JPH07175443A

JPH07175443A - アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JPH07175443A
Application number: JP31839193A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shiraishi; 篤白石
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的小規模な回路で、データの差による、液
晶への直流成分の電圧印加を抑え、焼き付きを防止す
る。【構成】ビデオ信号をＡＤ変換し、フィールドメモリを
用い、同じデータを２度同じ画素に書き込み駆動する。
このときの読み出しアドレス信号の周波数は書き込み周
波数の２倍である。また、１回目の終了は垂直帰線期間
であり、２回目の開始は、１回目の終了後かつ垂直帰線
期間である。【効果】正極性と負極性の書き込みが互いに打ち消しあ
い、直流成分がなくなり、焼き付きが低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像を表示するマトリ
クス型液晶表示装置の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス型液晶表示装置
は、コントラスト、応答速度等の表示品質に優れ、フラ
ットディスプレイの本命と言われている。このタイプの
液晶表示装置では、画素ひとつひとつにスイッチング機
能を持たせるため、各画素ごとにアクティブ素子を作り
込む。アクティブ素子は、その種類によって、ＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）と呼
ばれる。画素１個当たりに作り込む素子は、単個または
数個程度であるが、マトリクス型表示装置のように画素
数が多くなると当然素子の数も増加するので、歩留まり
が低下し、コストが上昇する。

【０００３】ＴＶなどのビデオ表示では、伝送帯域を節
約するために、すべての走査線を１本おきに２回のフィ
ールドに分けて２：１のインターレース走査（飛越し走
査）を行っている。たとえばＮＴＳＣでは、全走査線は
５２５本で、１フィールド当たり２６２．５本ずつの表
示となる。このうち垂直帰線期間を除いた有効走査線は
約４８０本である。アクティブマトリクス型液晶表示装
置でこのビデオ表示を行う場合、すべての走査線を画素
に対応させると画素数が膨大となるため、縦方向の画素
数を有効走査線数の半分にし、２本分の情報を１ライン
分の画素で表現することが多い。このような方式をここ
ではハーフレゾリューション表示と呼び、ＣＲＴのよう
に各走査線を本来の位置に表示する方式をフルレゾリュ
ーション表示と呼ぶ。

【０００４】図２に、白いウィンドウ表示を例にフルレ
ゾリューション表示（Ａ）とハーフレゾリューション表
示（Ｂ）の関係を示す。ここでは説明のために有効走査
線を８本とし、からはその走査線の番号を表す。ま
た、図中（Ａ）の走査線のうち、実線の部分は黒表示を
表し、点線の部分は白表示を表す。２：１のインタレー
ス走査では、１画面（フレーム）は２つのフィールドで
構成され、（Ａ）では、まず第１フィールドで、、
、を表示し、つぎに第２フィールドで各走査線の間
に、、、を表示する。

【０００５】（Ｂ）は、４行６列の画素で画面が構成さ
れている。各行それぞれ６個の画素群を＃１から＃４と
する。まず第１フィールドで、、、を＃１，＃
２，＃３，＃４に表示する。つぎに、第２フィールドで
、、、を第１フィールドと同じく＃１，＃２，
＃３，＃４に表示する。１フレームで考えると、各行に
は走査線２本分の情報が書き込まれるため、画素には、
第１フィールドと第２フィールドの平均値が表示され
る。第２行第５列の画素２０２は第１フィールドで黒、
第２フィールドで白の情報を書き込むため、平均値は白
と黒の中間となり、灰色表示となる。

【０００６】つぎに、ＴＦＤの駆動について説明する。
ＴＦＤの代表的な駆動については、たとえば、特公平５
ー７１４などがある。図１１を用いて、各電極に印加す
る電圧波形について説明する。Ｖ１１１からＶ１１４
は、それぞれ第１行目から第４行目の走査電極の電圧波
形である。各波形の中心に描かれた一点鎖線は、共通の
電位で駆動の中心となる電位である。各波形での時刻
は、図面縦方向で一致しており、同一のタイミングは破
線で表している。

