JPH075431A - アクティブマトリックス形液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリックス形液晶表示装置Info
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- JPH075431A JPH075431A JP30078493A JP30078493A JPH075431A JP H075431 A JPH075431 A JP H075431A JP 30078493 A JP30078493 A JP 30078493A JP 30078493 A JP30078493 A JP 30078493A JP H075431 A JPH075431 A JP H075431A
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- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
-
- G—PHYSICS
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- G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明は、信号線に供給される表示信号はフレ
ーム走査周期に関連して極性反転され、且つ極性反転基
準電位に対し正電位側にある一方の極性の表示信号振幅
と負電位側にある他方の極性の表示信号振幅とが異なる
値に設定されていることを特徴とする。 【効果】階調再現性が良好で且つフリッカーが生じるこ
となく長寿命とすることができる。
ーム走査周期に関連して極性反転され、且つ極性反転基
準電位に対し正電位側にある一方の極性の表示信号振幅
と負電位側にある他方の極性の表示信号振幅とが異なる
値に設定されていることを特徴とする。 【効果】階調再現性が良好で且つフリッカーが生じるこ
となく長寿命とすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリックス
形液晶表示装置に関する。
形液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、画素表示等を指向した多画素で高
密度のアクティブマトリックス形液晶表示装置の開発が
盛んである。これらの液晶表示装置では、一方の基板に
薄膜ＩＣ技術を用いて形成された薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）アレイが多く用いられている。
密度のアクティブマトリックス形液晶表示装置の開発が
盛んである。これらの液晶表示装置では、一方の基板に
薄膜ＩＣ技術を用いて形成された薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）アレイが多く用いられている。
【０００３】図７は従来のアクティブマトリックス形液
晶表示装置の１画素の構成の一例を示す図である。図７
において、ＴＦＴ１のドレイン電極に接続された信号線
Ｘと、ＴＦＴ１のゲート電極に接続されたアドレス線Ｙ
とが直交して設けられている。またＴＦＴ１のソース電
極は、液晶セルの容量ＣLC及びＴＦＴ１のゲート電極と
表示電極を兼ねたソース電極とが重なりを有すること等
により生ずるゲート・表示電極間容量ＣGSの一端に接続
されている。
晶表示装置の１画素の構成の一例を示す図である。図７
において、ＴＦＴ１のドレイン電極に接続された信号線
Ｘと、ＴＦＴ１のゲート電極に接続されたアドレス線Ｙ
とが直交して設けられている。またＴＦＴ１のソース電
極は、液晶セルの容量ＣLC及びＴＦＴ１のゲート電極と
表示電極を兼ねたソース電極とが重なりを有すること等
により生ずるゲート・表示電極間容量ＣGSの一端に接続
されている。
【０００４】すなわち、アモルファスシリコンのＴＦＴ
を駆動スイッチング素子に使用したマトリックス表示で
は、各画素を構成する液晶セルの容量ＣLCのみにより、
一走査期間中の画素の信号電位を保持させており、その
ためコンデンサーを別個に並列に設けていない。この
分、マトリックス表示パネルに占める各画素の表示面積
比が向上する。しかし、一方では、この信号保持用のコ
ンデンサーが減少するので、ゲート・ソース間容量ＣGS
が動作上、無視出来なくなる。
を駆動スイッチング素子に使用したマトリックス表示で
は、各画素を構成する液晶セルの容量ＣLCのみにより、
一走査期間中の画素の信号電位を保持させており、その
ためコンデンサーを別個に並列に設けていない。この
分、マトリックス表示パネルに占める各画素の表示面積
比が向上する。しかし、一方では、この信号保持用のコ
ンデンサーが減少するので、ゲート・ソース間容量ＣGS
が動作上、無視出来なくなる。
【０００５】図８は図７に示した画素の駆動を説明する
ための波形図である。図８（ａ）において、実線の波形
はアドレス線Ｙに供給される走査信号電圧ＶY ，破線の
波形は信号線Ｘに供給される表示信号電圧ＶX を表して
