JP2001296554A - 液晶表示装置及び情報携帯機器 - Google Patents
液晶表示装置及び情報携帯機器Info
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Abstract
圧の極性依存性がある。このためフレーム毎に周期的な
輝度変化が生じるが、これを低減すること。 【解決手段】 各画素位置にTFT、液晶セル、蓄積容
量が設けられたアクティブマトリックス型の液晶パネル
において、走査側駆動手段100により走査電極101
〜102を順次選択し、信号側駆動手段110により信
号電極111〜112にデータ信号を与える。また共通
側駆動手段160により共通電極161に対して共通信
号を与える。このとき外部輝度検出手段170により外
光輝度を検出する。そして共通側駆動制御手段180
は、検出輝度値に基づいて共通側駆動手段160を制御
し、1H毎に印加される画素電圧の極性に応じて共通信
号の電圧レベルをシフトする。こうすると反射型の液晶
パネルのフリッカが解消される。
Description
素構造を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置
及び液晶表示装置を搭載した情報携帯機器に関する。
し、薄型軽量の特徴により、パーソナルコンピュータや
モニタなど表示用ディスプレイとして幅広く利用されて
いる。その中でもアクティブマトリクス型の液晶表示装
置は、表示特性に優れ、低価格化も相まって、液晶表示
装置の主流になりつつある。
トリクス型の液晶表示装置とその駆動方法について説明
する。図6は従来例におけるアクティブマトリクス型の
液晶表示装置の回路構成図である。また図7は共通電極
信号反転駆動方式を用いて図6の液晶表示装置を全面同
一輝度で表示した場合の駆動波形図である。
極の数をjとすると、Y1ラインの走査電極101、・
・・Yjラインの走査電極102が形成される。信号電
極の数をiとすると、X1ラインの信号電極111、・
・・Xiラインの信号電極112が形成される。また、
共通電極161が形成される。そして格子状に形成され
た走査電極及び信号電極の交差部に、スイッチング素子
として薄膜トランジスタ(TFT)が設けられている。
Xmライン(1≦m≦i)とYnライン(1≦n≦j)
との交差部の画素をPmnと呼ぶと、画素P11はTF
T120、液晶セル121、蓄積容量122を有してい
る。画素P1jはTFT130、液晶セル131、蓄積
容量132を有している。画素Pi1はTFT140、
液晶セル141、蓄積容量142を有している。画素P
ijはTFT150、液晶セル151、蓄積容量152
を有している。
レイン(D)は画素電極と蓄積容量122の一端に接続
され、画素電極を介して液晶セル121の片面にデータ
信号を与える。そして液晶セル121の他面は共通電極
161に当接し、蓄積容量122の他端は共通電極16
1に接続されている。このような接続関係は画素P1
j、画素Pi1、画素Pijにおいても同様である。
・・102を介してゲート信号を順次に出力し、同一Y
ラインに位置する全てのTFTのゲート(G)にオン電
圧(選択信号)又はオフ電圧(非選択信号)を与える回
路である。信号側駆動手段110は信号電極111・・
・112を介してデータ信号を出力し、選択されたYラ
インに位置する全てのTFTのソース(S)にデータ信
号を与える回路である。共通側駆動手段160は各共通
電極161に対して共通信号を出力する回路である。
フレーム毎に走査電極数jに相当する数のパルスが1H
周期で出力される。図7(b)は信号側駆動手段110
から出力されるデータ信号電圧波形210を示し、デー
タ信号基準電位211を中心にHレベル側又はLレベル
側に極性が1H周期で反転する。ここでは液晶パネル全
面に同輝度表示(白表示)する場合の電圧を示す。図7
(c)は共通側駆動手段160から出力される共通信号
電圧波形220であり、共通信号基準電位221を中心
にデータ信号電圧の極性と逆になるようHレベル側又は
Lレベル側に極性が1H周期で反転する。
1フレーム周期で出力される。図7(e)は画素P11
の液晶セルに印加される電圧波形300であり、数フレ
ーム間液晶パネル全面に白表示される場合の電圧を示し
ている。図7(f)は、画素P11の輝度波形310を
示す。ここでは全面白表示にも係わらず、フレーム周期
毎に輝度値が多少変化していることを示す。
で用いられるものとして動作説明をする。この場合の液
晶パネルの画像のコントラストは外光の強度に影響す
る。信号側駆動手段110からはX1ラインの信号電極
111〜Xiラインの信号電極112を介して、水平同
期信号200に同期して図7(b)に示すようなデータ
信号電圧波形210が出力される。データ信号電圧波形
210は、データ信号基準電位211に対して極性が1
H周期で反転し、かつ、DC印加を防止するため垂直同
期信号230に同期してフレーム毎に極性が反転する。
このようなデータ信号は各走査電極毎にTFT120・
・・140、TFT130・・・150のソース側に印
加される。
側駆動手段100からは、Y1ラインの走査電極101
〜Yjラインの走査電極102を介してTFT120・
・・140、TFT130・・・150のゲート側に走
査信号が順次に出力される。先ず最初の走査電極101
