JP3234131B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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    • G09G3/2011—Display of intermediate tones by amplitude modulation

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画素の行列で規定され
る画素マトリックスにより表示を行う液晶表示装置に関
し、より具体的には、画素マトリックスの行列に対応す
る行アドレス線（画素マトリックスの行を選択するため
の線）と列アドレス線（画素マトリックスの列を選択す
るための線）とを組合わせ配設することにより、画素ご
とに画像信号を制御可能とした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型軽量で低電圧駆動
が可能であるため、腕時計、電卓をはじめとし、ワード
プロセッサやパーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器
等に広く用いられている。最近ではペン入力電子手帳と
してのニーズが高まり、携帯用端末機（ＰＤＡ）への需
要が拡大している。
【０００３】一方、マルチメディア化が進むにつれて複
数のプログラムを同一画面に表示することになると、大
画面化及び高精細化が条件となり、情報量も増え、駆動
周波数も高くなる。よって、これに伴いより高速動作が
可能なＩＣの開発が必要となってくる。
【０００４】更に、駆動周波数が高くなることによる消
費電力の増加が問題となり低消費電力化のための駆動方
法（例えば特願平２−６９７０６号）が提案されてい
る。この方法をここではマルチフィールド駆動法と名付
ける。
【０００５】従来の液晶表示装置では、アドレス線及び
信号線が画素マトリックスの行及び列の夫々一方に沿っ
て延びるように配設される。各画素に画像信号を書き込
む場合、アドレス線を上から順に走査していき、走査さ
れたアドレス線に接続されているスイッチング素子がオ
ンとなり、信号線からの信号が画素電極に書き込まれ
る。この場合、同一のアドレス線に接続されている同一
行のスイッチング素子はオン状態となり、同一行の画素
には全て夫々所望の信号を与えなければならない。つま
り、前フィールドと次フィールドにおいて同じ画像を表
示する場合でも、同一の画像信号を信号線に供給しなけ
ればならない。
【０００６】但し、液晶の駆動方法として極性を反転す
る必要があるため、同一画像を表示する場合において
も、順次極性の反転した画像信号を加えることになる。
しかし、液晶が劣化しない条件内にあれば、駆動周波数
をより低速化できる。前記マルチフィールド駆動法にお
いても、複数のサブフィールドにより１フレームを構成
しているため、１画素についてみると駆動周波数がサブ
フィールドの数だけ分周され、低速化し、これによって
消費電力が大幅に低減される。
【０００７】一方、ウィンドウ内で動画を表示し、ウィ
ンドウ外で静止画を表示するように、従来の液晶表示装
置においてマルチフィールド駆動法を用いた場合、ウィ
ンドウ内外での駆動周波数が同一であるため、動画を表
示する画素に接続されたアドレス線に関しては駆動周波
動画を表示する画素においても、駆動周波数が低くなっ
てしまい、これにより残像現象が生じる。
【０００８】また、画素への書き込み時においては、画
像信号に従って画素への書き込み特性が異なってくる。
この書き込み特性はアドレス線のゲート電圧と画像信号
の相関によって決まる。更に、書き込みを行わない保持
期間においては、画素電極の電位によって前記スイッチ
ング素子の保持特性は異なってくる。この保持特性はア
ドレス線のゲート電位に依存する。よって、同じゲート
電圧によって、色々な画像信号を画素電極に供給する
と、画素信号によってその画質が異なり、画質劣化を引
き起こす。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、画
素マトリックスの内、書き込みを必要としない画素への
書き込み動作による消費電力を大幅に低減することを目
的とする。また、本発明は、画素に接続しているスイッ
チング素子のゲート電圧を画素ごとに変えることによっ
て、各画素によって異なる書き込み特性及び保持特性を
改善することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示装
置は、夫々が画素電極を有する複数の画素の行列で規定
される画素マトリックスと、前記画素電極に画像信号を
供給するための複数の信号線と、前記信号線に画像信号
を供給するための信号線ドライバと、前記画素マトリッ
クスの前記行を選択するための複数の行アドレス線と、
前記画素マトリックスの前記列を選択するための複数の
列アドレス線と、前記行アドレス線に走査信号を供給す
るための行アドレス線駆動回路と、前記列アドレス線に
