JP2000221475A

JP2000221475A - 液晶表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number: JP2000221475A
Application number: JP2656999A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nose; 崇能勢; Hiroshi Hayama; 浩葉山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】静止画表示時と動画表示時に共通電極電位と
信号線電位に異なる電位を印可して信号線駆動回路の電
源電圧を上昇させることなく、液晶材料の応答速度を向
上させる。【解決手段】液晶表示パネルを用いて画像を表示する
液晶表示装置において、入力された画像データを記憶す
る画像メモリと、画像メモリに対して複数設けられた共
通電極と、現フィールド画像データと画像メモリにより
１フィールド遅れて出力される前フィールド画像データ
との２入力を比較することによって決定される動画表示
用の高速応答用増幅データを記載したテーブルが格納さ
れた記憶装置と、前フィールド画像データと現フィール
ド画像データとを比較し記憶装置に格納されているテー
ブルから高速応答用増幅データ値を読み出す演算器と、
を具備し、演算器は、入力される現フィールド画像デー
タと画像メモリから読み出した前フィールド画像データ
とを比較し、現フィールド画像データとともに記憶装置
テーブルに格納された高速応答用増幅データを読み出し
て、液晶表示パネルに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に表示応答速度を改善した液晶表示装置およびそ
の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は大型化、高精細化
が進み、表示される画像も、静止画から動画まで多岐に
わたってきている。しかも、静止画は文字やグラフィッ
クス等の２値画像および写真や印刷物等の多階調カラ
ー、動画はニュース番組、ＴＶ電話等のリアルタイム表
示から映画等のノンリアルタイム表示まで広範囲かつ細
分化されている。しかしながら、現状の液晶表示装置は
液晶材料の応答速度が遅いため、画像データが階調変化
した際、数フィールド期間を要して累積応答させ画像表
示を行っている。現状の液晶材料の応答速度は、「白表
示」と「黒表示」の２値表示で応答速度は２０ｍｓ〜３
０ｍｓ程度であり、中間調表示を行う場合は2値表示の
２〜３倍の１００ｍｓを越える場合もある。

【０００３】図７は、一般的な従来の液晶表示装置の概
略回路構成を示す図であり、図９は、従来の駆動方法に
おける累積応答の様子を示す図である。

【０００４】図８は、図７に示した従来の液晶表示パネ
ル１２０の断面構造を示す図である。従来の液晶表示パ
ネルは図８に示すように共通電極９０がパネル全面に形
成されており、各画素電極１３０上の共通電極９０はす
べて同電位である。

【０００５】なお、図７には画像データ信号の流れのみ
を記しており、各制御信号の流れは省略している。

【０００６】図７に示す従来の液晶表示パネル１２０は
マルチプレクス駆動方式を用いており、複数の信号線７
０を駆動する信号線駆動回路４０と、複数の走査線８０
を駆動する走査線駆動回路５０と、共通電極９０を駆動
する共通電極駆動回路６０と、から構成される。第１の
ガラス基板(図示せず)上に複数の走査線８０と信号線７
０を格子状に配置し、走査線８０と信号線７０との各交
差部付近にＴＦＴ（Thin Film Transistor:薄膜電界
効果型トランジスタ）１００および液晶容量１１０がそ
れぞれ設けられ、走査線８０とＴＦＴ１００のゲート電
極、信号線８０とＴＦＴ１００のソース電極、ＴＦＴ１
００のドレイン電極と画素電極１３０がそれぞれ接続さ
れている。ＴＦＴ１００のゲート電極にゲート電極線を
介して正のパルスが印可されると、ＴＦＴ１００がオン
になり、ＴＦＴ１００のソース電極に加えられている信
号電荷がソース電極からドレイン電極を経て液晶容量１
１０に蓄積される。そして、ゲート電極がセロになった
時点の値が液晶に供給される。

【０００７】液晶表示装置は、送られてきた画像データ
信号１３０に基づいた階調電圧を液晶表示パネル１２０
に印加させ駆動する。通常、液晶表示装置のフィールド
周波数は６０Ｈｚ(１６．７ｍｓ)程度なので、特に中間
調へ階調変化が起きると液晶材料は図９に示すように1
フィールド期間では階調変化に追随できず数フィールド
期間を要して累積応答させ画像表示をすることとなる。
このため、動画を表示した場合は、前フィールドの画像
データに重ね合わさって表示され残像現象等の画質劣化
を引き起こし、十分な表示性能が得られない。

【０００８】次に、図８中に示されている従来例の液晶
表示パネル１２０の断面構造を示す。図８は、図７に示
した従来の液晶表示パネルの１２０の断面構造を示す図
である。

【０００９】第１のガラス基板と対向する位置に配置さ
れる第２のガラス基板上にストライプ状にパターニング
された共通電極９０が画素電極１３０とともに液晶材料
を狭持するよう信号線７０と水平方向に配置されてい
る。ストライプ状にパターニングされた各々の共通電極
９０は図７に示すように共通電極駆動回路６０に接続さ
れる。従来の液晶表示パネルは図８に示すように共通電
極９０がパネル全面に形成されており、各画素電極１３
０上の共通電極９０はすべて同電位である。

