JPH04140788A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、カラーテレビジョン画像の表示等に用いられ
るアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に関する。

（従来の技術） 従来のアクティブマトリクス方式による液晶表示装置を
第４図に示す。この液晶表示装置の液晶パネル１は、画
素電極板１ａと対向電極板１ｂとの間に図示しない液晶
層を配置したものである。

画素電極板１ａは、第５図に示すように、基板ｌｌ上に
多数の走査信号線１３とデータ信号線１４とを形成する
と共に、これらにＴＰＴ（薄膜トランジスタ）１５を介
して画素電極１２をそれぞれマトリクス状に接続したも
のである。また、第４図の対向電極板１ｂには、基板上
に一面の対向電極９が形成されている。

上記液晶パネル１における画素電極板１ａの各走査信号
線１３は、スキャンドライバ２に接続されている。この
スキャンドライバ２は、シフトレジスタによって走査信
号を各走査信号線１３に順に出力する回路である。また
、画素電極板１ａの各データ信号線１４は、セグメント
ドライバ３に接続されている。このセグメントドライバ
３は、後に説明する映像信号反転回路４を介して入力し
た映像信号をサンプリングして、１水平走査線分の映像
信号を各データ信号線１４に出力する回路である。そし
て、対向電極９には、この映像信号の基準となる対向電
圧が対向電圧回路６によって常に印加される。

なお、上ご己スキャンドライバ２、セグメントドライバ
３及び映像信号反転回路４の各動作のタイミングは、映
像信号から分離した同期信号に基づいてタイミングコン
トロール回路８によって制御されるようになっている。

上記従来の液晶表示装置の動作を第６図に基づいて説明
する。

各走査信号線１３には、スキャンドライバ２により、１
本口から順に水平走査期間ＴＨずつ遅れた走査信号が発
せられる。そして、各走査信号線１３では、この走査信
号が垂直走査期間ＴＶごとに繰り返し送られて来ること
になる。また、セグメントドライバ３からは、水平走査
期間Ｔ）ｌごとに１水平走査線分の映像信号がサンプリ
ングされて各データ信号線１４に出力される。従って、
走査信号が発せられた走査信号線１３では、これに接続
されたＴＦＴ　１５が導通してデータ信号線１４上の映
像信号が各画素電極１２に送られるため、この走査信号
線１３上の液晶に対向電圧との差の電圧が印加されるこ
とになる。しかも、この印加電圧は、水平走査期間ＴＨ
を経過してＴＦＴ１５が遮断された後も、垂直走査期間
ＴＶ後に再びＴＦＴＩ５が導通するまで液晶層の容量等
により保持される。このため、液晶の各画素には、ＴＦ
Ｔ１５が導通している水平走査期間ＴＩ（たけてなくそ
の後も垂直走査期間ＴＩ／の全期間にわたって映像信号
が印加されるため、応答速度の遅い液晶表示であるにも
かかわらず、テレビジョンの場合のような細密な画像を
高解像度で表示することができるようになる。

なお、液晶を直流駆動すると寿命が短（なるため、実際
には、第４図に示す映像信号反転回路４によってセグメ
ントドライバ３に入力する映像信号を垂直走査期間ＴＶ
ごとに反転させ、第６図に示すような交流駆動を行うよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このようなアクティブマトリクス方式の駆動
においても、実際にデータ信号線１４から映像信号が供
給されるのは、ＴＦＴ１５が導通している水平走査期間
ＴＦＩだけであり、この間に各画素電極１２に十分な充
電がなされる必要がある。

しかしながら、近年液晶テレビの画面が大型化し、しか
もより高品位の画像が要求されるため、液晶パネル１の
走査線数をさらに増加させたいという要請が強まって来
ている。従って、垂直走査期間ＴＶ（１フレ一ム期間）
が一定であれば、走査線が多くなるほど水平走査期間Ｔ
Ｈが短縮するので、従来の液晶表示装置のままでは、走
査線をさらに多くしたときに、映像信号の十分な供給時
間が得られず、液晶の応答が遅くなって鮮明な画像を得
ることができなくなるという問題点が住じている。

