JPS6341829A - 液晶表示装置及びその駆動方法 - 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〕 本発明け、アクティブマトリクス液晶表示体を有する液
晶表示装置に関する。

〔発明の概要〕

氷見ｇＡは、アクティブマトリクス液晶表示体。

アクティブマトリクス液晶表示体の行ライン及び列ライ
ンを各々制御する行制御回路と列制御回路、行制御回路
と列制御回路を生動する駆動回路から構成される液晶表
示袈Ｗｉにおいて、行制御回路から行選択信号ｂ；小出
力れてから、映像信号電圧ｔ″−列ラインに供給される
迄の期間、信号電圧を列ラインに供給することにより、
映像信号電圧を列ラインに供給する以的に液晶ＩＮ１保
持して１．ｎ７ｊ電圧の影響を除去し、映像信号電圧を
忠実に液晶に印加することを目的とし、更ぼけスイッチ
ング素子の極性アンバランスが生じ、液晶へ流れ込む電
流と液晶から流れ出す電流が異なる場合には、液晶に直
流電圧ｈ″−−印加ないように、信号電圧をもってバラ
ンスをとり、交流駆動を行わせることを目的としている
。

〔従来の技術〕

従来のアクティブマトリクス液晶表示体を用いた液晶表
示ｖｃ萱では、例えば「テレビジ曹ン学会誌、＄３７巻
、第２号、ＰＰ、１１２〜１１７　、　（１９８３年２
月号）」に記載されているように１第９図に示す行選択
信号Ｙｊが出力され１後、液晶表示体に表示する映像信
号電圧のみｈ−列ラインに供給されてい之。第９図は、
点順次駆動の場合を示しておりｘ１〜ｘｎは映像信号電
圧を１本の列ラインに併給するタイミングを示している
。

〔発明ｂ＝解決しようとする問題点〕

しかし、従来のアクティブマトリクス液ａＮ示体な用い
た液晶′表示装置では１列ラインに映像信号電圧を供給
する時点で、前回印加され之映像信号電圧ｈ”＝保持さ
れており、その保持電圧（即ち初期電圧）に対して一定
の時定数で映像信号電圧ｈ；印加される定め、同じ信号
電圧が印加されたとしても、初期電圧が異なれば、液晶
にけ異なっｔ１！王が印加され、コントラスト差が生じ
るとい、５問題点を有してい次。以下、液晶に印加され
る電圧波形図（１画−案分）を第１０図（ロ））、　（
ｂ）に示し、初期電圧の影響について述べる。第１０図
れ）Ｆ′ｉ映像消号電圧１００１を、第１０図＜ｂ）Ｖ
ｉ映像信号電圧１００１′を各々ｔ　＝ｈの時間巾で列
ラインに供給する場合を示し、映像信号電圧のＰ−Ｐ値
は１００１〜１００ｖである。１００２　、　１００３
　Ｆｉ列ライン側の液晶端子電圧。

１０００け列ラインとけ反対側の液晶端子電圧であり１
００４、　１００５は初期電圧の違いを表わしている。

第１０図（ｂ）における１００２’　、　１００３’　
、　１００４’　、　１００５’も同様である。第１０
図ｂ）　Ｋ示すように、同じ映像信号電圧１００１を印
加し念としても、初期電圧ｈζ異なることにより、液晶
には一定の時定数に従っ几電王、即ち１００６．　１０
０７と異なり比電圧ｈ；印加され、電圧差Δｖ３が、生
じてしまうのである。第１０図の）も同様に、同じ映像
信号電圧１００１’に対して、液晶にけ異なっｔ電圧１
００６’、　　１００７’が印加され、電圧差ΔＶ４　
ｂｚ生じる。

更に、従来のアクティブマトリクス液晶表示体を用い九
液晶表示装置では、第１１図（ｔＬ）、（ｂｌに示すス
イッチング素子１１０２．１１０２’に流れる電流が工
１＼Ｘｔ、　　工４＼Ｘ’２の如くアンバランスの場合
、ダイオードクランプと同様の作用により、液晶には直
流成分が印加され、液晶を劣化させてしまうという問題
点も有してい九〇第１１図において、１１００け行ライ
ン、１１０１け列ライン、１１０２け’？’ＦＴなどの
３端子スイツチング素子、１１０２’はＭ工Ｍなどの２
端子スイッチング素子、１１０３Ｆｉ液晶である。

