JP3534389B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - 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、例えばテレビジョ
ンセット、コンピュータ、ワードプロセッサやＯＡ（Ｏ
ｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器等に用いられ
る液晶表示装置及びその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なアクティブマトリクス駆動方式
の液晶表示装置における等価回路を図８に示す。

【０００３】この液晶表示装置は、複数のゲート電極４
１及び複数のソース電極４２が互いに交差して設けら
れ、両電極の交差部近傍には薄膜トランジスター等のス
イッチング素子４３が設けられている。ゲート電極４１
及びソース電極４２で区切られたマトリクス状の各領域
毎に画素電極４４が設けられ、スイッチング素子４３を
介してソース電極４２と接続されている。この画素電極
４４はコモン電極４５との間に液晶層（図示せず）を挟
んで配置されており、両電極の間に液晶容量４６が構成
されている。この液晶容量４６に任意の電圧を書き込ん
で保持することにより、画像表示が行われる。

【０００４】このようなアクティブマトリクス駆動方式
の液晶表示装置について、一般的な駆動電圧波形を図９
に示す。

【０００５】ゲート電極４１に印加されるゲート電圧Ｖ
ｇとしては、スイッチング素子をオン状態とするオン電
圧Ｖｇｈのパルス波形が１フィールド期間に線順次に印
加され、１画面走査される。ソース電極４２に印加され
るソース電圧Ｖｓとしては、ゲート電極４１にオン電圧
Ｖｇｈが入力されている行に相当する映像信号が順次印
加される。コモン電極４５には、コモン電圧Ｖｃとして
±Ｖｃａｃが印加され、画素電極４４には、ゲート電極
４１にオン電圧Ｖｇｈが印加される毎に新たなソース電
圧Ｖｓが画素電圧Ｖｐとして書き込まれる。その結果、
画素電圧Ｖｐとコモン電圧Ｖｃとの差が液晶印加電圧Ｖ
ｌｃとして液晶層に印加される。

【０００６】この液晶層に印加される液晶印加電圧Ｖｌ
ｃと透過率の関係について、一般的な液晶モードとして
用いられているＴＮ（ツイスティッドネマティック）型
のノーマリーホワイトモードを例として図１０に示す。

【０００７】ソース電圧Ｖｓの出力範囲±Ｖｓｍａｘ
は、通常、１００％の透過率が得られる電圧Ｖｌｃａと
約１％の透過率が得られる電圧Ｖｌｃｃの電圧差に設定
される。その理由は、ソース電圧Ｖｓの出力範囲を大き
くすると耐圧の高いソースドライバーが必要となってコ
ストアップの原因となるので、ソース電圧Ｖｓの出力範
囲を実用上十分なコントラストが得られる最小限の範囲
とするためである。従って、液晶印加電圧Ｖｌｃに対し
て、ソース電圧Ｖｓとコモン電圧Ｖｃは下記式に示すよ
うに設定される。

【０００８】

【数１】

【０００９】次に、この液晶パネルにおける透過率の応
答について図１１に示す。この図において、映像信号を
白表示→黒表示→白表示に変化させた場合の透過率変化
を実線で示し、映像信号を白表示→中間調表示→白表示
に変化させた場合の透過率変化を破線で示している。

【００１０】この図に示すように、映像信号を白表示→
黒表示→白表示に変化させた場合には、１フィールド期
間内で透過率の応答がほぼ完了するものの、映像信号を
白表示→中間調表示→白表示に変化させた場合には、１
フィールド期間内で透過率が映像信号に相当する透過率
まで変化していない。このように、特に印加電圧差が小
さい映像信号間では、応答速度が遅い場合がある。

【００１１】このような液晶表示装置は、ＣＲＴ等の表
示装置と比べてもコントラスト、明るさ、色再現性等の
画質については十分な性能が得られているので、薄型の
表示装置として普及している。しかし、動きのある映像
を表示させる場合などには、上述のように応答速度が遅
いために、映像がにじんだように観察されたり、輪郭が
尾を引いているように見えることがあり、これがＣＲＴ
に代わる表示装置として用いるためには問題となってい
る。

【００１２】ところで、特開昭５６−２７１９８号公報
には、白黒の液晶パネルと発光色が赤、青、緑に切り換
わる光源を組み合わせてカラー表示を得る方式の表示装
置が開示されており、この方式はフィールドシーケンシ
ャルカラー方式と呼ばれている。

【００１３】このフィールドシーケンシャルカラー方式
では、光源の発光色を赤、青、緑に切り換えると同時
に、各々の発光色に応じた映像を液晶パネルに順次表示
させて駆動するので、カラー映像では、静止画像であっ
ても書き込み毎に映像信号が変化する。従って、液晶パ
ネルの応答が不十分な場合には、連続する色情報が混ざ
り合って色再現性が低下してしまい、十分な表示性能を
得ることが困難である。

【００１４】このように、液晶パネルの応答速度が遅い
ことが表示性能を低下させる原因となっており、これを
改善するために以下のような方法が提案されている。

【００１５】例えば、特開平４−４２２１１号公報に
は、映像信号に相当する電圧を画素電極に書き込む前
に、映像信号とは異なる補助信号の電圧を画素電極に書
き込む方法が提案されている。この方法は、映像信号に
相当する電圧を印加する前に、この電圧よりも大きい電
圧または小さい電圧を液晶層に印加することで、液晶の
実効的な応答速度を高速化できることを利用したもので
あり、動画に対する品位を改善できるとされている。

