JPH03168617A - 表示装置の駆動方法 - Google Patents

表示装置の駆動方法

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JPH03168617A
JPH03168617A JP1308676A JP30867689A JPH03168617A JP H03168617 A JPH03168617 A JP H03168617A JP 1308676 A JP1308676 A JP 1308676A JP 30867689 A JP30867689 A JP 30867689A JP H03168617 A JPH03168617 A JP H03168617A
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voltage
display device
signal
potential
driving
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Yoshiya Takeda
悦矢 武田
Yutaka Minamino
裕 南野
Seiichi Nagata
清一 永田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと呼ぶ）等のス
イッチング素子と画素電極とをマトリックス状に有する
アクティブマトリックスを用いて、液晶などの表示材料
を交流駆動して画像表示をおこなう表示装置の駆動方法
に関Ｌ，　　ａ）駆動電力の低減　ｂ）表示画質の改豫
ｃ）駆動信頼性の向上ｄ）明るさの改善を目的とするも
のであも従来の技術 アクティブマトリックス液晶表示装置による表示画質は
近年きわめて改善さｉｔ　　ＣＲＴのそれに匹敵すると
言われるまでに達していも　液晶表示装置で最も優れた
画質が得られるＴＰＴアレ一のを用いる場色　表示装置
内部の寄生容量等により不可避的に発生するＤＣ電圧が
発生ずん　第１図に示す表示単位において即ちＴＰＴの
走査信号の電位変化をＶｇと定義し　表示単位の蓄積容
監　液晶容量　ソース・ドレイン間容量を各々Ｃａ　　
ＣｌｃＳＣｓｄとするとき、液晶を交流駆動するため対
向電極の電位Ｖｔと画像信号電圧の平均的中心電位Ｖｓ
ｃの差ΔＶ　ＣＡＬ　　蓄積容量が無い場合に（上ΔＶ
　１＝　Ｖｓｃ　−　Ｖ　ｔ＝　ＣｇｄＶ　ｇ／　（Ｃ
　ｌｃ＋　Ｃｓｄ）蓄積容量がある場合に４１ ΔＶ２＝Ｖｓｃ−Ｖｔ＝ＣｇｄＶｇ／　（Ｃｓ＋Ｃｌｃ
＋Ｃｓｄ）となり、 ΔＶｌ＜Δｖ２であも このＤＣ電位差が画面のちらつきのフリッカコ画面のメ
モリーである焼付｛ナ、温度に対する安定性等画像特性
に悪影響を与えてい九　特に蓄積容量が無い場合ＤＣ電
位差が顕著となム　上述した影響を除くため蓄積容量が
必須となるがＴＰＴアレー基板上に蓄積容量を形成する
方法には次のようなケースがあも １）蓄積容量の電極を透明電極で作成する方法玄　駆動
は簡単で透明電極の面積が大きく明るい表示が得られる
がＴＰＴアレーの構造および工程が複雑であも ２）ｌ〉の透明電極の蓄積容量電極の替わりにゲート電
極の金属で形或するものであ＆　　ＴＦＴのアレーの構
造は簡単で１）と同様の駆動方法が可能であるが透明な
絵素電極の面積が小さくなり、即ち開口率が小さく暗い
表示装置になる欠点があム ３）はゲート電極を蓄積容量の電極と共用化するもので
あも　これは工程が簡単でかつ開口率が大きい特長があ
るが大きい信号電圧を必要とし消費電力の多い駆動方法
が必要であも このように蓄積容量を内蔵したＴＰＴアレーを用いた液
晶表示装置においては構造が簡単で低消費電力玄　明る
く、フリッカー少ないという要請を同時に満足する方法
がなかっｔラ　　この中で３〉のＴＰＴアレーは構造が
簡単で開口率の大きい液晶表示装置が得られるので特に
適当な低消費電力の駆動方法の開発が望まれていｔも 荒　スズキ（Ｓｕｚｕｋｉ）：　　ユーロ　ディスプレ
イ（、Ｅｕｒｏ　　Ｄｉｓｐｌａｙ）　　’　　８７Ｐ
