(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号が印加される複数のデータ線と走査信号が印加される複数の走査線とがマトリクス状に構成され、該複数のデータ線及び該複数の走査線の間に直列接続された液晶と２端子型非線形素子とからなる複数の画素を備える液晶表示パネルの駆動装置において、
前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧を有する充電モードと、前記２端子型非線形素子を導通させ前記データ信号の中間値を基準として前記第１の選択電圧とは逆極性のプリチャージ電圧と、該プリチャージ電圧に連続して出力され、該中間値を基準に前記プリチャージ電圧とは逆極性となる第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号を生成し、前記充電モード及び前記放電モードを前記複数の走査線に対して、順次交互に且つフィールド単位毎に交互に順次供給する走査線駆動手段と、
前記フィールド単位毎に前記データ信号の中間値を基準に電圧極性を反転する前記画像信号に基づいた前記データ信号を発生し、前記複数のデータ線に供給するデータ線駆動手段と、
前記フィールド単位が奇数本の走査線に相当する奇数フィールド単位であるか又は偶数本の走査線に相当する偶数フィールド単位であるかを判定するフィールド判定手段と、
該フィールド判定手段による判定結果に基づいて、前記奇数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記充電モード及び放電モードの予め定められた一方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については他方のモードに固定し、前記偶数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記他方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については前記一方のモードに固定するように、前記走査線駆動手段を制御する固定制御手段と
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】
前記フィールド判定手段は、前記フィールド単位毎にリセットされると共に前記画像信号の水平周期で２値レベルが変化する奇偶判定用フラグを有しており、
前記フィールド単位の終了時点における該奇偶判定用フラグの２値レベルにより前記奇数フィールド単位であるか又は前記偶数フィールド単位であるかを判定す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】
前記固定制御手段は、前記画像信号の入力において前記奇数フィールド単位が二つ以上又は前記偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合に、二つ目以降の連続する奇数又は偶数フィールド単位に対しては前記一方又は他方のモードに固定しないように、前記走査線駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項４】
前記フィールド判定手段は、前記奇数又は偶数フィールド単位であることを示す判定結果信号を出力し、
前記固定制御手段は、少なくとも前記フィールド判定手段から最後に出力された判定結果信号を格納する記憶手段を備えており、該格納された判定結果信号と前記フィールド判定手段から新たに出力された判定結果信号とを比較することにより、前記奇数フィールド単位が二つ以上又は前記偶数フィールド単位が二つ以上連続するか否かを判定す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装置。
【請求項５】
前記固定制御手段は、前記一方又は他方のモードに固定するか否かを示す固定制御信号を前記走査線駆動手段に出力し、
前記走査線駆動手段は、該固定制御信号の内容に応じて２値レベルが変化する固定用フラグを備えており、該固定用フラグの２値レベルに従って前記一方又は他方のパルスに固定する若しくは固定しないことを特徴とする請求項３又は４に記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項６】
前記走査線駆動手段は、前記奇数番目の各走査線について前記一方又は他方のどちらのモードに固定するかを２値レベルで示すモード選択用フラグを備えており、該モード選択用フラグに従って前記一方又は他方のモードに固定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項７】
前記走査線駆動手段は、前記モード選択用フラグの２値レベルを外部操作により選択可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項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９】
請求項８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。
【請求項１０】
データ信号が印加される複数のデータ線と走査信号が印加される複数の走査線とがマトリクス状に構成され、該複数のデータ線及び該複数の走査線の間に直列接続された液晶と２端子型非線形素子とからなる複数の画素を備える液晶表示パネルの駆動装置において、
前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧を有する充電モードと、前記２端子型非線形素子を導通させ前記データ信号の中間値を基準として前記第１の選択電圧とは逆極性のプリチャージ電圧と、該プリチャージ電圧に連続して出力され、該中間値を基準に前記プリチャージ電圧とは逆極性となる第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号を生成し、
前記充電モード及び前記放電モードを前記複数の走査線に対して、順次交互に且つフィールド単位毎に交互に順次供給し、
前記フィールド単位毎に前記データ信号の中間値を基準に電圧極性を反転する前記画像信号に基づいた前記データ信号を発生し、前記複数のデータ線に供給し、
前記フィールド単位が奇数本の走査線に相当する奇数フィールド単位であるか又は偶数本の走査線に相当する偶数フィールド単位であるかを判定し、
該フィールド判定手段による判定結果に基づいて、前記奇数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記充電モード及び放電モードの予め定められた一方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については他方のモードに固定し、前記偶数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記他方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については前記一方のモードに固定するように、前記走査線駆動手段を制御する
こ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。
【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）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】
この種の液晶表示装置に用いられる液晶は、直流駆動すると劣化が激しいので、交流駆動する必要がある。このため従来から、各画素における液晶部分を駆動する電圧極性を、１フィールド、１フレーム等の所定単位毎に反転させる駆動方式が採られている。更に、表示画面上のフリッカの防止や表示の一様性のために、各データ線について走査線毎に液晶印加電圧の極性を反転させる駆動方式や、各走査線についてデータ線毎に液晶印加電圧の極性を反転させる駆動方式なども採られている。
【０００４】
