JP2730286B2 - 表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は薄膜トランジスタ（以下TFTと呼ぶ）等のス
イッチング素子と画素電極とをマトリックス状に有すア
クティブマトリックスを用いて、液晶等の表示材料を交
流駆動して画素表示を行う表示装置の駆動方法に関する
ものである。

従来の技術 アクティブマトリックス液晶表示装置による表示画質
は近年きわめて改善され、CRTのそれに匹敵すると言わ
れるまでに達している。液晶表示装置で最も優れた画質
が得られるTFTアレーのを用いる場合、表示装置内部の
寄生容量等により不可避的に発生するDC電圧が発生す
る。第１図に示す表示単位において即ちTFTの走査信号
の電位変化をVgと定義し、表示単位の蓄積容量、液晶容
量、ソース・ドレイン間容量を各々Cs、Clc、Csdとする
とき、液晶を交流駆動するため対向電極の電位Vtと画像
信号電圧の平均的中心電位Vscの差ΔＶは、 蓄積容量が無い場合には ΔV1＝Vsc-Vt＝CgdVg/（Clc＋Csd） 蓄積容量がある場合には ΔV2＝Vsc-Vt＝CgdVg/（Cs＋Clc＋Csd）となり ΔV1＞ΔV2 である。このDC電位差が画面のちらつきのフリッカー、
画面のメモリーである焼付け、温度に対する安定性等画
像特性に悪影響を与えていた。特に蓄積容量が無い場合
DC電位差が顕著となる。上述した影響を除くため蓄積容
量が必須となるがTFTアレー基板上に蓄積容量を形成す
る方法には次のようなケースがある。

１）蓄積容量の電極を透明電極で作成する方法で駆動
は簡単で透明電極の画面が大きく明るい表示が得られる
がTFTアレーの構造および工程が複雑である。２）１）
の透明電極の蓄積容量電極の替わりにゲート電極の金属
で形成するものである。TFTのアレーの構造は簡単で
１）と同様の駆動方法が可能であるが透明な絵素電極の
面積が小さくなり、即ち開口率が小さく暗い表示装置に
なる欠点がある。３）はゲート電極を蓄積容量の電極を
共用化するものである。これは工程が簡単でかつ開口率
が大きい特長があるが大きい信号電圧を必要とし消費電
力の多い駆動方法が必要である。このように蓄積容量を
内蔵したTFTアレーを用いた液晶表示装置においては構
造が簡単で低消費電力で、明るく、フリッカー少ないと
いう要請を同時に満足する方法がなかった。この中で
３）のTFTアレーは構造が簡単で開口率の大きい液晶表
示装置が得られるので特に適当な低消費電力の駆動方法
の開発が望まれていた。

K.スズキ（Suzuki）：ユーロ ディスプレイ（Euro D
isplay）'87 P107（1987）の報告では、走査信号の後に
負の付加信号（Ve）を印加して上述したΔＶを完全に補
償しようとするものである。しかしながら画像信号電圧
が大きく低消費電力駆動とはなっていない。

本発明者らは特願昭63-58465号、特願昭63-313456号
において上述した要請を同時に満足する駆動法を開示し
た。即ち第１にアクティブマトリックス表示装置の信号
駆動回路の出力信号電圧を大幅に減少させ、もってアナ
ログ信号を扱う同駆動回路の消費電力を減少させること
が出来る。第２に表示画質を改善できた。１フィールド
毎の交流駆動に於いても、フリッカーの発生原因を除去
する事が出来た。第３に、表示装置の信頼性が向上し
た。これは液晶の異方性・走査信号のCgdを通じた容量
結合等により、従来は表示装置内に不可避的に発生した
DC電圧を除去したことによる。このDC電圧を除去したこ
とにより、固定画像を表示した直後に発生する画像の焼
付け現象が大幅に改善された。しかしながら上述した駆
動法ではアナログ信号である画像信号は少なくなるもの
の、極性の異なる２種類の変調信号Ve（＋）、Ve（−）
が必要であり、走査信号が複雑で必要とする電源が多く
なることによってICチップが大きくなり走査側の消費電
力が増加する欠点があった。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記した課題、即ち、ａ）駆動電力の低減、
ｂ）表示画質の改善、ｃ）駆動信頼性の向上、ｄ）明る
さの改善を目的としたものである。