の選択時には、TFT120・・・140がオンし、ソ
ース側からの電圧供給がドレイン側の画素電極を介して
各画素の液晶セル121・・・141及び蓄積容量12
2・・・142に対して行われる。また最後の走査電極
102の選択時には、TFT130・・・150がオン
し、ソース側からの電圧供給がドレイン側の画素電極を
介して各画素の液晶セル131・・・151及び蓄積容
量132・・・152に対して行われる。
1、131、151及び蓄積容量122、142、13
2、152の他方に夫々接続されている共通電極161
に対して、図7(c)に示すような共通信号電圧波形2
20が供給される。この共通信号電圧波形220は、水
平同期信号200に同期して共通信号基準電位221に
対して対称に電圧が変化し、且つDC印加を防止するた
め垂直同期信号230に同期してフレーム毎に極性が反
転する。以上の動作を繰り返し行うことにより、各画素
の液晶セルに画素電圧が印加され、データ信号による画
像表示が行われる。
液晶パネルでは、外光輝度に対する各液晶セルの反射率
が画素電圧の極性によって影響を受けることが判明し
た。この現象は外光の輝度値が高い程顕著である。画素
電極の電圧−共通電極の電圧=画素電圧Vpix と定義す
ると、図7において、第1フレームでは画素電圧Vpix
は正であり、その絶対値は図7(e)に示すようにVlc
d である。また第2フレームでは画素電圧Vpix は負で
あり、その絶対値は同じVlcd である。液晶セルにおけ
る液晶分子の配向状態が画素電圧Vpix の極性に影響す
るか否かは確認されていない。上記の現象は、TFTの
特性に起因するとも解釈できる。反射型の液晶パネルの
場合、アレイ基板の上部から外光が照射される。このた
めTFTのチャンネル領域に高エネルギ−の光子が入力
されると、不純物層が励起されて自由電子が発生するこ
とも考えられる。
層に光が照射されると増加し、非照射時は減少する。こ
れと類似の現象がTFTで発生していると類推できる。
図7において、画素電圧Vpix の絶対値である画素印加
電圧Vlcd の値が同一であっても、第1フレームにおけ
るTFTのG−D間の電圧と、第2フレームにおけるT
FTのG−D間の電圧とは異なる。 この電圧差が大きい
ときに外光の強度が増加すると、TFTの電圧増幅率が
大きくなるとも考えられる。特に外光として直射日光が
用いられる場合は、液晶パネルの照度は10万Lx以上
となる。このような照度下では、TFT部にブラックス
トライプが形成されていても、TFTのスイッチング特
性は変化する。以降の説明では、この現象を「各画素の
容量成分が印加電圧の極性に依存して異なる」と呼ぶ。
の電圧印加の動作について説明する。第1フレームにお
いては、第1フレームのP11画素の電圧印加期間に、
データ信号基準電位211に対して正極のデータ信号電
圧が水平同期信号200に同期して信号側駆動手段11
0から供給される。この場合のデータ信号電圧波形21
0を図7(b)の左端に示す。共通側駆動手段160か
らは共通信号基準電位221に対して負極の共通信号電
圧が供給される。この場合の共通信号電圧波形220を
図7(c)の左端に示す。従って画素P11の液晶12
1には、データ信号電圧と共通信号電圧差の絶対値であ
る画素印加電圧Vlcd が印加されることになる。
P11画素の電圧印加期間に、信号側駆動手段110か
ら水平同期信号200に同期してデータ信号基準電位2
11に対して負極のデータ信号電圧が供給される。この
場合のデータ信号電圧波形210を図7(b)の中央部
に示す。共通側駆動手段160からは共通信号基準電位
221に対して正極の共通信号電圧が供給される。この
場合の共通信号電圧波形220を図7(c)の中央部に
示す。従って画素P11の液晶セル121には、第1フ
レームと同様にデータ信号電圧と共通信号電圧差の絶対
値である画素印加電圧Vlcd が印加されることになる。
量成分が印加電圧の極性に依存して異なるため、図7
(f)のP11画素の輝度波形310に示すように、画
素印加電圧がVlcd が同一であっても、第1フレームで
は共通信号電圧波形220に対して正極のデータ信号電
圧波形210が供給され、第2フレームでは共通信号電
圧波形220に対して負極のデータ信号電圧波形210
が供給される。このために、第2フレームの方が液晶パ
ネルの輝度が高くなってしまう。そして第3フレームで
は、第1フレームと同様に共通信号電圧波形220に対
して正極のデータ信号電圧波形210が供給されている
ため、第1フレームと同じ輝度となる。
レームにおけるP11画素の輝度に対して、偶数フレー
ムにおけるP11画素の輝度が高くなり、フレーム周波
数の1/2の周期で輝度変化が生じてしまう。このよう
なフリッカが発生すると、液晶パネルの表示品位が著し
く低下してしまうという課題を有していた。
電圧に対してデータ信号電圧が正極性となる輝度に対
し、共通信号電圧に対してデータ信号電圧が負極性とな
る輝度の方が高いとした。しかし、後者の電圧印加にお
ける輝度の方が低くなることも考えられ、同様の課題を
有する。また、上記の従来例では、共通電極信号反転駆
動方式を用いたが、共通信号電圧を反転しない共通電極
信号一定駆動方式においても同様の課題を有する。
てなされたものであって、駆動電圧を制御して外光輝度
