(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の走査線及び複数の信号線と、該信号線に電気的に接続される複数の画素電極と、を有し、前記画素電極に画像信号に応じた電圧を印加する期間より前に所定のプリチャージ電圧レベルを前記信号線に印加するプリチャージ手段を備え、通常動作時は、前記画素電極に印加する電圧の所定電圧に対する極性を、水平走査期間単位で反転し且つ垂直走査期間単位で反転する駆動方法、あるいは信号線単位で反転し且つ垂直走査期間単位で反転する駆動方法、あるいは水平走査期間単位及び信号線単位で反転し且つ垂直走査期間単位で反転する駆動方法、を用いて駆動される液晶装置の調整方法であって、
前記液晶装置のフリッカの調整時は、前記画素電極に印加する電圧の所定電圧に対する極性を垂直走査期間単位のみで反転する駆動方法により前記液晶装置を駆動し、前記プリチャージ手段により前記データ線に印加される前記所定のプリチャージ電圧レベルを調整することを特徴とする液晶装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置（液晶パネル）の調整時の駆動方法に関し、特にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）によって画素電極を駆動するアクティブマトリックス型ＬＣＤ（液晶表示装置）の調整時の駆動方法に利用して好適な技術に関する。また、調整時と通常使用時とで駆動方法を切り換える液晶パネルの駆動制御装置に関する。また、その液晶パネルをライトバルブとして用いてなる投射型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリクス型液晶表示装置としては、ガラス基板上にマトリックス状に画素電極を形成すると共に、各画素電極に対応してアモルファスシリコン等を用いたＴＦＴを１対１で形成して、各画素電極にＴＦＴにより電圧を印加して液晶を駆動するようにした構成の液晶表示装置が実用化されている。
【０００３】
また、駆動にあたっては、直流電圧による液晶の劣化を防止するための交流駆動方式が採用されている。交流駆動とは、液晶の一端に、液晶の他端に印加する電位を基準として異なる極性（正負の極性）の電圧を印加する駆動方法である。従来、アクティブマトリクス型液晶表示装置の交流駆動方式としては、次の駆動方法があった。なお、明細書における極性とは、液晶の両端に印加される電圧の極性を意味し、アクティブマトリクス型では、画素電極と液晶を挟んで対向する共通電極に印加する電位あるいは画素電極に印加する画像信号の電圧振幅の中心電位を基準とした場合の、画像信号の電位レベルを指す。
【０００４】
▲１▼フレーム（垂直走査）期間中は全ての画素電極に正極性の電圧を印加し、次のフレーム（垂直走査）期間中は負極性の電圧を印加するようにした反転方式（以下、Ｖ反転方式）
▲２▼フレーム（垂直走査）期間中に信号線毎に画素電極に正極性の電圧と負極性の電圧を交互に印加し、次のフレーム（垂直走査）期間には画素電極に印加する極性を反転させるようにした反転方式（以下、Ｓ反転方式）
▲３▼フレーム（垂直走査）期間中に走査線（水平走査期間）毎に画素電極に正極性の電圧と負極性の電圧を交互に印加し、次のフレーム（垂直走査）期間には画素電極に印加する極性を反転されるようにした反転方式（以下、Ｈ反転方式）
▲４▼フレーム（垂直走査）期間中に走査線（水平走査期間）毎に及び信号線毎に（すなわち画素単位毎に）画素電極に正極性と負極性の電圧を交互に印加し、且つ次のフレーム（垂直走査）期間には画素電極に印加する極性を反転させるようにした反転方式（以下、ドット反転方式）
上記各反転方式はそれぞれ一長一短を有している。Ｖ反転方式は駆動は簡単であるがフリッカが見えやすいので、通常動作ではあまり使用されない。Ｓ反転方式はフリッカが目立ちにくいが縦縞が入りやすい。そこで、  ＯＡ機器用液晶表  示装置では、フリッカが目立ちにくく且つ画像信号の反転制御の簡単なＨ反転方式と、フリッカがほとんど発生しないドット反転方式が主流となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＴＦＴを用いる液晶表示装置では、ＴＦＴの寄生容量に蓄積された電荷がこの寄生容量と容量カップリングする画素の保持容量に流れ込むことにより、液晶への実質的な書き込み電圧がシフトダウンする、いわゆるプッシュダウン現象が知られており、これを考慮して液晶に直流電圧が印加され続けないようにシフト分だけ予めバイアスをかけたＬＣコモン電位を画素電極に対向する共通電極に印加することが行われている。しかしながら、上記プッシュダウンによる電圧シフト量は液晶パネルの製造バラツキにより個々の液晶表示装置によって微妙に異なるので、一律に設定したＬＣコモン電位を上記共通電極に印加すると長期間の使用により直流電圧が液晶に印加され続け、液晶が劣化し、焼き付き現象を起こす不具合が生じる恐れがある。また、交流駆動方式を用いたとしても、液晶に直流電圧が印加される場合は、液晶への電圧印加が正負対称ではないため、フリッカが発生することになる。
