JPH04145490A - 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 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、液晶等の表示材料を
交流駆動して画素表示を行う表示装置の駆動方法に関す
るものである。

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れ、ＣＲＴのそれに匹敵すると言わ
れるまでに達している。液晶表示装置で最も優れた画質
が得られるＴＰＴアレーのを用いる場合、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
する。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、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ＶＳＣＯ
差Δ■は、 蓄積容量が無い場合には ΔＶ　ｌ　＝Ｖｓｃ−Ｖ　ｔ　＝ＣｇｄＶｇ／　（Ｃｌ
ｃ＋Ｃ５ｄ）蓄積容量がある場合には ΔＶ　２　＝Ｖｓｃ−Ｖ　ｔ　＝ＣｇｄＶ　ｇ／　（Ｃ
ｓ　＋Ｃｌｃ±Ｃ５ｄ）となり Δ■１〉Δ■２ である。このＤＣ電位差が画面のちらつきのフリッカ−
１画面のメモリーである焼付け、温度に対する安定性等
画像特性に悪影響を与えていた。特に蓄積容量が無い場
合ＤＣ電位差が顕著となる。

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
ケースがある。

１）蓄積容量の電極を透明電極で作成する方法で駆動は
簡単で透明電極の画面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る。２）１）
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
で形成するものである。ＴＰＴ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
なる欠点がある。３）はゲート電極を蓄積容量の電極を
共用化するものである。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る。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で、明るく、フリッカ−少ない
という要請を同時に満足する方法がなかった。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た。

Ｋ、スズキ（Ｓｕｚｕｋｉ）　　ニューロ　デイスプレ
ィ（Ｅｕｒｏ　Ｄｉｓｐｌａｙ）　’　８７　　Ｐ２Ｏ
３（１９８７）の報告では、走査信号の後に負の付加信
号（Ｖｅ）を印加して上述したΔ■を完全に補償しよう
とするものである。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い。

本発明者らは特願昭６３−５８４６５号、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る。

第２に表示画質を改善できた。１フィールド毎の交流駆
動に於いても、フリッカ−の発生原因を除去する事が出
来た。第３に、表示装置の信鎖性が向上した。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
除去したことによる。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は現
像が大幅に改善された。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の、極
性の異なる２種類の変調信号Ｖ　ｅ　（＋）、Ｖｅ（−
）が必要であり、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った。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記した課題、即ち、ａ）駆動電力の低減、ｂ
）表示画質の改善、Ｃ）駆動信顧性の向上、ｄ）明るさ
の改善を目的としたものである。

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素信号配線と
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
示材料を交換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素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
２フィールド毎に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て前記表示材料に電圧を印加す
る。

スイッチング素子がＴＰＴ（ＦｌｉＥ膜トランジスタ）
であり、前記変調信号をＶｅ、前記走査信号の電位変化
をＶｇと定義し、蓄積容量、ゲート・ドレイン間容量、
ソース・ドレイン間容量を各々Ｃｓ、Ｃｇｄ、　Ｃｓｄ
とするとき、前記変調信号Ｖｅと走査信号電圧の変化Ｖ
ｇの関係が ２ＣｇｄＶｇ＝ＣｓＶｅ を満足する表示装置の駆動方法である。

液晶表示装置の対向電極の電位がすくなくとも各フィー
ルド期間内では少なくとも一定である。

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
する表示装置の駆動方法である。

液晶の透過率が変化する電圧範囲をＶｔｈよりＶｍａｘ
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 ％式％ により定義されるΔ■＊が Ｖｔｈ≦Δ■＊≦Ｖｍａｘ 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 Δ■＊＝　（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Ｖｓｉｇを最小とする。

またＶｅを可変にしΔ■＊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で、温度変化または角度依
存性に対応した画像をえられる。

薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）のオフ期間の電圧が１フイ
一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Ｖ　ｅ　　’　　＝
　　　Ｖｏｈ−Ｖｏｌの関係を満足することにより必要
電源電圧を減少させた駆動方法である。