に対して各画素の輝度変化を吸収することにより、外光
輝度によるフリッカを抑制し、画質の高品位化を図った
アクティブマトリクス型の液晶表示装置とその駆動方法
を実現することを目的とする。
は、各画素位置に対応してマトリックス状に配置された
複数の走査電極及び複数の信号電極と、各画素位置に配
設され、前記各走査電極及び前記各信号電極に第1及び
第2の制御入力端が夫々接続される複数の薄膜トランジ
スタと、各画素位置に配設され、前記各薄膜トランジス
タの制御出力端に接続された画素電極及び蓄積容量と、
前記画素電極と前記画素電極に対向する共通電極との間
に狭持された液晶セルと、前記走査電極を介して前記薄
膜トランジスタの第1の制御入力端に走査信号を出力す
る走査側駆動手段と、前記信号電極を介して前記薄膜ト
ランジスタの第2の制御入力端にデータ信号を出力する
信号側駆動手段と、前記共通電極に共通信号を出力する
共通側駆動手段と、前記液晶セルと前記薄膜トランジス
タとがマトリクス状に配設された液晶パネルに対して照
射される外部輝度を検出する外部輝度検出手段と、前記
外部輝度検出手段の検出輝度値に基づいて前記共通側駆
動手段の共通信号の出力レベルを制御する共通側駆動制
御手段と、を具備することを特徴とする。
出手段の検出輝度値に基づいて共通側駆動手段の共通信
号の出力レベルを制御するものである。データ信号の電
圧極性が正又は負の場合、共通信号の電圧極性を夫々負
又は正とし、データ信号−共通信号を画素電圧として、
信号側駆動手段及び共通側駆動手段が画素電圧の極性を
フレーム単位で反転させて液晶セルを交流駆動すると
き、共通側駆動制御手段は検出輝度値に基づいて共通信
号の出力レベルを高又は低側にシフト制御し、画素電圧
の絶対値をフレーム単位で変化するようにしてもよい。
応してマトリックス状に配置された複数の走査電極及び
複数の信号電極と、各画素位置に配設され、前記各走査
電極及び前記各信号電極に第1及び第2の制御入力端が
夫々接続される複数の薄膜トランジスタと、各画素位置
に配設され、前記各薄膜トランジスタの制御出力端に接
続された画素電極及び蓄積容量と、前記画素電極と前記
画素電極に対向する共通電極との間に狭持された液晶セ
ルと、前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの第
1の制御入力端に走査信号を出力する走査側駆動手段
と、前記信号電極を介して前記薄膜トランジスタの第2
の制御入力端にデータ信号を出力する信号側駆動手段
と、前記共通電極に共通信号を出力する共通側駆動手段
と、前記液晶セルと前記薄膜トランジスタとがマトリク
ス状に配設された液晶パネルに対して照射される外部輝
度を検出する外部輝度検出手段と、前記外部輝度検出手
段の検出輝度値に基づいて前記信号側駆動手段のデータ
信号の出力レベルを制御する信号側駆動電位制御手段
と、を具備することを特徴とする。
検出手段の検出輝度値に基づいて信号側駆動手段のデー
タ信号の出力レベルを制御するものである。データ信号
の電圧極性が正又は負の場合、共通信号の電圧極性を夫
々負又は正とし、データ信号−共通信号を画素電圧とし
て、信号側駆動手段及び共通側駆動手段が画素電圧の極
性をフレーム単位で反転させて液晶セルを交流駆動する
とき、信号側駆動電位制御手段はデータ信号の出力レベ
ルを高又は低側にシフト制御し、画素電圧の絶対値がフ
レーム単位で変化するようにしてもよい。
対応してマトリックス状に配置された複数の走査電極及
び複数の信号電極と、各画素位置に配設され、前記各走
査電極及び前記各信号電極に第1及び第2の制御入力端
が夫々接続される複数の薄膜トランジスタと、各画素位
置に配設され、前記各薄膜トランジスタの制御出力端に
接続された画素電極及び蓄積容量と、前記画素電極と前
記画素電極に対向する共通電極との間に狭持された液晶
セルと、前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの
第1の制御入力端に走査信号を出力する走査側駆動手段
と、前記信号電極を介して前記薄膜トランジスタの第2
の制御入力端にデータ信号を出力する信号側駆動手段
と、前記共通電極に共通信号を出力する共通側駆動手段
と、前記液晶セルと前記薄膜トランジスタとがマトリク
ス状に配設された液晶パネルに対して照射される外部輝
度を検出する外部輝度検出手段と、表示画像の画像デー
タを入力し、前記外部輝度検出手段の検出輝度値に基づ
いて出力レベルを制御したデータ信号を生成し、前記信
号側駆動手段に与えるデータ制御手段と、を具備するこ
とを特徴とする。
ータを入力し、外部輝度検出手段の検出輝度値に基づい
て出力レベルを制御したデータ信号を生成して信号側駆
動手段に与えるものである。データ信号の電圧極性が正
又は負の場合、共通信号の電圧極性を夫々負又は正と
し、データ信号−共通信号を画素電圧として、信号側駆
動手段及び共通側駆動手段が画素電圧の極性がフレーム
単位で反転させて液晶セルを交流駆動するとき、データ
制御手段はデータ信号の出力レベルを高又は低側にシフ
ト制御し、画素電圧の絶対値がフレーム単位で変化する
ようにしてもよい。
る液晶表示装置とその駆動方法について、図面を参照し
つつ説明する。
けるアクティブマトリクス型の液晶表示装置について図
1及び図2を用いて説明する。図1は本実施の形態の液
