JPH0335292A - ゲート接続対向マトリクス型液晶表示装置の駆動方法およびその駆動装置 - Google Patents

ゲート接続対向マトリクス型液晶表示装置の駆動方法およびその駆動装置

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JPH0335292A
JPH0335292A JP1170909A JP17090989A JPH0335292A JP H0335292 A JPH0335292 A JP H0335292A JP 1170909 A JP1170909 A JP 1170909A JP 17090989 A JP17090989 A JP 17090989A JP H0335292 A JPH0335292 A JP H0335292A
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voltage
gate
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scan
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JP1170909A
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Kazuhiro Takahara
高原 和博
Michiya Oura
大浦 道也
Tetsuya Hamada
哲也 濱田
Tadahisa Yamaguchi
山口 忠久
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu 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】 〔概 要〕 う′−1・接続対向マトリクス型の液晶表示装置の駆動
方法に関し、 ゲート接続対向マトリクス型液晶表示装置の駆動回路を
、2値出力のスキャンバスドライバで構成し得るように
することを目的とし、 対向配置された一方の基板−ヒに、スイッチング素子と
、表示素子の一方の電極と、スキャンバスラインとが形
成され、前記スイッチング素子の制御!極が、隣接する
一方のスキャンバスラインに接続され、該スイッチング
素子の一方と他方との出力電極が前記表示素子の一方の
電極および隣接する他方のスキャンバスラインに接続さ
れ、他方の基板上に、前記表示素子の他方の電極となる
ス1〜ライブ状のデータバスラインが形成されたゲート
接続対向マトリクス型のアクティブマトリクス型表示装
置の駆動方法において、前記ゲート接続対向マトリクス
型表示装置を、奇数フィールドと偶数フィールドに対応
してスキャンバスラインを奇数ラインと偶数ラインに分
けて順次走査するインターレース駆動を行うに際し、走
査するスキャンバスラインに前記スイッチング素子をオ
ン状態とするゲートオン電圧を印加するどともに、該ス
キャンバスラインに対して走査方向に隣接するスキャン
バスラインに、前記ゲートオン電圧より低い値の参照電
圧を印加し、該スキャンバスラインに対して走査方向に
隣接するスキャンバスラインに、前記ゲートオン電圧を
印加し、他のスキャンバスラインにスイッチング素子を
オフ状態とするゲートオフ電圧を印加する構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ゲート接続対向マトリクス型の液晶表示装置
の駆動方法に関する。
アクティブマトリクス型表示装置は、多数の画素対応に
スイッチング素子を設けたものであり、従って、各画素
をそれぞれ独立に制御できることになる。従って、表示
容量の増大に伴ってライン数が増大しても、単純7トリ
クス型表示装置のように、駆動デユーティ比が低下して
、コントラストの低下や視野角の減少をもたらす等の問
題が生じない利点があり、携帯用テレビジョン受像機や
小型情報機器端末装置のデイスプレィ装置として実用化
されている。このようなアクティブマトリクス型表示装
置を、CRT (陰極線管)表示装置の代わりに使用す
る為には、更に表示品質を向上し、且つインターレース
駆動が可能であることが必要である。