この種の液晶表示装置において階調表示を行う方式としては、データ信号の波高値やパルス幅を変調することにより各画素において所望の階調レベルを得る方式、各画素における所望の階調レベルを複数のフィールドやフレームに亘る階調レベルの時間的な平均値で得る方式、各画素における所望の階調レベルを複数の画素に渡る階調レベルの空間的な平均値で得る方式などがある。ここで特に、例えば灰色などの中間調（中間階調レベル）のベタ塗り表示を行う場合に、１つの線上の画素が全て黒表示とされる走査線と１つの線上の画素が全て白表示とされる走査線とを交互に並べ、且つ黒表示とされる走査線と白表示とされる走査線とを１フィールド、１フレーム等の所定期間毎に入れ替える特殊表示（以下、“走査線レート階調表示”と称する）を行う時がある。この走査線レート階調表示の際には、黒表示とされる画素と白表示とされる画素との表示画面上の面積割合がほぼ半々であり且つ黒表示とされる走査線と白表示とされる走査線とが頻繁に入れ替わるため、表示画面全体として一様に灰色の表示が視覚上得られるのである。
【０００５】
また、ＭＩＭ素子を用いた液晶表示パネルを駆動するモードとして、画素電極及び対向電極（走査線又はデータ線）に対し電荷を充電することによりこれらの間に電位差を生じさせて液晶部分に電圧（液晶印加電圧）を印加する、所謂“充電モード”がある。この充電モードの場合にも、各画素における液晶印加電圧の極性を１フィールド等毎に反転させることにより、前述のように液晶を交流駆動できる。しかし、ＭＩＭ素子等の２端子型非線形素子は、個々の素子間における立ち上がり特性やしきい値にばらつきが比較的大きいため、各画素における選択期間終了時点の液晶印加電圧にばらつきが生じ、各画素間の階調むらとなって現われてしまう欠点がある。このため従来は、例えば特開平２−１２５２２５号公報等に開示されているように、この充電モードと、一旦プリチャージ電圧により過充電された画素電極及び対向電極から電荷を放電することによりこれらの間に電位差を生じさせて液晶部分に液晶印加電圧を印加する放電モードとを、１フィールド等の所定周期で交互に繰り返す充放電駆動方式も行われている。この充放電駆動方法によれば、走査信号及びデータ信号の電圧値を固定して考えた場合、充電モードで液晶印加電圧が小さい画素については、放電モードで液晶印加電圧が大きくなるので（逆に、充電モードで液晶印加電圧が大きい画素については、放電モードで液晶印加電圧が小さくなるので）、複数のフィールドについて見れば両モードによる液晶印加電圧は時間的に平均化され、上述したＭＩＭ素子等の特性のばらつきに起因した各画素間の階調のばらつきを抑えることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、充放電駆動方式によれば、前述の走査線レート階調表示時に、以下の問題点が生じる。即ち、一方で、充放電駆動方式においては、走査線一本おきに同じ駆動を行い且つフィールド毎に相隣接する走査線に対する駆動の仕方を入れ換えるが、他方で、走査線レート階調表示時には、やはり走査線一本おきに同じ駆動を行い且つフィールド毎に相隣接する走査線に対する駆動の仕方を入れ換えるので、図１３に示すように、黒表示とされる各画素は、どのフィールドに対しても、充電モードにより液晶駆動される場合（図１３のケースＡ）、或いは、黒表示とされる各画素は、どのフィールドに対しても、放電モードにより液晶駆動される場合（図１３のケースＢ）のいずれか一方となる。
【０００７】
また、図１４には、このような充放電駆動方式における充電モード用の所定波形を有する充電パルスと放電モード用の所定波形を有する放電パルスとからなる走査信号ＶＳ、並びにこれらのケースＡ及びＢにおけるデータ信号ＶＤを示す。尚、図１４は、液晶印加電圧が零から増加するに従って液晶の透過率が最大（白）から最小（黒）となるノーマリーホワイトモードで液晶を駆動する場合を示している。
【０００８】
ここで、全く同一の画像信号を入力したとしても、このようなケースＡ又はＢのどちらの場合になるかは、当該灰色表示の開始時点や画像信号が一旦途切れた後の灰色表示の再開時点に依存する。即ち、どちらの場合になるかは液晶表示装置では制御できない（従って、使用者も制御できない）。ところが、前述の充放電駆動方式は、少なくとも２つの連続したフィールド間における階調レベルの平均化によりＭＩＭ素子の特性のばらつきによらずに所望の階調レベルを得ようとするものである。従って、一つの画素について考えた場合、１フィールド期間に充電モードで液晶駆動して表示される黒や白と、１フィールド期間に放電モードで液晶駆動して表示される黒や白とでは、液晶印加電圧に差があるため、明るさ（階調レベル）に差がでる。このため、黒表示とされる画素における液晶がどのフィールドでも全て充電モードにより駆動される場合（図１３のケースＡ）と、どのフィールドでも全て放電モードにより駆動される場合（図１３のケースＢ）とでは、灰色表示をなす画面全体の明るさ（階調レベル）が視覚上かなり顕著に相異なってしまう。
【０００９】
以上の結果、当該灰色表示を開始する度に或いは一旦画像信号が途切れた後に再開する度に、上記どちらの場合（ケースＡ又はＢ）に該当するかに応じて、灰色表示における画面全体の明るさ（階調レベル）が何等の規則性も持たずに相異なってしまうという問題点が生じる。このように電源投入の際に灰色表示の明るさが異なると、同一のプログラム等から発せられる同一の画像信号に基づいて同一の表示（明るさ）が得られることを期待する使用者は、この明るさの相違を認識して、ディスプレイの調整に問題があると錯誤しかねない。更に、駆動回路が相互に独立した複数の液晶表示パネルを構成要素として、大画面の液晶表示装置を構築する場合に、このような液晶表示パネルの境界部分を境に走査線レート階調表示による中間調（灰色）表示時における階調レベルが異なってしまうという問題点もある。
【００１０】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、充放電駆動方式を用いており、走査線レート階調表示により中間調のベタ塗り表示を行う時にも、電源投入や表示再開示のタイミングによらず、そのベタ塗り表示の明るさを一定とすることが出来る液晶表示装置及び該液晶表示装置を用いた電子機器を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題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、データ信号が印加される複数のデータ線と走査信号が印加される複数の走査線とがマトリクス状に構成され、該複数のデータ線及び該複数の走査線の間に直列接続された液晶と２端子型非線形素子とからなる複数の画素を備える液晶表示パネルの駆動装置において、
前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧を有する充電モードと、前記２端子型非線形素子を導通させ前記データ信号の中間値を基準として前記第１の選択電圧とは逆極性のプリチャージ電圧と、該プリチャージ電圧に連続して出力され、該中間値を基準に前記プリチャージ電圧とは逆極性となる第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号を生成し、前記充電モード及び前記放電モードを前記複数の走査線に対して、順次交互に且つフィールド単位毎に交互に順次供給する走査線駆動手段と、
前記フィールド単位毎に前記データ信号の中間値を基準に電圧極性を反転する前記画像信号に基づいた前記データ信号を発生し、前記複数のデータ線に供給するデータ線駆動手段と、
前記フィールド単位が奇数本の走査線に相当する奇数フィールド単位であるか又は偶数本の走査線に相当する偶数フィールド単位であるかを判定するフィールド判定手段と、
該フィールド判定手段による判定結果に基づいて、前記奇数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記充電モード及び放電モードの予め定められた一方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については他方のモードに固定し、前記偶数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記他方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については前記一方のモードに固定するように、前記走査線駆動手段を制御する固定制御手段と