晶表示装置の回路構成図であり、反射型の液晶パネルと
する。図6と同一部分については同一符号を付け、それ
らの詳細な説明は省略する。図1に示すようにこの液晶
パネルには、Y1ラインの走査電極101・・・Yjラ
インの走査電極102が形成され、X1ラインの信号電
極111・・・Xiラインの信号電極112が形成され
ている。又共通電極161が形成されている。
ング素子として薄膜トランジスタ(TFT)が設けられ
ている。TFTは例えばa−Si又はp−Siにより構
成され、第1の制御入力端としてのゲート(G)と、第
2の制御入力端としてのソース(S)と、制御出力端と
してのドレイン(D)とを有している。
(1≦n≦i)との交差部の画素をPmnと呼ぶと、画
素P11はTFT120、液晶セル121、蓄積容量1
22を有している。画素P1jはTFT130、液晶セ
ル131、蓄積容量132を有している。画素Pi1は
TFT140、液晶セル141、蓄積容量142を有し
ている。画素PijはTFT150、液晶セル151、
蓄積容量152を有している。
・・102を介してゲート信号を順次に出力し、同一Y
ラインに位置する全てのTFTのゲート(G)にオン電
圧(選択信号)又はオフ電圧(非選択信号)を与える回
路である。信号側駆動手段110は信号電極111・・
・112を介してデータ信号を出力し、選択されたYラ
インに位置する全てのTFTのソース(S)にデータ信
号を与える回路である。共通側駆動手段160は各共通
電極161に対して共通信号を出力する回路であり、そ
の出力電圧は共通側駆動制御手段180によって制御さ
れる。
ネルに対する外光の照度(外光輝度という)を検出する
ものである。共通側駆動制御手段180は外部輝度検出
手段170で得られた外光輝度値に基づいて共通電極1
61に与える共通信号の電圧を変化させるよう共通側駆
動手段160を制御する回路である。
て、共通電極信号反転駆動方式を用い、且つ液晶パネル
の全面に同輝度(白)の表示を行う場合の液晶パネルの
駆動波形図である。ここで、図7と同一内容については
同一符号を付け、詳細な説明は省略する。
フレーム毎に走査電極数jに相当する数のパルスが1H
周期で出力される。図2(b)は信号側駆動手段110
から出力されるデータ信号電圧波形210を示し、デー
タ信号基準電位211を中心にHレベル側又はLレベル
側に極性が1H周期で反転する。図2(c)は共通側駆
動手段160から出力される共通信号電圧波形222で
あり、共通信号基準電位221を中心にデータ信号電圧
の極性と逆になるようHレベル側又はLレベル側に極性
が1H周期で反転する。ここでは共通信号基準電位22
1から見て正極性の電圧振幅は小さく、負極性の電圧振
幅は大きい。これらの電圧振幅は共通側駆動制御手段1
80によって制御される。
1フレーム周期で出力される。図2(e)は画素P11
の液晶セルに印加される画素印加電圧波形240であ
り、数フレーム間液晶パネルの全面が白表示される場合
の電圧を示している。ここでは第1及び第3フレームの
電圧値はVlcd1であり、第2及び第4フレームの電圧値
はVlcd2(<Vlcd1)である。図2(f)は、画素P1
1の輝度波形250を示す。ここでは全面白表示として
おり、フレーム毎に平均輝度値が変化しなくなってい
る。
動作を説明する。図1の信号側駆動手段110からはX
1ラインの信号電極111〜Xiラインの信号電極11
2を介し、水平同期信号200に同期して図2(b)に
示すようなデータ信号電圧波形210が出力される。デ
ータ信号電圧波形210は、データ信号基準電位211
に対して極性が1H周期で反転し、且つDC印加を防止
するため垂直同期信号230に同期してフレーム毎に極
性が反転する。このようなデータ信号は各走査電極毎に
TFT120・・・140、TFT130・・・150
のソース側に印加される。
側駆動手段100からは、Y1ラインの走査電極101
〜Yjラインの走査電極102を介してTFT120・
・・140、TFT130・・・150のゲート側に走
査信号が各水平走査毎に出力される。Y1ラインの選択
時にはTFT120・・・140がオンし、ソース側か
らの電圧供給がドレイン側の画素電極を介して各画素の
液晶セル121・・・141及び蓄積容量122・・・
142に対して行われる。またYjラインの選択時には
TFT130・・・150がオンし、ソース側からの電
圧供給がドレイン側の画素電極を介して各画素の液晶セ
ル131・・・151及び蓄積容量132・・・152
に対して行われる。
の液晶セル121・・・141と液晶セル131・・・
151、及び蓄積容量122・・・142と蓄積容量1
42・・・152に対して、共通信号基準電位221に
偏りを持たせた形で電圧が反転し、且つDC印加成分を
少なくするためフレーム毎に極性を反転した共通信号電
圧波形222が共通側駆動手段160から供給される。
この電圧は外部輝度検出手段170で検出された外部輝
度値に基づいて、共通側駆動制御手段180により制御
される。
いて説明する。第1フレームにおいては、P11画素の
電圧印加期間に、データ信号基準電位211に対して正
極のデータ信号電圧が水平同期信号200に同期して信
号側駆動手段110から供給される。この場合のデータ
信号電圧波形210を図2(b)の左端に示す。また共
通側駆動手段160からは共通信号基準電位221に対
