JP2656243B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、各画素にスイッチング素子を設けたアク
ティブマトリックス方式の液晶表示装置に関する。

（従来の技術） 近年、平面型ディスプレイの開発が活溌に行われてい
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、（２）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、現行
の標準テレビジョン方式に従って、１フィールド毎また
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フレーム周期でな
いと極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フレーム周期で一
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フレーム周期ごとに液
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15Hz
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。

（発明が解決しようとする問題点） 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、フリッカ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。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、マトリックス状に配列された複数の液晶画
素と、この各液晶画素と直列接続する複数のスイッチン
グ用トランジスタと、この各トランジスタのゲート電極
に接続された複数のアドレス線と、前記各トランジスタ
の残りの電極に接続された複数のデータ線とを有する液
晶表示装置の駆動方法において、前記画素に印加する電
圧の極性を反転させるために隣接する前記データ線間に
反転極性であり且つ１フレーム期間一定の信号を送ると
共に、インターレース駆動することを特徴とする液晶表
示装置の駆動方法を提供するものである。

（作用） 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フレーム周期で各画素の印加電圧の
極性を反転させる他、近接したデータ線ごと、すなわち
そのデータ線に接続されている画素どうしでも空間的に
印加電圧の極性を反転させているので極性の違いによる
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装
置を得ることができる。

（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図は本発明の参考例に基づいた液晶表示装置のプ
ロック図を示す。

第１図において、液晶パネル10のアドレス線AD1,AD2,
…は水平方向の画素を選択する線であり、データ線D1,D
2,…は垂直方向の画素を選択する線である。この液晶パ
ネル10の奇数アドレス線AD1,AD3,…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,AD4,…
には第２のアドレス線駆動回路12が接続され、さらに奇
数データ線D1,D3,…には第１のサンプルホールド回路21
が接続され同偶数データ線D2,D4,…には第２のサンプル
ホールド回路22が接続されている。各サンプルホールド
回路21,22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は極性反転信号Ｓ′と、こ
れと逆相の極性反転信号′とをそれぞれサンプルホー
ルド回路21,22に出力する。極性反転信号形成回路25,26
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。

液晶パネル10は、第２図に示すようにアクティブマト
リックス方式のパネルであり、対向電極Ｃとデータ線D
1,D2,…と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,AD2,…に接続
して構成されている。

このような構成において、ノンインターレース方式に
よる駆動方法とインタレース方式による駆動方法が考え
られる。

まずノンインターレース方式の場合について述べる。
極性反転信号形成回路25,26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25はこ
の映像信号をまず０レベルを中心とした１フレーム周期
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０レベルをシフトさせ、極性反転信号Ｓを生成
する。このときのシフト量は極性反転信号Ｓ′が常に正
になるように与える。一方逆相の極正反転信号形成回路
26は極正反転信号Ｓ′とは反転中心に対して、さらに反
転した逆相の極性反転信号′を生成する。

これらの極正反転信号Ｓ′，′はそれぞれサンプル
ホールド回路21,22に入力される。サンプルホールド回
路21,22では液晶パネル10のデータ線D1,D2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AD1,AD2,…は第３図に示すように１水平走
査期間（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
ータ線側の電極に前記極性反転信号Ｓ′，′をサンプ
リングして信号が印加される。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（対向電極）Ｃを、反転中心のレベルに
設定することによって、１本のアドレス線に対し、隣り
あった液晶画素16には極性の反転する電圧で印加される
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（トランジスタのソース、ドレイン電極を含
む）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、対向電極Ｃの電圧は反転中心の
レベルよりも小さく設定することになる。

第４図は、１フレーム走査直後の各液晶画素に印加さ
れる電圧の極性の空間配置を示している。すなわちある
特定のフレームでは同図（ａ）に示すように、奇数デー
タ線D1,D3,…に連なる液晶画素には正の電圧が印加さ
れ、偶数データ線D2,D4,…に連なる液晶画素には負の電
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
数データ線D1,D3,…に連なる液晶画素には負の電圧が印
加され、偶数データ線D2,D4,…に連なる液晶画素には正
の電圧に印加される。このような駆動方法によれば、１
フレー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、それに加えて水平方向の隣接する画素
間で電圧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。さ
らに極性反転信号形成回路が反転信号を切換える周期が
１フレーム周期でよいためCMOSを使った回路では省電力
につながる。また、垂直帰線期間中に切換えればよく、
時間的余裕があり、応答性に特別注意をはらった回路と
する必要がない。

