JPH01231096A - アクティブマトリクス型液晶表示器の駆動方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、各画素ごとにスイッチング素子を設けた、い
わゆるアクティブマトリクス型液晶表示器の駆動ノブ法
に関する。

［従来の技術］ 近年、高表示品質の液晶表示器を目指して画素毎にスイ
ッチング素子を設けた、いわゆるアクティブマトリクス
型液晶表示器の研究開発が各所で行われている。このア
クティブマトリクス型液晶表示器の主要な用途としてテ
レビ表示があげられる。テレビ表示ではＮＴＳＣ方式が
広く使われているが、これは１フイールドが６０ヘルツ
て構成されている。これを上記アクティブマトリクス型
液晶表示器に用いる場合、液晶は経時安定性等の観点か
ら交流駆動を行う必要があるため、液晶の交流駆動の周
波数は３０ヘルツとなる。ところか通常４０ヘルツ付近
を限度として、それ以下の周波数ではフリッカ−が生じ
るため、表示品質か劣化するという問題点があった。

」二記問題を解決する手段として、例えば特開昭６２−
１７５０７４号に開示された駆動方法があり、これによ
ると液晶の交流駆動の周波数を２倍に高めることができ
る。

第３図は」−記駆動方法を示すタイムチャートであり、
第４図はその電気回路である。以下第３図および第４図
を用いて上記駆動方法の説明を行う。

第４図において、Ｓｌ−・・Ｓ　ｎはＭＩＳトランジス
タによるスイッチング素子、Ｃ１・・・Ｃｎはｉｌ＆品
層、Ｘｌ・・・Ｘ’ｎは上記スイッチング素子の選択（
オン）、非選択（オフ）を決める走査信号線、Ｙｌ・・
・Ｙｊ・・・は上記スイッチング素子を通して画素電極
（図示せず）に画像信号を供給する画像信号線である。

走査信号ドライバ９は、制御回路１０からの信号を受け
て走査信号線Ｘ１・・・Ｘ　ｎへ信号を供給する回路で
あり、画像信号ドライノ〈１１は、選択回路１２からの
信号を受けて、後述の２ｉ類の画像信号を選択する回路
である。対向電極は、スイッチング索子Ｓ１　・・Ｓｎ
が形成された基板に対し、液晶層Ｃ１・・・Ｃｎを介し
て設置された対向基板上に形成された電極であり、この
対向電極と画素電極との電圧差により、液晶層ＣＩ・・
・Ｃｎの光透過率を変化させて表示を行う。第３図にお
いて、ＴＶは１フイ一ルド期間に相当する垂直期間であ
り、ＴＶｒとＴＶｓは」二記垂直期間ＴＶを２等分割し
た前半期間と後半期間である。Ｔ　ＩＩは１垂直期間を
走査信号線数ｎで割った水平期間てあり、ＴＩＩ＝ＴＶ
／ｎである。

Ｔｌ１ｒとＴｌ１ｓは、上記水平期間Ｔｌｌを２等分割
した前半期間と後半期間である。Ｘｌ・・・Ｘｎは走査
信号線Ｘ１・・・Ｘｎに印加される走査信号である。

Ｖｊは画像信号線Ｙｊに印加される画像信号であり、こ
れは正極性の実時間の画像信号Ｖ　ＳＩＧと、予め定め
られた負極性の直流信号ＶＤＣとから成立っている。な
お画像信号は各画像信号線Ｙ１・・・Ｙｊ・・・で異な
ったものであるが、上記Ｖ　ＳＩＧとＶＤＣが供給され
るタイミングはＶｊと同様であるため、以下の説明では
、特に断わらない限り、Ｖｊを画像信号の代表として扱
う。

垂直期間Ｔｖの前半期間ＴＶＩ’での動作は次のように
なる。水平期間Ｔ　ＩＩの前半期間Ｔｌ１ｆ’−後半明
１：］　Ｔ　ＩＩｓ→前半期間Ｔｉ１ｒ・・・のタイミ
ングに同期して、走査信号線ＸＩ　−’Ｘｎ／２　＋１
−”Ｘ２・・・が走査信号トライバにより選択され走査
信号χ［−χ口／２＋ｌ→χ２・・・が“１″になり、
スイッチング素子Ｓ１　、　　Ｓｎ／２　＋１　、　　
Ｓ２・・・が順次オンする。

