JP3645307B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3645307B2 JP3645307B2 JP09661195A JP9661195A JP3645307B2 JP 3645307 B2 JP3645307 B2 JP 3645307B2 JP 09661195 A JP09661195 A JP 09661195A JP 9661195 A JP9661195 A JP 9661195A JP 3645307 B2 JP3645307 B2 JP 3645307B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- period
- liquid crystal
- potential
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
液晶表示装置は低消費電力のフラットパネルディスプレイとして広く応用され、スイッチング素子を各画素に作り込んで駆動するアクティブマトリクス方式は大容量高品質の表示素子としてテレビ、情報端末等に用いられている。
【0002】
スイッチング素子としては3端子型のTFT(薄膜トランジスタ)と2端子型のダイオードやMIM等の非線形抵抗素子を使用している。
【0003】
本発明はアクティブマトリクス液晶表示装置およびその駆動方法に関し、特に2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【0004】
【従来の技術】
従来例の2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置で階調表示を行う方法としては2つの方法がある。1つ目は画像データによりデータ信号の振幅を変化させる振幅変調方法であり、2つ目は画像データによりデータ信号のオン電圧印加時間を変化させるパルス幅変調方法がある。
【0005】
従来例の2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置で階調表示を行う駆動方法としては特開昭59ー57288号公報がある。
【0006】
図4は従来例の2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置における液晶画素を階調表示する走査信号とデータ信号とを示す波形図であり、図6は液晶画素の階調表示の状態を示す図である。
【0007】
特開昭59ー57288号公報に開示されている駆動方法も同じ駆動方法を用いている。図4と図5と図6とに示す波形図と階調表示の状態を示す図とは3×3のマトリクス表示部分を示している。
【0008】
図6に示す階調表示図は3階調表示の状態を示し、データ信号D(m)と走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は中間調表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n)との交点の液晶画素の表示も中間調表示になっている。
【0009】
また、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+1)との交点の液晶画素の表示は白表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は黒表示になっている。
【0010】
図4に示す波形図は図6に対応した走査信号とデータ信号との波形図である。
【0011】
図4に示す走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)は、それぞれn本目とn+1本目とn+2本目との走査線に印加する走査信号を示し、データ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、それぞれm本目とm+1本目とm+2本目とのデータ線に印加するデータ信号を示し、行毎反転でかつフィールド反転の例である。
【0012】
それぞれの走査信号は第1のフィールド期間F1と第2のフィールド期間F2とで分割され、それぞれの走査信号は第1の選択期間S1と、第1の選択期間S1に続く第1の保持期間H1と、第1の保持期間H1に続く第2の選択期間S2と、第2の選択期間S2に続く第2の保持期間H2とで構成している。
【0013】
走査信号φ(n)は、基準電位VGに対して正極性の第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n)と、正極性の第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n)と、基準電位VGに対して負極性の第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n)と、負極性の第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n)とで構成している。
【0014】
また、走査信号φ(n+1)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のあとに出力する第2の選択電位Va2の第1の選択期間S1(n+1)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H1(n+1)と、第1の選択電位Va1の第2の選択期間S2(n+1)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H2(n+1)とで構成している。
【0015】
さらに、走査信号φ(n+2)は、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のあとに出力する第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n+2)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n+2)と、第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n+2)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n+2)とで構成している。
【0016】
また、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のほぼ中央まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)の最後まで第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0017】
また、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m+1)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、第1の選択期間S1(n)の最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)の最後まで第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0018】
また、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m+2)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、第1の選択期間S1(n)の最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)の最後まで第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0019】
また、図4に示す波形はフィールド反転の波形であるため、第2のフィールド期間F2中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との反転の信号となっている。
【0020】
さらに、図4に示す基準電位VGは一定電位で描いているが、系全体で変動しても原理的には等価なため、ドライバ回路の電源電圧の関係によっては変動させる事がある。
【0021】
図5は走査信号とデータ信号との合成波形と液晶画素に印加する電圧波形とを示す波形図であり、図5(a)は走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との合成波形60と、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との交点の液晶画素に印加する電圧波形62とを示している。
【0022】
また、図5(b)は走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との合成波形61と、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との交点の液晶画素に印加する電圧波形63とを示している。
【0023】
