JP2783265B2

JP2783265B2 - 液晶装置及びその駆動方法

Info

Publication number: JP2783265B2
Application number: JP8837697A
Authority: JP
Inventors: 宏行馬場
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JPH1039278A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型液晶表示体を有する液晶装置及びその駆動方法に
関する。【０００２】〔発明の概要〕本発明は、複数の行ラインを選択する行制御回路と、複
数の列ラインに画像信号を供給し、スイッチング素子を
介して画素に液晶に画像信号を供給する列制御回路とを
有するアクティブマトリクス型の液晶装置において、一
水平走査期間内に画像信号が複数の列ラインに対して順
次供給されるのに先立って、複数の列ラインに対して、
直後に供給される画像信号の極性と同一極性の信号電圧
を同時に供給する信号電圧制御回路とを備え、映像信号
電圧（画像信号電圧）が複数の列ラインに供給される迄
の期間、信号電圧を列ラインに供給することにより、映
像信号電圧を列ラインに供給する以前に供給された電圧
の影響を除去し、映像信号電圧を忠実に液晶に印加する
ものである。【０００３】【従来の技術】従来のアクティブマトリクス型液晶表示
体を用いた液晶表示装置では、例えば「テレビジョン学
会誌，第３７巻，第２号，ＰＰ．１１２〜１１７，（１
９８３年２月号）」に記載されているように、図９に示
す行選択信号Ｙｉが出力された後、液晶表示体に表示す
る映像信号電圧のみが列ラインに供給されていた。図９
は、点順次駆動の場合を示しておりＸ1 〜Ｘn は映像信
号電圧をｎ本の列ラインに供給するタイミングを示して
いる。【０００４】【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示体を用いた液晶表示装置で
は、列ラインに映像信号電圧を供給する時点で、前回印
加された映像信号電圧が保持されており、その保持電圧
（即ち初期電圧）に対して一定の時定数で映像信号電圧
が印加されるため、同じ信号電圧が印加されたとして
も、初期電圧が異なれば、液晶には異なった電圧が印加
され、コントラスト差が生じるという問題点を有してい
た。以下、液晶に印加される電圧波形図（１画素分）を
図１０（ａ），（ｂ）に示し、初期電圧の影響について
述べる。図１０（ａ）は映像信号電圧１００１を、図１
０（ｂ）は映像信号電圧１００１′を各々ｔ＝ｔ2 の時
間巾で列ラインに供給する場合を示し、映像信号電圧の
Ｐ−Ｐ値は１００１〜１００１′である。１００２，１
００３は列ライン側の液晶端子電圧、１０００は列ライ
ンとは反対側の液晶端子電圧であり、１００４，１００
５は初期電圧の違いを表している。【０００５】図１０（ｂ）における１００２′，１００
３′，１００４′，１００５′も同様である。図１０
（ａ）に示すように、同じ映像信号電圧１００１を印加
したとしても、初期電圧が異なることにより、液晶には
一定の時定数に従った電圧、即ち１００６，１００７と
異なった電圧が印加され、電圧差△Ｖ3 が、生じてしま
うのである。図１０（ｂ）も同様に、同じ映像信号電圧
１００１′に対して、液晶には異なった電圧１００
６′，１００７′が印加され、電圧差△Ｖ4 が生じる。【０００６】更に、従来のアクティブマトリクス液晶表
示体を用いた液晶表示装置では、図１１（ａ），（ｂ）
に示すスイッチング素子１１０２，１１０２′に流れる
電流がＩ1 ≠Ｉ2 ，Ｉ′1 ≠Ｉ′2 の如くアンバランス
の場合、ダイオードクランプと同様の作用により、液晶
