JP3491160B2 - 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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JP3491160B2 JP2002098871A JP2002098871A JP3491160B2 JP 3491160 B2 JP3491160 B2 JP 3491160B2 JP 2002098871 A JP2002098871 A JP 2002098871A JP 2002098871 A JP2002098871 A JP 2002098871A JP 3491160 B2 JP3491160 B2 JP 3491160B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は非線形素子を用いる
アクティブマトリクス型の液晶表示装置とその駆動方法
に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の、非線形素子を用いるアクティブ
マトリクス方式の液晶表示装置の駆動方法の例として
は、「日経マイクロデバイス1987年7月号No.2
5、p.121−126、小口他」等がある。図2はそ
のタイミングチャートの例であり、21は走査信号波形
Yi、22はデータ信号波形Xi、23は1画素への印
加波形Yi−Xiである。これはパルス幅変調方式によ
る階調表示の例であるが、データ信号波形22の高さを
データに応じて変化させるとパルス高さ変調方式とな
る。図3は液晶表示装置の等価回路の例である。31は
非線形素子であり、32が液晶容量である。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術には以下に述べるような課題がある。 【0004】一般に、薄膜非線形素子の安定性・信頼性
は単結晶半導体基板上に形成した通常のダイオードに比
べて極端に悪い。これは、薄膜の結晶性が悪いため数多
くの準位が存在し、通電し続けることによりその状態が
変化するのだと考えられる。この素子の特性変化はバイ
アス依存性があるため、例えば同じパターンを長時間表
示していると、表示パターンと同じ様な素子特性の分布
ができ、パターンを消した後も長時間パターンが残る現
象を生じる。これは、残像や焼き付きと呼ばれるもの
で、データ表示において致命的な欠点となる。 【0005】本発明の液晶表示装置の駆動方法はこの様
な課題を解決するものであり、その目的とするところ
は、液晶表示装置の駆動方法を最適化し、表示画面内の
非線形素子の特性を均一化し、残像・焼き付きの無い高
画質を実現することにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記した問題を解決する
ために、本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、互い
に交差する走査電極及び信号電極を備え、前記走査電極
と前記信号電極の間に直列接続された非線形素子及び液
晶を画素としてなり、前記走査電極に所定電位を基準と
する二つの極性のいずれかを有する走査信号を印加し、
前記信号電極にデータ信号を印加し、前記画素に前記走
査信号と前記データ信号の差に基づくパルス幅変調を施
された差信号を印加することにより、画像信号に応じた
画像を表示させる液晶表示装置の駆動方法であって、前
記画素を選択するための選択期間のうちの第1の期間
に、一方の極性を有する第1の前記走査信号と前記画像
信号に応じた前記データ信号の差である第1の差信号を
前記画素に印加し、前記選択期間のうちの前記第1の期
間の直前の第2の期間に、他方の極性を有する第2の前
記走査信号と前記データ信号の差である第2の差信号を
前記画素に印加してなり、前記第1の期間に対する前記
第1の差信号のパルスの印加期間の比及び前記第2の期
間に対する前記第2の差信号のパルスの印加期間の比の
和が1であることを特徴とする。 【0007】 【実施例】本実施例を以下図面に基づいて説明する。図
1は本発明の液晶表示装置の駆動波形を示すタイミング
チャートの例である。11は走査信号波形Yi、12は
データ信号波形Xi、13は1画素への印加波形Yi−
Xiである。図3は、非線形素子を用いたアクティブマ
トリクス型LCDの画素部分の等価回路で、信号電極X
iと走査電極Yiとの間に直列に配置された非線形素子
31と液晶32が1つの画素を構成し、この画素には図
1におけるYi−Xiなる電圧が印加される。この例で
はパルス幅変調方式による階調表示を行っており、デュ
ーティ比が大きいと液晶に印加される電圧が増大する。
例えば、ノーマリ白モードのTN液晶であれば、デュー
ティ比が小さいほど明るく、大きいほど暗い画像が得ら
れる。本発明の特徴は、本来の画像信号を画素に印加す
る直前に、画像信号を正負反転させた信号を印加する点
にある。図1では、選択期間をT1,T2,T3の3つ
の期間に分け、それぞれ正、負、正の極性の信号を画素
に印加する。ここでは、T3において印加されるデュー
ティ比d3の信号が本来の信号である。T2において印
加されるデューティ比d2の信号は、d3の反転信号で
あり、d2+d3=1の関係が成り立つ。一般に、非線
形素子は極性反転したパルスを印加することによってデ
ータを書き換えるのに十分な電流が流れるので、このよ
うに反転信号と本来の信号を続けて2回書き込む場合に
は、あらかじめ極性を反転させておく必要がある。これ
がT1において印加されるデューティ比d1で、これは
画像データに関係なく一定の大きさにしておく。 【0008】このような駆動方法を用いると、非線形素
子に流れる電流は画像データと無関係に一定となる。し
たがって、印加電圧の違いに応じて素子の特性が変化し