このとき画像信号ドライバ１１から上記タイミングに同
期して、画像信号線ｙｔ・・・Ｙｊへ供給さレル１ｉｌ
ｉｉ　Ｒ信号ＶｊＬｔ、Ｖ　ＳＩＧ　−Ｖ　ＤＣ−Ｖ　
ＳＩＧ　−・・と変化し、これらの信号がスイッチング
素子Ｓｌ。

Ｓｎ／２　＋ｌ　、　　Ｓ２・・・を通して各画素電極
へ供給され、画素電極と対向電極の電圧差により、液晶
層ＣＩ　、　　Ｃｎ／２　＋１　、　　Ｃ２・・・の光
透過率を変化させて表示を行う。なお画素電極と対向電
極の電圧差は液晶層Ｃ１、Ｃｎ／２−ｚ　、Ｃ２・・・
自身の容量成分により、次に同一の走査信号線Ｘｌ　、
　Ｘｒ＋／２　＋１、Ｘ２・・・が選択されるまで保持
される。垂直期間Ｔｖの後半期間Ｔｖｓでの動作は次の
ようになる。

水平期間Ｔｌ１ｒ−後半期間Ｔｌｌ５・・・のタイミン
グに同期して、走査信号線Ｘｎ／２＋１−ＸＩが選択さ
れ、走査信号χｎ／２＋ｌ→χ１が“１“になり、スイ
ッチング素子Ｓｎ／２　ＩＩ　、　　Ｓ　ｌ・・・が順
次オンする。

このとき画像信号ドライバ１１から上記タイミングに同
期して、画像信号線へ供給される画像信号ＶｊはＶＳＩ
Ｇ−４ＶＤＣ・・・と変化し、これらの信号がスイッチ
ング素子Ｓｎ／２　＋ｌ　、　　ＳＬ・・・を通して各
画素電極へ供給される。以上述べた動作が垂直期間ＴＶ
を周期として繰り返される。

以上のことから解るように、走査信号線Ｘｉ・・・Ｘｎ
に供給される走査信号χｌ・・・Ｘｎは、はぼ１）２Ｔ
Ｖに相当する周期ごとに選択され、このときスイッチン
グ素子Ｓｔ・・・Ｓｎを通して画素電極へ供給される画
像信号は、はぼｌ／２ＴＶに相当する周期ごとに逆極性
になっている。即ち、液晶層ＣＩ・・・Ｃｎに印加され
る電圧は、はぼｌ／２ＴＶにＩｌｌ当する周期ごとに極
性が逆になるため、液晶層Ｃ１・・・Ｃｎは垂直期間Ｔ
Ｖに相当する周期で交流駆動されることになる。このこ
とをＮＴＳＣ方式のテレビ表示に当て嵌めると、交流駆
動の周波数が６０ヘルツに高められたことになるためフ
リッカ−が大幅に減少する。

なお、水平期間Ｔ　ＩＩの後半期間Ｔｌ１ｓでは画像信
号Ｖｊとして直流信号ＶＤＣが用いられているが、これ
は記憶回路等を新たに設置しないようにして回路コスト
の低減を図るためである。

［解決しようとする課題］ 上記駆動方法によると、水平期間Ｔ１１の前゛１−朋間
Ｔｌ１ｒでは、常に正極性の実時間の画像信号Ｖ　ＳＩ
Ｇが画素電極へ供給され、水平期間Ｔｌｌの後半期間Ｔ
ｌ１ｓでは、常に予め定められた負極性の直流信号ＶＤ
Ｃが画素電極へ供給される。従って液晶層Ｃ１・・・Ｃ
ｎに印加される電圧は正負非対称となり、その結果、液
晶層ＣＩ・・・Ｃｎには直流バイアスが印加され、液晶
パネルの劣化を早めるという問題を生じる。このことは
水平期間Ｔ　１１の後半期間Ｔｌ１ｓに画素電極へ供給
される信号が、予め定められたレベルの直流信号である
限り回避することのできない問題である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり
、液晶の交流駆動の周波数を高め、しかも液晶に直流バ
イアスが印加されない駆動方法を提供することを目的と
している。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、１垂直期間を奇数の期間に分割し、この各分
割期間内においてそれぞれ各画素を順次走査するもので
あり、所望の１分割間間では画素電極に画像信号を供給
し、それ以外の分割期間ては予め固定された信号および
その極性反転された信号を供給し、かつ１垂直期間ごと
に画像信号の極性を反転して供給するアクティブマトリ
クス型液晶表示器の駆動方法を提供することにより上記
目的を達成するものである。

