JP3658932B2 - 液晶素子の駆動方法及び液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶素子の駆動方法と液晶表示装置、そしてこれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶素子は特に表示表示装置として、低消費電力で軽量なディスプレイデバイスとして、テレビ、電子手帳、パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器に広く利用されている。そして、ＭＩＭ素子、バック・ツウー・バック・ダイオード素子、ダイオード・リング素子、バリスタ素子等の非線形抵抗素子をスイッチ素子として用いたいわゆる２端子型アクティブ・マトリクス液晶素子は、薄膜トランジスタをスイッチ素子として用いるいわゆる３端子型アクティブ・マトリクス液晶素子と同等の表示コントラストを得、かつ３端子型アクティブ・マトリクス液晶素子よりその構造が容易な簡単な為に安い製造コストで製品を提供できる。
【０００３】
ここで、表示装置として必要な機能として、階調表示機能があり、２端子型アクティブ・マトリクス液晶素子（以下、液晶パネルと言う。）でこれを行う方法として、電圧変調方式とパルス幅変調方式が知られている。この２方式の概略と特徴について説明するが、その前に液晶パネルの構成と走査電極の駆動波形についての概略を説明しておく。
【０００４】
液晶パネルには走査電極とこれに交差する信号電極及びこの交差部分にスイッチ素子及び画素電極が形成されている。そして、画素電極とこれに対向する走査電極または信号電極とで、液晶層を誘電体とする画素容量を形成する。そしてこの画素容量に印加する電圧、即ち、画素電圧の値によって、この画素部分の電気的あるいは光学的な状態が変化する。ここでは説明の便宜上、画素電圧が高くなると表示が暗くなるノーマリホワイト・モードとする。
【０００５】
そして、走査電極の電圧波形の与え方には種々あるが、走査電極を順次選択し、ある基準電位に対して正または負の選択電圧を印加していく方法（以下、充電駆動法と呼ぶ。）が一般的である。
【０００６】
この駆動の変形として、正または負の選択電圧を印加するのに先立って負または正のリセット電圧を印加する駆動方法（以下、リセット付き充電駆動法と呼ぶ。）も良く知られている。
【０００７】
この駆動方法は、表示コントラストを向上する目的でなされたものである。
【０００８】
この他、選択時に第１の選択電圧を走査電極に与える第１のモードと、選択に先立って第１のプリチャージ電圧を与えた後に第２の選択電圧を走査電極に与える第２のモードとを混在させて液晶素子を駆動する新方式の駆動法（以下、充放電駆動法と呼ぶ。）が脚光を浴びつつある。この充放電駆動法については、例えば特開平2-125225号等に開示されている。更に、同、特開平2-125225号の実施例中、第１の選択電圧と逆極性の第３の選択電圧を選択した走査電極に与える第３のモードと、第１のプリチャージ電圧と逆極性のプリチャージ電圧を選択に先立って与えた後に第２の選択電圧と逆極性の第４の選択電圧を走査電極に与える第４のモードとを、先の第１、第２のモードに加えて混在させて駆動する方法が開示されている。（以下、第１、第２のモードだけを混在させて駆動する方法を片極性充放電駆動法、これに第３、第４のモードを付け加えて、混在させて駆動する方法を両極性充放電駆動法と呼ぶ。）
この駆動方法は、画素毎に設けてあるスイッチ素子の電気特性のばらつきに起因する表示パターンによらない表示むらを解消する目的でなされたものである。
【０００９】
以上、走査電極の駆動方法について３種類を例に挙げて説明したが、いずれの方法においても走査電極を順次選択し、それに選択電圧を印加していくことにかわりはなく、選択電圧を印加する前にリセット電圧やプリチャージ電圧といった電圧が印加するかどうかが異なるだけである。
【００１０】
ここで、階調方式について説明する。まず、電圧変調方式の場合には、ある信号電極と選択されている走査電極が交差した部分の画素の表示すべき階調に応じた電圧を印加する。即ち、選択電圧が正の場合には、負側の電圧を印加すると走査電極と信号電極間の電圧が大きくなって、スイッチ素子に印加する電圧も大きくなる。ここで、ＭＩＭ等のスイッチ素子はそれに印加する電圧がある閾電圧より大きくなると急激にその抵抗が小さくなる性質を持つので、画素容量により多くの電荷が充電され画素電圧が高くなる。よって画素は暗くなる。一方、正側の電圧を印加する走査電極と信号電極間の電圧が小さいから充電量は少ない。よって画素は明るくなる。そして選択電圧が負の場合にはこの関係は逆になる。
【００１１】
但し、充放電駆動法における第２、第４のモードでは、この関係は逆になって、第２、４の選択電圧の極性と逆側になるほど明るくなる。
【００１２】
一方、パルス幅変調方式の場合には、正負２値の電圧からなるパルス信号の幅を画素の表示すべき階調に応じて増減する。即ち、選択電圧が正の場合に、２値の電圧の負側の電圧を長く印加すると、スイッチ素子の抵抗が小さい時間が長くなるから、画素電圧が高くなって画素は暗くなる。そして短く印加すると明るくなる。逆に選択電圧が負の場合には、２値の電圧の正側の電圧をより長く印加すると画素は暗くなり、より短く印加すると明るくなる。
【００１３】
即ち、このパルス信号を構成する正負２値の電圧の内、選択電圧と同じ極性の電圧をオフ電圧、逆極性の電圧をオン電圧と定義すれば、オン電圧となる時間が長くなるほど暗くなる。
【００１４】
但し、充放電駆動法における第２、第４のモードでは、この関係は逆になる。以上のように、電圧変調方式の場合には、少なくとも表示する階調数分の電圧値を与える必要があり、一般的にはデジタル化した表示階調データを電圧値に変換する、いわゆるＤ／Ａ回路を信号電極数だけ設ける必要があり回路構成が複雑になり、消費電力も大きくなるといった欠点があり、特に電池駆動の携帯機器での使用はあまり適していない。
【００１５】
一方、パルス幅変調方式の場合には、オン電圧とオフ電圧の２値の電圧からなるパルス信号のオン電圧とオフ電圧の時間幅の割合（一方が０の場合も含む。）を増減するだけの回路構成で済むので、回路構成が簡素なものとなり、消費電力も小さくなるといった利点があり、特に電池で駆動する携帯機器での使用には最適である。
【００１６】
しかしながら、このパルス幅変調方式の場合には、表示パターンによっては信号電極方向に表示むら（以後、クロストークと言う。）が発生するといった欠点がある。これについてはかなり以前から知られており公開特許明細書（特開昭61-294416号）等に発生原因とその対策について開示されている。これによると、スイッチ素子に寄生容量があり、この寄生容量を介して、画素容量に信号電極の電圧波形変化分の電圧が重畳し画素電圧が変化することがクロストークの原因であることが説明されている。これを図を用いて詳しく説明する。
【００１７】
図２は、２端子型アクティブ液晶素子（以後、液晶パネルと言う。）の構成を示す図である。図２で、破線で囲んだ１０が液晶パネルで、１、２は液晶層(図示せず。)を挟む一対の基板である。Ｙ１〜Ｙ５は基板１上に設けられた複数の走査電極、Ｘ１〜Ｘ５は基板２上に設けられた信号電極である。
【００１８】
Ｓは非線形抵抗素子で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、基板１上に、走査電極Ｙ１〜Ｙ５と信号電極Ｘ１〜Ｘ５の交差部分毎に設けられている。非線形抵抗素子によるスイッチ素子Ｓとして、ここでは金属間に薄い絶縁膜を形成したＭＩＭ素子を用いているが、双方向性ダイオード特性を持ついかなる素子でもかまわない。Ｐは画素電極で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、非線形抵抗素子Ｓに各々接続して設けられている。なお、非線形抵抗素子Ｓと画素電極Ｐを基板１上に設けているが、基板２上に設けても良い。
【００１９】
非線形抵抗素子Ｓとそれに接続されている画素電極Ｐ及び、この画素電極Ｐと信号電極の対向している部分が１つの画素を構成し、画素電極Ｐと信号電極の対向している部分で液晶層を誘電体とする１つの画素容量を形成している。図２では代表して走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ２、Ｘ４のそれぞれの交差部に構成されている画素を画素１、２の記号を付してある。
【００２０】
そして、説明の便宜上、画素容量に印加する電圧が高くなるとこの部分の透過率が小さくなって暗くなる、ノーマリ・ホワイト・モードになっているものとする。
【００２１】
なお、走査電極が５本、信号電極が５本と少ないが、これは説明を簡略化する為で、実際の液晶パネルでは、一般的に各々数百本程度となっている。
【００２２】
ここで、図１４の説明をする。図１４は、図２の液晶パネル１０の走査電極Ｙ１に係る電気的な等価回路を示す図である。図１４で、走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ１〜Ｘ５がそれぞれ交差する部分に破線で囲んだスイッチ素子Ｓと、画素電極とこれに対向する信号電極とで作る画素容量Ｃpが形成されている。図１４では代表して走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ５が交差する部分にのみ記号を付してある。そして、スイッチ素子Ｓはそれぞれ、電気的には印加電圧が大きくなると抵抗値が小さくなる非線形抵抗Ｒmと寄生容量Ｃmから構成される。そして、他の走査電極Ｙ２〜Ｙ５についても同様の等価回路が構成される。
【００２３】
次に、図１３の説明をする。図１３は、図２の液晶パネル１０が表示する表示内容の一例を示す図で、ハッチングで示した走査電極Ｙ２〜Ｙ５と信号電極Ｘ２で作る画素が透過率の小さい黒に近い表示で、他の画素は透過率の大きい白に近い表示となっていることを示す。
【００２４】
更に、図１５の説明をする。図１５は、図２の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図である。
【００２５】
図１５(a)〜(e)は、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は信号電極Ｘ２の電圧波形、同図(g)は信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５の電圧波形を示す。
【００２６】
図１５で、横軸に時間、縦軸に電圧を示してあり、ｔ１〜ｔ５、Ｔ１〜Ｔ５は、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の内の同じ番号の付いた走査電極が順次選択される選択期間を示す。そして、各選択期間の長さをｔH（図示せず。）とする。また、総ての走査電極Ｙ１〜Ｙ５が一巡選択される期間をフレームと呼び、図１５では、ｔ１からｔ５までの期間を第１のフレーム、Ｔ１からＴ５までの期間を第２のフレームと呼ぶことにし、図中に示してある。
【００２７】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５に印加する電圧波形は、第１のフレームと第２のフレームの電圧波形のくり返しとなる。
【００２８】
図１５(a)〜(e)に示すように、選択電圧を±Ｖｓ１とし、この選択電圧が順次選択される走査電極Ｙ１からＹ５に順次印加されていくが、選択電圧の極性はフレーム期間毎に反転し、第１フレームでは正の選択電圧＋Ｖｓ１、第２フレームでは負の選択電圧−Ｖｓ１になる。そして、選択後の期間を保持期間と呼び、この保持期間に印加する電圧を保持電圧と呼ぶが、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧を印加する。この保持電圧の値については本実施例に直接関係しないので、ここでは電圧±Ｖsigを正負の保持電圧としてある。
【００２９】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加し、これと同期して同図(f)に示す電圧波形を信号電極Ｘ２、(g)に示す電圧波形を信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５に印加する。即ち、総ての信号電極Ｘ１〜Ｘ５には、電圧＋Ｖsigと電圧−Ｖsigからなる信号電圧波形を走査電極Ｙ１からＹ５に印加する走査電圧波形に同期して与えるが、順次選択された走査電極とそれぞれの信号電極の交差部分の画素を暗くするには、その選択された走査電極に印加する電圧と±Ｖsigの内の逆極性の電圧、即ちオン電圧を長い時間与え、明るくするには短い時間与える。
【００３０】
よって、信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜Ｙ５の交差部分の画素を黒に近い表示にする為には、図中ton1で示すように走査電極Ｙ２〜Ｙ５に正の選択電圧＋Ｖｓ１が印加された時に長いオン電圧（−Ｖsig）を与え、負の選択電圧−Ｖｓ１が印加された時に長いオン電圧（＋Ｖsig）を与えれば良く、信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜Ｙ５以外の交差部分の画素を白に近い表示にする為には、同図でｔon2で示すように各走査電極Ｙ１〜Ｙ５が順次選択された時にこれに同期して短いオン電圧を与えれば良い。
【００３１】
図１６は、図１５の電圧波形を与えた時の画素１、画素２にかかる電圧波形を示す図である。図１６(a)は、信号電極Ｘ２の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素１の画素電極の電圧波形、即ち、画素容量に印加する電圧波形（ハッチング）を示し、図１６(b)は、信号電極Ｘ４の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素２の画素電極の電圧波形、即ち、画素容量に印加する電圧波形（ハッチング）を示す。
【００３２】
同図(a)、(b)で示すように、画素１、２の選択期間ｔ１、Ｔ１中では、信号電極Ｘ２、Ｘ４を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形は全く同じであるから、画素１、２の画素容量は同じ電荷量が充電され画素電圧は同じになる。ここで、画素１、２の選択期間ｔ１、Ｔ１の終了間際での、この画素電圧を±Ｖpsとする。そして、画素１、２の選択期間の終了直後（正確には、信号電極の電圧が−Ｖsigから＋Ｖsig、あるいは＋Ｖsigから−Ｖsigに変化する途中で０Ｖになった時）では信号電極Ｘ２、Ｘ４を基準とした走査電極Ｙ１の電圧がＶｓ１だけ変化する。すると、この電圧変化のスイッチ素子Ｓの寄生容量Ｃmと画素容量Ｃpの容量分割比分の電圧が画素容量の電圧に重畳する。即ち、数式１のように変化し、これをＶ0と定義する。
【００３３】
【数１】
【００３４】
但し、±記号は選択期間に印加する選択電圧の極性、｜ｘ｜はｘの絶対値を示す。
【００３５】
そして、更に信号電極の電圧が０Ｖから±Ｖsigに変化した後の画素電圧は数式２で定義されるΔＶの電圧だけ変化する。
【００３６】
【数２】
【００３７】
即ち、０Ｖから＋Ｖsigに変化すると、画素電圧はＶ0−ΔＶとなり、０Ｖから−Ｖsigに変化すると、画素電圧はＶ0＋ΔＶとなる。
【００３８】
よって、保持期間では各画素電圧は、|Ｖ0−ΔＶ|と|Ｖ0＋ΔＶ|のいずれかの電圧をとる。
【００３９】
ここで、画素１の画素電圧は、保持期間内の各ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５（あるいはＴ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）期間で、時間ton1だけ|Ｖ0＋ΔＶ|となり、時間（ｔH−ton1）だけ|Ｖ0−ΔＶ|となっているので、画素１の１フレームでの実効電圧Ｖrms1は数式３で表される。
【００４０】
【数３】
【００４１】
但し、選択期間での画素電圧は無視してある。
【００４２】
同様に、画素２の画素電圧は、保持期間内の各ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５（あるいはＴ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）期間で、時間ton2だけ|Ｖ0＋ΔＶ|となり、時間（ｔH−ton2）だけ|Ｖ0−ΔＶ|となっているので、画素２の１フレームでの実効電圧Ｖrms2は数式４で表される。
【００４３】
【数４】
【００４４】
ここで、ton1＞ton2であるから、Ｖrms1＞Ｖrms2となり、画素１の画素電圧が画素２の画素電圧より高くなる。よって、暗くなってこれがクロストークとなる。
【００４５】
これは、選択電圧の極性をフレーム毎に切り替えている為に、信号電極Ｘ２の電圧波形が、第１フレームでは−Ｖsigとなっている時間が、第２フレームでは＋Ｖsigとなっている時間がいずれも長くなっており、第１・第２のいずれのフレームにおいても信号電極Ｘ２上の画素電圧を高くする。一方、信号電極Ｘ１、３〜Ｘ５の電圧波形では、第１フレームでは＋Ｖsigとなっている時間が、第２フレームでは−Ｖsigとなっている時間がいずれも長くなっており、第１・第２のいずれのフレームにおいても信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５上の画素電圧を低くする。
【００４６】
以上のように、表示パターンによって、各フレーム期間で各信号電極のとる電圧＋Ｖsig、−Ｖsigの時間が異なることがクロストークの原因である。
【００４７】
次に、公開特許明細書（特開昭61-294416号）で開示されているクロストーク対策について、図を用いて説明する。
【００４８】
図１７は、図２の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図である。
【００４９】
図１７(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は信号電極Ｘ２の電圧波形、同図(g)は信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５の電圧波形を示す。ここで、図１７の軸等の説明は図１５と同じなので説明を省略する。
【００５０】
図１７(a)〜(e)に示すように、選択電圧を±Ｖｓ１とし、この選択電圧は順次選択される走査電極Ｙ１からＹ５に順次印加されていくが、選択電圧の極性は走査電極が順次選択される選択期間毎に反転し、第１フレームでは奇数番の走査電極に正の選択電圧、偶数番の走査電極に負の選択電圧、第２フレームでは奇数番の走査電極に負の選択電圧、偶数番の走査電極に正の選択電圧を与える。そして、各画素の選択期間後の保持期間に印加する保持電圧は、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧を印加する。
【００５１】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加する。これと同期して同図(f)に示す電圧波形を信号電極Ｘ２、(g)に示す電圧波形を信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５に印加する。即ち、図１５で説明したのと同様に順次選択された走査電極とそれぞれの信号電極の交差部分の画素を暗くするには、オン電圧を長い時間与え、明るくするには短い時間与える。但し、図１５と異なる点は、走査電極が順次選択される選択期間毎にオン電圧が＋Ｖsigと−Ｖsigで切替わる点である。
【００５２】
図１８は図１７の電圧波形を与えた時の画素１、画素２にかかる電圧波形を示す図である。図１８(a)は、信号電極Ｘ２の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素１の画素電圧波形（ハッチング）を示し、同図(b)は、信号電極Ｘ４の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素２の画素電圧波形（ハッチング）を示す。
【００５３】
同図(a)、(b)で示すように、画素１、２の選択期間ｔ１、Ｔ１中では、信号電極Ｘ２、Ｘ４を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形は全く同じであるから、画素１、２の選択期間の終了直後の画素電圧は同じＶ0になる。
【００５４】
ここで同図(a)で示すように、画素１の画素電圧が|Ｖ0＋ΔＶ|となるのは、期間ｔ２、Ｔ２の始めの（ｔH−ton1）期間と、ｔ３からｔ４、Ｔ３からＴ４のｔH期間と、ｔ５、Ｔ５の終わりのton1期間であり、その他の保持期間では画素電圧が|Ｖ0−ΔＶ|となる。
【００５５】
よって、画素１の実効電圧Ｖrms1は数式５で表される。
【００５６】
【数５】
【００５７】
同様に、画素２の画素電圧が|Ｖ0＋ΔＶ|となるのは、同図(b)に示すように期間ｔ２、Ｔ２の始めの（ｔH−ton2）期間と、ｔ３からｔ４、Ｔ３からＴ４のｔH期間と、ｔ５、Ｔ５の終わりのton2期間であり、その他の保持期間では画素電圧が|Ｖ0−ΔＶ|となる。よって、画素２の実効電圧Ｖrms2も数式６で表される。
【００５８】
【数６】
【００５９】
数式５と数式６とを比べて、画素１と画素２の実効電圧が全く同じになることが解る。従って、クロストークは発生しないことになる。これは、選択電圧の極性を走査電極が順次選択される選択期間毎に切り替えている為に、信号電極Ｘ１〜Ｘ５の電圧波形が、表示パターンによらずに、各フレームで電圧−Ｖsigとなっている時間と電圧＋Ｖsigとなっている時間が均一になっているからである。
【００６０】
このように走査電極が順次選択される選択期間毎に選択電圧の極性を切り替えた走査電極の駆動方法、またはｎを１以上の整数とした時、ｎ期間毎に選択電圧の極性を切り替えた走査電極の駆動方法を（以後、ｎＨ反転駆動法と呼ぶ。）によってクロストークを改善できることが公開特許明細書（特開昭61-294416号）で開示されており、事実、実際の液晶パネルをこの駆動方法で駆動すると、クロストークがかなり軽減する。
【００６１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなｎＨ反転駆動法によっても以前として残るクロストークがあった。（以降、特別断りのない限り、クロストークとはｎＨ反転駆動法によっても以前として残るクロストークを指すものとする。）
図１９は、実際の液晶パネルで発生するクロストークを示す図である。なお、走査電極は１Ｈ反転駆動している。図１９(a)は白黒表示の液晶パネルで、四角形（クロスハッチングした部分）の表示をした場合に発生するクロストークを示し、右上がりのハッチングで示した部分がクロストークで、四角形の左右の辺部の上下に発生する。図１９(b)は、カラー表示の液晶パネルで発生するクロストークを示し、例えば緑色の単色の四角形（クロスハッチングした部分）を表示した場合に四角形の上下にクロストーク（右上がりのハッチング）が発生し、このクロストークは背景の色にもよるが四角形の色の補色のような色となる。なお、１９１は、カラー表示の液晶パネルの一部を拡大したもので、四角形部分の赤、緑、青に対応する画素を示し、赤、青が遮光状態（クロスハッチング）、緑が透過状態（白抜き）で緑色を表示していることをを示している。