して負極の共通信号電圧が供給される。
て説明する。第1フレームにおいては、P12画素の電
圧印加期間に、データ信号基準電位211に対して負極
のデータ信号電圧が水平同期信号200に同期して信号
側駆動手段110から供給される。共通側駆動手段16
0からは共通信号基準電位221に対して正極の共通信
号電圧が供給される。第1フレームでは画素P11及び
P12とも、図2(c)に示すように共通信号基準電位
221に対する負極の共通信号の電圧振幅は大きく、正
極の共通信号の電圧振幅は小さい。
・・・Pi1の液晶セル121・・・141、画素P1
j・・・Pijの液晶セル131・・・151には、デ
ータ信号電圧と共通信号電圧の差の絶対値である画素印
加電圧Vlcd1が印加されることになる。
印加の動作について説明する。P11画素の電圧印加期
間に、データ信号基準電位211に対して負極のデータ
信号電圧が水平同期信号200に同期して信号側駆動手
段110から供給される。この場合のデータ信号電圧波
形210を図2(b)の中央部に示す。また共通側駆動
手段160からは共通信号基準電位221に対して正極
の共通信号電圧が供給される。
て説明する。第2フレームにおいては、P12画素の電
圧印加期間に、データ信号基準電位211に対して正極
のデータ信号電圧が水平同期信号200に同期して信号
側駆動手段110から供給される。共通側駆動手段16
0からは共通信号基準電位221に対して負極の共通信
号電圧が供給される。第2フレームでも画素P11及び
P12とも、図2(c)に示すように共通信号基準電位
221に対する負極の共通信号の電圧振幅は大きく、正
極の共通信号の電圧振幅は小さい。
・・・Pi1の液晶セル121・・・141、画素P1
j・・・Pijの液晶セル131・・・151には、デ
ータ信号電圧と共通信号電圧の差の絶対値である画素印
加電圧Vlcd2が印加されることになる。図2(e)に示
すように、第2フレームの画素印加電圧Vlcd2は、第1
フレームの画素印加電圧Vlcd1より小さくなっている。
ことにより、第1フレームと第2フレームにおける各画
素の平均輝度は図2(f)に示すように同一となり、反
射型の液晶パネルのフリッカを抑制することができる。
度に対する各画素の容量成分の印加電圧の極性依存性を
なくすことができ、いかなる外光輝度下においてもフリ
ッカのない高画質のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置を実現することができる。
号電圧が正極である電圧印加における輝度に対し、デー
タ信号電圧が負極である電圧印加における輝度の方が高
いとしたが、後者の電圧印加における輝度の方が低くな
ることも考えられる。この場合には、Vlcd1<Vlcd2と
なるように制御すれば、同様の効果が得られる。
信号反転駆動方式を用いたが、共通信号電圧を反転しな
い共通電極信号一定駆動方式においても同様の効果が得
られる。また、上記の液晶パネルは、電圧無印加状態で
黒となる(ノーマリーブラック)モードを持つものとし
たが、電圧無印加状態で白となる(ノーマリーホワイ
ト)モードにおいても同様の効果が得られる。
けるアクティブマトリクス型の液晶表示装置について図
3及び図4を用いて説明する。図3は本実施の形態の液
晶表示装置の回路構成図であり、反射型の液晶パネルと
する。図1と同一部分については同一符号を付け、それ
らの詳細な説明は省略する。図3に示すように、この液
晶パネルには、Y1ラインの走査電極101、・・・Y
jラインの走査電極102が形成され、X1ラインの信
号電極111、・・・Xiラインの信号電極112が形
成されている。又共通電極161が形成されている。
ング素子としてTFTが設けられている。画素P11は
TFT120、液晶セル121、蓄積容量122を有し
ている。画素P1jはTFT130、液晶セル131、
蓄積容量132を有している。画素Pi1はTFT14
0、液晶セル141、蓄積容量142を有している。画
素PijはTFT150、液晶セル151、蓄積容量1
52を有している。
・・102を介してゲート信号を順次に出力し、同一Y
ラインに位置する全てのTFTのゲートにオン電圧又は
オフ電圧を与える回路である。信号側駆動手段110は
信号電極111・・・112を介してデータ信号を出力
し、選択されたYラインに位置する全てのTFTのソー
ス(S)にデータ信号を与える回路である。データ信号
の振幅は表示画像の画素値に基づいて制御されるが、そ
の電位はフレーム単位で信号側駆動電位供給手段270
によって制御(シフト)される。
に対して共通信号を出力する回路であり、その出力振幅
は実施の形態1と異なり固定されている。外部輝度検出
手段170は反射型の液晶パネルに対する外光輝度を検
出するものである。信号側駆動電位供給制御手段260
は外部輝度検出手段170で得られた外光輝度値に基づ
いて信号側駆動電位供給手段270の出力電圧を制御す
る回路である。信号側駆動電位供給手段270は、信号
側駆動手段110の出力電位を信号側駆動電位供給制御
手段260の制御信号に基づいて制御する回路である。
データバスを介して信号側駆動手段110に入力される
データ信号の0レベルに対する最大振幅をその極性に応
じて+Vpix 、−Vpix とすると、 信号側駆動電位供給
