JP3627354B2

JP3627354B2 - 液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP3627354B2
Application number: JP05520696A
Authority: JP
Inventors: 悟矢澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JPH09244591A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＦＴ素子又はＭＩＭ素子に代表されるアクティブ素子を有する液晶表示装置の駆動方法に関する。さらに詳しくはその縦方向のクロストークを低減あるいは解消する駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種ビデオ関連機器、計測機、情報機器、携帯用パーソナルコンピュータのディスプレイ等に、大容量の液晶表示装置使われ始めている。これらの液晶表示装置をアドレス方式により分類すると、単純マトリクス方式、アクティブマトリクス方式、光アドレス方式、熱アドレス方式等に分けられる。以上の中でアクティブマトリクス方式は、高画質で大容量のディスプレイとして各社で製造され大量に市場に出回っている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置にはアモルファスシリコンやポリシリコンを使用した３端子素子を用いたＴＦＴ液晶表示装置や、２端子素子を用いたＭＩＭ液晶表示装置がある。
【０００３】
図３は、ＭＩＭ液晶パネルの従来の駆動波形の一例を示した図である。階調表示はデータ信号のパルス幅を変調して行っている。グラフの上から順にデータ信号３１、走査信号３２、データ信号３１と走査信号３２との差である差信号３３を示している。走査信号３２はパネルの走査線（横ライン）に印加され、データ信号３１はパネルのデータ線（縦ライン）に印加される。その結果、各画素には差信号３３が印加される。差信号３３には画素に対応した液晶層に合成選択パルス３６によって差信号を書き込む期間である選択期間３４と、選択期間３４において書き込まれた差信号を保持する保持期間３５がある。合成選択パルス３６は階調表示をする際、その階調に従ってその先端部分のパルス幅３７が変化する。３８はデータ信号の極性を示しており「正・負・正・負・・・」が交互に繰り返されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の液晶表示装置の駆動方法においては、表示領域の上下にわたって表示領域とは濃淡の異なる灰色階調部分が出現する。この現象は一般的にクロストークと呼ばれている。図２は、ＭＩＭ液晶表示装置のクロストークを説明する模式図である。図２において表示領域の中央には白黒パターンを交互に表示する領域２１があり、その周辺には均一な灰色階調を表示するための信号を与えている。しかし実際の表示画面は図に示すように中央の白黒表示領域の上下に濃淡の異なる灰色階調部分２２が出現する。
【０００５】
このクロストークが起こる原因を以下に説明する。図３において、保持期間３５における差信号の波形は、同一データ線に接続されている他の画素の選択期間に対応するデータ信号に従って変化する。そのため、選択期間３５の階調レベルが同一であっても同一のデータ線に接続されている画素の表示パターンの影響で本来表示すべき階調から明暗のレベルが僅かにずれることが在り、このことに起因して、上下（縦方向）に生じるクロストークになるのである。
【０００６】
図４は、従来の波形に於いて差信号が選択期間の階調が同一で保持期間のデータ信号が異なる場合に、画素の液晶に印加される実効電圧がどの様に変化するかを示した図である。４１は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降オフ・オン・オフ・オン・・・と交互に繰り返すパターンを表示したときの差信号波形である。４２は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降４１の例と反対でオン・オフ・オン・オフ・・・と交互に繰り返すパターンを表示したときの差信号波形である。４３は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データラインに接続される画素の階調は先の着目画素以降オン・オフ・オフ・オン・オン・・・と２回ずつ交互に繰り返すパターンを表示したときの差信号波形である。４４は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降全てオンのパターンを表示したときの差信号波形である。各々の差信号波形に対応して着目している画素の液晶に印加される波形は、破線で示す如く各々４５、４６、４７、４８となりその実効値は、保持期間４１０の最後のレベルを見ると判るようにそれぞれ異なった値となる。
