JP3658952B2

JP3658952B2 - Liquid crystal display device drive voltage adjustment method, liquid crystal display panel drive device, liquid crystal display device, liquid crystal display device drive voltage adjustment device, and electronic apparatus

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Publication number: JP3658952B2
Application number: JP31879497A
Authority: JP
Inventors: 久徳川上; 士良 ▲高▼橋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: JPH11153777A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの駆動装置、液晶表示装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の駆動電圧調整方法、液晶表示パネルの駆動装置、液晶表示装置（液晶表示モジュール）、液晶表示装置の駆動電圧調整装置、及び電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルとしては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動素子を用いたものの他に、ＭＩＭ駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を用いたものがある。ＭＩＭ駆動素子等は、急峻なしきい値を持つため、従来の単純マトリクス駆動方式と比較すると画素間におけるクロストークの問題が少ない点で有利であり、ＴＦＴ駆動素子と比較すると、素子構成や製造工程が比較的簡易な点で有利である。
【０００３】
前記２端子型非線形素子としてＭＩＭ駆動素子を用いた液晶表示パネルを、図３０に示す。この液晶表示パネルは、図３０に示すように、一対の基板にマトリクス状になるように夫々の基板に配置した複数のデータ信号線（…，Ｘｉ−１，Ｘｉ，Ｘｉ＋１…）と走査信号線（…，Ｙｊ−１，Ｙｊ，Ｙｊ＋１…）の交点に、液晶層とＭＩＭ駆動素子の層が直列に接続されて一つの画素領域を形成する構成となっている。また、各走査信号線には走査信号駆動回路８１が接続され、更に各データ信号線にはデータ信号駆動回路８２が接続されており、走査信号駆動回路８１から各走査信号線に対して走査信号が供給されると共に、データ信号駆動回路８２から各データ信号線に対してデータ信号が供給される。従って、各画素領域においては、走査信号とデータ信号との間に生じる電位差を、ＭＩＭ駆動素子のしきい値電圧に対して大小関係を有するように設定すれば、ＭＩＭ駆動素子をオン・オフ駆動させることができる。ＭＩＭ駆動素子がオン状態になると、そのＭＩＭ駆動素子に接続された液晶層が充電され、当該画素領域がオン状態になる。そして、所定期間の充電を行った後に前記ＭＩＭ駆動素子をオフ状態にすると、当該ＭＩＭ駆動素子がハイインピーダンス状態となり、更に液晶層の抵抗が十分大きい値に設定されているので、液晶層における電荷の蓄積が保たれ、前記画素領域のオン状態が維持される。このように、特定の画素領域を選択し、当該画素領域における液晶層を充電する期間（以下、選択期間とする）は、当該画素領域をオン状態にしておく期間中の一部の期間で良いため、この選択期間を各走査信号線毎に時分割により設けることができ、走査信号線及びデータ信号線を複数の画素領域について共通化したマトリクス駆動が可能となっている。
【０００４】
このような駆動方式の代表的な例としては、４値駆動法と呼ばれる駆動法が挙げられる。この４値駆動法は、２値の走査信号と２値のデータ信号を用いると共に、走査信号及びデータ信号の極性を、例えば１水平走査期間毎に反転させ、更に走査信号線の夫々については１垂直走査期間毎に反転させるものであり、比較的簡単な回路構成により実現が可能である。
【０００５】
しかしながら、ＭＩＭ駆動素子を用いた液晶表示パネルは、上述のようにＭＩＭ駆動素子と液晶層とが各画素領域において直列に接続された構成であるため、選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧は、その時にＭＩＭ駆動素子に印加される電圧に依存する。そして、その時にＭＩＭ駆動素子に印加される電圧、即ち液晶層への充電がほぼ停止した時にＭＩＭ駆動素子に印加される電圧は、ＭＩＭ駆動素子の電流−電圧特性に依存し、それぞれのＭＩＭ駆動素子毎に誤差が生じる。従って、４値駆動法のように、単に１垂直走査期間毎に走査信号及びデータ信号の極性を反転させるだけでは、単に液晶層に印加される電圧の極性が反転されるだけなので、前記電圧誤差は相殺されない。その結果、前記誤差が各画素領域間で発生し、各画素領域において液晶層に印加される電圧にばらつきを生じ、表示ムラ等が発生するという問題があった。
【０００６】
そこで、４値駆動法よりも表示特性の向上を図ることができる駆動法として、充放電法と呼ばれる駆動法が提案された。この駆動法は、図３１（Ｂ）,（Ｃ）に示すように、走査信号が充電モードと放電モードの２つのモードで駆動されるように構成されており、充電モードにおいては、選択電圧ＶＳ１が走査信号線に供給され、データ信号に応じて液晶層が充電される。一方、放電モードにおいては、前記ＶＳ１と逆極性のプリチャージ電圧である−ＶＰＲＥが供給されることにより、データ信号に関わりなく液晶層に対する過充電が行われる。そして、その後に前記−ＶＰＲＥと逆極性の選択電圧ＶＳ２が供給されることにより、液晶層の放電が行われる。従って、この選択電圧ＶＳ２が供給される期間において、データ信号により放電量を制御すれば、当該画素領域の表示状態を制御することができる。
【０００７】
例えば、図３１（Ａ）に示すように、データ信号線ＸｉにはＶＨ／２と−ＶＨ／２の値を有するデータ信号が１水平走査期間（図３１（Ａ）において１Ｈで示す期間）毎に供給されると共に、図３１（Ｂ）に示すように、走査信号線Ｙｊには上述したような選択電位を有する走査信号が供給されたとすると、データ信号線Ｘｉと走査信号線Ｙｊの交点における画素領域において、充電モードの選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧ＶＢ１は次式で与えられる。
【０００８】
ＶＢ１＝（ＶＳ１＋ＶＨ／２−ＶＯＮ）−Ｋ・（ＶＳ１− ＶＨ／２） …（１）
尚、上記の式におけるＫはＭＩＭ駆動素子の容量をＣＭ、液晶層の容量をＣＬとした時に、ＣＭ／（ＣＭ＋ＣＬ）で表される容量比で、Ｋ・（ＶＳ１− ＶＨ／２）は、ＭＩＭ駆動素子がオフ状態となる瞬間に容量結合により生じる液晶層電圧のシフト分を表す。また、ＶＯＮは、液晶層への充電がほぼ停止した時に、ＭＩＭ駆動素子に印加される電圧である。
【０００９】
また、放電モードでは、プリチャージ電圧である−ＶＰＲＥによる過剰充電の後、充電された電荷が選択電圧ＶＳ２により放電され、選択期間の終了直前に液晶層に印加される電圧はＶＳ２−ＶＨ／２−ＶＯＮとなる。従って、選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧ＶＢ２は次式で表される。
【００１０】

