JPH02210985A - マトリクス型液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はマトリクス型液晶表示装置の駆動回路に関する
。

（従来の技術） マトリクス型液晶表示装置は、近年における急速な技術
の進歩により、ＣＲＴに匹敵する表示装置としての地位
を固めつつある。マトリクス型液晶表示装置は、薄型軽
量であること、消費電力が小さいこと等の優れた特徴を
有しているため、現在では、テレビ受像機の表示部や、
パーソナルコンピュータ等の情報機器用の表示装置等の
広汎な用途が期待されている。

第５図に従来のマトリクス型液晶表示装置の一例を示す
。第５図のマトリクス型液晶表示装置は、絵素を駆動す
るための能動素子さして３端子素子であるＴ　Ｐ　Ｔ　
（Ｔｈｉｎ　Ｆ目■Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたも
のである。ＴＦＴ液晶パネル１００は１行ｍ列のマトリ
クス状に配設された液晶絵素（以下では「絵素」と略称
する）１０３を備えている。各絵素１０３の近傍にはＴ
ＦＴ　１０４がそれぞれ設けられ、ＴＰＴ１０４のドレ
イン電極は絵素１０３の電極に接続されている。全ての
絵素１０３の電極には共通の対向電極１０５が配置され
ている。

ＴＦＴ１晶パネ小パネル１００本の走査線１０１が平行
に配設されている。１番目の走査線１０１にはｊ行目の
ＴＦＴ　１０４のゲート電極（開閉端子）が接続されて
いる。走査線１０１に直交するようにｍ本の信号線１０
２が平行に配設されている。１番目の信号線１０２には
１列目のＴＰＴＩＯ４のソース電極（信号入力端子）が
接続されている。

ＴＦＴ液晶パネル１００はゲートドライバ２００及びソ
ースドライバ３００を含む駆動回路によって駆動される
。ゲートドライバ２００及びソースドライバ３００はＴ
ＦＴパネル１００の走査線１０１及び信号線１０２にそ
れぞれ接続されている。画像信号はソースドライバ３０
０に入力される。ゲートドライバ２００に入力される走
査パルス及びソースドライバ３００に入力されるサンプ
リングクロック等の制御信号は図外のフントロール回路
から与えられる。

第５図のマトリクス型液晶表示装置における１フイール
ドまたは１フレーム内の表示タイミングの一部を第６図
に示す。ソースドライバ３００は、水平同期信号のパル
スによって開始される各水平走査期間において、シリア
ルに入力される画像信号をサンプリングする。１番目の
水平走査期間」Ｈでサンプリングされた画像信号の振幅
に応じた電圧Ｖｓ（Ｌ　　１）　　（１＝＝１．　２．
　　＝−、ｍ）　が、　ｊ＋１番百０水平走査期間（Ｊ
＋Ｉ）Ｈ中に信号線１０２に並列に印加される。他方、
ゲートドライバ２００は、水平走査期間（Ｊ＋１）Ｈ中
に１番目の走査線にパルスを印加する（第６図に於て、
ｇｊは１番目の走査線１０１の電圧を示している）。

このことにより、１番目の走査線１０１に接続されたＴ
ＦＴ１０４であるＴＲ（Ｊ、１＞　　（１＝１゜２、・
・・＋ｍ）がオンし、ＴＲ（Ｊ、　　１）のドレイン電
極にｖｓ（Ｊ、１）が発生する。従って、ＴＲ（Ｊ、　
　１）に接続されている絵素１０３に印加される電圧ｅ
（Ｊ、ｌ）は、ｖｓｌｔ　　ｔ）と対向電極１０５に印
加されている電圧ｖ０との差電圧、即ちｖｓ（ｊ、ｉ）
　　ｖｏである。以上の動作を以下では「書き込み」と
称する。１番目からｍ番目までの水平走査期間に於て書
き込みが順次行われることにより、ｌフレーム又は１フ
イールドの表示が完了する。

絵素１０３は容量性を有するので、書き込まれた電圧は
一定時間に亙って保持される。各フィールドでは、その
直前のフィールドに於て信号線ｌＯ２に印加された電圧
とは逆極性の電圧が用いられる。即ち、２フイールドで
１交流ゼイクルが閉じられる交流駆動が行われる。交流
駆動が行われるのは、絵素１０３に直流電圧が加わるこ
とによって絵素１０３が劣化するのを回避するためであ
る。

（発明が解決しようとする課題） マトリクス型液晶表示装置の駆動回路による表示方式に
は、ＣＲＴの場合と同様に、飛越し走査（インタレース
走査）及びノンインタレース走査がある。

ノンインタレース走査では各フレームに於て全ての走査
線１０１が順次走査される。第７図に示すように、ノン
インタレース走査では、ある絵素１０３に注目すればそ
の絵素１０３には各フレームに於て書き込みが行われる
。

これに対してインタレース走査では、１フレームが奇数
番目の走査線１０１に対応する奇数フィールドと偶数番
目の走査線１０１に対応する偶数フィールドとに分けら
れ、奇数フィールドの走査と偶数フィールドの走査とが
交互に行われる。日本で採用されているテレビジ嘗ン方
式であるＮＴＳＣ方式ではインクレース走査が行われて
いる。

第８図に示すように、インタレース走査では、奇数フィ
ールドで奇数行の絵素１０３に書き込まれた電圧ｅ（２
に−１，Ｉ）は直後の偶数フィールドの走査の間保持さ
れる。同様に、偶数フィールドで偶数行の絵素に書き込
まれた電圧ｅ（２ｋ。

■）は直後の奇数フィールドの走査の間保持される。従
って、奇数フィールドでの書き込みによる表示と偶数フ
ィールドでの書き込みによる表示とが、１フイ一ルド周
期ｔｖ（ＮＴＳＣ方式の場合、ｔｖ＝１６．７ｍ５）の
間開時に行われる。このことにより、動画を表示する場
合に画質が劣化するという問題が生じている。即ち、静
止画では第９図（ａ）に示すように直線として表示され
る画像が、ｔｖ／２当り１ドツト以上の速さで水平方向
に移動する動画として表示される場合には、第９図（ｂ
）に示すように奇数番目の走査線上の表示と偶数番目の
走査線上の表示との間に１ドツト以上のずれが発生し、
画像に乱れが生じる。ＴＦＴ液晶パネル１００は上述し
たように書き込み電圧を長時間保持する機能をａｔてい
るため、ＣＲＴに於て問題となるフリッカを効果的に改
善することができるが、この機能は強い残像を生じさせ
るものであるため、動画の表示に対してはかえって悪影
響を及ぼす。

ノンインクレース走査によればこの様な問題は生じない
。しかし、例えばＮＴＳＣ方式のようなインタレース走
査に対応した画像信号を表示する場合には、マトリクス
型液晶表示装置はサンプリングした画像信号を蓄積する
ためのフレームメモリ又はフィールドメモリを備える必
要がある。更に、高速のＡ／Ｄ変換器や３次元信号処理
を行うための回路が必要となる。また、インタレース走
査の場合に比べ、１フイ一ルド期間内に２倍の走査線を
駆動することが必要であるため、ソースドライバ及びゲ
ートドライバを含む駆動回路の動作の高速化、並びに液
晶パネルの動作の高速化も求められる。従って、既存の
技術によってノンインタレース走査が可能であったとし
ても、駆動回路及び表示装置は著しく高価なものになる
であろう。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、インタレース走査を行う場合
に於ても、残像の影響による動画の画質劣化を改善する
ことができる、マトリクス型液晶表示装置の駆動回路を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のマトリクス型液晶表示装置の駆動回路は、マト
リクス状に配列された液晶絵素と、各液晶絵素に接続さ
れたスイッチング素子と、一方向に並ぶスイッチング素
子群の開閉端子に接続された走査線と、該走査線と交差
する方向に並ぶスイッチング素子群の信号入力端子に接
続された信号線とを有する液晶パネルを備えたマトリク
ス型液晶表示装置の駆動回路であって、１水平走査期間
内に設けられた書き込み期間に、走査されているフィー
ルドに対応する走査線群の中の何れかの走査線を選択的
に駆動し、該水平走査期間内に該書き込み期間とは時分
割で設けられた消去期間に、該走査されているフィール
ドに対応しない走査線群の中の少なくとも１個の走査線
を選択的に駆動する開閉端子駆動手段、及び、該書き込
み期間に、入力画像信号に応じた電圧を該信号線に印加
し、該消去期間に、該液晶絵素に該液晶絵素の閾値以下
の電圧を加尤るための電圧を該信号線に印加する信号入
力端子駆動手段を備えており、そのことにより上記目的
が達成される。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図に本発明の一実施例を備えたマトリクス型液晶表
示装置のブロック図を示す。ＴＰＴ液晶パネル１は第５
図に示した従来のものと同様に構成されている。尚、絵
素のスイッチングには上記ＴＰＴ以外にＭＩＭ、ＭＯＳ
）ランジスタ等のスイッチング素子が利用される。駆動
回路６は、ゲートドライバ２．２個のソースドライバ３
．４及びそれらを制御するためのコントロール回路５を
備えている。コントロール回路５は、外部から入力され
る同期信号に基づいて制御信号を発生し、これをゲート
ドライバ２及びソースドライバ３．４に与える。ゲート
ドライバ２に入力される制御信号には走査パルスが、ソ
ースドライバ３．４ニ入力される制御信号にはサンプリ
ングクロ、りがそれぞれ含まれる。ゲートドライバ２は
シフトレジスタ２１、レベルシフタ２２及び出力バッフ
ァ２３を有している。出力バッファ２３はＴＦＴ液晶パ
ネル１のｎ本の走査線１１に接続されている。

ソースドライバ３は、シフトレジスタ３１、サンプル・
ホールド回路３２、マルチプレクサ３３及び出力バッフ
ァ３４を有している。出力バッファ３４はＴＰＴ液晶パ
ネル１のｍ本の信号線１２に接続されている。ソースド
ライバ４はソースドライバ３と同様に、シフトレジスタ
４１、サンプル・ホールド回路４２、マルチプレクサ４
３及び出力バッファ４４を有している。出力バッファ４
４もまたＴＦＴ液晶パネル１の信号線１２に接続されて
いる。画像信号は両ソースドライバ３．４に入力されて
いる。

駆動回路６は、奇数フィールドの走査と偶数フィールド
の走査とを交互に行うインタレース走査方式でＴＰＴ液
晶パネル１を駆動する。但し、従来とは異なり、第２図
に示すように、各水平走査期間内に書き込み期間と消去
期間とが時分割で設けられている。以下では駆動回路６
の動作を説明する。

第１図のマトリクス型液晶表示装置における奇数フィー
ルド内での表示タイミングの一部を第３図に示す。水平
同期信号のパルスによって開始される各水平走査期間に
おいて、シリアルに入力される画像信号が奇数フィール
ド用のソースドライバ３のシフトレジスタ３１及びサン
プル・ホールド回路３２によってサンプリングされ、保
持される。ｋ　（ｋ＝１．　２．　−、　　ｎ／２）番
目の水平走査期間ｋＨにサンプリング、保持された画像
信号の振幅に応じた電圧ｖｓ（２ｋ　　１．　１）（１
＝１゜２、・・・、　　ｒｎ）が、ｋ＋１番目の水平走
査期間（ｋ＋１）Ｈ内の前半の書き込み期間に於てマル
チプレクサ３３及び出力バッファ３４を介して信号線１
２に並列に印加される。他方、ゲートドライバ２は、水
平走査期間（ｋ＋１）Ｈ内の上記書き込み期間に２に一
１番目の走査線１１にパルスを印加する（第３図では、
ｇ２には２に番目の走査線１１の電圧を示している）。

このことにより、２に一１番目の走査線１１に接続され
たＴＰＴであるＴＲ（２に−１，１）　（１＝１．２．
　＝、　ｍ）がオンし、ＴＲ（２に−１，１）のドレイ
ン電極にｖ　ｓ　（２ｋ　−１、ｉ　）が発生する。従
って、ＴＲ（２ｋ　−１，１）に接続されている絵素に
印加される電圧ｅ（２に−１，ｉ）は、Ｖｓ（２に−１
，Ｄと対向電極１５に印加されている電圧ｖ０との差電
圧、即ちｖ、（２ｋ　　１．　１）−ｖａとなる。この
ようにして書き込みが行われる。

水平走査期間（ｋ＋１）Ｈの後半の消去期間に於ては、
ゲートドライバ２は、同水平走査期間内の書き込み期間
に於て選択された走査線１１に隣接する２に番目の走査
線１１にパルスを印加する。

上記消去期間に於ては、偶数フィールド用のソースドラ
イバ４の出力バッファ４４により、絵素に加わる電圧Ｖ
、が絵素の閾値以下になるような電圧が信号線１２に印
加される。このことにより、２に番目の走査線１１上の
絵素は消去状態になる。

以下ではこの動作を「消去」と称する。マルチプレクサ
３３．４３は、サンプル・ホールド回路３２．４２から
出力される電圧と、絵素を消去状態にするための電圧と
を、コントロール回路５からの制御信号に従って選択的
に出力バッファ３４．４４にそれぞれ与尤るために設け
られている。コントロール回路５からマルチプレクサ３
３及び４３へは、各書き込み期間の開始時点及び終了時
点に於いてレベルが変化する切換タイミングパルス（第
３図参照）が供給される。消去期間に於いて信号線１２
に印加される、絵素を消去状態にするための電圧は、コ
ントロール回路５から、又は駆動回路６の外部からマル
チプレクサ３３及び４３に与えられる。

１水平走査期間内での書き込み期間と消去期間とへの時
間配分及びそれらの順序は、絵素の特性等を勘案して適
切に定めることができる。

偶数フィールドの走査に於ては、奇数フィールド用のソ
ースドライバ３の役割と偶数フィールド用のソースドラ
イバ４の役割とが交換される。また、ゲートドライバ２
は、書き込み期間に於て偶数番目の走査線１１を、消去
期間に於て奇数番目の走査線１１をそれぞれ駆動する。

複数のフィールドに亙る絵素に対する印加電圧を第４図
に示す。奇数行の絵素に対しては、奇数フィールドの走
査期間に書き込みが行われ、偶数フィールドの走査期間
に消去が行われる。偶数行の絵素についてはその逆にな
る。このように、本実施例の駆動回路６によれば、奇数
行の絵素と偶数行の絵素とが書き込まれた電圧を同時に
保持している期間が大幅に短縮される。従って、動画を
表示する場合に於ける画質の劣化が大きく改善される。

本発明の理解を容易にするために、２個のソースドライ
バ３及び４を備えた実施例の説明を行つたが、本発明の
駆動回路の構成はこのようなものに限定されない。第１
０図に本発明の第２の実施例を備えたマトリクス型液晶
表示装置のブロック図を示す。第１０図に示す駆動回路
８は、１個のソースドライバ７を備えている。ソースド
ライバ７は、第１図のソースドライバ３又は４と同様に
、シフトレジスタ７１、サンプル・ホールド回路７２、
マルチプレクサ７３及び出力バッファ７４を有している
。ソースドライバ７の動作はソースドライバ３又は４の
それに類似している。しかし、ソースドライバ７は第１
図のソースドライバ３又は４とは異なり、奇数フィール
ド及び偶数フィールドの両方で、書き込み期間に於いて
は画像信号に応じた電圧を信号線１２に印加し、消去期
間に於いては絵素を消去状態にするための電圧を信号Ｎ
５１２に印加する。

本発明の適用範囲は、ＮＴＳＣ方式のような２：１のイ
ンタレース走査を行う駆動回路に限られない。

（発明の効果） 本発明によれば、動画を表示する場合に於て、インタレ
ース走査を行うにも拘らず、画質の劣化を大幅に改善す
ることができるマトリクス型液晶表示装置の駆動回路が
提供される。

４　　　　　　の　　　　な１ 第１図は本発明の一実施例を備えたマトリクス型液晶表
示装置の概略構成を示すブロック図、第２図は第１図の
マトリクス型液晶表示装置に於て水平走査期間内に設け
られた書き込み期間と消去期間とを模式的に示す図、第
３図は第１図のマトリクス型液晶表示装置に於ける１奇
数フイールド内での表示タイミングの一部を示すタイミ
ングチャート、第４図は第１図のマトリクス型液晶表示
装置に於ける絵素に対する印加電圧を複数のフィールド
に亙って示す図、第５図は従来のマトリクス型液晶表示
装置の一例を示す図、茅６図は第５図のマトリクス型液
晶表示装置に於ける１フイールド内での表示タイミング
の一部を示すタイミングチャート、第７図は第５図のマ
トリクス型液晶表示装置に於ける絵素に対する印加電圧
をノンインタレース走査の場合について複数のフレーム
に亙って示す図、第８図は第５図のマトリクス型液晶表
示装置に於ける絵素に対する印加電圧をインタレース走
査の場合について複数のフィールドに亙って示す図、第
９図ＣＢ＞及び（ｂ）は従来のマトリクス型液晶表示装
置に於ける静止画の表示例及び動画の表示例をそれぞれ
示す図、第１０図は本発明の第２の実施例を備えたマト
リクス型液晶表示装置のブロック図である。

ｌ・・・ＴＰＴ液晶パネル、２・・・ゲートドライバ（
開閉端子駆動手段）、３．４．７・・−ソースドライバ
（信号入力端子駆動手段）、５・・・コントロール回路
、６．８・・・駆動回路、１１・・・走査線、１２・・
・信号１１Ａ、２ｘ・・・シフトレジスタ、２２・・・
レベルシフタ、２３・・・出力バッファ、３１．４Ｌ　
　７１・・・シフトレジスタ、３２．４２．７２・・・
サンプル・ホールド回路、３３．４３．７３・・・マル
チプレクサ、３４．４４．７４・・・出力バッファ、１
０３・・・液晶絵素、１０４・・・ＴＦＴ　（スイッチ
ング素子）。

以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マトリクス状に配列された液晶絵素と、各液晶絵素
   に接続されたスイッチング素子と、一方向に並ぶスイッ
   チング素子群の開閉端子に接続された走査線と、該走査
   線と交差する方向に並ぶスイッチング素子群の信号入力
   端子に接続された信号線とを有する液晶パネルを備えた
   マトリクス型液晶表示装置の駆動回路であって、 １水平走査期間内に設けられた書き込み期間に、走査さ
   れているフィールドに対応する走査線群の中の何れかの
   走査線を選択的に駆動し、該水平走査期間内に該書き込
   み期間とは時分割で設けられた消去期間に、該走査され
   ているフィールドに対応しない走査線群の中の少なくと
   も１個の走査線を選択的に駆動する開閉端子駆動手段、
   及び、該書き込み期間に、入力画像信号に応じた電圧を
   該信号線に印加し、該消去期間に、該液晶絵素に該液晶
   絵素の閾値以下の電圧を加えるための電圧を該信号線に
   印加する信号入力端子駆動手段を備えたマトリクス型液
   晶表示装置の駆動回路。