て生じる焼き付きや残像を回避することができる。な
お、ここでT2とT3の期間は同じに設定するのが望ま
しいが、T1の期間はT2やT3と同じである必要は無
い。むしろT1を短くして、本来の信号の書き込み時間
のT2、T3を長くするほうが非線形素子の書き込み動
作にマージンができる。 【0009】図4は、本発明の第2の実施例の駆動波形
を示すタイミングチャートである。41は走査信号波形
Yi、42はデータ信号波形Xi、13は1画素への印
加波形Yi−Xiである。この例ではパルス高さ変調方
式による階調表示を行っており、データパルスXiの振
幅が大きいと液晶に印加される電圧が増大する。例え
ば、ノーマリ白モードのTN液晶であれば、振幅が小さ
いほど明るく、大きいほど暗い画像が得られる。この例
においても、選択期間をT1,T2,T3の3つの期間
に分け、それぞれ正、負、正の極性の信号を画素に印加
する。ここでは、T3において印印加される信号が本来
の信号である。T2において印加される信号は、本来の
信号の反転信号であり、2つの電圧の和は一定である。
なお、T1において印加される信号は、画像データに関
係なく一定の大きさにしておく。 【0010】図1の例と同様、このような駆動方法を用
いると非線形素子に流れる電流は画像データと無関係に
一定となる。したがって、印加電圧の違いに応じて素子
の特性が変化して生じる焼き付きや残像を回避すること
ができる。 【0011】次に、これらの駆動方法を実現する液晶表
示装置の具体的な構成について説明する。図5は液晶表
示装置の回路ブロック図である。この例では、1水平走
査期間分の画像データを記憶するラインメモリを4つ用
いている。まず、データ入力部から液晶駆動用に増幅さ
れた画像信号は、水平選択期間に順次ラインメモリ1に
入力される。この時同時に、データ反転回路によって白
黒と極性が反転された画像データが順次ラインメモリ2
に記憶される。次に、ブランキング期間中にタイミング
信号発生回路のパルスに同期して、ラインメモリ1、2
のデータが一斉にラインメモリ3、4にそれぞれ送られ
る。データドライバは、1水平走査期間中に、まず選択
された非線形素子をすべてリフレッシュし、次にライン
メモリ4から取り込んだ反転データを出力し、最後にラ
インメモリ3から取り込んだ本来の画像データを出力す
る。この時、データドライバと走査ドライバが同期して
いるのはいうまでもない。 【0012】この例では、データドライバ外部に記憶回
路を設けてあるが、これらの回路をデータドライバに内
蔵するのも容易である。たとえば、ドライバの各出力ご
とに2系列の2段ラッチとバッファを配置すればよい。 【0013】本発明は、非単結晶Si薄膜や化合物半導
体薄膜から成る薄膜ダイオードや、絶縁体薄膜と金属薄
膜から成るMIM、バリスタやサイリスタ等、走査線に
選択パルスを印加して非線形素子をオン・オフさせる全
てのアクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用でき
る。 【0014】 【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶表示装置
およびその駆動方法は、非線形素子に印加される電圧
を、画像信号に関係なく一定にすることができる。した
がって、素子の特性変化による残像や焼き付きを完全に
無くすことができる。この方法は、素子の構造は従来の
ままで駆動波形のみを変えるため、ほとんどコストを増
加させることなく液晶表示の高画質・高信頼性化を実現
できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 液晶表示装置の駆動波形を示すタイミングチ
ャート。 【図2】 従来の液晶表示装置の駆動波形を示すタイミ
ングチャート。 【図3】 液晶表示装置の画素部の等価回路図。 【図4】 液晶表示装置の駆動波形を示すタイミングチ
ャート。 【図5】 液晶表示装置の回路ブロック図。 【符号の説明】 11、21、41 走査信号波形 12、22、42 データ信号波形 13、23、43 1画素への印加波形 31、51 非線形素子 32、52 液晶
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G09G 3/20 670 G09G 3/20 670K (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 互いに交差する走査電極及び信号電極を
    備え、前記走査電極と前記信号電極の間に直列接続され
    た非線形素子及び液晶を画素としてなり、 前記走査電極に所定電位を基準とする二つの極性のいず
    れかを有する走査信号を印加し、前記信号電極にデータ
    信号を印加し、前記画素に前記走査信号と前記データ信
    号の差に基づくパルス幅変調を施された差信号を印加す
    ることにより、画像信号に応じた画像を表示させる液晶
    表示装置の駆動方法であって、 前記画素を選択するための選択期間のうちの第1の期間
    に、一方の極性を有する第1の前記走査信号と前記画像
    信号に応じた前記データ信号の差である第1の差信号を
    前記画素に印加し、 前記選択期間のうちの前記第1の期間の直前の第2の期
    間に、他方の極性を有する第2の前記走査信号と前記デ
    ータ信号の差である第2の差信号を前記画素に印加して
    なり、 前記第1の期間に対する前記第1の差信号のパルスの印
    加期間の比及び前記第2の期間に対する前記第2の差信
    号のパルスの印加期間の比の和が1であることを特徴と
    する液晶表示装置の駆動方法。
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