(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に接続された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走査タイミング信号に基づいて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供給すると共に、各列に供給するデータ信号の所定の基準電位を基準とする極性を交流化信号に基づいて交互に反転させるデータ信号駆動手段と、
前記データ信号を出力するデータ信号出力手段と、
外部から所定の周期で出力される基準信号の当該周期ごとの繰り返し数を計数する計数手段と、
前記基準信号の周期に同期させて前記走査タイミング信号を出力する走査タイミング信号出力手段と、
前記計数手段による所定の計数値ごとに、前記走査信号の出力を少なくとも前記基準信号の一周期内において禁止させる禁止信号を、出力する禁止信号出力手段と、
前記基準信号の周期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る前記交流化信号を出力する交流化信号出力手段と、
前記禁止信号の出力期間においては、前記禁止信号の出力直前の前記基準信号一周期における前記交流化信号の前記極性を維持する期間と、前記所定の基準電位を基準として当該極性とは逆の極性に切り換える期間とを設ける交流化信号制御手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
前記禁止信号の出力期間において、前記交流化信号制御手段により制御される交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性と同極性のデータ信号を固定的に出力させるマスク手段を更に備えた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に接続された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走査タイミング信号に基づいて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供給すると共に、各列に供給するデータ信号の所定の基準電位を基準とする極性を交流化信号に基づいて交互に反転させる工程と、
外部から所定の周期で出力される基準信号の当該周期ごとの繰り返し数を計数する工程と、
前記基準信号の周期に同期させて前記走査タイミング信号を出力する工程と、
前記繰り返し数が所定の計数値に達するごとに、前記走査信号の出力を少なくとも前記基準信号の一周期内において禁止させる禁止信号を、出力する工程と、
前記基準信号の周期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る前記交流化信号を出力する工程と、
前記禁止信号の出力期間においては、前記禁止信号の出力直前の前記基準信号一周期における前記交流化信号の前記極性を維持する期間と、当該極性とは所定の基準電位を基準として逆の極性に切り換える期間とを設ける工程と、
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】
前記禁止信号の出力期間において制御される交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性と同極性の信号を、前記禁止信号の出力期間において固定的に出力させる工程を更に備えた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、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においては、データ信号線とタイミング信号線の交点に液晶層とＭＩＭ駆動素子等の層が直列に接続された回路となるため、ＴＦＴ駆動素子を用いた場合と異なる駆動方式が採用されている。 このＭＩＭ駆動素子等を用いた液晶表示パネルの駆動方式の一例である４値駆動法を図２３に基づいて説明する。
【０００４】
図２３（ａ）は、 ＭＩＭ駆動素子等を用いた液晶表示パネルの基本構成を示す図であり、図２３（ｂ）は、タイミング信号線Ｙｉに印加されるタイミング信号の波形を示す図である。タイミング信号は、図に示すように走査期間と蓄積期間から構成されている。また、図２３（ｃ）はデータ信号線Ｘｊに印加されるデータ信号の波形を示す図であり、データ信号は、各画素の放電状態を平均化させるために、図に示すように、１水平期間ごとに極性を反転させられる。更に、図２３（ｄ）は最高輝度の画素に印加される駆動信号の波形を示す図である。
【０００５】
以上のような各信号が１水平期間ごとにタイミング信号線Ｙｉ及びデータ信号線Ｘｊに印加され、この印加を１垂直期間に渡って行うことにより、１フィールドの表示が行われる。そして、例えばインターレス方式の場合には、２フィールドの表示により１フレームの表示が行われ、テレビ画像の表示が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、映像信号の方式には、ＮＴＳＣ方式あるいはＰＡＬ方式といった異なる方式が存在し、１垂直期間における水平走査線の数がＮＴＳＣ方式では２６２本又は２６３本、ＰＡＬ方式では３１２本又は３１３本と互いに異なるため、前記従来の方式では両方の方式の映像を適切な表示領域に表示させることはできなかった。
【０００７】
