JP3110648B2 - 表示装置の駆動方法 - Google Patents

表示装置の駆動方法

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JP3110648B2 JP6318795A JP6318795A JP3110648B2 JP 3110648 B2 JP3110648 B2 JP 3110648B2 JP 6318795 A JP6318795 A JP 6318795A JP 6318795 A JP6318795 A JP 6318795A JP 3110648 B2 JP3110648 B2 JP 3110648B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非線形素子を画素のス
イッチング素子として用いた表示装置において表示素子
を駆動する表示装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、ＡＶ(Audio Vis
ual)やＯＡ(Office Automation) を始めとして様々な分
野に用いられている。特に、ローエンドの製品には、Ｔ
Ｎ(Twisted Nematic) やＳＴＮ(Super Twisted Nemati
c) といったパッシブタイプの液晶表示装置が搭載され
ている。また、ハイエンドの製品には、３端子非線形素
子であるＴＦＴ(Thin Film Transistor)をスイッチング
素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶
表示装置が搭載されている。
【０００３】このアクティブマトリクス駆動方式の液晶
表示装置は、色再現性、薄型化、軽量化および低消費電
力の点でＣＲＴ(Cathode Ray Tube)を凌駕する特徴を有
しており、その用途が急速に拡大している。しかし、ス
イッチング素子としてＴＦＴを用いた場合には、その製
造において、６〜８回以上の薄膜形成工程およびフォト
リソグラフ工程が必要となり、コスト高になるという問
題点がある。これに対して、スイッチング素子として２
端子型非線形素子を用いた液晶表示装置では、ＴＦＴを
用いた液晶表示装置に比べてコスト面で優れるだけでな
く、パッシブタイプの液晶表示装置に対して表示品位面
で優れているため、急速に普及している。
【０００４】２端子型非線形素子を用いた液晶表示装置
は、図６に示すように、一般的な液晶表示装置と同様
に、信号電極線Ｘ1 〜Ｘn と走査電極線Ｙ1 〜Ｙm とが
マトリクス状に配された表示パネル１を有している。信
号電極線Ｘ1 〜Ｘn は、信号電極駆動回路２により、制
御部４からの制御信号に基づいて、表示データに応じた
所定の電圧が印加される。一方、走査電極線Ｙ1 〜Ｙm
は、走査電極駆動回路３により、制御部４からの制御信
号に基づいて、線順次で所定の電圧が印加される。
【０００５】また、図７に示すように、表示パネル１
は、信号電極線Ｘ1 〜Ｘn と走査電極線Ｙ1 〜Ｙm とが
交差して形成される画素内に、直列に接続された液晶素
子５および２端子型非線形素子（以降適宜、２端子素子
と称する）６が設けられている。
【０００６】ところで、２端子素子６の特性は、一般
に、図１０に実線にて示すＩ−Ｖ（電流−電圧）特性に
より表される。この特性は、具体的には、２端子素子６
の印加電圧が低いときに電流が微小であり、かつ等価抵
抗が高くなる一方、上記印加電圧が高いときに電流が急
増し、かつ等価抵抗が低くなる。したがって、２端子素
子６を用いて表示を行なうには、このような特性が利用
される。すなわち、表示を行なう場合、高い電圧の印加
で非線形素子を低抵抗（オン）にすることにより、液晶
素子５にオン可能な電圧を与える。また、表示を行なわ
ない場合、低い電圧の印加で２端子素子６を高抵抗（オ
フ）にすることにより、液晶素子５にオフとなる電圧を
与える。
【０００７】また、選択期間で液晶素子５に印加された
電圧は非選択期間で２端子素子６が高抵抗（オフ）とな
るため保持されることから、２端子素子６を用いた表示
装置は、単純マトリクス表示装置と比較して高デューテ
ィの駆動が可能である。
【０００８】しかし、２端子素子６には、前記の初期特
性が印加電圧と時間とによって変化するために、前回の
表示状態の影響を受ける残像現象（焼き付き現象ともい
われる）が生じるという問題があった。
【０００９】この残像は、２端子素子６のＩ−Ｖ特性に
おける電圧印加の時間依存性に起因している。すなわ
ち、２端子素子６のＩ−Ｖ特性が、図１０に示すよう
に、電圧印加時間の増加に伴い、実線で示す状態から破
線で示す状態にシフトする。このため、液晶素子５のＶ
−Ｔ（電圧−透過率）特性も、図１１に示すように、実
線で示す状態から破線で示す状態にシフトする。このと
き、例えば、透過率が５０％になる電圧は、Ｖ50からＶ
50’にシフトする。ただし、そのシフト量は、印加電圧
により異なる。
【００１０】その結果、図１２に示すように、液晶素子
５をオンさせる電圧のシフト量（実線で示す）は、液晶
素子５をオフさせる電圧のシフト量（破線で示す）より
多くなり、残像が発生することになる。
【００１１】これに対して、上記のような特性のシフト
を解消するための２端子素子６の製造プロセスおよび構
造や、特性がシフトしても、それが表示状態に影響を与
えない駆動方法が提案されている。
【００１２】例えば、本願出願は、先に出願した特願平
６−１６３８７２号において、表示状態に関わらず、選
択期間中の前段に十分な印加電圧を用いて残像現象を低