【００１０】このような、液晶材料の応答速度の遅さに
起因する画質劣化を改善する手段としては、特開平４−
２８８５８９号公報および特開平４−３６５０９４号公
報等に記載されているものがある。これらに記載されて
いるものはいずれも、1フィールド前の画像データ信号
と現在の画像データ信号を比較して階調変化分を越える
輝度データを信号線駆動回路に入力し変化量を大きくす
ることにより液晶の応答速度を向上させるいわゆるオー
バードライブ手法である。例えば、図１０に示すような
電圧−透過率特性(Ｖ−Ｔ特性)を示すノーマリーホワイ
トである液晶表示パネルで、パネル上のある画素で前フ
ィールドの画像データがＡ点の階調であり、現フィール
ドの画像データがＢ点の階調であった場合、信号線駆動
回路４に入力するデータを階調変化分を越えるＣ点の階
調とすることにより立ち上がりの応答速度を向上させ
る。逆に前フィールドの画像データがＣ点の階調であ
り、現フィールドの画像データがＢ点の階調であった場
合、信号線駆動回路に入力するデータをＤ点の階調と変
換することにより立ち下がりの応答速度を向上させるも
のである。

【００１１】ここで、階調表示方法について簡単に説明
する。

【００１２】階調数は８，１６，６４，１２８，２５８
…、や連続した階調があり、これらの表示する方法とし
ては、ソース電極に印可する信号電荷の振幅を表示する
画素に応じて変えて、階調を表示する電圧振幅変調階調
法と、所定のビット数のデジアタルドライバーを用い、
フレームレート制御法を組み合わせることにより階調を
表示するフレームレート階調法がある。一般に、ＴＦＴ
液晶表示パネルでは電圧振幅変調階調法が広く用いられ
ている。

【００１３】図１０を参照すると、ノーマリホワイト液
晶表示パネルの場合電圧を高くするにつれ画面が暗くな
る。電圧が１．７Ｖ以下の間は透明率が１００、すなわ
ち、完全な白表示状態にある。ところが、電圧が５Ｖに
達すると完全な黒表示状態にある。これらの状態で階調
は表示されない。電圧がいったん１．７Ｖを越え、Ｄ点
→Ａ点→Ｂ点→Ｃ点というふうに電圧を上げていくと通
過率が減少し画面が順次暗くなっていく。この性質を利
用して表示する画素の輝度や濃淡に対応した電圧を加え
てやれば、連続した階調の表示が可能になる。

【００１４】なお、上記においてノーマリホワイトと
は、液晶ディスプレイに電圧を印可しない状態で画面が
白く、電圧を印可すると画面が黒くなるものをいう。ち
なみに、ノーマリホワイトの反対がノーマリブラック
で、これは液晶ディスプレイに電圧を印可しない状態で
画面が黒く、電圧を印可すると白くなるものをいう。ま
た、応答速度とは、画像データ信号を白から黒に、ある
いは黒から白に変化するのに要する時間のことである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】現状の液晶表示装置は
液晶材料の応答速度が遅いため、上述したように画像デ
ータが階調変化した際、数フィールド期間を要して累積
応答させ画像表示させている。このため、動画表示に対
しては十分な表示性能が得られないという問題点があっ
た。

【００１６】従来の技術で述べた特開平４−２８８５８
９号公報および特開平４−３６５０９４号公報等に記載
されている方法は液晶材料の立ち上がり時に高電圧をか
ける必要があり、高耐圧用の信号線駆動回路を使用する
必要がある。液晶材料の応答速度は２０ｍｓ〜３０ｍｓ
と1フィールドの周期は１６．７ｍｓより遅いため一番
変化の大きい「白表示」から「黒表示」への変化を1フ
ィールド周囲内に液晶材料が動作し終えるには現状の信
号線駆動回路よりさらに高耐圧の信号線駆動回路が必要
となり電源電圧の上昇を招く。これは、近年の低消費電
力化が望まれている傾向とは逆向することになる。

【００１７】図１１（ａ）は、従来の駆動方法を説明す
るための液晶表示パネルの各電極に印可される波形を示
す図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す従来
の駆動方法の共通線電位と信号線電位の関係を示す図で
ある。また、図１２（ａ）は、従来の共通電極反転駆動
法を説明するための液晶表示パネルの各電極に印可され
る波形を示す図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）
に示す従来の共通電極反転駆動法の共通電極線電位と信
号線電位の関係を示す図である。さらに、図１３（ａ）
は、信号線駆動回路の電源電圧を下げた共通電極反転駆
動法を説明するための液晶表示パネルの各電極に印可さ
れる波形を示す図であり、図１３（ｂ）は、従来の信号
線駆動回路の電源電圧を下げた共通電極反転駆動法の共
通電極線電位と信号線電位の関係を示す図である。ま
た、図１０は、ノーマリホワイトである液晶表示パネル
の電圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）を示す図である。

【００１８】低消費電力化を実現するため図１２
（ａ），（ｂ）に示すように共通電極の電位(以下、Ｖ
ｃｏｍと略す)を交流駆動して電源電圧を低下すること
ができる共通電極反転駆動法がある。この駆動法におい
て、Ｖｃｏｍの振幅を大きくすることによって、さらに
信号線駆動回路の電源電圧を低下させることができる。
例えば、図１０に示すＶ−Ｔ特性では液晶材料の閾値電
圧が１．７Ｖでありこの電圧以下の０〜１．７Ｖでは常
に「白表示」である。よって、図１３（ａ），（ｂ）に
示すように信号線への印加電圧を０〜３．３Ｖと下げ、
Ｖｃｏｍへの印加電圧を−１．７Ｖ〜５Ｖと振幅を大き
くすれば信号線駆動回路の電源電圧を下げることができ
る。

【００１９】しかし、この駆動方法に上述した高速駆動
方法を適用しても「白表示」時においても液晶材料に
１．７Ｖの電圧がかかることになり立ち下がりの応答速
度が遅くなるという新たな問題点があった。