手段270は信号側駆動手段110の出力をデータ信号
基準電位に対して(+Vpix +ΔV)又は(−Vpix +
ΔV)に設定する。このシフト電位ΔVは信号側駆動電
位供給制御手段260の制御信号によって制御される。
ここで信号側駆動電位供給制御手段260と信号側駆動
電位供給手段270は、外部輝度検出手段170の検出
輝度値に基づいて信号側駆動手段112のデータ信号の
出力レベルを制御する信号側駆動電位制御手段の機能を
構成している。
て、共通電極信号反転駆動方式を用い、且つ液晶パネル
の全面に同輝度(白)の表示を行う場合の液晶パネルの
駆動波形図である。ここで、図2と同一内容については
同一符号を付け、詳細な説明は省略する。
図4(b)は信号側駆動手段110から出力されるデー
タ信号電圧波形280を示し、データ信号基準電位21
1を中心にHレベル側又はLレベル側に極性が1H周期
で反転する。ここではデータ信号基準電位211から見
て正極性の電圧振幅は大きく、負極性の電圧振幅は小さ
い。これらの電位は信号側駆動電位供給手段270によ
って制御される。図4(c)は共通側駆動手段160か
ら出力される共通信号電圧波形220であり、共通信号
基準電位221を中心にデータ信号電圧の極性と逆にな
るようHレベル側又はLレベル側に極性が1H周期で反
転する。ここでは共通信号基準電位221から見て正極
性の電圧振幅と負極性の電圧振幅とは等しい。
図4(e)は画素P11の液晶セルに印加される電圧波
形240を示し、数フレーム間液晶パネルの全面が白表
示される場合の電圧とする。ここでは第1及び第3フレ
ームの電圧値はVlcd1であり、第2及び第4フレームの
電圧値はVlcd2(<Vlcd1)である。図4(f)は、画
素P11の輝度波形250を示す。ここでは全面白表示
としており、フレーム毎に平均輝度値が変化しなくなっ
ている。
動作を説明する。図3の信号側駆動手段110からはX
1ラインの信号電極111〜Xiラインの信号電極11
2を介し、水平同期信号200に同期して図4(b)に
示すようなデータ信号電圧波形280が出力される。デ
ータ信号電圧波形280は、データ信号基準電位211
に対して極性が1H周期で反転し、且つDC印加成分を
少なくするため垂直同期信号230に同期してフレーム
毎に極性が反転する。このようなデータ信号は各走査電
極毎にTFT120・・・140、TFT130・・・
150のソース側に印加される。
12には、データ信号基準電位211に対して偏り(シ
フト電位)を持たせた形でデータ信号の電圧が反転し、
且つDC印加成分を少なくするためフレーム毎に極性を
反転した形式で出力される。このシフト電位ΔVは外部
輝度検出手段170で検出された外部輝度値に信号に基
づいて、信号側駆動電位供給手段270により出力され
る。
側駆動手段100からは、Y1ラインの走査電極101
〜Yjラインの走査電極102を介してTFT120・
・・140、TFT130・・・150のゲート側に走
査信号が各水平走査毎に出力される。Y1ラインの選択
時にはTFT120・・・140がオンし、ソース側か
らの電圧供給がドレイン側の画素電極を介して各画素の
液晶セル121・・・141及び蓄積容量122・・・
142に対して行われる。またYjラインの選択時には
TFT130・・・150がオンし、ソース側からの電
圧供給がドレイン側の画素電極を介して各画素の液晶セ
ル131・・・151及び蓄積容量132・・・152
に対して行われる。
いて説明する。第1フレームにおいては、P11画素の
電圧印加期間に、データ信号基準電位211に対して正
極のデータ信号電圧が水平同期信号200に同期して信
号側駆動手段110から供給される。この場合のデータ
信号電圧波形280を図4(b)の左端に示す。また共
通側駆動手段160からは共通信号基準電位221に対
して負極の共通信号電圧が供給される。
て説明する。第1フレームにおいては、P12画素の電
圧印加期間に、データ信号基準電位211に対して負極
のデータ信号電圧が水平同期信号200に同期して信号
側駆動手段110から供給される。共通側駆動手段16
0からは共通信号基準電位221に対して正極の共通信
号電圧が供給される。第1フレームでは画素P11及び
P12とも、図4(b)に示すようにデータ信号基準電
位211に対する正極のデータ信号の電圧振幅は大き
く、負極のデータ信号の電圧振幅は小さい。
・・・Pi1の液晶セル121・・・141、画素P1
j・・・Pijの液晶セル131・・・151には、デ
ータ信号電圧と共通信号電圧の差の絶対値である画素印
加電圧Vlcd1が印加されることになる。
印加の動作について説明する。P11画素の電圧印加期
間に、データ信号基準電位211に対して負極のデータ
信号電圧が水平同期信号200に同期して信号側駆動手
段110から供給される。この場合のデータ信号電圧波
形280を図4(b)の中央部に示す。また共通側駆動
手段160からは共通信号基準電位221に対して正極
の共通信号電圧が供給される。
て説明する。第2フレームにおいては、P12画素の電
圧印加期間に、データ信号基準電位211に対して正極
のデータ信号電圧が水平同期信号200に同期して信号
側駆動手段110から供給される。共通側駆動手段16
0からは共通信号基準電位221に対して負極の共通信
号電圧が供給される。第2フレームでも画素P11及び