いる。また図８（ｂ）は、液晶セルの容量ＣLCに書き込
んで保持される表示信号電圧ＶS を表している。即ち図
８（ａ）に示すように、走査信号電圧ＶY は、フレーム
走査周期ＴF を有している。また図８（ａ）に示すよう
に、表示信号電圧ＶX はフレーム走査周期ＴFごとに極
性反転基準電位ＶB を基準として極性反転されている。
このような走査信号電圧ＶY 、及び表示信号電圧ＶX が
それぞれアドレス線Ｙ及び信号Ｘに供給されると、液晶
セルの容量ＣLCには、図８（ｂ）に示すような波形の液
晶セル電圧ＶS が書き込まれ保持されるが、最終書込電
圧と保持電圧との間にはレベルシフトΔＶを生じる。こ
のΔＶが液晶セル電圧に重畳するため、反転する正負の
セル電圧間に不均衡が生じることになる。すなわち、正
反転時には、適正値よりΔＶだけ降下し、負反転時には
Δ分だけ増加する。
ための波形図である。図８（ａ）において、実線の波形
はアドレス線Ｙに供給される走査信号電圧ＶY ，破線の
波形は信号線Ｘに供給される表示信号電圧ＶX を表して
いる。また図８（ｂ）は、液晶セルの容量ＣLCに書き込
んで保持される表示信号電圧ＶS を表している。即ち図
８（ａ）に示すように、走査信号電圧ＶY は、フレーム
走査周期ＴF を有している。また図８（ａ）に示すよう
に、表示信号電圧ＶX はフレーム走査周期ＴFごとに極
性反転基準電位ＶB を基準として極性反転されている。
このような走査信号電圧ＶY 、及び表示信号電圧ＶX が
それぞれアドレス線Ｙ及び信号Ｘに供給されると、液晶
セルの容量ＣLCには、図８（ｂ）に示すような波形の液
晶セル電圧ＶS が書き込まれ保持されるが、最終書込電
圧と保持電圧との間にはレベルシフトΔＶを生じる。こ
のΔＶが液晶セル電圧に重畳するため、反転する正負の
セル電圧間に不均衡が生じることになる。すなわち、正
反転時には、適正値よりΔＶだけ降下し、負反転時には
Δ分だけ増加する。
【０００６】従来、セルに印加される電圧を正負とも等
しくしようとする提案が特開昭59−119328号公報でなさ
れている。すなわち、トランジスタのドレイン電圧をゲ
ート電圧に対して、ΔＶに相当する一定電圧でバイアス
することにより、ΔＶを補償しようとするものである。
また、その変形例の一つとして、液晶セルのコモン電極
にバイアス電圧を印加することで補償している。しか
し、この手段では本質的にΔＶを補償することにはなら
ない。
しくしようとする提案が特開昭59−119328号公報でなさ
れている。すなわち、トランジスタのドレイン電圧をゲ
ート電圧に対して、ΔＶに相当する一定電圧でバイアス
することにより、ΔＶを補償しようとするものである。
また、その変形例の一つとして、液晶セルのコモン電極
にバイアス電圧を印加することで補償している。しか
し、この手段では本質的にΔＶを補償することにはなら
ない。
【０００７】このレベルシフトΔＶは、ゲート・表示電
極間容量ＣGSが存在するために生じ、走査信号電圧ＶY
の振幅をＶG としたとき Ｖ＝｛ＣGS／（ＣGS＋ＣLC）｝・ＶG で与えられる。ここで液晶セルの容量ＣLCは、セルギャ
ップをｄ，表示電極の面積をＡ，液晶材料の誘電率をε
LC，真空誘電率をε0 とすると、 ＣLC＝｛（ε0 ・εLC）／ｄ｝・Ａ で与えられるが、液晶材料の誘電率εLCは液晶分子の配
列状態、つまり印加電圧ＶS により変化するので、 ＣLC＝Ｋ1 ・ｆ（ＶS ） のように印加電圧ＶS の関数として与えられる。故にレ
ベルシフトΔＶについても印加電圧ＶS の関数となり、 ΔＶ＝Ｋ2 ・ｆ（ＶS ） で与えられる。なおＫ1 とＫ2 は定数である。こうして
画像表示等において、液晶セルに印加させる実効電圧が
種々の値をとるときには、レベルシフトΔＶの値も種々
変化することがわかる。
極間容量ＣGSが存在するために生じ、走査信号電圧ＶY
の振幅をＶG としたとき Ｖ＝｛ＣGS／（ＣGS＋ＣLC）｝・ＶG で与えられる。ここで液晶セルの容量ＣLCは、セルギャ
ップをｄ，表示電極の面積をＡ，液晶材料の誘電率をε
LC，真空誘電率をε0 とすると、 ＣLC＝｛（ε0 ・εLC）／ｄ｝・Ａ で与えられるが、液晶材料の誘電率εLCは液晶分子の配
列状態、つまり印加電圧ＶS により変化するので、 ＣLC＝Ｋ1 ・ｆ（ＶS ） のように印加電圧ＶS の関数として与えられる。故にレ
ベルシフトΔＶについても印加電圧ＶS の関数となり、 ΔＶ＝Ｋ2 ・ｆ（ＶS ） で与えられる。なおＫ1 とＫ2 は定数である。こうして
画像表示等において、液晶セルに印加させる実効電圧が
種々の値をとるときには、レベルシフトΔＶの値も種々
変化することがわかる。
【０００８】図９はこの様子を説明するための線図で、
縦軸Ｖは表示信号電圧ＶX 及び液晶セルに印加される電
圧ＶS の値を示している。また実線ＯＰまたはＯＮ黒レ
ベルから白レベルに至る表示信号電圧ＶX の振幅を与え
るもので、便宜上直線で表している。更にＯ点を通る横
線ＶB は表示信号の極性反転基準電位を示している。も
しレベルシフトΔＶがない場合であれば、実線ＯＰまた
はＯＮを縦軸に投影したものが、表示信号電圧ＶX であ
ると同時に液晶セルへの印加電圧ＶS である。このとき