【０００６】
そこで、製造工程の最終段階等でＬＣコモン電位を調整することが必要となるが、この調整は、フリッカが見えなくなるようにＬＣコモン電位を微調整する方法を採用していた。しかし、Ｈ反転方式やＳ反転方式やドット反転方式は、液晶に直流電圧がある程度印加された状態でもフリッカの発生が少ない駆動方法であるため、フリッカが見えなくなるようにコモン電位を調整しても、直流電圧がある程度印加されてしまい、長期間の使用により液晶が劣化し焼き付きを起こす問題があった。
【０００７】
この発明は、ＬＣコモン電位の調整をフリッカが最も見えやすい駆動方法の状態で行うことにより、フリッカを低減するだけでなく、液晶への直流電圧の印加による液晶の劣化を防止できる液晶装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、マトリクス状に配置された複数の走査線及び複数の信号線と、該信号線に電気的に接続される複数の画素電極と、を有し、前記画素電極に画像信号に応じた電圧を印加する期間より前に所定のプリチャージ電圧レベルを前記信号線に印加するプリチャージ手段を備え、通常動作時は、前記画素電極に印加する電圧の所定電圧に対する極性を、水平走査期間単位で反転し且つ垂直走査期間単位で反転する駆動方法、あるいは信号線単位で反転し且つ垂直走査期間単位で反転する駆動方法、あるいは水平走査期間単位及び信号線単位で反転し且つ垂直走査期間単位で反転する駆動方法、を用いて駆動される液晶装置の調整方法であって、前記液晶装置のフリッカの調整時は、前記画素電極に印加する電圧の所定電圧に対する極性を垂直走査期間単位のみで反転する駆動方法により前記液晶装置を駆動し、前記プリチャージ手段により前記データ線に印加される前記所定のプリチャージ電圧レベルを調整することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１には本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表示装置の駆動制御回路の一実施例のブロック図を、また図２には図１における補助入力信号発生回路の一構成例を示す。
【００１８】
図１において、１はアクティブマトリックス型の液晶パネル、２は水平同期信号ＨＳＹＮＣや垂直同期信号ＶＳＹＮＣ等の同期信号に基づいて液晶パネル１のドライバを構成するシフトレジスタに対するシフトスタート信号ＤＸ，ＤＹやシフトレジスタの動作クロックＣＬＸ，ＣＬＹ、信号線のプリチャージタイミングを与えるプリチャージ信号ＮＲＧ、極性反転用タイミング信号ＶＰＴ，ＤＰＴ等を形成し出力するタイミング信号発生回路である。ここで、ＶＰＴは液晶パネルの調整工程時の駆動に用いられるタイミング信号、ＤＰＴは通常動作時の駆動に用いられるタイミング信号である。
【００１９】
また、３は外部に設けられたスイッチまたはコンピュータ等からの切換え信号ＣＮＴに基づいて使用する極性反転タイミング信号を切り換え選択し、選択したＶＰＴまたはＤＰＴの信号に同期してタイミング信号ＰＴ１とＰＴ２を形成するための切換え回路、４は画像入力信号ＶＩＤＥＯおよび上記切換え回路３から供給されるタイミング信号ＶＰＴまたはＤＰＴに基づいて所定の周期でそれぞれの信号極性が互いに逆極性の画像出力信号ＶＩＤＥＯ１，ＶＩＤＥＯ２を形成する画像信号処理回路、５はこの画像信号処理回路４から出力される画像出力信号を後に説明するように液晶パネル１がサンプリングを行ない易いように相展開する相展開回路で、相展開された画像出力信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が液晶パネル１に供給される。
【００２０】
ＶＰＴはＶ反転方式の極性反転タイミングを示す信号であり、フリッカ等の調整工程時に選択される。切り換え信号ＣＮＴにより極性反転用タイミング信号ＶＰＴが選択された場合、画像処理回路において、ＶＩＤＥＯ１とＶＩＤＥＯ２に出力する画像信号が共にフレーム（垂直走査期間）毎に極性反転される。この場合でもＶＩＤＥＯ１と２の画像信号は互いに逆極性の信号となる。フリッカ等の調整工程にてＶ反転方式を選択する理由は、Ｖ反転がフリッカが最も見えやすい駆動だからであり、この駆動状態でフリッカを目立たなくすることが、通常駆動時のフリッカの発生をより抑制し、液晶への直流電圧印加をより抑制することになるからである。
