JPH07181927A

JPH07181927A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH07181927A
Application number: JP5326430A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kubota; 靖久保田; Yutaka Yoneda; 裕米田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】消費電力を十分に低減できるようにするとと
もに、素子の低耐圧化を可能にする。【構成】画素１列当たり１本のデータ信号線ＳＬｍ
と、画素１行当たり２本１組の走査信号線ＧＬ１ｎ及び
ＧＬ２ｎを有することにより、１フィールド期間中にデ
ータ信号線ＳＬｍに書き込まれるデータの極性を同一に
するとともに、書き込むべきデータに応じて走査信号線
ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎの電源レベルを変えることができ
る構成とし、データ信号線ＳＬｍの充放電電流を抑える
とともに、データ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２と走査線
駆動回路ＧＤ１及びＧＤ２の動作電圧を下げる。

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
ス駆動される液晶表示装置などの画像表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】画像表示装置の一つとして、アクティブ
・マトリクス駆動方式のものが知られている。この画像
表示装置は、多数の走査信号線と多数のデータ信号線と
を走査信号線とデータ信号線とが交差する状態で備え、
隣接する２走査信号線と隣接する２データ信号線とで包
囲された部分に画素がマトリクス状に設けられている。
すなわち、各画素１列当たりに１本のデータ信号線と、
各画素１行当たりに１本の走査信号線とを有している。

【０００３】液晶表示装置を例にとると、図１４に示す
ように、各画素は、駆動素子としてのＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）やＭＯＳ−ＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効
果トランジスタ）等のスイッチング素子ＳＷと、画素容
量Ｃｌ（液晶容量および必要によって付加される補助容
量Ｃｓよりなるが、ここでは液晶容量のみ表示してい
る）とによって構成される。上記図１４において、スイ
ッチング素子であるトランジスタＳＷのドレイン及びソ
ースを介してデータ信号線ＳＬｍ（ｍ＝ｉ、ｉ＋１、ｉ
＋２、…）と画素容量Ｃｌの一方の電極とが接続され、
トランジスタＳＷのゲートは走査信号線ＧＬｎ（ｎ＝
ｊ、ｊ＋１、ｊ＋２、…）に接続され、画素容量Ｃｌの
他方の電極（対向電極）は全画素に共通の共通電極線に
接続されている。

【０００４】走査信号線ＧＬｎは、走査信号を出力する
走査線駆動回路ＧＤに接続されており、データ信号線Ｓ
Ｌｍは、映像信号をサンプリングすると共にサンプリン
グした表示データ信号をデータ信号線に転送するデータ
線駆動回路ＳＤに接続されている。そして、走査線駆動
回路ＧＤおよびデータ線駆動回路ＳＤは、それぞれ、電
源ＶＤＤ／ＶＳＳおよびＶＣＣ／ＶＥＥで駆動されてい
る。データ線駆動回路ＳＤは、表示用データ信号を１水
平走査期間（１Ｈライン）毎に、もしくは、１画素毎に
データ信号線ＳＬｍに出力する。走査信号線ＧＬｎをア
クティブ状態にするとトランジスタＳＷが導通状態とな
り、データ信号線ＳＬｍ上を送られる表示用データ信号
が画素容量Ｃｌに書き込まれる。

【０００５】表示は、画素容量Ｃｌに書き込まれた電荷
により維持されるが、液晶容量Ｃｌの劣化を防ぐために
交流駆動を行う必要がある。この交流駆動（反転駆動）
をフレーム周期で行うと、信号のフィールド周波数（或
いはフレーム周波数）により異なるが、例えば３０Ｈｚ
あるいは２５Ｈｚのフリッカが目立つため、フレーム反
転に加えて、更に１水平ライン毎に極性を反転させる、
所謂「フレーム＋ゲート・ライン反転」駆動を行うか、
或いは、１画素走査期間毎に極性を反転させる、所謂
「フレーム＋ソース・ライン反転」駆動を行うのが通例
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶表
示装置のように交流駆動を行う必要のある表示装置にお
いては、表示している画面の内容（情報）が変化しなく
とも、定期的にデータ線駆動回路よりデータ信号をデー
タ信号線に供給し、各画素へのデータの書き込みを行う
必要がある。このことは、表示に際して多大の電流が必
要であることを意味している。

【０００７】前述の「フレーム＋ゲート・ライン反転」
駆動の場合には、各走査信号線選択毎にデータ信号線に
出力されるデータ信号の極性が逆転するために生ずるデ
ータ信号線充放電電流による電力消費と、データ線駆動
回路の出力電圧範囲を抑えるために行われる対向電極の
交流駆動に要する電力消費が問題となっている。

【０００８】ここで、図１５（ａ）に、「フレーム＋ゲ
ート・ライン反転」駆動の場合のデータ信号線電圧波形
例を示し、図１５（ｂ）には、「フレーム＋ゲート・ラ
イン反転」駆動で、対向電極を交流駆動した場合のデー
タ信号線電圧波形例を示す。尚、同図において、１Ｈ
ＬＩＮＥは１水平走査期間を示し、１ＦＩＥＬＤは１
垂直走査期間を示している。

【０００９】一方、前述の「フレーム＋ソース・ライン
反転」駆動の場合には、データ信号線の充放電電流によ
る電力消費は減るものの、「フレーム＋ゲート・ライン
反転」駆動において行われている共通電極の交流駆動が
できないため、データ信号線の出力電圧範囲が大きくな
るとともに、それに伴って走査信号線の出力振幅も大き
くなり、その結果、電力消費が増加するとともに、駆動
回路の耐圧を上げる必要が生ずる。