【００２０】本実施例は上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みなされたものであって、静止画表示時
と動画表示時に共通電極電位と信号線電位に異なる電位
を印可して信号線駆動回路の電源電圧を上昇させること
なく、液晶材料の応答速度を向上させることを目的とす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本実施例において、液晶表示パネルを用いて画像
を表示する液晶表示装置において、入力された画像デー
タを記憶する画像メモリと、画像メモリに対して複数設
けられた共通電極と、現フィールド画像データと画像メ
モリにより１フィールド遅れて出力される前フィールド
画像データとの２入力を比較することによって決定され
る動画表示用の高速応答用増幅データを記載したテーブ
ルが格納された記憶装置と、前フィールド画像データと
現フィールド画像データとを比較し記憶装置に格納され
ているテーブルから高速応答用増幅データ値を読み出す
演算器と、を具備し、演算器は、入力される現フィール
ド画像データと画像メモリから読み出した前フィールド
画像データとを比較し、現フィールド画像データととも
に記憶装置テーブルに格納された高速応答用増幅データ
を読み出して、液晶表示パネルに出力することを特徴と
する。

【００２２】また、液晶表示パネルは、記憶装置から演
算器を介して出力される高速応答用増幅データにより駆
動される共通電極駆動回路を具備し、液晶表示パネルに
は第1のガラス基板上に複数の走査線と信号線とが格子
状に配置され、走査線と信号線との各交差部付近に薄膜
電界効果型トランジスタが設けられ、走査線と薄膜電界
効果型トランジスタのゲート電極、信号線と薄膜電界効
果型トランジスタのソース電極、および薄膜電界効果型
トランジスタのドレイン電極と画素電極とをそれぞれ接
続し、第１のガラス基板と対向する位置に配置される第
２のガラス基板上に前記信号線と同数に分割された共通
電極が画素電極と液晶を挟持するように信号線と水平方
向に配置され、複数の共通電極は共通電極駆動回路に接
続されていることを特徴とする。

【００２３】また、共通電極駆動回路は、演算器におい
て現フィールド画像データと前フィールド画像データが
違うと判断された場合、液晶材料の立ち上がり時は、現
フィールド画像データでの階調で液晶材料に印加される
電圧より高い電圧が液晶材料に印加されるように、また
液晶材料の立ち下がり時は、現フィールド画像データで
の階調で液晶材料に印加される電圧より低い電圧が液晶
材料に印加されるように共通電極駆動回路複数に分割さ
れた各々の共通電極の電位が変動されて出力されること
を特徴とする。

【００２４】また、共通電極の電位は、静止画の場合、
前フィールド画像データと現フィールドの書き込み時に
一定電位となり、動画表示の場合、高速応答用増幅デー
タ値により決定される共通電極の電位変動分だけ一定電
位から変動した電位が印可されることを特徴とする。

【００２５】また、共通電極の電位は、静止画の場合、
前フィールド画像データと現フィールドの書き込み時に
交流駆動している２つの一定電位が互いに反転した電位
となり、動画表示の場合、高速応答用増幅データ値によ
り決定される共通電極の電位変動分だけ２つの一定電位
から変動した電位が印可されることを特徴とする。

【００２６】また、信号線へ印可される電位を液晶材料
の閾値電圧分下げ、共通電極の電位は、静止画の場合、
交流駆動している電位の振幅を液晶材料の閾値電圧分だ
け広げ、動画表示の場合、高速応答用増幅データ値によ
り決定される共通電極の電位変動分だけ閾値電圧分広げ
た交流駆動している電位から変動した電位が印可され、
特に動画表示の最大立ち下がり時には、共通電極電位と
信号線電位とが等しくなることを特徴とする。

【００２７】上記のような構成をとることにより、液晶
表示パネルは複数に分割された共通電極を画素電極と液
晶材料を狭持するよう信号線と水平方向に配置され、各
々の共通電極は共通電極駆動回路に接続される構成をと
っているので、ストライプ状に分割された各々の共通電
極に、動画であると判断された画素のみに通常より立ち
上がり時は高い電圧が印加されるように、立ち下がり時
は低い電圧を印加されるように電圧を変動させることに
よって信号線駆動回路の電源電圧を上昇させることなく
液晶材料の応答速度を向上させることが可能である。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２９】図１は、本発明の第１の実施例の液晶表示
装置の概略回路構成を示す図である。

【００３０】本実施例は、従来一定電位であった共通電
極を電位をわずかに変動させ、液晶材料の応答速度を向
上させる例である。

【００３１】図１に示すように、本実施例は、１フィー
ルド分の画像データを格納するＦＭ（Field Memory:画
像メモリ）１と、現フィールド画像データ１３ｂとＦＭ
１により１フィー」ルド遅れて出力される前フィールド
画像データ１３ａの２入力によって決定される高速応答
用増幅データが記載されたテーブルを格納したＲＯＭ２
と、前フィールド画像データ１３ａと現フィールド画像
データ１３ｂとを比較しＲＯＭ２から高速応答用増幅デ
ータを読み出す演算器３と、液晶表示パネル１２と、か
ら構成される。液晶表示パネル１２は、ＲＯＭ２から演
算器３を介して出力される高速応答用増幅データ信号１
４により駆動される共通電極駆動回路６を有している。

【００３２】ここで、液晶表示パネル１２中の信号線駆
動回路４は図７に示した従来の液晶表示装置に使用され
ている信号線駆動回路４０と同様であり、現フレーム画
像データ１３ｂは従来通り信号線駆動回路４に直接入力
される。