第１１図（α）ＩＩＣｂいて工ｓ＜ｈの場合の液晶に印
加される電圧波形図（１画素分）を第１２図に示す。

１２０１．１２０２け映像信号電圧であり、ｔ＝ｈの時
間巾で、ｔ＝ｔｓ毎に、交互に列ラインに供給される。

１２００け列ラインとは反対側の液晶端子電圧、即ち１
１０４の電圧であり、　　１２０３は列ライン側の液晶
端子電圧である。

電流エエによって、１２０４から１２０５迄液晶に電圧
が印加され、電流工ｔによって、１２０６から１２０７
迄液晶に電圧が印加される。ここで、Ｉｔ＜工２である
から第１２図に示すように、１２００より＋側の電圧実
効値（左下り斜線部）よりも、　１２００より一側の電
圧実効値（右下り斜線ｆｉｌｓ）の方が大きくなり、液
晶に直流成分が印加されてしまうのである。

そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するも
ので、その８的は、映像信号電圧を供給する以前に、液
晶ｂｚ保持してい７ｔ！！Ｌ圧の影響を受けることなく
、映像信号電圧を忠実に液晶に印加することのできる液
晶表示＊＊を提供するところＫある。更にけ、液晶表示
体のスイッチング素子に甑性アンバランスが生じ九場合
でも、交流駆動を行わせることができ、液晶の劣化を防
止することのできる液晶表示装置を提供するところにあ
る。

〔問題点を解決する九めの手段〕

本発明の液晶表示装置は。

α）行ラインと列ラインとの各交点にスイッチング素子
を配しｔアクティブマトリクス液晶表示体と、 ｂ）前記行ラインを選択するｔめの行選択信号を出力す
る行制御回路と、 Ｃ）前記行選択信号が出力されている期間内圧映像信号
電圧を前記列ラインに供給する列制御回路と、 ｄ）前記行制御回路と前記列制御回路を駆動するｔめの
駆動回路から構成される液晶表示装置におりで、 ｅ）前記行選択信号が出力されてかち、前記列ラインに
映像信号電圧が供給される迄の期間内に制＠慣号な出力
する制御回路と、 ｆ）信号電圧を発生する電圧源と、 ｑ）的記制御信号ｈ；出力されている期間、前記信号電
圧を前記列ラインに供給する手段を有することを特徴と
する。

〔作用〕

本発明では、以上に述ぺ之手段で構成することにより、
アクティブマトリクス液晶表示装置において、行制御回
路から行選択信号が出力されてから、映像信号電圧６１
列ラインに供給されろ迄の期間、信号電圧を列ラインに
供給する。前記回路動作により、映像信号電圧を列ライ
ンに併給する以前に液晶り一タ持していｔＩＭ圧の影辱
を除去し、映像信号電圧を忠実に液晶に印加する。ま之
アクティブマトリクススイッチング素子の極性アンバラ
ンスが生じ、液晶へ流れ込む電流と、液晶から流れ出す
電流が異なる場合には、液晶に直流成分が印加されない
ように、萌配信号電圧をもってバランスをとり、交流駆
動を行わせる。