減する駆動方法を提案している。
【００１３】ところで、液晶等を用いたマトリクス型表
示装置においては、図１３に示すように、あるパターン
（黒い部分）を表示している場合には、その表示ライン
の延長上に表示情報に関係のないパターン（斜線部分）
が現れることがある。これは、クロストークと呼ばれる
現象であり、その主な原因としては、次の２つが挙げら
れる。第１の原因は、信号電極の配線抵抗および寄生容
量による波形のなまりである。また、第２の原因は、単
純マトリクスの液晶表示装置の駆動方法としてよく知ら
れている電圧平均化法等のいわゆるデューティ駆動にお
いて、非選択期間のデータ信号の影響により表示素子に
印加される実効電圧の変動である。
【００１４】第１の原因に対しては、電極抵抗に低抵抗
材料を用いること、電極抵抗を積層配線構造にするこ
と、配線形状を工夫すること等のように、表示パネルの
製造プロセスおよび設計において対処することが検討さ
れている。
【００１５】２端子素子６を用いた場合は、非選択期間
においても、選択期間に液晶に印加された電圧を保持す
る特性があるために高品位の表示が可能である。しかし
ながら、この場合は、非選択期間のデータ信号の影響が
皆無にならないことから、ＳＴＮ等の単純マトリクスと
比較して影響が少ないものの、第２の原因によるクロス
トークが発生する。
【００１６】以下に、クロストークの発生原因について
図１４および図１５を用いて説明する。なお、以下の説
明では、図１４に示すように、分かりやすくするため、
便宜上、８ラインのデューティで１ライン当たりの表示
状態を表し、（Ａ）全面オン、（Ｂ）１画素毎にオン、
（Ｃ）選択画素以外は全面オフという３つの表示状態を
例として挙げている。また、以下の説明では、電圧平均
化法におけるフレーム反転の１フレーム分のみについて
述べるが、１ライン反転および複数ライン反転の場合
も、反転周期に同期した表示データであれば同様の結果
が得られることは容易に推測できるため、ここでは省略
する。
【００１７】上記のＡ〜Ｃの各表示状態において、各選
択画素に印加される電圧波形を、図１５の（ａ）ないし
（ｃ）にそれぞれＡ3 〜Ｃ3 として示す。図１５におい
ては、実線にて示した矩形波の部分が信号電極により印
加された電圧と走査電極により印加された電圧とが合成
された電圧の波形を表し、斜線部分が非線形素子を介し
て表示素子（この場合は液晶）に印加される電圧の波形
を表している。
【００１８】図１５から、Ａ3 〜Ｃ3 のそれぞれの選択
画素に印加される電圧の実効値は、上記の斜線部分に相
当するため、Ａ3 ＞Ｂ3 ＞Ｃ3 となり、それぞれ異なっ
ていることが分かる。また、液晶の透過率が印加される
電圧の実効値に依存するため、例えば、表示モードがノ
ーマリーホワイトである場合、選択画素は、図１４に示
すように黒く表示される。その表示の黒さは、Ａが最も
濃く、Ｃが最も薄くなる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】前記の特願平６−１６
３８７２号の駆動方法の場合、図１６の（ａ）ないし
（ｃ）に示すように、Ａ〜Ｃの各表示状態における選択
画素の印加電圧波形（斜線部分）Ａ4 〜Ｃ4 において、
図１５に示す場合より非選択期間のデータの影響が半減
するため、クロストークが低減される。しかしながら、
上記の３つの表示状態において画素に印加される実効電
圧に若干の差があるため、クロストークが完全に解消さ
れておらず、高デューティの大型パネルで表示を行なう
場合や、階調表示を行なう場合は、表示品位が低下する
という問題がある。
【００２０】非線形素子を使用した液晶表示装置におい
て、クロストーク対策が施された駆動方法としては、次
の３つが挙げられる。
【００２１】まず、特公昭６２−６２１０号公報に開示
されている駆動方法では、走査信号が選択期間のうち選
択レベルとなる第１期間および走査信号が非選択レベル
となる第２期間を設け、表示信号が、第１期間で画像情
報に応じたレベルとなり、第２期間で第１期間の逆のレ
ベルとなるように駆動レベルが設定される。
【００２２】また、特公平３−６４８７５号公報に開示
されている駆動方法では、１水平期間毎に信号の極性が
反転する場合に、走査信号が選択期間のうち選択レベル
信号となる第１期間および非選択レベル信号となる第２
期間を設け、表示信号が、第１期間と第２期間とで選択
・非選択が逆になるレベル信号となるように駆動レベル
が設定される。具体的には、表示信号は、第１期間に画
像情報に対応した選択または非選択レベル信号となり、
第２期間において、第１期間で選択レベル信号となる場
合に非選択レベル信号となり、第１期間で非選択レベル
信号となる場合に選択レベル信号となる。
【００２３】さらに、特公平４−４９７１２号公報に開
示されている駆動方法では、２フレーム交流方式の場合
に、上記の２つの駆動方法とほぼ同様の方法により、非
選択期間のデータの影響を低減するようになっている。
【００２４】上記のいずれの駆動方法によっても、画素
に印加される実効電圧の変動が抑えられるため、非選択
期間のデータが影響して生じるクロストークが十分低減
できると考えられる。
【００２５】しかしながら、上記の３つの駆動方法は、
前述の残像現象を防止することができず、また、コント
ラスト等の表示品位に関しても、従来の一般の駆動方法
程度の特性しか得られない。したがって、上記の各駆動
方法では、非線形素子の特性を十分に活用することがで
きないという問題があった。