課題を解決するための手段 容量を介して第１の配線に接続された画素電極をマト
リックス状に有し、かつ前記画素電極には画素信号配線
と走査信号配線に電気的に接続されたスイッチング素子
が接続され、前記画素電極と対向電極の間に保持された
表示材料を交換駆動する表示装置において、前記スイッ
チング素子のオン期間に画像信号電圧を画素電極に伝達
すると共に、１フィールド期間内では、前記スイッチン
グ素子のオフ期間に前記画素電極の単位変動分以上を補
償する同一極性の変調信号を、前記スイッチング素子の
オン状態から次のオン状態の期間未満またはオフ状態か
ら次のオフ状態の期間未満の何れかに印可し、前記フィ
ールド期間内において前記変調信号を印可しない期間は
一定電位に保持する２レベルの電圧を２フィールド毎に
前記第１の配線に与えることにより、前記画素電極の電
位を変化させ、その間のフィールドでは前記変調信号を
与えず前記第１の配線を前記一定電圧に保持させ、前記
表示材料に電圧を印加する。

スイッチング素子がTFT（薄膜トランジスタ）であ
り、前記変調信号をVe、前記走査信号の電位変化をVgと
定義し、蓄積容量、ゲート・ドレイン間容量、ソース・
ドレイン間容量を各々Cs、Cgd、Csdとするとき、前記変
調信号Veと走査信号電圧の変化Vgの関係が 2CgdVg＝CsVe を満足する表示装置の駆動方法である。

液晶表示装置の対向電極の電位がすくなくとも各フィ
ールド期間内では少なくとも一定である。

第１の配線が走査信号配線と共用される電気的構成を
なし、走査信号に重畳して同一極性の変調信号を走査信
号配線に印加する表示装置の駆動方法である。

液晶の透過率が変化する電圧範囲がVthよりVmaxで、
前記変調信号Ve、蓄積容量、ゲート・ドレイン間容量、
ソース・ドレイン間容量、液晶の容量を各々Cs、Csd、C
lcとするとき、次式 ΔＶ＊＝CgdVg/Ct Ct＝Cs＋Cgd＋Csd＋Clcが により定義されるΔＶ＊が Vth≦ΔＶ＊≦Vmax を満足するようにVeを設定するとき、さらにのぞましく
は ΔＶ＊＝（Vmax＋Vth）/2になるように前記変調信号Ve
を調整することにより必要な信号電圧の振幅Vsigを最小
とする。

またVeを可変にしΔＶ＊を変化させることで輝度調整
の機能をもたせることが可能で、温度変化または角度依
存性に対応した画像をえられる。

薄膜トランジスタ（TFT）のオフ期間の電圧が１フィ
ールド期間毎に異なる電圧Voh、Vo1をとりその差の絶対
値と同一極性の変調電圧Veの絶対値とが |Ve|＝|Voh-Vol| の関係を満足することにより必要電源電圧を減少させた
駆動方法である。

作用 例えばスイッチング素子がTFT（薄膜トランジスタ）
である場合、走査信号の電位変化Vgがゲート・ドレイン
間容量Cgdを介して誘起される画像信号との電位変化Cdg
Vgが負方向に発生する。本発明では蓄積容量Csを介して
２フィールド毎に印加する正の変調信号幅Veを与えるこ
とにより正方向に2CsVe/Vtだけ画像電極に電位変化を発
生させ、上述した電位変化CgdVg/Ctに重畳される。これ
らの電位変化の関係が次式に満足するように設定でき
る。

CgdVg/Ct ＝（CsVe（−）−CgdVg）/Ct＝ΔＶ＊ このΔＶ＊の値が液晶のしきい値電圧以上である場合
液晶駆動電圧の一部をこの容量結合電位から供給するこ
とになり画像信号ドライバーの出力振幅を減少させ、駆
動電力の低減することができる。

それにより、液晶の誘電異方性、及び走査信号がゲー
ト・ドレイン間容量を介して誘起する直流成分の少なく
とも一部分を補償し、フリッカー・画像メモリー等の発
生要因を除去し、高品質の表示を可能とし、表示装置の
駆動信頼性を高めることができる。

実施例 以下に本発明の理論的背景を述べる。

第１図に、TFTアクティブマトリックス駆動LCDの表示
要素の電気的等価回路を示す。各表示要素は走査信号配
線１、画像信号配線２の交点にTFT3を有する。TFTには
設計した値のゲート・ドレイン間容量Cgd4、寄生容量と
して、ソース・ドレイン間容量Csd5及びゲート・ソース
間容量Cgs6がある。更に意図的に形成された容量とし
て、液晶容量C1c＊７、蓄積容量Cs8がある。

これらの各要素電極には外部から駆動電圧として、走
査信号配線１には走査信号Vgを、画像信号配線２には画
像信号電圧Vsigを、蓄積容量Csの一方の電極には２フィ
ールド毎に正の画像信号の極性に対応して変調信号Ve
を、液晶容量C1c＊の対向電極には各フィールド毎に一
定の電圧を印加する。上記した寄生ないし意図的に設置
した各種の容量を通じて駆動電圧の影響が画素電極（第
１図Ａ点）に現われる。

