JPH07199152A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査信号駆動ＩＣのダイナミックレンジの狭
さによる書き込み特性の劣化や保持特性の劣化を防止す
ることができ、且つ液晶自身の劣化も防止することがで
き、高画質で長寿命の液晶表示装置を提供すること。 【構成】 互いに交差する方向に複数本配置された信号
線及び走査線、これらの各線の交差部毎に設けられてマ
トリックス配置された画素電極、各々の画素電極と信号
線の間にそれぞれ接続され走査線により制御されるスイ
ッチング素子（ＴＦＴ）とからなるＴＦＴ−ＬＣＤパネ
ル１を備え、走査信号を印加時にはＴＦＴが表示信号の
書き込み動作を行い、走査信号が無印加時にはＴＦＴが
表示信号の保持動作を行い画像を表示する液晶表示装置
において、表示信号の書き込み動作時にはＴＦＴの導通
特性を高め、且つ表示信号の保持動作時にはＴＦＴの遮
断特性を高めるように走査信号の制御を行う走査信号制
御回路５を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係わ
り、特に画素毎にスイッチング素子を設けたアクティブ
マトリックス方式の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、信号線と走査線との交差部にス
イッチング素子を介して画素電極を形成し、該画素電極
をマトリックス状に配置した液晶表示装置（ＬＣＤ）で
は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）が広く用いられている。この種のＴＦＴ−ＬＣＤに
用いられるＴＦＴは、ドレイン，ゲート，ソース電極か
らなる三端子の素子であり、それぞれドレインには表示
信号を供給する信号線が、ゲートには走査信号を供給す
る走査線が、ソースには画素を構成する画素電極が接続
されている。従って、マトリックス状に配置された各画
素電極に表示信号を書き込むためには、ドレインに表示
信号を印加しゲートには走査信号を印加し、ＴＦＴのド
レイン・ゲート間を導通させることにより書き込みを行
う。また、各画素電極に表示信号を保持するためには、
ゲートに走査信号を印加せずに、ドレイン・ゲート間の
導通を極く小さくすることにより行う。

【０００３】従来、ＴＦＴに印加する表示信号や走査信
号等を供給する回路（表示信号駆動回路，走査信号駆動
回路）には、専用の回路構成が採用されており集積化
（ＩＣ化）された駆動回路が用いられている。このよう
に専用の駆動ＩＣを用いるためＩＣの製造プロセスによ
る耐圧特性が限られており、全てのＴＦＴ−ＬＣＤに対
して十分な駆動特性を得ることができない。例えば、Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤが高精細化して各画素を走査する時間が短
時間化された場合にはＴＦＴの十分な導通特性が得られ
なかったり、走査周期が長時間化した場合やＴＦＴ−Ｌ
ＣＤの使用環境が厳しかった場合には十分な保持特性が
得られなくなり、表示画像の劣化やＴＦＴ−ＬＣＤその
ものの劣化を引き起こす場合があった。

【０００４】この問題を、図１８，図１９を用いて簡単
に説明する。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、用いている液晶が直
流成分により劣化しないように交流駆動を行う。図１８
では、交流駆動を行うために一般的に用いられているフ
レーム反転駆動における各電極の電位波形を示してい
る。図１８（ａ）の＋Ｖsig は交流化された表示信号の
正極性電位、−Ｖsig は同負極性電位、Ｖscは表示信号
を交流化する際の中心電位、Ｖg は走査信号波形を示し
ている。図１８（ｂ）は画素に保持される表示信号であ
る画素電位Ｖp 、図１８（ｃ）は画素電位と走査信号波
形Ｖg との電位差Ｖg −Ｖsig を示す波形である。

【０００５】図１９には、ＴＦＴ−ＬＣＤのスイッチン
グ素子として用いられているＴＦＴの一般的な特性を示
す。図１９の横軸ＶgsはＴＦＴのソース・ゲート間電
圧、つまり画素電位Ｖp と走査信号Ｖg の電位差を示
す。図１９の縦軸Ｉd はＴＦＴのドレイン電流、つまり
画素電極と表示電極間に流れる電流量を示している。図
１９より、表示信号の書き込み時にはＶgsが０［Ｖ］よ
り高いほどＩd は多く流れるためＴＦＴの導通が良く、
また表示信号の保持時にはＶgsが０［Ｖ］より低ければ
Ｉd は少なくなりＴＦＴの保持特性が良くなることが分
かる。

【０００６】しかし、図１８（ｃ）に示すように、実際
のＴＦＴ−ＬＣＤでは正極性の表示信号書き込み時には
図１９の＋Ｖgsに当たるＶgh−Ｖsig が０［Ｖ］付近ま
で小さくなりＴＦＴの導通特性が劣化する。また、図１
８（ｃ）に示すように、負極性の表示信号の保持時には
図６の−Ｖgsに当たるＶgl−Ｖsig が０［Ｖ］付近まで
小さくなりＴＦＴの保持特性が劣化する。

【０００７】このようなＴＦＴの導通特性の劣化や保持
特性の劣化は、図１８、図１９の例から明らかなよう
に、導通特性，保持特性に大きな影響を与える走査信号
Ｖg の電圧範囲、つまりダイナミックレンジの狭さが原
因である。また、前述のように走査信号駆動回路はＩＣ
化されておりＩＣプロセスによる耐圧特性でダイナミッ
クレンジが決定される。従って、従来のように走査信号
駆動ＩＣをそのまま用いていたのでは、ＴＦＴの導通特
性つまり書き込み特性の劣化や保持特性の劣化を招き表
示画像の画質を劣化させるばかりでなく、液晶を完全に
交流駆動化できなくなるために液晶に直流電圧が印加さ
れ、ＴＦＴ−ＬＣＤそのものを劣化させてしまうという
欠点があった。

【０００８】一方、近年のＬＣＤの高解像度化（多画素
化）に伴い駆動周波数が高速化してきており、このよう
な状況の中、駆動ＩＣを低電圧化して高速信号に対応さ
せることを目的として、コモン電極を画像の極性と反対
に振るコモン反転駆動（特開昭55-28649号）や電源電圧
を画像の極性に同期してシフトする電源レベルシフト駆
動（特願平 4-48313号）が提案されている。しかし、コ
モン反転駆動は、大容量のコモンを水平駆動周期（１５
〜３０マイクロ秒）で駆動しなければならないため、消
費電力が増大する。また、電源レベルシフト駆動は、大
容量の電源容量を駆動しなければならないため、強力な
駆動回路が新たに必要になるほか、ドット反転など高速
に電源を駆動しなければならない駆動には適用が難し
く、現在のところ信号線反転駆動に限って行われてい
る。信号線反転駆動は、大画面化したときにコモンの抵
抗が増大するために生じる横クロストークが発生しにく
い特徴を持つが、ＴＦＴのリークによる縦ストロークは
発生しやすいため、ＴＦＴ特性に対する要求仕様が厳し
くなる。

【０００９】このような問題点を解決する方法として、
電源は一定にして駆動ＩＣ内部にスイッチを設けてフィ
ールド毎に駆動する信号線を切り替える方法が提案され
ている（特開平 3-51887号、特願平1-188299号）。しか
し、このような方法を用いても、信号線反転とライン反
転を組み合わせることで高画質化ができるドット反転駆
動を実現する場合、１ライン毎極性を反転しなければな
らないため消費電力が増大する。

