JPH02103016A - 液晶表示装置の駆動方法 - 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〕 この発明は、２端子型非線形抵抗素子を用いたアクティ
ブ・マトリクス方式の液晶表示装置の駆動方法に関する
。

〔発明の概要〕

この発明は、２端子型非線形抵抗素子を用いた液晶表示
装置を駆動するに際して、第１の表示電極に供給される
表示情報のオン、オフに対応したデータ信号の波形を、
互いに逆位相の１周期の方形波とすると共に、第１の表
示電極に対向する第２の表示電極に供給する走査信号は
、選択期間では上記１周期で、方形波に対応してレベル
が段差を有する波形とし、バイアス期間では一定レベル
としたもので、クロストークの大幅な低減を図ったもの
である。

〔従来の技術〕

各画素ごとにスイッチング素子を設け、電圧を保持する
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置において、
スイッチング素子として２端子型非線形抵抗素子を用い
たものがある。液晶駆動用の２端子型非線形抵抗素子と
しては、ダイオード・リング、バック・トウ・バック・
ダイオード、ＭＩＭ、バリスタ、ＭＳＩなどがある。

第５図はこの２端子型非線形抵抗素子を用いたアクティ
ブ・マトリクス液晶表示パネルの構造の一例を示すもの
である。

同図で、ｌ及び５は、第１及び第２のガラス基板である
。第１のガラス基板１上にはマトリクス状に複数の第１
の表示電極４が形成されると共に各１行の複数の第１の
表示電極４に対して共通に１本の走査電極２が夫々形成
される。そして、各１行の複数の第１の表示電極４の夫
々とその行に対する走査電極２との間には、斜線を付し
て示す２端子型非線形抵抗素子３が夫々接続される。−
方、第２のガラス基板５上には、短冊状にバターニング
された複数の第２の表示電極６が形成される。

そして、第１のガラス基板１と第２のガラス基板５とが
、図のように第１の表示電極４と第２の表示電極６とが
互いに向かい合い、走査電極２と第２の表示電極６とが
直交し、且つ、第１の表示電極４と第２の表示電極６と
が重なり合うようにして？貼り合わされる。

第１の表示電極４と第２の表示電極６との交点位置、す
なわち第１の表示電極４に対応する部分が画素となり、
走査電極２と第２の表示電極６とに夫々各画素の表示状
態（黒、白）に応じた信号が供給される。

第６図は、このアクティブ・マトリクス方式の液晶表示
パネルの従来の駆動方法を説明するための駆動信号波形
を示す図である。

走査電極２は、表示パネルの１画面分を表示する期間を
１フレ一ム期間とするとき、この１フレ一ム朋間内にお
いて所定期間（選択期間）Ｔａずつ順次択一的に選択さ
れ、その選択された走査電極２に接続された１行の第１
の表示電極４が第２の表示電極６に与えられるデータに
応して黒、または白の表示をなす。１フレ一ム期間の残
りの期間Ｔｂはバイアス期間と称せられる。

第６図Ａは、ある１本の走査電極２に供給される走査信
号を示し、あるｌフレームの期間で正の電圧であるとき
、次の１フレ一ム期間では負の電圧となるようにされて
いる。つまり、交流駆動されている。そして、この走査
信号は、選択期間′ｒａでは一定の正の高電圧Ｖａまた
は一定の負の選択電圧−Ｖａとされ、バイアス期間Ｔｂ
では一定の正の低電圧ｖｂまたは一定の負の低電圧−ｖ
ｂとされる。

第６図Ｂは、ある１本の第２の表示電極６に供給される
表示データを示している。従来、第２の表示電極６に供
給される表示データは、液晶表示のオン、オフに対応し
て選択期間Ｔ　ａにデータ電圧が割り当てられている。

図の例では、データ電圧Ｖｃまたは−Ｖｃとされる。

したがって、選択されている行の第１の表示電極４と、
第６図Ｂに示すような表示データが供給されている第２
の表示電極６との交点の画素には、第６図Ｃに示すよう
な電圧が印加されることになる。すなわち、選択期間Ｔ
ａでは、その画素の表示データに対応した電圧（Ｖａ±
Ｖｃ）となる。

一方、バイアス期間Ｔｂでは、ランダムに変化する電圧
（ｖｂ±Ｖｃ）となる。

この電圧が、２＠子型非線形抵抗素子３に印加される。

第７図に、この２端子型非線形抵抗素子３の電流−電圧
特性を示す。この特性から明らかなように、選択期間に
走査電極に供給される高電圧によって、２端子型非線形
抵抗素子３は低抵抗状態になり、第２の表示電極６に印
加される電圧との組合せによって、液晶に制御された電
圧を印加することができる。図の例では、第２の表示電
極６に供給される電圧が−Ｖｃのときは液晶にはＶａ＋
Ｖｃが印加され、スレッショールド電圧ＴＨを越えるの
で、液晶はオンとなる。また、第２の表示電極６に供給
される電圧がＶｃのときは液晶にはＶａ−Ｖｃが印加さ
れ、スレッシゴールド電圧１゛Ｈより低くなるので液晶
はオフとなる。

