JPS63296092A

JPS63296092A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPS63296092A
Application number: JP13221487A
Authority: JP
Inventors: 務坂本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-02

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明はツイストネマティック型（以下、ＴＮ型と記
す）の液晶等を用いた液晶表示装置に関する。

（従来の技術）近年、テレビジョン放送システムやコンピュータシステ
ム等に於いては、コンパクト化や低消費電力化が可能で
あるとの理由がら、画像表示装置として、ＴＮ型の液晶
等を用いた液晶表示装置が注目されている。

このようなＴＮ型の液晶を使った液晶表示装置に於いて
は、液晶の劣化を防ぐためにその駆動を交流バイアス駆
動で行なう必要がある。つまり、奇数フィールドでは、
液晶に正極性の表示信号電界を加え、偶数フィールドで
は、負極性の表示信号電界を加える必要がある。交流バ
イアスの駆動周波数としては、例えば、縦方向（列方向
）の画素数を２２０〜２４０とする４インチ程度の小形
液晶パネルを用いる液晶表示装置であって、奇数フィー
ルドと偶数フィールドで同じ画素を使用するノンイタ−
レース方式の液晶表示装置の場合、フレーム周波数（Ｎ
ＴＳＣ方式のテレビジョン放送システムの場合６０Ｈｚ
）に設定される。

このように液晶を交流バイアス駆動する場合、正側と負
側で表示信号が完全に対称であれば問題ないが、少しで
も非対称であると、フリッカとして人間の目に感知され
てしまう。その周波数は、フレーム周波数の半分である
。したがって、上記ＮＴＳＣ方式のテレビジョン放送シ
ステムの場合、フリッカ周波数は３０Ｈｚとなり、無視
できない程の画面のちらつきが生じる。

このような問題を解決するには、なんらかの補償手段に
よって正側の表示信号の極性と負側の表示信号の対称性
を確保すればよいが、仮にこの対称性を確保することが
できたとしても、液晶表示装置に於いては、正極性の表
示信号を加えたときの視野角特性と負極性の信号を加え
たときの視野角特性が同じでないため、液晶パネルの正
面がら見たときはフリッカが生じないのに、斜め方向が
らみると、やはり、フレーム周波数の半分の周波数をも
つフリッカが生じる。

このようなフリッカ発生の問題は、上述したような、小
形の液晶パネルを用いる液晶表示装置以上に、大型の液
晶パネルを用いる液晶表示装置に於いては深刻である。

すなわち、縦方向の画素数が４４０〜４８０程度の液晶
パネルを用いる液晶表示装置の於いては、通常、インク
レース方式の画像走査方式が採用される。このインター
レース方式の画像走査方式の場合、各画素には、２フイ
ールドごとに表示信号が加えられるため、表示信号の極
性切換えをフレームごとに行なう必要がある。その結果
、交流バイアスの駆動周波数は、ＮＴＳＣ方式の場合、
３０Ｈｚとなる。これにより、上述したような異極性間
での表示信号の非対称や視野角特性の違いから生じるフ
リッカの周波数は、上記ＮＴＳＣ方式のテレビジョン放
送システムに於いては、１５Ｈｚとなり、人間の目には
かなりはっきりしたフリッカとじて認識されてしまう。

以上述べたように、液晶表示装置に於いては、異極性間
での表示信号の対称性を確保するだけでは、異極性間で
の視野角特性の違いによるフリッカの発生を防止するこ
とができない。この表示信号の非対称性に起因するフリ
ッカだけでなく、視野角特性の違いに起因するフリッカ
の問題を解決することができる方法として、テレビジョ
ン学会誌、Ｖｏｌ、４０、ＮＯ，（１９８６）の第９６
７頁乃至第９７３頁に記載される「フリッカのないフル
ライン液晶テレビの駆動法」がある。

この方法は、横方向（行方向）の画素を１画素おきに逆
極性の表示信号で駆動することにより、極性の異なる表
示信号で駆動される画素からの光が混合によってその変
化が打消され、パネル全体として巨視的にみた場合、あ
たかもフリッカが減少したように見せるものである。

