JP2907330B2 - 画像表示装置の駆動方法 - Google Patents

画像表示装置の駆動方法

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JP2907330B2
JP2907330B2 JP9055153A JP5515397A JP2907330B2 JP 2907330 B2 JP2907330 B2 JP 2907330B2 JP 9055153 A JP9055153 A JP 9055153A JP 5515397 A JP5515397 A JP 5515397A JP 2907330 B2 JP2907330 B2 JP 2907330B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、列電極を形成した
基板と、共通電極または列電極に直交する行電極により
選択される複数の画素電極を形成した対向基板間に挟持
される液晶による画像表示装置の駆動方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の画像表示装置は図2に示すよう
に、D(1)〜D(N)で接続端子・電位を示す複数の
列電極を形成した基板と、VC で電極端子・電位を示す
共通電極を形成した対向基板間に挟持される液晶表示体
(6)から構成され、列電極へのデータは、データDを
クロックCLでシフトレジスター(5)により直列に転
送し、D(1)〜D(N)にあたる一群のデータ転送を
終了後シフトレジスターを一定期間静止状態に保ち、各
ビットの並列出力をD(1)〜D(N)に加えることで
構成していた。 【0003】VDD,VSS(VDD>VSS)は(5)の電源
端子・電位であり、VC =VSSでデータDを転送後、
(6)の画素に加えられたD(J)−VC 電圧(J=1
〜N)は、次のVC =VDDのフレームにおいて、前のフ
レームと反転したデータを転送することで符号反転し、
液晶の交流駆動を行っていた。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】したがって、画素に加
えられる電圧は、表示(点灯)か消去(非点灯)かの2
値のみとなり、電圧を変えて濃淡の階調のある表示を実
現することには、構成上問題があった。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点を
解決すべくなされたものであり、能動素子と液晶と3原
色カラーフィルターとが配置された表示体が備えられた
画像表示装置の駆動方法であって、M本の行電極群とN
本の列電極群とが互いに直交するようにマトリックス状
に配列され、能動素子が行電極と列電極のマトリックス
に対応して設けられ、画素電極と画素電極に対向した共
通電極とが設けられ、対向基板間に液晶が挟持され、同
一行電極に接続される画素をオンさせるゲート信号を送
出する行側のシフトレジスターが設けられ、列側のシフ
トレジスターとラッチとディジタル/アナログ変換器と
が設けられ、N本の列電極を同時に駆動可能とされ、デ
ィジタル画像データがnビット(n≧3)で構成され、
集積回路で構成されたディジタル/アナログ変換器には
電流源トランジスターと1列当たりn個のスイッチトラ
ンジスターとが備えられ、1〜N列に対応したディジタ
ル画像データは列側のシフトレジスターのなかをクロッ
クにより直列に転送され、ライトイネーブル信号により
1〜N列に対応したディジタル画像データがラッチに並
列に出力され、さらにラッチを通して、ほぼ同時にスイ
ッチトランジスターに入力され、電流源トランジスター
をオン・オフする電流選択方式によって、液晶の光学特
性に合わせられた電流値が発生され、1〜M行に対応し
た前記ゲート信号によって、各行の1〜N列に対応した
各画素電極にアナログ画像データが蓄積され、さらに、
共通電極の電位と、前記アナログ画像データとの間の電
圧の極性が1フレーム又は2フレームの周期で反転され
て液晶の交流駆動が行われ、2n 階調のカラー画像表示
が行われることを特徴とする画像表示装置の駆動方法を
提供する。 【0006】図1は本発明に用いる画像表示装置の構成
図であり、(1)はシフトレジスター、(2)はラッ
チ、(3)はディジタル/アナログ変換器、(4)は液
晶表示体を示している。 【0007】(4)はD(1)〜D(N)で(3)との
接続端子を示す複数の列電極を形成した基板と、VC