を備えたことを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。
【００１２】
請求項１に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、一方で、走査線駆動手段により、充電モード及び放電モードは、複数の走査線に対して走査信号として、一走査線毎に順次交互に且つフィールド単位毎に交互に順次供給される。他方で、データ線駆動手段により、各画素における電圧極性がフィールド単位毎に、データ信号の中間値を基準として反転するデータ信号は、画像信号に基づいて発生され、複数のデータ線に供給される。ここで、画像信号はフィールド単位で順次入力されるが、フィールド判定手段により、このフィールド単位が奇数フィールド単位であるか又は偶数フィールド単位であるかが判定される。そして、このフィールド判定手段による判定結果に基づいて、もし入力された画像信号のフィールド単位が奇数フィールド単位であれば、固定制御手段による制御下で、走査線駆動手段により、奇数番目の各走査線については充電モード及び放電モードの予め定められた一方のモード（例えば、充電モード）に固定され、偶数番目の各走査線については他方のモード（例えば、放電モード）に固定される。或いは、もし入力された画像信号のフィールド単位が偶数フィールド単位であれば、固定制御手段による制御下で、走査線駆動手段により、奇数番目の各走査線については他方のモード（例えば、放電モード）に固定され、偶数番目の各走査線については一方のモード（例えば、充電モード）に固定される。この結果、液晶表示パネルでは、このように充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定された走査信号及びこれに対応するデータ信号を用いた充放電駆動方式により液晶駆動が行われる。すると、当該液晶表示パネルにおける前述の走査線レート階調表示時に、黒表示とされる各画素が充電モードにより液晶駆動されるか又は放電モードにより液晶駆動されるかは、電源投入や表示再開示のタイミングによらずに一義的に定まる。即ち、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定されている限り、同一の画像信号に対しては、前述した従来の図１３のケースＡ又はケースＢのいずれか一方しか起こり得ない。
【００１３】
請求項２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請求項１に記載の駆動装置において、前記フィールド判定手段は、前記フィールド単位毎にリセットされると共に前記画像信号の水平周期で２値レベルが変化する奇偶判定用フラグを有しており、前記フィールド単位の終了時点における該奇偶判定用フラグの２値レベルにより前記奇数フィールド単位であるか又は前記偶数フィールド単位であるかを判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、奇偶判定用フラグは、フィールド単位毎にリセットされると共に画像信号の水平周期で２値レベルが変化する。ここで、奇数フィールド単位であれば、そのフィールド単位の画像信号の終了時点における奇偶判定用フラグのレベル（即ち、“ハイ”又は“ロー”若しくは“０”又は“１”）は、「奇数−１」回の２値レベルの変化によりリセット時のレベルと同じになり、偶数フィールド単位であれば、「偶数−１」回の２値レベルの変化によりその終了時点における奇偶判定用フラグのレベルは、リセット時のレベルと異なる。そこで、各フィールド単位の終了時点における奇偶判定用フラグの２値レベルにより、奇数フィールド単位であるか又は偶数フィールド単位であるかが、フィールド判定手段により判定される。
【００１５】
請求項３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請求項１又は２に記載の駆動装置において、前記固定制御手段は、前記画像信号の入力において前記奇数フィールド単位が二つ以上又は前記偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合に、二つ目以降の連続する奇数又は偶数フィールド単位に対しては前記一方又は他方のモードに固定しないように、前記走査線駆動手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、画像信号の入力において奇数フィールド単位が二つ以上連続する場合、又は偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合には、固定制御手段による制御下で、走査線駆動手段により、二つ目以降の連続する奇数又は偶数フィールド単位に対しては、奇数番目の各走査線について一方のモード（例えば、充電モード）に固定されることはなく、偶数番目の各走査線について他方のモード（例えば、放電モード）に固定されることはない。仮に、奇数フィールド単位が二つ以上連続する場合、又は偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合に、このように充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定してしまうと、奇数フィールド単位が連続する限り、又は偶数フィールド単位が連続する限り、各画素における液層には走査線駆動手段により電圧極性が同じ走査信号が供給されることになり、即ち、液晶が直流駆動されてしまうことになる。しかし、本発明では、上述のように奇数フィールド単位が二つ以上連続する場合、又は偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合には、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定しないので、各画素における液層には走査線駆動手段により電圧極性が１フィールド単位毎に反転される走査信号が供給されることになり、即ち、液晶が交流駆動される。
【００１７】
請求項４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請求３に記載の駆動装置において、前記フィールド判定手段は、前記奇数又は偶数フィールド単位であることを示す判定結果信号を出力し、前記固定制御手段は、少なくとも前記フィールド判定手段から最後に出力された判定結果信号を格納する記憶手段を備えており、該格納された判定結果信号と前記フィールド判定手段から新たに出力された判定結果信号とを比較することにより、前記奇数フィールド単位が二つ以上又は前記偶数フィールド単位が二つ以上連続するか否かを判定することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、フィールド判定手段により、奇数又は偶数フィールド単位であることを示す判定結果信号が出力される。記憶手段により、少なくともフィールド判定手段から最後に出力された判定結果信号が格納される。ここで、固定制御手段により、該格納された判定結果信号とフィールド判定手段から新たに出力された判定結果信号とが比較され、奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続するか否かが判定される。
【００１９】
請求項５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請求項３又は４に記載の駆動装置において、前記固定制御手段は、前記一方又は他方のパルスに固定するか否かを示す固定制御信号を前記走査線駆動手段に出力し、前記走査線駆動手段は、該固定制御信号の内容に応じて２値レベルが変化する固定用フラグを備えており、該固定用フラグの２値レベルに従って前記一方又は他方のパルスに固定する若しくは固定しないことを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、固定制御手段により、一方又は他方のパルスに固定するか否かを示す固定制御信号が、走査線駆動手段に出力される。すると、固定用フラグの２値レベルは、該固定制御信号の内容に応じて変化される。この固定用フラグの２値レベルに従って、走査線駆動手段において一方又は他方のパルスに固定するか否かが決まる。