液晶セルの対向共通電極電位は、極性反転基準電位ＶB
が用いられるはずである。しかし実際には、レベルシフ
トΔＶが存在するため、ＴＮ形液晶セルで偏光板がパラ
レルの場合は、白レベルに対応するＰ点とＮ点はそれぞ
れＰ´点とＮ´点にシフトし、黒レベルに対応するＯ点
Ｏ´点にシフトする。ここで、黒レベルに対応するＯ点
のレベルシフト量ΔＶBLの方が白レベルに対応するＰ点
とＮ点でのレベルシフト量ΔＶWHより大きいのは、液晶
の誘電率が小さい状態即ち液晶分子が電界方向に対し垂
直に近い状態にあり、液晶セルの容量ＣLCが白レベルに
対応するＰ点またはＮ点に比較して小さいためである。
故にＯ´点を液晶セルの対向共通電極電位ＶC に設定す
ると、入力の表示信号電圧ＶX が極性反転基準電位ＶB
に対して正負同振幅であっても、液晶セルに印加される
電圧ＶS は対向共通電極電位ＶC に対する正側と負側で
値が異なることになる。
縦軸Ｖは表示信号電圧ＶX 及び液晶セルに印加される電
圧ＶS の値を示している。また実線ＯＰまたはＯＮ黒レ
ベルから白レベルに至る表示信号電圧ＶX の振幅を与え
るもので、便宜上直線で表している。更にＯ点を通る横
線ＶB は表示信号の極性反転基準電位を示している。も
しレベルシフトΔＶがない場合であれば、実線ＯＰまた
はＯＮを縦軸に投影したものが、表示信号電圧ＶX であ
ると同時に液晶セルへの印加電圧ＶS である。このとき
液晶セルの対向共通電極電位は、極性反転基準電位ＶB
が用いられるはずである。しかし実際には、レベルシフ
トΔＶが存在するため、ＴＮ形液晶セルで偏光板がパラ
レルの場合は、白レベルに対応するＰ点とＮ点はそれぞ
れＰ´点とＮ´点にシフトし、黒レベルに対応するＯ点
Ｏ´点にシフトする。ここで、黒レベルに対応するＯ点
のレベルシフト量ΔＶBLの方が白レベルに対応するＰ点
とＮ点でのレベルシフト量ΔＶWHより大きいのは、液晶
の誘電率が小さい状態即ち液晶分子が電界方向に対し垂
直に近い状態にあり、液晶セルの容量ＣLCが白レベルに
対応するＰ点またはＮ点に比較して小さいためである。
故にＯ´点を液晶セルの対向共通電極電位ＶC に設定す
ると、入力の表示信号電圧ＶX が極性反転基準電位ＶB
に対して正負同振幅であっても、液晶セルに印加される
電圧ＶS は対向共通電極電位ＶC に対する正側と負側で
値が異なることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このこ
とは液晶セルに直流が印加されることを意味し、寿命の
点で好ましくないばかりでなく、液晶セルに印加される
電圧ＶS の基本周波数が半分になるため、表示にフリッ
カーが生ずる。また対向共通電極電位ＶC を図８の場合
より高めていくと、フリッカーがなくなる点が存在する
が、この状態では表示における階調再現性が損なわれ、
結局、理想的な交流駆動の条件が存在しない。
とは液晶セルに直流が印加されることを意味し、寿命の
点で好ましくないばかりでなく、液晶セルに印加される
電圧ＶS の基本周波数が半分になるため、表示にフリッ
カーが生ずる。また対向共通電極電位ＶC を図８の場合
より高めていくと、フリッカーがなくなる点が存在する
が、この状態では表示における階調再現性が損なわれ、
結局、理想的な交流駆動の条件が存在しない。
【００１０】前述の特開昭59−119328号公報で、ΔＶWH
分のバイアス電圧をドレインおよびソースに対してゲー
トに印加したとしても、図９の曲線ＶS のようになり、
同様の問題が残ることになる。
分のバイアス電圧をドレインおよびソースに対してゲー
トに印加したとしても、図９の曲線ＶS のようになり、
同様の問題が残ることになる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号線に供給
される表示信号はフレーム走査周期に関連して極性反転
され、且つ極性反転基準電位に対し正電位側にある一方
の極性の表示信号振幅と負電位側にある他方の極性の表
示信号振幅とが異なる値に設定されていることを特徴と
する。
される表示信号はフレーム走査周期に関連して極性反転
され、且つ極性反転基準電位に対し正電位側にある一方
の極性の表示信号振幅と負電位側にある他方の極性の表
示信号振幅とが異なる値に設定されていることを特徴と
する。
【００１２】
【作用】駆動トランジスタのゲート・表示電極間容量，
及び液晶セルの容量に起因するレベルシフト量を考慮し
て、表示信号の振幅を正側と負側とで異ならしめ、表示
信号の正負振幅比は駆動の質を保持するために、望まし
くは1.5 〜３の範囲に止めるのがよい。即ち、極性反転
基準電位に対し正電位側にある表示信号電圧の振幅をＶ
１，これと同じ階調レベルに対応した負電位側にある表
示信号電圧の振幅をＶ２としたときに、駆動トランジス
タがｎチャネルＴＦＴ，或いはｎチャネル及びｐチャネ
ルＴＦＴで構成される相補ＴＦＴ対の場合でＶ１：Ｖ２
＝１：1.5〜３とし、駆動トランジスタがｐチャネルＴ
ＦＴの場合でＶ１：Ｖ２＝1.5 〜３：１とする。それに
よって液晶に印加される電圧が実質的に正・負で同振幅
