JPS59220793A - 表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アクティブマトリクスを用いた表示装置の駆
動方法に関する。

背景技術とその問題点 例えば液晶を用いてテレビ画像を表示することが提案さ
れている。

第１図におい°ζ、＋１１はテレヒの映像信号が供給さ
れる入力端子で、この入力端子（１１からの（Ｐ　Ｍが
それぞれ例えばＮチャンネルＦＥＴからなるスイッチン
グ素子Ｍ１．Ｍ？　　・・・Ｍｍを通じて垂直（Ｙ軸）
方向のラインＬｌ、Ｌ２　　・・・Ｌ　ｍに供給される
。なおｍは水平（Ｘ軸）方向の画素数に相当する数であ
る。さらにｍ段のシフトレジスタ（２）が設けられ、こ
のシフトレジスタ（２）に水平周波数のｍ倍のクロック
信号Φ１８１　φ２Ｈが供給され、このシフトレジスタ
（２）の各出力端子からのりにドックルス信号φＨ１＋
　　φＨ２・・・φＨｍがスイッチング素子Ｍｉ〜Ｍ　
ｆｎの各制御端子に供給される。なおシフトレジスタ（
２）には低電位（　Ｖ　ＳＳ　）と高電位（Ｖｏｏ）が
供給され、この２つの電位の駆動パルスが形成される。

また各ラインＬ１〜Ｌｍにそれぞれ例えばＮチャンネル
ＦＥＴからなるスイッチング素子Ｍ　ｕ　＋Ｍ２１・・
・Ｍｎ１１Ｍ１２，Ｍ２２・・・Ｍｎ２１　・・・ＭＩ
Ｉｌｌ，　Ｍ２□・・・Ｍｎｍの一端が接続される。な
おｎは水平走査線数に相当する数Ｃある。ごのスイッチ
ング素子Ｍ　ｕ　”□　Ｍ　ｎｍの他端がそれぞれ液晶
セルＣ　１’ｓ　、　　Ｃ　２１・・・Ｃｒ＋ｍを通じ
゛ζターケソ１一端子（３）に接続される。

さらにｒ１段のシフトレジスタ（４）が設りられ、この
シフトレジスタ（４）に水平周波数のクロ・ツク信号”
’　ＩＶ　＋　　Φ２ｖが供給され、この・シフＩ・レ
ジスタ（４）の各出力端子からのクロック信号ΦＩＶ　
＋　””　２Ｖによつ゛Ｃ順次走査される駆動パルス信
号φＶ１＋　　φＶ２・・・φＶ１が、スイッチング素
子Ｍｌｌ〜ＭｎｍのＸ軸方向の各列（Ｍ１１〜Ｍ１情）
、（Ｍ２１〜Ｍ２□）・・・（Ｍｙ１１〜Ｍｎｍ）ごと
の制御端子にそれぞれ供給される。なお、シフトレジス
タ（４）にもシフトレジスタ（２）と同様にＶｓＳとＶ
ＤＤが供給される。

ずなわらこの回路において、シフ１−レジスタ（２）。

（４）には第２図Ａ、Ｂに示すようなりロック信号Φ１
）１＋　Φ、Ｈ１φＩＶ＋　Φ２Ｖが供給される。そし
′ζシフトレジスタ（２）からは第２図Ｃに示すように
各画素期間ごとにφＨ１〜φ１（−が出力され、シフト
レジスタ（４）からは第２図りに示すように１水平期間
ごとにφヮ、〜φｖｎが出力される。さらに入力端子＋
１１には第２図Ｅに示すような信号が供給される。

そし°ζφＶｉ＋　　φＨ１が出力されているときは、
スイッチング素４ＭｔとＭ　ｓ’ｔ〜Ｍ１ｗ１がオンさ
れ、入力端子ｉｌｌ→Ｍ　１−Ｌ　１−Ｍ□ｔ−ＣＩ’
１−ターゲ・ノド端子（３）の電流路が形成されて液晶
セルＣ１ｌに入力端子＋１１に供給された信号とターケ
ソト端子（３）との電位差が供給される。このためこの
セルＣｓ’ｔの容量分に、１番目の画素の信号による電
位差に相当する電荷が号ンプルホールドされる。この７
１１荷量に対応して液晶の光透過率が変化される。これ
と同様のことがセルＣ１２〜Ｃｎｍについて順次行われ
、さらに次のフィールドの信号が供給された時点で各セ
ルＣｓｔ〜Ｃｎｍの電荷量が古き換えられる。