【００６２】
筆者等の調査、研究の結果、このクロストークの原因は、隣接する信号電極上の画素電極間の寄生容量であることが判明した。
【００６３】
先に述べたように、保持期間に、ある信号電極の電圧が変化すると、その信号電極上の画素電圧、即ち画素電極の電圧を変化させる。すると、この画素電極の電圧変化が画素電極間の寄生容量を介して隣接する画素電極の電圧を変化させる。 よって、隣接する画素の画素電圧が変化する。これがクロストークの原因である。
【００６４】
これについて、図を用いて更に詳しく説明する。図２０は、図２の液晶パネル１０の一部の断面の模式図である。図２０で、図２と同じ記号、番号のついたものは図２と同じものを示す。即ち、１、２は液晶層（図示せず。）を挟持する一対の基板である。基板１には走査電極Ｙ１が、図２０では、左右方向に配置されている。そして、基板２にＸ１、Ｘ２が図面の法線方向に配置されている。そして、走査電極Ｙ１には信号電極Ｘ１、Ｘ２と交差する部分に、ハッチングで示したスイッチ素子Ｓ及び画素電極Ｐが配置されている。そして、各信号電極と画素電極Ｐとで画素容量Ｃpを形成し、また、スイッチ素子Ｓに寄生する容量Ｃmがあり、さらに、画素間に寄生する容量Ｃppが存在する。これらの容量の具体的な数値を実際の液晶パネルで測定した結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示すように、画素容量Ｃp、スイッチ素子の寄生容量Ｃmと比べて画素間容量Ｃppは無視できる程充分には小さくない。無論、実際の液晶パネルを構成する各部分の諸元によってこれらの容量は異なる。しかしながら、液晶パネルで明るい表示をさせたいことが多く、これには、画素電極間の隙間を狭め、画素電極部を大きくして開口率を高めることが必要となり、必然的に画素間容量Ｃppが増えることが多い。
【００６７】
次に、画素間容量Ｃppの影響を定量的に求める。図２１は、実際の液晶パネルの一部の電気等価回路を示す図で、ある走査電極Ｙｊ（ｊ＝1、2、・・・m、mは総ての走査電極数、又、付番は並びの順である。）上の、ある信号電極Ｘｉ（＝1、2、・・・n、nは総ての信号電極数、又、付番は並びの順である。）を中心とした一部の電気等価回路を示す。但し、保持期間での等価回路を示し、スイッチ素子の抵抗分は省略してある。図２１でＣpが画素容量、Ｃmはスイッチ素子寄生容量、Ｃppは画素間容量を示す。
【００６８】
ここで、図２１の２１３と走査電極Ｙｊ間で見た、破線で囲んだ２１１部分の合成容量、及び、図２１の２１４と走査電極Ｙｊ間で見た、破線で囲んだ２１２部分の合成容量、をＣextとして計算する。このＣextは数式７の連分数で計算でき、
【００６９】
【数７】
【００７０】
数式７の連分数の段数を逐次増やしながら具体的な数値を入れて計算した結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】
【００７２】
表２に示すように、合成容量Ｃextは、計算する連分数を２画素分以上にしても殆ど変化しない。逆に言うと画素間容量の影響はせいぜい隣接する画素間までとしても良い。すると、図２１で示した等価回路は更に簡略化できる。図２２は図２１の等価回路を簡略化した等価回路を示す図である。図２２のように、信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧は、信号電極Ｘiとこれに隣接する２本の信号電極Ｘi-1、Ｘi+1の計３本の信号電極に印加する電圧波形の変化の影響を受ける。
【００７３】
ここで、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1に印加する電圧は＋Ｖsigか−Ｖsigであり、Ｖin≡＋Ｖsig−（−Ｖsig）と定義すると、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1に印加する電圧の電圧変化は±Ｖinとなる。よって、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1のそれぞれに印加する電圧が±Ｖinの変化をする場合と変化しない場合について、信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧変化量との関係を計算して調べる。
【００７４】
表３に、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1のそれぞれに印加する電圧の変化の組み合わせと、それによって生じる信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧変化量との関係を示す。
【００７５】
【表３】
【００７６】
表３で、信号電極の電圧変化の項の１列目の「対象」で示した信号電極は信号電極Ｘiで、２列目の「隣接１」で示した信号電極は信号電極Ｘi-1または信号電極Ｘi+1で、３列目の「隣接２」で示した信号電極は「隣接１」と異なった信号電極Ｘi+1または信号電極Ｘi-1である。４列目が左の３列の条件での信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧の変化量を示し、５列目はこの電圧の変化量を示す記号である。
【００７７】
ここで、４列目の具体的な電圧の変化量は、筆者等が用いた実際の液晶パネルの場合である。また、各画素容量は液晶層を誘電体としており、画素電圧によって液晶層の誘電率が変化するから、画素電圧によって各画素容量は変化する。
【００７８】
従って、表３に示した電圧の変化量は各画素の平均的な画素容量の値を用いた場合の計算値であって、厳密には対象となる画素及び隣接する画素の画素容量によって、画素の電圧変化量は微妙に異なる。
【００７９】
表３に示すように、対象となる信号電極とこれに隣接する２本の信号電極の電圧変化が同じ時、その対象となる信号電極上の画素容量の電圧変化（ΔＶ３）は、割と小さい、一方、ある対象となる信号電極と隣接する２本の信号電極の電圧変化が逆の場合には、その対象となる信号電極上の画素容量の電圧変化（ΔＶ４）は、割と大きい。即ち、隣接する信号電極上の画素が同じ表示の場合には、信号電圧波形の変化が同じとなり、これらの画素に印加する実効電圧は小さくなるから、表示は明るくなり、互いに違う場合にはこれらの画素に印加する実効電圧は大きくなり、暗くなる。そしてこの暗くなる程度は、表示が違う長さが多いほど大きくなる。
【００８０】
ここで、図１９に戻って説明する。同図(a)では、四角形表示の左右の辺部分の隣接する信号電極上の画素の表示が辺の長さだけ異なる。よって、この境界部分にクロストークが発生する。同図(b)では、緑色の四角形表示部の緑色に対応する信号電極上の画素の表示（透過）が隣接する赤、青上の画素の表示（遮光）が異なり、ΔＶ４の電圧変化を受け、赤、青はそれぞれ一方に隣接する画素の表示が同じ（青か赤で遮光）で、他方の画素（緑で透過）の表示と異なるのでΔＶ１の電圧変化を受け、四角形外の互いに隣接する信号電極上の画素の表示は同じなので、ΔＶ３の電圧変化を受ける。
【００８１】
ここで、ΔＶ４＞ΔＶ１＞ΔＶ３なので、四角形のある位置の緑色の信号電極上の総ての画素電圧が最も高くなり、ついで、四角形のある位置の赤、青色の信号電極上の総ての画素電圧が高く、四角形のない位置の信号電極上の画素の画素電圧が最も小さくなる。よって、四角形の上下に緑が暗く、赤、青がやや暗い、全体として、緑の補色のような色のクロストークが発生する。
【００８２】
以上、述べたように選択後の保持期間に、ある信号電極上の画素電圧は、これに隣接する信号電極の電圧波形の影響を受けてクロストークが発生する。なおここでは、説明を簡単にする為に、対象となる信号電極及び隣接の内の電圧変化する信号電極の変化のタイミングは同じ場合について述べたが、実際には各信号電極の電圧変化のタイミングは互いに異なる場合が多く、この場合には、隣接する画素間で互いに複雑に影響を及ぼし合う。従って、様々な程度のクロストークが発生する。
【００８３】
ここで、液晶パネル、特に反射型液晶パネルの表示品質の一つである、表示の明るさを向上させる為に開口率を大きくすると、言い換えると、画素電極間の隙間を小さくすると、画素間容量が増し、このクロストークは増大する。
【００８４】
言い換えれば、開口率を小さくして画素間容量の増加を抑え、クロストークを低減することは可能であるが、表示が暗くなり、例えば、反射型液晶パネルでは非常に見づらくなり、透過型液晶パネルでは必要となる光源の電力を増やす必要が生じる。
【００８５】
そこで、本発明は、上のような課題に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの構成をそのままにし、即ち、明るい表示が可能で、光源等の消費電力の増加をせずに、クロストークの発生を防止する駆動方法および液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００８６】
また、本発明はこれを含む高品質で安価な電子機器、および電力消費を抑えた主に電池で動作する携帯機器等の電子機器を提供することを目的とする。
【００８７】
【課題を解決するための手段】
本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、複数の走査電極に対して選択期間に選択電圧を順次印加することに同期して、複数の信号電極にパルス幅変調を施したオン電圧又はオフ電圧を印加することにより、前記複数の走査電極及び前記複数の信号電極の交差位置に複数の非線形抵抗素子及び画素電極が設けられた液晶素子を駆動する駆動方法であって、奇数番の信号電極からなる組と偶数番の信号電極からなる組とのうち、一方を第１の組、他方を第２の組として、前記選択期間に前記複数の信号電極に前記オン電圧とオフ電圧とのうち少なくとも一方を与え、前記選択期間に対応する補正期間において、前記第１の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記第２の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与えるモードで駆動することを特徴とする。
【００８８】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減する。
【００８９】
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、上記の液晶素子の駆動方法であって、前記補正期間が、前記各選択期間の前または後に設けられていることを特徴とする。
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、上記の液晶素子の駆動方法において、前記補正期間が、前記対応した各選択期間の前または後に設けられていることを特徴とする。
【００９０】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減するとともにフリッカの発生を防止できる。
【００９１】
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、請求項１または請求項２記載の液晶素子の駆動方法であって、前記モードを第１のモードとし、前記選択期間に対応する補正期間において、前記第１の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記第２の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与える第２のモードと、前記第１のモードとを周期的に切替えることを特徴とする。
【００９２】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減するとともに更に良くちらつき等が解消される。
【００９３】
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、上記の液晶素子の駆動方法であって、前記走査電極は、インタレースで順次選択することを特徴とする。
【００９４】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減するとともに消費電力を低下できる。
【００９５】
また本発明に記載の液晶表示装置は、上記の液晶素子の駆動方法を行う手段を具備したことを特徴とすることを特徴とする。
【００９６】
上記の液晶表示装置は、消費電力でかつクロストークの少ない高品質な画質を有する。
【００９７】
本発明に記載の電子機器は、上記の液晶表示装置を表示部材として具備したことを特徴とする。
【００９８】
上記の電子機器は、消費電力でかつクロストークの少ない表示部材を有することになり、電子機器の品質を向上させる。
【００９９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明するが、その前に基本的な考え方を述べておく。
【０１００】
ある対象とする信号電極上の画素の画素電圧は、その対象とする信号電極及びこれに隣接する信号電極の電圧変化の影響を受ける。そして、対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が全く同じ場合、即ち同相の場合に、対象とする信号電極上の画素の画素電圧への影響が最も少なく、対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が全く逆の場合、即ち逆相の場合に、対象とする信号電極上の画素の画素電圧への影響が最も大きくなる。ここで、表示パターンによらず対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が同相となる場合と逆相となる場合の頻度を同じにできれば、対象とする信号電極上の画素の画素電圧への影響が均一化でき、クロストークが解消される。例えば、順次選択されたある選択期間で対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が同相であった場合に、補正期間を設け、この補正期間に対象とする信号電極には選択期間で印加した電圧波形を、隣接する信号電極には、選択期間で印加した電圧波形を構成する２値の電圧（例えば、＋Ｖsigと−Ｖsig）の関係を逆にした電圧波形を印加する。即ち、隣接する信号電極の電圧変化は逆相になる。逆に順次選択されたある選択期間で対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が逆相であった場合に、補正期間では対象とする信号電極には選択期間で印加した電圧波形を、隣接する信号電極には、選択期間で印加した電圧波形を構成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigの関係を逆にした電圧波形を印加する。即ち、隣接する信号電極の電圧変化は同相になる。以上により、対象とする信号電極と隣接する信号電極の電圧変化は、選択期間で同相の場合に補正期間では逆相となり、選択期間で逆相の場合に補正期間では同相となる。従って、同相の場合と逆相の場合の頻度が同じになり、クロストークが解消される。
【０１０１】
なお、ここで行なった操作は、補正期間を設け、互いに隣接する信号電極の一方（具体的には、複数の信号電極に並び順に番号を付けた時の奇数番あるいは偶数番のいずれか信号電極）に、選択期間で印加した電圧波形の構成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigの関係を逆にした電圧波形をこの補正期間に印加するだけの操作である。
【０１０２】
無論、隣接する信号電極の電圧変化は対象とする信号電極の電圧変化と完全に同相、逆相であるとは限らないが、大雑把に見れば同相、逆相のいずれかに近い電圧変化をする。従って、電圧波形の構成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigの関係を逆にした電圧波形は、逆に逆相、同相のいずれかに近い電圧変化をすることになり、従って、クロストークが解消する。
【０１０３】
以下、具体的な実施例をあげて本発明の実施の形態について説明をする。
【０１０４】
〔実施例１〕 本実施例は、実施例１にかかるものである。
【０１０５】
図１は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図、図２は液晶パネルの構成を示す図、図３は液晶パネルの表示内容を示す図である。
【０１０６】
まず、図２の液晶パネルの構成について説明をするが、これは従来技術と同じ構成の液晶パネルである。
【０１０７】
図２で、破線で囲んだ１０が２端子型アクティブ液晶素子（液晶パネル）で、１、２は液晶層（図示せず。）を挟む一対の基板である。Ｙ１〜Ｙ５は基板１上に設けられた複数の走査電極、Ｘ１〜Ｘ５は基板２上に設けられた信号電極である。
【０１０８】
Ｓは非線形抵抗素子で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、基板１上に、走査電極Ｙ１〜Ｙ５と信号電極Ｘ１〜Ｘ５の交差部分毎に設けられている。非線形抵抗素子によるスイッチ素子Ｓとして、本実施例では金属間に薄い絶縁膜を形成したＭＩＭ素子を用いているが、双方向性ダイオード特性を持ついかなる素子でも構わない。Ｐは画素電極で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、非線形抵抗素子Ｓに各々接続して設けられている。ここで、本実施例ではスイッチ素子Ｓと画素電極Ｐをそれぞれ走査電極側に設けてあるが、信号電極側に設けても良い。
【０１０９】
非線形抵抗素子Ｓとそれに接続されている画素電極Ｐ及び、この画素電極Ｐと信号電極の対向している部分とで、１つの画素を形成し、図２では代表して走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ２、４のそれぞれの交差部に構成されている画素を画素１、２の記号を付してある。
【０１１０】
そして、説明の便宜上、画素に印加する電圧が高くなるとこの部分の透過率が小さくなって暗くなる、ノーマリ・ホワイト・モードになっているものとする。
【０１１１】
なお、走査電極が５本、信号電極が５本と少ないが、これは図や説明を簡略化する為で、実際の液晶パネルでは、一般的に各々数百本程度となっている。次に、図３の説明をする。図３は、図２の液晶パネル１０が表示する表示内容の一例を示し、ハッチングで示した信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜５で作る画素がやや暗い中間調表示で、他の画素は白い表示となっている。
【０１１２】
ここで、図１を用いて駆動波形について説明をするが、図２の液晶パネル１０で図３に示した表示内容を表示する場合の駆動電圧波形を示す。ここで、走査電極Ｙ１〜Ｙ５にはいわゆる充電駆動法による電圧波形が与えられているものとし、０Ｖを中心電圧として±Ｖｓ１の電圧のいずれかの２値の電圧を選択電圧として与え、信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形は、０Ｖを中心電圧として±Ｖsigの電圧のいずれかの２値の電圧でパルス幅変調しているものとする。
【０１１３】
図１(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は信号電極Ｘ２の電圧波形、同図(g)は信号電極Ｘ４、同図(h)はＸ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧波形を示す。
【０１１４】
図１で、横軸に時間、縦軸に電圧を示してあり、ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓは、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の内の同じ番号の付いた走査電極が順次選択される選択期間を示し、ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃは、走査電極が順次選択される各選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに対応した補正期間を示す。
【０１１５】
総ての走査電極Ｙ１〜Ｙ５が順次選択され一巡する期間とこれ対応する補正期間を合わせて、ここではフレームと呼ぶ。図１では、ｔ１Ｓからｔ５Ｓ、ｔ１Ｃからｔ５Ｃまでの期間を第１フレーム、Ｔ１ＳからＴ５Ｓ、Ｔ１ＣからＴ５Ｃまでの期間を第２フレームと呼ぶことにし、図中に示してある。
【０１１６】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５に印加する電圧波形は、第１フレームと第２フレームの電圧波形のくり返しとなる。
【０１１７】
図１(a)〜(e)に示すように、選択電圧はＹ１からＹ５に順次選択され印加されていくが、選択電圧の極性は走査電極が順次選択される選択期間毎に反転し、第１フレームでは奇数番の走査電極には正の選択電圧、偶数番の走査電極には負の選択電圧が印加し、第２フレームでは逆になる。そして、選択後に印加する電圧を保持電圧と呼ぶが、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧を印加する。この保持電圧の値については本実施例に直接関係しないので、ここでは電圧±Ｖsigを正負の保持電圧としてある。
【０１１８】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加し、これと同期して同図(f)、(g)、(h)に示す電圧波形を各信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する。各信号電極Ｘ１〜Ｘ５には、第１フレーム期間の順次選択される選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓと、第２フレーム期間の順次選択される選択期間Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓでは、この各選択期間に選択される走査電極と各信号電極Ｘ１〜Ｘ５が交差する部分の画素の表示状態に応じた信号電圧波形を印加する。即ち、画素を暗くする場合には、信号電圧波形を構成する電圧±Ｖsigの内の、その選択されている走査電極に印加する選択電圧と逆極性の電圧、言い換えれば、オン電圧となる時間が長い信号電圧波形を印加し、明るくするにはオン電圧となる時間が短い信号電圧波形を印加する。よって、最も暗くするには、オン電圧となる時間を１選択期間と同じにすれば良く、最も明るくするには、オン電圧となる時間を０、即ちオフ電圧のみの信号電圧波形とすれば良い。
