JPH06148675A

JPH06148675A - アクティブマトリクス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06148675A
Application number: JP29410992A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kimura; 睦木村; Yoneji Takubo; 米治田窪
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1994-05-27
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JP3064702B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、横クロストーク等の画質上非常に
問題となる現象を解消し、低電力、高画質、高信頼性な
どの特性を実現するアクティブマトリクス型表示素子を
提供することを目的とする。【構成】アクティブマトリクス型表示装置において、
絵素電極が、表示信号配線１本あるいは数本毎に異なる
走査信号配線との間で蓄積容量を形成し、スイッチング
素子のオン期間に、表示信号配線電位を絵素電極に伝達
し、オフ期間に、絵素電極との間に蓄積容量を形成する
走査信号配線電位を、表示信号配線１本あるいは数本毎
に逆方向に変化させて、絵素電極電位を変調するもので
ある。【効果】容量結合表示信号配線反転駆動を行なうこと
ができ、横クロストークが解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型液晶表示装置、とりわけ、低駆動電力、高コントラス
ト・多階調等の高画質、高信頼性等の特長を求められる
アクティブマトリクス型液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス型液晶表示装置
は、近年、ハンドヘルドコンピュータ、パーソナルワー
ドプロセッサー、ポータブルテレビなどに広く利用され
ており、さらに利用範囲は拡大する傾向にある。アクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置に求められる特性とし
て、低電力駆動、高画質、高信頼性などが挙げられる。
これらの特性を実現するために様々な構成や駆動法が、
検討、実用化されている。

【０００３】特に、特開平02-000913号公報、特開平02-
157815号公報で提案されているような、絵素電極に容量
的に結合している走査信号配線の電位を変化させること
により、絵素電極の電位を変調する駆動法（以下、容量
結合駆動と記す。）では、液晶の誘電率異方性等に起因
する直流成分を除去することが可能であり、対向電極電
位一定かつ表示信号振幅小、すなわち低消費電力が実現
できる等の特性を有し、上記の要求を満たす駆動法とし
て注目されている。

【０００４】しかし、従来の容量結合駆動では、ＥＷＳ
対応等の超大画面、大容量ディスプレイに対しては、横
クロストークの問題が発生していた。横クロストークと
は、本来同一輝度をもたなければならない画面上の領域
が、それぞれ同時刻にオン状態になる他の絵素のパター
ンに依存して異なる輝度をもつ現象であり、画質上非常
に深刻な問題である。横クロストークの原因は、表示信
号配線と対向電極とが容量的に結合しているために、表
示信号電位変化によって対向電極電位に振動成分が誘起
されることにより、希望する液晶印加電圧が得られない
ことにある。表示信号配線毎に表示信号電位の極性を反
転する駆動法（以下、Ｖ反転駆動と記す。）によれば、
隣接する表示信号同士で打ち消し合うために対向電極電
位振動成分は事実上消滅し、横クロストークは観測され
なくなることがよく知られている。従来の構成のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置では、容量結合Ｖ反転駆
動は原理的に不可能であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、容量結合Ｖ
反転駆動を可能とするアクティブマトリクス型液晶表示
装置を提供することを目的とする。これにより、横クロ
ストーク等の現象を解消し、低電力、高画質、高信頼性
などの特性を実現することができる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置
において、絵素電極が、表示信号配線１本あるいは数本
毎に異なる走査信号配線との間で蓄積容量を形成するも
ので、スイッチング素子のオン期間に、表示信号配線電
位を絵素電極に伝達し、オフ期間に、絵素電極との間に
蓄積容量を形成する走査信号配線電位を、表示信号配線
１本あるいは数本毎に逆方向に変化させて、絵素電極電
位を変調するものである。

【０００７】

【作用】上述のように、本発明によれば、絵素電極が、
表示信号配線１本あるいは数本毎に、異なる前記走査信
号配線との間で蓄積容量を形成していることにより、ス
イッチング素子のオフ期間に絵素電極にかける変調の極
性を、表示信号配線１本あるいは数本毎に、反転させる
ことができる。すなわち、容量結合Ｖ反転駆動を行なう
ことができる。

【０００８】

【実施例】（実施例１）本発明の第１の実施例を、（図
１）に示す。ここでは、スイッチング素子として薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）を用いた液晶表示装置を使用し
た。同図(a)において、１は走査信号配線、２は表示信
号配線である。３はＴＦＴで、そのゲート電極は走査信
号配線１と、ソース電極は表示信号配線２と接続してい
る。４は絵素電極で、ＴＦＴ３のドレイン電極に接続さ
れている。５は対向電極、６は絵素電極４と対向電極５
間に形成される液晶容量（Ｃlc）、７は、液晶層の電荷
保持能力不足分を補償し、走査信号配線電位の変化によ
り絵素電極に変調をかけるために、絵素電極４と走査信
号配線１との間に形成された蓄積容量（Ｃst）であり、
表示信号配線２の１本毎に異なる走査信号配線１（前段
ゲート、後段ゲート）と接続している。８はＴＦＴ３の
ゲート電極とドレイン電極間に発生する寄生容量である
ゲート＝ドレイン容量（Ｃgd）である。同図(b)におけ
る１ｖは走査信号、同図(c)における２ｖは表示信号で
ある。

【０００９】駆動電位関係について、（図２）を用いて
説明する。同図(a)は、オン期間直後負側補償電位によ
る変調、同図(b)は、オン期間直前正側補償電位による
変調、同図(c)は、オン期間直後正側補償電位による変
調、同図(d)は、オン期間直後負側補償電位による変調
を表わす。１ｖａは注目している絵素のＴＦＴゲート電
極に接続する走査信号配線１に印加される電位、１ｖｂ
は絵素電極４に蓄積容量を介して接続する走査信号配線
１に印加される電位、１ｖ１はＴＦＴオフ電位レベル、
１ｖ２はＴＦＴオン電位レベル、１ｖ３は補償電位
（＋）レベル、１ｖ４は補償電位（−）レベル、４ｖは
絵素電極４に伝達される電位、５ｖは対向電極電位（一
定値）である。補償電圧はＴＦＴオン期間の直前直後に
印加されている。表示信号２ｖの極性は表示信号配線２
の１本毎に反転（空間的に反転）しており（Ｖ反転）、
これに対応して、補償電圧はＴＦＴオン期間の前後で極
性が反転している。なお、表示信号２ｖは、走査信号配
線１の１本毎に反転（時間的に反転）しており（以下、
Ｈ反転と記す。）、これに対応して、補償電圧は走査信
号配線１の１本毎に極性が反転している。

【００１０】（図１）に示した構成に（図２）で示した
電位を印加したときの絵素電極電位を、４ｖに示す。こ
こで、Ｃtot＝Ｃlc＋Ｃst＋Ｃgd ｋtg＝Ｃgd／Ｃtot ｋzg＝Ｃst／Ｃtot としたときに、ｋtg（Ｖ(on)−Ｖ(off)）＋ｋzg（Ｖge(+)＋Ｖge(-)）／２＝０を満たすように各電位を設定しておいた。これにより、
表示信号振幅中心と絵素電極電位振幅中心および対向電
極電位が一致するため、液晶の誘電率異方性等に起因す
る直流成分は現れず、また、表示信号振幅は小さいまま
で液晶印加電圧を大きくすることができるため、低消費
電力が実現できる。

【００１１】実際に、（図１）に示すアレイ構造を持つ
液晶パネルに電位を印加して、特性改善の効果を検証し
た。ウィンドウパターンを表示して対向電極電位の波形
をオシロスコープにより観察したところ、対向電極電位
振動成分は観測されなかった。また、目視にしたところ
では、横クロストークは完全に解消していた。（実施例
２）〜（実施例５）についても同様である。

【００１２】（実施例２）本発明の（実施例２）を、
（図３）に示す。同図(a)において、蓄積容量７は、表
示信号配線２の数本毎に異なる走査信号配線１と接続し
ている。同図(b)における走査信号配線電位１ｖは、１
本毎に補償電圧の極性が反転しており、同図(c)におけ
る表示信号配線電位２ｖは、補償電圧の極性の反転に対
応して、空間的に数本毎に、時間的には１本毎に極性が
反転している。

【００１３】（実施例３）本発明の（実施例３）を、
（図４）に示す。同図(a)において、蓄積容量７は、表
示信号配線２の１本毎に異なる走査信号配線１と接続し
ている。同図(b)における走査信号配線電位１ｖは、数
本毎に補償電圧の極性が反転している（必ずしも、単一
の走査信号配線１に対して、オン期間の前後において補
償電圧の極正が一致している必要はない）。同図(c)に
おける表示信号配線電位２ｖは、補償電圧の極性の反転
に対応して、空間的に１本毎に、時間的には数本毎に極
性が反転している。なお、蓄積容量７が表示信号配線２
の数本毎に走査信号配線１と接続している場合も実現で
きる。

【００１４】（実施例４）本発明の（実施例４）を、
（図５）に示す。スイッチング素子のオン期間が２カ所
存在している。なお、蓄積容量７が表示信号配線２の数
本毎に異なる走査信号配線１と接続している場合、ある
いは、走査信号配線電位１ｖが数本毎に補償電圧の極性
が反転している場合も実現できる。

【００１５】なお、以上に述べた本発明の実施例では表
示信号はＨ反転で供給されたが、１フレーム毎に表示信
号の電圧極性を反転する、いわゆる１Ｆ反転駆動の場合
も適用できることは、容易に類推できる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、絵素電
極が、表示信号配線１本あるいは数本毎に、異なる前記
走査信号配線との間で蓄積容量を形成していることによ
り、スイッチング素子のオフ期間に絵素電極にかける変
調の極性を、表示信号配線１本あるいは数本毎に反転さ
せること、すなわち、容量結合Ｖ反転駆動を行なうこと
ができる。これにより対向電極電位振動成分は消滅し、
横クロストークは解消する。つまり、アクティブマトリ
クス型表示素子において、低電力、高信頼性などの特性
は保ちつつ、従来よりも優れた画質を得ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を説明するアレイ回路図およ
び電位関係図

【図２】本発明の実施例における絵素電極電位の変化を
説明する電位関係図

【図３】本発明の実施例２を説明するアレイ回路図およ
び電位関係図

【図４】本発明の実施例３を説明するアレイ回路図およ
び電位関係図

【図５】本発明の実施例４を説明するアレイ回路図およ
び電位関係図

【符号の説明】

１走査信号配線２表示信号配線３ＴＦＴ４絵素電極５対向電極６液晶容量（Ｃlc）７蓄積容量（Ｃst）８ゲート＝ドレイン容量（Ｃgd）１ｖ走査信号配線電位１ｖａ走査信号配線電位（スイッチング素子オン＝オ
フ制御線）１ｖｂ走査信号配線電位（絵素電極電位変調線）１ｖ１走査信号配線電位（オフ電位、Ｖ(off)）１ｖ２走査信号配線電位（オン電位、Ｖ(on)）１ｖ３走査信号配線電位（正側補償電圧、Ｖge(+)）１ｖ４走査信号配線電位（負側補償電圧、Ｖge(-)）２ｖ表示信号配線電位４ｖ絵素電極電位５ｖ対向電極電位

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査信号配線と表示信号配線とがマトリク
ス状に形成され、前記走査信号配線と前記表示信号配線
との交点に対応して絵素電極およびスイッチング素子が
形成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置におい
て、前記絵素電極が、前記表示信号配線１本あるいは数
本毎に異なる前記走査信号配線との間で蓄積容量を形成
することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示
装置。
【請求項２】スイッチング素子のオン期間に、表示信号
配線電位を絵素電極に伝達し、オフ期間に、前記絵素電
極との間に蓄積容量を形成する走査信号配線の電位を、
前記表示信号配線１本あるいは数本毎に逆方向に変化さ
せて、前記絵素電極電位を変調する駆動法を用いること
を特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置。