JP3443059B2 - 残像消去方法および該残像消去方法を用いた表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、残像消去方法およ
び該残像消去方法を用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示装置では、電源をオフした際に残像
が生ずることがあり、特に反射型の表示装置では、残像
が目立つことがある。そこで、従来の液晶表示装置で
は、次のような方法で、液晶表示パネルに生ずる残像を
取り去っていた。

【０００３】(1) 透過型の液晶表示装置の場合、電源を
オフする直前もしくはこれと同時にバックライトを消灯
させることで、残像を見えにくくする。

【０００４】(2) 残像対策用の信号を電源オフ直前の一
垂直期間前に生成させ、これをもとに、ゲートドライバ
の出力をＴＦＴがオンする電圧に引き上げるとともに、
ソースドライバからは同期間液晶に保持される電荷が最
小になるような電圧を出力させ、これによって残像を取
り去る（特開平１０−２１４０６７号公報参照）。

【０００５】(3) 電源オフ時に、電源の電圧降下を検知
すると、ゲートドライバからＴＦＴがアクティブ動作す
るような電圧を出力させ、これによって残像を取り去
る。

【０００６】なお、液晶表示装置の代表的な駆動方法と
して、ライン反転駆動とドット反転駆動の二種類があ
る。また、ライン反転（ゲートライン反転または１Ｈ反
転と呼ばれるもの）やドット反転（水平・垂直各１ドッ
ト毎反転）のほかに、ソースライン反転、フレーム反転
およびこれら各種の反転方法を組み合わせた駆動方法が
ある。これらの駆動方法については、特開昭６１−２７
５８２２号公報、特開昭６３−６８８２１号公報、日経
エレクトロニクス（1993.11.22. No.595) 、および特許
第２７４３８４１号公報に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の残
像消去方法では、以下の問題が生ずる。

【０００８】(1) 反射型の表示装置では、バックライト
からの透過光を使用せず、外部からの光を反射させて映
像を表示させるため、バックライトを消灯させることで
残像を見えにくくすることができない。

【０００９】(2) 特開平１０−２１４０６７号公報に開
示の技術では、電源オフ時に上記駆動を行うため、ゲー
トドライバおよびソースドライバの構成を特別なものと
する必要があり、また、白色表示など特定の表示を書き
込むための映像信号を生成する必要がある。

【００１０】(3) 電源の電圧降下を検知する方法では、
電源降下感知回路が必要になる。また、電源オフ以降の
電源供給手段を特別に設けておく必要がある。さらに、
電源オフ後にゲートドライバ出力をＴＦＴがオンする電
圧まで昇圧するため、ゲートドライバの構成を特別なも
のとする必要がある。したがって、構成が複雑なものと
なってしまう。

【００１１】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、電源をオフする際に生ずる残
像を簡易な方法により迅速に取り去ることができる残像
消去方法および該残像消去方法を用いた液晶表示装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る残像消去方
法は、上記の課題を解決するために、各画素にＮチャネ
ル特性を有するトランジスタが備えられており、該トラ
ンジスタのソースと接続されたソースバスラインに供給
される電圧が、該トランジスタのドレインと接続され
た、画素の液晶容量の一方の電極たる画素電極に印加さ
れ、該画素電極と前記液晶容量の一方の電極たる共通電
極との間で電荷が保持されて表示が行われ、かつ、前記
ソースバスラインに供給される電圧の前記共通電極の電
圧に対する極性を反転させながら駆動する極性反転駆動
を行う液晶表示装置における残像消去方法であって、液
晶表示装置の電源をオフする少なくとも１垂直期間前
に、前記極性の反転を停止して該極性を前記トランジス
タにおけるドレイン−ゲート間の電圧差が小さくなる側
に固定し、該極性を固定した状態で前記ソースバスライ
ンに映像信号に基づく階調電圧を印加することを特徴と
している。

【００１３】上記の方法によれば、液晶表示装置の電源
をオフする少なくとも１垂直期間前 に、極性反転駆動に
おける極性の反転を停止して極性を前記トランジスタに
おけるドレイン−ゲート間の電圧差が小さくなる側に固
定し、極性を固定した状態でソースバスラインに映像信
号に基づく階調電圧を印加するようになっているので、
全トランジスタが、ソース−ドレイン間の抵抗値が低い
状態でオフすることとなる。

【００１４】これにより、従来トランジスタのゲート電
圧とドレイン電圧との差が比較的大きかったために電源
オフ後放電されにくかった画素を、放電されやすいもの
とすることができる。したがって、電源オフ後、各画素
の電荷を迅速に放電できるので、残像を簡易な方法によ
り迅速に消去できる。また、極性の反転を停止して固定
するだけで残像を迅速に消去できるので、簡単な回路構
成による残像消去が可能になる。

【００１５】また、本発明の残像消去方法において、制
御信号に応じて前記極性の反転を停止して該極性を固定
することは好ましく、これにより、簡単な構成で極性を
制御でき、残像を迅速に消去できる。

【００１６】また、本発明の残像消去方法において、反
射型の液晶表示装置に用いられることは好ましく、これ
により、バックライトの消灯では残像を消去できない反
射型の液晶表示装置においても、簡単に残像を消去する
ことができる。

【００１７】なお、ここで、反射型の液晶表示装置と
は、反射型と透過型の両方の機能を有するいわゆる半透
過型の液晶表示装置（電極が半透過のものだけでなく、
透過表示領域と反射表示領域とを備えた液晶表示装置を
も含む）も含む意である。