【０００７】
図５は、ＭＩＭ液晶パネルの従来の駆動波形の別の例を示した図である。階調表示はデータ信号のパルス幅を変調して行っている。グラフの上から順にデータ信号５１、走査信号５２、差信号５３を示している。図３の例と異なる点は合成選択パルス５４の幅を選択期間の幅５５の半分に設定している点である。尚選択期間の前半のパルス５０は、コントラストの向上とパネルの残像、焼き付きを防止する為に設置したパルスである。選択期間の前半のデータは左寄せ（パルスの前方に絶対値の高い部分を有する）のパルス幅変調を行っており、後半のパルス５７は右寄せ（パルスの後方に絶対値の高い部分を有する）のパルス幅変調を行っており、前半のパルスと後半のパルスの２パルスのパルス幅の和を丁度選択期間になるように設定する事により暗階調の時も明階調の時も素子に印加されるストレス（電圧、印加時間）を表示パターンにより変化しない様にして素子特性の変化を原因とした残像や焼き付きを低減させた波形である。保持期間の波形も図３の例とは異なるが、同一データラインに接続されている他の画素の選択期間に対応するデータ信号に従って変化する点は同じで選択期間の階調レベルが同一であっても同一のデータラインに接続されている画素の表示パターンの影響で本来表示すべき階調から明暗のレベルが僅かにずれることが在る。
【０００８】
本発明の目的は、図３、図４及び図５を用いて説明し従来の液晶表示装置における同一のデータ線に接続されている画素の表示パターンの影響で本来表示すべき階調から明暗のレベルが僅かにずれることに起因した縦方向のクロストークによる液晶表示装置の画像品質の悪化を防ぎ、クロストークのない良好な画像表示が可能な液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の駆動方法は、走査信号が印加される走査線と、データ信号が印加されるデータ線と、を有し、前記走査線に前記走査信号が印加される期間である第１の選択期間に前記走査信号と前記データ信号との差である差信号を画素に書き込み、前記第１の選択期間と、前記第１の選択期間における差信号と極性が反転した差信号が画素に書き込まれる期間である第２の選択期間と、の間の期間である保持期間には前記第１の選択期間に書き込まれた前記差信号を保持する液晶表示装置の駆動方法であって、前記データ信号は、前記保持期間において、前記データ線に電気的に接続された他の複数の画素の選択期間毎に前記データ信号の極性を第１の極性反転パターンにて複数回反転させた後、当該第１の極性反転パターンとは正負の極性が反対である第２の極性反転パターンにて前記データ信号の極性を反転させることを特徴とする。
【００１０】
上記した液晶表示装置の駆動方法を、図１を用いて説明する。階調表示はデータ信号のパルス幅を変調して行っている。グラフの上から順にデータ信号１１、走査信号１２、データ信号と走査信号との差である差信号１３を示している。走査信号１２はパネルの走査線（横ライン）に印加され、データ信号１１は液晶表示装置のデータ線（縦ライン）に印加される。各画素領域の走査線とデータ線との間に差信号１３が印加される。差信号１３には選択期間１４と保持期間１５があり、選択期間１４内の合成選択パルス１６により画素電極（画素の液晶層）に信号を書き込む。合成選択パルス１６は階調表示をする際、その階調に従ってその先端部分のパルス幅１７が変化する。保持期間１５は、選択期間１４中に画素に書き込まれた信号を記憶、保持する期間である。この保持期間の波形は、同一データ線に接続されている他の画素の選択期間に対応するデータ信号に従って変化する為、選択期間の階調レベルが同一であれば同一のデータラインに接続されている画素の表示パターンの影響により正しい階調から明暗のレベルがずれない様に同一データ線に出力されるデータ信号の極性の切り替わり１８は他の画素ごとの選択期間毎にデータ信号の極性を「正・負・正・負・・・」と繰り返した後、「負・正・負・正・・・」と逆順に繰り返し、更に次には、「正・負・正・負・・・」という如く極性の繰り返し順が数選択期間毎に切り替わる構成となっている。そのため、データ信号に依存してパターン上下に生じるクロストークは解消される。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、前記第１及び第２の選択期間における差信号のそれぞれのパルス幅は前記第１及び第２の選択期間の幅とと同じであることを特徴とする。
【００１２】
このため、合成選択パルス１６が選択期間と同幅で在るため他の駆動波形に比べ低電圧で駆動する事ができる。
