JP3498744B2 - 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単純マトリクス方
式により液晶パネルに文字や図形等の表示を行う液晶表
示装置及びそれを用いた電子機器に関する。

【０００２】

【背景技術】単純マトリクス型液晶表示装置を駆動する
場合は、従来一般に電圧平均化法と呼ばれる駆動方法が
用いられている。また、電圧平均化法の中でも一般に汎
用されているものとして６レベル駆動法がある。例え
ば、特許文献１等に６レベル駆動法の概要が開示されて
いる。以下、６レベル駆動法を図２３〜図２５に基づい
て説明する。

【０００３】図２３は、液晶パネルの構造と表示内容を
示す図である。同図において、液晶パネル３００は、液
晶層（図示せず）及びそれを挟持する一対の基板３０
２，３０４からなっている。一方の基板３０２には、横
方向に走査電極Ｙ１〜Ｙ６が形成してある。他方の基板
３０４には、信号電極Ｘ１〜Ｘ６が形成してある。走査
電極Ｙ１〜Ｙ６と信号電極Ｘ１〜Ｘ６との交差部分が表
示ドットとなる。図２３で斜線を付した表示ドットは点
灯状態を示し、他の表示ドットは非点灯状態を示す。

【０００４】なお、図２３に示した液晶パネル３００
は、６×６のドット構成となっているが、これは説明を
簡便にするためであり、現実の液晶パネルのドット数は
通常これよりはるかに多い。

【０００５】各走査電極Ｙ１〜Ｙ６には、順に選択電圧
もしくは非選択電圧が印加されている。全ての走査電極
Ｙ１〜Ｙ６に順次選択電圧が印加されるのに要する期間
を１フレームという。

【０００６】また、各走査電極Ｙ１〜Ｙ６に順次選択電
圧もしくは非選択電圧が印加される際に、同時に各信号
電極Ｘ１〜Ｘ６には点灯電圧もしくは非点灯電圧が印加
される。即ち、ある走査電極とある信号電極との交点の
表示ドットを点灯させる場合には、その走査電極が選択
されているときに、その信号電極に点灯電圧が印加され
る。また、点灯させない場合には、非点灯電圧が印加さ
れる。

【０００７】図２４（Ａ）乃至図２４（Ｃ）及び図２５
（Ａ）乃至図２５（Ｃ）は、実際の駆動波形（印加電圧
波形）の一例を示す図である。

【０００８】図２４（Ａ）は上述した図２３に示した信
号電極Ｘ５に加わる信号電圧波形を、図２４（Ｂ）は走
査電極Ｙ３に加わる走査電圧波形を、図２４（Ｃ）は信
号電極Ｘ５と走査電極Ｙ３との交点の表示ドット（点灯
状態）に印加される電圧波形をそれぞれ示している。

【０００９】また、図２５（Ａ）は信号電極Ｘ５に加わ
る信号電圧波形を、図２５（Ｂ）は走査電極Ｙ４に加わ
る走査電圧波形を、図２５（Ｃ）は信号電極Ｘ５と走査
電極Ｙ４との交点の表示ドット（非点灯状態）に印加さ
れる電圧波形をそれぞれ示している。

【００１０】上述した図２４（Ａ）乃至図２４（Ｃ）及
び図２５（Ａ）乃至図２５（Ｃ）において、Ｆ１及びＦ
２はフレーム期間である。

【００１１】フレーム期間Ｆ１では、 選択電圧＝Ｖ０、非選択電圧＝Ｖ４、 点灯電圧＝Ｖ５、非点灯電圧＝Ｖ３ である。また、フレーム期間Ｆ２では、 選択電圧＝Ｖ５、非選択電圧＝Ｖ１、 点灯電圧＝Ｖ０、非点灯電圧＝Ｖ２ である。なお、 Ｖ０−Ｖ１＝Ｖ１−Ｖ２＝Ｖ Ｖ３−Ｖ４＝Ｖ４−Ｖ５＝Ｖ Ｖ０−Ｖ５＝ｋ・Ｖ （ｋは正の数） となっている。このようにフレーム期間Ｆ１，Ｆ２で極
性を変えることにより交流駆動を行っている。

【００１２】また、フレーム期間Ｆ１，Ｆ２以外の間隔
で周期的に極性を切り替える６レベル駆動法としては、
特許文献２等が知られている。

【００１３】さらに、６レベル駆動法以外の駆動法とし
ては、いわゆるＩＨＡＴ法がある。この駆動法は、T.N.
Ruckmongathan によって提案されたものであり、低電圧
での駆動を可能とするとともに表示の均一性を実現する
ことができるものである（非特許文献１）。この駆動法
は、Ｎ本の行電極をそれぞれＭ本の行電極からなるｐ個
（ｐ＝Ｎ／Ｍ）のサブグループに分け、各サブグループ
単位でＭ本の行電極を選択するというものであり特許文
献３等に開示されている。

【００１４】ところで、上述した６レベル駆動法やＩＨ
ＡＴ法等を用いて液晶パネルによる表示を行う場合、液
晶パネルが表示する文字や図形等のパターンによっては
消費電力が大きくなるおそれがあった。

【００１５】図２３に示した液晶パネル３００におい
て、例えば走査電極Ｙ1 に着目する。フレーム期間Ｆ１
において走査電極Ｙ1 が選択されていない場合、走査電
極Ｙ1には非選択電圧Ｖ４が印加されている。このと
き、選択電圧が印加される走査電極（以後、「選択され
る走査電極」という。）がＹ2 からＹ6 に移行する際
に、信号電極Ｘ1 〜Ｘ4,Ｘ6 には点灯電圧Ｖ５と非点灯
電圧Ｖ３とが交互に繰り返し印加される。従って、走査
電極Ｙ1 が選択されていない期間において、この走査電
極Ｙ1 と信号電極Ｘ1 〜Ｘ4,Ｘ6 との交点として形成さ
れる各表示ドットには、交互に−Ｖ及び＋Ｖの電圧が現
れる交流電圧が印加されることになる。

【００１６】しかも走査電極Ｙ1 〜Ｙ6 と信号電極Ｘ1
〜Ｘ4,Ｘ6 はそれぞれある幅をもって形成されており、
液晶層が誘電体として働くので、各表示ドットは電気等
価的にはコンデンサとなる。従って、このコンデンサに
上述した交流電圧が印加され、液晶パネル３００に駆動
電圧を印加する電源回路において電力が消費される。

【００１７】なお、消費電力が増大するのはあるフレー
ム期間内で各走査電極毎の表示ドットが点灯と非点灯を
交互に繰り返す場合だけでなく、途中で極性の変更があ
った場合も基本的には同じである。

【００１８】また、従来の電圧平均化法を用いた駆動法
においては、上述した消費電力の増大のおそれがある他
に、液晶パネルが表示する文字や図形等のパターンによ
っては表示むらが発生するおそれがあった。表示むらの
発生については、ＩＨＡＴ法を用いることにより改善は
されているが、全ての表示パターンについて完全に表示
むらをなくすことは不可能であった。

【００１９】即ち、従来の電圧平均化法で液晶パネル３
００を駆動するとき、実際には図２４及び図２５に示し
たようなきれいな矩形波が表示ドットに印加されている
わけではなかった。その第１の理由としては、表示ドッ
トがその面積，液晶層の厚さ，液晶材料の誘電率などに
よって決まる静電容量を持っていることがあげられる。
また、第２の理由としては、走査電極及び信号電極のい
ずれも、一般には数十オーム程度のシート抵抗を有する
透明導電膜で作られており、当然ながら一定の電気抵抗
を持っていることがあげられる。

【００２０】このため、仮に駆動回路から液晶パネル３
００に対して図２４や図２５に示されたようなきれいな
矩形波の電圧が印加されたとしても、実際に表示ドット
に印加される電圧波形は、多かれ少なかれ歪んだ波形と
なる。その結果、各表示ドットに印加される電圧波形の
実効電圧に差異が生じ、コントラストにむらが生じるこ
とになる。

【００２１】この問題は従来から知られており、その対
策としては、上述した特許文献１，２，４の他、特許文
献４等に開示された駆動法がある。

【００２２】

【特許文献１】特開平２−８９号公報

【特許文献２】特開昭６２−３１８２５号公報

【特許文献３】特開平５−４６１２７号公報

【特許文献４】特開昭６０−１９１９６号公報

【非特許文献１】1988 International Display Researc
h Conference

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の課題に鑑みて創作されたものであり、電力の
消費を少なくするとともに表示むらの発生を抑えた液晶
パネルの駆動方法，液晶表示装置及びそれらを用いた電
子機器を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる液晶表示
装置は、複数の走査電極と複数の信号電極とによって挟
まれた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの
複数の走査電極に選択電圧及び非選択電圧からなる走査
電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記液晶パネル
の複数の信号電極に点灯電圧及び非点灯電圧からなる信
号電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第１の電
圧印加手段及び前記第２の電圧印加手段に接続されてお
り、前記液晶パネルの各表示ドットの点灯状態に応じ
て、前記走査電極と前記信号電極との電位差である駆動
電圧の極性を反転させる制御を行う極性反転手段と、を
備えることを特徴とする。

【００２５】この液晶表示装置においては、液晶パネル
の各表示ドットの点灯状態に応じて駆動電圧の極性を反
転させており、これにより表示パターンによって生じる
おそれがある消費電力の増大や表示むらを低減すること
ができる。

【００２６】また、好ましくは、前記極性反転制御手段
は、前記第１の電圧印加手段によって選択電圧が印加さ
れる前記走査電極が切り替わる際に前記駆動電圧の極性
を反転させた場合と反転させない場合について、表示ド
ットが作るコンデンサを介した電荷の移動量を求め、極
性反転させた場合の方が前記電荷の移動量が小さい場合
に前記駆動電圧の極性を反転させる制御を行うことを特
徴とする。

【００２７】このような制御を行うことにより、表示ド
ットが作るコンデンサを介した充放電が少なくなり、液
晶パネルを駆動する場合の消費電力を低減することがで
きる。

【００２８】また、好ましくは、前記極性反転制御手段
は、前記第１の電圧印加手段によって選択電圧が印加さ
れる前記走査電極が切り替わる際に表示ドットの点灯状
態が変化する前記信号電極の数を求め、この求めた信号
電極の数の大小を所定の数と比較することにより前記電
荷の移動量を判定することを特徴とする。

【００２９】このようにしてコンデンサを介した電荷の
移動量を判定することにより、極性反転をすべきか否か
の判断が容易となり、消費電力を低減するという効果も
得られ易くなる。

【００３０】また、より好ましくは、前記所定の数は、
前記信号電極の総数のほぼ２分の１であることを特徴と
する。

【００３１】これにより、駆動電圧の極性を反転した場
合の電荷の移動量と、極性反転しない場合の電荷の移動
量とをほぼ同一条件で比較することができ、消費電力の
低減をほぼ確実に達成することができる。

【００３２】また、より好ましくは、前記所定の数は、
前記信号電極の総数の２分の１より大きな値であること
を特徴とする。

【００３３】これにより、駆動電圧の極性を反転した場
合の電荷の移動量と、極性反転しない場合の電荷の移動
量とを正確に同一条件で比較しているとはいえないが、
比較すべき値を小さくすることができ、液晶表示装置の
構成の簡略化が可能となる。

【００３４】また、より好ましくは、前記所定の数は、
前記第１の電圧印加手段によって選択電圧が印加される
前記走査電極が切り替わる際に、この走査電極上の表示
ドットによって前記走査電極と前記信号電極間に形成さ
れるコンデンサ容量を考慮して設定することを特徴とす
る。

【００３５】これにより、選択状態にある走査電極上に
形成されるコンデンサの容量も考慮することになり、極
性反転を正確に制御することにより、消費電力の低減を
確実に達成することができる。

【００３６】また、より好ましくは、前記所定の数は、
前記走査電圧及び信号電圧を発生する電源回路に含まれ
るコンデンサ容量を考慮して設定することを特徴とす
る。

【００３７】これにより、消費電力の低減を確実に達成
することができる。

【００３８】また、より好ましくは、前記極性反転制御
手段は、前記第１の電圧印加手段によって選択電圧が印
加される前記走査電極が切り替わる際に前記駆動電圧の
極性を反転させない場合と反転させた場合について、前
記非選択電圧に対する信号電極の電圧変化の総和を求
め、極性反転させた場合の方が前記電圧変化の総和が小
さい場合に限り、前記駆動電圧の極性を反転させる制御
を行うことを特徴とする。

【００３９】このような制御を行うことにより、信号電
極の電圧変化の総和を小さくすることができるため、こ
の電圧変動に起因する表示むらの発生を低減することが
できる。

【００４０】また、より好ましくは、前記極性反転制御
手段は、前記液晶パネルの各表示ドットの点灯状態に応
じて前記駆動電圧の極性を反転させる制御と、前記液晶
パネルの各表示ドットの点灯状態にかかわらず所定の周
期で前記駆動電圧の極性を反転させる制御とを組み合わ
せることを特徴とする。

【００４１】これにより、液晶パネルの駆動周波数が異
常に低くなることを防止できるため、コントラストの低
下による表示むらの発生を防止することができる。

【００４２】また、より好ましくは、前記極性反転制御
手段は、前記極性反転の回数を制限することを特徴とす
る。また、前記極性反転制御手段は、所定の期間内にお
いて極性反転をすべき条件が成立する回数に応じて極性
反転の頻度を変化させることを特徴とする。これらによ
り、液晶パネルの駆動周波数が異常に高くなることを防
止でき、表示むらの発生を低減することができる。

【００４３】また、本発明の液晶表示装置を用いた電子
機器は、複数の走査電極と複数の信号電極とによって挟
まれた液晶層を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの
複数の走査電極に選択電圧及び非選択電圧からなる走査
電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記液晶パネル
の複数の信号電極に点灯電圧及び非点灯電圧からなる信
号電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第１の電
圧印加手段及び前記第２の電圧印加手段に接続されてお
り、前記液晶パネルの各表示ドットの点灯状態に応じ
て、前記走査電極と前記信号電極との電位差である駆動
電圧の極性を反転させる制御を行う極性反転手段と、を
備え、前記液晶パネルに表示を行うことを特徴とする。

【００４４】また、より好ましくは、前記極性反転制御
手段は、前記第１の電圧印加手段によって選択電圧が印
加される前記走査電極が切り替わる際に前記駆動電圧の
極性を反転させた場合と反転させない場合について、表
示ドットが作るコンデンサを介した電荷の移動量を求
め、極性反転させた場合の方が前記電荷の移動量が小さ
い場合に前記駆動電圧の極性を反転させる制御を行うこ
とを特徴とする。

【００４５】また、より好ましくは、前記極性反転制御
手段は、前記第１の電圧印加手段によって選択電圧が印
加される前記走査電極が切り替わる際に前記駆動電圧の
極性を反転させない場合と反転させた場合について、前
記非選択電圧に対する信号電極の電圧変化の総和を求
め、極性反転させた場合の方が前記電圧変化の総和が小
さい場合に限り、前記駆動電圧の極性を反転させる制御
を行うことを特徴とする。

【００４６】これらの電子機器においては、液晶パネル
上の表示パターンに応じて適宜駆動電圧の極性反転を行
っており、消費電力を減らすとともに表示むらの発生を
抑えることができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら詳細に説明する。

【００４８】（第１実施例）第１実施例の液晶表示装置
は、液晶パネルが表示する文字や図形等のパターンに応
じて、この液晶パネルに印加する駆動電圧の極性を反転
することを特徴としている。このような極性反転を行う
ことにより、液晶表示装置の消費電力低減を可能として
いる。

【００４９】本実施例の液晶表示装置は６レベル駆動法
を用いており、６つの異なった電圧Ｖ０〜Ｖ５が以下に
示すように定義されている。

【００５０】第１の電圧群（従来の６レベル駆動法にお
けるフレーム期間Ｆ１に対応する） 第２の電圧群（従来の６レベル駆動法におけるフレーム
期間Ｆ２に対応する） なお、 Ｖ０−Ｖ１＝Ｖ１−Ｖ２＝Ｖ Ｖ３−Ｖ４＝Ｖ４−Ｖ５＝Ｖ Ｖ０−Ｖ５＝ｋ・Ｖ （ｋは正の数） の関係がある。

【００５１】図１は、本発明を適用した第１実施例の液
晶表示装置の構成を示す図である。この液晶表示装置
は、極性反転制御回路３２を有することにより、液晶パ
ネル１０が表示する文字や図形等のパターンに応じて、
この液晶パネル１０に印加する駆動電圧の極性を反転す
ることにより交流駆動を行うことを特徴としている。こ
の極性反転により、液晶パネル１０に駆動電圧を供給す
る電源回路３０の消費電力の低減を可能としている。

【００５２】同図に示す液晶表示装置は、所定数の走査
電極と信号電極を有する液晶パネル１０と、この信号電
極に点灯電圧あるいは非点灯電圧を印加するＸドライバ
１６と、この走査電極に選択電圧あるいは非選択電圧を
印加するＹドライバ２４と、Ｘドライバ１６及びＹドラ
イバ２４に所定の電圧を印加する電源回路３０と、Ｘド
ライバ１６及びＹドライバ２４から液晶パネル１０に印
加する点灯電圧等の極性を適宜反転する極性反転制御回
路３２とを含んで構成される。第１の電圧印加手段は、
Ｘドライバ１６及び電源回路３０に対応している。第２
の電圧印加手段は、Ｙドライバ２４及び電源回路３０に
対応している。