【０１１９】
よって、図３の表示をする場合には、信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５と走査電極Ｙ１〜Ｙ５の交差部分の画素の状態は白（もっとも明るい状態）であるから、信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５には常にオフ電圧のみの信号電圧波形となる。但し、オフ電圧は各選択期間に選択されている走査電極に印加する選択電圧と同極性の電圧を指すから、正の選択電圧（＋Ｖｓ１）の場合には＋Vsigがオフ電圧、負の選択電圧（−Ｖｓ１）の場合には−Vsigがオフ電圧となる。よって、図１(g)、(h)のように走査電極が順次選択される選択期間毎に＋Vsigと−Ｖsigが切替わった信号電圧波形が印加する。次に、信号電極Ｘ２の信号電圧波形について説明する。信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ１の交差部分の画素の状態は白であるから、画素１の選択期間ｔ１ＳとＴ１Ｓではオフ電圧のみの電圧波形が印加する。そして、信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜Ｙ５の交差部分の画素の状態はやや暗い中間調表示であるから、各画素の選択期間のオン電圧は図１のton1で示した時間だけとなり、残る時間はオフ電圧となる電圧波形が印加する。よって同図(f)のような信号電圧波形が印加する。
【０１２０】
次に第１フレーム期間の補正期間ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃと、第２フレーム期間の補正期間Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃでの、各信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する信号電圧波形について説明する。奇数番の信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５については、補正期間ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃのそれぞれには、走査電極が順次選択される選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに印加した電圧波形をそのまま印加する（以後、非反転信号電圧波形と言う。）。例えば、順次選択されたある選択期間で＋Ｖsigが時間ｔp、−Ｖsigが時間ｔmだけ印加したら、この選択期間に対応した補正期間でも＋Ｖsigが時間ｔp、−Ｖsigが時間ｔmだけ印加する信号電圧波形を印加する。一方、偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４については、補正期間ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃのそれぞれには、順次選択された選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに印加した電圧波形を構成する２つの電圧±Ｖsigを入れ替えた信号電圧波形を印加する（以後、反転信号電圧波形と言う。）。例えば、順次選択されたある選択期間で＋Ｖsigが時間ｔp、−Ｖsigが時間ｔmだけ印加したら、この選択期間に対応した補正期間では−Ｖsigが時間ｔp、＋Ｖsigが時間ｔmだけ印加する信号電圧波形を印加する。
【０１２１】
即ち、総ての信号電極Ｘ１〜Ｘ５を、奇数番の信号電極の組と偶数番の信号電極の組に分けることによって、互いに隣接する信号電極が異なった組を作る。そして、この一方の組の信号電極には、順次選択された選択期間に印加した電圧波形を、この選択期間に対応した補正期間に印加し、他方の組の信号電極には、選択期間に印加した電圧波形の電圧＋Ｖsigと−Ｖsigを入れ替えた電圧波形を、この選択期間に対応した補正期間に印加する。
【０１２２】
よって、図３の表示をする場合には、信号電極Ｘ２には図１(f)で、信号電極Ｘ４には同図(g)で、信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５には同図(h)で示す電圧波形を印加する。本実施例の駆動方法は以上の駆動をする。
【０１２３】
次に、この駆動の動作の説明を行う。図４は、図１で示した駆動波形を液晶パネル１０に印加した時の画素１と画素２についての各電圧を示す図である。同図(a)は画素１に係る各電圧、同図(b)は画素２に係る各電圧、同図(c)は信号電極Ｘ２、Ｘ４に隣接する奇数番の信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５に印加する信号電圧波形を示し、図１(h)と同じものである。
【０１２４】
同図(a)で、４１は信号電極Ｘ２の電圧を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形、ハッチングした４２は信号電極Ｘ２の電圧を基準としたこれに対向した画素の電圧波形、即ち、画素１の画素電圧、４３は隣接する信号電極の信号電圧に変化が無い場合（を仮定した時）の画素１の電圧波形である。
【０１２５】
同図(b)で、４４は信号電極Ｘ４の電圧を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形、ハッチングした４５は信号電極Ｘ２の電圧を基準としたこれに対向した画素の電圧波形、即ち、画素２の画素電圧、４６は隣接する信号電極の信号電圧に変化が無い場合（を仮定した時）の画素２の電圧波形である。
【０１２６】
ここで、まず隣接する信号電極の信号電圧に変化が無い場合の画素１の電圧波形４３と画素２の電圧波形４６を説明する。まず、信号電極Ｘ２上の信号電圧波形は、順次選択される各選択期間に対して、時間ton1だけずれて時間ｔH毎に電圧＋Ｖsigと電圧−Ｖsigに切替わる。この切替わりによって、画素電圧は、信号電圧波形がＶ0になった時を基準に図４に示すような電圧±ΔＶ1の変化を受ける。従って、画素１の画素電圧は、選択直後の画素電圧をＶ0として、Ｖ0＋ΔＶ1とＶ0−ΔＶ1の何れかの電圧を均等の割合でとる。従って、実効電圧はＶrms1は、数式８で示される。
【０１２７】
【数８】
【０１２８】
但し、画素１の選択期間ｔ１Ｓとこれに対応する補正期間ｔ１Ｃでの画素電圧は無視してある。本実施例の液晶パネル１０の走査電極の本数は図や説明を簡略化する為に５本と少なくしてあるが、実際の液晶パネルの場合には数百本であるので、この数の選択期間とこれに対応した補正期間の内、各１つの期間の画素電圧の影響を考慮した場合と無視した場合での実効電圧には差は殆ど生じず、このような無視を行なっても構わない。
【０１２９】
同様に、信号電極Ｘ４上の信号電圧波形は、走査電極が順次選択される各選択期間（ｔH）毎に電圧＋Ｖsigと電圧−Ｖsigに切替わる。従って、画素２の画素電圧は、選択直後の画素電圧をＶ0として、Ｖ0＋ΔＶ1とＶ0−ΔＶ1の何れかの電圧を均等の割合でとる。従って、実効電圧はＶrms2は、数式９で示される。
【０１３０】
【数９】
【０１３１】
従って、画素１と画素２の実効電圧は等しくなる。これは信号電極Ｘ２、Ｘ４に隣接する信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧が変化しない場合を仮定したからである。しかし、実際には信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５に係る画素を所定の表示をする為に、これらの信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧は変化し、図３の表示をする場合には、図４(c)の電圧変化をする。この電圧の変化が画素間容量を介して、信号電極Ｘ２、Ｘ４上の画素電圧を変化させる。即ち、信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧が−Ｖsigから＋Ｖsig、＋Ｖsigから−Ｖsigに変化すると、信号電極Ｘ２、Ｘ４上の画素電圧は、信号電圧がＶ0になった時を基準に図４に示すように電圧±ΔＶ2だけ変化する。
【０１３２】
すると、図４(a)、(b)の画素１、２の画素電圧は保持期間では、Ｖ0＋ΔＶ1±ΔＶ2、Ｖ0−ΔＶ1±ΔＶ2のいずれかの電圧となる。
【０１３３】
表４は画素１の各期間での画素電圧を示す。
【０１３４】
【表４】
【０１３５】
表４の１列目は走査電極Ｙ１の保持期間の開始時間を０とした時、及び、途中から、補正期間ｔ２Ｃの開始時間を０とした時の経過時間を示し、その間の画素電圧を２列目に、３列目にその画素電圧となっている期間の長さを示す。
【０１３６】
表５は画素２の各期間での画素電圧を示す。表５の構成は表４と同じである。
【０１３７】
【表５】
【０１３８】
ここで、表４を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓまでの画素１の実効電圧を計算すると、数式１０に示した値となる。
【０１３９】
【数１０】
【０１４０】
同様に、表５を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓまでの画素２の実効電圧を計算すると、数式１１に示した値となる。
【０１４１】
【数１１】
【０１４２】
よって、数式１０と数式１１を比べると、時間ton1が０以外の値をとる時には、画素１と画素２の実効電圧が異なる。
【０１４３】
しかしながら、表４を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓと期間ｔ２Ｃ〜ｔ５Ｃまでの画素１の実効電圧を計算した結果と、表５を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓと期間ｔ２Ｃ〜ｔ５Ｃまでの画素２の実効電圧を計算した結果はいずれも数式１２に示した値となる。
【０１４４】
【数１２】
【０１４５】
よって、画素１と画素２の実効電圧が等しくなることが解る。そして、数式１２には、時間ton1等の時間の項が無いので、一定である。
【０１４６】
ここで、第１フレームでの動作を説明したが、第２フレームでは信号電極Ｘ１〜Ｘ５、走査電極Ｙ１〜Ｙ５の総てに印加する電圧波形の極性が総て逆になっている他は第１フレームと同じであり、よって画素１、画素２に印加する電圧波形は極性が第１フレームと逆になる以外は全く同じで、従って実効電圧は同じになる。
【０１４７】
本実施例の駆動方法は以上の動作をし、よって、クロストークが解消される。
【０１４８】
ここで、本実施例では画素間容量によるクロストークを駆動方法で解消している。従って、本実施例の駆動方法を行なえば画素間容量の増加を気にしなくて済むので、液晶パネルの画素間の隙間を狭くすることが可能となり、開口率の高い明るい表示ができる。
【０１４９】
なお、本実施例では補正期間に、奇数番の信号電極の組に非反転信号電圧波形を印加し、偶数番の信号電極の組に反転信号電圧波形を印加しているが、偶数番の信号電極の組に非反転信号電圧波形を印加し、奇数番の信号電極の組に反転信号電圧波形を印加しても無論良く、同じ効果を得る。
【０１５０】
そして、補正期間中の非反転信号電圧波形を形成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigのそれぞれの時間は、この補正期間に対応した選択期間中の信号電圧波形を形成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigのそれぞれの時間と同じに設定し、補正期間中の反転信号電圧波形を形成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigのそれぞれの時間は、この補正期間に対応した選択期間中の信号電圧波形を形成する電圧−Ｖsigと＋Ｖsigのそれぞれの時間と同じに設定してあるが、必ずしも厳密に同じにする必要はなく、設定にある程度のずれを持たせても良くあるいは持たせた方が良い。これは、各画素の表示状態によって各画素容量が異なり、よって互いに隣接する画素への影響が微妙に異なるからである。ここで積極的に設定にずれを持たせる場合には、例えば実験等で最適なばらつき量を決めれば良い。、
また、順次選択される選択期間とこれに対応する補正期間は本実施例で示した時間関係に限るものではなく、選択期間とこれに対応する補正期間が存在すれさえすれば良い。例えば、第１フレームで各走査電極を各々順次選択する選択期間をｔ１Ｓ、ｔ２Ｓ、ｔ３Ｓ、ｔ４Ｓ、ｔ５Ｓの順とした時、これに対応する補正期間をｔ５Ｃ、ｔ４Ｃ、ｔ３Ｃ、ｔ２Ｃ、ｔ１Ｃの順にしても良い。また、選択する走査電極の順番も本実施例では上から下へ順にしてあるが、いかなる順番でも構わない。
【０１５１】
また更に、本実施例では、順次選択される各選択期間に印加する信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間の終わりを基準にして与えるパルス幅変調方式を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、各選択期間に印加する信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間の始めを基準にして与えるパルス幅変調方式、信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間のほぼ中央を基準にして与えるパルス幅変調方式、信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間の始めと終わりを基準とした２分割して与えるパルス幅変調方式等いかなるパルス幅変調方式で良く、またこれらの数種のパルス幅変調方式を混在して用いても良い。
【０１５２】
そして、本実施例は保持期間での画素電圧への影響を制御するものであるから、画素の選択期間での画素電圧の制御に関する走査電極の駆動方法に依存しない。よって、走査電極の駆動方法は本実施例で用いた充電駆動法に限定されるものではなく、例えばリセット付き充電駆動法、充放電駆動法等の他の走査電極の駆動法でも構わない。また、選択電圧の極性もここでは走査電極が順次選択される選択期間毎に正負で切り替える１Ｈ反転駆動をしているが、ｎを１以上の整数とした時にｎＨ反転駆動でも構わない。
【０１５３】
〔実施例２〕 本実施例は、実施例２にかかるものである。実施例１では、各フレーム期間の前半に走査電極が順次選択される選択期間、後半に補正期間をまとめて設けてあるが、例えば、走査電極数が多くなって各フレーム期間が長くなると、各画素の光学応答は、各フレーム期間全体での各画素の実効電圧で規定されず、各フレーム期間の一部での実効電圧によって規定されるようになる。よって例えば、各フレーム期間の前半（走査電極が順次選択される選択期間）での各画素の実効電圧は、実施例１で述べたように画素毎に異なるから、画素毎にわずかながらもその光学応答に差異が生じ、これがちらつきやフリッカとなって見える場合がある。
【０１５４】
これは、フレーム期間の前半に走査電極が順次選択される選択期間、後半に補正期間をまとめて設けてある為で、実施例１で述べたように選択期間とこれに対応する補正期間が存在すれば、その時間関係は問わないから、例えば選択期間の直前または直後にこれに対応する補正期間を設けても良い。こうすることによって、フレーム期間の全体に均一に選択期間が分散され、ちらつきやフリッカが防止できるとともに実施例１で述べた効果が得られる。
【０１５５】
これを図を用いて説明する。図５は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図で、図２に示した液晶パネル１０を駆動するものである。図５(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は奇数番の信号電極Ｘ１、３、５の電圧波形、同図(g)は偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４の電圧波形を示す。
【０１５６】
図５で、横軸に時間、縦軸に電圧を示してあり、ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓは、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の内の同じ番号の付いた走査電極が順次選択される選択期間を示し、ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃは、各選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに対応した補正期間を示す。本実施例では選択期間ｔ１Ｓの直後にこれに対応する補正期間ｔ１Ｃ、選択期間ｔ２Ｓの直後にこれに対応する補正期間ｔ２Ｃと各選択期間の直後にこれに対応する補正期間を設けてある。他の記号は図１と同じなので説明を省略する。
【０１５７】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５に印加する電圧波形は、第１フレームと第２フレームの電圧波形のくり返しとなり、図５(a)〜(e)に示すように、選択電圧はＹ１からＹ５に順次印加されていくが、選択電圧の極性は走査電極が順次選択される選択期間毎に反転し、第１フレームでは奇数番の走査電極には正の選択電圧、偶数番の走査電極には負の選択電圧が印加し、第２フレームでは逆になる。そして、選択後の保持電圧は、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧(＋Ｖsig)を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧(−Ｖsig)を印加する。
【０１５８】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加し、これと同期して同図(f)、(g)に示す電圧波形を各信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する。
【０１５９】
同図(f)、(g)で、記号Ｄで示した部分の信号電圧波形は、各選択期間に順次選択される走査電極と各信号電極Ｘ１〜Ｘ５の各々が交差する部分の画素の表示状態に応じた信号電圧波形を示す。即ち、その画素が暗い場合には、信号電圧波形を構成する電圧±Ｖsigの内の、その選択されている走査電極に印加する選択電圧と逆極性の電圧（オン電圧）となる時間が長い信号電圧波形であり、明るい場合にはオン電圧となる時間が短い信号電圧波形となっている。
【０１６０】
また、記号Ｎで示した部分の各信号電圧波形は、各補正期間の電圧波形であり、順次選択される各選択期間中での信号電圧波形Ｄに対応し、同じ電圧波形、即ち、非反転信号電圧波形である。
【０１６１】
そして、記号Ｒで示した部分の信号電圧波形は、各補正期間の電圧波形であり、順次選択される各選択期間中での信号電圧波形Ｄに対応し、信号電圧Ｄを構成する２つの電圧±Ｖsigを入れ替えた信号電圧波形、即ち、反転信号電圧波形である。
【０１６２】
よって、走査電極が順次選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加する。本実施例の駆動方法は以上の駆動をする。
【０１６３】
本実施例は、実施例１での選択期間、補正期間の時間割り当ての順番を組み替えただけであるから、実施例１と同じ動作をし、同じ効果を得るとともにちらつきやフリッカを防止できる。
【０１６４】
ここで、本実施例では選択期間の直後にこの選択期間に対応した補正期間を設けてあるが、直前に設けても良い。
【０１６５】
そして実施例１と同様に、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではなく、補正期間に偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形を、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形を印加しても良く、非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１６６】
〔実施例３〕 本実施例は、実施例３にかかるものである。実施例１、２では、補正期間に非反転信号電圧を印加する信号電極と反転信号電圧を印加する信号電極を固定した場合について述べたが、非反転信号電圧を印加する信号電極上の画素と反転信号電圧を印加する信号電極上の画素で光学特性が異なってちらつき、表示むらとなることがある。この詳しい発生原因についての説明はしないが、非反転信号電圧を印加する信号電極と反転信号電圧を印加する信号電極を周期的に交代することによって、両方の組の信号電極に印加する信号電圧波形は対称となり、上述のちらつき、表示むらの発生を防止できるとともに実施例１、２で述べた効果が得られる。
【０１６７】
これを図を用いて説明する。図６は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図で、図２に示した液晶パネル１０を駆動するものである。図６(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は奇数番の信号電極Ｘ１、３、５の電圧波形、同図(g)は偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４の電圧波形を示す。図６で、図中の記号は図５と同じなので説明を省略する。
【０１６８】
第１フレーム期間では、奇数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形を印加し、そして、偶数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、偶数番の信号電極に反転信号電圧波形を印加し、奇数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加する。逆に、第２フレーム期間では、奇数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、偶数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、奇数番の信号電極に非反転信号電圧波形を印加し、そして、偶数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加する。これを表で表すと表６のようになる。
【０１６９】
【表６】
【０１７０】
即ち、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代する周期を、２フレームの大周期と２選択期間の小周期の組み合わせで設定にしてある。本実施例の駆動方法は以上の駆動をする。