１０７　　（１９８７）の報告で｛上　走査信号の後に
負の付加信号（Ｖｅ）を印加して上述したΔＶを完全に
補償しようとするものであん　しかしながら画像信号電
圧が大きく低消費電力駆動とはなっていな鶏 本発明者らは特願昭６３−５８４８５％　　特願昭６３
−３１３４５６号において上述した要請を同時に満足す
る駆動法を開示した　即ち第１にアクティブマトリック
ス表示装置の信号駆動回路の出力信号電圧を大幅に減少
させ、もってアナログ信号を取り扱う同駆動回路の消費
電力を減少させることが出来も　第２に表示画質を改善
できｔラｌフィールド毎の交流駆動に於いてＬ　フリッ
ヵ一の発生原因を除去する事が出来ｔも　　第３に　表
示装置の信頼性が向上しナら　これは液晶の異方性・走
査信号のＣｇｄを通じた容量結合等により、従来は表示
装置内に不可避的に発生したＤＣ電圧を除去したことに
よも　このＤＣ電圧を除去したことにより、固定画像を
表示した直後に発生する画像の焼付け現象が大幅に改善
され九 発明が解決しようとする課題 しかしながら上述した駆動法ではアナログ信号である画
像信号は少なくなるものへ　走査信号が複雑で必要とす
る電源が多くなることによってＩＣチップが大きくなり
走査側の消費電力が増加する欠点がありｔ４ 本発明は上記した課凰　即ｔ３，　　ａ）駆動電力の低
ｍ　　ｂ）表示画質の改急Ｃ）駆動信頼性の向上　ｄ）
明るさの改善を目的としたものであん 課題を解決するための手段 容量を介して第１の配線に接続された画素電極をマトリ
ックス状に有し　かつ前記画素電極には画像信号配線と
走査信号配線に電気的に接続されたスイッチング素子が
接続され　前記画素電極と対向電極の間に保持された表
示材料を交流駆動する表示装置において、前記スイッチ
ング素子のオン期間に画像信号電圧を画素電極に伝達し
　前記スイッチング素子のオフ期間に前記第１の配線に
１フィールド毎に絶対値が等しく極性を反転した変調信
号を与えることにより、前記画素電極の電位を変化させ
、前記電位の変化と前記画像信号電圧とを相互に重畳及
医　または相殺させて前記表示材料に電圧を印加すも また　液晶の透過率が変化する電圧範囲をＶｔｈよりＶ
　ｍａｘＱ，　　前記変調信号Ｖｅ，蓄積容量　ゲート
・ドレイン間容亀　ソース・ドレイン間容量液晶の容量
を各々ＣＳ，　　Ｃｇｄ．　　ＣｓｃＬ　　Ｃｌｃとす
るとき、次式 ΔＶ本＝ＶｅＣｓ／Ｃｔ Ｃ　ｔ＝　Ｃ　ｓ＋　Ｃ　ｇｄ十Ｃ　ｓｄ＋　Ｃ　ｌｃ
がにより定義されるΔｖ零が Ｖｔｈ≦Δｖ本≦Ｖ　ｍａｘ を満足するようにｖｅを設定すること、さらにのぞまし
くは ΔＶ本＝　（Ｖｍａｘ＋　Ｖｔｈ）　／　２になるよう
に前記変調信号Ｖｅを調整することにより必要な信号電
圧の振幅■ｓｉｇを最小とすも 更に　ｖｅを可変にしΔＶｔを変化させることで輝度調
整の機能をもたせることが可能玄　温度変化または角度
依存性に対応した画像をえも更に　薄膜トランジスタ（
ＴＰＴ）のオフ期間の電圧が１フィールド期間毎に異な
る電圧Ｖｏｈ，Ｖｏｌをとりその差の絶対値と変調電圧
Ｖｅの絶対値が Ｉ　Ｖｅｌ　＝　ｌ　Ｖｏｈ−Ｖｏｌｌの関係を満足す
るよう構成することにより必要電源電圧を減少させも 作用 例えばスイッチング素子がＴＰＴ　（薄膜トランジスタ
）である場念　走査信号の電位変化Ｖｇがゲート・ドレ
イン間容量Ｃｇｄを介して誘起されるＣｇｄＶｇ／Ｃｔ
が負方向に発生ずん　本発明では蓄積容量Ｃｓを介して
ｌフィールド毎に絶対値が等しく極性を反転した正負の
変調信号輻Ｖｅを与えることにより負方向にＣｓＶｅ／
Ｃｔ，　　正方向にＣｓＶｅ／Ｃｔだけ画像電極に電位
変化を発生させ、上述した電位変化Ｃ　ｇｄＶ　ｇ／　
Ｃ　ｔが重畳されもこれらの電位変化の関係が次式を満
足するように設定できも　即ち 負方向で＆友 △Ｖ（一） ＝（ＣｓＶｅ（＋）＋ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ・・　　（１