【００２６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、クロストークを低減するだけでなく、残像
現象を抑制することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置の駆動
方法は、複数の信号電極線と、これら信号電極線に交差
する複数の走査電極線と、１対の信号電極線と走査電極
線との間に直列接続される表示素子および非線形素子と
を備えた表示装置において、上記走査電極線を選択期間
毎に順次選択し、選択された上記走査電極線に接続され
た表示素子をオンまたはオフさせるための電圧をその上
記走査電極線と対になる上記信号電極線との間に印加し
て表示素子を駆動する表示装置の駆動方法であって、上
記の課題を解決するために、以下の手段を講じているこ
とを特徴としている。
【００２８】第１の表示装置の駆動方法は、上記選択期
間を３つの第１ないし第３期間に分け、最初の第１期間
には、上記非線形素子を通して表示素子に一定値以上の
電圧を充電し、上記第１期間に続く上記第２期間には、
表示状態に応じて、上記表示素子をオンするときに上記
第１期間で上記表示素子に充電された充電電圧のすべて
を打ち消してしまわないレベルの電圧を印加する一方、
上記表示素子をオフするときに上記充電電圧を打ち消す
レベルの電圧を印加し、上記第２期間に続く上記第３期
間には、上記表示素子をオンするときに上記第１期間と
逆の極性で非選択レベルとなる電圧を印加する一方、上
記表示素子をオフするときに上記第１期間と同じ極性で
非選択レベルとなる電圧を印加する。
【００２９】上記の第１の表示装置の駆動方法では、さ
らに、上記第１期間で印加する第１電圧を１とした場
合、第１電圧と上記第２期間に印加する第２電圧との振
幅比を、上記表示素子をオンするときに−０．５以上、
１未満の範囲とし、上記表示素子をオフするときに−１
超過、−０．５未満の範囲とし、上記第３期間に印加す
る第３電圧を、上記第２期間での表示素子のオン・オフ
時の印加電圧の振幅差の１／２を振幅とし、かつ、非選
択期間において上記選択期間と同様に分けた第１ないし
第３期間のうち第２期間と第３期間との印加電圧を逆極
性とする。
【００３０】また、好ましくは、上記第１電圧と上記第
２電圧との振幅比を、上記表示素子をオフするときに−
０．９以上、−０．６以下の範囲とする。
【００３１】第２の表示装置の駆動方法は、上記選択期
間を３つの第１ないし第３期間に分け、最初の第１期間
には、上記非線形素子を通して表示素子に一定値以上の
電圧を充電し、上記第３期間には、表示状態に応じて、
上記表示素子をオンするときに上記第１期間で上記表示
素子に充電された充電電圧のすべてを打ち消してしまわ
ないレベルの電圧を印加する一方、上記表示素子をオフ
するときに上記充電電圧を打ち消すレベルの電圧を印加
し、上記第１期間および上記第３期間の間に設けられる
上記第２期間には、上記第３期間と逆の極性で絶対値が
同じ振幅となる電圧を印加する。
【００３２】上記の第２の表示装置の駆動方法では、さ
らに、上記第１期間で印加する第１電圧を１とした場
合、第１電圧と上記第２期間に印加する第２電圧との振
幅比を、上記表示素子をオンするときに−０．５以上、
０．５以下の範囲とし、上記表示素子をオフするときに
０．５超過、１未満の範囲とする一方、上記第１電圧と
上記第３期間に印加する第３電圧との振幅比を、上記表
示素子をオンするときに−０．５以上、０．５以下の範
囲とし、上記表示素子をオフするときに−１超過、−
０．５未満の範囲とする。
【００３３】また、好ましくは、上記第１電圧と上記第
３電圧との振幅比を、上記表示素子をオフするときに−
０．９以上、−０．６以下の範囲とする。
【００３４】
【作用】上記の第１の表示装置の駆動方法では、選択期
間に選択された画素（表示素子および非線形素子）に印
加される実効電圧が表示状態によらずほぼ同じになる。
これにより、非選択期間のデータの影響が選択期間の表
示にほとんど及ばないようになる。それゆえ、クロスト
ークの発生を大幅に低減することができる。
【００３５】また、選択期間に印加される電圧が、画素
のオン状態およびオフ状態に関わらず一定値以上である
ので、非線形素子の特性シフトの表示状態への依存性を
低減することができる。したがって、残像や焼き付きと
いった現象を抑制するとともに、電圧−コントラスト特
性における動作マージンを広げることができ、その結
果、表示品位を向上させることができる。
【００３６】上記の第１の表示装置の駆動方法におい
て、第１電圧と第２電圧との振幅比が、表示素子のオン
時に−０．５以上、１未満の範囲であり、表示素子のオ
フ時に−１超過、−０．５未満の範囲であり、第３電圧
が、第２期間での表示素子のオン・オフ時の印加電圧の
振幅差の１／２を振幅とし、かつ、非選択期間における
第２期間と第３期間との印加電圧が逆極性であることに
より、オン時の印加電圧−透過率特性とオフ時の同特性
との対比が明確となり、表示画面上で良好なコントラス
トを得ることができる。しかも、第１電圧と第２電圧と
の振幅比を、表示素子のオフ時で−０．９以上、−０．
６以下の範囲とすることにより、よりコントラストを向
上させることができる。
【００３７】上記の第２の表示装置の駆動方法でも、第
１の表示装置の駆動方法と同様に、選択期間に選択され
た画素に印加される実効電圧が表示状態によらずほぼ同
じになる。これにより、非選択期間のデータの影響が選
択期間の表示にほとんど及ばないようになり、クロスト
ークの発生を大幅に低減することができる。
【００３８】また、選択期間に印加される電圧が、画素
