JP3192547B2 - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置の駆動方法

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JP3192547B2 JP8450394A JP8450394A JP3192547B2 JP 3192547 B2 JP3192547 B2 JP 3192547B2 JP 8450394 A JP8450394 A JP 8450394A JP 8450394 A JP8450394 A JP 8450394A JP 3192547 B2 JP3192547 B2 JP 3192547B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の駆動方法
に関し、特に複数の画素をマトリクス状に配置し、それ
ぞれの画素にスイッチング素子を配するアクティブマト
リクス型液晶表示装置の駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、ワープロ、パソ
コン等の各種ディスプレイ、ビデオカメラ等の電子ビュ
ーファインダーやプロジェクションテレビ、車載テレビ
等多くの分野で実用化が進んでいる。また、大画面、高
精細化による一層の高品位画像表示が求められている。
【0003】このような液晶表示装置をテレビジョンと
して使用した場合の概略的構成図を図7に示す。図7に
おいて、71は垂直シフトレジスタ、72は水平シフト
レジスタ、73はスイッチングトランジスタ、74は共
通信号線、30は信号反転回路、40はクロック発振回
路、100は液晶パネル、V1,V2,…,Vm−1,
Vmはそれぞれアドレス信号線、D1,D2,…,Dm
−1,Dnはそれぞれ垂直データ信号線、Sは画像情報
を有する信号、S′は信号反転回路30より出力された
画像情報を有する出力信号である。
【0004】垂直データ信号線D1〜Dnはそれぞれ水
平転送スイッチ73を介して信号ライン74に接続さ
れ、水平転送スイッチ73のゲートには、水平走査回路
72からの信号がクロック発振回路40からの信号に基
づいて信号が供給される。クロック発振回路40からの
信号は垂直走査回路71にも供給され、信号Sに同期し
て各アドレス信号線V1〜Vmを順次駆動する。またク
ロック発振回路40からの信号は信号反転回路30に入
力され、信号Sに同期して信号Sを反転する。尚、クロ
ック発振回路40には通常画像情報を有する信号Sを利
用して作られた不図示の同期信号を入力して信号Sとの
同期がはかられている。
【0005】つまり、垂直走査回路71、水平走査回路
72、信号反転回路30はクロック発生器40で形成さ
れたパルスにより所望のテレビジョン走査が行われる。
【0006】液晶パネル100には垂直走査回路71か
らのアドレス信号線V1〜Vmによって画素列を選択さ
れ、水平走査回路72の駆動パルスH1〜Hmによって
水平転送スイッチ73が順次駆動されて垂直データ信号
線D1〜Dnが選択され、各画素へ画像信号が入力され
る。
【0007】前述したように、水平転送スイッチ73の
入力側は共通信号線74を経て信号反転回路30に接続
されている。この信号反転回路30は液晶の特性劣化を
防止するため、入力画像信号を交流駆動信号に変換する
ための回路である。液晶の交流駆動に関してはフレーム
反転、フィールド反転、1h(水平走査期間)反転、ビ
ット(画素毎)反転などが知られている。
【0008】図8は信号反転回路からの出力信号S′の
一例を説明するためのタイミング図である。図8におい
ては入力された画像情報を有する信号Sは1h毎に反転
されて出力信号S′とされている。また、図8におい
て、V1cは共通電極電位、Vd1は負極性の画像信号
の黒レベル、Vw1は負極性の画像信号の白レベル、V
dhは正極性の画像信号の黒レベル、Vwhは正極性の
画像信号の白レベルである。
【0009】信号反転は共通電極電位V1cを基準に対
称な画像信号を発生させるので、全体の信号振幅(Vd
1〜Vdh)はVd1〜V1cの倍、例えばVd1とV
1cとの電位差を約5Vとすると約10V必要となる。
【0010】この様に、上述したような駆動方法では大
きな駆動電圧が必要となるため、液晶表示装置の駆動素
子が高耐圧が要求され、また、その他配線等も高耐圧設
計が要求される。このことは、液晶表示装置の歩留の低
下や高コスト化、高消費電力化を招くものである。
【0011】このなかで、共通電極の電位を反転させ
て、低電圧で駆動する方法がある(特開昭54−985
25)。しかし画素部分に大きな電気容量を持たせてい
るために、うまく電位を反転できない。例えば、30万
画素の液晶表示装置を作製すると、液晶の容量と保持容
量の合計で一画素あたり100fFの容量を持つ。これ
が横600×縦500の30万画素にわたると、30n
Fという大きな容量となりこの電位を一瞬のうちに反転
させるのは困難である。そのため、共通電位の変化をう
まくパルス状にできない。また消費電力も大きくなる。
【0012】また、特開平1−138590号公報に記
載される方法は、液晶の共通電極と保持容量の共通電極
を分離し、液晶の共通電極のみに反転電位を印加してい
る。この場合、液晶の容量は保持容量より小さいため