【００５３】図２は、上述した液晶パネル１０の構成を
示す図である。同図に示すように、液晶パネル１０は、
図示しない液晶層を挟持する一対の基板１２，１４から
なる。基板１２には、６本の信号電極Ｘ１〜Ｘ６が成形
されている。基板１４には、６本の走査電極Ｙ１〜Ｙ６
が形成されている。走査電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれと信
号電極Ｘ１〜Ｘ６のそれぞれとが交差して表示ドットが
形成されており、画面が構成される。

【００５４】図２においてハッチングを施してある表示
ドットは点灯していることを示し、それ以外の表示ドッ
トは点灯していないことを示している。なお、一例とし
て液晶パネル１０の表示ドット数が６×６＝３６個であ
る場合が示されているが、これは説明を簡単にするため
であり、通常はこれよりはるかに多い。

【００５５】図１に示すＸドライバ１６は、液晶パネル
１０の信号電極Ｘ１〜Ｘ６のそれぞれに点灯電圧あるい
は非点灯電圧を印加するものである。Ｘドライバ１６
は、シフトレジスタ回路１８，ラッチ回路２０，レベル
シフタ回路２２を含んで構成されている。

【００５６】シフトレジスタ回路１８は、順次入力され
る６個の１ビットデータを６ビットのパラレルデータに
変換して出力する。ラッチ回路２０は、シフトレジスタ
回路１８から出力された６ビットのパラレルデータを一
時保持するものであり、このパラレルデータと同じ６ビ
ットの容量を有している。レベルシフタ回路２２は、ラ
ッチ回路２０から出力される６ビットデータの各ビット
に応じた電圧レベルを設定して、液晶パネル１０の各信
号電極に対して、この設定した電圧を点灯電圧あるいは
非点灯電圧として印加する。

【００５７】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、レベルシフ
タ回路２２の詳細な構成の一例を示す図である。図３
（Ａ）は、レベルシフタ回路２２を４入力１出力のマル
チプレクサ２２ａで構成した例を示している。レベルシ
フタ回路２２には信号電極の数だけこのマルチプレクサ
２２ａが備わっている。マルチプレクサ２２ａは、Ｖ
２，Ｖ０，Ｖ３，Ｖ５の電圧が印加された４つの入力端
子を有しており、ラッチ回路２０の出力と極性反転信号
ＦＲＩとに基づいて、いずれかの入力端子に印加されて
いる電圧が出力端子に現れるようように切り替え動作を
行う。具体的には、極性反転信号ＦＲＩの論理が“１”
のときには第１の信号電圧が選択され、ラッチ回路２０
の出力に応じて点灯電圧Ｖ５あるいは非点灯電圧Ｖ３が
選択される。一方、極性反転信号ＦＲＩの論理が“０”
のときには第２の信号電圧が選択され、ラッチ回路２０
の出力に応じて点灯電圧Ｖ０あるいは非点灯電圧Ｖ２が
選択される。

【００５８】図３（Ｂ）はレベルシフタ回路２２を２入
力１出力の３つのマルチプレクサ２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄで構成した例を示している。レベルシフタ回路２２に
は信号電極の数だけこれらのマルチプレクサ２２ｂ，２
２ｃ，２２ｄが備わっている。マルチプレクサ２２ｂ
は、第１の信号電圧である点灯電圧Ｖ５及び非点灯電圧
Ｖ３が印加された２つの入力端子を有しており、ラッチ
回路２０の出力に応じていずれかの電圧を選択する。マ
ルチプレクサ２２ｃは、第２の信号電圧である点灯電圧
Ｖ０及び非点灯電圧Ｖ２が印加された２つの入力端子を
有しており、ラッチ回路２０の出力に応じていずれかの
電圧を選択する。マルチプレクサ２２ｄは、マルチプレ
クサ２２ｂ，２２ｃで選択された２つの電圧が印加され
た２つの入力端子を有している。極性反転信号ＦＲＩの
論理が“１”のときには、マルチプレクサ２２ｃを介し
て印加される第１の信号電圧が選択され、極性反転信号
ＦＲＩの論理が“０”のときには、マルチプレクサ２２
ｄを介して印加される第２の信号電圧が選択される。

【００５９】Ｙドライバ２４は、液晶パネル１０の走査
電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれに選択電圧あるいは非選択電
圧を印加するものである。Ｙドライバ２４は、シフトレ
ジスタ回路２６，レベルシフタ回路２８を含んで構成さ
れている。

【００６０】シフトレジスタ回路２６は、１フレームに
１回の割合で入力されるデータイン信号ＤＩをラッチパ
ルスＬＰに同期してシフトし、いずれかのビットが
“１”であってそれ以外が“０”である６ビットのパラ
レルデータを出力する。なお、このラッチパルスＬＰ
は、選択される走査電極を切り替えるタイミングで入力
されるものであり、１フレーム期間内において走査電極
の数だけ入力されるものである。

【００６１】レベルシフタ回路２８は、シフトレジスタ
２６から出力される６ビットのパラレルデータの各ビッ
トに応じた電圧レベルを設定して、液晶パネル１０の各
走査電極に対して、この設定した電圧を走査電極あるい
は非点灯電圧として印加する。レベルシフタ回路２８の
詳細な構成は、基本的にはＸドライバ１６のレベルシフ
タ回路２２と同じであり、図３（Ａ）あるいは図３
（Ｂ）の構成をそのまま適用することができる。但し、
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）においてマルチプレクサ２２
ａ，２２ｂ，２２ｃの各入力端子に印加されている第１
及び第２の信号電圧Ｖ５，Ｖ３，Ｖ０，Ｖ２は第１及び
第２の走査電圧Ｖ０，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ１に置き換える必
要がある。

【００６２】電源回路３０は、６つの異なる電圧Ｖ０〜
Ｖ５を端子Ｔ０〜Ｔ５に発生し、これらの各電圧をＸド
ライバ１６及びＹドライバ２４に印加する。具体的に
は、電源回路３０は、第１及び第２の信号電圧Ｖ５，Ｖ
３，Ｖ０，Ｖ２をＸドライバ１６内のレベルシフタ回路
２２に印加するとともに、第１及び第２の走査電圧Ｖ
０，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ１をＹドライバ２４内のレベルシフ
タ回路２８に供給する。

【００６３】極性反転制御回路３２は、液晶パネル１０
が表示する文字や図形等のパターンに応じて、具体的に
は、現在選択されている走査電極と次に選択される走査
電極の表示ドットのパターンに応じて、液晶パネル１０
に印加する信号電圧及び走査電圧の極性を切り替える。
この極性反転制御回路３２は、アドレス発生回路３４，
記憶素子３６，不一致検出回路３８，計数回路４０，大
小比較回路４２，極性反転回路４４を含んで構成され
る。

【００６４】アドレス発生回路３４は、記憶素子３６の
記憶アドレスを発生させる回路である。このアドレス発
生回路３４は、例えばカウンタによって構成されてお
り、ラッチパルスＬＰが入力されたときにリセットさ
れ、その後に入力されるクロック信号ＣＫに同期したカ
ウント動作を行って、カウント値をアドレスとして出力
する。

【００６５】記憶素子３６は、ＲＡＭによって構成され
ており、液晶パネル１０の１本の走査電極に対応する６
個の表示ドット分のデータＤＴを格納する容量を有す
る。記憶素子３６は、クロック信号ＣＫに同期して入力
されるデータＤＴを、アドレス発生回路３４から出力さ
れるアドレスで指定される領域に格納する。また、記憶
素子３６は、この格納動作と並行して（正確には格納動
作に先立って）、アドレス発生回路３４から出力される
アドレスで指定される領域に格納されているデータＤＴ
を出力する。従って、記憶素子３６からは１本前の走査
電極のデータＤＴが出力されるとともに、この記憶素子
３６には現在入力されている走査電極のデータＤＴが順
に格納される。

【００６６】不一致検出回路３８は、記憶素子３６から
出力される１本前の走査電極に対応するデータＤＴと、
現在入力されている走査電極のデータＤＴとが異なるか
どうかを検出する。すなわち、この不一致検出回路３８
は、２本の走査電極において同一の信号電極上の表示ド
ットの点灯状態を比較している。

【００６７】計数回路４０は、不一致検出回路３８によ
る比較結果をカウントするものであり、例えばカウンタ
によって構成されている。計数回路４０を構成するカウ
ンタのイネーブル端子に不一致検出回路３８による比較
結果が入力されており、このカウンタはこの比較結果が
不一致を示すときのみクロック信号ＣＫに同期してカウ
ントアップを行う。また、このカウンタは、ラッチパル
スＬＰが入力されたときにリセットされるようになって
いる。

【００６８】大小比較回路４２は、所定の値（ここでは
液晶パネル１０の信号電極の数の半分である３とする）
と、計数回路４０によるカウント値との大小比較を行
う。

【００６９】極性反転回路４４は、大小比較回路４２に
よる比較結果に基づいて、計数回路４０によるカウント
値が所定の値より大きいときに、ラッチパルスＬＰに同
期して極性反転信号ＦＲＩを反転する。例えば、極性反
転回路４４は、計数回路４０によるカウント値が所定の
値より大きいときに、極性反転信号ＦＲＩを“０”から
“１”に、あるいは“１”から“０”に反転して出力す
る。この極性反転信号ＦＲＩは、Ｘドライバ１６のレベ
ルシフタ回路２２及びＹドライバ２４のレベルシフタ回
路２８に入力される。

【００７０】図４は、極性反転回路３２の詳細な構成を
示す図である。同図に示すように、極性反転回路４４
は、イクスクルーシブオアゲート（ＥＸ−ＯＲ）４６及
びＤ型フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）４８から構成され
る。

【００７１】ＥＸ−ＯＲ４６の一方の入力端には大小比
較回路４２による比較結果が入力されており、他方の入
力端にはＤ−ＦＦ４８の出力端子Ｑから出力される極性
反転信号ＦＲＩが入力されている。このＥＸ−ＯＲ４６
の出力はＤ−ＦＦ４８の入力端子Ｄに入力されている。
また、Ｄ−ＦＦ４８のクロック端子にはラッチパルスＬ
Ｐが負論理で入力されている。

【００７２】極性反転回路４４は以上の構成を有してい
るため、大小比較回路４２の出力の論理が“１”である
ときにラッチパルスＬＰが立ち下がると、このときＤ−
ＦＦ４８の出力端子Ｑから出力されている極性反転信号
ＦＲＩを“１”から“０”に、あるいは“０”から
“１”に変更する。

【００７３】以下、このような構成を有する液晶表示装
置の具体的動作について説明する。

【００７４】本実施例では、以下に示すＮa,Ｎb,Ｎc,Ｎ
d なる数を定義し、これらの数と信号電極の数の総数Ｓ
とに基づいて極性反転するかどうかを決定している。

【００７５】信号電極Ｘn の中で走査電極Ｙn との間で
形成される表示ドットが点灯し、かつ走査電極Ｙn+1
（ｎ＝６のときはｎ＋１の代わりに１とする）が選択さ
れている期間に走査電極Ｙn+1 との間で形成される表示
ドットが非点灯である信号電極の数をＮa とする。

【００７６】信号電極Ｘn の中で走査電極Ｙn との間で
形成される表示ドットが非点灯で、かつ走査電極Ｙn+1
が選択されている期間に走査電極Ｙn+1 との間で形成さ
れる表示ドットが点灯している信号電極の数をＮb とす
る。

【００７７】信号電極Ｘn の中で走査電極Ｙn との間で
形成される表示ドットが点灯し、かつ走査電極Ｙn+1 が
選択されている期間に走査電極Ｙn+1 との間で形成され
る表示ドットが点灯である信号電極の数をＮc とする。

【００７８】信号電極Ｘn の中で走査電極Ｙn との間で
形成される表示ドットが非点灯で、かつ走査電極Ｙn+1
との間で形成される表示ドットが非点灯である信号電極
の数をＮd とする。

【００７９】また、走査電極Ｙn とＹn+1 の２つ以外の
走査電極と各信号電極とがつくるコンデンサの静電容量
と、非選択電圧と点灯電圧（あるい非点灯電圧）との差
Ｖとの積をＱとする。このコンデンサの静電容量をｃと
すれば、Ｑ＝３９８×ｃ×Ｖとなる。なお、ここでは走
査電極の数を４００として計算した。

【００８０】ここで、走査電極Ｙと信号電極Ｘは、それ
ぞれある幅をもって形成されており、液晶層が誘電体と
して働くので各表示ドットは電気等価的にはコンデンサ
となる。例えば、液晶パネル１０の走査電極及び信号電
極の各電極幅を０．３３ｍｍ、走査電極と信号電極との
間の距離を５μｍ、液晶の比誘電率を５（正確には駆動
条件によって変動するが、ここでは簡略化するために一
定とした）とする。この場合の各表示ドットがつくるコ
ンデンサの静電容量ｃは、 ｃ＝５ε₀（０．３３×１０^-3）²／（５×１０^-6）＝１
ｐＦ となる。従って、上述したＱは、Ｑ＝３９８×１ｐＦ×
Ｖとなる。

【００８１】すると、選択される走査電極がＹn からＹ
n+1 に移行する際に、極性反転信号ＦＲＩが引き続き第
１の電圧群を選択する場合には、電源回路３０の端子Ｔ
１からＴ２に２Ｎb Ｑなる電荷が移動し、端子Ｔ１から
Ｔ２に２Ｎa Ｑなる電荷が移動する。この電荷の移動は
選択電極が切り替わる（１選択期間）ごとに行われる。
１選択期間を３０μ秒とし、Ｖ＝１．５ボルトとする
と、１選択期間に流れる平均電流は、（Ｎa ＋Ｎb)×３
９．８μアンペアとなる。この電流が電源回路３０で消
費されて液晶パネル１０を駆動する際の消費電流とな
る。

【００８２】同様に、選択される走査電極がＹn からＹ
n+1 に移行する際に、極性反転信号ＦＲＩが引き続き第
２の電圧群を選択する場合にも、１選択期間に流れる平
均電流は、（Ｎa ＋Ｎb)×３９．８μアンペアとなる。

【００８３】次に、選択される走査電極がＹn からＹn+
1 に移行する際に、極性反転信号ＦＲＩに基づいて選択
される電圧が第２の電圧群から第１の電圧群に切り替わ
る場合には、電源回路３０の端子Ｔ０からＴ１に２Ｎc
Ｑなる電荷が移動し、端子Ｔ１からＴ２に２Ｎd Ｑなる
電荷が移動する。従って、平均消費電流は（Ｎc ＋Ｎd)
×３９．８μアンペアとなる。

【００８４】同様に、選択される走査電極がＹn からＹ
n+1 に移行する際に、極性反転信号ＦＲＩに基づいて選
択される電圧が第１の電圧群から第２の電圧群に切り替
わる場合にも、平均消費電流は（Ｎc ＋Ｎd)×３９．８
μアンペアとなる。

【００８５】従って、選択される走査電極がＹn からＹ
n+1 に移行する際に、極性反転信号ＦＲＩに基づいて選
択される電圧が第１の電圧群から第２の電圧群に変わる
場合及び第２の電圧群から第１の電圧群に変わる場合
（極性反転する場合）には、Ｎc ＋Ｎd が大きくなると
消費電流が増大し、極性反転しない場合にはＮa ＋Ｎb
が大きくなると消費電流が増大する。

【００８６】ここで、信号電極の総数をＳとすると、 Ｓ＝（Ｎa ＋Ｎb)＋（Ｎc ＋Ｎd) となる。従って、 （Ｎc ＋Ｎd)＝Ｓ−（Ｎa ＋Ｎb) となる。よって、（Ｎa ＋Ｎb)が大きくなると極性反転
しない場合には消費電力が増大し、極性反転する場合に
は消費電力が減少する。そして、（Ｎa ＋Ｎb)＝Ｓ／２
となるときには、極性反転する場合としない場合がほぼ
同じ消費電流となる。

【００８７】以上より、走査電極がＹn からＹn+1 に変
わるときに点灯状態が変わる表示ドットの数（Ｎa ＋Ｎ
b)を求め、この数とＳ／２との大小比較に基づいて印加
する電圧群を切り替えることにより、消費電流を低減で
きることがわかる。本実施例は、この点に着目したもの
であり、走査電極がＹn からＹn+1 に切り替わるとき
に、（Ｎa ＋Ｎb)がＳ／２より小さいときには極性反転
を行わず、（Ｎa ＋Ｎb)がＳ／２より大きいときには極
性反転を行うことを特徴とする液晶パネルの駆動法であ
る。

【００８８】次に、図１に示した液晶表示装置の詳細動
作を説明する。

【００８９】図５は、本実施例の液晶表示装置の動作タ
イミングを示す図である。

【００９０】まず、この液晶表示装置にクロック信号Ｃ
Ｋに同期したデータＤＴがビット単位で入力される。Ｘ
ドライバ１６内のシフトレジスタ回路１８は、クロック
信号ＣＫの立ち下がりに同期して、この入力されたデー
タＤＴを取り込む。取り込まれたデータＤＴは、ビット
単位で順にシフトされる。そして、シフトレジスタ回路
１８に液晶パネル１０の信号電極の数６と同じビット数
のデータが取り込まれたときに、ラッチパルス信号ＬＰ
に同期して動作するラッチ回路２０は、シフトレジスタ
回路１８に格納されている各信号電極に対応した６ビッ
トデータを取り込んで保持する。