〔従来の技術〕
アクティブマI・リクス型表示装置は、表示媒体として
液晶を用い、スイッチング素子として薄膜トランジスタ
(以下rTFTJと略称する)を用いた構成が一般的で
ある。又スキャンバスラインとデータバスラインとを対
向配置した一方の基板に形成する構成であるから、スキ
ャンバスラインとデータバスラインとの交差点における
相互の短絡を防止するための眉間絶縁層を付加する必要
がある。その為に製造歩留りを向上させることが困難で
あった。
そこで本願発明者らは先に、スキャンバスラインとデー
タバスラインを、対向配置した一方と他方の基板にそれ
ぞれ形威して、パスラインの交差を無くし、眉間絶縁層
を不要化した構成のゲート接続対向マトリクス型の液晶
表示装置を、特願昭61−212696号として提案し
た。
第12図はそのゲート接続対向マトリクス型液晶パネル
の等価回路図、第13図はその分解斜視図である。
このゲート接続対向マトリクス型液晶パネルは、対向配
置された一方のガラス等の基板39上に、スイッチング
素子としてのTFT31と、表示素子としての液晶セル
35の一方の電極38と、スキャンバスライン36−i
(i=1.2.  ・・・)とを形威し、隣接するスキ
ャンバスライン36−1.36−2間においては、一方
のスキャンバスライン36−1にT F Ta2のゲー
ト32を接続し、他方のスキャンバスライン36−2に
ドレイン34を接続し、液晶セル35の表示電極38に
ソース33を接続し、他方のガラス等の基板40上に、
ストライブ状のデータバスライン37を形成し、−方と
他方の基板39.40間に液晶を封入したものである。
またVdl、  Vd2はデータ電圧、Vgl、  V
B2゜VB2は走査電圧、Vgonはゲートオン電圧、
Vrは参照電圧、Vgoffはゲートオフ電圧を示す。
この液晶パネルにおいて、あるスキャンバスラインにゲ
ートオン電圧Vgonを印加し、走査方向に隣接するス
キャンバスラインに参照電圧Vrを印加し、各データバ
スラインにそれぞれ表示すべきデータを示すデータ電圧
Vdl、  Vd2を印加することにより、1ラインの
表示を行なうことができ、この動作を走査方向に順次繰
り返すことにより、ゲート接続対向マトリクス型液晶表
示装置を駆動できる。
上記液晶パネルを更に表示品質を向上し、且つインター
レース駆動を可能とする駆動方法を、本願発明者らは特
願昭62−225274号にて提案した。
その駆動方法は、第14図、第15図に示す如く、正極
性のデータ電圧をデータバスライン37に印加する正フ
レームの奇数フィールドにおいて、スキャンバスライン
の中の奇数ラインに、走査電圧としてゲートオン電圧V
 gonを印加した時、走査方向に隣接する偶数ライン
と、その次の奇数ラインに参照電圧Vrを印加し、他の
奇数ラインおよび偶数ラインにはゲートオフ電圧Vgo
ffを印加する。
また、次の偶数フィールドにおいては、偶数ラインに電
圧V gonを印加した時、走査方向に隣接する奇数ラ
インと、その次の偶数ラインに参照電圧Vrを印加し、
他の奇数ラインおよび偶数ラインに電圧Vgoffを印
加する0次の負フレームではデータ電圧の極性を反転す
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上のようにしてゲート接続対向マトリクス型液晶表示
装置のインターレース駆動を行なうことが−できる。こ
の駆動方法を実行するための駆動回路を、第16図のブ
ロック図に示す。同図の10は液晶表示パネル、15.
16はスキャンバスライン36−1゜36−2.36−
3 、・・・を奇数ラインと偶数ラインに分けて駆動す
るスキャンドライバ、17.18はデータバスライン3
7に表示データを供給するデータバスドライバ、19は
タイミング制御回路、20はレベル変換回路である。
上記駆動方法によれば、ゲート接続対向マトリクス型の
液晶表示装置をインターレース駆動できるが、スキャン
ドライバ15.16として、3値レベルの出力が可能な
ドライバ回路が必要となる。3値レベルの出力が可能な
ドライバは、通常の2値出力のドライバ回路に比べて高
価になり、表示装置が高価になるばかりでなく、駆動制
御も複雑になるという問題がある。