に、液晶の共通電極電位を反転しても、液晶に印加され
た画像信号電圧は、あまり変化しない。従って、画素電
極に正規の電圧が印加されていない状態となる。このよ
うな問題が生じないようにするには、保持容量を液晶容
量より十分小さくする必要があるが、その場合には1画
素の容量が小さくなり、信号電圧の保持が困難になり画
像表示性能が劣化する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
液晶表示装置の駆動方法では、共通電位に対して正負反
転した交流信号を必要とするため、信号振幅が大きくな
り、信号処理IC、液晶表示パネル、あるいは他の周辺
回路や配線等に高耐圧設計が必要とされ、液晶表示装置
の大形化、コスト高につながるという問題があった。
【0014】本発明は上記のような問題点に鑑みて成さ
れたものであって、より低電圧の駆動を可能とし、液晶
表示装置の小型化、低コスト化を可能とする液晶表示装
置の駆動方法を提案することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者が上記
課題を解決するために鋭意努力した結果、液晶表示装置
の駆動方法において以下の発明を得た。
【0016】すなわち、本発明は、複数のデータ線と複
数の走査線の交点に対応して配され、該走査線の1ライ
ン毎に 反転する信号が印加される複数の画素と、前記
複数のデータ線の前記走査線に対応した1ライン分の信
号を保持する記憶手段として配置した複数の電気容量
を有し、前記複数の電気容量が各々スイッチを介し
て各データ線に接続された液晶表示装置の駆動方法にお
いて、前記スイッチをロウレベル設定した状態で 前記
電気容量の一方の電極に順次信号電圧を供給した後、
平走査のブランキング期間において 前記電気容量の他
方の電極の電圧を低電位側に設定し 次いで前記スイッ
チを導通状態として前記電気容量に蓄積されている信号
電圧を各データ線に一括で転送し これによって 該1ラ
イン上の複数の画素に負極電圧を印加し 次の水平走査
期間において 前記スイッチをロウレベル設定した状態
前記電気容量の一方の電極に順次信号電圧を供給し
た後、水平走査のブランキング期間において 前記電気
容量の他方の電極の電圧を高電位側に設定し 次いで前
記スイッチを導通状態として前記電気容量に蓄積されて
いる信号電圧を各データ線に一括で転送し これによっ
次の1ライン上の複数の画素に正極電圧を印加するこ
とを特徴とする液晶表示装置の駆動方法である。
【0017】これによって、低電圧駆動が可能となり、
装置の小型化、低コスト化をはかることができる。
【0018】
【実施例】以下本発明に係る実施例について図1〜図6
を用いて説明する。
【0019】(第1の実施例)図1は本発明に係る1実
施例を示した等価回路図である。図1では1ライン分の
信号記憶手段としての電気容量と、この電気容量の一方
の電極電位を制御する制御回路と、容量からデータ線に
信号を転送する手段としてのスイッチングトランジスタ
16を有する。以下本実施例の動作について説明する。
ここでは、信号の極性を1ラインごとに反転する場合を
想定している。本実施例では図2のタイミングに従い、
まずφHnのパルスにより水平走査回路を走査させ、共
通信号線14から、記憶手段としての容量に1ライン分
の信号が記憶される。そして、負極性を書込む場合に
は、水平走査のブランキング期間に容量の共通電極電位
制御手段のφcapをon状態とし、記憶容量の共通電
極の電位Vcapを、V1からV2へ変化させる。画素
にかかる信号波形の変化を図3に示す。図3(a)の波
形は、信号処理回路が低電圧で駆動できるように設定し
てある。本発明では、信号の負極性側をシフトさせ、所
望の信号振幅に変化させる(Vw1′〜Vdl′を図3
(b)のVwl〜Vdlにシフトさせる)。この後、信
号転送スイッチφTをon状態とし、信号線に信号を転
送する。次の水平走査期間で正極性を書込む場合は、同
様に水平走査回路の走査によって記憶容量に信号を保持
した後、図2のタイミングからわかるように、容量共通
電極電位VcapはV1のままで、φTをon状態とす
る。これによって記憶容量に保持した信号はそのまま信
号線に転送される。以上により、信号処理回路の転送可
能な信号振幅が小さくても液晶パネルの交流駆動が可能
になる。
【0020】(第2の実施例)図4は、本発明に係る第
2の実施例を示した等価回路図である。本実施例では、
信号線への信号転送手段として、基準電位Vrefによ
って転送可能な信号振幅をシフト可能な、信号転送回路
を用いている。ここでは、図1の例と同様に、電位制御
回路によって、信号レベルをシフトさせると同時に、信
号転送回路の基準電位も変化させ、転送可能な信号振幅
を制御する。概念的には、図5のように転送可能な信号
振幅を共通電位VLCを中心にして対称になるようにシフ
トさせる。これによって、信号転送回路の転送可能な信
号振幅が小さくても、実効的に液晶の交流駆動に対応で
きるようになり、耐圧などの設計面で非常に有利にな
る。
【0021】(第3の実施例)図6は本発明に係る第3
実施例を示した等価回路図である。本実施例では、図5
の例に、データ線の電圧を制御する手段を付加したこと
を特徴としている。一般に信号線はある値の容量値を持
っているため、画素に信号を書き込んだ後も信号を保持
