータマスク期間に連続する走査線の２６２本目から次の偶数フィールドの２８４本目までの期間、走査線の５２５本目から次の奇数フィールドの走査線の２１本目までの期間を、表示領域外データマスク期間とし、図１３（Ｂ）に示すようにＨｉｇｈレベル信号のデータマスク信号を出力するように構成した。つまり、本実施形態においては、図１３（Ａ）に示すように、表示期間以外の期間は全て表示領域外データマスク期間となっている。
【００９０】
このようなデータマスク信号の出力は、図１６に示すように構成された駆動回路コントロール部１２３によって行われる。なお、図１６には、図１１に示す駆動回路コントロール部におけるデータマスク処理に関係する部分のみの構成を概略的に示してある。
【００９１】
図１６に示すように、駆動回路コントロール部１２３には、垂直同期信号をカウントする垂直カウンタ１３０と、水平同期信号をカウントする水平カウンタ１３１と、データマスク信号を発生するデータマスク信号発生回路が備えられている。垂直カウンタ１３０は、コンポジット信号から分離される垂直同期信号をカウントし、２つの垂直同期信号をカウントする毎に水平カウンタ１３１のカウント値をクリアする。一方、水平カウンタ１３１は、コンポジット信号から分離される水平同期信号をカウントし、例えば図１３（Ａ）の場合には、カウント値が５２４になるタイミングでパルス信号をデータマスク発生回路１３２に対して出力する。また、カウント値が２３になるタイミング、更に、カウント値が２６１になるタイミングで、パルス信号をデータマスク発生回路１３２に対して出力する。データマスク発生回路１３２は、初期状態でＨｉｇｈレベルのデータマスク信号を出力すると共に、前記水平カウンタ１３１からパルス信号が出力される毎に、データマスク信号の極性を反転させるように構成されている。従って、図１３（Ｂ）に示すような、データマスク信号が得られる。このデータマスク信号は、ＯＲ回路１２５に出力され、データマスク信号がＨｉｇｈレベルの期間は、データ入力に拘わらず、データ信号駆動回路１１０へ出力されるデータは、常にＨｉｇｈレベルの信号となる。
【００９２】
以上のようにして表示領域外データマスク期間にＨｉｇｈレベルのデータマスク信号が出力されると、データ信号駆動回路１１０からデータ線に出力されるデータ信号は、図１５（Ａ）に示すように、１水平走査期間毎に極性が反転される信号となる。従って、表示領域外データマスク期間中においては、液晶層１８にデータ線を介してＨｉｇｈレベルの電圧とＬｏｗレベルの電圧が均等に印加されることになり、液晶層１８に対する充電は行われないことになる。その結果、有効表示期間が開始される最初の１水平走査期間におけるデータマスク処理による黒色表示データの書き込みと、その次の水平走査期間における白色表示データの書き込みが行われ、液晶層１８に２水平走査期間に渡ってＨｉｇｈレベルの電圧が印加された場合でも、これらの表示データが書き込まれた画素領域からの漏れ電流は生じない。
【００９３】
これに対し、従来の方式による場合には、図１３（Ｃ）に示すに示すようにデータマスク期間は有効表示期間内にのみ設けられており、有効表示期間の終了後においても本実施形態のようにデータのマスク処理は行われないので、有効表示期間の終了後から次の有効表示期間の開始までの期間においてデータ線に出力されるデータ不定である。少なくとも本実施形態のように表示領域外データマスク期間の全領域において同一のレベルのデータが維持されることはないと思われる。従って、例えば図１５（Ｂ）に示すように、極性及び電圧値の一定しないデータがデータ線に供給されたとすると、液晶層１８はＨｉｇｈレベルあるいはＬｏｗレベルのいずれかの電位に充電されることになる。例えば、有効表示期間の開始直前において、 Ｈｉｇｈレベル側に充電されたとすると、有効表示期間の開始後に、黒色表示データと白色表示データが連続して２水平走査期間に渡ってデータに供給されると、液晶層１８の電位は所定の高電位まで上昇し、前記データが書き込まれた画素領域から、他の画素領域に対して漏れ電流が生じる。従って、白色表示データの書き込み後に中間調表示データが下記まれた場合には、前記漏れ電流の影響により、所望の中間値表示が行われない。また、前記漏れ電流は、図１４に示す下方の走査線側に行く程少なくなるため、同じ中間調表示データであっても前記下方の走査線側の画素領域は前記漏れ電流の影響を受けない。その結果、図１４に示す上方の走査線と下方の走査線とでコントラストに差が生じることになる。特に、同一データが複数フレームに渡って繰り返し書き込まれる場合には、前記漏れ電流の影響は大きくなり、益々コントラストの差が生じることになる。
【００９４】
これに対し、本実施形態の構成では、上述したように表示領域外データマスク期間においては液晶層１８が充電されないので、同一データが複数フレームに渡って繰り返し書き込まれても、漏れ電流は発生せず、コントラストは均一な状態に維持される。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、有効表示期間におけるデータマスク処理により垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、表示領域外データマスク期間におけるデータマスク処理によりコントラストの不均一化を確実に防止することができる。