【００２１】
請求項６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請求１から５のいずれか一項に記載の駆動装置において、前記走査線駆動手段は、前記奇数番目の各走査線について前記一方又は他方のどちらのモードに固定するかを２値レベルで示すモード選択用フラグを備えており、該モード選択用フラグに従って前記一方又は他方のモードに固定することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、２値レベルのモード選択用フラグは、奇数番目の各走査線について一方又は他方のどちらのパルスに固定するかを示す。ここで、走査線駆動手段により、該モード選択用フラグに従って、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定される。
【００２３】
請求項７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請求項６に記載の駆動装置において、前記走査線駆動手段は、前記モード選択用フラグの２値レベルを外部操作により選択可能に構成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、外部操作によりモード選択用フラグの２値レベルがどちらかのレベルに選択される。すると、走査線駆動手段により、このように選択された２値レベルを持つモード選択用フラグに従って、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定される。
【００２５】
請求項８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１から７のいずれか一項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。
【００２６】
請求項８に記載の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルは充放電駆動方式を用いて駆動されるが、上述した本願発明の駆動装置により、同一の画像信号に基づく走査線レート階調表示時には同一の明るさの表示が行われる。
【００２７】
請求項９に記載の電子機器は上記課題を解決するために、請求項８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９に記載の電子機器によれば、液晶表示パネルは充放電駆動方式を用いて駆動されるが、上述した本願発明の駆動装置により、同一の画像信号に基づく走査線レート階調表示時には同一の明るさの表示が行われる。
【００２９】
請求項１０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、データ信号が印加される複数のデータ線と走査信号が印加される複数の走査線とがマトリクス状に構成され、該複数のデータ線及び該複数の走査線の間に直列接続された液晶と２端子型非線形素子とからなる複数の画素を備える液晶表示パネルの駆動装置において、
前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧を有する充電モードと、前記２端子型非線形素子を導通させ前記データ信号の中間値を基準として前記第１の選択電圧とは逆極性のプリチャージ電圧と、該プリチャージ電圧に連続して出力され、該中間値を基準に前記プリチャージ電圧とは逆極性となる第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号を生成し、
前記充電モード及び前記放電モードを前記複数の走査線に対して、一走査線毎に順次交互に且つフィールド単位毎に交互に順次供給し、
前記フィールド単位毎に前記データ信号の中間値を基準に電圧極性を反転する前記画像信号に基づいた前記データ信号を発生し、前記複数のデータ線に供給し、
前記フィールド単位が奇数本の走査線に相当する奇数フィールド単位であるか又は偶数本の走査線に相当する偶数フィールド単位であるかを判定し、
該フィールド判定手段による判定結果に基づいて、前記奇数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記充電モード及び放電モードの予め定められた一方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については他方のモードに固定し、前記偶数フィールド単位に対し、奇数番目の各走査線については前記他方のモードに固定すると共に偶数番目の各走査線については前記一方のモードに固定するように、前記走査線駆動手段を制御する
こ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。
【００３０】
請求項１０に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、前述した本願発明の液晶表示パネルの駆動装置における、走査線駆動手段、データ線駆動手段、フィールド判定手段及び固定制御手段により夫々、充電モードと放電モードからなる走査信号を生成し、複数の走査線に対して順次供給し、データ信号を発生し、複数のデータ線に供給し、フィールドを判定し及び固定制御を行わせれば、前述した本願発明の駆動装置と同様に機能する。従って、液晶表示パネルでは、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定された走査信号及びこれに対応するデータ信号を用いた充放電駆動方式により液晶駆動が行われる。
【００３１】
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。
【００３２】
【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。
【００３３】
（ＭＩＭ素子）
図１は、本発明の実施の形態における液晶表示パネルに備えられた２端子型非線形素子の一例としてのＭＩＭ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。
【００３４】
図１及び図２において、ＭＩＭ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４参照）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。また、第２金属膜２６は、画素電極３４と共用し同一でもよいし、或いは同形状として夫々設けてもよい。
【００３５】
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。下地をなす絶縁膜３１は、例えば酸化タンタルからなる。この絶縁膜３１は、第２金属膜２６形成後の熱処理による第１金属膜２２の剥離が生じないこと、及び基板３０から第１金属膜２２への不純物の拡散を防止することを目的として形成されているので、これらのことが問題とならない場合は、必ずしも必要でない。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、クロム等の元素を添加してもよい。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。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。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。
【００３６】
図３に、以上のように構成されたＭＩＭ素子２０の電流−電圧特性を示す。
【００３７】
図３から明らかなように、ＭＩＭ素子は、非線形な電流−電圧特性を有しており、双方向にほぼ対称である。しかし、ＭＩＭ素子２０では、個々の素子間における特性にばらつきが比較的大きい。このような特性のばらつきに起因して各画素間に階調むらが発生するのを抑えるため、本実施の形態では、走査信号として充電モード用の波形を持つ充電パルスと放電モード用の波形を持つ放電パルスとを１フィールドで交互に繰り返して供給する充放電駆動方式（図１４参照）を採用する。
【００３８】