【００１０】ここで、図１５（ｃ）に、「フレーム＋ソ
ース・ライン反転」駆動の場合のデータ信号線電圧波形
を示す。尚、これら図１５において、実線はデータ信号
線の電圧波形、破線は対向電極の電圧波形であり、影部
分はデータ信号線の充放電に伴う消費電流に相当する。

【００１１】近年、この種の表示装置が、携帯用情報端
末用の表示用装置として用いられる機会が多くなってき
ているが、これら携帯用情報端末は屋外での使用を前提
とするものであり、バッテリー等により駆動する必要が
あるため、低消費電力化が大きな課題となっている。

【００１２】これらの課題を解決するために、アモーフ
ァス・シリコン（ａ−Ｓｉ）ＴＦＴを用いたアクティブ
・マトリクス型液晶表示装置において、「フレーム＋ソ
ース・ライン反転」駆動に加えて、データ線駆動回路の
出力振幅は保ったまま電源レベルを交流に振ることによ
って、低耐圧のデータ線駆動回路で消費電力の低減を図
る方法が提案されている。（１９９３年 Society for
Information Display 予稿集４．３）しかしながら、ここで提案された液晶表示装置は、消費
電力の低減にある程度の効果があるとともに、データ線
駆動回路の低耐圧化にも有効であるものの、走査線駆動
回路については全く改善が施されていなかった。

【００１３】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、消費電力を更に低減する
とともに、走査線駆動回路も含めて駆動系および画素ア
レイを構成する素子に要求される耐圧を低減させること
ができる画像表示装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、表示を行う画素がマトリクス状に設けられたアクテ
ィブ・マトリクス型画像表示装置において、上記画素１
列当たりに１本形成されたデータ信号線と、上記画素１
行当たりに２本１組で形成された走査信号線からなる走
査信号線対を有し、上記走査信号線対を構成する２本の
走査信号線は、それぞれ第１及び第２の走査信号線グル
ープに形成されており、上記第１のグループに属する走
査信号線に接続される各画素は上記奇数列のデータ信号
線に接続され、上記第２のグループに属する走査信号線
に接続される各画素は、上記偶数列のデータ信号線に接
続されてなり、上記データ信号線のグループは、ある表
示期間においては奇数列と偶数列とでそれぞれ逆極性の
データが書き込まれ、次の表示期間においてはそれぞれ
前の表示期間と逆の極性のデータが書き込まれることを
特徴としており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００１５】この画像表示装置において、２本の走査信
号線からなる上記走査信号線対は、あるデータ表示期間
においてはそれぞれ異なる電圧レベルで振幅駆動され、
次のデータ表示期間においてはそれぞれ他方の走査信号
線の電圧レベルで振幅駆動してもよい。また、２本の走
査信号線からなる上記走査信号線対は、あるデータ信号
書き込み期間において同時に選択してもよい。また、表
示を行う上記画素は、少なくとも画素選択用のスイッチ
ング素子、表示素子および補助容量素子とからなり、上
記補助容量素子の一方の電極は上記スイッチング素子の
一方の電極に接続され、他方の電極は上記スイッチング
素子が接続される走査信号線とは異なる走査信号線対に
属する走査信号線に接続され、かつ、同一の走査信号線
に接続される上記画素が有する上記補助容量素子の他方
の電極は、同一の走査信号線に接続してもよい。また、
上記画像表示装置は２つの走査線駆動回路を有し、該走
査線駆動回路は、それぞれ異なる電源系で駆動してもよ
い。また、２本の走査信号線からなる上記走査信号線対
は、それぞれ異なる上記走査線駆動回路にスイッチング
素子を介して接続されるとともに、上記走査信号線対が
選択される毎に上記スイッチング素子により上記２つの
走査線駆動回路の他方へ切り替えて接続してもよい。ま
た、上記画像表示装置は２つのデータ線駆動回路を有
し、該データ線駆動回路は、それぞれ異なる電源系で駆
動してもよい。また、上記データ信号線の偶数列と奇数
列は、上記異なる上記データ線駆動回路にそれぞれ接続
されており、該データ線駆動回路は、データ表示期間毎
に電源系を切り替えて駆動してもよい。また、上記デー
タ信号線の偶数列と奇数列は、上記異なるデータ線駆動
回路にそれぞれスイッチング素子を介して接続されてお
り、データ表示期間毎に該スイッチング素子により上記
２つのデータ線駆動回路の他方へ切り替えて接続しても
よい。

【００１６】本発明の画像表示装置は、表示を行う画素
がマトリクス状に設けられたアクティブ・マトリクス型
画像表示装置において、上記画素１列当たりに２本１組
で形成されたデータ信号線からなるデータ信号線対と、
上記画素１行当たりに１本形成された走査信号線とを有
し、上記データ信号線対を構成する２本の各データ信号
線は、それぞれ第１及び第２のデータ信号線グループに
形成されており、上記第１のグループに属するデータ信
号線に接続される各画素は上記奇数列の走査信号線に接
続され、上記第２のグループに属するデータ信号線に接
続される各画素は、上記偶数列の走査信号線に接続され
てなり、上記データ信号線のグループは、ある表示期間
においては、偶数列と奇数列とでそれぞれ逆極性のデー
タが書き込まれているとともに、次の表示期間において
は、それぞれ前の表示期間とは逆の極性のデータが書き
込まれるのことを特徴としており、そのことにより上記
目的が達成される。