ｎ番目の走査線に関連する電圧の変化成分として定義
した第２図（ａ）〜（ｄ）に示すVg、Ve、Vt及びVsigを
第１図の各点に各々印加すると、容量結合による画素電
極の電位変化ΔＶ＊は、偶、奇それぞれのフィールドで
式（１）、（２）で表わされる（但し、TFTをオンする
事による、画像信号配線からの電導によるＡ点の電位変
化成分を除く）。

ΔＶ＊（−） ＝（CgdVg±CsdVsig）/Ct ……（１） ΔＶ＊（＋） ＝（CsVe-CgdVg±CsdVsig）/Ct ……（２） Ct＝Cs＋Cgd＋Csd＋C1c＊ ＝Cp＋Csd＋C1c＊＝ΣＣ ここに、上式の式（１）の第１項、式（２）の第２項
は走査信号VgがTFTの寄生容量Cgdを通じて画素電極に誘
起する電位変化である。式（２）の第１項は第１の変調
電圧の効果を表わす。式（１）の第２項、式（２）の第
３項は画素信号電圧が寄生容量を通じて画素電極に誘起
する電位変化を示す。C1c＊は、信号電圧（Vsig）の大
小により液晶の配向状態が変化するに連れて、その誘電
異方性の影響を受けて変化する液晶の容量である。従っ
て、C1c＊及びΔＶ＊は液晶容量の大（C1c（ｈ））小
（C1c（１））に各々対応する。（Cgdはゲート・信号電
極間の容量であるが走査信号配線、画像信号配線共に低
インピーダンス電源で駆動されていること、及びこの結
合は直接表示電極電位に影響しない為無視する）。

偶、奇フィールドでの電位変化ΔＶ＊（＋）、ΔＶ＊
（−）を等しくすれば、走査信号Vgが寄生容量Cgdを通
じて画素電極電位に及ぼす直流的電位変動を補償でき
る。こうして液晶には直流電圧がかからず、対称な交流
駆動が可能となる。即ち次式を満足することである。

（CgdVg±CsdVsig） ＝（CsVe-CgdVg±CsdVsig） ……（３） Vsigは各走査線毎に反転する信号をあたえるので各フ
ィールドで第３項CsdVsigの効果は相殺される。従って
式（３）は 2CgdVg＝CsVe ……（４） と簡単化される。

注意すべき第１の点は、画素電極に誘起される電位Δ
Ｖ＊（＋）、Δｖ＊（−）は、偶、奇各フィールドで対
向電極に対して液晶容量に無関係に正負等しくできるこ
とである。

注意すべき第２の点は（３）、（４）式にC1c＊が現
われないことである。即ち、（３）、（４）式が満たさ
れる条件で駆動すれば液晶の誘電異方性の影響は消失
し、C1c＊に起因するDC電圧は表示装置内部に発生しな
いことである。

さらに第３の点は（３）、（４）式を満たした駆動条
件では、走査信号Vgが寄生容器Cgdを通じて画像信号配
線と表示電極間に誘起する直流電位をも相殺し零とする
ことが出来る。また本発明の駆動法では各フィールド毎
に対向電極の電位に対して正負逆極性の信号を与えるの
で２フィールドをみれば画素電極、信号電極、対向電極
の各電位間には直流電界は生じないことである。液晶に
たいして直流電圧を与えない駆動法なので信頼性上有利
である。

更に注意すべき第４の点は、条件下（３）、（４）が
表示装置側で任意設定可能な２個の電圧パラメータVeを
有することである。この為、Veを（３）、（４）式に合
わせて制御すれば、画素電極に現われる電位変動ΔＶ＊
（＋）をΔＶ＊（−）と等しく設定できる。あらかじめ
Cgdを設計し式（１）から求められるΔｖ＊（−）を液
晶のしきい値電圧以上に設定すればVsigを小さくでき
る。更に、Vsigを小さくすることはアナログ信号を制御
する画像信号駆動回路の出力振幅を小さくし、振幅の自
乗に比例して同回路の消費電力を減少させる。カラー表
示の場合には同様にアナログ信号を取り扱うクロマICの
省電力に結びつく。一方、Veはディジタル信号であり、
当該ICはオン／オフ制御される。従って、変調信号Veを
印加しても相補型MOSICで構成した駆動系全般としては
省電力化に結びつく。

後述の実施例の装置に用いた上記容量・電圧パラメー
タの概略値を掲げる。

Cs＝0.6pF、C1c（ｈ）＝0.226pF、C1c（１）＝0.130p
F、Cgd＝0.2pF、Csd＝0.001pF、Vg＝15V、Vt＝0V、Vsig
＝±3.0V。