続くバイアス期間では、走査電極に低電圧が印加される
ので、２端子型非線形抵抗素子３は高抵抗状態になり、
選択期間に印加された電圧を保持し、且つ、第２の表示
電極６に印加される電圧の影響を受けにくくなる（参考
文献；日経エレクトロニクス　１９８７．１．１２　（
ｎｏ、４１２）Ｐ１３７〜Ｐ１４５）。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、２端子型非線形抵抗素子３の低電圧ｖｂ付近
での抵抗値が無限大であれば、液晶への印加電圧は、バ
イアス期間Ｔｂでも選択期間Ｔａの電圧がそのまま保持
される。ところが、２端子型非線形抵抗素子３の電流−
電圧特性の、オフ電圧付近（第７図で丸で囲んで示す）
を拡大してみると第８図に示すようになり、２端子型非
線形抵抗素子３は抵抗が無限大にはならない。したがっ
て、液晶への印加電圧はバイアス期間Ｔｂにこの２端子
型非線形抵抗素子３に印加される電圧によって変化する
。バイアス期間Ｔｂでは、走査電極２に供給される電圧
はｖｂまたは−ｖｂで、一定であるが、第２の表示電極
６に供給される電圧は、バイアス期間Ｔｂでは、他の行
の第１の表示電極に供給する表示データであるので、第
６図Ｃに示すように、Ｖｃから−Ｖｃまでランダムに変
化する。このため、各画素ではバイアス期間で、他の画
素の表示内容に応じて明るさが変動する、いわゆるクロ
ストークを生じることになる。特に他の行に印加される
データ信号がオン又はオフの一方の場合には、クロスト
ークによる線が見える問題があった。

このクロストークを低減するためには、物性的には、２
端子型非線形抵抗素子の容量を１画素の液晶部分の容量
に比べて小さくすること、及びバイアス期間での２端子
型非線形抵抗素子の抵抗を液晶部の抵抗に比べて高くす
ることが必要である。

この物性的なりロストークの改善は、種々開発が進めら
れているが、この発明は、これら２端子型非線形抵抗素
子の物性だけでなく、液晶表示装置の駆動方法を工夫し
て、クロストークの更なる低減を計ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、 複数の第１の表示電極と複数の第２の表示電極との交点
近傍に画素が夫々配置され、２端子型非線形抵抗素子を
用いた液晶表示装置の駆動方法であって、 第１の表示電極に供給されるデータ信号の波形は、表示
情報のオン、オフに対応して１周期の方形波を割り当て
、且つ、上記オン及びオフとでは上記方形波の位相が逆
転したものとし、第２の表示電極に供給される走査信号
は、選択期間では、上記方形波に対応してレベルが段差
を有する波形とし、バイアス期間では一定レベルとした
液晶表示装置の駆動方法である。

〔作用］ 今、選択されている１行の１つの画素に着目する。この
画素と第２の表示電極を共通とする１列の他の画素が、
全てオン（例えば白）の場合を考えると、従来の駆動方
法では、バイアス期間の液晶への印加電圧は、前述の例
であれば、例えば■ｂ−Ｖｃである。また、１列の他の
画素が全てオフ（例えば黒）であれば、従来の駆動方法
では、印加電圧は、Ｖｂ＋Ｖｃである。したがって、他
の画素の表示内容により最大２Ｖｃの電圧変動となり、
この他の画素の表示内容により着目した画素のバイアス
期間の明るさが大きく変動することになる。

これに対し、この発明の場合には、１画素に対する表示
データは方形波であり、しかも、オンとオフとでは逆位
相となるので、着目した画素以外の他の１列の画素が全
てオンまたはオフとなっても、常に、印加電圧はｖｂを
中心に±Ｖｃ変動するものとなる。したがって、バイア
ス期間の印加電圧は平均化され、表示内容によらない。

つまり、表示内容の違いに伴う明るさの変動はほとんど
な（なる。

〔実施例〕

第１図は、この発明による駆動方法の一実施例を説明す
るための駆動信号波形の一例を示す図である。

この例では、１画素当たりのデータ信号ＳＣは、第１図
Ｂに示すように、電圧−ＶｃとＶｃとの間でレベルを変
え、選択期間Ｔａを１周期とするデユーティファクタが
５０％の方形波とされる。

一方、走査電極２に供給される走査信号ＳＷは、第１図
へに示すように、選択期間では、方形波ＳＣに対応して
レベルを変える高電圧とされる。走査信号ＳＷの選択期
間の高電圧の高い方の値はＶａ十Ｖｃまたは−（Ｖａ＋
Ｖｃ）とされ、低い方の値はＶａ−Ｖｃまたは−（Ｖａ
−Ｖｃ）とされる。