P12とも、図4(b)に示すようにデータ信号基準電
位211に対する正極のデータ信号の電圧振幅は大き
く、負極のデータ信号の電圧振幅は小さい。
・・・Pi1の液晶セル121・・・141、画素P1
j・・・Pijの液晶セル131・・・151には、デ
ータ信号電圧と共通信号電圧の差の絶対値である画素印
加電圧Vlcd2が印加されることになる。図4(e)に示
すように、第2フレームの画素印加電圧Vlcd2は、第1
フレームの画素印加電圧Vlcd1より小さくなっている。
ることにより、第1フレームと第2フレームにおける各
画素の平均輝度は図4(f)に示すように同一となり、
反射型の液晶パネルのフリッカを抑制することができ
る。
度に対する各画素の容量成分の印加電圧の極性依存性を
なくすことができ、いかなる外光輝度下においてもフリ
ッカのない高画質のアクティブマトリクス型の液晶表示
装置を実現することができる。
電圧が正極である電圧印加における輝度に対し、データ
信号電圧が負極である電圧印加における輝度の方が高い
としたが、後者の電圧印加における輝度の方が低くなる
ことも考えられる。この場合には、Vlcd1<Vlcd2とな
るように制御すれば、同様の効果が得られる。
駆動方式を用いたが、共通信号電圧を反転しない共通電
極信号一定駆動方式においても同様の効果が得られる。
また、上記の液晶パネルはノーマリーブラックモードと
したが、ノーマリーホワイトモードにおいても同様の効
果が得られる
おけるアクティブマトリクス型の液晶表示装置について
図5及び図4を用いて説明する。図5は本実施の形態の
液晶表示装置の回路構成図であり、反射型の液晶パネル
とする。図1と同一部分については同一符号を付け、そ
れらの詳細な説明は省略する。図5に示すように、この
液晶パネルには、Y1ラインの走査電極101、・・・
Yjラインの走査電極102が形成され、X1ラインの
信号電極111、・・・Xiラインの信号電極112が
形成されている。共通電極161が形成されている。
ング素子としてTFTが設けられている。画素P11は
TFT120、液晶セル121、蓄積容量122を有し
ている。画素P1jはTFT130、液晶セル131、
蓄積容量132を有している。画素Pi1はTFT14
0、液晶セル141、蓄積容量142を有している。画
素PijはTFT150、液晶セル151、蓄積容量1
52を有している。
・・102を介してゲート信号を順次に出力し、同一Y
ラインに位置する全てのTFTのゲートにオン電圧又は
オフ電圧を与える回路である。信号側駆動手段110は
信号電極111・・・112を介してデータ信号を出力
し、選択されたYラインに位置する全てのTFTのソー
ス(S)にデータ信号を与える回路である。データ信号
の振幅は表示画像の画素値(画像データ)に基づいて制
御されるが、その電位はフレーム単位で画像データ制御
手段290によって制御される。
対して共通信号を出力する回路であり、その出力振幅は
実施の形態2と同様固定されている。外部輝度検出手段
170は反射型の液晶パネルに対する外光輝度を検出す
るものである。画像データ制御手段290は外部輝度検
出手段170で得られた外光輝度値に基づいてデータ信
号の出力電位を制御する回路である。画像データ制御手
段290に入力される画像データの0レベルに対する最
大振幅を±Vpix とすると、 画像データ制御手段290
は各画素毎にデータ信号基準電位に対してデータ信号を
(+Vpix +ΔV)又は(−Vpix +ΔV)に制御す
る。このシフト電位ΔVは外部輝度検出手段170の出
力によって制御される。
については、図4を用いて説明した実施の形態2の動作
と同様であるので、説明を省略する。
度に対する各画素の容量成分の印加電圧の極性依存性を
なくすことができ、いかなる外光輝度下においてもフリ
ッカのない高画質のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を実現することができる。
電圧が正極である電圧印加における輝度に対し、データ
信号電圧が負極である電圧印加における輝度の方が高い
としたが、後者の電圧印加における輝度の方が低くなる
ことも考えられる。この場合には、Vlcd1<Vlcd2とな
るように制御すれば、同様の効果が得られる。
駆動方式を用いたが、共通信号電圧を反転しない共通電
極信号一定駆動方式においても同様の効果が得られる。
また、上記の液晶パネルはノーマリーブラックモードと
したが、ノーマリーホワイトモードにおいても同様の効
果が得られる
電話やPDA等の情報携帯機器に搭載し、反射型液晶パ
ネルとして用いれば、小電力で高コントラストの画像や
文字を表示できる。また外光の輝度が高くなっても、フ
リッカのない画像や文字が得られる。
各画素の容量成分の印加電圧極性依存性を無くすことが
でき、いかなる外光輝度下においてもフレーム毎の周期
的な輝度変化を抑制することができる。このためフリッ
カのない高画質のアクティブマトリクス型の液晶表示装
置が実現ができる。またこの液晶表示装置を情報携帯機
器に搭載することにより、高照度下の室外ではコントラ
ストの優れた画像が得られる。
回路構成図
駆動波形図
回路構成図
駆動方法を示す駆動波形図
回路構成図
図
Claims (4)
- 【請求項1】 各画素位置に対応してマトリックス状に