【００３３】次に、液晶表示パネル１２の断面構造を示
す。図２は、図１に示した本実施例の液晶表示パネル１
２の断面構造を示す図である。

【００３４】第１のガラス基板(図示せず)上に複数の走
査線８と信号線７を格子状に配置し、走査線８と信号線
７との各交差部付近にＴＦＴ１０が設けられ、走査線８
とＴＦＴ１０のゲート電極、信号線８とＴＦＴ１０のソ
ース電極、ＴＦＴ１０のドレイン電極と画素電極１３を
それぞれ接続し、第１のガラス基板と対向する位置に配
置される第２のガラス基板上（図示せず）に複数に分割
された共通電極９を画素電極１３とともに液晶材料を挟
持するように設けられている。複数に分割された各々の
共通電極９は信号線７と水平方向に形成され、図１に示
すように共通電極駆動回路６に接続される。図８に示さ
れる従来構造では、共通電極９０がパネル一面に形成さ
れており印可される電位は同電位であったが、本発明で
は共通電極駆動回路６により各々の共通電極９は別々に
駆動され、印可される電位は同電位とは限らない。

【００３５】なお、共通電極９は各信号線ごとに設けら
れるため、共通電極９と信号線７の本数は同数となる。

【００３６】外部より入力される画像データ信号１３は
信号線駆動回路４とＦＭ１に入力される。ＦＭ１は１フ
ィールド分の画像データを蓄積し、ここで1フィールド
分画像データを遅らせて演算器３に出力する。演算器３
では、直接入力される現フレーム画像データ１３ｂとＦ
Ｍ１から入力される前フレーム画像データ１３ａとを比
較し、同じでない(動画)と判断した場合、ＲＯＭ２に格
納されているテーブル（図示せず）からその変化分に対
応する高速応答用増幅データ信号１４を呼び出し、共通
電極駆動回路６に出力する。共通電極駆動回路６では高
速応答用増幅データ信号１４の値により、ストライプ状
に分割された各々の共通電極９に印加されるＶｃｏｍが
変化し、信号線駆動回路４が画素電極１３に書き込みを
行う際に同時に共通電極９に出力する。これにより、動
画であると判断された画素のみに通常より立ち上がり時
は高い電圧が印加され、立ち下がり時は低い電圧を印加
されるようにＶｃｏｍを変動させる。

【００３７】図３（ａ）は、本実施例の駆動方法を説明
するための液晶表示パネル１２の各電極に印可される波
形を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す本
実施例の駆動方法の共通電極線電位と信号線電位の関係
を示す図である。

【００３８】では、図１，図３（ａ），（ｂ）を参照し
て実際に液晶表示パネルの各電極に印可される波形を詳
しく説明する。本実施例の駆動方法はある画素の現フィ
ールド画像データ１３ｂと前フィールド画像データ１３
ａが同じ、すなわち静止画像表示の時はＶｃｏｍは図１
１（ａ），（ｂ）に示した従来の駆動方法と同様、前フ
ィールドの書き込み時の電位と現フィールドの書き込み
時の電位は同電位となる(図３（ａ）中のＶＣ１)。

【００３９】ある画素の現フィールド画像データ１３ｂ
と前フィールド画像データ１３ａが違う時、液晶材料が
立ち上がり時はＶｃｏｍは液晶材料に通常より大きい電
圧が印加されるよう現フィールドの書き込み時に変動す
る(図３（ａ）中のＶＣ２)。液晶材料が立ち下がり時は
Ｖｃｏｍは液晶材料に通常より小さい電圧が印加される
よう現フィールドの書き込み時に変動する(図３（ａ）
中のＶＣｍ)。本実施例の駆動方法では現フィールド画
像データ１３ｂと前フィールド画像データ１３ａが違う
時、Ｖｃｏｍは一定電位ではなく液晶材料の階調変化分
に応じてＲＯＭ２に記憶された高速応答用増幅データ信
号１４によって図３（ｂ）のような変動した電位が出力
される。ここで、静止画像表示、動画像表示とも信号線
駆動回路４から信号線７に出力される電位は従来の駆動
方法と同様、現画像データ信号に基づいた階調電圧が印
加される。

【００４０】次に、本発明の第１の実施例の動作につい
て図１，図３（ａ），（ｂ）を参照して詳細に説明す
る。

【００４１】外部より入力される画像データ信号１３は
信号線駆動回路４と画像メモリ１に入力される。画像メ
モリ１は１フィールド分の画像データを蓄積し、ここで
１フィールド分画像データを遅らせて演算器３に出力す
る。演算器３では、直接入力される現フィールド画像デ
ータ１３ｂとＦＭ１から入力される前フィールド画像デ
ータ１３ａとを比較し、同じでない(動画)と判断した場
合、ＲＯＭ２に記憶されているテーブルからその変化分
に対応する高速応答用増幅データ信号１４を呼び出し、
共通電極駆動回路６に出力する。共通電極駆動回路６で
は高速応答用増幅データ信号１４の値により、ストライ
プ状に分割された各々の共通電極９に印加されるＶｃｏ
ｍが変化し、信号線駆動回路４が画素電極１３に書き込
みを行う際に同時に共通電極９に出力する。例えば、液
晶表示装置が６４階調表示が可能で図１０のような光学
特性を有する場合を考える。前フィールド画像データ１
３ａが４階調であり、現フィールド画像データ１３ｂが
４０階調のような液晶材料の立ち上がる階調変化の時
は、演算器３はＲＯＭ２に記憶されている階調変化に適
応する高速応答用増幅データを読み出し、この高速応答
用増幅データ信号に基づいた図３（ｂ）に示されるＶｃ
ｏｍ値から例えばＶｃｏｍ３のような液晶材料に通常よ
り高い電圧が印加される値が共通電極駆動回路６から共
通電極９に出力される。逆に、前フィールド画像データ
１３ａが６０階調であり、現フィールド画像データ１３
ｂが１０階調のような液晶材料の立ち下がる階調変化の
時は、図３（ｂ）に示されるＶｃｏｍ値から例えばＶｃ
ｏｍ１５のような液晶材料に通常より低い電圧が印加さ
れる値が共通電極９に出力される。

