JPH0728033A

JPH0728033A - アクティブマトリクス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0728033A
Application number: JP16794193A
Authority: JP
Inventors: Mikio Oshiro; 幹夫大城; Katsunori Tanaka; 克憲田中; Toshiya Onodera; 俊也小野寺; Katsuhiko Kishida; 克彦岸田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はアクティブマトリクス型液晶表示装
置に関し、一個のデータバスドライバを使用して隣接す
る画素の電圧極性を両方向共に異ならせることを可能に
することを目的とする。【構成】中心電圧に対して正負対称な電圧を各液晶セ
ルに交互に印加するアクティブマトリクス型液晶表示装
置であって、液晶パネル１と、走査ドライバ２と、入力
データに応じて正負対称な全電圧範囲の電圧を液晶パネ
ル１のデータバスラインに選択的に印加するデータドラ
イバ３と、入力データに対応する印加電圧がデータバス
ラインの隣接するライン毎に中心電圧に対して正負逆の
電圧になるように入力データを変換する変換手段４とを
備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型液晶表示装置に関し、特に隣接する画素の極性が異な
るようにすることでフリッカ等を低減したアクティブマ
トリクス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の液晶技術の発達により液晶表示装
置は様々な分野において広く利用されており、それにと
もなって表示品質の一層の向上が求められている。液晶
表示装置において各画素に一方向の電圧のみを印加する
直流駆動を行った場合、液晶の分極劣化といった問題が
生じる。この分極劣化を防止するため、図６に示すよう
にフレームサイクル毎に各画素に印加する電圧を中心電
圧に対して逆極性にすることが行われる。液晶の透過率
は印加する電圧の中心電圧に対する大きさにより決定さ
れるため、図６に示すように、明るい表示の画素には大
きな電圧ＶＡが印加され、フレームサイクル毎に印加す
る電圧をＶＡと─ＶＡの間で変化させることにより、中
心電圧に対する極性が切り換えられる。同様に、暗い表
示の画素には小さな電圧ＶＢが印加され、フレームサイ
クル毎に極性が切り換えられる。

【０００３】図７は従来のアクティブマトリクス型液晶
表示装置の構成を示す図であり、図８はその駆動信号を
示す図である。図７において、参照番号１は液晶パネル
を示す。液晶パネル１は、液晶セルと薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）の組をマトリクス状に配列したものであり、
マトリクスに対応してスキャンバスラインとデータバス
ラインが設けられている。２はスキャンバスラインに順
次走査信号を送出する走査ドライバである。３１乃至３
４は、各液晶セルに印加するデータ電圧をデータバスラ
インに出力するデータバスドライバを構成する部分であ
り、アナログスイッチ列３２と、ラッチ３３と、シフト
レジスタ３４で構成される。５はアナログスイッチ列３
２に供給する駆動電圧を生成する回路である。

【０００４】図７及び図８を参照しながらアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の動作について簡単に説明す
る。表示する入力データは、シフトレジスタ３４に入力
され、シフトクロック信号により順次シフトされて一行
分のデータが完成する。一行分のデータが完成した時に
水平同期信号に従って、ラッチ３３がこの一行分のデー
タをラッチして保持する。ラッチ３３に保持されたデー
タはアナログスイッチ列３２に出力される。ラッチ３３
に保持されたデータは次の水平同期信号が出力されるま
で、すなわち次の一行分のデータが完成するまで保持さ
れる。アナログスイッチ列３２では、ラッチ３３からの
データに従って各データバスライン毎に駆動電圧生成回
路５から供給される駆動電圧を選択し、各データバスラ
インに印加する。この時、図８に示すような走査信号が
スキャンバスラインに印加されてその行の各トランジス
タが導通し、データバスラインの電圧が各液晶セルに印
加される。液晶セルの電圧はフレーム期間Ｖの後にトラ
ンジスタが再び導通して別の電圧が印加されるまで維持
される。

【０００５】フレーム期間Ｖの後には再び同じ行の液晶
セルに電圧を印加するが、その時には図８に示すよう
に、中心電圧に対して逆極性のデータ電圧が印加され
る。また図８に示す例では行毎にデータ電圧を逆極性に
変化させているが、これは後述するように隣接する液晶
セルには逆極性の電圧を印加するのが望ましいためであ
る。