本発明はゲート接続対向マトリクス型液晶表示装置の駆
動回路を、2値出力のスキャンバスドライバで構威し得
るようにすることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を遠戚するため、本発明のゲート接続対向マト
リクス型液晶表示装置の駆動方法においては、ゲート接
続対向マトリクス型表示装置を、奇数フィールドと偶数
フィールドに対応してスキャンバスラインを奇数ライン
と偶数ラインに分けて順次走査するインターレース駆動
を行うに際し、第1図に示すように、走査するスキャン
バスライン(これをスキャンバスライン6−1とする)
に前記スイッチング素子をオン状態とするゲートオン電
圧V gonを印加するとともに、該スキャンバスライ
ン6−1に対して走査方向に隣接するスキャンバスライ
ン6−2に、前記ゲートオン電圧Vgonより低い値の
参照電圧Vrを印加し、該スキャンバスライン6−2に
対して走査方向に隣接するスキャンバスライン6−3に
、上述のゲートオン電圧V gor+を印加し、その他
のスキャンバスラインにスイッチング素子をオフ状態と
するゲートオフ電圧Vgoffを印加する。
上記本発明の駆動波形を、第2図に奇数フィールドと偶
数フィールドに分けて示す。同図から明らかなように、
奇数ライン側および偶数ライン側とも、駆動電圧は2つ
の値のみが出現する。これを明確にするため、第3図に
奇数フィールドにおける駆動波形を、奇数ラインと偶数
ラインに分けて示す。即ち、奇数ラインではゲートオン
電圧■gonとデー1−オフ電圧Vgoffが、偶数ラ
インでは参照電圧Vrとゲートオフ電圧V gof f
のみが出現する。偶数フィールドではこれが反対になる
が、一つのフィールド内では、奇数ライン、偶数ライン
とも電圧は2値のみとなる。
従って本発明の駆動方法によれれば、2値出力のスキャ
ンバスドライバにより、駆動回路を構成できる。第4図
はその構成を示す図で、15.16は2値出力のスキャ
ンバスドライバ、13.14は電圧切り換え手段で、ゲ
ートオン電圧V gonと参照電圧Vrのいずれか一方
をスキャンバスドライバ15゜16に接続する。
データ電圧Vdl、  Vd2は第1図に示すように、
正極性と負極性に反転して交流駆動とするが、その極性
を、フレームごとに切り換えてもよく、奇数フィールド
から偶数フィールドに換わる時に切り換えてもよく、或
いは1ラインごとに切り換えてもよい。
またE記駆動方法を実施するための本発明の駆動装置は
、液晶パネルのスキャンバスラインを奇数番目と偶数番
目とに分け、それぞれに対してスキャンバスドライバ1
5.16を設ける。これらはいずれも2つの電圧レベル
を出力するスキャンバスドライバであって、その2つの
出力電圧のうち一方はゲートオフ電圧Vgof[が固定
的に供給され、他方はゲートオン電圧V gonと少な
くとも1種類の参照電圧のうちの一つが、スイッチ手段
13.14を介して選択的に供給される構成を有する。
〔作 用〕
上述したような、ゲート接続対向マトリクス型の液晶表
示パネルをインターレース駆動するに際し、選択された
ラインにゲートオン電圧V gon、走査方向に隣接す
るラインに参照電圧Vr、その次のラインにゲートオン
電圧V gonを印加し、他のラインにゲートオフ電圧
Vgoffを印加する本発明の駆動方法では、選択され
たライン(これを例えば6〜1とする)にゲートが接続
する薄膜トランジスタ31は、ゲートの電圧がドレイン
の電圧より高くなるのでオンとなり、次のライン6−2
にゲートが接続する薄膜トランジスタは、ゲート電圧が
ドレインに対して低くなるので、オフとなる。その次の
ライン6−3では、薄膜トランジスタはゲートの電圧が
ドレインより高くなるためオンとなるが、これは従来の
構成でも同じであり、その次の瞬間にはデータ電圧が印
加されて正規の表示となり、表示が異常となるのは一瞬
のことなので、実用上問題にならない。
従って、本発明の駆動方法によれば、奇数ラインと偶数
ラインともに、ある期間は2値のみあればよいので、第
4図に示すように、駆動回路を出力レベルが2値のスキ
ャンバスドライバをもって構成でき、表示品質の劣化も
まったくない。
〔実 施 例〕