【０００７】Ｔ１１１はＶ１１１の第１フィールドの選
択期間であり、このときの電圧値はＴＦＤがオンする電
圧である。この間、第１行の画素群＃１の液晶部には、
信号電極の電圧によって任意の量の電荷が蓄えられる。
Ｔ１１２はＶ１１１の第１フィールドの保持期間であ
り、電圧値はＴ１１１に書き込まれた電荷がリークしな
い電圧に設定する。Ｔ１１３はＶ１１１の第２フィール
ドの選択期間である。電圧は、Ｔ１１１と同じくダイオ
ードがオンする電圧で書き込みを行うが、交流駆動にす
るために、Ｔ１１１とは逆の極性で書き込みを行う。Ｔ
１１４はＶ１１１の第２フィールドの保持期間であり、
Ｔ１１３に書き込まれた電荷がリークしない電圧に設定
する。Ｖ１１２からＶ１１４の選択期間は、図のように
それぞれ重ならず順次走査する。Ｖ１１５は、図２の第
５列の信号電極の電圧波形である。各行の選択期間に対
応して、正極性の期間では、黒表示は負極性、白表示は
正極性の電圧で、負極性の期間では、黒表示は正極性、
白表示は負極性の電圧を設定する。

【０００８】ここで、画面に図形を表示したときの境界
部分の画素である第２行（＃２）第５列の画素に注目す
る。この画素は、図２中の２０２であり、灰色の表示を
行う。図１１のＶ１１６はこの画素の電圧波形である。
破線は、液晶とダイオードの両端に印加される電圧で、
図中の電圧波形Ｖ１１２とＶ１１５の差である。実線
は、画素の液晶単体に印加される電圧であり、この電圧
の実効値が液晶により輝度に変換され表示を行う。Ｔ１
１５は、第１フィールドの選択期間、Ｔ１１６は同じく
第１フィールドの保持期間であり、極性は正である。Ｔ
１１７は第２フィールドの選択期間、Ｔ１１８は第２フ
ィールドの保持期間であり、極性は負である。保持期間
は、リークがほとんど無く、液晶に充電された電荷は保
持されているが、液晶、ダイオードとも容量性の負荷で
あるため、液晶にかかる電圧がデータ電圧の波形に対応
して多少変動している。第１フィールドに書き込まれた
電圧と第２フィールドに書き込まれた電圧が平均され、
この画素は灰色に表示される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画素２
０２の液晶部分の両端の電圧は、第１フィールドと第２
フィールドで異なるために、液晶には交流成分の他に正
の直流成分の電圧が印加される。白と黒の関係が逆の場
合は、負の直流電圧が印加される。このように表示した
図形の境界部分には、直流が印加されやすい。従来技術
の説明では分かりやすくするため、白と黒の極端な場合
について説明したが、ＰＷＭ（パルス幅変調）やＰＨＭ
（パルス高変調）、ＰＡＭ（パルス振幅変調）で変調し
た中間レベルの階調でも、フィールド間で表示データの
差が存在すると、その差に応じて直流電圧が印加され
る。前述の通り、ＴＮ型液晶に直流電圧を印加すると、
焼き付きやフリッカ等の問題が発生する。これは、アク
ティブマトリクス型液晶表示装置に限らず、ＴＮ型液晶
を用いた表示装置に共通の問題であるが、アクティブ素
子を使わないパッシブマトリクス（単純マトリクス）型
液晶表示装置は、アクティブ型に比べ液晶に印加する電
圧のダイナミックレンジが小さいので、直流成分も少な
く焼き付きに関しては影響が少ない。また、このような
直流成分は、ビデオの表示だけではなく、コンピュータ
の画面などのＯＡ用液晶表示装置のフレーム階調表示等
でも起こる。これは、階調をつけるためにフィールドご
とに異なったデータを書き込むためである。

【００１０】さらに、これらの問題を解決するために
は、通常複雑で大規模な回路が必要となる。しかしなが
ら、液晶表示装置は本来軽量小型を目的とした製品であ
り、回路の小型化は製品の存在価値にも影響を及ぼす。
よって、本発明の目的は、比較的小規模な回路で、デー
タの差による液晶への直流電圧の発生を抑えるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法を提供すること
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、フィールドメモリの読み出しアドレス信
号の周波数を、フィールド周波数に全画素数を乗じた値
の２倍以上とし、垂直帰線期間中に、ひとつのフィール
ドメモリの読み出しアドレスを終了させるとともに、該
読みだしアドレスの終了後、次のフィールドメモリの読
み出しアドレスの開始を行い、各画素には、１フィール
ドの期間に、２回の表示データ書き込みを行うことを特
徴とする。