作用 例えばスイッチング素子がＴＰＴ（ｍ膜トランジスタ）
である場合、走査信号の電位変化Ｖｇがゲート・トレイ
ン間容量Ｃｇｄを介して誘起される画像信号との電位変
化ＣｄｇＶｇが負方向に発生する。本発明では蓄積容量
Ｃｓを介して２フィールド毎に印加する正の変調信号幅
Ｖｅを与えることにより正方向に２　Ｃｓ　Ｖ　ｅ　／
　Ｖ　ｔだけ画像電極に電位変化を発生させ、上述した
電位変化ＣｇｄＶｇ／Ｃｔに重畳される。これらの電位
変化の関係が次式に満足するように設定できる。

ＣｇｄＶｇ／Ｃｔ ＝　　（ＣｓＶｅ　　（−）−ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ＝Δ
Ｖ＊ このΔ■＊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）＜−の出力振幅を減少させ、駆
動電力の低減することができる。

それにより、液晶の誘電異方性、及び走査信号がゲート
・ドレイン間容量を介して誘起する直流成分の少なくと
も一部分を補償し、フリッカ−・画像メモリー等の発生
要因を除去し、高品質の表示を可能とし、表示装置の駆
動信顛性を高めることができる。

実施例 以下に本発明の理論的背景を述べる。

第１図に、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す。各表示要素は走査信
号配線１、画像信号配線２の交点にＴＦＴ３を有する。

ＴＰＴには設計した値のゲート・ドレイン間容量Ｃｇｄ
４　、寄生容量として、ソース・ドレイン間容量Ｃｓｄ
５及びゲート・ソース間容ｉＣｇｓ６がある。更に意図
的に形成された容量として、液晶容量Ｃｌｃ＊７、蓄積
容量Ｃｓ８がある。

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１には走査信号Ｖｇを、画像信号配線２には画
像信号電圧Ｖｓｉｇを、蓄積容量Ｃ３の一方の電極には
２フィールド毎に正の画像信号の極性に対応して変調信
号Ｖｅを、液晶容量０１ｃ＊の対向電極には各フィール
ド毎に一定の電圧を印加する。上記した寄生ないし意図
的に設置した各種の容量を通して駆動電圧の影響が画素
電極（第１図Ａ点）に現われる。

ｎ番目の走査線に関連する電圧の変化成分として定義し
た第２図（ａ）〜（ｄ）に示すＶｇ、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Δ■＊は、偶、奇それぞれのフィ
ールドで式（１）、（２）で表わされる（但し、ＴＰＴ
をオンする事による、画像信号配線からの電導によるＡ
点の電位変化成分を除く）。

ΔＶ＊　（−） ＝　　（ＣｇｄＶ　ｇ　＋　ＣｓｄＶｓｉｇ　　）　／
　ＣｔΔＶ＊　（十） −（Ｃｓ　Ｖｅ−ＣｇｄＶｇ±ＣｓｄＶｓｉｇ　）　　
／　Ｃｔ・・・・・・（２） Ｃｔ　＝　ＣＳ　十Ｃｇｄ＋　Ｃｓｄ＋　Ｃｌｃ＊＝　
ＣＰ　＋　Ｃｓｄ＋　Ｃｌｃ＊　＝Σにこに、上式の弐
（１）の第１項、式（２）の第２項は走査信号ＶｇがＴ
ＰＴの寄生容量Ｃｇｄを通じて画素電極に誘起する電位
変化である。式（２）の第１項は第１の変調電圧の効果
を表わす。弐（１）の第２項、式（２）の第３項は画素
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。Ｃｌｃ＊は、信号電圧（Ｖｓｉｇ　）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る。従って
、Ｃｌｃ＊及びΔＶ＊は液晶容量の大（Ｃｌｃ（ｈ））
小（Ｃｌｃ（Ｉ））に各々対応する。（Ｃｇｄはゲート
・信号電極間の容量であるが走査信号配線、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
）。