走査信号を供給する列アドレス線駆動回路と、夫々が前
記信号線と前記画素電極との間に介在し且つ前記行アド
レス線及び前記列アドレス線の協働によりオン及びオフ
される複数のスイッチング部と、を具備し、前記スイッ
チング部がオンしている間に前記画素電極に画像信号が
供給されることを具備することを特徴とする。
【００１１】なお、アドレス線数が増えたことによる画
素の開口率の低下が危惧される。しかし、この問題は、
行アドレス線及び列アドレス線の一方と信号線とを厚さ
方向に重ねることにより解消できる。また、この問題
は、本装置を画素電極が反射面となる反射型ＬＣＤと
し、画素電極の裏側に配線及びスイッチング部等を配設
することによっても解消できる。
【００１２】本発明に係る液晶表示装置の望ましい態様
は次の通りである。 （１）画質を改善するために、隣接する画素間において
はフリッカが補償される。
【００１３】（２）前記スイッチング部が、夫々前記行
及び列アドレス線によりオン及びオフされる第１及び第
２スイッチング素子を具備する。 （３）前記第１及び第２スイッチング素子が夫々第１及
び第２ＭＯＳトランジスタからなり、前記第１ＭＯＳト
ランジスタのソース電極及びドレイン電極が夫々前記信
号線及び前記画素電極に接続され、前記第２ＭＯＳトラ
ンジスタのソース電極及びドレイン電極が夫々前記列ア
ドレス線及び前記第１ＭＯＳトランジスタのゲート電極
に接続され、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲート電極
が前記行アドレス線に接続される。
【００１４】（４）前記第２ＭＯＳトランジスタの前記
ドレイン電極と前記第１ＭＯＳトランジスタの前記ゲー
ト電極とを接続するラインが、容量を介して、前記第１
ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を保持するための部位
に接続される。
【００１５】（５）前記第１及び第２スイッチング素子
が夫々第１及び第２ＭＯＳトランジスタからなり、前記
第１ＭＯＳトランジスタのソース電極、ドレイン電極及
びゲート電極が夫々前記第２ＭＯＳトランジスタのドレ
イン電極、前記画素電極及び前記行アドレス線に接続さ
れ、前記第２ＭＯＳトランジスタのソース電極及びゲー
ト電極が夫々前記信号線及び前記列アドレス線に接続さ
れる。
【００１６】（６）前記画素を夫々異なる周期で書き換
えるように、前記スイッチング部を夫々異なる周波数で
駆動するための第１手段を更に具備する。 （７）前記第１手段が前記列アドレス線駆動回路に接続
された駆動周波数選択処理部を具備する。
【００１７】（８）前記周波数が表示色に応じて選択さ
れる。 （９）前記周波数が動画と静止画とに応じて選択され
る。 （１０）前記画素電極に供給される画像信号に応じて、
前記列アドレス線に夫々異なる電圧を供給するための第
２手段を更に具備する。 （１１）前記画素電極に保持される電位に応じて、前記
列アドレス線に夫々異なる電圧を供給するための第３手
段を更に具備する。
【００１８】
【作用】本発明の液晶表示装置によれば、画素マトリッ
クスの個々の画素について、選択駆動することができ
る。これにより、１フレーム中で書き換えを行う画素
と、行わない画素の選択が、行（例えば垂直方向アドレ
ス）のみならず列（例えば水平方向アドレス）に関して
も可能となるため、書き換えを必要としない画素夫々に
対して信号を出力する必要が無く、消費電力を減らすこ
とができる。
【００１９】例えば、ウィンドウ表示を行う表示方法に
おいて、動画と静止画が同一画面に同時に表示する必要
がある場合、動画を表示する画素と静止画を表示する画
素と夫々別に選択駆動できるため、静止画を表示してい
る画素については駆動周波数を視覚特性で視認されない
領域まで下げることが可能となるため、消費電力を大幅
に低減できることになる。
【００２０】この場合フリッカの発生が考えられるが、
マルチフィールド駆動でよく知られているように、隣接
する画素間で補償ができる構成にすることで、画質を十
分に維持できる。
【００２１】更に、例えば、ウィンドウ内で動画を表示
し且つウィンドウ外で静止画を表示するような場合、動
画を表示する画素の駆動周波数のみを変えることができ
る。このため、ウィンドウ外の静止画において、同一色
の部分は同じ駆動周波数とすることができ、駆動周波数
の相違に起因する輝度むらの発生を防止するとができ
る。
【００２２】上述の望ましい態様（３）の構成によれ
ば、画素電極に接続している第１スイッチング素子のゲ
ート電圧が、列アドレス線に供給する電圧に相当するた
め、同一行の画素間においても選択駆動することができ
る。即ち、行及び列において各画素ごとに選択駆動する
ことができ、書き換えを必要としない画素に対しては電
荷の充放電が行われないため、消費電力を低減できる。
【００２３】上述の望ましい態様（４）の構成によれ
ば、画素が書き換えされない保持期間中、容量の作用に
より、第１ＭＯＳトランジスタの最適なオフ状態が維持
