JPS62241479A - 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、表示装置、とりわけ表示体として液晶を用い
テレビ画像等を表示するマトリクス型液晶表示装置の駆
動方法に関するものである。

従来の技術 １絵素毎にスイッチング素子（例えば薄膜トランジスタ
、以下ＴＰＴと略す）を具偏し液晶を駆動するアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置は、単純マトリクス型の
ものと比較して、本質的にクロストークがな（、実質的
にスタティック駆動となるため、走査線数を多（するこ
とが可能で、高コントラストでしかも高密度・高解像度
の映像表示に対応出来る。

ＴＰＴをスイッチング素子として用いた場合の液晶表示
装置の１絵素の等価回路を第２図に示す。第２図におい
て２１はスイッチング素子に相当するＴＰＴで、単結晶
、多結晶または非晶質のＳｉやＴｅ、ＣｄＳｅ等を半導
体層として用いた電界効果型トランジスタである。２２
は走査線に相当するゲートバス配線、２３はデータ線に
相当するソースバス配線（又はドレインバス配線）で、
各々ＴＦＴ２１のゲート電極、ソース電極（又はドレイ
ン電極）に接続されている。２４はＴＰＴ２１のドレイ
ン電極（又はソース電極）に接続された表示絵素電極と
それに対向する電極との間に挟持された液晶層で、２５
は液晶層だけでは電荷保持能力が不足する場合に併設さ
れる補助コンデンサである。

このような液晶表示装置の従来の動作原理を第２図の等
価回路を用いて説明する。

第２図において、ゲートバス配線２２に走査信号が加わ
りＴＰＴが導通状態（以下オン状態、もしくはオンと略
す）となった時に、ソースバス配線（又はドレインバス
配置）２３に所定の信号電圧を加えれば、ソース電極（
又はドレイン電極）、半導体層、ドレイン電極（又はソ
ース電極）を通じて表示絵素電極に表示信号電圧が印加
され、液晶の光透過率を制御することが出来る。走査信
号パルスにより行方向のＴＰＴを一斉にオン状態とし、
その選択期間に表示信号電圧を与え、列方向に順次走査
することにより、１画面の表示がなされる。

ところでその駆動方式として、 ■駆動回路の低消費電力化が図られる。

■駆動回路が小規模で済む。

等の理由から、所謂「疑似点順次走査」方式が提案され
ている。（例えば、１．細用他；ＴＶ学会技術報告　Ｉ
ＰＤ５４−５　１９８１．２．細用他；電子通信学会技
術研究報告　ＩＥ８０−８１１９８０）この方式では、
表示信号入力端部には特別なサンプル・ホールド回路や
バッファ・アンプを設けず、例えばＴＶ信号などの表示
信号は、データ線端部のシフト・レジスタ、トランスフ
ァー・ゲートを通じて直接データ線のライン容量に順次
入力される。この時、各絵素のＴＰＴをオンにする走査
信号パルスは、当該行の最終データ・ラインに表示信号
を入力後直ちに立ち上がり、次行の先頭データ・ライン
に表示信号を入力し始めるまでの期間与えられるのが適
当であろう。というのは、もし仮に走査信号パルスのパ
ルス巾が当該行の先頭データ・ラインに表示信号入力開
始時から次行の先頭データ・ラインに表示信号開始時ま
での期間であるならば、「疑似点順次走査」では各デー
タ線に表示信号は時分割で順次与えられるため、当該行
の先頭データ・ラインと最終データ・ラインとで、各絵
素への表示信号の実質的な書き込み時間に差が生じる。

したがってＴＰＴのオン時の電流値が不足するような場
合には、当該行の先頭データ・ラインと最終データ・ラ
インに同じレベルの表示信号が与えられたとしても、絵
素に書き込まれる信号電圧に差が生じる可能性があり、
これが画面内の輝度ムラという表示品位の低下につなが
るからである。

第３図には、上記の「疑似点順次走査」方式による走査
信号パルスのタイミング・チャートを示す。第３図にお
いてＩＨは本来の１走査線の選択期間で、走査線数をＮ
、１フィールド期間をＴとすれば、ＩＨはほぼＴ／Ｎ　
　に相当する。

このときまず第ｉ行目の走査線においては、第３図に示
すＴｉの期間に各データ・ラインのライン容量に時分割
で順次所定の信号電圧が与えられた後、Ｔｓの期間に走
査信号パルスが与えられ、第ｉ行目のＴＰＴが一斉にオ
ン状態となり、各絵素に表示信号が書き込まれる。引き
続いて、第（ｉ＋１）行目の走査線が選択され、同様の
動作により、各絵素に表示信号が書き込まれる。これら
の繰り返しにより１画面分の走査がなされる訳である。

