(57)【要約】【課題】画素電極に対して飛び越し走査するという駆動方法を用いる場合でも、高い表示品質と低い消費電力が図れる能動行列型液晶表示器及びその駆動方法を提供する。【解決手段】本発明による能動行列型液晶表示器の駆動方法は、行列に配置されている複数の画素電極Ｐによる表示部３０と、該複数の画素電極Ｐの少なくとも一部の画素電極を飛び越し走査する走査駆動器３２と、を備えた能動行列型液晶表示器の駆動方法であって、該少なくとも一部の画素電極Ｐは列方向に複数の区域に分割され、該走査駆動器３２は、該複数の区域内の画素電極、及び該複数の区域の境界を挟む画素電極を、あるフレームで奇数行から偶数行という順序で飛び越し走査する場合、その次のフレームでは偶数行から奇数行という反対の順序で飛び越し走査する。【選択図】　図１５
2004004857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられた表示部を備え、
該表示部の少なくとも第１区域の連続した複数の行電極と、該第１区域に隣接する第２区域の連続した複数の行電極とに対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に行う能動行列型液晶表示器の駆動方法であって、
第２フレームにおいて前記第１および第２の区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記第１および第２の区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とをそれぞれ反対にする、能動行列型液晶表示器の駆動方法。
【請求項２】
前記第１区域および第２区域における行電極の境界の位置を、前記第１フレームと前記第２フレームとで異ならせる、請求項１に記載の能動行列型液晶表示器の駆動方法。
【請求項３】
行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられた表示部と、
該表示部の少なくとも第１区域の連続した複数の行電極と、該第１区域に隣接する第２区域の連続した複数の行電極とに対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に行う走査駆動器とを有する能動行列型液晶表示器であって、
該走査駆動器は、第２フレームにおいて前記第１および第２の区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記第１および第２の区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とを反対にするようになっている、能動行列型液晶表示器。
【請求項４】
前記走査駆動器は、前記第１区域および第２区域における行電極の境界の位置を、前記第１フレームと前記第２フレームとで異ならせる、請求項３に記載の能動行列型液晶表示器。
【請求項５】
前記表示部の最上位の行及び最下位の行の画素電極は、遮光マスクに覆われている請求項３または４に記載の能動行列型液晶表示器。
【請求項６】
前記表示部の最上位の行及び最下位の行の画素電極には、黒データが表示される請求項３または４に記載の能動行列型液晶表示器。
【請求項７】
行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられた表示部を備え、
該表示部には、それぞれが連続した複数の行電極を有する３つ以上の区域が相互に隣接するように並んで設けられており、
前記各区域の連続した複数の行電極に対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に各区域が並んでいる順番で連続して行う能動行列型液晶表示器の駆動方法であって、
第２フレームにおいて前記各区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記各区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とを反対にする、能動行列型液晶表示器の駆動方法。
【請求項８】
行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられるとともに、それぞれが連続した複数の行電極を有する３つ以上の区域が、相互に隣接するように並んで設けられた表示部と、
該表示部における前記各区域の連続した複数の行電極に対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に各区域が並んでいる順番で連続して行う走査駆動器とを有する能動行列型液晶表示器であって、
