JPH052208B2 - - Google Patents
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- JPH052208B2 JPH052208B2 JP61063131A JP6313186A JPH052208B2 JP H052208 B2 JPH052208 B2 JP H052208B2 JP 61063131 A JP61063131 A JP 61063131A JP 6313186 A JP6313186 A JP 6313186A JP H052208 B2 JPH052208 B2 JP H052208B2
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
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-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、スイツチングトランジスタを付加し
たマトリツクス型液晶表示装置に関する。
たマトリツクス型液晶表示装置に関する。
(従来の技術)
スイツチングトランジスタを各表示絵素に付加
したマトリツクス型液晶表示装置は、トランジス
タのスイツチング作用により、クロストークの無
い高コントラストの表示が得られるため、ポケツ
タブル機器の画像、文表示への利用が進んでい
る。
したマトリツクス型液晶表示装置は、トランジス
タのスイツチング作用により、クロストークの無
い高コントラストの表示が得られるため、ポケツ
タブル機器の画像、文表示への利用が進んでい
る。
この液晶表示装置は、第3図a,bに示すよう
に、信号電極aと走査電極bの各交点にスイツチ
ングトランジスタqおよび表示絵素電極cが形成
された第1の基板dと、対向電極eが形成された
第2の基板fと、これら二つの基板d,fに挟ま
れた液晶層gとからなつている。そして、1つの
表示絵素に着目した場合、その等価回路および駆
動電圧波形は第4図および第5図a〜cに示すよ
うになる。同図において、走査電極bに加えられ
た走査信号VGによりトランジスタqがON状態に
なると、信号電極aに加えられた信号電圧VSが
液晶層g(等価的にコンデンサCLC)に充電され、
次にトランジスタqがON状態になるまでの間そ
こに保持される。そして、次にトランジスタqが
ON状態になつた時、信号電極aには前回の走査
時とは反対の極性の電圧が加えられ、CLCも反対
の極性に充電される。この結果、液晶層gには
VDの電圧がかかることになり、スタテツク駆動
と同等の良好な表示特性が得られる。
に、信号電極aと走査電極bの各交点にスイツチ
ングトランジスタqおよび表示絵素電極cが形成
された第1の基板dと、対向電極eが形成された
第2の基板fと、これら二つの基板d,fに挟ま
れた液晶層gとからなつている。そして、1つの
表示絵素に着目した場合、その等価回路および駆
動電圧波形は第4図および第5図a〜cに示すよ
うになる。同図において、走査電極bに加えられ
た走査信号VGによりトランジスタqがON状態に
なると、信号電極aに加えられた信号電圧VSが
液晶層g(等価的にコンデンサCLC)に充電され、
次にトランジスタqがON状態になるまでの間そ
こに保持される。そして、次にトランジスタqが
ON状態になつた時、信号電極aには前回の走査
時とは反対の極性の電圧が加えられ、CLCも反対
の極性に充電される。この結果、液晶層gには
VDの電圧がかかることになり、スタテツク駆動
と同等の良好な表示特性が得られる。
上記した構成の液晶表示装置の駆動において
は、その消費電力を減らすため、信号電極aに加
える信号電圧の基準電位を極性反転に同期してフ
イールド毎に変化させ、同時にその変化に対応す
る振幅を持つた矩形波を対向電極eに加えること
により、信号電圧の振幅を減らす方法が用いられ
ている。その理想的な等価回路および駆動電圧波
形を第6図および第7図a〜eに示す。同図にお
