(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、複数のデータ線と、該走査線及びデータ線を用いて駆動される表示素子とを含み、パルス幅変調により階調表示を行う表示装置であって、
第１のフレームでは、選択期間において第１の選択電圧を走査線に与えてデータ線に印加するデータ電圧に応じて充電すると共に選択期間の終了後に非選択電圧を走査線に与える第１のモードで駆動し、前記第１のフレームに続く第２のフレームでは、前記第１のフレームの終了時点における前記非選択電圧から、データ線に印加するデータ電圧のオン電圧とオフ電圧の中間電圧を基準として該第１の選択電圧と逆極性のプリチャージ電圧を走査線に与えた後に、該データ電圧の前記中間電圧を基準として該プリチャージ電圧と逆極性の第２の選択電圧を選択期間において走査線に与えてデータ線に印加するデータ電圧に応じて放電する共に選択期間の終了後に非選択電圧を走査線に与える第２のモードで駆動する走査信号駆動手段と、
パルス幅変調されたデータ電圧をデータ線に与えるデータ信号駆動手段とを含み、
前記第１、第２のモードにおいて前記第１、第２の選択電圧とデータ電圧とにより生成され、同一階調を与える書き込みパルスを第１、第２の書き込みパルスとした場合において、前記データ線駆動手段は、前記第１、第２の書き込みパルスの一方のパルス幅が増加するにつれて他方のパルス幅が減少すると共に、一方のパルス幅が増加するにつれて他方のパルス幅の減少率が小さくなるように前記データ線にデータ電圧を与えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記走査信号駆動手段が、
前記第１のモードにおいては、１水平走査期間の前半の第１の期間に続く、該第１の期間と同一長さの期間の第２の期間において、前記第１の選択電圧を与え、前記第２のモードにおいては、１水平走査期間の前半の第３の期間において前記プリチャージ電圧を与えると共に、該第３の期間に続く、該第３の期間と同一長さの期間の第４の期間において、前記第２の選択電圧を与え、
前記データ信号駆動手段が、
前記第２の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にハイレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第１の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にローレベルにし、前記第２の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にローレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第１の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にハイレベルにし、
前記第４の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にハイレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第３の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にローレベルにし、前記第４の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にローレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第３の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にハイレベルにすることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２の表示装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
複数の走査線と、複数のデータ線と、該走査線及びデータ線を用いて駆動される表示素子とを含む表示装置に用いられる駆動方法であって、
第１のフレームでは、選択期間において第１の選択電圧を走査線に与えてデータ線に印加するデータ電圧に応じて充電すると共に選択期間の終了後に非選択電圧を走査線に与える第１のモードで駆動し、前記第１のフレームに続く第２のフレームでは、前記第１のフレームの終了時点における前記非選択電圧から、データ線に印加するデータ電圧のオン電圧とオフ電圧の中間電圧を基準として該第１の選択電圧と逆極性のプリチャージ電圧を走査線に与えた後に、該データ電圧の前記中間電圧を基準として該プリチャージ電圧と逆極性の第２の選択電圧を選択期間において走査線に与えてデータ線に印加するデータ電圧に応じて放電すると共に選択期間の終了後に非選択電圧を走査線に与える第２のモードで駆動し、
パルス幅変調されたデータ電圧をデータ線に与え、