）正方向で１よ Δｖ（＋） ＝　（ＣｓＶｅ（−）−ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ・・　　（
２）一定の対向電極の電位Ｖｔと信号電圧の平均的中心
電位Ｖｓｃの差とＶｇの関係を ｖｓｃ−Ｖｔ＝ＣｇｄＶｇ／Ｃｔ・・・　（３）に設定
すると絵素電位と対向電極電位Ｖ｜基即ちΔｖ本の値が
液晶のしきい値電圧以上である場合液晶駆動電圧の一部
をこの容量結合電位から供給することになり画像信号ド
ライバーの出力振幅を減少させ、駆動電力の低減するこ
とができも具体的な最適対向電圧は画像（望ましくはｌ
画素単位）のフリッカー戒分（ＮＴＳＣ方式では３０Ｈ
ｚ或分）が最小となるように設定されも実施例 以下に本発明の理論的背景を述べも 第１図＋；；ＴＰＴアクティブマトリックス駆動ＬＣＤ
の表示要素の電気的等価回路を示も　各表示要素は走査
信号配線ｌ、画像信号配線２の交点にＴＦＴ３を有す４
　　ＴＦＴには寄生容量として、ゲート・ドレイン間容
量Ｃｇｄ４、ソース・ドレイン間容量Ｃｓｄ５及びゲー
ト・ソース間容量Ｃｇｓ６があも　更に意図的に形成さ
れた容量として、液晶容量Ｃ　ｌｅｇ　７、蓄積容量Ｃ
ｓ８があムこれらの各要素電極には外部から駆動電圧と
して、走査信号配線ｌには走査信号Ｖｇを、画像信号配
線２には画像信号電圧Ｖ　ｓｉｇを、蓄積容量Ｃｓの一
方の電極にはｌフィールド毎に絶対値が等しく反転する
画像信号の極性に対応して変調信号Ｖｅを、液晶容量ｃ
　ｉｃｓの対向電極には一定の電圧を印加すも　上記し
た寄生ないし意図的に設置した各種の容量を通じて駆動
電圧の影響が画素電極（第ｌ図Ａ点）に現われも ｎ番目の走査線に関連する電圧の変化或分として定義し
た第２図（ａ）　〜（ｄ）に示すＶ４　　Ｖｅ，Ｖｔ及
びＶ　ｓｉｇを第１図の各点に各々印加すると、容量結
合による画素電極の電．位変化！上偶　　奇それぞれの
フィールドで式（４）、　（５）で表わされも　（但Ｌ
，ＴＰＴをオンすることによム　画像信号配線からの電
導によるＡ点の電位変化戒分を除く） ΔＶ（−） ＝　　（ＣｓＶｅ十ＣｇｄＶｇ＋ＣｓｄＶｓｉｇ）／Ｃ
ｔ・・・・・（４） Δ■（＋） ＝　（ＣｓＶｅ−ＣｇｄＶｇ±Ｃ　ｓｄＶ　ｓｉｇ）　
／　Ｃ　ｔ・・・・・（５） Ｃ　ｔ＝　Ｃ　ｓ＋　Ｃ　ｇｄ＋Ｃ　ｓｄ＋　Ｃ　ｌｃ
本＝　Ｃ　ｐ＋　Ｃ　ｓｄ＋Ｃ　ｌｃ本＝ΣＣここに　
上式の第２項は走査信号ＶｇがＴＰＴの寄生容量Ｃｇｄ
を通じて画素電極に誘起する電位変化であム　第１項は
第１の変調電圧の効果を表わす。第３項は画像信号電圧
が寄生容量を通じて画素電極に誘起する電位変化を示す
。Ｃ１ｃＨ友　　信号電圧（　Ｖ　ｓｉｇ）の大小によ
り液晶の配向状態が変化するに連れて、その誘電異方性
の影響を受けて変化する液晶の容量であ＆　　（Ｃｇｓ
はゲート・信号電極間の容量であるが走査信号配颯　画
像信号配線共に低インピーダンス電源で駆動されている
こと、及びこの結合は直接表示電極電位に影響しない為
無視する）。
一定の対向電極の電位Ｖｔと信号電圧の平均的中心電位
Ｖｓｃの差とＶｇの関係が Ｖｓｃ−Ｖｔ＝ＣｇｄＶｇ／Ｃ　ｔ に設定すると走査信号Ｖｇが寄生容量Ｃｇｄを通じて画
素電極電位に及ぼす直流的電位変動を補償できも　絵素
電位と対向電極電位Ｖ｜基　即ち偶奇フィールドでの等
しい電位変化△ｖ零の値が液晶のしきい値電圧以上であ
る場合液晶駆動電圧の一部をこの容量結合電位から供給
できることになり画像信号ドライバーの出力振幅を減少
させ、駆動電力の低減することができも　こうして液晶
には直流電圧がかから哄　対称な交流駆動が可能となん Ｖ　ｓｉｇは各走査線毎に反転する信号をあたえる場合
は各フィールドで第３項ＣｓｄＶｓｉｇの効果は相殺さ
れも 第１の効果として、画素電極に誘起される電位ΔＶ＄Ｉ
ｉＫ　　奇各フィールドで対向電極に対して正負等しく
できることであも　第２の点は本発明の駆動法では各フ
ィールド毎に対向電極の電位に対して正負逆極性の信号
を与えるので２フィールドをみれば画素電楓　対向電極
の電位間には直流電界は生じないことであも　液晶にた