【００１６】或いは、「ＳＩＤ ９８ ＤＩＧＥＳＴ
Ｐ．１４３ Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｗｉｄｅ−Ｖｉｅｗｉｎ
ｇ Ａｎｇｌｅ Ｍｏｔｉｏｎ−Ｐｉｃｔｕｒｅ ＬＣ
Ｄ」には、映像信号に相当する電圧を画素電極に書き込
み走査する前に、補助信号の電圧を画素電極に書き込み
走査する方法が提案されている。この方法によれば、既
に書き込まれている映像表示を消去することで、動画に
対する品位を改善できるとされている。

【００１７】さらに、特開平９−１３８４２１号公報に
は、映像信号に相当する電圧を書き込み走査する前に各
走査線を一斉に書き込み状態にして、コモン電極のコモ
ン電圧を可変させて供給することにより、補助信号の電
圧を書き込む駆動方法が提案されている。

【００１８】これらの改善方法を上述のフィールドシー
ケンシャルカラー方式に適用すれば、色再現性の低下を
防止することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、液晶
パネルに対して映像信号に相当する電圧を印加する期間
以外に、本来の映像信号ではない補助信号の電圧を印加
する期間を設けることで、液晶の高速応答化を図ること
が可能である。しかし、液晶の応答速度を効果的に改善
するためには、補助信号の電圧値と補助信号を印加する
期間を適切に設定することが重要である。

【００２０】一般に、液晶層に印加される電圧の変化量
が大きい程、大きなエネルギーを液晶分子に作用させて
応答速度を速くすることができる。従って、補助信号の
電圧値は、映像信号に相当する電圧範囲を越える電圧値
に設定するのが好ましい。さらに、映像信号に相当する
電圧に応じて、補助信号も異なった電圧値に設定できる
ようにするのが好ましい。

【００２１】さらに、上述した駆動方法では、補助信号
を印加する期間の過渡的な応答を利用して液晶パネルの
高速応答化を図るため、補助信号を印加する期間は、適
用する液晶パネルの応答特性に最適な値に設定できるよ
うにするのが好ましい。

【００２２】しかし、上述の駆動方法では以下のよう
に、動作上の制約があるため、液晶の応答速度を効果的
に改善することが困難であった。

【００２３】特開平４−４２２１１号公報の方法では、
映像信号に相当する電圧をソース電極からスイッチング
素子を介して画素電極に書き込む前に、映像信号とは異
なる補助信号の電圧をソース電極からスイッチング素子
を介して画素電極に書き込んでいる。このため、補助信
号によって映像信号に相当する電圧範囲を越える電圧を
液晶層に印加するためには、ソース電極に信号電圧を入
力するためのソースドライバーの耐圧を増加させる必要
があり、製造コストが増大してしまう。

【００２４】或いは、「ＳＩＤ ９８ ＤＩＧＥＳＴ
Ｐ．１４３ Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｗｉｄｅ−Ｖｉｅｗｉｎ
ｇ Ａｎｇｌｅ Ｍｏｔｉｏｎ−Ｐｉｃｔｕｒｅ ＬＣ
Ｄ」の方法では、映像信号に相当する電圧をソース電極
からスイッチング素子を介して画素電極に書き込む走査
と補助信号の電圧をソース電極からスイッチング素子を
介して画素電極に書き込む走査を繰り返して行ってい
る。この方法でも、補助信号によって映像信号に相当す
る電圧範囲を越える電圧を液晶層に印加するためには、
ソース電極に信号電圧を入力するためのソースドライバ
ーの耐圧を増加させる必要があり、製造コストが増大し
てしまう。

【００２５】さらに、特開平９−１３８４２１号公報の
方法では、各走査線を一斉に書き込み状態にして補助信
号の電圧を印加するので、全画素に対して一定の電圧が
補助信号として印加される。しかしながら、実際の映像
表示では、映像信号に相当する電圧が各画素で異なるの
で、各画素に対して映像信号に相当する透過率に達する
までの応答時間を短縮するには、各画素で異なる映像信
号に応じた補助信号を設定する必要がある。従って、映
像信号に関わらず一定な補助信号では、効果的に応答速
度を改善することができない。さらに、補助信号の書き
込み時には各ゲート電極が一斉に書き込み状態になって
ソース電極１本当たりの容量負荷が増大するので、この
増大した容量負荷を駆動できるような高性能なソースド
ライバーが必要となる。