として交流駆動を行わせしめたアクティブマトリックス
形液晶表示装置が得られる。
及び液晶セルの容量に起因するレベルシフト量を考慮し
て、表示信号の振幅を正側と負側とで異ならしめ、表示
信号の正負振幅比は駆動の質を保持するために、望まし
くは1.5 〜３の範囲に止めるのがよい。即ち、極性反転
基準電位に対し正電位側にある表示信号電圧の振幅をＶ
１，これと同じ階調レベルに対応した負電位側にある表
示信号電圧の振幅をＶ２としたときに、駆動トランジス
タがｎチャネルＴＦＴ，或いはｎチャネル及びｐチャネ
ルＴＦＴで構成される相補ＴＦＴ対の場合でＶ１：Ｖ２
＝１：1.5〜３とし、駆動トランジスタがｐチャネルＴ
ＦＴの場合でＶ１：Ｖ２＝1.5 〜３：１とする。それに
よって液晶に印加される電圧が実質的に正・負で同振幅
として交流駆動を行わせしめたアクティブマトリックス
形液晶表示装置が得られる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す概略図である。図１
からわかるように液晶表示パネル10において、ｎ（整
数）本のアドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn と、ｍ（整数）本の
信号線Ｘ1 ，…，Ｘm が等間隔で直交して配置される。
両線の各交点には、図２に示すように駆動トランジスタ
20と画素表示電極を含む画素21が配列されてマトリック
スを形成する。これらアドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn と信号
線Ｘ1 ，…，Ｘm はそれぞれアドレス線駆動回路11と信
号線駆動回路12に接続されている。そしてアドレス線駆
動回路11は、入力端子111 ，112 に供給される垂直走査
スタートパルス及び垂直シフトクロックパルスより走査
信号をつくり、アドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn を順次走査・
駆動する。また信号線駆動回路12は、入力端子121 ，12
2 に供給される水平走査スタートパルス及び水平シフト
クロックパルスよりサンプルパルスをつくり、入力端子
123に供給される表示信号をサンプルホールドして並列
信号に変換し、信号線Ｘ1 ，…，Ｘm を駆動する。そし
て表示信号の極性反転回路13において、入力端子131よ
りエミッタとコレクタにそれぞれ負荷抵抗132 と可変負
荷抵抗133 が接続されたトランジスタ134 のベースに単
極性の表示信号を入力すると、エミッタ及びコレクタに
互いに逆極性の表示信号を得る。これらの表示信号はス
イッチ回路135に入力され、制御端子136 に供給される
スイッチ制御信号により、例えばフレーム走査周期ごと
に極性が反転する表示信号として出力され、パッファ増
幅器137及び出力端子138 を介して、信号線駆動回路12
の入力端子123 に供給される。なお可変負荷抵抗133 の
働きで、極性反転基準電位に対し正電位側の表示信号電
圧の振幅を負電位側に振幅に対して調節することができ
る。調節後は固定抵抗に置き替えてよい。また極性反転
基準電位は、トランジスタ134 に与えられるベース・バ
イアスで決められる。更に対向共通電極の電圧には、極
性反転基準電位よりレベルシフトΔＶBLだけ低い電圧が
与えられる。
る。図１は本発明の一実施例を示す概略図である。図１
からわかるように液晶表示パネル10において、ｎ（整
数）本のアドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn と、ｍ（整数）本の
信号線Ｘ1 ，…，Ｘm が等間隔で直交して配置される。
両線の各交点には、図２に示すように駆動トランジスタ
20と画素表示電極を含む画素21が配列されてマトリック
スを形成する。これらアドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn と信号
線Ｘ1 ，…，Ｘm はそれぞれアドレス線駆動回路11と信
号線駆動回路12に接続されている。そしてアドレス線駆
動回路11は、入力端子111 ，112 に供給される垂直走査
スタートパルス及び垂直シフトクロックパルスより走査
信号をつくり、アドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn を順次走査・
駆動する。また信号線駆動回路12は、入力端子121 ，12
2 に供給される水平走査スタートパルス及び水平シフト
クロックパルスよりサンプルパルスをつくり、入力端子
123に供給される表示信号をサンプルホールドして並列
信号に変換し、信号線Ｘ1 ，…，Ｘm を駆動する。そし
て表示信号の極性反転回路13において、入力端子131よ
りエミッタとコレクタにそれぞれ負荷抵抗132 と可変負
荷抵抗133 が接続されたトランジスタ134 のベースに単
極性の表示信号を入力すると、エミッタ及びコレクタに
互いに逆極性の表示信号を得る。これらの表示信号はス
イッチ回路135に入力され、制御端子136 に供給される