ここで、Ｋ・（ＶＳ２−ＶＨ／２）は、充電モードの場合と同様に、ＭＩＭ駆動素子がオフ状態となる瞬間に容量結合により生じる液晶層電圧のシフト分を表す。
【００１１】
上式（１）,（２）から明らかなように、液晶層への充電がほぼ停止した時にＭＩＭ駆動素子に印加される電圧ＶＯＮがΔＶＯＮだけ大きくなると、ＶＢ１の絶対値はΔＶＯＮだけ小さくなるが、ＶＢ２の絶対値は逆にΔＶＯＮだけ大きくなる。一方、ＶＯＮがΔＶＯＮだけ小さくなると、ＶＢ１の絶対値はΔＶＯＮだけ大きくなるが、ΔＶＢ２の絶対値はΔＶＯＮだけ小さくなる。更にＫに誤差ΔＫが生じた場合、この誤差によりＶＢ１の絶対値が大きくなるとＶＢ２の絶対値は小さくなり、この誤差によりＶＢ１の絶対値が小さくなるとＶＢ２の絶対値は大きくなる。
【００１２】
このように、充放電駆動法によれば、ＭＩＭ駆動素子のＶＯＮが変動しても、充電モードにて液晶印加電圧に発生する電圧誤差は、放電モードにて液晶印加電圧に発生する電圧誤差により実効電圧的には相殺される。従って、ＭＩＭ駆動素子のＶＯＮの液晶表示パネル内でのばらつきを要因とする表示ムラの発生等を有効に防止できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３１に示す駆動方式では、充電モードの選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧ＶＢ１の絶対値と、放電モードの選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧ＶＢ２の絶対値が等しく設定されていない場合には、液晶層に長期に亘ってＤＣ電圧が印加されるという問題があった。
【００１４】
ＶＢ１の絶対値とＶＢ２の絶対値を等しくするためには、
ＶＢ１＋ＶＢ２＝０ …（３）
の関係式を満たす必要があり、上式（１）、（２）、（３）より、
ＶＳ２＝−ＶＳ１−ＫＶＨ＋２・ＶＯＮ／（１−Ｋ） …（４）
の関係式が導き出される。従って、充電モードにおける選択電圧ＶＳ１と放電モードにおける選択電圧ＶＳ２を、上式（４）を満たす値に設定する必要がある。
【００１５】
しかしながら、上式（４）に含まれるＶＯＮは、液晶層への充電がほぼ停止した時に、ＭＩＭ駆動素子に印加される電圧であり、直接測定することはできない。従って、上式（４）を満たすように前記選択電圧ＶＳ１,ＶＳ２を設定することは容易ではなかった。
【００１６】
そこで、従来は、次のような方法で選択電圧ＶＳ１,ＶＳ２の設定を行っていた。まず、充電モードによる駆動のみを行ってその時の選択電圧ＶＳ１と透過率の特性（ＶＳ１−Ｔ特性とする）を測定すると共に、放電モードによる駆動のみを行ってその時の選択電圧ＶＳ２と透過率の特性（ＶＳ２−Ｔ特性とする）を測定する。そして、最初に測定したＶＳ１−Ｔ特性においてある透過率を与えるＶＳ１と、ＶＳ２−Ｔ特性において前記透過率を与えるＶＳ２とを、充電モードと放電モードの混在した充放電駆動方式における選択電圧ＶＳ１、ＶＳ２として採用していた。この方法によれば、充電モードにおける透過率と放電モードにおける透過率をほぼ等しくすることが可能となり、液晶層に印加される電圧のＤＣ成分をほぼ零にすることが可能となる。
【００１７】
しかしながら、前記従来の方法では、夫々のモードにおいて等しい透過率を与える選択電圧を精度良く決定するためには、選択電圧と透過率の特性測定に際し、相当数のデータサンプルを必要とし、当該特性測定だけでもかなりの時間を要するという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明はこの問題点に鑑みなされたものであり、ＭＩＭ駆動素子等の２端子型非線形素子を用いた液晶表示パネルの駆動方式として、充放電駆動方式を用いた場合でも、簡単な調整方法によって、液晶層に印加される電圧のＤＣ成分をほぼ零にすることができる液晶表示装置の駆動電圧調整方法、液晶表示パネルの駆動装置、液晶表示装置、液晶表示装置の駆動電圧調整装置、及び電子機器を提供することを課題としている。
【００１９】
【解決を解決するための手段】
請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列に接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルと、前記データ線及び走査線にデータ信号及び走査信号を供給する駆動装置と、前記駆動装置に駆動電圧を供給する電源装置と、を備えた液晶表示装置の駆動電圧調整方法であって、表示画面の第１の領域に相当する走査線群に、前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧値を有する充電モードのみからなる走査信号を供給する工程と、前記第１の領域以外の第２の領域に相当する走査線群に、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を含む走査信号を供給する工程と、少なくとも前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、夫々同一の階調値を有するデータ信号を供給する工程と、前記同一の階調値を有するデータ信号が供給された夫々の領域の輝度を測定する工程と、前記測定結果に応じて、前記夫々の領域の輝度を等しくするように前記駆動電圧を調整する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法によれば、表示画面の第１の領域に相当する走査線群に、第１の選択電圧を有する充電モードのみからなる走査信号が供給され、少なくともこの第１の領域に含まれる領域におけるデータ線に、所定の階調値を有するデータ信号が供給されると、当該データ信号と前記走査信号との電位差により２端子型非線形素子が導通し、液晶への充電が行われる。
【００２１】
また、前記第１の領域以外の第２の領域に相当する走査線群に、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するように出力され、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モード信号とを含む走査信号が供給されると、前記プリチャージ電圧により、データ信号の値に拘わらず前記２端子型非線形素子が導通し、前記液晶を過充電させる。更に、少なくともこの第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、所定の階調値を有するデータ信号が供給されると、このデータ信号と第２の選択電圧との電位差により、前記２端子型非線形素子が導通し、過充電された前記液晶を放電させる。
【００２２】
従って、前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、同一の階調値を有するデータ信号を供給した場合には、当該データ信号が供給された領域間の輝度の差は、充電モードの第１の選択電圧と当該データ信号との電位差により液晶に充電される第１の電圧の値と、前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての液晶の第２の電圧の値との差となる。
【００２３】
そこで、前記同一の階調値を有するデータ信号が供給された夫々の領域の輝度を測定し、その測定結果に応じて、前記夫々の領域の輝度を等しくするように前記駆動電圧を調整することにより、前記第１の電圧の値と前記第２の電圧の値の差を零にすることができる。
【００２４】
このように、第１の領域と第２の領域に分割された表示画面における夫々の領域における輝度を等しくするという、極めて簡単な方法により、液晶に対して長期に亘ってＤＣ電圧が印加されることを確実に防止することができる。
【００２５】
請求項２に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法は、前記課題を解決するために、請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法において、前記第２の領域において走査信号を供給する工程は、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号のみを供給する工程であることを特徴とする。
【００２６】
請求項２に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法によれば、前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、同一の階調値を有するデータ信号を供給した場合には、前記第１の領域に含まれ、当該データ信号が供給された領域においては、充電モードの第１の選択電圧と当該データ信号との電位差により液晶が充電される。一方、前記第２の領域に含まれ、前記データ信号が供給された領域においては、前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての電圧値に液晶が充電される。そして、この第２の領域に供給される走査信号は、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧から成る走査信号のみであるため、前記夫々の領域における輝度の差は、前記充電モードを有する走査信号と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧信号から成る放電モードを有する走査信号とが交互に供給される通常の表示状態において、前記充電モードの第１の選択電圧供給期間の液晶の充電電圧と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧の供給期間の液晶の充電電圧との間に生じる差と同等となる。従って、前記同一の階調値を有するデータ信号が供給された夫々の領域の輝度を測定し、その測定結果に応じて、前記夫々の領域の輝度を等しくすることにより、直ちに通常の表示状態における前記夫々の期間の液晶の充電電圧の差を零にすることができる。
【００２７】
請求項３に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法は、前記課題を解決するために、請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法において、前記第２の領域において走査信号を供給する工程は、前記充電モードからなる信号と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる信号とを、一対の走査信号として供給する工程であることを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法によれば、前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、同一の階調値を有するデータ信号を供給した場合には、前記第１の領域に含まれ、当該データ信号が供給された領域においては、充電モードの第１の選択電圧と当該データ信号との電位差による電圧値に液晶が充電される。一方、前記第２の領域に含まれ、データ信号が供給された領域においては、前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての電圧値に液晶が充電されると共に、前記第２の領域であって前記データ信号が供給された領域における充電モードの第１の選択電圧と前記データ信号との電位差による電圧値に液晶が充電される。従って、前記夫々の領域において、充電モードの第１の選択電圧と前記データ信号との電位差による電圧値は等しいので、前記夫々の領域における輝度の差は、前記充電モードの第１の選択電圧と前記データ信号との電位差による電圧値と、前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての電圧値との差と同等となる。従って、前記夫々の領域における輝度を等しくするように調整することにより、通常の表示状態における前記充電モードによる駆動期間と前記放電モードによる駆動期間との夫々の期間の液晶の充電電圧の差を零にすることができる。
【００２９】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置は、前記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列に接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動装置であって、駆動モードを、外部入力に応じて通常駆動モードと電圧調整モードに切り換えるモード切換手段と、前記モード切換手段により切り換えられた駆動モードが、電圧調整モードである場合には、表示画面の第１の領域に相当する走査線群に、前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧値を有する充電モードのみからなる走査信号を供給すると共に、前記第１の領域以外の第２の領域に相当する走査線群に、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を含む走査信号を供給する、走査信号駆動手段と、少なくとも前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、夫々同一の階調値を有するデータ信号を供給するデータ信号駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、モード切換手段により、外部入力に応じて駆動モードが電圧調整モードに切り換えられると、走査信号駆動手段により、表示画面の第１の領域に相当する走査線群に、第１の選択電圧を有する充電モードのみからなる走査信号が供給され、少なくともこの第１の領域に含まれる領域におけるデータ線に、所定の階調値を有するデータ信号が供給されると、当該データ信号と前記走査信号との電位差により２端子型非線形素子が導通し、液晶への充電が行われる。
【００３１】
また、前記第１の領域以外の第２の領域に相当する走査線群に、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するように出力され、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モード信号とを含む走査信号が供給されると、前記プリチャージ電圧により、データ信号の値に拘わらず前記２端子型非線形素子が導通し、前記液晶を過充電させる。更に、少なくともこの第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、所定の階調値を有するデータ信号が供給されると、このデータ信号と第２の選択電圧との電位差により、前記２端子型非線形素子が導通し、過充電された前記液晶を放電させる。
【００３２】
従って、データ信号駆動手段により、前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、同一の階調値を有するデータ信号が供給された場合には、当該データ信号が供給された領域間の輝度の差は、充電モードの第１の選択電圧と当該データ信号との電位差により液晶に充電される第１の電圧の値と、前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての液晶の第２の電圧の値との差となる。
【００３３】
そこで、前記同一の階調値を有するデータ信号が供給された夫々の領域の輝度を測定し、その測定結果に応じて、前記夫々の領域の輝度を等しくするように前記駆動電圧を調整することにより、前記第１の電圧の値と前記第２の電圧の値の差を零にすることができる。
【００３４】
このように、表示画面を第１の領域と第２の領域に分割し、夫々異なる波形の走査信号により駆動を行うことができるので、夫々の領域における輝度を等しくするという、極めて簡単な方法により、液晶に対して長期に亘ってＤＣ電圧が印加されることを確実に防止することができる。
【００３５】
請求項５に記載の液晶表示パネルの駆動装置は、前記課題を解決するために、請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置において、前記第２の領域において、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号のみを供給することを特徴とする。
【００３６】
請求項５に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、前記データ信号駆動手段により、前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、同一の階調値を有するデータ信号を供給した場合には、前記第１の領域に含まれ、当該データ信号が供給された領域においては、前記走査信号駆動手段により供給された充電モードの第１の選択電圧と当該データ信号との電位差により液晶が充電される。一方、前記第２の領域に含まれ、前記データ信号が供給された領域においては、前記走査信号駆動手段から供給された前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を、同じく前記走査信号駆動手段から供給された前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての電圧値に液晶が充電される。そして、この第２の領域に供給される走査信号は、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧から成る走査信号のみであるため、前記夫々の領域における輝度の差は、前記充電モードを有する走査信号と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧から成る放電モードを有する走査信号とが交互に供給される通常の表示状態において、前記充電モードの第１の選択電圧供給期間の液晶の充電電圧と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧の供給期間の液晶の充電電圧との間に生じる差と同等となる。従って、前記同一の階調値を有するデータ信号が供給された夫々の領域の輝度を測定し、その測定結果に応じて、前記夫々の領域の輝度を等しくすることにより、直ちに通常の表示状態における前記夫々の期間の液晶の充電電圧の差を零にすることができる。
【００３７】
請求項６に記載の液晶表示パネルの駆動装置は、前記課題を解決するために、前記第２の領域において走査信号を供給する工程は、前記充電モードからなる信号と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる信号とを、一対の走査信号として供給する工程であることを特徴とする。
【００３８】
請求項６に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、前記データ信号駆動手段により、前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、同一の階調値を有するデータ信号を供給した場合には、前記第１の領域に含まれ、当該データ信号が供給された領域においては、前記走査信号駆動手段から供給された充電モードの第１の選択電圧と当該データ信号との電位差による電圧値に液晶が充電される。一方、前記第２の領域に含まれ、前記データ信号が供給された領域においては、前記走査信号駆動手段から供給された前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を、同じく前記走査信号駆動手段から供給された前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての電圧値に液晶が充電されると共に、前記第２の領域であって前記データ信号が供給された領域における充電モードの第１の選択電圧と前記データ信号との電位差による電圧値に液晶が充電される。従って、前記夫々の領域において、充電モード信号の第１の選択電圧と前記データ信号との電位差による電圧値は等しいので、前記夫々の領域における輝度の差は、前記充電モードの第１の選択電圧と前記データ信号との電位差による電圧値と、前記プリチャージ電圧により過充電された液晶の電荷を前記第２の選択電圧と前記データ信号との電位差により放電させた結果としての電圧値との差と同等となる。従って、前記夫々の領域における輝度を等しくするように調整することにより、通常の表示状態における前記充電モード信号による駆動期間と前記第１放電モード信号と第２放電モード信号とによる駆動期間との夫々の期間の液晶の充電電圧の差を零にすることができる。
【００３９】
請求項７に記載の液晶表示パネルの駆動装置は、前記課題を解決するために、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の液晶表示パネルの駆動装置において、前記２端子型非線形素子は、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）駆動素子からなることを特徴とする。
【００４０】
請求項７に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、液晶表示パネルは、特にＭＩＭ駆動素子を備えているが、上述した本願発明の駆動装置により、電圧調整モードにおいては、表示画面が異なる走査信号により駆動される複数の領域に分割されるので、夫々の領域の輝度を等しくするという、極めて簡単な方法で、前記充電モード信号による駆動期間と、第１及び第２放電モード信号による駆動期間における液晶の充電電圧を等しくすることができ、液晶に対するＤＣ電圧の印加を確実に防ぐことができる。従って、長期に亘って映像信号を良好に表示することができる。
【００４１】
請求項８に記載の液晶表示装置は、前記課題を解決するために、請求項４乃至請求項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、前記駆動装置に駆動電圧を供給する電源装置とを備え、前記電源装置には、前記駆動電圧の調整手段が設けられていることを特徴とする。
【００４２】
請求項８に記載の液晶表示装置（液晶表示モジュール）によれば、液晶表示パネルは、特に２端子型非線形素子を備えているが、上述した本願発明の駆動装置により、電圧調整モードにおいては、表示画面が異なる走査信号により駆動される複数の領域に分割されるので、夫々の領域の輝度を等しくするという、極めて簡単な方法で、前記充電モード信号による駆動期間と、第１及び第２放電モード信号による駆動期間における液晶の充電電圧を等しくすることができ、液晶に対するＤＣ電圧の印加を確実に防ぐことができる。従って、長期に亘って映像信号を良好に表示することができる。
【００４３】
請求項９に記載の液晶表示装置の電圧調整装置は、前記課題を解決するために、前記請求項８に記載の液晶表示装置を載置する載置台と、前記液晶表示装置の駆動装置に同期信号を伴った映像信号を供給する信号供給手段と、前記駆動装置に電圧調整モード切換信号を出力するモード切換信号出力手段と、前記載置台に載置された液晶表示装置の表示画面の輝度を測定する輝度測定手段と、前記輝度測定手段の測定値を表示する手段とを備えたことを特徴とする。
【００４４】
請求項９に記載の液晶表示装置の電圧調整装置によれば、載置台に載置された前記液晶表示装置には、信号供給手段から同期信号を伴った映像信号が供給され、モード切換信号手段により、駆動モードを電圧調整モードにする旨の信号が供給される。これにより、液晶表示装置は、表示画面を異なる走査信号により駆動させる複数の領域に分割する。そして、この表示画面のにおける夫々の領域の輝度を輝度測定手段により測定し、その測定値を表示手段に表示させる。従って、使用者がこの表示手段の表示に基づいて、前記夫々の領域における輝度を等しくするように電圧の調整を行うことにより、前記充電モード信号による駆動期間と、第１及び第２放電モード信号による駆動期間における液晶の充電電圧を等しくすることができ、液晶に対するＤＣ電圧の印加を確実に防ぐことができる。従って、長期に亘って映像信号を良好に表示することができる。
【００４５】
請求項１０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。
【００４６】
請求項１０に記載の電子機器によれば、電子機器は、上述した本願発明の液晶表示装置を備えており、比較的簡易な調整方法により、前記充電モード信号による駆動期間と、第１及び第２放電モード信号による駆動期間における液晶の充電電圧を等しくすることができるので、液晶に対するＤＣ電圧の印加を確実に防ぐことができ、長期に亘って映像信号を良好に表示することができる。
【００４７】
【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。
【００４８】
（ＭＩＭ駆動素子）
図１は、本発明の実施の形態である液晶表示装置を構成する液晶表示パネルに備えられる２端子型非線形素子の一例としてのＭＩＭ駆動素子を画素電極と共に模式的に示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。尚、図２におては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００４９】
図１及び図２において、ＭＩＭ駆動素子２０は、第１基板の一例を構成するＭＩＭアレイ基板３０上に形成された絶縁膜３１を下地として、その上に形成されており、絶縁膜３１の側から順に第１金属膜２２、絶縁層２４及び第２金属膜２６から構成され、ＭＩＭ構造（Metal Insulator Metal構造）を持つ。そして、２端子型のＭＩＭ駆動素子２０の第１金属膜２２は、一方の端子としてＭＩＭアレイ基板３０上に形成された走査線１２に接続されており、第２金属膜２６は、他方の端子として画素電極３４に接続されている。尚、走査線１２に代えてデータ線（図６参照）をＭＩＭアレイ基板３０上に形成し、画素電極３４に接続してもよい。
【００５０】
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。
【００５１】
下地をなす絶縁膜３１は、例えば酸化タンタルからなる。但し、絶縁膜３１は、第２金属膜２６の堆積後等に行われる熱処理により第１金属膜２２が下地から剥離しないこと及び下地から第１金属膜２２に不純物が拡散しないことを主目的として形成されるものである。従って、ＭＩＭアレイ基板３０を、例えば石英基板等のように耐熱性や純度に優れた基板から構成すること等により、これらの剥離や不純物の拡散が問題とならない場合には、絶縁膜３１は省略することができる。
【００５２】
第１金属膜２２は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、タンタル単体又はタンタル合金からなる。若しくは、タンタル単体又はタンタル合金を主成分として、これに例えば、タングステン、クロム、モリブデン、レニウム、イットリウム、ランタン、ディスプロリウムなどの周期率表で第６、第７又は第８族に属する元素を添加してもよい。この場合、添加する元素としては、タングステンが好ましく、その含有割合は、例えば０．１〜６原子％が好ましい。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
また、図３の断面図に示すように、上述の第２金属膜及び画素電極は、同一のＩＴＯ膜等からなる透明導電膜３６から構成されてもよい。このような構成を持つＭＩＭ駆動素子２０’は、製造の際に、第２金属膜及び画素電極を同一の製造工程により形成できる利点がある。尚、図３において図２と同様の構成要素には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００５７】
更にまた、図４の平面図及び図５のＢ−Ｂ断面図に示すように、ＭＩＭ駆動素子４０は、所謂バック・ツー・バック（Back To Back）構造、即ち第１のＭＩＭ駆動素子４０ａと第２のＭＩＭ駆動素子４０ｂとを極性を反対にして直列に接続した構造を持つように構成されてもよい。尚、図４及び図５において図１及び図２と同様の構成要素には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００５８】
図４及び図５において、第１のＭＩＭ駆動素子４０ａは、ＭＩＭアレイ基板３０上に形成された絶縁膜３１を下地として、この上に順に形成されたタンタル等からなる第１金属膜４２、陽極酸化膜等からなる絶縁膜４４及びクロム等からなる第２金属膜４６ａから構成されている。他方、第２のＭＩＭ駆動素子４０ｂは、ＭＩＭアレイ基板３０上に形成された絶縁膜３１を下地として、この上に順に形成された第１金属膜４２、絶縁膜４４及び第１金属膜４６ａから離間した第２金属膜４６ｂから構成されている。
【００５９】
第１のＭＩＭ駆動素子４０ａの第２金属膜４６ａは、走査線４８に接続され、第２のＭＩＭ駆動素子４０ｂの第２金属膜４６ｂは、ＩＴＯ膜等からなる画素電極４５に接続されている。従って、走査信号は、走査線４８から第１及び第２のＭＩＭ駆動素子４０ａ及び４０ｂを介して画素電極４５に供給される。尚、走査線４８に代えてデータ線（図６参照）をＭＩＭアレイ基板３０上に形成し、第１のＭＩＭ駆動素子４０ａの第２金属膜４６ａに接続するように構成してもよい。
【００６０】
この図４及び図５に示した例では、絶縁膜４４は、図１及び図２に示した例における絶縁膜２４に比べて膜厚が小さく、例えば半分程度の膜厚に設定されている。
【００６１】
以上、２端子型非線形素子としてＭＩＭ駆動素子の幾つかの例について説明したが、ＺｎＯ（酸化亜鉛）バリスタ、ＭＳＩ（Metal Semi-Insulator）駆動素子、ＲＤ（Ring Diode）などの双方向ダイオード特性を有する２端子型非線形素子を本実施の形態のアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルに適用可能である。
【００６２】
（液晶表示パネル）
次に、上述のＭＩＭ駆動素子２０を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの実施の形態について図６及び図７を参照して説明する。尚、図６は、本実施の形態における液晶表示パネルを駆動回路と共に示した等価回路図であり、図７は、本実施の形態における液晶表示パネルを模式的に示す部分破断斜視図である。
【００６３】
図６において、液晶表示パネル１０は、ＭＩＭアレイ基板３０又はその対向基板上に配列された複数の走査線Ｙ１〜Ｙｉが走査信号駆動回路１００に接続されており、ＭＩＭアレイ基板３０又はその対向基板上に配列された複数のデータ線Ｘ１〜Ｘｊがデータ信号駆動回路１１０に接続されている。更に、前記走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０には、充放電駆動方式により液晶表示パネル１０を駆動するために必要なデータを出力する駆動制御回路１２０が接続されている。尚、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並び駆動制御回路１２０は、図１及び図２に示したＭＩＭアレイ基板３０又はその対向基板上に形成されていてもよく、この場合には、駆動回路を含んだ液晶表示装置（液晶表示モジュール）となる。或いは、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０は、液晶表示パネルとは独立したＩＣから構成され、所定の配線を経て走査線Ｙ１〜Ｙｉやデータ線Ｘ１〜Ｘｊに接続されてもよく、この場合には、駆動回路を含まない液晶表示装置（液晶表示モジュール）となる。