該走査駆動器は、第２フレームにおいて前記各区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記各区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とを反対にするようになっている、能動行列型液晶表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）式液晶表示器に代表される、能動行列型（アクティブマトリクス型）液晶表示器及びその駆動方法に関し、特に、低消費電力が要求される携帯型機器等の表示装置として用いられる能動行列型液晶表示器及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は液晶表示器の概念図を示す。液晶表示器は、能動行列基板、対向基板及びそれらの間に挟まれている液晶層を含んでいる。能動行列基板上に、図１に示されるように、行列に配置されている複数の画素電極Ｐによる表示部３０と、複数の画素電極Ｐに走査信号（ゲート電圧）を与えるための複数の行電極（走査線又はゲート電極）Ｇと、複数の画素電極Ｐにデータ信号（階調電圧）を与えるための複数の列電極（ソース電極）Ｓと、画素電極Ｐと行電極Ｇ及び列電極Ｓとを接続するためのスイッチ素子Ｔと、行電極Ｇを駆動する走査駆動器（ゲートドライバ）３２と、列電極Ｓを駆動するデータ駆動器（データドライバ）３４と、が設けられている。対向基板上には共通電極３６が形成されている。
【０００３】
走査駆動器３２は、制御部３８によって制御され、ゲート電圧発生回路４０からゲート電圧を受ける。データ駆動器３４は、制御部３８によって制御され、階調電圧発生回路４２から階調電圧を受ける。共通電極３６は、共通電極駆動回路４４から共通電極電圧Ｖｃｏｍを受けて駆動される。
【０００４】
上記の能動行列型液晶表示器を駆動する場合、一般に、液晶に印加する電圧の極性を交互に反転すること（これを「液晶の交流駆動」と呼ぶ）で、液晶に直流電圧が印加されないような工夫がなされている。これは、液晶が直流電圧が印加されると特性が劣化してしまうという性質を持っているからである。液晶の交流駆動の中で従来最も広く用いられている方法は、図２に示す行反転方式（「ライン反転方式」とも呼ぶ）である。この方式によれば、液晶に印加される電圧の極性が、行（走査線）毎に且つフレーム毎に反転されている。行毎の極性反転に列毎の極性反転をも加えた場合は、図３に示す画素反転方式（「ドット反転」とも呼ぶ）である。画素反転方式は、その表示品位の高さから、特にＸＧＡ型以上の大型・高精細の表示器の駆動に対して主流になりつつある。
【０００５】
図４は、最も単純化した１画素Ｐ（ｉ，ｊ）に対応する等価回路を示す。画素の容量は主として、画素電極と補助電極（付加電極）とによって構成されるが、図４ではその総和としての容量をＣｐとしている。
【０００６】
図５は、図１に示す表示器の各部の駆動タイミングと印加される電圧波形を示す。図５ではＶｓｙｎ及びＨｓｙｎはそれぞれ垂直同期信号、水平同期信号を表す。ｊ行に対応する走査駆動器の出力ＶＧ（ｊ）が高電位となることによってｊ行の画素Ｐ（ｉ，ｊ）に対応するスイッチ素子Ｔ（ｉ，ｊ）がオンとなり、画素Ｐ（ｉ，ｊ）は、そのときのデータ駆動器の出力Ｓ（ｉ）によって充電される。ＶＧ（ｊ）が低電位となることでスイッチ素子Ｔ（ｉ，ｊ）はオフとなり、画素Ｐ（ｉ，ｊ）に充電された電荷は、次ぎにＴ（ｉ，ｊ）がオンとなるまで保存され、その間、画素電極と共通電極との間に充填されている液晶を駆動し続ける。なお、図５で、水平同期信号に付した番号は、該番号の行の画素に対する画像信号が送信される水平期間であることを表している。データ駆動器は、１行目のデータを標本化して記憶し次の水平期間に出力するため、対応する行の走査駆動器が出力を高電位にするのは、データが送信されてくる水平期間より１水平期間後となっている。
【０００７】
図６は液晶表示器の１データ線の等価回路を示す。Ｃｄ及びＲｄはそれぞれ集中定数で表したデータ線の容量と抵抗を示し、Ｃｐは画素容量、Ｒｏｎはスイッチ素子のオン抵抗を示す。図６の回路がデータ駆動器の１つの出力に対する負荷となるが、画素容量Ｃｐはデータ線容量Ｃｄに対して２〜３桁小さい値であるので、駆動器の負荷としては無視してよい。従って、駆動器の負荷としては、データ線抵抗Ｒｄとデータ線容量Ｃｄを考えれば十分である。ところで図６の回路は、データ駆動器の出力に１対１に対応して存在しており、表示器全体では例えば現在では比較的中程度の解像度であるＶＧＡ型であってもカラーであれば６４０×３＝１９２０本存在しており、全体としてのデータ駆動器の負荷はかなり大きなものとなる。各走査線毎にデータ駆動器の出力を反転する必要のある行反転方式や画素反転方式の駆動においては、出力動作毎に容量Ｃｄを正負の極性の間で充放電するため、消費電力が増加するという問題が生じる。
【０００８】
上記の消費電力の増加を防ぐ１つの方法として、特開平８−３２０６７４公報は飛び越し走査することを提案している。「飛び越し走査」というのは、すべての奇数行（又は偶数行）の画素電極をまず走査し、次ぎに残りの偶数行（又は奇数行）の画素電極を走査することである。この方法では、極性が同一となる画素の行を順次走査することになるので、上記消費電力の増加を抑えることが可能となる。１つのフレームの走査（即ち、奇数行と偶数行の両方の走査）が完了した時点では、図２又は図３と同様の状態が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の飛び越し走査に伴う新たな問題としては、時に無視できないちらつき（フリッカ）や、動きの大きい動画像の画質劣化と、隣接行間の各画素電極間の結合容量の影響により発生する僅かな階調の違いによる微かな横縞の発生である。