図4に示す波形図は、中間表示を行う場合、それぞれの走査信号の選択期間S1、S2の開始位置からほぼ中央の区間で液晶画素に電圧印加し、中央から最後の区間で電圧印加を停止する前詰め法を用いているが、選択期間S1、S2の央から最後の区間で液晶画素に電圧印加し、開始位置からほぼ中央の区間で電圧印加を停止する後詰め法を用いる場合もある。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例の駆動方法ではクロストークの課題が残る。以下に、従来例の駆動方法ではクロストークが発生する様子を説明する。
【0025】
図7は2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置を等価的に示す等価回路図である。図7(a)は走査信号φ(n)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示しており、図7(b)は走査信号φ(n+2)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示している。
【0026】
図7(a)に示す等価回路図は、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A1から走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との交点B1までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0027】
また、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0028】
図7(b)に示す等価回路図は、図7(a)と同じ等価回路で、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A3から走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との交点B3までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0029】
また、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0030】
図8は図6に示す3×3のマトリクス表示に対応する図5の走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)と走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)との近傍の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【0031】
また、図8(a)は図7(a)に示すA1点の出力波形80とB1点の出力波形82とB1点の液晶層の容量71に印加する電圧波形84とを示し、図8(b)は図7(b)に示すA3点の出力波形81とB3点の出力波形83とB3点の液晶層の容量71に印加する電圧波形85とを示している。
【0032】
液晶層の容量71は、液晶層への印加電圧、つまり液晶画素の透過率によって異なる値をとることが分かっており、液晶層への印加電圧が高くなるにつれ、つまり液晶画素の透過率が低くなる(黒くなる)につれて、その液晶層の容量値は以下の式のように大きくなる。
白表示の容量<中間階調表示の容量<黒表示の容量。
【0033】
したがって、図6に示すように走査信号φ(n)に接続する液晶画素の表示は3画素とも中間階調表示になっており、走査信号φ(n+2)に接続する液晶画素の表示は中間階調表示と黒表示と黒表示となっているため、走査信号φ(n)に接続する液晶層の容量の総和と走査信号φ(n+2)に接続する液晶層の容量の総和とは異なる容量となり、以下の式のようになる。
走査信号φ(n)の容量<走査信号φ(n+2)の容量。
【0034】
以上のように、走査信号に接続する液晶層の容量の総和が、液晶画素の表示の状態によって異なることがわかる。
【0035】
したがって、図8(b)に示すB3点の波形83とB3点に対応する液晶層の容量の電圧波形85とは、図8(a)に示すB1点の波形82とB1点に対応する液晶層の容量の電圧波形84とに対して波形なまりが大きくなっている。
【0036】
B3点の波形なまりがB1点より大きくなると、充電期間T1内で液晶層の容量への電荷の蓄積も少なくなり充電電圧レベルが低下し、選択期間に続く保持期間の電圧レベルが下がることにより、輝度が低くなり白表示に近くなる。
【0037】
つまり、同一の階調の中間階調表示を行うために同一の波形を印加しているにも関わらず、B3点の画素の表示はB1点の画素の表示より白っぽくなってしまう。これがクロストークと呼ばれる尾引き現象になる。
【0038】
これまでは、前詰め法の説明であるが後詰め法でのクロストークについて説明する。
【0039】
図9は図6に示す3×3のマトリクス表示に対応する走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)と走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)との近傍の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【0040】
また、図9(a)は図7(a)に示すA1点の出力波形90とB1点の出力波形92とB1点の液晶層の容量に印加する電圧波形94とを示し、図9(b)は図7(b)に示すA3点の出力波形91とB3点の出力波形93とB3点の液晶層の容量に印加する電圧波形95とを示している。
【0041】
後詰め法は前詰め法とは異なり、選択期間の後半に充電期間T1を設けるため、選択期間の前半と選択期間の後半である充電期間T1との電位差は、前詰め法の保持期間と選択期間の前半である充電期間T1との電位差より低くなり、充電開始の波形なまりは小さくなる。
【0042】
しかし、後詰め法の選択期間の後半である充電期間T1と保持期間との電位差は、前詰め法の選択期間の後半と保持期間との電位差より大きくなり、充電終了の波形なまりは大きくなり、選択期間に続く保持期間になっても、しばらく液晶層の容量に充電を続けることになる。
【0043】
したがって、図9(b)に示すB3点の波形93とB3点に対応する液晶層の容量の電圧波形95とは、図9(a)に示すB1点の波形92とB1点に対応する液晶層の容量の電圧波形94とに対して充電終了時の波形なまりが大きくなっている。
【0044】
B3点の波形なまりがB1点より大きくなると、保持時間でも液晶層の容量への電荷の蓄積が大きくなり充電電圧レベルが大きくなり、選択期間に続く保持期間の電圧レベルが上がることにより、輝度が高くなり黒表示に近くなる。
【0045】
つまり、同一の階調の中間階調表示を行うために同一の波形を印加しているにも関わらず、B3点の画素の表示はB1点の画素の表示より黒っぽくなってしまう。
【0046】
本発明の目的は、充電特性を損なうことなく、クロストークの発生を改善する2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【0047】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の液晶表示装置の構成は、複数のデータ線と、複数の走査線と、データ線と走査線との交点に対応して設ける液晶画素と、液晶画素に対応して設ける2端子型スイッチング素子とを有し、走査線に印加する走査信号とデータ線に印加するデータ信号とに応じて液晶画素を駆動する液晶表示装置において、各データ線に印加する各走査信号の選択期間内のデータ信号は、階調表示が可能なデータ出力期間とデータ出力期間に先立つ階調表示が不可能な前側データ休止期間とデータ出力期間に続く階調表示が不可能な後側データ休止期間とを有することを特徴とする。
【0048】
また、本発明の液晶表示装置の構成は、各データ線に印加する各走査信号の選択期間内のデータ信号は、階調表示が可能なデータ出力期間とデータ出力期間に先立つ階調表示が不可能な前側データ休止期間とデータ出力期間に続く階調表示が不可能な後側データ休止期間とを有し、前側データ休止期間と後側データ休止期間とは選択期間と同極性の信号であることを特徴とする。
【0049】
【作用】
各走査信号の選択期間内のデータ信号は、選択期間と同極性の前記データ休止期間と、前側データ休止期間に続き階調表示を可能とするデータ出力期間と、データ出力期間に続き選択期間と同極性の後側データ休止期間とで構成することで、データ出力期間と前側データ休止期間との電位差とデータ出力期間と後側データ休止期間との電位差とを低くし、クロストークの少ない液晶表示装置を提供することができる。
【0050】
【実施例】
図1は一般的な液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置はコントロール回路205と電源回路206とマトリクス表示パネル201とで構成している。
【0051】
マトリクス表示パネル201は、一方の透明基板に実装し複数のデーター線D1、D2・・・DMにデータ信号を出力する信号電極駆動回路202と、他方の透明基板に実装し複数の走査線S1、S2・・・SNに走査信号を出力する走査電極駆動回路203と、データ線D1、D2・・・DMと走査線S1、S2・・・SNと交点に形成する2端子スイッチング素子207と液晶層209とからなる液晶画素208とで構成している。
【0052】
電源回路206は、コントロール回路205と、信号電極駆動回路202と、走査電極駆動回路203とに電源電圧を供給し、コントロール回路205は画素信号204を入力し、信号電極駆動回路202を駆動するための信号と、走査電極駆動回路203を駆動するための信号とを出力する。