【００２１】
また、ＶＤＴは通常動作時の駆動方式の極性タイミングを示す信号であり、例えば、Ｈ反転方式、Ｓ反転方式、ドット反転方式などにおいて、画像信号を極性反転するタイミングを示す。ＶＤＴがＨ反転方式として設定されていれば、画像信号ＶＩＤＥＯ１と２は走査線（水平走査期間）毎に極性反転し、さらにフレーム（垂直走査期間）毎に極性の順序が反転される。ＶＤＴがＳ反転方式として設定されていれば、走査線単位（水平走査期間内）において信号線（画素）毎に極性反転し、さらにフレーム（垂直走査期間）毎に極性の順序が反転される。ＶＤＴがドット反転方式に設定されていれば、走査線単位（水平走査期間内）において信号線（画素）毎に極性反転し、さらに走査線（水平走査期間）毎にその反転順序が反転され、さらにフレーム（垂直走査期間）毎にその反転順序が反転される（すなわち、画素毎に極性反転され且つフレーム毎に画素極性が反転される）。これらの場合において、ＶＩＤＥＯ１と２は互いに逆極性の信号である。
【００２２】
さらに、図１において、６は液晶パネルの信号線にサンプリングされた画像信号電圧を印加する前に信号線をプリチャージするタイミングを与える補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２を形成する補助入力信号発生回路である。液晶パネルに供給される画像信号の反転方式が異なると、上記補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２の信号レベルの切換えタイミングも変える必要がある。そこで、この実施例では、上記補助入力信号発生回路６も上記切換え回路３から供給されるタイミング信号ＰＴ１，ＰＴ２に応じて補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２の信号レベルの切換えタイミングを変えるように構成されている。
【００２３】
図２には上記補助入力信号発生回路６の具体例が示されている。この実施例の補助入力信号発生回路６は、抵抗分圧回路ＲＤ１と平滑コンデンサＣ１とからなる第１の基準電圧発生回路６１と、同じく抵抗分圧回路ＲＤ２と平滑コンデンサＣ２とからなる第２の基準電圧発生回路６２と、これらの基準電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２を上記反転切換え回路３から供給されるタイミング信号ＰＴ１またはＰＴ２に応じて交互に切り換えて伝達するアナログスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、選択された電圧を合成した波形からなる信号を補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２として出力するバッファ６３，６４とから構成されている。
【００２４】
基準電圧Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２は、ＬＣコモン電位（あるいは信号線に印加される電圧の最大最小電圧の中心）を基準とした場合に互いに逆極性で絶対値が概ね等しい電圧である。基準電圧Ｖｒｅｆ１は、画素の画素電極に信号線を介して印加される画像信号に応じた電位の極性が正極性であるときに、その前にその信号線に対して印加する正極性のプリチャージ電圧レベルである。基準電圧Ｖｒｅｆ２は、同じく画素電極に印加される画像信号に応じた電位が負極性であるときに、その前にその信号線に対して印加する負極性のプリチャージ電圧レベルである。画像信号に応じた電位と同じ極性のプリチャージ電圧を前もって印加することにより、前フレームの電圧をキャンセルし、画像信号に基づく電圧を前フレームの電圧の影響を受けることなく、画素の保持容量に充電することができる。
【００２５】
ここで、極性反転の基準となるＬＣコモン電位は、画素電極と液晶を挟んで対向される共通電極に印加される電圧で、ＴＦＴを画素に用いた液晶駆動で問題となるプッシュダウン現象（上述したように、ＴＦＴの寄生容量により画素の液晶印加電圧が実質的にシフトダウンする現象）を考慮してその分を予めバイアスした電圧である。また、後述するように、ＬＣコモン電位は、調整工程において、その電位レベルが調整される。
【００２６】
