JPH0727339B2 - マトリクス型液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
マトリクス型液晶表示装置の駆動方法Info
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- JPH0727339B2 JPH0727339B2 JP61218531A JP21853186A JPH0727339B2 JP H0727339 B2 JPH0727339 B2 JP H0727339B2 JP 61218531 A JP61218531 A JP 61218531A JP 21853186 A JP21853186 A JP 21853186A JP H0727339 B2 JPH0727339 B2 JP H0727339B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は薄膜トランジスタ（TFTと称す）を備えたアク
テイブマトリクス型表示装置の駆動方法に関するもので
ある。
テイブマトリクス型表示装置の駆動方法に関するもので
ある。
（ロ）従来の技術 アクテイブマトリクス型の液晶表示装置は、三洋電機技
報Vo16,No2,1984に示されている如く複数本のゲート
ラインとそれらと直交する複数本のドレインライン及び
それらの交点にTFTを形成して表示電極を結合した第１
の基板に共通対向電極を有する第２基板が相対向しその
間に液晶を挾持する形をとる。又その作製手順は次のと
おりである。例えばガラス基板上にクロム、金等からな
るゲート電極を形成し、その上にナイトライド膜等の絶
縁膜を推積した後、例えばアモルフアスシリコン膜を推
積しチヤンネル部を形成し、その後さらにアルミニウム
等でドレイン、ソース電極を、ITO等で画素電極を形成
し、さらにその上に配向膜を付け、液晶、対向電極、フ
イルター、偏光板を組み合わせる。
報Vo16,No2,1984に示されている如く複数本のゲート
ラインとそれらと直交する複数本のドレインライン及び
それらの交点にTFTを形成して表示電極を結合した第１
の基板に共通対向電極を有する第２基板が相対向しその
間に液晶を挾持する形をとる。又その作製手順は次のと
おりである。例えばガラス基板上にクロム、金等からな
るゲート電極を形成し、その上にナイトライド膜等の絶
縁膜を推積した後、例えばアモルフアスシリコン膜を推
積しチヤンネル部を形成し、その後さらにアルミニウム
等でドレイン、ソース電極を、ITO等で画素電極を形成
し、さらにその上に配向膜を付け、液晶、対向電極、フ
イルター、偏光板を組み合わせる。
以上の成膜工程によって得られた従来の画素電極及びTF
T部の平面図と断面図を第３図（ａ）と（ｂ）に示す。
この図から明らかなように、ドレイン電極（１）、ソー
ス電極（２）はその下方にアモルフアスシリコン膜
（４）、絶縁膜（５）を介してゲート電極（３）と重な
り、その部分でコンデンサを形成する。尚同図に於いて
（６）は上記ドレイン電極（１）〜絶縁膜（５）からな
るTFTのソース電極（２）に結合した画素電極であり、
又（７）はガラス基板である。
T部の平面図と断面図を第３図（ａ）と（ｂ）に示す。
この図から明らかなように、ドレイン電極（１）、ソー
ス電極（２）はその下方にアモルフアスシリコン膜
（４）、絶縁膜（５）を介してゲート電極（３）と重な
り、その部分でコンデンサを形成する。尚同図に於いて
（６）は上記ドレイン電極（１）〜絶縁膜（５）からな
るTFTのソース電極（２）に結合した画素電極であり、
又（７）はガラス基板である。
ここでこの様な液晶表示装置にてテレビ画像を映像する
場合のゲート及びドレイン信号を第４図に示す。同図に
依ると、ゲート信号X1、X2、X3…のパルス幅は65μＳで
ありVHのときTFTが低抵抗状態（ON状態）、VLのとき高
抵抗状態（OFF状態）となる。具体的にはVH＝＋7.5V、V
L＝−7.5Vと設定される。映像はゲートライン（４）ご
とに線順次される。今、１画素に注目し、その画素にド
レイン信号Y1，Y2，Y5…としてVDが印加されたとする
と、このVDは一定の対極レベルVOから計った電圧で印加
されるべきテレビ信号に対応している。この画素のTFT
がON状態、つまりゲート信号がVHである65μＳの間に画
素電極（６）・対向電極（図示せず）間の容量CLにその
電圧がVDになるまで充電させる。次にゲート電圧がVLと
なったときTFTがOFF状態となり、この容量CLに蓄えられ