【００２６】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、液晶の応答速度を速くし
て、動きのある映像でもにじみや尾引きを防止し、フィ
ールドシーケンシャルカラー方式における色再現性を向
上でき、さらに、製造コストの低廉化を図ることができ
る液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的
とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第１電極と第２電極とスイッチング素子とがマトリ
クス状に設けられ、該スイッチング素子を介して該第２
電極に接続された画素電極が第３電極との間に液晶容量
を構成している液晶表示装置であって、該第１電極に各
スイッチング素子をオン・オフするためのゲート電圧が
印加され、該第２電極にソース電圧が印加され、該第３
電極にコモン電圧が印加され、映像信号が該ソース電圧
として該第２電極に印加される映像信号書き込み走査期
間と補助信号が該ソース電圧として該第２電極に印加さ
れる少なくとも１回の補助信号書き込み走査期間とを有
し、該補助信号書き込み走査期間において該第２電極に
印加される該補助信号は、該映像信号書き込み走査期間
において該第２電極に印加されるソース電圧と各画素に
おいて同じ電圧であり、該補助信号書き込み走査期間に
おいて該第３電極に印加されるコモン電圧は、該映像信
号書き込み走査期間において該第３電極に印加されるコ
モン電圧よりも液晶容量に印加される電圧の範囲を一定
の電圧差に広げるようにシフトされた電圧であり、その
ことにより上記目的が達成される。

【００２８】本発明の液晶表示装置は、第１電極と第２
電極とスイッチング素子とがマトリクス状に設けられ、
該第２電極との間に液晶容量を構成している画素電極が
該スイッチング素子を介して第３電極に接続された液晶
表示装置であって、該第１電極に各スイッチング素子を
オン・オフするためのゲート電圧が印加され、該第２電
極にソース電圧が印加され、該第３電極にコモン電圧が
印加され、映像信号が該ソース電圧として該第２電極に
印加される映像信号書き込み走査期間と補助信号が該ソ
ース電圧として該第２電極に印加される少なくとも１回
の補助信号書き込み走査期間とを有し、該補助信号書き
込み走査期間において該第２電極に印加される該補助信
号は、該映像信号書き込み走査期間において該第２電極
に印加されるソース電圧と各画素において同じ電圧であ
り、該補助信号書き込み走査期間において該第３電極に
印加されるコモン電圧は、該映像信号書き込み走査期間
において該第３電極に印加されるコモン電圧よりも液晶
容量に印加される電圧の範囲を一定の電圧差に広げるよ
うにシフトされた電圧であり、そのことにより上記目的
が達成される。

【００２９】本発明の液晶表示装置の駆動方法は、第１
電極と第２電極とスイッチング素子とがマトリクス状に
設けられ、該スイッチング素子を介して該第２電極に接
続された画素電極が第３電極との間に液晶容量を構成し
ている液晶表示装置を駆動する方法であって、該第１電
極に各スイッチング素子をオン・オフするためのゲート
電圧を印加し、該第２電極にソース電圧を印加し、該第
３電極にコモン電圧を印加し、映像信号を該ソース電圧
として該第２電極に印加する映像信号書き込み走査期間
と補助信号を該ソース電圧として該第２電極に印加する
少なくとも１回の補助信号書き込み走査期間とを有し、
該補助信号書き込み走査期間において該第２電極に印加
する該補助信号は、該映像信号書き込み走査期間におい
て該第２電極に印加するソース電圧と各画素において同
じ電圧であり、該補助信号書き込み走査期間において該
第３電極に印加するコモン電圧は、該映像信号書き込み
走査期間において該第３電極に印加するコモン電圧より
も液晶容量に印加する電圧の範囲を一定の電圧差に広げ
るようにシフトした電圧であり、そのことにより上記目
的が達成される。

【００３０】本発明の液晶表示装置の駆動方法は、第１
電極と第２電極とスイッチング素子とがマトリクス状に
設けられ、該第２電極との間に液晶容量を構成している
画素電極が該スイッチング素子を介して第３電極に接続
された液晶表示装置を駆動する方法であって、 該第１
電極に各スイッチング素子をオン・オフするためのゲー
ト電圧を印加し、該第２電極にソース電圧を印加し、該
第３電極にコモン電圧を印加し、映像信号を該ソース電
圧として該第２電極に印加する映像信号書き込み走査期
間と補助信号を該ソース電圧として該第２電極に印加す
る少なくとも１回の補助信号書き込み走査期間とを有
し、該補助信号書き込み走査期間において該第２電極に
印加する該補助信号は、該映像信号書き込み走査期間に
おいて該第２電極に印加するソース電圧と各画素におい
て同じ電圧であり、該補助信号書き込み走査期間におい
て該第３電極に印加するコモン電圧は、該映像信号書き
込み走査期間において該第３電極に印加するコモン電圧
よりも液晶容量に印加する電圧の範囲を一定の電圧差に
広げるようにシフトした電圧でありり、そのことにより
上記目的が達成される。

【００３１】前記映像信号書き込み走査期間に前記液晶
容量に印加される電圧範囲を越える電圧を、前記補助信
号書き込み走査期間に該液晶容量に印加するのが好まし
い。

【００３２】前記補助信号書き込み走査期間に印加され
るソース電圧が、黒表示状態または白表示状態を表示す
る場合の電圧を含むのが好ましい。

【００３３】前記補助信号書き込み走査期間に印加され
る前記ソース電圧が、該ソース電圧を印加するためのソ
ース電圧発生回路が出力可能な最大値または最小値の電
圧を含むのが好ましい。

【００３４】前記映像信号書き込み走査期間と前記補助
信号書き込み走査期間を含むサブフィールド期間の少な
くとも２つ以上で１フィールド期間を構成し、各サブフ
ィールド期間毎に所定の色成分の映像信号を、前記映像
信号書き込み走査期間に前記ソース電圧として印加して
もよい。