されるようにそのゲート電圧が保たれ、これにより画素
の保持特性が改善される。
【００２４】上述の望ましい態様（６）の構成によれ
ば、各画素ごとに駆動周波数を変えることができるた
め、画像情報によって駆動周波数を換えることができ
る。これにより、フリッカの生じ易い画像情報と、フリ
ッカの生じ難い画像情報との間で、駆動周波数を変える
ことができ、静止画、動画にかかわらず表示画像ごとに
消費電力を最適化し、且つ画質を改善することができ
る。フリッカの発生しやすい画像信号が書き込まれた場
合、表示画像が異ならない画像信号であっても、選択的
に走査することによって、視覚特性で視認されない領域
に当てはめることができる。
【００２５】例えば、静止画において、フリッカの生じ
易い表示色においては、駆動周波数を高くし、フリッカ
の生じ難い表示色については、駆動周波数を低くするこ
とによって、画質を劣化させることなく、該表示画像に
おける消費電力を最少にすることができる。また、フリ
ッカを発生させることによる視覚特性を利用するデモ画
面においては、効果的な駆動周波数を各画素ごとに定め
ることができる。
【００２６】上述の望ましい態様（１０）及び（１１）
の構成によれば、画素電極に接続している第２スイッチ
ング素子のゲート電圧が、列アドレス線に供給する電圧
によって可変することができる。このため、書き込み期
間中のゲート電圧を、画素への画像信号に応じて変える
ことができる。これにより、同一行で異なる画像信号が
各画素に書き込まれる場合に、各画素ごとに書き込み期
間中のゲート電圧を変えることができ、各画素ごとに書
き込み特性を最適化することができる。また、保持期間
中においても、行アドレス線が走査され、第１スイッチ
ング素子がオン状態にあれば、各画素ごとに保持期間中
のゲート電圧を変えることができ、同一行に異なる画像
情報が各画素ごとに入力されている場合、保持期間中の
輝度変化を各画素ごとに最適化することができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例を参照して記述する。
なお、以下の実施例において説明する行アドレス線及び
列アドレス線の役割は互いに交換可能なものである。 （第１実施例）第１実施例は、行アドレス線と列アドレ
ス線との交点に存在する個々の画素について、選択駆動
を行うものである。
【００２８】図１（ａ）は本発明の第１実施例に係る液
晶表示装置の要部構成を示す図である。本実施例の液晶
表示装置は、複数の画素からなる画素マトリックスを有
する液晶表示パネル１０と、信号線ドライバ１１と、行
アドレス線駆動回路１２と、行画素カウンター回路１４
と、行アドレス線信号発生回路１６と、列アドレス線駆
動回路１３と、列画素カウンター回路１５と、列アドレ
ス線信号発生回路１７とを具備する。
【００２９】図２（ａ）には、行アドレス線駆動回路１
２での処理態様を示してある。ここで、行画素カウンタ
ー回路１４では、行アドレス線を全て駆動するのに要す
る時間（通常、１フレーム）ごとに、スタート信号Ｓ３
が発せられる。行アドレス信号発生回路１６では、行ア
ドレス線を選択走査するための信号、行アドレス信号Ａ
１が発せられる。行アドレス信号発生回路１６での処理
態様は、１フレーム（１枚のフレーム画像）を複数のサ
ブフィールドに分割することにより、駆動周波数を下げ
るマルチフィールド駆動法で適用されているように、選
択を行う画素が備わっている行アドレス線についてのみ
走査が行われる。マルチフィールド駆動法はよく知られ
ているため、その詳細な説明は省略する。
【００３０】行アドレス線駆動回路１２には、シフトレ
ジスタ２５が内蔵されており、Ｓ３を一行ずつシフトし
ていく。行アドレス線ＶＡ１〜ＶＡＥへの信号は、Ｓ３
と行アドレス信号Ａ１との論理積によって行われる。
【００３１】図２（ｂ）には、列アドレス線駆動回路１
３での処理態様を示してある。ここで、列画素カウンタ
ー回路１５では、列アドレス線を全て駆動するのに要す
る時間（通常、１水平時間）ごとに、スタート信号Ｓ４
が発せられる。列アドレス信号発生回路１７では、列ア
ドレス線を選択走査するための信号、列アドレス信号Ａ
２が発せられる。列アドレス信号発生回路１７での処理
態様は、１水平画像（１水平ライン分の画像）を複数の
サブ画面に分割することにより、駆動周波数を下げるこ
とができる。本方式においても、マルチフィールド駆動
法で知られているように、隣接する画素間においてフリ
ッカを補償されているのが良い。この場合、駆動周波数
を最適化し、視覚特性で視認されない領域に当てはめる
こともできるが、画素をランダムに駆動することによ
り、画素ごとでのフリッカの周波数を異ならせてフリッ
カ周波数を分散させ、視認され難くすることもできる。
【００３２】列アドレス線駆動回路１３には、シフトレ
ジスタ２６と、１ラインデータメモリ２７と、マルチプ
レクサ２８とが内蔵されており、Ｓ４を一列ずつシフト
していく。Ｓ４と列アドレス信号Ａ２との論理積によっ
て行われた結果が、１ラインデータメモリ２７に記録さ