スイッチ制御信号により、例えばフレーム走査周期ごと
に極性が反転する表示信号として出力され、パッファ増
幅器137及び出力端子138 を介して、信号線駆動回路12
の入力端子123 に供給される。なお可変負荷抵抗133 の
働きで、極性反転基準電位に対し正電位側の表示信号電
圧の振幅を負電位側に振幅に対して調節することができ
る。調節後は固定抵抗に置き替えてよい。また極性反転
基準電位は、トランジスタ134 に与えられるベース・バ
イアスで決められる。更に対向共通電極の電圧には、極
性反転基準電位よりレベルシフトΔＶBLだけ低い電圧が
与えられる。
【００１４】図３はこの実施例における電界効果トラン
ジスタ例えばｎチャネルＴＦＴのアレイを示す等価回路
図で、電界効果トランジスタ20のドレインに列ごとに共
通接続された信号線Ｘ1 ，…，Ｘm と、電界効果トラン
ジスタ20のゲートに行ごとに共通接続されたアドレス線
Ｙ1 ，…，Ｙn とが直交して設けられている。また電界
効果トランジスタ20のソースは画素表示電極21と電気的
に接続され、この電極21，対向共通電極22及び両電極2
1，22間に挟持された液晶層23で液晶セル即ち画素が構
成されている。このようにｎ行ｍ列に配置された液晶セ
ルの各々に、電界効果トランジスタ20よりなるスイッチ
が設けられている。
ジスタ例えばｎチャネルＴＦＴのアレイを示す等価回路
図で、電界効果トランジスタ20のドレインに列ごとに共
通接続された信号線Ｘ1 ，…，Ｘm と、電界効果トラン
ジスタ20のゲートに行ごとに共通接続されたアドレス線
Ｙ1 ，…，Ｙn とが直交して設けられている。また電界
効果トランジスタ20のソースは画素表示電極21と電気的
に接続され、この電極21，対向共通電極22及び両電極2
1，22間に挟持された液晶層23で液晶セル即ち画素が構
成されている。このようにｎ行ｍ列に配置された液晶セ
ルの各々に、電界効果トランジスタ20よりなるスイッチ
が設けられている。
【００１５】図４はこの実施例の液晶表示パネル10の一
部分を示す断面図である。この液晶表示パネル10は偏光
板がパラレルのＴＮ形で、図４に示すように、第１の透
光性基板30上に光しゃへい層31が形成され、更にこれを
覆うように絶縁膜32が形成されている。そして絶縁膜32
上には、信号線Ｘ1 ，…，Ｘm と一体のドレイン電極33
や、画素表示電極21と一体のソース電極34等が透明導電
膜で形成されている。また光しゃへい層31の上部に位置
するドレイン電極33とソース電極34の間隙を覆うよう
に、半導体層35例えばアモルファスシリコンが形成さ
れ、更に半導体層35の上部には、ゲート絶縁膜36を介し
てアドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn と一体のゲート絶縁膜37が
形成されている。そして画素表示電極21を除いた部分は
保護膜38例えばポリイミドで覆われ、更に画素表示電極
21及び保護膜38上には液晶配向膜39が形成される。一
方、第２の透光性基板40上には、対向共通電極22と液晶
配向膜41が順次形成されている。カラー表示パネルでは
基板40と対向共通電極22の間に３原色カラーフィルタが
設けられる。そして第１の透光性基板30と第２の透光性
基板40とは、10μｍ程度の間隔を保って周辺部が封着さ
れ、更にこの間隙内には液晶23が封入されて液晶表示パ
ネル10が形成されている。
部分を示す断面図である。この液晶表示パネル10は偏光
板がパラレルのＴＮ形で、図４に示すように、第１の透
光性基板30上に光しゃへい層31が形成され、更にこれを
覆うように絶縁膜32が形成されている。そして絶縁膜32
上には、信号線Ｘ1 ，…，Ｘm と一体のドレイン電極33
や、画素表示電極21と一体のソース電極34等が透明導電
膜で形成されている。また光しゃへい層31の上部に位置
するドレイン電極33とソース電極34の間隙を覆うよう
に、半導体層35例えばアモルファスシリコンが形成さ
れ、更に半導体層35の上部には、ゲート絶縁膜36を介し
てアドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn と一体のゲート絶縁膜37が
形成されている。そして画素表示電極21を除いた部分は
保護膜38例えばポリイミドで覆われ、更に画素表示電極
21及び保護膜38上には液晶配向膜39が形成される。一
方、第２の透光性基板40上には、対向共通電極22と液晶
配向膜41が順次形成されている。カラー表示パネルでは
基板40と対向共通電極22の間に３原色カラーフィルタが
設けられる。そして第１の透光性基板30と第２の透光性
基板40とは、10μｍ程度の間隔を保って周辺部が封着さ
れ、更にこの間隙内には液晶23が封入されて液晶表示パ
ネル10が形成されている。
【００１６】次に液晶表示パネル10の動作を説明する。
アドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn はＹドライバからの走査信号
により順次走査駆動され、ＴF をフレーム走査周期とす
ると、電界効果トランジスタ20は行ごとにＴF ／ｎの期