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
まず第4図〜第6図により本発明の第1の実施例を説明
する。第4図は上記第1の実施例の駆動回路を示すブロ
ック図で、第5図はその駆動波形を奇数フィールドと偶
数フィールドに分けて示す図、第6図は第1の実施例に
おける各部の電圧を示す図である。
本実施例では、2個のスキャンバスドライバ1516を
設け、スキャンバスドライバ15は奇数ラインを、スキ
ャンバスドライバ16は偶数ラインを駆動する。このス
キャンバスドライバ15.16は2つのレベルの電圧を
出力する。その電圧の一方はゲートオフ電圧Vgoff
で、これは固定的に供給されている。今一つの電圧は、
ゲートオン電圧V gonと参照電圧Vrのいずれか一
方で、スイッチ手段13゜14を介して、二つのスキャ
ンバスドライバ15と16に振り分けて供給される0図
には、ゲートオン電圧V gonがスキャンバスドライ
バ15に、参照電圧Vrがスキャンバスドライバ16に
供給されている状態を示す。
実際の駆動に際し、奇数フィールドにおいては、上記ス
イッチ手段13.14を介して、スキャンバスドライバ
15.16にそれぞれVgon、Vrが供給されて、第
5図(a)に示すように、選択された奇数ライン(例え
ば6−1)と次位の奇数ライン(例えば6−3)に順次
ゲートオン電圧V gonが印加され、その間に挟まれ
た偶数ライン(例えば6−2)に参照電圧Vrが印加さ
れ、他のラインにはすべてゲートオフ電圧Vgoffが
印加される。偶数フィールドにおいては、スイッチ手段
13.14が反転してこの電圧関係が反対となり、同図
(C)に示すように、ゲートオン電圧は偶数ラインに参
照電圧は奇数ラインにのみ印加される。
このように駆動した時の奇数ラインの中の、一つのライ
ン(これを第nラインとする)上の各部の電圧波形を第
6図に示す。同図は奇数フィールドから偶数フィールド
に切り換わる時に、データ電圧の極性を反転する例であ
る。
本実施例の駆動方法では、図にAで示す参照電圧が印加
されたタイミングで、そのラインに対応するスイッチン
グ素子31のゲート・ソース間がオンバイアスとなり、
液晶セル35に蓄積された電荷がリークするが、その時
間は約60tIs程度であるので、液晶セル電圧の低下
は小さく、無視できる程度である。
また、そのラインが選択される直前にスイッチング素子
31が完全にオンとなるので、その時のデータ電圧に応
じだ書込みが起こり、表示は異常となるが、その直後に
正規の書込みが行われて表示は正常となる。従って、表
示の異常はごく一瞬であるため感知されず、問題はない
以上述べた如く本実施例では、奇数ラインと偶数ライン
に対して2値出力のスキャンバスドライバ15.16を
設け、このスキャンバスドライバ15と16に供給する
電圧をスイッチ手段13.14を介して切り換えること
により、ゲート接続対向マトリクス型の液晶表示装置を
インターレース駆動することができる。
次に本発明第2の実施例を、第7図〜第9図により説明
する0本実施例は、表示データの正負に応して参照電圧
レベルを切り換えて駆動する波形方式を用いて、インタ
ーレース駆動を行なう例である。即ち、正フレームでは
参照電圧Vr+を使用し、負フレームでは参照電圧Vr
−を使用する。ここでVr+<Vr−である。なお、本
実施例は偶数フィールドから奇数フィールドに切り換わ
る時に、データ電圧の正負を反転させる。
第7図は第2の実施例の駆動回路のブロック図、第8図
は本実施例の正フレームにおける奇数フィールドと偶数
フィールドにおける駆動波形図、第9図は本実施例の各
部の電圧波形を示す図である。
本実施例では、2個のスキャンバスドライバ15゜16
が、それぞれ奇数ライン、偶数ラインを駆動すること、
および2つのレベルの電圧を出力し、その一つはゲート
オフ電圧Vgoffで、これは両方のスキャンバスドラ
イバ15.16に固定的に供給され、更にもう一つの電
圧がスイッチ手段13.14を介して供給されているこ
とは、前記第1の実施例と同様である。
上記もう一つの電圧は、ゲートオン電圧Vgon。
第1および第2の参照電圧Vr+、 Vr−であって、