【0053】
信号電極駆動回路202は複数のデーター線D1、D2・・・DMにデータ信号を出力し、走査電極駆動回路203は複数の走査線S1、S2・・・SNに走査信号を出力して、データー線D1、D2・・・DMと走査線S1、S2・・・SNとの交点の液晶画素208に電圧を印加して表示をする。
【0054】
図2は本発明の実施例におけるマトリクス表示パネルを駆動する走査信号とデータ信号との駆動波形を示す波形図である。また、図6は液晶画素の階調表示の状態を示す図であり、3×3のマトリクス表示部分を示している。
【0055】
図6に示す階調表示図は3階調表示の状態を示し、データ信号D(m)と走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は中間調表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n)との交点の液晶画素の表示も中間調表示になっている。
【0056】
また、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+1)との交点の液晶画素の表示は白表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は黒表示になっている。
【0057】
図2に示す波形図は図6に対応する走査信号とデータ信号との波形図である。
【0058】
図2に示す走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)は、それぞれn本目とn+1本目とn+2本目との走査線に印加する走査信号を示し、データ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、それぞれm本目とm+1本目とm+2本目とのデータ線に印加するデータ信号を示し、行毎反転でかつフィールド反転の例である。
【0059】
それぞれの走査信号は第1のフィールド期間F1と第2のフィールド期間F2とで分割され、それぞれの走査信号は第1の選択期間S1と、第1の選択期間S1に続く第1の保持期間H1と、第1の保持期間H1に続く第2の選択期間S2と、第2の選択期間S2に続く第2の保持期間H2とで構成している。
【0060】
それぞれのデータ信号は、それぞれの走査信号の選択期間内を選択期間と同極性の前側データ期間trfと、前側データ期間trfに続く画像データを階調表示するためのデータ出力期間tDと、データ出力期間tDに続く選択期間と同極性の後側データ期間trdとで構成している。
【0061】
図2に示す走査信号φ(n)は、基準電位VGに対して正極性の第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n)と、正極性の第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n)と、基準電位VGに対して負極性の第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n)と、負極性の第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n)とで構成している。
【0062】
また、走査信号φ(n+1)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のあとに出力する第2の選択電位Va2の第1の選択期間S1(n+1)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H1(n+1)と、第1の選択電位Va1の第2の選択期間S2(n+1)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H2(n+1)とで構成している。
【0063】
さらに、走査信号φ(n+2)は、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のあとに出力する第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n+2)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n+2)と、第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n+2)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n+2)とで構成している。
【0064】
また、図2に示す走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のデータ信号D(m)は、第1の選択期間S1(n)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0065】
また、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のデータ信号D(m)は、第1の選択期間S1(n+1)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0066】
また、図2に示す走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)のデータ信号D(m)は、第1の選択期間S1(n+2)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0067】
また、図2に示す走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のデータ信号D(m+1)とD(m+2)とは、第1の選択期間S1(n)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0068】
また、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のデータ信号D(m+1)とD(m+2)とは、第1の選択期間S1(n+1)の間、前側データ休止期間trfとデータ出力期間tDと後側データ休止期間trdとのすべての間、第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0069】
また、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)のデータ信号D(m+1)とD(m+2)とは、第1の選択期間S1(n+2)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの間第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0070】
また、図2に示すデータ信号の波形はフィールド反転の波形であるため、第2のフィールド期間F2中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との反転の信号となっている。
【0071】
さらに、図2に示す基準電位VGは一定電位で描いているが、系全体で変動しても原理的には等価なため、ドライバ回路の電源電圧の関係によっては変動しても良い。
【0072】
図7は2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置を等価的に示す等価回路図である。図7(a)は走査信号φ(n)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示しており、図7(b)は走査信号φ(n+2)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示している。
【0073】
図7(a)に示す等価回路図は、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A1から走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との交点B1までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0074】
また、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0075】
図7(b)に示す等価回路図は、図7(a)と同じ等価回路で、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A3から走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との交点B3までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0076】
また、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0077】
図3は図6に示す3×3のマトリクス表示に対応する図2の走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)と走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)との近傍の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【0078】