本発明は、上記事情に鑑み、画素電極にデータ信号を供
給する際に、対日電極側に短期間だけ高電圧の初期電圧
を印加することにより、液晶の応答速度の高速化を図り
、走査線数が増加した場合にも十分に対応することがで
きる液晶表示装置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） 本発明の液晶表示装置は、走査信号線によってスイッチ
ングが制御されるスイッチング素子を介して各画素電極
がそれぞれのデータ信号線に接続されると共に、これら
画素電極に液晶層を挟んで向かい合う対向電極が設けら
れた液晶パネルを備え、対向電極に対同電圧を印加して
おき、各走査信号線に順に走査信号を送ってそれぞれの
スイッチング素子を導通させ、各データ信号線を介して
画素電極に順次データ信号を送るアクティブマトリクス
方式の液晶表示装置であって、スイッチング素子が導通
した際の最初の所定期間だけ、対向電圧を基準としてデ
ータ信号とは逆極性の電圧を対向電極に印加する初期電
圧印加回路を備えており、そのことにより上記目的が達
成される。

（作用） 上記構成により、スイッチング素子が導通すると、初期
電圧印加回路が当初の所定期間だけ対向電圧を基準とし
てデータ信号とは逆極性の電圧を対向電極に印加する。

すると、このときの液晶の画素には、対向電極に対同電
圧が印加されている場合に比べより高い電圧が印加され
ることになる。

そして、この所定の期間が経過すると、以降は対向電極
に通常の対向電圧が印加される。

ここで、液晶は、電極に印加される電圧の変化が大きい
ほど応答速度が速くなり、しかも、この電圧を低い状態
から高い状態に変化させたときに比べ、高い状態から低
い状態に変化させた場合の方が応答速度が短縮する。

従って、スイッチング素子が導通した当初の初期電圧印
加時には、電圧の変化が大きいために、短期間であって
も液晶が迅速に応答する。また、その後通常の対向電圧
に戻った場合にも、高電圧から低電圧に変化することに
なるので、液晶の応答速度が速くなり、短い水平走査期
間であっても確実な表示を行うことができるようになる
。

この結果、本発明の液晶表示装置によれば、液晶パネル
の走査線数を増加させても高品位の画像を表示すること
が可能となる。

なお、通常液晶表示は、データ信号を順に反転させて交
流駆動を行うので、この場合には、初期電圧も常にデー
タ信号と逆の極性となるように順次反転させる必要があ
る。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は液晶表示装置のプロ、り図、第２図は液晶
パネルの部分拡大平面図、第３図は液晶表示装置の動作
を示すタイムチャートである。

なお、第４図及び第５図に示した従来例と同様の機能を
有する構成要素には同じ符号を付する。

本実施例は、テレビジョンの画像を液晶パネルに表示す
るための液晶表示装置である。

液晶パネルｌは、第１図に示すように、画素電極板１ａ
と対向電極板１ｂとの間に図示しない液晶層を配置した
ものである。画素電極板１ａは、第２図に示すように、
基板１１上に各画素を構成する多数の画素電極１２か形
成されている。また、この基板１１上には、横方向の走
査信号線１３と縦方向のデータ信号線１４とが各画素電
極１２の開に基盤の目状に多数形成されると共に、これ
ら走査信号線１３とデータ信号線１４との各交差部にそ
れぞれＴＦＴ１５が形成されている。ＴＦＴ１５は、実
際には走査信号線工３上に形成された薄膜によるスイッ
チングトランジスタであり、この走査信号線１３をゲー
ト端子として、ソース端子を交差するデータ信号線１４
に接続すると共にドレイン端子を隣接する画素電極１２
に接続することによりマトリクス状に接続されている。

従って、当該走査信号線工３に走査信号が送られこのＴ
ＦＴ　１５が導通すると、交差するデータ信号線１４上
のデータ信号が隣接する画素電極１２に印加されること
になる。また、各画素電極１２は、液晶層の容量等によ
りこのようにして印加されたデータ信号をＴＦＴ１５が
遮断した後も保持できるようになっている。対向電極板
１ｂは、第１図に示すように、基板上に一面に対向電極
９が形成されたものであり、この対向電極９が画素電極
板ｌａ側の各画素電極１２に対する共通の電極となる。