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、画素電極に対して飛び越し走査するという駆動方法を用いる場合でも、フリッカ等の画質劣化又は隣接行間の階調の違いによる横縞が発生せず、高い表示品質と低い消費電力が図れる能動行列型液晶表示器及びその駆動方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による能動行列型液晶表示器の駆動方法は、行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられた表示部を備え、該表示部の少なくとも第１区域の連続した複数の行電極と、該第１区域に隣接する第２区域の連続した複数の行電極とに対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に行う能動行列型液晶表示器の駆動方法であって、第２フレームにおいて前記第１および第２の区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記第１および第２の区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とをそれぞれ反対にする。
【００１２】
前記第１区域および第２区域における行電極の境界の位置を、前記第１フレームと前記第２フレームとで異ならせる。
【００１３】
本発明による能動行列型液晶表示器は、行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられた表示部と、該表示部の少なくとも第１区域の連続した複数の行電極と、該第１区域に隣接する第２区域の連続した複数の行電極とに対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に行う走査駆動器とを有する能動行列型液晶表示器であって、該走査駆動器は、第２フレームにおいて前記第１および第２の区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記第１および第２の区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とを反対にするようになっている。
【００１４】
前記走査駆動器は、前記第１区域および第２区域における行電極の境界の位置を、前記第１フレームと前記第２フレームとで異ならせる。
【００１５】
前記表示部の最上位の行及び最下位の行の画素電極は、遮光マスクに覆われている。
【００１６】
前記表示部の最上位の行及び最下位の行の画素電極には、黒データが表示される。
【００１７】
本発明による能動行列型液晶表示器の駆動方法は、行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられた表示部を備え、該表示部には、それぞれが連続した複数の行電極を有する３つ以上の区域が相互に隣接するように並んで設けられており、前記各区域の連続した複数の行電極に対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に各区域が並んでいる順番で連続して行う能動行列型液晶表示器の駆動方法であって、第２フレームにおいて前記各区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記各区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とを反対にする。
【００１８】
本発明による能動行列型液晶表示器は、行列に配置されている複数の画素電極と、同一行の画素電極に対して走査信号をそれぞれ与える複数の行電極と、同一列の画素電極に対してデータ信号をそれぞれ与える複数の列電極とが設けられるとともに、それぞれが連続した複数の行電極を有する３つ以上の区域が、相互に隣接するように並んで設けられた表示部と、該表示部における前記各区域の連続した複数の行電極に対して、それぞれ、奇数行又は偶数行のいずれか一方の行電極を順番に走査した後に、奇数行又は偶数行の他方の行電極を同方向に順番に走査する飛び越し走査を、各フレーム毎に各区域が並んでいる順番で連続して行う走査駆動器とを有する能動行列型液晶表示器であって、該走査駆動器は、第２フレームにおいて前記各区域にてそれぞれ行われる前記飛び越し走査の走査順序を、第１フレームにおいて前記各区域にて行われる前記飛び越し走査の走査順序の奇数行と偶数行とを反対にするようになっている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
上述した飛び越し走査によるフリッカや画質劣化の対策として、表示部を列方向に複数の区域に分割し、各区域毎に飛び越し走査を完了させる方法が提案されている（本出願人により既に出願されている特願平１０−１６１１９９）。この方法では、消費電力の削減は確実に行え、ちらつき（フリッカ）や、動きの大きい動画像の画質劣化を抑えることができる。しかし、奇数行と偶数行で階調が僅かに異なってしまい、１行おきに微かな横縞が発生するという現象が依然として残っており、また各区域の境界が発生するという新たな問題が生じる。
【００２０】
以下に上記の問題が発生する理由を説明する。なお、以下の説明では、同一行の画素の極性は同一である行反転様態で説明するが、画素反転様態の場合には列毎に極性が反転するだけで、説明の内容はそのまま適用できるので、画素反転様態の場合についての説明は省略する。
【００２１】