そこで、水平走査線の数が少ないＮＴＳＣ方式を標準として、 ＰＡＬ方式の映像信号を表示させる場合には、何本かに１本は水平走査線を間引く方式が提案された。この方式によれば、 ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式のいずれの方式であっても、映像を適切に表示することができる。
【０００８】
この間引き方式を、図２４に基づいて説明する。間引きを行うタイミングは、水平同期信号をカウントし、カウント値が予め定められた値に達した時に、タイミング信号の出力を禁止することで行う。そして、この間引き期間においては、図２３に示すように、データ信号は間引き期間Ｔ２の直前の期間Ｔ１における極性を維持するようになっている。なお、この例では、データ信号は全てＨｉｇｈレベルの信号（表示データが有ることを示す）である。
【０００９】
このように極性を維持するのは、間引き期間Ｔ２の終了後の期間Ｔ３において、前記期間Ｔ１とは異なる極性のデータ信号を供給することにより、各画素の放電状態を平均化させるためである。
【００１０】
しかしながら、図２４に示すように、間引き期間Ｔ２の全期間においてデータ信号の極性を前記期間Ｔ１と同じ極性に保つ場合には、間引き期間Ｔ２にて水平走査線Ｙｉに供給される信号のレベルが低くなるにも拘わらず、データ信号の極性は前記期間Ｔ１と同じ極性であるため、前記水平走査線Ｙｉ上の画素においては、通常の場合に比べて急激に電荷を放電させる方向の電圧が液晶に印加されるため、液晶の電圧状態が他の走査線と異なることになり、コントラストが他の水平走査線と異なるという問題があった。
【００１１】
従って、画面全体においてはコントラストが不均一になり、テレビ画像を良好に表示できないという問題があった。
【００１２】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、 ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式の共通化を図りつつ、コントラストの均一化の可能な、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、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。
【００１３】
【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に接続された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走査タイミング信号に基づいて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供給すると共に、各列に供給するデータ信号の所定の基準電位を基準とする極性を交流化信号に基づいて交互に反転させるデータ信号駆動手段と、前記データ信号を出力するデータ信号出力手段と、外部から所定の周期で出力される基準信号の当該周期ごとの繰り返し数を計数する計数手段と、前記基準信号の周期に同期させて前記走査タイミング信号を出力する走査タイミング信号出力手段と、前記計数手段による所定の計数値ごとに、前記走査信号の出力を少なくとも前記基準信号の一周期内において禁止させる禁止信号を、出力する禁止信号出力手段と、前記基準信号の周期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る前記交流化信号を出力する交流化信号出力手段と、前記禁止信号の出力期間においては、前記禁止信号の出力直前の前記基準信号一周期における前記交流化信号の前記極性を維持する期間と、前記所定の基準電位を基準として当該極性とは逆の極性に切り換える期間とを設ける交流化信号制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、外部から所定の周期で出力される基準信号の周期に同期させて、走査タイミング信号出力手段により前記走査タイミング信号が出力される。次に、この走査タイミング信号に基づいて、走査信号駆動手段により、走査信号が前記複数の走査線に少なくとも一行毎に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、前記走査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させて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おける画素の２端子型非線形素子がオン状態となり、当該画素の液晶に対する充電が行われる。そして、当該画素に対する前記走査信号の供給が終了すると、当該液晶には、充電時よりも低い電圧が印加されることになり、充電された電荷を放電させる方向の電圧が当該液晶に印加されることになる。しかし、前記走査信号の供給が終了した次の基準信号の周期においては、供給されるデータ信号の所定の基準電位を基準とする極性は、交流化信号に基づいて反転されるので、このデータ信号の前記極性が画素をオン状態とする方向の極性であれば、当該液晶には、前記放電を停止させる方向の電圧が印加されることになり、前記電荷の放電は緩やかに行われることになる。
【００１５】