れる。データメモリ２７内では、列アドレス線ＨＡ１〜
ＨＡＥへのゲート電圧の出力を選択する情報が記録され
ており、マルチプレクサ２８により前記ゲート電圧の出
力が制御される。
【００３３】図１（ｂ）は第１実施例装置の液晶パネル
のセル構成を示す。基本的なセル構成は、液晶ＣLcと、
補助容量Ｃs と、第１及び第２スイッチング素子ＳＷ
１、ＳＷ２からなるスイッチング部とを具備する。ＳＷ
１、ＳＷ２は夫々第１及び第２ＭＯＳトランジスタから
なる。第１ＭＯＳトランジスタＳＷ１のソース電極、ド
レイン電極及びゲート電極は夫々第２ＭＯＳトランジス
タＳＷ２のドレイン電極、各画素電極及び行アドレス線
２１に接続される。第２ＭＯＳトランジスタＳＷ２のソ
ース電極及びゲート電極は夫々信号線２０及び列アドレ
ス線２２に接続される。これにより、ゲート電圧が印加
された行アドレス線２１と列アドレス線２２との交点に
あるＳＷ１、ＳＷ２が同時にオンされると、信号線２０
から画素電極に画像信号が液晶に書き込まれることにな
る。
【００３４】図３（ａ）には各部の信号波形を示す。図
３（ｂ）には各画素のアドレスを示し、図３（ｃ）、
（ｄ）には前記信号波形での画素ごとのスイッチング結
果を示す。画素アドレスＰx,y （ｘ、ｙは正の整数）は
Ｘ行Ｙ列の画素を示し、Ｘは行アドレスに、Ｙは列アド
レスに相当している。これより、ＶＡとＨＡの論理積に
よって、画素のスイッチングが制御される。
【００３５】（第２実施例）第２実施例も、行アドレス
線と列アドレス線との交点に存在する個々の画素につい
て、選択駆動を行うものである。第２実施例に係る液晶
表示装置の要部構成は図１（ａ）図示のそれと同じであ
る。
【００３６】図４（ａ）は第２実施例の液晶パネルのセ
ル構成を示す。本実施例において、基本的なセル構成
は、液晶ＣLcと、補助容量Ｃs と、第１及び第２スイッ
チング素子ＳＷ１、ＳＷ２からなるスイッチング部とを
具備する。ＳＷ１、ＳＷ２は夫々第１及び第２ＭＯＳト
ランジスタからなる。第１ＭＯＳトランジスタＳＷ１の
ソース電極及びドレイン電極は夫々信号線２０及び画素
電極に接続される。第２ＭＯＳトランジスタＳＷ２のソ
ース電極及びドレイン電極は夫々列アドレス線２２及び
第１ＭＯＳトランジスタＳＷ１のゲート電極に接続され
る。第２ＭＯＳトランジスタＳＷ２のゲート電極は行ア
ドレス線２１に接続される。ＳＷ１のゲート電圧は列ア
ドレス信号により供給され、行アドレス信号によるＳＷ
２の切替えによりオン、オフされる。このため、画素に
直接接続するＳＷ１のゲート電圧を画素ごとに可変でき
る。
【００３７】列アドレス線駆動回路１３の処理態様は、
例えば図４（ｂ）のようになっている。ここで、ゲート
電圧発生部２９が追加され、この電圧によって、ＳＷ１
のスイッチング特性が制御されることになる。
【００３８】図５（ａ）は第２実施例の変更例の１セル
の構成を示す。この変更例では、第２スイッチング素子
ＳＷ２のドレイン電極と第１スイッチング素子ＳＷ１の
ゲート電極とを接続するラインが、容量Ｃ1 を介して、
第１スイッチング素子ＳＷ１のゲート電圧を保持するた
めの部位、例えばグランドに接続される。この様にすれ
ば、ＳＷ１のゲート電極の電位が、新たな信号により変
更されるまで安定維持されるようになる。
【００３９】図１８は図５（ａ）図示の変更例の利点を
説明するための図である。図４（ａ）図示のセル構成に
おいては、第２スイッチング素子ＳＷ２のリークが大き
い場合、第１スイッチング素子ＳＷ１のゲート電圧を保
持しにくい。このため、図４（ａ）図示のセル構成にお
いては、図１８の信号波形Ｐａに示すように、画素の保
持期間中でも、次続のフィールドで対応の行アドレス線
が選択されるごとに、保持状態を維持するため、保持用
の電圧ＶＧ-1を入力することが望ましい。これに対し
て、図５（ａ）図示のセル構成においては、画素の保持
期間中、容量Ｃ１の作用により、第１スイッチング素子
ＳＷ１のゲート電圧を最適電圧に維持できる。このた
め、保持用の電圧ＶＧ-1は、次続のフィールドで対応の
行アドレス線が選択されるごとに入力する必要はなく、
画素書き込み後に一度入力すればよい。例えば、保持用
の電圧ＶＧ-1の入力は、図１８の信号波形Ｐｂに示すよ
うに、画素書き込みフィールド（第１フィールド）後の
次のフィールド（第２フィールド）で、対応の行アドレ
ス線が選択される際に行うことができる。また、保持用
の電圧ＶＧ-1の入力は、図１８の信号波形Ｐｃに示すよ
うに、画素書き込みと同じフィールドで、画素書き込み
用の電圧ＶＧに続いて入力することもできる。
【００４０】図５（ｂ）は第２実施例の別の変更例の１
セルの構成を示す。この変更例では、行アドレス線及び
列アドレス線の夫々の役割が、図４（ａ）図示の構成に
おける夫々の役割とは逆となっている。即ち、ＳＷ１の
ゲート電圧は行アドレス信号により供給され、列アドレ
ス信号によるＳＷ２の切替えによりオン、オフされる。
【００４１】（第３実施例）第３実施例は、行アドレス
線及び列アドレス線にゲート電圧が供給されるタイミン