には直流成分が印加され、液晶を劣化させてしまうとい
う問題点も有していた。図１１において、１１００は行
ライン、１１０１は列ライン、１１０２はＴＦＴなどの
３端子スイッチング素子、１１０２′はＭＩＭなどの２
端子スイッチング素子、１１０３は液晶である。【０００７】図１１（ａ）においてＩ1 ＜Ｉ2 の場合の
液晶に印加される電圧波形図（１画素分）を図１２に示
す。１２０１，１２０２は映像信号電圧であり、ｔ＝ｔ
2 の時間巾で、ｔ＝ｔ3 毎に、交互に列ラインに供給さ
れる。１２００は列ラインとは反対側の液晶端子電圧、
即ち１１０４の電圧であり、１２０３は列ライン側の液
晶端子電圧である。【０００８】電流Ｉ1 によって、１２０４から１２０５
迄液晶に電圧が印加され、電流Ｉ2によって、１２０６
から１２０７迄液晶に電圧が印加される。ここで、Ｉ1
＜Ｉ2 であるから図１２に示すように、１２００より＋
側の電圧実効値（左下り斜線部）よりも、１２００より
−側の電圧実効値（右下り斜線部）の方が大きくなり、
液晶に直流成分が印加されてしまうのである。【０００９】そこで、本発明は従来のこのような問題点
を解決するもので、その目的は、映像信号電圧を供給す
る以前に、液晶が保持していた電圧の影響を受けること
なく、映像信号電圧を忠実に液晶に印加することのでき
る液晶表示装置を提供するところにある。【００１０】【課題を解決するための手段】本発明の液晶装置は、互
いに交差する複数の行ライン及び複数の列ラインと、該
行ラインと該列ラインに各々接続される複数の画素とを
有し、該各画素はスイッチング素子と液晶とが電気的に
直列接続されてなるアクティブマトリクス型の液晶装置
において、前記複数の行ラインを選択する行制御回路
と、前記複数の列ラインに画像信号を供給して、前記画
素の液晶に前記画像信号を供給する列制御回路と、水平
走査期間毎に前記画像信号が前記複数の列ラインに供給
されるのに先立って前記複数の列ラインに信号電圧を供
給する信号電圧制御回路とを備え、基準電位に対する前
記列ラインに供給される前記信号電圧の極性は、所定期
間毎に反転され、かつ基準電位に対する前記列ラインに
供給される前記信号電圧の極性は、当該信号電圧の供給
直後に供給される前記画像信号の極性と同一極性とされ
てなり、前記列制御回路は、水平走査期間内において、
前記複数の列ラインに対して前記画像信号を順次供給
し、前記信号電圧制御回路は、前記画像信号が前記複数
の列ラインに順次供給されるのに先立って、前記複数の
列ラインに対して前記信号電圧を同時に供給することを
特徴とする。【００１１】また、本発明の液晶装置の駆動方法は、互
いに交差する複数の行ライン及び複数の列ラインと、該
行ラインと該列ラインに各々接続される複数の画素とを
有し、該各画素はスイッチング素子と液晶とが電気的に
直列接続されてなるアクティブマトリクス型の液晶装置
の駆動方法において、前記複数の行ラインを順番に選択
し、前記複数の列ラインに画像信号を供給して、前記画
素の液晶に前記画像信号を供給し、水平走査期間毎に前
記画像信号が前記複数の列ラインに供給されるのに先立
って前記複数の列ラインに信号電圧を供給してなり、基
準電位に対する前記列ラインに供給される前記信号電圧
の極性は、所定期間毎に反転され、かつ基準電位に対す
る前記列ラインに供給される前記信号電圧の極性は、当
該信号電圧の供給直後に供給される前記画像信号の極性
と同一極性とされてなり、水平走査期間内において、前
記複数の列ラインに対して前記画像信号を順次供給し、
前記画像信号が前記複数の列ラインに順次供給されるの
に先立って、前記複数の列ラインに対して前記信号電圧
を同時に供給することを特徴とする。【００１２】【作用】本発明では、アクティブマトリクス型液晶装置