＜１行おきの横縞について＞
図７（ａ）〜（ｄ）は画素電極を飛び越し走査するときの電圧極性の状態遷移を示す。図７（ａ）は、新しいフレームが始まる直前の状態を示す。この時、各画素の電圧極性は行反転の状態にある。ここから奇数行のみを走査することにより奇数行の画素の電圧極性が反転され図７（ｂ）の状態に移行する。次ぎに、偶数行が走査されることにより偶数行の画素の電圧極性が反転され図７（ｃ）の状態に移行する。図７（ｃ）の状態が１フレームの走査が完了した状態である。次のフレームでは同様に（但し極性は逆となって）図７（ｄ）の状態を経て図７（ａ）の状態に移行する。
【００２２】
図８は、列方向に隣接する４つの（即ち４行に渡る）画素電極Ｐを示す（ＴＦＴスイッチ素子は省略している）。各画素電極Ｐの間には走査線（ゲート線）が存在しており、走査線方向の辺が平行しているため、隣接する画素電極間に結合容量Ｃｐｐが存在する。隣接する両画素電極の間の電圧差Ｖによって結合容量Ｃｐｐに電荷が保持されるが、その電荷の大きさは、電圧差Ｖの函数であり、Ｖ＝０のときに０であり、且つＶに対する単調増加函数である（但しＶ≧０）。なお、液晶の誘電率はその配向状態によって変化するため、結合容量Ｃｐｐ自体も電圧差Ｖの函数となる。
【００２３】
図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、結合容量Ｃｐｐに電荷が生じるとき、及び結合容量Ｃｐｐに電荷が生じないとき（即ち図８に示す４つの画素電極がすべて同一の電位にある）の４つの画素電極の等価回路を示す。画面全体に同一データを書き込む場合を想定する。なお、「データを書き込む」とは、データに対応する電圧で画素電極を充電することを意味する（以下同様）。
【００２４】
図７（ａ）の状態から図７（ｂ）の状態へ遷移するとき及び、図７（ｃ）の状態から図７（ｄ）の状態へ遷移するときは、結合容量Ｃｐｐによる電荷は現れている状態から消滅する状態へ遷移する。単純化のため、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、隣接２行の画素間の影響を説明する。偶数行のスイッチ素子Ａが開いたまま、奇数行の画素が書かれる場合、電荷の移動状態は、図１０（ａ）から図１０（ｂ）へ、又は図１０（ｃ）から図１０（ｄ）への遷移となる。偶数行のスイッチ素子Ａは開いたままであるので、容量Ｃｐｐに捕らえられていた−ｑ又は＋ｑの電荷は、容量Ｃｐｐの両端の電圧差が消滅することで偶数行の画素電極に移動して、画素電極の電荷は−（Ｑ＋ｑ）又は（Ｑ＋ｑ）に増加する。即ち、１つの行（奇数行）の画素に対するデータの書き込は、隣接行（偶数行）の画素の電圧を深くするように働く。厳密に言えば、ここで生じた僅かな電位の違いにより、Ａ、Ｂ間に僅かな電荷が容量Ｃｐｐに残留するが、元の電荷ｑに対して極めて僅かであるので無視してよい。なお、「電圧が深くなる」とは、画素電極と共通電極との電位差が大きくなることを言う（以下同様）。
【００２５】
また、図１０（ａ）及び（ｃ）において奇数行の画素の電荷がそれぞれＱ−ｑ、−（Ｑ−ｑ）となっているのは、以下の図１１に関する説明で明らかになるように、その１つ前のフレームで図７（ｄ）の状態から図７（ａ）の状態、又は図７（ｂ）の状態から図７（ｃ）の状態への遷移の影響を受けた結果である。隣接行というのは上記の場合では偶数行であるので、偶数行は本来の階調より電圧が深くかかることになる。
【００２６】
同様の考察で図７（ｂ）の状態から図７（ｃ）の状態へ、又は図７（ｄ）の状態から図７（ａ）の状態へ遷移する場合は、等価回路が図１１（ｂ）の状態から図１１（ｃ）又は図１１（ｄ）の状態から図１１（ａ）の状態へ遷移することとなる。隣接行間の電圧差が現れることにより、画素電極の電荷が容量Ｃｐｐに移動して隣接した行の画素に対して電圧が浅くなるように働く。「電圧が浅くなる」とは、画素電極と共通電極との電位差が小さくなることを言う（以下同様）。隣接する行とはこの場合奇数行であるので、奇数行は本来の階調より電圧が浅くなってしまうことになる。
【００２７】
上記のように、ある電極の隣接電極に、その電極の電圧の極性と同じ極性の電位を書き込む場合には、その電極の電圧は深くなり、一方逆極性の電圧を書き込む場合には、その電極の電圧は浅くなるということである。これが理由で、ノーマリブラックの表示器の場合、奇数行は本来の階調より薄く、偶数行は濃くなることにより、偶数行と奇数行との間で僅かながらの階調差が生じ、これが一行おきの薄い横縞として観測されることになる。
【００２８】
図１２は、表示器が８行の画素電極及び走査線を含む場合における上記駆動の波形を示す。なお、以下簡略化のため、特に断らない限り、表示器の走査線を８本であるものとする。実際の表示器の走査線の数は例えば７２６本というように遥かに多いが、駆動の原理は全く同様である。図１２において、ＶＰ（ｉ，３）及びＶＰ（ｉ，４）は、それぞれ３行目及び４行目の画素電極の電位を表しており、斜線を付した部分がそれぞれの電位の変動部分を示す。
【００２９】
上述したように、ある電極の隣接電極に、その電極の電圧の極性と同じ極性の電位を書き込む場合にはその電極の電圧は深くなり、一方逆極性の電圧を書き込む場合にはその電極の電圧は浅くなる。このことは図１２に示す波形に反映されている。即ち、奇数行であるＶＰ（ｉ，３）は、連続したフレームで共に電圧が浅くなるように変動し、偶数行であるＰＶ（ｉ，４）は、逆に電圧が深くなるように変動している。