一方、このような走査信号及びデータ信号の供給と並行して、計数手段により、前記基準信号の当該周期ごとの繰り返し数が計数される。そして、この計数値が所定の値に達する毎に、禁止信号出力手段により禁止信号が出力され、前記走査信号の出力は、少なくとも前記基準信号の一周期内において禁止される。しかし、この禁止の期間が終了し、走査信号が出力される次の基準信号の一周期においては、前記交流化信号は前記禁止の期間の直前の前記基準信号の一周期における極性とは所定の基準電位を基準として逆の極性にする必要がある。従って、前記禁止の期間においては、前記交流化信号を前記直前の一周期における極性と同極性に維持する必要がある。そこで、この走査信号の出力が禁止される期間においては、交流化信号出力手段により、前記禁止の期間の直前の前記基準信号一周期における前記交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性を維持する期間が設けられるが、更に、当該極性とは所定の基準電位を基準として逆の極性に切り換える期間が設けられる。このように、前記走査信号の出力が禁止される期間においても、交流化信号の前記極性を、直前の基準信号一周期における前記交流化信号の前記極性と所定の基準電位を基準として逆の極性に切り換える期間が設けられるため、前記交流化信号は通常の場合と同様に交互に前記極性が切り換えられることになり、データ信号もこの極性に従って供給される。その結果、前記直前の基準信号一周期で走査信号が供給された走査線においては、当該走査線上の画素の液晶における充電電荷の放電を抑える方向の電圧が印加されることになり、急激な放電を防ぐ。従って、当該走査線のコントラストは他の走査線のコントラストとほぼ同様になる。また、上述のように走査信号の出力が基準信号一周期内において禁止され、禁止期間終了後におけるデータ信号の前記極性は上述のような交流化信号の制御により適切な極性に保たれるので、走査線の本数が多い方式による映像信号であっても良好に映像が表示されることになる。
【００１６】
請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置は、前記請求項１に記載の駆動装置において、前記禁止信号の出力期間に、前記交流化信号制御手段により制御される交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性と同極性のデータ信号を固定的に出力させるマスク手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、前記禁止信号の出力期間においては、前記交流化信号制御手段により交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性が制御され、前記禁止信号の出力期間内において、交流化信号の前記極性が、直前の期間における極性に対して、所定の基準電位を基準として、逆の極性と同じ極性とに切り換えられることになる。そして、この禁止信号の出力期間においては、マスク手段により、交流化信号の前記極性と同じように極性の変化するデータ信号が固定的に出力されるので、前記直前の期間において充電の行われた画素の液晶には、前記禁止信号の出力期間において、液晶の放電を抑える方向の電圧が確実に印加されることになり、コントラストの低下が確実に防止される。
【００１８】
請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動方法は、前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に接続された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走査タイミング信号に基づいて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供給すると共に、各列に供給するデータ信号の所定の基準電位を基準とする極性を交流化信号に基づいて交互に反転させる工程と、外部から所定の周期で出力される基準信号の当該周期ごとの繰り返し数を計数する工程と、前記基準信号の周期に同期させて前記走査タイミング信号を出力する工程と、前記繰り返し数が所定の計数値に達するごとに、前記走査信号の出力を少なくとも前記基準信号の一周期内において禁止させる禁止信号を、出力する工程と、前記基準信号の周期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る前記交流化信号を出力する工程と、前記禁止信号の出力期間においては、前記禁止信号の出力直前の前記基準信号一周期における前記交流化信号の前記極性を維持する期間と、当該極性とは所定の基準電位を基準として逆の極性に切り換える期間とを設ける工程とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、外部から所定の周期で出力される基準信号の周期に同期させて、前記走査タイミング信号が出力される。次に、この走査タイミング信号に基づいて、走査信号が前記複数の走査線に少なくとも一行毎に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、前記走査信号の供給タイミングに同期させて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おける画素の２端子型非線形素子がオン状態となり、当該画素の液晶に対する充電が行われる。そして、当該画素に対する前記走査信号の供給が終了すると、当該液晶には、充電時よりも低い電圧が印加されることになり、充電された電荷を放電させる方向の電圧が当該液晶に印加されることになる。しかし、前記走査信号の供給が終了した次の基準信号の周期においては、供給されるデータ信号の所定の基準電位を基準とする極性は、交流化信号に基づいて反転されるので、このデータ信号の前記極性が画素をオン状態とする方向の極性であれば、当該液晶には、前記放電を停止させる方向の電圧が印加されることになり、前記電荷の放電は緩やかに行われることになる。