［実施例］ 以下、第１図および第２図に基き、本発明の一実施例の
説明を行う。

第２図において、Ｓｔ・・・ＳｎはＭＩＳｈランジスタ
によるスイッチング素子、Ｃ１・・・Ｃｎは液晶層、Ｘ
！・・・Ｘ　ｎは上記スイッチング素子の選択（オン）
、非選択（オフ）を決める走査信号線、Ｙｌ・・・Ｙｊ
は上記スイッチング素子を通して画素電極（図示せず）
に画像信号線を供給する画１象信号線である。１はタイ
ミング回路で、第１図に示す期間ＴＶ　、　ＴＶｌ、　
ＴＶ２．　Ｔｌｌ　、　Ｔｉ１ｌ、　Ｔｌｌ２．　Ｔ）
１３にｔ■当する周期のタイミングパルスを発生するも
のである。走査信号ドライバ２は上記タイミングパルス
を受けて、走査信号線Ｘ１・・・Ｘロヘ第１図χｌ・・
・Ｘｎの走査信号を供給するものである。

３は上記各タイミングパルスを入力とするゲート回路で
、後述する信号ＶＳＩＧＰ、　　ＶＳＩＧＮ、　　ＶＤ
ＣＰ　。

Ｖ　ＤＣＮを順次選択するための信号を発生ずる。４・
・・７はアナログスイッチ、８は画像信号ドライバで、
アナログスイッチ４・・・７によって選択された信号を
受けて、後述の４種類の画像信号を選択するものである
。対向電極９はスイッチング素子Ｓｌ・・・Ｓ　ｎが形
成された基板に対し、液晶層ＣＩ・・・Ｃｎを介して設
置された対向基板上に形成された電極である。

第３図において、ＴＶは１フイ一ルド期間にｔｒ＋当す
る垂直期間であり、ＴＶＩ、　ＴＶ２．　ｒｖ３ハ、上
記垂直期間ＴＶを３等分割した第１期間、第２期間、第
３期間である。Ｔ　１１は垂直期間ＴＶを走査信号線ｎ
で割った水平期間でありＴｌ１＝ＴＶ／ｎである。Ｔｌ
１ｌ、　Ｔ１１２．　Ｔ１１３は上記水平期間Ｔｌ＋を
３等分割した第１期間、第２期間、第３期間である。

χ１・・・Ｘｎは走査信号線ＸＩ・・・Ｘｎに印加され
る走査信号である。Ｖｊは画、像信号線Ｙｊに印加され
る画像信号であり、これは正極性および負極性の実時間
の画像信号Ｖ　５ＩＧＰおよびＶＳＩＧＮと、予め固定
された正極性および負極性の直流の所望の信号ＶＤＣＰ
およびＶ　ＤＣＮとからなっている。なお画像信号は各
画像信号線Ｙｌ・・・Ｙｊで異なったものテアルカ、上
ｆａＶｓＩＣＰ、　ＶＳＩＧＮ、　ＶＤＣＰ　、　ＶＤ
ＣＮが供給されるタイミングがＶｊと同様であるため、
以下の説明では特に断わらない限り、Ｖｊを画像信号の
代表して扱う。

垂直期間ＴＶの第１期間Ｔｖ１での動作は次のようにな
る。水平期間Ｔ　Ｉの第１期間ＴＩ（Ｉ−第２明１１１
　Ｔ　１１２＝第３期間ＴＩ＋３→第１期間Ｔｌ１１・
・・のタイミングに同期して、走査′信号線ＸＩ　−＊
Ｘｎ／３　＋１−４Ｘ　２ｎ／３＋ｌ　−Ｘ　２・・・
が走査信号ドライバより選択され、走査信号ｘ１−ｘｎ
／３＋１−χ２ｎ／３＋１−χ２・・・が“１″になり
、スイッチング素子Ｓｌ。