【００４２】本実施例の動作をさらに詳しく説明するた
め、図１において液晶表示パネル１２の画素数をｎ×ｍ
とし、図１中のＧ１,Ｇ２,…,Ｇｎは走査線８であり、
Ｄ１,Ｄ２,…,Ｄｍは信号線７であり、Ｃ１,Ｃ２,…,Ｃ
ｍは共通電極９である場合を考える。本実施例の駆動方
法をある走査線Ｇ２により書き込まれる画素ＰＩ２１,
ＰＩ２２,…,ＰＩ２ｍについて説明する。例えば、画素
ＰＩ２１は前フィールド画素データ１３ａと現フィール
ド画像データ１３ｂが同じ、すなわち静止画像表示であ
り、画素ＰＩ２２、画素ＰＩ２ｍは前フィールド画素デ
ータ１３ａと現フィールド画像データ１３ｂが違う、す
なわち動画像表示である場合を考える。なお、画素ＰＩ
２２では液晶材料が立ち上がるような動画像変化であ
り、画素ＰＩ２ｍでは液晶材料が立ち下がるような動画
像変化である場合を考える。

【００４３】画素ＰＩ２１では、上記で説明したように
演算器３より共通電極駆動回路６に静止画像であること
を通知する信号が出力され、画素ＰＩ２１上の共通電極
Ｃ１には図３（ａ）のＶＣ１に示すように、前フィール
ドの書き込み時の電位と現フィールドの書き込み時の電
位は同電位となる。

【００４４】画素ＰＩ２２では、演算器３により前フィ
ールド画像データと現フィールド画像データを比較し、
ＲＯＭ２からデータ変化分に対応する高速応答用増幅デ
ータ信号を読み出し共通電極駆動回路６に出力する。画
素ＰＩ２２上の共通電極Ｃ２には図３のＶＣ２に示すよ
うに現フィールドの書き込み時には従来の駆動方法より
も共通電極電位変動分だけ大きい電圧が印加されるよう
にしている。

【００４５】逆に、画素ＰＩ２ｍでは、画素ＰＩ２ｍ上
の共通電極Ｃｍには図３（ｂ）のＶｃｏｍに示すように
現フィールドの書き込み時には従来の駆動方法よりも共
通電極電位変動分だけ小さい電圧が印加されるようにし
ている。

【００４６】以上のように、本実施例によれば、前フィ
ールド画像データと現フィールド画像データが変化した
場合、共通電極電位（Ｖｃｏｍ）を変動させることによ
り、液晶材料の応答速度を向上できる。また、本実施例
の液晶表示パネルの構成では共通電極９が分割されてい
るので、動画表示を行う画素のみ高速動作することがで
きる。

【００４７】続いて、本発明の第２の実施例を図面を参
照して説明する。

【００４８】図４（ａ）は、本実施例の駆動方法を説明
するための液晶表示パネル１２の各電極に印可される波
形を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す本
実施例の駆動方法の共通電極線電位と信号線電位の関係
を示す図である。

【００４９】本実施例は、共通電極反転駆動法において
の液晶材料の応答速度を向上させる例である。

【００５０】これ以外の構成は図１に示した第１の実施
例と同様であるため、図１と同じ符号を付して示す。

【００５１】ある画素の現フィールド画像データ１３ｂ
と前フィールド画像データ１３ａが同じ、すなわち静止
画像表示の時はＶｃｏｍは図１２（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示した従来の共通電極反転駆動法と同様、前フ
ィールドの書き込み時の電位と現フィールドの書き込み
時の電位は交流駆動している2つの一定電位の互いに反
転した電位となる(図４（ａ）中のＶＣ１)。

【００５２】図６（ａ）は、走査線ごとに極性反転する
駆動方法における各画素の極性状態を示す概略図であ
り、図６（ｂ）は、ドットごとに極性反転する駆動方法
における各画素の極性反転状態を示す概略図である。

【００５３】ある画素の現フィールド画像データ１３ｂ
と前フィールド画像データ１３ａが違う時、液晶材料が
立ち上がり時はＶｃｏｍは液晶材料に通常より大きい電
圧が印加されるよう現フィールドの書き込み時に変動す
る(図４（ａ）中のＶＣ２)。液晶材料が立ち下がり時は
Ｖｃｏｍは液晶材料に通常より小さい電圧が印加される
よう現フィールドの書き込み時に変動する(図4（ａ）中
のＶＣｍ)。本発明の駆動方法では現フィールド画像デ
ータ１３ｂと前フィールド画像データ１３ａが違う時、
Ｖｃｏｍは交流駆動している２つの一定電位ではなく液
晶材料の階調変化分に応じてＲＯＭ２に記憶された高速
応答用増幅データ信号によって図４（ｂ）のような変動
した電位が出力される。また、液晶表示パネル１２を図
２に示すよう共通電極９を分割することによって、図６
（ａ）に示すような従来走査線ごとに極性反転していた
ものが図６（ｂ）のようにドットごとに極性反転するこ
とが可能となり画質も向上する。

【００５４】次に、本発明の第２の実施例の動作につい
て図１，図４（ａ），（ｂ）を参照して詳細に説明す
る。

【００５５】第１の実施例と同様に図１において液晶表
示パネル１２の画素数をｎ×ｍとし、図１中のＧ１,Ｇ
２,…,Ｇｎは走査線８であり、Ｄ１,Ｄ２,…,Ｄｍは信
号線７であり、Ｃ１,Ｃ２,…,Ｃｍは共通電極９である
場合を考える。本実施例の駆動方法をある走査線Ｇ２に
より書き込まれる画素ＰＩ２１,ＰＩ２２,…,ＰＩ２ｍ
について説明する。例えば、画素ＰＩ２１は前フィール
ド画素データ１３ａと現フィールド画像データが１３ｂ
同じ、すなわち静止画像表示であり、画素ＰＩ２２、画
素ＰＩ２ｍは前フィールド画素データと現フィールド画
像データが違う、すなわち動画像表示である場合を考え
る。なお、画素ＰＩ２２では液晶材料が立ち上がるよう
な動画像変化であり、画素ＰＩ２ｍでは液晶材料が立ち
下がるような動画像変化である場合を考える。