【００１０】また最近では、１枚のフィールド画像を奇
数枚のサブフィールドに分割することにより、駆動周波
数を下げる駆動法（ＭＦ駆動法）が提案されている（特
願平2-69706号）。このＭＦ駆動法は、消費電力の低減
に有効であり、さらに面フリッカについても非常に有効
な方法であるが、保持時間が大幅に大きくなるために１
画素毎のフリッカ成分が大きくなる。そのため、フィー
ルド毎に生じる横縞が視認され静止画の画質劣化を引き
起こす問題がある。さらに、ＭＦ駆動法は動画を表示し
たときに液晶の応答が悪いこと、１画素を駆動する間隔
が１フィールドより長くなることから、インタレースに
より画像が櫛形状に乱れる妨害が生じ、動画の画質を劣
化させている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、ＴＦＴ等
のスイッチング素子を用いたアクティブマトリックス方
式のＬＣＤにおいては、走査信号駆動ＩＣの製造プロセ
スにより決定されている走査信号駆動ＩＣのダイナミッ
クレンジをそのまま使用したのでは、ＴＦＴの導通特性
の劣化や保持特性の劣化を招き、表示画像の画質を劣化
させるばかりでなく、液晶を完全に交流駆動化できなく
なるために液晶に直流電圧が印加され、液晶そのものを
劣化させてしまうという欠点があった。

【００１２】また、高解像度化のための駆動周波数の高
速化に伴い、消費電力の増大を招いたり、横クロストー
クや縦クロストークなどにより画質が劣化する。さら
に、消費電力が低減できるＭＦ駆動法では、静止画では
保持時間が長いためにラインフリッカが増大しライン妨
害となり、動画では櫛形状に前フィールドの画像が残る
ため画質が劣化する問題があった。

【００１３】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、走査信号駆動ＩＣの製
造プロセスにより決定されている走査信号駆動ＩＣのダ
イナミックレンジの狭さによる書き込み特性の劣化や保
持特性の劣化を防止することができ、且つ液晶自身の劣
化も防止することができ、高画質で長寿命の液晶表示装
置を提供することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、消費電力が少
なく動画でも静止画でも画質の良い画像を再現できる液
晶表示装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。

【００１６】即ち、本発明（請求項１）は、互いに交差
する方向に複数本配置された信号線及び走査線と、これ
らの各線の交差部毎に設けられてマトリックス配置され
た画素電極と、各々の画素電極と信号線との間にそれぞ
れ接続され走査線により制御されるスイッチング素子と
を具備し、走査線に走査信号を印加時にはスイッチング
素子が表示信号の書き込み動作を行い、走査線に走査信
号が無印加時にはスイッチング素子が表示信号の保持動
作を行って画像を表示する液晶表示装置において、表示
信号の書き込み動作時にはスイッチング素子の導通特性
を高めるようにし、且つ表示信号の保持動作時にはスイ
ッチング素子の遮断特性を高めるように走査信号の制御
を行う走査信号制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１７】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) スイッチング素子はＴＦＴであり、ソースが画素電
極に、ドレインが信号線に、ゲートが走査線に接続され
ていること。 (2) 走査信号制御手段は、表示信号書き込み動作時には
走査信号を供給する走査電極駆動回路の接地電位に対す
る耐電圧特性のプラス側に取り得る電位の最大値を、表
示信号保持動作時には接地電位に対する耐電圧特性のマ
イナス側に取り得る電位の最大値を出力するように制御
するものであること。 (3) 走査信号制御手段は、複数の走査電極駆動回路を制
御しており、各々の走査電極駆動回路の接地電位及び走
査電極駆動回路の動作電位を表示信号書き込み動作時と
表示信号保持動作時には可変とする制御を行うこと。 (4) 走査信号制御手段は、複数の走査電極駆動回路を制
御しており、各々の走査電極駆動回路毎に走査電極駆動
回路の動作電位を可変とする制御を行うこと。

【００１８】また、本発明（請求項２）は、互いに交差
する方向に複数本配置された信号線及び走査線と、これ
らの各線の交差部毎に設けられてマトリックス配置され
た画素電極と、各々の画素電極と信号線との間にそれぞ
れ設けられてゲートが走査線に接続され、画像信号を画
素電極に書き込むためのスイッチとして働く薄膜トラン
ジスタとを備えた液晶表示装置において、薄膜トランジ
スタのゲート電圧又はゲートのオン時間を、書き込み時
間，保持時間及び走査方法の内少なくとも１つを決める
制御信号に応じて可変するゲート信号可変手段を設けた
ことを特徴とする。

【００１９】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) ゲート信号可変手段が、入力画像が静止画か動画か
を判別する静／動検出回路からの出力を制御信号として
変化すること。 (2) ゲート信号は、入力画像が静止画の時と、動画の時
で駆動するライン数が異なるように制御されること。 (3) ゲート信号可変手段は、少なくともゲート駆動回路
の電源電圧を変える回路を含んでいること。 (4) ゲート信号を変える期間は、画像信号が信号線に出
力されていない期間であること。 (5) ゲートのオフレベルは、フリッカの最小値からずれ
ていること。

【００２０】

【作用】本発明（請求項１）によれば、表示信号書き込
み動作時には走査信号駆動回路等の耐電圧特性をプラス
側にシフトして画素毎に設けられたスイッチング素子の
導通特性を高めるようにし、表示信号保持動作時には走
査信号駆動回路等の耐電圧特性をマイナス側にシフトし
て画素毎のスイッチング素子の遮断特性を高めるように
走査信号の制御を行うことにより、走査信号駆動回路等
のダイナミックレンジを等価的に拡大することができ
る。そして、走査信号駆動ＩＣ本来のダイナミックレン
ジの狭さによるスイッチング素子ＴＦＴの書き込み特性
の劣化や保持特性の劣化を防止することにより、表示画
像の画質劣化を防止し且つ液晶自身の劣化を防止し、高
画質で長寿命な液晶表示装置を実現することが可能とな
る。

【００２１】また、本発明（請求項２）によれば、クロ
ストークやフリッカの原因となるＴＦＴのリーク電流特
性やオン電流特性を駆動時間や保持時間に応じて最適に
制御できるため、低消費電力という特徴を保ちつつ縦ク
ロストークなどを低減し、高画質化することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。まず、請求項１の発明の実施例について説明す
る。 （実施例１）図１は、本発明の第１の実施例に係わる液
晶表示装置の基本構成を示すブロック図である。この装
置は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１と、このＴＦＴ−ＬＣＤ
パネル１の表示信号電極をパネル上側から駆動する上側
表示信号電極駆動回路２と、表示信号電極をパネル下側
から駆動する下側表示信号電極駆動回路３と、ＴＦＴ−
ＬＣＤパネル１の走査電極を駆動する走査電極駆動回路
４と、この走査電極駆動回路４のダイナミックレンジを
制御する走査電極制御回路５とから構成されている。

