JP2001331156A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
表示特性が得られる液晶表示装置を低コストかつ低消費
電力で提供する事。 【解決手段】基板の一方に走査配線と信号配線とアクテ
ィブ素子と画素電極と共通配線と対向電極とを有するア
クティブマトリクス型液晶表示装置において、対向電極
と、それらに対応する画素電極と、それらの画素電極と
アクティブ素子を介して接続されている走査配線とは異
なる走査配線に接続されている複数の第2のアクティブ
素子が有り、画素電極に画像信号を書き込むための走査
配線の選択パルスと、次の画像を表示するための走査配
線の選択パルスとの間に、画素電極に対応する共通配線
を選択し、画素電極に印加されている画像信号をクリア
するパルスを印加する。
Description
ス型液晶表示装置に関するものである。
を主体とする表示装置として適用されつつある。しか
し、液晶表示装置における動画の画質(以下、動画質)の
劣化についての報告が電気通信学会技術報告EID96
−4,pp.19−26(1996−06)等でなされて
いる。これによると、液晶表示装置はホールド発光型表
示装置であり、ホールド発光している動画像と人間の動
画追従視による視線移動の不一致により動画像にぼやけ
が発生するため、動画質が低下してしまうという事であ
る。この動画質の劣化を改善するには、フレーム周波数
をn倍速化する、もしくは画像表示を1/nフレーム期
間とし、残りの期間をブランキング表示とする方法があ
る事も記載されている。なお、ここでnの数値は大きい
ほど、高速移動する動画に対しても有効である。
は、例えば特開平11−109921号公報に記載のように液晶
パネルの上部と下部に信号配線駆動回路を設けて、1画
面を表示する間に2度走査配線を選択し、上下の信号配
線駆動回路からそれぞれ表示画像書込みとブランキング
画像書込み、1画面周期の約半分を画像表示、残りの半
分をブランキング表示とする方法がある。
11−109921号公報における方法では液晶パネル
の上部と下部に高価な信号配線駆動回路を使用するた
め、部品コストが高く、液晶表示装置もまた高価になっ
てしまう。
半分をブランキング表示とする方法では、動画の表示ス
ピード(画面上の移動スピード)が速い場合には表示特
性の改善効果が不十分である。
良好な表示特性が得られる液晶表示装置を提供すること
である。
一つの実施形態によれば、少なくとも一方が透明な一対
の基板の一方の基板上に、複数の走査配線と、これらの
複数の走査配線にマトリクス状に形成された複数の信号
配線と、これらの交点付近に形成した複数のアクティブ
素子と、このアクティブ素子に接続された複数の画素電
極と、走査配線のそれぞれの間に形成した複数の共通配
線と、共通配線に接続され、画素電極との間の液晶層に
電界を生じるように形成した複数の対向電極とを有し、
対向電極と、それらに対応する画素電極と、それらの画
素電極とアクティブ素子を介して接続されている走査配
線とは異なる走査配線に接続されている複数の第2のア
クティブ素子が有り、画素電極に画像信号を書き込むた
めの走査配線の選択パルスと、次の画像を表示するため
の走査配線の選択パルスとの間に、画素電極に対応する
共通配線を選択し、画素電極に印加されている画像信号
をクリアするパルスを印加しているというものである。
尚、このような液晶表示装置においては、液晶が電圧無
印加の場合に黒表示をするノーマリーブラック特性の表
示モードとすることも特徴である。
的に説明する。 (実施例1)本実施例のアクティブマトリクス型液晶表
示装置における画素の回路図を図2に示す。
2がマトリクス状に形成され、その交点に走査配線10
1がゲート端子となるように、アクティブ素子105が
配置されている。アクティブ素子105は走査配線10
1に制御信号である選択パルス(ある電圧値)が与えら
れると信号配線102の制御信号である電位を液晶10
4や保持容量106に書き込む。また、アクティブ素子
105は走査配線101に制御信号となる非選択電圧が
与えられると、液晶104や保持容量106の電位を保持
させるように動作する。尚、液晶104はアクティブ素
子105によって書き込まれた電位と共通配線103の
電位との電位差により配向方向が変化し、これによって
画素の透過率が変化するものである。
表示装置の画素回路である。
11をゲート端子とし、共通配線103とアクティブ素
子105の液晶104側の端子をソース・ドレイン端子
とした第2のアクティブ素子107が配置されているの
が特徴の一つである。本実施例における画素構造の例を
図16に示す。
走査配線101が選択された場合だけでなく、共通配線
103が選択された場合においても、容量結合により相
対的に前段の走査配線101が選択された場合と同等と
なることから、液晶104に印加されている電位差を解
消するように動作する。
印加状態で黒表示をするノーマリーブラック特性の液晶
を用いているために、この第2のアクティブ素子107