従って、ＬＣコモン電位を基準としてほぼ対称な基準電圧を示すＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２も調整すれば、より一層のフリッカ低減及び直流電圧低減につながる。このような構成にする場合、補助入力信号発生回路６１は、ＬＣコモン電位のレベル調整に連動して、抵抗分圧回路ＲＤ１とＲＤ２から取り出されるＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２も一緒に可変可能に構成されると良い。すなわち、ＬＣコモン電位をａ電圧分上げれ（又は下げる）ば、Ｖｒｅｆ１及びＶｒｅｆ２も一緒にａ電圧分上げる（又は下げる）ようにすればよい。
【００２７】
図２において、切り換え信号ＣＮＴにより極性反転用タイミング信号ＶＰＴが選択された場合、画像信号の極性反転は前述のＶ反転駆動方式が選択されることになり、プリチャージ電圧もこのＶ反転方式に同期して極性反転することが必要となる。この場合、タイミング信号ＰＴ１、ＰＴ２は、補助入力信号ＮＲＳ１、ＮＲＳ２に同一レベルが出力され且つそのレベルがフレーム（垂直走査期間）毎に信号レベルがＶｒｅｆ１又はＶｒｅｆ２に交互に切り換わるようにスイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り換える信号となる。
【００２８】
また、切り換え信号ＣＮＴにより極性反転用タイミング信号ＤＰＴが選択された場合は、ＤＰＴがどの反転方式に設定されてるかにより、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の切り換えが異なってくる。例えば、ＤＰＴがＨ反転方式である場合には、プリチャージ電圧も走査線（水平走査期間）毎に極性反転されなければならない。この場合、ＰＴ１とＰＴ２は、補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２に同一レベルが出力され且つそのレベルが走査線単位（水平走査期間）毎に信号レベルがＶｒｅｆ１又はＶｒｅｆ２に交互に切り換わるようにＳＷ１、ＳＷ２を切り換える信号となる。さらに、この切り換えは、フレーム（垂直走査期間）毎にレベルの出力順序を反転することとなる（例えば、第１走査期間のプリチャージ電圧が１フレーム目にＶｒｅｆ１であれば、２フレーム目はＶｒｅｆ２）。
【００２９】
また、ＤＰＴがＳ反転方式である場合には、プリチャージ電圧も信号線毎に極性反転されなければならない。この場合、ＰＴ１とＰＴ２は、補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２に互いに異なるレベルが出力され且つそのレベルがフレーム（垂直走査期間）単位毎に信号レベルがＶｒｅｆ１又はＶｒｅｆ２に交互に切り換わるようにＳＷ１、ＳＷ２を切り換える信号となる（例えば、第１信号線のプリチャージ電圧が１フレーム目にＶｒｅｆ１であれば、２フレーム目はＶｒｅｆ２）。
【００３０】
また、ＤＰＴがドット反転方式である場合には、プリチャージ電圧も画素毎に極性反転されなければならない。この場合、ＰＴ１とＰＴ２は、補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２に互いに異なるレベルが出力され且つそのレベルが走査線（水平走査期間）単位毎に信号レベルがＶｒｅｆ１又はＶｒｅｆ２に交互に切り換わるようにＳＷ１、ＳＷ２を切り換える信号となる。さらに、この切り換えは、フレーム（垂直走査期間）毎にレベルの出力順序を反転することとなる（例えば、第１画素への画像信号印加前のプリチャージ電圧が１フレーム目にＶｒｅｆ１、第２画素がＶｒｅｆ２であれば、２フレーム目はＶｒｅｆ２とＶｒｅｆ１）。
【００３１】
図３は、本発明が適用される液晶パネルの画素電極側の基板の一例を示す。  図において、１０は液晶パネルを構成する一方のガラス基板、１１および１２は互いに直交する方向に配設された走査線および信号線、１３は前記走査線１１と信号線１２との交点にそれぞれ配置された画素で、各画素はＩＴＯ等からなる画素電極とこの画素電極に順次画像信号に応じた電圧を印加するＴＦＴからなる。同一行（Ｙ方向）のＴＦＴはそのゲートが同一の走査線１１に接続され、ドレインが対応する画素電極に接続されている。また、同一列（Ｘ方向）のＴＦＴはそのソースが同一の信号線１２に接続されている。この実施例においては、画素を駆動するＴＦＴはポリシリコン層をチャネル層とするいわゆるポリシリコンＴＦＴで構成されており、周辺回路（Ｘ、Ｙシフトレジスタやサンプリング手段）を構成するトランジスタとともに同一プロセスにより、同時に形成される。
【００３２】
この実施例では、画素マトリックスの上下（Ｙ方向）すなわち走査線１１の両端にそれぞれ走査線を順次選択駆動するシフトレジスタ（以下、Ｙシフトレジスタと称する）１４Ａ，１４Ｂが設けられている。Ｙシフトレジスタ１４Ａと１４Ｂは、同一の電圧を同一のタイミングで各走査線１１に印加する。つまり、１本の走査線１１をその両側から同時に駆動する。これによって、走査線１１の有する寄生抵抗による電圧のレベル落ちや信号の遅れを減らすことができる。