【００２３】図１の例では、上側表示信号電極駆動回路
２へ表示信号Ｖsig （Ｕ）が供給され、上側表示信号Ｖ
sig （Ｕ）をサンプリングする上側水平パルスCPH(U)
と、表示信号をサンプリングするタイミングを制御する
上側サンプリングパルスSTH(U)とから、上側表示信号電
極駆動回路２が制御されてＴＦＴ−ＬＣＤパネル１へ上
側表示信号電極駆動回路２の表示信号Ｖsig(U)が供給さ
れる。同様に、下側表示信号電極駆動回路３へ下側表示
信号Ｖsig(D)が供給され、CPH(D)とSTH(D)からなる下側
制御パルスによりＴＦＴ−ＬＣＤパネル１へ下側表示信
号電極駆動回路３の表示信号Ｖsig(D)が供給される。

【００２４】上側表示信号電極駆動回路２及び下側表示
信号電極駆動回路３からの各々の表示信号Ｖsig(U)，Ｖ
sig(D)は、走査電極駆動回路４からの走査信号によりＴ
ＦＴ−ＬＣＤパネル１へ書き込みが行われ、そして保持
動作が行われてＴＦＴ−ＬＣＤパネル１に表示信号が表
示される。図１に示すように、走査電極駆動回路４は複
数の走査電極駆動ＩＣから構成されており、各々の走査
電極駆動ＩＣはそのＩＣ毎に対応した走査電極制御回路
５によりダイナミックレンジが制御される。

【００２５】図２に、本実施例に用いた走査電極制御回
路５の一例を示す。この走査電極制御回路５は、走査電
極駆動ＩＣ４１〜４４に対応した走査電極制御回路５１
〜５４から構成されている。各々の走査電極制御回路５
１〜５４は、走査電極駆動ＩＣ４１〜４４に入力及び出
力される走査電極制御パルスSTV 及び SO1〜SO4 により
走査電極駆動ＩＣ４１〜４４が走査信号を出力中か否か
を検出してモード信号YM1〜YM4 を出力し、対応した走
査電極駆動ＩＣ４１〜４４の動作モードを制御してい
る。

【００２６】以下に、図１と図２を用いて走査電極制御
回路５の動作の詳細を説明する。まず、ＴＦＴ−ＬＣＤ
パネル１の最初の走査電極Ｙ１からｎ番目の走査電極Ｙ
ｎを駆動する走査電極駆動ＩＣ４１は走査電極制御回路
５１により制御される。走査開始を示すパルスSTV は、
走査電極駆動ＩＣ４１へ入力されると同時に走査電極制
御回路５１にも供給され、走査電極制御回路５１に対し
て走査電極駆動ＩＣ４１が書き込みモードになったこと
を知らせる。それにより、走査電極制御回路５１は走査
電極駆動ＩＣ４１へ供給するモード信号をＨレベルにす
ると同時に、走査電極駆動ＩＣ４１へ供給するＶss電位
を接地電位GND レベルを選択して走査電極駆動ＩＣ４１
へ供給する。そうすることにより、走査電極駆動ＩＣ４
１は接地電位GND レベルに対して同ＩＣの接地電位GND
レベルに対するプラス側の最大電位を走査電極駆動レベ
ル（書き込みレベル）としてＴＦＴ−ＬＣＤへ走査信号
を供給可能となる。

【００２７】例えば、走査電極駆動ＩＣとしてテキサス
インスツルメンツ社製のＴＭＣ５７４６６を用いた場合
には接地電位GND レベルに対するプラス側の最大電位＋
３０［Ｖ］を出力することができる（参考文献：日本テ
キサスインスツルメンツ社、ＴＦＴゲートドライバ・ユ
ーザーズマニュアルＴＭＣ５７４６６）。

【００２８】また、走査電極駆動ＩＣ４１が走査電極Ｙ
ｎまでの走査を完了して、次段の走査電極駆動ＩＣ４２
へ走査開始を示すパルスSO1 が出力されると、パルスSO
1 は次段の走査電極駆動ＩＣ４２へ入力されると同時に
次段の走査電極制御回路５２へ入力され、同時に走査電
極制御回路５１へも入力されて走査電極制御回路５１の
走査モードを保持モードにする。走査電極制御回路５１
が保持モードになれば、走査電極駆動ＩＣ４１へ供給さ
れるモード信号はＬレベルになると同時に、走査電極駆
動ＩＣ４１へ供給するＶss電位をマイナスの保持電位
（−１０［Ｖ］）を選択して供給する。

【００２９】従って、査電極駆動ＩＣ４１はＩＣ自身の
書き込み動作が終了するとＴＦＴ−ＬＣＤの走査電極へ
供給する保持電位を、接地電位GND レベルからマイナス
の保持電位（−１０［Ｖ］）を出力する。つまり、査電
極駆動ＩＣが書き込み動作時には書き込み電位としてプ
ラス側の最大電位＋３０［Ｖ］を出力し、保持動作時に
はマイナスの保持電位−１０［Ｖ］を出力することが可
能となり、走査電極駆動ＩＣの耐電圧特性の最大値であ
る３０［Ｖ］を越えた４０［Ｖ］の出力電圧のダイナミ
ックレンジを実現可能となる。

【００３０】次段以降の走査電極駆動ＩＣも同様なモー
ド制御を繰り返すことにより、走査電極駆動ＩＣの耐電
圧特性のダイナミックレンジを拡大して書き込み、保持
動作が実現可能となる。図３（ａ）（ｂ）に、図１の走
査電極駆動回路４と図２の走査電極制御回路５を用いた
場合の走査信号の例を示す。

【００３１】図４に、走査電極駆動回路４の出力ダイナ
ミックレンジを拡大した場合のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１
の各電極の電位を示す。図４（ａ）の＋Ｖsig は交流化
された表示信号の正極性電位、−Ｖsig は同負極性電
位、Ｖscは表示信号を交流化する際の中心電位、Ｖg は
走査信号波形を示している。図４（ｂ）は画素に保持さ
れる表示信号である画素電位Ｖp 、図４（ｃ）は画素電
位と走査信号波形Ｖg との電位差Ｖg −Ｖsig を示す波
形である。

【００３２】本実施例では、図１８（ｃ）とは異なり図
４（ｃ）に示すように、書き込み時にはゲート・画素電
極間の電位差Ｖgsが通常の場合よりもプラス側にシフト
されており、ＴＦＴの導通特性が改善される。また、保
持動作時にはゲート・画素電極間の電位差Ｖgsが通常の
場合よりもマイナス側にシフトされており、ＴＦＴの保
持動作が改善される。従って、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１
の書き込み・保持特性が改善され、高画質な表示が実現
されると共に液晶の劣化を防止することが可能となる。 （実施例２）図５は、本発明の第２の実施例に用いた走
査電極制御回路５の構成例を示す図である。これは、走
査電極駆動回路４の動作電位と接地電位の双方を可変と
した場合の実施例である。