尚、２端子型非線形素子の一例として、ＭＩＭ素子について説明したが、ＺｎＯ（酸化亜鉛）バリスタ、ＭＳＩ（Metal  Semi-Insulator）素子、ＲＤ（Ring  Diode）などのスイッチング素子も、本実施の形態の液晶表示パネルに用いることが出来る。
【００３９】
（液晶表示パネル）
次に、上述のＭＩＭ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について図４及び図５を参照して説明する。尚、図４は、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５は、液晶表示パネルを模式的に示す部分破断斜視図である。
【００４０】
図４において、液晶表示パネル１０は、ＭＩＭアレイ基板３０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、対向基板上に配列され対向電極としての機能も有する複数のデータ線１４がデータ信号駆動回路１１０に接続されている。尚、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０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となる。
【００４１】
各画素領域１６において、走査線１２は、ＭＩＭ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にデータ信号が供給されると、当該画素領域におけるＭＩＭ素子２０がオン状態（即ち、低抵抗状態）となり、ＭＩＭ素子２０を介して、画素電極３４と対向電極としてのデータ線１４との間にある液晶層１８に駆動電圧が印加される。
【００４２】
尚、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り、装置構成上の融通性も高まる。また、ＣＯＧ（チップオンガラス）方式でＭＩＭアレイ基板３０及び対向基板３２上に、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０を含むＬＳＩを実装する構成を採れば、液晶表示パネル１０の製造が更に容易となり、信頼性も向上する上、装置構成が簡易化され、組み込み性も高まる。
【００４３】
図５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ＭＩＭ素子２０を介して夫々接続されている。画素電極３４、ＭＩＭ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。
【００４４】
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は、液晶層１８を挟んで、画素電極３４と対向配置された対向電極としての部分も含む。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。データ線１４は、少なくともこの対向電極としての部分については、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が対向電極としての機能を果たすようにＩＴＯ膜等の透明導電膜から短冊状に形成される。
【００４５】
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。
【００４６】
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４参照）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。
【００４７】
次に、以上のように構成された液晶表示パネルの動作を簡単に説明する。
【００４８】
図４において、走査信号駆動回路１００がＭＩＭ素子２０に、充電モード及び放電モードからなる走査信号（図１４参照）を線順次で供給するのに合わせて、データ信号駆動回路１１０は、画像信号の階調レベルに応じて、選択期間内においてＭＩＭ素子２０をオン状態とする電圧値をとる期間（パルス幅）或いは該電圧値（パルス波高値）が変化する２値のデータ信号を複数のデータ線１４に供給する。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、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１８の配向状態が、オン状態とされたＭＩＭ素子２０を介して印加される印加電圧により変化し、この部分の透過率は、オン電圧印加期間の長さ（パルス幅）或いはその電圧値（パルス波高値）に応じた透過率に変化する。そして、ノーマリーホワイトモードであれば、印加電圧に応じて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、印加電圧に応じて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。
【００４９】
本実施の形態では、表示画面上のフリッカの防止や表示の一様性のために、各データ線１４について走査線１２毎に液晶印加電圧の極性（即ち、走査信号及びデータ信号の電圧極性）を、例えばデータ信号の中間値を基準として反転させる。更に各走査線１２についてデータ線１４毎に液晶印加電圧の極性を反転させてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、画像信号に応じて前述の走査線レート階調表示を行う時がある。この走査線レート階調表示の際には、黒表示とされる画素と白表示とされる画素との表示画面上の面積割合がほぼ半々であり、且つ各フィールド単位毎にＹ方向に交互に並べられる、走査線に沿った黒の画素配列と走査線に沿った白の画素配列とが頻繁に入れ替わるため、表示画面全体として一様に灰色の表示が視覚上得られる。このように走査線レート階調表示によれば、灰色などの中間調のベタ塗りを、個々の画素や、個々の画素配列において中間調表示することなく、当該画素配列による黒表示と白表示との平均化により実現できるので、電圧制御、パルス幅制御等に係る駆動回路のハードウエア構成や制御を簡易化する上等で有利である。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
（駆動装置の実施の形態）
次に、図４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を含む液晶表示パネルの駆動装置の実施の形態における構成及び動作について図６及び図７を参照して説明する。図６は、駆動装置のブロック図であり、図７は、駆動装置における各種信号のタイミングチャートである。
【００５５】
図６において、駆動装置１は、フィールド判定手段の一例を構成するフィールド判定回路１０１、固定制御手段の一例を構成する駆動モード固定制御回路１０２、走査信号生成回路１０３及び図４に示した走査信号駆動回路１００並びにデータ信号生成回路１１１及び図４に示したデータ信号駆動回路１１０を備えて構成されている。画像データ制御回路２００は、画像信号ＳＤを所定フォーマットで、水平同期信号Ｈsync、垂直同期信号Ｖsync、基準クロック等と共にデータ信号生成回路１１１に供給し、また、水平同期信号Ｈsync、垂直同期信号Ｖsync、基準クロック等をフィールド判定回路１０１及び走査信号生成回路１０３に供給する。
【００５６】
図６において、本実施の形態では、走査信号生成回路１１１及び走査信号駆動回路１００から、走査線駆動手段の一例が構成されている。走査信号生成回路１１１は、フィールド単位で画像データ制御回路２００から順次入力される水平同期信号Ｈsync、垂直同期信号Ｖsync、基準クロック等に基づいて、画像信号ＳＤに対応するタイミングで、充電モード及び放電モードを複数の走査線１２の夫々に対して、該フィールド単位毎に交互に且つ複数の走査線１２のＹ方向の並びに対して交互に発生するように構成されている。走査信号駆動回路１００は、前述のように充電モード及び放電モードからなる走査信号ＶＳを複数の走査線１２に線順次で供給するように構成されている。
【００５７】