【００１３】
また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、前記第１及び第２の選択期間における差信号のそれぞれのパルス幅は前記第１及び第２の選択期間の半分であることを特徴とする。
【００１４】
このため、縦方向のクロストークを低減できるともに、液晶晶表示装置の残像又は焼き付きを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の駆動波形の一例を示した図である。階調表示はデータ信号のパルス幅を変調して行っている。グラフの上から順にデータ信号１１、走査信号１２、データ信号と走査信号との差である差信号１３を示している。走査信号１２はパネルの走査線（横ライン）に印加され、データ信号１１は液晶表示装置のデータ線（縦ライン）に印加される。各画素領域の走査線とデータ線との間に差信号１３が印加される。差信号１３には選択期間１４と保持期間１５があり、選択期間１４内の合成選択パルス１６により画素電極（画素の液晶層）に信号を書き込む。合成選択パルス１６は階調表示をする際、その階調に従ってその先端部分のパルス幅１７が変化する。保持期間１５は、選択期間１４中に画素に書き込まれた信号を記憶、保持する期間である。この保持期間の波形は、同一データ線に接続されている他の画素の選択期間に対応するデータ信号に従って変化する為、選択期間の階調レベルが同一であれば同一のデータラインに接続されている画素の表示パターンの影響により正しい階調から明暗のレベルがずれない様に同一データ線に出力されるデータ信号の極性の切り替わり１８は他の画素ごとの選択期間毎にデータ信号の極性を「正・負・正・負・・・」と繰り返した後、「負・正・負・正・・・」と逆順に繰り返し、更に次には、「正・負・正・負・・・」という如く極性の繰り返し順が数選択期間毎に切り替わる構成となっている。
【００１６】
図６は、本発明の波形に於いて差信号の選択期間の階調が同一で保持期間のデータ信号が異なる場合に、画素の液晶に印加される実効電圧がどの様に変化するかを示した図である。６１は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降オフ・オン・オフ・オン・・・と交互に繰り返すパターンを表示したときの差信号波形である。６２は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降６１の例と反対でオン・オフ・オン・オフ・・・と交互に繰り返すパターンを表示したときの差信号波形である。６３は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降オン・オフ・オフ・オン・オン・・・と２回ずつ交互に繰り返すパターンを表示したときの差信号波形である。この例ではデータ信号の極性の繰り返し数が正負の対を１まとめとしてＮ＞＝２の整数である必要がある。６４は、選択期間の階調はオンレベル（着目画素の階調）であるが、同一データ線に接続される画素の階調は先の着目画素以降全てオンのパターンを表示したときの差信号波形である。各々の差信号波形に対応して着目している画素の液晶に印加される波形は、破線で示す如く各々６５、６６、６７、６８となりその実効値は、保持期間６１０の最後のレベルを見ると判るように各表示パターンでほぼ同一の値となる。同一データラインに連結する画素の表示パターンの影響で着目画素の明暗のレベルがずれる現象は発生せず、縦方向のクロストークと称される不良は解消された。
【００１７】
（実施例２）
図７は、本発明によるＭＩＭ液晶パネルの選択パルスの極性が各走査線で或瞬間にどの様になっているのかを従来例と比較して示した説明図である。図７（Ａ）は本発明の実施例に対する説明図、図７（Ｂ）は従来の実施例に対する説明図である。矢印７１は本発明のパネルの走査方向を示し、矢印７２は従来例の走査方向を示している。この図を見ると判るように従来例では選択パルスの極性は正負正負 … の繰り返しであるが、本発明の選択パルスの極性は正負正負と繰り返した後次は負正負正と逆順に繰り返しその次は正負正負と極性の繰り返し方が他画素の選択期間の所定回数毎に変わる様になっている。この様にする事により図６でも示した様に表示パターンが種々に変化しても縦のクロストークの発生を極端に減らす事ができる。
【００１８】
（実施例３）