ていた電荷がこの容量CLとソース電極（２）・ゲート電
極（４）間の容量CTの間で再分配され、その結果容量CL
の電圧が降下する。TFTのオンオフにより全電荷量及び
対極レベルVOが不変で、ゲートラ電極の電圧がVHからVL
に変わり、画素電極及びソース電極がVCLOからVCLFに変
わると仮定する。すると、ソース電極上の正電荷の個数
は、ソース電極に対向するゲート電極及び対向電極上の
負電荷の個数の和に等しくなる。そこで、左辺にソース
電極上の全電荷量、右辺にゲート電極と対向電極との電
荷量の和を持ってくる。すると、前項をゲート電極上の
電気量、後項を対向電極上の電気量で表して、TFTがオ
ンのとき、QON＝QH-CLO＋Q0-CLO、TFTがオフのとき、Q
OFF＝QL-CLF＋Q0-CLFとなる。Ｑ＝CVだからソース電極
上の電位を基準として、QONとQOFFはそれぞれQON＝（V
CLO−VH）CT＋（VCLO−V0）CL、QOFF＝（VCLF−VL）CT
＋（VCLF−V0）CLと表される。オンオフにより全電荷量
は変わらないと仮定したからQON＝QOFFとなる。式を変
形すると対極レベルV0の項が消えて（VCLO−VCLF）（CL
＋CT）＝（VH−VT）CTとなるので、新たにVCLO−VCLF＝
σと置く。単純な計算により、その降下分σは σ＝CT（VH−VL）／（CL＋CT） ……（ｉ）式 と表わされ、結局容量CLの電圧VCLは VCL＝VD−σ ……（ii）式 となる。そして、この電圧VCLは次のゲートパルスが入
力されるまでの１フレーム期間保持される。そして次の
フレーム期間で電圧VCLの極性が反転して交流駆動を実
現している。
場合のゲート及びドレイン信号を第４図に示す。同図に
依ると、ゲート信号X1、X2、X3…のパルス幅は65μＳで
ありVHのときTFTが低抵抗状態（ON状態）、VLのとき高
抵抗状態（OFF状態）となる。具体的にはVH＝＋7.5V、V
L＝−7.5Vと設定される。映像はゲートライン（４）ご
とに線順次される。今、１画素に注目し、その画素にド
レイン信号Y1，Y2，Y5…としてVDが印加されたとする
と、このVDは一定の対極レベルVOから計った電圧で印加
されるべきテレビ信号に対応している。この画素のTFT
がON状態、つまりゲート信号がVHである65μＳの間に画
素電極（６）・対向電極（図示せず）間の容量CLにその
電圧がVDになるまで充電させる。次にゲート電圧がVLと
なったときTFTがOFF状態となり、この容量CLに蓄えられ
ていた電荷がこの容量CLとソース電極（２）・ゲート電
極（４）間の容量CTの間で再分配され、その結果容量CL
の電圧が降下する。TFTのオンオフにより全電荷量及び
対極レベルVOが不変で、ゲートラ電極の電圧がVHからVL
に変わり、画素電極及びソース電極がVCLOからVCLFに変
わると仮定する。すると、ソース電極上の正電荷の個数
は、ソース電極に対向するゲート電極及び対向電極上の
負電荷の個数の和に等しくなる。そこで、左辺にソース
電極上の全電荷量、右辺にゲート電極と対向電極との電
荷量の和を持ってくる。すると、前項をゲート電極上の
電気量、後項を対向電極上の電気量で表して、TFTがオ
ンのとき、QON＝QH-CLO＋Q0-CLO、TFTがオフのとき、Q
OFF＝QL-CLF＋Q0-CLFとなる。Ｑ＝CVだからソース電極
上の電位を基準として、QONとQOFFはそれぞれQON＝（V
CLO−VH）CT＋（VCLO−V0）CL、QOFF＝（VCLF−VL）CT
＋（VCLF−V0）CLと表される。オンオフにより全電荷量
は変わらないと仮定したからQON＝QOFFとなる。式を変
形すると対極レベルV0の項が消えて（VCLO−VCLF）（CL
＋CT）＝（VH−VT）CTとなるので、新たにVCLO−VCLF＝
σと置く。単純な計算により、その降下分σは σ＝CT（VH−VL）／（CL＋CT） ……（ｉ）式 と表わされ、結局容量CLの電圧VCLは VCL＝VD−σ ……（ii）式 となる。そして、この電圧VCLは次のゲートパルスが入
力されるまでの１フレーム期間保持される。そして次の
フレーム期間で電圧VCLの極性が反転して交流駆動を実
現している。
ところが上記（ii）式の如く、σで示す電圧降下がある
ため、直流成分が液晶に印加される。この為、直流成分
σを除去する目的で、ドレイン信号に一定のバイアスを
加えたり、対極の共通電極の電位V0から一定のバイアス
を減じる事が提案されている。
ため、直流成分が液晶に印加される。この為、直流成分
σを除去する目的で、ドレイン信号に一定のバイアスを