【００５６】画素ＰＩ２１では、上記で説明したように
演算器３より共通電極駆動回路６に静止画像であること
を通知する信号が出力され、画素ＰＩ２１上の共通電極
Ｃ１には図４（ａ）のＶＣ１に示すように、前フィール
ドの書き込み時の電位と現フィールドの書き込み時の電
位は交流駆動している２つの一定電位の互いに反転した
電位となる。

【００５７】画素ＰＩ２２では、演算器３により前フィ
ールド画像データ１３ａと現フィールド画像データ１３
ｂとを比較し、ＲＯＭ２からデータ変化分に対応する高
速応答用増幅データ信号１４を読み出し共通電極駆動回
路６に出力する。画素ＰＩ２２上の共通電極Ｃ２には図
４（ａ）のＶＣ２に示すように現フィールドの書き込み
時には従来の駆動方法よりも共通電極電位変動分だけ大
きい電圧が印加されるようにしている。

【００５８】逆に、画素ＰＩ２ｍでは、画素ＰＩ２ｍ上
の共通電極Ｃｍには図４（ａ）のＶＣｍに示すように現
フィールドの書き込み時には従来の駆動方法よりも共通
電極電位変動分だけ小さい電圧が印加されるようにして
いる。

【００５９】以上のように、本実施例によれば、現フィ
ールド画像データ１３ｂと前フィールド画像データ１３
ａが違う時、Ｖｃｏｍは交流駆動している2つの一定電
位ではなく液晶材料の階調変化分に応じてＲＯＭ2に記
憶された高速応答用増幅データ信号によって変動した電
位が出力される。また、液晶表示パネルを共通電極９を
分割しているので、図６（ｂ）に示すような従来走査線
ごとに極性反転していたものが、図６（ｂ）のようにド
ットごとに極性反転することが可能となり画質も向上す
る。

【００６０】最後に、本発明の第３の実施例を図面を参
照して説明する。

【００６１】図５（ａ）は、本実施例の駆動方法を説明
するために液晶表示パネルの各電極に印可される波形を
示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す本実施
例の駆動方法の共通電極線電位と信号線電位の関係を示
す図である。

【００６２】本実施例は、信号線駆動回路の電源電圧を
低下させる共通電極反転駆動法においての液晶材料の応
答速度を向上させる例である。

【００６３】ある画素の現フィールド画像データ１３ｂ
と前フィールド画像データ１３ａが同じ、すなわち静止
画像表示の時はＶｃｏｍは図１３（ａ）に示した従来の
信号線駆動回路４０の電源電圧を低下させる共通電極反
転駆動法と同様、前フィールドの書き込み時の電位と現
フィールドの書き込み時の電位は交流駆動している2つ
の一定電位の互いに反転した電位となる(図５（ａ）中
のＶＣ１)。

【００６４】ある画素の現フィールド画像データ１３ａ
と前フィールド画像データ１３ｂが違う時、液晶材料が
立ち上がり時はＶｃｏｍは液晶材料に通常より大きい電
圧が印加されるよう現フィールドの書き込み時に変動す
る(図５（ａ）中のＶＣ２)。液晶材料が立ち下がり時は
Ｖｃｏｍは液晶材料に通常より小さい電圧が印加される
よう現フィールドの書き込み時に変動する(図５（ａ）
中のＶＣｍ)。本実施例の駆動方法では現フィールド画
像データ１３ａと前フィールド画像データ１３ｂが違う
時、Ｖｃｏｍは交流駆動している２つの一定電位ではな
く液晶材料の階調変化分に応じてＲＯＭ２に記憶された
高速応答用増幅データ信号１４によって図５（ｂ）のよ
うな変動した電位が出力される。図５（ａ）のように駆
動することによって液晶材料には最小０Ｖの電圧を印加
できるようになり、「白表示」時に１．７Ｖの電圧がか
かり立ち下がりの応答速度が遅くなるという問題は解消
される。

【００６５】次に、本発明の第３の実施例の動作を図
１，図５（ａ），（ｂ）を参照して詳細に説明する。

【００６６】第１の実施例と同様に図１において液晶表
示パネル１２の画素数をｎ×ｍし、図１中のＧ１,Ｇ２,
…,Ｇｎは走査線８であり、Ｄ１,Ｄ２,…,Ｄｍは信号線
７であり、Ｃ１,Ｃ２,…,Ｃｍは共通電極９である場合
を考える。本実施例の駆動方法をある走査線Ｇ２により
書き込まれる画素ＰＩ２１,ＰＩ２２,…,ＰＩ２ｍにつ
いて説明する。例えば、画素ＰＩ２１は前フィールド画
素データ１３ａと現フィールド画像データ１３ｂが同
じ、すなわち静止画像表示であり、画素ＰＩ２２、画素
ＰＩ２ｍは前フィールド画素データ１３ａと現フィール
ド画像データ１３ｂが違う、すなわち動画像表示である
場合を考える。なお、画素ＰＩ２２では液晶材料が立ち
上がるような動画像変化であり、画素ＰＩ２ｍでは液晶
材料が立ち下がるような動画像変化である場合を考え
る。