第8園に示すように、ポフレー1、では奇数ライン。
偶数ラインとも第1の参照電圧Vr+が使用され、負フ
レームでは図示はしていないが、第2の参照電圧Vr−
が使用される。
このようにデータ電圧の正負によ−、て参照電圧のレベ
ルを変えるのは、セル電圧の実効値変動を抑圧して、所
望の階調表示を可能とするため、本発明者らが特願昭6
2 3348弓に7提案し、たちのである。
本実施例においても、各TFTIは、その′rFTが接
続するスキャンバスライン6が選択される直前にオンと
なって、データ電圧が書き込まれ、表示が異常となるが
、その直後に正常なデータ電圧が書き込まれるるので、
表示異常は瞬間的なものであり、感知されないことは、
通常のものと同様である。
また、各スキャンバスライン6に参照電圧が印加された
時は、そのラインに接続するTPTは半選択状態となる
が、この時、大実施例ではデータ電圧の正負によって2
つの参照電圧Vr+、  Vr−を使い分けているので
、ゲー・ト電圧をソース電圧より高くならないようにで
きるので、リークをきわめて少なくすることができ、そ
のリークの時間も60μs程度と短いので、リークは実
質的に無視できる程度である。
第10図および第11図は、本発明の第3の実施例であ
って、正フレームと負フレームを、奇数フィ一ルドから
偶数フィールドに切り換わる時に反転させ、データ電圧
の正負に対応して、参照電圧をL起筆2の実施例と同様
にVr+、Vrの2つを選択使用する例である。
第10図は本実施例の正フレームにおける奇数フィール
ドと、それに引き続く負フレームにおける偶数フィール
ドの駆動波形図、第11図は本実施例の各部の電圧波形
を示す図である。
第11図に見られる如く、本実施例では半選択状態にお
けるゲート電圧とソース電圧の差が、上記第2の実施例
より大きい。そのため、液晶セル電圧のリークによる低
下は第2の実施例に比較すると大きくなる。従って、2
つの参照電圧Vr+。
Vr−をデータ電圧の正負に対處して選択使用する場合
は、上記第2の実施例の方がより望ましい。
その他の点は、第2の実施例と変わるところはない。
このようにして本発明によれば、第1〜第3の実施例の
い」″れも、ゲート接続方式の液晶表示装置をインター
レース駆動することができ悉。このとき表示データの極
性反転はフI/−,1、ごとに行なっても、走査ライン
ごとに行なってもよい。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、ゲート接続対向7ト
リクス型液晶表示装置をインターレース駆動するに際し
、2値出力のスキャンバスドライバ構成で、表示品質の
低下のない低価格の表示装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成説明図、 第2図は本発明の駆動波形図、 第3図(a) = (C)は本発明における奇数フィー
ルドの駆動電圧波形を示す図、 第4図は本発明第1の実施例の駆動回路、第5図(a)
〜(C)は本発明第1の実施例の奇数・偶数フィールド
の駆動電圧波形、 第6図は本発明第1の実施例の各部の電圧波形、第7図
は本発明第2の実施例の駆動回路、第8図(a)〜・(
C)は本発明第2の実施例の正フレームにおける奇数・
偶数フィールドの駆動電圧波形、第9図(a)、 (b
)は本発明第2の実施例の各部の電圧波形、 第10図(a) = (C)は本発明第3の実施例の正
フレームにおける奇数フィールドと負フレームにおける
偶数フィールドの駆動電圧波形、 第11図(a)、 (b)本発明第3の実施例の各部の
電圧波形、 第12図は先に提案されたゲート接続型対向マトリクス
パネルの等価回路、 第13図は第12図のパネルの分解斜視図、第14図は
先に提案されたゲート接続型対向マトリクスパネルの等
価回路、 第15図は第14図の駆動波形説明図、第16図は第1
5図の駆動を行なうための駆動回路図である。 図において、lはTPTのようなスイッチング素子、2
はゲート、3はソース、4はドレイン、5は液晶セル、
6はスキャンバスライン、7はデータバスライン、10
は液晶パネル、13.14はスイッチ手段、15.16
はスキャンバスドライバ、1718はデータバスドライ