において、行ラインが選択されて画像信号が複数の列ラ
インに点順次走査方式で順次供給されるのに先立って、
直後に供給される画像信号と同一極性の信号電圧を、複
数の列ラインに同時に供給する。それにより、前の期間
において供給され残留していた電圧の影響を除去し、画
像信号を忠実に液晶に印加することができる。また、画
像信号の供給前の信号電圧の供給を、複数の列ラインに
対して同時に行っているので、画像信号の列ラインへの
順次供給を、水平走査期間内において充分な時間を確保
して行うことができる。【００１３】【発明の実施の形態】本発明の構成による実施例を以下
に示す。【００１４】図１は、本発明の構成による液晶表示装置
の基本ブロック図を示す。駆動回路１０３から、行制御
回路１０１内のシフトレジスタ用のシフトクロック信号
１１２及びシフトスタート信号１１３が、行制御回路１
０１に入力されて、行制御回路１０１の出力により、ア
クティブマトリクス型液晶表示体１００の行ラインを順
次アクセスする。また、駆動回路１０３から、列制御回
路１０２内のシフトレジスタ用のシフトクロック信号１
１０及びシフトスタート信号１１１が、列制御回路１０
２に入力されて、列制御回路１０２の出力により、アク
ティブマトリクス型液晶表示体１００の列ラインを順次
アクセスする。以上が、従来の技術によるアクティブマ
トリクス型液晶表示体１００の駆動の基本動作である。
本発明の構成では映像信号電圧が列ラインに供給される
迄の期間に発生するパルス信号１０６によって、信号電
圧を列ラインに供給する為の制御信号１０７が、制御回
路１０４から列制御回路１０２に入力される。また、駆
動回路１０３から出力される映像信号の極性反転信号１
０８の極性反転のタイミングに同期して、電圧レベルが
反転する信号電圧１０９が、電圧源１０５から出力され
て、列制御回路１０２に入力される。従って、従来の駆
動に付加してアクティブマトリクス型液晶表示体の行ラ
インが選択されて列ラインが選択されるまでの時間内に
発生する制御信号１０７によって、信号電圧１０９が各
列ラインに同時に供給される。【００１５】以上の回路動作のタイミングチャートを図
２に示す。本図は、映像信号の極性が、１水平期間毎に
反転する場合（以後１Ｈ反転と呼ぶ）である。ｉ番目の
行ラインＹｉが選択されてから、１番目の列ラインＸ1
が選択されるまでの時間ｔ′0 の期間中にパルスを発す
る制御信号によって、前記パルスの時間巾ｔ0 の時間で
信号電圧が、各列ラインに同時に供給される。尚、信号
電圧の電位は、映像信号の極性によって反転する。【００１６】次に、電圧源の第１の実施例を図３に示
す。【００１７】映像極性反転信号３００と、反転素子３０
５により反転した信号によって、アナログスイッチ３０
３，３０４が、映像極性に同期しで交互にＯＮ，ＯＦＦ
を繰り返して、電圧源３０１，３０２の各々の電位を選
択して映像極性によって電位が異なる信号電圧３０６が
出力される。【００１８】また、電圧源の第２の実施例を図４に示
す。【００１９】ここで、信号電圧は映像信号の実効値に密
接に関係していると考えられる為、図３の電圧源の代わ
りに、正負両極性映像信号を積分した電位を信号電圧の
レベルとした回路が図４に示す回路である。即ち、正極
性映像信号４０２を積分回路４０４で積分した電位と負
極性映像信号４０１を積分回路４０３で積分した電位を
各々、映像極性反転信号４００と反転素子４０７により
反転した信号によってアナログスイッチ４０５，４０６
を映像極性に同期して交互に、ＯＮ，ＯＦＦさせて選択
して、映像極性によって電位が異なる信号電圧４０８と
している。【００２０】次に、個々の画素液晶に印加される電圧波
形図を図５に示す。（ｎ−１）番目の垂直期間に画素液