【００２０】
一方、このような走査信号及びデータ信号の供給と並行して、前記基準信号の当該周期ごとの繰り返し数が計数される。そして、この計数値が所定の値に達する毎に、禁止信号が出力され、前記走査信号の出力は、少なくとも前記基準信号の一周期内において禁止される。しかし、この禁止の期間が終了し、走査信号が出力される次の基準信号の一周期においては、前記交流化信号は前記禁止の期間の直前の前記基準信号の一周期における極性とは所定の基準電位を基準として逆の極性にする必要がある。従って、前記禁止の期間においては、前記交流化信号を前記直前の一周期における極性と同極性に維持する必要がある。そこで、この走査信号の出力が禁止される期間においては、前記禁止の期間の直前の前記基準信号一周期における前記交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性を維持する期間が設けられが、更に、当該極性とは所定の基準電位を基準として逆の極性に切り換える期間が設けられる。このように、前記走査信号の出力が禁止される期間においても、交流化信号の前記極性を、直前の基準信号一周期における前記交流化信号の前記極性と所定の基準電位を基準として逆の極性に切り換える期間が設けられるため、前記交流化信号は通常の場合と同様に交互に前記極性が切り換えられることになり、データ信号もこの極性に従って供給される。その結果、前記直前の基準信号一周期で走査信号が供給された走査線においては、当該走査線上の画素の液晶における充電電荷の放電を抑える方向の電圧が印加されることになり、急激な放電を防ぐ。従って、当該走査線のコントラストは他の走査線のコントラストとほぼ同様になる。また、上述のように走査信号の出力が基準信号一周期内において禁止され、禁止期間終了後におけるデータ信号の前記極性は上述のような交流化信号の制御により適切な極性に保たれるので、走査線の本数が多い方式による映像信号であっても良好に映像が表示されることになる。
【００２１】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、前記請求項３に記載の駆動方法において、前記禁止信号の出力期間にて制御される交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性と同極性の信号を、前記禁止信号の出力期間において固定的に出力させる工程を更に備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、前記禁止信号の出力期間においては、交流化信号の所定の基準電位を基準とする極性が制御され、前記禁止信号の出力期間内において、交流化信号の前記極性が、直前の期間における極性に対して、所定の基準電位を基準として、逆の極性と同じ極性とに切り換えられることになる。そして、この禁止信号の出力期間においては、交流化信号の前記極性と同じように極性の変化するデータ信号が固定的に出力されるので、前記直前の期間において充電の行われた画素の液晶には、前記禁止信号の出力期間において、液晶の放電を抑える方向の電圧が確実に印加されることになり、コントラストの低下が確実に防止される。
【００２３】
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。
【００２４】
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、上述した交流化信号の制御が行われ、コントラストの不均一化を抑えつつ、走査線数の多い方式の映像信号を良好に表示することができる。
【００２５】
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。
【００２６】
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、上述した交流化信号の制御が行われ、コントラストの不均一化を抑えつつ、走査線数の多い方式の映像信号を良好に表示することができる。
【００２７】
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。
【００２８】
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、走査線数の多い方式の映像信号を良好に表示することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
【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。
【００３１】
（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においては、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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（液晶表示モジュール）となる。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。このシフトレジスタ１０４の動作は、イネーブルコントロール回路１０３から出力されるイネーブル信号により制御されており、イネーブル信号が動作許可状態になった時に前記シフトレジスタ１０４からのパルス信号の出力が開始される。