JPS63229495A - アクテイブマトリクス型液晶パネルの駆動方法及び装置 - 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】 〔概　要〕 アクティブマトリクス型液晶パネルの駆動方法において
、画面水平方向の輝度むらおよびフリッカ対策として、
液晶セルに接続される共通バスラインとしての共通電極
を２組に分けて駆動することにより、正負のデータ電圧
の印加される液晶セルを混在させたとき、その正負によ
らずスイッチング素子のゲートバイアスをほぼ等しくす
ることにより輝度むらおよびフリッカを防止するように
したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明はアクティブマトリクス型液晶パネルの駆動方法
および装置に関し、特に両面がちらつくフリッカや画面
の場所による輝度むら等の表示品質の改善が可能な駆動
方法および装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕アク
ティブマトリクス型液晶パネルはゲートバスラインとデ
ータバスラインとを直交配置して、その交点に液晶セル
に対応した薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴ）等のスイッ
チング素子を設け、このスイッチング素子を制御して表
示情報に従ったデータ電圧を液晶セルに印加する構成を
とるものである。液晶パネルには表示容量を増大しても
駆動デユーティ比の問題が生じない利点があり、又、液
晶セル対応に異なる色のカラーフィルタを設けることに
よりフルカラー表示も可能となる。この様に液晶パネル
はカラーテレビ画像の表示も可能となっているが、これ
に伴い正負のデータ電圧の非対称性や視角等によるフリ
ッカの問題や、大型化および大容量化に伴う輝度むらの
問題があり表示品質の改善が要望されている。

第５図（ａ）〜（ｆ）は従来の駆動方法の一例とその問
題点を説明する図であり、フリッカ対策が可能な駆動方
法である。液晶セルは前述の如く視角方向によっては印
加電圧の極性の依存性を有している。Ｇは薄膜トランジ
スタＴＰＴのゲートに印加する電圧波形、Ｄは液晶セル
に供給するデータ電圧波形である。又、Ｆは輝度のレベ
ル変動を示しいわゆる“フリッカ″である。（ａ）は奇
数番目の液晶セルの駆動波形である。このように駆動す
ると（ｂ）のような輝度の変動Ｆを生ずる。

即ち、データ電圧ＶＤの正の電圧において明るく両面に
ちらつきを生ずる。一方、（Ｃ）は偶数番目の液晶セル
の駆動波形である。この場合には（ｂ）と逆に偶数番目
において明るくなり画面にちらつきを生ずる。そこで、
液晶セルの奇数番目のものには（ａ）の波形、偶数番目
には（Ｃ）の波形で駆動し、隣り合うセルで極性を反転
するこに示す如き輝度変動がほとんどない画面を得るこ
とができる。（ｆ）はこのような従来の駆動方法の液晶
パネル構造を概略的に示すものである。Ｑは薄膜トラン
ジスタ（ＴＰＴ）　、Ｌは液晶セルである。ＣＢはゲー
トバスライン（走査線）である。

この場合、Ｄ　＋　、Ｄ　３に接続される液晶セルが奇
数番目、Ｄｉ、Ｄ４が偶数番目である。

第６図（ａ）〜（Ｃ）は従来の駆動方法の他の例とその
問題点を説明する図であり、画面の輝度むら対策に有効
な駆動方法を（ｃ）に示している。

（ａ）はゲートドライバに近い側の駆動波形である。こ
の様なゲート電圧波形Ｇはゲートドライバから離れた側
ではゲートバスラインの抵抗、容量等による時定数が大
となるため（ｂ）に示す如くゲート電圧波形Ｇになまり
を生ずる。即ち、ゲートドライバから遠方の液晶セルで
はこのような、なまりのある波形がＴＰＴのゲートに印
加されることになる。この波形なまりが輝度むらの原因
となっている。この様な波形なまりによる輝度むら対策
として（ｃ）に示す駆動方法が行われている。