【００６４】
各画素領域１６において、走査線Ｙ１〜Ｙｉは、ＭＩＭ駆動素子２０の一方の端子に接続されており（図１参照）、データ線Ｘ１〜Ｘｊは、液晶層１８及び図１に示した画素電極３４を介してＭＩＭ駆動素子２０の他方の端子に接続されている。従って、各画素領域１６に対応する走査線Ｙ１〜Ｙｉに走査信号が供給され、データ線Ｘ１〜Ｘｊにデータ信号が供給されると、当該画素領域におけるＭＩＭ駆動素子２０がオン状態となり、ＭＩＭ駆動素子２０を介して、画素電極３４及びデータ線Ｘ１〜Ｘｊ間にある液晶層１８に駆動電圧が印加される。
【００６５】
尚、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０をＭＩＭアレイ基板３０上に設けると、ＭＩＭ駆動素子２０についての薄膜形成プロセスと走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０についての薄膜形成プロセスとを同時に行える利点がある。但し、例えばＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディング）方式で実装された走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０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Ｙ１〜Ｙｉ及びデータ線Ｘ１〜Ｘｊを接続する構成を採れば、液晶表示パネル１０の製造がより容易となる。また、前述のＬＳＩをＭＩＭアレイ基板３０及びその対向基板上に異方性導電フィルムを介して直接実装するＣＯＧ（チップオングラス）方式を用いて、走査線１２及びデータ線１４と接続する構成を採ることもできる。
【００６６】
図７において、液晶表示パネル１０は、ＭＩＭアレイ基板３０と、これに対向配置される透明な第２基板の一例を構成する対向基板３２とを備えている。対向基板３２は、例えばガラス基板からなる。ＭＩＭアレイ基板３０には、マトリクス状に複数の透明な画素電極３４が設けられている。複数の画素電極３４は、所定のＸ方向に沿って夫々延びておりＸ方向に直交するＹ方向に配列された複数の走査線Ｙ１〜Ｙｉに夫々接続されている。画素電極３４、ＭＩＭ駆動素子２０、走査線Ｙ１〜Ｙｉ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。
【００６７】
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Ｘ１〜Ｘｊが設けられている。データ線Ｘ１〜Ｘｊの下側には、例えばポリイミド薄膜などの有機薄膜からなりラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。この場合データ線Ｘ１〜Ｘｊは、少なくとも画素電極３４と対向する部分については、ＩＴＯ膜等の透明導電膜から形成される。但し、データ線Ｘ１〜Ｘｊに代えて走査線Ｙ１〜Ｙｉを対向基板３２の側に形成する場合には、走査線Ｙ１〜ＹｉがＩＴＯ膜等の透明導電膜から形成される。
【００６８】
対向基板３２には、液晶表示パネル１０の用途に応じて、例えばストライプ状、モザイク状、トライアングル状等に配列された色材膜からなるカラーフィルタが設けられてもよく、更に、例えばクロムやニッケルなどの金属材料やカーボンやチタンをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられていてもよい。このようなカラーフィルタやブラックマトリクスにより、一つの液晶表示パネルによるカラー表示を可能としたり、コントラストの向上や色材の混色防止などにより、高品位の画像を表示できるようになる。
【００６９】
このように構成され、画素電極３４とデータ線Ｘ１〜Ｘｊとが対面するように配置されたＭＩＭアレイ基板３０と対向基板３２との間には、対向基板３２の周辺に沿って配置されるシール剤により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層１８（図６参照）が形成される。液晶層１８は、画素電極３４及びデータ線Ｘ１〜Ｘｊ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。
【００７０】
図６において、走査信号駆動回路１００がパルス的にＭＩＭ駆動素子２０に所定電圧の走査信号を順次送るのに合わせて、データ信号駆動回路１１０は後述のように表示信号の階調レベルに応じたパルス幅を有するデータ信号をデータ線１４に順次送る。図７において、このように画素電極３４及びデータ線１４に電圧が印加されると、この画素電極３４とデータ線Ｘ１〜Ｘｊとに挟まれた部分における液晶層の配向状態が、ＭＩＭ駆動素子２０を介して印加される駆動電圧により変化し、ノーマリーホワイトモードであれば、駆動電圧が印加された状態で入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、駆動電圧が印加された状態で入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として液晶表示パネル１０からは表示信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。
【００７１】
また、図１から図７には示されていないが、対向基板３２の投射光が入射する側及びＭＩＭアレイ基板３０の投射光が出射する側には夫々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、ＤＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００７２】
（駆動回路の第１の実施の形態）
次に、図６に示した走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０並びに駆動制御回路１２０の一実施形態における構成及び動作について図８乃至図
を参照して説明する。
【００７３】
先ず、走査信号駆動手段の一例を構成する走査信号駆動回路１００は、図８に示すように、クロックコントロール回路１０１を備えている。クロックコントロール回路１０１は、後述する駆動制御回路１２０から出力される走査側クロック信号ＹＣＬＫに基づいて、図９に示すようなデータシフト用のシフトクロックＹＳＣＬを生成し、該シフトクロックＹＳＣＬを出力電圧選択信号形成回路１０２のシフトレジスタ１０２に供給する。
【００７４】
シフトレジスタ１０２は、走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉの数に対応してｉビットの並列出力を有するシフトレジスタが、入力データＤ０，Ｄ１，Ｄ２の夫々に対応して３列独立して設けられた構成となっている。従って、シフトレジスタ１０２からは各走査信号出力端子毎に３ビットずつの出力が行われる。前記シフトクロックＹＳＣＬは、シフトレジスタ１０２を構成する夫々のシフトレジスタに供給され、該夫々のシフトレジスタは、図９に示すように、シフトクロックＹＳＣＬの立ち上がりと立ち下がりのタイミングで、データを取り込み、取り込んだデータを次々にシフトする。入力データＤ０，Ｄ１，Ｄ２は、各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉから走査線に供給する走査信号の電圧を選択するためのデータであり、後述する駆動制御回路１２０から走査信号駆動回路１００にシリアルデータとして出力されるようになっている。
【００７５】
そして、前記夫々のシフトレジスタがｉビット分のデータを取り込んだ後の所定のタイミングで、後述する駆動制御回路１２０から走査信号駆動回路１００にラッチストローブ信号ＬＳが供給され、当該ラッチストローブ信号ＬＳは出力電圧選択信号形成回路１０２を構成するラッチ１０４に供給される。ラッチ１０４にはｉビット分のデータを取り込むラッチが３列並列に備えられており、前記シフトレジスタ１０２の３列×ｉビット分の並列出力データを、前記ラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりのタイミングで、３列×ｉビット分のラッチにそのまま取り込むように構成されている。
【００７６】
従って、ラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりのタイミングにおいて、出力電圧選択信号形成回路１０２からは、各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉに対して３ビットずつの出力電圧選択信号が出力される。つまり、この出力電圧選択信号は、駆動制御回路１２０からシリアル出力されたデータＤ０,Ｄ１，Ｄ２を、各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉ毎にパラレル出力させたものであり、データＤ０,Ｄ１，Ｄ２の値の組み合わせによって図１０のように出力電圧Ｖ０〜Ｖ７と対応している。
【００７７】
一方、各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉから走査信号を供給するＬＣＤドライバー１０７には、Ｖ０〜Ｖ７の８種類の電圧が、後述する電源回路から供給されており、各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉ毎に、Ｖ０〜Ｖ７のいずれかの電圧を選択して出力するように構成されている。
【００７８】
従って、３ビットで表現された前記出力電圧選択信号を、デコーダー１０５によりＶ０〜Ｖ７のいずれかの電圧を選択する信号にデコードし、レベルシフタ１０６を介して電圧値をＬＣＤ駆動系にシフトすることにより、ＬＣＤドライバー１０７において、各走査信号出力端子Ｙ１〜Ｙｉ毎に、図１１に示すような大小関係を有する電圧が出力されることになる。
【００７９】
例えば、図１２に示すように、走査信号出力端子Ｙ１及びＹ２に対応するラッチ１０４の出力を、前記データＤ０,Ｄ１，Ｄ２に対応させてＤＬ１０,ＤＬ１１,ＤＬ１２及びＤＬ２０，ＤＬ２１，ＤＬ２２と表し、ＤＬ１０,ＤＬ１１,ＤＬ１２及びＤＬ２０，ＤＬ２１，ＤＬ２２の値が、ラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりタイミングｔ１において、夫々（０，０，０）及び（０,０,１）であったとすると、期間Ｔ１においては、走査信号出力端子Ｙ１の出力電圧はＶ４となり、走査信号出力端子Ｙ２の出力電圧はＶ３となる。また、同様に、ラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりタイミングｔ２において、ＤＬ１０,ＤＬ１１,ＤＬ１２及びＤＬ２０，ＤＬ２１，ＤＬ２２の値が、夫々（１，１，１）及び（０,０,１）であったとすると、期間Ｔ２においては、走査信号出力端子Ｙ１の出力電圧はＶ２となり、走査信号出力端子Ｙ２の出力電圧はＶ３のままである。
【００８０】
このように、前のラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりのタイミング（図１２においてタイミングｔ１）から次のラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりのタイミング（図１２においてタイミングｔ２）までに、各走査信号出力端子から出力させたい電圧に対応するデータＤ０,Ｄ１，Ｄ２（図１２において（１，１，１）及び（０,０,１））を、上述したシフトレジスタ１０３に取り込んでおくことにより、夫々のラッチストローブ信号ＬＳの立ち上がりのタイミングにおいて各走査信号出力端子の出力電圧を所望の値に設定することができる。
【００８１】
また、ラッチストローブ信号ＬＳは、１水平同期信号に同期し、水平同期信号の１／２の周期を有しているため、各水平走査期間において、図１２に示すような選択電圧を出力する充電モードの波形と放電モードの波形とを有する走査信号を所望の走査線に供給することができる。
【００８２】
次に、データ信号駆動回路１１０の構成を図１３に基づいて説明する。図１３に示すように、データ信号駆動回路１１０においては、シフトレジスタ１１１が備えられており、ラッチ１１２に対してラッチシフト信号を供給する。ラッチ１１２は、各データ信号出力端子Ｘ１〜Ｘｊに対応したｎビットの階調データをラッチするために、ｎビットのラッチ領域がｊビット分備えられており、前記ラッチシフト信号は、ラッチ１１２の各ラッチ領域毎に供給される。また、シフトレジスタ１１１には、後述する駆動制御回路１２０からデータ側クロック信号ＸＣＬＫが供給されており、ラッチシフト信号はこのクロック信号ＸＣＬＫに同期して供給されることになる。
【００８３】
ラッチ１１２は、後述する駆動制御回路１２０から、ｎビットの階調データＧＤ０〜ＧＤｎが各データ線に対応する順序でｎビット毎にシリアルデータとして供給されるようになっており、前記ラッチシフト信号により、ｎビット毎にラッチ１１２の各ラッチ領域にラッチされる。
【００８４】
以上のようにしてラッチ１１２にラッチされた階調データは、後述する駆動制御回路１２０から供給されるラッチパルス信号ＬＰの立ち上がりのタイミングで、ＤＡコンバータ１１３にパラレル出力される。
【００８５】
ＤＡコンバータ１１３は、デジタルデータである夫々の階調データをアナログデータに変換するものであり、これらのアナログデータは、出力回路１１４に供給される。
【００８６】
出力回路１１４は、前記アナログデータに基づいて各データ信号出力端子毎にパルス幅変調を行う回路であり、各データ信号出力端子Ｘ１〜Ｘｊからは、階調に応じてパルス幅変換されたデータ信号が各データ線に供給されることになる。そして、前記ラッチ１１２からの階調データの出力は、水平同期信号に同期して出力されるラッチパルス信号に同期して行われるため、前記データ信号は、１水平走査期間毎にデータ線に供給されることになる。但し、上述したように、充電モードと放電モードの夫々において、液晶の表示状態を決定する電圧（図１２においては、電圧Ｖ１，Ｖ２）は、１水平走査期間の１／２の期間において出力されるので、データ信号もこれに対応して１水平走査期間の１／２の期間に出力されるように設定されている。
【００８７】
次に、上述した走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０に各種の信号を供給する駆動制御回路１２０について、図１４を用いて説明する。
【００８８】
駆動制御回路１２０は、コンポジット信号等から分離された垂直同期信号及び水平同期信号等の同期信号に基づいて、各回路に供給するクロック信号及びタイミング信号を作成する基本タイミング作成部１２１を備えており、該クロック信号及びタイミング信号は、Ａ／Ｄ部１２４、データ出力部１２３、及びドライバコントロール部１２２に供給される。
【００８９】
Ａ／Ｄ部１２４は、コンポジット信号等から分離されて供給されるアナログデータとしての映像信号を、デジタルデータに変換するもので、該デジタルデータをデータ出力部１２３に供給する。
【００９０】
データ出力部１２３は、前記デジタルデータを階調データＧＤ０〜ＧＤｎに変換すると共に、基本タイミング作成部１２１から供給されるクロック信号に基づいて、所定のタイミングでシリアルデータとしてデータ信号駆動回路１１０に供給する。
【００９１】
また、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０に接続されたドライバコントロール部１２２においては、上述したようなクロック信号ＹＣＬＫ、ラッチストローブ信号ＬＳ、及び出力電圧選択データＤ０〜Ｄ２を走査信号駆動回路１００に供給すると共に、クロック信号ＸＣＬＫ,ラッチパルス信号ＬＰをデータ信号駆動回路１１０に供給する。これらの各信号は、水平同期信号及び垂直同期信号に同期した基本タイミング作成部１２１から供給されるクロック信号及びタイミング信号に基づいて生成されているので、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０から出力される走査信号及びデータ信号も水平同期信号及び垂直同期信号に同期したものとなる。
【００９２】
次に、以上のように構成される本実施形態の液晶表示パネルに、Ｖ０〜Ｖ７の電圧を供給する電源回路及び同期信号を伴った映像信号を出力する回路を接続した場合における通常の表示を行う際の動作例を図１５に基づいて説明する。
【００９３】
図１５（Ａ）は、データ信号出力端子Ｘｎ（＜Ｘｊ）から出力されるデータ信号を示すタイミングチャートであり、データ信号は図１５（Ａ）に示すように１水平走査期間Ｈの後半の１／２Ｈの期間に供給される。
【００９４】
図１５（Ｂ）は、走査信号出力端子Ｙｍ（＜Ｙｉ）に供給される走査信号を示すタイミングチャートであり、図１５（Ｃ）は、走査信号出力端子Ｙｍ＋１に供給される走査信号を示すタイミングチャートである。これらの図に示すように、走査信号は、１水平走査期間Ｈ毎に充電モード波形と放電モード波形を交互に出力するように設定されており、一つの走査線についても、１垂直走査期間ＴＶ毎に充電モード波形と放電モード波形を交互に出力するように設定されている。
【００９５】
図１５（Ｄ）は、データ線Ｘｎと走査線Ｙｍ＋１との交点の画素領域におけるＭＩＭ駆動素子２０と液晶層１８との両端に印加される電圧を示すタイミングチャートであり、当該液晶層１８に印加される電圧ＶＬＣを斜線で示している。この例では、放電モードにおける過充電期間Ｔｐｒｅにおいて、Ｖ７−Ｖ３の電圧が印加されることにより、ＭＩＭ駆動素子２０はオン状態となり、液晶層１８は過充電される。従って、ノーマリーホワイトモードの場合には黒が表示され、ノーマリーブラックモードの場合には白が表示される。そして、その後の放電期間Ｔｄｃにおいて、Ｖ２−Ｖ３の電圧が印加されることにより、放電量が抑えられ、前記液晶層１８の充電状態は維持される。結局、この放電モードの信号によって、ノーマリーホワイトモードの場合には黒が表示され、ノーマリーブラックモードの場合には白が表示されることになる。
【００９６】
次に、１垂直走査期間ＴＶ後においては、同画素領域に対し、充電期間Ｔｃの電圧Ｖ２−Ｖ３の電圧が印加されるため、液晶層１８に対する充電が抑えられ、この充電モードの信号によって、ノーマリーホワイトモードの場合には黒が表示され、ノーマリーブラックモードの場合には白が表示されることになる。
【００９７】
また、逆に、放電モードの放電期間Ｔｄｃにおいて、Ｖ２＋Ｖ３の電圧が印加されると、過充電期間Ｔｐｒｅにおいて液晶層１８に充電された電荷を多く放電するようになり、ノーマリーホワイトモードの場合には白が表示され、ノーマリーブラックモードの場合には黒が表示されることになる。更に、充電モードの充電期間Ｔｃにおいて、Ｖ１−Ｖ３の電圧が印加されると、ＭＩＭ駆動素子２０はオフ状態となり、液晶層１８への充電は行われない。従って、ノーマリーホワイトモードの場合には白が表示され、ノーマリーブラックモードの場合には黒が表示される。
【００９８】
本実施形態では、このような充放電駆動法を用いているので、液晶層への充電がほぼ停止した時に、ＭＩＭ駆動素子に印加される電圧であるＶＯＮが、ＭＩＭ駆動素子の特性のばらつきにより変動しても、充電モードにて液晶印加電圧に発生する誤差電圧を、放電モードにて液晶印加電圧に発生する誤差電圧により実効電圧的には相殺することができ、表示ムラの発生等を有効に防止できる。
【００９９】
しかしながら、このような充放電駆動法では、充電モードの選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧の絶対値と、放電モードの選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧の絶対値が等しく設定されていない場合には、液晶層に長期に亘ってＤＣ電圧が印加されるという問題があった。
【０１００】
図１５（Ｄ）において、充電モードの選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧ＶＢ１は次式で与えられる。
【０１０１】
ＶＢ１＝（Ｖ１−Ｖ４−ＶＯＮ）−Ｋ・（Ｖ１−Ｖ４） …（５）
尚、上記の式におけるＫはＭＩＭ駆動素子の容量をＣＭ、液晶層の容量をＣＬとした時に、ＣＭ／（ＣＭ＋ＣＬ）で表される容量比で、Ｋ・Ｖ１は、ＭＩＭ駆動素子がオフ状態となる瞬間に容量結合により生じる液晶層電圧のシフト分を表す。また、放電モードでは、過剰充電の後、充電された電荷が電圧Ｖ２−Ｖ３により放電され、選択期間の終了直前に液晶層に印加される電圧はＶ２−Ｖ３−ＶＯＮとなる。従って、選択期間の終了直後に液晶層に印加される電圧ＶＢ２は次式で表される。
【０１０２】
ＶＢ２＝（Ｖ２−Ｖ３−ＶＯＮ）− Ｋ・（Ｖ２−Ｖ３） …（６）
ここで、Ｋ・（Ｖ３−Ｖ２）は、充電モードの場合と同様に、ＭＩＭ駆動素子がオフ状態となる瞬間に容量結合により生じる液晶層電圧のシフト分を表す。
【０１０３】
以上のようなＶＢ１の絶対値とＶＢ２の絶対値を等しくするためには、
ＶＢ１＋ＶＢ２＝０ …（７）
の関係式を満たす必要があり、上式（５）、（６）、（７）より、
Ｖ２＝−Ｖ１＋２・ＶＯＮ／（１−Ｋ） …（８）
の関係式が導き出される。従って、充電モードにおける選択電圧Ｖ１と放電モードにおける選択電圧Ｖ２を、上式（８）を満たす値に設定する必要がある。
【０１０４】
しかしながら、上式（８）に含まれるＶＯＮは、液晶層への充電がほぼ停止した時に、ＭＩＭ駆動素子に印加される電圧であり、直接測定することはできない。従って、上式（８）を満たすように前記選択電圧Ｖ１,Ｖ２を設定することは容易ではなかった。
【０１０５】
そこで、本実施形態では、電圧の調整時において、図１６（Ａ）に示す液晶表示パネル１０の上半分の領域を、走査信号駆動回路１００により、図１６（Ｂ）に示すような充電モード波形のみによる走査信号で駆動すると共に、図１６（Ａ）に示す液晶表示パネル１０の下半分の領域を、図１６（Ｂ）に示すような放電モード波形のみによる走査信号で駆動することとした。そして、図１６（Ａ）に示すように、充電モード駆動領域と放電モード駆動領域の境界部に検査領域を設け、当該検査領域における充電モード駆動領域と放電モード駆動領域の輝度差を輝度計により計測し、この輝度差が無くなるように、前記選択電圧Ｖ１,Ｖ２を調節するように構成した。
【０１０６】
例えば、ノーマリーホワイトモードの場合を考えると、液晶層が充電されることによって黒が表示されることになるが、図１６（Ａ）における上半分の領域が下半分の領域よりも暗い場合には、Ｖ１を減少させることにより、充電モードにおける液晶層の充電量を減少させて表示を明るくすると共に、Ｖ２を減少させて、放電モードにおける過充電後の放電量を減少させ、表示を暗くすると、前記上半分の領域と下半分の領域との輝度差を無くすことができる。また、前記二つの領域における明暗が逆の場合も同様である。つまり、前記二つの領域の輝度差を無くすように前記各電圧を調節することにより、充電モードと放電モードにおける液晶層の充電量を等しくすることができ、液晶層にＤＣ成分が印加されるのを防ぐことができる。
【０１０７】
本実施形態では、このような電圧調整時の駆動を可能にするために、先に駆動制御回路１２０を説明するために用いた図１４に示すように、ドライバコントロール部１２２にテスト信号入力端子を設け、この端子にテスト信号が入力された場合には、ドライバコントロール部１２２から走査信号駆動回路１００に供給する出力電圧選択データＤ０〜Ｄ２を、適宜設定し、通常時とは異なる走査信号出力を行うように構成した。
【０１０８】
具体的には、画面の上半分の領域における走査線に対しては、走査信号駆動回路１００に供給するデータＤ０〜Ｄ２を、図１７のＤＬ１０〜ＤＬ１２のように、１水平走査期間において（０,０,０）から（１,１,１）に変化すると共にその後に（０，０,１）となるパターンと、ＤＬ２０〜ＤＬ２２のように（０，０，１）から（１，１，０）に変化すると共にその後に（０，０，０）となるパターンとを、１垂直走査期間内において１水平走査期間毎に繰り返すように設定する。また、次の垂直走査期間内では、１水平走査期間においてＤＬ１０〜ＤＬ１２のように（０,０,１）から（１,１,０）に変化すると共にその後に（０，０,０）となるパターンと、ＤＬ２０〜ＤＬ２２のように（０，０，０）から（１，１，１）に変化すると共にその後に（０，０，１）となるパターンとを、１水平走査期間毎に繰り返すように設定する。このような設定により、画面の上半分の領域においては、Ｙ１とＹ２のように、選択期間における電圧がＶ１とＶ６の充電モード波形の走査信号による駆動が行われることになる。
【０１０９】
一方、画面の下半分の領域における走査線に対しては、走査信号駆動回路１００に供給するデータＤ０〜Ｄ２を、ＤＬ（ｎ−１）０〜ＤＬ（ｎ−１）２のように１水平走査期間において（０,０,１）から（０,１,１）に変化すると共にその後に（１，０,０）から（０，０,０）に変化するパターンと、ＤＬｎ０〜ＤＬｎ２のように、（０，０，０）から（０，１，０）に変化すると共にその後に（１，０，１）から（０，０,１）に変化するパターンとを、１垂直走査期間内において１水平走査期間毎に繰り返すように設定する。また、次の垂直走査期間内では、ＤＬ（ｎ−１）０〜ＤＬ（ｎ−１）２のように、１水平走査期間において（０,０,０）から（０，１,０）に変化すると共にその後に（１，０,１）から（０，０,１）に変化するパターンと、（０，０，１）から（０，１，１）に変化すると共にその後に（０，０，１）から（０，０，０）に変化するパターンとを、１水平走査期間毎に繰り返すように設定する。このような設定により、画面の下半分の領域においては、Ｙｎ−１とＹｎのように、過充電期間ではＶ７またはＶ０の電圧が選択され、放電モードにおいてはＶ２またはＶ５の電圧が選択される充電モード波形の走査信号による駆動が行われることになる。
【０１１０】
以上のようなテストモードの駆動は、上述したテスト信号を駆動制御回路１２０に入力することによって行われるが、本実施形態では、図１８に示すような検査装置によりこのテスト信号の入力と、輝度の確認、及び電圧の調整を行うように構成した。なお、以下に示す例では、図２０に示すように、上述した液晶表示パネル１０と、電源回路１３０と、アナログデータ出力回路１４０と、同期信号出力回路１４１と、テスト信号出力回路１４２とを備えて液晶表示装置１１を構成し、この液晶表示装置１１を用いて電圧調整を行う場合について説明する。
【０１１１】
図１８において、以上のような液晶表示装置１１は、チェッカー１５０の上に載置されるようになっている。液晶表示装置１１には、図２０に示すような電源回路１３０と、映像信号及び同期信号を出力するアナログデータ出力回路１４０,１４１と、テスト信号を出力するテスト信号出力回路１４２とに対して、所定の信号を出力する回路が備えられており、液晶表示装置１１をセットした後に、図示しないスイッチをオン状態にすることにより、前記テスト信号出力回路１４２に対して所定の信号が出力され、上述した画面を分割したテストモードの駆動が行われる。
【０１１２】
このチェッカー１５０は、ＣＣＤ１５２が取り付けられたテスター１５１を備えており、チェッカー１５０上に載置した液晶表示パネル１０の中央部に該テスター１５１がセットされるように構成されている。このテスター１５１は、液晶表示パネル１０の画面における検査領域における光のみをＣＣＤ１５２に与えるものである。ＣＣＤ１５２の出力は、ケーブル１５３を介してパーソナルコンピュータ１５４に伝達され、パーソナルコンピュータ１５４において、検査領域の輝度及び輝度差等が計算されるようになっている。つまり、パーソナルコンピュータ１５４では、検査用のアプリケーションプログラムが実行可能になっており、当該アプリケーションプログラムを起動させて、前記テスター１５１による検査を行うと、パーソナルコンピュータ１５４のモニター１５５の画面１５５ａには、図１９に示すような表示が行われる。
【０１１３】
画面１５５ａには、液晶表示パネル１０の分割領域を示す映像と、検査領域を示す映像が表示され、更に画面左上端には、液晶表示パネル１０の上半分の領域の輝度を示す領域１６０と、液晶表示パネル１０の下半分の領域の輝度を示す領域１６１と、前記上半分の領域と下半分の領域の輝度差を示す領域１６２と、電圧調整値を表示する領域１６３が設けられている。そして、前記ＣＣＤ１５２からの出力値に基づいて、夫々の輝度、輝度差、調整値が算出されて、前記各領域に表示される。
【０１１４】
従って、検査者は、この画面１５５ａの表示を見ながら、電源回路１３０の図示しない電圧調整つまみを回すことにより、前記電圧を適切に調節することができる。
【０１１５】
この電圧調整つまみは図２０に示す電源回路１３０に備えられているものである。電源回路１３０は、電圧Ｖ０，Ｖ３，Ｖ７を発生する電源１３１と、これらの電圧から電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ６の中間電位を発生する中間電位発生部１３２が備えられており、電圧Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６,Ｖ７が電源回路１３０から走査信号駆動回路１００に供給される。また、電圧Ｖ３がデータ信号駆動回路１１０に供給される。なお、電圧Ｖ４は接地電圧であり、全ての回路において共通に使用される電圧である。
【０１１６】
また、中間電位発生部１３２には、温度センシング回路１３３、ＯＦＦシーケンス回路１３４、ＣＤ調整回路１３５、及びＶｂ調整回路１３６が接続されており、中間電位発生部１３２から発生される中間電位を、適切な値に調整するように構成されている。
【０１１７】
この内、電圧調整つまみは、図２１に示すように、前記ＣＤ調整回路１３５における可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を変化させるもので、この抵抗値を変化させることにより、アンプ１７０の入力電圧値が変わるため、アンプ１７１を介してアンプ１７２から出力される電圧Ｖ１の値、及びアンプ１７３，１７４を介してアンプ１７５から出力される電圧Ｖ２の値が変化する。図２１の回路から判るように、Ｖ１,Ｖ２は同方向に増減を行うようになっている。つまり、電圧Ｖ１の増加に伴って電圧Ｖ２が増加し、電圧Ｖ１の減少に伴って電圧Ｖ２が減少する。また、図示を省略しているが、Ｖ６，Ｖ５の電圧対しても同様の回路が設けられており、前記Ｖ１,Ｖ２の調整に伴って、同時に調整されるようになっている。
【０１１８】
なお、図２０に示す温度センシング回路１３３は、液晶表示パネル１０の温度補償を行う回路であり、この回路で液晶表示パネル１０の温度を検知し、それに応じて電圧Ｖ１とＶ２を補償している。
【０１１９】
また、ＯＦＦシーケンス回路１３４は、電源ＯＦＦ時に、シーケンス信号を生成し電圧Ｖ１とＶ６の値をＶＣＮＴにする回路である。このＶＣＮＴの電圧は、駆動制御回路１２０にも入力され、電源ＯＦＦしてから１０〜２０ｍｓの間、ＩＣを動作させている。このようなＯＦＦシーケンスを実行することにより、液晶にチャージされた電荷を電源ＯＦＦ時に完全に放出させている。
【０１２０】
また、Ｖｂ調整回路１３６とは、液晶表示パネルの輝度を調整する回路であり、通常の液晶表示装置に備えられた輝度調整回路と同様である。つまり、Ｖ１を増加させた時にはＶ２を減少させ、Ｖ１を減少させた時にはＶ２を増加させるように働く。
【０１２１】
以上のように電圧調整つまみを回すことにより、Ｖ１とＶ２の値が変化して、画面１５５ａに表示される輝度の値が変化することになるが、更に、本実施形態では、電圧調整値を表示させることにより、調整を容易にしている。
【０１２２】
この調整値は、上半分の画面の輝度をＷ１、下半分の画面の輝度をＷ２とした時、
調整値（％）＝｛Ｗ１／（（Ｗ１＋Ｗ２）／２）−１｝×１００