また、図3(a)は図7(a)に示すA1点の出力波形110とB1点の出力波形112とB1点の液晶層の容量71に印加する電圧波形114とを示し、図3(b)は図7(b)に示すA3点の出力波形111とB3点の出力波形113とB3点の液晶層の容量71に印加する電圧波形115とを示している。
【0079】
液晶層の容量71は、液晶層への印加電圧、つまり液晶画素の透過率によって異なる値をとることが分かっており、液晶層への印加電圧が高くなるにつれ、つまり液晶画素の透過率が低くなる(黒くなる)につれて、その液晶層の容量値は以下の式のように大きくなる。
白表示の容量<中間階調表示の容量<黒表示の容量。
【0080】
したがって、図6に示すように走査信号φ(n)に接続する液晶画素の表示は3画素とも中間階調表示になっており、走査信号φ(n+2)に接続する液晶画素の表示は中間階調表示と黒表示と黒表示となっているため、走査信号φ(n)に接続する液晶層の容量の総和と走査信号φ(n+2)に接続する液晶層の容量の総和とは異なる容量となり、以下の式のようになる。
走査信号φ(n)の容量<走査信号φ(n+2)の容量。
【0081】
以上のように、走査信号に接続する液晶層の容量の総和が、液晶画素の表示の状態によって異なることがわかる。
【0082】
したがって、図3(b)に示すB3点の波形113は、図3(a)に示すB1点の波形112に対して立ち上がりと立ち下がりとの波形なまりが大きくなっていることが分かる。
【0083】
しかし、波形なまりが発生する場所は、それぞれの走査信号の選択期間の立ち上がりと立ち下がりの部分であり、この部分には上記のように、前側データ休止期間trfと後側データ休止期間trdとを設けている。
【0084】
したがって、前側データ休止期間trfと後側データ休止期間trdと期間では、2端子スイッチング素子が非導通状態となり、電圧波形115の如く液晶層の容量71への充電は行われない。
【0085】
また、図3(a)に示す電圧波形114と図3(b)に示す電圧波形115とではわからないが、実際にはデータ出力期間tDでの立ち上がりと立ち下がりでも若干の波形なまりの差は生じている。
【0086】
この波形なまりの時定数の差は、それぞれの走査線上の表示状態に依存し、液晶層の容量71への充電に影響する。ところが、前側データ休止期間trfの電位とデータ出力期間tDの電位との電位差と、後側データ休止期間trdの電位とデータ出力期間tDの電位との電位差とは、従来例の図8に示す保持期間の電位と選択期間の電位との電位差に比べて1/8程度であり、波形なまりによる充電の損失は従来例に比べれば全く問題にならない程度であり、表示上もクロストークとして見えない程度であることは発明者の実験で確認している。
【0087】
本発明の実施例では、中間階調と白表示と黒表示との3階調の場合を例にして記述しているが、データ出力期間tDでパルス幅変調により多階調表示を行う場合についても同様の効果が得られることは明らかである。
【0088】
本発明の実施例では、データ出力期間tD内で前詰め法によるパルス幅変調法を記述しているが、後詰め法によるパルス幅変調法を用いても、波形なまりの影響を受けないことは明らかである。また、中央から左右方向にパルス幅を変化させる中詰め法があるが、この中詰め法でも構わない。
【0089】
本発明の実施例では、データ出力期間tDの任意の区間を、基準電位VGに対して正極性の第1のデータ電位Vd1と、基準電位VGに対して負極性の第2のデータ電位Vd2とで分割して階調表示を行うパルス幅変調法を用いているが、振幅変調法を用いる場合は、データ出力期間tDを第1のデータ電位Vd1と、第2のデータ電位Vd2との間の任意の電位を用いることでも階調表示を行うことができることは明らかである。
【0090】
振幅変調を用いる場合には、前側データ休止期間trfと後側データ休止期間trdとに用いるデータ電位も、データ信号を支配している第1のデータ電位Vd1と第2のデータ電位Vd2とにこだわることはなく、第1のデータ電位Vd1や第2のデータ電位Vd2より高い電位または低い電位を用いても効果の大小はあるが問題ない。
【0091】
本発明の実施例の用いる2端子スイッチング素子は2端子型のダイオードやMIM等の非線形抵抗素子を使用している。
【0092】
【発明の効果】
各走査信号の選択期間内のデータ信号は、選択期間と同極性の前記データ休止期間と、前側データ休止期間に続き階調表示を可能とするデータ出力期間と、データ出力期間に続き選択期間と同極性の後側データ休止期間とで構成することで、データ出力期間と前側データ休止期間との電位差とデータ出力期間と後側データ休止期間との電位差とを低くする事だでき、表示状態による波形なまりの差の少ない電圧波形を液晶層の容量に印加することが可能となり、クロストークを大幅に削減する液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例における走査信号とデータ信号との駆動波形を示す波形図である。
【図3】本発明の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【図4】従来例の走査信号とデータ信号とを示す波形図であ。
【図5】従来例の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶画素に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【図6】液晶画素の階調表示の状態を示す図である。
【図7】2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置の等価回路図である。
【図8】従来例の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【図9】従来例の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形との拡大図である。
【符号の説明】
φ(n) n本目の走査信号
φ(n+1) n+1本目の走査信号
φ(n+2) n+2本目の走査信号
D(m) m本目のデータ信号
D(m+1) m+1本目のデータ信号
D(m+2) m+1本目のデータ信号
H1(n) n本目の走査線のの第1の保持期間
H1(n+1) n+1本目の走査線のの第1の保持期間
H1(n+2) n+2本目の走査線のの第1の保持期間
H2(n) n本目の走査線のの第2の保持期間
H2(n+1) n+1本目の走査線のの第2の保持期間
H2(n+2) n+2本目の走査線のの第2の保持期間
S1(n) n本目の走査線のの第1の選択期間
S1(n+1) n+1本目の走査線のの第1の選択期間
S1(n+2) n+2本目の走査線のの第1の選択期間
S2(n) n本目の走査線のの第2の選択期間
S2(n+1) n+1本目の走査線のの第2の選択期間
S2(n+2) n+2本目の走査線のの第2の選択期間
trf 前側データ休止期間
trd 後側データ休止期間
tD データ出力期間
【産業上の利用分野】
液晶表示装置は低消費電力のフラットパネルディスプレイとして広く応用され、スイッチング素子を各画素に作り込んで駆動するアクティブマトリクス方式は大容量高品質の表示素子としてテレビ、情報端末等に用いられている。
【0002】
スイッチング素子としては3端子型のTFT(薄膜トランジスタ)と2端子型のダイオードやMIM等の非線形抵抗素子を使用している。
【0003】
本発明はアクティブマトリクス液晶表示装置およびその駆動方法に関し、特に2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
【0004】
【従来の技術】
従来例の2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置で階調表示を行う方法としては2つの方法がある。1つ目は画像データによりデータ信号の振幅を変化させる振幅変調方法であり、2つ目は画像データによりデータ信号のオン電圧印加時間を変化させるパルス幅変調方法がある。
【0005】
従来例の2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置で階調表示を行う駆動方法としては特開昭59ー57288号公報がある。
【0006】
図4は従来例の2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置における液晶画素を階調表示する走査信号とデータ信号とを示す波形図であり、図6は液晶画素の階調表示の状態を示す図である。
【0007】
特開昭59ー57288号公報に開示されている駆動方法も同じ駆動方法を用いている。図4と図5と図6とに示す波形図と階調表示の状態を示す図とは3×3のマトリクス表示部分を示している。
【0008】
図6に示す階調表示図は3階調表示の状態を示し、データ信号D(m)と走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は中間調表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n)との交点の液晶画素の表示も中間調表示になっている。
【0009】
また、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+1)との交点の液晶画素の表示は白表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は黒表示になっている。