即ち、ゲート電圧波形Ｇのレベルを負のデータ波形のと
きには下げて印加する。Ｖ　６０１４が正のデータ電圧
時のゲート電圧とすると■、。、′まで下げて印加する
。これによりオフ電圧はＶ、。□′となる。この場合負
のデータ電圧−■ｏとＶ、。９′との差となるためＴＰ
Ｔのターン時間は正のデータ電圧時と変らなくなり輝度
むらを防止することができる。これはＴＰＴのターンオ
フはそのゲート電圧とドレイン電圧との差に依存するた
めで、負のデータ電圧時にはその差が非常に大きくなる
ためＴＰＴの立上りを遅くしていたが、このような駆動
方法によりＴ　Ｆ　’１’を早く立上げることができ波
形なまりによる輝度むらを解消することができる。

しかしながら、このような従来のフリッカ対策では正電
圧の印加される画素と負電圧の印加される画素が混在し
ているため、同時に輝度むら対策までもやろうとすると
き、液晶セル電圧の正負に応じてゲート電圧の印加レベ
ルを変えることは出来ない。これはフリッカ対策のため
に負のデータ電圧を反転させたときには輝度むら対策の
ためゲート電圧を下げるとドレイン電圧がゲート電圧よ
り高くなってしまうからである。よって両方の対策を同
時に行なうことは従来方法の組合せでは不可能である。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は上
述の問題点を解消したアクティブマトリクス型液晶パネ
ルの駆動方法および装置を提供することにあり、第１図
は本発明に係る駆動装置の基本構成図である。図におい
て、Ｐ、、Ｐ、は液晶パネルを構成する薄膜トランジス
タＴＰＴおよび液晶セル側の基板及び共通電極側のガラ
ス基板である。Ｇ　＋　”　Ｇ　４はゲート電圧Ｖ、の
印加されるゲート電極を構成するゲートバスライン、Ｄ
　Ｉ”’　Ｄ　ａはデータ電圧■。の印加されるデータ
電極を構成するデータバスラインである。また、Ｃｏ１
１１１　、　Ｃｏｍ２はそれぞれ液晶セルの他端、即ち
、ＴＰＴと逆側の共通電極を構成する共通バスラインで
ある。図に示すように、Ｃｏ１ＩｌとＣｏｍ２はデータ
電極方向に交互に共通接続されて２組設けられる。この
ような構成において液晶セルの駆動は第２図（ａ）、（
ｂ）に示すように行われる。図において、Ｖ　Ｃ＋　＋
　Ｖ　Ｃ２はそれぞれ共通電極Ｃｏ＋＋１およびＣｏｎ
＋２の電位波形である。（ａ）の場合にはＶＣＩは点線
で示すようにデータ電圧Ｖ０と同じレベルまでバイアス
され、負のデータ電圧−■。も■８たけバイアスされて
Ｏ（Ｖ）まで高くする。

このようなバイアス電圧Ｖ８印加によってゲート電圧と
データ電圧の差ｄ１は第２図（ｃ）と比較すると明らか
なように小さくなりＴＰＴは容易にターンオフすること
ができる。即ち、ＴＰＴのターンオフ電圧は奇数番目の
液晶セルではＶＧＯＮ−Ｖ、＝ｄ、となり、偶数番目の
液晶セルでは■、。Ｎ−■、となりターンオフが容易と
なる。この場合、ゲート電圧は従来通り変化なく印加さ
れる。（ｂ）は偶数番目が正のデータ電圧の場合であり
、この場合には（ａ）とは逆にＶＣＺを図の如く設定し
データ電圧をＶ、、たけバイアスする。このように共通
電極の電位および負のデータ電圧を所定レベルＶＮだけ
バイアスすることによりフリッカ対策および輝度むら対
策が可能となる。