前記第１、第２のモードにおいて前記第１、第２の選択電圧とデータ電圧とにより生成され、同一階調を与える書き込みパルスを第１、第２の書き込みパルスとした場合において、該第１、第２の書き込みパルスの一方のパルス幅が増加するにつれて他方のパルス幅が減少すると共に、一方のパルス幅が増加するにつれて他方のパルス幅の減少率が小さくなるように前記データ線にデータ電圧を与えることを特徴とする駆動方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１のモードにおいては、１水平走査期間の前半の第１の期間に続く、該第１の期間と同一長さの期間の第２の期間において、前記第１の選択電圧を与え、前記第２のモードにおいては、１水平走査期間の前半の第３の期間において前記プリチャージ電圧を与えると共に、該第３の期間に続く、該第３の期間と同一長さの期間の第４の期間において、前記第２の選択電圧を与え、
前記第２の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にハイレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第１の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にローレベルにし、前記第２の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にローレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第１の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にハイレベルにし、
前記第４の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にハイレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第３の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にローレベルにし、前記第４の期間においてデータ電圧が前記中間電圧を基準にローレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第３の期間においてデータ電圧を前記中間電圧を基準にハイレベルにすることを特徴とする駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置、これを用いた電子機器、及び駆動方法に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、表示装置の１つである液晶表示装置は、低消費電力で軽量なディスプレイデバイスとして、テレビ、電子手帳、パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器に広く利用されている。そして、今後、更に精細な画像を表示するために、この液晶表示装置においては、階調数の更なる増加が期待されている。このような液晶表示装置において階調表示を実現する手法としては、例えば液晶素子への書き込みパルスの高さを変化させるパルス高さ変調や、書き込みパルスの幅を変化させるパルス幅変調が知られている。
【０００３】
さて、近年、ＭＩＭ素子、バック・ツー・バック・ダイオード素子、ダイオードリング素子、バリスター素子等の非線形スイッチ素子を用いた液晶表示装置において、第１のモードでは第１の選択電圧を走査線に与え、第２のモードではプリチャージ電圧を与えた後に第２の選択電圧を走査線に与える新方式の駆動法（以下、充放電駆動法と呼ぶ）が脚光を浴びつつある。充放電駆動法については、例えば特開平２−１２５２２５等に開示されているが、この文献に開示されるように、この充放電駆動法においては、パルス高さ変調による階調表示が主流と考えられている。しかしながら、パルス高さ変調には、所定の階調を表示するための電圧制御が難しく、また液晶表示装置の高コスト化を招くという問題がある。一方、充放電駆動法の以前からある駆動法であり、２値の選択電圧と２値のデータ電圧を用いる４値駆動法と呼ばれる駆動法も知られているが、この４値駆動法におけるパルス幅変調の考え方を、そのままでは充放電駆動法に適用できないという課題もある。
【０００４】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示特性に優れ、充放電駆動法に最適であり、パルス幅変調による階調表示が可能な表示装置、これを用いた電子機器、及び駆動方法を提供することにある。
【０００５】
【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は、複数の走査線と、複数のデータ線と、該走査線及びデータ線を用いて駆動される表示素子とを含み、パルス幅変調により階調表示を行う表示装置であって、第１のモードにおいては、第１の選択電圧を走査線に与え、第２のモードにおいては、データ線に印加するデータ電圧の中間値を基準として該第１の選択電圧と逆極性のプリチャージ電圧を走査線に与えた後に、該データ電圧の中間値を基準として該プリチャージ電圧と逆極性の第２の選択電圧を走査線に与える走査信号駆動手段と、パルス幅変調されたデータ電圧をデータ線に与えるデータ信号駆動手段とを含み、前記第１、第２のモードにおいて前記第１、第２の選択電圧とデータ電圧とにより生成され、同一階調を与える書き込みパルスを第１、第２の書き込みパルスとした場合において、該第１、第２の書き込みパルスの一方のパルス幅が増加するにつれて他方のパルス幅が減少すると共に、一方のパルス幅が増加するにつれて他方のパルス幅の減少率が小さくなることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、いわゆる充放電駆動法を用いた表示素子の駆動が可能となる。そして本発明によれば、第１、第２の書き込みパルスのパルス幅が、一方が増加するにつれて他方が減少し且つ他方の減少率が小さくなる。これにより、パルス幅変調を用いた適正な階調表示が可能になると共に、表示素子に長期に亘るＤＣ電圧が印加されるのを防止できる。