のオン状態およびオフ状態に関わらず一定値以上である
ので、非線形素子の特性シフトの表示状態への依存性を
低減することができる。したがって、残像および焼き付
きを抑制することができるとともに、電圧−コントラス
ト特性における動作マージンを広げることができる。
【００３９】さらに、上記の方法では、選択期間のうち
で、第１ないし第３期間のいずれかで選択レベルとなる
電圧を印加することになるので、上記の駆動方法を実現
するための駆動用のＩＣの電圧変動を小さくすることが
できる。
【００４０】上記の第１の表示装置の駆動方法におい
て、第１電圧と第２電圧との振幅比が表示素子のオン時
に−０．５以上、０．５以下の範囲とし、表示素子のオ
フ時に０．５超過、１未満の範囲とする一方、第１電圧
と第３電圧との振幅比が、表示素子のオン時に−０．５
以上、０．５以下の範囲とし、表示素子のオフ時に−１
超過、−０．５未満の範囲とすることにより、オン時の
印加電圧−透過率特性とオフ時の同特性との対比を明確
にすることができる。それゆえ、表示画面上で良好なコ
ントラストを得ることができる。しかも、第１電圧と第
３電圧との振幅比を、表示素子のオフ時で−０．９以
上、−０．６以下の範囲とすることにより、よりコント
ラストを向上させることができる。
【００４１】
【実施例】 〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図７
に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４２】本実施例に係る液晶表示装置は、図６に示
すように、表示パネル１と、信号電極駆動回路２と、走
査電極駆動回路３と、制御部４と、信号電極線Ｘ1 〜Ｘ
n と、走査電極線Ｙ1 〜Ｙm とを備えている。
【００４３】表示パネル１は、信号電極線Ｘ1 〜Ｘn と
走査電極線Ｙ1 〜Ｙm とが交差してマトリクス状に配さ
れた領域に設けられて、表示を行なうようになってい
る。信号電極駆動回路２は、表示データに応じた所定の
電圧を信号電極線Ｘ1 〜Ｘn に印加するようになってい
る。走査電極駆動回路３は、線順次で所定の電圧を走査
電極線Ｙ1 〜Ｙm に印加するようになっている。上記の
信号電極駆動回路２および走査電極駆動回路３は、図示
しないが、一般に、シフトレジスタ、アナログスイッチ
等により構成される。制御部４は、入力される表示デー
タ等に基づいて、信号電極駆動回路２および走査電極駆
動回路３に与える制御信号を生成するようになってい
る。
【００４４】表示パネル１は、信号電極線Ｘ1 〜Ｘn と
走査電極線Ｙ1 〜Ｙm とで区切られた各領域内に、図７
に示すような液晶素子５および２端子素子（２端子型非
線形素子）６が設けられており、これらが画素を形成し
ている。表示素子としての液晶素子５…および非線形素
子としての２端子素子６は、直列に接続されており、液
晶素子５…の一方の電極は、それぞれ信号電極線Ｘ1 〜
Ｘn に接続され、２端子素子６…の一方の電極は、それ
ぞれ走査電極線Ｙ1 〜Ｙm に接続されている。
【００４５】上記のように構成された液晶表示装置に適
用される駆動方法を、図１に基づいて説明する。
【００４６】図１において、ＬＰは、各選択期間ＴS を
作成する信号を表し、Ｍは、一定周期で反転する交流化
信号を表している。また、ＣＯＭは、走査電極線Ｙ1 〜
Ｙmに印加される信号波形であり、６つの電圧Ｖ0 ・Ｖ
1 ・Ｖp ・Ｖn ・Ｖ4 ・Ｖ5で表される。ＳＥＧは、信
号電極線Ｘ1 〜Ｘn に印加される信号波形であり、４つ
の電圧Ｖ0 ・Ｖ2 ・Ｖ3 ・Ｖ5 で表される。ＣＯＭ−Ｓ
ＥＧは、１画素の両端に印加される信号波形であり、８
つの電圧Ｖop・Ｖoff ・Ｖon・Ｖb ・−Ｖb ・−Ｖon・
−Ｖoff ・−Ｖopで表される。このＣＯＭ−ＳＥＧにお
いて、実線はオン時の波形を示し、破線はオフ時の波形
を示している。
【００４７】上記の電圧Ｖ0 〜Ｖ5 は、液晶の駆動に必
要な６レベルの電圧であり、Ｖp ・Ｖn は、液晶素子５
を充電するための電圧±Ｖopの振幅に対する電圧±Ｖon
および電圧±Ｖoff との比を決定するための電圧であ
る。ここで、電圧±Ｖonは、液晶素子５をオンさせるた
めの印加電圧である。また、電圧±Ｖoff は、液晶素子
５をオフさせるための印加電圧である。上記の電圧Ｖon
・Ｖoff の値は、液晶素子５の特性、容量比等の表示パ
ネル１との条件や、フレーム周波数、デューティ比等の
駆動条件によって若干異なる。
【００４８】本実施例の液晶表示装置では、選択期間Ｔ
S を３つの第１ないし第３期間Ｔ1〜Ｔ3 に分けて駆動
電圧（画素に与える電圧）を印加するようになってい
る。第１期間Ｔ1 は、２端子素子６を通して液晶素子５
に一定値以上の電圧を充電させる期間である。第２期間
Ｔ2 は、表示状態に応じて、液晶素子５のオン時に第１
期間Ｔ1 で充電された電圧を打ち消さないレベルの電圧
を印加する一方、液晶素子５のオフ時に第１期間Ｔ1 で
充電された電圧を打ち消すレベルの電圧を印加する期間
であり、この期間で選択レベルをとるようになってい
る。第３期間Ｔ3 は、液晶素子５のオン時に第１期間Ｔ
1 の充電電圧と逆の極性の電圧を印加する一方、液晶素
子５のオフ時に上記の充電電圧と同じ極性の電圧を印加
する期間である。また、その電圧は、液晶素子５のオン
時・オフ時ともに非選択レベルをとる値に設定されてい
る。
【００４９】上記の第２期間Ｔ2 および第３期間Ｔ3 に
おける印加電圧は、次のように設定される。まず、第２
期間Ｔ2 では、電圧Ｖopの振幅を１としたとき、オン時