いして直流電圧を与えない駆動法なので信頼性上有利で
あム更に第３の点１友　表示装置側で任意設定可能な電
圧パラメータＶｅを有することであん　このＡＶｅを制
御すれば　画素電極に現われる電位変動Δｙｓを任意の
大きさに設定できも　このΔｖ零を液晶のしきい値電圧
以上に設定すればＶ　ｓｉｇを小さくできも　さらに温
度依存性や液晶の視野角依存性を補正するため従来信号
電圧Ｖ　ｓｉｇに重畳して与えていた輝度調整を、蓄積
容量電極の変調電位Ｖｅで制御することが可能とな＆　
　Ｖｓｉｇを小さくすることはアナログ信号を制御する
画像信号駆動回路の出力振幅を小さくし　振幅の自乗に
比例して同回路の消費電力を減少させも　カラー表示の
場合には同様にアナログ信号を取り扱うクロマＩＣの省
電力にも結びつく。−３Ｖｅはデイジタル信号であり、
当該ＩＣはオン／オフ制御されも　従って、変調信号Ｖ
ｅを印加しても相補型ＭＯＳＩＣで構威した駆動系全般
としては省電力化に結びつく。
後述の実施例の装置に用いた上記容量・電圧パラメータ
の概略値を掲げも Ｃｓ＝０．６８ｐＦ，　　　Ｃｌｃ（ｈ）−０．２２６
ｐＦ１Ｃｌｃ（１）−０，　１３ＱｐＦ，　　　Ｃ　ｇ
ｄ−０，　Ｑ５９ｐＦ％　　Ｃ　ｓｄ−０．　ＯＯｌｐ
Ｆ，Ｖｇ−１５．５ｖ％　　　　Ｖｅ−＋４．４Ｖ，　
　　Ｖｔ＝Ｏｖ．　　　　Ｖｓｉｇ一±２，Ｏｖｏ 上記パラメータを考慮すると式（４）、　（５）の第３
項は実質的に無視することができも第２図（ｅ）、　（
ｆ）は′Ｍｌ図の表示要素の各電極に駆動信号Ｖ４　　
Ｖｓｉｇ，変調信号Ｖｅが入力された場合の画素電極（
第ｌ図Ａ点）の電位変化を示も　例えば奇フィールドで
Ｖ　ｓｉｇが（ｄ）図の実線のようにＶ　ｓ（ｈ）にあ
るとき、Ｔ＝ＴＩで走査信号Ｖｇが入ると、ＴＰＴは導
通しＡ点の電位ＶａをＶｓ（ｈ）と等しくなるまで充電
す４　　Ｔ＝Ｔ３でＴＰＴがオフになる前にｖｅには負
方向にＶｅの信号を与えておく。次に走査信号が消える
と、このＶｇの変化はＣｇｄを通じてＡ点ではΔＶｇの
電位変動として現われも　更に遅れ時間τｄ後のＴ＝Ｔ
４に於てＶｅが正方向にＶｅ変化すると、この影響が図
のように電位Ｖａの正方向変位として現われも　その徴
Ｔ　＝　Ｔ　５テＶ　ｓｉｇＫ　　Ｖ　ｓ（ｈ）からＶ
Ｓ（１）４；ｌ：変化すると同様にＡ点の電位変動が現
われも　この容量結合戒分を合わせて図ではΔｖ本とし
て示もその後偶フィールドで走査信号が入力された場合
に番よ　ＴＦＴはＡ点をＶ　ｓｉｇの低レペルＶｓ（１
）まで充電す＆　　ＴＦＴがオフとなると、上記と同様
に容量結合電位ΔＶＳが現われも　上記のようにＴＰＴ
がオフするＫ　　Ｖ９ｉｇが高レベ７ｋＶｅが低レベル
にある場合に　あるいはその逆にＶ　ｓｉｇが低レベ）
Ｌｔ，Ｖｅが高レベルにあり、ＴＰＴがオフ後ｖｅが変
動する場合に１上　画像信号振幅Ｖ　ｓｉｇに対し画素
電極電位の変化幅Ｖ　ｅｆｆは図示のようにほぼ２Δｖ
ｓ＋２Ｖｓｉｇとなり、両者は相互に重畳し合う。
換言すると、画像信号出力ＩＣの出力振幅を２ΔＶ本だ
け減少させることができも　（以下、ＶｅとＶ　ｓｉｇ
が上記の位相関係にある場合を逆相という〉一方　変調
信号ｖｅニ対Ｌ，　　Ｖｓｉｇが（ｄ）図点線のような
位相関係にあるとき（以下、同相という）、Ａ点の画素
電極電位の変化幅はほぼ２ΔＶ富−２ｖｓｉｇとなり、
ΔＶ零とＶ　ｓｉｇは相互にその一部を相殺しあう。対
向電位Ｖｔを信号電圧の中心ＶＳＣに対してΔＶｇだけ
変位させることにより液晶に対する電圧を偶奇フィール
ドで対称とすることができも　第３図は液晶の印加電圧
対透過光強度の関係を示すとともに　Δｖ本およびＶ　
ｓｉｇにより透過光を制御する電圧範囲の例を示も　液
晶の透過光が変化する電圧範囲は液晶のしきい値電圧Ｖ
ｔｈから飽和電圧Ｖ　ｗａｘまでであも　ΔＶｌがＶｔ
ｈ以上に設定すれば位相制御を行なわない一場在　必要
最大信号電圧は（　Ｖ　ｔａａｘ　−　Ｖ　ｔｈ）とな
も　ΔＶ本による印加電圧をＶＣＴに設定し　信号電圧
の振幅と位相を制御すれば　必要最大信号振幅電圧は（