【００１７】この画像表示装置において、表示を行う上
記画素は、共通の対向電極を有しており、ある走査信号
線選択時において、該走査信号線に接続する上記画素に
接続されるデータ信号線の極性とは逆極性の電圧を与え
ることにより、上記対向電極を交流駆動してもよい。ま
た、上記走査信号線は、あるデータ信号書き込み期間に
おいて、１本の走査信号線のみを選択してもよい。ま
た、上記走査信号線は、あるデータ信号書き込み期間に
おいて、奇数列の走査信号線と偶数列の走査信号線との
それぞれ１本ずつを選択してもよい。また、上記画像表
示装置は２つのデータ線駆動回路を有し、該データ線駆
動回路は、それぞれ異なる電源系で駆動してもよい。ま
た、２本のデータ信号線からなる上記データ信号線対
は、それぞれ異なる上記データ線駆動回路にスイッチン
グ素子を介して接続されており、上記データ線駆動回路
は、データ表示期間毎に電源系を切り替えて駆動しても
よい。また、２本のデータ信号線からなる上記データ信
号線対は、それぞれ異なる上記データ線駆動回路にスイ
ッチング素子を介して接続されており、データ表示期間
毎に上記スイッチング素子により上記２つのデータ線駆
動回路の他方へ切り替えて接続してもよい。

【００１８】本発明の画像表示装置は、表示を行う画素
がマトリクス状に設けられたアクティブ・マトリクス型
画像表示装置において、１つの走査線駆動回路と、２つ
のデータ線駆動回路と、上記画素１列当たりに１本形成
されたデータ信号線と、上記画素１行当たりに１本形成
された走査信号線を有し、上記データ線駆動回路は、そ
れぞれ異なる電源系で駆動されるとともに、データ表示
期間毎に電源系を切り替えて駆動されており、上記デー
タ信号線の偶数列と奇数列は、それぞれ異なるデータ線
駆動回路に接続されて、ある表示期間においては逆極性
のデータが書き込まれているとともに、次の表示期間に
おいてはそれぞれに前の表示期間とは逆の極性のデータ
が書き込まれことを特徴としており、そのことにより上
記目的が達成される。

【００１９】本発明の画像表示装置は、表示を行う画素
がマトリクス状に設けられたアクティブ・マトリクス型
画像表示装置において、１つの走査線駆動回路と、２つ
のデータ線駆動回路と、上記画素１列当たりに１本形成
されたデータ信号線と、上記画素１行当たりに１本形成
された走査信号線とを有し、上記２つのデータ線駆動回
路は、それぞれ異なる電源系で駆動されており、上記デ
ータ信号線の偶数列と奇数列は、それぞれ異なるデータ
線駆動回路にスイッチング回路を介して接続されてお
り、データ表示期間毎に上記スイッチング素子により上
記２つのデータ線駆動回路の他方へ切り替えて接続され
て、ある表示期間においては逆極性のデータが書き込ま
れているとともに、次の表示期間においてはそれぞれに
前の表示期間とは逆の極性のデータが書き込まれること
を特徴としており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００２０】この画像表示装置において、上記画素の対
向電極は、列方向に分割されるとともに偶数列の対向電
極と奇数列の対向電極とがそれぞれ互いに接続されて、
２つの対向電極が形成されており、ある表示期間におい
てはそれぞれの対向電極に異なる電位を与えるととも
に、次のフィールド表示期間においては上記２つの対向
電極のそれぞれに前の表示期間とは逆極性の電圧を与え
ることにより、交流駆動してもよい。

【００２１】本発明の画像表示装置は、上記走査線駆動
回路および上記データ線駆動回路の一方または両方を、
上記画素と同一基板上に形成する場合にも適用できる。

【００２２】この画像表示装置において、上記走査線駆
動回路および上記データ線駆動回路を構成する能動素子
および、上記画素の構成要素である上記スイッチング素
子の、一部または全部を、透明基板上に形成された単結
晶薄膜または多結晶シリコン薄膜上に構成してもよい。
また、上記走査線駆動回路および上記データ線駆動回路
の一方または両方を駆動するための電源を供給する手段
を、上記同一基板上に構成してもよい。

【００２３】本発明の画像表示装置は、液晶表示装置で
ある場合にも適用できる。

【００２４】

【作用】本発明の画像表示装置によれば、１フィールド
期間中、データ信号線の電位を同極性に保つように構成
されるので、データ線充放電電流を抑制した画像表示が
可能となる。

【００２５】また、データ線駆動回路あるいは走査線駆
動回路を分割し、別電源で駆動しているため、それぞれ
の駆動電圧を下げることができるので、構成素子の耐圧
を下げることが可能となる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２７】図１は、本発明に係る画像表示装置の構成
例を示した図面である。図１において、スイッチング素
子ＳＷおよび画素容量Ｃｌ（液晶容量および必要に応じ
て付加される補助容量よりなる）からなる各画素は、マ
トリクス状に配置されており、各画素列毎に１本のデー
タ信号線ＳＬｍ（ｍ＝ｉ、ｉ＋１、ｉ＋２、…）と、各
画素行毎に２本１組の走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎ
（ｎ＝ｊ、ｊ＋１、ｊ＋２、…）が敷設され、各画素は
２本１組の走査信号線ＧＬ１ｎまたはＧＬ２ｎに交互に
接続されている。そして、各データ信号線ＳＬｍには、
正極性データと負極性データが交互に書き込まれて表示
に供している。

