JPH01147434A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 本発明はアクティブマトリクス型表示装置に関し、 ゲート接続方式対向マトリクス型液晶表示装置において
、インクレース駆動を可能にすることを目的とし、 液晶を挟持して対向配置された一対の基板と、該一対の
基板の一方の表面に、行列方向にマトリクス状に配列さ
れた複数個の液晶セルと、該液晶セル対応に液晶セルを
駆動する薄膜トランジスタと、前記液晶セルを行方向に
走査するスキャンバスラインとを具え、前記一対の基板
の他方表面に前記液晶セルに与える表示データを供給す
るデータバスラインを有し、前記薄Ｈタトランジスタの
ドレインを、走査順位が後位方向に隣接するスキャンバ
スラインを奇数本飛び越した次のスキャンバスラインに
接続した構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はアクティブマトリクス型表示装置に係り、特に
インクレース駆動を可能とする改良されたゲート接続方
式対向マトリクス型の表示パネルの構造に関する。

〔従来の技術〕

スキャンバスライン（ゲートパスライン）とデータバス
ラインを別個の基板に形成するアクティブマトリクス型
の表示装置の一つとして、第３図。

第４図に示すような、スキャンバス階梯状接続方式（ゲ
ート接続方式とも呼ばれる）の対向マトリクス型液晶表
示装置が提唱されている。

第３図はこの方式の液晶表示装置の等価回路図、第４・
図は構造説明図である。

上記２つの図に見られる如く上記方式の液晶表示装置は
、スキャンバスラインＧ、ｌにはゲートＧが接続されて
いるばかりでなく、走査順位が前位のドレインＤも接続
されている。即ち、液晶セル　　　　−ＬＣを駆動する
ＴＰＴ　（薄膜トランジスタ）１のゲートＧは、そのラ
インの走査順位に対応するスキャンバスラインＧ、１に
、ドレインＤば走査順位が次位のスキャンバスラインＧ
ｎｉ　に接続される。

これ以外の構成は通常の対向マトリクス方式のアクスイ
ブマトリクス型液晶表示装置と変わらず、液晶を挟んで
対向配置される一対の絶縁性透明基板（例えばガラス基
板）の一方２に、上記のはかソースＳに接続する表示電
極Ｅｐが形成されている。他方の基板３表面には、対向
電極Ｅ９を兼ねるストライブ状のデータバスラインＤ１
が配列される。

この方式ではドレインＤを走査順位が次位のスキャンバ
スラインに接続するため、コモンパスラインが不要とな
り、従って一つの基板上でラインの交差がないという利
点を有する。

その反面、ゲート電位として第５図に示すように、ＴＰ
ＴをオンとするためのＶ　Ｇｏｎとオフとするための■
。。ｆｆ＋　および前位のＴＦＴｌをオンにする時の参
照電圧Ｖ、の３値を必要とするため、インクレース駆動
を行う時、ＴＦＴｌが非選択時にＯＮ状態になってしま
う場合があり、このような事態が生じると、正常な表示
ができないという問題がある。

第５図（ａ）〜（ｄ）のタイムチャートにより、上記問
題を説明する。配設順位が隣接する３本のスキャンバス
ライフＧ１％、　Ｇｎ＋Ｉ＋　ｃ、ｌ＋２の電位が同図
の（ａ）〜（Ｃ）に示すように変化した場合に、スキャ
ンバスラインＧ、１により選択される液晶セルＬＣの両
端即ち表示電極Ｅ、と対向電極Ｅｑ間の電圧は（ｄ）に
示す如く変化する。

インクレース走査は１フレームを２フイールドに分割し
、最初のフィールドでは奇数番目のスキャンバスライン
を走査し〔これを奇数フィールドと称する〕、次のフィ
ールドで偶数番目のラインを走査する〔これを偶数フィ
ールドと称する〕。

今、時刻１１　　（奇数フィールドとする）において、
スキャンバスラインＧ、ｌにオン電圧ＶＧ、、ｌが印加
され、このラインが選択される。この時次のスキャンバ
スラインＯｎ　＋　１　はオフ電圧ではなく、参照電圧
■、が印加され、上記スキャンバスラインＧ、、にゲー
トＧが接続されたＴＰＴがすべてオン状態となる。その
他のスキャンバスラインにはオフ電圧■６゜１１が印加
され、これらにゲートが接続するＴＰＴはすべてオフ状
態を保つ。