図の例では、走査信号ＳＷの選択期間の前半が高い高電
圧となるようにされている。したがって、この選択期間
に供給されるデータ信号ＳＣが、第１図Ｂに示すように
−ＶｃからＶｃに立ち上がる波形のとき、液晶に印加さ
れる電圧は、同図Ｃに示すように選択期間の前半の期間
でＶａ＋２Ｖｃ（または−（Ｖａ＋２Ｖｃ））となり、
後半の期間でＶａ−２Ｖｃ（または−（Ｖａ−２Ｖｃ）
）となる。液晶の表示オン、オフのスレッショールド電
圧ＴＨが、図のようにＶａ＋２Ｖｃと−（■ａ−２Ｖｃ
）との間の値であれば、この画素はオンとなり、例えば
白の表示となる。

データ信号ＳＣがこれとは逆位相のＶｃからＶｃに立ち
下がる波形のときは、選択期間Ｔａに液晶に印加される
電圧は、Ｖａ（または−Ｖａ）となり、オフとなり、例
えば黒の表示となる。

なお、走査信号ＳＷが、選択期間Ｔａの後半で高い電圧
となる場合には、１画素当たりに供給するデータ信号の
意味するところは逆になる。

以上の２つのケースを表にまとめると、第２図に示すよ
うになる。

走査信号ＳＷのバイアス期間Ｔｂの電圧は、従来と同様
にｖｂ（または−ｖｂ）とされる。一方、１画素に供給
されるデータ信号ＳＣは選択期間Ｔａの長さを１周期と
する方形波であるから、液晶には、バイアス期間Ｔｂに
は、（走査電極数−１）回、電圧Ｖｃと−Ｖｃとの間で
交番する交番信号が電圧ｖｂに重畳された信号が印加さ
れるものである。したがって、平均化した電圧でバイア
ス期間の電圧を見れば、画像の表示内容に関係なく、常
に電圧ｖｂとなり、表示内容に伴う明るさの変動が低減
される。

この発明の効果を確認するため、１つの画素に着目し、
この画素と第２の表示電極を共通とする他の画素が、 パターン■；全で白表示（全白） パターン■；最大輝度の半分（ハーフトーン）パターン
■；ｌ′″）置きに白・黒のパターンとなる（市松） パターン■；全て黒表示（全黒） の４つの場合について、着目した画素の表示をオン、オ
フさせてコントラストを測定した。バイアス電圧及びデ
ータ信号の電圧一定の条件で（ハーフトーンではバイア
ス期間のＶｃ＝Ｏとした）、走査電極に印加する電圧（
Ｖ　ａ　）をパラメータとして、コントラストの変化を
測定した結果を第３図に示す。また、同様の条件で、従
来の駆動方法の場合について行った測定結果を第４図に
示す。

この測定結果の比較から明らかなように、従来の駆動方
法に比べて、この発明による駆動方法によれば、表示パ
ターンによるコントラストの変化が少なく、クロストー
クが低減されていることが確認された。

〔発明の効果〕

この発明によれば、１画素当たりに供給するデータ信号
として、走査電極の選択期間を一周期とする方形波を割
り当て、且つ、オン及びオフで方形波の位相が逆となる
ようにしたので、バイアス期間に液晶に印加される電圧
は、表示内容に関係なく所定の電圧を中心として（走査
電極数−１）回、交番する交番電圧となる。したがって
、バイアス期間に、各画素の液晶に印加される電圧は平
均化すれば、表示パターンに関係なく上記所定の電圧と
なり、表示パターンに伴う明るさの変動が低減されるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明するための駆動信号波形を示す
図、第２図はその駆動信号波形の２通りの場合を説明す
るための図、第３図及び第４図はこの発明の効果を従来
との比較において示すための図、第５図は２端子型非線
形抵抗素子を用いたアクティブ・マトリクス方式の液晶
表示装置の一例の構造を説明するための図、第６図は従
来方法の説明のための駆動信号波形を示す図、第７図は
２端子型非線形抵抗素子の一例の電流−電圧特性を示す
図、第８図はその一部拡大図である。 図面における主要な符号の説明 ２：走査電極、　３：２端子型非線形抵抗素子、４：第
１の表示電極、　６：第２の表示電極、ＳＣ：データ信
号、　ＳＷ：走査信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の第１の表示電極と複数の第２の表示電極との交点
   近傍に画素が夫々配置され、２端子型非線形抵抗素子を
   用いた液晶表示装置の駆動方法であって、 上記第１の表示電極に供給されるデータ信号の波形は、
   表示情報のオン、オフに対応して１周期の方形波を割り
   当て、且つ、上記オン及びオフとでは上記方形波の位相
   が逆転したものとし、上記第２の表示電極に供給される
   走査信号は、選択期間では、上記方形波に対応してレベ
   ルが段差を有する波形とし、バイアス期間では一定レベ
   ルとしたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。