この方法による液晶表示装置を第５図に示す。

図に於いて、１１は複数の画素が７トリクス状に配置さ
れた液晶パネルである。１２．１３は列方向の画素に表
示信号を供給する列駆動回路である。

ここで、列駆動回路１２は奇数列の画素に表示信号を供
給する。一方、列駆動回路１３は偶数列の画素に表示信
号をａ（給する。１４は行方向（横方向）の画素を駆動
する行駆動回路である。１５は表示用の３つの原色信号
であるＲ、Ｇ、Ｂ信号の極性をコントローラ１６から与
えられるフレームパルスＦＰに従ってフレーム周期で切
換えるとともに、互いに極性の異なる２種の原色信号を
出力する極性切換え回路である。以下、上記互いに極性
の異なる２種の原色信号をＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ信号、Ｒ２
，Ｇ２．Ｂ２信号と記す。Ｒ１，Ｇｌ。

Ｂ１信号は、列駆動回路１２に供給され、コントローラ
１６から与えられるサンプリングクロック５ＣＫＩに従
ってサンプリングされる。そして、このサンプリング出
力は、コントローラ１６から要求されるアウトプットイ
ネーブル信号ＯＥＩに従って、水平ブランキング期間に
出力される。

Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２信号は、列駆動回路１３に供給され、
コントローラ１６から与えられるサンプリングクロック
５ＣＫ２に従ってサンプリングされる。そして、このサ
ンプリング出力は、コントローラ１６から要求されるア
ウトプットイネーブル信号ＯＥ２に従って、水平ブラン
キング期間に出力される。

なお、この他にも、コントローラ１６は行駆動回路１４
をアクセスするためのクロック５ＣＫ３やアウトプット
イネーブル信号ＯＥ３を出力する。

また、コントローラ１６は上述したような各種信号を複
合同期信号Ｃ＊５ｙｎｃに従って出力する。

１７は液晶パネル１１の共通透明電極にバイアス電圧Ｖ
ＣＯＭを供給するための可変抵抗である。

上記液晶パネル１１は第６図に示すように構成されてい
る。図に於いて、２２は各画素２１ごとに設けられる透
明電極である。２３はこの透明電極２２と液晶２４を介
して対向配置される透明電極である。この透明電極２３
は、構造的には、第７図に示すように、透明電極２２が
設けられるガラス板（図示せず）と対向配置されるガラ
ス３１の全面に形成され、全ての画素２１の共通電極を
なすようになっている。この透明電極２３には、上述し
たバイアス電圧ＶＣＯＭが供給される。

２５は各列の画素２１ごとに設けられる信号電極である
。この信号電極２５のうち、奇数列の信号電極２５は列
駆動回路１２に接続され、第８図に示すＲ１，Ｇｌ、Ｂ
ｌ信号が供給される。偶数列の信号電極２５は列駆動回
路１３に接続され、第８図に示すＲ２，Ｇ２．Ｂ２信号
が供給される。

２６は各行の画素２１ごとに設けられる駆動電極である
。この駆動電極セロは行駆動回路１４に接続されている
。２７は薄膜トランジスタである。

この薄膜トランジスタ２７のドレイン電極は信号電極２
５に接続され、ゲート電極は駆動電極２６に接続され、
ソース電極は第１の透明電極に接続されている。

上記構成に於いては、薄膜トランジスタ２７のゲート電
極に行駆動回路１４からゲートパルスが供給されると、
この薄膜トランジスタ２７がオンし、その′ドレイン電
極に列駆動回路１２あるいは１３から供給される表示信
号（Ｒ１、Ｇｌ　、　　Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２信
号）が第１の透明電極２２に供給され、画像表示がなさ
れる。この場合、奇数行の画素２１と偶数行の画素２１
には互いに極性の異なる表示信号（Ｒ１、Ｇｌ　、Ｂｌ
信号、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２信号）が供給されるので、上記
したように隣接する画素２１間の光の混合により、見た
目にフリッカの減少する。

以上述べたように第５図に示す液晶表示装置は、表示信
号（Ｒ１、Ｇｌ　、Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２゜Ｂ２信号）
の非対称性に起因するフリッカだけでなく、視野角特性
の違いに起因するフリッカも抑えることができる。

しかしながら、上記構成の場合、次のような問題がある
。すなわち、交流バイアス駆動の場合、表示信号（Ｒ１
、Ｇｌ　、Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２゜Ｂ２信号）を処理す
るのに、その表示信号（Ｒ１゜Ｇｌ、Ｂｌ信号、Ｒ２，
Ｇ２．Ｂ２信号）の振幅の倍量上のダイナミックレンジ
が必要である。例えば、ＴＮ型の液晶２４を使った液晶
表示装置の場合、表示信号の振幅電圧として５〜６ｖ程
度の電圧が必要がある。したがって、表示信号を処理す
るためのダイナミックレンジとしては、１３〜１５Ｖ程
度が必要となる。