電極端子・電位を示す共通電極を形成した対向基板間に
挟持される液晶からなり、列電極へのデータD(J)
(J=1〜N)は、データD0,D1 ,D2 をクロック
CLで(1)により直列に転送し、D0 S(1),D
1 S(1),D2 S(1)〜D0 S(N),D1 S(N),D2 S
(N)にあたる一群のデータ転送を終了後、(1)の各
ビットの出力をライトイネーブル信号Wにより(2)に
並列に書き込み(2)の出力D0 (J),D1 (J),
2 (J)(J=1〜N)を列毎にディジタル/アナロ
グ変換して得ている。 【0008】VDD,VSS(VDD>VSS)は、(1),
(2)の電源端子・電位であり、VCCはVCC≦VSSにと
られ、VDDとともに(3)の電源端子・電位となり、V
R は(4)の共通電極電位VC に対するアナログ出力を
定める(3)の基準電圧入力である。 【0009】 【作用】その動作を図3のタイミングチャートに示す。
(1)はD0 ,D1 ,D2 を転送するために、3組のシ
フトレジスターから構成され、CLがVSSでD0
1,D2 を読み込み、VDDで次段にデータを転送して
いる。D(J)はVCC〜VRの電位にあり、VC がフレ
ーム毎にVCC,VR の電位を交互にとり、D0 ,D1
2 が偶数フレーム毎に直前のフレームと反転したデー
タになっている。このことから、Wによって(2)に書
き込まれた並列に出力される(3)へのディジタル入力
0 (J),D1 (J),D2 (J)(J=1〜N)は
直前のフレームの値と相補的に反転した値になってお
り、ディジタル/アナログ変換器の出力がこのような入
力変換でVC に対して反転した値となるように構成して
いることから、画素にかかる電圧D(J)−VC は、偶
数フレーム毎に直前のフレームと符号が反転し、液晶の
交流駆動がなされている。 【0011】図1は、3ビットのデータをディジタル/
アナログ変換していることから、8階調の画像表示装置
となっているが、一般的にはnビットのデータ入力で2
n 階調の画像表示装置の駆動方法が得られる。 【0012】 【実施例】このような本発明の画像表示装置の駆動方法
は、同一基板上に形成した複数のトランジスター、若し
くはダイオード等の能動素子をスイッチとして液晶を駆
動する画像表示装置に適用される。 【0013】図4は一画素毎に形成されたトランジスタ
ーによって駆動される画像表示装置の画素の構成であ
り、(I,J)〜(I+1,J+1)の4画素を示して
いる。(7)はトランジスター、(8)は表示電圧の記
憶容量、(9)は画素電極、(10)は(9)と対向す
る基板上の共通電極、(11)は液晶、(12)はゲー
ト信号を伝達する行電極、(13)はソース信号を伝達
する列電極である。 【0014】ゲート信号G(I)によりオンしたトラン
ジスターは、ソース信号D(J),D(J+1)を各画
素電極に伝え、(10)との間の電圧を(8)および
(11)の並列容量に表示電圧として蓄え、オフ時には
その蓄えた電圧で画像を表示する。 【0015】(8)の片側電極と(10)は共通に接続
され、VC の電位となっていることと、(8)および
(11)の並列容量が(7)のゲート・ドレイン間容量
に対して充分大きいことから、(9)と(10)間に配
置されている表示電圧はトランジスターがオフしている
間、VC の電位変化にほとんど依存せず一定を保つ。 【0016】図5は図4に示した画素を有する画像表示
装置の構成図であり、本発明の第1の参考例である。図
1に対応して(14)はシフトレジスター、(15)は
ラッチ、(16)、(17)、(18)はディジタル/
アナログ変換器を構成し、(20)は図4に示した画素
の(7)、(8)、(9)、(12)、(13)を行電
極群と列電極群が互いに直交するようにマトリックス状
に複数個配列した基板と共通電極(10)を形成した対
向基板間に挟持される液晶(11)からなる表示体、
(19)は同一行電極に接続されるトランジスター群を
行毎に順次オンさせるゲート信号を送出するシフトレジ
スターである。 【0017】G(1)〜G(M)は(20)の複数行の
行電極群との接続端子・電位を示し、VG ,VEE(VG
>VSS≧VEE)は(19)の電源端子・電位であり、ク
ロックCLG でデータDG をシフトし、G(1)〜G
(M)のゲート信号を作成している。ラッチ出力D0
(J),D1 (J),D2 (J)(J=1〜N)はデコ
ーダー(16)によりd1 (J),d2 (J),d3
(J),d4 (J),d5 (J),d6 (J),d7