【０１７１】
本実施例は、実施例２で、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代させただけであるから、実施例２と同じ動作をし、同じ効果を得るとともに、奇数番の信号電極と偶数番の信号電極に印加する信号電圧波形が対称になるので、更に良くちらつきやフリッカを解消することができる。また、本実施例では選択期間の直後にこの選択期間に対応した補正期間を設けてあるが、直前に設けても良い。
【０１７２】
そして実施例１、２と同様に、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではなく、補正期間で与える非反転電圧信号波形、反転信号波形を奇数番の信号電極と偶数番の信号電極にいずれかにするかは任意であり、非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１７３】
更に、本実施例では、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代する周期を、２フレームの大周期と２選択期間の小周期の組み合わせで設定にしているが、これに限定されるものでは無く他の周期で交代させても良い。
【０１７４】
例えば、本実施例の場合には、第１フレームでは、ある画素については正の画素電圧となっているが、奇数番の補正期間に奇数番の信号電極に反転信号電圧、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加し、第２フレームでは、その画素は負の画素電圧となり、奇数番の補正期間に奇数番の信号電極に非反転信号電圧、偶数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加する。
【０１７５】
従って、画素電圧の極性によって、補正期間での信号電圧波形の印加の仕方が若干異なる。よって奇数番の信号電極上の画素と偶数番の信号電極上の画素間で、画素電圧の極性によって、画素電圧が微妙に異なる可能性がある。
【０１７６】
ここで、表７に示す、補正期間に印加する信号電圧波形の与え方をすると、
【０１７７】
【表７】
【０１７８】
即ち、連続する４フレームの大周期の２選択期間の小周期の組み合わせで設定すると、画素電圧の極性も含めて、奇数番の信号電極と偶数番の信号電極に印加する信号電圧波形は対称になり、更にちらつき等が減る。
【０１７９】
このように、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代する周期を、走査電極に印加する選択電圧の極性の切替え周期等を考慮して、適宜設定することができる。
【０１８０】
無論、本実施例においても、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではなく、補正期間で与える非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形を奇数番の信号電極と偶数番の信号電極にいずれかにするかは任意であり、反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１８１】
〔実施例４〕 本実施例は、実施例４にかかるものである。
【０１８２】
実施例１、２、３では、順次選択される走査電極は上から下へ順に選択していたが、まず奇数番の走査電極だけを上から下へ順次選択した後に偶数番の走査電極だけを上から下へ順次選択しても良い。このような選択の仕方を走査電極のインタレース駆動と言うが、このインタレース駆動をすると、１フレームの周期を長くしてもちらつきが見えにくくなる。
【０１８３】
ここで、走査電極が順次選択される各選択期間の直後に補正期間を設け、各選択期間、各補正期間に実施例２、３と同様の信号電圧波形を印加すれば、実施例２、３と同様の効果が得られるとともに、１フレームの周期が長くなった分、単位時間当たりの各画素容量を充電する回数を減らすことができるので、消費電力を低減することができる。
【０１８４】
これを図を用いて説明する。図７は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図で、図２に示した液晶パネル１０を駆動するものである。図７(a)は走査電極Ｙ１、図７(b)は走査電極Ｙ３、図７(c)は走査電極Ｙ５、図７(d)は走査電極Ｙ２、図７(e)は走査電極Ｙ４の電圧波形を示し、同図(f)は奇数番の信号電極Ｘ１、３、５の電圧波形、同図(g)は偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４の電圧波形を示す。
【０１８５】
図７で、図中の記号は図６と同じなので説明を省略する。但し、各走査電極が選択される選択期間を示す記号、及びこの選択期間に対応する補正期間を示す記号の順番が図６と異なっている。本実施例の駆動は以上のようになっている。
【０１８６】
図７に示すように、本実施例の駆動波形は、走査電極を選択する順番が異なる以外は実施例３と同じであり、よって実施例３と同様の効果を得、またフレーム周期を長くしても良いので、その分消費電力を低減することが可能である。
【０１８７】
そして、本実施例においても、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではない。
【０１８８】
更に、補正期間で与える非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形を奇数番の信号電極と偶数番の信号電極にいずれかにするかは任意であり、あるいは周期的に交代させても良く、また、非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１８９】
〔実施例５〕 本実施例は、実施例５にかかるものである。即ち、実施例１から４で述べた駆動方法を用いる液晶表示装置の具体的な一例を説明する。
【０１９０】
本実施例では特に実施例２で述べた駆動方法、即ち、走査電極が順次選択される各選択期間の直後に補正期間を設け、この補正期間に、偶数番の信号電極と奇数番の信号電極の一方には、非反転信号電圧波形を、他方には反転信号電圧波形を印加する駆動方法を行う液晶表示装置の具体的な一例を説明する。
【０１９１】
図８は本実施例の液晶表示装置の一構成例を示す図である。図で、８０は液晶パネルで、図２の液晶パネル１０とほぼ同じであるが、走査電極Ｙ１〜Ｙ５と信号電極Ｘ１からＸ１０の電極を持ち、奇数番の信号電極は上に、偶数番の信号電極は下に外部との接続端子を持つ点が異なる。
【０１９２】
８１Ｕ、８１Ｌは液晶パネル８０の信号電極Ｘ１〜Ｘ１０に駆動電圧波形を供給する回路（以後、Ｘドライバと言う。）で、Ｘドライバ８１Ｕは奇数番の信号電極に駆動電圧波形を供給し、ドライバ８１Ｌは偶数番の信号電極に駆動電圧波形を供給する。
【０１９３】
８２は液晶パネル８０の走査電極Ｙ１〜Ｙ５に駆動電圧波形を供給する回路（以後、Ｙドライバと言う。）、８３は信号電極Ｘ１〜Ｘ５に供給する駆動電圧波形と走査電極Ｙ１〜Ｙ５に供給する駆動電圧波形の各電圧を発生する電源回路で、８４は外部から供給される数本の同期信号群、８５は外部から供給される液晶パネル１０の表示内容を指定する数本の表示データ、８６はＸドライバ８１Ｕ、８１ＬとＹドライバ８３の動作を制御する制御回路である。
【０１９４】
そして、８３１は電源８３がＸドライバ８１Ｕ、８１Ｌに供給する複数の電圧からなる電源群、８３２は電源８３がＹドライバ８２に供給する複数の電圧からなる電源群である。
【０１９５】
更に、８６１Ｕは制御回路８６がＸドライバ８１Ｕに供給する複数の信号からなる制御信号群、８６１Ｌは制御回路８６がＸドライバ８１Ｌに供給する複数の信号からなる制御信号群、８６２は制御回路８６がＹドライバ８２に供給する複数の信号からなる制御信号群で、同期信号群８４の信号に同期して出力される。なお、制御信号群８６１Ｕ、８６１Ｌには、表示データ８５を適当に加工したものが含まれる。
【０１９６】
以上の構成となっている。ここで、制御回路８６以外の構成は従来の液晶表示装置と全く同じ構成で、制御回路８６が、Ｘドライバ８１Ｕ、８１Ｌを制御する為の信号群８６１Ｕ、８６１Ｌの一部の信号が異なるだけである。
【０１９７】
次に本実施例の液晶表示装置の動作について説明する。まず、電源回路８３は、正負２つの電圧±Ｖsigを電源群８３１として、Ｘドライバ８１Ｕ、８１Ｌに供給し、正負２つの選択電圧±Ｖｓ１と正負２つの保持電圧±Ｖsigを電源群８３２として、Ｙドライバ８２に供給する。電源回路の構成は従来技術の液晶表示装置と同じであり詳細な構成の説明は省略する。
【０１９８】
次に、Ｙドライバ８２は制御信号群８６２の信号で制御されて、走査電極Ｙ１〜Ｙ５に充電駆動法による電圧波形を供給する。これについても従来技術の液晶表示装置のＹドライバと同じであり、Ｙドライバ８２と制御信号群８６２についての詳細な説明は省略するが、図５(a)〜(e)の電圧波形をそれぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５に供給するものとする。
【０１９９】
そして、Ｘドライバ８１Ｕ、８１Ｌはそれぞれ制御信号群８６１Ｕ、８６１Ｌの信号で制御されて、信号電極Ｘ１〜Ｘ１０にパルス幅変調による電圧波形を供給する。これについても従来技術の液晶表示装置のＸドライバと同じであるが、本実施例の説明に必要なので、その詳細な説明を行う。
【０２００】
図９はＸドライバ８１Ｕの一構成例を示し、図１０は制御信号群８６１Ｕの各信号とＸドライバ８１Ｕの内部の信号のタイミングを示す図である。
【０２０１】
図９で、破線で囲んだ８１Ｕ及び楕円で囲んだ８６１Ｕ、８３１は、図８のＸドライバ８１Ｕ及び制御信号群８６１Ｕ、電圧群８３１である。
【０２０２】
図９で、９１はシフトレジスタ回路、９２はデータ保持回路、９３は計数回路、９４は大小比較回路、９５は排他的論理和回路、９６はスイッチ回路である。そして、電圧群８３１は＋Ｖsig、−Ｖsigの２つの電圧から構成されていて、制御信号群８６１Ｕは信号ＸＳＣＬ、ＬＰ、ＲＥＳ、ＧＣＰ、ＰＯＬＵ、ＤＡＴＡＵから構成されている。なお、信号ＤＡＴＡＵは図８の表示データ８５を加工したものであり、奇数番の信号電極に対応した表示データ列である。
【０２０３】
図１０(a)は、図５(a)の走査電極Ｙ１の電圧波形で、同図(b)は、図９の信号ＤＡＴＡＵ、図１０(c)は図９の信号ＸＳＣＬ、図１０(d)〜(h)は、それぞれ図９のシフトレジスタ回路９１の右から１番目〜５番目の内容、図１０(i)は図９の信号ＬＰ、図１０(j)〜(n)は、それぞれ図９のデータ保持回路９２の左から１番目〜５番目の内容、図１０(o)は、図９の信号ＲＥＳ、図１０(p)は図９の信号ＧＣＰ、図１０(q)は図９の計数回路９３の内容、図１０(r)は図９の信号ＰＯＬＵである。
【０２０４】
ここで、図９のシフトレジスタ回路９１は、階調表示数に対応したビット数と信号電極数の段数を持ち、ここでは階調数を１６、信号電極数を５とし、これに対応した４ビット×５段のシフトレジスタである。そして、信号ＸＳＣＬに同期して、表示データである信号ＤＡＴＡＵを取り込み、右から左へと信号ＤＡＴＡＵの内容を取り込み、シフトして行く。
【０２０５】
ここで、ｙ番目の走査電極Ｙｙとｘ番目の信号電極Ｘｘの位置の画素に対応する信号ＤＡＴＡＵの内容をＤｙｘと表すと、図１０(a)、(b)、(c)、(d)〜(h)に示すように、ｙ番目の走査電極が選択される期間の１選択期間前から、信号ＤＡＴＡＵの内容Ｄｙ１、ｙ３、ｙ５、ｙ７、ｙ９をシフトレジスタ回路９１に取り込み、シフトする。
【０２０６】
データ保持回路９２は、シフトレジスタ回路９１のビット数と段数に対応した数のラッチ回路からなり、図１０(c)〜(n)に示すように、信号ＸＳＣＬが信号電極数のクロックを出力した後で、選択期間の開始時に能動となる信号ＬＰに同期し、シフトレジスタ回路９１の内容を取り込む。
【０２０７】
計数回路９３は、図１０(o)、(p)、(q)に示すように、クロック信号である信号ＧＣＰに同期して１づつ加算計数し、信号ＲＥＳが能動になると０になる。なお、ここでは信号ＧＣＰは１選択期間、及び１補正期間にクロックを１５発発生する。即ち、計数回路９３は０から１５の値をとり、それを大小比較回路９４に出力する。
【０２０８】
ここで、信号ＲＥＳは、選択期間と補正期間の開始時に能動となる。
【０２０９】
大小比較回路９４は、計数回路９３が出力する計数値とラッチ回路９２の各４ビットで表される数値との大小比較を行い、その結果を出力する。例えば、ラッチ回路９２の各４ビットで表される数値が計数回路９３が出力する計数値以上になった場合に”１”の信号を出力し、それ以外では、”０”の信号を出力する。
【０２１０】
排他的論理和回路９５は、大小比較回路９４の出力結果と信号ＰＯＬＵとの排他的論理和を出力する。例えば、大小比較回路９４の出力が”１”でかつ信号ＰＯＬＵが”０”の場合と大小比較回路９４の出力が”０”でかつ信号ＰＯＬＵが”１”の場合に”１”を出力し、その他の場合には”０”を出力する。
【０２１１】
スイッチ回路９６は、排他的論理和回路９５の出力結果に応じて電圧＋Ｖsigか電圧−Ｖsigの何れかの電圧を選択して、図８の液晶パネル１０の信号電極Ｘ１〜Ｘ５に出力する。例えば、排他的論理和回路９５の出力が”０”の場合には、電圧＋Ｖsigを、”１”の場合に−Ｖsigを選択し、出力する。
【０２１２】
図１１は、データ保持回路９２の各４ビットで表される数値と出力電圧波形の関係を示す図である。
【０２１３】
図で、(a)は信号ＲＥＳ、同図(b)は信号ＧＣＰ、同図(c)は計数回路９３の内容を示し、同図(d)〜(s)はそれぞれラッチ回路９２の各４ビットで表される数値が０〜１０の場合の出力波形を示す。なお、この図では信号ＰＯＬＵが”１”の場合を示し、信号ＰＯＬＵが”０”の場合には、出力電圧＋Ｖsigと−Ｖsigを入れ替えた電圧が出力される。Ｘドライバ８１Ｕは以上の構成となっている。
【０２１４】
図８のＸドライバ８１Ｌの構成は、Ｘドライバ８１Ｕと全く同じである。ただこれを制御する制御信号８６１Ｌの内容の一部が、制御信号８６１Ｕと異なっているだけである。即ち、信号ＤＡＴＡＬと信号ＰＯＬＬが制御信号８６１Ｕのそれぞれ信号ＤＡＴＡＵと信号ＰＯＬＵの替わりに用いられている。ここで、信号ＤＡＴＡＬは、図８の表示データ８５を加工したものであり、偶数番の信号電極に対応した表示データ列である。
【０２１５】
よって、ある走査電極を選択する時にその選択期間の１選択期間前に、図８の表示データ８５から作られる信号ＤＡＴＡＵ、Ｌを、それぞれＸドライバ８１Ｕ、Ｌのそれぞれのシフトレジスタ回路９１に入力しシフトしておく。
【０２１６】
そして、その選択期間の開始時に信号ＲＥＳと信号ＬＰを能動にすることによって、Ｘドライバ８１Ｕ、Ｌのそれぞれの計数回路９３の内容は０にされ、シフトレジスタ回路９１の内容がデータ保持回路９２の各ラッチ回路に取り込まれる。
【０２１７】
ここで、この選択期間で選択される走査電極に負の選択電圧が印加する場合には、信号ＰＯＬＵ、Ｌをともに”１”とし、正の選択電圧が印加する場合には、信号ＰＯＬＵ、Ｌを”０”とすれば、選択期間の後半にオン電圧となるパルス幅変調ができる。この時、データ保持回路９２の各４ビットで表される数値が大きくなる程、オン電圧の時間が短くなる。そして、信号ＧＣＰの各クロック間隔を適当に選ぶことによって、各階調毎に対応したオン電圧の時間を設定できる。
【０２１８】
次に、この選択期間に引き続く補正期間では、この補正期間の開始時信号ＲＥＳを能動にすることによって、Ｘドライバ８１Ｕ、Ｌのそれぞれの計数回路９３の内容は０にされる。しかし、信号ＬＰは能動にはならないので、データ保持回路９２の内容は更新されない。従って、信号ＧＣＰの各クロック間隔を選択期間の時と同じにし、信号ＰＯＬＵ、Ｌも同じにすれば選択期間と全く同じ信号電圧波形が得られる。即ち、非反転信号電圧波形が得られる。一方、信号ＰＯＬＵ、Ｌを選択期間の時と逆にすると、反転信号電圧波形が得られる。
【０２１９】
よって、補正期間で、信号ＰＯＬＵを、選択期間と逆にすることによって、Ｘドライバ８１Ｕは、補正期間で奇数番目の信号電極に反転信号電圧波形を供給し、信号ＰＯＬＬを、補正期間でも選択期間と同じにすれば、Ｘドライバ８１Ｌは、補正期間で偶数番目の信号電極に非反転信号電圧波形を供給することになる。
【０２２０】
逆に言うと、図８の制御回路８６は、このように制御された、信号ＰＯＬＵ、ＬをＸドライバ８１Ｕ、Ｌに供給する。
【０２２１】
以上の構成と動作をするので、実施例２で述べた駆動方法が実現でき、よって実施例２で述べた効果が得られる。
【０２２２】
また、補正期間で、信号ＰＯＬＵを選択期間と逆にし、信号ＰＯＬＬを選択期間と同じにする場合と信号ＰＯＬＵを選択期間と同じにし、信号ＰＯＬＬを選択期間と逆にする場合を周期的に切り替えれば、実施例３で述べた駆動方法が実現できる。
【０２２３】
ここで、制御回路８６の回路構成以外は従来の液晶表示装置の構成と全く同じで、制御回路８６ついても、この回路が出力する信号ＰＯＬＵ、Ｌの制御方法の若干の変更だけで良い。
【０２２４】
従って、制御回路８６の回路は、一般的には集積回路で作られていて、これらの変更、付加によるコスト及び消費電力の増加は殆ど無い。
【０２２５】
また、本実施例では液晶パネルは、信号電極の端子の引き出しを奇数番と偶数番で上下に振り分けた構成となっているが、これはＸドライバの構成の都合によるものである。即ち、Ｘドライバの出力端子の内、奇数番と偶数番で独立に出力する極性を切り替えられれば、図２で示した液晶パネル１０のように、信号電極の端子の引き出しを片側にしたものでも構わない。
【０２２６】
ここで、図１２は他のＸドライバの構成を示す図である。図で、破線で囲んだ１２１が他のＸドライバで、図９のＸドライバ８１Ｕとほとんど同じ構成となっており、排他的論理和回路９５のそれぞれの一方に入力される信号が、信号ＰＯＬＵのかわりに、奇数番の出力に対応する排他的論理和回路９５それぞれの一方に入力される信号を信号ＰＯＬ１、偶数番の出力に対応する排他的論理和回路９５それぞれの一方に入力される信号を信号ＰＯＬ２としてある点だけ異なる。以上の構成となっているので、Ｘドライバの出力端子の内、奇数番と偶数番で独立に出力する極性を切り替えることができ、従って、図２のような液晶パネル１０の構成の液晶パネルでも駆動可能となる。この場合にもＸドライバの配線が１本多くなるが、それによるコスト等への影響は微々たるものである。
【０２２７】
無論、ここで述べた液晶表示装置の構成は一例であってこれに限定されるものではなく、実施例１から４で述べた駆動方法を具現できるいかなる構成でも構わない。
【０２２８】
また、補正期間での信号ＧＣＰの各クロックの間隔を、選択期間での信号ＧＣＰの各クロックの間隔とずらせば、反転、非反転信号電圧波形の各電圧の時間設定をずらすこともできる。
【０２２９】
〔実施例６〕 本実施例は、実施例６にかかるものである。実施例５で述べた液晶表示装置は、コストや消費電力の増加が殆どない方法でクロストークを改善して、均一な表示が可能としてある。
【０２３０】
よって、高品質でかつ小型・軽量でしかも安価である電子機器の表示部材として適しており、その例として、小型・軽量で細かい情報を誤認しないで読み取る必要のある、カーナビゲーション、携帯情報機器、液晶テレビ、グラフィック表示機能等の多機能電卓、携帯電話、ラップトップ型を始めとした様々なパーソナルコンピュータ等があり、その中で特に消費電力が気になる、主に電池で駆動される携帯情報機器、携帯電話等に適している。
【０２３１】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、クロストークが軽減する。
【０２３２】
請求項２記載の本発明によれば、クロストークが軽減するとともにちらつき等が解消される。
【０２３３】
請求項３記載の本発明によれば、クロストークが軽減するとともに更に良くちらつき等が解消される。
【０２３４】
請求項４記載の本発明によれば、クロストークが軽減するとともに消費電力を低下できる。
【０２３５】
請求項５記載の本発明によれば、消費電力でかつクロストークの少ない高品質な画質を有する液晶表示装置を提供できる。
【０２３６】
請求項６記載の本発明によれば、消費電力でかつクロストークの少ない表示部材を有することになり、電子機器の品質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の駆動方法による駆動波形を示す図。
(a)は、走査電極Ｙ１の電圧波形。
(b)は、走査電極Ｙ２の電圧波形。
(c)は、走査電極Ｙ３の電圧波形。
(d)は、走査電極Ｙ４の電圧波形。
(e)は、走査電極Ｙ５の電圧波形。
(f)は、信号電極Ｘ２の電圧波形。
(g)は、信号電極Ｘ４の電圧波形。
(h)は、Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧波形。
【図２】従来技術の２端子型アクティブ液晶素子（液晶パネル）の構成を示す図。
【図３】液晶パネル１０の表示内容を示す図。
【図４】実施例１の駆動波形を液晶パネル１０に印加した時の、画素１と画素２についての各電圧を示す図。
【図５】実施例２の駆動方法による駆動波形を示す図。
【図６】実施例３の駆動方法による駆動波形を示す図。
【図７】実施例４の駆動方法による駆動波形を示す図。
【図８】実施例５の液晶表示装置の一構成例を示す図。
【図９】Ｘドライバ８１Ｕの一構成例を示す図。
【図１０】制御信号群８６１Ｕの各信号とＸドライバ８１Ｕの内部の信号のタイミングを示す図。
【図１１】データ保持回路９２の各４ビットで表される数値と出力電圧波形の関係を示す図。
【図１２】他のＸドライバ１２１の構成を示す図。
【図１３】従来技術の液晶パネル１０の表示内容を示す図。
【図１４】従来技術の液晶パネル１０の走査電極Ｙ１に係る電気的な等価回路を示す図。
【図１５】従来技術の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図。
【図１６】図１６の電圧波形を与えた時の画素１、画素２にかかる電圧波形を示す図。
【図１７】従来技術の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１、Ｘ２〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図。
【図１８】図１７の電圧波形を与えた時の画素１、画素２に係る電圧波形を示す図。
【図１９】従来技術の実際の液晶パネルで発生するクロストークを示す図。
【図２０】従来技術の液晶パネル１０の一部の断面の模式図。
【図２１】従来技術の実際の液晶パネルの一部の電気等価回路を示す図。
【図２２】図２１の等価回路を簡略化した等価回路を示す図。
【符号の説明】
＋Ｖs1 正の選択電圧
−Ｖs1 負の選択電圧
＋Ｖsig 正の保持電圧
−Ｖsig 負の保持電圧