している。このとき次の水平走査に移り信号転送回路の
転送可能な信号振幅が変わると、入力端と出力端で電位
差が生じる。これによって信号転送回路の破壊や誤動作
が起きる可能性がある。これを防ぐために本実施例で
は、信号線の電位を任意の値に設定できる制御手段を設
けている。この制御手段によって、信号線の電位を信号
転送回路の破壊や誤動作が起きないレベルに一時的に固
定し、信頼性を向上させることができる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の駆動方法に
よれば、信号記憶手段としての容量の一方の電極電位を
制御することにより、入力する画像信号の振幅を小さく
でき、周辺処理IC等を低電圧設計として、装置の小型
化、低コスト化が可能となる。
【0023】また、共通電極の電位を反転させるものと
違って1画素につき、約10pFの電気容量を持つこと
になるが、この電気容量にたまった電荷を、1ラインの
走査ごとに書き変えるので、1ライン分しか容量が必要
でない。つまり、横600×縦500の30万画素の液
晶表示装置でも、10pF×600=6nFという小さ
い電気容量の電位を反転させればよく、うまくパルス状
に電位を変化させられるし、電圧の降下も小さい。その
ため、消費電力も小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る等価回路図
【図2】本発明の動作を説明するためのタイミング図
【図3】本発明の画像信号波形を説明するための概念的
信号波形図
【図4】本発明の第2の実施例に係る等価回路図
【図5】本発明の第2の実施例の動作を説明するための
概念的信号波形図
【図6】本発明の第3の実施例に係る等価回路図
【図7】従来の液晶表示装置の概略的構成図
【図8】従来の液晶表示装置の画像信号波形を説明する
ための信号波形図
【符号の説明】
11,41,61,71 垂直走査回路 12,42,62,72 水平走査回路 13,43,63,73 信号転送用スイッチングトラ
ンジスタ 14,44,64 共通信号線 15,45,65 電気容量 16 スイッチングトランジスタ 17,47,67 データ線 18,48,68 水平走査線 19,49,69 画素電極 46 信号転送回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−164180(JP,A) 特開 平5−216007(JP,A) 特開 平5−113774(JP,A) 特開 平4−371997(JP,A) 特開 平2−262192(JP,A) 特開 平1−262592(JP,A) 特開 平3−219288(JP,A) 特開 平2−160283(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580 H04N 5/66 - 5/74

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のデータ線と複数の走査線の交点に
    対応して配され、該走査線の1ライン毎に 反転する信
    号が印加される複数の画素と、前記複数のデータ線の前
    記走査線に対応した1ライン分の信号を保持する記憶手
    段として配置した複数の電気容量 を有し、前記複数
    の電気容量が各々スイッチを介して各データ線に接続さ
    れた液晶表示装置の駆動方法において、前記スイッチを
    ロウレベル設定した状態で 前記電気容量の一方の電極
    に順次信号電圧を供給した後、水平走査のブランキング
    期間において 前記電気容量の他方の電極の電圧を低電
    位側に設定し 次いで前記スイッチを導通状態として前
    記電気容量に蓄積されている信号電圧を各データ線に一
    括で転送し これによって 該1ライン上の複数の画素に
    負極電圧を印加し 次の水平走査期間において 前記スイ
    ッチをロウレベル設定した状態で 前記電気容量の一方
    の電極に順次信号電圧を供給した後、水平走査のブラン
    キング期間において 前記電気容量の他方の電極の電圧
    を高電位側に設定し 次いで前記スイッチを導通状態と
    して前記電気容量に蓄積されている信号電圧を各データ
    線に一括で転送し これによって 次の1ライン上の複数
    の画素に正極電圧を印加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】 前記液晶表示装置は、前記データ線の電
    位を任意の電圧に固定できる手段を有し、前記電気容量
    に保持された信号電圧を前記データ線に転送する前に全
    データ線を所定の電位に固定する請求項1に記載の液晶
    表示装置の駆動方法。
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JP6009704B1 (ja) * 2016-01-19 2016-10-19 株式会社Pga スライド式手帳型携帯ケース
JP6043903B1 (ja) * 2016-02-06 2016-12-14 株式会社Pga マグネットロック機構を備えたブック型携帯ケース100

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