【００９６】
尚、本実施形態においては、表示領域外データマスク期間を走査線の２２．５本分の期間に設定したが、有効表示期間におけるいずれかのデータマスク期間を走査線の１．５本分の期間に設定することにより、表示領域外データマスク期間を走査線の２２本分の期間に設定すれば、 Ｈｉｇｈレベルの電圧印加期間とＬｏｗレベルの電圧印加期間が必ず等しくなり、表示領域外データマスク期間における液晶層１８の充電量を正確に０にすることができる。このように、表示領域外データマスク期間を走査線の偶数本分に設定することにより、コントラストをより一層均一にすることが可能である。
【００９７】
また、本実施形態では、有効表示期間におけるデータマスク期間を、図１４に示すように、画面上の上下の走査線分の期間に設定した例について説明したが、必要に応じて適宜増加させることも可能である。例えば、ビデオ信号の再生処理における早送りあるいは巻き戻し時においては、有効表示期間におけるデータマスク期間を長くすることにより、不要な信号の表示を確実に防止することができる。
【００９８】
尚、以上説明した液晶表示パネル１０は、例えばカラー液晶プロジェクタに適用される場合には、３つの液晶表示パネル１０がＲＧＢ用のライトバルブとして夫々用いられ、各パネルには夫々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が入射光として夫々入射されることになるので、対向基板３２上にカラーフィルタを設ける必要はない。他方、液晶表示パネル１０は、例えば直視型や反射型のカラー液晶テレビに適用される場合には、画素電極３４に対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板３２上に形成してもよい。
【００９９】
液晶表示パネル１０において、ＭＩＭアレイ基板３０側における液晶分子の配向不良を抑制するために、画素電極３４、ＭＩＭ駆動素子２０、走査線１２等の全面に平坦化膜をスピンコート等で塗布してもよく、又はＣＭＰ処理を施してもよい。
【０１００】
また、以上の実施の形態では、所謂“４値駆動法”に基づいて、時間的又は空間的な平均化を行うようにしたが、本発明によれば、例えば特開平２−１２５２２５号公報等に開示された充放電駆動法に基づいて同様に時間的又は空間的な平均化を行うことも可能である。
【０１０１】
更に、液晶表示パネル１０においては、一例として液晶層１８をネマティック液晶から構成したが、液晶を高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜、偏光フィルム、偏光板等が不要となり、光利用効率が高まることによる液晶表示パネルの高輝度化や低消費電力化の利点が得られる。更に、画素電極３４をＡｌ等の反射率の高い金属膜から構成することにより、液晶表示パネル１０を反射型液晶表示装置に適用する場合には、電圧無印加状態で液晶分子がほぼ垂直配向されたＳＨ（スーパーホメオトロピック）型液晶などを用いても良い。更にまた、液晶表示パネル１０においては、液晶層に対し垂直な電界（縦電界）を印加するように対向基板３２の側にデータ線１４を設けているが、液晶層に平行な電界（横電界）を印加するように一対の横電界発生用の電極から画素電極３４を夫々構成する（即ち、対向基板３２の側には縦電界発生用の電極を設けることなく、ＭＩＭアレイ基板３０の側に横電界発生用の電極を設ける）ことも可能である。このように横電界を用いると、縦電界を用いた場合よりも視野角を広げる上で有利である。その他、各種の液晶材料（液晶相）、動作モード、液晶配列、駆動方法等に本実施の形態を適用することが可能である。
【０１０２】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した液晶表示パネル１０、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０を備えた電子機器の実施の形態について図１７から図２１を参照して説明する。
【０１０３】
先ず図１７に、このように液晶表示パネル１０等を備えた電子機器の概略構成を示す。
【０１０４】