【００１８】本発明に係る液晶表示装置は、上記の課題
を解決するために、各画素にＮチャネル特性を有するト
ランジスタが備えられており、該トランジスタのソース
と接続されたソースバスラインに供給される電圧が、該
トランジスタのドレインと接続された、画素の液晶容量
の一方の電極たる画素電極に印加され、該画素電極と前
記液晶容量の一方の電極たる共通電極との間で電荷が保
持されて表示が行われ、かつ、前記ソースバスラインに
供給される電圧の前記共通電極の電圧に対する極性を反
転させながら駆動する極性反転駆動を行う液晶表示装置
であって、液晶表示装置の電源をオフする少なくとも１
垂直期間前に、前記極性の反転を停止して該極性を前記
トランジスタにおけるドレイン−ゲート間の電圧差が小
さくなる側に固定する極性反転制御手段を備え、該極性
反転制御手段にて極性を固定した状態で前記ソースバス
ラインに映像信号に基づく階調電圧を印加することを特
徴としている。

【００１９】上記の構成によれば、液晶表示装置の電源
をオフする少なくとも１垂直期間前に、極性反転駆動に
おける極性の反転を停止して極性をトランジスタにおけ
るドレイン−ゲート間の電圧差が小さくなる側に固定
し、極性を固定した状態で前記ソースバスラインに映像
信号に基づく階調電圧を印加するようになっているの
で、全トランジスタが、ソース−ドレイン間の抵抗値が
低い状態でオフすることとなる。

【００２０】これにより、従来トランジスタのゲート電
圧とドレイン電圧との差が比較的大きかったために電源
オフ後放電されにくかった画素を、放電されやすいもの
とすることができる。したがって、電源オフ後、各画素
の電荷を迅速に放電できるので、残像を簡易な構成によ
り迅速に消去できる。また、極性の反転を停止して固定
するだけで残像を迅速に消去できるので、簡単な回路構
成による残像消去が可能になる。

【００２１】また、本発明の液晶表示装置において、極
性反転駆動を行うにあたり、前記共通電極に供給される
電圧のレベルをハイレベルとローレベルとに切り換える
ようになっていることは好ましく、これにより、ライン
反転駆動の場合も、簡単な構成で極性を制御でき、残像
を迅速に消去できる。

【００２２】また、本発明の液晶表示装置において、前
記極性反転制御手段は、制御信号の 入力に応じて前記極
性の反転を停止して該極性を固定することは好ましく、
これにより、簡単な構成で極性を制御でき、残像を迅速
に消去できる。

【００２３】また、本発明の液晶表示装置において、極
性反転制御手段は論理回路で構成される一方、制御信号
はデジタル信号であることは好ましく、これにより、ア
ナログ信号でなく、デジタル信号によるハイ及びローの
二値で極性を制御するため、簡易に極性を制御でき、残
像を迅速に消去できる。

【００２４】また、本発明の液晶表示装置において、前
記デジタル信号は、装置外から入力されることは好まし
く、これにより、装置外で生成されるバックライト信号
などの既存のデジタル信号を利用して、より簡易な構成
で極性を制御でき、残像を迅速に消去できる。

【００２５】また、本発明の液晶表示装置が反射型であ
ることは好ましく、これにより、バックライトの消灯で
は残像を消去できない反射型の液晶表示装置において
も、簡単に残像を消去することができる。

【００２６】なお、ここで、反射型の液晶表示装置と
は、反射型と透過型の両方の機能を有するいわゆる半透
過型の液晶表示装置（電極が半透過のものだけでなく、
透過表示領域と反射表示領域とを備えた液晶表示装置を
も含む）も含む意である。

【００２７】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕 本発明の実施の一形態について図１〜図１１に基づいて
説明すれば、以下の通りである。

【００２８】図１は、本実施形態の残像消去方法が用い
られる液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。
表示装置としての液晶表示装置１は、液晶表示パネル
２、ソースドライバ３、ゲートドライバ４、共通電圧発
生回路５、階調電圧発生回路６、極性反転制御回路（極
性反転制御手段）７、映像同期信号処理回路８、および
電圧発生回路９を備えて構成されている。

【００２９】液晶表示パネル２は、一対の基板間に液晶
を挟持した構成であり、液晶表示装置１に入力される映
像同期信号ＶＳＳに基づき、画像を表示する。液晶表示
パネル２の一方の基板には、ソースドライバ３に接続さ
れる複数のソースバスライン（信号線）１６と、ゲート
ドライバ４に接続される複数のゲートバスライン１４と
が互いに交差するように配設されている（図２参照）。
隣接するソースバスライン１６と隣接するゲートバスラ
イン１４とに囲まれた領域には、それぞれ画素１５が形
成されており、液晶表示パネル２全体として、複数の画
素１５がマトリクス状に配置された構成になっている。
図２には、このうち四つの画素１５が示される。

【００３０】図２に示すように、各画素１５には、アク
ティブ素子（能動素子）として薄膜トランジスタ（以
下、「ＴＦＴ」という。）１３が設けられている。各Ｔ
ＦＴ１３のゲート部は、対応するゲートバスライン１４
に接続される一方、各ＴＦＴ１３のソース部は、対応す
るソースバスライン１６に接続される。また、各ＴＦＴ
１３のドレイン部は、当該画素１５の液晶容量Ｃｌｃの
一方の電極たる画素電極２０に接続される。液晶容量Ｃ
ｌｃの他方の電極たる共通電極１７は、液晶表示パネル
２の他方の基板上に画素１５全体に対して共通に設けら
れている。

【００３１】なお、液晶表示パネル２は、電圧が液晶に
印加されない状態で白を表示するいわゆるノーマリホワ
イトモードであるが、本発明はこれに限定されるもので
はない。また、ＴＦＴ１３の特性はＮチャネル型であ
り、表示画像は説明の便宜上黒色表示とする。

【００３２】ソースドライバ３は、液晶表示パネル２の
複数のソースバスライン１６に接続され、入力される水
平同期信号に同期して、階調電圧を各ソースバスライン
１６に出力する。これによって、一水平期間毎に、液晶
表示パネル２の一行分の画素１５に階調電圧が印加され
ることになる。

