JPH077159B2 - アクテイブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動
方法に関するものである。

（従来の技術） 走査電極と信号電極とを共に多数有し、これら両電極の
交差領域に多数のスイッチング素子を有する第一基板
と、対向電極を有する第二基板との間に液晶を有したア
クティブマトリクス型液晶表示装置（以下、表示装置と
略称することもある。）は、高精細な画像を表示出来る
装置の一つとして知られている。

このような表示装置の駆動方法として好適なものに線順
次走査がある。これは、スイッチング素子としての例え
ば薄膜トランジスタ（TFT）の、例えばゲート電極が多
数接続されている多数の走査電極を一行づつ選択して通
電状態にすると共に、例えばTFTのドレイン電極が多数
接続されている信号電極を介して、導通状態の走査電極
に所属する各画素にこれら画素に応じた信号を書き込む
というものである。

第５図（Ａ）〜（Ｄ）は、横軸に時間を縦軸に電圧をそ
れぞれとって、線順次走査による従来の駆動方法で用い
る駆動信号の波形を示した図である。

第５図（Ａ）において、11で示す一点鎖線は第二基板の
対向電極の電圧であり、13で示す曲線は信号電極に印加
される信号波形である。第５図（Ｂ）〜（Ｄ）は第一行
目、第二行目、第ｎ行目の走査電極に印加される走査電
圧の波形をそれぞれ示す図である。

又、第５図（Ａ）中のτは、ある信号電極の一画素に対
する信号電圧の印加時間を示す。尚、線順次走査による
従来の駆動方法においては、走査電極への走査電圧印加
時間と、この走査電極に所属する画素に対して信号電極
を介して印加する信号電圧の印加時間τとは等しかっ
た。このτは、走査電極の本数をｎとし、フレーム周波
数をｆとした場合、τ＝1/（ｆ・ｎ）で与えられる。

又、第５図（Ａ）において、τを付して示した波形に続
く波形は、走査電極が順次に走査される毎に、その走査
電極に所属する画素でかつ上述のある信号電極に所属す
る画素に「０」か「１」かのいずれかの信号が順次に与
えられていくことを示している。又、線順次走査におい
ては、一般に、１フレーム走査（第一行目の走査電極か
ら第ｎ行目の走査電極までの全ての走査電極を順次にオ
ンすること）が終了すると（第５図（Ａ）中t₁で示す
時）、次の時間からは、信号電圧の極性を反転させてい
る。

ここで、走査電極について説明する。走査電極は、一般
に、非常に薄い金属薄膜を細長い帯状物に加工したもの
で構成されている。そして、この電極の一端を駆動手段
例えばドライバ用ICに接続してある。

ところで、このような走査電極にドライバ側から走査電
圧を印加した場合、この走査電極の、駆動手段の近傍の
部分における走査電圧波形と、駆動手段から離れた末端
部分における走査電圧波形とは異なったものになる。

第６図は、横軸に時間を縦軸に電圧をそれぞれとって、
ある走査電極の各部における走査電圧の波形を示した図
である。第６図において、破線で示した波形21は駆動手
段の近傍における走査電圧波形であり、実線で示した波
形23は駆動手段から離れた末端部分における走査電圧波
形である。この波形23の時定数は、走査電極の材料の比
抵抗、厚み、幅及び駆動手段からの距離によって決定さ
れる走査電極の負荷抵抗と、駆動手段からの間にある負
荷容量との積で表わすことが出来る。従って、走査電圧
波形は、駆動手段からの距離（走査電極の入力端からの
距離）が大きくなればなるほど大きく変形する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このように走査電圧波形が変形した状態
で、信号電圧印加時間と、走査電圧印加時間とを等しく
して液晶表示装置を駆動する従来の方法では、ある走査
電極への電圧印加が停止されて次の走査電極に電圧が印
加された時に、このある走査電極はオフ状態になりきら
ず、この走査電極に波形変形に起因する時間期間中、あ
る電圧が印加されてしまう現象が生ずるという問題点が
あった。

以下、この現象につき具体的に説明する。

走査電極の末端部分に近い部分の画素に情報を書き込む
場合を考える。末端部分の画素を、例えば、第ｉ行目の
走査電極及び第ｊ行目の信号電極に関連する画素（第一
画素）と、第（ｉ＋１）行目の走査電極及び第ｊ列目の
信号電極に関連する画素（第二画素）とする。そして、
第一画素に「０」の情報を、第二画素に「１」の情報を
書き込むものとする。

このような条件の下で、第（ｉ＋１）行目の走査電極に
走査電圧を印加した時、第ｉ行目の走査電極には第６図
に示す波形23の立ち下り部分25に当る電圧が未だ印加さ
れている。この立ち下り部分の電圧25は、液晶を駆動す
るに充分な電圧値を含んでいるため、第ｉ行目の走査電
極はいわば「半オン」状態になる。従って、第（ｉ＋
１）行目の走査電極がオン状態であって、第ｊ列目の信
号電極を介して第二画素に情報「１」を書き込むためこ
の第二画素に電圧を印加すると（第７図（Ａ）参照）、
第一画素には半オン状態の電圧が印加されてしまう（第
７図（Ｂ）参照）。従って、この第一画素「０」を書き
込むことが出来なくなる。このような場合、例えば画像
のコントラスト比は著しく低下し、これがため、走査電
極の末端部分になればなる程、画像ににじみが生ずる。