【０００７】
なお本発明においては、プリチャージ電圧は正極性、負極性のいずれでもよく、また正極性のプリチャージ電圧を用いる駆動と負極性のプリチャージ電圧を用いる駆動とを混在させてもよい。
【０００８】
また本発明は、複数の走査線と、複数のデータ線と、該走査線及びデータ線を用いて駆動される表示素子とを含み、パルス幅変調により階調表示を行う表示装置であって、第１のモードにおいては、第１の選択電圧を走査線に与え、第２のモードにおいては、データ線に印加するデータ電圧の中間値を基準として該第１の選択電圧と逆極性のプリチャージ電圧を走査線に与えた後に、該データ電圧の中間値を基準として該プリチャージ電圧と逆極性の第２の選択電圧を走査線に与える走査信号駆動手段と、パルス幅変調されたデータ電圧をデータ線に与えるデータ信号駆動手段とを含み、前記第１、第２のモードにおいて前記第１、第２の選択電圧とデータ電圧とにより生成され、同一階調を与える書き込みパルスを第１、第２の書き込みパルスとした場合において、前記第１、第２の選択電圧による選択期間の直後に前記表示素子に印加される電圧が互いにほぼ等しくなるように、前記第１、第２の書き込みパルスのパルス幅が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、選択期間の直後に表示素子に印加される電圧（保持期間の初めでの印加電圧）が、第１のモードと第２のモードとで等しくなるように、第１、第２の書き込みパルスのパルス幅が設定されるため、パルス幅階調を用いた適正な階調表示が可能となる。
【００１０】
また本発明は、複数の走査線と、複数のデータ線と、該走査線及びデータ線を用いて駆動される表示素子とを含み、パルス幅変調により階調表示を行う表示装置であって、第１のモードにおいては、第１の選択電圧を走査線に与え、第２のモードにおいては、データ線に印加するデータ電圧の中間値を基準として該第１の選択電圧と逆極性のプリチャージ電圧を走査線に与えた後に、該データ電圧の中間値を基準として該プリチャージ電圧と逆極性の第２の選択電圧を走査線に与える走査信号駆動手段と、パルス幅変調されたデータ電圧をデータ線に与えるデータ信号駆動手段とを含み、オン電圧とオフ電圧の中間電圧を基準とした１水平走査期間でのデータ電圧のＤＣ成分が、階調に依存せずほぼ零となることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、表示パターンの如何にかかわらず、１水平走査期間においてデータ信号がオン電圧になる割合とオフ電圧になる割合とをほぼ等しくできるため、縦クロストークの発生等を有効に防止できる。
【００１２】
また本発明は、前記走査信号駆動手段が、前記第１のモードにおいては、１水平走査期間の前半の第１の期間に続き該第１の期間と同一長さの期間の第２の期間において前記第１の選択電圧を与え、前記第２のモードにおいては、１水平走査期間の前半の第３の期間において前記プリチャージ電圧を与えると共に該第３の期間に続き該第３の期間と同一長さの期間の第４の期間において前記第２の選択電圧を与え、前記データ信号駆動手段が、オン電圧とオフ電圧の中間電圧を基準に前記第２の期間においてデータ電圧がハイレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、中間電圧を基準に前記第１の期間においてデータ電圧をローレベルにし、前記第２の期間においてデータ電圧がローレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第１の期間においてデータ電圧をハイレベルにし、前記第４の期間においてデータ電圧がハイレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第３の期間においてデータ電圧をローレベルにし、前記第４の期間においてデータ電圧がローレベルとなる期間と同一長さの期間だけ、前記第３の期間においてデータ電圧をハイレベルにすることを特徴とする。このようにすることで、１水平走査期間でのデータ電圧のＤＣ成分を、階調に依存せずほぼ零にでき、縦クロストークの発生等を防止できる。しかも本発明には、第１、第３の期間でのデータ信号を、第２、第４の期間でのデータ信号を反転することで容易に生成できるという利点がある。
【００１３】
また本発明に係る電子機器は、前記のいずれかの表示装置を含むことを特徴とする。このようにすることで、リモートコントローラ、電卓、携帯電話、携帯型情報機器、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ等の電子機器に使用する表示装置の、表示特性の向上、低コスト化等を図ることが可能となる。
【００１４】
【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用いて説明する。
【００１５】