(J),d8 (J)の8出力になり、分圧回路(17)
から出力されるV1 ,V2 ,V3 ,V4 ,V5 ,V6
7 ,V8 の電位に接続されるスイッチ(18)を制御
し、電位を選択して(20)のソース電極に送られるア
ナログ画像データD(J)を作っている。 【0018】(16)、(17)、(18)よりなるデ
ィジタル/アナログ変換器の電源は図1(3)のVCC
SSでとられ、(17)はVR −VC の端子間の電圧を
(20)の液晶の光学特性に合わせて抵抗で分圧してい
る。図6のタイミングチャートに示すように、(14)
でデータD0 ,D1 ,D2 をクロックCLにより直列に
転送し、D0 S(1),D1 S(1),D2 S(1)〜D
0 S(N),D1 S(N),D2 S(N)にあたる一群のデー
タ転送を終了後、(19)の一行のゲート信号がVG
なり同一行の(20)の画素群のトランジスターをオン
させ、(14)の各ビットの出力をライトイネーブル信
号Wにより(15)に並列に書き込み、その出力D0
(J),D1 (J),D2 (J)(J=1〜N)の列毎
にディジタル/アナログ変換したデータD(J)を列電
極を通して画素電極に蓄えている。 【0019】この行のゲート信号がVG になっている間
に次行のデータが(14)を転送され、ゲート信号がV
EEとなりその行の画素群のトランジスターがオフし、次
行のゲート信号がVEEからVG になると次のライトイネ
ーブル信号が出て(14)の出力を(15)に書き込
み、(16)、(17)、(18)により変換されたデ
ータが画素に伝えられる。このようなシークエンスをG
(1)〜G(M)のゲートでM回繰り返した1フレーム
で(20)の全画素の表示電圧を定めている。 【0020】この第1の参考例の画素へのデータサイク
ルは様々な表示データを全画素に入れる1フレームと一
様な消去データを全画素に入れる1フレームおよび共通
電極電位を基準として前記データと対称に反転する表示
データを全画素に入れる1フレームと消去データを全画
素に入れる1フレームの計4フレームから構成されてお
り、このサイクルを定める周波数が(20)の表示体に
フリッカーを生じないように30Hz以上で駆動されて
いる。 【0021】共通電極電位VC はこのサイクルに合わせ
て前2フレームVSS、後2フレームVROになっており、
C に対するアナログ出力を定める(16)、(1
7)、(18)よりなるディジタル/アナログ変換器の
基準電位VR の値を前2フレームVRO、後2フレームV
SSとし、VR −VC 間の基準電圧の値を前2フレームV
RO−VSS、後2フレームVSS−VROとして、2フレーム
毎の所定の周期で反転し、液晶の交流駆動を行ってい
る。 【0022】画素内の液晶にかかる実効電圧は、表示デ
ータのVC との間の電圧をVX 、消去データのVC との
間の電圧をV0 (V0 =V1 −VC )とすると(VX 2
0 20.5 /20.5 となることから、(17)は実効値
で階調表示がなされるように抵抗比を定め、V1 〜V8
の電位を出している。したがって、1行J列の画素電極
の電位D(1J)はVC とともに2フレーム毎に反転し
D(1J)−VC はデューティ50%の交流波形となっ
ている。 【0023】図7は図4と異なる駆動方式の画像表示装
置の画素の構成であり、(I,J)〜(I+1,J+
1)の4画素を示している。(21)はトランジスタ
ー、(22)は表示電圧の記憶容量、(23)は画素電
極、(24)は(23)と対向する基板上の列電極、
(25)は液晶、(26)はゲート信号を伝達する行電
極、(27)は(24)と対向するトランジスターの集
積されている基板上で(22)の片側電極を列状に共通
接続し、(24)と接続する列電極、(28)はソース
信号を伝達するソース信号Va である。ゲート信号によ
りオンしたトランジスターは、ソース信号Va の電位を
各画素電極に伝え、列電極D(J),D(J+1)から
の信号との差電圧を(22)および(25)の並列容量
に表示電圧として蓄え、オフ時にはその蓄えた電圧で画
像を表示する。 【0024】図4で説明したのと同様に、(22)およ
び(25)の並列容量が(21)のゲート・ドレイン間
容量に対して充分大きいことから(23)、(24)間
に記憶されている表示電圧はトランジスターがオフして
いる間、(24)、(27)の電位変化にほとんど依存
せず一定を保つ。 【0025】図8は図7に示した画素を有する画像表示
