JPS60156095A - 液晶デイスプレイ装置 - 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、倒木ばテレビ受像を行うための液晶ディスプ
レイ装置に関する。

〔従来の技術〕

・　例えば液晶を用いてテレビ画像を表示することが提
案されている。

第１図において、（１）はテレビの映像信号が供給され
る入力端子で、この入力端子（１）からの信号がそれぞ
れ例えばＮチャンネルＦＥＴからなるスイッチング素子
Ｍｘ、Ｍ２　・・・Ｍｍを通じて垂直（Ｙ軸）方向のラ
インＬ１．Ｌ２　・・・Ｌｍに供給される。なおｍは水
平（Ｘ軸）方向の画素数に相当する数である。さらにｍ
段のシフトレジスタ（２）が設けられ、このシフトレジ
スタ（２）に水平周波数のｍ傍のクロック信号Φ１）１
＋　Φ２Ｈが供給され、このシフトレジスタ（２）の各
出力端子からのクロック信号φＩＨ＋　Φ２Ｈによって
順次走査される駆動パルス信号φ８１．　φＨ２・・・
φＨｍがスイッチング素子Ｍ１〜Ｍｍの各制御端子に供
給される。なおシフトレジスタ（２）には低電位（Ｖｓ
ｓ）と高電位（Ｖｏｏ）が供給され、この２つの電位の
駆動パルスが形成される。

また各ラインＬ１〜Ｌｍにそれぞれ例えばＮチャンネル
ＦＥＴからなるスイッチング素子Ｍ１１゜Ｍ２１・・・
ＭｎＩＩＭ１２１Ｍ２２・・・Ｍｎ２．・欅壷Ｍ１＋１
．　ＭＢｌ・・・Ｍｎｍの一端が接続される。なおｎは
水平走査線数に相当する数である。このスイッチング素
子Ｍ　ｌ’ｌ〜Ｍｎｍの他端がそれぞれ液晶セルＣ１’
１．Ｃ２１・・・Ｃｎｍを通じてターゲット端子（３）
に接続される。

さらにｎ段のシフトレジスタ（４）が設けられ、このシ
フトレジスタ（４）に水平周波数のクロ・ツク信号ΦＩ
Ｖ＋　Φ２ｖが供給され、このシフトレジスタ（４）の
各出力端子からのクロック信号ΦｉＶ＋　Φ２ｖによっ
て順次走査される駆動パルス信号φＶ１．　φｖ２・・
・φｖｎが、スイッチング素子Ｍ　１’ｚ〜ＭｎｍのＸ
軸方向の各列（Ｍ１ｚ〜Ｍｘｍ）　＋　（Ｍ２Ｌ〜Ｍ２
１１１）　・・・（Ｍｎｒ〜Ｍｎｍ）ごとの制御端子に
それぞれ供給される。なお、シフトレジスタ（４）にも
シフトレジスタ（２）と同様にＶＳＳとＶＤＤが供給さ
れる。

すなわちこの回路しおいて、シフトレジスタ（２）。

（４）には第２図Ａ、Ｂに示すようなりロック信号Φ１
）ｌ、Φ２Ｈ１Φ□７．Φ２ｖが供給される。そしてシ
フトレジスタ（２）からは第２図Ｃに示すように各画素
期間ごとにφＨ１〜φ８＋１１が出力され、シフトレジ
スタ（４）からは第２図りに示すように１水平期間ごと
にφｖ１〜φｖｎが出力される。さらに入力端子（１１
には第２図Ｅに示すような信号が供給される。

そしてφＶｉ＋　φＨ工が出力されているときは、スイ
ッチング素子ＭｌとＭ　１ｓ〜ＭＩＢがオンされ、入力
端子（１１→Ｍ１→Ｌ１→Ｍ　１１→Ｃ’ｉｓ→ターゲ
ット端子（３）の電流路が形成されて液晶セルＣ工１に
入力端子（１）に供給された信号とターゲット端子（３
）との電位差が供給される。このためこのセルＣＩＬの
容量分に、１番目の画素の信号による電位差に相当する
電荷がサンプルホールドされる。この電荷量に対応して
液晶の光透過率が変化される。これと同様のことがセル
Ｃ１２〜Ｃｎｌ１１について順次行われ、さらに次のフ
ィールドの信号が供給された時点で各セルＣｉｘ〜Ｃｎ
ｍの電荷量が書き換えられる。