【００３３】ゲートドライバ４は、液晶表示パネル２の
複数のゲートバスライン１４に接続され、ゲート駆動信
号たる走査信号を順次各ゲートバスライン１４に出力す
ることによって、一行分のＴＦＴ１３を第１行から最終
行まで順次オンさせる。こうして一垂直期間で全てのゲ
ートバスライン１４を走査することによって、液晶表示
パネル２には、一垂直期間に一画面分の画像が表示され
る。

【００３４】共通電圧発生回路５は、共通電極１７に印
加される共通電圧Ｖcom を生成する。生成された共通電
圧Ｖcom は、ソースドライバ３およびゲートドライバ４
を経由して、共通電極１７に印加される。また、共通電
圧発生回路５は、後述のように、極性制御信号ＰＣＳを
ゲートドライバ４に出力する。

【００３５】階調電圧発生回路６は、階調電圧（バイア
ス電圧）を生成し、生成された階調電圧をソースドライ
バ３に出力する。後述のように、生成される階調電圧の
極性は、階調電圧発生回路６に入力される極性反転信号
ＰＩＳによって制御される。

【００３６】極性反転制御回路７は、後に詳述するよう
に、入力される極性反転信号ＰＩＳおよび残像オフ信号
ＲＯＳに基づき、階調電圧、ゲート駆動信号および共通
電圧Ｖcom の極性を制御する。

【００３７】映像同期信号処理回路８は、入力される映
像同期信号ＶＳＳに基づき、ソースドライバ３およびゲ
ートドライバ４を駆動する各種信号を生成し、ソースド
ライバ３および極性反転制御回路７に信号を出力する回
路である。映像同期信号処理回路８から極性反転制御回
路７へは、極性反転信号ＰＩＳが入力される。

【００３８】電圧発生回路９は、入力される電源電圧に
基づき各種電圧を生成し、生成された電圧を、ソースド
ライバ３、ゲートドライバ４、共通電圧発生回路５、階
調電圧発生回路６、および映像同期信号処理回路８に供
給する。

【００３９】電圧発生回路９へは、外部１８に設けられ
る電源１９から、液晶表示装置１駆動用の電源電圧が送
られている。また、本実施形態では、外部１８から液晶
表示装置１へ、映像同期信号ＶＳＳおよび残像オフ信号
（制御信号・デジタル信号）ＲＯＳが入力される構成に
なっている。したがって、外部１８が、液晶表示装置１
の電源および信号源となっている。外部１８とは、具体
的にはパーソナルコンピュータ本体等であるが、特に限
定されるものではない。また、外部１８が必ず必要なわ
けではなく、例えば、液晶表示装置１自身が電源１９を
備え、残像オフ信号ＲＯＳを発生させる構成でもよい。

【００４０】図３を参照して、極性反転制御回路７は、
オア回路（論理回路）２１と、インバータ２２とを備え
て構成されている。オア回路２１の一方の入力端子に
は、極性反転信号ＰＩＳが入力され、オア回路２１の他
方の入力端子には、残像オフ信号ＲＯＳが入力される。

【００４１】残像オフ信号ＲＯＳが非アクティブのロー
レベル期間、オア回路２１からは、入力される極性反転
信号ＰＩＳがそのまま出力信号ＯＵＴ１として出力され
る。一方、残像オフ信号ＲＯＳがアクティブのハイレベ
ル期間になると、オア回路２１からの出力信号ＯＵＴ１
は一定のハイレベルに保たれる（図４参照）。

【００４２】オア回路２１の出力信号ＯＵＴ１は、階調
電圧発生回路６およびインバータ２２に入力される。イ
ンバータ２２は、入力された信号ＯＵＴ１を反転し、共
通電圧発生回路５に出力信号ＯＵＴ２を出力する。共通
電圧発生回路５は、信号ＯＵＴ２に基づき極性が制御さ
れた共通電圧Ｖcom を生成する一方、信号ＯＵＴ２に基
づき極性制御信号ＰＣＳを生成し、生成された極性制御
信号ＰＣＳをゲートドライバ４に出力する。

【００４３】ゲートドライバ４は、極性制御信号ＰＣＳ
に基づき極性が制御されたゲート駆動信号を生成する。
また、階調電圧発生回路６は、信号ＯＵＴ１に基づき極
性が制御された階調電圧を生成する。

【００４４】ところで、本実施形態の液晶表示装置１
は、いわゆるライン反転（水平周期極性反転）駆動を採
用している。ここで、従来の液晶表示装置の構成および
駆動波形を示す図１６および図１７に基づき、ライン反
転駆動について説明する。

【００４５】従来の液晶表示装置における液晶表示パネ
ル５０は、図１６に示すように、上述の液晶表示パネル
２と同じ構成である。ここで、隣接するゲートバスライ
ンの奇数番目のラインを５１ａ、偶数番目のラインを５
１ｂと表し、両ライン５１ａ・５１ｂ上の互いに隣接す
る画素をそれぞれ５２ａ・５２ｂと表す。また、両画素
５２ａ・５２ｂのＴＦＴ５３ａ・５３ｂのゲート部に印
加される電圧をそれぞれＶｇ１・Ｖｇ２と表し、ＴＦＴ
５３ａ・５３ｂのドレイン部に印加される電圧をそれぞ
れＶｄ１・Ｖｄ２と表す。

【００４６】ライン反転駆動では、図１７に示すよう
に、印加される共通電圧Ｖcom の極性（レベル）が、一
水平期間ごとにハイレベルＨとローレベルＬとに交互に
変化する。また、同じ画素の液晶に対しては、共通電圧
を基準に考えれば、印加される電圧の極性が一垂直期間
（１Ｖ）ごとにプラス電圧とマイナス電圧とに交互に変
化する。換言すれば、共通電圧Ｖcom 基準の液晶へのプ
ラス印加電位を示す矢符５４と、共通電圧Ｖcom 基準の
液晶へのマイナス印加電位を示す矢符５５とが、同じ画
素に対しては、一垂直期間ごとに交互に切り替わる。