オン状態となったスキャンバスラインＧｎに接続するＴ
ＰＴのソースＳの電位は、ドレイン電位即ち参照電圧Ｖ
１となり、これはその画素の表示電極Ｅｐの電位■６ｐ
となる。一方その画素の対向電極Ｅ９の電位Ｖ□は、そ
の画素が接続するデータバスライン（これをＤｌとする
）のデータ電圧ＶａＳいとなる。従って両電極間にはＶ
ｄａｔ□−■、なる電圧がかかる。この電圧は、当該ラ
インＧ、。

の走査を終了し、次の奇数ラインＧ７，２の走査に移っ
た時刻ｔ２において、スキャンバスラインＧ、、。

Ｇ　１％　＋　ｌ　ともオフ電圧Ｖｒ、ｏｔｔニナリ、
ＴＦＴがオフとなってもそのまま維持される。

更に、時刻ｔ、においてデータ電圧がオフとなったり、
対向電極ＥＱの電位■、が低下すると、ＴＰＴがオフな
のでソースＳの電位Ｖ３即ち表示電極Ｅｐの電位ＶＥｐ
も同じように低下し、液晶セルＬＣの両端間の電圧は変
化しない。このように液晶セルＬＣの両電極間の容量に
蓄えられた電荷がそのまま保持されれば、電位が変動し
ても表示には何の影響も生じない。

ところが奇数フィールドの走査が終わり、偶数フィール
ドに入って時刻ｔ４においてスキャンバスラインＣ，，
−＋　　（図示せず）が選択された時、スキャンバスラ
インＧ、、には参照電圧ｖｒが印加される。

この時次のラインＧ　ｎ　＋　Ｉ　はオフ電圧■６゜２
．であるため、Ｖ、−Ｖ。ｏｆｆがＴＰＴの闇値を越え
、このＴＰＴはオン状態となってしまう。そのため液晶
容量に蓄えられていた電荷が流れ出し、ソース電位■３
は本来は細い実線で示す電位を保つべきものが、点線で
示す如くドレイン電位即ちオフ電圧■６゜７．まで低下
してしまう。図の梨地の部分は、上述の電位の低下分を
示す。このため、液晶セルＬＣの画電極Ｅ、とＥｑ間の
電圧は本来の値から大きく変化し、表示が変動してしま
う。

この変動した状態は、図示の例では次の奇数フィールド
で、このスキャンバスラインＧ、、が再び選択される時
刻ｔ８まで続いてしまう。

上記の例では次のフィールドに入ってから電荷が洩れた
例を説明したが、かかる変動は単に一つの例であって、
表示データの並び方によっては、同じフィールド内にお
いて起こる場合もあり、データを書き込んだ直後に液晶
容量の電荷が洩れてしまう場合がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、従来のゲート接続方式の対向マトリク
ス型液晶表示装置をインクレース駆動した場合、表示デ
ータの並び方によって、非選択時にＴＰＴがオンバイア
ス状態となり、液晶セルの電荷の洩れを生じ、正常な表
示が保持できなくなるという問題がある。

本発明はゲート接続方式対向マトリクス型液晶表示装置
において、インクレース駆動を可能にすることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては第１図に示すように、スキャンバスラ
インＧ、、によって選択されるＴＰＴＩのドレインＤを
、隣のスキャンバスラインＧ、１．Ｉではなく、走査順
位が後位の方向に奇数ライン、例えば１ライン飛び越し
たスキャンバスラインＧゎ＋２に接続しである。このた
めスキャンバスラインＧ。

により選択された液晶セルＬＣにデータを書き込む時の
共通電位（ＶＣ）は、スキャンバスラインＧ、ｌ。２よ
り与えられる。この時スキャンバスラインＧイ。２に選
択される液晶セルの電圧は、従来同様リークにより変動
するが、インクレース駆動では、スキャンバスラインＧ
ｌｌの次にスキャンバスラインＧ　、、＋　Ｚが選択さ
れるので、これに接続する液晶セルＬＣの表示の異常は
ごく短時間であり、このセル電圧変動は視覚上は問題と
ならない。

〔作　用〕

上述の如く各ＴＦＴ１のドレインＤを走査順位が後位の
方向に奇数本飛び越したスキャンバスラインに接続した
ことにより、表示の液晶セルＬＣに蓄えられた電荷がリ
ークすることによる表示異常が生じても、その異常期間
はごく短時間、即ち１フレ一ム期間を走査ライン数で割
った時間ですむので、視覚的に認知されない程度のごく
瞬間的なものとなり、実用上問題とならない。