の印加電圧（Ｖon）の振幅比Ｒ1 （Ｖop：Ｖon＝１：Ｒ
1 ）が−０．５以上、１未満に設定され、オフ時の印加
電圧（Ｖoff ）の振幅比Ｒ2 （Ｖop：Ｖoff ＝１：
Ｒ2 ）が−１超過、−０．５未満となるような印加電圧
（第２電圧）が設定される。また、第３期間Ｔ3 では、
第２期間Ｔ2 におけるオン時およびオフ時の印加電圧の
振幅差の１／２を振幅となるような印加電圧（第３電
圧）が設定される。さらに、非選択期間においては、選
択期間ＴS と同様に第１ないし第３期間Ｔ1 〜Ｔ3 に分
けて、そのうち第２期間と第３期間とで逆極性となるよ
うな印加電圧が設定される。なお、上記の振幅比で
（−）の符号は、逆極性を示している。
【００５０】続いて、本液晶表示装置におけるクロスト
ークの影響について説明する。なお、従来の技術と同様
に（図１４参照）、説明を分かりやすくするため、便宜
上、８ラインのデューティで１ライン当たりの表示状態
を表し、（Ａ）全面オン、（Ｂ）１画素毎にオン、
（Ｃ）選択画素以外は全面オフという３つの形態を例と
して挙げている。また、以下の説明では、１ライン反転
について述べるが、１フレーム反転および複数ライン反
転の場合も、反転周期に同期した表示データであれば同
様の結果が得られるため、ここでは省略する。
【００５１】上記のＡ〜Ｃの各表示状態（●はオン状態
を表し、○をオフ状態を表す）について、各選択画素に
印加される電圧波形を、図２の（ａ）ないし（ｃ）にそ
れぞれＡ1 〜Ｃ1 として示す。図２の（ａ）ないし
（ｃ）においては、実線にて示した矩形波の部分が、信
号電極線Ｘ1 〜Ｘn により印加された電圧と走査電極線
Ｙ1 〜Ｙm により印加された電圧とが合成された電圧の
波形を表し、斜線部分が２端子素子６を介して液晶素子
５に印加される電圧の波形を表している。
【００５２】図２の（ａ）ないし（ｃ）より、選択画素
のそれぞれに印加される電圧Ａ1 〜Ｃ1 の実効値は、上
記の斜線部分に相当しており、ほとんど差がないことが
分かる。このように、本実施例の駆動方法によれば、上
記の３つの表示状態において画素に印加される実効電圧
の変動が抑えられているため、クロストークを大幅に低
減することができる。
【００５３】ここで、本液晶表示装置のＶ−Ｔ（電圧−
透過率）の特性のシフト（図１０参照）に関し、電圧印
加時間に対するシフト量を図３に示す。図３から、オン
部のシフト量（実線で示す）が、オフ部のシフト量とほ
ぼ同じのシフト量となっていることが分かる。これは、
従来の技術で述べた場合（図１２参照）と比較して、上
記の２つのシフト量の差が大幅に減少していることが分
かる。それゆえ、残像や焼き付きといった現象がほとん
どなくなる。
【００５４】続いて、書き込み期間または消去期間の印
加電圧の振幅比を変化させた場合のＶ−Ｔ特性を図４に
示す。図４の（ａ）は、オン時の特性を示し、実線、一
点鎖線および破線で表される曲線がそれぞれＲ1 ＝０〜
０．４、Ｒ1 ＝０．５、Ｒ1＝０．６であるときの特性
を示している。また、図４の（ｂ）は、オフ時の特性を
示し、実線、二点鎖線、一点鎖線および破線で表される
曲線がそれぞれＲ2 ＝１、Ｒ2 ＝０．９、Ｒ2 ＝０．
８、Ｒ2 ＝０．７であるときの特性を示している。
【００５５】図４の（ａ）には、Ｒ1 が０〜０．４とな
るとき、オン時としての特性が良く現れ、Ｒ1 が０．５
となるとき、オン時としての特性にややオフ時の特性が
現れ、Ｒ1 が０．６となるときオフ時としての特性に近
い特性が現れている。また、図４の（ｂ）には、Ｒ2 が
０．７、０．８および０．９となるとき、オフ時として
の特性が良く現れ、Ｒ2 が１となるときオン時としての
特性に近い特性が現れている。さらに、図４の（ａ）お
よび（ｂ）から、Ｒ1 ＝０．５付近でオン時の特性とオ
フ時の特性との境界が存在することが分かる。
【００５６】したがって、電圧Ｖonが電圧Ｖopに対し逆
極性となる場合を考えれば、−０．５≦Ｒ1 ＜１を満た
し、−０．５＜Ｒ2 ＜−１を満たすことにより、オン部
とオフ部との対比が明確になり、表示画面上で良好なコ
ントラストが得られる。特に、−０．９≦Ｒ2 ≦−０．
６となる範囲では、よりコントラストが向上することが
図４の（ａ）および（ｂ）から分かる。
【００５７】なお、上記のＲ1 およびＲ2 値は、２端子
素子６の特性によって多少変動する。また、振幅比Ｒ2
が−１になると、書き込み消去パルスが書き込みパルス
として働いて画素をオンさせるため、電圧Ｖoff の下限
が規制されている。
【００５８】図５に、印加電圧−コントラスト特性を示
す。図５では、実線にて本実施例の駆動方法による特性
を示し、破線にて従来の駆動方法による特性を示してい
る。図５から本実施例の駆動方法によれば、従来の駆動
方法と比較して、広い印加電圧範囲で良好なコントラス
トが得られることが分かる。
【００５９】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
図３ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施例において前記の実施例１の構成要素
と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号
を付記してその説明を省略する。
【００６０】本実施例に係る液晶表示装置も、前記の実
施例１で説明した液晶表示装置と同様に、図６および図
７に示すように構成されている。
【００６１】この液晶表示装置では、図８に示すよう