このイネーブル信号の状態は、駆動制御回路１２０から出力されるシフトレジスタ用データＤＹＩＯのレベルにより決定されるように構成されており、シフトレジスタ用データＤＹＩＯは、イネーブルコントロール回路１０３により走査側クロック信号ＹＳＣＬの立ち下がりで入力される。そして、入力したデータＤＹＩＯがＬｏｗレベルである場合には前記イネーブル信号が動作許可状態とされ、Ｈｉｇｈレベルである場合には非許可状態とされる。従って、前記走査信号発生用のパルス信号は、データＤＹＩＯがＬｏｗレベルになった時にシフトレジスタ１０４により順次出力されることになる。また、シフトレジスタ１０４に対するクロックの供給は、クロック発生制御回路１０２によって制御されており、出力コントロール部制御回路１０１から停止信号が出力された場合には、シフトレジスタ１０４に対するクロックの供給は停止され、前記走査信号発生用のパルス信号が出力されないので、走査信号も出力されないことになる。このようなシーケンスは、走査線を間引くために、所定のタイミングで駆動制御回路１２０からＬｏｗレベルの走査信号の出力禁止信号ＸＩＮＨが出力された時に実行されるものである。詳しくは後述する。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、インターレス駆動の場合には、１フィールドにおいて１走査線端子おきに走査信号を出力させる必要があるため、走査信号を出力させない走査線端子については、前記シフトレジスタ１０４からのパルス信号の入力を禁止する必要がある。そこで、駆動制御回路１２０から出力される選択信号ＳＥＬによりインターレス駆動が選択された場合には、出力コントロール部制御回路１０１から前記パルス信号の入力禁止信号が出力されるように構成されており、この入力禁止信号が入力されると、走査信号を出力する走査線端子が出力コントロール回路１０６により１フィールド毎に切り換えられる。
【００５９】
また、走査信号は、各画素の放電状態を平均化するために、１走査線毎に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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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に同期して極性が反転するパルス信号となる。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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抽出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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、走査信号駆動回路１００に対して上述したシフトレジスタ用のデータ信号ＤＹＩＯを出力し、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。
【００７０】
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、後述するように間引きを行う際には、間引きを行う水平走査期間の前の水平走査期間において、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。
【００７１】
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により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。
【００７２】
各画素及び液晶には図１２に示すような波形の電圧が印加され、各画素はＭＩＭ素子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素子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。
【００７３】
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間引き処理について説明する。
【００７４】
本実施形態の液晶表示パネルは、上述したような構成により、ＮＴＳＣ方式で出力される映像信号を表示するように水平走査線数が設定されているため、ＰＡＬ方式で出力される映像信号を表示するためには、水平走査線を何本かに１本の割合で間引く必要がある。そこで、本実施形態においては、駆動制御回路１２０の駆動回路コントロール部１２３に垂直同期信号と水平同期信号をカウントするカウンタを備え、１垂直期間毎に水平同期信号をカウントして、カウント値が所定数になった時に、走査信号駆動回路１００に対して上述した禁止信号ＸＩＮＨを出力することにより、水平走査線を間引くように構成されている。つまり、この禁止信号ＸＩＮＨを１水平走査期間中Ｌｏｗレベル信号にすることにより、図８に示す走査信号駆動回路１００の出力コントロール部制御回路１０１は、クロック発生制御回路１０２に対してクロック供給の停止信号を出力し、シフトレジスタ１０４へのクロック信号の供給が停止される。従って、図１３に示すように、この間引きを行う水平走査期間Ｔ１においては、走査信号発生のパルス信号がシフトレジスタ１０４から出力されず、水平走査線が間引かれたことになる。
【００７５】
一方、この水平走査線の間引き処理に対応して、表示データについても間引きを行う必要がある。そこで、この表示データの間引き処理を行う一つの方法として、データ信号駆動回路１１０に出力される交流化信号ＦＲＸの極性を間引き期間において変化させないという方法が提案された。