【００１２】

【作用】駆動周波数をフィールド周波数の２倍にするこ
とにより、同じデータを正極性と負極性に分けて書き込
むことが可能となる。異なる極性で直流成分が打ち消さ
れるため、どのようなデータを表示する場合にも、液晶
の両端の電圧の直流成分の発生を抑えられる。

【００１３】

【実施例】

＜実施例１＞以下、本発明による一実施例を従来技術と
同じＴＦＤのハーフレゾリューション表示を例に説明す
る。まず、図２における画面構成は、従来技術と同じで
ある。（Ａ）は、通常のＣＲＴ等の表示で、インターレ
ース走査または飛越し走査と呼ばれる。すなわち、まず
第１フィールドの、、、を表示し、続く第２フ
ィールドの、、、をその間に表示する。この方
法は、縦方向の解像度を落とすことなくすべての情報を
表示できる。よって、フルレゾリューション表示と呼
ぶ。これに対し、図２の（Ｂ）は、ハーフレゾリューシ
ョン表示するアクティブマトリクス型液晶表示装置の画
素配置であり、中央の矢印は、フルレゾリューション表
示（Ａ）との関係を表している。

【００１４】画面は、４行６列で構成され、各行それぞ
れ６個からなる画素群を上から＃１、＃２、＃３、＃４
とする。第１フィールドの走査線、、、をそれ
ぞれ＃１、＃２、＃３、＃４に表示し、第２フィールド
で走査線、、、を同じく＃１、＃２、＃３、＃
４に表示する。２本分の情報を１本に表示するため、縦
方向の解像度は半分に落ちるが、液晶表示に有利なノー
インターレース走査または順次走査を行うことが可能と
なり、画素数も半分で済む。なお、厳密に言うとＣＲＴ
では、走査線は水平ではなく傾いている。第１フィール
ドと第２フィールドからなるひとつのフレームで表示を
考えると、各行には走査線２本分の情報が書き込まれる
ため、画素には、ほぼ第１フィールドと第２フィールド
の平均値が表示される。図２（Ｂ）の第１行第５列の画
素２０１は、第１フィールドで黒、第２フィールドでも
黒の情報を書き込むため、黒表示となる。図２（Ｂ）の
第２行第５列の画素２０２は、第１フィールドで黒、第
２フィールドで白の情報を書き込むため、平均値は白と
黒の中間となり、灰色表示となる。また、表示する図形
は、黒地に白の長方形である。

【００１５】図３は、図２の表示例のビデオ信号の電圧
波形である。上段は第１フィールドで、走査線の中央
部は、白表示のため電圧が高い。それ以外は、電圧が低
く黒表示を表す。下段は第２フィールドで、走査線と
の中央部は、と同様に電圧が高い。また、インタレ
ース走査のため、フィールド間で水平同期がずれてい
る。矢印は、同じ行に書き込まれる走査線の組を示す。
たとえば、とは同じ組で＃１の行に水平位置を揃え
て表示される。

【００１６】図４は、ＴＦＤを用いた液晶表示装置の画
素の基本構成を表す図で、８画素分の接続関係を表して
いる。４０１はＴＦＤで、非線形の電圧電流特性を持つ
２端子素子であり、電圧制御のスイッチング素子の役割
を果たす。４０２は、ＴＮ（ツイストネマティック）型
液晶で上下に偏光板を張ることにより、光スイッチング
素子として動作する。４０３は、薄膜ダイオード４０１
とＴＮ型液晶４０２からなる１画素単位で、走査電極と
信号電極の交点でそれぞれに接続し、マトリクス状に配
置される。Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４は、走査電極で、そ
れぞれ図２の＃１から＃４の画素群に接続し、スイッチ
ング素子のオン／オフを制御する。

【００１７】図５は、ＴＮ型液晶の透過率の電圧特性で
ある。このタイプの液晶は、偏光板の張り方によりノー
マリィホワイトとノーマリィブラックを選択できる。こ
こでは、ノーマリィホワイトで説明するが、ノーマリィ
ブラックでもデータ信号を反転させるだけで、同様の駆
動ができる。Ｖ１は白レベルの電圧、Ｖ２は黒レベルの
電圧、Ｖ３は中間で灰色レベルの電圧であり、ある特定
の電圧を与えることにより、各画素を任意の輝度に制御
できることを示している。ただし、ＴＮ型液晶の駆動電
圧は、交流で与えなければならず、直流電圧が印加され
ると特性が変化し、焼き付きの原因となる。これは、Ｔ
Ｎ型に限らずネマティック液晶を使う表示装置一般に言
える。