【００９１】レベルシフタ回路２２は、ラッチ回路２０
に保持されたデータと、このとき極性反転制御回路３２
から入力される極性反転信号ＦＲＩの論理状態とによっ
て第１の信号電圧あるいは第２の信号電圧のいずれかを
液晶パネル１０の各信号電極に印加する。

【００９２】上述した動作と並行して、Ｙドライバ２４
のシフトレジスタ回路２６には、ラッチパルスＬＰに同
期したデータイン信号ＤＩが入力されている。シフトレ
ジスタ回路２６は、６個のチッチパルスＬＰに１回の割
合で入力されるデータイン信号ＤＩをラッチパルスＬＰ
に同期して順にシフトする。従って、ラッチパルスＬＰ
が入力される毎に有効となる走査電極がＹ1 から順にＹ
6 まで変化することになる。

【００９３】このようにＸドライバ１６及びＹドライバ
２４が動作することにより、まず走査電極Ｙ1 のみに選
択電圧Ｖ０あるいはＶ５が印加され、それ以外の走査電
極Ｙ2 〜Ｙ6 には非選択電圧Ｖ４あるいはＶ２が印加さ
れる。従って、選択電圧が印加された走査電極Ｙ1 のみ
が有効となり、この走査電極Ｙ1 と６つの信号電極Ｘ1
〜Ｘ6 とで形成される表示ドットのみが有効になり、こ
れらの表示ドットが信号電極Ｘ1 〜Ｘ6 に印加される信
号電圧に応じて点灯あるいは非点灯になる。

【００９４】その後、有効となる走査電極がＹ2 からＹ
6 まで順に変化し、その都度信号電極Ｘ1 〜Ｘ6 に印加
される信号電圧に応じて各信号電極上に形成される表示
ドットが点灯あるいは非点灯になる。

【００９５】極性反転制御回路３２は、このような基本
的な表示動作と並行して、現在選択されている走査電極
Ｙn と次に選択される走査電極Ｙn+1 に形成される表示
ドットの点灯状態を調べる。そして、調べた点灯状態に
応じて、Ｘドライバ１６及びＹドライバ２４に供給する
極性反転信号ＦＲＩの論理状態を切り替える。

【００９６】以下、図２に示した液晶パネル１０の表示
パターンを例にとり、極性反転制御回路３２の具体的動
作について説明する。

【００９７】まず、図２に示した液晶パネル１０につい
て、上述したＮa 及びＮb の各値を求めると次のように
なる。

【００９８】

【表１】

【００９９】このとき、Ｎa ＋Ｎb とＳ／２との大小比
較を行うと次のようになる。

【０１００】

【表２】

【０１０１】ここで、Ｎa ＋Ｎb の値の算出は、極性反
転制御回路３２の不一致検出回路３８及び計数回路４０
が行っている。また、Ｎa ＋Ｎb とＳ／２との大小比較
は、大小比較回路４２が行っている。

【０１０２】従って、極性反転回路４４は、大小比較回
路４２による比較結果に基づいて、走査電極が切り替わ
る際の極性反転を次のように行う。

【０１０３】

【表３】

【０１０４】なお、選択する走査電極をＹ4 からＹ5 に
切り替える際はＮa ＋Ｎb ＝Ｓ／２であるため、極性を
反転させてもさせなくてもよいが、本実施例では極性反
転を行うものとした。

【０１０５】図６（Ａ）〜図６（Ｇ）は、上述したよう
に極性反転制御回路３２による極性反転を行って液晶パ
ネル１０を駆動する場合に各信号電極及び走査電極に印
加される電圧波形を示す図である。図６（Ａ）は走査電
極Ｙ2 に印加される電圧波形であり、図６（Ｂ）〜図６
（Ｇ）はそれぞれ信号電極Ｘ1 〜Ｘ6 に印加される電圧
波形である。なお、図６（Ｂ）〜図６（Ｇ）では走査電
極Ｙ2 に印加されている走査電圧波形を点線で示してい
る。また、これらの図において、ｔ１〜ｔ６はそれぞれ
走査電極Ｙ1 〜Ｙ6 に選択電圧が印加される時間を示し
ている。

【０１０６】図６（Ａ）〜図６（Ｇ）及び上述した表３
に示すように、時間ｔ１〜ｔ６のそれぞれにおいて以下
に示す極性反転を行って液晶パネル１０の駆動が行われ
る。

【０１０７】時間ｔ１：第１の電圧群を用いて液晶パネ
ル１０の駆動が行われる。 時間ｔ２：極性反転が行われるため、第２の電圧群を用
いて液晶パネル１０の駆動が行われる。 時間ｔ３：極性反転が行われないため、第２の電圧群を
用いて液晶パネル１０の駆動が行われる。 時間ｔ４：極性反転が行われるため、第１の電圧群を用
いて液晶パネル１０の駆動が行われる。 時間ｔ５：極性反転が行われるため、第２の電圧群を用
いて液晶パネル１０の駆動が行われる。 時間ｔ６：極性反転が行われないため、第２の電圧群を
用いて液晶パネル１０の駆動が行われる。 次の時間ｔ１：極性反転が行われないため、第２の電圧
群を用いて液晶パネル１０の駆動が行われる。

【０１０８】次に、図６（Ａ）〜図６（Ｇ）に基づい
て、選択される走査電極がＹ1 からＹ2 に切り替わると
きに液晶パネル１０が放出する電荷量を調べる。ここ
で、各表示ドットの作るコンデンサの静電容量をｃと
し、各信号電極Ｘm と走査電極Ｙ1及びＹ2 とで作るコ
ンデンサからの充放電量を無視するものとする。

【０１０９】信号電極Ｘ1 〜Ｘ5 は、それぞれ点灯電圧
から非点灯電圧に切り替わるが、同時に極性反転するの
で信号電極Ｘ1 〜Ｘ5 のそれぞれと走査電極Ｙ3 〜 Ｙ6
とで作るコンデンサに印加される電圧には変化がな
い。従って、電荷の放出もない。

【０１１０】一方、信号電極Ｘ6 に印加される電圧は引
き続き非点灯電圧であるが、極性反転するので信号電極
Ｘ6 と走査電極Ｙ3 〜Ｙ6 とが作る表示ドット４個分の
コンデンサに印加される電圧は−ＶからＶに変化する。
従って、放出される電荷は４×ｃ２Ｖクーロンとなる。
即ち、選択される走査電極がＹ1 からＹ2 に切り替わる
ときに液晶パネル１０が放出する電荷量は８ｃＶクーロ
ンのみとなる。

【０１１１】同様に、選択される走査電極がＹ2 からＹ
3 に、Ｙ3 からＹ4 に、Ｙ4 からＹ5 に、Ｙ5 からＹ6
に、Ｙ6 からＹ1 に切り替わるときに液晶パネル１０が
放出する電荷量を調べると、それぞれ２×８ｃＶ、１×
８ｃＶ、３×８ｃＶ、０×８ｃＶ、１×８ｃＶとなる。
従って、時間ｔ１から次のｔ１までの間に液晶パネル１
０が放出する電荷量は８×８ｃＶとなり、この電荷量に
比例した電流が液晶パネル１０を駆動する際の消費電流
となる。即ち、全ての走査電極に一度づつ選択電圧が印
加される期間を１フレームとすると、１フレーム期間に
放出される電荷量は６４ｃＶとなる。

【０１１２】いま、仮に従来の電圧平均化法による駆動
法のように１フレーム期間毎に極性反転を行う場合を考
える。例えば、最初の１フレームにおいて第１の電圧群
を用い、次の１フレームにおいて第２の電圧群を用いて
液晶パネル１０が駆動されるものとして、１フレーム期
間において放出される電荷量を計算すると、１０×８ｃ
Ｖ＝１６０ｃＶとなる。従って、本実施例の駆動法を用
いることにより、消費電力が１／２．５に低減されたこ
とになる。

【０１１３】このように、液晶パネル１０の表示内容に
応じて極性反転を行うかどうかを決定する駆動方法を用
いることにより、走査電極と信号電極とが作るコンデン
サに対する電荷の充放電が低減され、液晶パネル１０を
駆動する際の消費電力を低減することが可能となる。

【０１１４】ところで、本実施例においては図２に示し
た６×６ドットの液晶パネル１０を考えたが、実際の液
晶パネルは例えば４００×６４０ドット程度の規模を有
する。このような液晶パネルにおいて偶数の走査電極に
対応した表示ドットのみを点灯させ、奇数の走査電極に
対応した表示ドットを非点灯とするものとした場合に、
従来の駆動法を用いて表示を行ったときの消費電力を計
算すると以下のようになる。

【０１１５】このような表示を行う場合には、選択され
る走査電極がＹn （ｎは１〜４００）からＹn+1 に切り
替わるときに、画面のすべての信号電極Ｘ1 〜Ｘ640 に
印加される電圧は点灯電圧から非点灯電圧に、あるいは
非点灯電圧から点灯電圧に切り替えられる。そしてこの
とき、走査電極Ｙn とＹn+1 以外の他の走査電極には、
非選択電圧が印加されている。

【０１１６】上述したように、各表示ドットは約１ｐＦ
の静電容量を有するため、走査電極Ｙn が選択されてい
る期間に走査電極Ｙn とＹn+1 以外の他の走査電極と表
示パネルの全ての信号電極Ｘ1 〜Ｘ640 とがつくる表示
ドット（コンデンサ）に蓄積される電荷ｑは、 ｑ１＝（４００−２）×６４０×１ｐＦ×（±Ｖ） ＝０．２５μＦ×（±Ｖ） となる。

【０１１７】一方、走査電極Ｙn+1 が選択されている期
間に、走査電極Ｙn とＹn+1 以外の他の走査電極と画面
の全ての信号電極Ｘ1 〜Ｘ640 とがつくる表示ドット
（コンデンサ）に蓄積される電荷ｑ２は、 ｑ２＝（４００−２）×６４０×１ｐＦ×（＋Ｖ） ＝０．２５μＦ×（＋Ｖ） となる。従って、走査電極Ｙの選択が切り替わるとき
に、ｑ＝０．５０μＦ×Ｖの電荷が移動することにな
る。

【０１１８】１フレームが表示されているときにこの電
荷ｑが電源回路の端子間で移動するため、これらの端子
間で電流が流れる。この電流は、１つの走査電極が選択
される期間を例えば３０μ秒とし、電圧Ｖを１．５ボル
トとすると、平均で約２５ｍＡとなる。この電流は、電
源回路に流れて消費される。

【０１１９】従って、上述した液晶パネルを本実施例の
液晶表示装置を用いて駆動する場合には、その消費電力
が１／２．５程度に低減されることが期待され、１フレ
ーム期間に約１０ｍＡ程度の消費電力となることが予想
される。

【０１２０】（第２実施例）次に、第２実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０１２１】第２実施例の液晶表示装置は、液晶パネル
が表示する文字や図形等のパターンに応じて液晶パネル
１０に印加する駆動電圧の極性を反転制御するとともに
（以後、このような反転制御を「内部極性反転制御」と
いう）、外部からの極性反転制御（以後、このような反
転制御を「外部極性反転制御」という）を付加したこと
を特徴としている。外部極性反転制御の一例としては、
従来からあるようにフレーム毎に極性反転する場合や、
特開昭６２−３１８２５号公報に開示されている所定数
の走査電極を単位として極性反転する場合等があげられ
る。このような内部極性反転制御及び外部極性反転制御
を行うことにより、液晶表示装置の消費電力低減を可能
としている。

【０１２２】なお、内部極性反転制御と外部極性反転制
御のいずれを優先させるかは任意である。例えば、内部
極性反転制御による極性反転が行われないときでも外部
極性反転制御による極性反転が行われるようにして外部
極性反転制御を優先させる場合や、反対に外部極性反転
制御による極性反転の有無にかかわらず内部極性反転制
御による極性反転が行われるようにして内部極性反転制
御を優先させる場合等が考えられる。また、内部極性反
転制御と外部極性反転制御のいずれか一方による極性反
転が指示されたときのみ極性反転が行われるようにして
もよい。

【０１２３】図７は、外部極性反転制御を付加した液晶
表示装置の構成を示す図である。この液晶表示装置は、
内部極性反転制御と外部極性反転制御のいずれか一方に
よる極性反転が指示されたときのみ極性反転が行われる
ようにしたものである。

【０１２４】同図に示す液晶表示装置は、液晶パネル１
０，Ｘドライバ１６，Ｙドライバ２４，電源回路３０，
極性反転制御回路３２及びイクスクルーシブオアゲート
（ＥＸ−ＯＲ）５０を含んで構成される。ＥＸ−ＯＲ５
０以外の構成は基本的には図１に示した第１実施例の液
晶表示装置と共通である。従って、この共通部分につい
ての説明は省略するとともに、相違点であるＥＸ−ＯＲ
５０に着目して第２実施例の液晶表示装置の説明を行
う。

【０１２５】ＥＸ−ＯＲ５０の一方の入力端には極性反
転制御回路３２内の極性反転回路４４から出力される極
性反転信号ＦＲＩが入力されており、他方の入力端には
外部から入力される外部極性反転信号ＦＲＡが入力され
ている。この外部極性反転信号ＦＲＡは、液晶パネル１
０に含まれる走査電極の数あるいは走査電極の任意の数
に対応する周期で、“０”から“１”にあるいは“１”
から“０”に論理が反転する。この周期は１つに限ら
ず、複数の周期を有していてもよい。

【０１２６】ＥＸ−ＯＲ５０の出力端は、Ｘドライバ１
６内のレベルシフタ回路２２及びＹドライバ２４内のレ
ベルシフタ回路２８にそれぞれ接続されている。

【０１２７】このＥＸ−ＯＲ５０は、２つの入力端に入
力された信号の排他的論理和を出力するため、極性反転
信号ＦＲＩあるいは外部極性反転信号ＦＲＡのいずれか
一方のみの論理が反転したとき、出力端に現れる信号の
論理が反転する。従って、極性反転信号ＦＲＩあるいは
外部極性反転信号ＦＲＡのいずれか一方のみの論理が反
転したとき、液晶パネル１０の信号電極Ｘ1 〜Ｘ6 及び
走査電極Ｙ1 〜Ｙ6 に印加される電圧の極性反転が行わ
れる。

【０１２８】このように、外部極性反転制御を付加した
場合であっても、基本的には液晶パネル１０の表示内容
に応じて極性反転を行うかどうかを決定していることに
変わりはなく、走査電極と信号電極とが作るコンデンサ
に対する電荷の充放電が低減され、液晶パネル１０を駆
動する際の消費電力を低減することが可能となる。

【０１２９】また、本実施例の液晶表示装置において
は、液晶パネル１０の表示内容によっては長時間極性反
転が行われない場合には、外部反転制御によって強制的
に極性反転が行われるので、表示内容によって生じる可
能性のあるコントラストの低下等を回避することができ
る。

【０１３０】（第３実施例）次に、第３実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０１３１】上述した第１実施例及び第２実施例の液晶
表示装置においては、Ｎa ＋Ｎb の値が液晶パネル１０
を構成する信号電極の数Ｓの半分より大きくなった場合
に極性反転が行われるようにしたが、液晶パネル１０の
信号電極の数が多くなると極性反転制御回路３２内の計
数回路４０が必要となるビット数も多くなる。

【０１３２】そこで、第３実施例の液晶表示装置におい
ては、Ｎa ＋Ｎb の値が信号電極の数Ｓの１／Ｐ（Ｐは
２より大きな数）より大きくなった場合に極性反転が行
われるようにしている。このため、計数回路４０のビッ
ト数が少なくなるとともに、大小比較回路４２で扱うデ
ータのビット数も少なくなるため、極性反転制御回路３
２の回路構成が簡単になる。

【０１３３】なお、この第３実施例の液晶表示装置は、
基本的には図１に示した第１実施例の液晶表示装置と同
じ構成を有している。そして、第１実施例と比較する
と、計数回路４０のビット数が少なくてすむことと、大
小比較回路４２による比較対象がＳ／２からＳ／Ｐに変
更されていることが異なっている。

【０１３４】このように、大小比較回路４２による比較
を信号電極の数Ｓの１／Ｐに基づいて行う場合であって
も、基本的には液晶パネル１０の表示内容に応じて極性
反転を行うかどうかを決定していることに変わりはな
く、走査電極と信号電極とが作るコンデンサに対する電
荷の充放電が低減され、液晶パネル１０を駆動する際の
消費電力を低減することが可能となる。但し、大小比較
回路４２による比較をＳ／２に基づいて行う場合に比べ
ると消費電力の低減の効果がやや損なわれるが、この点
は第３実施例の液晶表示装置の方が回路構成が簡単にな
ることを加味することにより、実際に製造するかどうか
を決定すればよい。

【０１３５】（第４実施例）次に、第４実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０１３６】上述した第１実施例及び第２実施例の液晶
表示装置においては、選択から非選択となる、あるいは
非選択から選択となる走査電極上の表示ドットが作るコ
ンデンサの影響を無視したが、第４実施例の液晶表示装
置においてはこの影響を考慮する。