Ｖｍａｘ−Ｖｔｈ）／２程度に減少させることができも
　前記した本発明の目的の一つである画像信号振幅を減
少させる効果を有しているのは上述の通りである。
第４図に　第２図（ｂ）の波形を更に改良した駆動法を
示も　基本的相違点は奇フィールドのＴ＝Ｔ４からＴＩ
’　間と、偶フィールドのＴ＝Ｔ４’からＴＩまで間と
でＧ＆Ｖｅが各々異なる電圧に設定されていることであ
も　即板　第４　（ｂ）図点線丸内に示すようにＴ＝Ｔ
４においてＶｅだけ正方向に変化させ、Ｔ＝Ｔ４’にお
いて、Ｖｅだけ負方向へ減少した変調信号を印加すａ 今、第３図のようにΔｖ本による変調電位の効果として
３．　３Ｖを必要とする場Ａ　　Ｔ＝Ｔ３に於けるＶｅ
の振幅は４．　４ｖに設定すればよ鶏以下実施例をもと
に本発明を説明すも 実施例１ 第５図に本発明の第１の実施例の装置の回路図を示ｔ，
１１は走査駆動回路、ｌ２は映像信号駆動回鍬　ｌ３は
第１の変調回路、１４は第２の変調回路であ＆　　１５
ａ，１５ｂ，・・・・１５ｚは走査信号配線．１　６　
ａ、１　６　ｂ、・・・・１６ｚは画像信号配風１７ａ
Ｓ１７ｂ・・・・１７ｚは蓄積容量Ｃｓの共通電極、１
８ａ，１８ｂ・　・１８ｚは液晶の対向電極であん　本
実施例では上記のように　蓄積容量及び対向電極が走査
信号配線毎に分離して形戒されており、変調信号も各々
の走査信号配線に対応して印加されも　走査信号・変調
信号のタイムチャートを第６図に示す。本図はＮ番目の
走査信号配線と、Ｎ＋１番目の走査信号配線に対する走
査信号・変調信号を示していも　変調信号・画像信蛛及
びΔＶｔ，　　Ｖｓｉｇの相互関係は　本質的には第２
図と同等であも　即板　映像信号・変調信号の極性は！
フィールド毎に反転すム 本実施例で１よ　フリッカーが少なく信号電圧の出力振
幅を僅か３Ｖｐｐ″’ｉＱ　　黒から白までの全域を駆
動できコントラストの良い表示が可能であつ１，な叙　
表示映像の輝度調整は変調信号の振幅ΔＶ零を変化させ
て行なつム 実施例２ 上記実施例ｌと同じ第５図の回路において、第７図にし
めすｖｅの電圧波形で第１の実施例と異なん　偶フィー
ルドと奇フィールドでＶｅが異なる電圧設定にしている
ことであも 本実施例で（友　第１の実施例の効果に加ＬＶｅのレベ
ルが３から２に減少し　必要電源数が減少させることが
出来も 実施例３ 実施例１、２の場合と使用する回ａＶｇとＶｅの電圧波
形は同じ玄　各走査線に対応してＶ｜電圧波形が破線の
ように各フィールドで反転するようにすも　しかもＴＰ
Ｔのオン期間ｉ．＝ＴＦＴオフ後にＶｅの変化する方向
と逆の方向へ反転するようにすも　このようにするとＶ
ｅの変調電圧が実施例１、　２に比較して小さくできも 実施例４ 第４の実施例の回路を第８図に　本回路に印加する電圧
波形を第９図に示も　第９図に於で、２１ａは第１走査
信号配１１Ｌ２１ａ’　は第１走査信号配線に付属する
蓄積容量の共通電極ＩＬ２１ｚは最終の走査信号配ａ２
１Ｚ’　は最終の前段の走査信号配線であん　本実施例
で！友　蓄積容量ＣＳの共通電極を前段の走査信号配線
を用いて形或した点が実施例１、　２と異なん　従って
、変調信号を前段の走査信号配線に印加していも　第９
図に示すように　Ｎ＋１番目の走査信号配線への走査が
終了した後（遅れ時間τｄ）、Ｎ番目の走査信号配線に
印加された変調信号の極性が反転すも変調信号の極性反
転１＆　　Ｎ番目とＮ＋１番目の走査信号配線に関し　
及び奇偶フィールドに関して、重複して行なっても良い
し　フィールドに関してのみ行うこともできも　変調信
号の正方向への電位変化量と負方向への電位変化量は同
一値であるが可変としｔら 本実施例の効果は前記第１の実施例と同様であつｔ４ 実施例５ 実施例４と同じ構戊を有する第８図の表示装置を第１０
図に示す電圧波形で駆動しｔも　　実施例４では同一で
あった電圧波形Ｖｇの変調後の値ゐく各フィールド毎に
異なることであも　第１０図に示すＶｇのような電圧波
形とすると実施例４と同様の効果が得られるばかりでな