【００１８】ここまで説明したアクティブ型液晶表示装
置における、本実施例による駆動方法を、電圧波形のタ
イミングを中心に説明する。図１は、各電極に印加する
電圧波形と、液晶に印加される電圧波形である。駆動は
２つのフィールド（１フレーム）分で完結し、これを繰
り返すため、図には２フィールド分のみを示す。各電圧
波形の中心に描かれた一点鎖線は、共通の電位で駆動の
中心となる電位である。また、各波形の時刻は図面縦方
向で一致しており、同一のタイミングは破線で表してい
る。

【００１９】Ｖ１１からＶ１４は、それぞれ走査電極Ｒ
１からＲ４の電圧波形である。Ｔ１１はＶ１１の第１フ
ィールドの選択期間であり、１回目と２回目の２つが存
在する。その電圧値は薄膜ダイオードがオンし、白レベ
ルの書き込みが十分行える電圧である。また、１回当た
りの時間は、従来例である図１１のＴ１１１に比して半
分である。１回目は正極性で２回目は負極性であるが、
この関係は逆でもかまわない。１回当たりの書き込みで
Ｒ１に接続されている各画素の液晶部には、信号電極の
電圧によって任意の量の電荷が蓄えられる。Ｔ１２はＶ
１１の第１フィールドの保持期間であり、Ｔ１１で書き
込まれた電荷が次の書き込みまでリークしない電圧に設
定する。Ｔ１１と同様に、同一フィールド内で正極性と
負極性の２回の期間がある。Ｔ１３は、Ｖ１１の第２フ
ィールドの選択期間である。電圧、時間とも第１フィー
ルドのＴ１１と同じである。Ｔ１４は、Ｖ１２の第２フ
ィールドの保持期間であり、Ｔ１３で書き込まれた電荷
がリークしない電圧に設定する。電圧、時間とも第１フ
ィールドのＴ１２と同じである。Ｖ１２からＶ１４の選
択期間は、図のようにそれぞれ重ならず順次走査する。

【００２０】Ｖ１５は、図２の第５列の信号電極の電圧
波形である。表示データは、ＰＷＭされ、さらに極性制
御されて、信号電極駆動信号に変換する。黒表示を行う
画素は高い電圧を書き込むため、信号電極には、正極性
の選択期間には負の電圧を印加し、負極性の選択期間に
は正の電圧を印加する。また、白表示を行う画素は低い
電圧を書き込むため、信号電極には、正極性の選択期間
には正の電圧を印加し、負極性の選択期間には負の電圧
を印加する。信号電極の正と負の電圧は、アクティブ素
子とＴＮ型液晶の特性によって決まる。また、両極性の
保持期間は、一致しているとは限らないので、直流が印
加しないように書き込む電圧を調整する必要もある。た
だし、これはデータにより変化するものではないので、
装置設計時に設定できる。

【００２１】Ｖ１６は、第２行第５列の画素（図２中の
２０２）の液晶部分に印加される電圧波形である。画素
全体には、Ｖ１２−Ｖ１５の電圧が印加されている。こ
の電圧波形をＶ１６の波形に重ねて破線で表す。Ｔ１５
は、第２行の第１フィールドの選択期間であり、Ｔ１６
は同じく第１フィールドの保持期間である。走査電極の
電圧Ｖ１２は、前半が正極性、後半が負極性である。そ
れに対し、Ｔ１５におけるデータ電圧Ｖ１５の極性は、
前半が負、後半が正であり、選択期間中の極性が逆であ
る。よって、選択期間中に画素には高い電圧がかかり、
液晶に充電する電荷が大きくなる。Ｔ１６では、画素２
０２のスイッチング素子はオフとなり、充電された電荷
は保持される。よって、Ｔ１６中も液晶には高い電圧が
印加される。Ｔ１５とＴ１６の期間に液晶に印加される
電圧の実効値は、図５中のＶ２になる。Ｔ１７は第２行
の第２フィールドの選択期間であり、Ｔ１８は同じく第
２フィールドの保持期間である。Ｔ１７でのＶ１２とＶ
１５の極性は一致するので、画素全体に印加される電圧
は低く、アクティブ素子を通じて液晶に充電される電荷
は少ない。よって、Ｔ１７とＴ１８の期間に液晶に印加
される電圧の実効値は、Ｔ１５、Ｔ１６のそれと比べ低
く、図５中のＶ１となる。