【0010】
図4に示す波形図は図6に対応した走査信号とデータ信号との波形図である。
【0011】
図4に示す走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)は、それぞれn本目とn+1本目とn+2本目との走査線に印加する走査信号を示し、データ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、それぞれm本目とm+1本目とm+2本目とのデータ線に印加するデータ信号を示し、行毎反転でかつフィールド反転の例である。
【0012】
それぞれの走査信号は第1のフィールド期間F1と第2のフィールド期間F2とで分割され、それぞれの走査信号は第1の選択期間S1と、第1の選択期間S1に続く第1の保持期間H1と、第1の保持期間H1に続く第2の選択期間S2と、第2の選択期間S2に続く第2の保持期間H2とで構成している。
【0013】
走査信号φ(n)は、基準電位VGに対して正極性の第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n)と、正極性の第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n)と、基準電位VGに対して負極性の第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n)と、負極性の第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n)とで構成している。
【0014】
また、走査信号φ(n+1)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のあとに出力する第2の選択電位Va2の第1の選択期間S1(n+1)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H1(n+1)と、第1の選択電位Va1の第2の選択期間S2(n+1)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H2(n+1)とで構成している。
【0015】
さらに、走査信号φ(n+2)は、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のあとに出力する第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n+2)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n+2)と、第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n+2)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n+2)とで構成している。
【0016】
また、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のほぼ中央まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)の最後まで第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0017】
また、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m+1)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、第1の選択期間S1(n)の最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)の最後まで第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0018】
また、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m+2)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、第1の選択期間S1(n)の最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)の最後まで第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0019】
また、図4に示す波形はフィールド反転の波形であるため、第2のフィールド期間F2中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との反転の信号となっている。
【0020】
さらに、図4に示す基準電位VGは一定電位で描いているが、系全体で変動しても原理的には等価なため、ドライバ回路の電源電圧の関係によっては変動させる事がある。
【0021】
図5は走査信号とデータ信号との合成波形と液晶画素に印加する電圧波形とを示す波形図であり、図5(a)は走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との合成波形60と、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との交点の液晶画素に印加する電圧波形62とを示している。
【0022】
また、図5(b)は走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との合成波形61と、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との交点の液晶画素に印加する電圧波形63とを示している。
【0023】
図4に示す波形図は、中間表示を行う場合、それぞれの走査信号の選択期間S1、S2の開始位置からほぼ中央の区間で液晶画素に電圧印加し、中央から最後の区間で電圧印加を停止する前詰め法を用いているが、選択期間S1、S2の央から最後の区間で液晶画素に電圧印加し、開始位置からほぼ中央の区間で電圧印加を停止する後詰め法を用いる場合もある。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例の駆動方法ではクロストークの課題が残る。以下に、従来例の駆動方法ではクロストークが発生する様子を説明する。
【0025】
図7は2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置を等価的に示す等価回路図である。図7(a)は走査信号φ(n)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示しており、図7(b)は走査信号φ(n+2)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示している。
【0026】
図7(a)に示す等価回路図は、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A1から走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との交点B1までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0027】
また、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0028】
図7(b)に示す等価回路図は、図7(a)と同じ等価回路で、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A3から走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との交点B3までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0029】
また、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0030】
図8は図6に示す3×3のマトリクス表示に対応する図5の走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)と走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)との近傍の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【0031】
また、図8(a)は図7(a)に示すA1点の出力波形80とB1点の出力波形82とB1点の液晶層の容量71に印加する電圧波形84とを示し、図8(b)は図7(b)に示すA3点の出力波形81とB3点の出力波形83とB3点の液晶層の容量71に印加する電圧波形85とを示している。
【0032】
液晶層の容量71は、液晶層への印加電圧、つまり液晶画素の透過率によって異なる値をとることが分かっており、液晶層への印加電圧が高くなるにつれ、つまり液晶画素の透過率が低くなる(黒くなる)につれて、その液晶層の容量値は以下の式のように大きくなる。
白表示の容量<中間階調表示の容量<黒表示の容量。
【0033】