が動作して、液晶104に印加されている電圧が解消さ
れた場合には画素は黒表示状態となる。
圧を図1に示す。
1に示すように1垂直走査期間220(=1画像書き換え
周期)中の一部の期間だけ画像を表示し、残りを黒表示
によるブランキング表示としている。さらに詳しく説明
すると、画像の表示は画像書込みパルス211が走査配
線電位201に印加され、図2のアクティブ素子105が
動作して、信号配線電位202が液晶104に印加され
る事により開始される。そして、共通配線電位203に
液晶印加電圧クリアパルス212が印加される事によ
り、図2で示した第2のアクティブ素子107が動作
し、液晶104に印加されている電圧が解消されるた
め、画像は黒表示のブランキング表示となる。
は画像書込みパルス211が印加されてから、液晶印加
電圧クリアパルス212が印加されるまでの期間であ
る。なお、液晶印加電圧クリアパルス212は図2で実
線で書かれているように1H期間程度でもよいし、十分
に液晶印加電圧を解消するために点線のように次の画像
書込みパルス211の直前までの期間としても良い。さ
らに、この液晶印加電圧クリアパルス211の電圧は一
定である必要が無く、第2のアクティブ素子107の動作
による電圧変動を抑えるように液晶印加電圧クリアパル
ス211の電圧値をパルス期間中に変動させても良い。
は、前にも説明したように垂直走査期間220内の画像
表示期間221の比率を小さくする事と、液晶の応答特
性を早くする事が必要である。我々が開発した時系列画
像積分法による液晶ディスプレイの動画質測定と電気通
信学会技術報告EID96−4,pp.19−26(1
996−06)等から、移動速度の異なる動画を適切に
表示するための画像表示期間221の割合と液晶の応答
速度が明らかになった。これを図3に示す。この図によ
ると、TV放映の中に頻繁に出てくるような10deg /
秒程度の標準動画を許容できる程度までに動画質を改善
するためには、画像表示期間221が垂直走査期間22
0の1/2以下で、液晶の応答速度が10m秒以下であ
る事が必要である。また、10deg /秒程度の標準動画
の動画質劣化を検知できない程度に改善するためには、
画像表示期間221が垂直走査期間220の1/4以下
で、液晶の応答速度が5m秒以下である事が必要であ
る。さらに、20deg /秒程度の高速動画の動画質劣化
を検知できない程度に改善するためには、画像表示期間
221が垂直走査期間220の1/8以下で、液晶の応
答速度が3m秒以下である事が必要である。
が垂直走査期間220の1/8になるように液晶印加電
圧クリアパルス212を調整してあり、液晶も応答速度
が3m秒程度の液晶材料を使用してあるために、高速移
動する動画を表示した場合でも動画質劣化を検知できな
い程度の画質となっている。
液晶表示装置のブロック図を図4に示す。画像出力源か
ら出力された画像データは液晶表示コントローラ170
に入力され、ここから、走査配線駆動回路11や信号配
線駆動回路120、共通配線駆動回路130にタイミン
グ制御信号や画像データ信号等の制御信号が出力され
る。なお、画像表示期間221を垂直走査期間220の
1/8とするために、液晶コントローラ170は共通配
線駆動回路130に出力する黒表示書込みパルス制御信
号を走査配線駆動回路110に出力する画像書込みパル
ス制御信号より1/8垂直走査周期だけ遅れて出力して
いる。ここで、共通配線駆動回路130は図5に示すよ
うに、主にシフトレジスタ131とアンプ回路132か
ら構成されており、走査配線駆動回路110に使用して
いる回路と全く同じICを使用できる。この走査配線駆
動回路110用のICは信号配線駆動回路120用のI
Cと比べて低コストである。また、信号配線駆動回路用
ICを液晶表示部150の上下に2セット配置する場合
と比較して、走査配線駆動回路用ICを液晶表示部15
0の左右に2セット配置する場合は、使用するICの個
数も少なくなるため、さらに低コストとなる。
応答速度が3m秒程度のものを用い、画像表示期間を1
フレーム(垂直走査期間)の1/8としているために、
移動速度が速い動画を表示しても良好な表示性能が得ら
れる。また、これを実現するための回路構成は信号配線
駆動回路用ICを2セット使用するのではなく、走査配
線駆動回路用ICを2セット使用するので、より低コス
トで構成可能である。 (実施例2)本実施例は以下の要件を除けば実施例1と
同様の構成である。
ス212のタイミングは画像表示期間221が1/8垂
直走査期間となるように固定されておらず、液晶表示コ
ントローラ170からの制御信号により可変となってお
り、画像表示期間221の垂直走査期間220に対する
比率がリアルタイムに変更可能となっている。
を向上するためには画像表示期間221の比率を小さく
すればよい。しかし一方で、静止画の表示については、
画像表示期間221の比率が大きいほうが、ちらつきが
少ないため高画質となる。また、画像表示期間221の
比率が大きいと、同じ輝度で表示するために必要な照明
装置の発光量を減らし、消費電力を少なくする事ができ
る。
物体の移動速度を液晶表示コントローラ170内で判定
し、1画面書き換え毎に、1垂直走査期間内での液晶印
加電圧クリアパルス212を印加するタイミングを変化
させて、1垂直走査期間220における画像表示期間22
1の割合を調整し、表示する動画もしくは静止画の画質
が最適な表示となるように共通配線駆動回路130を制
御している。また同時に、画像表示期間221が変化し
ても、表示輝度が変化しないように、液晶表示コントロ
ーラ170はバックライト制御回路161を制御してバ
ックライトの明るさを調整している。
示装置のブロック図は実施例1と同じであるが、液晶表
示コントローラ170は実施例1と異なっている。この
液晶表示コントローラ170の構成図を図6に示す。ま
ず、画像出力源からの画像データを元にして、信号配線
駆動回路制御用回路173と走査配線駆動回路制御用回
路174は、それぞれ信号配線駆動回路と走査配線駆動
回路に画像データ信号やタイミング制御信号を出力して
いる。ここまでは通常の液晶表示コントローラと同じで
あるが、本実施例の液晶表示コントローラ170では、
画像出力源からの画像データとメモリ172に保存され
ていた1画面前の画像データを動画判定回路171で比
較して、画像内の物体の移動速度を検出している。この
検出結果により画像表示期間制御回路175は共通配線
駆動回路130への出力タイミングを制御して、画像表
示期間を垂直同期期間の1/8から1/1まで変化させ
る。また同時に、明るさ制御回路176はバックライト
の明るさを1倍から1/8倍まで変化させている。これ
により、移動速度の速い動画を表示する場合には画像表
示期間を1/8として、動画質劣化の無い動画表示を
し、ほとんど動きの無い静止画を表示する場合には画像
表示期間を1/1に、バックライトの明るさを1/8と
して、低消費電力でちらつきの少ない高画質な静止画表
示ができる。
速い動画だけでなく、静止画を表示しても良好な表示性
能が得られる。また、これを実現するための回路構成の
増加は少ないために低コストで構成可能である。さら
に、移動速度が低い画像を表示する場合には低消費電力
となる。
らの画像データを元に動画判定回路171で画像内の物
体の移動速度を検出して、画像表示期間やバックライト
の明るさを制御しているが、画像出力源が画像出力と同
時に画像内の物体の移動速度を表現するような信号を出
力する場合には、その信号を使って画像表示期間やバッ
クライトの明るさを制御しても良い。 (実施例3)本実施例は以下の用件を除けば実施例2と
同様の構成である。
実施例2において液晶表示部150の左右に分かれてい
た走査配線駆動回路110と共通配線駆動回路130を
一つの回路にまとめて、走査・共通配線駆動回路140
として、液晶表示部150の片側に配置してある。
構成は図8に示してあるように、走査配線選択用のシフ
トレジスタ141とアンプ回路144、及び共通配線選
択用のシフトレジスタ142とアンプ回路143から構
成されており、走査配線駆動用出力端子と共通配線駆動
用出力端子が1本おきに配置されている。1つのICチ
ップとしての出力端子数は、実施例2で使用した走査配
線駆動用ICと同じであるため、使用するICの数は実
施例2と同等であるが、液晶表示部の片側のみにICを
実装するために、ICを接続するためのPCB基板のコ
ストや実装コストなどが低減できる。
70のブロック図を図9に示す。本実施例の液晶表示コ
ントローラ170では走査配線駆動回路制御用回路17
4がなくなり、画像表示期間制御回路175が走査・共
通配線駆動回路140を直接制御している。
速い動画だけでなく、静止画を表示しても良好な表示性
能が得られ、移動速度が低い画像を表示する場合には低
消費電力となるだけでなく、部品コストや製作コストを
更に低減する事が可能である。 (実施例4)本実施例は以下の要件を除けば実施例2と
同様の構成である。
に、光源として例えばバックライト160として発光領
域分離型バックライトを使用している。このような発光
する領域を分割して別々に明るさを制御できるバックラ
イトを使用した場合、移動速度が速い動画を表示するた
めに画像表示期間を短くした時に、画像表示に必要な領
域のみを発光させて、他の領域を消灯させる事で消費電
力を低減する事ができる。このためには画像表示期間と
同調させてバックライト160の発光部位と明るさを調
節する必要がある。図11に示した本実施例における液
晶表示コントローラ170では、動画判定回路171に
よる動画移動速度検出結果を元に、画像表示期間制御回
路175による画像表示期間の制御と同調して、発光部
位・明るさ制御回路177によりバックライトの発光領
域と明るさを制御している。
域は4つの領域に分離しているが、領域の分割数は4つ
以外でもかまわない。また、領域分割が可能であるなら
ば、バックライトに限られず、フロントライト,サイド
ライトであってもよい。
速い動画だけでなく、静止画を表示しても良好な表示性
能が得られ、部品コストや製作コストを更に低減する事
が可能であるだけでなく、移動速度が速い画像を表示す
る場合でも低消費電力となる。
らの画像データを元に動画判定回路171で画像内の物
体の移動速度を検出して、画像表示期間やバックライト
の発光領域と明るさを制御しているが、画像出力源が画
像出力と同時に画像内の物体の移動速度を表現するよう
な信号を出力する場合には、その信号を使って画像表示
期間やバックライトの発光領域と明るさを制御しても良
い。 (実施例5)本発明の実施例1との相違点は以下の通り
である。
装置の電気的な模式図を示す。アクティブマトリクス基
板上には映像信号用のm本の走査線GL_S1〜GL_
S(m)、初期化用のm本の走査線GL_C1〜GL_
C(m)、n本の映像信号線SL1〜SL(n)とm本
の共通線CL1〜CL(m)が形成されている。このう
ち映像信号用走査線,初期化用走査線,映像信号線は各
々アクティブマトリクス基板の周囲まで引き出され、映
像信号用走査線駆動回路,初期化用走査線駆動回路,映
像信号線駆動回路と電気的に接続される。共通線はアク
ティブマトリクス基板上の表示領域外の部分で電気的に
接続され、アクティブマトリクス基板の周囲まで引出さ
れた後に共通駆動回路と接続される。各々の駆動回路は
映像信号変換・走査信号変換・電源生成を担う回路と接
続される。
形成されるi行j列目の画素の電気的等価回路を示す。
映像信号用薄膜トランジスタTFT_S(i,j)はそ
のソース電極が映像信号線SL(j)に、ゲート電極が
映像信号線用走査線GL_S(i)に接続され、ドレイ
ン電極は画素電極PE(i,j)に接続される。初期化
用薄膜トランジスタTFT_C(i,j)は、そのソー
ス電極が共通線CL(i)に、ゲート電極が初期化用走
査線GL_C(i)に接続され、ドレイン電極は画素電
極PE(i,j)に接続される。画素電極PE(i,
j)は共通線CL(i)と電気的に接続された共通電極
CE(i,j)との間に挟持される液晶を介して液晶容
量C_LC(i,j)を形成する。
に液晶が一定の方向に配向するように処理を施す。また
前記2つの基板のうち一方の基板の互いと対向しない面
には液晶の配向方向に平行な透過軸を持つ偏光板を、も
う一方の基板の互いと対向しない面には液晶の配向方向
に直交する透過軸を持つ偏光板を設けることで、液晶表
示装置を貫通する光を変調する効果を持たせることがで
きる。具体的には液晶に電圧を印加していない際には光
が透過せず、画素電極と共通電極の間とに電位差を与え
液晶に電界を印加すると光が透過するいわゆるノーマリ
ーブラック型の液晶表示装置となる。
形とそれによる液晶表示装置の透過率の時間変化を示
す。この際の印加電圧波形と液晶表示装置の透過率の関
係は以下のようになる。 (状態A)通常初期化用薄膜トランジスタTFT C
(i,j)は選択状態にあり、画素電極と共通電極は同
電位となっている。この状態では液晶の偏光変換効果が
ないため、液晶表示装置に入射する光は互いに透過軸が
直交する偏光板に阻まれることで液晶表示装置を透過す
ることができない(黒状態)。画素電極PE(i,j)
に画素信号を書き込む直前に初期化用薄膜トランジスタ
TFT_C(i,j)を非選択とし、画素電極PE
(i,j)と共通電極CE(i,j)を電気的に絶縁す
る。 (状態B)映像信号線用走査線GL_S(i)を選択
し、映像信号線SL(i)に印加されている画像信号を
画素電極PE(i,j)に書き込む。 (状態C)映像信号線用走査線GL_S(i)を非選択
とし、画素電極PE(i,j)と映像信号線SL(i)
とを電気的に絶縁する。これにより画像信号が画素電極
PE(i,j)に保持され、画素電極PE(i,j)と
共通電極との間の電位差によって発生する電界により液
晶がアクティブマトリクス基板に平行な平面上で回転す
る。これにより液晶の偏光変換効果が生じ、液晶表示装
置に入射した光はそれを透過することができる(白状
態)。 (状態D=状態A)初期化走査線GL_C(i)を選択
し、画素電極PE(i,j)と共通電極CE(i,j)
を同電位にすることで画像信号を消去し、液晶表示装置
に入射した光がそれを透過出来ない状態に戻す(黒状
態)。
率の時間変化は図14に示すような1垂直走査期間中に
非透過期間を含む間欠型になる。この1垂直走査期間中
における透過期間、非透過期間の割合と液晶の応答速
度,動画質劣化の関係は実施例1と同様である。 (実施例6)実施例5との相違点は以下の通りである。
基板上に形成されるi行j列目の画素の電気的等価回路
を示す。
(i,j)はそのソース電極が映像信号線SL(j)
に、ゲート電極が映像信号線用走査線GL_S(i)に
接続されドレイン電極はITO等の透明な導電体で形成
された画素電極PE(i,j)に接続される。初期化用
薄膜トランジスタTFT_C(i,j)は、そのソース
電極が共通線CL(i)に、ゲート電極初期化用走査線
GL_C(i)に接続され、ドレイン電極は画素電極P
E(i,j)に接続される。画素電極PE(i,j)は共
通線CL(i)との間に蓄積容量C_STG(i,j)
を形成する。一方アクティブマトリクス基板と対向する
ブラックマトリクス基板のアクティブマトリクス基板と
対向する面の表示領域にはITO等の透明な導電体で形
成された対向電極CEが形成され、表示領域外において
共通線CL(i)と電気的に接続される。前記2つの基
板のうち一方の基板の互いと対向しない面には液晶の配
向方向に平行な透過軸を持つ偏光板を、もう一方の基板
の互いと対向しない液晶の配向方向と直交する透過軸を
持つ偏光板を設けることで、液晶表示装置を貫通する光
を変調する効果を持たせることができる。具体的には液
晶に電界を印加していない際には光が透過せず、画素電
極と共通電極との間とに電位差を与え液晶に電界を印加
すると光が透過するいわゆるノーマリーブラック型の液
晶表示装置となる。以下、駆動方法、及び1垂直走査期
間中における透過期間、非透過期間の割合と液晶の応答
速度,動画質劣化の関係は実施例5と同様である。 (実施例7)本実施例では、画素回路や画素構造またノ
ーマリーブラック特性の液晶を用いている点では実施例
1と同様の構成であるが、液晶104に印加されている
電位差を解消するための各配線の駆動方法が異なってい
る。
ける走査配線の選択順序としては、走査配線101を選
択した後に前段の走査配線1011を選択する順序と、
前段の走査配線1011を選択した後に走査配線101
を選択する順序がある。ここで、前者を上方スキャン、
後者を下方スキャンとする。下方スキャンでは、まず第
2のアクティブ素子107が導通状態になり、液晶10
4に印加されている電位差を0とした後に、アクティブ
素子105が導通状態となり信号配線102の制御信号
電位を液晶104や保持容量106に書き込むため、画
素は信号表示状態となり、画像を表示する状態となる。
素子105が導通状態となり信号配線102の制御信号
電位を液晶104に書き込むが、その直後に第2のアク
ティブ素子107が導通状態になり、液晶104に印加
されている電位差を0とするために、黒表示状態とな
る。
することで黒表示としていたが、本実施例ではこのよう
に走査方向の異なる2つの走査選択順序を制御すること
で画像表示から黒表示までの期間を制御する。
ク図を示す。実施例1のブロック図(図4)と比較する
と共通配線駆動回路がなくなっている。これにより共通
配線駆動回路に使用するIC、及びICを接続する為の
PCB基板などが不要となる為、これらのコストや実装
コストなどが低減できる。
方法を説明する為に、液晶表示部150を例として上下
8つの領域(領域a〜g)に分割し、この時の走査配線
駆動方式を図18に示す。各領域がそれぞれ9本の走査
配線を持つとして、横軸が時間、縦軸はある場所(領
域)における走査配線の選択状況を示す。
の最上部の走査配線より下方スキャンを開始する。下方
スキャンされた走査配線に接続されている画素は画像を
表示する。こうして、領域aに画像が表示された後に、
続けて領域bの走査配線も下方スキャンし画像を表示す
る。この下方スキャンが領域Cの最上部の走査配線に到
達した時、領域aの最下部の走査配線より上方スキャン
が開始される。この上方スキャンにより領域aの画像は
下側から上側に向かって消去される(黒表示による消
去)ことになる。このようにして下方スキャンが領域d
に到達した時には、上方スキャンは領域aの最上部に到
達し、領域b,cは画像表示であるが領域aは黒表示状
態となる。下方スキャンはこのまま領域dを進み領域d
に画像を表示させるが、同時に領域bの最下部から上方
スキャンが開始され、領域bの画像を消去し始める。こ
のようにして、各領域毎に画像の表示,消去を制御でき
る。ここで、領域bの下部から始った上方スキャンは途
中で止めると、その走査配線に接続された画素の表示が
おかしくなる為、パネル上部である領域aの上まで続け
られる。なお、領域dより下の領域から始った上方スキ
ャンは途中で下方スキャンに合流するため領域aまで到
達しない。
領域内の走査配線が下方スキャンされた後に上方スキャ
ンされるまでの平均期間を2/8垂直期間としてある
為、画像表示期間は1/4垂直期間となる。ここで、こ
の領域分割数や上方スキャン発生タイミングを変化させ
ることにより、実施例2のように画像表示期間の垂直走
査期間220に対する比率をリアルタイムに変更可能と
なっている。また、そのため、図19に示してある本実
施例における液晶コントローラ170は実施例3と同様
に、表示する画像の移動速度を判定して走査配線駆動回
路110を制御できるようになっている。さらに、実施
例4と同様に発光領域分離型バックライトを使用するこ
とも可能である。
る画像表示及び消去(黒表示)を実現する駆動方式とし
て走査配線の選択順序を制御する方式とした為に、部品
コストや製作コストを更に低減することが可能である。
な表示性能が得られる液晶表示装置を提供できる。
置の各配線への電圧印加方法。
置の画素部の等価回路図。
間と液晶応答速度を示す図。
置のブロック図。
置の共通配線駆動回路の内部構成図。
置の液晶表示コントローラのブロック図。
置のブロック図。
置の走査・共通配線駆動回路の内部構成図。
置の液晶表示コントローラのブロック図。
装置のバックライト部。
装置の液晶表示コントローラのブロック図。
示装置の透過率変化図。
を示す模式図。
ーラのブロック図。
線、104…液晶、105…アクティブ素子、106…
保持容量、107…第2のアクティブ素子、110…走
査配線駆動回路、120…信号配線駆動回路、130…
共通配線駆動回路、131…シフトレジスタ、132…
アンプ回路、140…走査・共通配線駆動回路、141
…走査配線選択用シフトレジスタ、142…共通配線選
択用シフトレジスタ、143…共通配線選択用アンプ回
路、144…走査配線選択用アンプ回路、150…液晶
表示部、160…バックライト、161…バックライト
駆動回路、170…液晶表示コントローラ、171…動
画判定回路、172…メモリ、173…信号配線駆動回
路制御用回路、174…走査配線駆動回路制御用回路、
175…画像表示期間制御回路、176…明るさ制御回
路、177…発光部位・明るさ制御回路、201…走査
配線電位、202…信号配線電位、203…共通配線電
位、204…液晶印加電圧、211…画像書込みパル
ス、212…液晶印加電圧クリアパルス、220…垂直
走査期間、221…画像表示期間、204…液晶印加電
圧。
Claims (37)
- 【請求項1】少なくとも一方が透明な一対の基板と、 前記一対の基板間に挟持された液晶層とを有し、 前記一対の基板の一方の基板上には、複数の走査配線
と、これらの走査配線と交差するように配置した複数の
信号配線と、前記複数の信号配線と前記複数の走査配線
とのそれぞれの交点に対応して配置したアクティブ素子
と、該アクティブ素子に接続された画素電極と、前記走
査配線のそれぞれの間に形成された共通配線と、前記画
素電極と画素電極との間に配置されそれぞれが前記共通
配線に接続した対向電極を配置し、 前記画素電極及び前記対向電極に印加した電圧により液
晶層の液晶分子を動かして表示を行う液晶表示装置にお
いて、 前記複数の対向電極と、それらに対応する画素電極と、
それらの画素電極と前記アクティブ素子を介して接続さ
れている前記走査配線とは異なる走査配線に接続されて
いる複数の第2のアクティブ素子を有し、 前記画素電極に画像信号を書き込むための走査配線の選
択パルスと、次の画像を表示するための前記走査配線の
選択パルスとの間に、前記画素電極に対応する共通配線
を選択し、前記画素電極に印加されている画像信号をク
リアするパルスを印加する液晶表示装置。 - 【請求項2】前記液晶層に前記画素電極と前記対向電極
に電圧を印加していない場合に黒表示をするノーマリー
ブラック特性の表示をする請求項1の液晶表示装置。 - 【請求項3】前記第2のアクティブ素子が接続されてい
る走査配線は、前記画素電極を挟む2本の走査配線のう
ち、前記アクティブ素子が接続されている走査配線とは
別の走査配線であり、前記第2のアクティブ素子は前記
別の走査配線上に画素電極と対向電極を延長して構成さ
れている請求項2の液晶表示装置。 - 【請求項4】前記画素電極に画像信号を書き込むための
走査配線の選択パルスから、前記画素電極に印加されて
いる画像信号をクリアするための共通配線の選択パルス
までの期間が、前記画像信号を書き込むための走査配線
選択パルス間隔の50%以下である請求項2又は3記載
の液晶表示装置。 - 【請求項5】前記画素電極に画像信号を書き込むための
走査配線の選択パルスから、前記画素電極に印加されて
いる画像信号をクリアするための共通配線の選択パルス
までの期間が、前記画像信号を書き込むための走査配線
選択パルス間隔の25%以下である請求項2又は3記載
の液晶表示装置。 - 【請求項6】前記画素電極に画像信号を書き込むための
走査配線の選択パルスから、前記画素電極に印加されて
いる画像信号をクリアするための共通配線の選択パルス
までの期間が、前記画像信号を書き込むための走査配線
選択パルス間隔の12.5%以下である請求項2又は3
の液晶表示装置。 - 【請求項7】前記画素電極に画像信号を書き込むための
走査配線の選択パルスから、前記画素電極に印加されて
いる画像信号をクリアするための共通配線の選択パルス
までの期間が可変である請求項2又は3記載の液晶表示
装置。 - 【請求項8】前記液晶層の応答時間が10m秒以下であ
る請求項7の液晶表示装置。 - 【請求項9】前記液晶層の応答時間が5m秒以下である
請求項7の液晶表示装置。 - 【請求項10】前記液晶層の応答時間が3m秒以下であ
る請求項7の液晶表示装置。 - 【請求項11】前記複数の走査配線に選択パルスを供給
する走査配線駆動回路と、前記複数の信号配線に画像信
号を供給する信号配線駆動回路と、前記複数の共通配線
に選択パルスを供給する共通配線駆動回路と、それらの
駆動回路に制御信号や画像信号を供給すると共に動画判
定回路を内蔵する液晶表示コントローラを有し、前記液
晶表示コントローラは内蔵する動画判定回路により、動
画が動くスピードを判定し、そのスピードに従って前記
走査配線の選択パルスから前記共通配線の選択パルスま
での期間を調整して、各駆動回路をタイミング制御する
請求項7から10のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項12】一方の基板に複数の画素電極、複数の対
向電極を持つ一対の基板の間に液晶を挟持する液晶表示
装置において、 前記複数の画素電極の1つに付き2つのアクティブ素子
が接続され、 上記アクティブ素子の一方には走査線と映像信号線とが
接続され、他方には前記走査線とは異なる走査線と対向
電極と電気的に接続された共通線とが接続されているア
クティブマトリクス基板を有する液晶表示装置。 - 【請求項13】一方の基板に画素電極、他方の基板に電
気的に一体の対向電極を持つ一対の基板間に液晶を挟持
する液晶表示装置において、 前記複数の画素電極の1つに付き2つのアクティブ素子
が接続され、 上記アクティブ素子の一方には走査線と映像信号線とが
接続され、他方には前記走査線とは異なる走査線と対向
電極と電気的に接続された共通線とが接続されているア
クティブマトリクス基板を有する液晶表示装置。 - 【請求項14】少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板間に配置した液晶層を有する液晶表示装置
において、 前記一対の基板の一方の基板上には、 複数の走査配線と、該複数の走査配線に交差するように
複数の信号配線を配置することで複数の画素を構成し、 複数の画素に渡って配置された共通配線を有し、 各画素には、 前記複数の走査配線と前記複数の信号配線の交点付近に
配置された第1のアクティブ素子と、 該アクティブ素子に接続された画素電極と、 該画素電極に対応して、前記共通配線に接続するように
配置された対向電極と、 前記第1のアクティブ素子が接続している走査配線とは
別の走査配線に接続された第2のアクティブ素子とを有
する液晶表示装置。 - 【請求項15】前記画素に対応して設けられる前記第1
及び第2のアクティブ素子は、前記画素電極を挟んで配
置される2本の前記走査配線のうちの少なくともいずれ
かに接続されている請求項12,13又は14記載の液
晶表示装置。 - 【請求項16】前記液晶表示装置における前記複数の走
査配線についての走査は、 前記第1のアクティブ素子を選択した後に前記第2のア
クティブ素子を選択していく方向の走査と、 前記第2のアクティブ素子を選択した後に前記第1のア
クティブ素子を選択する方向の走査と、を有する請求項
15記載の液晶表示装置。 - 【請求項17】前記液晶表示装置における前記複数の走
査配線についての走査は、 前記第1のアクティブ素子を選択した後に前記第2のア
クティブ素子を選択していく方向の走査と、 前記第2のアクティブ素子を選択した後に前記第1のア
クティブ素子を選択していく方向の走査と、を同時に、
かつ異なる前記走査配線に対して行っていく走査である
請求項16記載の液晶表示装置。 - 【請求項18】前記第1のアクティブ素子を選択した後
に前記第2のアクティブ素子を選択していく方向の走査
が、複数同時に行われる請求項17記載の液晶表示装
置。 - 【請求項19】前記液晶に前記画素電極と前記対向電極
に電圧を印加していない場合に黒表示をするノーマリー
ブラック特性の表示をする請求項17又は18記載の液
晶表示装置。 - 【請求項20】前記走査配線の各々において、 前記第1のアクティブ素子を選択した後に前記第2のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
前記第2のアクティブ素子を選択した後に前記第1のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
の間の時間平均が1画面書換え周期の50%以下である
請求項19記載の液晶表示装置。 - 【請求項21】前記走査配線の各々において、 前記第1のアクティブ素子を選択した後に前記第2のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
前記第2のアクティブ素子を選択した後に前記第1のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
の間の時間平均が1画面書換え周期の25%以下である
請求項19記載の液晶表示装置。 - 【請求項22】前記走査配線の各々において、 前記第1のアクティブ素子を選択した後に前記第2のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
前記第2のアクティブ素子を選択した後に前記第1のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
の間の時間平均が1画面書換え周期の12.5%以下で
ある請求項19記載の液晶表示装置。 - 【請求項23】前記走査配線の各々において、 前記第1のアクティブ素子を選択した後に前記第2のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
前記第2のアクティブ素子を選択した後に前記第1のア
クティブ素子を選択していく方向の走査による選択と、
の間の時間は可変である請求項19記載の液晶表示装
置。 - 【請求項24】前記複数の走査配線に前記アクティブ素
子を選択する選択パルスを供給する走査配線駆動回路
と、 前記複数の信号配線に画像信号を供給する信号配線駆動
回路と、 前記走査駆動回路及び前記信号配線駆動回路に制御信号
又は画像信号を供給すると共に動画判定回路を内蔵する
液晶表示コントローラと、を有し、 前記液晶表示コントローラは内蔵する動画判定回路によ
り、動画が動くスピードを判定し、そのスピードに従っ
て前記走査配線の前記選択パルス次の前記選択パルスま
での期間を調整して、各駆動回路をタイミング制御をす
る請求項23記載の液晶表示装置。 - 【請求項25】少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板間に配置した液晶層とを有し、画像データ
を取り込んで、該画像データに応じて表示を行う液晶表
示装置において、 前記一対の基板の一方の基板上には表示部を有し、 前記画像データに応じて前記表示部に表示するための制
御信号を出力する液晶表示コントローラと、 該液晶表示コントローラから出力された制御信号を受け
取り、受け取った制御信号に応じて前記表示部を駆動す
る走査配線駆動回路,信号配線駆動回路、及び共通配線
駆動回路と、 前記表示部は、前記走査配線駆動回路に接続された複数
の走査配線と、前記信号配線駆動回路に接続された複数
の信号配線と、前記共通配線駆動回路に配置された複数
の共通配線が配置され、前記複数の走査配線及び前記複
数の信号配線により形成された複数の画素のそれぞれに
は、対応する画素に印加する制御信号の保持を制御する
手段と、対応する画素に印加する制御信号を保持する手
段と、対応する画素に印加する制御信号のクリアを制御
する手段とを有する液晶表示装置。 - 【請求項26】前記制御信号の保持を制御する手段は、
対応する画素を形成している走査配線に接続しており、 前記制御信号のクリアを制御する手段は、前記走査配線
以外の走査配線に接続している請求項25の液晶表示装
置。 - 【請求項27】前記共通配線駆動回路は、 前記走査配線駆動回路が、ある画素に対して画像を表示
するための制御信号である選択パルスと、前記ある画素
に対する次に表示する画像を送信するための制御信号で
ある選択パルスとの間に、 前記ある画素に対する制御信号であるクリアパルスを送
信している請求項26の液晶表示装置。 - 【請求項28】前記選択パルスにより前記制御信号の保
持を制御する手段を駆動し、前記クリアパルスにより前
記制御信号のクリアを制御する手段を駆動する請求項2
7の液晶表示装置。 - 【請求項29】前記制御信号の保持を制御する手段が接
続している走査配線と前記制御信号のクリアを制御する
手段が接続している走査配線は隣接し、前記走査配線を
選択する順番により制御信号の保持及びクリアを制御す
る請求項26に記載の液晶表示装置。 - 【請求項30】前記制御信号の保持を制御する手段及び
前記制御信号のクリアを制御する手段はアクティブ素子
である請求項25から29のいずれかに記載の液晶表示
装置。 - 【請求項31】前記アクティブ素子は薄膜トランジスタ
により構成され、前記制御信号を保持する手段はコンデ
ンサーにより構成された請求項30の液晶表示装置。 - 【請求項32】前記液晶表示コントローラに接続された
光源駆動回路と、該光源駆動回路により制御される光源
とを有する請求項25の液晶表示装置。 - 【請求項33】前記液晶層の応答時間が10m秒以下で
ある請求項4又は20記載の液晶表示装置。 - 【請求項34】前記液晶層の応答時間が5m秒以下であ
る請求項5又は21記載の液晶表示装置。 - 【請求項35】前記液晶層の応答時間が3m秒以下であ
る請求項6又は22記載の液晶表示装置。 - 【請求項36】前記液晶層を挟持している一対の基板を
照明している照明装置と、前記照明装置を駆動している
駆動回路と、前記駆動回路を制御する回路を内蔵する液
晶表示コントローラを有し、 前記液晶表示コントローラは内蔵する動画判定回路によ
り、動画が動くスピードを判定し、そのスピードに従っ
て前記照明装置駆動回路を制御して照明装置の明るさを
調整する請求項11又は24記載の液晶表示装置。 - 【請求項37】部分的に発光を調整する事が可能な前記
照明装置と、前記照明装置の各発光部分をそれぞれ独立
に駆動する事が可能な前記照明装置駆動回路を有し、 前記液晶表示コントローラは内蔵する動画判定回路によ
り、動画が動くスピードを判定し、そのスピードに従っ
て前記照明装置駆動回路を制御して照明装置の明るさ及
び、発光部位を調整する請求項11又は24記載の液晶
表示装置。
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