（実施例１）
まず充放電駆動法の詳細について説明する。
【００１６】
図１に、従来の駆動法である４値駆動法の駆動波形例を示し、図２に、充放電駆動法の駆動波形例を示す。また図３（Ａ）に、液晶パネルの１画素についての等価回路を示す。非線形スイッチ素子の１つあるＭＩＭ素子及び表示素子の１つである液晶素子は、各々、抵抗ＲＭ及び容量ＣＭの並列回路、抵抗ＲＬ及び容量ＣＬの並列回路により表すことができる。図１、図２では、直列接続されるＭＩＭ素子及び液晶素子の両端に印加される電圧ＶＤの波形と、液晶素子の両端に印加される電圧ＶＬＣの波形が示されている。
【００１７】
図１の４値駆動法では、選択期間の終了直後に液晶素子（或いは画素電極）に印加される電圧ＶＡ１、ＶＡ２（時刻ｔ１、ｔ２でのＶＬＣ）は、
ＶＡ１＝（ＶＳ１＋ＶＨ−ＶＯＮ）−Ｋ・ＶＳ１        （１）
ＶＡ２＝−［（ＶＳ１＋ＶＨ−ＶＯＮ）−Ｋ・ＶＳ１］  （２）
となる。ここでＶＳ１は走査信号の選択電圧、ＶＨはデータ信号のオン電圧或いはオフ電圧である。またＫ＝ＣＭ／（ＣＭ＋ＣＬ）である。更にＶＯＮは、選択期間終了直前においてＭＩＭ素子に印加されるＶＭＩＭであり、その値は、図３（Ｂ）に示すＭＩＭ素子のＩ−Ｖ特性に依存する。このＶＯＮは、液晶素子への充電がほぼ停止した時（ＭＩＭ素子に流れる電流が１０ー９〜１０ー８アンペア程度となった時）に、ＭＩＭ素子に印加される電圧ということもできる。
【００１８】
図３（Ｂ）に示すようにＶＯＮに誤差が生じ、例えばＶＯＮが△ＶＯＮだけ大きくなると、上式（１）、（２）から明らかなように、ＶＡ１、ＶＡ２にも誤差が生じ、ＶＡ１、ＶＡ２の絶対値は共に△ＶＯＮだけ小さくなる。一方、ＶＯＮが△ＶＯＮだけ小さくなると、ＶＡ１、ＶＡ２の絶対値は共に△ＶＯＮだけ大きくなる。更にＫに誤差△Ｋが生じた場合も、ＶＡ１、ＶＡ２には少なからぬ誤差が生じる。
【００１９】
一方、充放電駆動法では、図２に示すように、充電モード（例えば第１のモード）においては、第１の選択電圧ＶＳ１が走査線に与えられ、放電モード（例えば第２のモード）においては、ＶＳ１と逆極性のプリチャージ電圧である−ＶＰＲＥが与えられた後に、−ＶＰＲＥと逆極性の第２の選択電圧ＶＳ２が与えられる。そして充電モードの選択期間の終了直後に液晶素子に印加される電圧ＶＢ１（時刻ｔ１でのＶＬＣ）は、上式（１）と同様であり、
ＶＢ１＝（ＶＳ１＋ＶＨ−ＶＯＮ）−Ｋ・ＶＳ１    （３）
となる。一方、放電モードでは、プリチャージ電圧である−ＶＰＲＥによる過剰充電の後、第２の選択電圧ＶＳ２で充電された電荷が放電され、選択期間の終了直前に液晶素子に印加される電圧はＶＳ２−ＶＯＮとなる。従って、選択期間の終了直後に液晶素子に印加される電圧ＶＢ２（時刻ｔ２でのＶＬＣ）は、
ＶＢ２＝−［（ＶＯＮ−ＶＳ２）＋Ｋ・（ＶＳ２＋ＶＨ）］      （４）
となる。
【００２０】
上式（３）、（４）から明らかなように、例えばＶＯＮが△ＶＯＮだけ大きくなると、ＶＢ１の絶対値は△ＶＯＮだけ小さくなるが、ＶＢ２の絶対値は逆に△ＶＯＮだけ大きくなる。一方、ＶＯＮが△ＶＯＮだけ小さくなると、ＶＢ１の絶対値は△ＶＯＮだけ大きくなるが、△ＶＢ２の絶対値は逆に△ＶＯＮだけ小さくなる。更にＫに誤差△Ｋが生じた場合、この誤差によりＶＢ１の絶対値が大きくなるとＶＢ２の絶対値は小さくなり、この誤差によりＶＢ１の絶対値が小さくなるとＶＢ２の絶対値は大きくなる。
【００２１】
このように充放電駆動法によれば、ＭＩＭ素子のＶＯＮが変動しても、充電モードで液晶（画素電極）印加電圧に発生する誤差電圧は、放電モードで液晶印加電圧に発生する誤差電圧により実効電圧的には相殺される。従って、ＭＩＭ素子のＶＯＮの液晶パネル内でのバラツキを要因とする表示ムラの発生等を有効に防止できる。図４には、以上のことが模式的に示されている。ＶＯＮに誤差△ＶＯＮが生じ、充電モードにおいて液晶印加電圧の絶対値が図４のＥからＦに増加し、液晶素子に印加される実効電圧も増加する。これにより液晶素子の透過率が減少し表示が暗くなる（ノーマリーホワイトの場合）。しかしながら、この時、放電モードにおいては、液晶印加電圧の絶対値が図４のＧからＨに減少し、液晶素子に印加される実効電圧も減少する。これにより液晶素子の透過率が増加し表示が明るくなる。この結果、１つの画素についてのトータルの表示の明るさは、ほとんど変化しないことになる。従って、ＭＩＭ素子のＶＯＮが液晶パネル内においてばらついても、表示の明るさについてはほとんどばらつかず、従って表示ムラ等が防止される。Ｋ＝ＣＭ／（ＣＭ＋ＣＬ）が変動した場合も、充放電駆動法によれば、同様にして、表示ムラが防止される。
【００２２】
なお充放電駆動法による駆動波形は図２に示すものに限られるものではない。例えば図４、図５（Ａ）に示すように、正極性のプリチャージを行ったり、図５（Ｂ）に示すように、正、負の両極性でプリチャージを行ったり、種々の変形例を考えることができる。
【００２３】
次に、実施例１の詳細について説明する。
【００２４】