したがって、図6に示すように走査信号φ(n)に接続する液晶画素の表示は3画素とも中間階調表示になっており、走査信号φ(n+2)に接続する液晶画素の表示は中間階調表示と黒表示と黒表示となっているため、走査信号φ(n)に接続する液晶層の容量の総和と走査信号φ(n+2)に接続する液晶層の容量の総和とは異なる容量となり、以下の式のようになる。
走査信号φ(n)の容量<走査信号φ(n+2)の容量。
【0034】
以上のように、走査信号に接続する液晶層の容量の総和が、液晶画素の表示の状態によって異なることがわかる。
【0035】
したがって、図8(b)に示すB3点の波形83とB3点に対応する液晶層の容量の電圧波形85とは、図8(a)に示すB1点の波形82とB1点に対応する液晶層の容量の電圧波形84とに対して波形なまりが大きくなっている。
【0036】
B3点の波形なまりがB1点より大きくなると、充電期間T1内で液晶層の容量への電荷の蓄積も少なくなり充電電圧レベルが低下し、選択期間に続く保持期間の電圧レベルが下がることにより、輝度が低くなり白表示に近くなる。
【0037】
つまり、同一の階調の中間階調表示を行うために同一の波形を印加しているにも関わらず、B3点の画素の表示はB1点の画素の表示より白っぽくなってしまう。これがクロストークと呼ばれる尾引き現象になる。
【0038】
これまでは、前詰め法の説明であるが後詰め法でのクロストークについて説明する。
【0039】
図9は図6に示す3×3のマトリクス表示に対応する走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)と走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)との近傍の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【0040】
また、図9(a)は図7(a)に示すA1点の出力波形90とB1点の出力波形92とB1点の液晶層の容量に印加する電圧波形94とを示し、図9(b)は図7(b)に示すA3点の出力波形91とB3点の出力波形93とB3点の液晶層の容量に印加する電圧波形95とを示している。
【0041】
後詰め法は前詰め法とは異なり、選択期間の後半に充電期間T1を設けるため、選択期間の前半と選択期間の後半である充電期間T1との電位差は、前詰め法の保持期間と選択期間の前半である充電期間T1との電位差より低くなり、充電開始の波形なまりは小さくなる。
【0042】
しかし、後詰め法の選択期間の後半である充電期間T1と保持期間との電位差は、前詰め法の選択期間の後半と保持期間との電位差より大きくなり、充電終了の波形なまりは大きくなり、選択期間に続く保持期間になっても、しばらく液晶層の容量に充電を続けることになる。
【0043】
したがって、図9(b)に示すB3点の波形93とB3点に対応する液晶層の容量の電圧波形95とは、図9(a)に示すB1点の波形92とB1点に対応する液晶層の容量の電圧波形94とに対して充電終了時の波形なまりが大きくなっている。
【0044】
B3点の波形なまりがB1点より大きくなると、保持時間でも液晶層の容量への電荷の蓄積が大きくなり充電電圧レベルが大きくなり、選択期間に続く保持期間の電圧レベルが上がることにより、輝度が高くなり黒表示に近くなる。
【0045】
つまり、同一の階調の中間階調表示を行うために同一の波形を印加しているにも関わらず、B3点の画素の表示はB1点の画素の表示より黒っぽくなってしまう。
【0046】
本発明の目的は、充電特性を損なうことなく、クロストークの発生を改善する2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【0047】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の液晶表示装置の構成は、複数のデータ線と、複数の走査線と、データ線と走査線との交点に対応して設ける液晶画素と、液晶画素に対応して設ける2端子型スイッチング素子とを有し、走査線に印加する走査信号とデータ線に印加するデータ信号とに応じて液晶画素を駆動する液晶表示装置において、各データ線に印加する各走査信号の選択期間内のデータ信号は、階調表示が可能なデータ出力期間とデータ出力期間に先立つ階調表示が不可能な前側データ休止期間とデータ出力期間に続く階調表示が不可能な後側データ休止期間とを有することを特徴とする。
【0048】
また、本発明の液晶表示装置の構成は、各データ線に印加する各走査信号の選択期間内のデータ信号は、階調表示が可能なデータ出力期間とデータ出力期間に先立つ階調表示が不可能な前側データ休止期間とデータ出力期間に続く階調表示が不可能な後側データ休止期間とを有し、前側データ休止期間と後側データ休止期間とは選択期間と同極性の信号であることを特徴とする。
【0049】
【作用】
各走査信号の選択期間内のデータ信号は、選択期間と同極性の前記データ休止期間と、前側データ休止期間に続き階調表示を可能とするデータ出力期間と、データ出力期間に続き選択期間と同極性の後側データ休止期間とで構成することで、データ出力期間と前側データ休止期間との電位差とデータ出力期間と後側データ休止期間との電位差とを低くし、クロストークの少ない液晶表示装置を提供することができる。
【0050】
【実施例】
図1は一般的な液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置はコントロール回路205と電源回路206とマトリクス表示パネル201とで構成している。
【0051】
マトリクス表示パネル201は、一方の透明基板に実装し複数のデーター線D1、D2・・・DMにデータ信号を出力する信号電極駆動回路202と、他方の透明基板に実装し複数の走査線S1、S2・・・SNに走査信号を出力する走査電極駆動回路203と、データ線D1、D2・・・DMと走査線S1、S2・・・SNと交点に形成する2端子スイッチング素子207と液晶層209とからなる液晶画素208とで構成している。
【0052】
電源回路206は、コントロール回路205と、信号電極駆動回路202と、走査電極駆動回路203とに電源電圧を供給し、コントロール回路205は画素信号204を入力し、信号電極駆動回路202を駆動するための信号と、走査電極駆動回路203を駆動するための信号とを出力する。
【0053】
信号電極駆動回路202は複数のデーター線D1、D2・・・DMにデータ信号を出力し、走査電極駆動回路203は複数の走査線S1、S2・・・SNに走査信号を出力して、データー線D1、D2・・・DMと走査線S1、S2・・・SNとの交点の液晶画素208に電圧を印加して表示をする。
【0054】
図2は本発明の実施例におけるマトリクス表示パネルを駆動する走査信号とデータ信号との駆動波形を示す波形図である。また、図6は液晶画素の階調表示の状態を示す図であり、3×3のマトリクス表示部分を示している。
【0055】
図6に示す階調表示図は3階調表示の状態を示し、データ信号D(m)と走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は中間調表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n)との交点の液晶画素の表示も中間調表示になっている。
【0056】
また、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+1)との交点の液晶画素の表示は白表示になっており、データ信号D(m+1)、D(m+2)と走査信号φ(n+2)との交点の液晶画素の表示は黒表示になっている。
【0057】
図2に示す波形図は図6に対応する走査信号とデータ信号との波形図である。
【0058】
図2に示す走査信号φ(n)、φ(n+1)、φ(n+2)は、それぞれn本目とn+1本目とn+2本目との走査線に印加する走査信号を示し、データ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、それぞれm本目とm+1本目とm+2本目とのデータ線に印加するデータ信号を示し、行毎反転でかつフィールド反転の例である。
【0059】
それぞれの走査信号は第1のフィールド期間F1と第2のフィールド期間F2とで分割され、それぞれの走査信号は第1の選択期間S1と、第1の選択期間S1に続く第1の保持期間H1と、第1の保持期間H1に続く第2の選択期間S2と、第2の選択期間S2に続く第2の保持期間H2とで構成している。
【0060】
それぞれのデータ信号は、それぞれの走査信号の選択期間内を選択期間と同極性の前側データ期間trfと、前側データ期間trfに続く画像データを階調表示するためのデータ出力期間tDと、データ出力期間tDに続く選択期間と同極性の後側データ期間trdとで構成している。
【0061】
図2に示す走査信号φ(n)は、基準電位VGに対して正極性の第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n)と、正極性の第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n)と、基準電位VGに対して負極性の第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n)と、負極性の第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n)とで構成している。
【0062】