に、選択期間ＴS を３つの第１ないし第３期間Ｔ1 〜Ｔ
3 に分けて駆動電圧の印加を行なうようになっている。
第１期間Ｔ1 は、２端子素子６を通して液晶素子５に一
定値以上の電圧を充電させる期間である。第３期間Ｔ3
は、表示状態に応じて、液晶素子５のオン時に第１期間
Ｔ1 で充電された電圧を打ち消さないレベルの電圧を印
加する一方、液晶素子５のオフ時に第１期間Ｔ1 で充電
された電圧を打ち消すレベルの電圧を印加する期間であ
る。第１期間Ｔ1 と第３期間Ｔ3 との間の第２期間Ｔ2
は、第３期間Ｔ3の印加電圧と逆の極性で絶対値が同じ
振幅となる電圧を印加する期間である。
【００６２】なお、図８でも、ＣＯＭ−ＳＥＧの波形に
おいて、実線はオン時の波形を示し、破線はオフ時の波
形を示している。
【００６３】上記の第２期間Ｔ2 および第３期間Ｔ3 に
おける印加電圧は、次のように設定される。まず、第２
期間Ｔ2 では、電圧Ｖopの振幅を１としたとき、オン時
の印加電圧（Ｖon）の振幅比Ｒ1 が−０．５以上、０．
５以下となり、オフ時の印加電圧（Ｖoff ）の振幅比Ｒ
2 が０．５超過、１未満となる。また、第３期間Ｔ3で
は、振幅比Ｒ1 が−０．５以上、０．５以下となり、振
幅比Ｒ2 が−０．５超過、−１未満となる。
【００６４】上記のような駆動方法によるクロストーク
の影響について説明する。なお、ここでも、説明を分か
りやすくするため、８ラインのデューティで１ライン当
たりの表示状態を表し、（Ａ）全面オン、（Ｂ）１画素
毎にオン、（Ｃ）選択画素以外は全面オフという３つの
形態を例として挙げている。
【００６５】上記のＡ〜Ｃの各表示状態において、各選
択画素に印加される電圧波形を、図９の（ａ）ないし
（ｃ）にそれぞれＡ2 〜Ｃ2 として示す。図９の（ａ）
ないし（ｃ）においては、選択画素に印加される電圧Ａ
2 〜Ｃ2 の実効値（斜線部分）にほとんど差がないこと
が分かる。このように、本実施例の駆動方法によって
も、上記の３つの表示状態において画素に印加される実
効電圧の変動が抑えられているため、クロストークを大
幅に低減することができる。
【００６６】また、本液晶表示装置においても、図３に
示すように、オン部におけるＶ−Ｔ特性のシフト量とオ
フ部におけるＶ−Ｔ特性のシフト量とがほぼ同じにな
り、残像や焼き付きといった現象がほとんどなくなる。
【００６７】また、本液晶表示装置においても、前記の
ように第２期間Ｔ2 および第３期間Ｔ3 で、図４の
（ａ）および（ｂ）に基づいて振幅比Ｒ1 ・Ｒ2 により
印加電圧を決定しているので、オン部とオフ部との対比
が明確になり、図５で実線にて示すように、表示画面上
で良好なコントラストが得られる。特に、−０．９≦Ｒ
2≦−０．６となる範囲では、実施例１の液晶表示装置
と同様、よりコントラストが向上する。
【００６８】さらに、図８に示す交流化信号Ｍが実施例
１における交流化信号（図１参照）と比較して低い周波
数となっている。これは、ＣＯＭ波形およびＳＥＧ波形
が、上記のように低い周波数の交流化信号に基づいて作
成されることから分かる。したがって、信号電極駆動回
路２および走査電極駆動回路３が集積化された駆動ＩＣ
の動作周波数も低くなる。
【００６９】しかも、駆動ＩＣの電圧変動について、実
施例１ではＶ0 からＶn までの範囲またはＶ5 からＶp
までの範囲であったが、本実施例ではＶ0 からＶp まで
の範囲またはＶ5 からＶn までの範囲となって大幅に小
さくすることができる。それゆえ、駆動ＩＣの負担が小
さくなり、駆動ＩＣの信頼性を向上させることができる
だけでなく、駆動ＩＣの低価格化が容易になる。
【００７０】なお、前記の実施例１および本実施例で
は、階調に関して述べていないが、従来から知られてい
る、パルス幅、フレーム間引き、振幅等を用いた階調方
式を併用することについては、本発明の範疇を超えるも
のではない。
【００７１】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の表示装置の駆動方法は、選択期間を３つの第１ないし
第３期間に分け、最初の第１期間には、上記非線形素子
を通して表示素子に一定値以上の電圧を充電し、上記第
１期間に続く上記第２期間には、表示状態に応じて、上
記表示素子をオンするときに上記第１期間で上記表示素
子に充電された充電電圧のすべてを打ち消してしまわな
いレベルの電圧を印加する一方、上記表示素子をオフす
るときに上記充電電圧を打ち消すレベルの電圧を印加
し、上記第２期間に続く上記第３期間には、上記表示素
子をオンするときに上記第１期間と逆の極性で非選択レ
ベルとなる電圧を印加する一方、上記表示素子をオフす
るときに上記第１期間と同じ極性で非選択レベルとなる
電圧を印加する。
【００７２】これにより、非選択期間のデータの影響が
選択期間の表示にほとんど及ばないようになり、クロス
トークの発生を大幅に低減することができる。また、選
択期間に印加される電圧が、画素のオン状態およびオフ
状態に関わらず一定値以上であるので、非線形素子の特
性シフトの表示状態への依存性を低減することができ
る。したがって、残像や焼き付きといった現象を抑制す
るとともに、電圧−コントラスト特性における動作マー
ジンを広げることができる。
【００７３】したがって、上記の駆動方法を採用すれ
ば、クロストークの低減およびコントラスト特性の向上
により表示品位を向上させることができるという効果を
奏する。
【００７４】本発明の請求項２に記載の表示装置の駆動
方法は、上記の請求項１に記載の表示装置の駆動方法に
おいて、上記第１期間で印加する第１電圧を１とした場