装置の構成図であり、本発明の第2の参考例を示し、図
9はその動作を示すタイミングチャートである。 【0026】(29)〜(35)はそれぞれ図5の(1
4)〜(20)に対応しているが、第1の参考例と異な
るところは、(35)が図7に示した画素の(24)の
列電極を複数形成した基板と、(21)、(22)、
(23)、(26)、(27)、(28)を行電極群と
列電極群が互いに直交するようにマトリックス状に配列
し、列電極(24)に直交する行電極により選択される
複数の画素電極を形成した対向基板間に挟持される液晶
(25)から成る表示体であること、(35)の列電極
毎に形成されたディジタル/アナログ変換器を構成する
(31)、(32)、(33)のうち、(32)の基準
電圧VR −VSSが固定されていることである。 【0027】そのために(34)の一行のゲート信号が
G となり同一行の(35)の画素群のトランジスター
がオンすると複数の列電極に共通なソース信号Va を画
素電極に入れ、この行電極により選択された画素電極の
電位に対して、液晶にかかるアナログ電圧が定められる
ように列電極D(J)(J=1〜N)を通してデータを
加えている。 【0028】この行のゲート信号がVG になっている間
に次行のデータが(29)を転送され、ゲート信号がV
EE(≦2VSS−VRO)となりその行の画素群のトランジ
スターがオフし、次行のゲート信号がVEEからVG にな
ると、ライトイネーブル信号Wが出て(29)の各ビッ
トの並列出力を(30)に書き込み、(30)の出力を
(31)、(32)、(33)のディジタル/アナログ
変換器により変換したデータを画素に伝えている。 【0029】この第2の参考例の画素へのデータサイク
ルは、様々な表示データを全画素に入れる1フレーム
と、行電極により選択された画素電極の電位を基準とし
て前1フレームのデータと対称に反転する表示データを
全画素に入れる1フレームの計2フレームから構成され
ている。 【0030】ソース信号Va に従って行電極により選択
された画素電極の電位は前1フレームVSS、後1フレー
ムVROになっており、シフトレジスターへの入力D0
1,D2 が後1フレームで前1フレームと反転したデ
ータになっていることからWによってラッチに書き込ま
れ、並列に出力されるディジタル/アナログ変換器への
ディジタル入力D0 (J),D1 (J),D2 (J)は
後1フレームで前1フレームの値と相補的に反転した値
になっており、デコーダーがこの相補的な入力に対し
て、dk (J)→d9-k (J)(k=1〜8)となるよ
うにスイッチの選択を変え、分圧回路がVk −VSS=V
R −V9-k にV1 〜V8 の電位を定めていることから、
ディジタル/アナログ変換器の出力電圧は行電極により
選択された画素電極の電位に対して、1フレーム毎の所
定の周期で反転し、液晶の交流駆動を行っている。 【0031】液晶にかかる前1フレームの電圧をVX
すると、後1フレームは−VX となり、(32)は液晶
の点灯、非点灯を定める電圧をVR −VSS間で前述の如
く特性に合せ、階調表示がなされるように抵抗で分圧
し、1行J列の画素の液晶にかかる電圧D(J)−D
(1J)に示す如くデューティ100%の駆動をしてい
る。 【0032】図10は図9に示したタイミングチャート
を変形した本発明の第2の参考例のタイミングチャート
である。ソース信号Va に従って行電極により選択され
た画素電極の電位はVSSかVROであり、列電極の信号D
(J)はVSS〜VROにあることから、行電極により選択
された画素電極の電位がVSSの時からの1フレーム間
は、非選択の期間を通じて画素電極の電位D(IJ)
(I=1〜M,J=1〜N)は2VSS−VRO〜VROにあ
り、VROの時からの1フレーム間のD(IJ)はVSS
2VRO−VSSにある。 【0033】図9では画素毎のトランジスターを制御す
るゲート信号を、画素を選択しトランジスターをオンさ
せるのにVG (>VRO)、画素を非選択にしトランジス
ターをオフさせるのにVEE(≦2VSS−VRO)と変化さ
せているが、図10では、D(IJ)の電位に注目し、
行電極により選択された画素電極の電位がVSSの時から
の1フレームは、トランジスターをオンさせるのにVG
+VSS−VRO(>VSS)、トランジスターをオフさせる
のにVEE(≦2VSS−VRO)とし、VROの時からの1フ
レームは、トランジスターをオンさせるのにVG (>V
RO)、トランジスターをオフさせるのにVEE+VRO−V