この発明の目的は、上述した問題点を解決し、液晶表示
装置の表示部全面で均一な画像を得ることが出来るよう
なアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明によれば、走査電
極に走査電圧を印加し、信号電極に信号電圧を印加し
て、アクティブマトリクス型液晶表示装置を線順次走査
して駆動するに当り、 任意の走査電極に印加する走査電圧の印加終了時点を、
当該走査電極に所属する画素に対し信号電極を介して印
加させる信号電圧の印加終了時点よりも、早くしたこと
を特徴とする。

（作用） このような構成によれば、ある走査電極への走査電圧の
印加が終了した後、ある時間差をもって、当該走査電極
に属する画素への信号電圧の印加が終了し、また、ある
走査電極に印加されている走査電圧が実質的に立ち下が
った後、次の走査電極に走査電圧が印加される。従っ
て、ある走査電極の末端部分で走査電圧の波形が変形し
ていて、かつ、ある時定数に応じた時間この電圧の立ち
下りが遅れた場合であっても、次の行の走査電極に所属
する画素に情報を書き込む処理の際、上述のある走査電
極に所属する画素に与える影響（従来生じていた画像の
にじみ等）を著しく低減できる。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置（以下、表示装置と略称することもあ
る。）の駆動方法の一実施例につき説明する。尚、これ
ら図はこの発明が理解できる程度に概略的に示してあ
る。

尚、この発明の駆動方法の実施例に用いた表示装置は、
すでに説明したような従来公知のアクティブマトリクス
型液晶表示装置であり、スイッチング素子（例えばTF
T）をマトリクス状に有する第一基板を具えるものであ
る。しかしながら、この発明の駆動方法を液晶を用いた
以外の他の表示装置に応用することが出来る。

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、横軸に時間を縦軸に電圧をそ
れぞれとって、この発明の駆動方法に用いて好適な駆動
信号の波形を示した図である。

第１図（Ａ）は、第５図（Ａ）を用いて既に説明した駆
動信号と同様なものである。この図において、11で示す
一点鎖線は第二基板の対向電極の信号電圧であり、13で
示す曲線は信号電極に印加される信号波形である。そし
て、信号電極の一画素に対する信号電圧の印加時間をτ
としてある。

第１図（Ｂ）〜（Ｄ）は第一行目、第二行目、第ｎ行目
の走査電極に印加される走査電圧の波形をそれぞれ示す
図である。この発明の駆動方法においては、走査電圧の
印加時間をτｇとした時、 τｇ＜τ ……（１） になるようにτｇを設定する。

従って、走査電圧の電圧状態は、この走査電極に走査電
圧が印加された時からτｇの時間期間が経過するまでは
オン状態を示し、その後、τｇからτの間の時間期間中
はオフ状態になる。そして、τの時間が経過すると、次
の走査電極に走査電圧が印加される。このように、従来
の駆動方法と比較すると、走査電圧の印加時間が短くな
っている。

第２図は、従来と同じ信号電圧印加時間τに対し、上述
の（１）式を満足するようにτｇを設定した結果得られ
た、走査電圧の波形を示す図である。尚、横軸は時間を
縦軸は電圧値をそれぞれ示す。

第２図において、破線で示した波形31は走査電極の駆動
手段の近傍における走査電圧波形であり、実線で示した
波形33は同じ走査電極の末端部分における走査電圧波形
である。このような場合は、第２図の波形33の、時間τ
を経過した後に未だある値の電圧を示している部分35
が、次の走査電極に走査電圧が印加される際この走査電
極に所属しない画素を半オン状態にしてしまう電圧にな
る。しかしながら、第２図と上述の第６図とを比較する
ことによって明らかなように、この発明の駆動方法によ
れば、所望としない画素を半オン状態にしてしまうよう
な電圧は従来より非常に小さくなることが分かる。

第３図は、この発明の駆動方法によって走査電極の末端
部分に近い部分の、例えば、第ｉ行第ｊ列の画素（第一
画素）に「０」の情報を、第（ｉ＋１）行第ｊ列の画素
（第二画素）に「１」の情報を与えた時の、第一画素に
書き込まれる画素電圧を示す波形図である。

この発明によれば、（ｉ＋１）行目の走査電極に走査電
圧が印加されている時、第ｉ行目の走査電極の走査電圧
は第２図に示した波形33の立ち下り部分の一部分35に対
応する電圧でしかない。従って、第ｊ列目の信号電極に
「１」が与えられ、これによって第ｉ行第ｊ列目の画素
に「１」が与えられても、この画素は半オン状態にはな
らず、この画素における画素電圧は、第３図に示すよう
に実質的にオフの状態の非常に小さな値になる。