【００２８】この構成においては、各フィールド期間内
で、１本のデータ信号線ＳＬｍには同一極性のデータが
書き込まれているので、図１５（ｃ）に見られるよう
に、データ信号線ＳＬｍでの充放電電流が抑えられる。
これは、前回の水平ライン走査時におけるデータ信号線
電圧との差に相当する部分のみを充電（または放電）す
るだけでよいことにより、一般の画像においてよく見ら
れるように、隣接画素の表示データに強い相関がある場
合には、消費電流の抑制効果はより顕著になる。尚、本
構成は、基本的には「フレーム＋ソース・ライン反転」
駆動であるので、対向電極の交流駆動は行っていない。

【００２９】従来の「フレーム＋ソース・ライン反転」
駆動では、各走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎは、正極
性及び負極性の両方のデータをデータ信号線ＳＬｍから
画素へ書き込むために、大きな振幅の波形を入力する必
要があったが、本実施例においては、各走査信号線ＧＬ
１ｎ及びＧＬ２ｎは、それぞれ正極性あるいは負極性の
どちらか一方のデータのみを、データ信号線ＳＬｍから
画素へ書き込む役割を果たしているので、従来の「フレ
ーム＋ソース・ライン反転」駆動のように大きな振幅を
必要としていない。従って、正極性データを書き込むと
きのみ、より高い電位を与えてもよい。

【００３０】図２（ａ）または（ｂ）に示すように、デ
ータ信号線ＳＬｍに与えられたデータの極性及び画素に
書き込まれているデータの極性に応じて異なる電圧レベ
ルで駆動すれば、より小さい振幅の波形でも充分に画素
へのデータ書き込みが可能である。次の書き込み時或い
は次のフィールド時には、データの極性は反転するの
で、走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎの電圧レベルも切
り替えればよい。これにより、画素を構成するトランジ
スタ（スイッチング素子）に印加される電圧が低減され
るので、画素トランジスタＳＷの低耐圧化も可能にな
る。

【００３１】本実施例において、走査信号線ＧＬ１ｎま
たはＧＬ２ｎは１本ずつ選択してもよいが、異なるデー
タ信号線ＳＬｍからの書き込みは同時に行っても支障が
ないため、一対の走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎを同
時に選択する方が効率的である。

【００３２】一般に、アクティブ・マトリクス型液晶表
示装置の画素には、表示を安定させるために、液晶容量
Ｃｌと並行に補助容量Ｃｓが付加されている。これは、
液晶容量Ｃｌや画素トランジスタＳＷのリーク電流、画
素トランジスタＳＷのゲート／ソース間容量などの寄生
容量による画素電位の変動、或いは液晶容量Ｃｌの表示
データ依存性などの影響を最小限に抑えるためのもので
ある。

【００３３】この補助容量Ｃｓの一方の電極は画素電極
に接続されており、他方は通常隣接する走査信号線、或
いは共通の補助容量線に接続されている。前者の場合に
は、走査信号線の寄生容量が増加するため、遅延の増大
や信号波形のなまりが生ずるという問題がある。さら
に、対向電極を反転駆動する場合には、走査信号線にも
それに対応する信号を重畳させる必要があり、走査線駆
動回路が複雑になる可能性がある。一方、後者の場合に
は、走査信号線の寄生容量の増加はないが、新たに走査
信号線に並行に補助容量線を敷設する必要があるので、
開口率が低下するという問題がある。

【００３４】本発明では、図３に示すように、補助容量
Ｃｓの他方の電極を、隣接する走査信号線対ＧＬ１ｎま
たはＧＬ２ｎの一方に接続することができる。各走査信
号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎに接続されている画素トラン
ジスタの数は通常の１／２であり、接続されている補助
容量Ｃｓの数も通常の１／２であるので、走査信号線Ｇ
Ｌ１ｎ及びＧＬ２ｎの寄生容量は前者の１／２に抑えら
れることになる。一方、走査信号線の数は２倍になるた
め、開口率としては後者と同程度になる。

【００３５】以上のように、本実施例では走査信号線を
２倍にしたにも拘らず、走査信号線の寄生容量や開口率
の点で、補助容量線を用いたものと同程度になってい
る。

【００３６】本発明では走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２
ｎの電源レベルを切り替えて駆動しているので、図４に
示すように、動作電源レベルの異なる２つの走査線駆動
回路ＧＤ１及びＧＤ２で走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２
ｎを駆動することが可能である。これにより、各走査線
駆動回路ＧＤ１及びＧＤ２の出力電圧範囲は小さくなる
ので、走査線駆動回路の低耐圧化が可能となり、コスト
の削減に効果がある。

【００３７】この場合、走査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２
ｎの電源レベルＶＤＤ１／ＶＳＳ１及びＶＤＤ２／ＶＳ
Ｓ２の切り替えは、画像データの同期信号等により、走
査信号線ＧＬ１ｎ及びＧＬ２ｎと２つの走査線駆動回路
ＧＤ１及びＧＤ２の間にそれぞれ設置したスイッチング
回路ＳＥＬにより行うことができる。この構成では、走
査線駆動回路ＧＤ１及びＧＤ２が占有する面積が増大す
る可能性はあるが、走査線駆動回路の耐圧を、他の素子
（データ線駆動回路や画素トランジスタなど）に比べて
特に大きくする必要はないので、後述するように、画素
トランジスタと駆動回路を同一基板上に（モノリシック
に）形成するような場合には、同一プロセス（ゲート絶
縁膜の膜厚など）で製造できるため、他の素子の性能を
不必要に低下せしめる（素子耐圧を走査線駆動回路に合
わせて高めるために、ゲート絶縁膜を厚くしてトランジ
スタの駆動力を落とす）必要もなく、コスト的にも有利
である。