一方、ダイナミックレンジが大きいと、消費電力の増加
を招くとともに、高耐圧のＩＣ化プロセスが必要となり
、さらには製造経費の上昇などを招く。

したがって、第５図に示す液晶表示装置の如く、表示信
号を処理する回路として、列駆動回路１２゜１３、極性
切換え回路１５といった多くの回路を必要とする装置で
は、上述した消費電力の増大などが無視できない問題と
して生じてくる。

また、大きなダイナミックレンジを必要とすることによ
り、薄膜トランジスタ２７の動作範囲も大きな範囲でリ
ニアに・する必要があるため、回路設計が難しくなると
いう問題がある。

（発明が解決しようとする問題点）以上述べたように隣接する列の画素に逆極性の表示信号
を供給する従来の液晶表示装置に於いては、表示信号の
非対称性や視野角特性の違いに起因するフリッカの発生
を防止することができる反面、大きなダイナミックレン
ジを必要とする回路の増大に起因する消費電力の大幅な
増大等の問題が新たに生じるとともに、大きなダイナミ
ックレンジを必要とすることに起因する回路設計の困難
化などの問題を解決することができなかった。

そこで、この発明は、消費電力の増大や回路設計の困難
化等を招くことなく、上述したようなフリッカの発生を
防止することができる液晶表示装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、隣接する列の画素に互いに逆極性の表示信
号を供給する構成の液晶表示装置に於いて、全ての画素
の共通電極をなす透明電極を、２つに分け、一方を奇数
列の共通電極とし、他方を偶数列の共通電極とするとと
もに、各共通電極に互いに逆極性で、かつ表示信号の極
性切換え周期に従って極性が切り換わるバイアス信号を
供給するようにしたものである。

（作用）上記のように表示信号の極性切換えに合せて、共通電極
のバイアス信号の極性を切換える構成によれば、表示信
号を従来の約半分のダイナミックレンジで処理すること
ができる。したがって、表示信号を処理する回路が増え
ても、消費電力などが大きく増大することがない。また
、ダイナミックレンジを小さくすることができることに
より、回路設計も容易となる。

（実施例）以下、第１図乃至第４図を参照してこの発明の一実施例
を詳細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、第２図は第１図に示す液晶パネル１１の構成を示
す回路図である。第３図は、上記液晶パネルに供給され
る信号を示し、第４図は共通電極の構造を示す。

なお、第１図乃至第３図に於いて、先の第５図、第６図
、第８図と同一部には、同一符号を付す。

従来の液晶表示装置に於いては、バイアス電圧ＶＣＯＭ
が供給される透明電極２３は全画素２１に共通な電極と
されていた。これに対し、この実施例に於いては、第２
図に示すように、上記透明電極は２３は、奇数列の画素
２１に共通に設けられる透明電極２３１と偶数列の画素
２１に共通に設けられるに透明電極２３２に分けられる
。そして、各透明電極２３１．２３２には互いに逆極性
のバイアス電圧ＶＣＯＭＩ　、ＶＣＯＭ２が供給される
。各バイアス電圧ＶＣＯＭＩ　、ＶＣＯＭ２　は、第３
図に示すように、表示信号（Ｒ１，Ｇｌ。

Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２信号）の極性反転動作に同
期して極性が切換えられる。また、そのレベルは対応す
る表示信号のペデスタルレベルとほぼ一致するように設
定されている。これにより、液晶２４には従来と同様の
実効電圧を供給することができ、画像表示になんら支障
はない。

なお、このようなバイアス電圧ＶＣＯＭ２１　。

ｖＣＯＭ２は、第１図に示すバイアス電圧発生回路１８
によって、コントローラ１６から供給されるフレームパ
ルスＦＰに従って出力される。

上記透明電極２３１，２３２は、構造的には、第４図に
示すように、それぞれくし形構成され、互いに噛合わせ
られるようにしてガラス板３１上に形成されている。

以上述べたようにこの実施例は、奇数列の画素２１と偶
数列の画素２１に互いに逆極性の表示信号（Ｒ１、Ｇｌ
　、Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２信号）を供給するとと
もに、透明電極２３を、２つに分け、一方の透明電極２
３１を奇数列の画素２１の共通電極とし、他方の透明電
極２３２を偶数列の画素２１の共通電極とするとともに
、各透明電極２３１．２３２に互いに逆極性で、かつ表
示信号（Ｒ１、Ｇｌ　、Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２゜Ｂ２信
号）の極性切換え動作に同期して極性が切り換わるバイ
アス電圧ＶＣＯＭＩ　、ＶＣＯＭ２を供給するようにし
たものである。