【００４７】さらに、画素５２ａ・５２ｂでは、同じ垂
直表示期間において、共通電圧Ｖcom 基準でみると、液
晶５６ａ・５６ｂに印加される電圧の極性は互いに反転
している。換言すれば、ほぼ全ての時点において、隣接
する水平ライン上の両画素５２ａ・５２ｂの液晶５６ａ
・５６ｂに印加される電圧の極性は互いに異なってい
る。

【００４８】ライン反転駆動では、また、電圧Ｖｇ１・
Ｖｇ２の極性（レベル）が、一水平期間ごとにハイレベ
ルＨとローレベルＬとに交互に変化する。電圧Ｖｇ１・
Ｖｇ２は、一垂直期間のうち選択された一水平期間、Ｔ
ＦＴ５３ａ・５３ｂをオンさせるレベルＳとなり、それ
以外の期間は、ＴＦＴ５３ａ・５３ｂをオフさせるレベ
ルとなる。

【００４９】しかし、かかるライン反転駆動を用いた従
来の液晶表示装置では、液晶表示装置の電源をオフした
ときに、縞模様の残像が発生するという問題が生じてい
た。そして、こうした縞模様の残像の発生原因は、以下
の理由によるものであることが明らかにされた。

【００５０】従来の液晶表示装置において、電源をオフ
した時点Ｖoff でのＴＦＴ５３ａ・５３ｂのゲート電圧
Ｖｇ１・Ｖｇ２とドレイン電圧Ｖｄ１・Ｖｄ２との差Ｖ
ｇｄ１・Ｖｇｄ２を比較する。共通電圧Ｖcom をＧＮＤ
レベルと考えると、図６に示すように、電源オフ時点Ｖ
off では、Ｖｇｄ１よりもＶｇｄ２の値のほうが大きく
なる。つまり、ゲート電圧Ｖｇ１・Ｖｇ２からドレイン
電圧Ｖｄ１・Ｖｄ２を差し引いた値としては、図７に示
すように、Ｖｇｄ１と比較してＶｇｄ２のほうがマイナ
スの値が高くなる。その結果、ＴＦＴの特性上、ＴＦＴ
５３ａに比べてＴＦＴ５３ｂのソース−ドレイン間の抵
抗値は高くなり、液晶５６ｂに保持される電荷は、電源
オフ時点Ｖoff 後、放電されるまでに長時間かかること
になる。特に、黒色表示状態で電源オフされた場合、図
８に示すように、液晶５６ｂに保持される電荷は、電源
オフ時点Ｖoff 後、放電されるまでに長時間かかること
になる。

【００５１】一方、液晶５６ａに保持されている電荷に
ついては、Ｖｇｄ１のマイナス値は比較的少ないので、
ＴＦＴ５３ａのソース−ドレイン間の抵抗値が低くなる
ため、液晶５６ａに保持されている電荷は迅速に放電さ
れる。

【００５２】すなわち、液晶表示装置の電源をオフした
際の液晶に保持される電荷の放電性を考慮した場合、共
通電圧を基準とした液晶印加電圧の極性が非常に重要と
なる。以上により、従来の液晶表示パネル内において
は、液晶の電荷が放電されやすい水平ラインと、放電さ
れにくい水平ラインとが交互に発生することになる。そ
のため、従来では、液晶表示装置の電源をオフした時点
で、パネルの一水平ラインおきに映像残像が発生してい
る。

【００５３】液晶表示パネルがノーマリホワイトモード
の場合、図９および図１０に示すように、液晶の電荷量
の最大値となる黒色表示または黒色表示に近い表示で電
源オフされたときに、残像が強く発生する。反対に、白
色表示または白色表示に近い表示では、液晶に保持され
ている電荷が少ないので残像は発生しにくくなるし、発
生したとしても目立たなく問題とならない。

【００５４】本実施形態の液晶表示装置１は、かかる残
像の発生を抑えるため、上述のように構成されており、
電源オフの際に以下のように動作する。

【００５５】液晶表示装置１の電源オフ前の少なくとも
一垂直期間、液晶表示装置１は、全ての画素におけるＴ
ＦＴのゲート電圧とドレイン電圧との差を、残像が発生
しにくい水平ラインと同様に小さくすることによって、
液晶の電荷を迅速に放電し、残像を迅速に取り去る。

【００５６】具体的には、図４に示すように、液晶表示
装置１の電源がオフする少なくとも一垂直期間（１Ｖ）
前に、残像オフ信号ＲＯＳをハイレベルとする。これに
よって、極性反転制御回路７におけるオア回路２１から
の出力信号ＯＵＴ１は、一定のハイレベルに保たれる。
これに伴い、極性反転信号ＰＩＳによる反転駆動は停止
する。すなわち、階調電圧、共通電圧Ｖcom 、およびゲ
ート駆動信号の極性反転は停止し、これらの極性は一定
に保たれる（すなわち、固定される）。

【００５７】具体的には、図５に示すように、通常の駆
動時、共通電圧Ｖcom の極性（レベル）は、極性反転信
号ＰＩＳによって、一水平期間ごとにハイレベルＨとロ
ーレベルＬとに交互に変化する。しかし、ハイレベルの
残像オフ信号ＲＯＳが極性反転制御回路７に入力される
と、共通電圧Ｖcom の極性はハイレベルＨに保たれる。

【００５８】ゲート電圧ＶｇとしてＴＦＴ１３のゲート
部に印加されるゲート駆動信号の極性（レベル）も、通
常の駆動時は、極性反転信号ＰＩＳによって、一水平期
間ごとにハイレベルＨとローレベルＬとに交互に変化す
る。しかし、ハイレベルの残像オフ信号ＲＯＳが極性反
転制御回路７に入力されると、ゲート電圧Ｖｇの極性は
ハイレベルＨに保たれる。