グを画素ごとに変えると共に、画素ごとに駆動周波数を
変えるものである。
【００４２】第３実施例に係る液晶表示装置の要部構成
を、例えば、図６図示のように、表示色によって駆動周
波数を変える場合について示す。本実施例の液晶表示装
置は、図６に示すように、画素マトリックスを有する液
晶表示パネル６０と、信号線ドライバ６１と、行アドレ
ス線駆動回路６２と、行画素カウンター回路６４と、分
周回路６６と、表示色・駆動周波数参照部６７と、駆動
周波数選択処理部６８と、列アドレス線駆動回路６３、
列画素カウンター回路６５とを具備する。
【００４３】本実施例では、行画素カウンター回路６４
によって発せられた１フレームのスタートパルスＳ３を
用い、分周回路６６によって非選択期間を有する信号に
変換する。例えば、６０Ｈｚ駆動（通常駆動）、２０Ｈ
ｚ駆動（１／３分周駆動）、１２Ｈｚ駆動（１／５分周
駆動）を行う場合、分周回路６６ではＳ３をカウント
し、６０Ｈｚ駆動ではＳ３が入っている間は常に「Ｈ」
を出力し、２０Ｈｚ駆動では１番目のＳ３パルス後で
「Ｈ」、２及び３番目のＳ３パルス後で「Ｌ」を出力
し、１２Ｈｚ駆動では１番目のＳ３パルス後で「Ｈ」、
２〜５番目のＳ３パルス後で「Ｌ」を出力する。２０Ｈ
ｚ駆動ではこれを３周期（Ｓ３パルスを３つ）ごと、１
２Ｈｚ駆動ではこれを５周期（Ｓ３パルスを５つ）ごと
に繰り返す。続いて、スイッチング素子ＳＷx,y のオ
ン、オフにより表示色に対応した駆動周波数が画素ごと
に選択される。即ち、２０Ｈｚ駆動では第１のフレーム
が選択期間となり、続く２つのフレームは非選択期間と
なる。１２Ｈｚ駆動では第１のフレーム選択期間とな
り、続く４つのフレームは非選択期間となる。図７
（ａ）に信号波形と、駆動周波数選択処理部６８での処
理態様とを示す。
【００４４】一方、表示色・駆動周波数参照部６７で
は、入力画像によって、駆動周波数を決める選択処理が
行われる。ここでの処理態様はどのようなものであって
もよいが、画質の劣化が生じない選択処理内容になって
いるものとする。例えば、表示色（通常、輝度）と画素
の保持特性によって決まるフリッカ量の関係から、フリ
ッカの発生し易い表示色については６０Ｈｚ駆動（高速
駆動）を行い、生じ難い表示色については１２Ｈｚ（低
速駆動）駆動を行うようにしてもよい。通常、輝度５０
％付近においては画素の電極電位の変化に伴う輝度変化
量が大きくなるため、フリッカが発生し易い。よって、
輝度５０％付近においては、高速駆動を行い、保持期間
を短くすることが望ましい。
【００４５】表示色・駆動周波数参照部６７で処理され
た結果が、駆動周波数選択処理部６８に入力される。駆
動周波数選択処理部６８での処理内容については図７
（ａ）図示のように、水平方向の画素ごとに駆動周波数
の選択結果を出力する必要があり、選択信号発生部６９
ではＳ５の情報に基づきＳＷx,y を順に操作していく。
例えば、図７（ｂ）には、画素Ｐx,y-1 では６０Ｈｚ駆
動を、Ｐx,y では２０Ｈｚ駆動を、Ｐx,y+1 では１２Ｈ
ｚ駆動を行う場合での信号波形を示してあり、それらの
論理和が列アドレス信号Ａ２となる。
【００４６】図８は第３実施例の変更例の要部構成を示
す図である。これは、動画と静止画が混在する表示画像
において、前面を低速化した場合に、動画の部分におい
て駆動周波数が下がったことにより残像現象が生じると
いう問題を解消するものである。
【００４７】そこでまず、従来液晶表示装置にマルチフ
ィールド駆動を用いた場合の残像現象について説明す
る。図１５（ａ）には、従来のマルチフィールド駆動、
ｎ＝３、ｍ＝１（サブフィールド数は３÷１＝３）を用
いた場合の液晶表示装置の要部構成を示す。この液晶表
示装置は、画素マトリックスを有する液晶表示パネル３
２と、ｎ：ｍインターレース処理回路３４と、信号線ド
ライバ３６と、走査線選択信号発生回路３８と、ｎカウ
ンター回路４０と、ゲート線駆動回路４２とを具備す
る。
【００４８】図１５（ｂ）には、従来の液晶パネルのセ
ル構成を示してある。基本的なセル構成は、液晶ＣLc
と、補助容量Ｃs と、ＭＯＳトランジスタからなるスイ
ッチング素子ＳＷとを具備する。ＳＷ１、ＳＷ２は夫々
第１及び第２ＭＯＳトランジスタからなる。ＭＯＳトラ
ンジスタＳＷのソース電極、ドレイン電極及びゲート電
極は夫々信号線４４、画素電極及びゲート線４６に接続
される。
【００４９】図１６（ａ）、（ｂ）はゲート線駆動回路
で行われる処理態様を示す。第１サブフィールドではゲ
ート線１、４、７・・・が、第２サブフィールドではゲ
ート線２、５、８・・・が、第３サブフィールドではゲ
ート線３、６、９・・・が夫々走査される。これによ
り、例えば図１７（ａ）に示すように、デモ画像Ａから
Ｂになるような画像信号が送られた場合、３：１インタ
ーレース駆動において図１７（ｂ）に示す表示画像のよ
うに残像現象が生じるばかりでなく、正確な表示が行わ
れていないことがわかる。これに対し、本発明において
は、図１７（ｃ）に図示するように、画像情報が変わる
画素については走査し、変わらない画素については走査