上記パラメータを考慮すると式（３）の±CsdVsigの
項は実質的に無視することができ式（４）のように表現
でき Ve＝2CgdVg/Cs＝10V と計算できる。

第２図（ｅ）、（ｆ）は第１図の表示要素の各電極に
駆動信号Vg、Vsig、変調信号Veが入力された場合の画素
電極（第１図Ａ点）の電位変化を示す。例えば奇フィー
ルドでVsigが（ｄ）図の実線のようにVs（ｈ）にあると
き、Ｔ＝T1で走査信号Vgが入ると、TFTは導通しＡ点の
電圧VaをVs（ｈ）と等しくなるまで充電する。Ｔ＝T2で
TFTがオフになる前（のぞましくはTFTが導通状態にある
T1からT2の間）に変調信号Veには負方向にVeだけ信号を
与えておく。次に走査信号が消えると、このVgの変化は
Cgdを通じてＡ点ではΔVgの電位変動として現われる。
更に遅れ時間τｄ後のＴ＝T4に於て変調信号Veが正方向
にVeだけ変化すると、この影響が図のように電位Vaの正
方向変位として現われる。その後、Ｔ＝T5でVsigが、Vs
（ｈ）からVs（１）に変化すると同様にＡ点の電位変動
が現われる。この容量結合成分を合わせて図ではΔＶ＊
として示す。

その後偶フィールドで走査信号が入力された場合に
は、TFTはＡ点をVsigの低レベルVs（１）まで充電す
る。TFTがオフとなると、同様にΔVgの変化が現われ
る。上記のようにTFTがオフする時、Vsigが高レベル、V
eが低レベルにある場合に、あるいはその逆にVsigが低
レベル、Veが高レベルにあり、TFTがオフ後Veが変動す
る場合には、画像信号振幅Vsigppに対し、画素電極電位
の変化幅Veffは図示のようにほぼ２ΔＶ＊＋2Vsigppと
なり、両者は相互に重畳し合う。換言すると、画像信号
出力ICの出力振幅を２ΔＶ＊だけ減少させることができ
る。（以下、VeとVsigが上記の位相関係にある場合を逆
相という） 一方、変調信号Veに対し、Vsigが（ｄ）図点線のよう
な位相関係にあるとき（以下、同相という）、Ａ点の画
素電極電位の変化幅はほぼ２ΔＶ＊−2Vsigppとなり、
ΔＶ＊とVsigは相互にその一部を相殺しあう。

第３図は液晶の印加電圧対透過光強度の関係を示すと
ともに、ΔＶ＊およびVsigにより透過光を制御する電圧
範囲の例を示す。液晶の透過光が変化する電圧範囲は液
晶のしきい値電圧Vthから飽和電圧Vmaxまでである。Δ
Ｖ＊がVth以上に設定すれば位相制御を行なわない場
合、必要最大信号電圧は（Vmax-Vth）となる。ΔＶ＊に
よる印加電圧をVCTに設定し、信号電圧の振幅と位相を
制御すれば、必要最大信号振幅電圧は（Vmax-Vth）/2程
度に減少させることができる。前記した本発明の目的の
一つである画像信号振幅を減少させる効果を有している
のは上述の通りである。

第４図に、第２図（ｂ）の波形を更に改良した駆動法
を示す。基本的相違点は偶フィールドのＴ＝T4からT2′
間と、奇フィールドのＴ＝T2′からT41まで間とでは、V
eが異なる電圧に保持されていることである。即ち、第
４（ｂ）図に示すようにＴ＝T2においてはVeの電圧を変
化させず、Ｔ＝T4においてVeだけ正方向に変化させ、Ｔ
＝T2′において（TFTがオンしている期間内、または当
該TFTがオフする以前）Veだけ負方向へ減少させＴ＝T4
以前の電圧に戻すような変調信号を印加する。このよう
にTFTがオンしている期間に、変調信号の電位を変化さ
せることが可能である。

