JPS6271932A

JPS6271932A - 液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JPS6271932A
Application number: JP21142385A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Akiyama; 政彦秋山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1987-04-02
Also published as: JPH0476090B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、各画素にスイッチング素子を設けたアクテ
ィブマトリクス方式の液晶表示装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、平面型ディスプレイの開発が活発に行われている
。中でも、各画素にスイッチ用の能動素子を併設したア
クティブマトリクス方式の液晶表示装置は、■動画の表
示が可能、■中間調が得られる、■画素間のクロストー
クが少なく高品質の表示が実現できる、■カラーフィル
タの使用によってフルカラー表示が可能−等、多くの利
点を有し、今後の使用が期待されている。

ところで、液晶を駆動する場合には、液晶の特性劣化を
防止するため、交流駆動するのが一般的である。従って
、例えばテレビジョン画像の表示を行なうには、曳行の
標準テレビジョン方式に従って、１フイールド毎または
１フレーム毎に液晶画素に印加する電圧を反転させるよ
うにしている。

特に、液晶画素の集積度が高まりつつある今日、液晶表
示装置にもインターレース駆動を採用することが考えら
れ、この場合には１フレ一ム周期でないと橘性反転を行
なうことができない。

液晶を交流駆動する場合、極性が反転しても電圧が同一
であれば表示のコントラストは一定に保てる。しかしな
がら、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置では、
構造を簡単化させる目的で画素毎の蓄積容量を設けない
ため、液晶に印加される電圧は１フレ一ム周期で一部減
衰してしまう。

また、アドレス線と画素電極〈トランジスタ電極を含む
）の間の寄生容量のためアドレス線の電圧変化で画素電
圧が変化することもある。このため、電圧の大きさは一
定で極性だけを反転させるという交流駆動は困難になる
。このように極性を反転させる毎に電圧の大きさが変化
すると、１フレ一ム周期ごとに液晶に印加される電圧の
大きさが変化してしまい、２倍のフレーム周期毎にコン
トラストが変化することから１５−のちらつき、すなわ
ちフリッカが目立ってしまうという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる問題に基づきなされたもので、その目
的とするところは、大容量の画素を有する液晶表示装置
にあっても、プリン力のない高品質の画像を表示できる
液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、複数の画素のそれぞれにスイッチング素子を
設けたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置を駆動
するに際し、前記各画素に印加する電圧の極性を時間的
に一定周期で反転させるとともに、隣接する画素間でも
空間的にその極性を反転させるようにしたことを特徴と
している。

〔発明の効果〕

アクティブマトリクス方式では画素の集積度を高めるこ
とができ、テレビジョン放送の解像度に匹敵する画素数
あるいはそれ以上の画素数の表示装置も実現可能である
。このように、集積度が高ければ、人間の目による画素
の分離も困難となり、近接する画素間でのコントラスト
差はさほど問題とはならない。

本発明によれば、１フイ一ルド周期あるいは１フレ一ム
周期で印加電圧の極性を反転させる他、近接した画素間
でも空間的に印加電圧の極性を反転させているので、極
性の遠いによるコントラスト差は全体として均一化され
、フィールド間やフレーム間でのコントラスト差はなく
なる。

したがって１本発明によればフリッカのない高品質な画
像表示が可能なアクティブマトリクス方式の液晶表示＠
置を得ることができる。なお、本発明において、例えば
１アドレス線毎に極性を反転させた場合でも、その周波
数は、テレビジョンの水平走査周波数（１５，７５ｋｌ
（ｒ）程度で良く、駆動回路への負担は殆どない。逆に
、交流駆動をするための共通電極の電圧等の設定マージ
ンも従来に比較して大きくとれることがら、回路への負
担は従来より低減させることができる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例について
説明する。

第１図は１水平走査線毎に極性反転をさせるようにした
ノンインターレース型の液晶表示装置の例である。

すなわち、第１図において、液晶パネル１０のアドレス
線ＡＤＩ　、ＡＣ３、・・・は、水平方向の画素を選択
する線であり、データ１１０１　、０２　、・・・は、
垂直方向の画素を選択する線である。この液晶パネル１
０の奇数アドレスｌ１ｌＡＤ１　、ＡＣ３。

・・・には第１のアドレス線駆動回路１１が接続され、
同偶数アドレス線ＡＤ２　、ＡＣ３、・・・には第２の
アドレス線駆動回路１２が接続され、さらにデータ線Ｄ
Ｉ　、　Ｄ２　、・・・には、サンプルホールド回路１
３が接続されている。サンプルホールド回路１３には、
極性反転信号形成回路１４からの信号が入力されている
。極性反転信号形成回路１４は、例えば極性反転回路と
レベルシフト回路とで構成されている。極性反転信号形
成回路１４および第１および第２のアドレス線駆動回路
１１．１２にはタイミング回路１５からの所定のタイミ
ング信号が与えられている。