図６に実施例１のブロック図を示す。これは、後述する実施例２と共通のブロック図である。また図７（Ａ）に実施例１の駆動波形例を示す。液晶パネル１０は、複数のデータ線Ｘ１〜Ｘｎ、複数の走査線Ｙ１〜Ｙｎを有し、データ線と走査線の間には、例えば図６に示すようにＭＩＭ素子１２、液晶素子１４が電気的に接続されている。走査信号駆動回路２０は、充電モード（例えば第１のモード）においては、図７（Ａ）に示すように第１の選択電圧ＶＳ１を走査線に与える。また放電モード（例えば第２のモード）においては、データ線に印加するデータ電圧の中間値を基準として第１の選択電圧ＶＳ１と逆極性のプリチャージ電圧である−ＶＰＲＥを走査線に与えた後に、データ線に印加するデータ電圧の中間値を基準として−ＶＰＲＥと逆極性の第２の選択電圧ＶＳ２を走査線に与える。一方、データ信号駆動回路３０は、パルス幅変調されたデータ電圧をデータ線に与える。以上のようにして、充放電駆動法を用い且つパルス幅変調を用いた階調表示が行われることになる。
【００２５】
さて図８（Ａ）、（Ｂ）に、従来の４値駆動法でパルス幅変調を行う場合の駆動波形例を示す。液晶表示装置の駆動法においては、液晶素子に対して長期に亘ってＤＣ成分が印加されないように、正極性、負極性の電圧を与える正極性駆動、負極性駆動をフレーム毎に交互に繰り返す。この時、従来の４値駆動法では、同一階調を与える、正極性駆動、負極性駆動での書き込みパルス４０、４２のパルス幅をＷ１、Ｗ２とした場合に、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パルス幅Ｗ１とＷ２とは同一となっていた。
【００２６】
これに対して図７（Ａ）の実施例１では、充電モード、放電モードで第１、第２の選択電圧ＶＳ１、ＶＳ２とデータ電圧とにより生成され、同一階調を与える第１、第２の書き込みパルス４４、４６のパルス幅をＷＣ、ＷＤとした場合に、パルス幅ＷＣ、ＷＤは図７（Ｂ）に示す関係となっている。即ちＷＣが増加するにつれてＷＤは減少すると共に、ＷＣが増加するにつれてＷＤの減少率は小さくなる。或いはＷＤが増加するにつれてＷＣは減少すると共に、ＷＤが増加するにつれてＷＣの減少率は小さくなる。このようにパルス幅を設定することで、充放電駆動法においてもパルス幅変調による適正な階調表示が可能になると共に、液晶素子に長時間に亘ってＤＣ電圧が印加されることを防止できる。従来の４値駆動法のパルス幅変調の考え方をそのまま適用するならば、ＷＣとＷＤを同一にすることになるが、実施例１は、その考え方を適用せず、ＷＣとＷＤの一方が増加するにつれて他方が減少するようにパルス幅設定を行った点に特徴がある。更に、実施例１は、単に他方を減少させるのみではなく、その減少率を徐々に小さくすることで、適正な階調表示が可能になるという知見に基づきなされたものであり、その点に実施例１の最も大きな特徴がある。
【００２７】
特開平２−１２５２２５等に開示される、充放電駆動法における、パルス高さ変調を用いた階調表示では、所望の階調を得るための電圧制御が難しく、また液晶表示装置の高コスト化を招くという問題があるが、実施例１によれば、この問題を解決できる。
【００２８】
図９に、充電モードでの階調データと放電モードでの階調データとの関係に関する測定結果を示す。この測定では、例えば充電モードでの階調データをまず変化させる。そして、第１、第２の選択電圧ＶＳ１、ＶＳ２による選択期間の直後での液晶（画素電極）印加電圧（図２のｔ１、ｔ２でのＶＬＣ）が互いに等しくなるように、放電モードでの階調データを変化させる。このようにして求めたものが図９に示す充電モードと放電モードの階調データの関係である。この階調データの大きさは、書き込みパルスのパルス幅の大きさに対応する。
【００２９】
そして図９から理解されるように、第１、第２の選択電圧ＶＳ１、ＶＳ２による選択期間の直後（或いは保持期間の最初）での液晶印加電圧が互いにほぼ等しくなるように、パルス幅ＷＣ、ＷＤを設定することで、適正な階調表示を得ることができると共に、液晶素子に長期に亘ってＤＣ電圧が印加されるのを防止できる。
（実施例２）
図１０に実施例２の駆動波形例を示し、図１１（Ａ）、（Ｂ）に、図１０のＨ、Ｉの部分を拡大した図を示す。
【００３０】
実施例２では、充電モードにおいて、図６に示す走査信号駆動回路２０は、１Ｈ期間（１水平走査期間）の前半の第１の期間Ｔ１に続く第２の期間Ｔ２（Ｔ１＝Ｔ２＝０．５Ｈ）において、第１の選択電圧ＶＳ１を与える。また放電モードにおいて、走査信号駆動回路２０は、１Ｈ期間の前半の第３の期間Ｔ３においてプリチャージ電圧である−ＶＰＲＥを与えると共に、第３の期間Ｔ３に続く第４の期間Ｔ４（Ｔ３＝Ｔ４＝０．５Ｈ）において、第２の選択電圧ＶＳ２を与える。
【００３１】
充電モードにおいて、データ信号駆動回路３０は、第２の期間Ｔ２においてデータ電圧がハイレベル（オン電圧とオフ電圧の中間電圧を基準）になる期間ＴＨ２と同一長さの期間だけ、第１の期間Ｔ１において、データ電圧をローレベルにする。即ち期間ＴＬ１（＝ＴＨ２）においてデータ電圧をローレベルにする。またデータ信号駆動回路３０は、Ｔ２においてデータ電圧がローレベルになる期間ＴＬ２と同一長さの期間だけ、Ｔ１において、データ電圧をハイレベルにする。即ち期間ＴＨ１（＝ＴＬ２）においてデータ電圧をハイレベルにする。
【００３２】
一方、放電モードにおいて、データ信号駆動回路３０は、第４の期間Ｔ４においてデータ電圧がハイレベルになる期間ＴＨ４と同一長さの期間だけ、第３の期間Ｔ３において、データ電圧をローレベルにする。即ち期間ＴＬ３（＝ＴＨ４）においてデータ電圧をローレベルにする。またデータ信号駆動回路３０は、Ｔ４においてデータ電圧がローレベルになる期間ＴＬ４と同一長さの期間だけ、Ｔ３において、データ電圧をハイレベルにする。即ち期間ＴＨ３（＝ＴＬ４）においてデータ電圧をハイレベルにする。