偶、奇フィールドでの電位変化ΔＶ＊　（＋）、Δ■＊
（−）を等しくすれば、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
きる。こうして液晶には直流電圧がかからず、対称な交
流駆動が可能となる。即ち次式を満足することである。

（ＣｇｄＶｇ±ＣｓｄＶｓｉｇ　） −（ＣｓＶｅ−（４ｄＶｇ±ＣｓｄＶｓｉｇ　）・・・
・・・（３） Ｖｓｉｇは各走査線毎に反転する信号をあたえるので各
フィールドで第３項ＣｓｄＶｓｉｇの効果は相殺される
。従って式（３）は ２　ＣｇｄＶ　ｇ　＝　Ｃｓ　Ｖ　ｅ　−−−−−−（
４））と簡単化される。

注意すべき第１の点は、画素電極に誘起される電位ΔＶ
＊　（＋）　、Δｖ＊（−）は、偶、奇各フィールドで
対向電極に対して液晶容量に無関係に正負等しくできる
ことである。

注意すべき第２の点は（３）、（４）弐にＣｌｃ＊が現
われないことである。即ち、（３）、（４）弐が満たさ
れる条件で駆動すれば液晶の誘電異方性の影響は消失し
、Ｃｌｃ＊に起因するＤＣ電圧は表示装置内部に発生し
ないことである。

さらに第３の点は（３）、（４）弐を満たした駆動条件
では、走査信号Ｖｇが寄生容量Ｃｇｄを通じて画像信号
配線と表示電極間に誘起する直流電位をも相殺し零とす
ることが出来る。また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極、信号電極、対向電
極の各電位間には直流電界は生じないことである。液晶
にたいして直流電圧を与えない駆動法なので信顛性上有
利である。

更に注意すべき第４の点は、条件下（３）、（４）が表
示装置側で任意設定可能な２個の電圧パラメータＶｅを
有することである。この為、Ｖｅを（３）、（４）弐に
合わせて制御すれば、画素電極に現われる電位変動ΔＶ
＊　（＋）をΔＶ＊（−）と等しく設定できる。あらか
じめＣｇｄを設計し弐（１）がら求められるΔｖ＊（−
）を液晶のしきい値電圧以上に設定すればＶｓｉｇを小
さくできる。更に、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
る。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。一方、Ｖｅはディ
ジタル信号であり、当該ＩＣはオン／オフ制御される。

従って、変調信号Ｖｅを印加しても相補型ＭＯ３ＩＣで
構成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
の概略値を掲げる。

Ｃｓ　＝　０．６ｐＦ、　Ｃｌｃ（ｈ）　＝　０．２２
６ｐＦ、　Ｃｌｃ（１）＝　０．１３０ｐＦ、　Ｃｇｄ
＝　０．２ｐＦ、　Ｃ５ｄ＝Ｏ，ＯＯｌ　ｐＦ、■ｇ＝
１５Ｖ、ｖｔ＝ｏｖ、Ｖｓｉｇ　＝±３．ＯＶ。

上記パラメータを考慮すると式（３）の±ＣｓｄＶｓｉ
ｇＯ項は実質的に無視することができ式（４）のように
表現でき Ｖｅ＝２ＣｇｄＶｇ／Ｃ５＝１０Ｖ と計算できる。

第２図（ｅ）、げ）は第１図の表示要素の各電極に駆動
信号Ｖｇ、Ｖｓｉｇ　、変調信号Ｖｅが入力された場合
の画素電極（第１図Ａ点）の電位変化を示す。

例えば奇フィールドでＶｓｉｇが（ｄ）図の実線のよう
にＶｓ　（ｈ）にあるとき、Ｔ＝Ｔ１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る。Ｔ＝Ｔ２でＴＰＴがオフに
なる前（のぞましくはＴＦＴが導通状態にあるＴＩから
Ｔ２の間）に変調信号Ｖｅには負方向にＶｅだけ信号を
与えておく。次に走査信号が消えると、このＶｇの変化
はＣｇｄを通してＡ点ではΔＶｇの電位変動として現わ
れる。