〔実施例〕

本発明の構成（よる実施例を以下に示す。

第１図は、本発明のｒＩ４成による液晶表示装置の基本
ブロック図を示す。駆や回路１０３から、行制御回路１
０１内のシフトレジスタ用のシフトクロック信号１１２
及びシフトスタート信号１１５が、行制御回路１０１　
Ｋ入力されて１行制御回路１０１の出力により、アクテ
ィブマトリクス液晶表示体１００行ラインを順次アクセ
スする。また、駆動回路１０３がち、列制御回路１０２
内のシフトレジスタ用のシフドグロック償号１１０及び
シフトスタート信号１１１が、列制御回路１０２に入力
されて、列制御回路１０２の出力により、７クテイプマ
トリクス液晶表示体１００の列ラインな順次アクセスす
る。以上が、従来の技術によるアクティブマ）　Ｉ＋ク
ス液晶表示体１００の駆動の基本動作である。本発明の
構成では映像信号電圧が列ラインに供給される迄の期間
に発生スるパルス信号１０６によって、信号電圧を列ラ
インに供給する為の制御信号１ａ７ｈ”＝−制御回路１
０４から列制御回路１０２に入力される。また、駆動回
路１０３から出力される映像信号の極性反転信号１０８
の極性反転のタイミングに同期して、電圧レベルが反転
する信号電圧１０９カ１Ｍｌ圧源１０５から出力されて
、列制御回路１０２に入力される。従って、従来の駆動
に付加してアクティブマトリクス液晶表示体の行ライン
ｈ１択されて列ラインが選択されるまでの時間内に発生
する制御信号１０７によって、信号電圧１０９が各列ラ
インだ同時に併給される。

以上の回路動作のタイミングチャートを第２図に示す。

本図は、映像信号の極性ｈ；、１水平期間毎に反転する
場合（以後１Ｈ反転と呼ぶ）である。

ｉ番目の行ラインＹｉが選択されてから、１１目の列ラ
インｘ、　ｂＺ選択されるまでの時間ｔ６の期間中にパ
ルスを発する制御信４４によって、前記パルスの時間巾
ｔ０の時間で信号電圧が、各列ラインに同時に供給され
る。尚、信号電圧の電位は、映像信号の極性によって反
転する。

次に、電圧源の第１の実施例を第３図に示す。

映像極性反転信号３００と１反転素子３０５により反転
しｔ信号によって、アナログスイッチ３０３．３０４が
、映像極性に同期して交互にＯＮ、ＯＦＦを繰り返して
、電圧源３０１．３０２の各々の電位を選択ｌ−て映儂
甑性によって電位ｈｚ異なる信号電圧５ａ６ｈ；出力さ
れる。

ま７ｔ、［圧源の第２の実施例を第４図に示す。

ここで、信号電圧は映偉信号の実効値に密接に関係して
いると者えられる為、第３図の電圧源の代わりに、正負
面版性映像信号を積分し次電位を信号電圧のレベルとし
た回路が第４図に示す回路である。Ｆ！０も、正啄性映
イ↑信号４０２を積分回路４０４で積分ｔ、、　ｒｃ　
を位と負啄性映像信号４０１を積分回路４０３で晴介し
＊Ｍ、位を各々、映債筆性反転信号４００と反転素子４
０７により反転し定信号によってアナログスイッチを映
ｆｌ団に同期して交互に、ＯＮ、　ＯＦ’Ｆさせて選択
して、映像１性によって電位が異なる乍＠電圧４０８と
している。

次に、個々の画素液晶に印加される電圧波形図ＩＱ第５
図に示す。（η−１）番目の水平期間に画素液晶に書き
込ま２″Ｌｆｃ映像信号電位を５０３．５０３’で示す
。そして　ｎ番目の行ライ・ｌｈｔ選択されて尋初の列
ラインが選択されろまでの時間ｔＩで、ｎ番目の行の全
画素に信号電圧５０２が供給されて列ライン側液晶端子
電圧ｈｔ、ある一定の時定数で５０５から５０４に変化
する。そして、所定の列ラインが選択されるまで液晶端
子電圧が物持されて、１１１１配列ラインが選択されて
いる時間りの間、映像信号電圧５０１　、５０１’が列
ラインに供給されて、列ライン側液晶端子電圧め；、あ
る一定の時定数で、５０５から５０６に変化する。ここ
で、信号電圧５０２のｔに圧レベルを上げて◆れば、列
ライン側液晶端子電圧も全体的に上昇し１点線で示す様
になる。

従って、信号電圧を変化させることによって、列ライン
ＩＩ液晶端子電圧を、ある一定の範囲で変化させること
ができる。ｆｆＯち、液晶素子にかかる電圧の実効値を
、信号電圧の設定値を変えることによって、ある一定の
範囲で調整することｈｔできることＫなる。