SS(≦VSS)とし、フレーム毎のゲート信号のパルスの
高さをVG +VSS−VRO−VEE(<VG −VEE)に縮
め、G(1)〜G(M)の各ゲート信号を出している。 【0034】図5、図8ではディジタル/アナログ変換
器を構成する分圧回路は1個で、デコーダー、スイッチ
を表示体の列電極毎に形成しているが、複数のデコーダ
ー、スイッチ毎に分圧回路を持たせ、ディジタル/アナ
ログ変換してもよい。 【0035】また図1、図5の構成で共通電極・電位と
呼称したところは、図8に示した構成の列電極に直交す
る行電極により選択される画素電極・電位とすることが
できる。図8の構成の列電極に直交する行電極により選
択される画素電極・電位を図1、図5に示した構成の共
通電極・電位とすることも同様である。 【0036】したがって、以後の実施例についてはこの
点は考慮されているものとして、複数の列電極を形成し
た基板と、共通電極を形成した対向基板間に挟持される
液晶による表示体を用いた画像表示装置について記載
し、複数の列電極を形成した基板と、列電極に直交する
行電極により選択される複数の画素電極を形成した対向
基板間に挟持される液晶による表示体を用いた画像表示
装置をも包含するものとする。 【0037】次に、図11〜16を参照して説明する。
なお、各例に用いられている共通的な回路要素、および
駆動方式は他の例においても組み合わせて適用可能であ
る。まず、図11は図5の(16)、(17)、(1
8)、図8の(31)、(32)、(33)の代わりに
用いられるディジタル/アナログ変換器を示し、図12
は図11に示した回路に使用される演算増幅器を示して
いる。図5、図8のディジタル/アナログ変換器が電圧
選択方式であったのに対して、図11は電流選択方式と
なっている。 【0038】いずれも相補接続絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスターの集積回路で構成される。(36)は演算
増幅器であり、基準電圧VR −VCCを反転入力し、出力
で電流源トランジスター(38)、(41)、(4
3)、(45)、(47)を制御し、rの抵抗(39)
の電極間電圧を非反転入力としている。 【0039】(37)、(40)、(42)、(4
4)、(46)は(38)、(41)、(43)、(4
5)、(47)の電流経路をオン・オフするスイッチト
ランジスターであり、電流源トランジスターよりオン抵
抗が充分低く、(38)/(41+2L)(L=0〜
3)のチャンネル幅/チャンネル長比と(37)/(4
0+2L)とが実質的にほぼ等しくなるようにしてい
る。 【0040】ゲート電圧がVSSとなっている(37)は
常時オンであり、(38)により(39)に流れる電流
は抵抗の電極間電圧がVR −VCCとなるように(36)
で定められる。 【0041】集積回路内で電流源トランジスターは近接
して配置され、チャンネル幅/チャンネル長を規格化し
た性能が同等であり、演算増幅器出力V0 を共通にゲー
ト入力としていることから、電流源トランジスターのチ
ャンネル幅/チャンネル長を(38)β,(41)β
p ,(43)β0 ,(45)β1 ,(47)β2 とし、
(48)の抵抗をRとすれば出力はD(J)=(VR
CC)R(Pβp +D0(J)β0 +D1 (J)β1
2 (J)β2 )/rβ+VCC,(P,D0 (J),D
1 (J),D2 (J)はVDDの時0,VSSの時1)とな
り、r,R,βp,β0 ,β1 ,β2 を適切な値に定め
ることで、P,D0 (J),D1 (J),D2 (J)の
ディジタル入力をディジタル/アナログ変換した出力が
得られる。 【0042】例えばr=R,β2 =2β1 =4β0 ,β
=β0 +β1 +β2 とすればVSS〜VDDのディジタル入
力でVCC〜(VR −VCC)(1+βp /β)+VCCのア
ナログ電圧が、(VR −VCC)/7の単位電圧の3ビッ
トの重み付けで出力される。 【0043】(36)は、簡単には、バイアス段と差動
増幅段を有する演算増幅器を用いることができ、図12
に例示される回路は近接し、形状の全く同等なPチャン
ネルトランジスター(54)、(55)を能動負荷と
し、近接し、形状の全く同等なNチャンネルトランジス
ター(52)、(53)のゲートに差動入力V+ ,V-
を接続し、ソースをNチャンネルトランジスター(5
1)の定電流源に接続した差動増幅段と、ゲート・ドレ
インおよび(51)のゲートを接続したNチャンネルト