また本実施の形態では、データ信号生成回路１１１及びデータ信号駆動回路１１０から、データ線駆動手段の一例が構成されている。データ信号生成回路１１１には、画像データ制御回路２００から、例えば２５６通りの階調レベルのうちの一つのレベルを示す８ビットＤ０〜Ｄ７のデジタル信号などの、画像信号ＳＤが入力される。データ信号生成回路１１１は、各画素における電圧極性がフィールド単位毎に、データ信号の中間値を基準として反転するデータ信号ＶＤを、画像データ制御回路２００からの画像信号ＳＤに基づいて発生するように構成されている。データ信号生成回路１１１は特に、各画素電極３４に対応するデータ線１４に印加されるデータ信号ＶＤの電圧極性が、対応する走査信号ＳＤと常に逆になるようにデータ信号ＶＤを発生させる。また、データ信号ＶＤの波高値又はパルス幅を画像信号ＳＤが示す階調レベルに応じて変調しつつ該データ信号ＶＤを発生するように構成されている。データ信号駆動回路１１０は、データ信号生成回路１１１からのデータ信号ＶＤを、走査信号ＶＳと同期したタイミングで各走査線１２毎に全てのデータ線１４に対して一括して供給するように構成されている。
【００５８】
フィールド判定回路１０１は、画像データ制御回路２００から供給される水平同期信号Ｈsync及び垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、フィールド単位が奇数本の走査線１２に相当する奇数フィールド単位であるか又は偶数本の走査線１２に相当する偶数フィールド単位であるかを判定する。そして、その判定結果を示す判定結果信号Ｓjを出力する。
【００５９】
フィールド判定回路１０１は、より具体的には、奇偶判定用フラグＦjを有する、駆動装置１の制御用マイクロコンピュータにより論理的に構成されている。
【００６０】
即ち、図７に示すように、この奇偶判定用フラグＦjは、垂直同期信号Ｖsyncが１回入力される毎に、即ちフィールド単位毎に、“０”レベルとされる（リセットされる）。そして、水平同期信号Ｈsyncが１回入力される毎に、即ち画像信号の水平周期で、“０”レベルが“１”レベルに又は“１”レベルが“０”レベルに変化する２値レベルの信号である。フィールド判定回路１０１は、垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、フィールド単位の終了時点を検出すると、この終了時点における奇偶判定用フラグＦjの２値レベルにより、奇数フィールド単位であるか又は偶数フィールド単位であるかを判定する。即ち、例えばＮＴＳＣ規格に基づく２６３本の走査線に相当するフィールド単位のように、もし奇数フィールド単位であれば、この終了時点における奇偶判定用フラグＦjのレベルは、（奇数−１）回の２値レベルの変化により、リセット時のレベルと同じ“０”レベルとなる筈である。他方、例えば２６２本の走査線に相当するフィールド単位のように、もし偶数フィールド単位であれば、（偶数−１）回の２値レベルの変化によりこの終了時点における奇偶判定用フラグＦjのレベルは、リセット時のレベルと異なる“１”レベルとなる筈である。そこで、この終了時点における奇偶判定用フラグＦjが、“０”レベルであれば奇数フィールド単位であり、“１”レベルであれば偶数フィールド単位であると判定できるのである。そして、判定結果として奇数フィールド単位であること又は偶数フィールド単位であること示す２値の判定結果信号Ｓjを駆動モード固定回路１０２に出力する。
【００６１】
駆動モード固定制御回路１０２は、フィールド判定回路１０１から入力される判定結果信号Ｓjに基づいて、奇数フィールド単位に対しては、奇数番目の各走査線１２については充電モード及び放電モードの予め定められた一方のパルス（例えば、充電モード）に固定すると共に偶数番目の各走査線１２については他方のモード（例えば、放電モード）に固定するように走査信号駆動回路１００を制御する。また、偶数フィールド単位に対しては、奇数番目の各走査線１２については他方のモード（例えば、放電モード）に固定すると共に偶数番目の各走査線１２については一方のモード（例えば、充電モード）に固定するように、走査信号駆動回路１００を制御する。駆動モード固定制御回路１０２は、より具体的には、上述の動作を行うように駆動装置１の制御用マイクロコンピュータから論理的に構成されており、充電及び放電モードと偶数及び奇数フィールドとの関係を固定する２値の固定制御信号Ｓfを走査信号生成回路１０３に出力する。
【００６２】
本実施の形態では特に走査信号生成回路１０３は、充電及び放電モードと偶数及び奇数フィールドとの関係を２値レベルで示すモード選択用フラグＦsを備えており、モード選択用フラグＦsに従って充電及び放電モードと偶数及び奇数フィールドとの関係が固定される。
【００６３】
また、走査信号生成回路１０３は、モード選択用フラグＦsの２値レベルを、パネルスイッチ等を介しての使用者による外部操作により選択可能に構成されている。前述のように充放電駆動方式においては、灰色等の中間調レベルの走査線レート階調表示時には、充電モードで黒を表示するか或いは放電モードで黒を表示するかにより表示の明るさが異なるが、モード選択用フラグＦsの２値レベルどちらを選択するかで、使用者の好みに応じて相対的に表示が明るい方又は暗い方のいずれかを選択できるので便利である。このような外部操作が行われなければ、当該モード選択用フラグＦsの２値レベルは所定のデフォールト値のまま維持される。また、モード選択用フラグＦsの値は、好ましくはプログラム制御により電源投入時に一定値に設定されるか又は電源オフ時にも値が保持されるように不揮発性のメモリに格納される。
【００６４】
以上のように構成された駆動装置１における動作について説明する。
【００６５】
一方で、走査信号生成回路１１１及び走査信号駆動回路１００により、充電モード及び放電モードは、複数の走査線１２の夫々に対してフィールド単位毎に交互に且つ複数の走査線１２のＹ方向の並びに対して交互に発生され、供給される。
【００６６】
他方で、データ信号生成回路１１１及びデータ信号駆動回路１００により、各画素における電圧極性が、データ信号の中間値を基準としてフィールド単位毎に反転するデータ信号ＶＤが、画像信号ＳＤに基づいて発生され、供給される。
【００６７】
ここで、画像データ制御回路２００から画像信号ＳＤはフィールド単位で順次入力されるが、フィールド判定回路１０１により、画像信号ＳＤに対応する走査信号やデータ信号が生成される前に、このフィールド単位が奇数フィールド単位であるか又は偶数フィールド単位であるかが判定される。そして、フィールド判定回路１０１から出力される判定結果信号Ｓjに応じて、駆動モード固定制御回路１０２からは、固定制御信号Ｓfが走査信号生成回路１０３に出力される。
【００６８】
この結果、走査信号生成回路１０３及び走査信号駆動回路１００により、当該固定制御信号Ｓfに対応する走査信号ＶＳとして、奇数番目の各走査線１２については、充電モード及び放電モードのうちモード選択用フラグＦsにより指定される一方のモード（例えば、充電モード）が発生され、供給される。また、当該固定制御信号Ｓfに対応する走査信号ＶＳとして、偶数番目の各走査線１２については、他方のモード（例えば、放電モード）が発生され、供給される。或いは、もし入力された画像信号ＳＤのフィールド単位が偶数フィールド単位であれば、当該固定制御信号Ｓfに対応する走査信号ＶＳとして、奇数番目の各走査線１２については、他方のモード（例えば、放電モード）が発生され、供給される。また、当該固定制御信号Ｓfに対応する走査信号ＶＳとして、偶数番目の各走査線１２については、一方のモード（例えば、充電モード）が発生され、供給される。
【００６９】
従って、液晶表示パネル１０では、このように充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定された走査信号ＶＳ及びこれに対応するデータ信号ＶＤを用いた充放電駆動方式により液晶駆動が行われる。すると、液晶表示パネル１０では、前述の走査線レート階調表示時に、黒表示とされる各画素が充電モードにより液晶駆動されるか又は放電モードにより液晶駆動されるかは、電源投入や表示再開示のタイミングによらずにモード選択用フラグＦsの値により一義的に定まる。即ち、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係が固定されている限り、同一の画像信号ＳＤに対しては、前述した従来の図１３のケースＡ又はケースＢのいずれか一方しか起こり得ない。
【００７０】
以上のように本実施の形態によれば、走査線レート階調表示時に、黒表示とされる各画素が充電モードによるか又は放電モードによるかは、電源投入や表示再開示のタイミングによらずに一義的に定まるので、同一の画像信号ＳＤに基づく走査線レート階調表示時における画面全体の明るさを一定にできる。従って、使用者が同一の画像信号ＳＤに基づくにも拘わらず画面全体の明るさが一定でないと認識して、ディスプレイの調整に問題があると錯誤する事態を未然に防ぐことができる。更に、駆動装置１が相互に独立した複数の液晶表示パネル１０を構成要素として、大画面の液晶表示装置を構築する場合に、このような液晶表示パネル１０の境界部分を境に走査線レート階調表示による中間調（灰色）表示時における階調レベルが異なってしまう事態を未然に防ぐことができる。例えば、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定するための制御情報を別途用意して実際の表示に際して参照することにより、或いはフィールド番号の付加された画像信号を入力として実際の表示に際してこれを参照することにより、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定する場合と比較して、本実施の形態では、単純に偶数フィールドか奇数フィールドかを判定すれば足りるので、比較的簡易な構成及び工程により以上の如き独自の効果を得ることができる。特に、ＮＴＳＣ規格に基づく表示データのように、奇数フィールド単位と偶数フィールド単位とが交互に入力されるインターレース画像信号の場合には、走査線レート階調表示時にも各画素における液晶をフィールド単位で交流駆動できるので、本実施の形態は非常に有効である。
【００７１】
以上説明した実施の形態は、奇数フィールド単位と偶数フィールド単位とが規則正しく交互に入力された場合には、何らの問題無く機能する。しかし、画像信号ＳＤとして、奇数フィールド単位が複数連続して入力される場合や偶数フィールド単位が複数連続して入力される場合に、上述のように充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定してしまうと、奇数フィールド単位が連続する限り又は偶数フィールド単位が連続する限り、各画素における液層層１８には走査信号生成回路１０３及び走査信号駆動回路１００により電圧極性が同じ走査信号ＶＳが供給されることになる。即ち、液晶層１８が、この奇数又は偶数フィールドが連続する期間中ずっと同じ電圧極性で駆動（即ち、直流駆動）されてしまうことになる。
【００７２】
そこで、本実施の形態では特に、駆動モード固定制御回路１０２は、画像信号ＳＤの入力において奇数フィールド単位が二つ以上又は偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合に、二つ目以降の連続する奇数又は偶数フィールド単位に対しては、一旦走査信号生成回路１０３に固定した充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を解除するように構成されている。より具体的な構成は、例えば以下の通りである。
【００７３】
即ち、駆動モード固定制御回路１０２は、フィールド判定回路１０１から判定結果信号Ｓjが入力されると、少なくとも最後に入力された判定結果信号Ｓjを格納する内蔵レジスタを備えている。そして、駆動モード固定制御回路１０２は、該格納された判定結果信号Ｓjとフィールド判定回路１０１から新たに入力された判定結果信号Ｓjとを逐次比較して、奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続するか否かを判定するように構成されている。更に、駆動モード固定制御回路１０２は、奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続すると判定した場合には、内蔵レジスタに格納されていた判定結果信号Ｓjに対応する直前のフィールド単位に対して一旦固定した充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を解除する旨の固定制御信号Ｓfを、当該新たに入力された判定結果信号Ｓｊに対応する走査信号ＶＳやデータ信号ＶＤが生成される以前に、走査信号生成回路１０３に出力する。例えば固定制御信号Ｓfは、図７に示すように、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定する旨をフィールド単位の境でレベルを変化させることで示し、この一旦固定した関係を解除する旨をフィールド単位の境でレベルを変化させないことで示す２値信号からなる。
【００７４】
そして、走査信号生成回路１０３は、このような固定制御信号Ｓfに対応して２値レベルが変化する固定用フラグＦfを更に備えており、該固定用フラグＦfの２値レベルに従って、次に生成する走査信号ＶＳについてリアルタイムで、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定するか又は一旦固定した該関係を解除するように構成されている。
【００７５】
以上のように構成されているので、画像信号ＳＤの入力において奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合には、各画素における液層層１8には走査信号生成回路１０３及び走査信号駆動回路１００により、電圧極性が１フィールド単位毎に反転される走査信号ＶＳが発生され、供給されることになる。この結果、たとえ奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続しても、液晶層１８は交流駆動され、直流駆動により液晶層１８が劣化する事態を未然に防ぐことができる。
【００７６】
以上説明した実施の形態では、走査信号ＶＳにバイアス電圧を印加していない。しかしながら、走査信号ＶＳに対し、バイアス電圧を印加してもよい。より具体的には、走査信号生成回路１０３及び走査信号駆動回路１００により、非選択期間において、例えば充電モードの選択期間に正の第１の選択電圧が与えられた後には正のバイアス電圧を印加し、放電モードの選択期間に負の第２の選択電圧が与えられた後には負のバイアス電圧を印加して走査信号ＶＳを生成してもよい。この場合、バイアス電圧値を（ＶLCDmax  ＋  ＶLCDmin）×１／２程度（但し、 ＶLCDmax及びＶLCDminは夫々液晶印加電圧の最大値及び最小値）とすることにより、データ信号ＶＤのとり得る範囲が拡大され、マージンが広がり、データ信号駆動回路１００の設計が容易になる。
【００７７】
また、以上説明した実施の形態では、走査信号ＶＳをデータ信号の中間値を基準にして充電モードの第１の選択電圧を正極性、放電モードのプリチャージ電圧を負極性、放電モードの第２の選択電圧を正極性としたが、これに限るものでなく、走査信号ＶＳをデータ信号の中間値を基準にして充電モードの第１の選択電圧を負極性、放電モードのプリチャージ電圧を正極性、放電モードの第２の選択電圧を負極性としてもよい。
【００７８】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した液晶表示パネル１０及び駆動装置２００を備えた電子機器の実施の形態について図８から図１２を参照して説明する。
【００７９】
先ず図８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。
【００８０】
図８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、前述の駆動装置２００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づいて、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、クロックに基づいて入力された表示情報からデジタル信号を順次生成し、クロックCLKと共に駆動回路１００４に出力する。駆動回路１００４は、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。