ここで、第６図Ｋ、液晶素子にかかる電圧の実効値が甑
性により異なる場合の信号電圧の設定例を示す。列ライ
ンと反対側の液晶端子電圧６００に対する映像信号電圧
の実効値について、＋側の実効値が、−―の実効値より
小さい場合は、第６図にて示す様に、列ラインと反対側
の液晶端子電圧６００に対して、＋側の信号電圧６０３
の絶対値ｂＳ−側の信号電圧６０４の絶対値より犬舎く
なる様に設定してやれば、第６図で斜線部で示す様に、
＋側の実効値と一側の実効値がほぼ等しくなる。第６図
の詳細について以下に述べる。

１水平期間ｔ３の間に、まず時間ｔ１で信号電圧６０３
力各列ラインに供給され、列ライン側液晶端子電圧ａ：
、６ｏｓから６０６へ変化する。次に時間ｔ。

で映像信号電圧６０２が列ラインに供給され、列ライン
側液晶端子電圧が、６０６から６０７へ変化し、之後、
次の水平期間ｔ４まで、即ち６０８までの間１列ライン
側液晶端子電圧が枳持される。以後、水平期間ｔ４の間
も、同様の動作になる。

次に、第７図に信号電圧を列ラインへ供給する手段の第
１の実施例を示す。

従来の列制御回路７００に、映像信号電圧７０１とシフ
トクロνり７０２が入力され、シ７トクａ−／り７０２
け、列制御回路７００内のシフトレジスタ用である。７
１１，７１３・・川・７１５け、各々的記シフトレジス
タの出力であり、７１２．　７１４・・・・・・７１６
＃：ｔ、各々列ラインへ映像信号電圧を供給する為の信
号ラインである。７０５．　７０６・・・・・・７１０
　＃′ｉ、各々の列ライン７１７・・・・・・７１９へ
、映像信号電圧或いは信号電圧を供給する為の選択用ア
ナログスイッチであり信号電圧７０３け制御信号７０４
のタイミングによって、各列ライン７１７・・・・・・
７１９へ供給される。回路動作としては、ある水平期間
の初期に、制御信号７０４によって、アナログスイッチ
７０５．　７０７・・・・・・７０９めｔ−斉ＫＯＮし
て、信号電圧７０３が、各列ライン７１７．　７１８．
　７１９へ同時に供給される。そして、制御信号７０４
によってアナログスイッチ７０５７０７・・・・・・７
０９が一斉にｏｙｙ　した後、列制御回路７００からの
シフトレジスタの出カフ１１，７１３・・・・・・７１
５によって、アナログスイッｆ　７０６　、　７０８・
・・・・・７１０が順次ＯＮＩ、て、各列ライフ　７１
７　、　７１８　、７１９　　に顆次映像信号電圧ｈ；
供給される。

次に、信号電圧を列ラインへ供給する手段の第２の実施
例を第８図に示す。

シフトクｃ＋、＋り８０１は、列制御回路８００内のシ
フトレジスタ用であり、各列ラインへ、映像信号電圧８
０２或いけ、信号電圧８０３を供給するか否かの選択に
ついては、制御信号８０４と１反転素子８０７で反転さ
れ７を信号によって、アナログスイッチ８０５８０６を
ＯＮ、０ＦＩＰ　させることによって選択する。

３１４　、８１６・・・・・・８１８　　は、列制御回
路８００内のシフトレジスタの出力であり、８１５．８
１７・・・・・・８１９け映像信号電圧８０２或いは信
号電圧８０３を各列ライン８２０．８２１　、　８２２
へ供給する為の信号ラインである。回路動作としては、
ある水平期間の初期に、制御信号８０４によって、アナ
ログスイッチ８０６がＯＮＬ、て、信号電圧８０３が列
制御回路８００　Ｋ入力されて信号ライン８１５．　８
１７・・・・・・８１９に？！、ｆｔ号電圧８０５が出
力される。同時に制御信号５ｏａａ；。