ランジスター(50)に、負荷抵抗となるPチャンネル
トランジスター(49)を接続したバイアス段からなる
演算増幅器である。 【0044】ディジタル/アナログ変換器は液晶表示体
の列電極毎に形成されるが、(36)は先述の分圧回路
のように複数列のディジタル/アナログ変換器で共有す
ることができ、D(J)を定める抵抗(48)は複数列
について、(39)と近接するように集積回路上に配置
される。 【0045】(VR −VCC)βp /βは図5、図8のV
1 −VC ,V1 −VSS,VR −V8に相当する予め定め
られた電圧を設定するのに用い、Pで(40)をスイッ
チし、(41)を制御することで達せられる。 【0046】図13は図4に示した画素から成る液晶表
示体の各列毎に図11に示したディジタル/アナログ変
換器を有する画像表示装置の構成図であり、本発明の第
の実施例を示し、図14はそのタイミングチャートで
ある。(56)、(57)、(59)、(60)はそれ
ぞれ図5の(14)、(15)、(19)、(20)に
対応している。 【0047】(56)でデータD0 ,D1 ,D2 をクロ
ックCLにより直列に転送し、D0 S(1),D
1 S(1),D2 S(1)〜D0 S(N),D1 S(N),D2 S
(N)にあたる一群のデータ転送を終了後、(59)の
一行のゲート信号がVG となり同一行の(60)の画素
群のトランジスターをオンさせる。 【0048】(56)の各ビットの出力はライトイネー
ブル信号Wにより(57)に書き込まれ、その出力D0
(J),D1 (J),D2 (J)(J=1〜N)を(5
8)で図11のように列毎にディジタル/アナログ変換
したデータD(J)は列電極を通して画素電極に蓄えら
れる。 【0049】この行のゲート信号がVG になっている間
に次行のデータが(56)を転送され、ゲート信号がV
EEとなりその行の画素群のトランジスターがオフし、次
行のゲート信号がVEEからVG になると次のライトイネ
ーブル信号が出て(56)の出力を(57)に書き込み
(58)により変換されたデータが画素に伝えられる。 【0050】この実施例の画素へのデータサイクルは、
様々な表示データを全画素に入れる1フレームと共通電
極電位VC を基準として前記データと対称に反転する表
示データを全画素に入れる1フレームの計2フレームか
ら構成され、所定の周波数例えば30Hzで駆動されて
いる。 【0051】共通電極電位VC はこのサイクルに合わせ
て前1フレームVCC、後1フレームVROになっており、
シフトレジスターへの入力D0 ,D1 ,D2 が後1フレ
ームで前1フレームと反転したデータになっていること
から、Wによってラッチに書き込まれ、並列に出力され
るディジタル/アナログ変換器へのディジタル入力D0
(J),D1 (J),D2 (J)は後1フレームで前1
フレームの値と相補的に反転した値になっており、予め
定められた電圧を設定するスイッチ入力Pも前1フレー
ムVSSで電圧設定、後1フレームVDDで電圧非設定とな
っていることから、基準電圧入力がVRO−VCCで一定な
ディジタル/アナログ変換器の出力は共通電極の電位に
対して1フレーム毎の所定の周期で反転し、液晶の交流
駆動がなされている。 【0052】図11に示すディジタル/アナログ変換器
の電流源トランジスターのチャンネル幅/チャンネル長
は適切な値に定められ(図14ではβ=βp +β0 +β
1 +β2 でβp ,β0 <β1 <β2 を定めている)、階
調表示する液晶の光学特性に合わせて、ディジタル入力
に対するアナログ出力が出されるようにしている。した
がって、1行J列の画素電極のD(1J)はVC ととも
に1フレーム毎に反転し、D(1J)−VC がデューテ
ィ100%の交流波形となっている。 【0053】図15は図14に示したタイミングチャー
トを変形した本発明の第の実施例のタイミングチャー
トである。共通電極電位VC がVCCの時には、画素電極
の電位は2VCC−VRO〜VROにあり、VC がVROの時に
はVCC〜2VRO−VCCにある。 【0054】図14では画素毎のトランジスターを制御
するゲート信号を、画素を選択しトランジスターをオン
させるのにVG (>VRO)、画素を非選択にしトランジ
スターをオフさせるのにVEE(≦2VCC−VRO)と変化
させているが、図15では共通電極電位VC がVCCの時
には、トランジスターをオンさせるのにVG +VCC−V