【００３８】また、本実施例では、基本的には「フレー
ム＋ソース・ライン反転」駆動で、各データ信号線ＳＬ
ｍには正極性データと負極性データが交互に書き込まれ
ており、各フィールド期間内で１本のデータ信号線ＳＬ
ｍには同一極性のデータが書き込まれているので、動作
電源レベルの異なる２つのデータ線駆動回路ＳＤ１及び
ＳＤ２でデータ信号線ＳＬｍにデータを供給することが
可能である。これにより、データ線駆動回路ＳＤ１及び
ＳＤ２の出力電圧範囲が小さくなるので、低耐圧化する
ことが可能となり、コストの削減に効果がある。

【００３９】この場合、フィールド期間毎になされるデ
ータ信号線の電源レベルＶＣＣ１／ＶＥＥ１及びＶＣＣ
２／ＶＥＥ２の切り替えは、図５に示すように、電源切
り替え回路ＰＳＷにより、２つのデータ線駆動回路ＳＤ
１及びＳＤ２の動作電源レベルを切り替えることにより
可能である。また、この構成では、各データ線駆動回路
ＳＤ１及びＳＤ２のサンプリング周波数は通常の１／２
にすることも可能である。

【００４０】また、上述の場合、フィールド期間毎にな
されるデータ信号線ＳＬｍの電源レベルＶＣＣ１／ＶＥ
Ｅ１及びＶＣＣ２／ＶＥＥ２の切り替えは、図６に示す
ように、画像データの垂直同期信号等により、データ信
号線ＳＬｍと２つのデータ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２
の間にそれぞれ設置したスイッチング回路ＳＥＬで行う
ことができる。この構成でも、各データ線駆動回路ＳＤ
１及びＳＤ２のサンプリング周波数は通常の１／２にす
ることも可能である。但し、表示位置を合わせるため
に、何らかの表示位置調整回路（図示せず）、例えば、
各データ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２には１画素分の遅
延回路、或いは、該データ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２
に入力する画像信号そのものを遅延する回路などが必要
となる。

【００４１】図７は、本発明に係る画像表示装置の別の
構成例を示した図である。図７において、各画素はマト
リクス状に配置され、各画素列毎に２本１組のデータ信
号線ＳＬ１ｍ及びＳＬ２ｍと、各画素行毎に１本の走査
信号線ＧＬｎが敷設され、各画素は、２本１組のデータ
信号線ＳＬ１ｍまたはＳＬ２ｍに交互に接続されてい
る。そして、２本１組のデータ信号線ＳＬ１ｍ及びＳＬ
２ｍのそれぞれには、正極性データと負極性データが書
き込まれて、表示に供している。図７においては、補助
容量Ｃｓを示していないが、必要に応じてこれを付加し
てもよい。この構成においては、図１の構成例と同様
に、各フィールド期間内で、１本のデータ信号線ＳＬ１
ｍまたはＳＬ２ｍには同一極性のデータが書き込まれて
いるので、データ信号線での充放電電流が抑えられる。

【００４２】尚、本実施例は、基本的には「フレーム＋
ゲート・ライン反転」駆動であるので、図８に示すよう
に、対向電極の交流駆動を行うことも可能である。これ
は、対向電極ＣＯＭＭＯＮにデータ信号線ＤＡＴＡの極
性とは逆極性の電圧を与えることにより、小さいデータ
信号線振幅で表示を行うものである。このとき、対向電
極の駆動に伴う消費電力は発生するが、データ信号線及
び走査信号線の振幅を小さくできるので、全体としての
消費電力は削減される。

【００４３】従来の「フレーム＋ゲート・ライン反転」
駆動では、各データ信号線には、１水平ライン毎に逆極
性のデータを書き込む必要があった。したがって、画像
によっては（例えば、ＴＮ（ツイスティッド・ネマティ
ック）モードの液晶表示装置において、ノーマリ・ホワ
イト表示モードで黒データを表示し続ける場合など）、
各水平ライン走査期間毎に多大な充放電電流が流れるこ
とになり、消費電流の増大を招いていた。

【００４４】これに対し、上記の構成においては、２組
のデータ信号線ＳＬ１ｍ及びＳＬ２ｍを有しており、そ
れぞれのデータ信号線は、あるフィールド期間において
は正極性データと負極性データの一方のみが書き込まれ
るようになっている。そして、次のフィールドでは、デ
ータ信号線ＳＬ１ｍ及びＳＬ２ｍに書き込まれるデータ
の極性を反転させることにより、フレーム反転を実現し
ている。したがって、データ信号線の振幅を抑えられる
対向電極の反転駆動を行うことのできる「フレーム＋ゲ
ート・ライン反転」駆動においても、データ信号線の充
放電電流を抑制することが可能となり、消費電力の低減
に有効である。

【００４５】ここで、走査信号線ＧＬｎは１本ずつ選択
されてもよいが、本構成においては、各データ信号線Ｓ
Ｌ１ｍ及びＳＬ２ｍは列方向に１つおきに画素に接続さ
れているので、異なるデータ信号線に対応する２本の走
査信号線ＧＬｎを同時に駆動しても表示に支障はない。

【００４６】上述のように、本発明では、基本的には
「フレーム＋ゲート・ライン反転」駆動ではあるが、各
フィールド期間内で１本のデータ信号線ＳＬ１ｍまたは
ＳＬ２ｍには同一極性のデータが書き込まれているの
で、動作電源レベルの異なる２つのデータ線駆動回路Ｓ
Ｄ１及びＳＤ２でデータ信号線ＳＬ１ｍまたはＳＬ２ｍ
にデータを供給することが可能である。これにより、デ
ータ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２の出力電圧範囲が小さ
くなるので、低耐圧化することが可能となり、コストの
削減に効果がある。

【００４７】この場合、フィールド期間毎になされるデ
ータ信号線の電源レベルＶＣＣ１／ＶＥＥ１及びＶＣＣ
２／ＶＥＥ２の切り替えは、図９に示すように、電源切
り替え回路ＰＳＷにより、２つのデータ線駆動回路ＳＤ
１及びＳＤ２の動作電源レベルを切り替えることにより
可能である。

【００４８】また、フィールド期間毎になされるデータ
信号線の電源レベルＶＣＣ１／ＶＥＥ１及びＶＣＣ２／
ＶＥＥ２の切り替えは、図１０に示すように、画像デー
タの垂直同期信号等により、データ信号線ＳＬ１ｍまた
はＳＬ２ｍと２つのデータ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２
の間にそれぞれ設置したスイッチング回路ＳＥＬで行う
ことができる。

【００４９】図１１は、本発明に係る画像表示装置の別
の構成例を示した図である。図１１において、各画素は
マトリクス状に配置され、各画素列毎に１本のデータ信
号線ＳＬｍと、各画素行毎に１本の走査信号線ＧＬｎが
敷設されている。そして、データ信号線ＳＬｍには交互
に、正極性データと負極性データが書き込まれており、
各データ信号線ＳＬｍへは、動作電源レベルの異なる２
つのデータ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２からデータが供
給され、フィールド期間毎になされるデータ信号線ＳＬ
ｍの電源レベルＶＣＣ１／ＶＥＥ１及びＶＣＣ２／ＶＥ
Ｅ２の切り替えは、２つのデータ線駆動回路ＳＤ１及び
ＳＤ２の動作電源レベルを切り替えることにより可能で
ある。

【００５０】図１２は、本発明に係る画像表示装置の別
の構成例を示した図である。図１２において、各画素は
マトリクス状に配置され、各画素列毎に１本のデータ信
号線ＳＬｍと、各画素行毎に１本の走査信号線ＧＬｎが
敷設されている。そして、データ信号線ＳＬｍには交互
に、正極性データと負極性データが書き込まれており、
各データ信号線ＳＬｍへは、動作電源レベルの異なる２
つのデータ線駆動回路ＳＤ１及びＳＤ２からデータが供
給され、フィールド期間毎になされるデータ信号線の電
源レベルＶＣＣ１／ＶＥＥ１及びＶＣＣ２／ＶＥＥ２の
切り替えは、画像データの垂直同期信号等により、デー
タ信号線ＳＬｍと２つのデータ線駆動回路ＳＤ１及びＳ
Ｄ２の間にそれぞれ設置したスイッチング回路ＳＥＬで
行うことにより、表示に供している。

【００５１】尚、図１１及び図１２に示される構成にお
いては、補助容量Ｃｓを示していないが、必要に応じて
これを付加してもよい。

【００５２】上述した２つの構成は、ともに「フレーム
＋ソース・ライン反転」駆動であり、図１の構成例と同
様に、各フィールド期間内で、１本のデータ信号線ＳＬ
ｍには同一極性のデータが書き込まれているので、デー
タ信号線での充放電電流が抑えられる。

【００５３】また、上述の構成は、「フレーム＋ソース
・ライン反転」駆動であるので、基本的には「フレーム
＋ゲート・ライン反転」駆動のように、対向電極の交流
駆動を行うことはできない。しかし、図１３に示すよう
に、対向電極に画素列毎に分割し交互に接続し、これら
２つの対向電極ＣＯＭ１及びＣＯＭ２をフィールド毎に
反転駆動することで、同様の効果を得ることができる。
このとき、対向電極ＣＯＭ１及びＣＯＭ２の駆動に伴う
消費電力は発生するが、データ信号線ＳＬｍ及び走査信
号線ＧＬｎの振幅を小さくできるので、全体としての消
費電力は削減される。

【００５４】また、本発明は、画素アレイと走査線駆動
回路及びデータ線駆動回路とが別々の基板上に形成され
た液晶表示装置にも適用できるが、これらの駆動回路の
一方または両方が画素アレイと同一基板上に形成される
駆動回路一体型の液晶表示装置にも適用できる。

【００５５】また、上記基板としては、透明基板上に形
成された単結晶あるいは多結晶シリコン薄膜が利用で
き、その場合、単結晶あるいは多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタの高移動度が、本発明の構成例にある各駆動回
路の実現に有効であるとともに、基板電位を持たないた
めに電源（ＤＣ）レベルを自由に変えられる薄膜トラン
ジスタの特徴を最大限に活用することができる。

【００５６】また、本発明において、各駆動回路に供給
される複数の電源電圧は、上記駆動回路と同一の基板上
に構成されていてもよい。

【００５７】以上、消費電力を低減する方法について述
べてきたが、ここで述べた構成は基本的なものであり、
上記実施例を必要に応じて変更あるいは組み合わせて用
いても何ら差し支えない。

【００５８】

【発明の効果】本発明の画像表示装置によれば、走査信
号線あるいはデータ信号性を上述したような構成にする
ことにより、データ信号線に書き込まれるデータの極性
を、フィールド期間内では同一とするとともに、走査線
駆動回路あるいはデータ線駆動回路の出力範囲を小さく
し、低消費電力化とモノリシック化に有効な駆動回路の
低耐圧化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像表示装置において、画素アレ
イ部の第１の構成例を示す図である。