間だけ順次導通状態にもたらされる。この走査と同期し
て信号線Ｘ1 ，…，Ｘm に表示信号を同時に供給する
と、この表示信号の電圧はキャパシタに行ごとに順次書
き込まれ、ＴF の期間にわたって保持される。この保持
された信号電圧は画素表示電極21に導かれ、対向共通電
極22との間の液晶層23の表示信号電圧に応じて励起す
る。こうして画像等の表示がなされる。
アドレス線Ｙ1 ，…，Ｙn はＹドライバからの走査信号
により順次走査駆動され、ＴF をフレーム走査周期とす
ると、電界効果トランジスタ20は行ごとにＴF ／ｎの期
間だけ順次導通状態にもたらされる。この走査と同期し
て信号線Ｘ1 ，…，Ｘm に表示信号を同時に供給する
と、この表示信号の電圧はキャパシタに行ごとに順次書
き込まれ、ＴF の期間にわたって保持される。この保持
された信号電圧は画素表示電極21に導かれ、対向共通電
極22との間の液晶層23の表示信号電圧に応じて励起す
る。こうして画像等の表示がなされる。
【００１７】以後はこの実施例の駆動を図５と図６を用
いて説明する。図５は図９と対応する図であり、縦軸Ｖ
は信号線に供給する表示信号電圧ＶX 及び液晶セルに印
加される電圧ＶS の値を示している。また実線ＯＰまた
はＯＮは黒レベルから白レベルに至る表示信号電圧ＶX
の振幅を与えるもので、便宜上直線で表している。更に
Ｏ点を通る横線ＶB は表示信号の極性反転基準電位を示
している。この実施例では黒レベル及び白レベルにおけ
るレベルシフトΔＶBL，ΔＶWHを考慮したうえで、印加
電圧ＶS が対向共通電極電位ＶC に対して正負対称とな
るように、信号線に供給する表示信号電圧ＶX の振幅
が、極性反転基準電位ＶB に対する正電位側と負電位側
とでは、異なる値に設定されている。即ち対向共通電極
電位ＶC を通る双方の極性において振幅が対称な所望の
印加電圧ＶS の直線を想定し、黒レベル及び白レベルに
おけるレベルシフトΔＶBL，ΔＶWHを上乗せして表示信
号電圧ＶX 及び極性反転基準電位ＶB が求められる。具
体的には正電位側にある一方の極性の振幅を、負電位側
にある他方の極性の振幅より小さくしている。ＰＣＨ
（フェニル，シクロ，ヘキサン）系液晶で、ε平行（液
晶の分子軸方向の誘電率）８，ε垂直（液晶の分子軸と
垂直方向の誘電率）が４のものでは、 Δε＝ε平行−ε垂直＝４，ε平行＝／ε垂直＝２ であり、図５において、たとえば縦軸単位を１Ｖにとれ
ば、ΔＶBLが４Ｖ，ΔＶ WHが２Ｖで、正負両信号電圧比
ＶB を基準にして、 7/3 ＝2.3 となる。
いて説明する。図５は図９と対応する図であり、縦軸Ｖ
は信号線に供給する表示信号電圧ＶX 及び液晶セルに印
加される電圧ＶS の値を示している。また実線ＯＰまた
はＯＮは黒レベルから白レベルに至る表示信号電圧ＶX
の振幅を与えるもので、便宜上直線で表している。更に
Ｏ点を通る横線ＶB は表示信号の極性反転基準電位を示
している。この実施例では黒レベル及び白レベルにおけ
るレベルシフトΔＶBL，ΔＶWHを考慮したうえで、印加
電圧ＶS が対向共通電極電位ＶC に対して正負対称とな
るように、信号線に供給する表示信号電圧ＶX の振幅
が、極性反転基準電位ＶB に対する正電位側と負電位側
とでは、異なる値に設定されている。即ち対向共通電極
電位ＶC を通る双方の極性において振幅が対称な所望の
印加電圧ＶS の直線を想定し、黒レベル及び白レベルに
おけるレベルシフトΔＶBL，ΔＶWHを上乗せして表示信
号電圧ＶX 及び極性反転基準電位ＶB が求められる。具
体的には正電位側にある一方の極性の振幅を、負電位側
にある他方の極性の振幅より小さくしている。ＰＣＨ
（フェニル，シクロ，ヘキサン）系液晶で、ε平行（液
晶の分子軸方向の誘電率）８，ε垂直（液晶の分子軸と
垂直方向の誘電率）が４のものでは、 Δε＝ε平行−ε垂直＝４，ε平行＝／ε垂直＝２ であり、図５において、たとえば縦軸単位を１Ｖにとれ
ば、ΔＶBLが４Ｖ，ΔＶ WHが２Ｖで、正負両信号電圧比
ＶB を基準にして、 7/3 ＝2.3 となる。
【００１８】なお正負両信号電圧比が極端に大きすぎる
のは望ましくなく、従って、液晶材料をε平行／ε垂直
の実用的な1.5 〜３内に選ぶのがよい。このような双方
極性において非対称な振幅を有する例えば図６の波形図
に示すような表示信号電圧ＶX を信号線に供給すると、
レベルシフトΔＶWH，ΔＶBLにより、白レベルに対応す
るＰ点とＮ点はそれぞれＰ´点とＮ´点にシフトし、黒
レベルに対応するＯ点とＯ´点にシフトする。故にＯ´
点を液晶セルの対向共通電極電位ＶC に設定することに
より点線Ｏ´Ｐ´またはＯ´Ｎ´からわかるように、液
晶セルには対向共通電極電位ＶC を中心に、黒から白に
至る各表示レベルにおいて対称の電圧ＶS が印加され
る。この結果、この実施例は表示の階調表現性に優れ、
しかもフリッカーを生じることがなく長寿命である。
のは望ましくなく、従って、液晶材料をε平行／ε垂直
の実用的な1.5 〜３内に選ぶのがよい。このような双方
極性において非対称な振幅を有する例えば図６の波形図
に示すような表示信号電圧ＶX を信号線に供給すると、