【００３０】
なお、画素の電位を変動させる要因として、例えばゲートがオフするときの引き込み電圧等の他の要素も存在するが、それらは本発明には直接関係しないため煩雑を避けるため図示していない（以下同様）。また、電位の変動は視覚的に認識できるよう極めて誇張して記している。実際の電位変動の水準は表示器の特性によるので一概には言えないが、例えば共通電極に対する画素電極電位の約１パーセントというような値である。
【００３１】
＜区域の境界について＞
以下に、表示部を列方向に複数の区域に分割し各区域毎に飛び越し走査を行う方法において、区域の境界が発生する原因を説明する。
【００３２】
全画面飛び越し走査によるちらつき（フリッカ）や、動画像画質劣化の防止のために、表示器の画面を列方向に複数の区域に分割し各区域内で飛び越し走査を行う場合、上述した１行おきの薄い横縞の他に、画面上において横縞と異なる輝度パターンによって現れる区域の境界が発生する。
【００３３】
例えば図１３に示すように、８ラインの画素電極を持つ表示器に対して４ラインを１つの区域（区域１及び２）にし、飛び越し走査を奇数２ラインから偶数２ラインの順番で行う。この場合の各ラインの電圧変動は図１４Ａ〜１４Ｄに示される。上述した現象（ある電極の隣接電極に、その電極の電圧の極性と同じ極性の電位を書き込む場合にはその電極の電圧は深くなり、逆極性の電圧を書き込む場合にはその電極の電圧は浅くなる）により、すべてのラインの画素の書き込みが終わった時点（ｉ）及び（ｑ）での各画素電極の電圧は、書き込み電荷±Ｑによる電圧を基準に以下のようになっている。
【００３４】
ライン１：ライン２の影響により、電圧が電荷ｑ分浅くなっている
ライン２：基準電圧
ライン３：ライン２及びライン４の影響により、電圧が電荷２ｑ分浅くなっている
ライン４：ライン５の影響により、電圧が電荷ｑ分浅くなっている
ライン５：ライン６の影響により、電圧が電荷ｑ分浅くなっている
ライン６：基準電圧
ライン７：ライン６及びライン８の影響により、電圧が電荷２ｑ分浅くなっている
ライン８：基準電圧
また、状態（ｉ）及び（ｑ）までの書き込み過程で現れる電圧は、電荷の浅い深いと言う点では、相対的に上記と同じ傾向である。即ち、ライン２、６及び８は深く、ライン１、４及び５は浅く、ライン３及び７は更に浅くなる。
【００３５】
上記のライン間の電圧の差をノーマリブラックの表示器の表示として考えると、図１４Ｂに示される［（ｉ）の表示］、及び図１４Ｄに示される［（ｑ）の表示］のような表示となり、上記の一行おきの横縞の他に、淡淡（４，５行目）のパターンが境界として現れる（横縞だけならば、４，５行目は、濃淡のパターンになる）。
【００３６】
なお、以上の説明は、先に奇数行の画素にデータを書き、その後偶数行の画素にデータを書く場合について説明したが、偶数行を先に書き、奇数行を後に書いた場合にも生じる問題の原因は同一であるので、説明は省略する。
【００３７】
本発明は、低消費電力化を行うために、画面の全部又は一部を飛び越し走査を行う場合でも、以上のような同一列上での隣接画素間の結合容量に基づく画像の表示劣化を防ぎ、横縞及び区域境界のない高品位な表示を実現するためになされたものである。
【００３８】
＜本発明の基本的なコンセプト＞
以上に考察したように、あるフィールドで画面の全部又は一部を飛び越し走査する場合、隣接行の画素の電圧極性が異なる状態から同一の状態になるように変化するときには、その前のフィールドで書き込まれた画素の電圧は深くなるように変化する。また、隣接行の画素の電圧極性が同一の状態から異なる状態に変化するときには、その前のフィールドで書き込まれた画素の電圧は浅くなるように変化する。
【００３９】
この事情を考慮し、１行おきの横縞を消去するために、本発明は、ある行の画素があるフレームでは電圧が浅くなるように、そしてそれに続く次のフレームでは電圧が深くなるようにする。このことによって、連続したフレームで画素の電圧の変化が打ち消され、画素には実効値として均等な電圧が印加されることになる。より具体的には、飛び越し走査を行う部分において、あるフレームで、奇数行の画素電極の走査の後に偶数行の画素電極の走査を行うという第１の走査順序で走査する場合は、その次のフレームでは、第１の走査順序とは反対に偶数行の画素電極の走査の後に奇数行の画素電極の走査を行うという第２の走査順序で走査する。即ち、第１の走査順序と第２の走査順序とをフレーム毎に交替させることにより、１行おきの横縞を消去する。
【００４０】
一方、区域境界の出現の原因は、境界を挟んだ２つのライン（奇数行と偶数行）間での書き込み順序が、境界前後の区域内の書き込み順序と逆になっていることにある。図１３から分かるように、境界前後の区域内の書き込み順序は奇数→偶数であるが、境界を挟む上下ライン（第４ライン及び第５ライン）では、偶数→奇数となっている。このため、区域１の第４ラインを書き込んだ後に、逆の電圧を第５ラインに書き込むため、第４ラインの電圧は浅くなる。この書き込み順序が逆転することにより、本来境界前後のパターン（横縞）と同じはずである境界部のパターンが異なるパターンになり、区域の境界が現れる。図１４Ｂにおける［（ｉ）の表示］、及び図１４Ｄにおける［（ｑ）の表示］に示されるように、本来濃淡であるはずの境界上下のラインが、淡淡となっている。なお、この濃淡が表れる原因は横縞と同じである。