晶に書き込まれた映像信号電位を５０３，５０３′で示
す。そしてｎ番目の行ラインが選択されて最初の列ライ
ンが選択されるまでの時間ｔｉで、ｎ番目の行の全画素
に信号電圧５０２が供給されて列ライン側液晶端子電圧
が、ある一定の時定数で５０３から５０４に変化する。
そして、所定の列ラインが選択されるまで液晶端子電圧
が保持されて、前記列ラインが選択されている時間ｔ2
の間、映像信号電圧５０１，５０１′が列ラインに供給
されて、列ライン側液晶端子電圧が、ある一定の時定数
で、５０５から５０６に変化する。ここで、信号電圧５
０２の電圧レベルを上げてやれば、列ライン側液晶端子
電圧も全体的に上昇し、点線で示す様になる。【００２１】従って、信号電圧を変化させることによっ
て、列ライン側液晶端子電圧を、ある一定の範囲で変化
させることができる。即ち、液晶素子にかかる電圧の実
効値を、信号電圧の設定値を変えることによって、ある
一定の範囲で調整することができることになる。【００２２】ここで、図６に、液晶素子にかかる電圧の
実効値が極性により異なる場合の信号電圧の設定例を示
す。列ラインと反対側の液晶端子電圧６００に対する映
像信号電圧の実効値について、＋側の実効値が、−側の
実効値より小さい場合は、図６にて示す様に、列ライン
と反対側の液晶端子電圧６００に対して、＋側の信号電
圧６０３の絶対値が−側の信号電圧６０４の絶対値より
大きくなる様に設定してやれば、図６で斜線部で示す様
に、＋側の実効値と−側の実効値がほぼ等しくなる。図
６の詳細について以下に述べる。【００２３】１垂直期間ｔ3 の間に、まず時間ｔ1 で信
号電圧６０３が各列ラインに供給され、列ライン側液晶
端子電圧が、６０５から６０６へ変化する。次に時間ｔ
2 で映像信号電圧６０２が列ラインに供給され、列ライ
ン側液晶端子電圧が、６０６から６０７へ変化した後、
次の垂直期間ｔ4 まで、即ち６０８までの間、列ライン
側液晶端子電圧が保持される。以後、垂直期間ｔ4 の間
も、同様の動作になる。【００２４】次に、図７に信号電圧を列ラインへ供給す
る手段の第１の実施例を示す。【００２５】従来の列制御回路７００に、映像信号電圧
７０１とシフトクロック７０２が入力され、シフトクロ
ック７０２は、列制御回路７００内のシフトレジスタ用
である。７１１，７１３・・・７１５は、各々前記シフ
トレジスタの出力であり、７１２，７１４・・・７１６
は、各々列ラインへ映像信号電圧を供給する為の信号ラ
インである。７０５，７０６・・・７１０は、各々の列
ライン７１７・・・７１９へ、映像信号電圧或いは信号
電圧を供給する為の選択用アナログスイッチであり、信
号電圧７０３は制御信号７０４のタイミングによって、
各列ライン７１７・・・７１９へ供給される。回路動作
としては、ある水平期間の初期に、制御信号７０４によ
って、アナログスイッチ７０５，７０７・・・７０９が
一斉にＯＮして、信号電圧７０３が、各列ライン７１
７，７１８，７１９へ同時に供給される。そして、制御
信号７０４によってアナログスイッチ７０５，７０７・
・・・７０９が一斉にＯＦＦした後、列制御回路７００
からシフトレジスタの出力７１１，７１３・・・７１５
によつて、アナログスイッチ７０６，７０８・・・７１
０が順次ＯＮして、各列ライン７１７，７１８，７１９
に順次映像信号電圧が供給される。【００２６】次に、信号電圧を列ラインへ供給する手段
の第２の実施例を図８に示す。【００２７】シフトクロック８０１は、列制御回路８０
０内のシフトレジスタ用であり、各列ラインへ、映像信
号電圧８０２或いは、信号電圧８０３を供給するか否か
の選択については、制御信号８０４と、反転素子８０７
で反転された信号によって、アナログスイッチ８０５，