という式で算出される。この式により、例えば上半分が明るい場合には、調整値はプラス表示となり、上半分が暗い場合には、調整値はマイナス表示となるので、その表示値が０に近づくように調整すればよい。
【０１２３】
また、検査領域の大きさは、パーソナルコンピュータを操作することによって変えることができるようになっている。
【０１２４】
更に、このテストモード時においては、アナログデータ出力回路１４０に、所定の中間調ラスタの信号を出力し、アナログデータ出力回路１４０から中間調ラスタデータを出力させている。図２２に各階調による輝度のずれを示す。図２２においてＸ軸はＶｂ調整回路の出力電圧値である。また、Ｙ軸は輝度である。図２２から判るように、電圧値が低くなる程、液晶表示パネルの透過率が上がり、電圧値が高くなる程透過率は下がる。
【０１２５】
このデータは各階調のデータを入力していったものとは異なるが、透過率の変化に伴って、充電モード駆動領域と放電モード駆動領域の輝度のバランスが崩れていくのは同様である。
【０１２６】
このように、中間調で電圧調整を行った場合には、階調の上下に伴って、輝度のバランスは崩れるが、階調の上下で、中間調を中心に充電モード駆動と放電モード駆動の際の輝度は入れ替わるため、上述したテストモードでの電圧調整は、中間調で行う必要があるのである。
【０１２７】
以上のように、本実施形態によれば、分割した領域の輝度を等しくするという、極めて簡易な方法で、充電モード期間と放電モード期間との液晶の充電電圧を等しくすることができる。従って、液晶層に印加されるＤＣ成分を除去して液晶表示パネルの品質を向上させることができる。
【０１２８】
なお、上述した実施形態においては、分割する領域を２つにした場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、更に多数に分割するようにしても良い。
【０１２９】
また、輝度の検査領域は、表示画面の中央部に設定した例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、夫々の検査領域が所定距離離れていても良い。但し、中央部に設定することにより、画面の読み取り部を小型化することができる。
【０１３０】
（駆動回路の第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図２３に基づいて説明する。なお、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【０１３１】
上述した第１の実施形態では、画面の上半分で充電モードによる駆動を行い、画面の下半分では放電モードによる駆動を行うようにしたが、本実施形態では、図２３に示すように、画面の上半分においては充電モードによる駆動を行い、画面の下半分においては充放電モードによる駆動を行うものである。
【０１３２】
過充電期間における選択電圧値は、液晶表示ドライバの耐圧により決定されるので、一義的に定まるものである。従って、充電モード駆動による輝度と充放電モード駆動による輝度とのバランスがとれるということは、充電期間における電圧Ｖ１と放電期間における電圧Ｖ２のバランスがとれたことに等しい。
【０１３３】
このような駆動方法を採用することにより、放電モード波形の負極性時における放電電圧である電圧Ｖ５が不要となり、電圧レベルを一つ減らすことができる。従って、上述した電源回路１３０をより一層簡易に構成することができる。
【０１３４】
尚、本実施形態において、充放電駆動法による駆動波形は、図２３に示したものに限られるものではなく、少なくとも充電モードと放電モードが混在するものであれば良い。例えば図２４（Ａ）に示すように、正極性のプリチャージを行ったり、図２４（Ｂ）に示すように、正、負の両極性でプリチャージを行うことも可能である。これらの設定は、駆動制御回路１２０からの出力電圧選択データの供給タイミングを変えることにより可能である。
【０１３５】
更に、階調表示を、データ信号のパルス高さやパルス幅変調等により行っても良い。また、１水平期間毎に極性を反転する駆動のみならず、ｎ水平期間毎に極性を反転する駆動でも良く、また、１水平期間毎の反転駆動を行わず、フレーム反転駆動のみとすることも可能である。
【０１３６】
また、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。
【０１３７】
液晶表示パネル１０において、ＭＩＭアレイ基板３０側における液晶分子の配向不良を抑制するために、画素電極３４、ＭＩＭ駆動素子２０、走査線１２等の全面に平坦化膜をスピンコート等で塗布してもよく、又はＣＭＰ処理を施してもよい。
【０１３８】
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。
【０１３９】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した液晶表示パネル１０、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０を備えた電子機器の実施の形態について図２５から図２９を参照して説明する。
【０１４０】
先ず図２５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。
【０１４１】
図２５において、電子機器は、表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、前述の走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０を含む駆動回路１００４、前述の液晶表示パネル１０、クロック発生回路１００８並びに電源回路１０１０を備えて構成されている。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、光ディスク装置などのメモリ、同調回路等を含み、クロック発生回路１００８からのクロックに基いて、所定フォーマットのビデオ信号などの表示情報を表示情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回路１００２は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されており、クロックに基いて入力された表示情報から前述の６ビットの６４階調のデジタル信号DATA（Ｄ０〜Ｄ５）を順次生成し、クロックCLKと共に駆動回路１００４に出力する。駆動回路１００４は、走査信号駆動回路１００及びデータ信号駆動回路１１０によって前述の駆動方法により液晶表示パネル１０を駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に所定電源を供給する。尚、液晶表示パネル１０を構成するＭＩＭアレイ基板の上に、駆動回路１００４を搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路１００２を搭載してもよい。
【０１４２】
次に図２６び図２７に、このように構成された電子機器の具体例を夫々示す。
【０１４３】
図２６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１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂ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。
【０１４４】
図２７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。
【０１４５】
図２８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２５参照）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。
【０１４６】
尚、図２８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。
【０１４７】
また図２９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。
【０１４８】
以上図２６から図２９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２５に示した電子機器の例として挙げられる。
【０１４９】
そして、以上説明したようなチェッカー１５０を用いて、充電モード時と放電モードにおける液晶の充電電圧が等しくなるように調整にすることにより、液晶に対して長期に亘ってＤＣ電圧が印加されることを防ぐことができるので、比較的簡易な構成を持ち、高階調表示が可能であり且つ階調表示における信頼性が高く、長期に亘って良好な表示を行うことができる液晶表示装置を備えた各種の電子機器を実現できる。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明によれば、表示画面を第１の領域と第２の領域に分割し、夫々の領域において、充電モード波形を有する走査信号と、放電モード波形を有する走査信号とを夫々独立に供給し、少なくとも前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、夫々同一の階調値を有するデータ信号を供給した上で、夫々の領域の輝度が等しくなるように、走査信号の電圧を調整するように構成したので、極めて簡単な方法により、液晶に対して長期に亘ってＤＣ電圧が印加されることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示パネルの実施の形態に備えられるＭＩＭ駆動素子の一例を画素電極と共に示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】液晶表示パネルの実施の形態に備えられるＭＩＭ駆動素子の他の例を示す断面図である。
【図４】液晶表示パネルの実施の形態に備えられるＭＩＭ駆動素子の更に他の例を画素電極と共に示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】液晶表示パネルの実施の形態を構成する回路を示す等価回路図である。
【図７】液晶表示パネルの実施の形態を模式的に示す部分破断斜視図である。
【図８】走査信号駆動回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図９】図８の走査信号駆動回路のデータ取り込み動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】図８の走査信号駆動回路に供給される出力電圧選択データと、出力電圧との関係示す図である。
【図１１】図１０に示す各出力電圧の大小関係を示す波形図である。
【図１２】図８の走査信号駆動回路の走査信号出力動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】データ信号駆動回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】駆動制御回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図１５】図６の液晶表示パネルの動作例を示すタイミングチャートである。
【図１６】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態の電圧調整時における画面の分割状態を示す平面図、（Ｂ）は夫々の領域における走査信号波形を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態の電圧調整時における出力電圧選択データと走査信号波形との関係を示すタイミングチャートである。
【図１８】駆動電圧調整装置の実施の形態を模式的に示す正面図である。
【図１９】図１８の駆動電圧調整装置におけるモニター画面の表示例を模式的に示す正面図である。
【図２０】電源回路を備えた液晶表示装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２１】駆動電圧調整回路の実施の形態を示す回路図である。
【図２２】液晶表示パネルにおける階調変化に対する輝度のずれを示すグラフである。
【図２３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態の電圧調整時における画面の分割状態を示す平面図、（Ｂ）は夫々の領域における走査信号波形を示す図である。
【図２４】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態における充放電モード時の駆動波形の一例を示す図、（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態における充放電モード時の駆動波形の他の例を示す図である。
【図２５】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２６】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２７】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２８】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２９】従来のＭＩＭ駆動素子等を用いた液晶表示パネルの基本構成を示す図である。
【図３０】従来の液晶表示パネルの概略構成を示すブロック図である。
【図３１】従来の駆動方式によるタイミングチャートであり、（Ａ）はデータ線Ｘｉに供給されるデータ信号の電圧値と供給タイミングを、（Ｂ）は走査線Ｙｊに供給されるデータ信号の電圧値と供給タイミングを、（Ｃ）ははＭＩＭ駆動素子と液晶層との両端に印加される電圧値と変化のタイミングを、それぞれ示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０…液晶表示パネル
１２、４８…走査線
１４…データ線
１８…液晶層
２０、２０’、４０ａ、４０ｂ…ＭＩＭ駆動素子
３０…ＭＩＭアレイ基板
３２…対向基板
３４、４５…画素電極
１００…走査線駆動回路
１１０…データ線駆動回路
１２０…駆動制御回路
１３０…電源回路
１３２…中間電位発生部
１３５…ＣＤ調整回路
１５０…チェッカー
１５１…テスター
１５２…ＣＣＤ
１５４…パーソナルコンピュータ
１５５…モニター
１５５ａ…モニター表示画面
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of liquid crystal display panel driving devices, liquid crystal display devices, and electronic equipment, and in particular, active using two-terminal nonlinear elements having bidirectional diode characteristics such as MIM (Metal Insulator Metal) driving elements. The present invention belongs to a technical field of a drive voltage adjustment method for a liquid crystal display device of a matrix drive system, a drive device for a liquid crystal display panel, a liquid crystal display device (liquid crystal display module), a drive voltage adjustment device for a liquid crystal display device, and an electronic device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an active matrix liquid crystal display panel, there is a liquid crystal display panel using a two-terminal type non-linear element having bidirectional diode characteristics such as an MIM driving element in addition to a TFT (thin film transistor) driving element. MIM driving elements and the like have steep thresholds, and are therefore advantageous in that there are fewer problems of crosstalk between pixels compared to the conventional simple matrix driving system. Compared to TFT driving elements, the element configuration and manufacturing process are advantageous. Is advantageous in that it is relatively simple.
[0003]
FIG. 30 shows a liquid crystal display panel using an MIM driving element as the two-terminal nonlinear element. As shown in FIG. 30, this liquid crystal display panel has a plurality of data signal lines (..., Xi-1, Xi, Xi + 1...) And scanning signal lines arranged on a pair of substrates in a matrix. The liquid crystal layer and the layer of the MIM driving element are connected in series at the intersection of (..., Yj-1, Yj, Yj + 1...) To form one pixel region. A scanning signal drive circuit 81 is connected to each scanning signal line, and a data signal driving circuit 82 is connected to each data signal line. The scanning signal driving circuit 81 supplies a scanning signal to each scanning signal line. And a data signal are supplied from the data signal driving circuit 82 to each data signal line. Accordingly, in each pixel region, if the potential difference generated between the scanning signal and the data signal is set to have a magnitude relationship with the threshold voltage of the MIM driving element, the MIM driving element is driven on / off. Can be made. When the MIM driving element is turned on, the liquid crystal layer connected to the MIM driving element is charged, and the pixel region is turned on. When the MIM driving element is turned off after charging for a predetermined period, the MIM driving element is in a high impedance state, and the resistance of the liquid crystal layer is set to a sufficiently large value. And the on-state of the pixel region is maintained. In this manner, a period during which a specific pixel region is selected and the liquid crystal layer in the pixel region is charged (hereinafter referred to as a selection period) may be a part of the period during which the pixel region is kept on. Therefore, this selection period can be provided by time division for each scanning signal line, and matrix driving in which the scanning signal line and the data signal line are shared by a plurality of pixel regions is possible.
[0004]
A typical example of such a driving method is a driving method called a four-value driving method. In this quaternary driving method, a binary scanning signal and a binary data signal are used, and the polarities of the scanning signal and the data signal are inverted, for example, every one horizontal scanning period. It is inverted every vertical scanning period and can be realized with a relatively simple circuit configuration.
[0005]
However, since the liquid crystal display panel using the MIM driving element has a configuration in which the MIM driving element and the liquid crystal layer are connected in series in each pixel region as described above, the liquid crystal display panel is applied to the liquid crystal layer immediately after the selection period ends. The voltage to be applied depends on the voltage applied to the MIM driving element at that time. The voltage applied to the MIM driving element at that time, that is, the voltage applied to the MIM driving element when the charging to the liquid crystal layer is almost stopped depends on the current-voltage characteristics of the MIM driving element, and each MIM driving An error occurs for each element. Therefore, as in the quaternary driving method, simply inverting the polarity of the scanning signal and the data signal for each vertical scanning period simply inverts the polarity of the voltage applied to the liquid crystal layer. Is not offset. As a result, there is a problem that the error occurs between the pixel regions, the voltage applied to the liquid crystal layer varies in each pixel region, and display unevenness occurs.
[0006]
Therefore, a driving method called a charge / discharge method has been proposed as a driving method capable of improving display characteristics as compared with the four-value driving method. As shown in FIGS. 31B and 31C, this driving method is configured such that the scanning signal is driven in two modes of a charging mode and a discharging mode. In the charging mode, the selection voltage VS1 is selected. Is supplied to the scanning signal line, and the liquid crystal layer is charged in accordance with the data signal. On the other hand, in the discharge mode, the precharge voltage -VPRE having a polarity opposite to that of VS1 is supplied, so that the liquid crystal layer is overcharged regardless of the data signal. After that, the selection voltage VS2 having a polarity opposite to that of the −VPRE is supplied, whereby the liquid crystal layer is discharged. Therefore, the display state of the pixel region can be controlled by controlling the discharge amount with the data signal during the period in which the selection voltage VS2 is supplied.
[0007]
For example, as shown in FIG. 31A, data signals having values of VH / 2 and −VH / 2 are supplied to the data signal line Xi every one horizontal scanning period (period shown by 1H in FIG. 31A). As shown in FIG. 31B, when the scanning signal having the selection potential as described above is supplied to the scanning signal line Yj, at the intersection of the data signal line Xi and the scanning signal line Yj. In the pixel region, the voltage VB1 applied to the liquid crystal layer immediately after the end of the charging mode selection period is given by the following equation.
[0008]
VB1 = (VS1 + VH / 2−VON) −K · (VS1−VH / 2) (1)
In the above equation, K is a capacitance ratio expressed as CM / (CM + CL) where CM is the capacitance of the MIM drive element and CL is the capacitance of the liquid crystal layer, and K · (VS1−VH / 2) is This represents a shift of the liquid crystal layer voltage caused by capacitive coupling at the moment when the MIM driving element is turned off. VON is a voltage applied to the MIM drive element when the charging of the liquid crystal layer is almost stopped.
[0009]
In the discharge mode, after overcharging by the precharge voltage -VPRE, the charged charge is discharged by the selection voltage VS2, and the voltage applied to the liquid crystal layer immediately before the end of the selection period is VS2-VH / 2. -VON. Therefore, the voltage VB2 applied to the liquid crystal layer immediately after the selection period ends is expressed by the following equation.
[0010]