【０１３７】選択される走査電極が常に１本の場合につ
いて移動電荷量を求めると、次のようになる。

【０１３８】極性反転しないときの移動電荷量は、 ２（Ｓ−２)(Ｎa ＋Ｎb)ｃＶ＋｛（ｋ＋１)(Ｎa ＋Ｎb)
＋（ｋ−１)(Ｎc ＋Ｎd)｝ｃＶ となる。また、極性反転するときの移動電荷量は、 ２（Ｓ−２)(Ｎc ＋Ｎd)ｃＶ＋｛２（ｋ＋１)(Ｎc ＋Ｎ
d)＋２（ｋ−１)(Ｎa ＋Ｎb)−８Ｎd ｝ｃＶ となる。ここで、Ｘ＝Ｎa ＋Ｎb 、Ｓ−Ｘ＝Ｎc ＋Ｎd
とおくと、極性反転しないときの移動電荷量は、 ｛（２Ｓ−２）Ｘ＋（ｋ−１）Ｓ｝ｃＶ となる。同様に、極性反転するときの移動電荷量は、 ｛−２ＳＸ＋２（Ｓ＋ｋ−１）Ｓ−８Ｎd ｝ｃＶ となる。

【０１３９】これらの計算結果を比較すると、Ｘ＞（Ｓ
・Ｓ−４Ｎd ）／（２Ｓ−１）のときに極性反転しない
方が移動電荷量が多くなることがわかる。

【０１４０】従って、Ｎa ＋Ｎb とＮd とを求め、Ｎa
＋Ｎb が（Ｓ・Ｓ−４Ｎd ）／（２Ｓ−１）よりも大き
くなったときに極性反転が行われるようにすれば、さら
に消費電力の低減を図ることができる。

【０１４１】図８は、第４実施例の液晶表示装置の構成
を示す図である。同図に示す液晶表示装置は、液晶パネ
ル１０，Ｘバライバ１６，Ｙドライバ２４，電源回路３
０，極性反転制御回路５２を含んで構成される。極性反
転制御回路５２以外の構成は、基本的には図１に示した
第１実施例の液晶表示装置と同じである。

【０１４２】極性反転制御回路５２は、アドレス発生回
路３４，記憶素子３６，不一致検出回路３８，計数回路
４０，極性反転回路４４，連続非点灯検出回路５４，計
数回路５６，算術演算回路５８，大小比較回路６０を含
んで構成される。この中で連続非点灯検出回路５４，計
数回路５６，算術演算回路５８，大小比較回路６０が第
１実施例と比べて異なる構成であり、これらについて以
下に詳述する。

【０１４３】連続非点灯検出回路５４及び計数回路５６
は、上述したＮd を求めるために設けられている。即
ち、連続非点灯検出回路５４は、記憶素子３６から出力
される１本前の走査電極に対応するデータＤＴと、現在
入力されている走査電極のデータＤＴとがともに“０”
であって、２本の走査電極の隣接する表示ドットがとも
に非点灯であることを検出する。

【０１４４】計数回路５６は、連続非点灯検出回路５４
による検出結果をカウントするものであり、例えばカウ
ンタによって構成されている。計数回路５６を構成する
カウンタのイネーブル端子に連続非点灯検出回路５４に
よる検出結果が入力されている。このカウンタは連続非
点灯検出回路５４によって連続した非点灯状態を検出し
たときのみクロック信号ＣＫに同期してカウントアップ
を行い、このカウント値がＮd として計数回路５６から
出力される。また、このカウンタは、ラッチパルスＬＰ
が入力されたときにリセットされるようになっている。

【０１４５】算術演算回路５８は、上述した計数回路５
６による計数値（Ｎd)に基づいて（Ｓ・Ｓ−４Ｎd ）／
（２Ｓ−１）の値を計算する。なお、信号電極数Ｓの値
が十分大きい場合には２Ｓ−１が２Ｓに近づくため、
（Ｓ・Ｓ−４Ｎd ）／（２Ｓ−１）の値を計算する代わ
りに（Ｓ／２）−（２Ｎd ／Ｓ）の値を計算するように
してもよい。

【０１４６】大小比較回路６０は、算術演算回路５８に
よる計算結果と計数回路４０によるカウント値（Ｎa ＋
Ｎb)との大小比較を行う。この比較結果は極性反転回路
４４に入力されており、以後第１実施例と同様にして、
極性反転回路４４によって極性反転信号ＦＲＩが作成さ
れて出力される。

【０１４７】このように、現在選択されている、あるい
は次に選択される走査電極上の表示内容をも含めて極性
反転を行うかどうかを決定する駆動方法を用いることに
より、走査電極と信号電極とが作るコンデンサに対する
電荷の充放電を最小限に抑えることができ、液晶パネル
１０を駆動する際の消費電力を低減することが可能とな
る。

【０１４８】なお、本実施例においても第２実施例と同
様に外部極性反転制御を付加させることもできる。この
場合は、図８に点線で示すＥＸ−ＯＲ５０を設け、極性
反転回路４４の出力（極性反転信号ＦＲＩ）を一方の入
力端に入力するととにも、他方の入力端には外部極性反
転信号ＦＲＡを入力する。そして、このＥＸ−ＯＲ５０
の出力を極性反転回路４４から出力される極性反転信号
ＦＲＩの代わりに用いればよい。

【０１４９】（第５実施例）次に、第５実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０１５０】上述した第１実施例〜第４実施例の液晶表
示装置に用いられている電源回路３０は、液晶パネル１
０に接続する各出力端子Ｔ０〜Ｔ５の間にコンデンサが
設けてある場合がある。また、この電源回路３０は、出
力電圧を演算増幅器によるボルテージ・ホロワ回路によ
って印加している場合もある。これらの場合において
は、液晶パネル１０が放電する電荷の一部が電源回路３
０内のコンデンサに蓄積されることになる。そして、こ
の電荷の蓄えられ方は、電源回路３０内のコンデンサの
容量，内部インピーダンスといった特性や演算増幅器に
おける電流の吐き出し能力や吸い込み能力といった特性
によって変化する。

【０１５１】従って、これらの特性やコンデンサの接続
方法によっては、上述したＮa,Ｎb,Ｎc,Ｎd に対する電
源回路３０における電力消費の傾向が異なる場合があ
る。また、液晶パネル１０の表示ドットが作るコンデン
サの容量は、厳密にはこの表示ドットが点灯しているか
否か等によって異なっている。

【０１５２】しかし、このような場合であっても、実験
等で極性反転をしないときと極性反転するときの消費電
力をＮa,Ｎb,Ｎc,Ｎd を関数として求めることができ
る。このため、極性反転をしないときの消費電力より極
性反転をしたときの消費電力の方が小さくなる場合に限
って、極性反転を行うようにすれば、上述した第１実施
例〜第４実施例の液晶表示装置と同様に消費電力の低減
という効果が得られる。

【０１５３】図９は、電源回路３０の詳細な構成を示す
図である。なお、電源回路３０は様々な構成とすること
ができるが、図９にはその一例が示されている。

【０１５４】同図において、電源回路３０は、電池や外
部電源で構成される電圧源６２と、この電圧源６２の電
圧を分圧する５つの抵抗６４，６６，６８，７０，７２
と、ボルテージ・ホロワ回路を構成する４つの演算増幅
器７４，７６，７８，８０と、端子Ｔ０〜Ｔ５に流入あ
るいはこれらの端子から流出する突入電流を吸収する５
つのコンデンサ８２，８４，８６，８８，９０とを含ん
で構成される。

【０１５５】電圧源６２は、第１実施例に示したＮ・Ｖ
（＝Ｖ０−Ｖ５）の電圧を＋端子と−端子との間に発生
する。この＋端子が端子Ｔ０に接続されており、−端子
が端子Ｔ５に接続されている。

【０１５６】５つの抵抗６４，６６，６８，７０，７２
は直列に接続されており、この直列回路の両端が電圧源
６２の＋端子と−端子にそれぞれ接続されている。ま
た、抵抗６４，６６，７０，７２は抵抗値Ｒを有し、抵
抗６８は抵抗値（ｋ−４）Ｒを有する。従って、５つの
抵抗６４，６６，６８，７０，７２の直列回路の両端及
び各抵抗間の接続点には、６レベル駆動法に必要な電圧
Ｖ０〜Ｖ５が現れる。

【０１５７】４つの演算増幅器７４，７６，７８，８０
のそれぞれは上述したようにボルテージ・ホロワ回路を
形成しており、抵抗６４，６６，６８，７０，７２が分
圧した電圧をインピーダンスを下げて端子Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４に出力する。

【０１５８】具体的には、演算増幅器７４は、その非反
転入力端子が抵抗６４と６６の接続点に接続されてお
り、その反転入力端子が演算増幅器７４自身の出力端子
に接続されている。また、演算増幅器７４の出力端子が
端子Ｔ１に接続されている。

【０１５９】同様に、演算増幅器７６は、その非反転入
力端子が抵抗６６と６８の接続点に接続されており、そ
の反転入力端子が演算増幅器７６自身の出力端子に接続
されている。また、演算増幅器７６の出力端子が端子Ｔ
２に接続されている。

【０１６０】演算増幅器７８は、その非反転入力端子が
抵抗６８と７０の接続点に接続されており、その反転入
力端子が演算増幅器７８自身の出力端子に接続されてい
る。また、演算増幅器７８の出力端子が端子Ｔ３に接続
されている。

【０１６１】演算増幅器８０は、その非反転入力端子が
抵抗７０と７２の接続点に接続されており、その反転入
力端子が演算増幅器８０自身の出力端子に接続されてい
る。また、演算増幅器８０の出力端子が端子Ｔ４に接続
されている。

【０１６２】なお、４つの演算増幅器７４，７６，７
８，８０のそれぞれは、電圧Ｖ０及びＶ５が電源端子に
印加されており、これらの電圧によって動作している。

【０１６３】５つのコンデンサ８２，８４，８６，８
８，９０は、６つの端子Ｔ０〜Ｔ５のそれぞれをつなぐ
ように接続されている。ここでは、説明を簡単にするた
めに、全てのコンデンサ８２，８４，８６，８８，９０
は容量及びインピーダンスは等しいものとする。

【０１６４】このような構成を有する電源回路３０にお
いて、演算増幅器７４の出力端子に現れる電圧Ｖ１は、
演算増幅器７４の駆動電圧Ｖ０に近い。従って、この演
算増幅器７４は、電流の吐き出し能力が小さくなり、電
流を少ししか流せない。反対に、演算増幅器８０の出力
端子に現れる電圧Ｖ４は、演算増幅器８０の駆動電圧Ｖ
５に近い。従って、この演算増幅器８０は、電流の吸い
込み能力が小さくなる。この吸い込み能力が小さい演算
増幅器に対して電流が流れる場合には、この演算増幅器
の出力端子に接続されているコンデンサに充電される割
合が大きくなり、消費電力が小さくなる。

【０１６５】従って、極性反転しない場合を考えると、
液晶パネル１０の表示ドットが非点灯から点灯に変化す
る場合に、この表示ドットが作るコンデンサから演算増
幅器７４あるいは８０に流れる電荷量は、表示ドットが
点灯から非点灯に変化する場合に表示ドットが作るコン
デンサから演算増幅器７４あるいは８０に流れる電荷量
より大きくなる。反対に、極性反転する場合を考える
と、液晶パネル１０の表示ドットが点灯から非点灯に変
化する場合に、この表示ドットか作るコンデンサから演
算増幅器７４あるいは８０に流れる電荷量は、表示ドッ
トが非点灯から点灯に変化する場合に表示ドットが作る
コンデンサから演算増幅器７４あるいは８０に流れる電
荷量より大きくなる。

【０１６６】これを数式に表すと、極性反転しない場合
にはＮa ＋αＮb に比例した電荷の移動が生じ、極性反
転する場合にはαＮc ＋Ｎd に比例した電荷の移動が生
じ、これらの電荷の移動が消費電力となる。但し、係数
αは１より大きな数である。

【０１６７】従って、Ｎa ＋αＮb ＞αＮc ＋Ｎd なる
条件のときには、極性反転した方が消費電力は小さくな
る。反対に、この条件が成立しないときには、極性反転
しない方が消費電力が小さくなる。

【０１６８】上述した条件を書き換えると、α（Ｎb −
Ｎc)＞Ｎd −Ｎa となる。従って、この条件に基づいて
極性反転の有無を制御することにより、上述した第１実
施例等と同様に消費電力の低減という効果が得られる。
しかも、本実施例では電源回路３０の内部構成をも考慮
しているため、確実に消費電力を低減することができ
る。

【０１６９】図１０は、第５実施例の液晶表示装置の構
成を示す図である。同図に示す液晶表示装置は、液晶パ
ネル１０，Ｘドライバ１６，Ｙドライバ２４，電源回路
３０，極性反転制御回路９２を含んで構成される。極性
反転制御回路９２以外の構成は、基本的には図１に示し
た第１実施例の液晶表示装置と同じである。

【０１７０】極性反転制御回路９２は、アドレス発生回
路３４，記憶素子３６，４つの表示状態検出回路９４，
９６，９８，１００，４つの計数回路１０２，１０４，
１０６，１０８，２つの算術演算回路１１０，１１２，
大小比較回路１１４，極性反転回路４４を含んで構成さ
れる。この中で４つの表示状態検出回路９４，９６，９
８，１００，４つの計数回路１０２，１０４，１０６，
１０８，２つの算術演算回路１１０，１１２，大小比較
回路１１４が第１実施例と比べて異なる構成であり、こ
れらについて以下に詳述する。

【０１７１】表示状態検出回路９４及び計数回路１０２
は、上述した値Ｎa を求めるために設けられている。即
ち、表示状態検出回路９４は、記憶素子３６から出力さ
れる１本前の走査電極に対応するデータＤＴが点灯状態
を示す“１”であり、現在入力されている走査電極のデ
ータＤＴが非点灯状態を示す“０”であることを検出す
る。計数回路１０２は、表示状態検出回路９４の検出結
果をカウントするものであり、例えばカウンタによって
構成されている。計数回路１０２を構成するカウンタの
イネーブル端子に表示状態検出回路９４の検出結果が入
力されている。このカウンタは表示状態検出回路９４に
よって隣接する走査電極上の表示ドットが点灯状態から
非点灯状態に変わることを検出したときのみ、クロック
信号ＣＫに同期してカウントアップを行う。このカウン
ト値がＮa として計数回路１０２から出力される。ま
た、このカウンタは、ラッチパルスＬＰが入力さたとき
にリセットされるようになっている。

【０１７２】同様に、表示状態検出回路９６及び計数回
路１０４は、上述した値Ｎd を求めるために設けられて
いる。表示状態検出回路９６によって隣接する走査電極
上の表示ドットがともに非点灯状態であることを検出し
たときのみ、計数回路１０４内のカウンタはカウントア
ップを行う。このカウント値がＮd として計数回路１０
４から出力される。

【０１７３】表示状態検出回路９８及び計数回路１０６
は、上述した値Ｎc を求めるために設けられている。表
示状態検出回路９８によって隣接する走査電極上の表示
ドットがともに点灯状態であることを検出したときの
み、計数回路１０６内のカウンタはカウントアップを行
う。このカウント値がＮc として計数回路１０６から出
力される。

【０１７４】表示状態検出回路１００及び計数回路１０
８は、上述した値Ｎb を求めるために設けられている。
表示状態検出回路１００によって隣接する走査電極上の
表示ドットが非点灯状態から点灯状態に変わることを検
出したときのみ、計数回路１０８内のカウンタはカウン
トアップを行う。このカウント値がＮb として計数回路
１０８から出力される。

【０１７５】算術演算回路１１０は、上述した計数回路
１０２による計数値（Ｎa)と計数回路１０４による計数
値（Ｎd)とに基づいて、Ｎd −Ｎa の値を計算する。算
術演算回路１１２は、上述した計数回路１０６による計
数値（Ｎc)と計数回路１０８による計数値（Ｎb)とに基
づいて、α（Ｎb −Ｎc)の値を計算する。

【０１７６】大小比較回路１１４は、算術演算回路１１
０の計算結果（Ｎd −Ｎa)と算術演算回路１１２の計算
結果α（Ｎb −Ｎc)との大小比較を行う。後者が大きい
場合には大小比較回路１１４から極性反転回路４４に対
して入力される信号の論理が“１”となる。

【０１７７】以後第１実施例と同様にして、極性反転回
路４４によって極性反転信号ＦＲＩが作成される。

【０１７８】このように、電源回路３０の内部構成をも
考慮して極性反転を行うかどうかを決定する駆動方法を
用いることにより、走査電極と信号電極とが作るコンデ
ンサに対する電荷の充放電を最小限に抑えることがで
き、液晶パネル１０を駆動する際の消費電力を低減する
ことが可能となる。

【０１７９】なお、本実施例においても第２実施例と同
様に外部極性反転制御を付加させることもできる。この
場合は、図１０に点線で示すＥＸ−ＯＲ５０を設け、極
性反転回路４４の出力（極性反転信号ＦＲＩ）を一方の
入力端に入力するとともに、他方の入力端には外部極性
反転信号ＦＲＡを入力する。そして、このＥＸ−ＯＲ５
０の出力を極性反転回路４４から出力される極性反転信
号ＦＲＩの代わりに用いればよい。

【０１８０】また、上述した第５実施例においては、演
算増幅器の能力の非対称性を考慮した条件設定について
説明したが、コンデンサの特性のばらつき等に依存する
条件設定を行う場合も同様に考えることができる。

【０１８１】（第６実施例）上述した第１実施例〜第５
実施例で示した液晶表示装置を、表示機能を必要とする
各種の電子機器に組み込んで使用することができ、液晶
表示装置の消費電力を低減することにより、この液晶表
示装置が組み込まれた電子機器全体の消費電力を低減す
ることができる。電子機器が電灯線等を用いる場合に
は、この電子機器の電源回路を簡略化することが可能と
なり、ひいては電子機器の小型軽量化が可能となる。ま
た、電子機器を電池を用いて動作させる場合には、電池
の容量を小さくすることも可能となり、同じ容量の電池
を用いた場合には電子機器を長時間稼働させることがで
きる。