【００２２】駆動のサイクルはここで完結し、第２フィ
ールド終了後すぐに次の第１フィールドが始まる。よっ
て、画素２０２の液晶部分の電圧は、この期間のみを考
慮すれば良い。Ｔ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８の全期
間を通しての実効値は、（Ｖ２＋Ｖ１）／２でＶ３とな
り、第２行第５列の画素は、従来技術での例と同じく灰
色レベルの輝度となる。

【００２３】ここで、従来技術の例で存在した液晶に印
加される直流成分は、ほとんどないことが分かる。これ
は、各フィールド内で極性の異なるふたつの選択期間を
設けたことにより、直流成分は必ず打ち消しあっている
ためである。第１フィールドと第２フィールドのデータ
が同じ画素では、直流成分が発生しないのは明らかであ
るから、画面上のすべての画素でデータによる直流成分
は存在しないことになる。１回の選択期間とその保持期
間を液晶の１回の駆動とすると、従来技術の例での液晶
の単位時間当たりの駆動の回数すなわち駆動周波数は、
フィールド周波数と同じであった。本実施例の駆動周波
数は、フィールド周波数の２倍である。本実施例では、
フレーム反転駆動を例にしたが、ライン反転駆動につい
ても同じことがいえる。

【００２４】次に、この実施例の駆動回路について説明
する。図６は、駆動回路のブロック図である。６０７は
ＴＦＤ液晶パネルであり、基本構成は図４に示したもの
で、画面構成は図２の（Ｂ）である。アナログの輝度情
報と同期情報を含んでいるビデオ信号６０８内の輝度情
報は、ＡＤ変換器６０１で１フィールド当たり２４（＝
６×４）個のディジタルデータに変換され、フィールド
メモリ６０２に一時格納する。前記駆動周波数をフィー
ルド周波数の２倍にするには、このメモリが必ず必要で
ある。メモリから出力された信号は、信号電極駆動回路
６０５に入る。信号電極駆動回路６０５は、データを１
行毎にシリアルパラレル変換し、ＰＷＭ変調後、極性制
御と増幅を経て、ＴＦＤ液晶パネルの信号電極駆動信号
６０９に変換する。図１のＶ１５は、信号電極駆動信号
６０９の一例である。ビデオ信号６０８は、同期分離回
路６０３で同期信号のみに分離され、制御回路６０４に
送られる。６０４制御回路で、同期信号を受取り、ＡＤ
変換器６０１を制御するサンプリング信号と、フィール
ドメモリ６０２を制御する書き込みアドレス信号、読み
出しアドレス信号と、信号電極駆動回路６０５を制御す
る信号と、走査電極駆動回路６０６を制御する信号を出
力する。６０６は走査電極駆動回路で、６０７への出力
６１０は、図１に示したＶ１１からＶ１４である。制御
回路６０４でフィールドメモリ６０２の読み出しアドレ
ス信号を１つのフィールドで２度発生させ、走査電極駆
動回路６０６の制御信号もそれに同期させ２度出力し、
図１の駆動を行う。

【００２５】しかしながら、本発明の目的のひとつであ
る回路の小型化、コスト削減のためには、さらなる工夫
が必要である。すなわち、フィールドメモリを用いて駆
動周波数を２倍にする方法は、いくつか提案されている
が、これら提案は２つのフィールドメモリや、２つの信
号電極駆動回路や、フィールドメモリに入力する前のデ
ータとフィールドメモリからの出力データを切り替える
選択回路などを必要とするため、回路が大規模になるか
らである。

【００２６】そこで、本発明によるフィールドメモリ６
０２の動作をさらに詳しく説明する。まず、第１フィー
ルドのディジタル化されたビデオ信号は、画面左上から
画面右下まで時系列で送られてくる。制御回路より書き
込みアドレス信号を与え、これを順にアドレス下位から
書き込む。つぎに、第２フィールドも同様に書き込む。
このようすを図７に示す。横軸は時刻、縦軸は、アドレ
スの番地を表す。７０１は第１フィールドのディジタル
ビデオ信号の書き込みアドレスである。１フィールド当
たり２４個のデータが必要であるので、最下位アドレス
は０番地、最上位アドレスは２３番地である。７０２は
同様に第２フィールドの書き込みアドレスである。な
お、ビデオ信号には、表示に関係ない帰線期間または非
表示期間が水平と垂直に存在し、Ｔ７１はその垂直の期
間で、第１フィールドの垂直帰線期間である。同様に、
Ｔ７２は第２フィールドの垂直帰線期間である。書き込
みアドレス信号は、この間必要ないので出力されない。
書き込みアドレスは、送られてくるビデオ信号によりタ
イミングは決まっており、本発明に限らずほぼ同じであ
る。

【００２７】７０３は、第１フィールドの１回目の読み
出しアドレスである。第１フィールドのデータをすべて
読み出し、第１フィールドの１回目の駆動のためのデー
タを信号電極駆動回路６０５に送っている。書き込みア
ドレス信号に比べ周波数が２倍であるので、傾き（アド
レス／時間）は７０１より急になっている。そして、第
１フィールドの１回目の読み出しアドレス７０３の終了
時刻すなわち２３番地の読み出し時刻は、第１フィール
ドの垂直帰線期間Ｔ７１の中にある。７０４は、第１フ
ィールドの２回目の読み出しアドレスである。７０３と
同様、第１フィールドで書き込まれたデータを第１フィ
ールドの２回目の駆動のためのデータとして読み出し、
傾きは第１フィールドの読み出しアドレス７０３と同じ
である。また、開始時刻すなわち０番地の読み出し時刻
は、１回目の読み出し終了後かつ垂直帰線期間内である
ので、同じフィールドの１回目の読み出しアドレスと次
のフィールドの読み出しアドレスと重なることはない。
出力されるデータは、まだ書き換えられていないので、
１回目とまったく同じである。

【００２８】７０５は、第２フィールドの１回目の読み
出しアドレスである。７０６は第２フィールドの２回目
の読み出しアドレスである。書き込みアドレスとの周波
数と位相の関係は、第１フィールドと同じである。すな
わち、周波数は１回目も２回目も書き込み周波数の２
倍、１回目の読み出し終了時刻は垂直帰線期間内で、２
回目の読み出し開始時刻は、１回目の読み出し終了後か
つ垂直帰線期間内である。フィールドメモリ６０２を以
上の関係で動作させれば、フィールドメモリの出力デー
タは、同じものを２回かつ時系列的に重ならないことが
保証される。

【００２９】駆動との関係を示すために、図７中に１行
目の走査電極駆動電圧波形Ｖ１１を示す。これは、図１
に示したＶ１１とおなじものである。Ｖ１１の第１フィ
ールドの選択期間Ｔ１１には、いつも第１フィールドの
１行目のデータが用意され、第２フィールドの選択期間
Ｔ１２には、第２フィールドの１行目のデータが用意さ
れる。Ｔ１１およびＴ１３の始まりが、読み出し開始時
刻より遅れているのは、信号電極駆動回路６０５の中で
行われる１ラインごとのシリアルパラレル変換のため、
フィールドメモリ６０２のデータを予め読み出している
からである。以上の説明より、２つのフィールドメモリ
や、２つの信号電極駆動回路や、選択回路のいらない比
較的小規模の回路で、駆動周波数を２倍にできることが
わかる。

【００３０】さらに、書き込みアドレスと読み出しアド
レスがいかなる時刻にも重ならないので、フィールドメ
モリ６０２内の同じメモリセルに書き込みと読み出しが
同時に起こることもない。よって、常時安定したデータ
を供給できる。ここで、読み出し周波数についてである
が、厳密には書き込み周波数の２倍にする必要はない。
読み出しアドレス信号を作るクロックを１／２分周すれ
ば容易に書き込みアドレス信号を作成できるので、本実
施例では２倍とした。１回分の書き込みを行っている期
間と垂直帰線期間の間に、２回読み出せれば良いわけで
あるから、読み出し周波数の下限は、フィールド周波数
×画素数×２である。フィールドメモリ６０２が１度に
ｎ個の画素データを読み出す場合は、読み出し周波数は
前述の下限周波数をｎで除した値となる。

【００３１】以上、本実施例では４行６列のマトリクス
で説明したが、本発明は、現実的な４８０行６４０列な
どのＮ行Ｍ列の一般的なマトリクスに拡張できることは
言うまでもない。すなわち、ビデオ信号の種類は、ＮＴ
ＳＣ／ＰＡＬ／ＳＥＣＡＭさらにはハイビジョンも問わ
ず、白黒表示、カラー表示、２値表示、階調表示も問わ
ない。さらに、ＯＡ用のフレーム階調表示でも同じ課題
が発生するため、この分野にも応用可能である。

【００３２】＜実施例２＞つぎに、本発明による別の実
施例をＴＦＴのハーフレゾリューション表示を例に説明
する。実施例１で説明した画面構成（図２）、ビデオ信
号の電圧波形（図３）、ＴＮ型液晶の透過率の電圧特性
（図５）は、本実施例でも同じである。図８は、ＴＦＴ
を用いた液晶表示装置の画素の基本構成を表す。８０１
はＴＦＴで、ここではＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴであ
る。８０２は、ＴＮ型液晶で、８０１と対向側共通電極
に接続する。Ｒ８０は走査電極で、８０１のゲートに接
続し、オン／オフを制御する。Ｃ８０は、信号電極であ
り、８０１のドレインと接続し、ＴＦＴのオン時にＴＮ
型液晶に輝度情報に対応する電荷を液晶に充電する電圧
を供給する。８０３は、ＴＦＴ８０１とＴＮ型液晶８０
２からなる画素単位で、走査電極と信号電極の各交点に
マトリクス状に配置される。

【００３３】つぎに、駆動方法について電圧波形を中心
に説明する。図９は、各電極に印加する電圧波形と、液
晶８０２の両端に発生する電圧波形である。Ｖ９１から
Ｖ９４は、それぞれ１行目から４行目の走査電極に印加
する電圧波形であり順次走査を行っている。Ｔ１１は、
Ｖ９１の第１フィールドの選択期間であり、そのときの
電圧値は、ＴＦＴがオンする電圧である。Ｔ１２は、Ｖ
９１の第１フィールドの保持期間である。この期間中は
ＴＦＴはオフとなり、１行目の液晶に充電された電荷は
保持される。Ｔ１３は、Ｖ９１の第２フィールドの選択
期間であり、Ｔ１４は、Ｖ９１の第２フィールドの保持
期間である。

【００３４】Ｖ９５は、図２の第５列の信号電極の電圧
波形である。輝度情報を１選択期間ごとに電圧レベルで
表している。Ｖ９６は、第２行第５列の画素の液晶の両
端に発生する電圧波形である。中心の電圧は、対向側の
共通電極の電圧である。Ｔ１５は第２行の第１フィール
ドの選択期間である。Ｖ９２がＴＦＴをオンする電圧と
なり、その期間終了時までにＶ９５の電圧が液晶部分に
書き込まれる。その後ＴＦＴがオフするときに素子と液
晶の容量に応じた変動が起こり、電圧は低下する。Ｔ１
５におけるＶ９５の電圧は、この低下分をあらかじめ考
慮し設定されている。Ｔ１６は、第２行の第１フィール
ドの保持期間である。１回目のＴ１５は、正極性の電圧
を書き込み、２回目で負極性の電圧を書き込む。液晶に
は、斜線部分の電圧が印加され、その実効値は図５のＶ
２に対応する。

【００３５】Ｔ１７は第２行の第２フィールドの選択期
間であり、Ｔ１８は同じく第２フィールドの保持期間で
ある。Ｖ９５は、第１フィールドより対向側電極電圧に
近く、液晶に書き込まれる電圧は、第１フィールドに比
べ低くなり、実効値は図５におけるＶ１となる。Ｔ１
５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８の全期間を通しての実効値
は、（Ｖ２＋Ｖ１）／２でＶ３となり、輝度は灰色レベ
ルとなる。実施例１と同じく、２倍の駆動周波数で各フ
ィールドごとに極性の異なるふたつの選択期間で書き込
みを行うため、液晶部分には、直流成分の電圧はほとん
ど発生しない。本実施例の期間を表す符号は、図１のそ
れと同じであるが、これはＴＦＴの駆動においても、タ
イミングは図１のＴＦＤと等しいからである。また、本
実施例では、フレーム反転駆動を例にしたが、ライン反
転駆動についても同じことがいえる。

【００３６】つぎに、この実施例の駆動回路について説
明する。図１０は、駆動回路のブロック図である。１０
０４は制御回路、１００６は走査電極駆動回路、１００
７はＴＦＴ液晶パネルであり、基本構成は図８に示した
ものであり、画面構成は図２（Ｂ）に示したものであ
る。１００８は、ビデオ信号であり、ＡＤ変換器１００
１と同期分離回路１００３に入力する。ＡＤ変換器１０
０１でディジタル化されたビデオ信号は、フィールドメ
モリ１００２に入る。本実施例では、画素をＰＨＭで駆
動しているので、フィールドメモリ１００２より出力す
るデータをアナログ電圧に変換する必要がある。このた
めＤＡ変換器１０１１が必要となる。信号電極駆動回路
１００５がＤＡ変換器を含んでいる場合は、ＤＡ変換器
１０１１は必要ない。信号電極駆動回路１００５では、
ＤＡ変換器１０１１からの信号を極性制御、増幅し、ア
ナログメモリで一時記憶し、シリアルパラレル変換し、
ＴＦＴ液晶パネル１００７に出力する。図９のＶ９５
は、信号電極駆動回路１００５からの出力１００９の一
部である。また、図９の走査電極駆動電圧波形Ｖ９１か
らＶ９４は、走査電極駆動回路１００６の出力１０１０
である。

【００３７】ここで、制御回路１００４からＡＤ変換器
１００１、フィールドメモリ１００２を制御する信号
は、実施例１と同じである。よって、書き込みアドレ
ス、読み出しアドレス、走査電極の選択期間の関係は実
施例１の図７での説明と同じである。よって、ＴＦＴの
場合でも、フィールドメモリを制御する信号の周波数や
位相が実施例１の図７の関係を満たしていれば、液晶の
駆動周波数を２倍にすることが可能で、液晶に直流成分
電圧は印加されない。

【００３８】

【発明の効果】駆動周波数をフィールド周波数の２倍に
することにより、同じデータを正極性と負極性の２度書
き込むので、液晶への直流電圧の印加を抑えるが可能と
なり、焼き付きを防止できる。

【００３９】また、フィールドメモリの読み出し信号の
周波数を、画素の数×フィールド周波数×２以上にし、
１回目のアドレス終了と２回目のアドレス開始を垂直帰
線期間中にすることにより、フィールドメモリはひとつ
で、複雑な回路を必要としないので、装置の小型軽量化
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の駆動波形の説明図である。

【図２】ＣＲＴとアクティブマトリクス型液晶表示装置
の画面構成の説明図である。

【図３】飛び越し走査のビデオ信号の説明図である。

【図４】ＴＦＤの基本構成の説明図である。

【図５】ＴＮ型液晶の電圧−透過率特性の説明図であ
る。

【図６】実施例１の回路のブロック図である。

【図７】本発明の実施例のフィールドメモリのアドレス
の説明図である。

【図８】ＴＦＴの基本構成の説明図である。

【図９】本発明の実施例２の駆動波形の説明図である。

【図１０】本発明の実施例２の回路のブロック図であ
る。

【図１１】従来技術の例の駆動波形の説明図である。

【符号の説明】

２０１、２０２画素４０１ＴＦＤ４０２、８０２ＴＮ型液晶４０３、８０３基本画素６０１、１００１ＡＤ変換器６０２、１００２フィールドメモリ６０３、１００３同期分離回路６０４、１００４制御回路６０５、１００５信号電極駆動回路６０６、１００６走査電極駆動回路６０７ＴＦＤ液晶パネル１００７ＴＦＴ液晶パネル６０８、１００８ビデオ信号６０９、１００９信号電極駆動信号６１０、１０１０走査電極駆動信号１０１１ＤＡ変換器７０１、７０２書き込みアドレス７０３、７０４、７０５、７０６読み出しアドレス８０１ＴＦＴＶ電圧Ｔ期間Ｒ、Ｃ電極＃画素群、、、、、、、走査線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶を構成要素とし、アクティブ素子に
より駆動される画素を、マトリクス状に配列し、所定の
周波数で繰り返されるフィールド毎に、１フィールド分
の表示データを記憶するフィールドメモリをアドレス
し、各画素に対応する表示データを読みだし、該画素に
該表示データを書き込むアクティブマトリクス型液晶表
示装置の駆動方法において、前記フィールドメモリの読
み出しアドレス信号の周波数を、フィールド周波数に全
画素数を乗じた値の２倍以上とし、垂直帰線期間中に、
ひとつのフィールドメモリの読み出しアドレスを終了さ
せるとともに、該読みだしアドレスの終了後、次のフィ
ールドメモリの読み出しアドレスの開始を行い、各画素
には、１フィールドの期間に、２回の表示データ書き込
みを行うことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶
表示装置の駆動方法。
【請求項２】フィールドメモリの読み出しアドレス信
号の周波数は、フィールドメモリの書き込みアドレス信
号の周波数の２倍であ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の駆動方法。