Here, K · (VS2-VH / 2) represents the shift of the liquid crystal layer voltage caused by capacitive coupling at the moment when the MIM driving element is turned off, as in the charge mode.
[0011]
As is clear from the above formulas (1) and (2), when the voltage VON applied to the MIM driving element is increased by ΔVON when charging of the liquid crystal layer is substantially stopped, the absolute value of VB1 is decreased by ΔVON. The absolute value of VB2 is increased by ΔVON. On the other hand, when VON decreases by ΔVON, the absolute value of VB1 increases by ΔVON, but the absolute value of ΔVB2 decreases by ΔVON. Further, when an error ΔK occurs in K, if the absolute value of VB1 increases due to this error, the absolute value of VB2 decreases, and if the absolute value of VB1 decreases due to this error, the absolute value of VB2 increases.
[0012]
Thus, according to the charge / discharge drive method, even if the VON of the MIM drive element fluctuates, the voltage error generated in the liquid crystal applied voltage in the charge mode is caused by the voltage error generated in the liquid crystal applied voltage in the discharge mode. The effective voltage cancels out. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of display unevenness caused by the variation in the VON of the MIM drive element in the liquid crystal display panel.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the driving method shown in FIG. 31, the absolute value of the voltage VB1 applied to the liquid crystal layer immediately after the end of the charge mode selection period and the voltage VB2 applied to the liquid crystal layer immediately after the end of the discharge mode selection period. When the absolute values are not set equal, there is a problem that a DC voltage is applied to the liquid crystal layer for a long time.
[0014]
To make the absolute value of VB1 equal to the absolute value of VB2,
VB1 + VB2 = 0 (3)
It is necessary to satisfy the relational expression of (1), (2), and (3),
VS2 = −VS1−KVH + 2 · VON / (1−K) (4)
The following relational expression is derived. Therefore, it is necessary to set the selection voltage VS1 in the charge mode and the selection voltage VS2 in the discharge mode to values that satisfy the above equation (4).
[0015]
However, VON included in the above equation (4) is a voltage applied to the MIM driving element when the charging of the liquid crystal layer is almost stopped, and cannot be directly measured. Therefore, it is not easy to set the selection voltages VS1 and VS2 so as to satisfy the above expression (4).
[0016]
Therefore, conventionally, the selection voltages VS1 and VS2 have been set by the following method. First, only the driving in the charging mode is performed and the selection voltage VS1 and the transmittance characteristic (VS1-T characteristics) at that time are measured, and only the driving in the discharging mode is performed and the selection voltage VS2 and the transmittance at that time are measured. The characteristic (referred to as VS2-T characteristic) is measured. Then, VS1 that gives a certain transmittance in the VS1-T characteristic measured first, and VS2 that gives the transmittance in the VS2-T characteristic are selected voltages VS1 in the charge / discharge drive system in which the charge mode and the discharge mode are mixed, It was adopted as VS2. According to this method, the transmittance in the charge mode and the transmittance in the discharge mode can be made substantially equal, and the DC component of the voltage applied to the liquid crystal layer can be made substantially zero.
[0017]
However, in the conventional method, in order to accurately determine a selection voltage that gives the same transmittance in each mode, a considerable number of data samples are required when measuring the characteristics of the selection voltage and the transmittance. There was a problem that it took quite a long time alone.
[0018]
Therefore, the present invention has been made in view of this problem, and even when a charge / discharge driving method is used as a driving method of a liquid crystal display panel using a two-terminal nonlinear element such as an MIM driving element, simple adjustment is possible. A method for adjusting a driving voltage of a liquid crystal display device, a liquid crystal display panel driving device, a liquid crystal display device, a driving voltage adjusting device for a liquid crystal display device, which can make the DC component of the voltage applied to the liquid crystal layer substantially zero by the method, It is an object to provide electronic devices.
[0019]
[Means for solving the problem]
In order to solve the above-described problem, a driving voltage adjustment method for a liquid crystal display device according to claim 1 includes a pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, and a plurality of data provided on one substrate. And a plurality of scanning lines provided on the other substrate, and a plurality of pixels including a two-terminal nonlinear element and the liquid crystal connected in series between the data line and the scanning line. A drive voltage adjustment method for a liquid crystal display device, comprising: a liquid crystal display panel; a drive device that supplies a data signal and a scan signal to the data line and the scan line; and a power supply device that supplies a drive voltage to the drive device. Supplying a scanning signal consisting only of a charging mode having a first selection voltage value for conducting the two-terminal nonlinear element to a scanning line group corresponding to a first region of the display screen; In a second area other than To the corresponding scanning line group, the two-terminal nonlinear element is made conductive, and a precharge voltage having a polarity opposite to that of the first selection voltage with reference to an intermediate value of the data signal is output continuously to the precharge voltage. Supplying a scanning signal including a discharge mode having a second selection voltage having a polarity opposite to the precharge voltage with reference to the intermediate value, at least the region included in the first region, Supplying a data signal having the same gradation value to the data line in the area included in the second area, and measuring the luminance of each area supplied with the data signal having the same gradation value; And a step of adjusting the drive voltage so as to make the luminances of the respective regions equal to each other in accordance with the measurement result.
[0020]
According to the driving voltage adjusting method of the liquid crystal display device according to claim 1, a scanning signal consisting only of the charging mode having the first selection voltage is supplied to the scanning line group corresponding to the first region of the display screen. When a data signal having a predetermined gradation value is supplied to a data line in at least the region included in the first region, the two-terminal nonlinear element becomes conductive due to a potential difference between the data signal and the scanning signal. The liquid crystal is charged.
[0021]
In addition, a precharge voltage having a polarity opposite to that of the first selection voltage with respect to an intermediate value of the data signal is applied to a scanning line group corresponding to a second region other than the first region, and the precharge voltage And a scanning signal including a mode signal having a second selection voltage having a polarity opposite to the precharge voltage with respect to the intermediate value as a reference, is supplied by the precharge voltage. Regardless of the value of the data signal, the two-terminal nonlinear element becomes conductive and overcharges the liquid crystal. Further, when a data signal having a predetermined gradation value is supplied to at least a data line in a region included in the second region, the two-terminal type is generated by a potential difference between the data signal and the second selection voltage. The non-linear element conducts and discharges the overcharged liquid crystal.
[0022]
Therefore, when a data signal having the same gradation value is supplied to the data lines in the region included in the first region and the region included in the second region, the region to which the data signal is supplied The luminance difference between the first selection voltage in the charging mode and the value of the first voltage charged in the liquid crystal due to the potential difference between the data signal and the charge in the liquid crystal overcharged by the precharge voltage This is the difference between the value of the second voltage of the liquid crystal as a result of discharging due to the potential difference between the second selection voltage and the data signal.
[0023]
Therefore, the luminance of each region to which the data signal having the same gradation value is supplied is measured, and the drive voltage is adjusted so as to equalize the luminance of each region according to the measurement result. Thus, the difference between the value of the first voltage and the value of the second voltage can be made zero.
[0024]
In this way, a DC voltage is applied to the liquid crystal over a long period of time by a very simple method of equalizing the luminance in each area of the display screen divided into the first area and the second area. This can be surely prevented.
[0025]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a driving voltage of a liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention, in which a scanning signal is supplied in the second region. The step of performing is a step of supplying only a scanning signal having a discharge mode having the precharge voltage and the second selection voltage.
[0026]
According to the driving voltage adjustment method of the liquid crystal display device according to claim 2, data having the same gradation value in the data lines in the region included in the first region and the region included in the second region. When a signal is supplied, the liquid crystal is charged by the potential difference between the first selection voltage in the charging mode and the data signal in the area where the data signal is supplied and included in the first area. On the other hand, in the region included in the second region and supplied with the data signal, the charge of the liquid crystal overcharged by the precharge voltage is discharged by the potential difference between the second selection voltage and the data signal. The liquid crystal is charged to the resulting voltage value. Since the scanning signal supplied to the second region is only the scanning signal composed of the precharge voltage and the second selection voltage, the difference in luminance in the respective regions has the charging mode. In a normal display state in which a scanning signal and a scanning signal having a discharge mode composed of the precharge voltage and the second selection voltage signal are alternately supplied, the liquid crystal in the first selection voltage supply period of the charging mode And a difference generated between the precharge voltage and the charge voltage of the liquid crystal during the supply period of the second selection voltage. Accordingly, the luminance of each region to which the data signal having the same gradation value is supplied is measured, and the luminance of each region is made equal in accordance with the measurement result, thereby immediately in the normal display state. The difference in the charging voltage of the liquid crystal during each period can be made zero.
[0027]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a driving voltage of a liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention, in which a scanning signal is supplied in the second region. The step of performing is a step of supplying a signal consisting of the charge mode and a signal consisting of the discharge mode having the precharge voltage and the second selection voltage as a pair of scanning signals.
[0028]
According to the driving voltage adjusting method of the liquid crystal display device according to claim 3, data having the same gradation value in the data lines in the region included in the first region and the region included in the second region. When a signal is supplied, the liquid crystal is charged to a voltage value that is included in the first region, and in the region to which the data signal is supplied, according to a potential difference between the first selection voltage in the charging mode and the data signal. Is done. On the other hand, in the region included in the second region and supplied with the data signal, the charge of the liquid crystal overcharged by the precharge voltage is discharged by the potential difference between the second selection voltage and the data signal. As a result, the liquid crystal is charged to the voltage value, and the voltage value is determined by the potential difference between the first selection voltage in the charging mode and the data signal in the second region and the region where the data signal is supplied. The liquid crystal is charged. Therefore, in each of the regions, the voltage value due to the potential difference between the first selection voltage in the charging mode and the data signal is equal, so the difference in luminance in each region is the same as the first selection voltage in the charging mode. The difference between the voltage value due to the potential difference from the data signal and the voltage value as a result of discharging the charge of the liquid crystal overcharged by the precharge voltage due to the potential difference between the second selection voltage and the data signal. It becomes equivalent. Therefore, by adjusting the luminance in each of the areas to be equal, the difference in the charging voltage of the liquid crystal during each period of the driving period in the charging mode and the driving period in the discharging mode in a normal display state is reduced to zero. Can be.
[0029]
The liquid crystal display panel driving device according to claim 4, in order to solve the problem, a pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, and a plurality of data lines provided on one substrate. And a plurality of scanning lines provided on the other substrate, a two-terminal nonlinear element connected in series between the data lines and the scanning lines, and a plurality of pixels including the liquid crystal A display panel driving apparatus, wherein the mode switching means for switching the driving mode between a normal driving mode and a voltage adjustment mode according to an external input, and the driving mode switched by the mode switching means is a voltage adjustment mode. The scanning line group corresponding to the first region of the display screen is supplied with a scanning signal consisting only of a charging mode having a first selected voltage value for conducting the two-terminal nonlinear element, and the first A precharge voltage having a polarity opposite to that of the first selection voltage with respect to an intermediate value of the data signal by causing the two-terminal nonlinear element to conduct to a scanning line group corresponding to a second region other than the region; Scanning signal driving means for supplying a scanning signal including a discharge mode that is output continuously from the precharge voltage and has a second selection voltage having a polarity opposite to the precharge voltage with reference to the intermediate value; Data signal driving means for supplying data signals having the same gradation value to data lines in at least the area included in the first area and the area included in the second area, respectively. And
[0030]
According to the driving device for a liquid crystal display panel according to claim 4, when the driving mode is switched to the voltage adjustment mode by the mode switching unit according to the external input, the scanning signal driving unit causes the first region of the display screen to be displayed. A scan signal consisting only of the charging mode having the first selection voltage is supplied to the scan line group corresponding to the above, and at least a data signal having a predetermined gradation value is applied to the data line in the region included in the first region. Is supplied, the two-terminal nonlinear element becomes conductive due to the potential difference between the data signal and the scanning signal, and the liquid crystal is charged.
[0031]
In addition, a precharge voltage having a polarity opposite to that of the first selection voltage with respect to an intermediate value of the data signal is applied to a scanning line group corresponding to a second region other than the first region, and the precharge voltage And a scanning signal including a mode signal having a second selection voltage having a polarity opposite to the precharge voltage with respect to the intermediate value as a reference, is supplied by the precharge voltage. Regardless of the value of the data signal, the two-terminal nonlinear element becomes conductive and overcharges the liquid crystal. Further, when a data signal having a predetermined gradation value is supplied to at least a data line in a region included in the second region, the two-terminal type is generated by a potential difference between the data signal and the second selection voltage. The non-linear element conducts and discharges the overcharged liquid crystal.
[0032]
Therefore, when a data signal having the same gradation value is supplied to the data lines in the region included in the first region and the region included in the second region by the data signal driving unit, The luminance difference between the regions supplied with the data signal is determined by overcharging by the value of the first voltage charged in the liquid crystal by the potential difference between the first selection voltage in the charging mode and the data signal, and the precharge voltage. This is the difference between the value of the second voltage of the liquid crystal as a result of discharging the charge of the liquid crystal due to the potential difference between the second selection voltage and the data signal.
[0033]
Therefore, the luminance of each region to which the data signal having the same gradation value is supplied is measured, and the drive voltage is adjusted so as to equalize the luminance of each region according to the measurement result. Thus, the difference between the value of the first voltage and the value of the second voltage can be made zero.
[0034]
In this way, the display screen can be divided into the first area and the second area, and can be driven by scanning signals having different waveforms, so that the luminance in each area is made equal by an extremely simple method. It is possible to reliably prevent a DC voltage from being applied to the liquid crystal over a long period of time.
[0035]
The liquid crystal display panel drive device according to claim 5 is the liquid crystal display panel drive device according to claim 4, in which the precharge voltage and the first voltage in the second region are solved. Only a scanning signal having a discharge mode having a selection voltage of 2 is supplied.
[0036]
According to the driving device for a liquid crystal display panel according to claim 5, the data signal driving means causes the data lines in the region included in the first region and the data region in the region included in the second region to have the same floor. When a data signal having an adjustment value is supplied, it is included in the first region, and in the region to which the data signal is supplied, the first selection voltage of the charging mode supplied by the scanning signal driving unit The liquid crystal is charged by the potential difference between the data signal and the data signal. On the other hand, in the region that is included in the second region and to which the data signal is supplied, the charge of the liquid crystal that has been overcharged by the precharge voltage supplied from the scanning signal driving means is similarly driven by the scanning signal drive. The liquid crystal is charged to a voltage value as a result of discharging due to a potential difference between the second selection voltage supplied from the means and the data signal. Since the scanning signal supplied to the second region is only the scanning signal composed of the precharge voltage and the second selection voltage, the difference in luminance in the respective regions has the charging mode. In a normal display state in which a scanning signal and a scanning signal having a discharge mode composed of the precharge voltage and the second selection voltage are alternately supplied, the liquid crystal of the liquid crystal in the first selection voltage supply period of the charging mode is supplied. This is equivalent to the difference that occurs between the charging voltage and the charging voltage of the liquid crystal during the supply period of the precharge voltage and the second selection voltage. Accordingly, the luminance of each region to which the data signal having the same gradation value is supplied is measured, and the luminance of each region is made equal in accordance with the measurement result, thereby immediately in the normal display state. The difference in the charging voltage of the liquid crystal during each period can be made zero.
[0037]
The liquid crystal display panel driving device according to claim 6, in order to solve the problem, the step of supplying a scanning signal in the second region includes a signal including the charging mode, the precharge voltage, and the precharge voltage. It is a step of supplying a signal composed of a discharge mode having a second selection voltage as a pair of scanning signals.
[0038]
The liquid crystal display panel driving device according to claim 6, wherein the data signal driving means causes the data lines in the region included in the first region and the data region in the region included in the second region to have the same floor. When a data signal having an adjustment value is supplied, it is included in the first region, and in the region to which the data signal is supplied, the first selection voltage of the charging mode supplied from the scanning signal driving unit The liquid crystal is charged to a voltage value due to a potential difference between the data signal and the data signal. On the other hand, in the region that is included in the second region and to which the data signal is supplied, the charge of the liquid crystal that has been overcharged by the precharge voltage supplied from the scanning signal driving means is similarly driven by the scanning signal drive. The liquid crystal is charged to a voltage value as a result of discharging due to a potential difference between the second selection voltage supplied from the means and the data signal, and the data signal is supplied in the second region. The liquid crystal is charged to a voltage value due to a potential difference between the first selection voltage of the charging mode in the region and the data signal. Therefore, in each of the regions, the voltage value due to the potential difference between the first selection voltage of the charging mode signal and the data signal is equal, and thus the difference in luminance in each of the regions is the first selection voltage of the charging mode. And the voltage value resulting from discharging the charge of the liquid crystal overcharged by the precharge voltage due to the potential difference between the second selection voltage and the data signal. Is equivalent to Accordingly, by adjusting the luminance in each of the regions to be equal, each of a driving period based on the charging mode signal and a driving period based on the first discharge mode signal and the second discharge mode signal in a normal display state. The difference in the charging voltage of the liquid crystal during this period can be made zero.
[0039]
The liquid crystal display panel drive device according to claim 7, in order to solve the problem, the liquid crystal display panel drive device according to claim 4, wherein the two-terminal nonlinear device is used. The element is characterized by comprising a MIM (Metal Insulator Metal) driving element.
[0040]
According to the drive device for a liquid crystal display panel according to claim 7, the liquid crystal display panel particularly includes the MIM drive element, but the display screen is different in the voltage adjustment mode by the drive device of the present invention described above. Since it is divided into a plurality of regions driven by the scanning signal, the driving period by the charge mode signal and the driving by the first and second discharge mode signals can be performed in a very simple manner of equalizing the luminance of each region. The charge voltage of the liquid crystal during the period can be made equal, and application of a DC voltage to the liquid crystal can be reliably prevented. Therefore, the video signal can be displayed satisfactorily for a long time.
[0041]
The liquid crystal display device according to claim 8 is a liquid crystal display panel driving device according to any one of claims 4 to 7, the liquid crystal display panel, and the driving device, in order to solve the problem. And a power supply device for supplying a drive voltage to the device, wherein the power supply device is provided with means for adjusting the drive voltage.
[0042]
According to the liquid crystal display device (liquid crystal display module) according to claim 8, the liquid crystal display panel particularly includes the two-terminal type non-linear element. However, in the voltage adjustment mode, the driving device of the present invention described above Since the display screen is divided into a plurality of areas driven by different scanning signals, the driving period based on the charging mode signal and the first and second discharges can be obtained by a very simple method of equalizing the brightness of each area. The charging voltage of the liquid crystal during the driving period by the mode signal can be equalized, and the application of the DC voltage to the liquid crystal can be reliably prevented. Therefore, the video signal can be displayed satisfactorily for a long time.
[0043]
A voltage regulator for a liquid crystal display device according to claim 9 is synchronized with a mounting table on which the liquid crystal display device according to claim 8 is mounted and a driving device for the liquid crystal display device in order to solve the problem. Signal supply means for supplying a video signal accompanied by a signal, mode switching signal output means for outputting a voltage adjustment mode switching signal to the driving device, and brightness of a display screen of the liquid crystal display device mounted on the mounting table. A luminance measuring means for measuring and a means for displaying a measurement value of the luminance measuring means are provided.
[0044]
According to the voltage adjustment device for a liquid crystal display device according to claim 9, the liquid crystal display device mounted on the mounting table is supplied with a video signal accompanied by a synchronization signal from the signal supply means, and mode switching signal means Thus, a signal for switching the drive mode to the voltage adjustment mode is supplied. Thereby, the liquid crystal display device divides the display screen into a plurality of regions driven by different scanning signals. Then, the luminance of each area on the display screen is measured by the luminance measuring means, and the measured value is displayed on the display means. Accordingly, the user adjusts the voltage so as to equalize the luminance in each of the regions based on the display of the display means, so that the driving period by the charge mode signal and the first and second discharge mode signals The charging voltage of the liquid crystal during the driving period can be made equal, and the application of the DC voltage to the liquid crystal can be reliably prevented. Therefore, the video signal can be displayed well over a long period.
[0045]
An electronic apparatus according to a tenth aspect includes the liquid crystal display device according to the eighth aspect to solve the above-described problem.
[0046]
According to the electronic device of the tenth aspect, the electronic device includes the above-described liquid crystal display device of the present invention, and the driving period based on the charging mode signal, the first and the first, by a relatively simple adjustment method. Since the charging voltage of the liquid crystal during the driving period by the two-discharge mode signal can be made equal, the application of the DC voltage to the liquid crystal can be reliably prevented, and the video signal can be displayed satisfactorily over a long period.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0048]
(MIM drive element)
FIG. 1 is a plan view schematically showing an MIM driving element as an example of a two-terminal nonlinear element provided in a liquid crystal display panel constituting a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, together with a pixel electrode. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG. 2, the scales of the layers and members are different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[0049]
1 and 2, the MIM driving element 20 is formed on an insulating film 31 formed on an MIM array substrate 30 constituting an example of the first substrate, and is formed on the insulating film 31 side. The first metal film 22, the insulating layer 24, and the second metal film 26 are sequentially formed to have an MIM structure (Metal Insulator Metal structure). The first metal film 22 of the two-terminal type MIM driving element 20 is connected to the scanning line 12 formed on the MIM array substrate 30 as one terminal, and the second metal film 26 is connected to the other terminal. Connected to the pixel electrode 34. Instead of the scanning lines 12, data lines (see FIG. 6) may be formed on the MIM array substrate 30 and connected to the pixel electrodes.
[0050]
The MIM array substrate 30 is made of an insulating and transparent substrate such as glass or plastic.
[0051]
The insulating film 31 that forms the base is made of, for example, tantalum oxide. However, the main purpose of the insulating film 31 is to prevent the first metal film 22 from being peeled off from the base and to prevent impurities from diffusing from the base into the first metal film 22 by heat treatment performed after the second metal film 26 is deposited. Is formed. Therefore, when the MIM array substrate 30 is made of a substrate having excellent heat resistance and purity, such as a quartz substrate, for example, if the separation or diffusion of impurities is not a problem, the insulating film 31 is omitted. can do.
[0052]
The first metal film 22 is made of a conductive metal thin film, for example, tantalum alone or a tantalum alloy. Alternatively, tantalum alone or a tantalum alloy as a main component, for example, an element belonging to Group 6, 7 or 8 in a periodic rate table such as tungsten, chromium, molybdenum, rhenium, yttrium, lanthanum, dysprolium, etc. It may be added. In this case, the element to be added is preferably tungsten, and the content ratio is preferably, for example, 0.1 to 6 atomic%.
[0053]
The insulating film 24 is made of, for example, an oxide film formed by anodic oxidation on the surface of the first metal film 22 in the chemical liquid.
[0054]
The second metal film 26 is made of a conductive metal thin film, for example, chromium alone or a chromium alloy.
[0055]
The pixel electrode 34 is made of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film.
[0056]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the second metal film and the pixel electrode described above may be composed of a transparent conductive film 36 made of the same ITO film or the like. The MIM driving element 20 ′ having such a configuration has an advantage that the second metal film and the pixel electrode can be formed by the same manufacturing process at the time of manufacturing. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0057]
Furthermore, as shown in the plan view of FIG. 4 and the BB cross-sectional view of FIG. 5, the MIM driving element 40 has a so-called back-to-back structure, that is, a first MIM driving element 40a. The second MIM driving element 40b may be configured to have a structure in which the polarity is reversed and connected in series. In FIG. 4 and FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 and FIG.
[0058]
4 and 5, the first MIM driving element 40a includes a first metal film 42 made of tantalum or the like formed in order on an insulating film 31 formed on the MIM array substrate 30, and an anode. The insulating film 44 is made of an oxide film or the like, and the second metal film 46a is made of chromium or the like. On the other hand, the second MIM drive element 40b is based on the insulating film 31 formed on the MIM array substrate 30, and the first metal film 42, the insulating film 44, and the first metal film 46a are sequentially formed thereon. The second metal film 46b is spaced apart.
[0059]
The second metal film 46a of the first MIM driving element 40a is connected to the scanning line 48, and the second metal film 46b of the second MIM driving element 40b is connected to the pixel electrode 45 made of an ITO film or the like. . Accordingly, the scanning signal is supplied from the scanning line 48 to the pixel electrode 45 via the first and second MIM driving elements 40a and 40b. Instead of the scanning lines 48, data lines (see FIG. 6) may be formed on the MIM array substrate 30 and connected to the second metal film 46a of the first MIM driving element 40a.
[0060]
In the example shown in FIGS. 4 and 5, the insulating film 44 is smaller than the insulating film 24 in the example shown in FIGS. 1 and 2, and is set to, for example, about half the film thickness.
[0061]
As described above, several examples of the MIM driving element as the two-terminal type non-linear element have been described. The two-terminal nonlinear element having the above can be applied to the active matrix driving liquid crystal display panel of this embodiment.
[0062]
(LCD panel)
Next, an embodiment of an active matrix driving type liquid crystal display panel using the above-described MIM driving element 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing the liquid crystal display panel according to the present embodiment together with the drive circuit, and FIG. 7 is a partially broken perspective view schematically showing the liquid crystal display panel according to the present embodiment.
[0063]
In FIG. 6, the liquid crystal display panel 10 has a plurality of scanning lines Y1 to Yi arranged on the MIM array substrate 30 or its opposing substrate connected to the scanning signal drive circuit 100, and the MIM array substrate 30 or its opposing substrate. A plurality of data lines X1 to Xj arranged above are connected to the data signal driving circuit 110. Further, the scanning signal driving circuit 100 and the data signal driving circuit 110 are connected to a driving control circuit 120 for outputting data necessary for driving the liquid crystal display panel 10 by a charge / discharge driving method. The scanning signal driving circuit 100, the data signal driving circuit 110, and the driving control circuit 120 may be formed on the MIM array substrate 30 shown in FIGS. 1 and 2 or its counter substrate. In this case, A liquid crystal display device (liquid crystal display module) including a drive circuit is obtained. Alternatively, the scanning signal driving circuit 100, the data signal driving circuit 110, and the driving control circuit 120 are configured by an IC independent of the liquid crystal display panel, and are connected to the scanning lines Y1 to Yi and the data lines X1 to Xj through predetermined wirings. In this case, the liquid crystal display device (liquid crystal display module) does not include a driving circuit.
[0064]
In each pixel region 16, the scanning lines Y1 to Yi are connected to one terminal of the MIM driving element 20 (see FIG. 1), and the data lines X1 to Xj are the liquid crystal layer 18 and the pixel electrodes shown in FIG. 34 is connected to the other terminal of the MIM drive element 20. Therefore, when a scanning signal is supplied to the scanning lines Y1 to Yi corresponding to each pixel region 16 and a data signal is supplied to the data lines X1 to Xj, the MIM driving element 20 in the pixel region is turned on, and MIM driving is performed. A drive voltage is applied to the liquid crystal layer 18 between the pixel electrode 34 and the data lines X1 to Xj via the element 20.
[0065]
When the scanning signal driving circuit 100, the data signal driving circuit 110, and the driving control circuit 120 are provided on the MIM array substrate 30, the thin film formation process for the MIM driving element 20, the scanning signal driving circuit 100, the data signal driving circuit 110, and the like. There is an advantage that the thin film formation process for the drive control circuit 120 can be performed simultaneously. However, for example, an LSI including the scanning signal driving circuit 100 and the data signal driving circuit 110 mounted by a TAB (tape automated bonding) method is connected to an LSI through an anisotropic conductive film provided in the peripheral portion of the MIM array substrate 30. If the configuration for connecting the scanning lines Y1 to Yi and the data lines X1 to Xj is adopted, the liquid crystal display panel 10 can be manufactured more easily. In addition, a configuration in which the above-described LSI is connected to the scanning lines 12 and the data lines 14 by using a COG (chip on glass) system in which the LSI is directly mounted on the MIM array substrate 30 and the opposite substrate via an anisotropic conductive film. It can also be taken.
[0066]
In FIG. 7, the liquid crystal display panel 10 includes an MIM array substrate 30 and a counter substrate 32 that constitutes an example of a transparent second substrate disposed to face the MIM array substrate 30. The counter substrate 32 is made of, for example, a glass substrate. The MIM array substrate 30 is provided with a plurality of transparent pixel electrodes 34 in a matrix. The plurality of pixel electrodes 34 respectively extend along a predetermined X direction and are connected to a plurality of scanning lines Y1 to Yi arranged in the Y direction orthogonal to the X direction. An alignment film made of an organic thin film such as a polyimide thin film and subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided on the side facing the liquid crystal such as the pixel electrode 34, the MIM driving element 20, and the scanning lines Y1 to Yi. ing.
[0067]
On the other hand, the counter substrate 32 is provided with a plurality of data lines X1 to Xj that extend in the Y direction and are arranged in a strip shape in the X direction. An alignment film made of an organic thin film such as a polyimide thin film and subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided below the data lines X1 to Xj. In this case, the data lines X1 to Xj are formed of a transparent conductive film such as an ITO film at least at a portion facing the pixel electrode 34. However, when the scanning lines Y1 to Yi are formed on the counter substrate 32 side instead of the data lines X1 to Xj, the scanning lines Y1 to Yi are formed of a transparent conductive film such as an ITO film.
[0068]
Depending on the application of the liquid crystal display panel 10, the counter substrate 32 may be provided with a color filter made of a color material film arranged in, for example, a stripe shape, a mosaic shape, or a triangle shape. A black matrix such as resin black in which carbon or titanium is dispersed in a photoresist may be provided. With such a color filter or black matrix, it is possible to display a color image on a single liquid crystal display panel, or to display a high-quality image by improving contrast or preventing color mixture of color materials.
[0069]
A seal arranged along the periphery of the counter substrate 32 between the MIM array substrate 30 and the counter substrate 32, which are configured in this manner and arranged so that the pixel electrode 34 and the data lines X1 to Xj face each other. Liquid crystal is sealed in the space surrounded by the agent, and the liquid crystal layer 18 (see FIG. 6) is formed. The liquid crystal layer 18 adopts a predetermined alignment state by the alignment film described above in a state where the electric field from the pixel electrode 34 and the data lines X1 to Xj is not applied. The liquid crystal layer 18 is made of, for example, a liquid crystal in which one kind or several kinds of nematic liquid crystals are mixed. The sealing agent is an adhesive for bonding the