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶素子の駆動方法と液晶表示装置、そしてこれを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶素子は特に表示表示装置として、低消費電力で軽量なディスプレイデバイスとして、テレビ、電子手帳、パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器に広く利用されている。そして、ＭＩＭ素子、バック・ツウー・バック・ダイオード素子、ダイオード・リング素子、バリスタ素子等の非線形抵抗素子をスイッチ素子として用いたいわゆる２端子型アクティブ・マトリクス液晶素子は、薄膜トランジスタをスイッチ素子として用いるいわゆる３端子型アクティブ・マトリクス液晶素子と同等の表示コントラストを得、かつ３端子型アクティブ・マトリクス液晶素子よりその構造が容易な簡単な為に安い製造コストで製品を提供できる。
【０００３】
ここで、表示装置として必要な機能として、階調表示機能があり、２端子型アクティブ・マトリクス液晶素子（以下、液晶パネルと言う。）でこれを行う方法として、電圧変調方式とパルス幅変調方式が知られている。この２方式の概略と特徴について説明するが、その前に液晶パネルの構成と走査電極の駆動波形についての概略を説明しておく。
【０００４】
液晶パネルには走査電極とこれに交差する信号電極及びこの交差部分にスイッチ素子及び画素電極が形成されている。そして、画素電極とこれに対向する走査電極または信号電極とで、液晶層を誘電体とする画素容量を形成する。そしてこの画素容量に印加する電圧、即ち、画素電圧の値によって、この画素部分の電気的あるいは光学的な状態が変化する。ここでは説明の便宜上、画素電圧が高くなると表示が暗くなるノーマリホワイト・モードとする。
【０００５】
そして、走査電極の電圧波形の与え方には種々あるが、走査電極を順次選択し、ある基準電位に対して正または負の選択電圧を印加していく方法（以下、充電駆動法と呼ぶ。）が一般的である。
【０００６】
この駆動の変形として、正または負の選択電圧を印加するのに先立って負または正のリセット電圧を印加する駆動方法（以下、リセット付き充電駆動法と呼ぶ。）も良く知られている。
【０００７】
この駆動方法は、表示コントラストを向上する目的でなされたものである。
【０００８】
この他、選択時に第１の選択電圧を走査電極に与える第１のモードと、選択に先立って第１のプリチャージ電圧を与えた後に第２の選択電圧を走査電極に与える第２のモードとを混在させて液晶素子を駆動する新方式の駆動法（以下、充放電駆動法と呼ぶ。）が脚光を浴びつつある。この充放電駆動法については、例えば特開平2-125225号等に開示されている。更に、同、特開平2-125225号の実施例中、第１の選択電圧と逆極性の第３の選択電圧を選択した走査電極に与える第３のモードと、第１のプリチャージ電圧と逆極性のプリチャージ電圧を選択に先立って与えた後に第２の選択電圧と逆極性の第４の選択電圧を走査電極に与える第４のモードとを、先の第１、第２のモードに加えて混在させて駆動する方法が開示されている。（以下、第１、第２のモードだけを混在させて駆動する方法を片極性充放電駆動法、これに第３、第４のモードを付け加えて、混在させて駆動する方法を両極性充放電駆動法と呼ぶ。）
この駆動方法は、画素毎に設けてあるスイッチ素子の電気特性のばらつきに起因する表示パターンによらない表示むらを解消する目的でなされたものである。
【０００９】
以上、走査電極の駆動方法について３種類を例に挙げて説明したが、いずれの方法においても走査電極を順次選択し、それに選択電圧を印加していくことにかわりはなく、選択電圧を印加する前にリセット電圧やプリチャージ電圧といった電圧が印加するかどうかが異なるだけである。
【００１０】
ここで、階調方式について説明する。まず、電圧変調方式の場合には、ある信号電極と選択されている走査電極が交差した部分の画素の表示すべき階調に応じた電圧を印加する。即ち、選択電圧が正の場合には、負側の電圧を印加すると走査電極と信号電極間の電圧が大きくなって、スイッチ素子に印加する電圧も大きくなる。ここで、ＭＩＭ等のスイッチ素子はそれに印加する電圧がある閾電圧より大きくなると急激にその抵抗が小さくなる性質を持つので、画素容量により多くの電荷が充電され画素電圧が高くなる。よって画素は暗くなる。一方、正側の電圧を印加する走査電極と信号電極間の電圧が小さいから充電量は少ない。よって画素は明るくなる。そして選択電圧が負の場合にはこの関係は逆になる。
【００１１】
但し、充放電駆動法における第２、第４のモードでは、この関係は逆になって、第２、４の選択電圧の極性と逆側になるほど明るくなる。
【００１２】
一方、パルス幅変調方式の場合には、正負２値の電圧からなるパルス信号の幅を画素の表示すべき階調に応じて増減する。即ち、選択電圧が正の場合に、２値の電圧の負側の電圧を長く印加すると、スイッチ素子の抵抗が小さい時間が長くなるから、画素電圧が高くなって画素は暗くなる。そして短く印加すると明るくなる。逆に選択電圧が負の場合には、２値の電圧の正側の電圧をより長く印加すると画素は暗くなり、より短く印加すると明るくなる。
【００１３】
即ち、このパルス信号を構成する正負２値の電圧の内、選択電圧と同じ極性の電圧をオフ電圧、逆極性の電圧をオン電圧と定義すれば、オン電圧となる時間が長くなるほど暗くなる。
【００１４】
但し、充放電駆動法における第２、第４のモードでは、この関係は逆になる。以上のように、電圧変調方式の場合には、少なくとも表示する階調数分の電圧値を与える必要があり、一般的にはデジタル化した表示階調データを電圧値に変換する、いわゆるＤ／Ａ回路を信号電極数だけ設ける必要があり回路構成が複雑になり、消費電力も大きくなるといった欠点があり、特に電池駆動の携帯機器での使用はあまり適していない。
【００１５】
一方、パルス幅変調方式の場合には、オン電圧とオフ電圧の２値の電圧からなるパルス信号のオン電圧とオフ電圧の時間幅の割合（一方が０の場合も含む。）を増減するだけの回路構成で済むので、回路構成が簡素なものとなり、消費電力も小さくなるといった利点があり、特に電池で駆動する携帯機器での使用には最適である。
【００１６】
しかしながら、このパルス幅変調方式の場合には、表示パターンによっては信号電極方向に表示むら（以後、クロストークと言う。）が発生するといった欠点がある。これについてはかなり以前から知られており公開特許明細書（特開昭61-294416号）等に発生原因とその対策について開示されている。これによると、スイッチ素子に寄生容量があり、この寄生容量を介して、画素容量に信号電極の電圧波形変化分の電圧が重畳し画素電圧が変化することがクロストークの原因であることが説明されている。これを図を用いて詳しく説明する。
【００１７】
図２は、２端子型アクティブ液晶素子（以後、液晶パネルと言う。）の構成を示す図である。図２で、破線で囲んだ１０が液晶パネルで、１、２は液晶層(図示せず。)を挟む一対の基板である。Ｙ１〜Ｙ５は基板１上に設けられた複数の走査電極、Ｘ１〜Ｘ５は基板２上に設けられた信号電極である。
【００１８】
Ｓは非線形抵抗素子で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、基板１上に、走査電極Ｙ１〜Ｙ５と信号電極Ｘ１〜Ｘ５の交差部分毎に設けられている。非線形抵抗素子によるスイッチ素子Ｓとして、ここでは金属間に薄い絶縁膜を形成したＭＩＭ素子を用いているが、双方向性ダイオード特性を持ついかなる素子でもかまわない。Ｐは画素電極で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、非線形抵抗素子Ｓに各々接続して設けられている。なお、非線形抵抗素子Ｓと画素電極Ｐを基板１上に設けているが、基板２上に設けても良い。
【００１９】
非線形抵抗素子Ｓとそれに接続されている画素電極Ｐ及び、この画素電極Ｐと信号電極の対向している部分が１つの画素を構成し、画素電極Ｐと信号電極の対向している部分で液晶層を誘電体とする１つの画素容量を形成している。図２では代表して走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ２、Ｘ４のそれぞれの交差部に構成されている画素を画素１、２の記号を付してある。
【００２０】
そして、説明の便宜上、画素容量に印加する電圧が高くなるとこの部分の透過率が小さくなって暗くなる、ノーマリ・ホワイト・モードになっているものとする。
【００２１】
なお、走査電極が５本、信号電極が５本と少ないが、これは説明を簡略化する為で、実際の液晶パネルでは、一般的に各々数百本程度となっている。
【００２２】
ここで、図１４の説明をする。図１４は、図２の液晶パネル１０の走査電極Ｙ１に係る電気的な等価回路を示す図である。図１４で、走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ１〜Ｘ５がそれぞれ交差する部分に破線で囲んだスイッチ素子Ｓと、画素電極とこれに対向する信号電極とで作る画素容量Ｃpが形成されている。図１４では代表して走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ５が交差する部分にのみ記号を付してある。そして、スイッチ素子Ｓはそれぞれ、電気的には印加電圧が大きくなると抵抗値が小さくなる非線形抵抗Ｒmと寄生容量Ｃmから構成される。そして、他の走査電極Ｙ２〜Ｙ５についても同様の等価回路が構成される。
【００２３】
次に、図１３の説明をする。図１３は、図２の液晶パネル１０が表示する表示内容の一例を示す図で、ハッチングで示した走査電極Ｙ２〜Ｙ５と信号電極Ｘ２で作る画素が透過率の小さい黒に近い表示で、他の画素は透過率の大きい白に近い表示となっていることを示す。
【００２４】
更に、図１５の説明をする。図１５は、図２の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図である。
【００２５】
図１５(a)〜(e)は、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は信号電極Ｘ２の電圧波形、同図(g)は信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５の電圧波形を示す。
【００２６】
図１５で、横軸に時間、縦軸に電圧を示してあり、ｔ１〜ｔ５、Ｔ１〜Ｔ５は、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の内の同じ番号の付いた走査電極が順次選択される選択期間を示す。そして、各選択期間の長さをｔH（図示せず。）とする。また、総ての走査電極Ｙ１〜Ｙ５が一巡選択される期間をフレームと呼び、図１５では、ｔ１からｔ５までの期間を第１のフレーム、Ｔ１からＴ５までの期間を第２のフレームと呼ぶことにし、図中に示してある。
【００２７】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５に印加する電圧波形は、第１のフレームと第２のフレームの電圧波形のくり返しとなる。
【００２８】
図１５(a)〜(e)に示すように、選択電圧を±Ｖｓ１とし、この選択電圧が順次選択される走査電極Ｙ１からＹ５に順次印加されていくが、選択電圧の極性はフレーム期間毎に反転し、第１フレームでは正の選択電圧＋Ｖｓ１、第２フレームでは負の選択電圧−Ｖｓ１になる。そして、選択後の期間を保持期間と呼び、この保持期間に印加する電圧を保持電圧と呼ぶが、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧を印加する。この保持電圧の値については本実施例に直接関係しないので、ここでは電圧±Ｖsigを正負の保持電圧としてある。
【００２９】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加し、これと同期して同図(f)に示す電圧波形を信号電極Ｘ２、(g)に示す電圧波形を信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５に印加する。即ち、総ての信号電極Ｘ１〜Ｘ５には、電圧＋Ｖsigと電圧−Ｖsigからなる信号電圧波形を走査電極Ｙ１からＹ５に印加する走査電圧波形に同期して与えるが、順次選択された走査電極とそれぞれの信号電極の交差部分の画素を暗くするには、その選択された走査電極に印加する電圧と±Ｖsigの内の逆極性の電圧、即ちオン電圧を長い時間与え、明るくするには短い時間与える。
【００３０】
よって、信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜Ｙ５の交差部分の画素を黒に近い表示にする為には、図中ton1で示すように走査電極Ｙ２〜Ｙ５に正の選択電圧＋Ｖｓ１が印加された時に長いオン電圧（−Ｖsig）を与え、負の選択電圧−Ｖｓ１が印加された時に長いオン電圧（＋Ｖsig）を与えれば良く、信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜Ｙ５以外の交差部分の画素を白に近い表示にする為には、同図でｔon2で示すように各走査電極Ｙ１〜Ｙ５が順次選択された時にこれに同期して短いオン電圧を与えれば良い。
【００３１】
図１６は、図１５の電圧波形を与えた時の画素１、画素２にかかる電圧波形を示す図である。図１６(a)は、信号電極Ｘ２の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素１の画素電極の電圧波形、即ち、画素容量に印加する電圧波形（ハッチング）を示し、図１６(b)は、信号電極Ｘ４の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素２の画素電極の電圧波形、即ち、画素容量に印加する電圧波形（ハッチング）を示す。
【００３２】
同図(a)、(b)で示すように、画素１、２の選択期間ｔ１、Ｔ１中では、信号電極Ｘ２、Ｘ４を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形は全く同じであるから、画素１、２の画素容量は同じ電荷量が充電され画素電圧は同じになる。ここで、画素１、２の選択期間ｔ１、Ｔ１の終了間際での、この画素電圧を±Ｖpsとする。そして、画素１、２の選択期間の終了直後（正確には、信号電極の電圧が−Ｖsigから＋Ｖsig、あるいは＋Ｖsigから−Ｖsigに変化する途中で０Ｖになった時）では信号電極Ｘ２、Ｘ４を基準とした走査電極Ｙ１の電圧がＶｓ１だけ変化する。すると、この電圧変化のスイッチ素子Ｓの寄生容量Ｃmと画素容量Ｃpの容量分割比分の電圧が画素容量の電圧に重畳する。即ち、数式１のように変化し、これをＶ0と定義する。
【００３３】
【数１】
但し、±記号は選択期間に印加する選択電圧の極性、｜ｘ｜はｘの絶対値を示す。
【００３５】
そして、更に信号電極の電圧が０Ｖから±Ｖsigに変化した後の画素電圧は数式２で定義されるΔＶの電圧だけ変化する。
【００３６】
【数２】
即ち、０Ｖから＋Ｖsigに変化すると、画素電圧はＶ0−ΔＶとなり、０Ｖから−Ｖsigに変化すると、画素電圧はＶ0＋ΔＶとなる。
【００３８】
よって、保持期間では各画素電圧は、|Ｖ0−ΔＶ|と|Ｖ0＋ΔＶ|のいずれかの電圧をとる。
【００３９】
ここで、画素１の画素電圧は、保持期間内の各ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５（あるいはＴ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）期間で、時間ton1だけ|Ｖ0＋ΔＶ|となり、時間（ｔH−ton1）だけ|Ｖ0−ΔＶ|となっているので、画素１の１フレームでの実効電圧Ｖrms1は数式３で表される。
【００４０】
【数３】
但し、選択期間での画素電圧は無視してある。
【００４２】
同様に、画素２の画素電圧は、保持期間内の各ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５（あるいはＴ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）期間で、時間ton2だけ|Ｖ0＋ΔＶ|となり、時間（ｔH−ton2）だけ|Ｖ0−ΔＶ|となっているので、画素２の１フレームでの実効電圧Ｖrms2は数式４で表される。
【００４３】
【数４】
ここで、ton1＞ton2であるから、Ｖrms1＞Ｖrms2となり、画素１の画素電圧が画素２の画素電圧より高くなる。よって、暗くなってこれがクロストークとなる。
【００４５】
これは、選択電圧の極性をフレーム毎に切り替えている為に、信号電極Ｘ２の電圧波形が、第１フレームでは−Ｖsigとなっている時間が、第２フレームでは＋Ｖsigとなっている時間がいずれも長くなっており、第１・第２のいずれのフレームにおいても信号電極Ｘ２上の画素電圧を高くする。一方、信号電極Ｘ１、３〜Ｘ５の電圧波形では、第１フレームでは＋Ｖsigとなっている時間が、第２フレームでは−Ｖsigとなっている時間がいずれも長くなっており、第１・第２のいずれのフレームにおいても信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５上の画素電圧を低くする。
【００４６】
以上のように、表示パターンによって、各フレーム期間で各信号電極のとる電圧＋Ｖsig、−Ｖsigの時間が異なることがクロストークの原因である。
【００４７】
次に、公開特許明細書（特開昭61-294416号）で開示されているクロストーク対策について、図を用いて説明する。
【００４８】
図１７は、図２の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図である。
【００４９】
図１７(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は信号電極Ｘ２の電圧波形、同図(g)は信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５の電圧波形を示す。ここで、図１７の軸等の説明は図１５と同じなので説明を省略する。
【００５０】
図１７(a)〜(e)に示すように、選択電圧を±Ｖｓ１とし、この選択電圧は順次選択される走査電極Ｙ１からＹ５に順次印加されていくが、選択電圧の極性は走査電極が順次選択される選択期間毎に反転し、第１フレームでは奇数番の走査電極に正の選択電圧、偶数番の走査電極に負の選択電圧、第２フレームでは奇数番の走査電極に負の選択電圧、偶数番の走査電極に正の選択電圧を与える。そして、各画素の選択期間後の保持期間に印加する保持電圧は、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧を印加する。
【００５１】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加する。これと同期して同図(f)に示す電圧波形を信号電極Ｘ２、(g)に示す電圧波形を信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５に印加する。即ち、図１５で説明したのと同様に順次選択された走査電極とそれぞれの信号電極の交差部分の画素を暗くするには、オン電圧を長い時間与え、明るくするには短い時間与える。但し、図１５と異なる点は、走査電極が順次選択される選択期間毎にオン電圧が＋Ｖsigと−Ｖsigで切替わる点である。
【００５２】
図１８は図１７の電圧波形を与えた時の画素１、画素２にかかる電圧波形を示す図である。図１８(a)は、信号電極Ｘ２の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素１の画素電圧波形（ハッチング）を示し、同図(b)は、信号電極Ｘ４の電圧を基準とした信号電極Ｙ１の電圧波形（実線）及び画素２の画素電圧波形（ハッチング）を示す。
【００５３】
同図(a)、(b)で示すように、画素１、２の選択期間ｔ１、Ｔ１中では、信号電極Ｘ２、Ｘ４を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形は全く同じであるから、画素１、２の選択期間の終了直後の画素電圧は同じＶ0になる。
【００５４】
ここで同図(a)で示すように、画素１の画素電圧が|Ｖ0＋ΔＶ|となるのは、期間ｔ２、Ｔ２の始めの（ｔH−ton1）期間と、ｔ３からｔ４、Ｔ３からＴ４のｔH期間と、ｔ５、Ｔ５の終わりのton1期間であり、その他の保持期間では画素電圧が|Ｖ0−ΔＶ|となる。
【００５５】
よって、画素１の実効電圧Ｖrms1は数式５で表される。
【００５６】
【数５】
同様に、画素２の画素電圧が|Ｖ0＋ΔＶ|となるのは、同図(b)に示すように期間ｔ２、Ｔ２の始めの（ｔH−ton2）期間と、ｔ３からｔ４、Ｔ３からＴ４のｔH期間と、ｔ５、Ｔ５の終わりのton2期間であり、その他の保持期間では画素電圧が|Ｖ0−ΔＶ|となる。よって、画素２の実効電圧Ｖrms2も数式６で表される。
【００５８】
【数６】
数式５と数式６とを比べて、画素１と画素２の実効電圧が全く同じになることが解る。従って、クロストークは発生しないことになる。これは、選択電圧の極性を走査電極が順次選択される選択期間毎に切り替えている為に、信号電極Ｘ１〜Ｘ５の電圧波形が、表示パターンによらずに、各フレームで電圧−Ｖsigとなっている時間と電圧＋Ｖsigとなっている時間が均一になっているからである。
【００６０】
このように走査電極が順次選択される選択期間毎に選択電圧の極性を切り替えた走査電極の駆動方法、またはｎを１以上の整数とした時、ｎ期間毎に選択電圧の極性を切り替えた走査電極の駆動方法を（以後、ｎＨ反転駆動法と呼ぶ。）によってクロストークを改善できることが公開特許明細書（特開昭61-294416号）で開示されており、事実、実際の液晶パネルをこの駆動方法で駆動すると、クロストークがかなり軽減する。
【００６１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなｎＨ反転駆動法によっても以前として残るクロストークがあった。（以降、特別断りのない限り、クロストークとはｎＨ反転駆動法によっても以前として残るクロストークを指すものとする。）
図１９は、実際の液晶パネルで発生するクロストークを示す図である。なお、走査電極は１Ｈ反転駆動している。図１９(a)は白黒表示の液晶パネルで、四角形（クロスハッチングした部分）の表示をした場合に発生するクロストークを示し、右上がりのハッチングで示した部分がクロストークで、四角形の左右の辺部の上下に発生する。図１９(b)は、カラー表示の液晶パネルで発生するクロストークを示し、例えば緑色の単色の四角形（クロスハッチングした部分）を表示した場合に四角形の上下にクロストーク（右上がりのハッチング）が発生し、このクロストークは背景の色にもよるが四角形の色の補色のような色となる。なお、１９１は、カラー表示の液晶パネルの一部を拡大したもので、四角形部分の赤、緑、青に対応する画素を示し、赤、青が遮光状態（クロスハッチング）、緑が透過状態（白抜き）で緑色を表示していることをを示している。
【００６２】