【００４１】
上記の考察から、境界部で書き込み順序が逆転しないような走査をすれば、境界部を消去できることが分かる。具体的には、図１５（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。図１５（ａ）及び（ｂ）は、１行の画素を１ラインとして示した表示部３０（図１）の概略図である。これらの図は、２フレーム（（ａ）のフレーム及び（ｂ）のフレーム）に渡る走査の順序を示す。左端に記した番号は画面上部から順に数えた画素行の番号であり、○内に示した番号は走査の順序を示している。図１５（ａ）に示されるように、境界の上側のライン（第５ライン）をその区域での第１フィールドとし、境界の下側のライン（第６ライン）をその区域での第２フィールドとするように走査をすることにより境界をなくすことができる。例えば、上ラインが区域１の第１フィールドで奇数グループとして走査を行う時、下ラインは区域２の第２フィールドで偶数グループとして走査を行うようにする。又は、図１５（ｂ）に示されるように、上ライン（第４ライン）が区域１の第１フィールドで偶数グループとして走査を行う場合、下ライン（第５ライン）は区域２の第２フィールドで奇数グループとして走査を行うようにする。
【００４２】
図１５に示す方法により境界を消去しても横縞は残るので、それぞれの電圧変動を打ち消すようなもう一つの境界のないフレームを用意し、その２つのフレームを連続して走査することにより横縞も境界もない表示が可能になる。具体的には、上記の境界をなくす走査を行い、且つ走査順序（上記の第１の走査順序と第２の走査順序）が逆であるフレームを連続させる。例えば、図１５（ａ）のフレームと図１５（ｂ）のフレームとを連続して走査する。
【００４３】
上記のような横縞及び境界をなくすような走査を行っても、片方に隣接行の無い画面の最上位行と最下位行の画素は、他の行より階調が濃くなる。図１６Ａ、１６Ｂ、１７Ａ及び１７Ｂは、図１５（ａ）及び（ｂ）に示す駆動を行う時の電荷の動きを示す。すべてのラインの書き込みが終わった時点、図１６Ｂにおける（ｉ）と図１７Ｂにおける（ｉ）と、の電荷を足し算すると、第２ラインから第７ラインは＋２ｑとなるが、第１ラインと第８ラインは＋ｑとなっている。このことにより図１５（ａ）のフレームと図１５（ｂ）のフレームとを交互に連続して走査する場合、第１ラインと第８ラインは他のラインより階調が濃くなることがわかる。
【００４４】
上記の現象に対して、表示部の上下両端の行に、マスクを掛けこれらの行が見えなくなるようにすることで、全面に渡って階調差のない画面を実現できる。例えばＶＧＡの場合は、４８２行の表示部を用意し、上下両端の行にマスクを掛けることにより、均一な４８０行の画面を得ることができる。
（第１の実施形態）
以下に、本発明による能動行列型液晶表示器の駆動方法の第１の実施形態を詳細に説明する。本発明における能動行列型液晶表示器は、図１に示す構成と基本的に同様な構成を有し、その説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の能動行列型液晶表示器の駆動方法を、図１５（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。まず（ａ）のフレームで、最初の区域（区域１）の第１、３及び５行の奇数行を走査し（第１フレーム第１区域第１フィールド）、次に第２及び４行の偶数行を走査する（第１フレーム第１区域第２フィールド）。次に区域２の第７行の奇数行を走査し（第１フレーム第２区域第１フィールド）、次に偶数行の第６及び８行を走査する（第１フレーム第２区域第２フィールド）。次の（ｂ）のフレームでは、逆に、第２及び４行の偶数行を先に走査し（第２フレーム第１区域第１フィールド）、次ぎに第１及び３行の奇数行を走査する（第２フレーム第１区域第２フィールド）。次の区域（区域２）の第６及び８行の偶数行を走査し（第２フレーム第２区域第１フィールド）、次に奇数行の第５及び７行を走査する（第２フレーム第２区域第２フィールド）。
【００４６】
次に、図１６Ａ及び１６Ｂ並びに図１７Ａ及び１７Ｂを参照しながら、上記の走査における画素電圧の極性の状態遷移を説明する。第１フレーム第１区域第１フィールドでは、第１、３及び５行の画素の電圧は正から負へ変化する。従って、隣接行（第２、４及び６行）の画素が第１、３及び５行の画素に対して異なる極性から同一極性の同一電位になるので、その前のフィールドで書かれた第２、４及び６行の画素の電圧は深くなる（実際には、浅くなっていた電位が元に戻る）。第１フレーム第１区域第２フィールドでは、第２、４行の画素電圧が負から正へ変化する。従って、隣接行（第１、３及び５行）の画素が同じ極性の同一電位から異なる極性になるので、その前のフィールドで書かれた第１、３及び５行の電圧が浅くなる。同様に、第１フレーム第２区域第１フィールドでは、同一極性への遷移なのでその前のフレームで書かれた第６及び８行の電位が深くなり（実際には、浅くなっていた電位が元に戻る）、第１フレーム第２区域第２フィールドでは、逆極性への遷移なので第５及び７行の画素電位が浅くなる。
【００４７】