【００３５】前記１フィールド期間が、赤色成分の映像
信号を表示するためのサブフィールド期間と、緑色成分
の映像信号を表示するためのサブフィールド期間と青色
成分の映像信号を表示するためのサブフィールド期間と
を含んでいてもよい。

【００３６】以下、本発明の作用について説明する。

【００３７】本発明にあっては、画素電極がスイッチン
グ素子を介して第２電極としてのソース電極に接続さ
れ、第３電極としてのコモン電極との間で液晶容量を構
成しているか、または画素電極がスイッチング素子を介
してコモン電極に接続され、ソース電極との間で液晶容
量を構成している。この液晶表示装置に対して、ソース
電圧として映像信号を印加する映像信号書き込み走査期
間と補助信号を印加する補助信号書き込み走査期間と
で、異なるコモン電圧を印加している。従って、従来の
ように、ソースドライバーの耐圧を増加させてソース信
号の電圧範囲を広げなくても、コモン電圧によって補助
信号書き込み走査期間に液晶容量に印加される電圧の範
囲を広げることができる。さらに、一斉に補助信号を書
き込むのではなく、補助信号書き込み走査期間に補助信
号を書き込むので、各画素で異なる映像信号に応じた補
助信号を設定することができ、ソース電極の容量負荷が
増大することもない。

【００３８】上記補助信号書き込み走査期間に液晶容量
に印加される電圧範囲を広げて、映像信号書き込み走査
期間に液晶容量に印加される電圧範囲を越える電圧を印
加することにより、液晶の応答速度が効果的に改善され
る。

【００３９】上記補助信号書き込み走査期間に印加され
るソース電圧を、黒表示状態または白表示状態を表示す
る場合の電圧とすれば、補助信号書き込み走査期間に液
晶容量に印加される電圧範囲を広げて液晶の応答速度を
速くすることができる。

【００４０】上記補助信号書き込み走査期間に印加され
るソース電圧を、ソース電圧発生回路が出力可能な最大
値または最小値の電圧とすれば、補助信号書き込み走査
期間に液晶容量に印加される電圧範囲を広げて液晶の応
答速度を速くすることができる。

【００４１】上記映像信号書き込み走査期間と上記補助
信号書き込み走査期間を含むサブフィールド期間の少な
くとも２つ以上で１フィールド期間を構成し、各サブフ
ィールド期間毎に所定の色成分の映像信号を、ソース電
圧として映像信号書き込み走査期間に印加することによ
り、液晶の応答速度を速くして色情報を混ざらないよう
にできるので、色再現性の良いカラー表示が可能とな
る。

【００４２】上記１フィールド期間を、赤色成分を表示
するためのサブフィールド期間と、緑色成分を表示する
ためのサブフィールド期間と青色成分を表示するための
サブフィールド期間とを含んで構成すれば、色再現性の
良いフルカラー表示が可能となる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００４４】（実施形態１）図１は本実施形態の液晶表
示装置における等価回路図である。

【００４５】この液晶表示装置は、複数のゲート電極１
及び複数のソース電極２が互いに交差して設けられ、両
電極の交差部近傍にはスイッチング素子３として薄膜ト
ランジスターが設けられている。ゲート電極１及びソー
ス電極２で区切られたマトリクス状の各領域毎に画素電
極４が設けられ、スイッチング素子３を介してソース電
極２と接続されている。この画素電極４はコモン電極５
との間に液晶層（図示せず）を挟んで配置されており、
両電極の間に液晶容量６が構成されている。

【００４６】この液晶表示装置について、駆動電圧波形
を図２に示す。

【００４７】１フィールド期間は、補助信号書き込み走
査期間と映像信号書き込み走査期間と保持期間で構成さ
れている。

【００４８】ゲート電極１に印加するゲート電圧Ｖｇと
しては、スイッチング素子をオン状態とするオン電圧Ｖ
ｇｈのパルス波形を線順次に走査する。

【００４９】ソース電極２に印加するソース電圧Ｖｓと
しては、補助信号書き込み走査期間及び映像信号書き込
み走査期間に、ゲート電極１にオン電圧Ｖｇｈが入力さ
れている行の映像信号に相当する電圧を順次印加する。
本実施形態では、補助信号書き込み走査期間のソース電
圧と映像信号書き込み走査期間のソース電圧とを同じ電
圧にしている。

【００５０】コモン電極５には、コモン電圧Ｖｃとして
補助信号書き込み走査期間に振幅±Ｖｃａｓｓｉｓｔを
印加し、映像信号書き込み走査期間に振幅±Ｖｃｓｉｇ
とを印加する。本実施形態では、１フィールド毎に極性
反転させているが、１水平走査期間毎に極性反転させて
もよい。

【００５１】画素電極４には、ゲート電極１にオン電圧
Ｖｇｈが印加される毎に、新たなソース電圧Ｖｓが書き
込まれる。

【００５２】その結果、画素電圧Ｖｐとコモン電圧Ｖｃ
との差が液晶印加電圧Ｖｌｃとして液晶層に印加され
る。

【００５３】この液晶層に印加される液晶印加電圧Ｖｌ
ｃと透過率の関係について、図３に示す。なお、液晶モ
ードとしては、ＴＮ型のノーマリーホワイトモードを用
いている。