レベルシフトΔＶWH，ΔＶBLにより、白レベルに対応す
るＰ点とＮ点はそれぞれＰ´点とＮ´点にシフトし、黒
レベルに対応するＯ点とＯ´点にシフトする。故にＯ´
点を液晶セルの対向共通電極電位ＶC に設定することに
より点線Ｏ´Ｐ´またはＯ´Ｎ´からわかるように、液
晶セルには対向共通電極電位ＶC を中心に、黒から白に
至る各表示レベルにおいて対称の電圧ＶS が印加され
る。この結果、この実施例は表示の階調表現性に優れ、
しかもフリッカーを生じることがなく長寿命である。
【００１９】なお図５においてレベルシフトΔＶは、黒
レベルと白レベルの場合についてのみ考慮したが、理想
的には中間レベルも含めて電界効果トランジスタのゲー
ト・ソース兼表示電極間容量，液晶セルの容量及びアド
レス線に供給する走査信号の振幅を考慮して、信号線に
供給する表示信号電圧ＶX の各表示レベルでの振幅を設
定すべきであり、このときＯＰ及びＯＮは必ずしも直線
にならない。また液晶表示装置の特性を考慮して表示信
号にガンマ補正を施すこともあるが、この場合にもＯＰ
及びＯＮは直線とはならない。
レベルと白レベルの場合についてのみ考慮したが、理想
的には中間レベルも含めて電界効果トランジスタのゲー
ト・ソース兼表示電極間容量，液晶セルの容量及びアド
レス線に供給する走査信号の振幅を考慮して、信号線に
供給する表示信号電圧ＶX の各表示レベルでの振幅を設
定すべきであり、このときＯＰ及びＯＮは必ずしも直線
にならない。また液晶表示装置の特性を考慮して表示信
号にガンマ補正を施すこともあるが、この場合にもＯＰ
及びＯＮは直線とはならない。
【００２０】なお今までは電界効果トランジスタとし
て、ソースとドレンはそれぞれ画素表示電極と信号線に
接続されている構造のものを用いたが、ソースとドレン
の設定は任意であり、逆に立場でもよいことは言うまで
もない。また電界効果トランジスタがｎチャネル及びｐ
チャネルＴＦＴで構成される相補ＴＦＴ対であるとき
は、ｎチャネルＴＦＴの場合と同様に使用できるが、ｐ
チャネルＴＦＴであるときは、電圧の極性がｎチャネル
ＴＦＴの場合と逆転する。即ち信号線に供給する表示信
号電圧に関し、極性反転基準電位に対し正電位側にある
一方の極性の振幅を、負電位側にある他方の極性の振幅
より大きくしている。
て、ソースとドレンはそれぞれ画素表示電極と信号線に
接続されている構造のものを用いたが、ソースとドレン
の設定は任意であり、逆に立場でもよいことは言うまで
もない。また電界効果トランジスタがｎチャネル及びｐ
チャネルＴＦＴで構成される相補ＴＦＴ対であるとき
は、ｎチャネルＴＦＴの場合と同様に使用できるが、ｐ
チャネルＴＦＴであるときは、電圧の極性がｎチャネル
ＴＦＴの場合と逆転する。即ち信号線に供給する表示信
号電圧に関し、極性反転基準電位に対し正電位側にある
一方の極性の振幅を、負電位側にある他方の極性の振幅
より大きくしている。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアクティブ
マトリックス形液晶表示装置は、極性反転基準電位にバ
イアス電圧を印加するのではなく、信号線に供給する表
示信号電圧の振幅を、極性反転基準電位に対する正電位
側と負電位側とで変え、液晶に印加される電圧を正電位
側と負電位側とで実質的に同一とすることにより、階調
再現性が良好で且つフリッカーが生じることなく長寿命
とすることができる。
マトリックス形液晶表示装置は、極性反転基準電位にバ
イアス電圧を印加するのではなく、信号線に供給する表
示信号電圧の振幅を、極性反転基準電位に対する正電位
側と負電位側とで変え、液晶に印加される電圧を正電位
側と負電位側とで実質的に同一とすることにより、階調
再現性が良好で且つフリッカーが生じることなく長寿命
とすることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の電界効果トランジスタのアレイの一例
を示す概略平面図である。
を示す概略平面図である。
【図３】本発明の電界効果トランジスタのアレイの一例
を示す等価回路図である。
を示す等価回路図である。
【図４】本発明の液晶表示パネルの一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の駆動方法の一例を説明するための図で
ある。
ある。
【図６】本発明の駆動方法の一例を説明するための図で
ある。
ある。
【図７】従来のアクティブマトリックス形液晶表示装置
の１画素の構成の一例を示す図である。
の１画素の構成の一例を示す図である。
【図８】図８（ａ）は走査信号電圧と表示信号電圧の波
形図である。図８（ｂ）は液晶セルの容量に書き込んで
保持される表示信号電圧の波形図である。
形図である。図８（ｂ）は液晶セルの容量に書き込んで
保持される表示信号電圧の波形図である。
【図９】従来のアクティブマトリックス形液晶表示装置
の駆動方法の一例を説明するための図である。
の駆動方法の一例を説明するための図である。
20……電界効果トランジスタ Ｘm ……信号線 Ｙn ……アドレス線
Claims (1)