図１７において、電子機器は、表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、前述の走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０を含む駆動回路１００４、前述の液晶表示パネル１０、クロック発生回路１００８並びに電源回路１０１０を備えて構成されている。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、光ディスク装置などのメモリ、同調回路等を含み、クロック発生回路１００８からのクロックに基いて、所定フォーマットのビデオ信号などの表示情報を表示情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回路１００２は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されており、クロックに基いて入力された表示情報から前述の６ビットの６４階調のデジタル信号DATA（Ｄ０〜Ｄ５）を順次生成し、クロックCLKと共に駆動回路１００４に出力する。駆動回路１００４は、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０によって前述の駆動方法により液晶表示パネル１０を駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に所定電源を供給する。尚、液晶表示パネル１０を構成するＭＩＭアレイ基板の上に、駆動回路１００４を搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路１００２を搭載してもよい。
【０１０５】
次に図１８及び図１９に、このように構成された電子機器の具体例を夫々示す。
【０１０６】
図１８において、電子機器の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、上述した駆動回路１００４がＭＩＭアレイ基板上に搭載された液晶表示パネル１０を含む液晶表示モジュールを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂとして用いた投射型プロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、ライトガイド１１０４の内部で、複数のミラー１１０６を介して、２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂに夫々導かれる。そして、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投写レンズ１１１４を介してスクリーンなどにカラー画像として投写される。
【０１０７】
図１９において、電子機器の他の例たるラップトップ型のパーソナルコンピュータ１２００は、上述した液晶表示パネル１０がトップカバーケース１２０６内に備えられており、更にＣＰＵ、メモリ、モデム等を収容すると共にキーボード１２０２が組み込まれた本体１２０４を備えている。
【０１０８】
図２０において、電子機器の他の例たるページャ１３００は、金属フレーム１３０２内に前述の駆動回路１００４がＭＩＭアレイ基板上に搭載されて液晶表示モジュールをなす液晶表示パネル１０が、バックライト１３０６ａを含むライトガイド１３０６、回路基板１３０８、第１及び第２のシールド板１３１０及び１３１２、二つの弾性導電体１３１４及び１３１６、並びにフィルムキャリアテープ１３１８と共に収容されている。この例の場合、前述の表示情報処理回路１００２（図１８参照）は、回路基板１３０８に搭載してもよく、液晶表示パネル１０のＭＩＭアレイ基板上に搭載してもよい。更に、前述の駆動回路１００４を回路基板１３０８上に搭載することも可能である。
【０１０９】
尚、図２０に示す例はページャであるので、回路基板１３０８等が設けられている。しかしながら、駆動回路１００４や更に表示情報処理回路１００２を搭載して液晶表示モジュールをなす液晶表示パネル１０の場合には、金属フレーム１３０２内に液晶表示パネル１０を固定したものを液晶表示装置として、或いはこれに加えてライトガイド１３０６を組み込んだバックライト式の液晶表示装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
【０１１０】
また図２１に示すように、駆動回路１００４や表示情報処理回路１００２を搭載しない液晶表示パネル１０の場合には、駆動回路１００４や表示情報処理回路１００２を含むＩＣ１３２４がポリイミドテープ１３２２上に実装されたＴＣＰ（Tape  Carrier  Package）１３２０に、ＭＩＭアレイ基板３０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して物理的且つ電気的に接続して、液晶表示装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
【０１１１】
以上図１８から図２１を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、携帯電話、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが図１７に示した電子機器の例として挙げられる。