【０１８２】（第７実施例）次に、第７実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０１８３】第７実施例の液晶表示装置は、液晶パネル
が表示する文字や図形等のパターンに応じて、この液晶
パネルに印加する駆動電圧の極性を反転することを特徴
としている。この点は上述した第１実施例等と同じであ
るが、これにより液晶表示装置の表示むらの発生低減を
可能としている点が異なっている。

【０１８４】本実施例の液晶表示装置は、特開平５−４
６１２７号公報等で開示されているＩＨＡＴ法が用いら
れている。以下、このＩＨＡＴ法の概要を説明する。な
お、以下の説明において、行電極は走査電極を、列電極
は信号電極をそれぞれ意味しており、上記公報の内容に
沿った表現を用いて説明を行った。

【０１８５】Ｎ本の行電極をそれぞれＭ本の行電極から
なるｐ個（ｐ＝Ｎ／Ｍ）のサブグループにわける。そし
て、任意の１つの列電極と選択されたサブグループとの
交点である表示ドットのデータを、 ［ｄ_k1，ｄ_k2，……，ｄ_kM］ なるＭビット語で表示する。ここで、ｄ_i（ｉ＝１〜
Ｍ）＝０or１であり、０は点灯しない表示ドットに、１
は点灯する表示ドットに対応している。ｋは選択される
サブグループに応じて０から（ｐ−１）まで変化する。

【０１８６】また、選択されたサブグループ内の行電極
の選択パターンを、 ［ａ_k1，ａ_k2，……，ａ_kM］ なる２^M（＝Ｑ）種類のＭビット語ｗ₁，ｗ₂，…，ｗ_Qで
表示する。ここで、ａ_i（ｉ＝１〜Ｍ）＝０or１であ
る。

【０１８７】ＩＨＡＴ法は、以下に示すステップで駆動
することを特徴としている。

【０１８８】(1)１番目の行電極のサブグループを選
ぶ。 (2)行電極の選択パターンとして１番目のＭビット語ｗ₁
を選ぶ。 (3)選択されたサブグループの行電極パターンとデータ
パターンとを排他的論理和でビットごとに比較し、これ
らの排他的論理和の出力の和ｉを求める。 (4)上記の和ｉに対して、列電極の電圧をＶi と定め
る。 (5)マトリクスのそれぞれの列について独立にＶi を選
ぶ。 (6)行電極と列電極とに同時に、列電極にはＶi を、行
電極には行電極選択パターンの第１番目のｗ₁を（選択
されない行電極は接地され、接続された行電極は、０に
対しては−ｖ_i、１に対しては＋ｖ_iとする）、時間Ｔの
間、電圧印加する。 (7)新しい行電極の選択パターンｗ₂ が選ばれ、それに
対する列電極の電圧が(3)〜(5) の手順と同様に選ば
れ、(6) と同様に列と行を同時に時間Ｔの間、電圧印加
する。 (8)Ｑ種類の全ての行電極の選択パターンが選択され
て、１サイクルが完成する。 (9)次の行電極のサブグループが選ばれ、上記 (2)〜(8)
のサイクルを連続する。

【０１８９】なお、上述したｄ_i（＝０or１）及びａ
_i（＝０or１）の代わりにｄ_j（＝＋１or−１）及びａ_j
（＝−１or＋１）を用いることにより、(3) の排他的論
理和の出力の和ｉを求める代わりに積を求めた後に和を
求めるようにしてもよい。

【０１９０】また、上述した説明では、１つのサブグル
ープについて全ての選択パターンを連続して選んだ後、
次のサブグループに移行するようにしたが、１つの選択
パターンを選んで全てのサブグループについて電圧の印
加を行った後、次の選択パターンを選んで同様の処理を
行うようにしてもよい。

【０１９１】本実施例の液晶表示装置は、上述したＩＨ
ＡＴ法によって駆動されるものであり、一例として同時
に選択される走査電極の数が１である場合について説明
する。

【０１９２】また、この場合の非選択電圧を０、選択電
圧を−Ｖあるいは＋Ｖとし、信号電圧を−ｖあるいは＋
ｖとする。即ち、選択電圧が＋Ｖのとき点灯電圧は−
ｖ、非点灯電圧は＋ｖであり、反対に選択電圧が−Ｖの
とき点灯電圧は＋ｖ、非点灯電圧は−ｖである。

【０１９３】図１１は第７実施例の液晶表示装置の構成
を示す図である。この液晶表示装置は、極性反転制御回
路１２２を有することにより、液晶表示装置１２０が表
示する文字や図形等のパターンに応じて、この液晶パネ
ル１２０に印加する駆動電圧の極性を反転することによ
り交流駆動を行うことを特徴としている。この極性反転
により、液晶パネル１２０上の表示むらの発生の低減を
可能としている。

【０１９４】同図に示す液晶表示装置は、所定数の走査
電極と信号電極を有する液晶パネル１２０と、この液晶
パネル１２０に駆動電圧を印加するＸドライバ１４０及
びＹドライバ１４８と、所定の電圧を発生する電源回路
１３８と、液晶パネル１２０の表示ドットの点灯状態に
応じて極性反転を制御する極性反転制御回路１２２とを
含んで構成される。

【０１９５】図１２は、上述した液晶パネル１２０にお
ける各表示ドットの点灯状態の一例を示す図である。こ
の液晶パネル１２０の基本構造については図２に示した
第１実施例の液晶パネル１０と同じである。図１２にお
いてハッチングを施してある表示ドットは点灯している
ことを示しており、それ以外の表示ドットは点灯してい
ないことを示している。

【０１９６】Ｘドライバ１４０は、液晶パネル１２０の
信号電極Ｘ１〜Ｘ６のそれぞれに点灯電圧及び非点灯電
圧である−ｖ，＋ｖの電圧を印加するものである。Ｘド
ライバ１４０は、シフトレジスタ回路１４２，ラッチ回
路１４４，レベルシフタ回路１４６を含んで構成されて
いる。

【０１９７】シフトレジスタ回路１４２は、順次入力さ
れた６個の１ビットデータを６ビットのパラレルデータ
に変換して出力する。ラッチ回路１４４は、シフトレジ
スタ回路１４２から出力された６ビットのパラレルデー
タを一時保持するものであり、このパラレルデータと同
じ６ビットの容量を有している。

【０１９８】レベルシフタ回路１４６は、ラッチ回路１
４４から出力される６ビットデータの各ビットに応じた
電圧レベルを設定して、液晶パネル１２０の各信号電極
に対して、この設定した電圧を点灯電圧あるいは非点灯
電圧として印加する。具体的には、点灯電圧及び非点灯
電圧は−ｖあるいは＋ｖのいずれかであるため、レベル
シフタ回路１４６はこれらの電圧の中の一方を適宜選択
して液晶パネル１２０の各信号電極に印加する。

【０１９９】Ｙドライバ１４８は、液晶パネル１２０の
走査電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれに選択電圧あるいは非選
択電圧を印加するものである。Ｙドライバ１４８は、シ
フトレジスタ回路１５０，レベルシフタ回路１５２を含
んで構成されている。

【０２００】シフトレジスタ回路１５０は、６ビットの
容量を有しており、入力されたデータイン信号ＤＩをラ
ッチパルス信号ＬＰに同期して順にシフトする。従っ
て、６ビットの中の１つのビットのみが“１”であるデ
ータが出力され、しかもこの“１”であるビット位置は
順にシフトされる。

【０２０１】レベルシフタ回路１５２は、シフトレジス
タ回路１５０から出力される６ビットのパラレルデータ
の各ビットに応じた電圧レベルを設定して、液晶パネル
１２０の各走査電極に対して、この設定した電圧を選択
電圧あるいは非選択電圧として印加する。具体的には、
選択電圧として−Ｖあるいは＋Ｖの電圧を印加し、非選
択電圧として０Ｖの電圧を印加する。即ち、非選択電圧
を印加する場合には、この印加先である走査電極を接地
する。

【０２０２】電源回路１３８は、信号電圧として−ｖ及
び＋ｖの電圧を、走査電圧として−Ｖ及び＋Ｖの電圧を
それぞれ発生し、これらの各電圧をＸドライバ１４０及
びＹドライバ１４８に印加する。具体的には、電源回路
１３８は、−ｖ及び＋ｖの電圧をＸドライバ１４０内の
レベルシフタ回路１４６に供給するとともに、−Ｖ及び
＋Ｖの電圧をＹドライバ１４８内のレベルシフタ回路１
５２に供給する。

【０２０３】極性反転制御回路１２２は、液晶パネル１
２０が表示する文字や図形等のパターンに応じて、具体
的には現在選択されている走査電極上で点灯される表示
ドットの数と、次に選択される走査電極上で点灯される
表示ドットの数とに基づいて、液晶パネル１２０に印加
する信号電圧及び走査電圧の極性を切り替える。この極
性反制御回路１２２は、計数回路１２４，大小比較回路
１２６，Ｄ型フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）１２８，イ
クスクルーシブオアゲート（ＥＸ−ＯＲ）１３０，極性
反転回路１３２を含んで構成される。

【０２０４】計数回路１２４は、着目している走査電極
の表示ドットの中で点灯状態にあるものの個数を計数す
るためのものである。具体的にはカウンタで構成されて
おり、このカウンタのリセット端子にラッチパルスＬＰ
が、クロック端子にクロック信号ＣＫが、イネーブル端
子にデータＤＴがそれぞれ入力される。従って、計数回
路１２４はラッチパルスＬＰに同期してリセットされ、
以後データＤＴが“１”であるときのみクロック信号Ｃ
Ｋに同期してカウントアップする。

【０２０５】大小比較回路１２６は、所定の値（ここで
は液晶パネル１２０の信号電極の数の半分である３とす
る）と、計数回路１２４によるカウント値との大小比較
を行う。

【０２０６】Ｄ−ＦＦ１２８は、比較結果保持回路とし
て動作するものであり、ラッチパルスＬＰに同期して大
小比較回路１２６の比較結果を保持する。

【０２０７】ＥＸ−ＯＲ１３０は、反転条件判定回路と
して動作するものであり、一方の入力端に大小比較回路
１２６による比較結果が、他方の入力端にＤ−ＦＦ１２
８の出力Ｑがそれぞれ入力されている。Ｄ−ＦＦ１２８
には現在選択されている走査電極上の表示ドットに関す
る比較結果が保持されているため、ＥＸ−ＯＲ１３０
は、この比較結果と次に選択される走査電極上の表示ド
ットに関する比較結果とに基づいて極性反転するかどう
かを判定する。

【０２０８】極性反転回路１３２は、ＥＸ−ＯＲ１３４
及びＤ−ＦＦ１３６によって構成されており、上述した
ＥＸ−ＯＲ１３０の出力が“１”であるときにＤ−ＦＦ
１３６の出力が反転されるようになっている。このＴ−
ＦＦ１３６の出力が極性反転信号ＦＲＩとして極性反転
制御回路１２２から出力され、Ｘドライバ１４０内のレ
ベルシフタ回路１４６及びＹドライバ１４８内のレベル
シフタ回路１５２に入力される。

【０２０９】以下、このような構成を有する液晶表示装
置の具体的動作について説明する。

【０２１０】本実施例では、以下に示すＭ及びＮなる数
を定義し、これらの数と信号電極の数の総数Ｓとに基づ
いて極性反転するかどうかを決定している。

【０２１１】ある走査電極に選択電圧が印加されている
ときに、その走査電極とこれに交差する信号電極とで作
る表示ドットが点灯する数をＭとする。また、次に選択
される走査電極とこれに交差する信号電極とで作る表示
ドットが点灯する数をＮとする。なお、信号電極の総数
をＳとする点は第１実施例等と同じである。

【０２１２】選択される走査電極がＹn からＹn+1 に移
行する際に極性反転が行われないものとする。｜Ｍ−Ｎ
｜は、信号電極に印加される電圧が点灯電圧から非点灯
電圧に変化する信号電極の数と、非点灯電圧から点灯電
圧に変化する信号電極の数の差の絶対値である。即ち、
上述した２つの走査電極Ｙn,Ｙn+1 以外の選択されてい
ない走査電極に着目すると、｜Ｍ−Ｎ｜は、非選択電圧
に対する信号電極の電圧変化の総和であり、この値が大
きい場合にはこの値に応じた歪みが走査電極上の電圧に
生じる。

【０２１３】また、選択される走査電極がＹn からＹn+
1 に移行する際に極性反転が行われるものとする。｜Ｍ
−（Ｓ−Ｎ｜＝｜Ｍ＋Ｎ−Ｓ｜の値が上述した｜Ｍ−Ｎ
｜の値に対応しており、この｜Ｍ＋Ｎ−Ｓ｜の値が大き
い場合にはこの値に応じた歪みが走査電極上の電圧に生
じる。

【０２１４】以上より、｜Ｍ−Ｎ｜の値が大きいときは
極性反転した方が表示むらが軽減でき、｜Ｍ＋Ｎ−Ｓ｜
の値が大きいときは極性反転しない方が表示むらが軽減
できる。従って、｜Ｍ−Ｎ｜＞｜Ｍ＋Ｎ−Ｓ｜が成立す
るときに極性反転を行うことにより、走査電極上に生じ
る電圧の歪みを最小限に抑えることができ、表示むらの
発生を低減することが可能となる。

【０２１５】なお、この関係を簡略化すると、Ｍ＞Ｓ
／２であり、かつ、Ｎ＜Ｓ／２の場合と、Ｍ＜Ｓ／２
であり、かつ，Ｎ＞Ｓ／２の場合とが極性反転を行う条
件（以後、「反転条件」という）となる。

【０２１６】次に、図１１に示した液晶表示装置の詳細
動作を説明する。

【０２１７】極性反転制御回路１２２は、液晶パネル１
２０において現在選択されている走査電極Ｙn と次に選
択される走査電極Ｙn+1 に形成される表示ドットの点灯
状態を調べる。そして、調べた点灯状態に応じて、Ｘド
ライバ１４０及びＹドライバ１４８に供給する極性反転
信号ＦＲＩの論理状態を切り替える。

【０２１８】以下、図１２に示した液晶パネル１２０の
表示パターンを例にとり、極性反転制御回路１２２の具
体的動作について説明する。なお、液晶パネル１２０に
所定のパターンを表示する基本動作は図１に示した第１
実施例と同じであるためその説明は省略し、極性反転制
御回路１２２について詳細に説明する。

【０２１９】まず、図１２に示した液晶パネル１２０に
ついて、上述したＭ，Ｎを求めると次のようになる。

【０２２０】

【表４】

【０２２１】このとき、上述した反転条件（Ｍ＞３か
つＮ＜３）が成立するか否かを調べると次のようにな
る。

【０２２２】

【表５】

【０２２３】同様に、反転条件（Ｍ＜Ｓ／２かつＮ＞
Ｓ／２）が成立するか否かを調べると次のようになる。

【０２２４】

【表６】

【０２２５】上述した表５及び表６において反転条件
あるいはが成立する場合にはＥＸ−ＯＲ１３０から
“１”が出力される。従って、極性反転回路１３２は、
このＥＸ−ＯＲ１３０の出力に応じて、走査電極が切り
替わる際の極性反転を次のように行う。

【０２２６】

【表７】

【０２２７】次に、上述した表７に示した極性反転の有
無を判断する極性反転制御回路１２２の動作を説明す
る。

【０２２８】まず、計数回路１２４は、選択されている
走査電極が切り替わる毎に入力されるラッチパルスＬＰ
に同期してリセットされる。その後、計数回路１２４
は、クロック信号ＣＫに同期してイネーブル端子に入力
されるデータＤＴが点灯状態を示す“１”の場合のみカ
ウントアップを行う。従って、６個の信号電極のデータ
ＤＴが入力されると、計数回路１２４は、１つの走査電
極上の表示ドットの中で点灯状態にある表示ドットの数
を出力する。

【０２２９】大小比較回路１２６は、計数回路１２４に
よる計数値が信号電極の数Ｓの半分である「３」より大
きい場合には比較結果として“１”を出力する。また、
“１”より小さい場合は比較結果として“０”を出力す
る。

【０２３０】この比較結果は、ラッチパルスＬＰに同期
してＤ−ＦＦ１２８に取り込まれる。従って、Ｄ−ＦＦ
１２８から出力される値が現在選択されている走査電極
のものであるとすれば、大小比較回路１２６から出力さ
れる値は次に選択されている走査電極のものであること
になる。

【０２３１】ＥＸ−ＯＲ１３０は、Ｄ−ＦＦ１２８の出
力と大小比較回路１２６の出力との排他的論理和を求め
るため、表５及び表６に結果を示した切り替え条件及
びのいずれか一方が成立しているか否かを判断してい
ることになる。