Ｓｎ／３　＋１　、　　Ｓ２ｎ／３＋ｌ　、　　Ｓ２　
・・・が順次オンする。

このとき画像信号ドライバ８から、上記タイミングに同
期して、画像信号線Ｙ１・・・Ｙｊ・・・へ供給さレル
画像信号Ｖｊは、Ｖ　５ＩＣＰ　−Ｖ　ＤＣＮ　−Ｖ　
ＤＣＰ　−Ｖ　５ＩＧＮ・・・と変化し、これらの信号
がスイッチング素子Ｓｔ　、　　Ｓｎ／３　＋ｌ　、　
　Ｓ２ｎ／３＋ｌ　、　　Ｓ２　　・・を通して各画素
へ供給され、画素電極と対向電極の電圧差により液晶層
ＣＩ　、　　Ｃｎ／３　＋ｌ　、　　Ｃ２ｎ／３＋ｌ　
。

Ｃ２・・・の光透過率を変化させて表示を行う。

垂直期間Ｔｖの第２期間ＴＶ２での動作は次のようにな
る。水平期間Ｔ　ＩＩの第１期間Ｔｌ１ｌ−第２期間Ｔ
１１２−第３期間Ｔ１１３−第１期間Ｔｌ１１・・・の
タイミングに同期して走査信号線Ｘｉ　−４Ｘｎ／３　
＋ｌ→Ｘ２ｎ／３＋　１−　Ｘ　２・・・が選択され、
走査信号χ１−χｎ／３＋１−χ２ｎ／３＋１−χ２・
・・が“１″になり、スイッチング素子Ｓｌ　、　　Ｓ
ｎ／３　＋１　、　　Ｓ２ｎ／３＋Ｉ　。

Ｓ２・・・が順次オンする。このとき画像信号ドライバ
８から、上記タイミングに同期して画１象信号線Ｙ１・
・・Ｙｊ・・・へ供給される画像信号Ｖｊは、ＶＤＣＮ
　−Ｖ　５ＩＣＰ　−Ｖ　ＤＣＮ→Ｖ　ＤＣＰ・・・と
変化し、これらの信号がスイッチング素子Ｓｌ　、　　
Ｓｎ／３　＋ｌ　、　　Ｓ２ｎ／３＋　ｌ　、　　Ｓ　
２・・・を通して各画素電極へ供給される。

垂直期間ＴＶの第３期間ＴＶ３での動作は次のようにな
る。水平期間Ｔｌ＋の第１期間Ｔｉ１ｌ−箱２明ＢＩ　
Ｔ　＋１２＝第３期間Ｔ１１３−第１期間Ｔｌ１１・の
タイミングに同期して、走査信号線Ｘｌ　−Ｘｎ／３　
＋ｌ　−Ｘ　２ｎ／３＋　１−　Ｘ　２・・・が選択さ
れ走査信号線χ１−χｎ／３＋１−χ２ｎ／３＋　１−
χ２・・・が“１”になり、スイッチング素子Ｓｌ　、
　　Ｓｎ／３　＋ｌ　、　　Ｓ２ｎ／３＋ｌ　。

Ｓ２・・・が順次オンする。このとき画像信号ドライバ
から１−記タイミングに同期して、画像信号線Ｙｌ・・
・Ｙｊ・・・へ供給される画像信号Ｖｊは、Ｖ　ＤＣＰ
−Ｖ　ＤＣＮ　→Ｖ　５ＩＧＰ−９Ｖ　ＤＣＮ　　・・
と変化し、コレらの信号がスイッチング素子Ｓｌ　、　
　Ｓｎ／３　＋ｌ　、　　Ｓ２ｎ／３＋ｌ、Ｓ２・・・
を通して各画素電極へ供給される。