【００６７】画素ＰＩ２１では、上記で説明したように
演算器３より共通電極駆動回路６に静止画像であること
を通知する信号が出力され、画素ＰＩ２１上の共通電極
Ｃ１には図５（ａ）のＶＣ１に示すように、前フィール
ドの書き込み時の電位と現フィールドの書き込み時の電
位は交流駆動している２つの一定電位の互いに反転した
電位となる。

【００６８】画素ＰＩ２２では、演算器３により前フィ
ールド画像データ１３ａと現フィールド画像データ１３
ｂとを比較し、ＲＯＭ２からデータ変化分に対応する高
速応答用増幅データ信号１４を読み出し共通電極駆動回
路６に出力する。画素ＰＩ２２上の共通電極Ｃ２には図
５（ａ）のＶＣ２に示すように現フィールドの書き込み
時には従来の駆動方法よりも共通電極電位変動分だけ大
きい電圧が印加されるようにしている。

【００６９】逆に、画素ＰＩ２ｍでは、画素ＰＩ２ｍ上
の共通電極Ｃｍには図５（ａ）のＶＣｍに示すように現
フィールドの書き込み時には従来の駆動方法よりも共通
電極電位変動分だけ小さい電圧が印加されるようにして
いる。

【００７０】本実施例の駆動方法では現フィールド画像
データ１３ｂと前フィールド画像データ１３ａが違う
時、Ｖｃｏｍは交流駆動している２つの一定電位ではな
く液晶材料の階調変化分に応じてＲＯＭ２に記憶された
高速応答用増幅データ信号１４によって図８のような変
動した電位が出力される。図５（ａ）のように駆動する
ことによって液晶材料には最小０Ｖの電圧を印加できる
ようになり、「白表示」時に１．７Ｖの電圧がかかるり
立ち下がりの応答速度が遅くなるという問題は解消され
る。

【００７１】以上のように、本実施例によれば、現フィ
ールド画像データと前フィールド画像データが違う場
合、Ｖｃｏｍは交流駆動している２つの一定電位ではな
く液晶材料の階調変化分に応じたＲＯＭ２に記憶された
高速応答増幅用データ信号によって変動した電位が出力
される。本実施例のように駆動することによって液晶材
料には最小０Ｖの電圧を印可できるので、「白表示」時
に１．７Ｖの電圧がかかり立ち下がりの応答速度が遅く
なるという問題が解消できる。

【００７２】なお、カラー表示にするため共通電極９の
上にカラーフィルタを配置してもよい。この場合、画素
をＲＧＢの３つの画素に分割したサブ画素の加法混色に
よりカラー画像が表示される。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような顕著な効果を奏する。

【００７４】（１）前フィールド画像データと現フィー
ルド画像データが変化した場合、Ｖｃｏｍを変動させる
ことにより、液晶材料の応答速度を向上できる。また、
本実施例の液晶表示パネルの構成では共通電極９が分割
されているため、動画表示を行う画素のみ高速動作する
ことができる。

【００７５】（２）現フィールド画像データと前フィー
ルド画像データが違う時、Ｖｃｏｍは交流駆動している
2つの一定電位ではなく液晶材料の階調変化分に応じて
ＲＯＭ2に記憶された高速応答用増幅データ信号によっ
て変動した電位が出力される。また、液晶表示パネルを
共通電極９を分割しているので、従来走査線ごとに極性
反転していたものが、ドットごとに極性反転することが
可能となり画質も向上する。

【００７６】（３）現フィールド画像データと前フィー
ルド画像データが違う場合、Ｖｃｏｍは交流駆動してい
る２つの一定電位ではなく液晶材料の階調変化分に応じ
たＲＯＭ２に記憶された高速応答増幅用データ信号によ
って変動した電位が出力される。本実施例のように駆動
することによって液晶材料には最小０Ｖの電圧を印可で
きるため、「白表示」時に１．７Ｖの電圧がかかり立ち
下がりの応答速度が遅くなるという問題が解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の液晶表示装置の概略回
路構成を示す図である。

【図２】図１に示した本実施例の液晶表示パネルの断面
構造を示す図である。

【図３】（ａ）は、本実施例の駆動方法を説明するため
の液晶表示パネルの各電極に印可される波形を示す図で
あり、（ｂ）は、図（ａ）に示す本実施例の駆動方法の
共通電極線電位と信号線電位の関係を示す図である。

【図４】（ａ）は、本実施例の駆動方法を説明するため
の液晶表示パネル１２の各電極に印可される波形を示す
図であり、（ｂ）は、図４（ａ）に示す本実施例の駆動
方法の共通電極線電位と信号線電位の関係を示す図であ
る。

【図５】（ａ）は、本実施例の駆動方法を説明するため
に液晶表示パネルの各電極に印可される波形を示す図で
あり、（ｂ）は、図５（ａ）に示す本実施例の駆動方法
の共通電極線電位と信号線電位の関係を示す図である。

【図６】（ａ）は、走査線ごとに極性反転する駆動方法
における各画素の極性状態を示す概略図であり、（ｂ）
は、ドットごとに極性反転する駆動方法における各画素
の極性反転状態を示す概略図である。

【図７】一般的な従来の液晶表示装置の概略回路構成を
示す図である。

【図８】図７に示した従来の液晶表示パネルの断面構造
を示す図である。

【図９】従来の駆動方法における累積応答の様子を示す
図である。

【図１０】ノーマリホワイトである液晶表示パネルの電
圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）を示す図である。

【図１１】（ａ）は、従来の駆動方法を説明するための
液晶表示パネルの各電極に印可される波形を示す図であ
り、（ｂ）は、図１１（ａ）に示す従来の駆動方法の共
通線電位と信号線電位の関係を示す図である。