【図２】図１に示す構成例において、走査信号線の波形
例を示す図である。

【図３】図１に示す構成例において、補助容量の接続例
を示す図である。

【図４】図１に示す構成例において、走査信号線と走査
線駆動回路との接続形態の例を示す図である。

【図５】図１に示す構成例において、データ信号線とデ
ータ線駆動回路との接続形態の例を示す図である。

【図６】図１に示す構成例において、データ信号線とデ
ータ線駆動回路との接続形態の別の例を示す図である。

【図７】本発明に係る画像表示装置において、画素アレ
イ部の第２の構成例を示す図である。

【図８】図７に示す構成例において、対向電極線および
データ信号線の波形例を示す図である。

【図９】図７に示す構成例において、データ信号線とデ
ータ線駆動回路との接続形態の例を示す図である。

【図１０】図７に示す構成例において、データ信号線と
データ線駆動回路との接続形態の別の例を示す図であ
る。

【図１１】本発明に係る画像表示装置において、画素ア
レイ部の第３の構成例を示す図である。

【図１２】本発明に係る画像表示装置において、画素ア
レイ部の第４の構成例を示す図である。

【図１３】図１１および図１２に示す構成例において、
対向電極の分割を示す図である。

【図１４】従来の液晶表示装置の例を示す図である。

【図１５】従来の液晶表示装置におけるデータ線信号波
形および対向電極線波形の例を示す図である。

【符号の説明】

Ｃｌ画素容量（液晶容量）Ｃｓ補助容量ＳＷスイッチング素子ＳＬｍ、ＳＬ１ｍ、ＳＬ２ｍデータ信号線ＧＬｎ、ＧＬ１ｎ、ＧＬ２ｎ走査信号線ＳＤ、ＳＤ１、ＳＤ２データ線駆動回路ＧＤ、ＧＤ１、ＧＤ２走査線駆動回路ＳＥＬスイッチング回路ＰＳＷ電源切り替え回路ＶＤＤ、ＶＤＤ１、ＶＤＤ２走査線駆動回路の電源
（高電位側）ＶＳＳ、ＶＳＳ１、ＶＳＳ２走査線駆動回路の電源
（低電位側）ＶＣＣ、ＶＣＣ１、ＶＣＣ２データ線駆動回路の電源
（高電位側）ＶＥＥ、ＶＥＥ１、ＶＥＥ２データ線駆動回路の電源
（低電位側）ＤＡＴＡデータ信号線ＣＯＭＭＯＮ、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２対向電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示を行う画素がマトリクス状に設けら
れたアクティブ・マトリクス型画像表示装置において、上記画素１列当たりに１本形成されたデータ信号線と、
上記画素１行当たりに２本１組で形成された走査信号線
からなる走査信号線対とを有し、上記走査信号線対を構成する２本の各走査信号線は、そ
れぞれ第１及び第２の走査信号線グループに形成されて
おり、上記第１のグループに属する走査信号線に接続される各
画素は上記奇数列のデータ信号線に接続され、上記第２
のグループに属する走査信号線に接続される各画素は、
上記偶数列のデータ信号線に接続されてなり、上記データ信号線のグループは、ある表示期間において
は奇数列と偶数列とでそれぞれ逆極性のデータが書き込
まれ、次の表示期間においてはそれぞれ前の表示期間と
逆の極性のデータが書き込まれることを特徴とする画像
表示装置。
【請求項２】２本の走査信号線からなる上記走査信号
線対は、あるデータ表示期間においてはそれぞれ異なる
電圧レベルで振幅駆動され、次のデータ表示期間におい
てはそれぞれ他方の走査信号線の電圧レベルで振幅駆動
することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】２本の走査信号線からなる上記走査信号
線対は、あるデータ信号書き込み期間において同時に選
択されることを特徴とする請求項１および請求項２に記
載の画像表示装置。
【請求項４】表示を行う上記画素は、少なくとも画素
選択用のスイッチング素子、表示素子および補助容量素
子とからなり、上記補助容量素子の一方の電極は上記スイッチング素子
の一方の電極に接続され、他方の電極は上記スイッチン
グ素子が接続される走査信号線とは異なる走査信号線対
に属する走査信号線に接続され、かつ、同一の走査信号線に接続される上記画素が有する
上記補助容量素子の他方の電極は、同一の走査信号線に
接続されていることを特徴とする請求項１、請求項２お
よび請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】上記画像表示装置は２つの走査線駆動回
路を有し、該走査線駆動回路は、それぞれ異なる電源系
で駆動されることを特徴とする請求項１、請求項２、請
求項３および請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】２本の走査信号線からなる上記走査信号
線対は、それぞれ異なる上記走査線駆動回路にスイッチ
ング素子を介して接続されるとともに、上記走査信号線
対が選択される毎に上記スイッチング素子により上記２
つの走査線駆動回路の他方へ切り替えて接続されること
を特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】上記画像表示装置は２つのデータ線駆動
回路を有し、該データ線駆動回路は、それぞれ異なる電
源系で駆動されることを特徴とする請求項１および請求
項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】上記データ信号線の偶数列と奇数列は、
上記異なるデータ線駆動回路にそれぞれ接続されてお
り、該データ線駆動回路は、データ表示期間毎に電源系
を切り替えて駆動されることを特徴とする請求項７に記
載の画像表示装置。
【請求項９】上記データ信号線の偶数列と奇数列は、
上記異なるデータ線駆動回路にそれぞれスイッチング素
子を介して接続されており、データ表示期間毎に該スイ
ッチング素子により上記２つのデータ線駆動回路の他方