しないようにすることによって、画像Ａから画像Ｂに表
示を変更することができる。換言すると、画素単位で書
き換える画素と書き換えない画素との区別がなされるた
め、表示画像Ｂの通り表示ができるばかりでなく、画素
情報が変わらない画素について消費電力を低減すること
ができる。
【００５０】図８図示の液晶表示装置は、画素マトリッ
クスを有する液晶表示パネル８０と、信号線ドライバ８
１と、行アドレス線駆動回路８２と、行画素カウンター
回路８４と、分周回路８６と、駆動周波数選択処理部８
７と、列アドレス線駆動回路８３、列画素カウンター回
路８５とを具備する。
【００５１】図８図示のように、動画と静止画を指示す
る選択信号Ｓ５が外部より入力される場合、駆動周波数
選択処理部８７において、動画を表示する画素について
は高速駆動を選択し、静止画を表示する画素については
低速駆動を選択する。
【００５２】或いは、図６の表示色・駆動周波数選択処
理部６８の場所に、１フレームメモリを有する動画、静
止画検出回路を用いることによって、前フレームと次フ
レームの間で、画像情報が異なる画素については高速駆
動を優先的に選択させる構成を用いることもできる。
【００５３】図９（ａ）、（ｂ）は第３実施例の別の変
更例の要部構成を示す図である。図９図示の液晶表示装
置は、画素マトリックスを有する液晶表示パネル９０
と、信号線ドライバ９１と、行アドレス線駆動回路９２
と、行画素カウンター回路９４と、行アドレス信号発生
回路９６と、列アドレス線駆動回路９３、列アドレス信
号発生回路９７と、列画素カウンター回路９５とを具備
する。
【００５４】図８図示の変更例においては、行アドレス
線に関し、上から線順次を行った場合について述べた
が、図９図示の構成によれば、行アドレス信号を入力
し、全画素について選択的に走査することが可能とな
る。このため、同一行において選択する画素が無いアド
レス線については、入力画像信号をｎ倍速処理したり
（図１０（ａ）参照）、行アドレス信号をｎ倍速処理し
たり（図１０（ｂ）参照）、列アドレス信号をｎ倍速処
理したり（図示せず）、することにより、前記非選択期
間を短くすることができる。このため、非選択期間が短
くなることによって、選択画素の選択回数を増やすこと
ができ、駆動周波数を６０Ｈｚより高くすることもでき
る。
【００５５】（第４実施例）第４実施例は、各画素電極
に直接接続する第１のスイッチング素子ＳＷ１のゲート
電圧を列アドレス線電圧によって変化させることができ
る第２実施例の液晶表示装置において、画素電極への書
き込み特性及び保持特性をＳＷ１のゲート電圧によって
制御するものである。
【００５６】図１１（ａ）は本発明の第４実施例に係る
液晶表示装置の要部構成を示す図である。本実施例の液
晶表示装置は、画素マトリックスを有する液晶表示パネ
ル１００と、信号線ドライバ１０１と、行アドレス線駆
動回路１０２と、行画素カウンター回路１０４と、列ア
ドレス線駆動回路１０３と、列画素カウンター回路１０
５と、列アドレス信号発生回路１０６と、表示色・ゲー
ト電圧参照部１０７と、ゲート電圧発生回路１０８とを
具備する。
【００５７】図１１（ｂ）は図１１（ａ）図示の装置の
各部の信号波形を示す。例えば、表示色Ａ、Ｂ、Ｃを表
示する場合、表示色・ゲート電圧参照部においては、前
記表示色に適当なゲート電圧の情報ＶG1、ＶG2、ＶG3が
夫々与えられ、書き込み特性が最適化されている。前記
電圧情報はデジタル信号Ｓ４としてゲート電圧発生回路
１０８に入力され、ゲート電圧発生回路１０８からは列
アドレス線に供給するアナログ信号Ｓ５が、列アドレス
線駆動回路１０３に入力される。列アドレス線駆動回路
１０３中にはアドレス線を駆動できるのに十分な容量
が、各アドレス線に対して備わっている。この場合デー
タがない部分については、ＳＷ１がオンしないための電
圧情報ＶGOを与えられている。また列アドレス信号発生
回路１０６からのＳ３によって、オフではＶGOが出力さ
れる構成となっていてもよい。
【００５８】図１２（ａ）は第４実施例の変更例の要部
構成を示す図である。この変更例の液晶表示装置は、画
素マトリックスを有する液晶表示パネル１１０と、信号
線ドライバ１１１と、行アドレス線駆動回路１１２と、
行画素カウンター回路１１４と、列アドレス線駆動回路
１１３と、列画素カウンター回路１１５と、列アドレス
線信号発生回路１１６と、表示色・ゲート電圧参照部１
１７と、ゲート電圧発生回路１１８と、１フレームメモ
リ１１９とを具備する。
【００５９】図１１図示の装置では、列アドレス線駆動
回路１０３中にアドレス線ごとに容量を備えるが、図１
２図示の変更例では、図１２（ｂ）に示すように、列ア
ドレス線駆動回路１１３中にスイッチング素子を有し、
表示色・ゲート電圧参照部１１７からの電圧情報Ｓ５に
従って、ゲート電圧を選択する。また、図１２において
は、保持期間中のゲート電圧を可変とし、保持特性が最
適化されている。保持期間については、前フレームにお
いての画素情報が必要となるため、１フレームメモリ１
１９を有し、書き換えを行わない画像情報については前
フレームの画像情報が、表示色・ゲート電圧参照部１１
７に入力される。表示色・ゲート電圧参照部１１７で
は、列アドレス線信号発生回路１１３より受けた列アド
レス信号Ｓ４によって、アドレス線の選択の情報が得ら
れる。
【００６０】図１３は図１２図示の装置における各部の
信号波形を示す。Ｓ３では前フレーム画像情報と次フレ
ーム画像情報を区別するため、添え字としてＦ１（前フ
レーム画像）とＦ２（次フレーム画像）をつけている
が、画像情報として特に区別されるものではない。例え
ば、画像情報がＡでアドレス線選択情報がオンの場合、
ゲート電圧情報としてＶG1が出力され、画像情報がＡで
アドレス線選択情報がオフの場合、ゲート電圧情報とし
てＶG-1 が出力される。このゲート電圧情報Ｓ５に従っ
て、各列アドレス線にはゲート電圧が供給されることに
なる。
【００６１】表示色に対するゲート電圧の選択方法は、
画質を改善できる処理態様になっているものとし、選択
し得るゲート電圧の電圧レベル数は必ずしも表示色と同
数である必要はない。
【００６２】図１４は第４実施例の別の変更例の要部構
成を示す図である。この変更例の液晶表示装置は、画素
マトリックスを有する液晶表示パネル１３０と、信号線
ドライバ１３１と、行アドレス線駆動回路１３２と、行
画素カウンター回路１３４と、列アドレス線駆動回路１
３３と、列画素カウンター回路１３５と、行アドレス線
信号発生回路１３６、列アドレス線信号発生回路１３７
と、画像信号分割処理部１３８とを具備する。
【００６３】上述の各実施例及び変更例では、選択を行
う画素に対応する画像情報のみを入力画像として入力し
たが、図１４図示の変更例では、行アドレス信号Ａ１
と、列アドレス信号Ａ２と、未処理の画像信号Ｓ０とを
画像信号分割処理部１３８に入力し、選択される画素に
対応した入力画像信号Ｓ１に変換する。画像信号分割処
理部１３８での処理内容はどのようなものであってもよ
いが、例えば、３つの信号の論理積をとることによって
簡単に行うことができる。
【００６４】各部（信号線ドライバ１３１、行アドレス
線駆動回路１３２、列アドレス線駆動回路１３３、及び
パネル）の消費電力はマルチフィールド駆動法でよく知
られているように、情報が減る分に夫々低減されること
になる。
【００６５】以上、本発明を図示の各実施例に説明した
が、本発明は各実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが
可能である。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、行のみならず列に配列
した画素ごとでの選択駆動ができるため、書き換え必要
としない画素夫々に対し、信号を出力する必要が無くな
り、消費電力を大幅に低減できる。
【００６７】また、表示色に従って駆動周波数を変える
ことができるため、フリッカの発生し易い表示色につい
ては駆動周波数を高くすることで画質を劣化させること
がない。
【００６８】また、動画または静止画などの表示画像に
従って駆動周波数を変えることができるため、動画にお
いて周波数を高く、静止画において周波数を低くでき、
残像現象により画質が劣化することがない。
【００６９】また、表示色に従ってスイッチング素子の
ゲート電圧を変えることができるため、画素電極への書
き込み特性及び保持特性を最適化することができ、画質
を大幅に改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の要部
構成とその液晶パネルのセル構成とを示す図。
【図２】図１図示の装置における行及び列アドレス線駆
動回路での信号処理態様を示す図。
【図３】図１図示の装置の各部の信号波形と画素の選択
状態とを示す図。
【図４】本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の液晶
パネルのセル構成と、列アドレス線駆動回路での信号処
理態様とを示す図。
【図５】本発明の第２実施例の２つの変更例のセル構成
を示す図。
【図６】本発明の第３実施例に係る液晶表示装置の要部
構成を示す図。
【図７】図６図示の装置の駆動周波数選択処理部での処
理態様を示す図と各部の信号波形とを示す図。
【図８】本発明の第３実施例を動画、静止画選択駆動に
応用した場合の変更例の要部構成を示す図。
【図９】本発明の第３実施例において非選択期間短縮処
理を行った場合の変更例の要部構成を示す図。
【図１０】図９図示の装置の各部の信号波形を示す図。
【図１１】本発明の第４実施例に係る液晶表示装置の要
部構成と各部の信号波形を示す図。
【図１２】本発明の第４実施例において保持特性を改善
する場合の変更例の要部構成を示す図。
【図１３】図１２図示の装置の各部の信号波形を示す
図。
【図１４】本発明の第４実施例において入力画像信号処
理手段を設けた場合の変更例の要部構成を示す図。
【図１５】従来のマルチフィールド駆動に係る液晶表示
装置の要部構成を示す図。
【図１６】図１５図示の装置のゲート線駆動回路での信
号処理態様と各部の信号波形とを示す図。
【図１７】図１５図示の装置を用いた場合の動画表示時
での残像現象と、本発明に係る装置を用いた場合の効果
を示す図。
【図１８】図５（ａ）図示の変更例の利点を説明するた
めの図。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1368 G02F 1/133 550 G09G 3/36

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】夫々が画素電極を有する複数の画素の行列
    で規定される画素マトリックスと、 前記画素マトリックスの行方向に配置され、前記画素マ
    トリックスの行を選択する複数の行アドレス線と、 前記画素マトリックスの列方向に配置され、前記画素マ
    トリックスの列を選択する複数の列アドレス線と、前記画素電極に与える画像信号を導く複数の信号線と、 前記信号線に画像信号を供給する信号線ドライバと、 前記行アドレス線に走査信号を供給する行アドレス線駆
    動回路と、 前記列アドレス線の選択情報を保持するデータメモリを
    備え、前記選択情報に基づき複数の前記列アドレス線に
    走査信号を供給する列アドレス線駆動回路と、前記各画素毎に対応して設けられ、前記行アドレス線お
    よび前記列アドレス線双方より供給される前記走査信号
    により動作し、 前記行アドレス線及び前記列アドレス線
    により同時に選択される画素位置の画素電極に対して画
    像信号供給をするスイッチング部と、 を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項２】前記スイッチング部は第１及び第２ＭＯＳ
    トランジスタを有し、前記第１ＭＯＳトランジスタのソ
    ース電極及びドレイン電極が夫々前記信号線及び前記画
    素電極に接続され、前記第２ＭＯＳトランジスタのソー
    ス電極及びドレイン電極が夫々前記列アドレス線及び前
    記第１ＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続され、前
    記第２ＭＯＳトランジスタのゲート電極が前記行アドレ
    ス線に接続されることを特徴とする請求項１に記載の液
    晶表示装置。
  3. 【請求項３】前記第２ＭＯＳトランジスタの前記ドレイ
    ン電極と前記第１ＭＯＳトランジスタの前記ゲート電極
    とを接続するラインが、容量を介して、前記第１ＭＯＳ
    トランジスタのゲート電圧を保持するための部位に接続
    されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装
    置。
  4. 【請求項４】前記スイッチング部は第１及び第２ＭＯＳ
    トランジスタを有し、前記第１ＭＯＳトランジスタのソ
    ース電極、ドレイン電極及びゲート電極が夫々前記第２
    ＭＯＳトランジスタのドレイン電極、前記画素電極及び
    前記行アドレス線に接続され、前記第２ＭＯＳトランジ
    スタのソース電極及びゲート電極が夫々前記信号線及び
    前記列アドレス線に接続されることを特徴とする請求項
    １に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】前記列アドレス駆動回路を互いに異なる周
    波数で駆動するための第１手段を更に具備することを特
    徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】前記第１手段は、異なる複数種の周波数の
    うちの一つを前記列アドレス線駆動回路の駆動用に選択
    する駆動周波数選択処理部を具備することを特徴とする
    請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】前記周波数が表示色に応じて選択されるこ
    とを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項８】前記周波数が動画と静止画とに応じて選択
    されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装
    置。
  9. 【請求項９】前記画素電極に供給される画像信号に応じ
    て、前記列アドレス線に夫々異なる電圧を供給するため
    の第２手段を具備することを特徴とする請求項１に記載
    の液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】前記画素電極に保持される電位に応じ
    て、前記列アドレス線に夫々異なる電圧を供給するため
    の第３手段を具備することを特徴とする請求項１記載の
    液晶表示装置。
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