【００５９】階調電圧は、ソースドライバ３からソース
バスライン１６に出力され、ドレイン電圧ＶｄとしてＴ
ＦＴ１３のドレイン部に印加される。通常の駆動時、共
通電圧Ｖcom 基準でみると、奇数番目の水平ライン上の
液晶に印加される階調電圧の極性と偶数番目の水平ライ
ン上の液晶に印加される階調電圧の極性とは、従来と同
様、極性反転信号ＰＩＳによって互いに反転している。
しかし、ハイレベルの残像オフ信号ＲＯＳが極性反転制
御回路７に入力されると、全ての水平ラインに対して、
印加される階調電圧の極性ひいてはドレイン電圧Ｖｄの
極性は、共通電圧Ｖcom 基準でみるとマイナス側の極性
Ｐ、つまり、ゲート電圧Ｖｇにより近い側の極性Ｐに保
たれる。

【００６０】なお、図４および図５では、黒色表示で説
明しているため、ハイレベルの残像オフ信号ＲＯＳ入力
後の階調電圧およびドレイン電圧Ｖｄのレベルが一定に
示されているが、本実施形態では、階調電圧およびドレ
イン電圧Ｖｄの電圧レベルを一定にする必要はない。す
なわち、特定の表示色を書き込むために、全ての画素１
５に対し同じ階調電圧を印加する必要はなく、入力され
る映像同期信号ＶＳＳに基づく階調電圧を印加しても、
残像を速やかに消去できる。

【００６１】本実施形態では、上記のように、残像オフ
信号ＲＯＳハイレベル後に階調電圧の極性反転が停止さ
れ、共通電圧Ｖcom 基準でみるとマイナス側の極性Ｐに
保たれた状態で一垂直期間以上、全ての画素１５の液晶
に対し階調電圧が印加される。したがって、液晶表示装
置１の電源をオフする際、全ての画素１５におけるＴＦ
Ｔ１３のゲート電圧Ｖｇとドレイン電圧Ｖｄとの差Ｖｇ
ｄは少なくなり、全ＴＦＴ１３のソース−ドレイン間の
抵抗値を低い状態にするので、全画素１５の液晶に保持
されている電荷は迅速に放電される。

【００６２】以上のように、本実施形態では、液晶表示
装置１の電源をオフする際に、全ＴＦＴ１３のゲート電
圧Ｖｇとドレイン電圧Ｖｄとの差Ｖｇｄが少なくなるよ
うに、各信号の極性が制御された状態で少なくとも一垂
直期間、各画素１５の液晶に電圧が印加される。したが
って、電源オフ時点Ｖoff 後、全画素１５の液晶に保持
されている電荷は迅速に放電され、残像を速やかに消去
できる。

【００６３】なお、白色系表示時の場合のほうが、黒色
系表示時よりもＴＦＴ１３のソース−ドレイン間の抵抗
値が高くなる。しかし、ノーマリホワイトパネルで白色
表示させるときは、液晶に保持される電荷量は黒表示時
に比較してかなり小さいので、ソース−ドレイン間の抵
抗が高くても迅速に放電しやすい。つまり、本実施形態
では、どの表示画像でも同等に、残像を迅速に消去でき
る。

【００６４】また、本実施形態では、電源をオフする際
に、特別な電圧を書き込む必要がなく、映像同期信号Ｖ
ＳＳに基づく階調電圧をそのまま印加しても、残像を速
やかに消去できる。つまり、特別な映像同期信号などを
生成する必要がなく、簡易な構成により残像を迅速に消
去できる。

【００６５】また、本実施形態では、残像消去のため、
全てのＴＦＴ１３が同時にオンするように、ゲートドラ
イバ４の出力電圧を一定期間引き上げる必要もない。し
たがって、特別な電源供給手段や電源降下感知回路など
が不要となり、電源オフ時にゲートドライバ４に特別な
機能を持たせることも不要となるので、構成をより一層
簡易なものとすることができる。

【００６６】残像オフ信号ＲＯＳは、液晶表示装置１自
身が発生させる構成としてもよい。また、従来他の用途
に供されていた信号を残像オフ信号ＲＯＳとして利用す
ることも可能である。例えば、パーソナルコンピュータ
内のＬＣＤコントローラで生成されるバックライト信号
と呼ばれるバックライトのオン／オフを制御する信号
を、残像オフ信号ＲＯＳとして使用することができる。
これによって、残像オフ信号ＲＯＳを別途生成する必要
がなくなり、構成をより一層簡易なものとすることがで
きる。

【００６７】反射型（反射型と透過型の両方の機能を有
する半透過型を含む）の液晶表示装置は、外光を遮るこ
とができないため、残像が非常に目立つ。したがって、
本発明は、特に反射型の液晶表示装置に有効であるが、
これに限定されるものではなく、透過型の液晶表示装置
にも勿論適用可能である。なお、半透過型の液晶表示装
置には、電極が半透過のものだけでなく、透過表示領域
と反射表示領域とを備えた液晶表示装置をも含まれる。

【００６８】本実施形態は、アクティブ素子として各画
素１５にＴＦＴ１３が設けられた液晶表示装置１であっ
たが、本発明はこれに限らず、アクティブ素子として各
画素にＭＩＭ等の二端子素子が設けられた液晶表示装置
にも適用可能である。例えば、図１１に示すように、デ
ータ電極２６と走査電極２７との間にアクティブ素子と
してのダイオード２８と液晶容量２９とが直列に接続さ
れ各画素が形成された液晶表示装置では、データ電極２
６に印加される階調電圧の極性を一定化した状態で走査
電極２７を順次走査することにより、残像を迅速に消去
することが可能である。

【００６９】また、ソースドライバ３は、アナログ信号
（信号電圧）が入力されるアナログドライバでもかまわ
ない。この場合、階調電圧発生回路６は、映像データの
極性を反転させる回路として機能する。

【００７０】また、本実施形態は、ライン反転としてゲ
ートライン反転駆動を採用した液晶表示装置１であった
が、本発明はこれに限定されるものではなく、いわゆる
ソース反転駆動を採用した液晶表示装置にも適用可能で
ある。また、本発明は、液晶表示装置と同様の駆動方法
を用いた他の種類の表示装置に対しても適用可能であ
る。