なおこの参考例では、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25,26で極性
の異なる２つの電源を信号する必要がなく、サンプルホ
ールド回路25,26の構成の簡単化を図ることができる。

次に、同じ第１図に示す構成の液晶表示装置におい
て、インターレース型の駆動方法を用いた本発明の一実
施例について述べる。ノンインターレース型の駆動で
は、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、および画素が書込み後に減衰す
る場合などは、例えば1/30秒のフレーム周期ではフリッ
カが目立つので、インターレース型の駆動が有利とな
る。

この場合には、第５図のように奇数フィールドでは奇
数アドレス線AD1,AD3,…のみにパルスを偶数フィールド
では偶数アドレスAD2,AD4,…のみにパルスを印加すれば
よい。

第６図はインターレース型の駆動方法における画素電
圧の極性配置を示す。なお図中細矢印は、アクセスされ
る水平画素列を示している。まずa1に示すあるフレーム
の奇数フィールドでは、奇数アドレス線がアクセスさ
れ、各アドレス線毎に奇数データ線と連なる画素が正
に、偶数データ線に連なる画素が負になる。このとき偶
数アドレス線は前のフィールドの状態が残されているた
め、同図b2からもわかるように、水平方向の極性配列は
このフィールドでアクセスされる画素とは逆の極性配列
となっている。そして同じフレームの偶数フィールドで
はa2に示すように、同じく奇数データ線と連なる画素が
正となるため垂直方向に極正がそろった配列となる。次
のフレームではデータ線ごとの極性が反転されるため、
b1,b2に示す極性配列が実現される。

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フィールドごとに反転
し、しかも各アドレス線ごとの隣接する画素間で電圧の
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。

なお第５図では各フレームごとに極性反転させている
が、各フレームの奇数フィールドと偶数フィールドの間
で極性反転を行なっても良い。この場合は、第６図のa2
又はb2が各フレームの奇数フィールドの極性配列となり
b1,a1が偶数フィールドの極性配列となる。

上述した実施例では、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。

また、データ線を液晶パネルの対向する２辺に引出し
たが、一辺に引出しても何ら問題はなく、さらに１本お
きに同一極性となる信号を送ったが、例えば２本ずつ組
にして隣合う組ごとに極性反転させることも何ら問題な
く、同様の効果が得られる。また、アドレス線ごとに極
性反転させても、例えば画面の中心から上下で極性分布
が逆相になっていても良い。

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

〔発明の効果〕

本発明によれば、画素数が増加しても、フリッカの少
ない液晶表示装置を得ることができる。

また、データ線に流れる反転信号を１フレーム期間一
定で良いので、アドレス線ごとに反転信号を入力する場
合に比べて充放電による消費電力を小さくすることがで
きる。

さらに、インターレース駆動しない場合に比べて高精
細なディスプレイを実現することができる。

【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図は別の駆動方法を説明するための波形
図、第６図は第５図の駆動方法で実現される各画素に印
加される電圧の極性を示す図である。 10……液晶パネル、11,12……アドレス線駆動回路、 21,22……サンプルホールド回路、 25……極性反転信号形成回路、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。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリックス状に配列された複数の液晶画
   素と、この各液晶画素と直列接続する複数のスイッチン
   グ用トランジスタと、この各トランジスタのゲート電極
   に接続された複数のアドレス線と、前記各トランジスタ
   の残りの電極に接続された複数のデータ線とを有する液
   晶表示装置の駆動方法において、前記画素に印加する電
   圧の極性を反転させるために隣接する前記データ線間に
   反転極性であり且つ１フレーム期間一定の信号を送ると
   共に、インターレース駆動することを特徴とする液晶表
   示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】前記データ線は、１本おきに前記マトリッ
   クス状の液晶画素領域の一端に引き出され、それぞれの
   辺ごとには同一極性の信号を、対向する辺どうしは逆の
   極性の信号を印加することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の液晶表示装置の駆動方法。