【００５４】ここでは、ソース電圧Ｖｓの出力範囲±Ｖ
ｓｍａｘは、１００％の透過率が得られる電圧Ｖｌｃａ
と約１％の透過率が得られる電圧Ｖｌｃｃの電圧差に設
定している。その理由は、ソース電圧Ｖｓの出力範囲を
大きくすると耐圧の高いソースドライバーが必要となっ
てコストアップの原因となるので、ソース電圧Ｖｓの出
力範囲を実用上十分なコントラストが得られる最小限の
範囲とするためである。

【００５５】本実施形態において、液晶印加電圧Ｖｌｃ
とソース電圧Ｖｓとコモン電圧Ｖｃの関係は下記式に示
すように設定している。

【００５６】

【数２】

【００５７】従来の駆動方法では、補助信号書き込み走
査期間に液晶層に対してＶｌｃａからＶｌｃｃの範囲の
電圧しか印加できないのに対し、本実施形態では±Ｖｃ
ａｓｓｉｓｔの設定によって、ＶｌｃａからＶｌｃｃの
範囲を越える電圧を容易に印加することができる。

【００５８】このように、映像信号書き込み走査期間に
印加される電圧に対して一定の電圧差を加えた液晶印加
電圧Ｖｌｃを補助信号書き込み走査期間に印加すること
ができるので、各映像信号に応じた効果的な補助信号を
設定することができる。

【００５９】次に、本実施形態における液晶層の透過率
変化について図４を用いて説明する。各行によって液晶
が応答するタイミングはシフトするが、ここでは、走査
期間中の１行目の画素について、白表示の映像信号と中
間調の映像信号を交互に表示させる場合の透過率変化を
示す。

【００６０】この図に示すように、白表示→中間調表示
に変化させた場合と中間調表示→白表示に変化させた場
合のいずれの場合も、補助信号書き込み走査期間後に完
全に黒表示まで到達し、さらに、映像信号書き込み走査
期間から保持期間にかけて、映像信号に応じて白表示及
び中間調表示の透過率に変化している。このように、映
像信号の書き込み時に、液晶容量が黒表示の一定状態と
なっているので、前に書き込まれた映像信号の影響を受
けることはない。

【００６１】本実施形態によれば、補助信号として各映
像信号の電圧に応じた電圧を書き込んで液晶の応答時間
を短縮することができるので、補助信号書き込み走査期
間から映像信号書き込み走査期間までの期間を短くし
て、映像信号が書き込まれている期間を長くして明るい
表示を得ることができる。

【００６２】さらに、前のフィールドで画素電極に書き
込まれた映像信号に関わらず、補助信号書き込み走査期
間後の短い期間で黒表示とすることができるので、前の
フィールドで書き込まれた映像信号の影響を受けること
なく、動きのある映像でもにじみや尾引きを防いで明る
い表示が得られる。また、従来と同様の耐圧のソースド
ライバーを用いることができるので、コストアップを防
ぐこともできる。

【００６３】なお、補助信号書き込み走査期間における
コモン電圧Ｖｃａｓｓｉｓｔと映像信号書き込み走査期
間におけるコモン電圧Ｖｃｓｉｇとの設定については、
本実施形態に示したものに限られない。両者の電圧差を
大きく設定することにより、補助信号書き込み走査期間
後の黒表示状態への応答時間を短縮することができる
が、その電圧差を大きくしすぎると、黒表示状態から映
像信号に応じた表示状態への応答が遅くなる。従って、
液晶の応答性能を考慮して最適化することで、補助信号
書き込み走査期間から映像信号書き込み走査期間までの
期間を効果的に短くすることができる。

【００６４】補助信号書き込み走査期間のソース電圧Ｖ
ｓとコモン電圧Ｖｃとの設定についても、本実施形態に
示したものに限られない。補助信号書き込み走査期間の
ソース電圧は、映像信号書き込み走査期間のソース電圧
と異なる電圧に設定してもよく、例えば黒表示または白
表示を行う場合の電圧を用いてもよい。さらに、補助信
号書き込み走査期間を複数設定してもよい。

【００６５】補助信号として白表示を行う場合の電圧を
書き込む場合には、補助信号に相当する表示が行われて
いる期間中にバックライトを消灯させればよい。

【００６６】本実施形態では、補助信号書き込み期間と
映像信号書き込み期間は、各々線順次走査を行っている
が、例えば補助信号書き込み期間と映像信号書き込み期
間を１行または２行以上の行単位で交互に設定するなど
してもよい。

【００６７】液晶モードについても、ＴＮモードに限ら
ずに他のモードを用いてもよく、ノーマリーブラックモ
ードとしてもよい。

【００６８】本実施形態では、各画素毎に付加容量を設
けていないが、画素電極との間に容量を介して付加容量
電極を配置させて、付加容量を形成してもよい。この付
加容量電極には、コモン電圧を印加するか、またはコモ
ン電圧の電圧変化に対応した電圧を印加すればよい。