第２フレーム第１区域第１フィールドでは、隣接する行の画素の電位が同一極性への遷移なのでその前のフレームで書かれた第１、３及び５行が深くなり（実際には、浅くなっていた電位が元に戻る）、第２フレーム第１区域第２フィールドでは、隣接する行の画素の電位が逆極性への遷移なので第２及び４行の画素電位が浅くなる。第２フレーム第２区域第１フィールドでは、隣接する行の画素の電位が同一極性への遷移なのでその前のフレームで書かれた第５及び７行が深くなり（実際には、浅くなっていた電位が元に戻る）、第２フレーム第２区域第２フィールドでは、隣接する行の画素の電位が逆極性への遷移なので第４、６及び８行の画素電位が浅くなる。
【００４８】
このように２つのフレームを交互に連続して走査することにより、奇数・偶数行での階調への影響は同一となり横縞及び境界は発生しなくなる。但し、最上位及び最下位行については、下ライン又は上ラインからの影響しか受けないため、他のラインより階調への影響は深くなり、階調は濃くなる。
【００４９】
図１８は、上記の駆動の波形を示す。奇数行の画素Ｐ（ｉ，３）も偶数行の画素Ｐ（ｉ，４）も共に、その負の時限における電位（ＶＰ（ｉ，３）及びＶＰ（ｉ，４））が浅くなるように変動している。このため、奇数・偶数行での階調への影響は同一であり横縞が発生しなくなる。
【００５０】
しかし、本実施形態は、図１８のように正極性と負極性との駆動時間が異なっているため、平均値としては僅かながら直流が印加されることになる。しかしそれが直ぐ実用レベルでの問題となるわけではない。平均値としての直流が印加されても僅かの電圧であれば液晶の不可逆的な破壊には至らない。例えば残像が生じやすくなる等の問題が生じるが、それが実用的なレベルから見て問題がなければ構わないからである。その意味で、本実施形態は、表示器の使用目的によっては使用上十分なレベルの実用性を有する。
【００５１】
なお、以上の説明では、分りやすくするために、全画面が同一階調を表示する場合について説明している。隣接行の画素の階調が異なる場合には、結合容量Ｃｐｐには常に電荷が残ることになるが、同様の機構によって電荷の移動が生じ、本来の階調から僅かに異なってしまうことは同様である。以下の説明でも、全画面が同一階調を表示する場合を説明する。
（第２の実施形態）
以下に、本発明による能動行列型液晶表示器の駆動方法の第２の実施形態を説明する。本実施形態において、第１フレーム及び第２フレームの走査順序は第１の実施形態の場合と同一として、第３フレーム及び第４フレームは、第１フレーム及び第２フレームの場合と逆な走査順序にする。即ち、第３フレームでは偶数行を先に奇数行を後に走査し、第４フレームでは奇数行を先に偶数行を後に走査する。このような連続する４つのフレームの走査順序は図１９（ａ）〜（ｄ）に示されている。
【００５２】
図２０は上記駆動の波形を示す。図２０に示されるように、３行目の画素Ｐ（ｉ，３）の電圧ＶＰ（ｉ，３）の正極性部（Ｔ１（＋）、Ｔ２（＋））及び負極性部（Ｔ１（−）、Ｔ２（−））の実効値は、それぞれ４行目の画素Ｐ（ｉ，４）の電圧ＶＰ（ｉ，４）の正極性部（Ｔ１（＋）、Ｔ２（＋））及び負極性部（Ｔ１（−）、Ｔ２（−））の実効値とほぼ等しくなる。従って（交流の）実効値としてはほぼ同一となり階調の差は生じず横縞及び境界は発生しない。
【００５３】
なお、フレーム間での隣接行の書き込みタイミングは、図２０に示すようにそれぞれの行間で異なるので、電圧浅深部の面積が行間で僅かに異なり実効値の違いが生じる。しかし、この違いは４つのフレームで数ｑ程度なので、行間の実効値はほぼ同一であるとみてよい。例えば、図２０に示す駆動の場合、３行目の画素と４行目の画素との電荷実効値の差は、４つのフレームで２ｑである。ここでｑは、隣接電極から影響を受け移動する電荷量を示す。この走査をＶＧＡで行った場合、３行目と４行目の画素の電荷の差は、約２０００水平時間で２ｑとなり、４フレームでの電荷の差は、非常に小さな値となる。
【００５４】
本実施形態が第１の実施形態より優れている点は、４つのフレームを１つの周期として、奇数行の画素も偶数行の画素も、正極性である時間と負極性である時間が同じになる点にある。画素Ｐ（ｉ，３）及び画素Ｐ（ｉ，４）は共に、Ｔ１（＋）とＴ２（＋）を加えた時間がＴ１（−）とＴ２（−）を加えた時間と等しくなるからである。従って、平均値としての直流電圧の印加を防ぐための液晶の交流駆動を犠牲にすることなく、横縞の発生を防ぐことができる。ただし、この場合も表示部の最上位及び最下位行画素の階調が濃くなる現象は残る。なお、１フレームの時間を１／６０秒とすると、４フレームでの周期は１／１５秒となるが、いまここで問題にしている電圧差は極めて僅かであるので、このことによりちらつきが発生することはない。
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、上記第１及び第２の実施形態において残る画面の上下両端の行の横縞を無くす方法に関する。なお、表示器の駆動方法は上記第１又は第２の実施形態の方法と同一であるのでその説明を省略する。
【００５５】
本実施形態によれば、表示部は、図２１に示すように、必要行数（８行）にプラス２行の画素を含んでいる。上下両端の行（第１及び１０行）の画素は、マスク５０に覆われ遮光されている。この構成によって、画面の上下両端の行による横縞が見えなくなる。この上下両端の２行の画素に書き込むデータは、画面に表示するデータである必要がないので特に規定しない。なお、マスク５０の材料としては、例えばタンタル、チタン及びアルミ等のような遮光効果のある材料を用いればよい。
