JPH0664435B2

JPH0664435B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0664435B2
Application number: JP57054338A
Authority: JP
Inventors: 良雄中澤; 利之三澤; 伸治両角
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPS58172693A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は液晶表示装置の駆動方法に関する。

第１図は従来の液晶表示装置のブロック図である。第１
図において、１はソース駆動回路、２は液晶表示パネ
ル、３はゲート駆動回路を示す。ソース駆動回路は、ビ
デオ入力部７に加えられた階調信号を、シフトレジスタ
４（５はサンプリングクロック入力部、６はサンプリン
グデータ入力部）でコントロールされるトランジスタ８
でサンプルホールドする。ゲート駆動回路はシフトレジ
スタ１０（１１はデータ入力部、１２はクロック入力
部）で画素９の画素トランジスタ１３のゲートをコント
ロールする。各画素９は、画素トランジスタ１３、保持
容量１４、画素電極１５からなる。画素トランジスタ
は、ゲート駆動回路の出力によりそのオン・オフが制御
され、ソース駆動回路から印加される階調信号を、保持
容量に入力する。そして、保持容量に入力された液晶印
加電圧により、基板間に挟持された液晶が、画素電極と
共通電極１６との間で駆動されて機能する。

第２図は従来の液晶表示装置の駆動波形図である。

第２図（ａ）は、複合映像信号を示す。複合映像信号
は、１フレームが奇数フィールドと偶数フィールドの２
つのフィールドからなる。１フレームの時間幅は１／３
０秒である。この複合映像信号が、第２図（ｂ）のビデ
オ入力に変換される。第２図（ｂ）からわかるとおり、
ビデオ入力は、電圧Ｅを中心電圧として±Ｅの電圧幅を
もつ。これは、１フィールド毎に映像信号が反転される
ためである。第２図（ｂ）のビデオ入力は、説明を簡単
にするために灰色・黒色・白色というパターンを表示し
た場合の信号を示している。ビデオ入力は、奇数フィー
ルドでは電圧Ｅに対して正の電位であるのに対して、偶
数フィールドでは電圧Ｅに対して負の電位に反転された
波形となっている。これは、複合映像信号を前置映像増
幅器で正、負両極性に分けて増幅して、正負に増幅され
たそれぞれの映像信号を、フィールド毎にスイッチ切り
替えして順番に選択した映像信号をビデオ入力とするこ
とで、複合映像信号をフィールド毎に極性が反転される
ビデオ入力に変換し、このビデオ入力を液晶に印加する
ことで液晶を交流駆動し、液晶表示装置の液晶の劣化を
防止している。第２図（ｃ）は、液晶表示装置の共通電
極を電圧Ｅにバイアスした場合に、液晶に印加される電
圧を示したものであり、０Ｖを中心として１フィールド
毎に極性が反転される交流駆動となっていることがわか
る。

ところで、第２図の液晶印加電圧は、トランジスタのオ
ン、オフの特性が理想的で、かつ、液晶と保持容量によ
る時定数が充分長いと仮定した場合の波形である。しか
し、実際には、トランジスタのリークや液晶のリーク等
の影響が大きく、第２図（ｃ）のような液晶印加電圧と
はならない。まず、各画素のリークの程度が異なると、
各画素における印加電圧がそれぞれ異なってしまいムラ
のある表示となる。また、個々の画素トランジスタのソ
ース、ドレイン間のリークについても、ビデオ信号の電
圧レベル、例えば白色の表示をするのか黒色の表示をす
るのかによって、画素トランジスタに印加される電圧が
全く異なるために、ソース、ドレイン間のリークがこの
印加電圧にともなって変化し、結果的に各画素のリーク
の程度にばらつきが発生して、表示ムラの原因となって
しまう。さらに、上記ソース、ドレイン間のリークは、
ビデオ信号の反転と液晶印加電圧の反転の位相差にも影
響されるので、画面の上方と下方でムラが発生してしま
う。

本発明はかかる欠点を除去したもので、その目的は、液
晶表示装置の表示ムラをなくし、正確で高品質な階調表
示を行なうことのできる液晶表示装置を提供することに
ある。以下実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。