【００３３】
以上のようにすることで、１Ｈ期間でデータ信号線に与えられるデータ電圧のＤＣ成分（オン電圧とオフ電圧の中間電圧を基準）を、階調に依存せずに、ほぼ零とすることができる。即ち、図１１（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、選択期間Ｈ／２の全ての期間でデータ電圧がハイレベル又はローレベルであった場合においても、１Ｈ期間でのデータ電圧のＤＣ成分を零にできる。これにより表示する階調がどのようなものであっても、１Ｈ期間でのデータ電圧のＤＣ成分は零になり、いわゆる縦クロストークの発生を有効に防止できる。
【００３４】
例えば図１２（Ａ）に示すように、領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をオフ表示にし、領域Ｒ５をオン表示した場合、即ち暗い背景（Ｒ１〜Ｒ４）の中に明るい表示（Ｒ５）を行った場合を考える。この時、図１２（Ａ）に示すように、領域Ｒ５の上下の領域Ｒ３、Ｒ４に縦クロストークが発生する場合がある。このような縦クロストークは、１Ｈ反転駆動（１走査ライン毎に液晶印加電圧の極性を反転する駆動）を行うことで、ある程度解消できる。しかしながら、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すような面積階調表示（複数の画素を１単位としてその中のオン画素数とオフ画素数の割合を変えて行う階調表示）、ゼブラ表示を領域Ｒ５にて行うと、図１２（Ｄ）に示すように、１Ｈ反転駆動を行っても縦クロストークが生じてしまう。このような場合でも、本実施例によれば、データ電圧のＤＣ成分が階調に依存せず零になり、１水平走査期間内でオン電圧となる期間とオフ電圧となる期間との割合が表示パターンによらずに半分ずつになるため、図１２（Ｄ）に示すような縦クロストークの発生を防止できる。
【００３５】
なおデータ電圧のＤＣ成分を階調によらず零にする駆動波形としては、波形生成の容易さ、制御の容易さから、図１０、図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すものが特に好ましいが、これらと均等な種々の波形を用いることができる。
（実施例３）
実施例３は、実施例１、２の液晶表示装置の詳細な構成例に関する実施例である。図１３に示すように、この液晶表示装置は、液晶パネル１１０、走査信号駆動回路１２０、データ信号駆動回路１３０を含む。そして、データ信号駆動回路１３０は、変換テーブル回路１３２、階調表示基本クロック生成回路１３４、駆動回路１３６を含む。
【００３６】
階調表示基本クロック生成回路１３４は、図１４に示す階調表示基本クロックＧＣＬＫを生成するものであり、生成されたＧＣＬＫは駆動回路１３６に出力される。この場合、図１４に示すように、充電モードと放電モードとでは、異なるタイミングのＧＣＬＫが出力される。ここで、ＧＣＬＫは、各階調データに対応したデータ電圧を液晶素子に印加するためのタイミングを決める信号である。
【００３７】
例えば充電モードの場合、駆動回路１３６には、図１４のＥに示すタイミングのＧＣＬＫが入力される。そして階調データが（００１）の場合、駆動回路１３６は、ＧＣＬＫのパルス６１の立ち下がりで、データ電圧をＶＨから−ＶＨに変化させる。同様に階調データが（０１０）の場合には、駆動回路１３６は、ＧＣＬＫのパルス６２の立ち下がりで、データ電圧をＶＨから−ＶＨに変化させる。
【００３８】
一方、放電モードの場合、駆動回路１３６には、図１４のＦに示すタイミングのＧＣＬＫが入力される。そして階調データが（００１）の場合、駆動回路１３６は、ＧＣＬＫのパルス７１の立ち下がりで、データ電圧をＶＨから−ＶＨに変化させる。同様に階調データが（０１０）の場合には、駆動回路１３６は、ＧＣＬＫのパルス７２の立ち下がりで、データ電圧をＶＨから−ＶＨに変化させる。このようにして、充電モードと放電モードで、書き込みパルス幅を異ならせた階調表示が可能となる。
【００３９】
図１５に、階調表示基本クロック生成回路１３４の構成例を示す。図１５に示すように、この階調表示基本クロック生成回路１３４は、カウンタ１５２−１、１５２−２・・・・１５２−８、デコーダ１５４−１、１５４−２・・・・１５４−８、論理和回路１６０を含む。カウンタ１５２−１及びデコーダ１５４−１は階調データ（０００）に、カウンタ１５２−２及びデコーダ１５４−２は階調データ（００１）に・・・・・カウンタ１５２−８及びデコーダ１５４−８は階調データ（１１１）に対応する。
【００４０】
カウンタ１５２−１〜１５２−８には、図１３の変換テーブル回路１３２からカウント初期値データが入力され、カウンタ１５２−１〜１５２−８は、このカウント初期値データを初期としてカウントアップ（或いはカウントダウン）動作を行う。デコーダ１５４−１〜１５４−８は、カウンタ１５２−１〜１５２−８の出力をデコードして、ＧＣＬＫの各パルスを生成する。そして充電モードでは、例えばデコーダ１５４−１は図１４のパルス６０を、デコーダ１５４−２はパルス６１を・・・・デコーダ１５４−８はパルス６７を生成する。また放電モードでは、デコーダ１５４−１はパルス７０を、デコーダ１５４−２はパルス７１を・・・・デコーダ１５４−８はパルス７７を生成する。そして論理和回路１６０がデコーダ１５４−１〜１５４−８の出力の論理和をとることで、ＧＣＬＫを生成する。