【００７６】
データ信号駆動回路１１０のデコーダ１１５においては、上述したように、交流化信号ＦＲＸに応じて階調データ信号の極性を反転させる処理を行っているため、例えば図１３に示すように、間引き期間Ｔ１の前の水平走査期間Ｔ０における交流化信号ＦＲＸの極性が正極性であった場合には、間引き期間Ｔ１の次の水平走査期間である期間Ｔ２においては、交流化信号ＦＲＸの極性を負極性にする必要がある。そこで、従来は、間引き期間Ｔ１においては、その前の水平走査期間Ｔ０における交流化信号ＦＲＸの極性をそのまま維持するように構成していた。
【００７７】
このように構成することにより、間引き期間Ｔ１以降の期間においては、走査信号及びデータ信号共に通常と同様の処理が行われることになり、水平走査信号を適切に間引くことができるので、ＮＴＳＣ方式を基準とした液晶表示パネルにおいてもＰＡＬ方式で出力される映像信号に基づいて表示を行うことができた。
【００７８】
しかしながら、このように従来の方法によれば、間引き期間Ｔ１の前の水平走査期間Ｔ０における水平走査線上の画素のコントラストが他の水平走査線のコントラストと異なるという問題があった。
【００７９】
図１３に示すように、間引き期間Ｔ１の前の水平走査期間Ｔ０においては、水平走査線Ｙｎ＋１に正極性の選択電位を有する走査信号が出力され、該当画素がオン状態となる。例えば、データ線Ｘｎに正極性の表示データ信号が出力されることにより、水平走査線Ｙｎ＋１とデータ線Ｘｎの交点における画素に所定の電圧が印加され、ＭＩＭ素子がオン状態となり、更に液晶に対する充電も開始され、液晶は所定の電圧まで充電される。しかしながら、上述した間引き処理により、交流化信号ＦＲＸの極性をこの水平走査期間Ｔ０の次の水平走査期間であるＴ１の期間中維持すると、次のような問題が生ずる。例えば間引き期間Ｔ１の階調データが最高値のグレースケールを有するデータであったとすれば、図１３に示すように、データ線Ｘｎのデータ信号は、間引き期間Ｔ１の全期間において、正極性の信号となり、水平走査線Ｙｎ＋１とデータ線Ｘｎの交点における画素には、液晶に充電されていた電圧を急激に放電させる方向の電圧が印加されることになる。その結果、他の水平走査線における各画素と比べて当該画素の液晶の電圧は急峻に変化することになり、コントラストが異なることになるのである。
【００８０】
そこで、本実施形態においては、表示データの間引き処理を行う場合には、単に直前の水平走査期間Ｔ０における交流化信号ＦＲＸの極性を維持するのではなく、間引き期間Ｔ１においては一旦直前の水平走査期間Ｔ０における交流化信号ＦＲＸの極性を所定期間反転させ、その後に交流化信号ＦＲＸの極性を、直前の水平走査期間Ｔ０における極性と同極性とするように構成した。このように構成することにより、間引き期間においては、液晶に充電されている電圧を急激に放電させることがなく、他の水平走査線とほぼ同じコントラストを保つことができる。
【００８１】
このような構成を実現するために、本実施形態においては、駆動制御回路１２０の駆動回路コントロール部１２３を図１４に示すように構成した。図１４において、駆動回路コントロール部１２３に垂直同期信号をカウントする垂直カウンタ１３０、水平同期信号をカウントする水平カウンタ１３１、交流化信号ＦＲＸを発生させるＦＲＸ発生回路１３３を備えた点は従来と同様である。しかしながら、本実施形態においては、電圧パルス発生回路１３２と、Ｅｘ−ＯＲ回路１３５とを備えており、水平カウンタ１３１のカウンタ値が所定値に達し、間引き処理を行うタイミングになった時に、電圧パルス発生回路１３２から図１５に示すように間引き期間Ｔ１の前の水平走査期間Ｔ０における交流化信号ＦＲＸと同極性のパルス信号を出力させ、このパルス信号と間引き期間Ｔ１における交流化信号ＦＲＸとの排他的論理和をＥｘ−ＯＲ回路１３５により論理演算させる。これにより、図１５に示すように、間引き期間Ｔ１の当初の交流化信号ＦＲＸは、前の水平走査期間Ｔ０における極性と逆極性の信号となり、前の水平走査期間Ｔ０に対応する水平走査線上の画素の液晶に急激な放電を起こさせることがない。
【００８２】
更に、本実施形態においては、図１４に示すように、データマスクパルス発生回路１３４とＯＲ回路１２５とを備え、図１５に示すように、間引きを行う前の水平走査期間Ｔ０において、間引き期間Ｔ１における階調データをマスクし、Ｈｉｇｈレベル信号に固定することとした。このように構成することにより、間引き期間Ｔ１に対応する階調データ信号は必ずＨｉｇｈレベル信号となり、上述のようにＥｘ−ＯＲ回路１３５により排他的論理和による論理演算を行った後の交流化信号ＦＲＸの波形を常にデータ信号に反映させることができる。これは、上述したように、デコーダ１１５において、階調データ信号と交流化信号ＦＲＸとの排他的論理和及びＮＯＴ回路の論理演算を行うことにより、表示データ信号を得ているためである。
【００８３】
図１６に本実施形態における間引き処理を行った場合の各信号の波形例を示す。図１６に示すように、間引き期間Ｔ１の前の水平走査期間Ｔ０に、走査信号が供給された水平走査線上の画素の液晶には、充電された電圧を急激に放電させる方向の電圧は印加されないので、当該水平走査線のコントラストは他のコントラストとほぼ同じ状態になるのである。図１７に、当該画素における液晶に印加される電圧の変換を比較して示す。図１７からも判るように、本実施形態による場合には、当該液晶の電圧の変化を、間引き処理を行わない場合とほぼ同様に抑えることができる。
【００８４】