く、駆動に必要なゲート振幅が小さくな−も 実施例６ 第６の実施例の回路を第１１図に　本実施例で印加する
電圧波形を第１２図に示も 本実施例で（上　走査信号配線に変調信号が重複して印
加される点は前記実施例４と同等である力失対向電極が
対応する走査信号配線毎に分割されておらず　表示装置
全体にわたり同一電位であること、及べ　画素電極・対
向電極間の電気的極性を１走査期間毎（ＩＨ）に変化さ
せた点が前記の各実施例と異なも　第１２図に於で２２
は走査駆動回路・２５は映像信号駆動回区　２６は第２
の変調信号発生回路であ＆　　２５ａ，　　２５ｂ，　
　・・・・２５ｚは画像信号配線であも　第１２図に於
てＣ　ｈ　（Ｎ）・Ｃ　ｈ　（Ｎ＋１）はＮ番目及びＮ
＋１番目の走査信号配線に印加される電圧波形を示す。
Ｖｔは対向電極電４ＬＶｓｉｇは映像信号電圧波形を示
も　叉同図は液晶を交流駆動するため奇フィールドと偶
フィールドでの電圧波形の相違（極性反転）をも示して
いる 図の波形Ｃｈ（Ｎ）・Ｃ　ｈ　（Ｎ＋１）中の高い波形
Ｖｇが走査信号　走査信号直後の電位Ｖｅ，　　−Ｖｅ
をそれぞれ独立に制御しｔ４　　走査信号の印加時間Ｔ
ｓはｌ走査期間未満で可変制御可能としｔも　　こうし
て、次段（Ｃ　ｈ　（Ｎ＋１））の走査が終了した抵　
遅れ時間τｄ後に変調信号が印加されｔも　　第ｌ１図
の簡単な構或のＴＰＴアレーにおいても駆動電力を減少
させることが出来た　表示装置としては対向電極の電位
を一定とできるので電源出力の数を減少させることがで
きも 実施例７ 第１１図の回路を用いて、本実施例で印加する電圧波形
を第１３図に示も　第１３図は本発明第６の実施例の第
１２図の走査線に対する印加電圧波形Ｃｈ　（Ｎ）．Ｃ
ｈ　（Ｎ＋１）を変えたものであも　すなわち奇フィー
ルドのＣｈ　（Ｎ）ではＴＦＴオン期間Ｔｓの抵　電圧
を＋Ｖｅに保ち次段の走査線の電圧Ｃｈ　（Ｎ＋１）の
ＴＰＴがオンになってからτｄ”　（０≦τｄ’＜Ｔｓ
）後に電圧を−Ｖｅにしていも　偶フィールドではＣｈ
　（Ｎ＋１）が奇フィールドのＣｈ（Ｎ）と同様の電圧
波形であム　第１３図の電圧波形を用いるとＣｈ（Ｎ）
の走査線のＴＰＴオンの時の次段の画素電極に与える電
圧変動を各フィールドで同一にすることができも　この
結果フリッカ一が第１２図の波形を用いたときより減少
しｔも 実施例８ 第２図の回路を用いて、本実施例で印加する電圧波形を
第１４図に示も　第１４図は本発明第６の実施例の第１
２図の走査線に対する印加電圧波形Ｃｈ　（Ｎ）．Ｃｈ
　（Ｎ＋１）を変えたもう１つの例であも　すなわち奇
フィールドのＣｈ（Ｎ）ではＴＰＴオン期間Ｔｓの眞　
電圧を０レベルに保ち次段の走査線の電圧Ｃｈ　（Ｎ＋
１）のＴＰＴがオンになってからτｄ゜（０≦τｄ″＜
Ｔｓ）後に電圧をーｖｅにしていも　一方偶フィールド
のＣｈ（Ｎ）ではＴＰＴオン期間Ｔｓの抵　電圧を０レ
ベルに保ち次段の走査線の電圧Ｃｈ　ＣＮ＋１）のＴＰ
Ｔがオンになってからτｄ゜（０≦τｃｉ’＜’ｒｓ）
後に電圧を＋Ｖｅにしていも　奇フィールドのｃｈ（Ｎ
）と偶フィールドＣｈ　（Ｎ＋１）、偶フィールドのＣ
ｈ　　（Ｎ）と奇フィールドＣｈ　　（Ｎ＋１）ｇ上同
じの電圧波形であム　第１４図の電圧波形を用いるとＣ
ｈ（Ｎ）の走査線のＴＰＴオンの時の次段の画素電極に
与える電圧変動を各フィールドで同一にすることができ
も　この結果フリッカーが第１２図の波形を用いたとき
より減少すも実施例７・８は実施例６の他の実施態様を
示したものであム　これらの実施例では実施例６と同様
の効果を有することを確認しｔ４ 実施例９ 第１１図の回路を用いて、本実施例で印加する電圧波形
を第１５図に示も　本発明実施例６が各走査線に対して
の信号電圧の極性が反転している即ちＩＨ毎に電圧の極
性が反転している信号電圧を与えていも　本実施例では
同一フィールドでは信号電圧Ｖ　ｓｉｇの極性は一定で
あム　信号電圧に対応してゲート電圧に与える変調電圧
Ｖｅの極性を同一フィールドでは一定としていも　実施
例６に比べて信号電圧の周波数が小さいので駆動のため