また、走査信号φ(n+1)は、走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のあとに出力する第2の選択電位Va2の第1の選択期間S1(n+1)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H1(n+1)と、第1の選択電位Va1の第2の選択期間S2(n+1)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H2(n+1)とで構成している。
【0063】
さらに、走査信号φ(n+2)は、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のあとに出力する第1の選択電位Va1の第1の選択期間S1(n+2)と、第1の保持電位Vb1の第1の保持期間H1(n+2)と、第2の選択電位Va2の第2の選択期間S2(n+2)と、第2の保持電位Vb2の第1の保持期間H2(n+2)とで構成している。
【0064】
また、図2に示す走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のデータ信号D(m)は、第1の選択期間S1(n)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0065】
また、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のデータ信号D(m)は、第1の選択期間S1(n+1)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0066】
また、図2に示す走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)のデータ信号D(m)は、第1の選択期間S1(n+2)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0067】
また、図2に示す走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)のデータ信号D(m+1)とD(m+2)とは、第1の選択期間S1(n)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDのほぼ中央まで第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの最後まで第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0068】
また、走査信号φ(n+1)の第1の選択期間S1(n+1)のデータ信号D(m+1)とD(m+2)とは、第1の選択期間S1(n+1)の間、前側データ休止期間trfとデータ出力期間tDと後側データ休止期間trdとのすべての間、第2のデータ電位Vd2を出力している。
【0069】
また、走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)のデータ信号D(m+1)とD(m+2)とは、第1の選択期間S1(n+2)の開始と同時に、前側データ休止期間trfの間第1のデータ電位Vd1を出力し、それに続いて、データ出力期間tDの間第2のデータ電位Vd2を出力し、それに続いて、後側データ休止期間trdの間第1のデータ電位Vd1を出力している。
【0070】
また、図2に示すデータ信号の波形はフィールド反転の波形であるため、第2のフィールド期間F2中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)は、第1のフィールド期間F1中のデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との反転の信号となっている。
【0071】
さらに、図2に示す基準電位VGは一定電位で描いているが、系全体で変動しても原理的には等価なため、ドライバ回路の電源電圧の関係によっては変動しても良い。
【0072】
図7は2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置を等価的に示す等価回路図である。図7(a)は走査信号φ(n)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示しており、図7(b)は走査信号φ(n+2)に接続する2端子型スイッチング素子と液晶層の容量との関係を示している。
【0073】
図7(a)に示す等価回路図は、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A1から走査信号φ(n)とデータ信号D(m)との交点B1までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0074】
また、走査信号φ(n)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0075】
図7(b)に示す等価回路図は、図7(a)と同じ等価回路で、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点を示し、駆動回路(図示せず)の出力A3から走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)との交点B3までの走査線の配線抵抗R1と、隣接するデータ信号との交点の走査線の配線抵抗R2とが直列に接続している。
【0076】
また、走査信号φ(n+2)とデータ信号D(m)、D(m+1)、D(m+2)との交点には2端子スイッチング素子70と液晶層の容量71とが直列に接続している。
【0077】
図3は図6に示す3×3のマトリクス表示に対応する図2の走査信号φ(n)の第1の選択期間S1(n)と走査信号φ(n+2)の第1の選択期間S1(n+2)との近傍の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【0078】
また、図3(a)は図7(a)に示すA1点の出力波形110とB1点の出力波形112とB1点の液晶層の容量71に印加する電圧波形114とを示し、図3(b)は図7(b)に示すA3点の出力波形111とB3点の出力波形113とB3点の液晶層の容量71に印加する電圧波形115とを示している。
【0079】
液晶層の容量71は、液晶層への印加電圧、つまり液晶画素の透過率によって異なる値をとることが分かっており、液晶層への印加電圧が高くなるにつれ、つまり液晶画素の透過率が低くなる(黒くなる)につれて、その液晶層の容量値は以下の式のように大きくなる。
白表示の容量<中間階調表示の容量<黒表示の容量。
【0080】
したがって、図6に示すように走査信号φ(n)に接続する液晶画素の表示は3画素とも中間階調表示になっており、走査信号φ(n+2)に接続する液晶画素の表示は中間階調表示と黒表示と黒表示となっているため、走査信号φ(n)に接続する液晶層の容量の総和と走査信号φ(n+2)に接続する液晶層の容量の総和とは異なる容量となり、以下の式のようになる。
走査信号φ(n)の容量<走査信号φ(n+2)の容量。
【0081】
以上のように、走査信号に接続する液晶層の容量の総和が、液晶画素の表示の状態によって異なることがわかる。
【0082】
したがって、図3(b)に示すB3点の波形113は、図3(a)に示すB1点の波形112に対して立ち上がりと立ち下がりとの波形なまりが大きくなっていることが分かる。
【0083】
しかし、波形なまりが発生する場所は、それぞれの走査信号の選択期間の立ち上がりと立ち下がりの部分であり、この部分には上記のように、前側データ休止期間trfと後側データ休止期間trdとを設けている。
【0084】
したがって、前側データ休止期間trfと後側データ休止期間trdと期間では、2端子スイッチング素子が非導通状態となり、電圧波形115の如く液晶層の容量71への充電は行われない。
【0085】
また、図3(a)に示す電圧波形114と図3(b)に示す電圧波形115とではわからないが、実際にはデータ出力期間tDでの立ち上がりと立ち下がりでも若干の波形なまりの差は生じている。
【0086】
この波形なまりの時定数の差は、それぞれの走査線上の表示状態に依存し、液晶層の容量71への充電に影響する。ところが、前側データ休止期間trfの電位とデータ出力期間tDの電位との電位差と、後側データ休止期間trdの電位とデータ出力期間tDの電位との電位差とは、従来例の図8に示す保持期間の電位と選択期間の電位との電位差に比べて1/8程度であり、波形なまりによる充電の損失は従来例に比べれば全く問題にならない程度であり、表示上もクロストークとして見えない程度であることは発明者の実験で確認している。
【0087】
本発明の実施例では、中間階調と白表示と黒表示との3階調の場合を例にして記述しているが、データ出力期間tDでパルス幅変調により多階調表示を行う場合についても同様の効果が得られることは明らかである。
【0088】
本発明の実施例では、データ出力期間tD内で前詰め法によるパルス幅変調法を記述しているが、後詰め法によるパルス幅変調法を用いても、波形なまりの影響を受けないことは明らかである。また、中央から左右方向にパルス幅を変化させる中詰め法があるが、この中詰め法でも構わない。
【0089】
本発明の実施例では、データ出力期間tDの任意の区間を、基準電位VGに対して正極性の第1のデータ電位Vd1と、基準電位VGに対して負極性の第2のデータ電位Vd2とで分割して階調表示を行うパルス幅変調法を用いているが、振幅変調法を用いる場合は、データ出力期間tDを第1のデータ電位Vd1と、第2のデータ電位Vd2との間の任意の電位を用いることでも階調表示を行うことができることは明らかである。