【００３３】
一方、この実施例では、画素マトリックスの左右（Ｘ方向）すなわち信号線１２の両端にそれぞれＴＦＴ１５Ａ，１５Ｂが設けられている。このうちＴＦＴ１５Ａは各信号線１２にプリチャージレベルを印加するプリチャージ用ＴＦＴであり、他方のＴＦＴ１５Ｂは各信号線１２に画像信号に応じた電圧を印加するサンプリング用のＴＦＴである。プリチャージ用ＴＦＴ１５Ａのソース（信号線接続端子と反対側の端子）には図１の補助入力信号発生回路６から供給される補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２が１本おきに印加され、ＴＦＴ１５Ａのゲートには図１のタイミング発生回路２から供給されるタイミング信号ＮＲＧが共通に印加されている。これによって、すべての信号線１２は走査線１１の走査開始と同期してＴＦＴ１５Ｂからの画像信号レベルの印加前に、補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２のレベルにそれぞれ同時にプリチャージされる。
【００３４】
各信号線１２の他端に設けられたサンプリング用ＴＦＴ１５Ｂのソースには、図１の相展開回路５から供給される相展開された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が入力され、ＴＦＴ１５Ｂのゲートには信号線１２を順次選択するシフトレジスタ（以下、Ｘシフトレジスタと称する）１６から出力されるサンプリングパルスが印加されている。Ｘシフトレジスタ１６は、図１のタイミング発生回路２から供給されるスタート信号ＤＸと８個のシフトクロックＣＬＸ１〜４，／ＣＬＫ１〜４に基づいて１水平走査期間中にすべての信号線１２を順番に１回ずつ選択するようなサンプリングパルスＸ１，Ｘ２，Ｘ３，‥‥‥Ｘｎを形成してＴＦＴ１５Ｂのゲートに供給する。シフトクロックＣＬＸ１〜４（またはその逆相クロック／ＣＬＫ１〜４）は互いに位相が順次４５°ずつずれた同一周期のクロックパルスである。
【００３５】
特に限定されるものではないが、この実施例では、Ｘシフトレジスタ１６は４系統のシフトレジスタにより構成されており、各系統のシフトレジスタは各々逆相の１対のクロックＣＬＫｉ，／ＣＬＫｉによって動作され、４本おきに信号線を選択するタイミングパルスを与えるべく構成されている。このようにシフトクロックが８個あることにより、Ｘシフトレジスタ１６が出力するサンプリングパルスＸ１，Ｘ２，Ｘ３，‥‥‥Ｘｎの１つ１つのパルス幅は小さくても、外部から入力されるシフトクロックＣＬＸ１〜４，／ＣＬＫ１〜４のそれぞれのパルス幅は大きくすることができ、液晶パネルの駆動制御回路の設計が容易となる。
【００３６】
また、Ｘシフトレジスタ１６が４系統のシフトレジスタにより構成され、分担して信号線１２を選択することにより、各系統のシフトレジスタは比較的余裕をもって動作することができる。つまり、サンプリングパルスＸ１，Ｘ２，Ｘ３，‥‥‥Ｘｎの周波数が高くても、各系統のシフトレジスタの動作周波数はそれほど高くなくて済むので、設計が容易になるとともにＴＦＴも高性能であることが必要とされずコストアップを抑えることができる。
【００３７】
また、図３において、符号１７Ａ，１７Ｂは、対向基板側の共通電極に印加されるＬＣコモン電位ＬＣＣＯＭを伝達するためのパッドであり、対向基板にもこのパッド１７Ａ，１７Ｂと対向する位置に同様のパッドが設けられており、これらのパッド間に銀ボール等を介在させて基板を張り合わせることで画素電極を有する基板１０の側から対向基板の共通電極へＬＣコモン電位を供給するように構成されている。これによって、画素電極を有する基板１０の側にのみ外部端子を設ければ良く、対向基板には外部端子を設ける必要がない。
【００３８】
液晶パネルは、図３の実施例のようにＴＦＴとそれに接続された走査線、信号線、画素電極が形成されたガラス基板１０の表面側に、ＬＣコモン電位が印加される透明導電膜（ＩＴＯ）からなる共通電極（必要に応じてカラーフィルタ層）を有するガラス基板が適当な間隔をおいて配置され、周囲をシール材で封止された間隙内にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶またはＳＨ（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ）型液晶などが封入されて構成される。
【００３９】