合、第１電圧と上記第２期間に印加する第２電圧との振
幅比を、上記表示素子をオンするときに−０．５以上、
１未満の範囲とし、上記表示素子をオフするときに−１
超過、−０．５未満の範囲とし、上記第３期間に印加す
る第３電圧を、上記第２期間での表示素子のオン・オフ
時の印加電圧の振幅差の１／２を振幅とし、かつ、非選
択期間において上記選択期間と同様に分けた第１ないし
第３期間のうち第２期間と第３期間との印加電圧を逆極
性としている。
【００７５】これにより、オン時の印加電圧−透過率特
性とオフ時の同特性との対比が明確となり、表示画面上
で良好なコントラストを得ることができる。それゆえ、
表示品位を向上させることができるという効果を奏す
る。
【００７６】本発明の請求項３に記載の表示装置の駆動
方法は、上記の請求項２に記載の表示装置の駆動方法に
おいて、上記第１電圧と上記第２電圧との振幅比を、上
記表示素子をオフするときに−０．９以上、−０．６以
下の範囲としているので、この範囲では、よりコントラ
ストを向上させることができるという効果を奏する。
【００７７】本発明の請求項４に記載の表示装置の駆動
方法は、選択期間を３つの第１ないし第３期間に分け、
最初の第１期間には、非線形素子を通して表示素子に一
定値以上の電圧を充電し、上記第３期間には、表示状態
に応じて、上記表示素子をオンするときに上記第１期間
で上記表示素子に充電された充電電圧のすべてを打ち消
してしまわないレベルの電圧を印加する一方、上記表示
素子をオフするときに上記充電電圧を打ち消すレベルの
電圧を印加し、上記第１期間および上記第３期間の間に
設けられる上記第２期間には、上記第３期間と逆の極性
で絶対値が同じ振幅となる電圧を印加する。
【００７８】これにより、上記の請求項１に記載の表示
装置の駆動方法と同様に、選択期間に選択された画素に
印加される実効電圧が表示状態によらずほぼ同じにな
る。これにより、非選択期間のデータの影響が選択期間
の表示にほとんど及ばないようになり、クロストークの
発生を大幅に低減することができる。また、残像および
焼き付きを抑制することができるとともに、電圧−コン
トラスト特性における動作マージンを広げることができ
るとともに、上記の駆動方法を実現するための駆動用の
ＩＣの電圧変動を小さくすることができる。
【００７９】したがって、上記の駆動方法を採用すれ
ば、表示品位を向上させることができるとともに、表示
装置のコスト低減を容易に実現することができるという
効果を奏する。
【００８０】本発明の請求項５に記載の表示装置の駆動
方法は、上記の請求項４に記載の表示装置の駆動方法に
おいて、上記第１期間で印加する第１電圧を１とした場
合、第１電圧と上記第２期間に印加する第２電圧との振
幅比を、上記表示素子をオンするときに−０．５以上、
０．５以下の範囲とし、上記表示素子をオフするときに
０．５超過、１未満の範囲とする一方、上記第１電圧と
上記第３期間に印加する第３電圧との振幅比を、上記表
示素子をオンするときに−０．５以上、０．５以下の範
囲とし、上記表示素子をオフするときに−１超過、−
０．５未満の範囲としている。
【００８１】これにより、オン時の印加電圧−透過率特
性とオフ時の同特性との対比が明確となり、表示画面上
で良好なコントラストを得ることができる。それゆえ、
表示品位を向上させることができるという効果を奏す
る。
【００８２】本発明の請求項６に記載の表示装置の駆動
方法は、上記の請求項５に記載の表示装置の駆動方法に
おいて、上記第１電圧と上記第３電圧との振幅比を、上
記表示素子をオフするときに−０．９以上、−０．６以
下の範囲としているので、この範囲では、よりコントラ
ストを向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置の駆動方
法を説明するための信号波形を示す波形図である。
【図２】各表示状態において図１で示される駆動方法に
より液晶素子に印加される電圧の波形を示す波形図であ
る。
【図３】本発明の一実施例および他の実施例に共通する
ものであって、電圧印加時間に対する電圧−透過率特性
のシフト量の変化を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例および他の実施例に共通する
ものであって、両実施例に係る駆動方法において選択電
圧の振幅比を変化させた場合の印加電圧−透過率特性を
示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例および他の実施例ならびに従
来の液晶表示装置に共通するものであって、それぞれの
駆動方法による印加電圧−コントラスト特性を示すグラ
フである。
【図６】本発明の一実施例および他の実施例ならびに従
来の技術に共通するものであって、液晶表示装置の要部
の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の液晶表示装置における表示パネルの細部
の構成を示す回路図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る液晶表示装置の駆動
方法を説明するための信号波形を示す波形図である。
【図９】各表示状態において図８で示される駆動方法に
より液晶素子に印加される電圧の波形を示す波形図であ
る。
【図１０】非線形素子の一般的な電圧−電流特性を示す
グラフである。
【図１１】図１０の特性のシフトに伴ってシフトする電
圧−透過率特性を示すグラフである。
【図１２】従来の駆動方法による図１１の特性のシフト