の消費電力は小さくできも 実施例１０ 第１１図の回路を用いて、本実施例で印加する電圧波形
を第１６図に示も　実施例６に用いた第１２図のゲート
電圧波形が４レベルの電源が必要であるのに対して本実
施例の第１６図では３レベルの電源となん　即ちＣｈ　
（Ｎ）ではゲート電圧がＶｇとなりＴＰＴをオフとする
ためにＶＯＩをとりτｄ’＋Ｔｓ＋τｄ後にｖＯｈに変
化しそのままの電圧を保持し　次のフィールドでＴＰＴ
をオンするためにＶｇに変化させＴｓ後再びｖＯｈにな
りτｄ’＋ＴＳ＋τｄ後にＶＯＩに変化すも　本実施例
ではゲート電圧波形に必要な電源数が減少しているので
ゲート駆動での消費電力は減少すも 実施例１ｌ 第１１図の回路を用いて、本実施例で印加する電圧波形
を第１７図に示す。本発明実施例１０が各走査線に対し
ての信号電圧の極性が反転している即ちＩＨ毎に電圧の
極性が反転している信号電圧を与えていも　本実施例で
は同一フィールドでは信号電圧Ｖ　ｓｉｇの極性は一定
であも　信号電圧に対応してゲート電圧に与える変調電
圧Ｖｅの極性を同一フィールドでは一定としていも　実
施例１０に比べて信号電圧の周波数が小さいので駆動の
ための消費電力は小さくできも　また実施例１０に比較
してソース信号電仏　ゲート電位に対する絵素電位の電
圧は偶フィールドと奇フィールド間で対称性がよｌ．％
　　１ライン毎に信号電圧の極性が反転するいわゆるフ
リッカーフリーの駆動ではないにもかかわらずフリッカ
ーは小さ（１　また実施例１０に比較して必要ゲート振
幅が小さくできもこれはＩＣ化には有利であも 上記説明で明らかなように　本発明は以下の顕著な効果
を有すん 先哄　蓄積容量電極より液晶のしきい値電圧分や輝度調
整電圧を画素電極の電位に重畳することにより、必要最
小限画像信号電圧のみを画像信号配線を伝達すればよ（
１　したがってアクティブマトリックス表示装置の信号
駆動回路の出力信号電圧を大幅に減少させ、もってアナ
ログ信号を取り扱う同駆動回路の消費電力を減少させる
ことが出来も　更に本発明をカラー表示に使用する場合
にはクロマＩＣの出力振輻をも減少させ同回路の省電力
化も計れｔラ　　こうして表示装置全体としての駆動電
力の削減が可能となん一太　　上記出力信号電圧の振幅
を減少させること（上　益々表示の高密度化が要求され
信号駆動回路が高周波化されねばならぬ今日、上記当該
回路の製作をより容易とすム　更に　信号増幅器の直線
性のよい領域を使用でき、表示品質の改善にもつながる
と言う副次的利点をも有すん 第２に表示画質を改善でき九　実施例１１のようなｌフ
ィールド毎の交流駆動に於いてｋ　フリッカ一の発生原
因を除去する事が出来ｔち　　また実施例１０、　ｌ１
で（上　上記に加えゲート電圧に必要な電源数を減少さ
せることができも 以上で１友　本発明を液晶表示装置を例に説明した戟　
本発明の思想は他の平板表示装置の駆動にも応用できも 発明の効果 本発明によれば　表示装置の消費電力の低減・画質の改
善・信頼性の向上・明るい表示装置を同時に達戒でき、
その工業的効果は太きｂ〜
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理を説明するための要素構成を示す
回路は　第２図及び第４図は第１図の基本構或に印加す
る電圧波形を示す波形は　第３図は液晶の透過光強度と
印加電圧の関係及び本発明による電圧の効果を示すグラ
ス　第５図は本発明の第１１　　第２、第３の実施例の
装置の基本構或を示す回路は　第６図は第１の実施例の
印加電圧波形を示す波形は　第７図は第２の実施例の印
加電圧波形を示す波形は　第８図は本発明の第４の実施
例の装置の基本構成を示す回路は　第９図は第４の実施
例の印加電圧波形を示す波形は　第１０図は第５の実施
例の印加電圧波形を示す波形は第１１図は本発明の第６
の実施例の装置の基本構成を示す回路は　第１２図は第
６の実施例の印加電圧波形を示す波形は　第１３図は第
７の実施例の印加電圧波形を示す波形は　第１４図は第
８の実施例の印加電圧波形を示す波形は　第１５図は第