次に、上記実施例の液晶表示装置の動作を、図４のタイミングチャートを用いて説明する。図４は切換え信号ＣＮＴによりドット反転方式を示すＤＰＴが選択された場合のドット反転方式の駆動タイミングを示す。図４において、ＣＬＹはＹシフトレジスタ１４Ａ，１４Ｂをシフト動作させるクロック、ＮＲＧは信号線１１のプリチャージタイミングを与えるプリチャージクロック、ＮＲＳ１，ＮＲＳ２は信号線１１のプリチャージレベルを与える信号、ＤＸはＸシフトレジスタ１６のシフト開始タイミングを与えるスタート信号、ＸｍはＸシフトレジスタ１６のｍ段目（１≦ｍ≦ｎ）の出力信号、Ｖｘｍは信号線１１の電位変化を示す波形である。
【００４０】
上記実施例の液晶表示装置は、通常動作状態では、極性反転信号切換え回路３が、１ドット反転用タイミング信号ＤＰＴを画像信号処理回路４に、またＤＰＴとＤＰＴの反転信号／ＤＰＴをＰＴ１，ＰＴ２として補助入力信号発生回路６に供給する。これによって、画像信号処理回路４は１走査線および１信号線ごとに信号線に印加する画像信号の極性を反転した信号を形成する。また、補助入力信号発生回路６は図４に示すように１水平走査期間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，‥‥‥ごとにＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２とに変化する逆相の補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２を出力する。つまり通常動作状態では、補助入力信号ＮＲＳ１とＮＲＳ２は逆相の波形である。ただし、１フレームが終了し、次のフレームになると、補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２は上記とは逆のレベル、すなわちＮＲＳ１は奇数の水平走査期間Ｈ１，Ｈ３，‥‥‥ではＶｒｅｆ２、偶数の水平走査期間Ｈ２，Ｈ４，‥‥‥ではＶｒｅｆ１となり、ＮＲＳ１は奇数の水平走査期間Ｈ１，Ｈ３，‥‥‥ではＶｒｅｆ１、偶数の水平走査期間Ｈ２，Ｈ４，‥‥‥ではＶｒｅｆ２となるように変化される。これによって、画像信号の極性反転に応じてプリチャージレベルの極性反転も行なわれる。なお、通常動作状態で１Ｈ反転方式の表示駆動を行なう液晶表示装置では、補助入力信号ＮＲＳ１，とＮＲＳ２が同相で１フレームごとにＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２とに変化するようにすればよい。また、Ｓ反転方式の場合は、ＮＲＳ１とＮＲＳ２が逆相でフレームごとにＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２とに変化するようにすればよい。
【００４１】
一方、上記実施例の液晶表示装置は、フリッカ等の調整時等に、外部から極性反転信号切換え回路３に対して反転方式を切り換える信号ＣＮＴが入力される。すると、反転信号切換え回路３が、１Ｖ反転用タイミング信号ＶＰＴを画像信号処理回路４に、またＰＴ１，ＰＴ２（この場合ＰＴ１とＰＴ２は同一信号）としてこのＶＰＴを補助入力信号発生回路６に供給する。これによって、画像信号処理回路４は１フレームごとに信号線に印加する画像信号の極性を反転した信号を形成する。また、補助入力信号発生回路６は図５に示すように１垂直期間Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，‥‥‥ごとにＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２とに変化する補助入力信号ＮＲＳ１，ＮＲＳ２を出力する。つまり通常動作状態では、補助入力信号ＮＲＳ１とＮＲＳ２は同一波形である。これによって、画像信号の極性反転に応じてプリチャージレベルの極性反転も行なわれる。
【００４２】
上記実施例に従うと、１Ｈ反転方式や１Ｓ反転方式、１ドット反転方式に比べてフリッカが生じ易い１Ｖ反転方式で表示を行ないながら共通電極に印加するＬＣコモン電位ＬＣＣＯＭの調整を行なうことで、容易にフリッカを減少させることができ、フリッカの減少によりＬＣコモン電位のずれによる液晶への直流電圧の印加が減り、画面の焼付きの少ない液晶表示装置を実現することができる。また、フリッカ調整以外の例えばコンラスト調整、色調整あるいは表示ムラ調整時にも１Ｖ反転方式に切り換えることで調整を行ない易くしたり、他の調整方法と組み合わせることで調整精度を向上させることができる。また、ＬＣコモン電位の調整時に補助入力信号ＮＳＲ１と２のプリチャージレベルを、補助入力信号発生回路にて連動した同一レベル分調整していけば、プリチャージレベルも含めたフリッカと直流電圧印加の低減の調整が可能であり、より良くなる。
【００４３】