【００３３】本実施例の場合も走査電極制御回路５の動
作は同様に行われる。まず、走査電極駆動ＩＣ４１が走
査を開始するときに、それに対応した走査電極制御回路
５１が走査モードになり、走査電極制御回路５１から走
査モードのプラス側電位ＶDDh が選択されて走査電極駆
動ＩＣ４１の走査電位のプラス側に、走査モードのマイ
ナス側電位Ｖssh が走査電極駆動ＩＣ４１の接地電位へ
と供給される。次に、走査電極駆動ＩＣ４１の走査が完
了すると同時に走査電極制御回路５１が保持モードにな
り、保持モードのプラス側電位ＶDD1 が選択されて走査
電極駆動ＩＣ４１の接地電位のプラス側に、保持モード
のマイナス側電位Ｖss1 が走査電極駆動ＩＣ４１の接地
電位へと供給される。

【００３４】従って、図５の実施例を用いることによ
り、走査電極駆動回路４は走査モード時の電位３５
［Ｖ］と保持モード時の電位−１０［Ｖ］を出力するこ
とが可能となり、図２の実施例に比べ更に走査電極駆動
回路の出力ダイナミックレンジを拡大可能となる。

【００３５】また、図５で選択された走査電極駆動回路
４の接地電位Ｖss(n) を用いてレベルシフト回路を構成
することにより、走査電極駆動回路４へ印加される走査
パルスを走査モードと保持モードとで電位をシフトする
ことが可能となるため、より広範囲の出力ダイナミック
レンジを得ることができる。

【００３６】図６に本実施例におけるレベルシフト回路
の構成例を示す。図６の構成では、走査電極駆動回路４
へ印加される走査パルスのＬレベル（ロジック０）をＶ
ss(n) にクランプできるため、走査電極駆動回路４へ印
加される電源電位がどの様に変化しても走査電極駆動回
路４へ印加される走査パルス電位を走査電極駆動回路４
の耐圧特性内に抑えることが可能となる。

【００３７】従って、図６に示すようなレベルシフト回
路と図５に示すような走査電極制御回路とを組み合わせ
ることによって、単一電源動作の走査電極駆動回路で
も、走査モード時はＶss(n) をプラス電位に、保持モー
ド時はＶss(n) をマイナス電位にして走査パルスを同電
位にレベルシフトすることにより、プラス・マイナスの
両電源動作が可能となる。 （実施例３）図７は、本発明の第３の実施例に用いた走
査電極制御回路５の構成例を示す図である。これは、走
査電極駆動回路４へ印加される走査モード電位ＶDD(n)
と保持モード電位Ｖss(n) を複数の電位から構成し、そ
れらを順次印加できる構成としたものである。図７で
は、走査モードの高電圧側電位ＶDDh から保持モードの
高電圧側電位ＶDD1 の間を４つに分割し、同様に走査モ
ードの低電圧側電位Ｖssh から保持モードの高電圧側電
位Ｖss1 の間を４つに分割して順次走査電極駆動回路４
へ印加する場合の例を示している。

【００３８】図７の実施例では、カウンタ回路５１３
が、走査電極制御回路に対応した走査電極駆動ＩＣが走
査を始める数ライン前から動作を始め、ある一定の走査
線毎に保持電位ＶDD1 とＶss1 から順次走査電位ＶDDh
とＶssh 側へ電位を選択しながら走査電極駆動回路４へ
ＶDD(n) とＶss(n) の電位を印加する。そして、走査電
極駆動ＩＣが走査を完了すると、一定の走査線毎に走査
電位ＶDDh とＶssh 側から順次保持電位Ｖss1 とＶDD1
へ電位を選択しながら走査電極駆動回路４へＶDD(n) と
Ｖss(n) の電位を印加する回路である。

【００３９】この場合、ＶDD(n) はＶDD(n) 選択回路５
１１で選択され、さらにＶss(n) はＶss(n) 選択回路５
１２で選択され、選択回路５１１及び選択回路５１２は
同一のカウンタ回路５１３で制御される。従って、選択
回路５１１と選択回路５１２から同時に選択されるＶss
(n) とＶss(n) の電位差は走査電極駆動回路４の耐電圧
特性内である必要があるが、耐電圧特性内であれば任意
に設定可能である。従って、図７のような構成を取るこ
とにより、走査電極駆動回路４に加わる電気的なストレ
スを軽減できると共に、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１へ加わ
る電気的なストレスも軽減できる。

【００４０】以上、本発明の各実施例に示すような走査
電極制御回路を用いることにより、ＴＦＴ−ＬＣＤパネ
ルの書き込み・保持特性が改善され高画質なＴＦＴ−Ｌ
ＣＤが実現されると共に液晶の劣化が防止可能となる。
なお、上述した実施例は走査電極と走査電極制御回路に
よりＴＦＴ−ＬＣＤパネルの書き込み・保持特性が改善
されることを示している。従って、表示信号電極の構成
やＴＦＴ−ＬＣＤパネルへ印加する表示信号の交流化方
式、更には表示信号の信号の内容によって制限されるも
のではない。

【００４１】次に、請求項２の発明の実施例について説
明する。

【００４２】まず、駆動回路（モジュール回路）の消費
電力がどの様な要因で決まるかを検討する。ここで、消
費電力は、直流的に流れるバイアス電流による消費電力
は含めないものとする。駆動回路は基本的に、信号線駆
動回路，バッファ回路，制御信号発生回路，コモン駆動
回路，ゲート線駆動回路に分けられる。以下にそれぞれ
について詳細に述べる。 （１）信号線駆動回路 これは、信号線を駆動するための駆動ＩＣで、デジタル
方式とアナログ方式に分けられるが、ＯＡ画像がデジタ
ルであることから、整合性の良いデジタル方式について
消費電力を検討する。

【００４３】デジタル方式の駆動ＩＣは、基本的に信号
のサンプリング時間を決めるシフトレジスタ、デジタル
信号をラッチするラッチ回路、デジタル信号をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換回路、信号線を駆動する出力
バッファからなっている。ここで、消費電力を決める要
因は、ラッチ回路と出力バッファであるのでこの２つの
み考える。

【００４４】ラッチ回路の最大消費電力Ｐ₁ は、画像信
号に関する入力等価容量をＣ₁ 、サンプリングクロック
に関する入力等価容量をＣ_ck、画像のサンプリング周波
数をｆ_s とすると、 Ｐ₁ ＝（Ｃ₁ ＋２Ｃ_ck）×（ｆ_s ／２）×Ｖ₁ ² … (1) で表される。

【００４５】出力バッファの最大消費電力Ｐ_obは、信号
線容量をＣ_s 、水平駆動周波数をｆ_h 、水平の画素数を
Ｎ_h とすると、 Ｐ_oh＝Ｎ_h ×Ｃ_s ×ｆ_h ×Ｖ_s ² ／２ … (2) で表される。 （２）バッファ回路 バッファ回路は入力のデジタル信号を受けて、ノイズ除
去や波形整形をして信号線駆動回路に安定な信号を供給
する部分で、省略される場合もあるが、基本的に必要で
あるので考慮しておく。バッファ回路の最大消費電力Ｐ
_b は、クロックｆ_s に関する回路の入力等価容量を
Ｃ_bc、画像信号に関する回路の入力等価容量をＣ_bpとす
ると、 Ｐ_b ＝（２Ｃ_bc＋Ｃ_bp）×（ｆ_s ／２）×Ｖ_b ² … (3) で表される。 （３）制御信号発生回路 これは、基本的にゲートアレイ化しており、信号により
内部の周波数が異なるが、主に画像のサンプリングクロ
ックｆ_s に関係する消費電力が重要なファクタと考えら
れるので、ゲートアレイ全体の最大消費電力Ｐ_gaは、ク
ロックｆ_s に関する回路の等価内部容量をＣ_gac 、画像
信号に関する回路の入力等価容量をＣ_{ga p} とすると、 Ｐ_ga＝（２Ｃ_gac ＋Ｃ_gap ）×（ｆ_s ／２）×Ｖ_ga ² … (4) と表される。 （４）コモン駆動回路 これは、コモン容量Ｃ_c を駆動するためのもので、コモ
ン駆動回路の最大消費電力Ｐ_c は、コモンの駆動周波数
をｆ_c とすると（コモン反転の場合、ｆ_c は水平駆動周
波数ｆ_h の半分）、 Ｐ_c ＝Ｃ_c ×ｆ_c ×Ｖ_c ² … (5) で表される。 （５）ゲート線駆動回路 これは、ゲート線の容量Ｃ_g を駆動するためのもので、
ゲート線駆動回路の最大消費電力Ｐ_g は、ゲート線の駆
動周波数をｆ_g （通常は水平駆動周波数ｆ_h ）とする
と、Ｐ_g ＝Ｃ_g ×ｆ_h ×Ｖ_g ²
… (6)で表される。 （６）回路全体の消費電力Ｐ_all 以上より回路全体の消費電力Ｐ_all は Ｐ_all ＝Ｐ_l ＋Ｐ_ob＋Ｐ_b ＋Ｐ_ga＋Ｐ_c ＋Ｐ_g ＝（Ｃ_l ＋２Ｃ_ck）×（ｆ_s ／２）×Ｖ_l ² ＋Ｎ_h ×Ｃ_s ×ｆ_h ×Ｖ_s ² ／２ ＋（２Ｃ_bc＋Ｃ_bp）×（ｆ_s ／２）×Ｖ_b ² ＋（２Ｃ_gac ＋Ｃ_gap ）×（ｆ^s ／２）×Ｖ_ga ² ＋Ｃ_c ×ｆ_c ×Ｖ_c ² ＋Ｃ_g ×ｆ_h ×Ｖ_g ² ここで、コモンは一定電圧でＮ^h ×Ｃ_s >>Ｃ_g とする
と、 Ｐ_all ＝（Ｃ_l ＋２Ｃ_ck＋２Ｃ_bc＋Ｃ_bp＋２Ｃ_gac ＋Ｃ_gap ） ×（ｆ_s ／２）×Ｖ² ＋Ｎ^h ×Ｃ^s ×（ｆ^h ／２）×Ｖ² ＝Ｐ_all （Ｃ，ｆ，Ｖ） … (7) となり、容量Ｃと駆動周波数ｆ（水平周波数と画像のク
ロック周波数）と電圧Ｖの関数となる。

【００４６】ここで、容量Ｃはデバイス構造、電圧Ｖは
プロセス及び液晶のＶ−Ｔ特性などＩＣ及び液晶パネル
構造で決まってしまうが、周波数ｆは画像の水平走査周
波数やフリッカ特性などシステム及び画質から決まって
くるもので、駆動法により下げることが可能である。但
し、通常駆動周波数を下げると、ＴＦＴのオフリーク電
流が同じでも、保持時間が長くなるため画素電位の低下
が大きくなり、フリッカ成分は増大すると共に、フリッ
カ成分の周波数も下がってしまうため、フリッカがより
視覚され易くなり、大幅な画質劣化を引き起こす。

【００４７】そこで最近、１枚のフィールド画像を奇数
枚のサブフィールドに分割することにより、駆動周波数
を下げる駆動法（ＭＦ駆動法）が提案されている（特願
平 2-69706号）。

【００４８】ＭＦ駆動法の概念図を図１４に示す。ま
ず、第ｍフレーム表示時の駆動法を説明する。最初のＴ
_f ／３期間には、図１４（ａ）に示すように１，４，
…，Ｎ，Ｎ＋３，Ｎ＋６，…ラインのゲート線を駆動す
ると共に、奇数番目の信号線には正極性、偶数番目の信
号線には負極性の画像信号というように信号線反転駆動
を行う。次のＴ_f ／３期間には図１４（ｂ）に示すよう
に２，５，…，Ｎ＋１，Ｎ＋４，Ｎ＋７，…ライン、次
のＴ_f ／３期間には図１４（ｃ）に示すように３，６，
…，Ｎ＋２，Ｎ＋５，Ｎ＋８，…ラインを駆動する。次
のＴ_f ／３期間には駆動するラインは元に戻って、図１
４（ｄ）に示すように１，４，…，Ｎ，Ｎ＋３，Ｎ＋
６，…ラインであるが、（ａ）とは極性が逆の駆動を行
うことで液晶の交流駆動を実現している。その後は、
（ｂ）（ｃ）を逆極性にしただけなので説明は省略す
る。

【００４９】以上のような駆動を行った場合、フリッカ
成分がどの様になるかを解析する。まず、フリッカの原
因としては、 （１）オン電流不足 （２）ＴＦＴの突き抜け電圧 （３）ＴＦＴのＯＦＦ電流 が考えられるが、（１）、（２）はアレイ構造や突き抜
け補正駆動によって対応可能だが、（３）については、
ＭＦ駆動が原理的にＴＦＴの保持時間を通常駆動より長
くするものであることを考えると、ＴＦＴの光リークな
どを含めたＯＦＦ特性が完全でない限り、この特性が通
常より大きくフリッカ特性に影響を与えると考えられ
る。そこで、（３）の要因を中心に解析する。

【００５０】画素の電位変動波形を、図１５（ａ）に示
すように近似する。つまり、正極性で駆動している時は
保持が良いのでＶ_p の変動、負極性で駆動しているとき
は保持が悪いのでＶn （＞Ｖp ）だけ１フィールドの間
に電位変化を生じているとする。この時電位ｉ（ｔ）
は、 ｉ（ｔ）＝Ｖs ＋Ｖn −（２Ｖnt／π） （０≦ｔ≦π） ｉ（ｔ）＝Ｖs ＋Ｖp −（２Ｖpt／π） （−π≦ｔ＜０） … (8) 実際の透過率変化は液晶の応答特性を上記変動に周波数
軸上で掛け合わせる必要があるが、応答特性は電位レベ
ルに依存する複雑な特性であるので、ここでは画素の電
位変動のみを輝度変化として解析する。

【００５１】これをフーエェ展開すると、 ここで、フリッカとして重要な基本波成分（３０Ｈｚ）
のみ考えると、ｋ＝１として、 Ｆ₃₀＝（４／π² ）（Ｖn −Ｖp ） …(10) 即ち、各画素はフリッカ成分として図１５（ｂ）に示す
ようなＦ₃₀なるスペクトルを持っていることになる。こ
のフリッカ成分を除去する方法として、 （１）輝度変化ｉ（ｔ）自身を高周波にする。

【００５２】（２）隣接している画素により補償する。

【００５３】通常、画素信号が高速化することから
（１）の方法はあまり使われていない。ライン反転（コ
モン反転）や信号線反転は（２）の方法において２画素
で補償するものである。この場合について詳しく説明す
る。

【００５４】まず、どの方式でも隣接画素は逆極性の信
号が入力されているので、２画素の平均輝度ｉ_a （ｔ）
は次式で表される。

【００５５】 ｉ_a （ｔ）＝ｉ（ｔ）＋ｉ（ｔ−π／ω₀ ） …(11) ω₀ ＝π／Ｔ_fこれを、フーリェ変換して Ｉ_a （ω）＝Ｉ（ω）｛１−exp(ｊωπ／ω₀ ｝ …(12) となる。従って、Ｉ_a （Ｗ_O ）＝０となり、フリッカ成
分を完全に除去することができる。

【００５６】以上は補償画素が２画素の場合であるが、
本発明者らの提案するＭＦ駆動は、補償画素をＮ画素ま
で広げたもので、この時隣接するＮ画素の平均ｉ
_a （ｔ）及びフーリェ変換Ｉ_a （Ｗ）は、 である。

【００５７】３画素でフリッカ成分を補償する場合を例
に取って、以下説明する。図１６に式(8) から求められ
る３画素それぞれの透過率変化ｉ（ｔ）を実線、一点鎖
線、点線で示し、この時の全体の透過率変化をｉ
_a （ｔ）として示した。また、周波数スペクトルを図１
７に示す。図１６から明らかなように、互いに補償され
る画素の透過率変化ｉ（ｔ）が同じであれば、もともと
２Ｔ_f （Ｔ_f ：フィールド周期＝１／６０秒）であった
フリッカ成分を、３画素補償により２Ｔ_f ／３、つまり
１／３周期である１／９０秒にすることができるため、
フリッカとして視覚されなくなる。これは、周波数スペ
クトルでみれば、式(13)から明らかなように各画素のス
ペクトルの位相がそれぞれ１２０度ずれているためにベ
クトル的に加算され、その成分がなくなることを意味し
ている。この原理を利用すると、３，５，７，…，２Ｎ
＋１，…画素つまり、奇数画素で補償することも同様に
可能であり、補償できる画素数が多いほど駆動周波数を
小さくできるため、消費電力を低減できる。

【００５８】一般に、ＭＦ駆動の消費電力Ｐ_MFは、消費
電力を決める関係式(7) より、 Ｐ_MF＝（Ｃ_l ＋２Ｃ_ck＋２Ｃ_bc＋Ｃ_bp＋２Ｃ_gac ＋Ｃ_gap ） ×｛ｆ_s ／２（２Ｎ＋１）｝×Ｖ² ＋Ｎ_h ×Ｃ_s ×｛ｆ_h ／２（２Ｎ＋１）｝×Ｖ² ＝Ｐ_all ／（２Ｎ＋１） …(15) この式から明らかなように、モジュール回路の駆動周波
数に依存する消費電力を１／（２Ｎ＋１）に減少させる
ことができるため、大幅に消費電力を低減することがで
きる。

【００５９】ＭＦ駆動の解析結果を基に、実際のパネル
を用いてフリッカの低減効果の実験を行った。今回は基
礎実験ということでＮ＝１、つまりサブフィールド数３
で １）通常駆動（６０Ｈｚ） ２）単に駆動周波数を下げた場合（２０Ｈｚ駆動） ３）ＭＦ駆動（Ｎ＝１） について、透過率５０％のグレイレベルを表示し、フォ
トディテクタで透過率の時間変化を検出する。検出され
た時間変化はＦＦＴアナライザーで周波数成分に変換さ
れ、基本波である２０，４０，６０Ｈｚ成分がどの程度
あるかを解析、評価する。

【００６０】通常駆動、２０Ｈｚ駆動、ＭＦ駆動（Ｎ＝
１）について、フリッカ成分の平均輝度に対する相対レ
ベルを測定した結果を、下記の（表１）に示す。（表
１）より、以下のことが分かった。

【００６１】

【表１】 （１）２０Ｈｚに駆動周波数を落とした場合はフリッカ
成分として２０，４０，６０，８０，…が予想通り生じ
ていること。

【００６２】（２）ＭＦ駆動により予想通り２０Ｈｚ成
分が消え、３倍の６０Ｈｚ成分に変換されていること。

【００６３】（３）６０Ｈｚ成分についても、通常駆動
とＭＦ駆動が同レベルであり、フリッカによる画質劣化
は殆ど通常駆動と同じであること。

【００６４】以上示したように、ＭＦ駆動法は、面フリ
ッカについては非常に有効な方法であるが、保持時間が
大幅に大きくなるため、（表１）に示したように、１画
素毎（通常は１ライン毎）のフリッカ成分が大きくな
る。そのため、フィールド毎に生じる横縞が視認された
り、正極性と負極性の保持特性の差によって生じる折り
返し歪みが静止画の画質劣化を引き起こす。これらを全
てライン妨害と呼ぶ。また、ＭＦ駆動法は動画を表示し
たときに液晶の応答が悪いことと、１画素が駆動する間
隔が１フィールドより長くなることから、インタレース
により、画像が櫛形状に乱れる妨害が生じ、動画の画質
を劣化させている。

【００６５】これを解決するために本発明では、画像信
号を書き込むためのスイッチとして働く薄膜トランジス
タのゲート電圧を書き込み時間や保持時間に応じて変え
るゲート電圧可変手段を持っていることを特徴とする。
以下、本発明の実施例を説明する。 （実施例４）図８に本発明の第４の実施例における回路
構成を示し、図９にこのときの信号波形を示す。図中の
８１は液晶パネル、８２は信号線ドライバ、８３はゲー
トドライバ、８４はコントロール信号発生器、８５は制
御量検出回路、８６は走査法可変回路、８７は映像選択
回路を示している。本実施例では、図８における制御量
検出回路８５として、画像の１走査線分若しくは１画素
の信号が変化しているか否かを検出する静止画・動画検
出回路を用いている。静止画・動画の検出方法は種々考
えられるが、以下にその例を述べる。

【００６６】（１）１走査線の１画素が１フィールド期
間に少なくとも１つでもあるスレショールドＳth1 以上
変化していればその走査線が変化、つまり動画として検
出する。

【００６７】（２）１走査線を構成する画素の内、１フ
ィールド期間にあるスレショールドＳth2 以上変化して
いる画素がある第２のスレショールドＳth3 以上あれば
その走査線が変化、つまり動画として検出する。

【００６８】（３）１走査線を構成する画素で、１フィ
ールド期間に変化した量を重み付け加算したものがある
スレショールドＳth4 以上変化していればその走査線が
変化、つまり動画として検出する。

【００６９】（４）ウインド内に動画を表示する場合な
どはそのファイル自体に動画か静止画（又はテキストフ
ァイルか）かなどが始めから識別子としてついている場
合があるのでそのときはその情報を送るか、１度送った
らそれが変わるまでメモリに保持しているかしてその部
分のみ検出回路を持つこと無く切り替えることができ
る。