【００６９】（実施形態２）本実施形態では、本発明を
フィールドシーケンシャルカラー方式の液晶表示装置に
適用した例について説明する。

【００７０】図５は本実施形態の液晶表示装置における
等価回路図である。

【００７１】この液晶表示装置は、複数のゲート電極５
１及び複数のソース電極５２が互いに交差して設けら
れ、両電極の交差部近傍にはスイッチング素子５３とし
て薄膜トランジスターが設けられている。ゲート電極５
１及びソース電極５２で区切られたマトリクス状の各領
域毎に画素電極５４が設けられ、スイッチング素子５３
を介してコモン電極５５と接続されている。この画素電
極５４はソース電極５２との間に液晶層（図示せず）を
挟んで配置されており、両電極の間に液晶容量５６が構
成されている。

【００７２】本実施形態の液晶表示装置において、１フ
ィールド期間は、赤色成分の表示に相当するサブフィー
ルド期間、緑色成分の表示に相当するサブフィールド期
間及び青色成分の表示に相当するサブフィールド期間で
構成され、各サブフィールド期間を重ね合わせてフルカ
ラー表示を行う。各サブフィールド期間は補助信号書き
込み走査期間と映像信号書き込み走査期間と保持期間で
構成されている。

【００７３】各サブフィールド期間の駆動電圧波形は、
実施形態１において図２に示した１フィールド期間の駆
動電圧波形に相当する。

【００７４】ゲート電極５１に印加するゲート電圧Ｖｇ
としては、スイッチング素子をオン状態とするオン電圧
Ｖｇｈのパルス波形を線順次に走査する。

【００７５】ソース電極５２に印加するソース電圧Ｖｓ
としては、補助信号書き込み走査期間及び映像信号書き
込み走査期間に、ゲート電極１にオン電圧Ｖｇｈが入力
されている行の映像信号に相当する電圧を順次印加す
る。

【００７６】コモン電極５５に印加するコモン電圧Ｖｃ
としては、補助信号書き込み走査期間に振幅±Ｖｃａｓ
ｓｉｓｔを印加し、映像信号書き込み走査期間に振幅±
Ｖｃｓｉｇを印加する。

【００７７】画素電極５４には、ゲート電極５１にオン
電圧Ｖｇｈが印加される毎に、新たなソース電圧Ｖｓが
書き込まれる。

【００７８】その結果、画素電圧Ｖｐとコモン電圧Ｖｃ
との差が液晶印加電圧Ｖｌｃとして液晶層に印加され
る。

【００７９】この液晶層に印加される液晶印加電圧Ｖｌ
ｃと透過率の関係について、図６に示す。なお、液晶モ
ードとしては、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐ
ｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）型のノーマリーホワイトモ
ードを用いている。

【００８０】ここでは、ソース電圧Ｖｓの出力範囲±Ｖ
ｓｍａｘは、１００％の透過率が得られる電圧Ｖｌｃａ
と約１％の透過率が得られる電圧Ｖｌｃｃの電圧差に設
定している。その理由は、ソース電圧Ｖｓの出力範囲を
大きくすると耐圧の高いソースドライバーが必要となっ
てコストアップの原因となるので、ソース電圧Ｖｓの出
力範囲を実用上十分なコントラストが得られる最小限の
範囲とするためである。

【００８１】本実施形態において、液晶印加電圧Ｖｌｃ
とソース電圧Ｖｓとコモン電圧Ｖｃの関係は下記式に示
すように設定している。

【００８２】

【数３】

【００８３】従来の駆動方法では、補助信号書き込み走
査期間に液晶層に対してＶｌｃａからＶｌｃｃの範囲の
電圧しか印加できないのに対し、本実施形態では±Ｖｃ
ａｓｓｉｓｔの設定によって、ＶｌｃａからＶｌｃｃの
範囲を越える電圧を容易に印加することができる。

【００８４】このように、映像信号書き込み走査期間に
印加される電圧に対して一定の電圧差を加えた液晶印加
電圧Ｖｌｃを補助信号書き込み走査期間に印加すること
ができるので、各映像信号に応じた効果的な補助信号を
設定することができる。

【００８５】次に、本実施形態における液晶層の透過率
変化について図７を用いて説明する。この図において、
明るい緑表示に相当する映像信号を印加した場合の透過
率変化を実線で示し、暗い緑表示に相当する映像信号を
印加した場合の透過率変化を点線で示している。

【００８６】この図に示すように、明るい緑表示の場合
及び暗い緑表示のいずれの場合についても、各サブフィ
ールド期間内で各色の映像信号に相当する透過率になっ
ており、色再現性の良いカラー表示が得られる。

【００８７】本実施形態において、図６に示すように、
補助信号書き込み走査期間における電圧を映像信号書き
込み走査期間に比べて低電圧側に設定している理由は、
本実施形態で用いた液晶モードでは、液晶印加電圧が高
電圧側よりも低電圧側で液晶の応答が遅いためであり、
補助信号書き込み走査期間に低電圧を印加することによ
り、優先的に低電圧側への液晶の応答を高速化させるた
めである。

【００８８】さらに、緑表示を行う場合の赤色成分及び
青色成分のサブフィールド期間のように、黒表示に相当
する映像信号の場合には、補助信号書き込み走査期間に
印加される液晶印加電圧が、白表示に相当する映像信号
の場合に比べて高いため、補助信号書き込み走査期間後
に白表示方向へ変化する量を低減して不必要な液晶の応
答を防止し、映像信号に相当する透過率への応答を速く
することができる。