【０００６】上記のような逆極性の電圧を印加するため
には、アナログスイッチ列３２に供給する駆動電圧を中
心電圧に対して逆極性になるように変化させる必要があ
る。図９は従来の液晶表示装置における駆動電圧生成回
路５とアナログスイッチ列３２の部分の構成を示す図で
あり、ここでは中心電圧をアース電位、すなわち０Ｖと
している。図９に示すように、駆動電圧生成回路５は、
電源電圧切換スイッチ５１と、抵抗５２Ａ、５２Ｂ、
…、５２Ｎで構成される分圧抵抗列と、分圧された電圧
を出力するためのドライバ５３Ａ、５３Ｂ、…、５３Ｎ
で構成されるドライバ列とで構成される。ドライバ列か
らの出力は、アナログスイッチ列３２の各セレクタ３２
Ａ、３２Ｂ、…に入力され、ラッチ３３からのデータに
従って対応する電圧が選択される。極性の切り換えは、
電源電圧切換スイッチ５１において分圧抵抗列に供給す
る電圧を逆極性の対称な電圧に切り換えることにより行
われる。従って、各ドライバから出力される分圧電圧は
極性の切り換えに応じて正負対称に変化するため、同一
のデータを入力すれば極性は自動的に切り換えられる。

【０００７】図９は駆動電圧生成回路５で生成する駆動
電圧を中心電圧に対して正負対称に変化させる場合であ
るが、液晶表示装置でしばしば使用されるデータバスラ
イン駆動用の汎用ＩＣでは、アナログスイッチ列の回路
構成の関係から供給する駆動電圧の高低の方向を変化さ
せられない場合がある。図１０はこのような汎用ＩＣを
利用した場合の駆動電圧の変化を示す図であり、各駆動
電圧レベルは中心電圧に対して逆極性に変化するが、駆
動電圧レベル間での高低関係は変化しない。

【０００８】駆動電圧が図１０のように変化する場合、
極性の変化に対応して駆動電圧レベルを選択するデータ
を変化させないと中心電圧に対して対称な電圧を印加さ
せることはできない。表１は駆動電圧が図１０のように
変化する場合のデータ変換を示す表である。

【０００９】

【表１】

【００１０】例えば、＋Ｖ₀と−Ｖ₃が中心電圧に対し
て対称な電圧になるため、表１のような変換により逆極
性の同一の電圧が印加できる。この変換は、表１から明
らかなように、極性が正の場合はデータを変化させず、
極性が負の場合はデータを反転させればよく、この変換
は図１１の回路で実現できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置において
は、分極劣化を防止するために交互に逆極性の電圧を印
加する必要があることは既に説明したが、一フレームサ
イクル内ですべての画素に同極性の電圧を印加すると画
面がちらつくフリッカの問題が発生する。この問題を低
減するためには、隣接する画素に印加する電圧の極性を
異ならせることが望ましい。図１２は画素の極性分布を
示す図であり、（１）は行毎に極性を異ならせた例を示
し、（２）は両方向共極性を異ならせた例を示す。フリ
ッカの低減という点では（２）の両方向共に極性が異な
ることが望ましい。

【００１２】しかし、これまで説明したように、従来の
液晶表示装置ではいずれにしろ駆動電圧の極性の切り換
えは行単位で行っていた。例えば、図９の例では、電源
電圧切換スイッチ５１による極性の変化は行単位でしか
行えず、一行内のデータ電圧の極性は同一である。また
駆動電圧が図１０に示したように変化する場合も、その
変化は行単位で行われるため、極性の変化は行単位でし
か行えない。従って、従来は図１２の（１）の行単位に
極性を異ならせる方式で電圧を印加させていた。そのた
めフリッカの低減は、十分とはいえなかった。