いて、VSは信号電極aに加える信号電圧で、基
準電位〔第7図aにおいて破線〕をフイールド毎
にvだけ変化させ、同時に極性を反転させること
により、その振幅が約半分になつている。また、
VG〔第7図b〕は走査電極bに加える走査信号
で、VC〔第7図c〕は対向電極eに加える対向信
号である。対向信号VCは振幅vの矩形波である。
この駆動方法においても前記した場合と同様に、
トランジスタqを通して液晶層g(等価的にコン
デンサCLC)への充電およびホールドが繰り返さ
れるが、トランジスタqがOFF状態で電圧がホ
ールドされている時に対向信号が電圧vだけ変化
すると(CLCの両端の電位差は変わらないため、
表示絵素電極の電圧VDもvだけ変化し、結局VD
は第7図dに示す複雑な波形となる。しかし、液
晶層gにかかる電圧(VD−VC)は第7図eに示
す波形となり、信号電圧の振幅が半分になつてい
るにもかかわらず、液晶層gには前記した駆動方
法の場合と同等の電圧がかかることになる。
は、その消費電力を減らすため、信号電極aに加
える信号電圧の基準電位を極性反転に同期してフ
イールド毎に変化させ、同時にその変化に対応す
る振幅を持つた矩形波を対向電極eに加えること
により、信号電圧の振幅を減らす方法が用いられ
ている。その理想的な等価回路および駆動電圧波
形を第6図および第7図a〜eに示す。同図にお
いて、VSは信号電極aに加える信号電圧で、基
準電位〔第7図aにおいて破線〕をフイールド毎
にvだけ変化させ、同時に極性を反転させること
により、その振幅が約半分になつている。また、
VG〔第7図b〕は走査電極bに加える走査信号
で、VC〔第7図c〕は対向電極eに加える対向信
号である。対向信号VCは振幅vの矩形波である。
この駆動方法においても前記した場合と同様に、
トランジスタqを通して液晶層g(等価的にコン
デンサCLC)への充電およびホールドが繰り返さ
れるが、トランジスタqがOFF状態で電圧がホ
ールドされている時に対向信号が電圧vだけ変化
すると(CLCの両端の電位差は変わらないため、
表示絵素電極の電圧VDもvだけ変化し、結局VD
は第7図dに示す複雑な波形となる。しかし、液
晶層gにかかる電圧(VD−VC)は第7図eに示
す波形となり、信号電圧の振幅が半分になつてい
るにもかかわらず、液晶層gには前記した駆動方
法の場合と同等の電圧がかかることになる。
(発明が解決しようとする問題点)
対向電極eに矩形波を加える前記したような駆
動方法は、第6図に示した理想的な等価回路で示
される場合には、信号波形の振幅を減らす手段と
して有効であるが、実際には、第8図に示すよう
に、トランジスタ周辺に浮遊容量CS,CS′が存在
する。そして、この場合は次のようになる。すな
わち、第8図の等価回路に第7図と同様の波形
VS,VG,VC〔第9図a,b,c参照〕を加えた
場合、トランジスタqがOFF状態の時にVCがv
だけ変化すると、その電圧はCLCとCS,CS′とで分
割されるため、表示絵素電極にかかる電圧VDは
v′(v′<v)しか変化せず、その結果、VDは第9
図dに示す波形となる。このため、液晶層gにか
かる電圧(VD−VC)は第9図eに示すようにな
り、対向信号VCが変化してから次の走査が行わ
れるまでの期間(t)、液晶層gにかかる電圧が(v
−v′)だけ低下してしまう。すなわち、走査の1
周期(T)に対する対向信号VCの極性が反転してい
る期間(t)の割合が大きい程、液晶層gにかかる電
圧の実効値が小さくなる。
動方法は、第6図に示した理想的な等価回路で示
される場合には、信号波形の振幅を減らす手段と
して有効であるが、実際には、第8図に示すよう
に、トランジスタ周辺に浮遊容量CS,CS′が存在
する。そして、この場合は次のようになる。すな
わち、第8図の等価回路に第7図と同様の波形
VS,VG,VC〔第9図a,b,c参照〕を加えた
場合、トランジスタqがOFF状態の時にVCがv
だけ変化すると、その電圧はCLCとCS,CS′とで分