今、第３図のようにΔＶ＊による変調電位の効果とし
て3.4Vを必要とする場合,T＝T3に於けるVeの負から正方
向への振幅は11.1Vに設定すればよい。

以下実施例をもとに本発明を説明する。

実施例１ 第５図に本発明の第１の実施例の装置の回路図を示
す。11は走査駆動回路、12は映像信号駆動回路、13は第
１の変調回路、14は第２の変調回路である。15a、15b、
‥‥15zは走査信号配線、16a、16b、‥‥16zは画像信号
配線、17a、17b、‥‥17zは蓄積容量Csの共通電極、18
a、18b、‥‥18zは液晶の対向電極である。本実施例で
は上記のように、蓄積容量及び対向電極が走査信号配線
毎に分離して形成されており、変調信号も各々の走査信
号配線に対応して印加される。走査信号・変調信号のタ
イムチャートを第６図に示す。本図はＮ番目の走査信号
配線と、Ｎ＋１番目の走査信号配線に対する走査信号・
変調信号を示している。変調信号・画像信号、及びΔＶ
＊、Vsigの相互関係は、本質的には第２図と同等であ
る。即ち、映像信号・変調信号の極性は１フィールド毎
に反転する。

本実施例では、フリッカーが少なく信号電圧の出力振
幅を僅か3Vppで、黒から白までの全域を駆動できコント
ラストの良い表示が可能であった。また各電極間の直流
成分がほとんどなく液晶の長期信頼性も良好であった。

実施例２ 上記実施例１と同じ第５図の回路において、第７図に
しめすVeの電圧波形で第１の実施例と異なる。偶フィー
ルドと奇フィールドでVeを異なる電圧設定にしているこ
とである。変調信号Ve（Ｎ）、Ve（Ｎ＋１）の変位を第
７図のように変化させた。即ち、当該TFTがオフ状態に
なって後Td遅れで変調信号を正方向へ変位させ、次のフ
ィールドでTFTがオン状態の時負方向へ変位させる。

実施例３ 実施例１、２の場合と使用する回路、VgとVeの電圧波
形は同じで、各走査線に対応してVtの電圧波形が破線の
ように各フィールドで反転するようにする。しかもTFT
のオン期間に、TFTオフ後にVeの変化する方向と逆の方
向へ反転するようにする。このようにするとVeの変調電
圧Veが実施例１、２に比較して小さくできる。

実施例４ 第４の実施例の回路を第８図に、本回路に印加する電
圧波形を第９図に示す。第８図に於て、21aは第１走査
信号配線、21a′は第１走査信号配線に付属する蓄積容
量の共通電極線、21zは最終の走査信号配線、21z′は最
終の前段の走査信号配線である。本実施例では、蓄積容
量Csの共通電極を前段の走査信号配線を用いて形成した
点が実施例１、２と異なる。従って、変調信号を前段の
走査信号配線に印加している。第９図に示すように、Ｎ
＋１番目の走査信号配線への走査が終了した後（遅れ時
間τｄ）、Ｎ番目の走査信号配線に印加された変調信号
が２フィールド毎に印加される。

電位変化量Veは可変としフリッカが最小となる値に調
節する。本実施例の効果は前記第１の実施例と同様であ
った。

実施例５ 実施例４と同じ構成を有する第８図の表示装置を第10
図に示す電圧波形で駆動した。実施例４では同一であっ
た電圧波形Vgの変調後の値が各フィールド毎に異なるこ
とである。第10図に示すVgのような電圧波形とすると実
施例４と同様の効果が得られる。

実施例６ 第６の実施例の回路を第11図に、本実施例で印加する
電圧波形を第12図に示す。

本実施例では、走査信号配線に変調信号が重複して印
加される点は前記実施例４と同等であるが、対向電極が
対応する走査信号配線毎に分割されておらず、表示装置
全体にわたり同一電位であること、及び、画素電極・対
向電極間の電気的極性を１走査期間毎（1H）に変化させ
た点が前記の各実施例と異なる。第11図に於て22は走査
駆動回路・25は映像信号駆動回路、26は第２の変調信号
発生回路である。25a、25b、‥‥25zは画像信号配線で
ある。第12図に於てCh（Ｎ）・Ch（Ｎ＋１）はＮ番目及
びＮ＋１番目の走査信号配線に印加される電圧波形を示
す。Vtは対向電極電位、Vsigは映像信号電圧波形を示
す。また同図に液晶を交流駆動するため奇フィールドと
偶フィールドでの電圧波形の相違（極性反転）をも示し
ている。

図の波形Ch（Ｎ）・Ch（Ｎ＋１）中の高い波形Vgが走
査信号、走査信号直後の電位Veは制御可能とした。走査
信号の印加時間Tsは１走査期間未満で可変制御可能とし
た。こうして、次段｛Ch（Ｎ＋１）｝の走査が終了した
後、遅れ時間τｄ後に変調信号が印加された。