バ、V gonはゲートオン電圧、Vgoffはゲート
オフ電圧、Vr、Vr+、Vrは参照電圧を示す。 正7レー4F1 」−し 」1− 費フムーム F2 ]−「 1−「 4発明−罎戊°肛研必 第1111 不発明/15と動板か糊 第2図 手落Bi才1?突詰例の1a町1路 114m+ 13 第 図 4 エ1:力fix式hr−ト4李4史をす1笥7トリフス
バ礼の3和6回41第12図 刃 才12GりのノV冬ル0イナφ4午斜ネ更Cり第13図 1 Vcl? 」コー d2 」コー 2 1」− ]」= ↓ ↓ Z r:jjL’X zhp−ケ’4−#R1’i:n
mn−’)ntvjFLpt)hMJn第14s せI4図^1dωシl形杖明酊 第15図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)対向配置された一方の基板上に、スイッチング素
    子と、表示素子の一方の電極と、スキャンバスラインと
    が形成され、前記スイッチング素子の制御電極が、隣接
    する一方のスキャンバスラインに接続され、該スイッチ
    ング素子の一方と他方との出力電極が前記表示素子の一
    方の電極および隣接する他方のスキャンバスラインに接
    続され、他方の基板上に、前記表示素子の他方の電極と
    なるストライプ状のデータバスラインが形成されたゲー
    ト接続対向マトリクス型のアクティブマトリクス型表示
    装置の駆動方法において、 前記ゲート接続対向マトリクス型表示装置を、奇数フィ
    ールドと偶数フィールドに対応してスキャンバスライン
    を奇数ラインと偶数ラインに分けて順次走査するインタ
    ーレース駆動を行うに際し、走査するスキャンバスライ
    ンに前記スイッチング素子をオン状態とするゲートオン
    電圧(Vgon)を印加するとともに、該スキャンバス
    ラインに対して走査方向に隣接するスキャンバスライン
    に、前記電圧(Vgon)より低い値の参照電圧(Vr
    )を印加し、該スキャンバスラインに対して走査方向に
    隣接するスキャンバスラインに、前記ゲートオン電圧(
    Vgon)を印加し、他のスキャンバスラインにスイッ
    チング素子をオフ状態とするゲートオフ電圧(Vgof
    f)を印加する ことを特徴とするゲート接続対向マトリクス型液晶表示
    装置の駆動方法。
  2. (2)前記データ電圧が正極性の間の参照電圧(Vr+
    )を、データ電圧が負極性の間の参照電圧(Vr−)よ
    り低くしたことを特徴とする請求項1記載のゲート接続
    対向マトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
  3. (3)前記データ電圧の極性を、偶数フィールドから奇
    数フィールドに切り換わるタイミングに同期して反転さ
    せることを特徴とする請求項2記載のゲート接続対向マ
    トリクス型液晶表示装置の駆動方法。
  4. (4)前記ゲート接続対向マトリクス型液晶駆動装置の
    奇数番目と偶数番目のスキャンバスラインに対してそれ
    ぞれ2つのレベルの電圧を出力するスキャンバスドライ
    バ(15、16)を設け、且つ、該スキャンバスドライ
    バにゲートオフ電圧(Vgoff)を固定的に供給する
    とともに、ゲートオン電圧(Vgon)と少なくとも1
    種類の参照電圧をスイッチ手段(13、14)により切
    り換えて供給するよう にしたことを特徴とするゲート
    接続対向マトリクス型液晶表示装置の駆動装置。
  5. (5)前記参照電圧として第1の参照電圧(Vr+)と
    、該第1の参照電圧より高い値を有する第2の参照電圧
    (Vr−)とを設け、データ電圧の極性の正負に応じて
    、前記第1および第2の参照電圧のいずれか一方を前記
    スイッチ手段を介してスキャンバスドライバに供給する
    ようにしたことを特徴とする請求項4記載のゲート接続
    対向マトリクス型液晶表示装置の駆動装置。
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