このように表示信号（Ｒ１、Ｇｌ　、Ｂｌ信号、Ｒ２，
Ｇ２．Ｂ２信号）の極性切換えに合せて、共通電極のバ
イアス電圧ＶＣＯＭＩ　、ＶＣＯＭ２の極性を切換える
構成によれば、表示信号（Ｒ１。

Ｇ１．Ｂｌ信号、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２信号）を従来の約半
分のダイナミックレンジで処理することができる。例え
ば、表示信号の振幅を５■とするとダイナミックレンジ
は７〜８Ｖで済む。したがって、表示信号（Ｒ１、Ｇｌ
　、Ｂｌ信号、Ｒ２゜Ｇ２．Ｂ２信号）を処理する回路
が増えても４、消費電力などが大きく増大することがな
い。また、ダイナミックレンジを小さくすることができ
ることにより、回路設計も容易となる。

以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明
はこのような実施例に限定されるものではなく、他にも
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能な
ことは勿論である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、消費電力の増大や
回路設計の困゛難化等を招くことなく、表示信号の非対
称性や視野各特性の違いに起因するフリッカの発生を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施体の全体的な構成を示すブロ
ック図、第２図は第１図の装置の液晶パネルの等価回路
を示す回路図、第３図は第１図の装置の動作を説明する
ために示す信号波形図、第４図は第１図の装置の液晶パ
ネルの構造を示す斜視図、第５図は従来の装置の全体的
な構成を示すブロック図、第６図は第５図の装置の液晶
パネルの等価回路を示す回路図、第７図は第５図の装置
の液晶パネルの構造を示す斜視図、第８図は第５図の装
置の動作を説明するために示す信号波形図、である。１１・・・液晶パネル、１２．１３・・・列駆動回路、
１４・・・行駆動回路、１５・・・極性切り換え回路、
１６・・・コントローラ、１７・・・可変抵抗、１８・
・・バイアス電圧発生回路、２１・・・画素、２２，２
３１゜２３２・・・透明電極、２４・・・液晶、２５・
・・信号電極、２６・・・駆動電極、２７・・・薄膜ト
ランジスタ、３１・・・ガラス板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マトリクス状に配置される複数の画素の各画素ご
とに設けられる第１の透明電極と、この第１の透明電極のうちの奇数列の透明電極に液晶を
介して共通に対向配置される第２の透明電極と、上記第１の透明電極のうちの偶数列の透明電極に液晶を
介して共通に対向配置される第３の透明電極と、上記マトリクス状に配置される複数の画素の各列の画素
ごとに設けられる複数の信号電極と、上記マトリクス状
に配置される複数の画素の各行の画素ごとに設けられる
複数の駆動電極と、上記複数の画素の各画素ごとに設け
られ、第１の端子が上記信号電極に接続され、第２の端
子が上記駆動電極に接続され、第３の端子が上記第１の
透明電極に接続された３端子素子と、所定の周期で極性が反転する表示信号を上記複数の信号
電極のうちの奇数列の信号電極に供給する第１の表示信
号供給手段と、上記所定の周期で極性が反転する表示信号を上記奇数列
の信号電極への供給極性とは逆極性で上記複数の信号電
極のうちの偶数列の信号電極に供給する第２の表示信号
供給手段と、上記複数の３端子素子を各行ごとに順次駆動する素子駆
動手段と、上記所定の周期で極性が反転する表示信号の極性反転に
同期して極性が反転するバイアス信号を上記第２の透明
電極に供給する第１のバイアス信号供給手段と、上記所定の周期で極性が反転する表示信号の極性反転に
同期して極性が反転するバイアス信号を上記第２の透明
電極に対する供給極性とは逆極性で上記第３の透明電極
に供給する供給する第２のバイアス信号供給手段とを具
備したことを特徴とする液晶表示装置。
（２）上記第２、第３の透明電極はくし形に形成され、
互いに噛合わせられた状態で、上記第１の透明電極に対
向配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の液晶表示装置。