RO(>VRO)、トランジスターをオフさせるのにV
EE(≦2VCC−VRO)とし、VC がVROの時にはトラン
ジスターをオンさせるのにVG 、トランジスターをオフ
させるのにVEE+VRO−VCC(≦VCC)とし、ゲート信
号のパルスの高さをVG +VCC−VRO−VEE(<VG
EE)に縮め、G(1)〜G(M)の各ゲート信号を出
している。 【0055】図16は図13に示した画像表示装置と同
様な構成の第の実施例の画像表示装置の動作を示すタ
イミングチャートである。図16は図14に対して、シ
フトレジスターに入力されるクロックCL、データD
0 ,D1 ,D2 、ラッチへのデータ書き込みをイネーブ
ルにする信号W、ディジタル/アナログ変換器に予め定
められた出力電圧を設定するスイッチ入力Pは同様な信
号となっているが、ディジタル/アナログ変換器の電源
CCおよび基準電圧入力VR が1フレーム毎に変化し、
共通電極電位VC は一定になっている。 【0056】図11に示すディジタル/アナログ変換器
は、基準電圧入力VR 、出力D(J)ともに電源電位V
CCに対して定められるようになっており、VR −VCC
一定にしたままの変化では、D(J)−VCCは一定に定
められる。 【0057】図16においてPがVSSとなっている前1
フレームでは、VR がVRO,VCCが(VRO+VCO)/2
となっており、後1フレームでは、シフトレジスターへ
の入力D0 ,D1 ,D2 が前と反転したデータになって
いることから、Wによってラッチに書き込まれ並列に出
力されるディジタル/アナログ変換器へのディジタル入
力D0 (J),D1 (J),D2 (J)は後1フレーム
で前1フレームの値と相補的に反転した値になり、Pが
DD,VR が(VRO+VCO)/2,VCCがVCOであるこ
とと、共通電極電位VC がフレームに依らず(VRO+V
CO)/2の一定であること、ディジタル/アナログ変換
器のチャンネル幅/チャンネル長がβ=βp +β0 +β
1 +β2 となるように選ばれていることから、画素に入
る電位は前1フレームで(VRO+VCO)/2〜VRO、後
1フレームでVC を基準として前と対称に反転する(V
RO+VCO)/2〜VCOとなり、1フレーム毎の所定の周
期で反転する液晶の交流駆動がなされている。 【0058】したがって、1行J列の画素電極の電位D
(1J)はVC に対して1フレーム毎に反転し、D(1
J)−VC はデューティ100%の交流波形を示してい
る。 【0059】以上説明した参考例および第1〜第の実
施例のディジタル/アナログ変換器を備えた画像表示装
置の駆動方法では、カラー表示するにあたって、透明な
共通電極または列電極を形成した基板上に電極に近接し
てR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色カラーフィル
ターを、対向基板の画素電極に対応して配置し、行電極
により選択される画素電極に対応するカラーフィルター
の並びに応じて順次クロックCLに同期したカラーデー
タD0 ,D1 ,D2 をシフトレジスターに転送し、ラッ
チ後ディジタル/アナログ変換した出力を選択された行
の画素電極に入れることで達成される。 【0060】即ち液晶表示体のカラーフィルター後方に
光源を配置し、液晶にかかる電圧で画素毎の液晶配列を
制御し、カラーフィルター、液晶を通して透過する光量
を変化させることでカラー画像表示がなされる。 【0061】 【発明の効果】このように本発明の画像表示装置の駆動
方法は、液晶表示体の列電極毎に共通な分圧回路と、デ
コーダーと、スイッチとが備えられたディジタル/アナ
ログ変換器を配置した構成としたことで、液晶にかかる
電圧を画素毎に変えて階調表示をすることができ、液晶
表示体の画素電極に線順次動作でデータを入れるように
したことで、画像データをラッチしディジタル/アナロ
グ変換して画素電極に入れる期間はフレーム周期/画素
の行数となり、データの設定時間に余裕を持たせられる
ことから、画素の行数、列数を増加させ大表示容量、大
面積の表示を実現できる優れた特徴を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に用いる画像表示装置の構成図。 【図2】従来の画像表示装置の構成図。 【図3】図1の画像表示装置の動作を示すタイミングチ
ャート。 【図4】一画素毎に形成されたトランジスターによって
駆動される画像表示装置の画素の構成図。 【図5】図4の画素を有する本発明の第1の参考例の構