第３図は本発明の液晶表示装置の駆動波形図である。第
４図は本発明の液晶表示装置の反転手段である駆動回路
の実施例で、第１図のソース駆動回路１のビデオ入力部
７前段に配置される回路である。

第４図において、映像信号入力部４０に入力された映像
信号はＰＮＰトランジスタ４３で増幅され、ある基準電
圧に対して正、負極性に反転増幅された映像信号が、負
荷抵抗４４、４５から取り出される。正、負極性の映像
信号は、アナログスイッチ４６を切り替えることにより
正負どちらか一方の信号が選択され、ビデオアンプ４８
で増幅されてソース駆動回路に入力される。アナログス
イッチ４６をコントロールをするのが、エクスクルーシ
ブオアゲート４７である。従来の液晶表示装置において
は、このアナログスイッチのコントロールは、垂直同期
信号をもとに形成される一垂直走査期間ごとに反転する
フィールド入力信号のみで行われていたが、本発明で
は、フィールド信号入力部４１にフィールド入力信号を
入力し、偶奇水平ライン信号入力部４２には一水平走査
期間ごとに反転する偶奇水平ライン信号を入力する。し
たがって、エクスクルーシブオアゲートの出力は、一水
平走査期間毎、かつ、一垂直走査期間毎にその出力が反
転し、アナログスイッチ４６も、一水平走査期間毎、か
つ、一垂直走査期間毎に切り替えられることになる。つ
まり、アナログスイッチは、フィールド信号と偶奇水平
ライン信号との排他的論理和に基づいてコントロールさ
れる構成となる。

本発明の第４図の駆動回路により得られるのが、第３図
に示すビデオ入力信号である。第３図（ａ）は、第２図
（ａ）と同様の複合映像信号を示す。これを、第４図の
駆動回路によってビデオ入力に変換したものが第３図
（ｂ）である。第３図（ｂ）も、第２図（ｂ）と同様に
灰色・黒色・白色のパターンを表示した場合を例として
あげた。第３図（ｂ）で１、２、３、・・・、８及び
１′、２′、３′、・・・、８′と付けた番号は、それ
ぞれ奇数フィールド及び偶数フィールドの一水平走査分
の映像信号を示す。１は１番目の水平走査線に印加され
る映像信号、２は２番目の水平走査線に印加される映像
信号を示し、他の番号も同様である。これを、第１図の
液晶表示装置に適用すると、まず、奇数フィールドで
は、映像信号１が第１行目の走査線に、映像信号２が第
２行目の走査線に印加され、以下の映像信号も同様に順
番に次の走査線に印加される。続いて、偶数フィールド
では、映像信号１′が第１行目の走査線に、映像信号
２′が第２行目の走査線に印加され、以下の映像信号は
同様に順番に次の走査線に印加される。

つまり、従来のビデオ入力では、第２図（ｂ）に示した
通り１フィールド毎（一垂直走査期間毎）にその信号を
反転させる構成であったが、本発明は、一垂直走査期間
毎に映像信号を反転させる構成に加えて、一水平走査期
間毎にも映像信号を反転させる構成である。よって、第
３図（ｂ）からもわかるとおり、奇数フィールドでは電
圧Ｅに対して、映像信号１は正、映像信号２は負、映像
信号３は正、・・・という順番で反転した映像信号が、
偶数フィールドでは電圧Ｅに対して、映像信号１′は
負、映像信号２′は正、映像信号３′は負、・・・とい
う順番で反転する。つまり、奇数フィールドと偶数フィ
ールドでは、各走査線に印加される映像信号の極性はフ
ィールド毎に逆になることに加えて、隣接する走査線に
印加される映像信号の極性も逆となる。

従って、例えば液晶表示装置に白色の映像信号のみを印
加した場合でも、ビデオ入力は一水平走査毎に、Ｅを中
心に０と２Ｅの間を反転する映像信号となる。つまり、
印加される映像信号の平均レベルは常にＥとなる。従来
の表示装置においては、映像信号がフィールド単位で反
転されるだけであったため、印加される映像信号によっ
て、その映像信号の平均値はフィールド毎に異なり、ソ
ース・ドレイン間のリークも映像信号によって異った。
しかしながら、本発明は、一水平走査期間毎に映像信号
が反転されるため、印加される映像信号に関係なくその
平均値は一定値Ｅとなる。したがって、各画素トランジ
スタのソース・ドレイン間リークは、常にこの平均値Ｅ
に対するリークとなり、映像信号の変化による表示ムラ
は解消される。これは、図示したような複合映像信号に
限らず、一般的な映像信号に対しても同様の効果が得ら
れる。なぜならば、一般的に映像信号では、隣接するラ
イン信号間には相関があり、一水平走査期間おきの階調
信号は近似しているため、一水平走査期間毎に映像信号
を反転すれば、その平均レベルはほぼ一定（Ｅ）となる
からである。

以上のとおり、本発明によれば、一水平走査期間毎に映
像信号を反転させることにより、画素トランジスタのソ
ース・ドレイン間のリークによる表示ムラ、つまり映像
信号の変化に伴う表示ムラを解消することができる。

なぜならば、映像信号を一水平走査期間毎に反転するこ
とにより、映像信号の平均レベルが映像信号に関係なく
ある一定値Ｅとなり、画素トランジスタのソース・ドレ
イン間のリークは、映像信号の変動に伴いそのリーク基
準電圧が変動するのではなく、常に映像信号の平均レベ
ルＥに対してリークすることになる。従って、第３図
（ｃ）に示すように液晶表示装置の共通電極の電位を前
記Ｅとすれば、映像信号の平均レベルは０となり、画素
トランジスタのソース・ドレイン間のリーク電流の積算
も０となり、クロストークやシェーディングといった表
示ムラを抑制することができる。

また、一垂直走査毎に映像信号を反転させることによ
り、表示パネルの各行の液晶が一フィールド毎に交流駆
動され、液晶が劣化することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液晶表示装置のブロック図、第２図は従
来の液晶表示装置の駆動波形図、第３図は本発明の液晶
表示装置の駆動波形図、第４図は本発明の液晶表示装置
の駆動回路図である。１：ソース駆動回路、２：液晶表示パネル３：ゲート駆動回路、４：シフトレジスタ５：サンプリングクロック入力、６：サンプリングデー
タ入力７：ビデオ入力、８：トランジスタ９：画素、１０：シフトレジスタ１１：データ入力、１２：クロック入力１３：画素トランジスタ（ＴＦＴ）、１４：保持容量１５：画素電極、１６：共通電極４０：映像信号入力部、４１：フィールド信号入力部４２：偶奇水平ライン信号入力部、４３：ＰＮＰトラン
ジスタ４４、４５：負荷抵抗、４６：アナログスイッチ４７：エクスクルーシブオアゲート４８：ビデオアンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者両角伸治長野県諏訪市大和３丁目３番５号株式会社諏訪精工舎内 (56)参考文献特開昭55−129399（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−95992（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のガラス基板内に液晶が封入され、該
基板の一方の基板上にはマトリクス状に配列された複数
の画素電極と、該画素電極にドレイン電極が接続されて
なる画素トランジスタと、該画素トランジスタのゲート
電極に行毎に接続されてなる走査信号線と、該画素トラ
ンジスタのソース電極に列毎に接続されてなるデータ信
号線とを有してなり、奇数走査信号からなる奇数フィー
ルドと偶数走査信号からなる偶数フィールドとからなる
映像信号を再生するよう構成された液晶表示装置におい
て、該液晶表示装置は、該映像信号を基準電圧に対して正負
に反転させる反転手段を有し、該反転手段には、一水平
走査期間毎に信号が反転する偶奇水平ライン信号と一垂
直走査期間毎に信号が反転するフィールド信号とが入力
され、該反転手段は、該偶奇水平ライン信号と該フィー
ルド信号との排他的論理和に基づいて該映像信号を反転
させることを特徴とする液晶表示装置。