【００４１】
本実施例では、充電モードと放電モードとで、カウンタ１５２−１〜１５２−８に異なるカウント初期値データがロードされる。例えば充電モードで階調データが（００１）の場合には、図１４に示すタイミングでパルス６１を生成させるカウント初期値データが、変換テーブル回路１３２からカウンタ１５２−２にロードされる。一方、放電モードで階調データが（００１）の場合には、図１４に示すタイミングでパルス７１を生成させるカウント初期値データが、変換テーブル回路１３２からカウンタ１５２−２にロードされる。
【００４２】
変換テーブル回路１３２は、図１３に示すモードセレクト信号に基づき充電モードか放電モードかを判断し、各々のモードに対応したカウント初期値データを階調表示基本クロック生成回路１３４に出力する。そして変換テーブル回路１３２は、変換テーブルメモリを内蔵し、この変換テーブルメモリには、充電モード、放電モードでの書き込みパルスのパルス幅ＷＣ、ＷＤが図７（Ｂ）に示すような関係になるように、上記カウント初期値データを記憶することになる。
【００４３】
なお図１３の駆動回路１３６は、図１１（Ａ）、（Ｂ）の期間Ｔ２、Ｔ４でのデータ信号から期間Ｔ１、Ｔ３でのデータ信号を生成する機能も有している。これは、期間Ｔ２、Ｔ４でのデータ信号を反転した信号を生成し、これを期間Ｔ２、Ｔ４のデータ信号を出力するのに先立って出力することで実現される。
（実施例４）
実施例４は、実施例１〜３で説明した液晶表示装置を含む電子機器に関する実施例である。
【００４４】
各種の電子機器について、図１６〜図２１（Ｃ）を用いて説明する。
【００４５】
図１６では、マイクロコンピュータが、エアコン９０００のリモートコントローラ９１００に内蔵されている。このコントローラ９１００は、エアコン９０００を制御するもので、種々の画像を映し出すことができる液晶表示装置９２００に、エアコンの動作状態等が表示される。
【００４６】
図１７では、マイクロコンピュータが、電卓９３００に内蔵されている。この電卓９３００は、入力キー９４１０および液晶表示装置９４００を有している。
【００４７】
図１８では、マイクロコンピュータが、携帯電話機９５００に内蔵されている。この携帯電話機９５００は、入力キー９４２０および液晶表示装置９６００を有している。
【００４８】
上述の電子機器は、例えば、電池（太陽電池を含む）を用いた携帯用の電子機器である。このような電子機器に内蔵されている液晶表示装置の制御回路の全体構成の概要を図１９に示す。
【００４９】
図１９のマイクロコンピュータ９７２０は、図１６に示されるエアコンのコントローラに内蔵されるものであるが、図１７、図１８等の電子機器にも適用できるものである。
【００５０】
図１９に示されるマイクロコンピュータ９７２０は、ＣＰＵ９６１０、発振回路９６２０、分周回路９６３０、入力回路９６４０、タイマー９６４０、電源回路９６５０、ＲＯＭ９６７０、ＲＡＭ９６８０、出力回路９６９０、制御回路９７００，赤外線出力コントローラ９７１０等を含む。
【００５１】
入力回路９６４０や出力回路９６９０は、例えば、入力キー９４１０等との間の通信インタフェース回路である。また制御回路９７００は、液晶表示装置９２００等を制御して時計表示や各種の状態表示を行わせる回路である。また、赤外線出力コントローラ９７１０は、スイッチングトランジスタＱ１００を介して、赤外発光ダイオードＤ１をオン／オフ駆動する回路である。
【００５２】
また実施例１〜３で説明した液晶表示装置は、図２０に示すような、電子機器の１つである個人用携帯型情報機器（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）１０００にも使用可能である。
【００５３】
この情報機器１０００は、ＩＣカード１１００、同時通訳システム１２００、手書用スクリーン１３００、テレビ会議システム１４００ａ，１４００ｂ、地図情報システム１５００、データ作成システム１６６０を有し、これらの画像の表示が実施例１〜３の液晶表示装置により行われる。更に、情報機器１０００は、入出力インタフェースユニット１６００において、ビデオカメラ１６１０、スピーカ１６２０、マイクロホン１６３０、入力用ペン１６４０、イヤホン１６５０を有する。
【００５４】
また実施例１〜３で説明した液晶表示装置は、図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような、電子機器の１つである液晶プロジェクタ１０１０にも適用可能である。図２１（Ａ）には、投射口１０１２から、任意の表示エリア、例えばスクリーン１０１６上に所与の画像を投射している様子が示されている。リモートコントローラ１０２０の先端には赤外線発光部１０３６が設けられ、操作信号を液晶プロジェクタ１０１０に向け送信する。図２１（Ｂ）、図２１（Ｃ）に示すように、液晶プロジェクタ１０１０の前面及び背面には、赤外線受光部１０１４ａ、１０１４ｂが設けられているため、操作者は前方、後方のどちらからでも液晶プロジェクタ１０１０を遠隔操作できる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施例１〜４に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００５６】