論理和８０８．　８０９．８１０　　を　介して、アナ
ログスイｙ　ｆ　８１１　、　８１２　、　８１３を一
斉１ｃＯＨさせ、各列ライン８２０．　８２１．　８２
２に、信号電圧５ｏｓｈｔ出力される。次に制御信号８
０４　Ｋよって、アナログスイッチ８０６が０ＩＦＩＦ
すると同時Ｋ、反転素子８０７で反転し比制御信号８０
４によって、アナログスイッチ８０５がＯＮして映像信
号電圧８０２が、列制御回路８００に入力される。そし
て、各信号ライン８１５゜８１７・・・・・・８１９に
け、各列ラインに供給される映像信号電圧８０２が出力
され、列制御回路８００内のシフトレジスタの出力８１
４．　８１６・・・・・・８１８カ、論理和８０８．　
８０９．　８１０を介して、アナログスイッチ８１１、
　８１２．　８ｊ３を順次アクセスすることによって、
各列ライン８２０　、　８２１　、　８２２に順次映像
信号電圧８０２が供給される。

以上に示し九回路動作によって、各水平期間の初期に、
制御信号により、各列ラインに一斉Ｋ。

信号電圧が印加され、それまで液晶素子カ伏持していた
電圧の影響を除去した後、通常駆動と同様に、各列ライ
ンを順次アクセスして、映像信号電圧を各々の液晶に供
給する。

〔発明の効果〕 以上述べて飲たように、本発明の構成によればアクティ
ブマトリクス表示体を用いｔ液晶表示装置において、各
水平期間について、行制御回路から行選択信号が出力さ
れてから、映像信号電圧が列ラインに供給される迄の期
間、即ち、各水平期間の初期に、信号電圧を列ラインに
供給す石。以上の様な回路動作により、各水平期間にか
いて、液晶素子が保持している初期電圧は、前記信号電
圧によって決定され、信号電圧が供給される以前に液晶
が保持してい比電圧、即ち、１水平期間前に、液晶ｂｔ
僅持してい比電圧の影響を受けないことになり、映像信
号電圧を忠実く液晶に印加することｈ；可能になる−０ まｔ、アクティブマトリクススイッチング素子のう性ア
ンバランスｂｔ生じ、液晶へ流れ込む電流と、液晶から
流れ出す電流が異なる場合、Ｒ口ち。