〔実　施　例〕

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図に示す本発明の一実施例の動作を、第２図（ａ）
〜（ｅ）により説明する。パネルの構造は前記第１図に
示す如く、スキャンバスラインＧ、、にょって選択され
るＴＴＦＩのドレインＤを、１ライン飛び越したスキャ
ンバスラインＧ　ｎ　＋　２と接ｍした飛び越し接続と
しである。

次に動作について説明する。スキャンバスラインＧ　ｎ
−Ｚ＋　Ｇ１１ｌ　ｃ、４２．　”　’を奇数ライン、
Ｇ、、。

Ｇｎ＋＋＋Ｇｎ。３．・・・を偶数ラインとする。但し
図には、ｎ番目以上のスキャンバスラインＧ、ｌ、以降
を示し、スキャンバスラインＧ　ｎ−２＋　Ｇ　−一は
図示していない。

いま奇数フィールドのスキャンバスラインＧ、ｌに、時
刻Ｌ２においてオン電圧■、。７を印加し、上記ライン
にゲートＧが接続されているＴＦＴＩをＯＮにして、こ
のライン上の液晶セルＬＣにデータ電圧を書き込むとす
る。この時の参照電圧■。

はスキャンバスラインＧ　、、＋　２から与えられ、デ
ータバスラインＤ　ｊ＊＋　ＤＴＲ４１＋・・・から与
えられた表示データが、上記スキャンバスラインＧフ上
の各液晶セルＬＣに書き込まれる。

このデータ書き込み時には、ＴＦＴＩのゲートＧはオン
電圧のＶ、。７に、表示電極Ｅ、はソースＳの電位■、
と等しく、ドレインＤの電位即ち参照電圧■、の電位と
なり、対向電極Ｅ、はデータ電圧Ｖ　ｄａｔａとなる。

その結果液晶セルＬＣには、対向電極Ｅｑの電位−ソー
スＳの電位■３＝■、、、、　　　ｖ。

なる電圧がかかり、内部に電荷が蓄えられる。

この電圧は、時刻ｔ３で上記ＴＦＴ１がオフとなり、電
荷の洩れがなければ、次の書き込み時までそのまま保持
される。

次に時刻ｔ、でスキャンバスラインＧ　ｎ　＋　Ｚにオ
ン電圧■６゜。が印加され、スキャンバスラインＧ　ｎ
　＋　４（図示せず）から参照電圧Ｖ、が与えられ、同
様にして書き込みが行われる。以下順次上記動作が繰り
返されて奇数ライン上の液晶セルに表示データが書き込
まれて行く。

この間偶数スキャンバスラインＧ□Ｉ、Ｇｌｌや１．Ｇ
、１１．・・・はオフ電圧■。ｏｆｆに保たれているの
で、偶数ライン上の液晶セル電圧は変動しない。

次に偶数フィールドでは、時刻ｔ７でスキャンバスライ
ンａｌ、−，にオン電圧ＶＧＯｎ＋　スキャンバスライ
ンＧ　ｎ　＋　１　に参照電圧■、が与えられ、同様に
して書き込みが行われる。以下ＬＩｆｆ＋　ｊ＋４・・
・において順次上記動作が繰り返され、偶数ライン上の
液晶セルに表示データが書き込まれて行く。

この偶数フィールドの間、奇数番目のスキャンバスライ
ンはすべて■６゜２．に保たれるので、ＴＦＴｌはオフ
状態を保持するため、液晶セルＬＣの電荷はリークする
ことなく、書き込まれた時の状態を保持する。

偶数フィールドが終了すると、次のフレームに入り、再
び奇数フィールド、偶数フィールドの順に走査が行われ
る。なお、各フレームごとに電位を正負反転させ、正フ
レームと負フレームを交互に繰り返すが、これは本発明
とは直接関係はないので、説明を省略する。

この奇数フィールドに入り、スキャンバスラインＧｎに
時刻を目でスキャンバスラインＧ、、−２に対する参照
電圧■、が印加されると、スキャンバスラインＧ、、に
接続されたＴＦＴｌはオン状態となり、ドレインＤはオ
フ電圧Ｖ、。１．であるため、ソースＳの電位■３もＶ
Ｇｏ□に低下する。一方対向電極Ｅｑの電位Ｖ、９はデ
ータバスラインＤ６の電位（この電位は表示データによ
って定まる）であるので、液晶セルＬＣ両端間の電圧は
、ＶＥ、、Ｉ−■、−■ｄ□、−Ｖ。。、ｆに変化し、
表示異常を引き起こす。（ｅ）の梨地の部分は上記電荷
の洩れによる電圧変動を示す。