【００７１】また、本実施形態では、極性反転制御回路
７内の論理回路を、オア回路２１によって構成している
が、アンド回路のほかにオア回路や複数の回路を組み合
わせて論理回路を構成してもよい。

【００７２】〔実施形態２〕 本発明の他の実施形態について図１２〜図１５に基づい
て説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、
前記実施形態にて示した部材と同一の機能を有する部材
には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００７３】上記液晶表示装置１は、ライン反転駆動を
採用したものであったが、本実施形態の液晶表示装置３
０（図１３参照）は、ドット反転駆動を採用したもので
ある。ここで、液晶表示装置３０が採用するドット反転
駆動について、図１２に基づいて説明する。

【００７４】図１２を参照して、ドット反転駆動では、
ライン反転駆動と異なり、水平方向に互いに隣接する画
素（ドット）３１間で、互いに極性が反転するように駆
動される。すなわち、一水平期間（１Ｈ）のソースドラ
イバ出力は、ドット３１ごとに極性が異なっている。な
お、図１２では、説明の便宜上、一水平ラインが四つの
ドット３１によって構成されるものとして示される。ま
た、ソースバスラインに出力される最も高い階調レベル
の階調電圧がＶ０として示され、ゲートバスラインに出
力されるゲート駆動信号がＶｇとして示される。Ｒ・Ｇ
・Ｂは、それぞれ赤・緑・青の画素を示す。

【００７５】ドット反転駆動では、共通電極に印加され
る共通電圧Ｖcom が直流電圧ＤＣとなっている。また、
本液晶表示装置３０が採用するドット反転駆動では、同
じ垂直期間（１Ｖ）において、二水平ラインごとに極性
が反転している。つまり、垂直方向に二ラインごとに極
性が反転している。ただし、本発明は、垂直方向に一ラ
インごとに極性が反転するタイプのドット反転駆動の場
合にも、適用可能である。

【００７６】また、ドット反転駆動では、一垂直期間
（１Ｖ）ごとに、同一ドット３１に印加される電圧の極
性が反転している。したがって、一垂直期間に二水平ラ
インごと極性が反転している。これは、一垂直期間に一
水平ライン反転であると、特定表示画像によってはフリ
ッカが目立つことがあることや、消費電流が多くなるか
らである。

【００７７】本液晶表示装置３０では、ソースドライバ
３２による隣接ドット３１間出力の極性反転設定は、図
１３および図１４に示すように、ソースドライバ３２自
身によって行われる。また、二水平ラインごとの極性反
転の設定は、図１５に示すような極性反転信号ＰＩＳお
よびラッチ信号ＬＳによって決定される。

【００７８】図１３を参照して、本液晶表示装置３０で
は、ス、極性反転信号ＰＩＳおよび残像オフ信号ＲＯＳ
が、ソースドライバ３２に直接入力される構成になって
おり、極性反転制御回路７は設けられていない。共通電
圧発生回路５が生成・出力する共通電圧Ｖcom は直流電
圧である。また、階調電圧は例えば４階調とする。した
がって、階調電圧発生回路６では、図１４に示すよう
に、極性がプラスの四つの階調電圧Ａ＋〜Ｄ＋、および
極性がマイナスの四つの階調電圧Ａ−〜Ｄ−の合計八つ
の直流階調電圧が生成される。それ以外の構成は、実施
形態１の液晶表示装置１と同じである。ただし、多階調
表示の場合、通常、階調電圧発生回路６において、基準
となるいくつかの階調電圧を生成し、これら階調電圧が
ソースドライバ３２に入力され、ソースドライバ３２で
は、これら階調電圧に基づき、さらに多くの階調電圧が
生成される。

【００７９】ソースドライバ３２は、奇数番目の垂直ラ
イン（ソースバスライン）上の液晶３３ａに印加される
階調電圧を出力するバッファアンプ３４ａと、偶数番目
の垂直ライン上の液晶３３ｂに印加される階調電圧を出
力するバッファアンプ３４ｂとを備えている。また、ソ
ースドライバ３２は、奇数番目の垂直ライン用のアナロ
グスイッチ３５ａ、および偶数番目の垂直ライン用のア
ナログスイッチ３５ｂを備えるとともに、オア回路３６
および反転排他的論理和回路３７を備えている。

【００８０】オア回路３６の一方の入力端子には極性反
転信号ＰＩＳが入力され、他方の入力端子には残像オフ
信号ＲＯＳが入力される。オア回路３６の出力によって
アナログスイッチ３５ａが制御され、アナログスイッチ
３５ａは、極性がプラスまたはマイナスのいずれかの階
調電圧を選択して、バッファアンプ３４ａに出力する。

【００８１】反転排他的論理和回路３７の一方の入力端
子には残像オフ信号ＲＯＳが入力され、他方の入力端子
にはオア回路３６の出力が入力される。反転排他的論理
和回路３７の出力によってアナログスイッチ３５ｂが制
御され、アナログスイッチ３５ｂは、極性がプラスまた
はマイナスのいずれかの階調電圧を選択して、バッファ
アンプ３４ｂに出力する。また、階調電圧発生回路６で
は、映像信号に基づき、順次いずれかの階調電圧が選択
される。

【００８２】残像オフ信号ＲＯＳは、通常の駆動時は非
アクティブのローレベルであるが、液晶表示装置３０の
電源オフの少なくとも一垂直期間前にアクティブのハイ
レベルに切り替わる（図４参照）。

【００８３】本実施形態の液晶表示装置３０では、ソー
スドライバ３２が上記のように構成されることによって
極性反転機能をソースドライバ３２に持たせるととも
に、電源オフの際には、ソースドライバ３２による極性
反転を停止することができる。したがって、全ソースバ
スラインに出力される階調電圧の極性を、共通電圧Ｖco
m 基準でみた場合に、マイナス側の極性、つまり、ゲー
ト電圧Ｖｇにより近い側の極性に保つことができる（図
１２参照）。このように、階調電圧の極性をマイナス側
の極性に保持した状態で一垂直期間以上、全ての画素の
液晶に対し階調電圧が印加される。

【００８４】したがって、液晶表示装置３０の電源をオ
フする際、全ての画素におけるＴＦＴのゲート電圧Ｖｇ
とドレイン電圧Ｖｄとの差Ｖｇｄは少なくなり、全ＴＦ
Ｔのソース−ドレイン間の抵抗値を低い状態にするの
で、全画素の液晶に保持されている電荷は迅速に放電さ
れる。それゆえ、実施形態１と同様、液晶表示装置３０
においても、電源オフ時点Ｖoff 後、全画素の液晶に保
持されている電荷は迅速に放電され、残像を速やかに消
去できる。

【００８５】以上のように、本発明は、ドット反転駆動
を採用する液晶表示装置３０にも適用可能である。

【００８６】なお、液晶表示装置の駆動方法として、ラ
イン反転（ゲートライン反転または１Ｈ反転と呼ばれる
もの）やドット反転（水平・垂直各１ドット毎反転）の
ほかに、ソースライン反転、フレーム反転およびこれら
各種の反転方法を組み合わせた駆動方法がある。本発明
は、電源オフの際に極性を固定することによって残像を
速やかに消去するため、これら極性反転を行う駆動方法
のいずれにも適用可能である。

【００８７】

【発明の効果】本発明に係る残像消去方法は、以上のよ
うに、各画素にＮチャネル特性を有するトランジスタが
備えられており、該トランジスタのソースと接続された
ソースバスラインに供給される電圧が、該トランジスタ
のドレインと接続された、画素の液晶容量の一方の電極
たる画素電極に印加され、該画素電極と前記液晶容量の
一方の電極たる共通電極との間で電荷が保持されて表示
が行われ、かつ、前記ソースバスラインに供給される電
圧の前記共通電極の電圧に対する極性を反転させながら
駆動する極性反転駆動を行う液晶表示装置における残像
消去方法であって 、液晶表示装置の電源をオフする少な
くとも１垂直期間前に、前記極性の反転を停止して該極
性を前記トランジスタにおけるドレイン−ゲート間の電
圧差が小さくなる側に固定し、該極性を固定した状態で
前記ソースバスラインに映像信号に基づく階調電圧を印
加する方法である。

【００８８】それゆえ、従来トランジスタのゲート電圧
とドレイン電圧との差が比較的大きかったために電源オ
フ後放電されにくかった画素を、放電されやすいものと
することができる。したがって、電源オフ後、各画素の
電荷を迅速に放電できるので、残像を簡易な方法により
迅速に消去できるという効果を奏する。また、極性の反
転を停止して固定するだけで残像を迅速に消去できるの
で、簡単な回路構成による残像消去が可能になる。

【００８９】また、本発明の残像消去方法において、制
御信号に応じて前記極性の反転を停止して該極性を固定
することによって、簡単な構成で極性を制御でき、残像
を迅速に消去できる。

【００９０】また、本発明の残像消去方法において、反
射型の液晶表示装置に用いられることによって、バック
ライトの消灯では残像を消去できない反射型の液晶表示
装置においても、簡単に残像を消去することができる。

【００９１】本発明に係る液晶表示装置は、以上のよう
に、各画素にＮチャネル特性を有するトランジスタが備
えられており、該トランジスタのソースと接続されたソ
ースバスラインに供給される電圧が、該トランジスタの
ドレインと接続された、画素の液晶容量の一方の電極た
る画素電極に印加され、該画素電極と前記液晶容量の一
方の電極たる共通電極との間で電荷が保持されて表示が
行われ、かつ、前記ソースバスラインに供給される電圧
の前記共通電極の電圧に対する極性を反転させながら駆
動する極性反転駆動を行う液晶表示装置であって、液晶
表示装置の電源をオフする少なくとも１垂直期間前に、
前記極性の反転を停止して該極性を前記トランジスタに
おけるドレイン−ゲート間の電圧差が小さくなる側に固
定する極性反転制御手段を備え、該極性反転制御手段に
て極性を固定した状態で前記ソースバスラインに映像信
号に基づく階調電圧を印加する構成である。

【００９２】それゆえ、従来トランジスタのゲート電圧
とドレイン電圧との差が比較的大きかったために電源オ
フ後放電されにくかった画素を、放電されやすいものと
することができる。したがって、電源オフ後、各画素の
電荷を迅速に放電できるので、残像を簡易な構成により
迅速に消去できるという効果を奏する。また、極性の反
転を停止して固定するだけで残像を迅速に消去できるの
で、簡単な回路構成による残像消去が可能になる。

【００９３】また、本発明の液晶表示装置において、極
性反転駆動を行うにあたり、前記共通電極に供給される
電圧のレベルをハイレベルとローレベルとに切り換える
ようになっていることによって、ライン反転駆動の場合
も、簡単な構成で極性を制御でき、残像を迅速に消去で
きる。

【００９４】また、本発明の液晶表示装置において、前
記極性反転制御手段は、制御信号の入力に応じて前記極
性の反転を停止して該極性を固定することによって、簡
単な構成で極性を制御でき、残像を迅速に消去できる。

【００９５】また、本発明の液晶表示装置において、極
性反転制御手段は論理回路で構成される一方、制御信号
はデジタル信号であることによって、アナログ信号でな
く、デジタル信号によるハイ及びローの二値で電圧極性
を制御するため、簡易に極性を制御でき、残像を迅速に
消去できる。

【００９６】また、本発明の液晶表示装置において、前
記デジタル信号は、装置外から入力されることによっ
て、装置外で生成されるバックライト信号などの既存の
デジタル信号を利用して、より簡易な構成で極性を制御
でき、残像を迅速に消去できる。