【０２３２】図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は、図１１に
示した液晶パネル１２０において図１２に示したパター
ンを表示するときに各電極に印加される電圧波形を示す
図である。図１３（Ａ）〜図１３（Ｆ）はそれぞれ走査
電極Ｙ１〜Ｙ６に印加される電圧波形であり、図１３
（Ｇ），図１３（Ｈ）はそれぞれ信号電極Ｘ２，Ｘ３に
印加される電圧波形である。なお、図１３（Ｇ）及び図
１３（Ｈ）において実線で示された電圧波形は点灯電圧
に対応しており、点線で示された電圧波形は非点灯電圧
に対応している。また、これらの図において、ｔ１〜ｔ
６はそれぞれ走査電極Ｙ１〜Ｙ６に選択電圧が印加され
ている時間を示している。図１３（Ａ）〜図１３（Ｆ）
に示すように、走査電極Ｙ４及びＹ６が選択されるとき
に反転条件を満たすため、これらの走査電極への切り替
えタイミングに同期して走査電圧及び信号電圧の極性反
転が行われる。

【０２３３】このように、液晶パネル１２０の表示内容
に応じて極性反転を行うかどうかを決定する駆動方法を
用いることにより、走査電極上の電圧の歪みを最小限に
抑えることができ、表示むらの発生を低減することがで
きる。

【０２３４】なお、上述した第７実施例においては、Ｉ
ＨＡＴ法を用いて液晶パネル１２０を駆動する場合を説
明したが、６レベル駆動法を用いる場合であっても全く
同様に極性反転を行えばよい。但し、この場合は走査電
圧及び信号電圧が異なるため、本実施例で用いた電源回
路１３８，Ｘドライバ１４０，Ｙドライバ１４８を第１
実施例等で用いた電源回路３０，Ｘドライバ１６，Ｙド
ライバ２４に置き換える必要がある。

【０２３５】（第８実施例）次に、第８実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０２３６】第８実施例の液晶表示装置は、第７実施例
で行っている内部極性反転制御に、上述した第２実施例
で行っている外部極性反転制御と同様な強制的な極性反
転制御を付加することを特徴としている。

【０２３７】図１４は、上述した液晶パネル１２０にお
ける各表示ドットの点灯状態の他の例を示す図である。
同図に示す表示パターンの場合には常に反転条件を満た
さないため極性反転が行われない。従って、信号電極Ｘ
１，Ｘ２，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６には同一の非点灯電圧が印
加されるので、これらの各信号電極上の表示ドットには
比較的低い周波数成分の電圧が印加されることになる。
一方、信号電極Ｘ３には非点灯電圧と点灯電圧とが交互
に印加されるので、信号電極Ｘ３上の表示ドットには比
較的高い周波数成分の電圧が印加される。一般に、液晶
パネル１２０の各表示ドットの透過率は、印加電圧の周
波数成分に依存するので、信号電極Ｘ３の表示ドットと
それ以外の信号電極の表示ドットとの透過率が異なり、
表示むらを生じる。

【０２３８】本実施例の液晶表示装置は、上述した印加
電圧の周波数成分の相違に起因する表示むらを減らすた
めに、反転条件を満たさない場合であっても、ある一定
の周期で強制的に極性反転を行うものである。

【０２３９】図１５は、強制的な極性反転を付加した本
実施例の液晶表示装置の構成を示す図である。同図に示
す液晶表示装置は、液晶パネル１２０，Ｘドライバ１４
０，Ｙドライバ１４８，電源回路１３８，極性反転制御
回路１５２を含んで構成される。極性反転制御回路１５
２以外の構成は基本的には図１１に示した第７実施例の
液晶表示装置と共通である。従って、この共通部分につ
いての説明は省略するとともに、相違点である極性反転
制御回路１５２に着目して第８実施例の液晶表示装置の
説明を行う。

【０２４０】極性反転制御回路１５２は、計数回路１２
４，大小比較回路１２６，Ｄ−ＦＦ１２８，ＥＸ−ＯＲ
１３０，周期的反転回路１５４，極性反転回路１５６を
含んで構成される。図１１に示した第７実施例の極性反
転制御回路１２２と比較すると、ＥＸ−ＯＲ１３０の出
力側に周期的反転回路１５４を介在させるとともに、図
１１に示した極性反転回路１３２を極性反転回路１５６
に置き換えた点が異なっている。

【０２４１】周期的反転回路１５４は、ｍ進カウンタで
構成されており、ラッチパルスＬＰに同期した計数動作
を行う。この周期的反転回路１５４は、ラッチパルスＬ
Ｐに同期してカウントアップしていって、計数値がｍ−
１になると桁上がり信号（＝“１”）を出力する。従っ
て、ｍ本の走査電極に選択電圧が印加される毎に１回の
割合で周期的反転回路１５４からは桁上がり信号が出力
される。

【０２４２】極性反転回路１５６は、ＥＸ−ＯＲ１３
４，Ｄ−ＦＦ１３６及びオアゲート１５８によって構成
されており、上述したＥＸ−ＯＲ１３０の出力と周期的
反転回路１５４の出力との少なくとも一方の論理が
“１”であるときにＤ−ＦＦ１３６の出力が反転される
ようになっている。

【０２４３】従って、反転条件が成立せずにＥＸ−ＯＲ
１３０の出力が“１”とならない場合であっても、周期
的反転回路１５４の出力が一定の時間間隔で“１”とな
るため、この時間間隔で強制的な極性反転が行われる。

【０２４４】このように、液晶パネル１２０の表示内容
に応じて極性反転を行うかどうかを決定する駆動方法に
強制的な極性反転を付加することにより、走査電極上の
電圧の歪みを最小限に抑えることができ、表示むらの発
生を低減することができる。

【０２４５】なお、上述した第２実施例の液晶表示装置
において行っている外部極性反転制御も強制的な極性反
転を目的としており、実質的には本実施例と第２実施例
とは着眼点が同じである。そのため、第２実施例のＥＸ
−ＯＲ５０をオアゲートに置き換えることにより、第２
実施例の液晶表示装置に本実施例と同一の極性反転制御
を行わせることが可能になる。反対に、本実施例のオア
ゲート１５８をＥＸ−ＯＲに置き換えることにより、本
実施例の液晶表示装置に第２実施例と同一の極性反転制
御を行わせることが可能となる。

【０２４６】（第９実施例）次に、第９実施例の液晶表
示装置について説明を行う。

【０２４７】上述した第７実施例の液晶表示装置におい
ては、反転条件を満たす場合には無条件に極性反転を行
っている。従って、表示パターンによっては、選択され
る走査電極が切り替わる毎に連続的に極性反転が行われ
る場合がある。このような場合には、極性反転を制限し
たほうが表示むらを軽減できることが実験により確かめ
られている。例えば、極性反転を２回に１回の割合で無
視することによって、無視しない場合に比べて表示むら
を軽減することができる。また、反転条件が連続して設
立する場合だけでなく、反転条件が不連続に成立する場
合であっても極性反転を２回に１回の割合で無視するこ
とにより、表示むらを軽減することもできる。また、１
フレーム目で反転条件が成立した場合には無視せずに全
て極性反転を行い、２フレーム目で反転条件が成立した
場合には２回に１回の割合で極性反転を無視することに
より、表示むらを軽減することもできる。さらに、無視
する度合いに変化を持たせるようにしてもよい。

【０２４８】本実施例の液晶表示装置は、上述した極性
反転の制限によって表示むらを減らすために、反転条件
が所定回数成立した場合に１回だけ極性反転を行うもの
である。

【０２４９】図１６は、極性反転に制限を加えた本実施
例の液晶表示装置の構成を示す図である。同図に示す液
晶表示装置は、液晶パネル１２０，Ｘドライバ１４０，
Ｙドライバ１４８，電源回路１３８，極性反転制御回路
１６０を含んで構成される。極性反転制御回路１６０以
外の構成は基本的には図１１に示した第７実施例の液晶
表示装置と共通である。従って、この共通部分について
の説明は省略するとともに、相違点である極性反転制御
回路１６０に着目して第９実施例の液晶表示装置の説明
を行う。

【０２５０】極性反転制御回路１６０は、計数回路１２
４，大小比較回路１２６，Ｄ−ＦＦ１２８，ＥＸ−ＯＲ
１３０，反転制限回路１６２，極性反転回路１３２を含
んで構成される。図１１に示した第１実施例の極性反転
制御回路１２２と比較すると、ＥＸ−ＯＲ１３０と極性
反転回路１３２との間に反転制限回路１６２を挿入した
点が異なっている。

【０２５１】反転制限回路１６２は、ｎ進カウンタで構
成されており、ラッチパルスＬＰに同期した計数動作を
行う。この反転制御回路１６２は、ＥＸ−ＯＲ１３０の
出力が“１”であるときのみラッチパルスＬＰに同期し
てカウントアップしていって、計数値がｎ−１になると
桁上がり信号（＝“１”）を出力する。従って、反転条
件が成立した走査電極がｎ本あったときにはじめて反転
制限回路１６２の出力が“１”となり、極性反転が行わ
れる。

【０２５２】このように、液晶パネル１２０の表示内容
に応じて極性反転を行うかどうかを決定する駆動方法を
用いるとともに、この極性反転に一定の制限を加えるこ
とにより、走査電極上の電圧の歪みを最小限に抑えるこ
とができ、表示むらの発生を低減することができる。

【０２５３】（第１０実施例）次に、第１０実施例の液
晶表示装置について説明を行う。

【０２５４】上述した第７実施例の液晶表示装置におい
ては、反転条件を満たすか否かによって極性反転の有無
が決定されている。従って、液晶パネル１２０の表示内
容によっては、選択される走査電極が変わる毎に反転条
件の成立・不成立が頻繁に変化する場合がある。する
と、極性反転も頻繁に行われるようになる。この極性反
転によって表示画面全体の表示むらは軽減されるが、局
所的には今まで暗かった部分が急にやや明るくなるとい
った事態が発生する可能性がある。人の視覚がゆっくり
した明るさの変化には鈍感であるが、急速な明るさの変
化には敏感であることを考慮すると、上述した急速な明
るさの変化は部分的な表示むらの発生と同じであり、製
品の表示品質を低下させることになる。

【０２５５】本実施例の液晶表示装置は、上述した急速
な明るさの変化に起因する部分的な表示むらを減らすた
め、所定の期間内において反転条件が成立する回数に応
じて極性反転の頻度を段階的に変化させるものである。
即ち、例えば１フレーム期間内において反転条件が成立
する回数が多くなったときに極性反転する周期を短くす
ることにより、離散的に反転条件が成立したときに極性
反転するのとほぼ同等になることに着目し、所定のフレ
ーム期間内での反転条件が成立する回数に応じて、極性
反転の頻度を段階的に変化させている。

【０２５６】図１７は、極性反転の頻度を段階的に変化
させた本実施例の液晶表示装置の構成を示す図である。
同図に示す液晶表示装置は、液晶パネル１２０，Ｘドラ
イバ１４０，Ｙドライバ１４８，電源回路１３８，極性
反転制御回路１６４を含んで構成される。極性反転制御
回路１６４以外の構成は基本的には図１１に示した第７
実施例の液晶表示装置と共通である。従って、この共通
部分についての説明は省略するとともに、と相違点であ
る極性反転制御回路１６４に着目して第１０実施例の液
晶表示装置の説明を行う。

【０２５７】極性反転制御回路１６４は、計数回路１２
４，大小比較回路１２６，Ｄ−ＦＦ１２８，ＥＸ−ＯＲ
１３０，計数回路１６６，計数保持回路１６８，１７
０，１７２，平均値算出回路１７４，ルック・アップ・
テーブル１７６，計数回路１７８，一致検出回路１８
０，極性反転回路１８２を含んで構成される。図１１に
示した第７実施例の極性反転制御回路１２２と比較する
と、計数回路１２４，大小比較回路１２６，Ｄ−ＦＦ１
２８，ＥＸ−ＯＲ１３０によって反転条件が成立するか
否かを判断している点は同じであるが、その後の極性反
転処理の詳細動作が異なっている。

【０２５８】計数回路１６６は、カウンタで構成されて
おり、イネーブル端子に入力されているＥＸ−ＯＲ１３
０の出力が“１”であるときに、ラッチパルスＬＰに同
期してカウントアップする。そして、データイン信号Ｄ
Ｉが“１”であるときに、ラッチパルスＬＰに同期して
リセットされる。

【０２５９】３つの計数保持回路１６８，１７０，１７
２は、データイン信号ＤＩが“１”であるときにラッチ
パルスＬＰに同期してデータＤＴを取り込んで保持す
る。計数保持回路１６８は、計数回路１６６から出力さ
れる計数値をデータとして取り込む。また、計数保持回
路１７０は、この計数保持回路１６８に保持されている
データを取り込む。さらに、計数保持回路１７２は、こ
の計数保持回路１７０に保持されているデータを取り込
む。なお、ここでは３個の計数保持回路を使用したが、
使用する個数は任意であり２個あるいは４個以上であっ
てもよい。

【０２６０】平均値算出回路１７４は、計数保持回路１
６８，１７０，１７２に保持されている各データが入力
されており、３つのデータの平均値を計算する。なお、
計数保持回路が多段に設けられている場合には、全ての
計数保持回路の出力の平均を計算する代わりに、例えば
一定間隔に位置する計数保持回路の出力のみの平均を計
算するようにしてもよい。

【０２６１】また、平均値を計算するときに全てのデー
タを均等に重み付けする必要はなく、例えば計数保持回
路１６８のデータの重み付けを１、計数保持回路１７０
のデータの重み付けを２、計数保持回路１７２のデータ
の重み付けを３としてもよい。さらに、例えば計数保持
回路１７２の入力データを計数保持回路１６８，１７０
の保持データの平均値として、計数保持回路１６８，１
７０，１７２の平均値を求める２段構成の回路としても
よい。

【０２６２】ルック・アップ・テーブル１７６は、平均
値算出回路１７４で計算された平均値が入力されてお
り、この平均値に１対１に対応した所定のデータを出力
する。ルック・アップ・テーブル１７６から出力される
データは、入力される平均値が大きくなると小さくなる
ように設定されている。このルック・アップ・テーブル
１７６は、例えばＲＯＭ等で構成されている。

【０２６３】計数回路１７８は、カウンタで構成されて
おり、ラッチパルスＬＰに同期してカウントアップす
る。そして、この計数回路１７８は、一致検出回路１８
０が出力する一致検出信号に応じて、ラッチパルスＬＰ
に同期してリセットされる。

【０２６４】一致検出回路１８０は、ルック・アップ・
テーブル１７６から出力されるデータと、計数回路１７
８の計数値とを比較する。一致した場合には上述した一
致検出信号を出力する。

【０２６５】極性反転回路１８２は、例えばＤ−ＦＦで
構成されており、一致検出回路１８０から一致検出信号
が出力されたとき（出力信号の論理が“１”であると
き）に、ラッチパルスＬＰに同期してこのＤ−ＦＦ自身
の反転出力を取り込む。なお、この極性反転回路１８２
は、図１７に示したように反転出力を有する１個のＤ−
ＦＦで構成することもできるが、反転出力がない場合に
は図１１に示したようにＤ−ＦＦとＥＸ−ＯＲとを組み
合わせて構成することもできる。

【０２６６】次に、このような構成を有する本実施例の
液晶表示装置の動作を説明する。

【０２６７】計数回路１６６は、ＥＸ−ＯＲ１３０の出
力が“１”であるとき、すなわち反転条件が成立したと
きにカウントアップするとともに、データイン信号ＤＩ
によってリセットされる。従って、この計数回路１６６
は、１フレーム期間において反転条件が成立した数を計
数する。

【０２６８】次に、計数保持回路１６８は、計数回路１
６６よって計数した１フレーム期間において反転条件が
成立した数を保持する。同様に、計数保持回路１７０
は、１つ前のフレーム期間において反転条件が成立した
数を保持する。計数保持回路１７２は、２つ前のフレー
ム期間において反転条件が成立した数を保持する。

【０２６９】平均値算出回路１７４は、これら３フレー
ムのそれぞれにおいて反転条件が成立した数の平均値を
計算して出力する。

【０２７０】ルック・アップ・テーブル１７６は、平均
値算出回路１７４から出力される平均値に対応した所定
の値を出力する。具体的には、ルック・アップ・テーブ
ル１７６は、入力される平均値が大きいと小さな値を出
力する。

【０２７１】計数回路１７８は、一致検出回路１８０の
出力する一致検出信号によってリセットされてその計数
値を「０」とする。この計数回路１７８は、ルック・ア
ップ・テーブル１７６が出力する数値をｍとすると、
（ｍ＋１）進カウンタとして動作する。従って、ラッチ
パルスＬＰが（ｍ＋１）回出力されるときに、一致検出
回路１８０から出力される一致検出信号が“１”とな
る。

【０２７２】これにより、極性反転回路１８２は、ラッ
チパルスＬＰが（ｍ＋１）回出力されるときに１回の極
性反転を行うために極性反転信号ＦＲＩの論理を反転す
る。

【０２７３】このように、本実施例の液晶表示装置を構
成する極性反転制御回路１６４は、１フレーム期間で反
転条件が成立する回数が多くなると、極性反転信号ＦＲ
Ｉの論理を反転させる周期が短くなり、１フレーム期間
での極性反転の回数が多くなる。ここで、複数フレーム
の反転条件が成立する回数の平均で極性反転信号ＦＲＩ
の論理が反転する周期が変化するので、表示内容が急に
変化しても、極性反転信号ＦＲＩの論理の反転は徐々に
行われる。このため、表示内容が変化しても徐々に最適
な極性反転信号ＦＲＩの周期に近づいていくので、今ま
で暗かった部分が急にやや明るくなるといった事態が発
生することもなく、部分的な表示むらの発生を低減する
ことができる。