substrates

30 and 32 around them, and a spacer for mixing the distance between the substrates with a predetermined value is mixed therein.
[0070]
In FIG. 6, as the scanning signal driving circuit 100 sequentially sends scanning signals of a predetermined voltage to the MIM driving element 20 in a pulse manner, the data signal driving circuit 110 responds to the gradation level of the display signal as will be described later. A data signal having a pulse width is sequentially sent to the data line 14. In FIG. 7, when a voltage is applied to the pixel electrode 34 and the data line 14 in this way, the alignment state of the liquid crystal layer in the portion sandwiched between the pixel electrode 34 and the data lines X1 to Xj is the MIM driving element 20. In the normally white mode, the incident light cannot pass through the liquid crystal part when the drive voltage is applied. In the normally black mode, the drive is activated. Incident light can pass through the liquid crystal portion in a state where a voltage is applied, and light having a contrast corresponding to a display signal is emitted from the liquid crystal display panel 10 as a whole.
[0071]
Although not shown in FIGS. 1 to 7, for example, a TN (twisted nematic) mode, respectively, is provided on the side on which the projection light of the counter substrate 32 is incident and on the side of the MIM array substrate 30 on which the projection light is emitted. Depending on the operation mode such as STN (super TN) mode, DSTN (double-STN) mode, or normally white mode / normally black mode, a polarizing film, retardation film, polarizing plate, etc. are arranged in a predetermined direction. Is done.
[0072]
(First Embodiment of Driving Circuit)
Next, the configuration and operation of the scanning signal drive circuit 100, the data signal drive circuit 110, and the drive control circuit 120 shown in FIG.
Will be described with reference to FIG.
[0073]
First, a scanning signal driving circuit 100 that constitutes an example of scanning signal driving means includes a clock control circuit 101 as shown in FIG. The clock control circuit 101 generates a shift clock YSCL for data shift as shown in FIG. 9 based on a scanning clock signal YCLK output from a drive control circuit 120 described later, and selects the shift clock YSCL as an output voltage. The signal is supplied to the shift register 102 of the signal forming circuit 102.
[0074]
In the shift register 102, shift registers having i-bit parallel outputs corresponding to the number of scanning signal output terminals Y1 to Yi are provided independently for three columns corresponding to the input data D0, D1, and D2, respectively. It has a configuration. Therefore, the shift register 102 outputs 3 bits for each scanning signal output terminal. The shift clock YSCL is supplied to each shift register constituting the shift register 102, and each shift register captures data at the rise and fall timings of the shift clock YSCL, as shown in FIG. The captured data is shifted one after another. The input data D0, D1, and D2 are data for selecting the voltage of the scanning signal supplied to the scanning line from each of the scanning signal output terminals Y1 to Yi, and are serially transmitted from the drive control circuit 120 described later to the scanning signal driving circuit 100. It is output as data.
[0075]
A latch strobe signal LS is supplied from the drive control circuit 120 (described later) to the scanning signal drive circuit 100 at a predetermined timing after each shift register fetches i-bit data, and the latch strobe signal LS is The voltage is supplied to a latch 104 constituting the output voltage selection signal forming circuit 102. The latch 104 is provided with three columns of latches for capturing i-bit data in parallel, and the parallel output data of 3 columns × i bits of the shift register 102 is output at the rising timing of the latch strobe signal LS. It is configured so as to be directly taken into a latch of 3 columns × i bits.
[0076]
Therefore, at the rising timing of the latch strobe signal LS, the output voltage selection signal forming circuit 102 outputs an output voltage selection signal of 3 bits for each of the scanning signal output terminals Y1 to Yi. That is, this output voltage selection signal is obtained by parallelly outputting the data D0, D1, D2 serially output from the drive control circuit 120 for each of the scanning signal output terminals Y1-Yi, and the data D0, D1, D2 Corresponding to the output voltages V0 to V7 as shown in FIG.
[0077]
On the other hand, the LCD driver 107 that supplies scanning signals from the scanning signal output terminals Y1 to Yi is supplied with eight types of voltages V0 to V7 from a power supply circuit, which will be described later, and the scanning signal output terminals Y1 to Yi. Every time, any one of V0 to V7 is selected and output.
[0078]
Therefore, the output voltage selection signal expressed in 3 bits is decoded by the decoder 105 into a signal for selecting one of the voltages V0 to V7, and the voltage value is shifted to the LCD drive system via the level shifter 106. In the LCD driver 107, a voltage having a magnitude relationship as shown in FIG. 11 is output for each of the scanning signal output terminals Y1 to Yi.
[0079]
For example, as shown in FIG. 12, the outputs of the latch 104 corresponding to the scanning signal output terminals Y1 and Y2 are represented as DL10, DL11, DL12 and DL20, DL21, DL22 corresponding to the data D0, D1, D2. If the values of DL10, DL11, DL12 and DL20, DL21, DL22 are (0, 0, 0) and (0, 0, 1) at the rising timing t1 of the latch strobe signal LS, respectively, The output voltage of the scanning signal output terminal Y1 is V4, and the output voltage of the scanning signal output terminal Y2 is V3. Similarly, assuming that the values of DL10, DL11, DL12 and DL20, DL21, DL22 are (1, 1, 1) and (0, 0, 1) at the rising timing t2 of the latch strobe signal LS, respectively. In the period T2, the output voltage of the scanning signal output terminal Y1 is V2, and the output voltage of the scanning signal output terminal Y2 remains V3.
[0080]
In this way, each scanning signal output terminal outputs from the rising timing of the previous latch strobe signal LS (timing t1 in FIG. 12) to the rising timing of the next latch strobe signal LS (timing t2 in FIG. 12). The data D0, D1, D2 ((1, 1, 1) and (0, 0, 1) in FIG. 12) corresponding to the desired voltage are taken into the shift register 103, so that each latch strobe signal is obtained. The output voltage of each scanning signal output terminal can be set to a desired value at the rising timing of LS.
[0081]
Further, since the latch strobe signal LS is synchronized with one horizontal synchronizing signal and has a half period of the horizontal synchronizing signal, charging that outputs a selection voltage as shown in FIG. 12 in each horizontal scanning period. A scanning signal having a mode waveform and a discharge mode waveform can be supplied to a desired scanning line.
[0082]
Next, the configuration of the data signal driving circuit 110 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the data signal driving circuit 110 includes a shift register 111 and supplies a latch shift signal to the latch 112. The latch 112 includes n-bit latch areas for j bits in order to latch n-bit grayscale data corresponding to the data signal output terminals X1 to Xj. Supplied for each latch area. The shift register 111 is supplied with a data-side clock signal XCLK from a drive control circuit 120 described later, and the latch shift signal is supplied in synchronization with the clock signal XCLK.
[0083]
The latch 112 is configured such that n-bit gradation data GD0 to GDn are supplied as serial data every n bits in an order corresponding to each data line from a drive control circuit 120 described later. Thus, the data is latched in each latch area of the latch 112 every n bits.
[0084]
The gradation data latched in the latch 112 as described above is output in parallel to the DA converter 113 at the rising timing of a latch pulse signal LP supplied from the drive control circuit 120 described later.
[0085]
The DA converter 113 converts each gradation data, which is digital data, into analog data. The analog data is supplied to the output circuit 114.
[0086]
The output circuit 114 is a circuit that performs pulse width modulation for each data signal output terminal based on the analog data. From each of the data signal output terminals X1 to Xj, a data signal that has been subjected to pulse width conversion according to the gradation. Is supplied to each data line. Since the output of gradation data from the latch 112 is performed in synchronization with a latch pulse signal output in synchronization with a horizontal synchronization signal, the data signal is supplied to the data line every horizontal scanning period. Will be. However, as described above, in each of the charge mode and the discharge mode, the voltages (the voltages V1 and V2 in FIG. 12) that determine the display state of the liquid crystal are output during a half of one horizontal scanning period. Therefore, the data signal is also set so as to be output in a half of one horizontal scanning period correspondingly.
[0087]
Next, a drive control circuit 120 that supplies various signals to the scanning signal drive circuit 100 and the data signal drive circuit 110 described above will be described with reference to FIG.
[0088]
The drive control circuit 120 includes a basic timing generation unit 121 that generates a clock signal and a timing signal to be supplied to each circuit based on a synchronization signal such as a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal separated from a composite signal or the like. The clock signal and timing signal are supplied to the A / D unit 124, the data output unit 123, and the driver control unit 122.
[0089]
The A / D unit 124 converts a video signal as analog data supplied separately from a composite signal or the like into digital data, and supplies the digital data to the data output unit 123.
[0090]
The data output unit 123 converts the digital data into gradation data GD0 to GDn, and supplies the digital data to the data signal driving circuit 110 as serial data at a predetermined timing based on the clock signal supplied from the basic timing generation unit 121. To do.
[0091]
The driver control unit 122 connected to the scanning signal driving circuit 100 and the data signal driving circuit 110 receives the clock signal YCLK, the latch strobe signal LS, and the output voltage selection data D0 to D2 as described above. In addition, the clock signal XCLK and the latch pulse signal LP are supplied to the data signal driving circuit 110. Since these signals are generated based on the clock signal and timing signal supplied from the basic timing generator 121 synchronized with the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal, the scanning signal driving circuit 100 and the data signal driving circuit 110 are generated. The scanning signal and the data signal output from are also synchronized with the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal.
[0092]
Next, a normal display when a power supply circuit that supplies a voltage of V0 to V7 and a circuit that outputs a video signal with a synchronization signal is connected to the liquid crystal display panel of the present embodiment configured as described above. An example of the operation at the time of performing will be described with reference to FIG.
[0093]
FIG. 15A is a timing chart showing a data signal output from the data signal output terminal Xn (<Xj). The data signal is 1 in the second half of one horizontal scanning period H as shown in FIG. It is supplied during the period of / 2H.
[0094]
FIG. 15B is a timing chart showing the scanning signal supplied to the scanning signal output terminal Ym (<Yi), and FIG. 15C shows the timing showing the scanning signal supplied to the scanning signal output terminal Ym + 1. It is a chart. As shown in these figures, the scanning signal is set so as to alternately output the charging mode waveform and the discharging mode waveform every one horizontal scanning period H, and one vertical scanning period TV is set for one scanning line. Each time the charging mode waveform and the discharging mode waveform are output alternately.
[0095]
FIG. 15D is a timing chart showing voltages applied to both ends of the MIM driving element 20 and the liquid crystal layer 18 in the pixel region at the intersection of the data line Xn and the scanning line Ym + 1. The applied voltage VLC is indicated by diagonal lines. In this example, during the overcharge period Tpre in the discharge mode, the voltage of V7−V3 is applied, so that the MIM driving element 20 is turned on and the liquid crystal layer 18 is overcharged. Accordingly, black is displayed in the normally white mode, and white is displayed in the normally black mode. In the subsequent discharge period Tdc, the voltage V2-V3 is applied, so that the discharge amount is suppressed and the charged state of the liquid crystal layer 18 is maintained. Eventually, by this discharge mode signal, black is displayed in the normally white mode, and white is displayed in the normally black mode.
[0096]
Next, after one vertical scanning period TV, the voltage V2-V3 of the charging period Tc is applied to the same pixel region, so that charging of the liquid crystal layer 18 is suppressed. In the case of the normally white mode, black is displayed, and in the case of the normally black mode, white is displayed.
[0097]
Conversely, when a voltage of V2 + V3 is applied in the discharge period Tdc of the discharge mode, a large amount of charge charged in the liquid crystal layer 18 is discharged in the overcharge period Tpre, and in the case of the normally white mode. Displays white, and in the normally black mode, black is displayed. Further, when the voltage V1-V3 is applied during the charging period Tc in the charging mode, the MIM driving element 20 is turned off, and the liquid crystal layer 18 is not charged. Accordingly, white is displayed in the normally white mode, and black is displayed in the normally black mode.
[0098]
In this embodiment, since such a charge / discharge drive method is used, VON, which is a voltage applied to the MIM drive element when charging of the liquid crystal layer is almost stopped, is caused by variations in characteristics of the MIM drive element. Even if it fluctuates, the error voltage generated in the liquid crystal applied voltage in the charge mode can be canceled out in terms of the effective voltage by the error voltage generated in the liquid crystal applied voltage in the discharge mode. Can be prevented.
[0099]
However, in such a charge / discharge driving method, the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer immediately after the end of the charge mode selection period and the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer immediately after the end of the discharge mode selection period are obtained. When the values are not set equal, there is a problem that a DC voltage is applied to the liquid crystal layer over a long period of time.
[0100]
In FIG. 15D, the voltage VB1 applied to the liquid crystal layer immediately after the end of the charging mode selection period is given by the following equation.
[0101]
VB1 = (V1-V4-VON) -K. (V1-V4) (5)
In the above formula, K is a capacitance ratio expressed as CM / (CM + CL) where CM is the capacitance of the MIM drive element and CL is the capacitance of the liquid crystal layer, and K · V1 is the off state of the MIM drive element. It represents the shift of the liquid crystal layer voltage caused by capacitive coupling at the moment. In the discharge mode, after overcharging, the charged charge is discharged by the voltage V2-V3, and the voltage applied to the liquid crystal layer immediately before the end of the selection period is V2-V3-VON. Therefore, the voltage VB2 applied to the liquid crystal layer immediately after the selection period ends is expressed by the following equation.
[0102]
VB2 = (V2-V3-VON) -K. (V2-V3) (6)
Here, K · (V3−V2) represents the shift of the liquid crystal layer voltage caused by capacitive coupling at the moment when the MIM driving element is turned off, as in the charge mode.
[0103]
In order to make the absolute value of VB1 and the absolute value of VB2 equal to each other,
VB1 + VB2 = 0 (7)
It is necessary to satisfy the following relational expression. From the above expressions (5), (6), and (7),
V2 = −V1 + 2 · VON / (1-K) (8)
The following relational expression is derived. Therefore, it is necessary to set the selection voltage V1 in the charging mode and the selection voltage V2 in the discharging mode to values that satisfy the above equation (8).
[0104]
However, VON included in the above equation (8) is a voltage applied to the MIM driving element when the charging of the liquid crystal layer is almost stopped, and cannot be directly measured. Therefore, it is not easy to set the selection voltages V1 and V2 so as to satisfy the above equation (8).
[0105]
Therefore, in this embodiment, when the voltage is adjusted, the upper half area of the liquid crystal display panel 10 shown in FIG. 16A is charged by the scanning signal driving circuit 100 with a charging mode waveform as shown in FIG. 16A, and the lower half region of the liquid crystal display panel 10 shown in FIG. 16A is driven by the scan signal only using the discharge mode waveform as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 16A, an inspection region is provided at the boundary between the charge mode drive region and the discharge mode drive region, and the luminance difference between the charge mode drive region and the discharge mode drive region in the inspection region is measured by a luminance meter. Measurement was performed, and the selection voltages V1 and V2 were adjusted so as to eliminate this luminance difference.
[0106]
For example, in the case of the normally white mode, when the liquid crystal layer is charged, black is displayed, but the upper half area in FIG. 16A is darker than the lower half area. Decreases the charge amount of the liquid crystal layer in the charge mode by decreasing V1 and brightens the display, and decreases V2 and decreases the discharge amount after overcharge in the discharge mode, thereby darkening the display. The luminance difference between the upper half area and the lower half area can be eliminated. The same applies to the case where the contrast in the two regions is opposite. That is, by adjusting the voltages so as to eliminate the luminance difference between the two regions, the charge amount of the liquid crystal layer in the charge mode and the discharge mode can be made equal, and a DC component is applied to the liquid crystal layer. Can be prevented.
[0107]
In the present embodiment, in order to enable driving at such voltage adjustment, a test signal input terminal is provided in the driver control unit 122 as shown in FIG. 14 used for explaining the drive control circuit 120 previously. When the test signal is input to this terminal, the output voltage selection data D0 to D2 to be supplied from the driver control unit 122 to the scanning signal driving circuit 100 is appropriately set, and a scanning signal output different from the normal time is output. Configured to do.
[0108]