例えば上記実施例１と実施例２とを組み合わせることで、更に表示特性に優れた液晶表示装置等を提供できる。
【００５７】
また本発明による駆動波形は、上記実施例１〜３で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。例えば図２２には、図１０と異なり、選択期間が１Ｈである場合の駆動波形例が示される。また図２２では、図１０と異なり、書き込みパルス８０、８２が選択期間の前半側に寄っている。このように書き込みパルスを前半側に寄せることで、階調きざみの間隔を緩くすることが可能となり、正確な階調表現が可能となる。また図１０、図２２では、１Ｈ反転駆動の駆動波形例が示されるが、これをｎＨ反転駆動（ｎ本の走査ライン毎に極性反転する駆動）とすることもできるし、１Ｈ反転駆動を行わず、フレーム反転駆動のみとすることも可能である。
【００５８】
また本発明を適用できる充放電駆動法の駆動波形も、図２、図５（Ａ）、（Ｂ）等に示すものに限られるものではない。
【００５９】
また本発明を実現できる表示装置の構成も図１３の構成に限られるものではなく、これ以外の種々の構成を用いることができる。
【００６０】
また本発明が適用される表示装置は液晶表示装置に限られるものではなく、表示素子も液晶素子に限られるものではない。
【００６１】
【図面の簡単な説明】
【図１】４値駆動法の駆動波形例を示す図である。
【図２】充放電駆動法の駆動波形例を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は液晶パネルの画素の等価回路を示す図であり、図３（Ｂ）はＭＩＭ素子のＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図４】充放電駆動法による表示特性の向上について説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、充放電駆動法の他の駆動波形例を示す図である。
【図６】実施例１、２に共通のブロック図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、実施例１の原理を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、４値駆動法によるパルス幅変調について説明するための図である。
【図９】充電モードでの階調データと放電モードでの階調データとの関係に関する測定結果を示す図である。
【図１０】実施例２の原理を説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）も実施例２の原理を説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、縦クロストークについて説明するための図である。
【図１３】実施例３の液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１４】実施例３の動作を説明するための図である。
【図１５】階調表示基本クロック生成回路の構成例を示す図である。
【図１６】電子機器の１つであるリモートコントローラの一例を示す図である。
【図１７】電子機器の１つである電卓の一例を示す図である。
【図１８】電子機器の１つである携帯電話機の一例を示す図である。
【図１９】電子機器に内蔵される液晶装置の制御回路の全体構成例を示す図である。
【図２０】電子機器の１つである個人用携帯型情報機器の一例を示す図である。
【図２１】図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、電子機器の１つである液晶プロジェクタの一例を示す図である。
【図２２】駆動波形の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０  液晶パネル
１２  ＭＩＭ素子
１４  液晶素子
２０  走査信号駆動回路
３０  データ信号駆動回路
１１０  液晶パネル
１２０  走査信号駆動回路
１３０  データ信号駆動回路
１３２  変換テーブル回路
１３４  階調表示基本クロック生成回路
１３６  駆動回路
【図１】
0003617206.tif 000002
【図２】
0003617206.tif 000003
【図３】
0003617206.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003617206.tif 000006
【図６】
0003617206.tif 000007
【図７】
0003617206.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003617206.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0003617206.tif 000015
【図１５】
0003617206.tif 000016
【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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【図２２】
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