このようにして、映像信号の各画素に対応して液晶セル
Ｃ１１〜Ｃｏｎの光透過率が変化され、これが順次繰り
返されてテレビ画像の表示が行われる。

ところで液晶で表示を行う場合には、一般にその信頼性
、寿命を良くするため交流駆動が用いられる。例えばテ
レビ画像の表示においては、ｌフィールドまたは１フレ
ームごとに映像信号を反転させた信号を入力端子（１１
に供給する。すなわち入力端子（１１には第２図Ｅに示
すように１フイールド　′または１フレームごとに反転
された信号が供給される。

ところで上述の装置において、１個の例えば透過形液晶
セルＣは次のように構成されている。第３図において、
Ａは平面図、ＢはそのＡ−Ａ線による断面図を示す。図
中（２０）はガラス基板であって、このガラス基板（２
０〉上に透明電極によるゲート線（２１）が設けられ、
このゲート線（２１）の上及びガラス基板（２０）の全
面に５ｉ０２層（２２）が設けられる。またゲート線（
２１）の張出し部（２１′　の上にＳ　ｉ０２層（２２
）を挾んでアモルファスシリコンｉｉ！（２３）が設け
られ、このシリコン層（２３）の図面左側に上述のライ
ンＬ１〜Ｌｓ１に相当するアルミニューム等の金属によ
る垂直信号線（２４）が設けられる。またシリコン層（
２３）の図面右側に金属層（２５）を介して透明電極か
らなる画素電極（２６）が設けられる。このシリコン層
（２３）〜画素電極（２６）の上にＳ　１０２Ｎ　’　
（２７）が設けられる。そしてこの５ｉＣｈＪ曲（２７
）の上に液晶（２８）が設けられ、その上に透明電極か
、ら成るターゲット電極（２９）及び保護ガラス（３０
）が設けられる。

従ってこの装置において、信号線（２４）に信号が供給
され、ゲート線（２１）が高電位になると、信号線（２
４）に供給された信号がシリコン層（２３）を通じて金
属層（２５）に供給され、この金属層（２５）と信号線
（２４）との間で形成される容量成分に記憶される。そ
してこの記憶された信号が画素電極（２６）に供給され
、ターゲット電極（２９）との電位差に応じて液晶（２
８）の光透過率が変化される。

ところがこの場合に、信号線（２４）と金属層（２５）
との間に結合容量が形成され、この結合容量を通じてＹ
軸方向の信号のクロストークが発生する。すなわち第４
図において図形Ａがあった場合に、対応するＹ軸方向の
ラインＬｓ＝ＬＬに信号が供給されると、結合容量を通
じてＹ軸方向の他の液晶セル（Ｃｚｓ−Ｃｎｓ）　〜（
Ｃｕ〜Ｃｎｔ）にも信号が供給され、Ｙ軸方向にクロス
トークが発生する。さらにクロストークの量は、セルの
記憶容量をＣＭ、結合容量を特徴とする特許Ｃｔｌ ＣＭ＋ＣＩ４ の値に対応し、ここで画素面積を小さくすると、記憶容
量ＣＭは小さくなるのに対して結合容量Ｃｓは略一定な
ので、クロストークが大となってしまう。

また上述のように交流駆動が行われている場合に、ｌフ
ィールドまたはｌフレームごとに逆極性の信号が供給さ
れるので、この逆極性の信号が上述の結合容量Ｃ３を通
じて各液晶セルに飛び込み、特に信号の書き換までの時
間の長い画面の下側において全体に画像が暗くなる□シ
ェーディングが発生する。このシェーディングも上述の
クロストークと同様に画素面積を小さくすると問題が顕
著になる。

さらに李流駆動が行われている場合に、映像信号アンプ
のリニアリティ等の問題から、信号の正極性の電位ＶＰ
と負極性の電位ＶＮとは完全に等しく　（Ｖｐ　＝ＶＷ
　）はならない。このためこのオフセットにより液晶が
駆動され、例えばＮＴＳＣ方式の場合で約３０Ｈｚのフ
リッカが発生して画面が著しく劣化されてしまっていた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の装置は上述のように構成されていた。しかしなが
らこの装置においては、クロストーク、シェーディング
及びフリッカによる画面の劣化が生じてしまう問題点が
あった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、表示用液晶セルＣがマトリクス状に設けられ
、複数の信号線りが上記液晶セルＣの各列間に平行に設
けられ、これらの信号線りが１つおきに接続されて第１
、第２の接続点とされ、これらの接続点に互いに逆極性
の表示信号（１１，（５１が供給されるようにした液晶
ディスプレイ装置である。