【００８９】このように、本実施形態によれば、映像信
号書き込み走査期間と補助信号書き込み走査期間での電
圧変化量を各映像信号の電圧に応じて設定することがで
きるので、あらゆる映像信号に対して液晶の応答時間を
効果的に短縮することができる。液晶の応答が速いの
で、補助信号書き込み走査期間や映像信号書き込み走査
期間を短くして保持期間を長くすることができ、明るい
表示を得ることができる。

【００９０】また、前のフィールドで画素電極に書き込
まれた映像信号に関わらず、補助信号書き込み走査期間
後に映像信号に相当する透過率にすることができるの
で、前のフィールドで書き込まれた映像信号の影響を受
けることなく、色再現性の良い表示が得られる。

【００９１】さらに、ソースドライバーは映像信号に相
当する電圧範囲を出力することができればよく、補助電
圧のために耐圧を増加させる必要がないので、コストア
ップを防ぐこともできる。

【００９２】なお、補助信号書き込み走査期間における
コモン電圧Ｖｃａｓｓｉｓｔと映像信号書き込み走査期
間におけるコモン電圧Ｖｃｓｉｇとは、本実施形態に示
したものに限られず、液晶の応答性能に応じて設定すれ
ばよい。

【００９３】補助信号書き込み走査期間のソース電圧Ｖ
ｓとコモン電圧Ｖｃとの設定についても、本実施形態に
示したものに限られず、映像信号の各階調毎に設定して
もよく、さらに、補助信号書き込み走査期間を複数設定
してもよい。

【００９４】本実施形態では、補助信号書き込み期間と
映像信号書き込み期間は、各々線順次走査を行っている
が、例えば補助信号書き込み期間と映像信号書き込み期
間を１行または２行以上の行単位で交互に設定するなど
してもよい。

【００９５】液晶モードについても、ＯＣＢモードに限
らずに他のモードを用いてもよく、ノーマリーブラック
モードとしてもよい。

【００９６】本実施形態でも、各画素毎に付加容量を設
けていないが、画素電極との間に容量を介して付加容量
電極を配置させて、付加容量を形成してもよい。この付
加容量電極には、コモン電圧を印加するか、またはコモ
ン電圧の電圧変化に対応した電圧を印加すればよい。さ
らに、画素電極や対向電極の形状は、くし歯電極とする
ことも可能である。

【００９７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、各画素で異なる映像信号に応じた補助信号により
液晶の応答速度を効果的に速くすることができ、前に書
き込まれた映像信号の影響を受けることがないので、動
きのある映像でもにじみや尾引きを防止することができ
る。また、フィールドシーケンシャルカラー方式に適用
することにより、色再現性に優れたカラー表示を得るこ
とができる。さらに、映像が表示される期間を長くする
ことができるので、明るい表示を得ることができる。

【００９８】従来のようにソースドライバーの耐圧を増
加させてソース信号の電圧範囲を広げなくても、コモン
電圧によって補助信号書き込み走査期間に液晶容量に印
加される電圧の範囲を広げることができるので、優れた
表示品位を有する液晶表示装置を低コストで実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の液晶表示装置について説明するた
めの等価回路図である。