【０１１２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、比較的簡易な構成を持ち、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に防止しつつ、コントラストを均一にして良好な表示を行うことのできる液晶表示装置を備えた各種の電子機器を実現できる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、走査信号の供給タイミングに同期させて交互に極性を反転させながらデータ信号をデータ線に出力すると共に、１垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第１の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第２の期間と、前記第１の期間の開始前、及び前記第２の期間の終了後の全期間に、画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させるようにしたので、有効表示期間の開始後に同極性の電圧が複数の水平走査期間に渡って連続して液晶に印加されたとしても、当該液晶が設けられた画素領域から他の画素領域に対して漏れ電流を生じさせることがなく、垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、均一なコントラストで良好な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による液晶表示パネルの実施の形態に備えられるＭＩＭ駆動素子の一例を画素電極と共に示す平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】  液晶表示パネルの実施の形態に備えられるＭＩＭ駆動素子の他の例を示す断面図である。
【図４】  液晶表示パネルの実施の形態に備えられるＭＩＭ駆動素子の更に他の例を画素電極と共に示す平面図である。
【図５】  図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】  液晶表示パネルの実施の形態を構成する回路を示す等価回路図である。
【図７】  液晶表示パネルの実施の形態を模式的に示す部分破断斜視図である。
【図８】  本発明による走査信号駆動回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図９】  図８の走査信号駆動回路による動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】  本発明によるデータ信号駆動回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図１１】  本発明による駆動制御回路の一実施形態示すブロック図である。
【図１２】  本発明の駆動装置による動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】  （Ａ）は本発明の駆動装置に入力される映像データ及び同期信号を含むコンポジット信号上に、本発明の駆動装置において規定された各種の期間のタイミングを示したタイミングチャート、（Ｂ）は（Ａ）のコンポジット信号に対する本発明の駆動装置におけるデータマスク信号のタイミングを示すタイミングチャート、（Ｃ）は本発明と対比される比較例におけるデータマスク信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】  本発明によるデータマスク処理が行われた際の液晶表示パネルの画面状態を示す模式図である。
【図１５】  （Ａ）は本発明の表示領域外データマスク期間から有効表示期間にかけてのデータ信号の極性を示すタイミングチャート、（Ｂ）は本発明と対比される比較例における有効表示期間の前から有効表示期間にかけてのデータ信号の極性を示すタイミングチャートである。
【図１６】  本発明の駆動制御回路の駆動回路コントロール部におけるデータマスク処理に係わる部分の概略構成を示すブロック図である。
【図１７】  本発明による電子機器の実施の形態を示すブロック図である。
【図１８】  電子機器の一例としての液晶プロジェクタを示す断面図である。
【図１９】  電子機器の他の例としてのパーソナルコンピュータを示す正面図である。
【図２０】  電子機器の一例としてのページャを示す分解斜視図である。
【図２１】  電子機器の一例としてのＴＣＰを用いた液晶表示装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示パネル
１２、４８…走査線
１４…データ線
１８…液晶層
２０、２０’、４０ａ、４０ｂ…ＭＩＭ駆動素子
３０…ＭＩＭアレイ基板
３２…対向基板
３４、４５…画素電極
１００…走査線駆動回路
１１０…データ線駆動回路
１２０…駆動制御回路
１２３…駆動コントロール部
１３２…データマスク信号発生回路
１１００…液晶プロジェクタ
１２００…パーソナルコンピュータ
１３００…ページャ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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