〔実施例〕

第３図は本発明に係るアクティブマトリクス型液晶パネ
ルの駆動装置の一実施例ブロック図である。前述の如く
本発明に係る液晶パネルの駆動方法は液晶セルに負のデ
ータ電圧を印加する期間にはバイアス電圧を印力Ｕする
ことにより、正電圧を印加する期間でも負電圧を印加す
る期間でもゲート電圧とデータ電圧の差（即ち、スイッ
チング素子としての薄膜トランジスタのゲートバイアス
）を小さくし、さらに液晶セル他端の共通電極を印加す
るデータ電圧の正負に応じて２組に分けて駆動すること
により正電圧と負電圧の印加が同時に行えるものである
。よって、かかる駆動方法を実現するための実施例では
第３図に示す如く２組の共通電極ｃｏＩＩ＋１およびＣ
ｏｍ２を図示の如く液晶セルＬｌｌ〜Ｌｎ、ｌに接続し
、これに対応するデータドライバＤＤ、およびＤＤ、を
設けている。また、Ｇ、−Ｇ、はゲート電極を構成する
ゲートバスライン、Ｄ１〜Ｄ７はデータ電極を構成する
データバスライン、Ｑ　Ｉ　Ｉ−Ｑ　ｎ　ｎは薄膜トラ
ンジスタ、Ｌ、〜Ｌ□は液晶セルである。そして、３１
は輝度補正回路、３２は演算増幅器、３３ａおよび３３
ｂはアナログスイッチ、３４は制御回路、３５ａおよび
３５ｂはＭＯＳドライバである。

このような構成において、第４図に示す如き各部の信号
波形を参照しつつこの回路の動作を説明する。Ｓａは輝
度信号であって白レベルＶＷＩＩから黒レベルＶＩＩＬ
（ＯＶ）までの階調を表示している。

これは第４図（ａ）の如く鋸歯状波形Ｓａである。

ｓｂは液晶セルの特性に合せて輝度補正回路３１により
オフセット電圧として補正電圧■０，４を加えたデータ
信号である。この場合（ｂ）に示す如く■、は液晶セル
のオフ電圧、■２は液晶セルのオン電圧である。Ｓｃは
液晶セルに負極性の電圧を印加するためにデータ信号ｓ
ｂを反転し、さらにバイアス電圧■８を加えた信号であ
り演算増幅器３２から作成している。（Ｃ）において点
線は従来方法による信号波形である。この場合バイアス
電圧■７は明らかにＶａ　”’２Ｖ＋　　＋Ｖｚ　とな
る。

これらの信号ｓｂとＳｅはアナログスイッチ３３ａおよ
び３３ｂに入力され、制御回路３４から送られたフレー
ム信号Ｓｆによって選択される。即ち、信号Ｓｂ　（！
：ＳＣを一フレームごとに選択してデータ入力Ｓｄおよ
びＳｓを得ている。これらの波形は（ｄ）および（ｅ）
に示される。（ｄ）と（ｅ）では（ｂ）と（Ｃ）の選択
を逆にしている。そして点線は従来方法による波形図で
ある。

データ入力信号ＳｄおよびＳｅはそれぞれデータドライ
バＤＤ＋およびＤＤ２に入力される。データドライバＤ
Ｄ、はデータ電極Ｄ　＋　、　Ｄ　ｓ・・・Ｄ７−１に
より奇数側液晶セルに接続され、データドライバＤＤ２
はデータ電極０２．Ｄ４・・・Ｄ、、により偶数側液晶
セルに接続される。従って奇数と偶数の液晶セルには逆
極性の電圧が印加されることになる。

一方、液晶セルの共通電極は図に示す如くデータ電極方
向に分割され、奇数の共通電極Ｃｏｍ１は波形（ｆ）の
如く駆動され、偶数の共通電極Ｃ０Ｔ１１２は（ｇ）の
波形で駆動される。データドライバＤ　Ｄ　＋　は共通
電極００１１１１％データドライバＤ　Ｄ　ｚは共通電
極Ｃｏｍ２と対応しており液晶セルに負電圧を印加する
時には前述の如くバイアス電圧ｖ、ｌが加わることによ
り最終的に奇数の液晶セルに印加される電圧波形は（ｈ
）、偶数の液晶セルに印加される電圧波形は（ｉ）とな
る。尚、各フレームにおける矢印は液晶セル電圧の極性
を示している。第３図の回路構成により波形（ｈ）、（
ｉ）に示す如く、正電圧印加時でも負電圧印加時でもゲ
ート電圧とデータ電圧の差はほぼ等しくなり、かつ奇数
番目と偶数番目の液晶セルでは各時点において印加電圧
の極性が異なる。尚、波形（「）。