【図２】実施形態１の液晶表示装置の駆動方法を説明す
るための駆動電圧波形図である。

【図３】実施形態１の液晶表示装置における液晶印加電
圧Ｖｌｃと透過率の関係を示す図である。

【図４】実施形態１の液晶表示装置における透過率の変
化を示す図である。

【図５】実施形態２の液晶表示装置について説明するた
めの等価回路図である。

【図６】実施形態２の液晶表示装置における液晶印加電
圧Ｖｌｃと透過率の関係を示す図である。

【図７】実施形態２の液晶表示装置における透過率の変
化を示す図である。

【図８】従来の液晶表示装置について説明するための等
価回路図である。

【図９】従来の液晶表示装置の駆動方法を説明するため
の駆動電圧波形図である。

【図１０】従来の液晶表示装置における液晶印加電圧Ｖ
ｌｃと透過率の関係を示す図である。

【図１１】従来の液晶表示装置における透過率の変化を
示す図である。

【符号の説明】

１、４１、５１ ゲート電極 ２、４２、５２ ソース電極 ３、４３、５３ スイッチング素子 ４、４４、５４ 画素電極 ５、４５、５５ コモン電極 ６、４６、５６ 液晶容量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−138421（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100209（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−42211（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80715（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１電極と第２電極とスイッチング素子
   とがマトリクス状に設けられ、該スイッチング素子を介
   して該第２電極に接続された画素電極が第３電極との間
   に液晶容量を構成している液晶表示装置であって、 該第１電極に各スイッチング素子をオン・オフするため
   のゲート電圧が印加され、該第２電極にソース電圧が印
   加され、該第３電極にコモン電圧が印加され、映像信号
   が該ソース電圧として該第２電極に印加される映像信号
   書き込み走査期間と補助信号が該ソース電圧として該第
   ２電極に印加される少なくとも１回の補助信号書き込み
   走査期間とを有し、該補助信号書き込み走査期間におい
   て該第２電極に印加される該補助信号は、該映像信号書
   き込み走査期間において該第２電極に印加されるソース
   電圧と各画素において同じ電圧であり、該補助信号書き
   込み走査期間において該第３電極に印加されるコモン電
   圧は、該映像信号書き込み走査期間において該第３電極
   に印加されるコモン電圧よりも液晶容量に印加される電
   圧の範囲を一定の電圧差に広げるようにシフトされた電
   圧である液晶表示装置。
2. 【請求項２】 第１電極と第２電極とスイッチング素子
   とがマトリクス状に設けられ、該第２電極との間に液晶
   容量を構成している画素電極が該スイッチング素子を介
   して第３電極に接続された液晶表示装置であって、 該第１電極に各スイッチング素子をオン・オフするため
   のゲート電圧が印加され、該第２電極にソース電圧が印
   加され、該第３電極にコモン電圧が印加され、映像信号
   が該ソース電圧として該第２電極に印加される映像信号
   書き込み走査期間と補助信号が該ソース電圧として該第
   ２電極に印加される少なくとも１回の補助信号書き込み
   走査期間とを有し、該補助信号書き込み走査期間におい
   て該第２電極に印加される該補助信号は、該映像信号書
   き込み走査期間において該第２電極に印加されるソース
   電圧と各画素において同じ電圧であり、該補助信号書き
   込み走査期間において該第３電極に印加されるコモン電
   圧は、該映像信号書き込み走査期間において該第３電極
   に印加されるコモン電圧よりも液晶容量に印加される電
   圧の範囲を一定の電圧差に広げるようにシフトされた電
   圧である液晶表示装置。
3. 【請求項３】 第１電極と第２電極とスイッチング素子
   とがマトリクス状に設けられ、該スイッチング素子を介
   して該第２電極に接続された画素電極が第３電極との間
   に液晶容量を構成している液晶表示装置を駆動する方法
   であって、 該第１電極に各スイッチング素子をオン・オフするため
   のゲート電圧を印加し、該第２電極にソース電圧を印加
   し、該第３電極にコモン電圧を印加し、映像信号を該ソ
   ース電圧として該第２電極に印加する映像信号書き込み
   走査期間と補助信号を該ソース電圧として該第２電極に
   印加する少なくとも１回の補助信号書き込み走査期間と
   を有し、該補助信号書き込み走査期間において該第２電
   極に印加する該補助信号は、該映像信号書き込み走査期
   間において該第２電極に印加するソース電圧と各画素に
   おいて同じ電圧であり、該補助信号書き込み走査期間に
   おいて該第３電極に印加するコモン電圧は、該映像信号
   書き込み走査期間において該第３電極に印加するコモン
   電圧よりも液晶容量に印加する電圧の範囲を一定の電圧
   差に広げるようにシフトした電圧である液晶表示装置を
   駆動する方法。
4. 【請求項４】 第１電極と第２電極とスイッチング素子
   とがマトリクス状に設けられ、該第２電極との間に液晶
   容量を構成している画素電極が該スイッチング素子を介
   して第３電極に接続された液晶表示装置を駆動する方法
   であって、 該第１電極に各スイッチング素子をオン・オフするため
   のゲート電圧を印加し、該第２電極にソース電圧を印加
   し、該第３電極にコモン電圧を印加し、映像信号を該ソ
   ース電圧として該第２電極に印加する映像信号書き込み
   走査期間と補助信号を該ソース電圧として該第２電極に
   印加する少なくとも１回の補助信号書き込み走査期間と
   を有し、該補助信号書き込み走査期間において該第２電
   極に印加する該補助信号は、該映像信号書き込み走査期
   間において該第２電極に印加するソース電圧と各画素に
   おいて同じ電圧であり、該補助信号書き込み走査期間に
   おいて該第３電極に印加するコモン電圧は、該映像信号
   書き込み走査期間において該第３電極に印加するコモン
   電圧よりも液晶容量に印加する電圧の範囲を一定の電圧
   差に広げるようにシフトした電圧である液晶表示装置を
   駆動する方法。
5. 【請求項５】 前記映像信号書き込み走査期間に前記液
   晶容量に印加される電圧範囲を越える電圧を、前記補助
   信号書き込み走査期間に該液晶容量に印加する請求項３
   または請求項４に記載の液晶表示装置の駆動方法。
6. 【請求項６】 前記補助信号書き込み走査期間に印加さ
   れるソース電圧が、黒表示状態または白表示状態を表示
   する場合の電圧を含む請求項３乃至請求項５のいずれか
   １項に記載の液晶表示装置の駆動方法。
7. 【請求項７】 前記補助信号書き込み走査期間に印加さ
   れる前記ソース電圧が、該ソース電圧を印加するための
   ソース電圧発生回路が出力可能な最大値または最小値の
   電圧を含む請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の液
   晶表示装置の駆動方法。
8. 【請求項８】 前記映像信号書き込み走査期間と前記補
   助信号書き込み走査期間を含むサブフィールド期間の少
   なくとも２つ以上で１フィールド期間を構成し、各サブ
   フィールド期間毎に所定の色成分の映像信号を、前記映
   像信号書き込み走査期間に前記ソース電圧として印加す
   る請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の液晶表示装
   置の駆動方法。
9. 【請求項９】 前記１フィールド期間が、赤色成分を表
   示するためのサブフィールド期間と、緑色成分を表示す
   るためのサブフィールド期間と青色成分を表示するため
   のサブフィールド期間とを含む請求項８に記載の液晶表
   示装置の駆動方法。