成図。 【図6】図5の第1の参考例の動作を示すタイミングチ
ャート。 【図7】一画素毎に形成されたトランジスターによって
駆動される画像表示装置の画素の構成図。 【図8】図7の画素を有する本発明の第2の参考例の構
成図。 【図9】図8の画像表示装置の動作を示すタイミングチ
ャート。 【図10】図9と同様に図8の画像表示装置の動作を示
すタイミングチャート。 【図11】本発明の画像表示装置に使用されるディジタ
ル/アナログ変換器の回路図。 【図12】図11のディジタル/アナログ変換器に使用
される演算増幅器。 【図13】図4の画素と図11のディジタル/アナログ
変換器を有する本発明の第の実施例の画像表示装置の
構成図。 【図14】図13の画像表示装置の動作を示すタイミン
グチャート。 【図15】第2の実施例の画像表示装置の動作を示すタ
イミングチャート。 【図16】図13の画像表示装置と同様な構成の本発明
の第の実施例の画像表示装置の動作を示すタイミング
チャート。 【符号の説明】 1:シフトレジスター 2:ラッチ 3:ディジタル/アナログ変換器 4:液晶表示体 D(1)〜D(N):(3)と(4)との接続端子を示
す列電極 W:(2)のライトイネーブル信号 VR :(3)の基準電圧入力 VC :(4)の共通電極端子・電位 VDD,VSS:(1)と(2)の電源端子・電位 VDD,VCC:(3)の電源端子・電位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/66 102 H04N 5/66 102B

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.能動素子と液晶と3原色カラーフィルターとが配置
    された表示体が備えられた画像表示装置の駆動方法であ
    って、M本の行電極群とN本の列電極群とが互いに直交
    するようにマトリックス状に配列され、能動素子が行電
    極と列電極のマトリックスに対応して設けられ、画素電
    極と画素電極に対向した共通電極とが設けられ、対向基
    板間に液晶が挟持され、同一行電極に接続される画素を
    オンさせるゲート信号を送出する行側のシフトレジスタ
    ーが設けられ、列側のシフトレジスターとラッチとディ
    ジタル/アナログ変換器とが設けられ、N本の列電極を
    同時に駆動可能とされ、ディジタル画像データがnビッ
    ト(n≧3)で構成され、集積回路で構成されたディジ
    タル/アナログ変換器には電流源トランジスターと1列
    当たりn個のスイッチトランジスターとが備えられ、
    〜N列に対応したディジタル画像データは列側のシフト
    レジスターのなかをクロックにより直列に転送され、ラ
    イトイネーブル信号により1〜N列に対応したディジタ
    ル画像データがラッチに並列に出力され、さらにラッチ
    を通して、ほぼ同時にスイッチトランジスターに入力さ
    れ、電流源トランジスターをオン・オフする電流選択方
    式によって、液晶の光学特性に合わせられた電流値が発
    生され、1〜M行に対応した前記ゲート信号によって、
    各行の1〜N列に対応した各画素電極にアナログ画像デ
    ータが蓄積され、さらに、共通電極の電位と、前記アナ
    ログ画像データとの間の電圧の極性が1フレーム又は2
    フレームの周期で反転されて液晶の交流駆動が行われ、
    n 階調のカラー画像表示が行われることを特徴とする
    画像表示装置の駆動方法。 2.画素へのデータサイクルが所定の周波数で駆動され
    る請求項1記載の画像表示装置の駆動方法。 3.ライトイネーブル信号のタイミングに対応して共通
    電極の電位が反転される請求項1または2に記載の画像
    表示装置の駆動方法。 4.演算増幅器に相補接続絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスターが用いられた請求項1、2または3に記載の画
    像表示装置の駆動方法。 5.N本の列電極に対して、1つの分圧回路が設けられ
    た請求項1〜のいずれか1項記載の画像表示装置の
    駆動方法。 6.能動素子がトランジスターである請求項1〜のい
    ずれか1項記載の画像表示装置の駆動方法。
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