上記実施例のように走査信号が終了した後の、Ve電位
を制御すれば、条件（4a）を満足させることが出来る。

こうして、１走査期間毎に画素電極の電位の極性を変
化させる本実施例の場合に於いても、Veを調整すること
により、液晶の誘電率異方性の影響を補償し、且つ画像
信号配線の画素電極間に発生するDC電圧を補償すること
ができた。（当然の結果として、画像信号配線に与える
画像信号の平均電位と画素電極の平均電圧は等しくな
る。）こうして、フリッカー・画像メモリーの主な発生
原因を除去し、駆動信頼性を向上させ、更に駆動電力を
減少させることが出来た。又この場合には、階調制御性
もきわめて向上する。

表示装置としては対向電極の電位を一定とできるので
電源出力の数を減少させることができる。信号電圧の中
心Vsigc、対向電圧Vtc、画像電位の中心電圧Vpcを一致
させることができるので液晶表示装置内で直流成分がほ
とんどなくなる。

本実施例の装置・駆動方法によりウインドウパターン
・カラーバー・解像度チャート等の固定パターンを表示
し画像メモリー現象の現れ方を検査した。本実施例の方
法でウインドウパターンを４時間表示した後パネル全面
を中間調表示状態としたが、これら固定パターンの焼き
付け現象を認められなかった。

一方、従来駆動法による下記２種のパネルの画像焼き
付け現象を以下のように比較した。第１の比較パネル
は、画素毎に蓄積容量を持たないパネルである。このパ
ネルではゲートに印加する走査信号が寄生容量Cgdを通
じて信号母線と画素電極に誘起する内部DC電位差は3.5
〜4.0Vである。このパネルにウインドウパターンを３分
間表示すると明らかな焼き付け現象が観察された。また
このパネルに同様ウインドウパターンを１時間表示した
場合には以後３時間にわたって焼き付け現象は消えなか
った。このパネルに他の固定パターンを表示する同様な
焼き付きが観察された。

第２図に比較パネルは画素毎に1pFの蓄積容量を持つ
もので、前記内部DC電位差は0.7〜1.0Vのものである。
このパネルでは数分の固定パターン表示では明らかな焼
き付け現象は認められないが、１時間の連続表示後には
焼き付きが観察されその後数時間残存した。

実施例７ 実施例５に於て、第11図に示す第２の変調信号発生器
の電位を浮動とした。即ち、対向電極をどこにも接続せ
ず電位浮動の状態で駆動した。この場合、全ての走査信
号線に印加される変調信号Veが表示装置内部の静電容量
を通じて対向電極にも現われる。表示装置内部にはVeと
無関係な電位に保持される画像信号配線が有り、前記対
向電極に現われ、前記条件式（４）を正確には満たさな
い。しかしながら良好な画像を表示することが可能であ
り、本発明の目的をほとんど満たすことができる。

実施例８ 第５図の回路に於て蓄積容量の共通配線17a、17b‥‥
17zを共通に接続し、更に、対向電極の共通配線18a、18
b‥‥18zを共通に接続した構成で、１走査期間毎に表示
電極の極性を変化させる前記実施例２に類似した駆動を
行なった。

実施例９ 第11図の回路を用いて、本実施例で印加する電圧波形
を第13図に示す。第13図は本発明第６の実施例の第12図
の走査線に対する印加電圧波形Ch（Ｎ）、Ch（Ｎ＋１）
を変えたもう１つの例である。すなわち奇フィールドの
Ch（Ｎ）ではTFTオン期間のTsの後、電圧を０レベルに
保ち次段の走査線の電圧Ch（Ｎ＋１）のTFTがオンにな
ってからτｄ′（０≦τｄ′≦Ts）後に電圧をVe（−）
にしている。一方偶フィールドのCh（Ｎ）ではTFTオン
期間のTsの後、電圧を０レベルに保ち次段の走査線の電
圧Ch（Ｎ＋１）のTFTがオンになってからずτｄ′（０
≦τｄ′＜Ts）後に電圧をVe（＋）にしている。奇フィ
ールドのCh（Ｎ）と偶フィールドCh（Ｎ＋１）、偶フィ
ールドのCh（Ｎ）と奇フィールドCh（Ｎ＋１）は、同じ
の電圧波形である。第13図の電圧波形を用いるとCh
（Ｎ）の走査線のTFTオンの時の次段の画素電極に与え
る電圧変動を各フィールドで同一にすることができる。
この結果フリッカーが第12図の波形を用いたときより減
少する。

実施例９は実施例６の他の実施態様を示したものであ
る。これらの実施例では実施例６と同様の効果を有する
ことを確認した。

以上の実施例においては、例えば第６図のように変調
信号の印加をＮ番目の走査信号配線の奇フィールドとＮ
＋１番目の走査信号配線の偶フィールドで行っている。
本発明は１つの絵素に対して変調信号が２フィールド毎
に印加されればよいのであって、奇フィールドではＮ番
目の走査信号配線もＮ＋１番目の走査信号配線にも変調
信号を印加し、次の偶フィールドは変調信号を印加しな
いような駆動が可能である。実施例１から実施例９に対
応してこの様な駆動が可能である。