〔作用〕

上述の装置によればクロストーク及びシェーディングを
防止し、かつ交流駆動による画面のフリ　１ツカを除去
することができる。

〔実施例〕

第５図において、入力端子（１１からの信号が信号反転
回路（５）に供給されて反転される。この反転された信
号が一つおきのスイッチング素子Ｍ１．Ｍ３・・・を介
して一つおきの垂直信号ラインＬｔ。

Ｌ３　・・・に供給される。また入力端子（１１からの
直接の信号が残りの一つおきのスイッチング素子Ｍ２１
Ｍ４８０．を介して一つおきの垂直信号ラインＬ２．Ｌ
４　・・・に供給される。

すなわちこれによって、交互の垂直信号ラインＬ１．Ｌ
３　・・・とＬ２．Ｌ４　・・・には、第６図Ａ、　Ｂ
に示すように互いに逆極性の映像信号が供給される。

この回路において、例えば垂直信号ラインＬ１から液晶
セルＣｉ’１への信号の飛び込み量Δｖ１は、但し、Ｖ
　１’１は本来の信号 ■１は垂直信号ラインＬ１に 供給される信号の平均値 Ｃ１１１は垂直信号ラインＬ１と ′液晶セルＣ１１との結合容量 となる。一方垂直信号ラインＬ２から液晶セルＣ１１へ
の信号の飛び込み量Δｖ２は、 但し、■２１は本来の信号 ■２は垂直信号ラインＬ２に 供給される信号の平均値 Ｃ９２は垂直信号ラインＬ２と 液晶セルＣ１１との結合容量 となる。

ここで画像信号の相関性と極性を考慮すると、Ｖｌｘ　
Ｖｌ＝　（Ｖ２１　Ｖ２） である。従って、液晶セルＣｓｌへの飛び込みの総量Δ
■は Δ■＝Δ■１＋Δ■２ となり、 Ｃ８ｌ”’Ｃ’？２ とすれば信号の飛び込みは相殺される。

すなわち信号の飛び込みによる影響が除かれることによ
って、上述のクロストーク及びシェーディングが解消さ
れる。

なお、第７図において、垂直信号ラインＬｌ。

Ｌ２と画素電極（２６）との距離ｇｚ、ｇ２を等しくす
ることにより、それぞれの結合容ｔｔｃｓｚ、ｃｓ２を
等しくすることができる。

また表示面の全体をみるといずれのフィールドにおいて
も正負両極性の信号が等量ずつ供給されていることにな
り、■Ｐ　＋　Ｖ　Ｎに差が生じてもこれがフリッカと
なることがない。

さらに第８図は２画素ずつ駆動してシフトレジスタ（２
）の段数及び速度を低下させた場合に適用したものであ
る。この回路においては、２画素中の左側の画素に供給
される信号に１画素期間分の遅延回路（６）が設けられ
る。さらに複数の遅延回路を設けて、多数の信号を同時
供給する場合にも、垂直信号ラインＬ１．Ｌ２　・・・
において信号が交互に反転されていれば、同様の作用効
果が得られる。

また第９図は線順次駆動を行う場合で、サンプルホール
ド回路（７ｚ　）　、（７２）　・・・にて信号が順次
パルスφＨ１，φＨ２・・・のタイミングでサンプルボ
ールドされると共に、これらの信号がサンプルホールド
回路（８１）、（８２）　・・・にて水平ブランキング
のタイミングでサンプルホールドされる。この回路にお
いても一つおきのサンプルボールド回路（７１）、（７
３）　・・・と（７２）、（７４）　・・・に供給され
る信号を逆極性とすることにより、上述と同様の作用効
果を得ることができる。