なお、ここで、前記実施例における相展開回路５の機能について簡単に説明しておく。液晶パネルに供給される画像信号はアナログ信号であるためそれが１つだけであると、サンプリングパルスＸ１，Ｘ２‥‥‥ＸｎでＴＦＴ１５Ｂをオンさせて信号線１２に画像信号レベルを与えるときに、画像信号が変化している部分でサンプリングされることがある。この場合、ＴＦＴ１５Ｂがオフされる直前のレベルがサンプリングされるため、平均の電圧ではなく、画像信号レベルが上がる方向に変化しているときには高めのレベルが、また画像信号レベルが下がる方向に変化しているときには低めのレベルがサンプリングされてしまう。また、サンプリンクパルスのタイミングがほんの少しずれただけでサンプリングレベルが変化してしまうという不具合がある。
【００４４】
そこで、この実施例では、図６に示すように、それぞれのサンプリングタイミングに合わせて、サンプリング中に画像信号レベルが変化しないように処理（例えばサンプリング期間中は画像信号の平均電圧が現れるように処理）された６系列の相展開された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を相展開回路５で形成して、それらを液晶パネル１に供給するように構成されている。相展開される画像信号の数は６系列に限定されず、５系列以下あるいは７系列以上であっても良い。
【００４５】
次に、本発明に係る液晶表示装置の応用例を示す。図７には上記実施例の液晶パネルをライトバルブとして応用した投射型表示装置の一例としてデータプロジェクタの構成例が示されている。
【００４６】
図７において、３７０はハロゲンランプ等の光源、３７１は放物ミラー、３７２は熱線カットフィルター、３７３，３７５，３７６はそれぞれ青色反射、緑色反射、赤色反射のダイクロイックミラー、３７４，３７７は反射ミラー、３７８，３７９，３８０は上記実施例の液晶パネルからなるライトバルブ、３８３はダイクロイックプリズム、３８５は制御装置である。図１に示されているブロック２〜６からなる駆動制御回路は、制御装置３８５内に設けられる。
【００４７】
この実施例のデータプロジェクタにおいては、光源３７０から発した白色光は放物ミラー３７１により集光され、熱線カットフィルター３７２を通過して赤外域の熱線が遮断されて、可視光のみがダイクロイックミラー系に入射される。そして先ず、青色反射ダイクロイックミラー３７３により、青色光（概ね５０ｎｍ以下の波長）が反射され、その他の光（黄色光）は透過する。反射した青色光は反射ミラー３７４により方向を変え、青色変調ライトバルブ３７８に入射する。
【００４８】
一方、上記青色反射ダイクロイックミラー３７３を透過した光は緑色反射ダイクロイックミラー３７５に入射し、緑色光（概ね５００〜６００ｎｍの波長）が反射され、その他の光である赤色光（概ね６００ｎｍ以上の波長）は透過する。ダイクロイックミラー３７５で反射した緑色光は、緑色変調ライトバルブ３７９に入射する。また、ダイクロイックミラー３７５を透過した赤色光は、反射ミラー３７６，３７７により方向を変え、赤色変調ライトバルブ３８０に入射する。
【００４９】
ライトバルブ３７８，３７９，３８０は、図示しない信号処理回路から供給される青、緑、赤の原色信号でそれぞれ駆動され、各ライトバルブに入射した光はそれぞれのライトバルブで変調された後、ダイクロイックプリズム３８３で合成される。ダイクロイックプリズム３８３は、赤色反射面３８１と青色反射面３８２とが互いに直交するように形成されている。そして、ダイクロイックプリズム３８３で合成されたカラー画像は、投射レンズ３８４によってスクリーン上に拡大投射され、表示される。
【００５０】
なお、上記実施例では、極性反転信号切換え回路３を外部に設けられたスイッチまたはコンピュータからの入力信号ＣＮＴにより切り換えるように構成されていると説明したが、そのような信号を入力する代わりに、オープン端子を設けておいてプルアップ抵抗あるいはプルダウン抵抗等を介してその端子に電源電圧または接地電位を印加することで、極性反転信号を切り換えるように構成することも可能である。また、上記実施例では、１Ｈ反転、１Ｓ反転、１Ｖ反転、１ドット反転を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２Ｈ反転、２Ｓ反転、２ドット反転でもよく、さらにそれ以上の数値を単位として反転させるようにしてもよい。
【００５１】
さらに、上記実施例では、ＴＦＴを画素のスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型液晶装置について説明したが、本発明はＭＩＭを画素のスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型液晶装置のフリッカ等の調整工程に実施することもできる。この場合は、画素電極に印加する画像信号に応じた電位又はこれと対向する共通電極に印加する走査信号のレベルを、Ｖ駆動方式下で調整してフリッカを目立たなくし、それにより液晶への直流電圧印加も併せて低減する。そして、通常動作では、Ｈ反転方式で駆動することになる。