更に遅れ時間τｄ後のＴ＝Ｔ４に於て変調信号■ｅが正
方向にＶｅだけ変化すると、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る。

その後、Ｔ＝Ｔ５でＶｓｉｇが、Ｖｓ　（ｈ）がらＶｓ
　（１）に変化すると同様にＡ点の電位変動が現われる
。この容量結合成分を合わせて図ではΔ■＊とじて示す
。

その後偶フィールドで走査信号が入力された場合には、
ＴＰＴはＡ点をＶｓｉｇの低レベルＶｓ（１）まで充電
する。ＴＰＴがオフとなると、同様にΔＶｇの変化が現
われる。上記のようにＴＰＴがオフする時、Ｖｓｉｇが
高レベル、Ｖｅが低レベルにある場合に、あるいはその
逆にＶｓｉｇが低レベル、Ｖｅが高レベルにあり、ＴＰ
Ｔがオフ後Ｖｅが変動する場合には、画像信号振幅Ｖｓ
ｉｇｐｐに対し、画素電極電位の変化幅Ｖｅｆｆは図示
のようにほぼ２Δｙ　＊　＋２　Ｖｓｉｇｐｐ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Ｉ
Ｃの出力振幅を２Δ■＊だけ減少させることができる。

（以下、ＶｅとＶｓｉｇ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に対し、Ｖｓｉｇが（ｄ）凹点線の
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２Δ■＊−２Ｖｓｉｇｌ
）ｐとなり、Δ■＊とＶｓｉｇは相互にその一部を相殺
しあう。

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＊およびＶｓｉｇにより透過光を制御する電
圧範囲の例を示す。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Ｖｔｈから飽和電圧Ｖｔｘａｘまで
である。ΔＶ＊がｖｔｂ以上に設定すれば位相制御を行
なわない場合、必要最大信号電圧は（Ｖｒａａｘ　−Ｖ
　ｔｈ）となる。Δ■＊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（ＶｍａｘＶｔｈ）／２程度に減少させるこ
とができる。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
示す。基本的相違点は偶フィールドのＴ＝Ｔ４からＴ２
”間と、奇フィールドのＴ＝Ｔ２’からＴ４１まで間と
では、Ｖｅが異なる電圧に保持されていることである。

即ち、第４（ｂ）図に示すようにＴ＝７２においてはＶ
ｅの電圧を変化させず、Ｔ＝Ｔ４においてＶｅだけ正方
向に変化させ、Ｔ−Ｔ２’　において（ＴＰＴがオンし
ている期間内、または当該ＴＰＴがオフする以前）Ｖｅ
だけ負方向へ減少させＴ＝Ｔ４以前の電圧に戻すような
変調信号を印加する。このようにＴＰＴがオンしている
期間に、変調信号の電位を変化させることが可能である
。

今、第３図のようにΔ■＊による変調電位の効果として
３．４■を必要とする場合、Ｔ＝Ｔ３に於けるＶｅの負
から正方向への振幅はＩＬＩＶに設定すればよい。

以下実施例をもとに本発明を説明する。

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す。

１１は走査駆動回路、１２は映像信号駆動回路、１３は
第１の変調回路、１４は第２の変調回路である。１５ａ
、１５ｂ、・・・・Ｌ５ｚは走査信号配線、１６ａ、１
６ｂ、−−−４６ｚは画像信号配線、１７ａ、１７ｂ、
・・・・１７ｚは蓄積容量Ｃｓの共通電極、１８ａ、１
８ｂ、・・・・１８ｚは液晶の対向電極である。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成されており、変調信号も各々の走
査信号配線に対応して印加される。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る。変調信
号・画像信号、及びΔ■＊、Ｖｓｉｇの相互関係は、本
質的には第２図と同等である。