さらに第１θ図において、入力端子（１）からの信号が
信号反転回路（５）に供給されて反転され、この反転さ
れた信号がスイッチＱｌの一方の固定接点及びスイッチ
（１１）の他方の固定接点に供給されると共に、入力端
子Ｔｌ）からの元の信号がスイッチＯｌの他方の固定接
点及びスイッチ（１１）の一方の固定接点に供給される
。このスイーソチＱｍ、（１１）が、例えばクロック信
号Φ２Ｖに関連して１水平期間ごとに切換られる。

これによってスイッチαＩｌｌ、（１１）からはそれぞ
れ第１１図Ａ、Ｂに示すような信号が取出される。

このスイッチＱＯ）、（１１）からの信号がそれぞれ一
つおきのスイッチング素子Ｍ１．Ｍ３　・・・及びＭ２
．Ｍ４　・・・を介して、一つおきの垂直信号ラインＬ
１．Ｌ３　・・・及びＬ２．Ｌ４　・・・に供給される
。

さらに一つおきの水平走査線を構成するスイッチング素
子（Ｍｘｌ、Ｍ１２・・・）、（Ｍ３１．　Ｍ３２・・
・）・・・及び（Ｍ　２１．　Ｍ　２２・・・）、（Ｍ
　、＋ｉ　。

Ｍ４２・・・）・・・がそれぞれ左側の垂直信号ライン
ＬＬ、Ｌ２　・・・及び右側の垂直信号ラインＬ２，１
．３　・・・に接続される。

従ってこの装置において、−の水平期間でラインＬ１．
Ｌ３　・・・に正の信号が供給され、ラインＬ２．Ｌ４
　・・・に負の信号が供給され、次の水平期間でこれが
逆転されることにより、−の水平期間でラインＬ１から
液晶セルＣ１’１に供給された信号と、次の水平期間で
ラインＬ２から液晶セルＣ２１に供給された信号とは共
に正の同相信号となる。

これによって従来水平期間ごとに信号が反転された場合
に生じた垂直画素間における液晶の非変調部分が解消さ
れる。

そしてこの装置においても各々の液晶セルＣ１１゜（，
１２・・・ついてはその両側の各垂直信号ラインＬＬ、
Ｌ２　・・・には互いに反転された信号が供給されてい
るので、上述のクロスト−り、シェーディング及びフリ
ッカが発生することはない。

なお上述の装置において奇数番の水平走査線と偶数番の
水平走査線とで信号が１画素分ずれている。そこで第１
２図に示すように、奇数番の水平走査期間と偶数番の水
平走査期間とで水平方向の駆動パルスφ）ｌｉｔ　φＨ
２・・・の発生のタイミングを１クロック分早めるよう
にする。あるいは、第１３図に示すように、１画素期間
の遅延回路（１２）を設け、スイッチ（１３）にてｌ水
平期間ごとに信号を１画素期間分遅らせるようにしても
よい。

さらに上述の装置で表示をカラー化する場合−には、第
１４図に示すようなモザイク形の色フィルタ（Ｒは赤、
Ｇは緑、Ｂは青を示す）か、デルタ形の色フィルタ、あ
るいは横ストライブ形の色フィルタに適用した場合に効
果がある。また縦ストライプ形の色フィルタにおいても
輝度信号成分に関しては有効である。

なおこの装置は、アモルファスシリコン、ポリシリコン
、シリコンオンサファイア等のＴＰＴを用いたアクティ
ブマトリクスあるいはダイオードスイッチを用いた時分
割マトリクス駆動による液晶ディスプレイ装置に適用で
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クロストーク及びシェーディングを防
止し、かつ交流駆動による画面のフリッカを除去するこ
とができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は液晶表示装置の説明のための図、第５
図は本発明の一例の構成図、第６図〜第１４図はその説
明のための図である。 （１１は入力端子、（２）はシフトレジスタ、（５）は
信号反転回路、Ｍはスイッチング素子、Ｃは液晶セル、
Ｌは垂直信号ラインである。 第２図 第３図 第４．因 →Ｘ軸 第６図 第７因 第８図 第９図 第１０図 第１１図 １ ｎ水千褥１１％’ｌ目　１ １　ｎ木平期間目 ■ １　↓ 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示用液晶セルがマトリクス状に設けられ、複数の信号
   線が上記液晶セルの各列間に平行に設けられ、これらの
   信号線が１つおきに接続されて第１、第２の接続点とさ
   れ、これらの接続点に互いに逆極性の表示信号が供給さ
   れるようにした液晶ディスプレイ装置。