筆者等の調査、研究の結果、このクロストークの原因は、隣接する信号電極上の画素電極間の寄生容量であることが判明した。
【００６３】
先に述べたように、保持期間に、ある信号電極の電圧が変化すると、その信号電極上の画素電圧、即ち画素電極の電圧を変化させる。すると、この画素電極の電圧変化が画素電極間の寄生容量を介して隣接する画素電極の電圧を変化させる。 よって、隣接する画素の画素電圧が変化する。これがクロストークの原因である。
【００６４】
これについて、図を用いて更に詳しく説明する。図２０は、図２の液晶パネル１０の一部の断面の模式図である。図２０で、図２と同じ記号、番号のついたものは図２と同じものを示す。即ち、１、２は液晶層（図示せず。）を挟持する一対の基板である。基板１には走査電極Ｙ１が、図２０では、左右方向に配置されている。そして、基板２にＸ１、Ｘ２が図面の法線方向に配置されている。そして、走査電極Ｙ１には信号電極Ｘ１、Ｘ２と交差する部分に、ハッチングで示したスイッチ素子Ｓ及び画素電極Ｐが配置されている。そして、各信号電極と画素電極Ｐとで画素容量Ｃpを形成し、また、スイッチ素子Ｓに寄生する容量Ｃmがあり、さらに、画素間に寄生する容量Ｃppが存在する。これらの容量の具体的な数値を実際の液晶パネルで測定した結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
表１に示すように、画素容量Ｃp、スイッチ素子の寄生容量Ｃmと比べて画素間容量Ｃppは無視できる程充分には小さくない。無論、実際の液晶パネルを構成する各部分の諸元によってこれらの容量は異なる。しかしながら、液晶パネルで明るい表示をさせたいことが多く、これには、画素電極間の隙間を狭め、画素電極部を大きくして開口率を高めることが必要となり、必然的に画素間容量Ｃppが増えることが多い。
【００６７】
次に、画素間容量Ｃppの影響を定量的に求める。図２１は、実際の液晶パネルの一部の電気等価回路を示す図で、ある走査電極Ｙｊ（ｊ＝1、2、・・・m、mは総ての走査電極数、又、付番は並びの順である。）上の、ある信号電極Ｘｉ（＝1、2、・・・n、nは総ての信号電極数、又、付番は並びの順である。）を中心とした一部の電気等価回路を示す。但し、保持期間での等価回路を示し、スイッチ素子の抵抗分は省略してある。図２１でＣpが画素容量、Ｃmはスイッチ素子寄生容量、Ｃppは画素間容量を示す。
【００６８】
ここで、図２１の２１３と走査電極Ｙｊ間で見た、破線で囲んだ２１１部分の合成容量、及び、図２１の２１４と走査電極Ｙｊ間で見た、破線で囲んだ２１２部分の合成容量、をＣextとして計算する。このＣextは数式７の連分数で計算でき、
【００６９】
【数７】
数式７の連分数の段数を逐次増やしながら具体的な数値を入れて計算した結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】
表２に示すように、合成容量Ｃextは、計算する連分数を２画素分以上にしても殆ど変化しない。逆に言うと画素間容量の影響はせいぜい隣接する画素間までとしても良い。すると、図２１で示した等価回路は更に簡略化できる。図２２は図２１の等価回路を簡略化した等価回路を示す図である。図２２のように、信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧は、信号電極Ｘiとこれに隣接する２本の信号電極Ｘi-1、Ｘi+1の計３本の信号電極に印加する電圧波形の変化の影響を受ける。
【００７３】
ここで、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1に印加する電圧は＋Ｖsigか−Ｖsigであり、Ｖin≡＋Ｖsig−（−Ｖsig）と定義すると、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1に印加する電圧の電圧変化は±Ｖinとなる。よって、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1のそれぞれに印加する電圧が±Ｖinの変化をする場合と変化しない場合について、信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧変化量との関係を計算して調べる。
【００７４】
表３に、信号電極Ｘi、Ｘi-1、Ｘi+1のそれぞれに印加する電圧の変化の組み合わせと、それによって生じる信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧変化量との関係を示す。
【００７５】
【表３】
表３で、信号電極の電圧変化の項の１列目の「対象」で示した信号電極は信号電極Ｘiで、２列目の「隣接１」で示した信号電極は信号電極Ｘi-1または信号電極Ｘi+1で、３列目の「隣接２」で示した信号電極は「隣接１」と異なった信号電極Ｘi+1または信号電極Ｘi-1である。４列目が左の３列の条件での信号電極Ｘiにぶら下がる画素容量Ｃpの電圧の変化量を示し、５列目はこの電圧の変化量を示す記号である。
【００７７】
ここで、４列目の具体的な電圧の変化量は、筆者等が用いた実際の液晶パネルの場合である。また、各画素容量は液晶層を誘電体としており、画素電圧によって液晶層の誘電率が変化するから、画素電圧によって各画素容量は変化する。
【００７８】
従って、表３に示した電圧の変化量は各画素の平均的な画素容量の値を用いた場合の計算値であって、厳密には対象となる画素及び隣接する画素の画素容量によって、画素の電圧変化量は微妙に異なる。
【００７９】
表３に示すように、対象となる信号電極とこれに隣接する２本の信号電極の電圧変化が同じ時、その対象となる信号電極上の画素容量の電圧変化（ΔＶ３）は、割と小さい、一方、ある対象となる信号電極と隣接する２本の信号電極の電圧変化が逆の場合には、その対象となる信号電極上の画素容量の電圧変化（ΔＶ４）は、割と大きい。即ち、隣接する信号電極上の画素が同じ表示の場合には、信号電圧波形の変化が同じとなり、これらの画素に印加する実効電圧は小さくなるから、表示は明るくなり、互いに違う場合にはこれらの画素に印加する実効電圧は大きくなり、暗くなる。そしてこの暗くなる程度は、表示が違う長さが多いほど大きくなる。
【００８０】
ここで、図１９に戻って説明する。同図(a)では、四角形表示の左右の辺部分の隣接する信号電極上の画素の表示が辺の長さだけ異なる。よって、この境界部分にクロストークが発生する。同図(b)では、緑色の四角形表示部の緑色に対応する信号電極上の画素の表示（透過）が隣接する赤、青上の画素の表示（遮光）が異なり、ΔＶ４の電圧変化を受け、赤、青はそれぞれ一方に隣接する画素の表示が同じ（青か赤で遮光）で、他方の画素（緑で透過）の表示と異なるのでΔＶ１の電圧変化を受け、四角形外の互いに隣接する信号電極上の画素の表示は同じなので、ΔＶ３の電圧変化を受ける。
【００８１】
ここで、ΔＶ４＞ΔＶ１＞ΔＶ３なので、四角形のある位置の緑色の信号電極上の総ての画素電圧が最も高くなり、ついで、四角形のある位置の赤、青色の信号電極上の総ての画素電圧が高く、四角形のない位置の信号電極上の画素の画素電圧が最も小さくなる。よって、四角形の上下に緑が暗く、赤、青がやや暗い、全体として、緑の補色のような色のクロストークが発生する。
【００８２】
以上、述べたように選択後の保持期間に、ある信号電極上の画素電圧は、これに隣接する信号電極の電圧波形の影響を受けてクロストークが発生する。なおここでは、説明を簡単にする為に、対象となる信号電極及び隣接の内の電圧変化する信号電極の変化のタイミングは同じ場合について述べたが、実際には各信号電極の電圧変化のタイミングは互いに異なる場合が多く、この場合には、隣接する画素間で互いに複雑に影響を及ぼし合う。従って、様々な程度のクロストークが発生する。
【００８３】
ここで、液晶パネル、特に反射型液晶パネルの表示品質の一つである、表示の明るさを向上させる為に開口率を大きくすると、言い換えると、画素電極間の隙間を小さくすると、画素間容量が増し、このクロストークは増大する。
【００８４】
言い換えれば、開口率を小さくして画素間容量の増加を抑え、クロストークを低減することは可能であるが、表示が暗くなり、例えば、反射型液晶パネルでは非常に見づらくなり、透過型液晶パネルでは必要となる光源の電力を増やす必要が生じる。
【００８５】
そこで、本発明は、上のような課題に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの構成をそのままにし、即ち、明るい表示が可能で、光源等の消費電力の増加をせずに、クロストークの発生を防止する駆動方法および液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００８６】
また、本発明はこれを含む高品質で安価な電子機器、および電力消費を抑えた主に電池で動作する携帯機器等の電子機器を提供することを目的とする。
【００８７】
【課題を解決するための手段】
本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、複数の走査電極に対して選択期間に選択電圧を順次印加することに同期して、複数の信号電極にパルス幅変調を施したオン電圧又はオフ電圧を印加することにより、前記複数の走査電極及び前記複数の信号電極の交差位置に複数の非線形抵抗素子及び画素電極が設けられた液晶素子を駆動する駆動方法であって、奇数番の信号電極からなる組と偶数番の信号電極からなる組とのうち、一方を第１の組、他方を第２の組として、前記選択期間に前記複数の信号電極に前記オン電圧とオフ電圧とのうち少なくとも一方を与え、前記選択期間に対応する補正期間において、前記第１の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記第２の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与えるモードで駆動することを特徴とする。
【００８８】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減する。
【００８９】
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、上記の液晶素子の駆動方法であって、前記補正期間が、前記各選択期間の前または後に設けられていることを特徴とする。
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、上記の液晶素子の駆動方法において、前記補正期間が、前記対応した各選択期間の前または後に設けられていることを特徴とする。
【００９０】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減するとともにフリッカの発生を防止できる。
【００９１】
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、請求項１または請求項２記載の液晶素子の駆動方法であって、前記モードを第１のモードとし、前記選択期間に対応する補正期間において、前記第１の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記第２の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与える第２のモードと、前記第１のモードとを周期的に切替えることを特徴とする。
【００９２】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減するとともに更に良くちらつき等が解消される。
【００９３】
また、本発明に記載の液晶素子の駆動方法は、上記の液晶素子の駆動方法であって、前記走査電極は、インタレースで順次選択することを特徴とする。
【００９４】
上記の液晶素子の駆動方法によれば、クロストークが軽減するとともに消費電力を低下できる。
【００９５】
また本発明に記載の液晶表示装置は、上記の液晶素子の駆動方法を行う手段を具備したことを特徴とすることを特徴とする。
【００９６】
上記の液晶表示装置は、消費電力でかつクロストークの少ない高品質な画質を有する。
【００９７】
本発明に記載の電子機器は、上記の液晶表示装置を表示部材として具備したことを特徴とする。
【００９８】
上記の電子機器は、消費電力でかつクロストークの少ない表示部材を有することになり、電子機器の品質を向上させる。
【００９９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明するが、その前に基本的な考え方を述べておく。
【０１００】
ある対象とする信号電極上の画素の画素電圧は、その対象とする信号電極及びこれに隣接する信号電極の電圧変化の影響を受ける。そして、対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が全く同じ場合、即ち同相の場合に、対象とする信号電極上の画素の画素電圧への影響が最も少なく、対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が全く逆の場合、即ち逆相の場合に、対象とする信号電極上の画素の画素電圧への影響が最も大きくなる。ここで、表示パターンによらず対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が同相となる場合と逆相となる場合の頻度を同じにできれば、対象とする信号電極上の画素の画素電圧への影響が均一化でき、クロストークが解消される。例えば、順次選択されたある選択期間で対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が同相であった場合に、補正期間を設け、この補正期間に対象とする信号電極には選択期間で印加した電圧波形を、隣接する信号電極には、選択期間で印加した電圧波形を構成する２値の電圧（例えば、＋Ｖsigと−Ｖsig）の関係を逆にした電圧波形を印加する。即ち、隣接する信号電極の電圧変化は逆相になる。逆に順次選択されたある選択期間で対象とする信号電極とこれに隣接する信号電極の電圧変化が逆相であった場合に、補正期間では対象とする信号電極には選択期間で印加した電圧波形を、隣接する信号電極には、選択期間で印加した電圧波形を構成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigの関係を逆にした電圧波形を印加する。即ち、隣接する信号電極の電圧変化は同相になる。以上により、対象とする信号電極と隣接する信号電極の電圧変化は、選択期間で同相の場合に補正期間では逆相となり、選択期間で逆相の場合に補正期間では同相となる。従って、同相の場合と逆相の場合の頻度が同じになり、クロストークが解消される。
【０１０１】
なお、ここで行なった操作は、補正期間を設け、互いに隣接する信号電極の一方（具体的には、複数の信号電極に並び順に番号を付けた時の奇数番あるいは偶数番のいずれか信号電極）に、選択期間で印加した電圧波形の構成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigの関係を逆にした電圧波形をこの補正期間に印加するだけの操作である。
【０１０２】
無論、隣接する信号電極の電圧変化は対象とする信号電極の電圧変化と完全に同相、逆相であるとは限らないが、大雑把に見れば同相、逆相のいずれかに近い電圧変化をする。従って、電圧波形の構成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigの関係を逆にした電圧波形は、逆に逆相、同相のいずれかに近い電圧変化をすることになり、従って、クロストークが解消する。
【０１０３】
以下、具体的な実施例をあげて本発明の実施の形態について説明をする。
【０１０４】
〔実施例１〕 本実施例は、実施例１にかかるものである。
【０１０５】
図１は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図、図２は液晶パネルの構成を示す図、図３は液晶パネルの表示内容を示す図である。
【０１０６】
まず、図２の液晶パネルの構成について説明をするが、これは従来技術と同じ構成の液晶パネルである。
【０１０７】
図２で、破線で囲んだ１０が２端子型アクティブ液晶素子（液晶パネル）で、１、２は液晶層（図示せず。）を挟む一対の基板である。Ｙ１〜Ｙ５は基板１上に設けられた複数の走査電極、Ｘ１〜Ｘ５は基板２上に設けられた信号電極である。
【０１０８】
Ｓは非線形抵抗素子で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、基板１上に、走査電極Ｙ１〜Ｙ５と信号電極Ｘ１〜Ｘ５の交差部分毎に設けられている。非線形抵抗素子によるスイッチ素子Ｓとして、本実施例では金属間に薄い絶縁膜を形成したＭＩＭ素子を用いているが、双方向性ダイオード特性を持ついかなる素子でも構わない。Ｐは画素電極で、図２では１箇所のみ代表して記号を付してあるが、非線形抵抗素子Ｓに各々接続して設けられている。ここで、本実施例ではスイッチ素子Ｓと画素電極Ｐをそれぞれ走査電極側に設けてあるが、信号電極側に設けても良い。
【０１０９】
非線形抵抗素子Ｓとそれに接続されている画素電極Ｐ及び、この画素電極Ｐと信号電極の対向している部分とで、１つの画素を形成し、図２では代表して走査電極Ｙ１と信号電極Ｘ２、４のそれぞれの交差部に構成されている画素を画素１、２の記号を付してある。
【０１１０】
そして、説明の便宜上、画素に印加する電圧が高くなるとこの部分の透過率が小さくなって暗くなる、ノーマリ・ホワイト・モードになっているものとする。
【０１１１】
なお、走査電極が５本、信号電極が５本と少ないが、これは図や説明を簡略化する為で、実際の液晶パネルでは、一般的に各々数百本程度となっている。次に、図３の説明をする。図３は、図２の液晶パネル１０が表示する表示内容の一例を示し、ハッチングで示した信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜５で作る画素がやや暗い中間調表示で、他の画素は白い表示となっている。
【０１１２】
ここで、図１を用いて駆動波形について説明をするが、図２の液晶パネル１０で図３に示した表示内容を表示する場合の駆動電圧波形を示す。ここで、走査電極Ｙ１〜Ｙ５にはいわゆる充電駆動法による電圧波形が与えられているものとし、０Ｖを中心電圧として±Ｖｓ１の電圧のいずれかの２値の電圧を選択電圧として与え、信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形は、０Ｖを中心電圧として±Ｖsigの電圧のいずれかの２値の電圧でパルス幅変調しているものとする。
【０１１３】
図１(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は信号電極Ｘ２の電圧波形、同図(g)は信号電極Ｘ４、同図(h)はＸ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧波形を示す。
【０１１４】
図１で、横軸に時間、縦軸に電圧を示してあり、ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓは、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の内の同じ番号の付いた走査電極が順次選択される選択期間を示し、ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃは、走査電極が順次選択される各選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに対応した補正期間を示す。
【０１１５】
総ての走査電極Ｙ１〜Ｙ５が順次選択され一巡する期間とこれ対応する補正期間を合わせて、ここではフレームと呼ぶ。図１では、ｔ１Ｓからｔ５Ｓ、ｔ１Ｃからｔ５Ｃまでの期間を第１フレーム、Ｔ１ＳからＴ５Ｓ、Ｔ１ＣからＴ５Ｃまでの期間を第２フレームと呼ぶことにし、図中に示してある。
【０１１６】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５に印加する電圧波形は、第１フレームと第２フレームの電圧波形のくり返しとなる。
【０１１７】
図１(a)〜(e)に示すように、選択電圧はＹ１からＹ５に順次選択され印加されていくが、選択電圧の極性は走査電極が順次選択される選択期間毎に反転し、第１フレームでは奇数番の走査電極には正の選択電圧、偶数番の走査電極には負の選択電圧が印加し、第２フレームでは逆になる。そして、選択後に印加する電圧を保持電圧と呼ぶが、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧を印加する。この保持電圧の値については本実施例に直接関係しないので、ここでは電圧±Ｖsigを正負の保持電圧としてある。
【０１１８】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加し、これと同期して同図(f)、(g)、(h)に示す電圧波形を各信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する。各信号電極Ｘ１〜Ｘ５には、第１フレーム期間の順次選択される選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓと、第２フレーム期間の順次選択される選択期間Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓでは、この各選択期間に選択される走査電極と各信号電極Ｘ１〜Ｘ５が交差する部分の画素の表示状態に応じた信号電圧波形を印加する。即ち、画素を暗くする場合には、信号電圧波形を構成する電圧±Ｖsigの内の、その選択されている走査電極に印加する選択電圧と逆極性の電圧、言い換えれば、オン電圧となる時間が長い信号電圧波形を印加し、明るくするにはオン電圧となる時間が短い信号電圧波形を印加する。よって、最も暗くするには、オン電圧となる時間を１選択期間と同じにすれば良く、最も明るくするには、オン電圧となる時間を０、即ちオフ電圧のみの信号電圧波形とすれば良い。
【０１１９】
よって、図３の表示をする場合には、信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５と走査電極Ｙ１〜Ｙ５の交差部分の画素の状態は白（もっとも明るい状態）であるから、信号電極Ｘ１、Ｘ３〜Ｘ５には常にオフ電圧のみの信号電圧波形となる。但し、オフ電圧は各選択期間に選択されている走査電極に印加する選択電圧と同極性の電圧を指すから、正の選択電圧（＋Ｖｓ１）の場合には＋Vsigがオフ電圧、負の選択電圧（−Ｖｓ１）の場合には−Vsigがオフ電圧となる。よって、図１(g)、(h)のように走査電極が順次選択される選択期間毎に＋Vsigと−Ｖsigが切替わった信号電圧波形が印加する。次に、信号電極Ｘ２の信号電圧波形について説明する。信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ１の交差部分の画素の状態は白であるから、画素１の選択期間ｔ１ＳとＴ１Ｓではオフ電圧のみの電圧波形が印加する。そして、信号電極Ｘ２と走査電極Ｙ２〜Ｙ５の交差部分の画素の状態はやや暗い中間調表示であるから、各画素の選択期間のオン電圧は図１のton1で示した時間だけとなり、残る時間はオフ電圧となる電圧波形が印加する。よって同図(f)のような信号電圧波形が印加する。