特に実施例５に対応させた場合、駆動に必要なゲート
振幅が小さくなる。また各フィールド間での絵素電位と
ゲート電位の差が小さくなりフィールド間で液晶に印加
される電圧の対称性が良くなる。結果として画質、信頼
性の向上がある。

発明の効果 上記説明で明らかなように、本発明は以下の顕著な効
果を有する。

先ず、第１にアクティブマトリックス表示装置の信号
駆動回路の出力信号電圧を大幅に減少させ、もってアナ
ログ信号を取り扱う同駆動回路の消費電力を減少させる
ことが出来る。更に本発明をカラー表示に使用する場合
にはクロマICの出力振幅をも減少させ同回路の省電力化
も図れた。こうして表示装置全体としての駆動電力の削
減が可能となる。一方、上記出力信号電圧の振幅を減少
させることは、益々表示の高密度化が要求され信号駆動
回路が高周波化されねばならぬ今日、上記当該回路の製
作をより容易とする。更に、信号増幅器の直線性のよい
領域を利用でき、表示品質の改善にもつながると言う副
次利点をも有する。

第２に表示画質を改善できた。実施例２、３のような
１フィールド毎の交流駆動に於いても、フリッカーの発
生原因を除去する事が出来た。また実施例４では、上記
に加え表示輝度の均一化・階調表示性能の顕著な向上が
見られた。

第３に、表示装置の信頼性が向上した。これは液晶の
異方性・走査信号のCgdを通じた容量結合等により、従
来は表示装置内に不可避的に発生したDC電圧を除去した
ことによる。これらのDC電圧成分は各種の表示欠陥を誘
発する原因であった。このDC電圧を除去したことによ
り、固定画像を表示した直後に発生する画像の焼付け現
象が大幅に改善された。更に、式（４）に従った駆動条
件は液晶の誘電率異方性の影響を受けない。このことは
表示装置を広い温度範囲で使用する場合等、誘電率その
ものが変化してもその影響が現われず、安定した駆動が
出来ることを意味する。

第４に上記効果を実現するための変調信号は同一極性
のVeのみであり２レベルの電源電圧で実現できる。走査
信号配線に重畳させる場合には従来のオンオフの２レベ
ルに加えてもう１レベルの電圧レベルを追加するだけで
実現できる。