【００５６】
また、マスク５０を用いる代わりに、上下両端の行に常時黒データを表示させることにより、これらの行を実際に表示に寄与する部分から隔離し、マスク５０を掛けるのと同じ効果が得られる。この上下両端の行に表示するデータは、一様なデータであればよく、必ずしも黒データである必要はない。
【００５７】
なお、図２１では、画面サイズ８行にマスク５０に覆われている２行を足して１０行としたが、前にも述べたように、実際の表示器の画素の行数は遥かに多く、その場合にも本発明が適応できることは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
表示部を列方向に複数の区域に分割し、各区域毎に飛び越し走査を行うことにより、消費電力が低減されると同時に、ちらつき（フリッカ）や動きの大きい動画像の画質劣化を抑えることができる。
【００５９】
それに加えて、本発明では、複数の区域内の画素電極及び複数の区域の境界を挟む画素電極を、あるフレームで奇数行（又は偶数行）の画素電極を走査した後に偶数行（又は奇数行）の画素電極を走査する場合、その次のフレームでは偶数行（又は奇数行）の画素電極を走査した後に奇数行（又は偶数行）の画素電極を走査するという駆動方法を行う。このことにより、１行おきの横縞及び、区域の境界の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示器の概念図
【図２】行反転方式の画素電圧の極性分布と遷移を示す図
【図３】画素反転方式の画素電圧の極性分布と遷移を示す図
【図４】ＴＦＴと画素の最も単純化した等価回路図
【図５】ＴＦＴ液晶表示器の駆動タイミングと画素電圧の波形を示す図
【図６】データ線の等価回路図
【図７】（ａ）〜（ｄ）は飛び越し走査するときの画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図８】同一列上の連続した画素電極を示す図
【図９】（ａ）及び（ｂ）は同一列上の連続した画素電極の等価回路図
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は奇数行の画素が充電されるときの等価回路の状態変化を示す図
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は偶数行の画素が充電されるときの等価回路の状態変化を示す図
【図１２】表示品質の劣化が生じる場合の表示器の駆動波形を示す図
【図１３】区域の境界が生じる場合の走査順序を示す図
【図１４Ａ】区域の境界が生じる場合の画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１４Ｂ】図１４Ａの続きであり、区域の境界が生じる場合の画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１４Ｃ】図１４Ｂの続きであり、区域の境界が生じる場合の画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１４Ｄ】図１４Ｃの続きであり、区域の境界が生じる場合の画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の１実施形態における区域の境界と横縞がない場合の走査順序を示す図
【図１６Ａ】本発明の１実施形態における区域の境界と横縞がない場合の、画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１６Ｂ】図１６Ａの続きであり、区域の境界と横縞がない場合の画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１７Ａ】本発明の１実施形態における区域の境界と横縞がない場合の、画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１７Ｂ】図１７Ａの続きであり、区域の境界と横縞がない場合の画素電圧の極性の状態遷移を示す図
【図１８】本発明の１実施形態の駆動波形を示す図
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施形態における走査順序を示す図
【図２０】本発明の他の実施形態における駆動波形を示す図
【図２１】本発明における表示部の１実施形態を示す図
【符号の説明】
３０　表示部
３２　走査駆動器（ゲートドライバ）
３４　データ駆動器（データドライバ）
３６　共通電極
３８　制御部
４０　ゲート電圧発生回路
４２　階調電圧発生回路
４４　共通電極駆動回路
５０　マスク
【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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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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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