上記液晶パネル１における画素電極板１ａの各走査信号
線１３は、スキャンドライバ２に接続され、各データ信
号線１４は、セグメントドライバ３に接続されている。

そして、図示しないチューナー回路によって受信された
映像信号は、映像信号反転回路４を介してセグメントド
ライバ３に入力されるようになっている。セグメントド
ライバ３は、この映像信号をサンプリングしながら入力
し、１水平走査線分の映像信号が転送される度に、各サ
ンプリングデータをそれぞれデータ信号線１４に同時に
出力する回路である。また、スキャンドライバ２は、走
査信号をシフトレジスタによって水平走査期間ごとにシ
フトさせながら順次各走査信号線１３に出力し、これを
垂直走査期間ごとに繰り返す回路である。従って、液晶
パネル１では、スキャンドライバ２の走査によって順に
走・信号線１３が選択され、これによって選択され走査
信号線１３上の全てのＴＦＴＩ　５が導通すことになる
。すると、セグメントドライバ３かの１水平走査線分の
映像信号が各データ信号線４を介して選択された走査信
号線１３に隣接す・画素電極１２に印加されることにな
り、この動子が垂直走査期間ごとに繰り返されることに
より１像信号の再生が行われる。ただし、各画素電極２
に印加される映像信号は、映像信号反転回路ｌにより、
垂直走査期間ごとに順次極性を反転さ１て印加されるよ
うになっている。

また、上記液晶パネル１における対向電極板］ｂの対向
電極９は、印加電圧選択回路５を介し１対同電圧回路６
と初期電圧回路７とに接続され１いる。対向電圧回路６
は、上記画素電極１２の頃像信号に対して基準となる対
向電圧を対向電極９に印加する回路である。従って、上
記映像信号反転回路４による映像信号の極性反転は、こ
の対口電圧を基準として行われ、これによって液晶がジ
流駆動されることになる。また、初期電圧回路７は、こ
の対向電極に高電圧の初期電圧を印加する回路であり、
この初期電圧の極性が対向電圧を基準として常に上記映
像信号の逆になるように垂直走査期間ごとに極性を反転
させるようになっている。そして、印加電圧選択回路５
は、これら対句電圧回路６と初期電圧回路７から供給さ
れる電圧を切り替えて対向電極に印加する回路であり、
映像信号の水平走査期間の開始時に所定の短期間だけ初
期電圧回路７からの初期電圧を印加し、その後次の水平
走査期間の開始までは対向電圧回路６からの対向電圧を
印加するようになっている。

なお、上記スキャンドライバ２、セグメントドライバ３
、映像信号反転回路４、印加電圧選択回路５及び初期電
圧回路７の各動作のタイミングは、映像信号から分離し
た同期信号に基づいてタイミングコントロール回路８に
よって制御されるようになっている。

上記構成の液晶表示装置の動作を第３図に基づいて説明
する。

走査信号線１３には、スキャンドライバ２によって順次
走査信号が発せられる。即ち、１本目の走査信号線１３
は、時刻ｔ１に走査信号によりＨレベルとなると、水平
走査期間Ｔ）Ｉ経過後の時刻ｔ２こＬレベルに戻り、前
記時刻ｔｌがら垂直走査期間ＴＶ経過後の時刻ｔ４に再
度走査信号によってＨレベルとなり、以下垂直走査期間
ＴＶごとにこれを繰り返す。また、２本目の走査信号線
１３では、上記１本目よりも水平走査期間ＴＨだけ遅れ
た時刻ｔ２に走査信号によってＨレベルとなり、さらに
水平走査期間ＴＨ経過後の時刻ｔ３にＬレベルに戻って
、前記時刻ｔ２から垂直走査期間７Ｎ経過後の時刻ｔ５
に再度走査信号によってＨレベルとなる。そして、３本
目以降の走査信号線１３も、上記と同様に水平走査期間
ＴＨずつ遅れて同様の走査信号が発せられることになる
。

上記のようにして、各走査信号線１３が走査信号によっ
て順にＨレベルになると、その走査信号！１３に接続さ
れた各ＴＦＴ１５がそれぞれ導通し、これらＴＦＴＩ５
を介して当該画素電極１２とデータ信号線１４とが順次
接続されることになる。コツトきデータ信号線１４には
、セグメントドライバ３により走査信号に同期して１水
平走査線分ずつの映像信号が順次送り込まれる。従って
、時刻ｔ１から時刻ｔ２まては、１本目の水平走査線の
映像信号が１本目の走査信号線１３に隣接する各画素電
極１２に印加され、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは、２本
目の水平走査線の映像信号が２本目の走査信号線１３に
隣接する各画素電極１２に印加されるようになり、以下
垂直走査期間の映像信号が液晶パネル１上の全画素電極
１２に順に印加されることになる。また、時刻ｔ１から
垂直走査期間ＴＶ後の時刻ｔ４以降も、再び１本目の水
平走査線分の映像信号から動作が繰り返される。ただし
、時刻ｔ４より後に印加される映像信号は、映像信号反
転回路４により次に説明する対同電圧を基準として極性
が反転され、垂直走査期間ＴＶごとにこの反転が繰り返
されることになる。