第４図は、この発明の駆動方法の実施に用いて好適な表
示装置の一例を示すブロック図である。

第４図において、41は表示装置に備わる従来公知の駆動
部を示す。51は表示装置に備わる従来公知の表示部を示
す。又、61はこの発明の駆動方法を実施するため新たに
設けた付加回路示す。この実施例の表示装置では、この
付加回路61をタイマを以って構成してある（詳細は後述
する）。

駆動部41は、液晶駆動用コントローラ43と、走査電極ド
ライバ45と、信号電極ドライバ47とを具える。

表示部51は、多数の走査電極（b₁〜bn）及び多数の信号
電極（a₁〜am）と、これら両電極の各交点領域に形成さ
れたTFTとを具えるトランジスタマトリクスアレイを以
って構成してある。

このような駆動装置において、液晶駆動用コントローラ
43から出力されるパルス、すなわち信号電圧及び走査電
圧のスタートパルスS₁を、走査電極ドライバ45及び信号
電極ドライバ47に入力する。この際、信号電極及び走査
電極に信号電圧及び走査電圧がそれぞれ印加される。一
方、スタートパルスS₁はタイマ61にも入力される。この
タイマ61は、スタートパルスS₁によって起動された後、
第１図を用いて既に説明した走査電圧印加時間τｇに等
しい時間期間が経過すると、走査電圧をオフさせる信号
S₂を走査電極ドライバ45に出力する。この信号S₂によっ
て走査電圧を印加する時間期間を制御することが出来
る。

上述の走査が、全走査電極（b₁〜bn）に対し順次に行な
われ、走査電圧印加時間を信号電圧印加時間より短くし
た条件で線順次走査を行なうこと出来る。

尚、上述の表示装置の場合、タイマ61の時間設定を変え
ることによって、走査電圧波形の変形の程度に応じた任
意好適な走査電圧印加時間を設定することが出来る。

実験結果 次に、この発明の駆動方法を用いた実験例につき説明す
る。尚、この実験結果は単なる一例であり、以下に示す
数値は液晶材料、表示装置の規模等によって変るもので
ある。従って、この発明が以下の数値例に限定されるも
のでないことは理解されたい。

表示装置は、走査電極の数が200本、フレーム周波数が6
0Hzのものを用いた。従って、信号電極に所属する200画
素の一画素当りの信号電圧印加時間はτは約83μsecに
なる。

このような信号電圧印加時間τに対し、走査電圧印加時
間τｇを、τよりも短い時間に設定し表示品質を確認し
た。

その結果、τｇを約77μsecより短い値にしたところ、
画像のにじみは全く生じなくなった。

又、このτｇ値の設定を、画像のにじみを防止出来、か
つ、τｇを短くすぎることによって表示品質が損なわれ
ないことがないような適正な値にする。

尚、上述の実施例では、この発明のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の駆動方法をTFTを具えた表示装置に
応用した例で説明したが、他のスイッチング素子を具え
たアクティブマトリクス型表示装置にこの発明を用いて
も、同様な効果を期待することが出来る。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法によれば、あ
る走査電極への走査電圧の印加が終了した後、ある時間
差をもって、当該走査電極に属する画素への信号電圧の
印加が終了し、また、ある走査電極に印加されている走
査電圧が実質的に立ち下がった後、次の走査電極に走査
電圧が印加することが出来る。従って、走査電極の末端
部分における走査電圧波形の変形と、次の行の走査電極
に所属する画素への書き込み情報（信号電圧）とによっ
て生じていた画像のにじみを著しく低減することが出来
る。

これがため、液晶表示装置の表示部全面で均一な画像を
得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）はこの発明のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の駆動方法に用いる駆動信号の一例を
示す波形図、 第２図は、この発明の説明に供する、走査電極上の各部
の走査電圧の波形を示す図、 第３図は、この発明の説明に供する、画素電圧の波形を
示す図、 第４図はこの発明の駆動方法の実施に好適な表示装置を
示すブロック図、 第５図（Ａ）〜（Ｄ）は従来の駆動方法の説明に供する
駆動信号の波形を示す図、 第６図は、従来の駆動方法の説明に供する、走査電極上
の各部の走査電圧の波形を示す図、 第７図（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術の説明に供する、
画素電圧の波形を示す図である。 11……対向電極の電圧、13……信号電極の信号電圧 31……走査電極ドライバ近傍の走査電圧波形 33……走査電極末端部分の走査電圧波形 35……立ち下り部分、41……駆動部 43……液晶駆動用コントローラ 45……走査電極ドライバ、47……信号電極ドライバ 51……表示部、61……付加回路（タイマ） τ……信号電圧印加時間 τｇ……走査電圧印加時間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査電極に走査電圧を印加し、信号電極に
   信号電圧を印加して、アクティブマトリクス型液晶表示
   装置を線順次走査して駆動するに当たり、 任意の走査電極に印加する走査電圧の印加終了時点を、
   当該走査電極に所属する画素に対し信号電極を介して印
   加させる信号電圧の印加終了時点よりも、早くしたこと
   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。