即ち、映像信号・変調信号の極性は１フィールド毎に反
転する。

本実施例では、フリッカ−が少なく信号電圧の出力振幅
を僅か３Ｖｐｐで、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った。

また各電極間の直流成分がほとんどなく液晶の長期信転
性も良好であった。

実施例２ 上記実施例１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の実施例と異なる。偶フィー
ルドと奇フィールドでＶｅを異なる電圧設定にしている
ことである。変調信号Ｖｅ（Ｎ）　、Ｖｅ　（Ｎ＋１）
の変位を第７図のように変化させた。即ち、当該ＴＰＴ
がオフ状態になって後Ｔｄ遅れで変調信号を正方向へ変
位させ、次のフィールドでＴＰＴがオン状態の時負方向
へ変位させる。

実施例３ 実施例１．２の場合と使用する回路、ＶｇとＶｅの電圧
波形は同しで、各走査線に対応してＶｔの電圧波形が破
線のように各フィールドで反転するようにする。しかも
ＴＰＴのオン期間に、ＴＰＴ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る。このようにすると
Ｖｅの変調電圧Ｖｅが実施例１．２に比較して小さくで
きる。

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図に示す。第８図に於て、２１ａは第１走査
信号配線、２１ａ′は第１走査信号配線に付属する蓄積
容量の共通電極線、２１ｚは最終の走査信号配線、２１
ｚ′は最終の前段の走査信号配線である。本実施例では
、蓄積容量Ｃｓの共通電極を前段の走査信号配線を用い
て形成した点が実施例１．２と異なる。従って、変調信
号を前段の走査信号配線に印加している。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
た変調信号が２フィールド毎に印加される。

電位変化量Ｖｅは可変としフリ・７カが最小となる値に
調節する。本実施例の効果は前記第１の実施例と同様で
あった。

実施例５ 実施例４と同じ構成を存する第８図の表示装置を第１０
図に示す電圧波形で駆動した。実施例４では同一であっ
た電圧波形Ｖｇの変調後の値が各フィールド毎に異なる
ことである。第１Ｏ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。

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図に示す。

本実施例では、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と同等であるが、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、及び、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る。第１１図に於て２２は
走査駆動回路・２５は映像信号駆動回路、２６は第２の
変調信号発生回路である。２５ａ、２５ｂ、・・・・２
５ｚは画像信号配線である。第１２図に於てＣｈ（Ｎ）
　　・Ｃｈ（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
位、Ｖ　ｓｉｇは映像信号電圧波形を示す。また同図は
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）　　・Ｃｈ　（Ｎ＋ｌ）中の高い
波形Ｖｇが走査信号、走査信号直後の電位Ｖｅは制御可
能とした。走査信号の印加時間Ｔｓは１走査期間未満で
可変制御可能とした。こうして、次段（Ｃｈ　（Ｎ＋１
）ｌの走査が終了した後、遅れ時間τｄ後に変調信号が
印加された。

上記実施例のように走査信号が終了した後の、Ｖｅ電位
を制御すれば、条件（４ａ）を満足させることが出来る
。

こうして、ｌ走査期間毎に画素電極の電位の極性を変化
させる本実施例の場合に於いても、Ｖｅを調整すること
により、液晶の誘電率異方性の影響を補償し、且つ画像
信号配線と画素電極間に発生するＤＣ電圧を補償するこ
とができた。（当然の結果として、画像信号配線に与え
る画像信号の平均電位と画素電極の平均電位は等しくな
る。）こうして、フリッカ−・画像メモリーの主な発生
原因を除去し、駆動信転性を向上させ、更に駆動電力を
減少させることが出来た。又この場合には、階調制御性
もきわめて向上する。

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る。

信号電圧の中心Ｖｓｉｇｃ、対向電圧Ｖｔｃ、洒像電位
の中心電圧Ｖｐｃを一致させることができるので液晶表
示装置内で直流成分がほとんどなくなる。

本実施例の装置・駆動方法によりウィンドウパターン・
カラーバー・解像度チャート等の固定パターンを表示し
画像メモリー現象の現れ方を検査した。本実施例の方法
でウィンドウパターンを４時間表示した後パネル全面を
中間調表示状態としたが、これら固定パターンの焼き付
き現象を認められなかった。

一方、従来駆動法による下記２種のパふルの画像焼き付
き現象を以下のように比較した。第１の比較パネルは、
画素毎に蓄積容量を持たないパネルである。このパネル
ではゲートに印加する走査信号が寄生容量Ｃｇｄを通し
て信号母線と画素電極に誘起する内部ＤＣ電位差は３．
５〜４．ＯＶである。

このパネルにウィンドウパターンを３分間表示すると明
らかな焼き付き現象が観察された。またこのパヱル乙二
同様ウィンドウパターンを１時間表示した場合には以後
３時間にわたって焼き付き現象は消えなかった。このパ
ネルに他の固定パターンを表示すると同様な焼き付きが
観察された。

第２図の比較パネルは画素毎にｌｐＦの蓄積容量を持つ
もので、前記内部ＤＣ電位差は０．７〜１．０■のもの
である。このパネルでは数分の固定パターン表示では明
らかな焼き付き現象は認められないが、１時間の連続表
示後には焼き付きが観察されその後数時間残存した。

実施例７ 実施例５に於て、第１１図に示す第２の変調信号発生器
の電位を浮動とした。即ち、対向電極をどこにも接続せ
ず電位浮動の状態で駆動した。この場合、全ての走査信
号線に印加される変調信号Ｖｅが表示装置内部の静電容
量を通して対向電極にも現われる。表示装置内部にはＶ
ｅと無関係な電位に保持される画像信号配線が有り、前
記対向電極に現われ、前記条件式（４）を正確には満た
さない。

しかしながら良好な画像を表示することが可能であり、
本発明の目的をほとんど満たすことができる。

実施例８ 第５図の回路に於て蓄積容量の共通配線１７ａ、１７ｂ
・・・・１７ｚを共通に接続し、更に、対向電極の共通
配線１８ａ、１８ｂ・・・、１８Ｚを共通に接続した構
成で、■走査期間毎に表示電極の極性を変化させる前記
実施例２に類似した駆動を行なった。

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１３図に示す。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）を変えたもう１つの例である。すなわち
奇フィールドのＣｈ　（Ｎ）ではＴＰＴオン期間のＴｓ
の後、電圧を０レヘ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≦τ
ｄ“≦Ｔｓ）後に電圧をＶｅ（−）にしている。一方偶
フィールドのＣｈ　（Ｎ）ではＴＰＴオン期間のＴｓの
後、電圧を０レヘルに保ち次段の走査線の電圧Ｃｈ（Ｎ
＋１）のＴＰＴがオンになってがらずτｄ’　　（０≦
τｄ　　＜Ｔｓ）後に電圧をＶｅ　（＋）にしている。

奇フィールドのＣｈ　（Ｎ）と偶フィールドＣｈ（Ｎ＋
ｌ）、偶フィールドのＣｈ（Ｎ）と奇フィールドＣｈ（
Ｎ＋１）は、同じの電圧波形である。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−ｔ
こすることができる。この結果フリンカーが第１２図の
波形を用いたときより減少する。

実施例９は実施例６の他の実施態様を示したものである
。これらの実施例では実施例６と同様の効果を有するこ
とを確認した。

以上の実施例においては、例えば第６図のように変調信
号の印加をＮ番目の走査信号配線の奇フィールドとＮ＋
１番目の走査信号配線の偶フィールドで行っている。本
発明は１つの絵素に対して変調信号が２フィールド毎に
印加されればよいのであって、奇フィールドではＮ番目
の走査信号配線もＮ＋１番目の走査信号配線にも変調信
号を印加し、次の偶フィールドは変調信号を印加しない
ような駆動が可能である。実施例１から実施例９に対応
してこの様な駆動が可能である。

特に実施例５に対応させた場合、駆動に必要なゲート振
幅が小さくなる。また各フィールド間での絵素電位とゲ
ート電位の差が小さくなりフィールド間で液晶に印加さ
れる電圧の対称性が良くなる。結果として画質、信頼性
の向上がある。

発明の詳細 な説明で明らかなように、本発明は以下の顕著な効果を
有する。

先ず、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
とが出来る。更に本発明をカラー表示に使用する場合に
はクロマＩＣの出力振幅をも減少させ同回路の省電力化
も図れた。こうして表示装置全体としての駆動電力の削
減が可能となる。一方、上記出力信号電圧の振幅を減少
させることは、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
作をより容易とする、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
次利点をも有する。

第２に表示画質を改善できた。実施例２．３のような１
フイールＦ毎の交流駆動に於いても、フリッカ−の発生
原因を除去する事が出来た。また実施例４では、上記に
加え表示輝度の均一化・階調表示性能の顕著な向上が見
ら、れた。

第３に、表示装置の信頼性が向上した。これは液晶の異
方性・走査信号のＣｇｄを通し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
たことによる。これらのＤＣ電圧成分は各種の表示欠陥
を誘発する原因であった。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
は現象が大幅に改善された。更に、式（４）に従った駆
動条件は液晶の誘電率異方性の影響を受けない。このこ
とは表示装置を広い温度範囲で使用する場合等、誘電率
そのものが変化してもその影響が現われず、安定した駆
動が出来ることを意味する。

第４に上記効果を実現するための変調信号はＶｅのみで
あり２レヘルの電源電圧で実現できる。

走査信号配線に重畳させる場合には従来のオンオフの２
レヘルに加えてもうｌレベルの電圧レベルを追加するだ
けで実現できる。

以上では、本発明を液晶表示装置を例に説明したが、本
発明の思想は他の平板表示装置の駆動にも応用できる。

本発明によれば、表示装置の消費電力の低減・画質の改
善・信頼性の向上を同時に達成でき、その工業的効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する為の要素構成図、第２
図及び第４図は第１図の基本構成に印加する電圧波形図
、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フ、第５図は本発明の第
１、第２、第３の実施例の装置の基本構成図、第６図は
第１の実施例の印加電圧波形図、第７図は第２の実施例
の印加電圧波形図、第８図は本発明の第４の実施例の装
置の基本構成図、第９図は第４の実施例の印加電圧波形
図、第１０図は第５の実施例の印加電圧波形図、第１１
図は本発明の第６の実施例の装置の基本構成図、第１２
図は第６の実施例の印加電圧波形図である。第１３図は
第９の実施例の印加電圧波形図である。 ■・・・・・・走査信号配線、２・・・・・・画像信号
配線、３・・・・・・ＴＦＴ、４・・・・・・ゲート・
トレイン間容量、５・・・・・・ソース・ドレイン間容
量、６・・・・・・ゲート・ソース間容量、７・・・・
・・液晶容量Ｃｌｃ＊、８・・・・・・蓄積容量Ｃｓ、
Ｖｓ　（ｈ）、Ｖｓ　（１）−信号電圧の高・低電位、
Δ■＊・・・・・・容量結合による画素電極の電位変化
、ΔＶｇ・・・・・・走査信号の容量結合により画素電
極に現われる電位変化、Ｖｅ・・・・・・変調信号、Ｖ
ｔ・・・・・・第２の変調信号、Ｖｓｉｇ・・・・・・
信号電位、Ｖａ・・・・・・画素電極電位、Ｖｔｈ・−
・・・・液晶の光透過開始電圧、Ｖ　ｍａｘ・・・・・
・液晶の光透過の飽和電圧、１１．２０．２２・・・・
・・走査駆動回路、１２．２４・・・・・・映像信号駆
動回路、１３・・・・・・変調信号発生器、１４．２６
・・・・・・第２の変調信号発生器、１５ａ、１５ｂ、
・・・１５ｚ、２１ａ、２１　ｂ−０−２１ｚ−・・−
走査信号配線、１６ａ、１６ｂ・・・・１６ｚ、２５ａ
、２５ｂ・１．・２５ｚ・・・・・・画像信号配線、１
７ａ、１７ｂ・・・・１７ｚ・・・・・・蓄積容量の共
通配線、１８ａ、１８ｂ・９．・１８ｚ・・・・・・対
向電極の共通配線、ＴＳ・・・・・・走査信号継続期間
、τｄ・・・・・・走査信号終了後変調信号が人力され
るまでの遅れ時間、Ｖｅ・・・・・・変調信号の電位。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名菓 図 ケート・ドしイン間９量 ソース・ドしイン闇容看 横−ト・ソーヌ間宿量 液晶＠１ １樗宕量 第 図 Ｅｒ）　２１０１ｉ　ＦＴｈ （ｖｌ効簡） しｏ１１ 第 図 第 図 Ｖｔ（ｗｎノー−ｕ 第 図 Ｖｔ（Ｎ） Ｖｔ（Ｎｆ 第 図 第 図 第１Ｏ図 ’；’ａ　１１図 菖１２図 ｔ （α） 舒フィールド 第１２図 （ｂ） 第１３図 （Ｑ）