このように、電荷の洩れがなければ、ソースＳは細い実
線で示す電位となるところを、ゲートＧに参照電圧■、
が印加された時に点線で示す電位に変化し、液晶セルＬ
Ｃ両端間の電圧変動を引き起こす。

しかし、時刻ｔ１□即ち１ラインのアドレス時間の後に
スキャンバスラインＧ。が選択され、前述したのと同様
の動作で表示データが書き込まれ、この液晶セルＬＣ両
端の電圧は正常に戻る。従って前述の表示異常は、たか
だか１本のスキャンバスラインの走査を行うのに要する
時間、即ちエアドレス時間の間だけであり、これは極め
て短い。

そのため、これを見ていても認識できない程度であり、
実用上何ら問題はない。

上述した如く、本実施例の一連の動作の間、奇数ライン
、偶数ラインとも、参照電圧Ｖｒが与えられたスキャン
バスライン上のＴＦＴｌは、ゲートＧに上記参照電圧■
、が印加され、ドレインＤはオフ電圧であるＶＧｏｆｆ
に保たれているので、このＴＦＴｌはオン状態となり、
液晶セルＬＣに蓄えられている電荷のリークが起こる１
が、その直後に表示データの書き込みが行われ、正常な
電圧に戻り、従来のように長時間にわたって表示の異常
が持続することはない。従って本実施例における電圧変
動は実際上表示には何ら問題はなく、上記液晶セル電圧
の変動は無視できる。

上記説明においては煩雑になるのを避けるため、（ｄ）
の時刻ｔｌにおける液晶セルＬＣの両端間の電圧変動に
ついては記述を省略したが、これは時刻ｔ。

でスキャンバスラインＧ、ｌに参照電圧■ゎが印加され
たことによって、前回書き込まれた表示データが変動し
たことを示すものである。

なお上記一実施例では、飛び越しライン数を１本とした
が、インタレース走査を行う場合、飛び越しライン数は
１本異常奇数本であれば良いことは、特に言うまでもな
く容易に理解されよう。

［発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、従来困難であったゲ
ート接続方式対向マトリクス型液晶表示パネルのインク
レース駆動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明一実施例の動作説明図、
第３図は従来のゲート接続方式液晶表示装置の等価回路
図、 第４図はゲート接続方式液晶表示装置の構造説明図、 第５図（ａｌ〜（ｄ）は従来のゲート接続方式液晶表示
装置をインタレース駆動した場合の問題点説明図である
。 図において、１はＴＦＴＸＧ、Ｄ、Ｓはそれぞれゲート
、ドレイン、ソース、ＬＣは液晶セル、Ｇ　ｌｌ＋　Ｇ
ｎ＋＋＋　Ｃ；、＋ｚ＋・・・はスキャンバスライン、
Ｄ　１１１４　Ｄ　ｍ　＋、＋・・・はデータバスライ
ン、Ｅｐ、Ｅ９は表示電極および対向電極、Ｖ　ＧＯＩ
’ｌ＋　Ｖ　Ｃ０ｆｆ＋　　Ｖ　ｒはオン電圧およびオ
フ電圧、参照電圧、ＶＥｑは対向電極の電位、Ｖ、、Ｖ
、ｐはソース電位１衷示電極の電位を示す。 Ｄ１データバスライン　　　Ｄｆｆｉ−１本発明の原理
説明図 第　１１ 弓　　　　　　　Ｃε　　　　リ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶を挟持して対向配置された一対の基板（２、
   ３）と、該一対の基板の一方（２）の表面に、行列方向
   にマトリクス状に配列された複数個の液晶セル（ＬＣ）
   と、該液晶セル対応に液晶セルを駆動する薄膜トランジ
   スタ（１）と、前記液晶セルを行方向に走査するスキャ
   ンバスライン（Ｇ＿ｎ、Ｇ＿ｎ＿＋＿１、Ｇ＿ｎ＿＋＿
   ２、・・・）とを具え、前記一対の基板の他方（３）表
   面に前記液晶セルに与える表示データを供給するデータ
   バスライン（Ｄ＿ｍ、Ｄ＿ｍ＿＋＿１、・・・）を有し
   、前記薄膜トランジスタ（１）のドレイン（Ｄ）を、走
   査順位が後位方向に隣接するスキャンバスラインを奇数
   本飛び越した次のスキャンバスラインに接続したことを
   特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
2. （２）前記飛び越すスキャンバスラインの数を１本とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアクテ
   ィブマトリクス型液晶表示装置。