液晶パネル１０は、第２図に示すようにアクティブマト
リクス方式のパネルであり、共通電極Ｃと、データ線Ｄ
Ｉ　、　Ｄ２　、・・・どの間に設けられた各液晶画素
１６にそれぞれスイッチング用のトランジスタ１７を直
列接続し、各トランジスタ１７のゲート電極を各アドレ
ス線ＡＤ１　、ＡＣ３、・・・に接続して構成されてい
る。

このような構成において、極性反転信号形成回路１４に
第３図に示すような映像信号Ｓが入力されると、極性反
転信号形成回路１４はこの映像信号Ｓをまず０レベルを
中心とした１水平走査期間（１Ｈ明間）毎に反転する信
号を生成した後、得られた信号の反転中心であるＯレベ
ルを映像信号Ｓの最大振幅レベルよりも僅かに大きなレ
ベルまでシフトさせる。これによって得られた極性反転
信号Ｓ′は、その最大レベルよりも僅か大きな電圧値Ｖ
ｍの１／２のレベルを中心に反転する常に正電位の信号
となる。

この極性反転信号Ｓ′は、サンプルホールド回路１３に
入力される。サンプルホールド回路１３では、液晶パネ
ル１０のデータ線［）１　、　［）２　、・・・に供給
するデータ信号をサンプリングして生成する。

アドレス線ＡＤＩ　、ＡＣ３、・・・は、第３図に示す
ように１Ｈ期間毎に順番に駆動される。これによって選
択されたアドレス線に接続されたトランジスタ１７がオ
ン状態となり、そのアドレス線に連なる液晶画素１６の
データ線側の′ｆＩｉ極に前記極性反転信号Ｓ′が印加
される。極性反転信号Ｓ′は前述したように常に正電位
の信号であるが、液晶パネル１０の共通電極ＣをＶｍ／
２のレベルに設定することによって、液晶画素１６には
、アドレス線毎、すなわち１Ｈ期間毎に極性の反転する
電圧が印加されることになる。ここでは説明を簡単にす
るため、アドレス線と画素電極との重なり容量による画
素電圧の低下を無視しているが、これを考慮すると、共
通電極Ｃの電圧はＶｆｆｌ／２よりも小さく設定するこ
とになる。

第４図は、各液晶画素に印加される電圧の極性を示して
いる。すなわち、ある特定のフレームでは、同図（ａ）
に示すように、奇数アドレスＡＤ１　、　ＡＣ３、・・
・に連なる液晶画素に正の電圧が印加され、偶数アドレ
スＡＤ２　、ＡＣ４、・・・に連なる液晶画素に負の電
圧が印加される。一方、次のフレームでは、同図（ｂ）
に示すように、奇数アドレスＡＤＩ　、ＡＣ３、・・・
に連なる液晶画素に負の電圧が印加され、偶数アドレス
ＡＤ２　、ＡＣ４。

・・・に連なる液晶画素に正の電圧が印加される。

このような駆動方法によれば、１フレ一ム周期毎に各画
素に印加する電圧の極性を反転させることができ、それ
に加えて垂直方向の隣接する画素間で電極の極性を反転
させることができる。このため、極性が異なることによ
るコントラストの差は全体的に均一化され、フリッカの
少ない画像を得ることができる。

なお、この実施例では、極性反転信号Ｓ′が常に正の信
号であるため、サンプルホールド回路１３で極性の異な
る２つの電源を使用する必要がなく、サンプルホールド
回路１３の構成の簡単化を図ることができる。

なお、上記実施例では、ノンインターレース型の液晶表
示装置を例にとり本発明を説明したが、通常のテレビジ
ョン信号に対処する場合、液晶の応答速度を速くした場
合、および画素電位が書込み後に減衰する場合などは、
１／３０秒のフレーム同期ではフリッカが目立つので、
インターレース型の駆動が望ましい。

この場合には、第５図に示すようなアクセスを行なえば
良い。なお、図中側矢印は、アクセスされる水平画素列
を示している。まず、ａｌに示すあるフレームの奇数フ
ィールドでは、奇数アドレスを１Ｈ期間毎に極性反転さ
せてアクセスし、ａ２に示す同じフレームの偶数フィー
ルドでは偶数アドレスを１Ｈ期間毎に極性反転させてア
クセスする。そして、次のフレームでは、ｂｌに示す奇
数フィールドでａｌとは極性の反転したアクセスを行な
い、ｂ２に示す偶数フィールドでａ２と極性の反転した
アクセスを行なう。このようにすれば、インターレース
型の駆動であっても、各画素に印加される電圧は１フイ
ールド毎に反転し、しかも水平方向画素列が２列毎に極
性反転するので、プリン力を防止できる。