図８は、ＭＩＭ液晶パネルの本発明の駆動波形の別例を示した図である。階調表示はデータ信号のパルス幅を変調して行っている。グラフの上から順にデータ信号８１、走査信号８２、（データ信号）−（走査信号）の差信号８３を示している。図１の例と異なる点は合成選択パルス１４の幅を選択期間の幅１５の半分に設定している点である。表示パターンの明暗を決めるデータ信号は選択期間の後半に設定している。データ信号の極性の切り替わり８８は他画素の選択期間（又は数水平走査期間）の所定回数毎に「正・負・正・負・・・」と繰り返した後、「負・正・負・正・・・」と逆順に繰り返し、更に次には「正・負・正・負・・・」という如く極性の繰り返し順が他画素の数選択期間毎に切り替わる構成となっている。本実施例は従来例の図５に対応する実施例であり、この構成においてもデータ信号に依存してパターン上下（縦方向）に生じるクロストークは解消される。
【００１９】
（実施例４）
図９は、ＭＩＭ液晶パネルの本発明の駆動波形の別例を示した図である。図８の例と異なっている部分は選択期間の前半のパルスも後半のパルスも何れも右寄せのパルスとなっている。表示パターンの明暗を決めるデータ信号は選択期間の後半に設定している。データ信号の極性の切り替わり９８は他画素の選択期間期間（又は水平走査期間）の所定回数毎に「正・負・正・負・・・」と繰り返した後、「負・正・負・正・・・」と逆順に繰り返し、更に次には、「正・負・正・負・・・」という如く極性の繰り返し順が他画素の数選択期間毎に切り替わる構成となっている。前半のパルスは表示パターンにより素子に印加させるストレスが余り変わらないようにパルス幅を設定して在る。グラフの上から順にデータ信号９１、走査信号９２、（データ信号）−（走査信号）の差信号９３を示している。この構成においてもデータ信号の極性の繰り返し順を数選択期間毎に切り換えている為データ信号に依存してパターン上下（縦方向）に生じていたクロストークを解消する事ができる。またこの実施例では前半のパルスも後半のパルスも右寄せの例を示したが２パルスとも左寄せ、或いは前半が右寄せで後半が左寄せのパルスでもパルス幅の設定をそれぞれ最適化する事により焼き付き対策を行う事が出来るのでこれらの駆動波形に対しても本実施例を適用してパターン上下（縦方向）に生じていたクロストークを解消する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の駆動波形の一例を示した図である。
【図２】は、ＭＩＭ液晶パネルのクロストークを説明する為に模式的に示したパネルの外観図である。
【図３】は、ＭＩＭ液晶表示装置の従来の駆動波形の一例を示した図である。
【図４】は、従来の波形に於いて差信号の選択期間の階調が同一で保持期間のデータ信号が異なる場合に、画素の液晶に印加される実効電圧がどの様に変化するかを示した図である。
【図５】は、ＭＩＭ液晶表示装置の従来の駆動波形の別例を示した図である。
【図６】は、本発明の波形に於いて差信号の選択期間の階調が同一で保持期間のデータ信号が異なる場合に、画素の液晶に印加される実効電圧がどの様に変化するかを示した図である。
【図７】は、本発明によるＭＩＭ液晶パネルの選択パルスの極性が各走査線でどの様になっているのかを従来例と比較して示した説明図である。
【図８】は、ＭＩＭ液晶表示装置の本発明の駆動波形の別例を示している。
【図９】は、ＭＩＭ液晶表示装置の本発明の駆動波形の別例を示している。
【符号の説明】
１８・・・同一データ線に出力されるデータ信号の極性の切り替わり
８８・・・データ信号の極性の切り替わり
９８・・・データ信号の極性の切り替わり

Claims

走査信号が印加される走査線と、データ信号が印加されるデータ線と、を有し、前記走査線に前記走査信号が印加される期間である第１の選択期間に前記走査信号と前記データ信号との差である差信号を画素に書き込み、前記第１の選択期間と、前記第１の選択期間における差信号と極性が反転した差信号が画素に書き込まれる期間である第２の選択期間と、の間の期間である保持期間には前記第１の選択期間に書き込まれた前記差信号を保持する液晶表示装置の駆動方法であって、
前記データ信号は、前記保持期間において、前記データ線に電気的に接続された他の複数の画素の選択期間毎に前記データ信号の極性を第１の極性反転パターンにて複数回反転させた後、当該第１の極性反転パターンとは正負の極性が反対である第２の極性反転パターンにて前記データ信号の極性を反転させることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
前記第１及び第２の選択期間における差信号のそれぞれのパルス幅は、前記第１及び第２の選択期間の幅と同じであることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法であって、
前記第１及び第２の選択期間における差信号のそれぞれのパルス幅は前記第１及び第２の選択期間の半分であることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。