【図１２】（ａ）は、従来の共通電極反転駆動法を説明
するための液晶表示パネルの各電極に印可される波形を
示す図であり、（ｂ）は、図１２（ａ）に示す従来の共
通電極反転駆動法の共通電極線電位と信号線電位の関係
を示す図である。

【図１３】（ａ）は、従来の信号線駆動回路の電源電圧
を下げた共通電極反転駆動法を説明するための液晶表示
パネルの各電極に印可される波形を示す図であり、
（ｂ）は、図１２（ａ）に示す従来の信号線駆動回路の
電源電圧を下げた共通電極反転駆動法の共通電極線電位
と信号線電位の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ＦＭ(Field Memory:画像メモリ) ２ＲＯＭ（Read Only Memory）３演算器４，４０信号線駆動回路５，５０走査線駆動回路６，６０共通電極駆動回路７，７０信号線８，８０走査線９，９０共通電極１０，１００ＴＦＴ(Thin Film Transistor:薄膜電
界効果型トランジスタ) １１，１１０液晶容量１２，１２０液晶表示パネル１３，１３０画像データ信号１３ａ前フィールド画像データ１３ｂ現フィールド画像データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA23 NA34 NA42 NA53 NA79 NC13 NC16 NC18 NC23 NC28 NC34 NC50 ND06 ND12 ND32 NE03 NE07 NF05 5C006 AA01 AA14 AC11 AC26 AF03 AF04 AF13 AF44 AF50 AF78 BB16 BC03 BC12 BF02 BF08 BF14 BF28 FA14 FA56 5C080 AA10 BB05 DD08 EE17 FF11 GG08 GG12 JJ02 JJ04 JJ06 5C094 AA02 AA13 AA22 AA24 AA53 BA03 BA43 CA19 DA09 DB01 DB05 EA04 EA05 EA07 EB02 GA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルを用いて画像を表示する
液晶表示装置において、入力された画像データを記憶する画像メモリと、前記画像メモリに対して複数設けられた共通電極と、現フィールド画像データと前記画像メモリにより１フィ
ールド遅れて出力される前フィールド画像データとの２
入力を比較することによって決定される動画表示用の高
速応答用増幅データを記載したテーブルが格納された記
憶装置と、前記前フィールド画像データと現フィールド画像データ
とを比較し前記記憶装置に格納されているテーブルから
前記高速応答用増幅データ値を読み出す演算器と、を具備し、前記演算器は、入力される前記現フィールド
画像データと前記画像メモリから読み出した前記前フィ
ールド画像データとを比較し、前記現フィールド画像デ
ータとともに前記記憶装置テーブルに格納された前記高
速応答用増幅データを読み出して、前記液晶表示パネル
に出力することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、前記液晶表示パネルは、前記記憶装置から前記演算器を
介して出力される前記高速応答用増幅データにより駆動
される共通電極駆動回路を具備し、前記液晶表示パネル
には第1のガラス基板上に複数の走査線と信号線とが格
子状に配置され、前記走査線と前記信号線との各交差部
付近に薄膜電界効果型トランジスタが設けられ、前記走
査線と前記薄膜電界効果型トランジスタのゲート電極、
前記信号線と前記薄膜電界効果型トランジスタのソース
電極、および前記薄膜電界効果型トランジスタのドレイ
ン電極と画素電極とをそれぞれ接続し、前記第１のガラ
ス基板と対向する位置に配置される第２のガラス基板上
に前記信号線と同数に分割された共通電極が前記画素電
極と液晶を挟持するように前記信号線と水平方向に配置
され、複数の前記共通電極は前記共通電極駆動回路に接
続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】請求項２に記載の前記液晶表示装置にお
いて、前記共通電極駆動回路は、前記演算器において前記現フ
ィールド画像データと前フィールド画像データが違うと
判断された場合、液晶材料の立ち上がり時は、前記現フ
ィールド画像データでの階調で液晶材料に印加される電
圧より高い電圧が液晶材料に印加されるように、また液
晶材料の立ち下がり時は、前記現フィールド画像データ
での階調で液晶材料に印加される電圧より低い電圧が液
晶材料に印加されるように前記共通電極駆動回路が複数
に分割された各々の前記共通電極の電位が変動されて出
力されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】請求項３に記載の液晶表示装置の駆動方
法であって、前記共通電極の電位は、静止画の場合、前記前フィール
ド画像データと現フィールドの書き込み時に一定電位と
なり、動画表示の場合、前記高速応答用増幅データ値に
より決定される前記共通電極の電位変動分だけ一定電位
から変動した電位が印可されることを特徴とする液晶表
示装置の駆動方法。
【請求項５】請求項３に記載の液晶表示装置の駆動方
法であって、前記共通電極の電位は、静止画の場合、前記前フィール
ド画像データと現フィールドの書き込み時に交流駆動し
ている２つの一定電位が互いに反転した電位となり、動
画表示の場合、前記高速応答用増幅データ値により決定
される前記共通電極の電位変動分だけ２つの一定電位か
ら変動した電位が印可されることを特徴とする液晶表示
装置の駆動方法。
【請求項６】請求項５に記載の液晶表示装置の駆動方
法であって、前記信号線へ印可される電位を液晶材料の閾値電圧分下
げ、前記共通電極の電位は、静止画の場合、前記交流駆
動している電位の振幅を液晶材料の閾値電圧分だけ広
げ、動画表示の場合、前記高速応答用増幅データ値によ
り決定される前記共通電極の電位変動分だけ前記閾値電
圧分広げた交流駆動している電位から変動した電位が印
可され、特に動画表示の最大立ち下がり時には、前記共
通電極電位と前記信号線電位とが等しくなることを特徴
とする液晶表示装置の駆動方法。