（ｇ）は制御回路３４のフレーム信号Ｓ「によりなされ
る。フレーム信号Ｓｆは一般に用いられる水平同期信号
または垂直同期信号であり図示の如く印加される。また
制御回路３４に入力される同期信号Ｓｓｙにもとづいて
、前述の如く水平同期として用いられるフレーム信号Ｓ
ｆ　とデータドライバＤ　Ｄ　＋およびＤ　Ｄ　ｚを制
御するデータクロック等の制御信号Ｓ。２とゲートドラ
イバＧＤを制御するスキャンクロツタ等の制御信号Ｓ。

ｌを得ている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、液晶セルに負電圧を印加する時のゲー
ト電圧とデータ電圧との差を小さくし、かつ−走査線に
接続された液晶セルに正電圧が印加される画素と負電圧
の印加される画素とを混在させることができるため、前
者によりゲート波形なまりによる輝度むらを防止するこ
とができかつ後者によりフリッカを防止することもでき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアクティブマトリクス型液晶パネ
ルの駆動装置の基本構成図、 第２図（ａ）〜（ｄ）は発明に係るアクティブマトリク
ス型液晶パネルの駆動方法と従来とを比較する図、 第３図は本発明の一実施例回路図、 第４図は（ａ）〜（ｉ）は第３図回路の各点における信
号波形図、および 第５図（ａ）〜（ｆ）および第６図（ａ）〜（ｃ）は従
来の駆動方法と問題点を説明する図である。 （符号の説明） Ｐ、、Ｐ２・・・ガラス基板、 Ｇ、−Ｇｎ・・・ゲート電極、 Ｄ、〜Ｄ、、・・・データ電極、 Ｑ・・・’；Ｎｌｌ＃Ｊｈランジスタ、Ｌ・・・ン夜晶
セル、 Ｃｏｎ　１　、　Ｃｏ１１１２−共通電極、ＤＤ、、Ｄ
Ｄ２・・・データドライバ、ＣＤ・・・ゲートドライバ
、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直交配置されたデータバスラインとゲートバスライ
   ンとの交点にスイッチング素子を介して液晶セルを接続
   し、１フィールド内における正のデータ電圧を印加する
   液晶セルと負のデータ電圧を印加する液晶セルが混在す
   るように前記データバスラインに印加するデータ電圧の
   極性と前記ゲートバスラインに印加するゲート電圧のタ
   イミングとを選定して駆動するアクティブマトリクス型
   液晶パネルの駆動方法において、前記液晶セルの前記ス
   イッチング素子とは逆側に接続した共通バスラインを、
   前記データバスライン方向に、各液晶セルに印加するデ
   ータ電圧の正負の極性に対応して２組に分割した構成と
   し、液晶セルに負のデータ電圧を印加するときに、前記
   液晶セルに対応したデータバスラインと共通バスライン
   に所定の正のバイアス電圧を印加し、負のフレームにお
   ける前記スイッチング素子のゲートオン電圧とデータ電
   圧との電位差を小さくするようにしたことを特徴とする
   アクティブマトリクス型液晶パネルの駆動方法。 ２、直交配置されたデータバスラインとゲートバスライ
   ンとの交点にスイッチング素子を介して配置した液晶セ
   ルと、前記データバスラインを介して液晶セルにデータ
   電圧を供給するデータバスドライバと、前記スイッチン
   グ素子をオン／オフするゲートバスドライバを有するア
   クティブマトリクス型液晶パネルの駆動装置において、
   前記液晶セルの前記スイッチング素子とは逆側に接続さ
   れ、かつ前記データバスライン方向に、各液晶セルに印
   加するデータ電圧の正負の極性に対応して２組に分割さ
   れた共通バスラインと、前記液晶セルに負のデータ電圧
   を印加するときに、前記液晶セルに対応したデータバス
   ラインと共通バスラインに所定の正のバイアス電圧を供
   給する手段とを具備することを特徴とするアクティブマ
   トリクス型液晶パネルの駆動装置。