【００７０】以上説明した例の他、その組み合わせや変
化の周波数も考慮した検出法、目の視覚特性で重みづけ
るなど特許請求の範囲を逸脱しない範囲で変えられる。

【００７１】この検出結果を基に、映像信号にゲートを
かけたり、ＴＦＴのゲートドライバを制御したりする。
つまり、基本的にそのフィールドで走査する走査線（本
実施例ではＮ，Ｎ＋３，…）は走査するが、走査しない
走査線についてはその走査線が動画である場合に限り走
査するように走査信号（通常はゲートドライバのクリア
信号またはアウトプットイネーブル信号）を変える。こ
の例ではハイレベルで走査、ローレベルでは走査しない
場合について示している。また、本実施例では、映像信
号についても走査をしない場合ゲートをかけて信号線ド
ライバに入力しないようにしているが、信号線ドライバ
の方で走査を行わない時は、クロックを止めるなどの対
応をとることにより省略することもできる。

【００７２】本実施例では、静止画と動画の検出で走査
方法を制御しているが、他にも、温度の高低、入射光の
量、表示画像信号の極性などＴＦＴのＯＮ・ＯＦＦ特性
に影響を与える信号や電池の残量や使いたい時間やソフ
トの残り時間など消費電力に影響を与える信号により、
ゲート走査時間や保持時間，飛び越し走査の数等を含め
た走査方法を変えることもできる。つまり、携帯用機器
に使用する場合などでは、画質より消費電力が重要視さ
れるため、低消費電力モードをつけることにより、この
静止画／動画検出回路を働かないようにしてもよい。

【００７３】また同様に、さらに低消費電力化するため
に、電池の残量を検出した信号や消費電力モード切り替
え信号（低消費電力化するためにバックライトの光量を
減らす方法が実用化しているが、光量を減らすことによ
りＴＦＴの光リークが減るので保持時間を長くすること
ができるので、その場合もこれに含まれる）により、静
止画モードでもさらに走査間隔をあけて、上記例では３
ライン毎であったものを、５ライン，７ラインと２Ｎ＋
１（Ｎは整数）を満たす間隔で走査間隔を大きくするこ
とも特許請求の範囲を逸脱しない範囲で適用できる。ま
た、映像信号として説明のしやすいようにアナログ信号
を用いているが、デジタル信号としても全く同様に考え
ることができる。 （実施例５）図１０に本発明の第５の実施例における回
路構成を示し、図１１にこのときの信号波形を示す。第
４の実施例では走査信号をＭＦ駆動により間引いて走査
するときに、通常駆動と同じ駆動時間で駆動し、他のラ
インが静止画の時は残った時間は休んでいることにした
のに対し、本実施例では静止画の時は駆動時間を長くと
ってＴＦＴのＯＮ特性を向上させることを特徴にしてい
る。これは、動画の時にＯＮ特性が問題になると思われ
るが、動画の場合は人間の目の特性が高い空間周波数に
対して、静止画に比べて悪くなるので、多少の書き込み
不足はそれほど画質が悪くならない。

【００７４】この場合には、時間軸変換をしなければな
らないので、ラインメモリかフレームメモリを用いて１
ラインを１ライン以上の時間で遅く読み出すことにより
実現することができる。また、動画と静止画の割合を検
出して、駆動時間を均等に割り付けることもできる。つ
まり、そのフィールドで走査する全走査線数ｎとしてそ
のフィールドで走査する走査線を除いた走査線の内動画
のライン数ｍ、１フィールド期間Ｔｆとすると、 Ｔｓ＝Ｔｆ／（ｎ＋ｍ） となるように駆動期間Ｔｓを決めてやれば動画／静止画
に関わらず駆動時間を確保することができる。このと
き、ＴｓをＴｆ／ｎの整数倍にするなど回路系を簡略か
する方法も考えられる。

【００７５】図１０では、走査線を３本に１本通常は走
査し、動画の場合はその走査線も走査する場合について
示している。ラインＮ，Ｎ＋３，Ｎ＋６，…と走査する
場合であり、ＮラインについてはＮ＋１，Ｎ＋２ライン
が静止画であるので走査時間を３倍とるようになってい
る。つまり、水平のクロック周波数は１／３、ゲート走
査期間は３倍になるように制御される。次の走査Ｎ＋３
ではＮ＋４が動画であるため２ラインを駆動しなければ
ならない。

【００７６】ここで、本実施例では、動画の解像度が低
くても画質劣化が少ないことから、静止画を２倍、動画
を１倍の走査期間にすることにより、静止画では水平ク
ロック周波数は１／２、ゲート走査期間は２倍、動画で
は両方とも１倍になるように制御される。しかし、前に
述べたように静止画も動画も同じように水平クロック周
波数２／３、ゲート走査期間１．５倍にすることも可能
であり、さらに駆動極性によって変えることもできる。
動画の速度が遅い場合には、動画を静止画とし処理する
方法も考えられる。

【００７７】また、ウインド内に動画を表示するような
場合に、ウインド外の静止画に対して動画の解像度が低
い場合や表示全面に静止画を表示する場合と動画を表示
する場合で動画の解像度に対して視覚特性が悪くなるこ
とを利用して表示速度を落としたいときについての実施
例である。第５の実施例では動画時にはノンインタンレ
ースに駆動したが、この場合は動画時には多数本の走査
線を同時駆動することにより、表示のための駆動周波数
を下げて消費電力を下げることができる。例えばワーク
ステーションの画面にＮＴＳＣ程度の動画を表示する場
合に相当し、この時は２ライン同時若しくは４ライン同
時に駆動することになる。 （実施例６）図１２に、本発明の第６の実施例における
ゲートの駆動電圧及びタイミングチャートを示す。

【００７８】以上の例ではゲートの駆動時間を制御した
が、本実施例では動画時に駆動時間が減少し、静止画時
には画像の保持時間が増加する様な場合には、ゲートの
ＯＮレベルやＯＦＦレベルを制御することが重要になる
と考えられる。つまり、動画を表示するときには時（Ｏ
Ｎ時間が短い場合）はゲート電圧を高くし、静止画（つ
まり、保持時間が長い場合）ではＯＦＦレベル低くす
る。これは、駆動ＩＣの耐圧が高い場合には、電圧を制
御することにより容易に可能であるが、耐圧を越える場
合にはＩＣの電源を振る必要がある。これらの変化のタ
イミングは画像信号に影響がない様に画像信号が出力さ
れていない期間に変えるのが好ましい。図１２では第５
の実施例を基に静止画のＮとＮ＋３ラインと動画のＮ＋
４ラインの時とで耐圧は十分大きいとして、振幅は変え
ずにＯＮとＯＦＦのレベルを変えている。駆動ＩＣの耐
圧が十分大きくない場合には、動画／静止画によって、
駆動ＩＣの電源電圧を振らなければないが、その場合は
ライン毎に振るとしても電源電圧を振っているＩＣは全
てその電源電圧となってしまうので他のラインの保持特
性かＯＮ特性のどちらかを犠牲にする必要がある。但
し、完全に１画面静止画と動画モードに分けて制御すれ
ば、電源電圧はフィールド毎以上で振ることになるの
で、静止画や動画が連続的に表示される場合、十分効果
がある。