８０６をＯＮ，ＯＦＦさせることによって選択する。【００２８】８１４，８１６・・・８１８は、列制御回
路８００内のシフトレジスタの出力であり、８１５，８
１７・・・８１９は映像信号電圧８０２或いは信号電圧
８０３を各列ライン８２０，８２１，８２２へ供給する
為の信号ラインである。回路動作としては、ある水平期
間の初期に、制御信号８０４によって、アナログスイッ
チ８０６がＯＮして、信号電圧８０３が列制御回路８０
０に入力されて信号ライン８１５，８１７・・・８１９
には、信号電圧８０３が出力される。同時に制御信号８
０４が、論理和８０８，８０９，８１０を介して、アナ
ログスイッチ８１１，８１２，８１３を一斉にＯＮさ
せ、各列ライン８２０，８２１，８２２に、信号電圧８
０３が出力される。次に制御信号８０４によって、アナ
ログスイッチ８０６がＯＦＦすると同時に、反転素子８
０７で反転した制御信号８０４によって、アナログスイ
ッチ８０５が０Ｎして映像信号電圧８０２が、列制御回
路８００に入力される。そして、各信号ライン８１５，
８１７・・・８１９には、各列ラインに供給される映像
信号電圧８０２が出力され、列制御回路８００内のシフ
トレジスタの出力８１４，８１６・・・８１８が、論理
和８０８，８０９，８１０を介して、アナログスイッチ
８１１，８１２，８１３を順次アクセスすることによっ
て、各列ライン８２０，８２１，８２２に順次映像信号
電圧８０２が供給される。【００２９】以上に示した回路動作によって、各水平期
間の初期に、制御信号により、各列ラインに一斉に、信
号電圧が印加され、それまで液晶素子が保持していた電
圧の影響を除去した後、通常駆動と同様に、各列ライン
を順次アクセスして、映像信号電圧を各々の液晶に供給
する。【００３０】【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、アクティブマトリクス型液晶装置において、行ライ
ンが選択されて画像信号が複数の列ラインに順次供給さ
れるのに先立って、直後に供給される映像信号電圧と同
一極性の信号電圧を、複数の列ラインに同時に供給す
る。それにより、前の期間において供給され残留してい
た電圧の影響を除去し、画像信号を忠実に液晶に印加す
ることができる。また、画像信号の供給前の信号電圧の
供給を、複数の列ラインに対して同時に行っているの
で、画像信号の列ラインへの順次供給を、水平走査期間
内において充分な時間を確保して行うことができる。

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の構成による液晶表示装置の基本ブロッ
ク図。【図２】本発明の構成による回路のタイミングチャー
ト。【図３】電圧源の第１の実施例の図。【図４】電圧源の第２の実施例の図。【図５】（ａ），（ｂ）液晶に印加される電圧波形図
（Ｉ）。【図６】液晶に印加される電圧波形図（ＩＩ）。【図７】信号電圧を列ラインへ併給する手段の第１の実
施例の図。【図８】信号電圧を列ラインへ供給する手段の第２の実
施例の図。【図９】従来の液晶表示装置におけるタイミングチャー
ト。【図１０】（ａ），（ｂ）液晶に印加される電圧波形
図。【図１１】（ａ），（ｂ）アクティブマトリクス液晶表
示体の画素の等価回路図。【図１２】液晶に印加される電圧波形図。【符号の説明】１００・・・アクティブマトリクス型液晶表示体１０１・・・行制御回路１０２，７００，８００・・・列制御回路１０３・・・駆動回路１０４・・・制御回路１０５，３０１，３０２・・・電圧源１０６・・・パルス信号１０７，７０４，８０４・・・制御信号１０８・・・極性反転信号１０９，３０６，４０８，５０２，６０３，６０４，７
０３，８０３，１００１，１００１′・・・信号電圧１１０，１１２・・・シフトクロック信号１１１，１１３・・・シフトスタート信号３００・・・映像極性反転信号３０３，３０４，４０５，４０６，７０５〜７１０，８