９の実施例の印加電圧波形を示す波形は　第１６図は第
１０の実施例の印加電圧波形を示す波形は　第１７図は
第１１の実施例の印加電圧波形を示す波形図であも

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）容量を介して第１の配線に接続された画素電極を
    マトリックス状に有し、かつ前記画素電極には画像信号
    配線と走査信号配線に電気的に接続されたスイッチング
    素子が接続され、前記画素電極と対向電極の間に保持さ
    れた表示材料を交流駆動する表示装置において、前記ス
    イッチング素子のオン期間に画像信号電圧を画素電極に
    伝達Ｌ前記スイッチング素子のオフ期間に前記第１の配
    線に１フィールド毎に絶対値が等しく極性の異なる変調
    信号を与えることにより、前記画素電極の電位を変化さ
    せ、前記電位の変化と前記画像信号電圧とを相互に重畳
    及び、または相殺させて前記表示材料に電圧を印加する
    ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  2. （２）スイッチング素子のオン期間に伝達する画像信号
    電圧が表示画面の１走査線毎に信号電圧の極性を反転し
    、前記スイッチング素子のオフ期間に前記第１の配線に
    与える前記変調信号が１走査線毎に極性を反転すること
    を特徴とする請求項１記載の表示装置の駆動方法。
  3. （３）第１の配線が走査信号配線と共用される電気的構
    成をなし、走査信号に重畳して変調信号を走査信号配線
    に印加することを特徴とする請求項１記載の表示装置の
    駆動方法。
  4. （４）液晶表示装置の対向電極の電位が少なくとも各フ
    ィールド期間で一定であることを特徴とする請求項１記
    載の表示装置の駆動方法。
  5. （５）表示材料が液晶で前記スイッチング素子がＴＦＴ
    （薄膜トランジスタ）であることを特徴とする請求項１
    記載のの表示装置の駆動方法。
  6. （６）ＴＦＴの走査信号の電位変化をＶｇと定義し、表
    示単位の蓄積容量、液晶容量、ソース・ドレイン間容量
    を各々Ｃｓ、Ｃｌｃ、Ｃｓｄとするとき、一定の対向電
    極の電位Ｖｔと画像信号電圧の平均的中心電位Ｖｓｃの
    差とＶｇの関係が Ｖｓｃ−Ｖｔ＝ＣｇｄＶｇ／（Ｃｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓｄ）
    を満足することを特徴とする請求項５記載の液晶表示装
    置の駆動方法。
  7. （７）液晶の透過率が変化する電圧範囲をＶｔｈよりＶ
    ｍａｘで前記変調信号Ｖｅ、蓄積容量、ゲート・ドレイ
    ン間容量、ソース・ドレイン間容量、液晶の容量を各々
    Ｃｓ、Ｃｇｄ、Ｃｓｄ、Ｃｌｃとするとき、次式 ΔＶ＊＝ＶｅＣｓ／Ｃｔ Ｃｔ＝Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｓｄ＋Ｃｌｃが により定義されるΔＶ＊が Ｖｔｈ≦ΔＶ＊≦Ｖｍａｘ を満足するようにＶｅを設定することを特徴とする請求
    項５記載の表示装置の駆動方法。
  8. （８）ΔＶ＊が ΔＶ＊＝（Ｖｍａｘ＋Ｖｔｈ）／２ を満足するように設定することを特徴とする請求項７記
    載の表示装置の駆動方法。
  9. （９）Ｖｅを可変にすることによりΔＶ＊を変化させる
    ことを特徴とする請求項７記載の表示装置の駆動方法。
  10. （１０）スイッチング素子のオフ期間の電圧が１フィー
    ルド期間毎に異なる電圧Ｖｏｈ、Ｖｏｌをとりその差の
    絶対値と変調電圧Ｖｅの絶対値が ｜Ｖｅ｜＝｜Ｖｏｈ−Ｖｏｌ｜ 関係を満足することを特徴とする請求項７記載表示装置
    の駆動方法。
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