【００１３】上記の説明では、液晶パネルの一方にデー
タバスドライバを設ける例を説明したが、画素数の多い
液晶パネルにおいては液晶パネルの両側にデータバスド
ライバを設けた液晶表示装置がある。図１３は液晶パネ
ルの両側にデータバスドライバを設けた液晶表示装置の
構成例を示す図であり、液晶パネルの上側に第一データ
バスドライバ３Ａとそれに駆動電圧を供給する第一駆動
電圧生成回路５Ａを設け、下側に第二データバスドライ
バ３Ｂと第二駆動電圧生成回路５Ｂを設ける。このよう
な構成の液晶表示装置であれば、第一駆動電圧生成回路
５Ａと第二駆動電圧生成回路５Ｂの極性変化サイクルを
逆にすることにより、図１２の（２）のような隣接する
画素の極性を両方向共に異ならせることが可能であり、
フリッカをより低減することができる。

【００１４】しかし、液晶表示装置をできるだけ小型に
するために、非表示部である液晶表示用ＩＣの占める面
積をできるだけ小さくすることが望まれている。しかし
液晶パネルの両側に二個の駆動用ＩＣを配置する場合、
フリッカの低減という点では有利であるが、一個の駆動
用ＩＣを配置するのに比べて小型化するのが難しいとい
う問題がある。そのため、一個の駆動用ＩＣで図１２の
（２）のような極性分布が可能な液晶表示装置が望まれ
ている。

【００１５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、一個の駆動用ＩＣで図１２の（２）のような隣
接画素の極性を両方向共に異ならせることが可能な液晶
表示装置の実現を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の原理構成図である。な
お、図においては同一の機能部分には共通の参照番号を
付して表すこととする。図１に示すように、本発明のア
クティブマトリクス型液晶表示装置は、中心電圧に対し
て正負対称な電圧を各液晶セルに交互に印加するアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置であって、液晶パネル１
と、液晶パネル１のスキャンバスラインに走査信号を順
次印加する走査ドライバ２と、入力データに応じて正負
対称な全電圧範囲の電圧を液晶パネル１のデータバスラ
インに選択的に印加するデータドライバ３と、入力デー
タに対応する印加電圧がデータバスラインの隣接するラ
イン毎に中心電圧に対して正負逆の電圧になるように入
力データを変換する変換手段４とを備え、隣接する画素
の極性が異なるようにしたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置
においては、データドライバ３が正負対称な全電圧範囲
の電圧をデータバスラインに印加することができる。従
って、変換手段４で一行内の隣接する画素の入力データ
を正負逆の電圧を選択するようなデータに変換すれば、
一行内の隣接する画素の電圧を逆極性にすることが可能
であり、更に行毎に極性を反転させれば図１２の（２）
のような両方向共に極性の異なる極性分布を実現でき
る。

【００１８】

【実施例】図２は本発明の第一実施例のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の構成を示す図であり、アナログ
スイッチ列へ供給する駆動電圧が電圧順でなければなら
ないという制限がない場合の例である。図２において、
参照番号１は液晶パネルであり、２はスキャン（走査）
ドライバである。３２から３４はデータバスドライバを
構成する部分であり、３２はアナログスイッチ列であ
り、３３はラッチであり、３４はシフトレジスタであ
る。以上の部分は従来の装置と同様の構成である。アナ
ログスイッチ列３２には駆動電圧Ｖ₀乃至Ｖ₇が供給さ
れ、その電圧レベルを示したのが図３である。駆動電圧
Ｖ₀乃至Ｖ₇はデータに応じてこの順番で選択される
が、図３に示すように、その電圧レベルは順番にはなっ
ていない。すなわち、正側の駆動電圧Ｖ₀乃至Ｖ ₃はＶ
₀からＶ₃の順に低くなるが、負側の駆動電圧Ｖ₄乃至
Ｖ₇はＶ₄からＶ ₇の順に高くなる。Ｖ₀とＶ₄が明る
い表示に対応する中心電圧に対称な駆動電圧であり、Ｖ
₃とＶ₇が暗い表示に対応する中心電圧に対称な駆動電
圧である。

【００１９】図２のフリップフロップ４１と排他的論理
和ゲート４２はデータ変換回路を構成する部分である。
本実施例においては、説明を簡単にするため、入力デー
タをＤ₀とＤ₁の２ビットとし、これを極性データを含
めた３ビットのデータに変換する。表２は第一実施例に
おけるデータ変換を示す表である。