ＴＶ信号を表示信号として用いる場合には、第３図のＴ
ｓの期間は水平帰線期間（又はブランキング期間）に相
当し、ＮＴＳＣ方式の場合には約１０μｓｅｃ程度の非
常に短い時間になる。

尚液晶は一般的には交流駆動されるため、第ｎフィール
ドと第（ｎ＋１）フィールドとで表示信号は、対向電極
と表示絵素電極との間の液晶に実行的に印加される電圧
の極性が反転するように与えられる。この時対向電極に
与える電圧としては、一定のＤＣバイアスでもよいし、
１フイールド毎に極性の反転する矩形波またはランプ波
でも構わないが、その場合に応じて与える表示信号は上
記の点について考慮しなければならない。

発明が解決しようとする問題点 ところで上記の従来の液晶表示装置の駆動方法では、補
助コンデンサ、液晶等を含めた絵素の容ＩｃＬｃとＴＦ
Ｔ（７）：ｔン抵抗（Ｔ　Ｉ”　Ｔがオン状ａの抵抗）
ＲＯＮとの積であるＣＬＣ−ＲＯＭが、各走査線のＴＰ
Ｔがオンとなる期間Ｔｓよりも十分小さくなるようにし
なければならない。なぜならば、ＣＬＣ−ＲＯＮが十分
小さくなければ、絵素は所定の信号電圧まで充電されな
いからである。しかし従来の方式では以下に示す欠点が
あった。

■ＣＬＣ−ＲＯＮを小さくするためにまずＲＯＮを小さ
くすることが考えられる。それにはＴＰＴのサイズを太
き（する、即ちＴＦＴのＷ／Ｌ　（ＷはＴＦＴのチャン
ネル巾、ＬはＴＰＴのチャンネル長）を太き（しなけれ
ばならないが、Ｗ／Ｌをあまり大きくすると、今度はＴ
ＰＴのオフ時の抵抗ＲＯＦＦも小さくなり電荷の保持能
力が低下し、画質的にはコントラストが低下したり、画
面内の輝度のムラを生じる。また、Ｗ／Ｌを大きくする
ことにより絵素内のＴＰＴの占有面積が増加し、開口率
を低下させ液晶表示装置の明るさく透過率）を減少させ
てしまう。

■ＣＬＣ−ＲＵＮを小さくするために、今度はＣＬＣを
小さくすると、やはりＴＰＴがオフ時の電荷保持能力が
低下し、コントラストの低下を引き起こし、駆動に要す
る電圧の増加をもたらす。

■ＣＬＣ−ＲＯＭが十分小さくない場合、即ちＴＰＴの
オン特性の不足場合、第ｎフィールドと第（ｎ＋１）フ
ィールドで、データ信号の極性が反転するため、データ
信号として同一のレベルの信号が与えられても、第ｎフ
ィールドと第（ｎ＋１）フィールド間で液晶に印加され
ろ電圧に非対称性が生じる可能性があった。これは、Ｔ
ＦＴのソース、ドレイン間を流れる電流Ｉｎが、 ｌ０＝１／２（Ｗ／Ｌ）Ｃｉμ１（ＶＧ−ＶＳ−ＶＴ）
＋（ＶＧ−ＶＤ−ＶＴ）ｌ　（ＶＳ−ＶＤ）−−−（１
）Ｃ１：単位面積当たりのゲート絶縁膜容量μ　：電界
効果易動度（モビリティ） ＶＧ　：ゲート電圧 ＶＳ　：ソース電圧 ｖＤ　ニドレイン電圧 ＶＴ：Ｌきい値電圧 で記述され、この式からもわかるように、オン特性が十
分でない場合（例えばＷ／Ｌが小さい、μが小さいｅｔ
ｃ　）に、充電時と放電時で（データ信号の極性を反転
させるためにおこる）、液晶に与えられる実効電圧が非
対称となり得るからである。このように第ｎフィールド
と第（ｎ−（１）フィールドにおいて液晶に印加される
電圧に非対称性が生じる場合には、例えばＮＴＳＣ方式
のＴＶ倍信号用いて映像表示を行う駆動を考えると、第
１行目において印加電圧に対する液晶の光応答に３０１
１２のフリッカ（ちらつき）を生じてしまう。その結果
、画面全体として３０Ｈ２のフリッカを生じる。この３
０Ｈ２のフリッカは比較的暗い周囲環境下においても、
人間の目に十分認知され得るもので、屋外のような強い
外光下ではなおさらである。これは液晶表示装置の表示
品位を著しく低下させるものである。