Claims (12)

【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２フィールド毎に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）前記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を２走査線毎に印加することを
   特徴とする請求項（１）記載の表示装置の駆動方法。
3. （３）スイッチング素子のオン期間終了以前に変調信号
   の電位の一部を変化させることを特徴とする請求項（１
   ）または（２）記載の表示装置の駆動方法。
4. （４）スイッチング素子がＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
   であり、前記変調信号をＶｅ、前記走査信号の電位変化
   をＶｇと定義し、蓄積容量、ゲート・ドレイン間容量、
   ソース・ドレイン間容量を各々Ｃｓ、Ｃｄｇ、Ｄｓｄと
   するとき、前記変調信号Ｖｅと走査信号電圧の変化Ｖｇ
   の関係が ２ＣｇｄＶｇ＝ＣｓＶｅ を満足することを特徴とする請求項（２）記載の表示装
   置の駆動方法。
5. （５）液晶表示装置の対向電極の電位がすくなくとも各
   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）または（２）記載の表示装置の駆動方法。
6. （６）液晶表示装置の対向電極の電位が一定で信号電圧
   の平均的中心電位に一致することを特徴とする請求項（
   １）または（２）記載の表示装置の駆動方法。
7. （７）対向電極の電位が電気的に浮遊の状態で保持され
   ていることを特徴とする請求項（１）または（２）記載
   の表示装置の駆動方法。
8. （８）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）または（２）
   記載の表示装置の駆動方法。
9. （９）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、画素電極と対向電極の
   間に保持された表示材料を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前記
   画素電極に伝達し、対向電極、信号配線、表示電極間の
   平均的直流電圧がＣｇｄＶｇ／ΣＣより小であることを
   特徴とする表示装置の駆動方法（但し、ΣＣ：１画素当
   りに有する全静電容量）。
10. （１０）液晶の透過率が変化する電圧範囲をＶｔｈより
    Ｖｍａｘ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＊＝ＣｇｄＶｇ／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Ｖｇを設定することを特徴とする請求
    項（１）〜（１０）記載の表示装置の駆動方法。
11. （１１）前記ΔＶ＊が ΔＶ＊＝（Ｖｍａｘ＋Ｖｔｈ）／２ とを満足するように設定することを特徴とする請求項（
    １）〜（１１）記載の表示装置の駆動方法。
12. （１２）前記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｜ の関係を満足することを特徴とする請求項（４）記載の
    表示装置の駆動方法。