このようにし°ζ、映像信号の各画素に対応し°ζ液晶
セセル　ｌ’ｌ〜Ｃｎｌ１１の光透過率が変化され、こ
れが順次繰り返されてテレビ画像の表示が行われる。

ところで液晶で表示を行う場合には、一般にその信頼性
、寿命を良くするため交流駆動が用いられる。例えばテ
レビ画像の表示においては、１．フィールドまたはｌフ
レームごとに映像信号を反転させた信号を入力端子（１
）に供給する。すなわら入力端子＋１１には第２図Ｅに
示すように１ソイールトまたは１フレームごとに反転さ
れた信号が供給さ　　。

れる。

ところで上述の装置におい６１個の液晶セルＣは例えば
次のように構成されている。第３図においζ、Ｐ形のサ
ブストレート（２１）の上にＮ領域（２２）、（２３）
とＰ十領域（２４）が設けられる。

これらの各領域（２２）〜（２４）の上に５ｉＣｈ層（
２５）が設りられる。さらにＮ領域（２２）の上の５ｉ
（ｈ層（２５）にスルーホールが設けられ、ポリシリコ
ン層（２６）が設りられる。またＮ領域（２２）、（２
３）の間の５ｉ０２層（２５）が薄くされ、この上にス
イッチング素子Ｍ１１〜Ｍｎｍの制御電極（ゲート）を
構成するポリシリコン層（２７）が設けられる。またＮ
領域（２３）の上のＳ　！０２　Ｊｉ！！　（２５）に
スルーホールが設けられると共に、Ｐ十領域（２４）の
上の５１０２１！（２５）が薄くされ、ＮＶｉ域（２３
）からＰ十領域（２４）の」二にポリシリコンＮ（２Ｂ
）が設けられる。

これらのポリシリコン［（２６）〜（２８）の上に５ｉ
０２ＩＮ（２９）が設けられる。さらにポリシリコン層
（２６）の上の５ｉ０２層（２９）にスルーホールが設
りられ、Ｙ軸方向のラインＬ！〜Ｌｍを構成する金属層
（３０）が設けられる。またポリシリコン層（２８）の
上のＳ　ｉ０２［ｉ（２９）にスルーホールが設けられ
、金属Ｈａ　（３１）が設けられる。これらの金属屑（
３０）、（３１）の上に５１０２ｍ　（３２）が設けら
れる。さらに金属層（３１）の上の５ｉｆ２層（３２）
にスルーホールが設けられ、画素電極（３３）が設けら
れる。この画素電極（３３）の上に絶縁層（３４）が設
けられる。そし°ζこの絶縁層（３４）の上に液晶（３
５）が設けられ、その上に透明電極から成るターゲット
電極（３６）が設けられる。

従ってこの装置において、金属層（３０）に信号が供給
され、ポリシリコンｍ（２７）が晶電位になると、金属
１ｉ＃（３０）に供給された信号がＮ領域（２２）、（
２３）を通じてポリシリコン層（２（１）に供給され、
このポリシリコン層（２８）とＰ十領域（２４）との間
で形成される容量成分に記憶される。

そしてこの記憶された信号が金属ＩＰ！　（３１）をｉ
ｍじ°ζ画素電極（３３）に供給され、ターゲット電極
（３６）との電位差に応じて液晶（３５）の光透過率が
変化される。

ところがこの場合に、ラインＬ１〜Ｌｍを構成する金属
層（３０）と画素電極（３３）との間に結合容量が形成
され、この結合容量を通じ′ＣＹ軸方向の信号のクロス
トークが発生ずる。すなわち第４図において図形Ａがあ
った場合に、対応するＹ軸方向のラインＬｓ”Ｌｔに信
号が供給されると、結合容量を通じてＹ軸方向の他の液
晶セル（Ｃ１ｓ〜Ｃｒ＋Ｓ）　〜（Ｃ１ｔ−Ｃｎｔ）に
も信号が供給され、Ｙ軸方向にクロストークが発生ずる
。さらにクロストークの量は、セルの記憶容量をＣ□、
結合容量をＣ５とすると、 ｓ ＣＭ＋Ｃ８ の値に対応し、ここで画素面積を小さくすると、記憶界
ＩＣＭは小さくなるのに対し゛ζ結合容１ｔｃｓは略一
定なので、クロストークが大となってしまう。