【０２７４】（第１１実施例）次に、第１１実施例の液
晶表示装置について説明を行う。

【０２７５】上述した第７実施例〜第１０実施例におい
ては、ＩＨＡＴ法を用いて同時に１本の走査電極を選択
する場合について説明したが、本実施例の液晶表示装置
は同時にＬ本（Ｌ≧２）の走査電極を選択したときの表
示むらの低減を図ることを特徴とする。

【０２７６】図１８は、例えばＬ＝３のときの選択電圧
の組み合わせを行列で示した図である。同図において、
各行が走査電極に対応している。「−Ｖ」及び「＋Ｖ」
は、選択電圧が印加される走査電極を、「０」は非選択
電圧が印加される走査電極を示している。また、各列は
各走査電極に対する選択電圧あるいは非選択電圧の印加
状態の時間変化に対応している。同図に示された走査電
圧の組み合わせは、行列のそれぞれの列ベクトルの各要
素の二乗の和が全ての列ベクトルについて等しく、しか
も、異なった２つの列ベクトルの対応する要素の積の和
が０になるように組み合わせてある。即ち、互いの列ベ
クトルは直交関係になるように組み合わせがなされてい
る。

【０２７７】上述した行列において設定されている組み
合わせに基づいて走査電極に順次選択電圧が印加され
る。具体的には、まず行列の第１行目の行ベクトルで示
される組み合わせでＬ本の走査電極に選択電圧が印加さ
れる。次に、第２行目の行ベクトルで示される組み合わ
せで次のＬ本の走査電極に選択電圧が印加される。この
ようなＬ本の走査電極を単位とした選択電圧の印加が行
列の最下行の行ベクトルまで行われ、その後第１行目の
行ベクトルに戻る。

【０２７８】上述した選択電圧の印加と並行して各信号
電極に対する点灯電圧あるいは非点灯電圧の印加が行わ
れる。具体的には、以下に示すように各信号電極に印加
される点灯電圧あるいは非点灯電圧が設定される。

【０２７９】(1)選択電圧が印加されているＬ本の走査
電極について、各走査電極に印加される選択電圧が＋Ｖ
ならば＋１、−Ｖならば−１とする。 (2)選択電圧が印加されているＬ本の走査電極と交差す
るそれぞれの信号電極について、各信号電極が作る表示
ドットが点灯ならば−１、非点灯ならば＋１とする。 (3)上述した各信号電極上の表示ドットについて、表示
ドットの点灯状態とこの表示ドットを形成する走査電極
の選択電圧の状態との積を計算し、同一の信号電極につ
いてこの積の総和を計算する。 (4)計算した積の総和に比例した電圧を、計算を行った
信号電極に対して印加する。なお、積の計算結果は＋１
あるいは−１であるから、その総和はＬ＋１種類の値を
とり、各値に対応した点灯電圧及び非点灯電圧が設定さ
れる。例えば、Ｌ＝２の場合には積の総和は−２，０，
＋２の３種類の状態をとるため、点灯電圧あるいは非点
灯電圧として−ｖ，０，＋ｖが設定される。Ｌ＝３の場
合には積の総和は−３，−１，＋１，＋３の４種類の状
態をとるため、点灯電圧あるいは非点灯電圧として−ｖ
₂，−ｖ₁，＋ｖ₁，＋ｖ₂が設定される。

【０２８０】このようにして設定された点灯電圧及び非
点灯電圧を各信号電極に印加することにより、同時にＬ
本の走査電極を選択した液晶パネルの駆動が可能にな
る。

【０２８１】以下、Ｌ＝２の場合を例にとり、第１１実
施例の液晶表示装置の詳細について説明する。

【０２８２】図１９は、第１１実施例の液晶表示装置の
構成を示す図である。同図に示す液晶表示装置は、所定
数の走査電極と信号電極を有する液晶パネル１９０と、
この液晶パネル１９０に駆動電圧を印加するＸドライバ
２１０及びＹドライバ２１８と、所定の電圧を発生する
電源回路２０８と、液晶パネル１９０の表示ドットの点
灯状態に応じて極性反転を制御する極性反転制御回路１
９２とを含んで構成される。

【０２８３】図２０は、上述した液晶パネル１９０にお
ける表示ドットの点灯状態の一例を示す図である。この
液晶パネル１９０の基本構造については図１２に示した
第７実施例の液晶パネル１２０と同じである。図２０に
おいてハッチングを施してある表示ドットは点灯してい
ることを示しており、それ以外の表示ドットは点灯して
いないことを示している。

【０２８４】Ｘドライバ２１０は、液晶パネル１９０の
信号電極Ｘ１〜Ｘ６のそれぞれに点灯電圧及び非点灯電
圧である電圧−ｖ，０，＋ｖ（Ｌ＝２の場合）を印加す
るものである。Ｘドライバ２１０は、シフトレジスタ回
路２１２，ラッチ回路２１４，レベルシフタ回路２１６
を含んで構成されている。

【０２８５】シフトレジスタ回路２１２は、２×６ビッ
トの容量を有しており、順次入力される２ビットデータ
を６個分順にシフトする。この２ビットデータのそれぞ
れは、対応する信号電極と２本の走査電極とが作る表示
ドットが点灯状態にあるか非点灯状態にあるかを表すも
のである。ラッチ回路２１４は、シフトレジスタ回路２
１２から出力される６個の２ビットデータのそれぞれを
一時保持するものであり、これらのデータと同じ２×６
ビットの容量を有している。

【０２８６】レベルシフタ回路２１６は、ラッチ回路２
１４から出力される６個の２ビットデータのそれぞれに
応じた電圧レベルを設定して、液晶パネル１９０の各信
号電圧に対して、この設定した電圧を点灯電圧あるいは
非点灯電圧として印加する。具体的には、点灯電圧及び
非点灯電圧は−ｖ，０，＋ｖのいずれかであるため、レ
ベルシフタ回路２１６はこれらの電圧の中の一つを適宜
選択して液晶パネル１９０の各信号電極に印加する。

【０２８７】Ｙドライバ２１８は、液晶パネル１９０の
走査電極Ｙ１〜Ｙ６のそれぞれに選択電圧あるいは非選
択電圧を印加するものである。本実施例ではＬ＝２の場
合を考えているため、同時に２本の走査電極に対して選
択電圧が印加され、それ以外の走査電極に対して非選択
電圧が印加される。Ｙドライバ２１８は、シフトレジス
タ回路２２０，ラッチ回路２２２，レベルシフタ回路２
２４を含んで構成されている。

【０２８８】シフトレジスタ回路２２０は、２×６ビッ
トの容量を有しており、順次入力される２ビットデータ
を６個分順にシフトする。この２ビットデータは、同時
に選択される２本の走査電極に印加される選択電圧の内
容を示しており、例えば“１０”が＋Ｖに、“０１”が
−Ｖにそれぞれ対応している。また、“００”が非選択
電圧である０Ｖに対応している。

【０２８９】ラッチ回路２２２は、シフトレジスタ回路
２２０から出力される６個の２ビットデータのそれぞれ
を一時保持するものであり、これらのデータと同じ２×
６ビットの容量を有している。

【０２９０】レベルシフタ回路２２４は、ラッチ回路２
２２から出力される６個の２ビットデータのそれぞれに
応じた電圧レベルを設定して、２つの選択電圧及び１つ
の非選択電圧の中の１つを液晶パネル１９０に印加す
る。

【０２９１】電源回路２０８は、信号電圧として−ｖ，
０，＋ｖの電圧をＸドライバ２１０に、走査電圧として
−Ｖ，０，＋Ｖの電圧をＹドライバ２１８に印加する。

【０２９２】極性反転制御回路１９２は、液晶パネル１
９０が表示する文字や図形等のパターンに応じて、具体
的には同時に選択される２本の走査電極が切り替わる際
に、極性反転を行う場合の信号電極の電圧の変化の総和
と、極性反転を行わない場合の信号電極の電圧の変化の
総和とを比較し、前者の方が小さい場合には極性反転を
行う。これにより、選択されている走査電極以外の各走
査電極上に発生する電圧の歪みを抑え、表示むらを低減
することが可能となる。

【０２９３】この極性反転制御回路１９２は、上位デー
タ計数回路１９４，下位データ計数回路１９６，上位計
数値保持回路１９８，下位計数値保持回路２００，非反
転時演算回路２０２，反転時演算回路２０４，大小比較
回路２０６，極性反転回路１３２を含んで構成される。

【０２９４】上位データ計数回路１９４は、ラッチパル
スＬＰに同期してリセットされ、入力される２ビットデ
ータＤＴの上位ビットが“１”である場合に限り、クロ
ック信号ＣＫに同期した計数動作を行う。同様に、下位
データ計数回路１９６は、ラッチパルスＬＰに同期して
リセットされ、入力される２ビットデータＤＴの下位ビ
ットが“１”である場合に限り、クロック信号ＣＫに同
期した計数動作を行う。

【０２９５】上位計数値保持回路１９８は、複数ビット
（本実施例の場合は３ビット）のＤ−ＦＦで構成されて
おり、ラッチパルスＬＰに同期して、上位データ計数回
路１９４による計数結果を取り込んで保持する。同様
に、下位計数値保持回路２００は、複数ビットのＤ−Ｆ
Ｆで構成されており、ラッチパルスＬＰに同期して、下
位データ計数回路１９６による計数結果を取り込んで保
持する。

【０２９６】非反転時演算回路２０２は、例えばゲート
アレイを用いて構成されており、上位データ計数回路１
９４，下位データ計数回路１９６の各計数結果及び上位
計数値保持回路１９８，下位計数値保持回路２００の各
保持内容に基づいて、極性反転を行わなかった場合の信
号電極の電圧変化の総和を計算する。同様に、反転時演
算回路２０４は、例えばゲートアレイを用いて構成され
ており、上位データ計数回路１９４，下位データ計数回
路１９６の各計数結果及び上位計数値保持回路１９８，
下位計数値保持回路２００の各保持内容に基づいて、極
性反転を行った場合の信号電極の電圧変化の総和を計算
する。

【０２９７】大小比較回路２０６は、非反転時演算回路
２０２及び反転時演算回路２０４の各計算結果が入力さ
れており、これら２つの計算結果の大小を比較する。こ
の大小比較回路２０６は、非反転時演算回路２０２の計
算結果が反転時演算回路２０４の計算結果より大きい場
合には出力信号の論理を“１”とする。反対の場合には
出力信号の論理を“０”とする。

【０２９８】極性反転回路１３２は、大小比較回路２０
６による比較結果に基づいて、具体的には大小比較回路
２０６の出力信号の論理が“１”である場合には極性反
転信号ＦＲＩの論理を反転する。この極性反転回路１３
２自体は、図１１に示した第７実施例のものと同じであ
り、ＥＸ−ＯＲ１３４及びＤ−ＦＦ１３６で構成されて
いる。

【０２９９】以下、このような構成を有する液晶表示装
置の具体的動作について説明する。

【０３００】図２１は、Ｌ＝２のときの選択電圧の組み
合わせを行列で示した図である。同図において、各行が
走査電極に印加される選択電圧の状態を示しており、各
列がその走査電圧の印加状態の時間的変化を示してい
る。同図に示すように、液晶パネル１９０の走査電極を
２本づつ順に選択する。

【０３０１】具体的には、最初−Ｖの選択電圧を走査電
極Ｙ１に印加すると同時に＋Ｖの選択電圧を走査電圧Ｙ
２に印加し、それ以外の走査電極Ｙ３〜Ｙ６には非選択
電圧０Ｖを印加する。同様にして、−Ｖ及び＋Ｖの選択
電圧をＹ３及びＹ４に印加し、その後Ｙ５及びＹ６に印
加する。このようにして１フレーム目の走査電圧の印加
が終了した後、行列の第４行の行ベクトルで示される選
択電圧＋Ｖ及び−ＶをＹ１及びＹ２、Ｙ３及びＹ４、Ｙ
５及びＹ６にそれぞれ印加する。

【０３０２】次に、各信号電極について、表示ドットの
表示状態とこの表示ドットを形成する走査電極の選択電
圧の状態との積を計算し、同一の信号電極についてこの
積の総和を計算すると次の〜のようになる。なお、
図２０に示す液晶パネル１９０の表示パターンにおいて
は、上述した積の総和は、信号電極Ｘ１とＸ６が同じで
あり、信号電極Ｘ２〜Ｘ５が全て同じである。このた
め、信号電極Ｘ１とＸ２について計算を行うものとす
る。

【０３０３】１フレーム目の走査電極Ｙ１とＹ２に選
択電圧が印加されているとき： 信号電極Ｘ１についての総和は０ 信号電極Ｘ２についての総和は０ １フレーム目の走査電極Ｙ３とＹ４に選択電圧が印加
されているとき： 信号電極Ｘ１についての総和は０ 信号電極Ｘ２についての総和は２ １フレーム目の走査電極Ｙ５とＹ６に選択電圧が印加
されているとき： 信号電極Ｘ１についての総和は０ 信号電極Ｘ２についての総和は０

【０３０４】一方、仮に行列の各行ベクトルの要素に−
１を掛けた行ベクトル（極性反転した場合に相当し、以
後、このような行ベクトルを「反転行ベクトル」とい
う）で液晶パネル１９０を駆動する場合を考える。上述
した計算を繰り返すと、 １フレーム目の走査電極Ｙ１とＹ２に選択電圧が印加
されているとき： 信号電極Ｘ１についての総和は０ 信号電極Ｘ２についての総和は２ １フレーム目の走査電極Ｙ３とＹ４に選択電圧が印加
されているとき： 信号電極Ｘ１についての総和は０ 信号電極Ｘ２についての総和は０ １フレーム目の走査電極Ｙ５とＹ６に選択電圧が印加
されているとき： 信号電極Ｘ１についての総和は０ 信号電極Ｘ２についての総和は２

【０３０５】以上に示したように、反転行ベクトルを用
いない場合（極性反転しない場合）には、１フレーム目
の走査電極Ｙ１とＹ２に選択電圧が印加されているとき
に、信号電極Ｘ２〜Ｘ５についての総和は０となる。ま
た、１フレーム目の走査電極Ｙ３とＹ４に選択電圧が印
加されているときに、信号電極Ｘ２〜Ｘ６についての総
和は２となる。従って、選択される走査電極がＹ１とＹ
２からＹ３とＹ４に切り替わる際に、信号電極Ｘ２〜Ｘ
５において総和の変動分「２」に対応する電圧変化が生
じる。即ち、信号電極Ｘ２〜Ｘ５の全体では、各信号電
極の電圧変化の合計は、総和の変動分「２」の４倍とな
る。

【０３０６】一方、１フレーム目の走査電極Ｙ３とＹ４
に選択電圧が印加されるときに、反転行ベクトルを用い
る場合（極性反転する場合）には、全ての信号電極につ
いて総和の変動分が「０」となり、信号電極の電圧変化
の合計は「０」となる。

【０３０７】従って、このような場合には反転行ベクト
ルを用いて、極性反転を行うようにする。一般的には、
各信号電極の電圧変化の差、即ち総和の差の合計に着目
し、選択された走査電極が切り替わる際に反転行ベクト
ルを用いた場合の前記合計が、用いない場合の前記合計
より小さいときに極性反転制御を行うようにする。

【０３０８】この関係をさらに具体的に表すと以下のよ
うになる。

【０３０９】ある行ベクトルを用いた場合に、ある表示
ドットの点灯状態と選択されている走査電極との積の総
和が−２，０，＋２となるとき、反転行ベクトルを用い
ると、上述した積の総和は＋２，０，−２となり、それ
ぞれの符号が反転する関係がある。そして、選択される
２本の走査電極が切り替わるときに、以下に示すＮ１〜
Ｎ９及びＭＵ，ＭＬ，ＮＵ，ＮＬを定義する。

【０３１０】Ｎ１：信号電圧が＋ｖを維持する信号電極
数 Ｎ２：信号電圧が＋ｖから０Ｖに変わる信号電極数 Ｎ３：信号電圧が＋ｖから−ｖに変わる信号電極数 Ｎ４：信号電圧が０Ｖから＋ｖに変わる信号電極数 Ｎ５：信号電圧が０Ｖを維持する信号電極数 Ｎ６：信号電圧が０Ｖから−ｖに変わる信号電極数 Ｎ７：信号電圧が−ｖから＋ｖに変わる信号電極数 Ｎ８：信号電圧が−ｖから０Ｖに変わる信号電極数 Ｎ９：信号電圧が−ｖを維持する信号電極数 ＭＵ：選択される走査電極が切り替わる前に＋ｖの信号
電圧が印加されていた信号電極数 ＭＬ：選択される走査電極が切り替わる前に−ｖの信号
電圧が印加されていた信号電極数 ＮＵ：選択される走査電極が切り替わった後に＋ｖの信
号電圧が印加されていた信号電極数 ＮＬ：選択される走査電極が切り替わった後に−ｖの信
号電圧が印加されていた信号電極数 このように定義すると、ＭＵ＝Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３、ＭＬ
＝Ｎ７＋Ｎ８＋Ｎ９、ＮＵ＝Ｎ１＋Ｎ４＋Ｎ７、ＮＬ＝
Ｎ３＋Ｎ６＋Ｎ９という関係が成立する。

【０３１１】さらに、走査電極の選択の切り替わりにお
いて、信号電圧の変化の総量は、 Ｎ２＋２Ｎ３−Ｎ４＋Ｎ６−２Ｎ７−Ｎ８ と表すことができる。これをまとめると、 Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３）−（Ｎ７＋Ｎ８＋Ｎ９）−（Ｎ１＋
Ｎ４＋Ｎ７）＋（Ｎ３＋Ｎ６＋Ｎ９） となる。それぞれの括弧内はＭＵ，ＭＬ，ＮＵ，ＮＬで
置き換えることができるので、 ＭＵ−ＭＬ−ＮＵ＋ＮＬ となる。