割されるため、表示絵素電極にかかる電圧VDは
v′(v′<v)しか変化せず、その結果、VDは第9
図dに示す波形となる。このため、液晶層gにか
かる電圧(VD−VC)は第9図eに示すようにな
り、対向信号VCが変化してから次の走査が行わ
れるまでの期間(t)、液晶層gにかかる電圧が(v
−v′)だけ低下してしまう。すなわち、走査の1
周期(T)に対する対向信号VCの極性が反転してい
る期間(t)の割合が大きい程、液晶層gにかかる電
圧の実効値が小さくなる。
このように、浮遊容量の大きさが液晶の容量に
比較して無視できない大きさである液晶表示装置
に、対向電極eに矩形波を加えることにより信号
電圧の振幅を減少させる駆動方法を適用した場
合、走査と極性切り換えの間の時間差、すなわち
表示位置により表示コントラストに差が生じると
いう問題があつた。
比較して無視できない大きさである液晶表示装置
に、対向電極eに矩形波を加えることにより信号
電圧の振幅を減少させる駆動方法を適用した場
合、走査と極性切り換えの間の時間差、すなわち
表示位置により表示コントラストに差が生じると
いう問題があつた。
(問題点を解決するための手段)
本発明の液晶表示装置は、信号電極及び走査電
極の各交点にスイツチングトランジスタ及び表示
絵素電極が形成された第1の基板と、該表示絵素
電極に対向する範囲に対向電極が形成された第2
の基板と、該第1及び第2の基板間に挿入された
液晶層と、を具備してなり、前記信号電極に印加
する表示信号の極性を1走査期間の整数倍の周期
で反転させかつ該表示信号の極性を1フイールド
毎に反転させると同時に前記対向電極に前記信号
電極と同じタイミングで極性の変化する対向電極
信号を印加し、該対向電極信号の振幅と前記表示
信号の極性反転に基づいて生じる電位差を略一致
させたことを特徴としている。
極の各交点にスイツチングトランジスタ及び表示
絵素電極が形成された第1の基板と、該表示絵素
電極に対向する範囲に対向電極が形成された第2
の基板と、該第1及び第2の基板間に挿入された
液晶層と、を具備してなり、前記信号電極に印加
する表示信号の極性を1走査期間の整数倍の周期
で反転させかつ該表示信号の極性を1フイールド
毎に反転させると同時に前記対向電極に前記信号
電極と同じタイミングで極性の変化する対向電極
信号を印加し、該対向電極信号の振幅と前記表示
信号の極性反転に基づいて生じる電位差を略一致
させたことを特徴としている。
(作用)
信号電極および対向電極に加える信号の極性を
1走査期間を最小単位としてその整数倍の周期で
反転させることにより、走査の1周期に対する対
向信号の極性が反転している期間の割合を走査信
号のタイミングにかかわらずほぼ一定とし、各絵
素の浮遊容量に比べて無視できない大きさであつ
ても、通常より小さな振幅の信号電圧により表示
全面に渡つて均一な表示コントラストを得る。
1走査期間を最小単位としてその整数倍の周期で
反転させることにより、走査の1周期に対する対
向信号の極性が反転している期間の割合を走査信
号のタイミングにかかわらずほぼ一定とし、各絵
素の浮遊容量に比べて無視できない大きさであつ
ても、通常より小さな振幅の信号電圧により表示
全面に渡つて均一な表示コントラストを得る。
(実施例)
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図
を参照して説明する。本例では、極性切り換えを
1走査期間の2倍の期間で順次交互に行つた場合
を例にとつて説明する。
を参照して説明する。本例では、極性切り換えを
1走査期間の2倍の期間で順次交互に行つた場合
を例にとつて説明する。
第2図において、VSは信号電圧波形で、図で
は全面に渡つて均一な表示コントラストが得られ
る場合の信号を例として示している。この場合、
基準電圧を一定(例えば0Vに固定)と仮定する
と、第5図と同様に、信号電圧VSは、Vi≒Vで
あればほぼ2Viの振幅をもつ矩形波となるが、1
走査期間(h)の2倍の期間で順次交互に基準電圧を
vだけ変化させると同時に、その極性を反転させ
ることにより、振幅がviに減つている。VGi,VGj
はそれぞれi番目,j番目の走査電極に加えられ
る走査信号であり、VCは対向信号である。この
場合、VCはVSに同期して2h毎に極性が反転し、
振幅がvの矩形波となる。また、VS,VCの極性
は、液晶を交流で駆動するためフイールド毎に反
転させている。VDi,VDjはそれぞれi番目,j番
目の走査が行われる表示絵素の電圧波形である。
図から分かるように、VCがvだけ変化した時
VDi,VDjも同様に変化するが、浮遊容量の影響に
よりその変化幅はv′(v′<v)となる。このため、
それぞれの表示絵素の液晶層にかかる電圧は、そ
れぞれVDi−VC,VDj−VCのようになり、充電が
行われた瞬間を基準として、VCの極性が反転し
ている期間は、振幅がv−v′に減少した波形とな
る。したがつて、液晶にかかる電圧の実効値は小
さくなるが、図からも分かるように、走査の1周
期に対してVCの極性が反転している期間の割合
が総ての走査電極に関してほぼ一定となるため、
v′の値すなわち浮遊容量の大きさが一定であれ
ば、表示全面に渡つて均一な表示コントラストが
得られることになる。
は全面に渡つて均一な表示コントラストが得られ
る場合の信号を例として示している。この場合、
基準電圧を一定(例えば0Vに固定)と仮定する
と、第5図と同様に、信号電圧VSは、Vi≒Vで
あればほぼ2Viの振幅をもつ矩形波となるが、1
走査期間(h)の2倍の期間で順次交互に基準電圧を
vだけ変化させると同時に、その極性を反転させ
ることにより、振幅がviに減つている。VGi,VGj
はそれぞれi番目,j番目の走査電極に加えられ
る走査信号であり、VCは対向信号である。この
場合、VCはVSに同期して2h毎に極性が反転し、
振幅がvの矩形波となる。また、VS,VCの極性
は、液晶を交流で駆動するためフイールド毎に反
転させている。VDi,VDjはそれぞれi番目,j番
目の走査が行われる表示絵素の電圧波形である。
図から分かるように、VCがvだけ変化した時
VDi,VDjも同様に変化するが、浮遊容量の影響に
よりその変化幅はv′(v′<v)となる。このため、
それぞれの表示絵素の液晶層にかかる電圧は、そ
れぞれVDi−VC,VDj−VCのようになり、充電が
行われた瞬間を基準として、VCの極性が反転し
ている期間は、振幅がv−v′に減少した波形とな
る。したがつて、液晶にかかる電圧の実効値は小
さくなるが、図からも分かるように、走査の1周
期に対してVCの極性が反転している期間の割合
が総ての走査電極に関してほぼ一定となるため、
v′の値すなわち浮遊容量の大きさが一定であれ
ば、表示全面に渡つて均一な表示コントラストが
得られることになる。
このような駆動においては、浮遊容量の影響に
より出力の電圧が減少するが、総合的に見て信号
電圧の振幅を小さくすることができ、消費電力の
軽減が実現できる。
より出力の電圧が減少するが、総合的に見て信号
電圧の振幅を小さくすることができ、消費電力の
軽減が実現できる。
第1図は上記した駆動を実現するための回路の
一例を示している。同図において、1,2はそれ
ぞれ反転、非反転の信号を作るための増幅回路で
あり、信号の基準電位をそれぞれVR,VR′だけシ
フトさせる機能も兼ね備えている。3は前記各増
幅回路1,2にそれぞれ接続されたスイツチ回路
であり、制御信号(CONT)により反転または
非反転の信号のどちらか一方が信号電極駆動回路
4に加えられる。ここで、制御信号(CONT)
は、極性切り換え信号(SWP)とフレーム信号
(FRP)の排他的論理和信号である。5は対向電
極駆動回路であり、極性切り換えの制御信号の電
圧レベルを変換する機能を有している。このよう
に構成された駆動回路に表示内容に対応した信号
(Vsignal)を入力すれば、第2図に示す駆動電
圧波形を得ることができる。
一例を示している。同図において、1,2はそれ
ぞれ反転、非反転の信号を作るための増幅回路で
あり、信号の基準電位をそれぞれVR,VR′だけシ
フトさせる機能も兼ね備えている。3は前記各増
幅回路1,2にそれぞれ接続されたスイツチ回路
であり、制御信号(CONT)により反転または
非反転の信号のどちらか一方が信号電極駆動回路
4に加えられる。ここで、制御信号(CONT)
は、極性切り換え信号(SWP)とフレーム信号
(FRP)の排他的論理和信号である。5は対向電
極駆動回路であり、極性切り換えの制御信号の電
圧レベルを変換する機能を有している。このよう
に構成された駆動回路に表示内容に対応した信号
(Vsignal)を入力すれば、第2図に示す駆動電
圧波形を得ることができる。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、低駆動
電圧、低消費電力で、かつ均一な表示コントラス
トが得られ、例えば、ポケツタブル機器の表示装
置として極めて有益な液晶表示装置を実現するこ
とができる。
電圧、低消費電力で、かつ均一な表示コントラス
トが得られ、例えば、ポケツタブル機器の表示装
置として極めて有益な液晶表示装置を実現するこ
とができる。
第1図は本発明に係る液晶表示装置の駆動電圧
波形を作るための駆動回路の一例を示す回路図、
第2図は第1図の駆動回路によつて作られた駆動
電圧波形の一例を示す電圧波形図、第3図aはス
イツチングトランジスタを各絵素に付加した液晶
表示装置の模式構成図、第3図bは同断面図、第
4図は1絵素当りの等価回路図、第5図a〜cは
第4図の等価回路の駆動電圧波形図、第6図は消
費電力を減らすための1絵素当りの等価回路図、
第7図a〜eは第6図の等価回路の駆動電圧波形
図、第8図はトランジスタ周辺に浮遊容量が存在
する場合の1絵素当りの等価回路図、第9図a〜
eは第8図の等価回路の駆動電圧波形図である。 1,2……増幅回路、3……スイツチ回路、4
……信号電極駆動回路、5……対向電極駆動回
路。
波形を作るための駆動回路の一例を示す回路図、
第2図は第1図の駆動回路によつて作られた駆動
電圧波形の一例を示す電圧波形図、第3図aはス
イツチングトランジスタを各絵素に付加した液晶
表示装置の模式構成図、第3図bは同断面図、第
4図は1絵素当りの等価回路図、第5図a〜cは
第4図の等価回路の駆動電圧波形図、第6図は消
費電力を減らすための1絵素当りの等価回路図、
第7図a〜eは第6図の等価回路の駆動電圧波形
図、第8図はトランジスタ周辺に浮遊容量が存在
する場合の1絵素当りの等価回路図、第9図a〜
eは第8図の等価回路の駆動電圧波形図である。 1,2……増幅回路、3……スイツチ回路、4
……信号電極駆動回路、5……対向電極駆動回
路。
Claims (1)
- 1 信号電極及び走査電極の各交点にスイツチン
グトランジスタ及び表示絵素電極が形成された第
1の基板と、該表示絵素電極に対向する範囲に対
向電極が形成された第2の基板と、該第1及び第
2の基板間に挿入された液晶層と、を具備してな
る液晶表示装置において、前記信号電極に印加す
る表示信号の極性を1走査期間の整数倍の周期で
反転させかつ該表示信号の極性を1フイールド毎
に反転させると同時に前記対向電極に前記信号電
極と同じタイミングで極性の変化する対向電極信
号を印加し、該対向電極信号の振幅と前記表示信
号の極性反転に基づいて生じる電位差を略一致さ
せたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61063131A JPS62218943A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 液晶表示装置 |
DE19873709086 DE3709086A1 (de) | 1986-03-19 | 1987-03-19 | Fluessigkristall-anzeigeeinrichtung |
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