以上従来の駆動方式に対して主な欠点を３点挙げたが、
これらは、ＴＦＴの半導体層として非晶質Ｓｉのように
電界効果易動度μの小さい材料を用いた場合には一層顕
著である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、スイッチン
グ素子として用いるＴＰＴのオン特性が不十分な場合で
も、良好な表示品位の液晶表示装置の駆動方法を提供す
ることを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、１走査線に供給さ
れる走査信号を複数のパルスで構成し、その走査線に対
応した正規の表示信号が絵素に書き込まれるパルスが供
給される期間に先立って、当該走査線に供給されるパル
スの少なくとも１つ以ｔが他の走査線に供給されるパル
スと時間的に重複するようにし、他の走査線に対応した
表示信号が予め絵素に書き込まれた後に、正規の表示信
号が与えられるようにするものである。

作用 本発明は上記した方式により、ＴＦＴがオンとなる期間
を実質的に広げた事と同様の効果をもたらし、ＴＰＴの
オン特性の不足による画質の低下を解消するものである
。

実施例 第１図は本発明の液晶表示装置の駆動方法の１実施例で
ある。

第（ｉ＋１）行目の走査信号は、第１図に示すようにＡ
、８２つの引き続くパルスからなり、ＡｇＢ各々のパル
ス巾はＩＨ期間よりも短（、ＴＶ倍信号表示する場合に
は水平帰線期間に相当する。

このとき、第（ｉ＋１）行目の正規の表示信号はＡの期
間に絵素に書き込まわる。Ｂのパルスは、第１行目の正
規の表示信号が絵素に書き込まれる期間と時間的に重複
しており、このため第（ｉ＋１）行目は、最初に本来第
１行目の走査線に与えられるべき表示信号が供給され、
その後正規の表示信号が与えられる。他の走査線につい
てもこれと同様に走査信号が印加されて第ｎフィールド
の走査が行われ、第（ｎ＋１）フィールドでは、第ｎフ
ィールドと第（ｎ＋１）フィールドとで液晶に印加され
る実効電圧が反転するように表示信号は与えられる。

このような駆動法を行うことにより、実質的にＴ　Ｆ　
’ｒのオンとなる期間を長くしたことになり、Ｔ　Ｐ　
Ｔのオン不足による電圧降下、フィールド間の液晶印加
実効電圧の非対称等の影響を回避することが可能となる
。

本発明の実施例においては、走査信号が２つのパルスか
らなるものとして説明したが、パルスの個数はＴＰＴの
能力等に応じて任意に選択されるものである。また、本
発明は走査信号を構成する各パルス間の間隔についても
限定を加えるものではない。

発明の効果 以上述べてきように、本発明では、「疑似点順次走査」
方式を用いるため、駆動回路が簡単でしかも消費電力が
少な（て済むといった従来の効果はもちろんの事、 ■ＴＰＴのオン特性の不足を解消することにより、画面
全体のフリッカ成分を３０Ｈ２から６０Ｈｚにすること
が出来、十発明るい場所でもフリッカが認められず、表
示品位の高い画像を再現することができる。

■ＴＰＴのオン特性の不足は駆動方式の方で補償するこ
とが出来、ＴＰＴのサイズを小さくすることが可能とな
る。その結果開口率を増加させることが出来るので、明
るい表示が可能となる。またＴＰＴのサイズが小さくな
れば、ＴＦＴのオフ抵抗も増加し、コントラスト、表示
の際の画面内の均一性が向上し、駆動電圧の増加ももた
らさない。

などの優れた特有の効果が実現され、実用的に極めて有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例における「疑似点順次走査」
方式の駆動方式のタイミング・チャートを示した図、第
２図は液晶表示走査の１絵素の等価回路図、第３図は従
来の「疑似点順次走査」方式の駆動方式のタイミング・
チャートを示した図である。 ２１・・・ＴＦＴ、２２・・・ゲートバス配線、２３・
・・ソースパス配線。 代理人の氏名　弁理土中尾敏男ほか１名第１図 ２／−−−Ｔｉ−Ｔ ２２−一一ケートパス酒己保

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査信号を伝達する第１のバス配線群と表示信号
   を伝達する第２のバス配線群がマトリクス状に配置され
   、前記第１のバス配線群と第２のバス配線群の交点に対
   応して表示体を含む絵素が形成され、各絵素には表示体
   を駆動するスイッチング素子が配置され、前記第１のバ
   ス配線群の本数をＮ，１フィールド期間をＴとするとき
   、前記走査信号は、パルス巾がＴ／Ｎよりも短い複数個
   のパルスからなることを特徴とする表示装置の駆動方法
   。
2. （２）スイッチング素子が非晶質シリコンを半導体層と
   して用いた薄膜トランジスタであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の表示装置の駆動方法。