加えたり、対極の共通電極の電位V0から一定のバイアス
を減じる事が提案されている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 （ｉ）式より明らかな様に電圧降下分σは画素電極表示
電極間容量CLに逆比例した形となり、一方CLは液晶の大
きな誘電異方性により液晶のON、OFFによりその値が大
きく変化する。したがってCLは液晶にかかる電圧VDの関
数となりすなわちσはVDの関数となる。第５図は実測し
たσとVDの関係を示しており、この図より明らかな様に
σはVDにより２〜3Vの間で変化し、対極に一定値のバイ
アスを加えても、直流成分を完全にとり去ることはでき
ない。
電極間容量CLに逆比例した形となり、一方CLは液晶の大
きな誘電異方性により液晶のON、OFFによりその値が大
きく変化する。したがってCLは液晶にかかる電圧VDの関
数となりすなわちσはVDの関数となる。第５図は実測し
たσとVDの関係を示しており、この図より明らかな様に
σはVDにより２〜3Vの間で変化し、対極に一定値のバイ
アスを加えても、直流成分を完全にとり去ることはでき
ない。
（ニ）問題点を解決するための手段 本発明の液晶表示装置の駆動方法は複数本のゲートライ
ンと複数本のドレインラインとが交差し、その各交差点
に薄膜トランジスタを設け、該各薄膜トランジスタのソ
ースに夫々画素電極を形成してなる第１の基板と、全面
に共通電極を形成してなる第２の基板との間に液晶物質
を挟持した構造のマトリクス型液晶表示装置の駆動方法
に於いて、ドレイン信号にこのドレイン信号の大きさに
反比例に対応した非線形なバイアス電圧を加えるもので
ある。
ンと複数本のドレインラインとが交差し、その各交差点
に薄膜トランジスタを設け、該各薄膜トランジスタのソ
ースに夫々画素電極を形成してなる第１の基板と、全面
に共通電極を形成してなる第２の基板との間に液晶物質
を挟持した構造のマトリクス型液晶表示装置の駆動方法
に於いて、ドレイン信号にこのドレイン信号の大きさに
反比例に対応した非線形なバイアス電圧を加えるもので
ある。
（ホ）作用 本発明によれば液晶にかかる電圧の直流成分である電圧
降下分σはドレイン電圧の関数であるためそのドレイン
電圧に対応したσをドレイン信号に付加してやることに
より、直流成分を完全になくすことができる。これによ
って任意の階調が正確に出せ、又液晶に直流成分がかか
ることがふせげる。
降下分σはドレイン電圧の関数であるためそのドレイン
電圧に対応したσをドレイン信号に付加してやることに
より、直流成分を完全になくすことができる。これによ
って任意の階調が正確に出せ、又液晶に直流成分がかか
ることがふせげる。
（ヘ）実施例 第１図に本発明方法を用いた液晶表示装置の一実施例の
構成を示し、第２図に該装置の信号を示す。尚、対極レ
ベルV0は一定の電圧に保たれている。
構成を示し、第２図に該装置の信号を示す。尚、対極レ
ベルV0は一定の電圧に保たれている。
第１図に於いて、（10）はアクテイブマトリクス液晶表
示パネルであり、ゲート信号ドライバ回路（12）のゲー
ト信号に基づき、ドレイン信号ドライバ回路（11）から
のドレイン信号（画像信号）に応じた画像表示が行われ
る。（13）は上記両ドライバ回路の動作タイミングを制
御する制御部である。アクティブマトリクス液晶パネル
（10）は複数本のゲートラインと複数本のドレインライ
ンとが交差し、その各交差点に薄膜トランジスタを設
け、該各薄膜トランジスタのソースに夫々画素電極を形
成してなる第１の基板と、全面に共通電極を形成してな
る第２の基板との間に液晶物質を挟持しているマトリク
ス型液晶表示パネルである。
示パネルであり、ゲート信号ドライバ回路（12）のゲー
ト信号に基づき、ドレイン信号ドライバ回路（11）から
のドレイン信号（画像信号）に応じた画像表示が行われ
る。（13）は上記両ドライバ回路の動作タイミングを制
御する制御部である。アクティブマトリクス液晶パネル
（10）は複数本のゲートラインと複数本のドレインライ
ンとが交差し、その各交差点に薄膜トランジスタを設
け、該各薄膜トランジスタのソースに夫々画素電極を形
成してなる第１の基板と、全面に共通電極を形成してな
る第２の基板との間に液晶物質を挟持しているマトリク
ス型液晶表示パネルである。
而してドレイン信号ドライバ回路（11）が駆動する画像
信号は、始め第２図V1に示す如き通常の画像信号をフレ
ーム毎に反転せしめたものであり、これに補正が加えら
れるのである。即ち、入力された画像信号V1はA/D変換