【０１２０】
次に第１フレーム期間の補正期間ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃと、第２フレーム期間の補正期間Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃでの、各信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する信号電圧波形について説明する。奇数番の信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５については、補正期間ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃのそれぞれには、走査電極が順次選択される選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに印加した電圧波形をそのまま印加する（以後、非反転信号電圧波形と言う。）。例えば、順次選択されたある選択期間で＋Ｖsigが時間ｔp、−Ｖsigが時間ｔmだけ印加したら、この選択期間に対応した補正期間でも＋Ｖsigが時間ｔp、−Ｖsigが時間ｔmだけ印加する信号電圧波形を印加する。一方、偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４については、補正期間ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃのそれぞれには、順次選択された選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに印加した電圧波形を構成する２つの電圧±Ｖsigを入れ替えた信号電圧波形を印加する（以後、反転信号電圧波形と言う。）。例えば、順次選択されたある選択期間で＋Ｖsigが時間ｔp、−Ｖsigが時間ｔmだけ印加したら、この選択期間に対応した補正期間では−Ｖsigが時間ｔp、＋Ｖsigが時間ｔmだけ印加する信号電圧波形を印加する。
【０１２１】
即ち、総ての信号電極Ｘ１〜Ｘ５を、奇数番の信号電極の組と偶数番の信号電極の組に分けることによって、互いに隣接する信号電極が異なった組を作る。そして、この一方の組の信号電極には、順次選択された選択期間に印加した電圧波形を、この選択期間に対応した補正期間に印加し、他方の組の信号電極には、選択期間に印加した電圧波形の電圧＋Ｖsigと−Ｖsigを入れ替えた電圧波形を、この選択期間に対応した補正期間に印加する。
【０１２２】
よって、図３の表示をする場合には、信号電極Ｘ２には図１(f)で、信号電極Ｘ４には同図(g)で、信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５には同図(h)で示す電圧波形を印加する。本実施例の駆動方法は以上の駆動をする。
【０１２３】
次に、この駆動の動作の説明を行う。図４は、図１で示した駆動波形を液晶パネル１０に印加した時の画素１と画素２についての各電圧を示す図である。同図(a)は画素１に係る各電圧、同図(b)は画素２に係る各電圧、同図(c)は信号電極Ｘ２、Ｘ４に隣接する奇数番の信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５に印加する信号電圧波形を示し、図１(h)と同じものである。
【０１２４】
同図(a)で、４１は信号電極Ｘ２の電圧を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形、ハッチングした４２は信号電極Ｘ２の電圧を基準としたこれに対向した画素の電圧波形、即ち、画素１の画素電圧、４３は隣接する信号電極の信号電圧に変化が無い場合（を仮定した時）の画素１の電圧波形である。
【０１２５】
同図(b)で、４４は信号電極Ｘ４の電圧を基準とした走査電極Ｙ１の電圧波形、ハッチングした４５は信号電極Ｘ２の電圧を基準としたこれに対向した画素の電圧波形、即ち、画素２の画素電圧、４６は隣接する信号電極の信号電圧に変化が無い場合（を仮定した時）の画素２の電圧波形である。
【０１２６】
ここで、まず隣接する信号電極の信号電圧に変化が無い場合の画素１の電圧波形４３と画素２の電圧波形４６を説明する。まず、信号電極Ｘ２上の信号電圧波形は、順次選択される各選択期間に対して、時間ton1だけずれて時間ｔH毎に電圧＋Ｖsigと電圧−Ｖsigに切替わる。この切替わりによって、画素電圧は、信号電圧波形がＶ0になった時を基準に図４に示すような電圧±ΔＶ1の変化を受ける。従って、画素１の画素電圧は、選択直後の画素電圧をＶ0として、Ｖ0＋ΔＶ1とＶ0−ΔＶ1の何れかの電圧を均等の割合でとる。従って、実効電圧はＶrms1は、数式８で示される。
【０１２７】
【数８】
但し、画素１の選択期間ｔ１Ｓとこれに対応する補正期間ｔ１Ｃでの画素電圧は無視してある。本実施例の液晶パネル１０の走査電極の本数は図や説明を簡略化する為に５本と少なくしてあるが、実際の液晶パネルの場合には数百本であるので、この数の選択期間とこれに対応した補正期間の内、各１つの期間の画素電圧の影響を考慮した場合と無視した場合での実効電圧には差は殆ど生じず、このような無視を行なっても構わない。
【０１２９】
同様に、信号電極Ｘ４上の信号電圧波形は、走査電極が順次選択される各選択期間（ｔH）毎に電圧＋Ｖsigと電圧−Ｖsigに切替わる。従って、画素２の画素電圧は、選択直後の画素電圧をＶ0として、Ｖ0＋ΔＶ1とＶ0−ΔＶ1の何れかの電圧を均等の割合でとる。従って、実効電圧はＶrms2は、数式９で示される。
【０１３０】
【数９】
従って、画素１と画素２の実効電圧は等しくなる。これは信号電極Ｘ２、Ｘ４に隣接する信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧が変化しない場合を仮定したからである。しかし、実際には信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５に係る画素を所定の表示をする為に、これらの信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧は変化し、図３の表示をする場合には、図４(c)の電圧変化をする。この電圧の変化が画素間容量を介して、信号電極Ｘ２、Ｘ４上の画素電圧を変化させる。即ち、信号電極Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧が−Ｖsigから＋Ｖsig、＋Ｖsigから−Ｖsigに変化すると、信号電極Ｘ２、Ｘ４上の画素電圧は、信号電圧がＶ0になった時を基準に図４に示すように電圧±ΔＶ2だけ変化する。
【０１３２】
すると、図４(a)、(b)の画素１、２の画素電圧は保持期間では、Ｖ0＋ΔＶ1±ΔＶ2、Ｖ0−ΔＶ1±ΔＶ2のいずれかの電圧となる。
【０１３３】
表４は画素１の各期間での画素電圧を示す。
【０１３４】
【表４】
表４の１列目は走査電極Ｙ１の保持期間の開始時間を０とした時、及び、途中から、補正期間ｔ２Ｃの開始時間を０とした時の経過時間を示し、その間の画素電圧を２列目に、３列目にその画素電圧となっている期間の長さを示す。
【０１３６】
表５は画素２の各期間での画素電圧を示す。表５の構成は表４と同じである。
【０１３７】
【表５】
ここで、表４を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓまでの画素１の実効電圧を計算すると、数式１０に示した値となる。
【０１３９】
【数１０】
同様に、表５を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓまでの画素２の実効電圧を計算すると、数式１１に示した値となる。
【０１４１】
【数１１】
よって、数式１０と数式１１を比べると、時間ton1が０以外の値をとる時には、画素１と画素２の実効電圧が異なる。
【０１４３】
しかしながら、表４を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓと期間ｔ２Ｃ〜ｔ５Ｃまでの画素１の実効電圧を計算した結果と、表５を使い、期間ｔ２Ｓ〜ｔ５Ｓと期間ｔ２Ｃ〜ｔ５Ｃまでの画素２の実効電圧を計算した結果はいずれも数式１２に示した値となる。
【０１４４】
【数１２】
よって、画素１と画素２の実効電圧が等しくなることが解る。そして、数式１２には、時間ton1等の時間の項が無いので、一定である。
【０１４６】
ここで、第１フレームでの動作を説明したが、第２フレームでは信号電極Ｘ１〜Ｘ５、走査電極Ｙ１〜Ｙ５の総てに印加する電圧波形の極性が総て逆になっている他は第１フレームと同じであり、よって画素１、画素２に印加する電圧波形は極性が第１フレームと逆になる以外は全く同じで、従って実効電圧は同じになる。
【０１４７】
本実施例の駆動方法は以上の動作をし、よって、クロストークが解消される。
【０１４８】
ここで、本実施例では画素間容量によるクロストークを駆動方法で解消している。従って、本実施例の駆動方法を行なえば画素間容量の増加を気にしなくて済むので、液晶パネルの画素間の隙間を狭くすることが可能となり、開口率の高い明るい表示ができる。
【０１４９】
なお、本実施例では補正期間に、奇数番の信号電極の組に非反転信号電圧波形を印加し、偶数番の信号電極の組に反転信号電圧波形を印加しているが、偶数番の信号電極の組に非反転信号電圧波形を印加し、奇数番の信号電極の組に反転信号電圧波形を印加しても無論良く、同じ効果を得る。
【０１５０】
そして、補正期間中の非反転信号電圧波形を形成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigのそれぞれの時間は、この補正期間に対応した選択期間中の信号電圧波形を形成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigのそれぞれの時間と同じに設定し、補正期間中の反転信号電圧波形を形成する電圧＋Ｖsigと−Ｖsigのそれぞれの時間は、この補正期間に対応した選択期間中の信号電圧波形を形成する電圧−Ｖsigと＋Ｖsigのそれぞれの時間と同じに設定してあるが、必ずしも厳密に同じにする必要はなく、設定にある程度のずれを持たせても良くあるいは持たせた方が良い。これは、各画素の表示状態によって各画素容量が異なり、よって互いに隣接する画素への影響が微妙に異なるからである。ここで積極的に設定にずれを持たせる場合には、例えば実験等で最適なばらつき量を決めれば良い。、
また、順次選択される選択期間とこれに対応する補正期間は本実施例で示した時間関係に限るものではなく、選択期間とこれに対応する補正期間が存在すれさえすれば良い。例えば、第１フレームで各走査電極を各々順次選択する選択期間をｔ１Ｓ、ｔ２Ｓ、ｔ３Ｓ、ｔ４Ｓ、ｔ５Ｓの順とした時、これに対応する補正期間をｔ５Ｃ、ｔ４Ｃ、ｔ３Ｃ、ｔ２Ｃ、ｔ１Ｃの順にしても良い。また、選択する走査電極の順番も本実施例では上から下へ順にしてあるが、いかなる順番でも構わない。
【０１５１】
また更に、本実施例では、順次選択される各選択期間に印加する信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間の終わりを基準にして与えるパルス幅変調方式を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、各選択期間に印加する信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間の始めを基準にして与えるパルス幅変調方式、信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間のほぼ中央を基準にして与えるパルス幅変調方式、信号電圧波形のオン電圧を保持期間内の各期間の始めと終わりを基準とした２分割して与えるパルス幅変調方式等いかなるパルス幅変調方式で良く、またこれらの数種のパルス幅変調方式を混在して用いても良い。
【０１５２】
そして、本実施例は保持期間での画素電圧への影響を制御するものであるから、画素の選択期間での画素電圧の制御に関する走査電極の駆動方法に依存しない。よって、走査電極の駆動方法は本実施例で用いた充電駆動法に限定されるものではなく、例えばリセット付き充電駆動法、充放電駆動法等の他の走査電極の駆動法でも構わない。また、選択電圧の極性もここでは走査電極が順次選択される選択期間毎に正負で切り替える１Ｈ反転駆動をしているが、ｎを１以上の整数とした時にｎＨ反転駆動でも構わない。
【０１５３】
〔実施例２〕 本実施例は、実施例２にかかるものである。実施例１では、各フレーム期間の前半に走査電極が順次選択される選択期間、後半に補正期間をまとめて設けてあるが、例えば、走査電極数が多くなって各フレーム期間が長くなると、各画素の光学応答は、各フレーム期間全体での各画素の実効電圧で規定されず、各フレーム期間の一部での実効電圧によって規定されるようになる。よって例えば、各フレーム期間の前半（走査電極が順次選択される選択期間）での各画素の実効電圧は、実施例１で述べたように画素毎に異なるから、画素毎にわずかながらもその光学応答に差異が生じ、これがちらつきやフリッカとなって見える場合がある。
【０１５４】
これは、フレーム期間の前半に走査電極が順次選択される選択期間、後半に補正期間をまとめて設けてある為で、実施例１で述べたように選択期間とこれに対応する補正期間が存在すれば、その時間関係は問わないから、例えば選択期間の直前または直後にこれに対応する補正期間を設けても良い。こうすることによって、フレーム期間の全体に均一に選択期間が分散され、ちらつきやフリッカが防止できるとともに実施例１で述べた効果が得られる。
【０１５５】
これを図を用いて説明する。図５は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図で、図２に示した液晶パネル１０を駆動するものである。図５(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は奇数番の信号電極Ｘ１、３、５の電圧波形、同図(g)は偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４の電圧波形を示す。
【０１５６】
図５で、横軸に時間、縦軸に電圧を示してあり、ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓは、それぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５の内の同じ番号の付いた走査電極が順次選択される選択期間を示し、ｔ１Ｃ〜ｔ５Ｃ、Ｔ１Ｃ〜Ｔ５Ｃは、各選択期間ｔ１Ｓ〜ｔ５Ｓ、Ｔ１Ｓ〜Ｔ５Ｓのそれぞれに対応した補正期間を示す。本実施例では選択期間ｔ１Ｓの直後にこれに対応する補正期間ｔ１Ｃ、選択期間ｔ２Ｓの直後にこれに対応する補正期間ｔ２Ｃと各選択期間の直後にこれに対応する補正期間を設けてある。他の記号は図１と同じなので説明を省略する。
【０１５７】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５に印加する電圧波形は、第１フレームと第２フレームの電圧波形のくり返しとなり、図５(a)〜(e)に示すように、選択電圧はＹ１からＹ５に順次印加されていくが、選択電圧の極性は走査電極が順次選択される選択期間毎に反転し、第１フレームでは奇数番の走査電極には正の選択電圧、偶数番の走査電極には負の選択電圧が印加し、第２フレームでは逆になる。そして、選択後の保持電圧は、正の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に正の保持電圧(＋Ｖsig)を、負の選択電圧が印加した後には０Ｖを基準に負の保持電圧(−Ｖsig)を印加する。
【０１５８】
走査電極Ｙ１〜Ｙ５にこのような電圧波形を印加し、これと同期して同図(f)、(g)に示す電圧波形を各信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する。
【０１５９】
同図(f)、(g)で、記号Ｄで示した部分の信号電圧波形は、各選択期間に順次選択される走査電極と各信号電極Ｘ１〜Ｘ５の各々が交差する部分の画素の表示状態に応じた信号電圧波形を示す。即ち、その画素が暗い場合には、信号電圧波形を構成する電圧±Ｖsigの内の、その選択されている走査電極に印加する選択電圧と逆極性の電圧（オン電圧）となる時間が長い信号電圧波形であり、明るい場合にはオン電圧となる時間が短い信号電圧波形となっている。
【０１６０】
また、記号Ｎで示した部分の各信号電圧波形は、各補正期間の電圧波形であり、順次選択される各選択期間中での信号電圧波形Ｄに対応し、同じ電圧波形、即ち、非反転信号電圧波形である。
【０１６１】
そして、記号Ｒで示した部分の信号電圧波形は、各補正期間の電圧波形であり、順次選択される各選択期間中での信号電圧波形Ｄに対応し、信号電圧Ｄを構成する２つの電圧±Ｖsigを入れ替えた信号電圧波形、即ち、反転信号電圧波形である。
【０１６２】
よって、走査電極が順次選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加する。本実施例の駆動方法は以上の駆動をする。
【０１６３】
本実施例は、実施例１での選択期間、補正期間の時間割り当ての順番を組み替えただけであるから、実施例１と同じ動作をし、同じ効果を得るとともにちらつきやフリッカを防止できる。
【０１６４】
ここで、本実施例では選択期間の直後にこの選択期間に対応した補正期間を設けてあるが、直前に設けても良い。
【０１６５】
そして実施例１と同様に、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではなく、補正期間に偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形を、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形を印加しても良く、非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１６６】
〔実施例３〕 本実施例は、実施例３にかかるものである。実施例１、２では、補正期間に非反転信号電圧を印加する信号電極と反転信号電圧を印加する信号電極を固定した場合について述べたが、非反転信号電圧を印加する信号電極上の画素と反転信号電圧を印加する信号電極上の画素で光学特性が異なってちらつき、表示むらとなることがある。この詳しい発生原因についての説明はしないが、非反転信号電圧を印加する信号電極と反転信号電圧を印加する信号電極を周期的に交代することによって、両方の組の信号電極に印加する信号電圧波形は対称となり、上述のちらつき、表示むらの発生を防止できるとともに実施例１、２で述べた効果が得られる。
【０１６７】
これを図を用いて説明する。図６は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図で、図２に示した液晶パネル１０を駆動するものである。図６(a)〜(e)は、各々走査電極Ｙ１〜Ｙ５の電圧波形を示し、同図(f)は奇数番の信号電極Ｘ１、３、５の電圧波形、同図(g)は偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４の電圧波形を示す。図６で、図中の記号は図５と同じなので説明を省略する。
【０１６８】
第１フレーム期間では、奇数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形を印加し、そして、偶数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、偶数番の信号電極に反転信号電圧波形を印加し、奇数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加する。逆に、第２フレーム期間では、奇数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、偶数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、奇数番の信号電極に非反転信号電圧波形を印加し、そして、偶数番の走査電極が選択された後にこれに続く、対応する補正期間では、奇数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加し、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加する。これを表で表すと表６のようになる。
【０１６９】
【表６】
即ち、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代する周期を、２フレームの大周期と２選択期間の小周期の組み合わせで設定にしてある。本実施例の駆動方法は以上の駆動をする。
【０１７１】
本実施例は、実施例２で、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代させただけであるから、実施例２と同じ動作をし、同じ効果を得るとともに、奇数番の信号電極と偶数番の信号電極に印加する信号電圧波形が対称になるので、更に良くちらつきやフリッカを解消することができる。また、本実施例では選択期間の直後にこの選択期間に対応した補正期間を設けてあるが、直前に設けても良い。
【０１７２】
そして実施例１、２と同様に、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではなく、補正期間で与える非反転電圧信号波形、反転信号波形を奇数番の信号電極と偶数番の信号電極にいずれかにするかは任意であり、非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１７３】
更に、本実施例では、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代する周期を、２フレームの大周期と２選択期間の小周期の組み合わせで設定にしているが、これに限定されるものでは無く他の周期で交代させても良い。
【０１７４】
例えば、本実施例の場合には、第１フレームでは、ある画素については正の画素電圧となっているが、奇数番の補正期間に奇数番の信号電極に反転信号電圧、偶数番の信号電極に非反転信号電圧波形が印加し、第２フレームでは、その画素は負の画素電圧となり、奇数番の補正期間に奇数番の信号電極に非反転信号電圧、偶数番の信号電極に反転信号電圧波形が印加する。
【０１７５】