Specifically, for the scanning lines in the upper half area of the screen, the data D0 to D2 supplied to the scanning signal driving circuit 100 is (0) in one horizontal scanning period as shown by DL10 to DL12 in FIG. , 0,0) to (1,1,1) and then (0,0,1), and (20,0,1) to (1,1,1) as in DL20 to DL22. The pattern that changes to (0) and thereafter becomes (0, 0, 0) is set to repeat every horizontal scanning period within one vertical scanning period. Further, within the next vertical scanning period, the value changes from (0,0,1) to (1,1,0) as in DL10 to DL12 in one horizontal scanning period, and thereafter (0,0,0). And a pattern that changes from (0,0,0) to (1,1,1) and thereafter becomes (0,0,1) as in DL20 to DL22, every horizontal scanning period. Set to repeat. With such a setting, in the upper half area of the screen, as in Y1 and Y2, driving is performed by a scanning signal having a charging mode waveform with voltages V1 and V6 in the selection period.
[0109]
On the other hand, for the scanning lines in the lower half area of the screen, the data D0 to D2 supplied to the scanning signal driving circuit 100 is 1 horizontal as DL (n-1) 0 to DL (n-1) 2. Patterns that change from (0,0,1) to (0,1,1) and then change from (1,0,0) to (0,0,0) in the scanning period, and DLn0 to DLn2 In addition, a pattern that changes from (0, 0, 0) to (0, 1, 0) and then changes from (1, 0, 1) to (0, 0, 1) within one vertical scanning period. Are set to repeat every horizontal scanning period. In the next vertical scanning period, from (0,0,0) to (0,1,0) in one horizontal scanning period, such as DL (n-1) 0 to DL (n-1) 2. A pattern that changes and then changes from (1, 0, 1) to (0, 0, 1), and a pattern that changes from (0, 0, 1) to (0, 1, 1) and then (0, A pattern that changes from (0, 1) to (0, 0, 0) is set to repeat every horizontal scanning period. With this setting, in the lower half area of the screen, the voltage V7 or V0 is selected during the overcharge period, as in Yn-1 and Yn, and the voltage V2 or V5 is selected in the discharge mode. Driving is performed by a scanning signal having a charging mode waveform.
[0110]
The drive in the test mode as described above is performed by inputting the above-described test signal to the drive control circuit 120. In the present embodiment, the test signal is input and the luminance by the inspection apparatus as shown in FIG. Confirmation and voltage adjustment were performed. In the example shown below, as shown in FIG. 20, the liquid crystal display panel 10, the power supply circuit 130, the analog data output circuit 140, the synchronization signal output circuit 141, and the test signal output circuit 142 are provided. A case where the liquid crystal display device 11 is configured and voltage adjustment is performed using the liquid crystal display device 11 will be described.
[0111]
In FIG. 18, the liquid crystal display device 11 as described above is placed on a checker 150. In the liquid crystal display device 11, a power supply circuit 130 as shown in FIG. 20, analog

data output circuits

140 and 141 that output a video signal and a synchronization signal, and a test signal output circuit 142 that outputs a test signal, A circuit for outputting a predetermined signal is provided. After the liquid crystal display device 11 is set, a predetermined signal is output to the test signal output circuit 142 by turning on a switch (not shown). The test mode in which the screen is divided is driven.
[0112]
The checker 150 includes a tester 151 to which a CCD 152 is attached, and the tester 151 is set at the center of the liquid crystal display panel 10 placed on the checker 150. The tester 151 supplies only light in the inspection area on the screen of the liquid crystal display panel 10 to the CCD 152. The output of the CCD 152 is transmitted to the personal computer 154 via the cable 153, and the personal computer 154 calculates the luminance and luminance difference of the inspection area. That is, in the personal computer 154, an application program for inspection can be executed. When the application program is started and inspection is performed by the tester 151, the screen 155a of the monitor 155 of the personal computer 154 is displayed on the screen 155a. A display as shown in FIG. 19 is performed.
[0113]
On the screen 155a, an image showing a divided area of the liquid crystal display panel 10 and an image showing an inspection area are displayed, and an area 160 indicating the luminance of the upper half area of the liquid crystal display panel 10 is further displayed on the upper left corner of the screen. An area 161 indicating the luminance of the lower half area of the liquid crystal display panel 10, an area 162 indicating the luminance difference between the upper half area and the lower half area, and an area 163 for displaying a voltage adjustment value are provided. Then, based on the output value from the CCD 152, the respective luminance, luminance difference, and adjustment value are calculated and displayed in the respective areas.
[0114]
Therefore, the examiner can adjust the voltage appropriately by turning a voltage adjustment knob (not shown) of the power supply circuit 130 while viewing the display on the screen 155a.
[0115]
This voltage adjustment knob is provided in the power supply circuit 130 shown in FIG. The power supply circuit 130 includes a power supply 131 that generates voltages V0, V3, and V7, and an intermediate potential generator 132 that generates intermediate potentials of the voltages V1, V2, V5, and V6 from these voltages. V1, V2, V3, V5, V6, and V7 are supplied from the power supply circuit 130 to the scanning signal driving circuit 100. The voltage V3 is supplied to the data signal driving circuit 110. The voltage V4 is a ground voltage, and is a voltage that is commonly used in all circuits.
[0116]
Further, the temperature sensing circuit 133, the OFF sequence circuit 134, the CD adjustment circuit 135, and the Vb adjustment circuit 136 are connected to the intermediate potential generation unit 132, and the intermediate potential generated from the intermediate potential generation unit 132 is appropriately selected. It is configured to adjust to the correct value.
[0117]
Among these, the voltage adjustment knob changes the resistance value of the variable resistor VR1 in the CD adjustment circuit 135, as shown in FIG. 21, and the input voltage value of the amplifier 170 changes by changing this resistance value. Therefore, the value of the voltage V1 output from the amplifier 172 via the amplifier 171 and the value of the voltage V2 output from the amplifier 175 via the amplifiers 173 and 174 change. As can be seen from the circuit of FIG. 21, V1 and V2 increase and decrease in the same direction. That is, the voltage V2 increases as the voltage V1 increases, and the voltage V2 decreases as the voltage V1 decreases. Although not shown, a similar circuit is provided for the voltages V6 and V5, and is adjusted simultaneously with the adjustment of V1 and V2.
[0118]
The temperature sensing circuit 133 shown in FIG. 20 is a circuit that performs temperature compensation of the liquid crystal display panel 10, and this circuit detects the temperature of the liquid crystal display panel 10 and compensates the voltages V1 and V2 accordingly. .
[0119]
The OFF sequence circuit 134 is a circuit that generates a sequence signal and sets the voltages V1 and V6 to VCNT when the power is turned off. The voltage of VCNT is also input to the drive control circuit 120, and the IC is operated for 10 to 20 ms after the power is turned off. By executing such an OFF sequence, the charge charged in the liquid crystal is completely discharged when the power is turned off.
[0120]
The Vb adjustment circuit 136 is a circuit for adjusting the luminance of the liquid crystal display panel, and is the same as the luminance adjustment circuit provided in a normal liquid crystal display device. That is, when V1 is increased, V2 is decreased, and when V1 is decreased, V2 is increased.
[0121]
By turning the voltage adjustment knob as described above, the values of V1 and V2 change, and the luminance value displayed on the screen 155a changes. In the present embodiment, the voltage adjustment value is changed. The display makes it easy to adjust.
[0122]
This adjustment value is W1 for the brightness of the upper half screen and W2 for the lower half screen.
Adjustment value (%) = {W1 / ((W1 + W2) / 2) −1} × 100
It is calculated by the formula. According to this equation, for example, when the upper half is bright, the adjustment value is displayed as a plus, and when the upper half is dark, the adjustment value is displayed as a minus. Therefore, the display value may be adjusted to approach 0. .
[0123]
Further, the size of the inspection area can be changed by operating a personal computer.
[0124]
Further, in the test mode, a predetermined halftone raster signal is output to the analog data output circuit 140, and the halftone raster data is output from the analog data output circuit 140. FIG. 22 shows a luminance shift due to each gradation. In FIG. 22, the X axis represents the output voltage value of the Vb adjustment circuit. The Y axis is the luminance. As can be seen from FIG. 22, the transmittance of the liquid crystal display panel increases as the voltage value decreases, and the transmittance decreases as the voltage value increases.
[0125]
This data is different from the data inputted for each gradation, but the balance of the luminance in the charge mode drive region and the discharge mode drive region is lost as the transmittance changes.
[0126]
In this way, when voltage adjustment is performed in halftone, the luminance balance is lost as the gradation increases and decreases, but in the upper and lower gradations, charging mode driving and discharging mode driving are centered on the middle gradation. Therefore, the voltage adjustment in the test mode described above needs to be performed in halftone.
[0127]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to equalize the charge voltages of the liquid crystal in the charge mode period and the discharge mode period by a very simple method of equalizing the luminance of the divided regions. Accordingly, it is possible to remove the DC component applied to the liquid crystal layer and improve the quality of the liquid crystal display panel.
[0128]
In the above-described embodiment, the case of dividing the area into two has been described. However, the present invention is not limited to this, and the area may be further divided into a large number.
[0129]
Further, although the example in which the luminance inspection area is set at the center of the display screen has been described, the present invention is not limited to this, and the inspection areas may be separated by a predetermined distance. However, by setting the central portion, the screen reading portion can be reduced in size.
[0130]
(Second Embodiment of Driving Circuit)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a common location with 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
[0131]
In the first embodiment described above, the driving in the charging mode is performed in the upper half of the screen, and the driving in the discharging mode is performed in the lower half of the screen. However, in the present embodiment, as shown in FIG. The upper half of the screen is driven in the charge mode, and the lower half of the screen is driven in the charge / discharge mode.
[0132]
Since the selection voltage value in the overcharge period is determined by the breakdown voltage of the liquid crystal display driver, it is uniquely determined. Therefore, the balance between the luminance in the charge mode driving and the luminance in the charge / discharge mode driving is equivalent to the balance between the voltage V1 in the charging period and the voltage V2 in the discharging period.
[0133]
By adopting such a driving method, the voltage V5, which is a discharge voltage when the discharge mode waveform has a negative polarity, becomes unnecessary, and the voltage level can be reduced by one. Therefore, the power supply circuit 130 described above can be configured more simply.
[0134]
In the present embodiment, the drive waveform by the charge / discharge drive method is not limited to that shown in FIG. 23, and it is sufficient that the charge mode and the discharge mode are mixed at least. For example, as shown in FIG. 24A, positive-polarity precharge can be performed, or as shown in FIG. 24B, precharge can be performed with both positive and negative polarities. These settings can be made by changing the supply timing of the output voltage selection data from the drive control circuit 120.
[0135]
Further, gradation display may be performed by the pulse height or pulse width modulation of the data signal. Further, not only driving that inverts the polarity every horizontal period, but also driving that inverts the polarity every n horizontal periods, or only frame inversion driving without performing inversion driving every horizontal period. Is possible.
[0136]
In addition, when the liquid crystal display panel 10 described above is applied to, for example, a color liquid crystal projector, the three liquid crystal display panels 10 are used as RGB light valves, and each panel is for RGB color separation. Since each color light separated through the dichroic mirror is incident as incident light, it is not necessary to provide a color filter on the counter substrate 32. On the other hand, when the liquid crystal display panel 10 is applied to, for example, a direct-view or reflective color liquid crystal television, an RGB color filter is formed on a counter substrate 32 together with its protective film in a predetermined region facing the pixel electrode 34. It may be formed.
[0137]
In the liquid crystal display panel 10, a planarizing film is applied to the entire surface of the pixel electrode 34, the MIM driving element 20, the scanning line 12, etc. by spin coating or the like in order to suppress alignment defects of liquid crystal molecules on the MIM array substrate 30 side. Alternatively, a CMP process may be performed.
[0138]
Further, in the liquid crystal display panel 10, the liquid crystal layer 18 is made of nematic liquid crystal as an example. However, if polymer dispersed liquid crystal in which liquid crystal is dispersed as fine particles in a polymer is used, the alignment film and polarizing film described above are used. Further, there is no need for a polarizing plate or the like, and the advantages of high brightness and low power consumption of the liquid crystal display panel can be obtained by increasing the light utilization efficiency. Further, by forming the pixel electrode 34 from a metal film having a high reflectance such as Al, when the liquid crystal display panel 10 is applied to a reflection type liquid crystal display device, the liquid crystal molecules are substantially vertically aligned in the state where no voltage is applied. Also, SH (super homeotropic) type liquid crystal may be used. Furthermore, in the liquid crystal display panel 10, the data line 14 is provided on the counter substrate 32 side so as to apply an electric field (vertical electric field) perpendicular to the liquid crystal layer, but an electric field (lateral electric field) parallel to the liquid crystal layer is provided. ) Is applied to each pixel electrode 34 from the pair of electrodes for generating the horizontal electric field (that is, the electrode for generating the vertical electric field is not provided on the counter substrate 32 side, and the MIM array substrate 30 side is provided). It is also possible to provide an electrode for generating a transverse electric field. Using a horizontal electric field in this way is more advantageous in widening the viewing angle than using a vertical electric field. In addition, the present embodiment can be applied to various liquid crystal materials (liquid crystal phases), operation modes, liquid crystal alignments, driving methods, and the like.
[0139]
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus including the liquid crystal display panel 10, the scanning signal driving circuit 100, and the data signal driving circuit 110 described in detail above will be described with reference to FIGS.
[0140]
First, FIG. 25 shows a schematic configuration of an electronic apparatus including the liquid crystal display panel 10 and the like in this way.
[0141]
In FIG. 25, an electronic device includes a display information output source 1000, a display information processing circuit 1002, a driving circuit 1004 including the scanning signal driving circuit 100 and the data signal driving circuit 110, a liquid crystal display panel 10, and a clock generation circuit 1008. In addition, a power supply circuit 1010 is provided. The display information output source 1000 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a memory such as an optical disk device, a tuning circuit, and the like. Based on a clock from the clock generation circuit 1008, a video signal of a predetermined format, etc. The display information is output to the display information processing circuit 1002. The display information processing circuit 1002 includes various known processing circuits such as an amplification / polarity inversion circuit, a phase expansion circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, and a clamp circuit, and display information input based on a clock. The above-described 6-bit 64-gradation digital signal DATA (D0 to D5) is sequentially generated and output to the drive circuit 1004 together with the clock CLK. The driving circuit 1004 drives the liquid crystal display panel 10 by the scanning signal driving circuit 100 and the data signal driving circuit 110 by the driving method described above. The power supply circuit 1010 supplies predetermined power to the above-described circuits. The drive circuit 1004 may be mounted on the MIM array substrate constituting the liquid crystal display panel 10, and in addition to this, the display information processing circuit 1002 may be mounted.
[0142]
Next, FIGS. 26 and 27 show specific examples of the electronic apparatus configured as described above.
[0143]
In FIG. 26, a liquid crystal projector 1100, which is an example of an electronic device, prepares three liquid crystal display modules including the liquid crystal display panel 10 in which the drive circuit 1004 described above is mounted on an MIM array substrate, and each RGB light valve 1110R. It is configured as a projection type projector used as 1110G and 1110B. In the liquid crystal projector 1100, when projection light is emitted from the lamp unit 1102 of the white light source, light corresponding to the three primary colors of RGB is provided by the two dichroic mirrors 1108 through the plurality of mirrors 1106 inside the light guide 1104. Divided into components R, G, and B, they are led to light valves 10R, 10G, and 10B corresponding to the respective colors. The light components corresponding to the three primary colors modulated by the light valves 10R, 10G, and 10B are synthesized again by the dichroic prism 1112, and then projected as a color image on the screen or the like via the projection lens 1114.
[0144]
27, a laptop personal computer 1200, which is another example of an electronic device, includes the above-described liquid crystal display panel 10 in a top cover case, and further accommodates a CPU, a memory, a modem, and the like, and a keyboard 1202. Is incorporated in the main body 1204.
[0145]
In FIG. 28, a pager 1300 as another example of an electronic device includes a backlight 1306a in a liquid crystal display panel 10 in which the drive circuit 1004 described above is mounted on a MIM array substrate in a metal frame 1302 to form a liquid crystal display module. A light guide 1306, a circuit board 1308, first and