次の垂直期間ＴＶの第１期間ＴＶＩての動作は次のよう
になる。水平期間Ｔ　ＩＩの第１期間Ｔ１１１−第２期
間Ｔ１１２−第３期間Ｔ１１３−第１期間Ｔｉ１１・・
・のタイミングに同期して、走査信号線ＸＩ　−Ｘｎ／
３　＋１−Ｘ２ｎ／３＋１−Ｘ２・・・が選択され、走
査信号χ１−”Ｘｎ／３　＋ｌ　→χ２ｎ／３＋ｌ　−
ｘ２−・・が“１゛になり、スイッチング素子Ｓｌ　、
　　Ｓｎ／３　＋ｌ　、　　Ｓ２ｎ／３＋ｌ、Ｓ２・・
・が順次オンする。このとき画像信号ドライバ８から上
記タイミングに同期して、画像信号線Ｙｌ・・・Ｙｊ・
・・へ供給される画像信号Ｖｊは、Ｖ　５ＩＯＮ　−Ｖ
　ＤＣＰ　−４Ｖ　ＤＣＮ→Ｖ　５ＩＧＰ・・・と変化
し、これらの信号がスイッチング素子Ｓｌ　、　　Ｓｎ
／３　＋ｌ　。

Ｓ　２ｎ／３＋　ｌ　、　　Ｓ　２・・・を通して各画
素電極へ供給される。このようにして順次同様の動作が
行われる。

ここで、例えば走査信号線Ｘ！に供給される走査信号χ
ｌにより選択されるスイッチング素子Ｓｌへ供給される
画像信号Ｖｊに着ｌ」すると、ｌ／３ＴＶ期間に相当す
る周期テＶ　５ＩＣＰ　−Ｖ　ＤＣＮ　−Ｖ　ＤＣＰ−
ＶＳＩＧＮ・・・と変化している。他のスイッチング素
子Ｓ２・・・Ｓｎについても位相の違いはあるか、−に
記の画像信号系列が順次供給されている。すなわち、画
素電極に供給される画像信号Ｖｊは、１／３ＴＶ期間に
相当する周期て逆極性の信号となっているため、液晶層
Ｃ１・・・Ｃｎは２／３ＴＶ期間に相当する周期で交流
駆動されることになる。これをＮＴＳＣ方式のテレビ表
示に当てＩＫめると、液晶は９０ヘルツで駆動されるこ
とになりフリッカ−はほとんど生じない。

一方、実時間の画像信号ＶＳＩＧＰおよびＶＳＩＧＮに
管口すると、１垂直期間ＴＶにト１当する周期で■５Ｉ
ＧＰとＶ　５ＩＧＮが交互に画素電極へ供給されている
。

従って、従来みられた実時間の画像信号か１明件のみに
片寄るという弊害が取除かれ、液晶層Ｃ１・・・Ｃｎに
直流バイアスが印加されることはない。

なお、」−記実施例では１垂直期間ＴＶを３分割したが
、本発明ではこれに限る必要はなく５分割。

７分割・・・のように奇数分割であればよい。また、各
分割期間は等分割である必要はなく、例えば３分割の場
合、２：１：１のような分割であってもちよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、液晶は１垂直期間に相当する周期以下
の周期で交流駆動されるため、フリッカ−のほとんど無
い表示が得られ、しかも実時間の画像信号は、１垂直期
間に相当する周期で交互に液晶層に印加されるため、液
晶層に直流バイアスか印加されることはなく、液晶パネ
ルの劣化を大幅に抑えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した駆動方法のタイムチ
ャー・ト、第２図は第１図の駆動方法を実現するだめの
電気回路図、第３図従来例の駆動方法のタイムチャート
、第４図は上記従来例の電気回路図である。 ＴＶ・・・１垂直期間 ＴＶＩ・・・１垂直期間の第１期間 ＴＶ２・・・１垂直期間の第２期間 ＴＶ３・・・１垂直期間の第３期間 Ｖｊ・・・画像信号 ＶＳＩＧＰ・・・正極性の画像信号 Ｖ　５ＩＧＮ・・・負極性の画像信号 Ｖ　ＤＣＰ・・・予め固定された信号 Ｖ　ＤＣＮ・・・極性反転された信号 具　　上 出願人　　株式会社　精　工　舎

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １垂直期間を奇数の期間に分割し、この各分割期間にお
   いてそれぞれ各画素を順次走査し、所望の１分割期間で
   は画素電極に画像信号を供給し、残りの偶数の分割期間
   では予め固定された信号およびその極性反転された信号
   を供給し、かつ上記画像信号は１垂直期間に相当する周
   期で極性を切り換えて供給することを特徴とするアクテ
   ィブマトリクス型液晶表示器の駆動方法。