従って、画素電圧の極性によって、補正期間での信号電圧波形の印加の仕方が若干異なる。よって奇数番の信号電極上の画素と偶数番の信号電極上の画素間で、画素電圧の極性によって、画素電圧が微妙に異なる可能性がある。
【０１７６】
ここで、表７に示す、補正期間に印加する信号電圧波形の与え方をすると、
【０１７７】
【表７】
即ち、連続する４フレームの大周期の２選択期間の小周期の組み合わせで設定すると、画素電圧の極性も含めて、奇数番の信号電極と偶数番の信号電極に印加する信号電圧波形は対称になり、更にちらつき等が減る。
【０１７９】
このように、補正期間に非反転信号電圧波形と反転信号電圧波形を加える信号電極の組（奇数番の組と偶数番の組）を周期的に交代する周期を、走査電極に印加する選択電圧の極性の切替え周期等を考慮して、適宜設定することができる。
【０１８０】
無論、本実施例においても、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではなく、補正期間で与える非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形を奇数番の信号電極と偶数番の信号電極にいずれかにするかは任意であり、反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１８１】
〔実施例４〕 本実施例は、実施例４にかかるものである。
【０１８２】
実施例１、２、３では、順次選択される走査電極は上から下へ順に選択していたが、まず奇数番の走査電極だけを上から下へ順次選択した後に偶数番の走査電極だけを上から下へ順次選択しても良い。このような選択の仕方を走査電極のインタレース駆動と言うが、このインタレース駆動をすると、１フレームの周期を長くしてもちらつきが見えにくくなる。
【０１８３】
ここで、走査電極が順次選択される各選択期間の直後に補正期間を設け、各選択期間、各補正期間に実施例２、３と同様の信号電圧波形を印加すれば、実施例２、３と同様の効果が得られるとともに、１フレームの周期が長くなった分、単位時間当たりの各画素容量を充電する回数を減らすことができるので、消費電力を低減することができる。
【０１８４】
これを図を用いて説明する。図７は本実施例の駆動方法による駆動波形を示す図で、図２に示した液晶パネル１０を駆動するものである。図７(a)は走査電極Ｙ１、図７(b)は走査電極Ｙ３、図７(c)は走査電極Ｙ５、図７(d)は走査電極Ｙ２、図７(e)は走査電極Ｙ４の電圧波形を示し、同図(f)は奇数番の信号電極Ｘ１、３、５の電圧波形、同図(g)は偶数番の信号電極Ｘ２、Ｘ４の電圧波形を示す。
【０１８５】
図７で、図中の記号は図６と同じなので説明を省略する。但し、各走査電極が選択される選択期間を示す記号、及びこの選択期間に対応する補正期間を示す記号の順番が図６と異なっている。本実施例の駆動は以上のようになっている。
【０１８６】
図７に示すように、本実施例の駆動波形は、走査電極を選択する順番が異なる以外は実施例３と同じであり、よって実施例３と同様の効果を得、またフレーム周期を長くしても良いので、その分消費電力を低減することが可能である。
【０１８７】
そして、本実施例においても、パルス幅変調方式及び、走査電極の駆動方法は本実施例で用いたものに限定されるものではない。
【０１８８】
更に、補正期間で与える非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形を奇数番の信号電極と偶数番の信号電極にいずれかにするかは任意であり、あるいは周期的に交代させても良く、また、非反転信号電圧波形、反転信号電圧波形の各時間の設定にある程度のずれがあっても構わない。
【０１８９】
〔実施例５〕 本実施例は、実施例５にかかるものである。即ち、実施例１から４で述べた駆動方法を用いる液晶表示装置の具体的な一例を説明する。
【０１９０】
本実施例では特に実施例２で述べた駆動方法、即ち、走査電極が順次選択される各選択期間の直後に補正期間を設け、この補正期間に、偶数番の信号電極と奇数番の信号電極の一方には、非反転信号電圧波形を、他方には反転信号電圧波形を印加する駆動方法を行う液晶表示装置の具体的な一例を説明する。
【０１９１】
図８は本実施例の液晶表示装置の一構成例を示す図である。図で、８０は液晶パネルで、図２の液晶パネル１０とほぼ同じであるが、走査電極Ｙ１〜Ｙ５と信号電極Ｘ１からＸ１０の電極を持ち、奇数番の信号電極は上に、偶数番の信号電極は下に外部との接続端子を持つ点が異なる。
【０１９２】
８１Ｕ、８１Ｌは液晶パネル８０の信号電極Ｘ１〜Ｘ１０に駆動電圧波形を供給する回路（以後、Ｘドライバと言う。）で、Ｘドライバ８１Ｕは奇数番の信号電極に駆動電圧波形を供給し、ドライバ８１Ｌは偶数番の信号電極に駆動電圧波形を供給する。
【０１９３】
８２は液晶パネル８０の走査電極Ｙ１〜Ｙ５に駆動電圧波形を供給する回路（以後、Ｙドライバと言う。）、８３は信号電極Ｘ１〜Ｘ５に供給する駆動電圧波形と走査電極Ｙ１〜Ｙ５に供給する駆動電圧波形の各電圧を発生する電源回路で、８４は外部から供給される数本の同期信号群、８５は外部から供給される液晶パネル１０の表示内容を指定する数本の表示データ、８６はＸドライバ８１Ｕ、８１ＬとＹドライバ８３の動作を制御する制御回路である。
【０１９４】
そして、８３１は電源８３がＸドライバ８１Ｕ、８１Ｌに供給する複数の電圧からなる電源群、８３２は電源８３がＹドライバ８２に供給する複数の電圧からなる電源群である。
【０１９５】
更に、８６１Ｕは制御回路８６がＸドライバ８１Ｕに供給する複数の信号からなる制御信号群、８６１Ｌは制御回路８６がＸドライバ８１Ｌに供給する複数の信号からなる制御信号群、８６２は制御回路８６がＹドライバ８２に供給する複数の信号からなる制御信号群で、同期信号群８４の信号に同期して出力される。なお、制御信号群８６１Ｕ、８６１Ｌには、表示データ８５を適当に加工したものが含まれる。
【０１９６】
以上の構成となっている。ここで、制御回路８６以外の構成は従来の液晶表示装置と全く同じ構成で、制御回路８６が、Ｘドライバ８１Ｕ、８１Ｌを制御する為の信号群８６１Ｕ、８６１Ｌの一部の信号が異なるだけである。
【０１９７】
次に本実施例の液晶表示装置の動作について説明する。まず、電源回路８３は、正負２つの電圧±Ｖsigを電源群８３１として、Ｘドライバ８１Ｕ、８１Ｌに供給し、正負２つの選択電圧±Ｖｓ１と正負２つの保持電圧±Ｖsigを電源群８３２として、Ｙドライバ８２に供給する。電源回路の構成は従来技術の液晶表示装置と同じであり詳細な構成の説明は省略する。
【０１９８】
次に、Ｙドライバ８２は制御信号群８６２の信号で制御されて、走査電極Ｙ１〜Ｙ５に充電駆動法による電圧波形を供給する。これについても従来技術の液晶表示装置のＹドライバと同じであり、Ｙドライバ８２と制御信号群８６２についての詳細な説明は省略するが、図５(a)〜(e)の電圧波形をそれぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ５に供給するものとする。
【０１９９】
そして、Ｘドライバ８１Ｕ、８１Ｌはそれぞれ制御信号群８６１Ｕ、８６１Ｌの信号で制御されて、信号電極Ｘ１〜Ｘ１０にパルス幅変調による電圧波形を供給する。これについても従来技術の液晶表示装置のＸドライバと同じであるが、本実施例の説明に必要なので、その詳細な説明を行う。
【０２００】
図９はＸドライバ８１Ｕの一構成例を示し、図１０は制御信号群８６１Ｕの各信号とＸドライバ８１Ｕの内部の信号のタイミングを示す図である。
【０２０１】
図９で、破線で囲んだ８１Ｕ及び楕円で囲んだ８６１Ｕ、８３１は、図８のＸドライバ８１Ｕ及び制御信号群８６１Ｕ、電圧群８３１である。
【０２０２】
図９で、９１はシフトレジスタ回路、９２はデータ保持回路、９３は計数回路、９４は大小比較回路、９５は排他的論理和回路、９６はスイッチ回路である。そして、電圧群８３１は＋Ｖsig、−Ｖsigの２つの電圧から構成されていて、制御信号群８６１Ｕは信号ＸＳＣＬ、ＬＰ、ＲＥＳ、ＧＣＰ、ＰＯＬＵ、ＤＡＴＡＵから構成されている。なお、信号ＤＡＴＡＵは図８の表示データ８５を加工したものであり、奇数番の信号電極に対応した表示データ列である。
【０２０３】
図１０(a)は、図５(a)の走査電極Ｙ１の電圧波形で、同図(b)は、図９の信号ＤＡＴＡＵ、図１０(c)は図９の信号ＸＳＣＬ、図１０(d)〜(h)は、それぞれ図９のシフトレジスタ回路９１の右から１番目〜５番目の内容、図１０(i)は図９の信号ＬＰ、図１０(j)〜(n)は、それぞれ図９のデータ保持回路９２の左から１番目〜５番目の内容、図１０(o)は、図９の信号ＲＥＳ、図１０(p)は図９の信号ＧＣＰ、図１０(q)は図９の計数回路９３の内容、図１０(r)は図９の信号ＰＯＬＵである。
【０２０４】
ここで、図９のシフトレジスタ回路９１は、階調表示数に対応したビット数と信号電極数の段数を持ち、ここでは階調数を１６、信号電極数を５とし、これに対応した４ビット×５段のシフトレジスタである。そして、信号ＸＳＣＬに同期して、表示データである信号ＤＡＴＡＵを取り込み、右から左へと信号ＤＡＴＡＵの内容を取り込み、シフトして行く。
【０２０５】
ここで、ｙ番目の走査電極Ｙｙとｘ番目の信号電極Ｘｘの位置の画素に対応する信号ＤＡＴＡＵの内容をＤｙｘと表すと、図１０(a)、(b)、(c)、(d)〜(h)に示すように、ｙ番目の走査電極が選択される期間の１選択期間前から、信号ＤＡＴＡＵの内容Ｄｙ１、ｙ３、ｙ５、ｙ７、ｙ９をシフトレジスタ回路９１に取り込み、シフトする。
【０２０６】
データ保持回路９２は、シフトレジスタ回路９１のビット数と段数に対応した数のラッチ回路からなり、図１０(c)〜(n)に示すように、信号ＸＳＣＬが信号電極数のクロックを出力した後で、選択期間の開始時に能動となる信号ＬＰに同期し、シフトレジスタ回路９１の内容を取り込む。
【０２０７】
計数回路９３は、図１０(o)、(p)、(q)に示すように、クロック信号である信号ＧＣＰに同期して１づつ加算計数し、信号ＲＥＳが能動になると０になる。なお、ここでは信号ＧＣＰは１選択期間、及び１補正期間にクロックを１５発発生する。即ち、計数回路９３は０から１５の値をとり、それを大小比較回路９４に出力する。
【０２０８】
ここで、信号ＲＥＳは、選択期間と補正期間の開始時に能動となる。
【０２０９】
大小比較回路９４は、計数回路９３が出力する計数値とラッチ回路９２の各４ビットで表される数値との大小比較を行い、その結果を出力する。例えば、ラッチ回路９２の各４ビットで表される数値が計数回路９３が出力する計数値以上になった場合に”１”の信号を出力し、それ以外では、”０”の信号を出力する。
【０２１０】
排他的論理和回路９５は、大小比較回路９４の出力結果と信号ＰＯＬＵとの排他的論理和を出力する。例えば、大小比較回路９４の出力が”１”でかつ信号ＰＯＬＵが”０”の場合と大小比較回路９４の出力が”０”でかつ信号ＰＯＬＵが”１”の場合に”１”を出力し、その他の場合には”０”を出力する。
【０２１１】
スイッチ回路９６は、排他的論理和回路９５の出力結果に応じて電圧＋Ｖsigか電圧−Ｖsigの何れかの電圧を選択して、図８の液晶パネル１０の信号電極Ｘ１〜Ｘ５に出力する。例えば、排他的論理和回路９５の出力が”０”の場合には、電圧＋Ｖsigを、”１”の場合に−Ｖsigを選択し、出力する。
【０２１２】
図１１は、データ保持回路９２の各４ビットで表される数値と出力電圧波形の関係を示す図である。
【０２１３】
図で、(a)は信号ＲＥＳ、同図(b)は信号ＧＣＰ、同図(c)は計数回路９３の内容を示し、同図(d)〜(s)はそれぞれラッチ回路９２の各４ビットで表される数値が０〜１０の場合の出力波形を示す。なお、この図では信号ＰＯＬＵが”１”の場合を示し、信号ＰＯＬＵが”０”の場合には、出力電圧＋Ｖsigと−Ｖsigを入れ替えた電圧が出力される。Ｘドライバ８１Ｕは以上の構成となっている。
【０２１４】
図８のＸドライバ８１Ｌの構成は、Ｘドライバ８１Ｕと全く同じである。ただこれを制御する制御信号８６１Ｌの内容の一部が、制御信号８６１Ｕと異なっているだけである。即ち、信号ＤＡＴＡＬと信号ＰＯＬＬが制御信号８６１Ｕのそれぞれ信号ＤＡＴＡＵと信号ＰＯＬＵの替わりに用いられている。ここで、信号ＤＡＴＡＬは、図８の表示データ８５を加工したものであり、偶数番の信号電極に対応した表示データ列である。
【０２１５】
よって、ある走査電極を選択する時にその選択期間の１選択期間前に、図８の表示データ８５から作られる信号ＤＡＴＡＵ、Ｌを、それぞれＸドライバ８１Ｕ、Ｌのそれぞれのシフトレジスタ回路９１に入力しシフトしておく。
【０２１６】
そして、その選択期間の開始時に信号ＲＥＳと信号ＬＰを能動にすることによって、Ｘドライバ８１Ｕ、Ｌのそれぞれの計数回路９３の内容は０にされ、シフトレジスタ回路９１の内容がデータ保持回路９２の各ラッチ回路に取り込まれる。
【０２１７】
ここで、この選択期間で選択される走査電極に負の選択電圧が印加する場合には、信号ＰＯＬＵ、Ｌをともに”１”とし、正の選択電圧が印加する場合には、信号ＰＯＬＵ、Ｌを”０”とすれば、選択期間の後半にオン電圧となるパルス幅変調ができる。この時、データ保持回路９２の各４ビットで表される数値が大きくなる程、オン電圧の時間が短くなる。そして、信号ＧＣＰの各クロック間隔を適当に選ぶことによって、各階調毎に対応したオン電圧の時間を設定できる。
【０２１８】
次に、この選択期間に引き続く補正期間では、この補正期間の開始時信号ＲＥＳを能動にすることによって、Ｘドライバ８１Ｕ、Ｌのそれぞれの計数回路９３の内容は０にされる。しかし、信号ＬＰは能動にはならないので、データ保持回路９２の内容は更新されない。従って、信号ＧＣＰの各クロック間隔を選択期間の時と同じにし、信号ＰＯＬＵ、Ｌも同じにすれば選択期間と全く同じ信号電圧波形が得られる。即ち、非反転信号電圧波形が得られる。一方、信号ＰＯＬＵ、Ｌを選択期間の時と逆にすると、反転信号電圧波形が得られる。
【０２１９】
よって、補正期間で、信号ＰＯＬＵを、選択期間と逆にすることによって、Ｘドライバ８１Ｕは、補正期間で奇数番目の信号電極に反転信号電圧波形を供給し、信号ＰＯＬＬを、補正期間でも選択期間と同じにすれば、Ｘドライバ８１Ｌは、補正期間で偶数番目の信号電極に非反転信号電圧波形を供給することになる。
【０２２０】
逆に言うと、図８の制御回路８６は、このように制御された、信号ＰＯＬＵ、ＬをＸドライバ８１Ｕ、Ｌに供給する。
【０２２１】
以上の構成と動作をするので、実施例２で述べた駆動方法が実現でき、よって実施例２で述べた効果が得られる。
【０２２２】
また、補正期間で、信号ＰＯＬＵを選択期間と逆にし、信号ＰＯＬＬを選択期間と同じにする場合と信号ＰＯＬＵを選択期間と同じにし、信号ＰＯＬＬを選択期間と逆にする場合を周期的に切り替えれば、実施例３で述べた駆動方法が実現できる。
【０２２３】
ここで、制御回路８６の回路構成以外は従来の液晶表示装置の構成と全く同じで、制御回路８６ついても、この回路が出力する信号ＰＯＬＵ、Ｌの制御方法の若干の変更だけで良い。
【０２２４】
従って、制御回路８６の回路は、一般的には集積回路で作られていて、これらの変更、付加によるコスト及び消費電力の増加は殆ど無い。
【０２２５】
また、本実施例では液晶パネルは、信号電極の端子の引き出しを奇数番と偶数番で上下に振り分けた構成となっているが、これはＸドライバの構成の都合によるものである。即ち、Ｘドライバの出力端子の内、奇数番と偶数番で独立に出力する極性を切り替えられれば、図２で示した液晶パネル１０のように、信号電極の端子の引き出しを片側にしたものでも構わない。
【０２２６】
ここで、図１２は他のＸドライバの構成を示す図である。図で、破線で囲んだ１２１が他のＸドライバで、図９のＸドライバ８１Ｕとほとんど同じ構成となっており、排他的論理和回路９５のそれぞれの一方に入力される信号が、信号ＰＯＬＵのかわりに、奇数番の出力に対応する排他的論理和回路９５それぞれの一方に入力される信号を信号ＰＯＬ１、偶数番の出力に対応する排他的論理和回路９５それぞれの一方に入力される信号を信号ＰＯＬ２としてある点だけ異なる。以上の構成となっているので、Ｘドライバの出力端子の内、奇数番と偶数番で独立に出力する極性を切り替えることができ、従って、図２のような液晶パネル１０の構成の液晶パネルでも駆動可能となる。この場合にもＸドライバの配線が１本多くなるが、それによるコスト等への影響は微々たるものである。
【０２２７】
無論、ここで述べた液晶表示装置の構成は一例であってこれに限定されるものではなく、実施例１から４で述べた駆動方法を具現できるいかなる構成でも構わない。
【０２２８】
また、補正期間での信号ＧＣＰの各クロックの間隔を、選択期間での信号ＧＣＰの各クロックの間隔とずらせば、反転、非反転信号電圧波形の各電圧の時間設定をずらすこともできる。
【０２２９】
〔実施例６〕 本実施例は、実施例６にかかるものである。実施例５で述べた液晶表示装置は、コストや消費電力の増加が殆どない方法でクロストークを改善して、均一な表示が可能としてある。
【０２３０】
よって、高品質でかつ小型・軽量でしかも安価である電子機器の表示部材として適しており、その例として、小型・軽量で細かい情報を誤認しないで読み取る必要のある、カーナビゲーション、携帯情報機器、液晶テレビ、グラフィック表示機能等の多機能電卓、携帯電話、ラップトップ型を始めとした様々なパーソナルコンピュータ等があり、その中で特に消費電力が気になる、主に電池で駆動される携帯情報機器、携帯電話等に適している。
【０２３１】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、クロストークが軽減する。
【０２３２】
請求項２記載の本発明によれば、クロストークが軽減するとともにちらつき等が解消される。
【０２３３】
請求項３記載の本発明によれば、クロストークが軽減するとともに更に良くちらつき等が解消される。
【０２３４】
請求項４記載の本発明によれば、クロストークが軽減するとともに消費電力を低下できる。
【０２３５】
請求項５記載の本発明によれば、消費電力でかつクロストークの少ない高品質な画質を有する液晶表示装置を提供できる。
【０２３６】
請求項６記載の本発明によれば、消費電力でかつクロストークの少ない表示部材を有することになり、電子機器の品質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の駆動方法による駆動波形を示す図。
(a)は、走査電極Ｙ１の電圧波形。
(b)は、走査電極Ｙ２の電圧波形。
(c)は、走査電極Ｙ３の電圧波形。
(d)は、走査電極Ｙ４の電圧波形。
(e)は、走査電極Ｙ５の電圧波形。
(f)は、信号電極Ｘ２の電圧波形。
(g)は、信号電極Ｘ４の電圧波形。
(h)は、Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５の電圧波形。
【図２】従来技術の２端子型アクティブ液晶素子（液晶パネル）の構成を示す図。
【図３】液晶パネル１０の表示内容を示す図。
【図４】実施例１の駆動波形を液晶パネル１０に印加した時の、画素１と画素２についての各電圧を示す図。
【図５】実施例２の駆動方法による駆動波形を示す図。
【図６】実施例３の駆動方法による駆動波形を示す図。
【図７】実施例４の駆動方法による駆動波形を示す図。
【図８】実施例５の液晶表示装置の一構成例を示す図。
【図９】Ｘドライバ８１Ｕの一構成例を示す図。
【図１０】制御信号群８６１Ｕの各信号とＸドライバ８１Ｕの内部の信号のタイミングを示す図。
【図１１】データ保持回路９２の各４ビットで表される数値と出力電圧波形の関係を示す図。
【図１２】他のＸドライバ１２１の構成を示す図。
【図１３】従来技術の液晶パネル１０の表示内容を示す図。
【図１４】従来技術の液晶パネル１０の走査電極Ｙ１に係る電気的な等価回路を示す図。
【図１５】従来技術の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図。
【図１６】図１６の電圧波形を与えた時の画素１、画素２にかかる電圧波形を示す図。
【図１７】従来技術の液晶パネル１０が図１３で示した表示内容をする際の走査電極Ｙ１〜Ｙ５及び信号電極Ｘ１、Ｘ２〜Ｘ５に印加する電圧波形を示す図。
【図１８】図１７の電圧波形を与えた時の画素１、画素２に係る電圧波形を示す図。
【図１９】従来技術の実際の液晶パネルで発生するクロストークを示す図。
【図２０】従来技術の液晶パネル１０の一部の断面の模式図。
【図２１】従来技術の実際の液晶パネルの一部の電気等価回路を示す図。
【図２２】図２１の等価回路を簡略化した等価回路を示す図。
【符号の説明】
＋Ｖs1 正の選択電圧
−Ｖs1 負の選択電圧
＋Ｖsig 正の保持電圧
−Ｖsig 負の保持電圧
Claims (6)
- 複数の走査電極に対して選択期間に選択電圧を順次印加するこ
とに同期して、複数の信号電極にパルス幅変調を施したオン電圧又はオフ電圧を印加することにより、前記複数の走査電極及び前記複数の信号電極の交差位置に複数の非線形抵抗素子及び画素電極が設けられた液晶素子を駆動する駆動方法であって、
奇数番の信号電極からなる組と偶数番の信号電極からなる組とのうち、一方を第１の組、他方を第２の組として、
前記選択期間に前記複数の信号電極に前記オン電圧とオフ電圧とのうち少なくとも一方を与え、
前記選択期間に対応する補正期間において、
前記第１の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、
前記第２の組の信号電極に対して、
前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与えるモードで駆動する
ことを特徴とする液晶素子の駆動方法。 - 請求項１記載の液晶素子の駆動方法であって、
前記補正期間が、前記各選択期間の前または後に設けられていることを特徴とす
る液晶素子の駆動方法。 - 請求項１または請求項２記載の液晶素子の駆動方法であって、
前記モードを第１のモードとし、
前記選択期間に対応する補正期間において、
前記第１の組の信号電極に対して、前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、
前記第２の組の信号電極に対して、
前記選択期間内でオン電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オン電圧を与え、前記選択期間内で前記オフ電圧を与えた時間とほぼ同じ時間だけ前記オフ電圧を与える第２のモードと、
前記第１のモードとを周期的に切替えることを特徴とする液晶素子の駆動方法。 - 請求項２ないし請求項３記載の液晶素子の駆動方法であって、
前記走査電極は、インタレースで順次選択することを特徴とする液晶素子の駆
動方法。 - 請求項１ないし請求項４記載の液晶素子の駆動方法を行う手段
を具備したことを特徴とすることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項５記載の液晶表示装置を表示部材として具備したことを
特徴とする電子機器。
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