second shield plates

1310 and 1312, two

elastic conductors

1314 and 1316, and a film carrier tape 1318 are accommodated. In the case of this example, the display information processing circuit 1002 (see FIG. 25) described above may be mounted on the circuit board 1308 or on the MIM array substrate of the liquid crystal display panel 10. Further, the above-described drive circuit 1004 can be mounted on the circuit board 1308.
[0146]
Since the example shown in FIG. 28 is a pager, a circuit board 1308 and the like are provided. However, in the case of the liquid crystal display panel 10 in which the driving circuit 1004 and the display information processing circuit 1002 are mounted to form a liquid crystal display module, a liquid crystal display device in which the liquid crystal display panel 10 is fixed in a metal frame 1302 is used. In addition, a backlight type liquid crystal display device incorporating a light guide 1306 can be produced, sold, used, or the like.
[0147]
As shown in FIG. 29, in the case of the liquid crystal display panel 10 in which the driving circuit 1004 and the display information processing circuit 1002 are not mounted, an IC 1324 including the driving circuit 1004 and the display information processing circuit 1002 is mounted on the polyimide tape 1322. It is physically and electrically connected to a TCP (Tape Carrier Package) 1320 via an anisotropic conductive film provided on the periphery of the MIM array substrate 30 to produce, sell, use, etc. as a liquid crystal display device It is also possible.
[0148]
In addition to the electronic devices described above with reference to FIGS. 26 to 29, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a mobile phone An example of the electronic device shown in FIG. 25 is a video phone, a POS terminal, a device provided with a touch panel, or the like.
[0149]
Then, by using the checker 150 as described above, the DC voltage is applied to the liquid crystal for a long time by adjusting the charge voltage of the liquid crystal in the charge mode and the discharge mode to be equal. A liquid crystal display device having a relatively simple configuration, capable of high gradation display, having high reliability in gradation display, and capable of performing good display over a long period of time. Various electronic devices can be realized.
[0150]
【The invention's effect】
According to the present invention, the display screen is divided into a first area and a second area, and a scanning signal having a charging mode waveform and a scanning signal having a discharge mode waveform are independently supplied to each area. In addition, the data lines having the same gradation value are supplied to the data lines in at least the area included in the first area and the area included in the second area, and the luminance of each area becomes equal. As described above, since the voltage of the scanning signal is adjusted, it is possible to reliably prevent the DC voltage from being applied to the liquid crystal for a long time by an extremely simple method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of an MIM driving element provided in an embodiment of a liquid crystal display panel according to the present invention together with a pixel electrode.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the MIM driving element provided in the embodiment of the liquid crystal display panel.
FIG. 4 is a plan view showing still another example of the MIM driving element provided in the embodiment of the liquid crystal display panel together with the pixel electrode.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a circuit constituting the embodiment of the liquid crystal display panel.
FIG. 7 is a partially broken perspective view schematically showing an embodiment of a liquid crystal display panel.
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of a scanning signal driving circuit.
FIG. 9 is a timing chart showing a data capturing operation of the scanning signal driving circuit of FIG.
10 is a diagram showing a relationship between output voltage selection data supplied to the scanning signal drive circuit of FIG. 8 and an output voltage. FIG.
11 is a waveform chart showing the magnitude relationship of each output voltage shown in FIG.
12 is a timing chart showing a scanning signal output operation of the scanning signal drive circuit of FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing an embodiment of a data signal driving circuit.
FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment of a drive control circuit.
15 is a timing chart showing an operation example of the liquid crystal display panel of FIG.
FIG. 16A is a plan view showing a screen division state at the time of voltage adjustment according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 16B is a diagram showing a scanning signal waveform in each region.
FIG. 17 is a timing chart showing a relationship between output voltage selection data and a scanning signal waveform during voltage adjustment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a front view schematically showing an embodiment of a drive voltage adjusting device.
19 is a front view schematically showing a display example of a monitor screen in the drive voltage adjustment device of FIG. 18. FIG.
FIG. 20 is a block diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal display device including a power supply circuit.
FIG. 21 is a circuit diagram showing an embodiment of a drive voltage adjustment circuit.
FIG. 22 is a graph showing a luminance shift with respect to gradation change in the liquid crystal display panel.
FIG. 23A is a plan view showing a screen division state at the time of voltage adjustment according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 23B is a diagram showing a scanning signal waveform in each region.
FIG. 24A is a diagram showing an example of a drive waveform in the charge / discharge mode in the second embodiment of the present invention, and FIG. 24B is a diagram in the charge / discharge mode in the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the other example of a drive waveform.
FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal projector as an example of an electronic apparatus.
FIG. 26 is a front view showing a personal computer as another example of an electronic apparatus.
FIG. 27 is an exploded perspective view showing a pager as an example of an electronic apparatus.
FIG. 28 is a perspective view showing a liquid crystal display device using TCP as an example of an electronic apparatus.
FIG. 29 is a diagram showing a basic configuration of a liquid crystal display panel using a conventional MIM driving element or the like.
FIG. 30 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional liquid crystal display panel.
FIG. 31 is a timing chart according to a conventional driving method, where (A) shows the voltage value and supply timing of the data signal supplied to the data line Xi, and (B) shows the voltage of the data signal supplied to the scanning line Yj. (C) is a timing chart showing the voltage value applied to both ends of the MIM driving element and the liquid crystal layer and the timing of change, respectively.
[Explanation of symbols]
10 ... Liquid crystal display panel
12, 48 ... scan lines
14 ... Data line
18 ... Liquid crystal layer
20, 20 ', 40a, 40b ... MIM drive element
30 ... MIM array substrate
32 ... Counter substrate
34, 45 ... Pixel electrodes
100: Scanning line driving circuit
110: Data line driving circuit
120 ... Drive control circuit
130: Power circuit
132: Intermediate potential generator
135 ... CD adjustment circuit
150 ... Checker
151 ... Tester
152 ... CCD
154 ... Personal computer
155 ... Monitor
155a ... Monitor display screen
1100 ... Liquid crystal projector
1200 ... personal computer
1300 ... Pager

Claims

一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列に接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルと、
前記データ線及び走査線にデータ信号及び走査信号を供給する駆動装置と、
前記駆動装置に駆動電圧を供給する電源装置と、
を備えた液晶表示装置の駆動電圧調整方法であって、
表示画面の第１の領域に相当する走査線群に、前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧値を有する充電モードのみからなる走査信号を供給する工程と、
前記第１の領域以外の第２の領域に相当する走査線群に、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を含む走査信号を供給する工程と、
少なくとも前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、夫々同一の階調値を有するデータ信号を供給する工程と、
前記同一の階調値を有するデータ信号が供給された夫々の領域の輝度を測定する工程と、
前記測定結果に応じて、前記夫々の領域の輝度を等しくするように前記駆動電圧を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置の駆動電圧調整方法。A pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, a plurality of data lines provided on one substrate, a plurality of scanning lines provided on the other substrate, the data lines and the scanning lines A liquid crystal display panel including a two-terminal nonlinear element connected in series between the two and a plurality of pixels composed of the liquid crystal;
A driving device for supplying a data signal and a scanning signal to the data line and the scanning line;
A power supply device for supplying a driving voltage to the driving device;
A driving voltage adjustment method for a liquid crystal display device comprising:
Supplying a scanning signal consisting only of a charging mode having a first selected voltage value for conducting the two-terminal nonlinear element to a scanning line group corresponding to a first region of the display screen;
A precharge having a polarity opposite to that of the first selection voltage is established by causing the two-terminal nonlinear element to conduct to a scanning line group corresponding to a second region other than the first region, with reference to an intermediate value of the data signal. Supplying a scanning signal including a discharge mode having a voltage and a second selection voltage that is output in succession to the precharge voltage and has a polarity opposite to the precharge voltage based on the intermediate value;
Supplying a data signal having the same gradation value to at least data lines in a region included in the first region and a region included in the second region;
Measuring the luminance of each region supplied with the data signal having the same gradation value;
Adjusting the drive voltage to equalize the brightness of each of the regions according to the measurement results;
A method for adjusting a driving voltage of a liquid crystal display device.

前記第２の領域において走査信号を供給する工程は、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号のみを供給する工程であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法。The step of supplying a scanning signal in the second region is a step of supplying only a scanning signal having a discharge mode having the precharge voltage and the second selection voltage. A driving voltage adjusting method for the liquid crystal display device according to the description.

前記第２の領域において走査信号を供給する工程は、前記充電モードからなる信号と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる信号とを、一対の走査信号として供給する工程であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動電圧調整方法。The step of supplying a scanning signal in the second region supplies the signal consisting of the charging mode and the signal consisting of the discharging mode having the precharge voltage and the second selection voltage as a pair of scanning signals. The method for adjusting a driving voltage of a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the driving voltage is adjusted.

一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列に接続された２端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動装置であって、
駆動モードを、外部入力に応じて通常駆動モードと電圧調整モードに切り換えるモード切換手段と、
前記モード切換手段により切り換えられた駆動モードが、電圧調整モードである場合には、表示画面の第１の領域に相当する走査線群に、前記２端子型非線形素子を導通させる第１の選択電圧値を有する充電モードのみからなる走査信号を供給すると共に、前記第１の領域以外の第２の領域に相当する走査線群に、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を含む走査信号を供給する、走査信号駆動手段と、
少なくとも前記第１の領域に含まれる領域と前記第２の領域に含まれる領域におけるデータ線に、夫々同一の階調値を有するデータ信号を供給するデータ信号駆動手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。A pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, a plurality of data lines provided on one substrate, a plurality of scanning lines provided on the other substrate, the data lines and the scanning lines A liquid crystal display panel drive device comprising: a two-terminal nonlinear element connected in series between the two and a plurality of pixels comprising the liquid crystal;
Mode switching means for switching the drive mode between a normal drive mode and a voltage adjustment mode according to an external input;
When the drive mode switched by the mode switching unit is the voltage adjustment mode, a first selection voltage for conducting the two-terminal nonlinear element to a scanning line group corresponding to the first region of the display screen. A scanning signal having only a charging mode having a value is supplied, and the two-terminal nonlinear element is made conductive to a scanning line group corresponding to a second region other than the first region, and an intermediate value of the data signal is set. A precharge voltage having a polarity opposite to that of the first selection voltage as a reference, and a second selection voltage that is output in succession to the precharge voltage and has a polarity opposite to that of the precharge voltage based on the intermediate value. A scanning signal driving means for supplying a scanning signal including a discharge mode including:
Data signal driving means for supplying data signals having the same gradation value to data lines in at least the region included in the first region and the region included in the second region, respectively;
An apparatus for driving a liquid crystal display panel, comprising:

前記走査信号駆動手段は、前記第２の領域において、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる走査信号のみを供給することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置。5. The liquid crystal according to claim 4, wherein the scanning signal driving unit supplies only a scanning signal having a discharge mode having the precharge voltage and the second selection voltage in the second region. Drive device for display panel.

前記走査信号駆動手段は、前記第２の領域において、前記充電モードからなる信号と、前記プリチャージ電圧と前記第２の選択電圧とを有する放電モードからなる信号とを、一対の走査信号として供給することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネルの駆動装置。The scanning signal driving means supplies, as a pair of scanning signals, a signal composed of the charging mode and a signal composed of a discharge mode having the precharge voltage and the second selection voltage in the second region. 5. The liquid crystal display panel driving device according to claim 4, wherein the driving device is a liquid crystal display panel driving device.

前記２端子型非線形素子は、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）駆動素子からなることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の液晶表示パネルの駆動装置。The liquid crystal display panel driving device according to claim 4, wherein the two-terminal nonlinear element includes an MIM (Metal Insulator Metal) driving element.

請求項４乃至請求項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、前記駆動装置に駆動電圧を供給する電源装置とを備え、前記電源装置には、前記駆動電圧の調整手段が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。A drive device for a liquid crystal display panel according to any one of claims 4 to 7, the liquid crystal display panel, and a power supply device that supplies a drive voltage to the drive device, wherein the power supply device includes: A liquid crystal display device, characterized in that the drive voltage adjusting means is provided.

前記請求項８に記載の液晶表示装置を載置する載置台と、
前記液晶表示装置の駆動装置に同期信号を伴った映像信号を供給する信号供給手段と、
前記駆動装置に電圧調整モード切換信号を出力するモード切換信号出力手段と、
前記載置台に載置された液晶表示装置の表示画面の輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段の測定値を表示する手段と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置の電圧調整装置。A mounting table on which the liquid crystal display device according to claim 8 is mounted;
Signal supply means for supplying a video signal accompanied by a synchronization signal to the driving device of the liquid crystal display device;
Mode switching signal output means for outputting a voltage adjustment mode switching signal to the driving device;
A luminance measuring means for measuring the luminance of the display screen of the liquid crystal display device mounted on the mounting table;
Means for displaying the measured value of the luminance measuring means;
A voltage adjustment device for a liquid crystal display device, comprising:

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。An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 8.