（14）されて一画面分ずつバッファメモリ（15）に一時
的に格納されこのバッファメモリ（15）の信号V1は第５
図図示の画素電極の電圧VOLと電圧降下分σとの関係に
従がう交換テーブル（16）に基づき画像信号サンプルの
VDn（ｎ＝1,2,3……）に対するσ（VDn）に変換され
る。これを第２図のV2に示す。一方、このバッファメモ
リ（15）の信号V1はそのまま加算器（17）に送られて、
上記変換テーブル（16）からの信号V2と加算され画像メ
モリ（18）に一画面分づつ格納される。この加算信号を
第２図のV3に示す。このような画像メモリ（18）の信号
V3D/A変換（19）されてドレイン信号ドライバ回路（1
1）で駆動される。尚、この画像メモリ（18）からの信
号V3の読み出し制御は、制御部（13）によって、ドレイ
ン信号ドライバ回路（11）及びゲート信号ドライバ回路
の動作タイミングと関係づけられて行なわれる。
信号は、始め第２図V1に示す如き通常の画像信号をフレ
ーム毎に反転せしめたものであり、これに補正が加えら
れるのである。即ち、入力された画像信号V1はA/D変換
（14）されて一画面分ずつバッファメモリ（15）に一時
的に格納されこのバッファメモリ（15）の信号V1は第５
図図示の画素電極の電圧VOLと電圧降下分σとの関係に
従がう交換テーブル（16）に基づき画像信号サンプルの
VDn（ｎ＝1,2,3……）に対するσ（VDn）に変換され
る。これを第２図のV2に示す。一方、このバッファメモ
リ（15）の信号V1はそのまま加算器（17）に送られて、
上記変換テーブル（16）からの信号V2と加算され画像メ
モリ（18）に一画面分づつ格納される。この加算信号を
第２図のV3に示す。このような画像メモリ（18）の信号
V3D/A変換（19）されてドレイン信号ドライバ回路（1
1）で駆動される。尚、この画像メモリ（18）からの信
号V3の読み出し制御は、制御部（13）によって、ドレイ
ン信号ドライバ回路（11）及びゲート信号ドライバ回路
の動作タイミングと関係づけられて行なわれる。
斯様な表示装置に於いては、アクテイブマトリクス液晶
表示パネル（10）の構成から生じるドレイン信号の電圧
降下を正確に補正するべくドレイン信号である画像信号
V1に対して、既測定の電圧降下分σを加算している。即
ち、この既測定の電圧降下分σは、ドレイン信号電圧VD
と電圧降下分σとの既測定の逆比例的な関係から正確に
導出されるのである。
表示パネル（10）の構成から生じるドレイン信号の電圧
降下を正確に補正するべくドレイン信号である画像信号
V1に対して、既測定の電圧降下分σを加算している。即
ち、この既測定の電圧降下分σは、ドレイン信号電圧VD
と電圧降下分σとの既測定の逆比例的な関係から正確に
導出されるのである。
（ト）発明の効果 本発明によれば、ドレイン信号に対して、その信号の大
きさに逆比例的に対応したバイアス電圧を加えるもので
あるから、交流駆動される液晶表示パネルの液晶にかか
る電圧の直流成分を解消する事ができる。従って、直流
成分のない交流駆動によって液晶の耐久性の向上が図れ
る上に、ドレイン信号の画素への印加電圧に誤差がない
から、中間色の階調を正確に再現でき、カラー化に適す
るものである。
きさに逆比例的に対応したバイアス電圧を加えるもので
あるから、交流駆動される液晶表示パネルの液晶にかか
る電圧の直流成分を解消する事ができる。従って、直流
成分のない交流駆動によって液晶の耐久性の向上が図れ
る上に、ドレイン信号の画素への印加電圧に誤差がない
から、中間色の階調を正確に再現でき、カラー化に適す
るものである。
第１図は本発明のマトリクス型液晶表示装置の駆動方法
を用いた表示装置の構成図、第２図は本発明に係る第１
図の装置の信号図、第３図はアクテイブマトリクス型液
晶表示装置の要部平面図、第４図は従来装置の信号波形
図、第５図はドレイン信号の電圧降下特性図である。 （10）……アクテイブマトリクス液晶表示パネル、（1
1）……ドレイン信号ドライバ回路、（12）……ゲート
信号ドライバ回路、（13）……（制御部）、（15）……
バツフアメモリ、（16）……変換テーブル、（17）……
加算器、（18）……画像メモリ。
を用いた表示装置の構成図、第２図は本発明に係る第１
図の装置の信号図、第３図はアクテイブマトリクス型液
晶表示装置の要部平面図、第４図は従来装置の信号波形
図、第５図はドレイン信号の電圧降下特性図である。 （10）……アクテイブマトリクス液晶表示パネル、（1