量の電圧印加時間に対する変化を表示素子のオン時とオ
フ時とで示すグラフである。
【図１３】クロストークが生じている表示画面を示す説
明図である。
【図１４】クロストークが生じる原因を説明するための
３つの表示状態を示す説明図である。
【図１５】図１４の各表示状態において従来の駆動方法
により液晶に印加される電圧の波形を示す波形図であ
る。
【図１６】図１４の各表示状態において従来の他の駆動
方法により液晶に印加される電圧の波形を示す波形図で
ある。
【符号の説明】
５ 液晶素子（表示素子） ６ ２端子型非線形素子（非線形素子） Ｘ1 〜Ｘn 信号電極線 Ｙ1 〜Ｙm 走査電極線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 G09G 3/36

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の信号電極線と、これら信号電極線に
    交差する複数の走査電極線と、１対の信号電極線と走査
    電極線との間に直列接続される表示素子および非線形素
    子とを備えた表示装置において、上記走査電極線を選択
    期間毎に順次選択し、選択された上記走査電極線に接続
    された表示素子をオンまたはオフさせるための電圧をそ
    の上記走査電極線と対になる上記信号電極線との間に印
    加して表示素子を駆動する表示装置の駆動方法であっ
    て、 上記選択期間を３つの第１ないし第３期間に分け、最初
    の第１期間には、上記非線形素子を通して表示素子に一
    定値以上の電圧を充電し、上記第１期間に続く上記第２
    期間には、表示状態に応じて、上記表示素子をオンする
    ときに上記第１期間で上記表示素子に充電された充電電
    圧のすべてを打ち消してしまわないレベルの電圧を印加
    する一方、上記表示素子をオフするときに上記充電電圧
    を打ち消すレベルの電圧を印加し、上記第２期間に続く
    上記第３期間には、上記表示素子をオンするときに上記
    第１期間と逆の極性で非選択レベルとなる電圧を印加す
    る一方、上記表示素子をオフするときに上記第１期間と
    同じ極性で非選択レベルとなる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】上記第１期間で印加する第１電圧を１とし
    た場合、第１電圧と上記第２期間に印加する第２電圧と
    の振幅比を、上記表示素子をオンするときに−０．５以
    上、１未満の範囲とし、上記表示素子をオフするときに
    −１超過、−０．５未満の範囲とし、上記第３期間に印
    加する第３電圧を、上記第２期間での表示素子のオン・
    オフ時の印加電圧の振幅差の１／２を振幅とし、かつ、
    非選択期間において上記選択期間と同様に分けた第１な
    いし第３期間のうち第２期間と第３期間との印加電圧を
    逆極性とすることを特徴とする請求項１に記載の表示装
    置の駆動方法。
  3. 【請求項３】上記第１電圧と上記第２電圧との振幅比
    を、上記表示素子をオフするときに−０．９以上、−
    ０．６以下の範囲とすることを特徴とする請求項２に記
    載の表示装置の駆動方法。
  4. 【請求項４】複数の信号電極線と、これら信号電極線に
    交差する複数の走査電極線と、１対の信号電極線と走査
    電極線との間に直列接続される表示素子および非線形素
    子とを備えた表示装置において、上記走査電極線を選択
    期間毎に順次選択し、選択された上記走査電極線に接続
    された表示素子をオンまたはオフさせるための電圧をそ
    の上記走査電極線と対になる上記信号電極線との間に印
    加して表示素子を駆動する表示装置の駆動方法であっ
    て、 上記選択期間を３つの第１ないし第３期間に分け、最初
    の第１期間には、上記非線形素子を通して表示素子に一
    定値以上の電圧を充電し、上記第３期間には、表示状態
    に応じて、上記表示素子をオンするときに上記第１期間
    で上記表示素子に充電された充電電圧のすべてを打ち消
    してしまわないレベルの電圧を印加する一方、上記表示
    素子をオフするときに上記充電電圧を打ち消すレベルの
    電圧を印加し、上記第１期間および上記第３期間の間に
    設けられる上記第２期間には、上記第３期間と逆の極性
    で絶対値が同じ振幅となる電圧を印加することを特徴と
    する表示装置の駆動方法。
  5. 【請求項５】上記第１期間で印加する第１電圧を１とし
    た場合、第１電圧と上記第２期間に印加する第２電圧と
    の振幅比を、上記表示素子をオンするときに−０．５以
    上、０．５以下の範囲とし、上記表示素子をオフすると
    きに０．５超過、１未満の範囲とする一方、上記第１電
    圧と上記第３期間に印加する第３電圧との振幅比を、上
    記表示素子をオンするときに−０．５以上、０．５以下
    の範囲とし、上記表示素子をオフするときに−１超過、
    −０．５未満の範囲とすることを特徴とする請求項４に
    記載の表示装置の駆動方法。
  6. 【請求項６】上記第１電圧と上記第３電圧との振幅比
    を、上記表示素子をオフするときに−０．９以上、−
    ０．６以下の範囲とすることを特徴とする請求項５に記
    載の表示装置の駆動方法。
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