配置された複数の走査電極及び複数の信号電極と、 各画素位置に配設され、前記各走査電極及び前記各信号
電極に第1及び第2の制御入力端が夫々接続される複数
の薄膜トランジスタと、 各画素位置に配設され、前記各薄膜トランジスタの制御
出力端に接続された画素電極及び蓄積容量と、 前記画素電極と前記画素電極に対向する共通電極との間
に狭持された液晶セルと、 前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの第1の制
御入力端に走査信号を出力する走査側駆動手段と、 前記信号電極を介して前記薄膜トランジスタの第2の制
御入力端にデータ信号を出力する信号側駆動手段と、 前記共通電極に共通信号を出力する共通側駆動手段と、 前記液晶セルと前記薄膜トランジスタとがマトリクス状
に配設された液晶パネルに対して照射される外部輝度を
検出する外部輝度検出手段と、 前記外部輝度検出手段の検出輝度値に基づいて前記共通
側駆動手段の共通信号の出力レベルを制御する共通側駆
動制御手段と、を具備することを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項2】 各画素位置に対応してマトリックス状に
配置された複数の走査電極及び複数の信号電極と、 各画素位置に配設され、前記各走査電極及び前記各信号
電極に第1及び第2の制御入力端が夫々接続される複数
の薄膜トランジスタと、 各画素位置に配設され、前記各薄膜トランジスタの制御
出力端に接続された画素電極及び蓄積容量と、 前記画素電極と前記画素電極に対向する共通電極との間
に狭持された液晶セルと、 前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの第1の制
御入力端に走査信号を出力する走査側駆動手段と、 前記信号電極を介して前記薄膜トランジスタの第2の制
御入力端にデータ信号を出力する信号側駆動手段と、 前記共通電極に共通信号を出力する共通側駆動手段と、 前記液晶セルと前記薄膜トランジスタとがマトリクス状
に配設された液晶パネルに対して照射される外部輝度を
検出する外部輝度検出手段と、 前記外部輝度検出手段の検出輝度値に基づいて前記信号
側駆動手段のデータ信号の出力レベルを制御する信号側
駆動電位制御手段と、を具備することを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項3】 各画素位置に対応してマトリックス状に
配置された複数の走査電極及び複数の信号電極と、 各画素位置に配設され、前記各走査電極及び前記各信号
電極に第1及び第2の制御入力端が夫々接続される複数
の薄膜トランジスタと、 各画素位置に配設され、前記各薄膜トランジスタの制御
出力端に接続された画素電極及び蓄積容量と、 前記画素電極と前記画素電極に対向する共通電極との間
に狭持された液晶セルと、 前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの第1の制
御入力端に走査信号を出力する走査側駆動手段と、 前記信号電極を介して前記薄膜トランジスタの第2の制
御入力端にデータ信号を出力する信号側駆動手段と、 前記共通電極に共通信号を出力する共通側駆動手段と、 前記液晶セルと前記薄膜トランジスタとがマトリクス状
に配設された液晶パネルに対して照射される外部輝度を
検出する外部輝度検出手段と、 表示画像の画像データを入力し、前記外部輝度検出手段
の検出輝度値に基づいて出力レベルを制御したデータ信
号を生成し、前記信号側駆動手段に与えるデータ制御手
段と、を具備することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項記載の液晶
表示装置を搭載したことを特徴とする情報携帯機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000114769A JP2001296554A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 液晶表示装置及び情報携帯機器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000114769A JP2001296554A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 液晶表示装置及び情報携帯機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001296554A true JP2001296554A (ja) | 2001-10-26 |
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JP2000114769A Pending JP2001296554A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 液晶表示装置及び情報携帯機器 |
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Country | Link |
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