以上では、本発明を液晶表示装置を例に説明したが、
本発明の思想は他の平板表示装置の駆動にも応用でき
る。

本発明によれば、表示装置の消費電力の低減・画質の
改善・信頼性の向上を同時に達成でき、その工業的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明する為の要素構成図、第２
図及び第４図は第１図の基本構成に印加する電圧波形
図、第３図は液晶の透過光強度と印加電圧の関係及び本
発明による電圧の効果を示すグラフ、第５図は本発明の
第１、第２、第３の実施例の装置の基本構成図、第６図
は第１の実施例の印加電圧波形図、第７図は第２の実施
例の印加電圧波形図、第８図は本発明の第４の実施例の
装置の基本構成図、第９図は第４の実施例の印加電圧波
形図、第10図は第５の実施例の印加電圧波形図、第11図
は本発明の第６の実施例の装置の基本構成図、第12図は
第６の実施例の印加電圧波形図である。第13図は第９の
実施例の印加電圧波形図である。 １……走査信号配線、２……画像信号配線、３……TF
T、４……ゲート・ドレイン間容量、５……ソース・ド
レイン間容量、６……ゲート・ソース間容量、７……液
晶容量のC1c＊、８……蓄積容量Cs、Vs（ｈ）、Vs
（１）……信号電圧の高・低電位、ΔＶ＊……容量結合
による画素電極の電位変化、ΔVg……走査信号の容量結
合により画素電極に現われる電位変化、Ve……変調信
号、Vt……第２の変調信号、Vsig……信号電位、Va……
画素電極電位、Vth……液晶の光透過開始電圧、Vmax…
…液晶の光透過の飽和電圧、11、20、22……走査駆動回
路、12、24……映像信号駆動回路、13……変調信号発生
器、14、26……第２の変調信号発生器、15a、15b‥‥15
z、21a、21b‥‥21z……走査信号配線、16a、16b‥‥16
z、25a、25b‥‥25z……画像信号配線、17a、17b‥‥17
z……蓄積容量の共通配線、18a、18b‥‥18z……対向電
極の共通配線、Ts……走査信号継続期間、τｄ……走査
信号終了後変調信号が入力されるまでの遅れ時間、Ve…
…変調信号の電位。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容量を介して第１の配線に接続された画素
   電極をマトリックス状に有し、かつ前記画素電極には画
   像信号配線と走査信号配線に電気的に接続されたスイッ
   チング素子が接続され、前記画素電極と対向電極の間に
   保持された表示材料を交流駆動する表示装置において、
   前記スイッチング素子のオン期間に画像信号電圧を画素
   電極に伝達すると共に、１フィールド期間内では、前記
   スイッチング素子のオフ期間に前記画素電極の単位変動
   分以上を補償する同一極性の変調信号を、前記スイッチ
   ング素子のオン状態から次のオン状態の期間未満または
   オフ状態から次のオフ状態の期間未満の何れかに印可
   し、前記フィールド期間内において前記変調信号を印可
   しない期間は一定電位に保持する２レベルの電圧を２フ
   ィールド毎に前記第１の配線に与えることにより、前記
   画素電極の電位を変化させ、その間のフィールドでは前
   記変調信号を与えず前記第１の配線を前記一定電圧に保
   持させ、前記表示材料に電圧を印加することを特徴とす
   る表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】スイッチング素子のオン期間に伝達する画
   像信号電圧が表示画面の１走査線毎に信号電圧の極性を
   反転し、前記スイッチング素子のオフ期間に第１の配線
   に与える同一極性の変調信号を２走査線毎に印加するこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の表示装置の駆動方
   法。
3. 【請求項３】スイッチング素子のオン期間終了以前に同
   一極性の変調信号の電位の一部を変化させることを特徴
   とする請求項（１）または（２）記載の表示素子の駆動
   方法。
4. 【請求項４】スイッチング素子がTFT（薄膜トランジス
   タ）であり、同一極性の変調信号をVe、走査信号の電位
   変化をVgと定義し、蓄積容量、ゲート・ドレイン間容
   量、ソース・ドレイン間容量を各々Cs、Cdg、Csdとする
   とき、前記変調信号Veと走査信号電圧の変化Vgの関係が 2CgdVg＝CsVe を満足することを特徴とする請求項（２）記載の表示装
   置の駆動方法。
5. 【請求項５】液晶表示装置の対向電極の電位がすくなく
   とも各フィールド期間で一定であることを特徴とする請
   求項（１）または（２）記載の表示素子の駆動方法。
6. 【請求項６】液晶表示装置の対向電極の電位が一定で信
   号電圧の平均的中心電位に一致することを特徴とする請
   求項（１）または（２）記載の表示素子の駆動方法。
7. 【請求項７】対向電極の電位が電気的に浮遊の状態で保
   持されていることを特徴とする請求項（１）または
   （２）記載の表示素子の駆動方法。
8. 【請求項８】第１の配線が走査信号配線と共用される電
   気的構成をなし、走査信号に重畳して同一極性の変調信
   号を走査信号配線に印加することを特徴とする請求項
   （１）または（２）記載の表示素子の駆動方法。
9. 【請求項９】画像信号配線と走査信号配線に電気的に接
   続されたスイッチング素子が接続され、画素電極と対向
   電極の間に保持された表示材料を駆動する表示装置にお
   いて、前記スイッチング素子のオン期間に画像信号電圧
   を前記画素電極に伝達し、対向電極、信号配線、表示電
   極間の平均的直流電圧がCgdVg/ΣＣより小であることを
   特徴とする表示装置の駆動方法（但し、ΣC:1画素当り
   に有する全静電容量）。
10. 【請求項１０】液晶の透過率が変化する電圧範囲がVth
    よりVmaxで、同一極性の変調信号Ve、蓄積容量、ゲート
    ・ドレイン間容量、ソース・ドレイン間容量、液晶の容
    量を各々Cs、Cgd、Csd、Clcとするとき、次式 ΔＶ＊＝CgdVg/Ct Ct＝Cs＋Cgd＋Csd＋Clc により定義されるΔＶ＊が Vth≦ΔＶ＊≦Vmax を満足するようにVgを設定することを特徴とする請求項
    （１）〜（９）記載の表示装置の駆動方法。
11. 【請求項１１】ΔＶ＊が ΔＶ＊＝（Vmax＋Vth）/2 を満足するように設定することを特徴とする請求項
    （１）〜（10）記載の表示装置の駆動方法。
12. 【請求項１２】スイッチング素子のオフ期間の電圧が１
    フィールド期間毎に異なる電圧Voh、Volをとりその差の
    絶対値と同一極性の変調電圧Veの絶対値とが |Ve|＝|Voh-Vol| の関係を満足することを特徴とする請求項（４）記載の
    表示装置の駆動方法。