極性によって、液晶素子にかかる電圧の実効値にアンバ
ランスが生じる場合、前記信号電圧のレベルを極性によ
って亥えることによって、液晶素子にかかる電圧の実効
値のアンバランスを解消し液晶に直流成分が印加される
ことなく、液晶の交流駆動を行わせることも可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図・・本発明の構成による液晶表示装置の基本ブロ
ック図 第２図・・本発明の構成による回路のタイミングチャー
ト図 第３図・・電圧源の第１の実施例の同 第４図・・電圧源の第２の実施例の同 第５図社）、の）・・液晶に印加される電圧波形図（１
）第６図・・液晶に印加される電圧波形図（＋１３第７
図・・信号電圧を列ラインへ供給する手段の第１の実施
例の図 第８図・・信号電圧を列ラインへ供給する手段の第２の
実施例の図 第９図・・従来の液晶表示装置におけるタイミングチャ
ート図。 第１０図ｈ）、の）・・液晶に印加される電圧波形図第
１１図（ａ）、（６）・・アクティブマトリクス液晶表
示体の画素の等価回路図 第１２図・・液晶に印加される電圧波形図１００・・・
・・・アクティブマトリクス液晶表示体１０１・・・・
・・行制御回路　１０２・・・・・・列制御回路１０３
・・・・・・駆動回路　　１０４・・・・・・制御回路
１０５・・・・・・電圧源　　　１０６・・・・・・パ
ルス信号１０７・・・・・・制御信号　　１０８・・・
・・・極性反転信号１０９・・・・・・償号電王 １１０・・・・・・シフトクロック信号１１１・・・・
・・シフトスタート偏角１１２・・・・・・シフトクロ
ック信号１１３・・・・・・シフトスタート信号３００
・・・・・・映像ｊ性反転信号 ３０１　、３０２・・・・・・電圧源 ３０３　、３０４・・・・・・アナログスイッチ３０５
・・・・・・反転素子　　　３０６・・・・・・信号電
圧４０１・・・・・・負極性映像信号 ４０２・・・・・・正極性映像信号 ４０３．４０４・・・・・・積分回路 ４０５　、４（１６・・・・・・アナログスイッチ４０
７・・・・・・反転素子　　　４０８・・・・・・信号
電圧５０１、　５０１’・・・・・・映像信号電圧５０
２・・・・・・信号電圧 ５０３　、５０３’・・・・・・（ｎ−１）番目の水平
期間の映像信号電位 ５０４　、５０５　、５０６・・・・・・列ライン側液
晶端子電圧６００・・・・・・液晶端子電圧 ６０１．６０２・・・・・・映像信号電圧６０３　、６
０４・・・・・・信号電圧６０５〜６１１・・・・・・
列ライン側液晶端子電圧７００・・・・・・列制御回路
　　７０１・・・・・・映像信号電圧７０２・・・・・
・シフトクロック　７０３・・・・・・信号電圧７０４
・・・・・・制御信号 ７０５〜７１０・・・・・・アナログスイッチ７１１　
、７１３　、７１５・・・・・・シフトレジスタ出カフ
１２　、７１３　、７１６・・・・・・信号ライン７１
７　、７１８　、７１９・・・・・・列ライン８００・
・・・・・列制御回路　　８０１・・・・・・シフトク
ロック８０２・・・・・・映像信号電圧　８０３・・・
・・・信号電圧８０４・・・・・・制御信号 ８０５　、８０６・・・・・・アナログスイッチ８０７
・・・・・・反転素子　８０８　、８０９　、８１０・
・・・・・論１和８１１．８１２．　８１３・・・・・
・アナログスイッチ８１４　、８１６　、８１８・・・
・・・シフトレジスタ出力８１５　、８１７　、８１９
・・川・信号ライン８２０　、８２１　、８２２・・・
・・・列ライン１０００・・・・・・列ラインと反対側
の液晶端子電圧１００１　、１００１’・・・・・・信
号電圧１００２　、１０Ｑ３　、１００２’、　１００
３’・・・・・・列ライン側液晶端子電圧 １００４、１ｏＯｓ、　１００４；　１００５’・・・
・・・初期電圧１００６．１００７．１００６ご１００
７′・・・・・・列ライン側液晶端子電圧 １１００・・・・・・行ライン　　１１０１・・・・・
・列ライン１１０２．１１０２’・・・・・・スイッチ
ング素子１１０３・・・・・・液晶 １１０４・・・・・・列ラインと反対側の液晶端子電圧
１２００・・・・・・列ラインと反対側の液晶端子電圧
１２０１、１２（１２・・・・・・映像信号電圧１２０
２〜１２０８・・・・・・列ライン側液晶端子電圧以　
　上 出願人　　セイコーエプソン株式会社 第１図 第２図 シ ３ｏ。 第３図 ン ４ｏ。 第４図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）行ラインと列ラインとの各交点にスイッチン
   グ素子を配したアクティブマトリクス液晶表示体と、 ｂ）前記行ラインを選択するための行選択信号を出力す
   る行制御回路と、 ｃ）前記行選択信号が出力されている期間内に、映像信
   号電圧を前記列ラインに供給する列制御回路と、 ｄ）前記行制御回路と前記列制御回路を駆動するための
   駆動回路から構成される液晶表示装置において、 ｅ）前記行選択信号が出力されてから、前記列ラインに
   映像信号電圧が供給される迄の期間内に、制御信号を出
   力する制御回路と、 ｆ）信号電圧を発生する電圧源と、 ｇ）前記制御信号が出力されている期間、 前記信号電圧を前記列ラインに供給する手段を有するこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. （２）前記制御信号が、テレビ映像信号の水平帰線期間
   に出力され、水平帰線期間内に、前記信号電圧を、前記
   列ラインに供給することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の液晶表示装置。