また上述のように交流駆動が行われている場合に、１フ
イールドまたはｌフレームごとに逆極性の信号が供給さ
れるので、この逆極性の信号が−Ｌ述の結合容量Ｃｓを
通じて名液晶ヒルに飛び込み、特に信号の書き換までの
時間の長い画面の下側におい°Ｃ全体に画像が暗くなる
シェープインクが発生ずる。このシェーディングも上述
のクロストークと同様に画素面積を小さくすると問題が
顕著になる。

さらにクロストーク及びシェーディングは、スイッチン
グ素子Ｍ　ｌ’ｓ〜Ｍｎｍのリークによっても発生ずる
。

発明の目的 本発明はこのような点にかんが１ノ、アクティブマトリ
クスを用いた表示装置におい”（クロストーク及びシェ
ープインクを防止するようにしたものである。

発明の概要 本発明は−、アクティブマトリクスを用いた表示装置の
各画素に供給される映像信号が１フイールドまたは１フ
レームごとに反転されて交流駆動とされ、かつ上記映像
信号が上記交流駆動より籏かい所定周期で反転されて駆
動されるようにした表示装置■の駆動力法であって、こ
れによればアクティブマトリクス“を用いた表示装置に
おいてクロストーク及びシェーディングを防止すること
ができる。

実施例 第１図の装置におい−Ｃ１入力端子＋１１に第５図に示
すような信号を供給する。すなわち例えば奇数フィール
ドにおい”ζ第５図Ａに示すように１水平帰還ごとに反
転する信号が供給され、偶数フィールドにおいて第５図
Ｂにホずように奇数フィールドと逆位相で１水平期間ご
とに反転する信号が供給される。

これによって１つ前の水平期間に非選択画素に飛び込ん
だ信号は次の水平期間逆の極性の信号が填び込むことで
キャンセルされる。すなわち例えば第４図のような図形
Ａが表示された場合に、この１フイ一ルド期間中のクロ
スト−り♀は、■フィールドの時間をＴｖ　　（＝　１
／６（ｌｓｅｃ　）　、１水平期間の時間をＴＯとしζ
、 Ｔ　ｖ　　　　　　　　ＣＭ　４−　Ｃ５４１３、Ｌ　
Ｖ　Ｓは背景の映像信号の電位をＶ％ｊ、図形の電位を
ｖＢとし“ζ、 Ｖｇ−Ｖｙ　−ｖＲ ｎは図形部分の水Ａ１１走査線数 となり、ｎが偶数で、ＶＳが一定ならば、十ｉホのクロ
ストークはＯになる。また１１が６Ｆ数の場合でも、そ
の値は Ｔ　ｖ　　　　Ｃ１１＋　Ｃｓ となり、従来例で Ｔｖ　　　Ｃｒ１＋Ｃｓ の場合より一となる。

さらに１フイールドごとに逆位相となゲＣいるので、各
画素の駆動は交流駆動となる。

同様にしてシェーディングや、スイッチング素子のリー
クによる影響も除去される。

こうしζこの装置において、クロストーク及びシェーデ
ィングを防止することができた。そしζこの場合に、液
晶表示装置そのものの構造には何等手を加える必要がな
いので、極めて有効である。

さらに第６１！！？＋、第７図は奇数フィールドと偶数
フィールドとで表示ラインを変え′ζインターレース表
示が行えるようにされた場合であって、まず第６図の回
路におい′ζ駆動パルス信号φＶ１＋　　φｖ２・・・
φｖｎのラインにそれぞれスイッチング素子ＭＩｏ９Ｍ
２ｏ・・・Ｍｎｏが設けられ、このゲートが一つおきに
共通に接続され、この共通ラインにそれぞれ端子（５）
、（６）から１フイールドごとに反転するライールド切
換信号が逆位相で供給される。これによっ°ζフィール
ドごとに一つおきの水平ラインが交互に表示される。

そしζこの場合に供給される映像信号は第７図に示すよ
うに、水平期間ごとに反転されると共に、２フイールド
ごとに逆位相とされる。これによっ°ζｌ水平期間ごと
に反転されてクロストーク等がキャンセルされると共に
、各画素は交流駆動される。