ちなみに、本発明者は４８０（アドレス線）×６４０（
データ線）の画素数を有するアクティブマトリクス方式
の液晶表示装置に、この駆動方法を実際に適用してテレ
ビジョン映像信号を表示させた。その結果、フリッカの
ない高品質の画像が得られた。

なお、上記実施例では、アドレス線駆動回路１１．１２
を液晶パネル１０の両側に配置しているので、アドレス
線間の間隔を広くでき高集積化に対応できる。また、各
アドレス線駆動回路１１゜１２に全てのアドレス線を接
続すれば、アドレス線切断故障の信頼性が高まる。この
ような考えに基づいて、サンプルホールド回路１３を液
晶パネル１３の上下に配置するようにしても良い。

この場合、アドレス線毎に極性反転させることに加えて
、データ線毎に極性を反転させることもできる。

第６図は、このような液晶表示装置の例を示すもので、
サンプルホールド回路２）．２２が液晶パネル１０の上
下に配置され、それぞれ奇数データＩＤ１　、Ｄ３　、
　・・・と、偶数−Ｙ−夕ＪＩＤ２　、　［）４　。

・・・とにホールド信号を与えるものとなっている。

各サンプルホールド回路２）．２．２にはシフトレジス
タ２３．２４が接続されている。極性反転信号形成回路
２５．２６は、第７図に示すような極性反転信号Ｓ′と
、これを反転させた逆相の極性反転信号Ｓ′とをそれぞ
れサンプルホールド回路２）．２２に出力する。シフト
レジスタ２３は、第７図のＴＩ　、　Ｔ３　、・・・に
示すタイミングでサンプルホールド回路２）にサンプリ
ングのタイミングを与える。また、シフトレジスタ２４
は、同図のＴ２　、　Ｔ４　、・・・に示すタイミング
でサンプルホールド回路２２にサンプリングのタイミン
グを与える。これらのパルスは時間的にはＴＩ　、　Ｔ
２　。

Ｔ３　、　Ｔ４　、・・・の順で出力される。そして、
アドレスについては前述した実施例と同様の方法でアク
セスを行なえば、第８図に示すように１画素毎に印加電
圧の極性を反転させることができる。このように構成す
ると、水平方向のコントラストも平均化されるので、よ
り高品質の画像が得られる。

この他、本発明はカラー画像表示の液晶表示装置にも適
用できる。この場合には、第９図に示すように、Ｒ，Ｇ
、Ｂの３画素を１ブロツクとし、隣接するブロック間で
印加電圧の極性を反転させるようにすると良い。また、
第９図に示すＲＧＢ画素の配列ではより簡単にアドレス
線２本毎に印加電圧の極性を反転させるようにしても良
い。なお、カラーフィルタの配列は第９図に示したちの
以外でも良く、ＲＧＢＩ組としたブロックを単位に極性
を反転させると良い。これによって色調の変化を抑制で
きる。

また、上述した各実施例では、サンプルホールド回路を
用いたが、各画素を点順次で駆動すれば、サンプルホー
ルド回路を省略することも可能である。

このように、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る液晶表示装置の構成を
示す回路図、第２図は同装置の液晶パネルの一部構成を
示す回路図、第３図は同装置の作用を説明するための波
形図、第４図は同装置の各画素に印加される電圧の極性
を示す図、第５図〜第９図°は本発明の他の実施例をそ
れぞれ説明するための図である。１０・・・液晶パネル、１１．１２・・・アドレス線駆
動回路、１３．２）．２２・・・サンプルホールド回路
、１４．２５・・・極性反転信号形成回路、１５・・・
タイミング回路、１６・・・液晶画素、１７・・・トラ
ンジスタ、２６・・・逆相の極性反転信号形成回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図ＡＤＩ　Ｙ下−一一一一一一一一一一」−シ一一−−−
ＡＤ２−ｆ］−一一一−−−−−−−−「ｌ−一一−Ａ
Ｄ３−一」−トーーーーーーーーーー」−シーＡＤ４−
−−−「■−−−−−−−−−−−丁］第３図第４図第５図第７図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の画素のそれぞれにスイッチング素子を設け
たアクティブマトリクス方式の液晶表示装置を駆動する
に際し、前記各画素に印加する電圧の極性を時間的およ
び空間的に所定の周期で反転させるようにしたことを特
徴とする液晶表示装置の駆動方法。
（２）テレビジョン信号の１水平走査期間毎に前記画素
に印加する電圧の極性を変化させることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置の駆動方法。
（３）前記各画素の第１の電極に印加される電圧の極性
と第２の電極に印加される電圧の極性とは同一極性であ
り、前記第２の電極に印加される電圧のレベルが前記第
１の電極に印加される電圧の最大値と最低値との略中間
レベルであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の液晶表示装置の駆動方法。