【0090】
振幅変調を用いる場合には、前側データ休止期間trfと後側データ休止期間trdとに用いるデータ電位も、データ信号を支配している第1のデータ電位Vd1と第2のデータ電位Vd2とにこだわることはなく、第1のデータ電位Vd1や第2のデータ電位Vd2より高い電位または低い電位を用いても効果の大小はあるが問題ない。
【0091】
本発明の実施例の用いる2端子スイッチング素子は2端子型のダイオードやMIM等の非線形抵抗素子を使用している。
【0092】
【発明の効果】
各走査信号の選択期間内のデータ信号は、選択期間と同極性の前記データ休止期間と、前側データ休止期間に続き階調表示を可能とするデータ出力期間と、データ出力期間に続き選択期間と同極性の後側データ休止期間とで構成することで、データ出力期間と前側データ休止期間との電位差とデータ出力期間と後側データ休止期間との電位差とを低くする事だでき、表示状態による波形なまりの差の少ない電圧波形を液晶層の容量に印加することが可能となり、クロストークを大幅に削減する液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例における走査信号とデータ信号との駆動波形を示す波形図である。
【図3】本発明の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【図4】従来例の走査信号とデータ信号とを示す波形図であ。
【図5】従来例の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶画素に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【図6】液晶画素の階調表示の状態を示す図である。
【図7】2端子型のアクティブマトリクス液晶表示装置の等価回路図である。
【図8】従来例の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形とを示す波形図である。
【図9】従来例の走査信号とデータ信号との合成波形と液晶層の容量に印加する電圧波形との拡大図である。
【符号の説明】
φ(n) n本目の走査信号
φ(n+1) n+1本目の走査信号
φ(n+2) n+2本目の走査信号
D(m) m本目のデータ信号
D(m+1) m+1本目のデータ信号
D(m+2) m+1本目のデータ信号
H1(n) n本目の走査線のの第1の保持期間
H1(n+1) n+1本目の走査線のの第1の保持期間
H1(n+2) n+2本目の走査線のの第1の保持期間
H2(n) n本目の走査線のの第2の保持期間
H2(n+1) n+1本目の走査線のの第2の保持期間
H2(n+2) n+2本目の走査線のの第2の保持期間
S1(n) n本目の走査線のの第1の選択期間
S1(n+1) n+1本目の走査線のの第1の選択期間
S1(n+2) n+2本目の走査線のの第1の選択期間
S2(n) n本目の走査線のの第2の選択期間
S2(n+1) n+1本目の走査線のの第2の選択期間
S2(n+2) n+2本目の走査線のの第2の選択期間
trf 前側データ休止期間
trd 後側データ休止期間
tD データ出力期間
Claims (4)
- 複数のデータ線と、複数の走査線と、データ線と走査線との交点に設ける2端子型スイッチング素子と液晶層からなる液晶画素とを有し、走査線に印加する走査信号とデータ線に印加するデータ信号とに応じて該液晶画素を駆動する液晶表示装置において、各走査信号の選択期間に各データ線へ印加する信号は、表示データに基づいたデータ信号を出力するデータ出力期間と、データ出力期間に先立ち前記液晶画素を非駆動とする前側データ休止期間と、データ出力期間に続き前記液晶画素を非駆動とする後側データ休止期間とからなることを特徴とする液晶表示装置。
- 前記前側データ休止期間と前記後側データ休止期間の信号は、基準電位に対して走査信号の選択期間と同極性の信号とすることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記データ出力期間内のデータ信号は、基準電位に対して正極性の第1のデータ電位と負極性の第2のデータ電位からなり、前記第1のデータ電位を有する期間と前記第2のデータ電位を有する期間を変化させることにより階調表示を行うことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記データ出力期間内のデータ信号は、基準電位に対して正極性の第1のデータ電位と負極性の第2のデータ電位の間の電位とし、該電位を変化させることにより階調表示を行うことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09661195A JP3645307B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09661195A JP3645307B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08292418A JPH08292418A (ja) | 1996-11-05 |
JP3645307B2 true JP3645307B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=14169665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09661195A Expired - Fee Related JP3645307B2 (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3645307B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP09661195A patent/JP3645307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08292418A (ja) | 1996-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5060015B2 (ja) | 電気泳動アクティブマトリクス表示装置 | |
JP3901048B2 (ja) | アクティブマトリクス型液晶表示装置 | |
CN101233556B (zh) | 显示装置及其驱动电路与驱动方法 | |
JP5045976B2 (ja) | 電気泳動表示装置及びその駆動方法 | |
EP0678849A1 (en) | Active matrix display device with precharging circuit and its driving method | |
NL1002584C2 (nl) | Aandrijf schakeling. | |
JP3335560B2 (ja) | 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法 | |
JPH09130708A (ja) | 液晶画像表示装置 | |
KR20060049797A (ko) | 평면 표시 패널의 구동 방법 및 평면 표시 장치 | |
US7215310B2 (en) | Liquid crystal display device | |
JPH1062748A (ja) | アクティブマトリクス型表示装置の調整方法 | |
JP3129913B2 (ja) | アクティブマトリクス方式の表示装置 | |
US6677937B1 (en) | Driving method for display and a liquid crystal display using such a method | |
JP3395866B2 (ja) | 液晶駆動装置 | |
JPH08292744A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4585088B2 (ja) | アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法 | |
JPH10325946A (ja) | 光変調装置 | |
CN116453480A (zh) | 显示装置及数据驱动器 | |
JP3645307B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2608403B2 (ja) | アクテイブマトリクス型液晶パネルの駆動方法 | |
JP3674059B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3896874B2 (ja) | 電気光学素子の駆動方法 | |
US6518947B1 (en) | LCD column driving apparatus and method | |
JP3167135B2 (ja) | 2端子型アクティブマトリクス液晶表示装置及びその駆動方法 | |
JPH09237066A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050203 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |