JPS62283321A - 画像表示装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像表示装置、特に片側の基板上に電圧−電流
特性が非線型な素子が形成された液晶表示体の表示装置
に関する。

し発明の［要］ 本発明は片側の基板上に電圧−電流特性が非線型なる素
子が形成された液晶表示体の表示装置において、データ
線側駆動回路から発生するパルス幅変調信号のＯＮパル
スを後縁によせる、及びその後縁に液晶に保持された電
荷を放電させるための放電信号を列′Ｗｌ極−行電極間
に印加することにより、階調表示が可能で簡便な回路構
成の液晶表示体を用いた画像表示装置を実現することを
目的とする。

［従来の技術］ 片側基板に行電極を、もう一方に列電極を形成し、その
側基板内に液晶表示層を封入し、その液晶表示体と行電
極あるいは列電極間に電流−電圧特性が非線型な素子が
配置された、いわゆる二端子素子型アクティブ・マトリ
クスについては、その非線型二端子素子として セラミックバリスタを用いた例（参考文献１゜Ｄ−Ｅ−
Ｃａｓｆｌｅｂｅｒｒｙ、ＩＥＥＥ。

ＥＤ−２６，１９７９，ＰＬ１２３〜１１２８）アモル
ファス・シリコンＰＮダイオードを用いた例（参考文献
２．富堅他、テレビジョン学会技術報告、ＥＤ７８２．
ＩＰＤ８６−３．１９８４゜特開昭５９−５７２７３）
、 ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　　Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ　　Ｍｅｔ
ａｌ）素子を用いた例（参考文献３．Ｄ−Ｒ・Ｂａｒａ
ｆ　ｆ等、ＩＥＥＥ、ＥＤ−２８，１９８１、Ｐ７３６
〜７３９．参考文献４．に−Ｎｉｗａ等、５ＩＤ８４Ｄ
ＩＧＥＳＴ、１９８４゜Ｐ３０４〜３０７）、 などがある。

それぞれについて各種駆動法が搗案されている。

いずれも非線型二端子素子の第２図に示すような電流−
電圧特性によるスイッチング機能を利用して液晶表示層
への電荷充電量を制御している。

特開昭５９−５７２７３の例ではＷｔ、３図に示すよう
に、コモン線駆動波形Ｃとデータ線駆動波形りを与え、
従来の時分割駆動（ハイ・デユーティ駆動とも呼ぶ）と
同様の駆動波形で駆動する方法を掲示している。Ｃ−Ｄ
における斜線部は、液晶層に印加する電圧である。この
場合には第２図の電流の急激な変化点をｖｔｈ（ＦＡ値
）として、非選択時の液晶への実効印加電圧を極めて小
さいものにし、液晶の０Ｎ１０ＦＦ比を向上させ、高コ
ントラストを得ようとしている。

ところでこのハイ・デユーティ駆動で階調表示をする場
合には、選択期間でのＯＮのパルス幅を階調データによ
り制御し、すなわちパルス幅変調して諧調表示を実現す
る方法が知られている。第４図は従来のデータ線側駆動
回路の一例である。

第５図にそのタイムチャート図を示す、Ｔは選択期間幅
で、第３図の３０１．３０２に対応する。

クロック信号ｆはｆ＝１６／Ｔの信号であってカウンタ
４０１で、ｆを１６個係数してＱＯ〜Ｑ３のバイナリイ
信号を出力する。４０５の基準階調パルス形成回路では
、ＱＯ〜Ｑ３をデコードしてＰＯ〜Ｐ３の基準階調パル
スを発生する。ＰＯｌＰＩ、Ｐ２．Ｐ３．はｒｌＪの幅
が１／ｆ、２／ｆ、４／ｆ、８／ｆのパルスである。４
０２は階調レベルをＡ／Ｄ変換したディジタル・データ
を格納するメモリで、この例では４ビｙ　）である。

ゲート４０３では４０２からのＭＯ〜Ｍ３と４０５から
のＰＯ−Ｐ３の各々のＡＮＤがとられ、さらにそれらの
ＯＲがとられている。４０３では４０２のデータ内容に
よって、第５図のように１６段階のデユーティの選択信
号を発生し、その４０３の出力でトランスミッション・
ゲート４０４でＯＮ電圧ＶＯＷとＯＦＦ電圧電圧ＯＦＦ
のいずれを選択するか制御する。その出力がデータ線側
駆動信号として列電極へ出力される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上述した従来の駆動方法で非線型二端子素子を
用いたアクティブ・マトリクスをハイ・デユーティ駆動
した場合には、以下に示す問題点がある。

第６図に非線型二端子素子を用いたアクティブ・マトリ
クスの一画素の構成を示す０列電極６０１と行電極６０
２の交点に非線型二端子素子６０３と液晶層６０４が直
列にされである。６０３゜３０４に印加される電圧をＶ
ＮＬ、　ＶＬＯとする。

このような構成の画素に、第４図で示したような駆動回
路から、データ線側駆動信号が出力された場合、非線型
二端子素子６０３と液晶Ｍ６０４に印加される電圧（列
電極６０１−行電極６０２間の電圧）は第７図のように
なる。この場合の階調データは（ＭＯ，Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ
３）＝　（０，１，０１１）である０期間ｔｏ、ｔｌで
はＶＮＬが大きいため、第２図の素子の特性図から知れ
るように、電流は大きく液晶層への充電がなされ、ＶＬ
Ｃは上ついてく、ところがｔ２のＯＦＦ期間ではＶＮＬ
が小さくなるため（例えばＶＮＬ＜”ｉ／Ｉｈの場合）
、液晶層の電荷は放電されず、従ってＶＬＣはほぼ保持
される。モしてｔ３の期間では、再びＶＭＬが大となる
ため、ＶＬＣは上昇しｖｓＬ＝ｖｔｈのところに落ち着
く、シかし、この駆動ではｔｏでｒＯＪ、ｔｌでｒｌＪ
、ｔ２でｒＯＪ、ｔ３で「１」といったパルス幅変調に
よる諧調表示は、非線型二端子素子による電荷保持動作
によって不可能となる。

（ｔ２の期間でｖＬＣが低下しないため）本発明は、従
来方式では難しかったハイ・デユーティ駆動による非線
型二端子素子を用いたアクティブ・マトリクスでの階調
表示を簡便な回路で実現することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を実現するために、本発明では（１）ａ）複数
の行電極及び列電極と、両電極間に配置された液晶表示
層と、該液晶表示体と行電極あるいは列電極間に電流−
電圧特性が非線型な素子が配置されてなる液晶表示部 ｂ）選択時には列電極−行電極間の実行電圧が大であり
、非選択時には列［極−行電極間の実行電圧が小である
行電極電圧を発生するコモン線側駆動回路 Ｃ）階調表示用としてパルス幅変調信号を列電極へ発生
するデータ線側駆動回路よりなる画像表示装置において ｄ）前記データ線側駆動回路より発生するパルス幅変調
信号は、選択期間において、そのＯＮパルスは該期間の
後縁まで連続的であることを特徴とする。そして （２）ａ）前記選択期間の後縁では、選択期間中に前記
液晶表示層に充電された電荷を放電するべく選択期間中
に印加された列電極−行電極間の電圧とは逆極性の電荷
放電信号が、列電極−行電極間に印加されることを特徴
とする。

［作用］ 前記構成によれば、データ線側駆動回路より発生するパ
ルス幅変調信号の○Ｎパルスを、選択期間の後部に寄せ
ることで、選択信号のデユーティに対応した電圧を液晶
表示層に印加せしめ、非線型二端子素子を用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置で、ハイ・デユーティ駆
動で階調表示することを可能にする。

さらに、選択期間の後縁で液晶表示層に保持された電荷
を放電する電荷放電信号を発生することで、行間のデー
タ信号のクロストークを制御する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。

ｔ＠１図は本発明による一実施例の画像装置の構成を示
す、１０１は画像表示部で、マトリクス状の画素群より
なり、各画素は非線型二端子素子１０６と、それに直列
に接続された液晶層よりなり、行電極１０５と列電極１
０４間に配置されている。

１０２はコモン線側駆動回路であってコモン線駆動信号
Ｃを行電極１０５に出力する。Ｃは第１０図に示すよう
に、各行の選択時に行−列電極間に大なる実効電圧が印
加され、非選択時には小なる実効電圧が印加されるよう
に出力される。１０３はデータ線側駆動回路であって、
データ線駆動信号りを列電極へ出力する。Ｄは第１０図
に示すように、ＯＮパルスが後部に寄せられたパルス幅
変調信号・である。

次にデータ線側駆動回路１０３の構成を説明する。１０
８はカウンタであって、前記４０１と同様の機能である
。１０９は階調データを格納するメモリであって、前記
４０２と同様の機能である。

ゲート１１０はカウンタ１０８の出力ＱＱ、Ｑｌ、Ｑ２
．Ｑ３とメモリ１０９の出力ＭＯ、京ｔ、Ｒ２、Ｍ３．
　　との一致を検出する４個のＥＸ−ＮＯＲゲートとさ
らにそれらのＡＮＤをとる。すなわちゲート１１０では
１０８と１０９の補数のデータの一致を検出し、次段の
ＲＳラッチ１１１をセットする。１１１のリセットはＲ
＠号でなされる。Ｒは第８図のように周期が選択期間Ｔ
のパルスである。この回路により、メモリ１０９のコー
ドに対応して第８図のようなパルス幅変調信号が得られ
る。このＲＳラッチ１１１の出力で、トランスミッショ
ン・ゲート１１２でＯＮ１’ｌ圧ＶＤＮとＯＦＦ電圧電
圧ＯＦＦのいずれを選択するかを制御する。

このデータ線側駆動回路１０３により駆動した場合の液
晶層１０７に印加される電圧（列電極１０４−行電極１
０５間の電圧）の波形図をＷＩＪ９図（ａ）（ｂ）に示
す、第９図（ａ）は（ＭＯ、Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３）＝　（
０，１，１，１）の場合であり、同図（ｂ）は（ＭＯ、
Ｍｌ　、　Ｍ２　、　Ｍ３　）＝　（１，１，０，０）
の場合である。いずれも選択時のＯＮパルスを後部に寄
せることにより、印加されたパルス幅変調信号に対応し
たＶＬＣが液晶層に印加される。

次に時間軸をより広げて、第１０図及び第１１図に液晶
表示部の駆ｒＪ）Ｊ＄形を図示する。第１Ｏ図は！折時
のＯＮ　／＜ルスを後部に寄せて（ａ）（ｂ）の各信号
を行電極、列電極に印加して（、Ｃ）のような差電圧が
得られることを示す、第９図で説明したように選択期間
Ｔでは、パルス幅変調されたＶＬＣが液晶層に印加され
る。しかし、選択期間後の非選択期間では、選択期間中
に充電された液晶層の電荷により、非線型二端子素子に
加わる電圧ＶＮＬは、選択期間とは逆極性の大きな値と
なるため１．１００１．１００２のように、次の行のデ
ータ線駆動電圧で変圧をうけることになる。これは行間
のストロークとなって表示部に現れる。

第１１図ではこの欠点を補償するために、（Ｌ）信号に
ついては選択期間Ｔの後縁に、それまでの選択期間とは
逆の極性のパルス１００３．１００４を加え、（ｂ）＠
号については選択期間Ｔの後縁にＯＦＦ［圧レベルを加
えている。それにより、差電圧（Ｃ）では、選択期間Ｔ
の後縁で１００７゜１００８のパルス（電荷放電信号）
が加わるため、選択期間中に充電された液晶層の電荷が
充分に放電され（ＶＮＬ＜Ｖｔｈとするのが良い）、以
後の非選択期間でのＶＮＬは小さな値となるため第１０
図（Ｃ）のように次の行のデータ線部ｒＪＪＪ電圧によ
る変調を抑えることができ、回路的には例えば、第１図
、第１０図でリセット信号Ｒのパルス幅を拡げる等の方
法がある。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、非線型二端子素
子型アクティブ・マトリクス液晶表示装置において、デ
ータ線側駆動回路より発生するパルス幅変！Ｉ１１信号
のＯＮパルスを、選択期間の後部に寄せることで、選択
信号のデユーティに対応した電圧を液晶表示層に印加せ
しめることにより。

ハイ・デユーティ駆動で階調表示することが可能となる
。

さらに、選択期間の後縁で液晶表示層に保持された電荷
を放電する電荷放電信号を発生することで、行間のデー
タ信号のクロストークを制御することができる。

上述の駆動方法は、さきに参考文献で紹介した各種の二
端子素子型アクティブ・マトリクスのいずれにも適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明による画像表示装置の構成図第２図
・・・非線型二端子素子の特性図第３図・・・従来の液
晶表示体の駆動波形図第４図・・・従来のデータ線側駆
動回路図第５図・・・第４図番部のタイムチャート図第
６図・・・一画素の構成図 第７図・・・従来の液晶表示体の駆動波形図第８図・・
・本発明によるデータ線側駆動回路のタイムチャート図 第９図（ａ）（ｂ）・・・本発明による液晶表示体の駆
動波形図 第１Ｏ図（ａ）〜（Ｃ）・・・本発明による液晶表示体
の駆動波形図（１） 第１１図（Ｌ）〜（Ｃ）・・・本発明による液晶表示体
の駆動波形図（１１） １０１は液晶表示部・１０４は列電極・１０５は行電極
・１０６は非線型二端子素子・１０７は液晶層・１０２
はコモン線側駆動回路・１０３はデータ線側駆動回路・
１００７．１００８は電−荷放電信号である。 以　　　上 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　最上　務　他１名 第２図 第３図 第４図 ／’ｆＪｎｘ／１１Ｍｅ 第５図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）複数の行電極及び列電極と、両電極間に配置
   された液晶表示層と、該液晶表示体と行電極あるいは列
   電極間に電流−電圧特性が非線型な素子が配置されてな
   る液晶表示部 ｂ）選択時には列電極−行電極間の実効電圧が大であり
   、非選択時には列電極−行電極間の実行電圧が小である
   行電極電圧を発生するコモン線側駆動回路 ｃ）階調表示用としてパルス幅変調信号を列電極へ発生
   するデータ線側駆動回路よりなる画像表示装置において ｄ）前記データ線側駆動回路より発生するパルス幅変調
   信号は、選択期間において、そのＯＮパルスは該期間の
   後縁まで連続的であることを特徴とする画像表示装置。
2. （２）前記選択期間の後縁では、選択期間中に前記液晶
   表示層に充電された電荷を放電するべく選択期間中に印
   加された列電極−行電極間の電圧とは逆極性の電荷放電
   信号が、列電極−行電極間に印加されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の画像表示装置。