０５，８０６，８１１，８１２，８１３・・・アナログスイッチ３０５，４０７，８０７・・・反転素子４０１・・・負極性映像信号４０２・・・正極性映像信号４０３，４０４・・・積分回路５０１，５０１′，６０１，６０２，７０１，８０２，
１２０１，１２０２・・・映像信号電圧５０３，５０３′・・・（ｎ−１）番目の垂直期間の映
像信号電位５０４，５０５，５０６，６０５〜６１１，１００２，
１００２′，１００３，６００・・・液晶端子電圧７０２，８０１・・・シフトクロック７１１，７１３，７１５，８１４，８１６，８１８・・
・シフトレジスタ出力７１２，７１４，７１６，８１５，８１７，８１９・・
・信号ライン７１７，７１８，７１９，８２０，８２１，８２２，１
１０１・・・列ライン８０１・・・シフトクロック８０８，８０９，８１０・・・輪理和１０００，１１０４，１２００・・・列ラインと反対側
の液晶端子電圧１００２，１００３，１００２′，１００３′，１００
６，１００７，１００６′，１００７′，１２０３〜
１２０８・・・列ライン側液晶端子電圧１００４，１００５，１００４′１００５′・・・初期
電圧１１００・・・行ライン１１０２，１１０２′・・・スイッチング素子１１０３・・・液晶１１０４・・・列ラインと反対側の液晶端子電圧１２００・・・列ラインと反対側の液晶端子電圧

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．互いに交差する複数の行ライン及び複数の列ライン
と、該行ラインと該列ラインに各々接続される複数の画
素とを有し、該各画素はスイッチング素子と液晶とが電
気的に直列接続されてなるアクティブマトリクス型の液
晶装置において、前記複数の行ラインを選択する行制御回路と、前記複数の列ラインに画像信号を供給して、前記画素の
液晶に前記画像信号を供給する列制御回路と、水平走査期間毎に前記画像信号が前記複数の列ラインに
供給されるのに先立って前記複数の列ラインに信号電圧
を供給する信号電圧制御回路とを備え、基準電位に対する前記列ラインに供給される前記信号電
圧の極性は、所定期間毎に反転され、かつ基準電位に対
する前記列ラインに供給される前記信号電圧の極性は、
当該信号電圧の供給直後に供給される前記画像信号の極
性と同一極性とされてなり、前記列制御回路は、水平走査期間内において、前記複数
の列ラインに対して前記画像信号を順次供給し、前記信
号電圧制御回路は、前記画像信号が前記複数の列ライン
に順次供給されるのに先立って、前記複数の列ラインに
対して前記信号電圧を同時に供給することを特徴とする
液晶装置。２．互いに交差する複数の行ライン及び複数の列ライン
と、該行ラインと該列ラインに各々接続される複数の画
素とを有し、該各画素はスイッチング素子と液晶とが電
気的に直列接続されてなるアクティブマトリクス型の液
晶装置の駆動方法において、前記複数の行ラインを順番に選択し、前記複数の列ラインに画像信号を供給して、前記画素の
液晶に前記画像信号を供給し、水平走査期間毎に前記画像信号が前記複数の列ラインに
供給されるのに先立って前記複数の列ラインに信号電圧
を供給してなり、基準電位に対する前記列ラインに供給される前記信号電
圧の極性は、所定期間毎に反転され、かつ基準電位に対
する前記列ラインに供給される前記信号電圧の極性は、
当該信号電圧の供給直後に供給される前記画像信号の極
性と同一極性とされてなり、水平走査期間内において、前記複数の列ラインに対して
前記画像信号を順次供給し、前記画像信号が前記複数の
列ラインに順次供給されるのに先立って、前記複数の列
ラインに対して前記信号電圧を同時に供給することを特
徴とする液晶装置の駆動方法。