へ切り替えて接続されることを特徴とする請求項７に記
載の画像表示装置。
【請求項１０】表示を行う画素がマトリクス状に設け
られたアクティブ・マトリクス型画像表示装置におい
て、上記画素１列当たりに２本１組で形成されたデータ信号
線からなるデータ信号線対と、上記画素１行当たりに１
本形成された走査信号線とを有し、上記データ信号線対を構成する２本の各データ信号線
は、それぞれ第１及び第２のデータ信号線グループに形
成されており、上記第１のグループに属するデータ信号線に接続される
各画素は上記奇数列の走査信号線に接続され、上記第２
のグループに属するデータ信号線に接続される各画素
は、上記偶数列の走査信号線に接続されてなり、上記データ信号線のグループは、ある表示期間において
は、偶数列と奇数列とでそれぞれ逆極性のデータが書き
込まれるとともに、次の表示期間においては、それぞれ
前の表示期間とは逆の極性のデータが書き込まれること
を特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】表示を行う上記画素は共通の対向電極
を有しており、ある走査信号線選択時において、該走査
信号線に接続する上記画素に接続されるデータ信号線の
極性とは逆極性の電圧を与えることにより、上記対向電
極を交流駆動させることを特徴とする請求項１０に記載
の画像表示装置。
【請求項１２】上記走査信号線は、あるデータ信号書
き込み期間において、１本の走査信号線のみが選択され
ることを特徴とする請求項１０および請求項１１に記載
の画像表示装置。
【請求項１３】上記走査信号線は、あるデータ信号書
き込み期間において、奇数列の走査信号線と偶数列の走
査信号線とのそれぞれが１本ずつ選択されることを特徴
とする請求項１０および請求項１１に記載の画像表示装
置。
【請求項１４】上記画像表示装置は２つのデータ線駆
動回路を有し、該データ線駆動回路は、それぞれ異なる
電源系で駆動されることを特徴とする請求項１０、請求
項１１、請求項１２および請求項１３に記載の画像表示
装置。
【請求項１５】２本のデータ信号線からなる上記デー
タ信号線対は、それぞれ異なる上記データ線駆動回路に
スイッチング素子を介して接続されており、上記データ
線駆動回路は、データ表示期間毎に電源系を切り替えて
駆動されることを特徴とする請求項１４に記載の画像表
示装置。
【請求項１６】２本のデータ信号線からなる上記デー
タ信号線対は、それぞれ異なる上記データ線駆動回路に
スイッチング素子を介して接続されており、データ表示
期間毎に上記スイッチング素子により上記２つのデータ
線駆動回路の他方へ切り替えて接続されることを特徴と
する請求項１４に記載の画像表示装置。
【請求項１７】表示を行う画素がマトリクス状に設け
られたアクティブ・マトリクス型画像表示装置におい
て、１つの走査線駆動回路と、２つのデータ線駆動回路と、
上記画素１列当たりに１本形成されたデータ信号線と、
上記画素１行当たりに１本形成された走査信号線とを有
し、上記２つのデータ線駆動回路は、それぞれ異なる電源系
で駆動されるとともに、データ表示期間毎に電源系を切
り替えて駆動されており、上記データ信号線の偶数列と奇数列は、それぞれ異なる
データ線駆動回路に接続され、ある表示期間においては
逆極性のデータが書き込まれているとともに、次の表示
期間においてはそれぞれに前の表示期間とは逆の極性の
データが書き込まれることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】表示を行う画素がマトリクス状に設け
られたアクティブ・マトリクス型画像表示装置におい
て、１つの走査線駆動回路と、２つのデータ線駆動回路と、
上記画素１列当たりに１本形成されたデータ信号線と、
上記画素１行当たりに１本形成された走査信号線とを有
し、上記２つのデータ線駆動回路は、それぞれ異なる電源系
で駆動されており、上記データ信号線の偶数列と奇数列は、それぞれ異なる
データ線駆動回路にスイッチング回路を介して接続され
ており、データ表示期間毎に上記スイッチング素子によ
り上記２つのデータ線駆動回路の他方へ切り替えて接続
され、ある表示期間においては逆極性のデータが書き込
まれているとともに、次の表示期間においてはそれぞれ
に前の表示期間とは逆の極性のデータが書き込まれるこ
とを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】上記画素の対向電極は、列方向に分割
されるとともに偶数列の対向電極と奇数列の対向電極と
がそれぞれ互いに接続されて、２つの対向電極が形成さ
れており、ある表示期間においてはそれぞれの対向電極
に異なる電位を与えるとともに、次のフィールド表示期
間においては上記２つの対向電極のそれぞれに前の表示
期間とは逆極性の電圧を与えることにより、交流駆動さ
せることを特徴とする請求項１７および請求項１８に記
載の画像表示装置。
【請求項２０】上記走査線駆動回路および上記データ
線駆動回路の一方または両方を、上記画素と同一基板上
に形成することを特徴とする請求項１および請求項１９
に記載の画像表示装置。
【請求項２１】上記走査線駆動回路および上記データ
線駆動回路を構成する能動素子および、上記画素の構成
要素である上記スイッチング素子の一部または全部を、
透明基板上に形成された単結晶薄膜または多結晶シリコ
ン薄膜上に構成することを特徴とする請求項２０に記載
の画像表示装置。
【請求項２２】上記走査線駆動回路および上記データ
線駆動回路の一方または両方を駆動するための電源を供
給する手段を、上記同一基板上に構成することを特徴と
する請求項２０および請求項２１に記載の画像表示装
置。
【請求項２３】上記画像表示装置が液晶表示装置であ
ることを特徴とする請求項１および請求項２２に記載の
画像表示装置。