以上のように、本実施形態の液晶表示パネルによれば、ＮＴＳＣ方式を基準としてＰＡＬ方式の映像信号を表示可能に構成した場合でも、各水平走査線のコントラストを均一にすることができ、良好な画像を表示することができる。
【００８５】
なお、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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
（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１８から図２２を参照して説明する。
【００９０】
先ず図１８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。
【００９１】
図１８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。
【００９２】
次に図１９乃至図２２に、このように構成された電子機器の具体例を夫々示す。
【００９３】
図１９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。
【００９４】
図２０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。
【００９５】
図２１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。
【００９６】
尚、図２１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。
【００９７】
また図２２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。
【００９８】
以上図１９から図２２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１８に示した電子機器の例として挙げられる。
【００９９】
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、高階調表示が可能であり且つ階調表示における信頼性が高い液晶表示装置を備えた各種の電子機器を実現できる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、走査信号の出力を禁止させる禁止信号の出力期間においては、当該出力期間の直前の基準信号の一周期における交流化信号の極性を維持する期間と、当該極性とは逆の極性に切り換える期間とを設けるようにしたので、水平走査線を間引いて表示を行う場合でも、間引く直前の水平走査線のコントラストを低下させることがなく、良好な映像の表示を行うことができる。従って、ＮＴＳＣ方式を基準として、ＰＡＬ方式の映像信号が入力された場合でも、均一なコントラストで良好な映像を表示することができる。
【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】  従来の間引き処理方法を採用した比較例の駆動装置による間引き処理を含む動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】  本発明による駆動制御回路内の駆動コントロール部の一実施形態を示すブロック図である。
【図１５】  図１４の駆動コントロール部による動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】  本発明の駆動装置による間引き処理を含む動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】  （ａ）は本発明の駆動装置による通常動作時の画素電位及び液晶電位を示す図、（ｂ）は比較例の駆動装置による間引き動作時の（ａ）と同一の画素における画素電位及び液晶電位を示す図、（ｃ）は本発明の駆動装置による間引き動作時の（ａ）と同一の画素における画素電位及び液晶電位を示す図である。
【図１８】  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１９】  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２０】  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２１】  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２２】  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。
【図２３】  （ａ）は従来のＭＩＭ駆動素子等を用いた液晶表示パネルの基本構成を示す図、（ｂ）は走査信号線に供給される走査信号の波形を示す図、（ｃ）はデータ信号線に供給されるデータ信号の波形を示す図、（ｄ）は前記走査信号線と前記データ信号線の交点となる画素に印加される電圧の波形を示す図である。
【図２４】  従来の間引き処理を説明するためのタイミングチャートである。
【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
１２４…データラッチ部
１２５…論理回路
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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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