【００２０】

【表２】

【００２１】図２のフリップフロップ４１と排他的論理
和ゲート４２で構成するデータ変換回路により表２のよ
うなデータ変換が実現される。表２に示すように、入力
データＤ₀とＤ₁はそのまま変換データとなり、極性に
応じたデータＤ₃が付加される。同じ入力データであれ
ば、極性に応じて正負対称な出力電圧が得られる。

【００２２】図２の変換回路では、入力データを隣接す
る列に順次移動させるシフトクロックがフリップフロッ
プ４１に入力されるため、列毎にデータＤ₃が変化す
る。また排他的論理和ゲート４２の一方の入力にはフレ
ーム毎に“Ｈ”“Ｌ”が切り換わる信号が入力されるた
め、極性はフレーム毎に切り換えられ、図８のようなフ
レーム毎の逆極性のデータ電圧が得られる。

【００２３】第一実施例はアナログスイッチ列へ供給す
る駆動電圧が電圧順でなくてもよい場合の実施例である
が、前述のように汎用のＩＣを利用してデータバスドラ
イバを実現する場合には、図３のような駆動電圧は許さ
れない。第二実施例は汎用のＩＣを利用してデータバス
ドライバを実現した装置に本発明を適用した実施例であ
る。

【００２４】第二実施例の構成は、変換回路の部分と駆
動電圧のレベルを除けば図２の第一実施例の構成と同一
である。図４は第二実施例における駆動電圧のレベルを
示す図であり、Ｖ₀乃至Ｖ₇はＶ₀からＶ₇の順で低く
なり、Ｖ₀とＶ₇、Ｖ₁とＶ ₆、Ｖ₂とＶ₅、Ｖ₃とＶ
₄が中心電圧に対して対称な電圧である。このような駆
動電圧の場合に、同一の入力データに対して正負対称な
データ電圧が出力されるようにするには表３のような変
換を行うことが必要である。

【００２５】

【表３】

【００２６】このような変換を実現するため、第二実施
例の装置は図５のような変換回路を有する。図２の第一
実施例の変換回路と異なる点は、入力データＤ₀及びＤ
₁と極性データＤ₃との排他的論理和が変換データにな
ることである。以上第一及び第二実施例について説明し
たが、いずれの場合も入力データは２ビットであるが、
アナログスイッチ３２は極性データを含めた３ビットの
処理を行えることが必要である。なお入力ータを３ビッ
ト等にすることも可能であり、その場合にはアナログス
イッチ３２を入力データのビット数を１だけ増加させた
ビット数の処理を行えるものにする必要がある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アクティブマトリクス型液晶表示装置において一個のデ
ータバスドライバを使用して両方向に隣接する画素の電
圧極性を異ならせることが可能になるため、フリッカの
少ないアクティブマトリクス型液晶表示装置を小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第一実施例の構成を示す図である。

【図３】第一実施例における駆動電圧レベルを示す図で
ある。

【図４】第二実施例における駆動電圧レベルを示す図で
ある。

【図５】第二実施例のデータ変換回路を示す図である。

【図６】液晶セルの印加電圧の変化を示す図である。

【図７】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
構成を示す図である。

【図８】液晶表示装置の駆動信号を示す図である。

【図９】従来の駆動電圧切換方式の例を示す図である。

【図１０】汎用ＩＣを利用した場合の駆動電圧を示す図
である。

【図１１】汎用ＩＣを使用した時の変換回路を示す図で
ある。

【図１２】画素毎の極性分布の例を示す図である。

【図１３】画素毎に両方向共に極性が異なるようにする
従来の装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…液晶パネル２…走査（スキャン）ドライバ３…データバスドライバ４…データ変換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸田克彦神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心電圧に対して極性の異なる電圧を各
液晶セルに交互に印加するアクティブマトリクス型液晶
表示装置であって、液晶パネル（１）と、前記液晶パネル（１）のスキャンバスラインに走査信号
を順次印加する走査ドライバ（２）と、入力データに応じた印加電圧を前記液晶パネル（１）の
複数のデータバスラインに印加するデータドライバ
（３）とを備え、１つのデータドライバ（３）により前記複数のデータバ
スラインに印加される印加電圧が前記データバスライン
の隣接するライン毎に中心電圧に対して極性が異なる電
圧になるように入力データを変換する変換手段（４）と
を備え、隣接する画素の極性が異なるようにしたことを
特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。