1）……ドレイン信号ドライバ回路、（12）……ゲート
信号ドライバ回路、（13）……（制御部）、（15）……
バツフアメモリ、（16）……変換テーブル、（17）……
加算器、（18）……画像メモリ。
Claims (1)
- 【請求項１】複数本のゲートラインと複数本のドレイン
ラインとが交差し、その各交差点に薄膜トランジスタを
設け、該各薄膜トランジスタのソースに夫々画素電極を
形成してなる第１の基板と、全面に共通電極を形成して
なる第２の基板との間に液晶物質を挟持した構造のマト
リクス型液晶表示装置の駆動方法に於いて、ドレイン信
号にこのドレイン信号の大きさに反比例的に対応した非
線形なバイアス電圧を加算する事を特徴としたマトリク
ス型液晶表示装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218531A JPH0727339B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | マトリクス型液晶表示装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218531A JPH0727339B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | マトリクス型液晶表示装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6371892A JPS6371892A (ja) | 1988-04-01 |
| JPH0727339B2 true JPH0727339B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16721384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61218531A Expired - Fee Related JPH0727339B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | マトリクス型液晶表示装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727339B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03198089A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Sharp Corp | 液晶表示装置の駆動回路 |
| JP2632071B2 (ja) * | 1990-06-20 | 1997-07-16 | 三洋電機株式会社 | 液晶表示パネルの駆動装置 |
| JP2703402B2 (ja) * | 1990-10-18 | 1998-01-26 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置の駆動方法 |
| JP3520863B2 (ja) | 2000-10-04 | 2004-04-19 | セイコーエプソン株式会社 | 画像信号補正回路、その補正方法、液晶表示装置及び電子機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116392A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | 三洋電機株式会社 | 液晶表示装置の駆動方法 |
| JPH0680477B2 (ja) * | 1985-02-06 | 1994-10-12 | キヤノン株式会社 | 液晶表示パネル及び駆動方法 |
| JPS6211829A (ja) * | 1985-03-28 | 1987-01-20 | Toshiba Corp | アクテイブマトリツクス形液晶表示装置 |
| JP2783945B2 (ja) * | 1992-07-28 | 1998-08-06 | 松下電工株式会社 | 光電式煙感知器 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61218531A patent/JPH0727339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6371892A (ja) | 1988-04-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |