JP2003140619A - アクティブマトリックス表示装置およびアクティブマトリックス表示パネルの駆動装置 - Google Patents
アクティブマトリックス表示装置およびアクティブマトリックス表示パネルの駆動装置Info
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Abstract
かできないため、アクティブマットリックス表示装置の
動画視認性を改善するためには、スイチング素子などの
パネル特性を大幅に改善する必要があり、パネルコスト
が増加するという問題を解決し、スイッチング素子の特
性向上を最小限に抑えながら、インパルス的な表示光に
し動画視認性が改善できる走査線駆動装置および、それ
を用いたアクティブマトリックス表示装置を提供する。 【解決手段】 黒レベル書き込み用走査信号と表示デー
タ書き込み用走査信号とを組み合わせる構成とすること
で、本来ホールド型の表示光しか得られないアクティブ
マトリックス表示装置で、スイッチング素子の特性改善
要求を比較的小さくしながらインパルス的な表示光の実
現が可能となり、動画の視認性を大幅に改善できる。
Description
self-Compensated Birefringence)液晶モードなどを利
用したアクティブマトリックス方式の液晶表示装置液晶
表示装置やEL(エレクトロルミネッセンス)表示装置お
よびその駆動装置に関するものである。
の使用のために、より高い表示性能、より少ない消費電
力が要求されており、その要求を満たす表示装置の代表
格に液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置
のフラットパネル表示装置がある。特にアクティブマト
リックス方式、典型的には3端子の薄膜トランジスタ
(TFT)をスイッチング素子とするものが期待されて
いる。
表示装置およびアクティブマトリックス液晶表示パネル
の駆動装置に関して説明する。
表示装置の構成図である。図5において、10は液晶表
示パネルであり、走査線G1,G2,G3,G4,・・
・Gn-1,Gnと、信号線S1,S2,S3,S4,・
・・Sm-1,Smとの交差部にスイッチング素子11と
液晶セル12とが配置され、各走査線は走査線駆動回路
100に接続され、各信号線は信号線駆動回路200に
接続されている。
ることで、1水平期間ごとに1行分の画素を選択し、さ
らに信号線駆動回路200で表示情報に基づく電圧を各
信号線に印加することで選択された1行分の画素に表示
情報を書き込む。
表示パネルの駆動装置の構成図、図7はそのタイミング
チャートである。図6において110はシフトレジス
タ、160は非選択化回路、180はレベルシフタであ
る、一般的に、シフトレジスタ110はフィリップフロ
ップ111を複数段接続して構成され、非選択化回路1
60はANDゲート161から構成され、レベルシフタ
180はドライバ181で構成される。図7に示すよう
に、シフトレジスタ110においてシフトクロックCK
によりスタート信号STを順次シフトし、走査基準信号
Q1,Q2,Q3,Q4,・・・Qn-1,Qn(図7に
は記載せず)を生成する。非選択化手段160におい
て、ANDゲート161で出力制御信号ENをローレベ
ルにすることにより走査信号をローレベルにすることが
できる。レベルシフタ180において、非選択化手段1
60の出力信号をドライバ181でスイッチング素子の
駆動電圧レベルに変換して図7のG1,G2,G3,G
4,・・・Gn-1,Gnとして出力し、表示パネルの対
応する走査線に供給している。
ティブマトリックス表示装置は、CRTなどのインパル
ス型の表示装置に比べて動画視認性が劣ることが指摘さ
れており(例えば映情学技報Vol.24,No.54,pp13-18(200
0年9月))、これを改善する実用的な手法として、フレー
ム毎に一定期間の黒レベル電圧を複数の走査線に同時に
書き込むことにより、スイッチング素子の特性改善要求
を比較的小さくしながら、インパルス的な表示光が得ら
れる駆動方法を本発明者が考案している(例えば特願2
001−027881号)。
のアクティブマトリックス液晶表示装置の駆動装置で
は、単純な順次走査しかできないため、特願2001−
027881号公報に示すような、複数の走査線を同時
に選択する駆動方法が実現できず、インパルス的な表示
光を得るために1水平期間を映像と黒の選択期間に分割
して駆動する必要が生じるため、液晶セル12への書き
込み期間が半減する。従って、所望の電圧を液晶セル1
2に印加するためにはスイッチング素子11の特性を大
幅に改善する必要が生じ、特に高精細化への対応が困難
になるという問題を有していた。
で、インパルス的な表示光が得られるアクティブマトリ
ックス表示装置およびアクティブマトリックス表示パネ
ルの駆動装置を提供することを目的とする。
に本発明のアクティブマトリックス表示パネルの駆動装
置は、基板上に設けられた複数の走査線と、走査線と直
交する複数の信号線と、走査線と信号線の交点近傍に設
けられた少なくとも1つ以上のスイッチング素子とスイ
ッチング素子に接続された画素電極と、画素電極に接続
された電気光学素子とを有するアクティブマトリックス
表示パネルの駆動装置であって、第1のシフトクロック
に従って第1の走査パルスを順次シフトする第1のシフ
ト手段と、第2のシフトクロックに従って第2の走査パ
ルスを順次シフトする第2のシフト手段と、第1のシフ
ト手段の出力信号を所定の走査線毎に無効化する第1の
非選択化手段と、第2のシフト手段の出力信号を所定の
走査線毎に無効化する第2の非選択化手段と、第1およ
び第2の非選択化手段の出力を合成する手段とを有する
もので、複数本の走査線毎に黒レベルの電圧を書き込
み、1本の走査線毎に表示データに基づく電圧の書き込
みが可能となる。
第1のシフト手段のシフト段数よりも少なくすること
で、回路規模を小さくすることができる。
信号にかかわりなく、走査線を選択状態にする選択化手
段を有し、好ましくは非選択化手段が選択化手段よりも
優先される構成とすることでOCB液晶に適用した場合
の配向状態の設定が容易になり、突入電流の緩和も可能
となる。
に設けられた複数の走査線と、走査線と直交する複数の
信号線と、走査線と信号線の交点近傍に設けられた少な
くとも1つ以上のスイッチング素子とスイッチング素子
に接続された画素電極と、画素電極に接続された電気光
学素子とを有するアクティブマトリックス表示パネル
と、走査線を駆動する走査線駆動回路と、信号線を駆動
する信号線駆動回路とを有する表示装置であって、走査
線駆動回路は、第1のシフトクロックに従って第1の走
査パルスを順次シフトする第1のシフト手段と、第2の
シフトクロックに従って第2の走査パルスを順次シフト
する第2のシフト手段と、第1のシフト手段の出力信号
を所定の走査線毎に無効化する第1の非選択化手段と、
第2のシフト手段の出力信号を所定の走査線毎に無効化
する第2の非選択化手段と、第1および第2の非選択化
手段の出力を合成する手段とを有することで、アクティ
ブマトリックス型の液晶表示装置やEL表示装置など
で、フレーム毎に一定期間の黒レベル電圧を複数の走査
線に同時に書き込むことが可能となり、インパルス的な
表示光が得られるため動画視認性が改善できる。
号線駆動回路のいずれか一方を基板上に形成することに
より、周辺回路の簡素化が可能になり、また表示率の低
下を抑えることができる。
発明の第1の実施の形態について図面を参照しながら説
明する。
アクティブマトリックス表示パネルの駆動装置の構成図
を示す。図1において、110,120はシフトレジス
タ、130はシフトレジスタ120で生成されるシフト
データをオンにするための選択化手段、160は2つの
シフトデータをオフにする非選択化手段、170は2つ
のシフトデータを合成する合成化手段、180はレベル
シフタである。シフトレジスタ110および120はそ
れぞれフリップフロップ111および121を複数個接
続して構成し、選択化手段130はゲート回路131で
構成し、非選択化手段160はANDゲート161〜1
66で構成し、合成手段170はゲート171で構成
し、レベルシフタ180はドライバ181で構成する。
アクティブマトリックス表示パネルの駆動装置の動作タ
イミングチャートの例を示す。図2において、縦方向は
信号電圧を示し、横方向は時間である。
において、シフトクロックSCKによりスタート信号S
STを順次シフトし表示データ書き込み用走査基準信号
SQ1,SQ2,SQ3,SQ4,・・・SQn-1,S
Qn(図2には記載せず)を生成する、またシフトレジ
スタ120においてシフトクロックKCKによりスター
ト信号KSTを順次シフトし黒レベル書き込み用走査基
準信号KQ1,KQ2,KQ3,KQ4,・・・KQn-
1,KQn(図2には記載せず)を生成する。選択化手
段130において、ゲート131で選択化信号KONを
ハイレベルにすることにより黒レベル書き込み用走査基
準信号をハイレベルにすることができる。非選択化手段
160において、ANDゲート161で非選択化信号S
EN1をローレベルにすることで走査線G1,G3,G
5,・・・に対応する表示データ書き込み用走査信号を
ローレベルに、ANDゲート162で非選択化信号SE
N2をローレベルにすることで走査線G2,G4,G
6,・・・に対応する表示データ書き込み用走査信号を
ローレベルにし無効化することができる、また同様にA
NDゲート163で非選択化信号KEN1をローレベル
にすることで走査線G1,G5,G9,・・・に対応す
る黒レベル書き込み用走査信号をローレベルにし、AN
Dゲート164で非選択化信号KEN2をローレベルに
することで走査線G2,G6,G10,・・・に対応す
る黒レベル書き込み用走査信号をローレベルにし、AN
Dゲート165で非選択化信号KEN3をローレベルに
することで走査線G3,G7,G11,・・・に対応す
る黒レベル書き込み用走査信号をローレベルにし、AN
Dゲート166で非選択化信号KEN4をローレベルに
することで走査線G4,G8,G12,・・・に対応す
る黒レベル書き込み用走査信号をローレベルにし無効化
することができる。合成化手段170において、ゲート
171で非選択化手段160により非選択化処理された
表示データ書き込み用走査信号と黒レベル書き込み用走
査信号のされた走査信号を生成する。レベルシフタ18
0において、合成化手段170の出力信号をドライバ1
81でスイッチング素子の駆動電圧レベルに変換して出
力し、表示パネルの信号線に供給している。
リックス表示装置の走査線駆動回路の構成を本発明の実
施の形態のアクティブマトリックス表示パネルの駆動装
置にすることで、複数本の走査線毎に黒レベルの電圧を
書き込み、1本の走査線毎に表示データに基づく電圧の
書き込みが可能となり、フレーム毎に一定期間の黒レベ
ル電圧を複数の走査線に同時に書き込むことにより、ス
イッチング素子の特性改善要求を比較的小さくしなが
ら、その1フレーム期間内での黒レベル電圧と表示デー
タ電圧の書き込みに対してその光学応答特性が充分追随
する、OCB液晶素子,強誘電性液晶素子,EL素子と
の組み合わせによりインパルス的な表示光の表示がで
き、動画の視認性の高い表示装置ができる。
構成や特性によっては、OCB液晶の初期配向状態の安
定化や液晶セルへの残留電荷の排除などを行うことが望
ましく、表示の開始および終了時などに通常の表示状態
とは異なり全走査線を選択状態にすることが必要とな
る。選択化手段160を用いることで、全走査線を選択
状態にすることが容易となる。また、全走査線を同時に
選択化,非選択化すると、全走査線の負荷容量を同時に
充放電するため、選択電圧端子および非選択電圧端子へ
の電流集中が発生し、ラッチアップの発生や電源回路へ
の負担が大きくなる。その電流集中を避けるために、図
1に示すように選択化回路よりも非選択化回路を優先化
できる構成にし、非選択回路の制御により同時に変化す
る走査線の数を削減させることで電流集中を削減しラッ
チアップの発生を抑制すると共に電源への負担を低減さ
せることが可能となる。
2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
アクティブマトリックス表示パネルの駆動装置の構成図
を示す。図3において、110,140はシフトレジス
タ、150はシフトレジスタ140で生成されるシフト
データをオンにするための選択化手段、160は2つの
シフトデータをオフする非選択化手段、170は2つの
シフトデータを合成する合成化手段、180はレベルシ
フタである。シフトレジスタ110はフリップフロップ
111をn個接続して構成し、シフトレジスタ140は
フリップフロップ141をn/4個接続して構成し、選
択化手段150はゲート回路141で構成し、非選択化
手段160はANDゲート161〜166で構成し、合
成手段170はゲート171で構成し、レベルシフタ1
80はドライバ181で構成する。
アクティブマトリックス表示パネルの駆動装置の動作タ
イミングチャートの例を示す。図4において、縦方向は
信号電圧を示し、横方向は時間である。
において、シフトクロックSCKによりスタート信号S
STを順次シフトし表示データ書き込み用走査基準信号
SQ1,SQ2,SQ3,SQ4,・・・SQn-1,S
Qn(図2には記載せず)を生成する、またシフトレジ
スタ140においてシフトクロックKCKによりスター
ト信号KSTを順次シフトし黒レベル書き込み用走査基
準信号KQ1,KQ5,KQ9,・・・KQn-3(図4
には記載せず)を生成する。選択化手段150におい
て、ゲート151で選択化信号KONをハイレベルにす
ることにより黒レベル書き込み用走査基準信号をハイレ
ベルにすることができる。非選択化手段160におい
て、ANDゲート161で非選択化信号SEN1をロー
レベルにすることで走査線G1,G3,G5,・・・に
対応する表示データ書き込み用走査信号をローレベル
に、ANDゲート162で非選択化信号SEN2をロー
レベルにすることで走査線G2,G4,G6,・・・に
対応する表示データ書き込み用走査信号をローレベルに
し無効化することができる、また同様にANDゲート1
63で非選択化信号KEN1をローレベルにすることで
走査線G1,G5,G9,・・・に対応する黒レベル書
き込み用走査信号をローレベルにし、ANDゲート16
4で非選択化信号KEN2をローレベルにすることで走
査線G2,G6,G10,・・・に対応する黒レベル書
き込み用走査信号をローレベルにし、ANDゲート16
5で非選択化信号KEN3をローレベルにすることで走
査線G3,G7,G11,・・・に対応する黒レベル書
き込み用走査信号をローレベルにし、ANDゲート16
6で非選択化信号KEN4をローレベルにすることで走
査線G4,G8,G12,・・・に対応する黒レベル書
き込み用走査信号をローレベルにし無効化することがで
きる。合成化手段170において、ゲート171で非選
択化手段160により非選択化処理された表示データ書
き込み用走査信号と黒レベル書き込み用走査信号のされ
た走査信号を生成する。レベルシフタ180において、
合成化手段170の出力信号をドライバ181でスイッ
チング素子の駆動電圧レベルに変換して出力し、表示パ
ネルの信号線に供給している。
同時に行うので、黒レベル書き込み走査基準信号を生成
するシフトレジスタ140は全走査線数nの1/4でよ
く、素子数の削減が可能となる。特に走査線駆動回路を
スイッチング素子と同一基板状に同一プロセスで形成す
るポリシリコンTFT型表示装置においては、駆動回路
の素子数の削減は、表示率の低減抑制や歩留まり向上と
いった実用上の効果が高い。
ィブマトリックス液晶表示装置の走査線駆動回路の構成
を本発明の実施の形態のアクティブマトリックス表示パ
ネルの駆動装置にすることで、複数本の走査線毎に黒レ
ベルの電圧を書き込み、1本の走査線毎に表示データに
基づく電圧の書き込みが可能となり、フレーム毎に一定
期間の黒レベル電圧を複数の走査線に同時に書き込むこ
とにより、スイッチング素子の特性改善要求を比較的小
さくしながら、インパルス的な表示光の表示ができ、動
画の視認性の高い表示装置ができる。
において、アクティブマトリックス液晶表示パネルの走
査線駆動回路に適用するとしたが、アクティブマトリッ
クスELパネルの走査線駆動回路に適用しても、インパ
ルス的な表示光が得られ、動画の視認性の向上が可能に
なる。また、走査線駆動回路の出力数が表示パネル10
の走査線数と同じとしたが、走査線駆動回路を複数個カ
スケード接続して使用する構成が可能であることは言う
までもない。さらに、選択化手段130,150の入力
を黒レベル書き込み用走査信号としたが、表示装置の仕
様によっては必ずしも必要ではなく、レベルシフタの前
であればどこに配置しても構わなく、ORゲート以外の
手段で構成できることは言うまでもない。また、非選択
化手段160および合成化手段の構成もANDゲートお
よびORゲートに限られるものでもなく、非選択化信号
も4分割と2分割に限定されるものではない。
黒レベル書き込み走査基準信号を生成するシフトレジス
タ140のシフト段数(フリップフロップの接続段数)
が、表示データ書き込み用走査基準信号を生成するシフ
トレジスタ110のシフト段数の1/4としたが、これ
も1/4に限定されるものではなく、1/2や1/3で
もよい。
黒レベル書き込み用走査信号と表示データ書き込み用走
査信号とを組み合わせる構成とすることで、本来ホール
ド型の表示光しか得られないアクティブマトリックス表
示装置で、スイッチング素子の特性改善要求を比較的小
さくしながらインパルス的な表示光の実現が可能とな
り、動画の視認性を大幅に改善でき、その実用的効果は
大きい。
マトリックス表示パネルの駆動装置の構成図
マトリックス表示パネルの駆動装置の動作タイミングチ
ャート
マトリックス表示パネルの駆動装置の構成図
マトリックス表示パネルの駆動装置の動作タイミングチ
ャート
クス液晶表示装置の構成図
クス表示パネルの駆動装置の構成図
クス表示パネルの駆動装置の動作タイミングチャート
Claims (9)
- 【請求項1】 基板上に設けられた複数の走査線と、前
記走査線と直交する複数の信号線と、前記走査線と前記
信号線の交点近傍に設けられた少なくとも1つ以上のス
イッチング素子と前記スイッチング素子に接続された画
素電極と、前記画素電極に接続された電気光学素子とを
有するアクティブマトリックス表示パネルの駆動装置で
あって、第1のシフトクロックに従って第1の走査パル
スを順次シフトする第1のシフト手段と、第2のシフト
クロックに従って第2の走査パルスを順次シフトする第
2のシフト手段と、前記第1のシフト手段の出力信号を
所定の走査線毎に無効化する第1の非選択化手段と、前
記第2のシフト手段の出力信号を所定の走査線毎に無効
化する第2の非選択化手段と、第1および第2の非選択
化手段の出力を合成する手段とを有することを特徴とす
るアクティブマトリックス表示パネルの駆動装置。 - 【請求項2】 前記第2のシフト手段のシフト段数が前
記第1のシフト手段のシフト段数よりも少ないことを特
徴とする請求項1記載のアクティブマトリックス表示パ
ネルの駆動装置。 - 【請求項3】 前記第1または第2のシフト手段の出力
信号にかかわりなく、前記走査線を選択状態にする選択
化手段を有することを特徴とする請求項1記載のアクテ
ィブマトリックス表示パネルの駆動装置。 - 【請求項4】 前記非選択化手段が前記選択化手段より
も優先される構成であることを特徴とする請求項3記載
のアクティブマトリックス表示パネルの駆動装置。 - 【請求項5】 基板上に設けられた複数の走査線と、前
記走査線と直交する複数の信号線と、前記走査線と前記
信号線の交点近傍に設けられた少なくとも1つ以上のス
イッチング素子と前記スイッチング素子に接続された画
素電極と、前記前記画素電極に接続された電気光学素子
とを有するアクティブマトリックス表示パネルと、前記
走査線を駆動する走査線駆動回路と、前記信号線を駆動
する信号線駆動回路とを有する表示装置であって、前記
走査線駆動回路は、第1のシフトクロックに従って第1
の走査パルスを順次シフトする第1のシフト手段と、第
2のシフトクロックに従って第2の走査パルスを順次シ
フトする第2のシフト手段と、前記第1のシフト手段の
出力信号を所定の走査線毎に無効化する第1の非選択化
手段と、前記第2のシフト手段の出力信号を所定の走査
線毎に無効化する第2の非選択化手段と、第1および第
2の非選択化手段の出力を合成する手段とを有すること
を特徴とするアクティブマトリックス表示装置。 - 【請求項6】 前記電気光学素子が液晶素子であること
を特徴とする請求項5記載のアクティブマトリックス表
示装置。 - 【請求項7】 前記液晶素子の電気−光学応答特性が1
フレーム期間よりも速いことを特徴とする請求項6記載
のアクティブマトリックス表示装置。 - 【請求項8】 前記電気光学素子が発光素子であること
を特徴とする請求項5記載のアクティブマトリックス表
示装置。 - 【請求項9】 少なくとも前記走査線駆動回路または信
号線駆動回路のいずれか一方が前記基板上に形成される
ことを特徴とする請求項5に記載のアクティブマトリッ
クス表示装置。
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JP2001337644A JP3959256B2 (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | アクティブマトリックス表示パネルの駆動装置 |
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