【００７９】次に、ゲート電圧をどの様に制御すべきか
を示す。我々は通常駆動のフリッカ量（単にフィールド
周波数を落とした場合の最小周波数スペクトル）を基準
に実際にＭＦ駆動を行った時にライン状の妨害縞が流れ
る現象を確認した。しかし、この妨害縞は通常駆動のフ
リッカ量が最低の時が最適ではなく、ある程度悪い方が
見えにくいことが分かった。

【００８０】以上の実施例では、静止画か動画でゲート
電圧を制御したが、静止画の中でも光リーク量等に応じ
て駆動時間を可変にする場合等、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で変えることができる。

【００８１】図１３に、フリッカ量とライン状の妨害縞
が検知できたかどうかの関係を示した。この図から、フ
リッカの最適値は平均輝度に対するフリッカ量が−３０
ｄＢ以上の時であることが分かった。つまり、ある程度
ラインフリッカが大きいとそれがノイズとなってライン
状の縞を認識できなくなるが、小さいと逆にライン状の
縞がきれいに見えるために認識し易くなるものと考えら
れる。但し、さらに小さくなって−４０ｄＢ以下になる
と、その縞自体が見えなくなるので、ＴＦＴやダイオー
ドのＯＦＦ特性が大幅に良くなればこのようにフリッカ
を増やすよりＯＦＦ特性を良くするようにゲートの電圧
を下げる方法が有効と考えられる。

【００８２】以上の実施例はある制御量を自動的に発生
してゲートのＯＮ、ＯＦＦレベルを可変にしたが、本実
施例では制御端子を装置の外側に配置し、マニュアルで
可変にできるものである。ゲートの電圧レベルは通常駆
動では外から動かせないようになっているが、ＭＦ駆動
では、ライン状の縞が見えるかどうかは個人差や１フィ
ールド期間に走査する走査線数で変化する事や温度など
の外部環境によっても変化する。そこで、外側からマニ
ュアルで可変にできる構造が望ましい。また、マニュア
ルで上記走査線数を変えられる構造により、それに連動
してゲート信号を変えることもできる。ゲート信号を変
える手段を本発明では持っているので、この構造にする
ことによる回路の追加は殆どない。また、静止画だけの
使用目的である表示装置の場合には、動画での最適ゲー
ト電圧のオフレベルよりオフ電圧を下げておくことが好
ましい。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明（請求項１）
によれば、等価的に走査信号駆動回路のダイナミックレ
ンジを拡大することにより、走査信号駆動ＩＣ本来のダ
イナミックレンジの狭さによるスイッチング素子の書き
込み特性の劣化や保持特性の劣化を防止することによ
り、表示画像の焼き付き，フリッカー等の画質劣化を防
止し、かつ液晶の劣化を防止し、高画質で長寿命な液晶
表示装置を実現することができる。さらに、表示信号電
極の構成や印加する表示信号の交流化方式、表示信号の
信号の内容によって制限されるものではなく、走査電極
駆動ＩＣを用いたＴＦＴ−ＬＣＤであれば全て適用可能
である。

【００８４】また、本発明（請求項２）によれば、ＴＦ
Ｔなどの画素スイッチの保持時間が長くなるような場合
のオフリーク電流によるフリッカ，焼き付き，ライン妨
害，折り返し歪み等の増大を抑えることができ、さらに
外からその特性を変えられる様にしたことにより、ライ
ン妨害の見え方の個人差、及び時間、温度などによる特
性変化を補償することができるため、高画質な液晶表示
装置を実現することが可能となる。

【００８５】また、保持時間を光リーク量によって変え
る手段を設けることにより、駆動周波数を最適に下げる
ことができるので、低消費電力化が可能になる。さら
に、静止画の時は、ゲートのオフレベルを下げることに
より、保持時間を長くしても画質劣化がなくなり、消費
電力を下げることができると共に、動画の時はオンレベ
ルを上げることにより書き込み高速にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係わる液晶表示装置の基本構成
を示すブロック図。

【図２】第１の実施例に用いた走査電極制御回路の一例
を示す図。

【図３】第１の実施例における走査電極駆動回路と走査
電極制御回路を用いた場合の走査信号の例を示す図。

【図４】第１の実施例において、走査電極駆動回路の出
力ダイナミックレンジを拡大した場合のＴＦＴ−ＬＣＤ
パネルの各電極の電位を示す図。

【図５】第２の実施例に用いた走査電極制御回路５の構
成例を示す図。

【図６】第２の実施例におけるレベルシフト回路の構成
例を示す図。

【図７】第３の実施例に用いた走査電極制御回路の構成
例を示す図。

【図８】第４の実施例における回路構成を示す図。

【図９】第４の実施例におけるゲートの駆動電圧及びタ
イミングチャートを示す図。

【図１０】第５の実施例における回路構成を示す図。

【図１１】第５の実施例におけるゲートの駆動電圧及び
タイミングチャートを示す図。

【図１２】第６の実施例におけるゲートの駆動電圧及び
タイミングチャートを示す図。

【図１３】フリッカ量とライン状の妨害縞が検知できた
かどうかの関係を示す図。

【図１４】ＭＦ駆動法の概念を示す図。

【図１５】画素の電位変動波形及びフリッカ成分を示す
図。

【図１６】ＭＦ駆動時のフリッカ成分を示す図。

【図１７】輝度変化の周波数スペクトルを示す図。

【図１８】交流駆動を行うために一般的に用いられてい
るフレーム反転駆動における各電極の電位波形を示す
図。

【図１９】スイッチング素子として用いられているＴＦ
Ｔの一般的な特性を示す図。

【符号の説明】

１…ＴＦＴ−ＬＣＤパネル ２…上側表示信号電極駆動回路 ３…下側表示信号電極駆動回路 ４…走査電極駆動回路 ４１〜４４…走査電極駆動ＩＣ ５，５１〜５４…走査電極制御回路 ５１１…ＶDD(n) 選択回路 ５１２…Ｖss(n) 選択回路 ５１３…カウンタ回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに交差する方向に複数本配置された信
   号線及び走査線と、これらの各線の交差部毎に設けられ
   てマトリックス配置された画素電極と、各々の画素電極
   と信号線との間にそれぞれ接続され走査線により制御さ
   れるスイッチング素子とを具 備し、前記走査線に走査信号を印加時には前記スイッチ
   ング素子が表示信号の書き込み動作を行い、前記走査線
   に走査信号が無印加時には前記スイッチング素子が表示
   信号の保持動作を行い画像を表示する液晶表示装置であ
   って、 表示信号の書き込み動作時には前記スイッチング素子の
   導通特性を高めるように、且つ表示信号の保持動作時に
   は前記スイッチング素子の遮断特性を高めるように走査
   信号の制御を行う走査信号制御手段を設けたことを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】互いに交差する方向に複数本配置された信
   号線及び走査線と、これらの各線の交差部毎に設けられ
   てマトリックス配置された画素電極と、各々の画素電極
   と信号線との間にそれぞれ設けられてゲートが走査線に
   接続され、画像信号を画素電極に書き込むためのスイッ
   チとして働く薄膜トランジスタと、これらの薄膜トラン
   ジスタのゲートの飛び越し走査数，オン電圧，オフ電
   圧，オン時間又はオフ時間を、表示画像が静止画か動画
   かの検出信号に応じて可変するゲート信号可変手段とを
   具備してなることを特徴とする液晶表示装置。