【０３１２】次に、走査電極の選択が切り替わるとき
に、切り替わり後の選択電圧が仮に極性反転したとすれ
ば、上述した積の総和の符号が反転するので、信号電極
に印加する電圧の極性を反転する。従って、上述したＮ
１〜Ｎ９，ＭＵ，ＭＬ，ＮＵ，ＮＬの内容も以下のよう
になる。

【０３１３】 Ｎ１：信号電圧が＋ｖから−ｖに変わる信号電極数 Ｎ２：信号電圧が＋ｖから０Ｖに変わる信号電極数 Ｎ３：信号電圧が＋ｖを維持する信号電極数 Ｎ４：信号電圧が０Ｖから−ｖに変わる信号電極数 Ｎ５：信号電圧が０Ｖを維持する信号電極数 Ｎ６：信号電圧が０Ｖから＋ｖに変わる信号電極数 Ｎ７：信号電圧が−ｖを維持する信号電極数 Ｎ８：信号電圧が−ｖから０Ｖに変わる信号電極数 Ｎ９：信号電圧が−ｖから＋ｖに変わる信号電極数 これより、走査電極の選択の切り替わりにおいて、信号
電圧の変化の総量は、 ＭＵ−ＭＬ＋ＮＵ−ＮＬ と表すことができる。

【０３１４】従って、極性反転しない場合の信号電圧の
変化の総量（ＭＵ−ＭＬ−ＮＵ＋ＮＬ）と、極性反転す
る場合の信号電圧の変化の総量（ＭＵ−ＭＬ＋ＮＵ−Ｎ
Ｌ）との絶対値の差は、ＭＵ，ＭＬ，ＮＵ，ＮＬを計数
することによって計算することができる。

【０３１５】以後、極性反転しない場合の信号電圧の変
化の総量（ＭＵ−ＭＬ−ＮＵ＋ＮＬ）の絶対値を「非反
転時の変動量」、極性反転する場合の信号電圧の変化の
総量（ＭＵ−ＭＬ＋ＮＵ−ＮＬ）の絶対値を「反転時の
変動量」というものとする。

【０３１６】図２２は、本実施例の液晶表示装置の動作
タイミングを示す図である。以下、図２２を参照しなが
ら図１９に示した液晶表示装置の詳細動作を説明する。

【０３１７】まず、Ｘドライバ２１０内のシフトレジス
タ回路２１２は、ラッチパルスＬＰの立ち下がりに同期
してリセットされた後、クロック信号ＣＫの立ち下がり
に同期してそれぞれが２ビットのデータＤＴを取り込
む。取り込まれたデータＤＴは、クロック信号ＣＫに同
期して２ビット単位で順にシフトされる。そして、シフ
トレジスタ回路２１２に液晶パネル１９０の信号電極の
数６と同じ数の２ビットデータが取り込まれたときに、
ラッチパルスＬＰに同期して動作するラッチ回路２１４
は、シフトレジスタ回路２１２に格納されている各信号
電極に対応した２ビットデータを取り込んで保持する。

【０３１８】レベルシフタ回路２１６は、ラッチ回路２
１４に保持された２ビットデータと、このとき極性反転
制御回路１９２から入力される極性反転信号ＦＲＩの論
理状態とに応じて−ｖ，０，＋ｖのいずれかの点灯電圧
あるいは非点灯電圧を液晶パネル１９０の各信号電極に
印加する。具体的には、レベルシフタ回路２１６は、極
性反転信号ＦＲＩの論理が“０”であり、ラッチ回路２
１４に保持されている２ビットデータの上位が“１”で
ある場合には＋ｖの電圧を、この２ビットデータの下位
が“１”である場合には−ｖの電圧を、この２ビットデ
ータの各ビットがともに“０”である場合には０Ｖの電
圧をそれぞれ信号電極に印加する。反対に、レベルシフ
タ回路２１６は、極性反転信号ＦＲＩの論理が“１”で
あり、ラッチ回路２１４に保持されている２ビットデー
タの上位が“１”である場合には−ｖの電圧を、この２
ビットデータの下位が“１”である場合には＋ｖの電圧
を、この２ビットデータの各ビットがともに“０”であ
る場合には０Ｖの電圧をそれぞれ信号電圧に印加する。

【０３１９】上述したＸドライバ２１０の動作と並行し
て、Ｙドライバ２１８内のシフトレジスタ回路２２０
は、クロック信号ＣＫに同期して、選択する２本の走査
電極を決定する２ビットの走査データＤＹを取り込む。
取り込まれた走査データＤＹは、クロック信号ＣＫに同
期して２ビット単位で順にシフトされる。そして、シフ
トレジスタ回路２２０に液晶パネル１９０の走査電極の
数６と同じ数の２ビットデータが取り込まれたときに、
ラッチパルスＬＰに同期して動作するラッチ回路２２２
は、シフトレジスタ回路２２０に格納されている各走査
電極に対応した２ビットデータを取り込んで保持する。

【０３２０】レベルシフタ回路２２４は、ラッチ回路２
２２に保持された２ビットデータと、このとき極性反転
制御回路１９２から入力される極性反転信号ＦＲＩの論
理状態とに応じて−Ｖ，＋Ｖの選択電圧あるいは０Ｖの
非選択電圧のいずれかを液晶パネル１９０の各走査電極
に印加する。具体的には、レベルシフタ回路２２４は、
極性反転信号ＦＲＩの論理が“０”であり、ラッチ回路
２２２に保持されている２ビットデータの上位が“１”
である場合には＋Ｖの選択電圧を、この２ビットデータ
の下位が“１”である場合には−Ｖの選択電圧を、この
２ビットデータの各ビットがともに“０”である場合に
は０Ｖの非選択電圧をそれぞれ走査電極に印加する。反
対に、レベルシフタ回路２２４は、極性反転信号ＦＲＩ
の論理が“１”であり、ラッチ回路２２２に保持されて
いる２ビットデータの上位が“１”である場合には−Ｖ
の選択電圧を、この２ビットデータの下位が“１”であ
る場合には＋Ｖの選択電圧を、この２ビットデータの各
ビットがともに“０”である場合には０Ｖの非選択電圧
をそれぞれ走査電極に印加する。

【０３２１】このようにＸドライバ２１０及びＹドライ
バ２１８が動作することにより、図２１に示されるよう
に、まず走査電極Ｙ１に−Ｖの選択電圧が、走査電極Ｙ
２に＋Ｖの選択電圧が、それ以外の走査電極に０Ｖの選
択電圧がそれぞれ印加される。このとき、走査電極−
Ｖ，＋Ｖをそれぞれ−１，＋１とおき、点灯，非点灯状
態にある表示ドットをそれぞれ−１，＋１とおいて、そ
れぞれの表示ドットについて積及びその総和を計算する
ことにより、各信号電極Ｘ１〜Ｘ６に印加する信号電圧
を決定することができる。

【０３２２】即ち、信号電極Ｘ１，Ｘ６について上述し
た積及びその総和を計算すると、 （−１）×（＋１）＋（＋１）×（＋１）＝０ となる。従って、これらの信号電極には非点灯電圧とし
て０Ｖが印加される。

【０３２３】極性反転制御回路１９２は、このような基
本的な表示動作と並行して極性反転を行うかどうかを判
定し、極性反転を行う場合には極性反転信号ＦＲＩの論
理を反転する。この極性反転制御回路１９２の詳細な動
作は以下のようになる。

【０３２４】まず、上位データ計数回路１９４は、ラッ
チパルスＬＰに同期してリセットされ、クロック信号Ｃ
Ｋに同期してデータＤＴの上位ビットが“１”の場合の
みカウントアップする。従って、全ての信号電極に対応
する６個の２ビットデータＤＴが入力されたときに、上
位データ計数回路１９４は、上位ビットが“１”である
データＤＴの数、すなわち値ＭＵを計数値として出力す
る。同様に、下位データ計数回路１９６は、ＭＬを計数
値として出力する。

【０３２５】次に、上位計数値保持回路１９８は、ラッ
チパルスＬＰに同期して、上位データ計数回路１９４の
計数値を取り込んで保持する。即ち、上位計数値保持回
路１９８は、計数値として出力された値ＭＵを取り込ん
で値ＮＵとして保持する。同様に、下位計数値保持回路
２００は、下位データ計数回路１９６の計数値（値Ｍ
Ｌ）を取り込んで値ＮＬとして保持する。

【０３２６】次に、非反転時演算回路２０２は、上位デ
ータ計数回路１９４，下位データ計数回路１９６，上位
計数値保持回路１９８，下位計数値保持回路２００から
出力される値ＭＵ，ＭＬ，ＮＵ，ＮＬに基づいてＭＵ−
ＭＬ＋ＮＵ−ＮＬの絶対値を計算し非反転時の変動量を
出力する。同様に、反転時演算回路２０４は、ＭＵ−Ｍ
Ｌ−ＮＵ＋ＮＬの絶対値を計算し、反転時の変動量を出
力する。

【０３２７】大小比較回路２０６は、非反転時演算回路
２０２から出力される非反転時の変動量と、反転時演算
回路２０４から出力される反転時の変動量とが入力され
て、これら２つの入力値の大小比較を行う。そして、非
反転時の変動量の方が反転時の変動量より大きいときに
比較結果を“１”として出力する。

【０３２８】極性反転回路１３２は、この大小比較回路
２０６の比較結果が“１”であるときに、ラッチパルス
ＬＰに同期して極性反転信号ＦＲＩの論理を“１”から
“０”に、あるいは“０”から“１”に反転する。

【０３２９】このように、極性反転制御回路１９２は、
選択される走査電極が切り替わるときに、極性反転した
方が信号電極の電圧の変動の総和が小さくなる場合に極
性反転を行い、大きい場合には極性反転を行わない制御
をしている。

【０３３０】以上のような制御を行うことにより、各信
号電極の電圧変化の差の合計が最小となる。従って、走
査電極上の電圧の歪みを最小限に抑えることができ、表
示むらを軽減することが可能になる。

【０３３１】（第１２実施例）上述した第７実施例〜第
１１実施例で示した液晶表示装置を、表示機能を有する
各種の電子機器に組み込んで使用することができる。例
えば、電子機器としてはパーソナルコンピュータ，ワー
ドプロセッサ，電子手帳，ワークステーション等があ
り、これらの表示装置として本発明の液晶表示装置を用
いれば、表示むらが少なく、高品位の表示が可能とな
る。

【０３３２】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上述した実施例に限定されるものではないこと
はもちろんである。例えば、第８実施例では強制的な反
転制御を併用する場合を、第９実施例では極性反転に制
限を加える場合をそれぞれ説明したが、このような強制
的な反転制御や極性反転の制限はその他の実施例と併用
してもよい。

【０３３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、極性反転制御回路を用いて液晶パネルの表示パタ
ーンに応じた極性反転制御を行うことにより、電力の消
費を少なくすることができるとともに、表示むらの発生
を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した第１実施例の液晶表示装置
の構成を示す図。

【図２】 第１実施例で用いた液晶パネルの構成を示す
図。

【図３】 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はレベルシフタ回
路の詳細な構成の一例を示す図。

【図４】 第１実施例の極性反転回路の詳細な構成を示
す図。

【図５】 第１実施例の液晶表示装置の動作タイミング
を示す図。

【図６】 図６（Ａ）乃至図６（Ｇ）は第１実施例の極
性反転制御回路による極性反転を行って液晶パネルを駆
動する場合に各信号電極及び走査電極に印加される電圧
波形を示す図。

【図７】 第２実施例の液晶表示装置の構成を示す図。

【図８】 第４実施例の液晶表示装置の構成を示す図。

【図９】 電源回路の詳細な構成を示す図。

【図１０】 第５実施例の液晶表示装置の構成を示す
図。

【図１１】 第７実施例の液晶表示装置の構成を示す
図。

【図１２】 第７実施例の液晶パネルにおける各表示ド
ットの点灯状態の一例を示す図。

【図１３】 図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は、図１１に
示した液晶パネルにおいて図１２に示したパターンを表
示するときに各電極に印加される電圧波形を示す図。

【図１４】 液晶パネルにおける各表示ドットの点灯状
態の他の例を示す図。

【図１５】 強制的な極性果てんを付加した第８実施例
の液晶表示装置の構成を示す図。

【図１６】 極性反転に制限を加えた第９実施例の液晶
表示装置の構成を示す図。

【図１７】 極性反転の頻度を段階的に変化させた第１
０実施例の液晶表示装置の構成を示す図。

【図１８】 Ｌ＝３のときの選択電圧の組み合わせを行
列で示した図。

【図１９】 第１１実施例の液晶表示装置の構成を示す
図。

【図２０】 第１１実施例における液晶パネルの各表示
ドットの点灯状態の一例を示す図。

【図２１】 Ｌ＝２のときの選択電圧の組み合わせを行
列で示した図。

【図２２】 第１１実施例の液晶表示装置の動作タイミ
ングを示す図。

【図２３】 従来の液晶パネルの構造と表示内容を示す
図。

【図２４】 図２４（Ａ）乃至図２４（Ｃ）は従来の駆
動波形の一例を示す図。

【図２５】 図２５（Ａ）乃至図２５（Ｃ）は従来の駆
動波形の一例を示す図である。

【符号の説明】 １０，１２０，１９０ 液晶パネル、 １６，１４０，
２１０ Ｘドライバ、２４，１４８，２１８ Ｙドライ
バ、 ３０，１３８，２０８ 電源回路、３２，５２，
９２，１２２，１５２，１６０，１６４，１９２ 極性
反転制御回路、 ３４ アドレス発生回路、 ３６ 記
憶素子、 ３８，１８０ 不一致検出回路、 ４０，５
６，１０２〜１０８，１２４，１６６，１７８ 計数回
路、４２，６０，１１４，１２６，２０６ 大小比較回
路、 ４４，１３２，１５６，１８２ 極性反転回路、
５０，１３０ イクスクルーシブオアゲート、５４
連続非点灯検出回路、 ５８，１１０，１１２ 算術演
算回路、 ６２ 電源、 ６４〜７２ 抵抗、 ７４〜
８０ 演算増幅器、 ８２〜９０ コンデンサ、 ９４
〜１００ 表示状態検出回路、 １２８ Ｄ型フリップ
フロップ、１５４ 周期的反転回路、 １６２ 反転制
御回路、 １６８〜１７２ 計数保持回路、 １７４
平均値算出回路、 １７６ ルックアップテーブル、
１９４ 上位データ計数回路、 １９６ 下位データ計
数回路、 １９８ 上位計数値保持回路、 ２００ 下
位計数値保持回路、 ２０２ 非反転時演算回路、２０
４ 反転時演算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の走査電極と複数の信号電極とによ
   って挟まれた液晶層を有する液晶パネルと、 前記液晶パネルの複数の走査電極に選択電圧及び非選択
   電圧からなる走査電圧を印加する第１の電圧印加手段
   と、 前記液晶パネルの複数の信号電極に点灯電圧及び非点灯
   電圧からなる信号電圧を印加する第２の電圧印加手段
   と、 前記第１の電圧印加手段及び前記第２の電圧印加手段に
   接続されており、前記液晶パネルの各表示ドットの点灯
   状態に応じて、前記走査電極と前記信号電極との電位差
   である駆動電圧の極性を反転させる制御を行う極性反転
   手段と、 を備え、 前記極性反転手段は、前記第１の電圧印加手段によって
   選択電圧が印加される前記走査電極が切り替わる際に前
   記駆動電圧の極性を反転させない場合と反転させた場合
   について、前記非選択電圧に対する信号電極の電圧変化
   の総和を求め、極性反転させた場合の方が前記電圧変化
   の総和が小さい場合を極性反転すべき条件とし、所定の
   期間内において前記極性反転をすべき条件が成立する回
   数に応じて極性反転の頻度を変化させる ことを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. 【請求項２】 複数の走査電極と複数の信号電極とによ
   って挟まれた液晶層を有する液晶パネルと、 前記液晶パネルの複数の走査電極に選択電圧及び非選択
   電圧からなる走査電圧を印加する第１の電圧印加手段
   と、 前記液晶パネルの複数の信号電極に点灯電圧及び非点灯
   電圧からなる信号電圧を印加する第２の電圧印加手段
   と、 前記第１の電圧印加手段及び前記第２の電圧印加手段に
   接続されており、前記液晶パネルの各表示ドットの点灯
   状態に応じて、前記走査電極と前記信号電極との電位差
   である駆動電圧の極性を反転させる制御を行う極性反転
   手段と、 を備え、 前記極性反転手段は、前記第１の電圧印加手段によって
   選択電圧が印加される前記走査電極が切り替わる際に前
   記駆動電圧の極性を反転させない場合と反転させた場合
   について、前記非選択電圧に対する信号電極の電圧変化
   の総和を求め、極性反転させた場合の方が前記電圧変化
   の総和が小さい場合を極性反転すべき条件とし、所定の
   期間内において前記極性反転をすべき条件が成立する回
   数に応じて極性反転の回数を制限する ことを特徴とする
   液晶表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記第１及び第２の電圧印加手段による前記液晶パネル
   への電圧印加は、電圧平均化法を用いて行うことを特徴
   とする液晶表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載された
   液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。