さらに第８図は具体的な回路構成例を示す。図においζ
、映像信号源（１ａ）、（ｌｂ）からは・第９図Ａ、Ｂ
に示すように互いに反転された映像信号が供給される。

これらの信号がそれぞれス・イ・ノチング素子Ｍ　；１
１　、　Ｍ　６１、Ｍｄ２１Ｍ）１２・・・Ｍａｍ９Ｍ
ｂｍを通じ′ζラインＬＬ、’Ｌ’２　　・・・Ｌｍに
供給される。さらに素子Ｍ　ａ、ｉ〜Ｍａｍを駆動する
シフトレジスタ（２ａ）と、素子Ｍｂ１〜Ｍｂｍを駆動
Ｊるジットレジスタ（２ｈ）とにそれぞれ第９図Ｃ，Ｄ
に示すように一つおきの水平同期信号に交互にスタート
信号を供給する。これによっ゛ζスイッチング素子Ｍａ
ｔ〜ＭａｍとＭｂｔ〜Ｍｂｍとは−おきの水平期間に交
互に駆動され第９図Ｅに不ずように１水平期間ごとに反
転する信号がラインＬ１”Ｌ＋ｎに（Ｊｌ、給される。

なお信号源（ｌａ）、（１ｂ）の信号が１フイールドご
とに反転される。

また第１０図は駆動用のシフトレジスタ（２）を１つに
した場合の具体構成例であっ°ζ、し１中端子（７）、
（８）には第１１図Ｃ，Ｄに示すように一つおきの水平
期間に交互に商電位となる制御信号が供給される。

そして端子（７）が高電位のときにスイッチング素子Ｍ
ｃｚ、　Ｍｅｔ＋　ＭＣ２１Ｍｅ＞　・・・がオンされ
、シフトレジスタ（２）からのパルス信号φＨ１１φ■
２・・・がスイッチング素子Ｍ６１．　ＭＣ２・・・を
通してスイッチング素子Ｍｂｓ、　Ｍｂ２・・・のゲー
１〜に供給され、スイッチング素子Ｍａｉ、Ｍａ２・・
・のゲートはスイッチング素子Ｍ　Ｃ１、Ｍ　Ｃ２・・
・を通じて接地される。同様に端子（８）が高電位のと
きには、スイッチング素子Ｍｄ１．　Ｍｆｔ＋　Ｍｄ７
．　Ｍｌ２・・・がオンされ、パルス信号φ１４１＋　
　φＨ２・・・がスイッチング素子Ｍａ１．　Ｍｄ２・
・・のゲートに供給され、スイッチング素子Ｍ＆１．　
Ｍｌ、、・・・のゲートが接地される。これによって第
１１図Ｅに示すように１水平期間ごとに反転する信号が
うＪンＬ１〜Ｌｍに供給される。

なお上述の例ではいずれもｌ水平期間ごとに反転する場
合を述べたが、これは第１２図に示すように２水平期間
ごとの反転でもよく、交流駆動より短かいこれ以上の水
平期間ごとの反転でもよい。

またこの方法は、上述の液晶表示装置に限らず、シリコ
ンＭＯ３あるいはアモルファスシリコン、ポリシリコン
等のＴＰＴを用いたアクティブマトリクスによる液晶、
ＥＬ、ＰＩ）等の表示装置に適用できる。

発明の効果 本発明によれば、アクティブマＩ・リクスを用いた表示
装置におい゛Ｃクロストーク及びシェ−ディングを防止
することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は液晶表示装置の説明のための図、第５
図は本発明の詳細な説明のためのし１、第６図〜第１２
１ＮＩは他の例の説明のだめの図である。 （１１は入力端子、（２）はシフトレジスタ、Ｍはスイ
ッチング素子、Ｃは液晶セルである。 第２図 第５図 第 第７図 第９図 り 第１１図 第１２図 □ Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクティブマトリクスを用いた表示装置の各画素に供給
   される映像信号が１フイールド′または１フレームごと
   に反転され“ζ交流駆動とされ、かつ上記映像信号が」
   １記交流駆動より短かい所定周期で反転され′ζ駆動さ
   れるようにした表示装置〃の駆動方法。