- 【請求項１】 ｎ行ｍ列に配置された液晶セルの各々に
電界効果形薄膜トランジスタよりなるスイッチが設けら
れたアクティブマトリックス形液晶表示装置において、
行ごとに前記電界効果形薄膜トランジスタのゲートを共
通接続したｎ本のアドレス線に走査信号電圧を供給し、
列ごとに前記電界効果形薄膜トランジスタのドレイン
（またはソース）を共通接続したｍ本の信号線にフレー
ム走査周期に関連して極性反転基準電位の上下に極性反
転させた表示信号電圧を供給し、前記液晶セルの対向共
通電極に対向電極電圧を供給するアクティブマトリック
ス形液晶表示装置において、前記表示信号電圧が極性反
転基準電位に対して正電位側にある場合に液晶に印加さ
れる電圧と負電位側にある場合に液晶に印加される電圧
とが同じ階調レベルに対して等しくなるように、少なく
とも液晶容量が印加電圧によって変化することを考慮し
て、前記極性反転基準電位に対する正電位側と負電位側
の信号振幅が異なるように設定することを特徴とするア
クティブマトリックス形液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30078493A JPH075431A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | アクティブマトリックス形液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30078493A JPH075431A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | アクティブマトリックス形液晶表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61060660A Division JPS6211829A (ja) | 1985-03-28 | 1986-03-20 | アクテイブマトリツクス形液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075431A true JPH075431A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=17889059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30078493A Pending JPH075431A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | アクティブマトリックス形液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075431A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000027770A (ko) * | 1998-10-29 | 2000-05-15 | 김영환 | 액정표시장치의 공통 신호 회로 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140323A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Fujitsu Ltd | 液晶表示パネル装置 |
| JPH076429A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Sony Corp | 光ディスクおよび光ディスク再生装置 |
| JPH076430A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Tdk Corp | クリーニングディスク |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP30078493A patent/JPH075431A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140323A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Fujitsu Ltd | 液晶表示パネル装置 |
| JPH076429A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Sony Corp | 光ディスクおよび光ディスク再生装置 |
| JPH076430A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-10 | Tdk Corp | クリーニングディスク |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000027770A (ko) * | 1998-10-29 | 2000-05-15 | 김영환 | 액정표시장치의 공통 신호 회로 |
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