上記のようにして各画素電極１２に映像信号が順に印加
されている間、対同電圧回路６が出力する対向電圧は常
に一定となる。また、初期電圧回路７は、この対向電圧
を基準として垂直走査期間ＴＶごとに極性が反転する高
電圧の初期電圧を出力する。しかも、この初期電圧は、
対向電圧を基準として上記映像信号と常に逆の極性とな
るようなタイミングで反転される。そして、印加電圧選
択回路５は、各水平走査期間ＴＨが開始してから短期間
の初期期間ＴＩだけ初期電圧回路７からの初期電圧を対
向電極９に印加し、残りの水平走査期間ＴＨは、対向電
圧回路６からの対向電圧に切り替えて印加する。

この結果、液晶パネル１の各画素電極１２が対応する各
液晶には、垂直走査期間ＴＶの初期の極く短い時間であ
る初期期間ＴＩだけ対向電極の初期電圧によって高電圧
が印加されることになり、その後はＴＦＴ１５が導通し
ている間に送り込まれた映像信号と対向電圧とによる通
常の電圧が印加され、その水平走査期間Ｔｌ（が経過し
てＴＦＴ１５が遮断した後もこの電圧が保持される。ま
た、当該垂直走査期間ＴＶが経過すると、再び初期期間
Ｔｌだけ対句電極の初期電圧によって逆極性の高電圧が
印加され、その後は通常の映像信号が逆極性で印加され
ることになり、同様の動作が繰り返される。なお、ＴＦ
Ｔ１５が遮断した後でも、次の垂直走査期間ＴＩ／まで
の間、対向電極９には他の走査信号線１３に隣接する画
素電極１２のための初期電圧が順次印加されることにな
るが、−旦ＴＦＴ１５が遮断するとその画素電極１２の
電荷は変化しないため、これによって液晶に印加される
電圧も変動することはない。

従って、本実施例の液晶表示装置における液晶パネル１
の各画素には、交流駆動の初期の短時間だけ初期電圧が
印加されることになり、この後は、通常の対向電圧によ
る電圧が印加される。この際、液晶は、電圧の変化が大
きいほど応答速度が速くなるので、初期期間ＴＩが短時
間でありも、高電圧の初期電圧によって補助書き込みが
迅速に行われる。また、液晶は、電圧を高い状態から低
い状態に変化させた場合の方が高い状態に変化するより
も応答速度が速くなるので、初期期間Ｔ１経過後に低電
圧の映像信号が印加されることにより、迅速に表示を行
うことができるようになる。このため、本実施例の液晶
表示装置は、液晶の応答速度を高速化することができる
ので、液晶パネル１の走査線の数を増加させ、高品位の
画像を表示させることが可能となる。

（発明の効果） 以上の説明から明かなように、本発明の液晶表示装置に
よれば、液晶の応答速度を高速化することができるので
、走査線数が増加して水平走査期間が短くなった場合に
も、これに十分に追従して高品位の表示を行うことがで
きるようになる。

４、　　　　　の　　　　なき　日 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は液晶表示装置のプロ、７り図、第２図は液
晶パネルの部分拡大平面図、第３図は液晶表示装置の動
作を示すタイムチャート、第４図乃至第６図は従来例を
示すものであって、第４図は液晶表示装置のブロック図
、第５図は液晶パネルの部分拡大平面図、第６図は液晶
表示装置の動作を示すタイムチャートである。

１・・・液晶パネル、５・・・印加電圧選択回路（初期
電圧印加回路）、６・・・対向電圧回路、７・・・初期
電圧回路（初期電圧印加回路）、９・・・対向電極、１
２・・・画素電極、１３・・・走査信号線、１４・・・
データ信号線、１５・・・Ｔ　Ｐ　Ｔ。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走査信号線によってスイッチングが制御されるスイ
   ッチング素子を介して各画素電極がそれぞれのデータ信
   号線に接続されると共に、これら画素電極に液晶層を挟
   んで向かい合う対向電極が設けられた液晶パネルを備え
   、対向電極に対向電圧を印加しておき、各走査信号線に
   順に走査信号を送ってそれぞれのスイッチング素子を導
   通させ、各データ信号線を介して画素電極に順次データ
   信号を送るアクティブマトリクス方式の液晶表示装置で
   あって、 スイッチング素子が導通した際の最初の所定期間だけ、
   対向電圧を基準としてデータ信号とは逆極性の電圧を対
   向電極に印加する初期電圧印加回路を備えている液晶表
   示装置。