【００８１】
次に図９から図１２に、このように構成された電子機器の具体例を夫々示す。
【００８２】
図９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。
【００８３】
図１０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。
【００８４】
図１１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８参照）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。
【００８５】
尚、図１１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。
【００８６】
また図１２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。
【００８７】
以上図９から図１２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８に示した電子機器の例として挙げられる。
【００８８】
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、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。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、走査線レート階調表示時に、黒表示とされる各画素が充電モードにより液晶駆動されるか又は放電モードにより液晶駆動されるかは、電源投入や表示再開示のタイミングによらずに一義的に定まるので、同一の画像信号に基づく走査線レート階調表示時における画面全体の明るさを一定にできる。従って、使用者が同一の画像信号に基づくにも拘わらず画面全体の明るさが一定でないと認識して、ディスプレイの調整に問題があると錯誤する事態を未然に防ぐことができる。更に、駆動装置が相互に独立した複数の液晶表示パネルを構成要素として、大画面の液晶表示装置を構築する場合に、このような液晶表示パネルの境界部分を境に走査線レート階調表示による中間調（灰色）表示時における階調レベルが異なってしまう事態を未然に防ぐことができる。特に、ＮＴＳＣ規格に基づく表示データのように、奇数フィールド単位と偶数フィールド単位とが交互に入力される画像信号の場合には、走査線レート階調表示時にも各画素における液晶をフィールド単位で交流駆動できるので、本発明は非常に有効である。
【００９０】
請求項２に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、奇偶判定用フラグを用いて、奇数フィールド単位であるか又は偶数フィールド単位であるかを、フィールド判定手段により比較的簡単に判定できるので、フィールド判定手段ひいては当該駆動装置を比較的簡単な構成を用いて構築できる。
【００９１】
請求項３に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続する場合には、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定しないので、奇数又は偶数フィールド単位が連続する期間中も、液晶を交流駆動できる。この結果、奇数又は偶数フィールド単位が交互に並べられていなくても、直流駆動により液晶を劣化させる事態を未然に防ぐことができる。
【００９２】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、少なくともフィールド判定手段から最後に出力された判定結果信号を記憶手段に格納してき、格納された判定結果信号と新たに出力された判定結果信号とを比較すれば、奇数又は偶数フィールド単位が二つ以上連続するか否かを判定できる。このように比較的少量の信号を記憶手段に格納し且つ比較的単純な信号比較を行えばよいので、比較的簡易な構成及び工程を用いて、当該駆動装置を実現できる。
【００９３】
請求項５に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、２値レベルの固定用フラグを用いて、走査線駆動手段において一方又は他方のモードに固定するか否かを決めるので、比較的簡単な構成及び工程を用いて当該駆動装置を実現できる。
【００９４】
請求項６に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、２値レベルのモード選択用フラグを用いて、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定するので、比較的簡単な構成及び工程を用いて当該駆動装置を実現できる。
【００９５】
請求項７に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、外部操作により、モード選択用フラグの２値レベルをどちらかに選択できるので、使用者の好みに応じて、充電及び放電モードと奇数及び偶数フィールド単位との関係を固定できる。
【００９６】
請求項８に記載の液晶表示装置によれば、比較的簡易な構成を持ち、同一の画像信号に基づく走査線レート階調表示時における画面全体の明るさを一定にできる液晶表示装置を実現できる。
【００９７】
請求項９に記載の電子機器によれば、同一の画像信号に基づく走査線レート階調表示時における画面全体の明るさを一定にできる液晶プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ページャ等の様々な電子機器を実現できる。
【００９８】
請求項１０に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、請求項１に記載の駆動装置の場合と同様に、同一の画像信号に基づく走査線レート階調表示時における画面全体の明るさを一定にできる。
【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】  ＭＩＭ素子の特性を示すグラフである。
【図４】  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５】  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６】  本発明による液晶表示パネルの駆動装置の実施の形態のブロック図である。
【図７】  駆動装置の実施の形態における各種信号のタイミングチャートである。
【図８】  本発明による電子機器の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図９】  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１０】  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１１】  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１２】  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１３】  充放電駆動方式によりベタ塗りの灰色表示を走査線レート階調表示する際の原理を示す概念図である。
【図１４】  充放電駆動方式により走査線レート階調表示する際の走査信号とデータ信号を示す波形図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示パネル
１２…走査線
１４…データ線
１８…液晶層
２０…ＭＩＭ素子
３０…ＭＩＭアレイ基板
３２…対向基板
３４…画素電極
１００…走査信号駆動回路
１０１…フィールド判定回路
１０２…駆動モード固定制御回路
１０３…走査信号生成回路
１１０…データ信号駆動回路
１１１…データ信号生成回路
２００…画像データ制御回路
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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