【００５２】
また、単純マットリクス型液晶装置においても本発明を実施でき、フリッカ等の調整工程において信号線に印加する画像信号に応じた電位又はこれと対向する走査電極に印加する走査信号のレベルを、Ｖ駆動方式下で調整してフリッカを目立たなくし、それにより液晶への直流電圧印加も併せて低減する。そして、通常動作では、Ｈ反転方式で駆動することになる。さらに、上記実施例では、透過型液晶装置に関して説明したが、反射型液晶装置においても実施できることは言うまでもない。さらに、通常動作時と調整時とで反転方式を切り換える場合のみでなく、例えば動画像表示時と静止画像表示時とで反転方式を切り換えるなど、表示モードに応じて反転方式を切り換えたい場合にも利用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、通常動作状態ではＨ反転方式またはＳ反転方式またはドット反転方式で液晶パネルを駆動する駆動制御装置の駆動方式を、切換え手段により１Ｖ反転方式に変更可能に構成したので、画面調整時にＨ反転方式やＳ反転方式やドット反転方式に比べてフリッカが生じ易いＶ反転方式で表示を行ないながらＬＣコモン電位の調整を行なうことで、容易にフリッカを減少させることができ、フリッカが低減することにより液晶印加電圧の交流波形が対称に近くなると液晶への直流電圧印加が減少し、画面の焼付きの少ない液晶表示装置を実現することができるという効果がある。
【００５４】
また、極性反転信号切換え回路で選択された極性反転信号に基づいて液晶パネルに供給される極性反転を含むプリチャージレベルの信号を形成する補助入力信号発生回路を設けたので、同一水平走査期間内で信号線に画像信号に応じた電圧を印加する期間より前に当該画像信号の極性に対応した所定のレベルの電圧を印加するプリチャージ手段を備えた液晶パネルの駆動制御装置において、フリッカ調整で用いるＶ反転方式の駆動の際にも適切なプリチャージレベルを最適なタイミングで液晶パネルに供給することができるという効果がある。
【００５５】
さらに、上記補助入力信号発生回路は、２つのプリチャージレベルを生成する基準電圧発生回路と、該基準電圧発生回路で生成された２つの基準電圧を極性反転用タイミング信号に基づいて選択するスイッチング手段と、該スイッチング手段により選択された基準電圧に基づき極性反転を含むプリチャージレベルの信号を形成して液晶パネルに出力する出力手段とから構成したので、比較的簡単な回路で精度の良いプリチャージレベルを最適なタイミングで液晶パネルに供給することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表示装置の駆動制御回路の一実施例を示すブロック図。
【図２】図１における補助入力信号発生回路の一構成例を示す回路図。
【図３】本発明が適用される液晶パネルの画素電極側の基板の一例を示すブロック図。
【図４】実施例の液晶表示装置の通常動作時の信号変化を示すタイミングチャート。
【図５】実施例の液晶表示装置のフリッカ等の調整時の信号変化を示すタイミングチャート。
【図６】実施例の駆動制御装置の相展開回路において相展開された画像信号と液晶パネルのサンプリングパルスとの関係を示すタイミングチャート。
【図７】実施例の液晶パネルをライトバルブとして応用した投射型表示装置の一例としてデータプロジェクタの概略構成図である。
【符号の説明】
１  液晶パネル
２  タイミング発生回路
３  切換え回路
４  画像信号処理回路
５  相展開回路
６  補助入力信号発生回路
６１，６２  基準電圧発生回路
６３，６４  バッファ（出力回路）
１０  ガラス基板
１１  走査線
１２  信号線
１３  画素
１４Ａ，１４Ｂ  Ｙシフトレジスタ
１５Ａ  プリチャージ用ＴＦＴ
１５Ｂ  サンプリング用ＴＦＴ
１６  Ｘシフトレジスタ
１７Ａ，１７Ｂ  ＬＣコモン用パッド
３７０  ランプ
３７３，３７５，３７６  ダイクロイックミラー
３７４，３７７  反射ミラー
３７８，３７９，３８０  ライトバルブ
３８３  ダイクロイックプリズム
３８４  投射レンズ
３８５  制御装置
【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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