【００９７】また、本発明の液晶表示装置が反射型であ
ることによって、バックライトの消灯では残像を消去で
きない反射型の液晶表示装置においても、簡単に残像を
消去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る残像消去方法が用
いられる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記液晶表示装置における液晶表示パネル内の
各画素の構成を示す説明図である。

【図３】上記液晶表示装置における主として電圧の極性
を制御する回路の構成を示す説明図である。

【図４】上記液晶表示装置の電源がオフされる直前の各
信号・電圧の波形を示すタイミングチャートである。

【図５】上記液晶表示装置において、残像オフ信号によ
り電圧の極性が制御されることを説明する図である。

【図６】従来の液晶表示装置において、垂直方向に隣接
する各画素の電源オフ後の電圧変化を説明する図であ
る。

【図７】ＮチャネルＴＦＴのオン／オフ特性を示すグラ
フである。

【図８】従来の液晶表示装置において、垂直方向に隣接
する各画素における液晶の電荷放電特性を示すグラフで
あり、奇数番目のライン上の画素の液晶が黒色表示状態
から電源オフ後に放電する様子が破線にて示され、偶数
番目のライン上の画素の液晶が黒色表示状態から電源オ
フ後に放電する様子が実線にて示される。

【図９】ノーマリホワイトモードのＴＦＴ液晶表示パネ
ルにおける電荷量−階調特性を示すグラフである。

【図１０】電源オフ後の液晶の放電時間を示すグラフで
あり、黒色表示時の液晶の電荷量変化が破線にて示さ
れ、白色表示時の液晶の電荷量変化が実線にて示され
る。

【図１１】アクティブ素子として各画素にダイオードが
設けられた構成を示す図である。

【図１２】本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置が
採用するドット反転駆動を説明する図である。

【図１３】上記液晶表示装置における主として電圧の極
性を制御する回路の構成を示す説明図である。

【図１４】上記液晶表示装置におけるソースドライバの
構成を示す図である。

【図１５】上記液晶表示装置において極性反転を制御す
る極性反転信号およびラッチ信号の各波形を示す図であ
る。

【図１６】従来の液晶表示装置における液晶表示パネル
内の各画素の構成を示す説明図である。

【図１７】従来の液晶表示装置において行われるライン
反転駆動を説明する図であり、（ａ）は、奇数番目のラ
インに対する駆動波形を示し、（ｂ）は、偶数番目のラ
インに対する駆動波形を示す。

【符号の説明】

１・３０ 液晶表示装置 ２ 液晶表示パネル ３・３２ ソースドライバ ４ ゲートドライバ ５ 共通電圧発生回路 ６ 階調電圧発生回路 ７ 極性反転制御回路（極性反転制御手段） ８ 映像同期信号処理回路 ９ 電圧発生回路 １３ 薄膜トランジスタ １４ ゲースバスライン １５ 画素 １６ ソースバスライン（信号線） １７ 共通電極 ２１ オア回路（論理回路） ２８ ダイオード Ｖｄ ドレイン電圧 Ｖｇ ゲート電圧 Ｖcom 共通電圧 ＲＯＳ 残像オフ信号（制御信号・デジタル信号） ＶＳＳ 映像同期信号

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−214067（ＪＰ，Ａ) 特開2000−163025（ＪＰ，Ａ) 特開2001−154171（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−170986（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各画素にＮチャネル特性を有するトランジ
   スタが備えられており、該トランジスタのソースと接続
   されたソースバスラインに供給される電圧が、該トラン
   ジスタのドレインと接続された、画素の液晶容量の一方
   の電極たる画素電極に印加され、該画素電極と前記液晶
   容量の一方の電極たる共通電極との間で電荷が保持され
   て表示が行われ、かつ、上記ソースバスラインに供給さ
   れる電圧の前記共通電極の電圧に対する極性を反転させ
   ながら駆動する極性反転駆動を行う液晶表示装置におけ
   る残像消去方法であって、 液晶表示装置の電源をオフする少なくとも１垂直期間前
   に、前記極性の反転を停止して該極性を前記トランジス
   タにおけるドレイン−ゲート間の電圧差が小さくなる側
   に固定し、該極性を固定した状態で前記ソースバスライ
   ンに映像信号に基づく階調電圧を印加することを特徴と
   する残像消去方法。
2. 【請求項２】制御信号に応じて前記極性の反転を停止し
   て該極性を固定することを特徴とする請求項１に記載の
   残像消去方法。
3. 【請求項３】反射型の液晶表示装置に用いられることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の残像消去方法。
4. 【請求項４】各画素にＮチャネル特性を有するトランジ
   スタが備えられており、該トランジスタのソースと接続
   されたソースバスラインに供給される電圧が、該トラン
   ジスタのドレインと接続された、画素の液晶容量の一方
   の電極たる画素電極に印加され、該画素電極と前記液晶
   容量の一方の電極たる共通電極との間で電荷が保持され
   て表示が行われ、かつ、前記ソースバスラインに供給さ
   れる電圧の前記共通電極の電圧に対する極性を反転させ
   ながら駆動する極性反転駆動を行う液晶表示装置であっ
   て、 液晶表示装置の電源をオフする少なくとも１垂直期間前
   に、前記極性の反転を停止して該極性を前記トランジス
   タにおけるドレイン−ゲート間の電圧差が小さくなる側
   に固定する極性反転制御手段を備え、 該極性反転制御手段にて極性を固定した状態で前記ソー
   スバスラインに映像信号に基づく階調電圧を印加するこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記極性反転駆動を行うにあたり、前記共
   通電極に供給される電圧のレベルをハイレベルとローレ
   ベルとに切り換えるようになっていることを特徴とする
   請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記極性反転制御手段は、制御信号の入力
   に応じて前記極性の反転を停止して該極性を固定するこ
   とを特徴とする請求項４又は５に記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】前記極性反転制御手段は論理回路で構成さ
   れる一方、前記制御信号はデジタル信号であることを特
   徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】前記デジタル信号は、装置外から入力され
   ることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】反射型であることを特徴とする請求項４〜
   ８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。