JP2633405B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーテレビやＯＡ機
器等に使用される液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に、走査信号線２本同時走査方式の
液晶表示装置における、スイッチング素子として薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス基
板の構成を示す。このＴＦＴアクティブマトリクス基板
は、基板１１上に多数の走査信号線１３とデータ信号線
１４を互いに直交するように形成し、これらにＴＦＴ１
５を介して画素電極１２をそれぞれマトリクス状に接続
したものである。また、このＴＦＴアクティブマトリク
ス基板の対向面には、図示しない共通の対向電極が液晶
層を介して配置されている。この構成により、各走査信
号線１３に選択信号が印加されると、導通したＴＦＴ１
５を介して当該走査信号線１３に接続された画素電極１
２に各データ信号線１４のデータ信号が送り込まれるこ
とになる。そして、選択信号の印加が終了しＴＦＴ１５
が遮断した後も、各画素電極１２には、液晶層の容量等
によって、データ信号の電位が保持され、この電位が選
択信号の印加の度に更新される。従って、走査信号線に
選択信号を順に印加するマトリクス方式であっても、各
画素電極１２では、データ信号の電位を常時保持し液晶
層に印加することができる。

【０００３】２本同時走査方式は、このような液晶表示
装置において、隣接する２本の走査信号線１３に同時に
選択信号を印加するようにしたものである。即ち、図９
に示すように、奇数フィールドの走査においては、まず
１本目と２本目の走査信号線１３に同時に選択信号を印
加し、次に１水平走査期間遅れて３本目と４本目の走査
信号線１３に同時に選択信号を印加するというように、
奇数本目の走査信号線１３とこの次に位置する偶数本目
の走査信号線１３に同時に選択信号を順次印加する。偶
数フィールドの走査においては、まず１本目の走査信号
線１３に選択信号を印加し、次に１水平走査期間遅れて
２本目と３本目の走査信号線１３に同時に選択信号を印
加し、さらに４本目と５本目の走査信号線１３というよ
うに、奇数フィールドの走査時とは組み合せの異なる隣
接した２本の走査信号線１３に同時に選択信号を印加す
る。従って、走査信号線１３の１本ずつに選択信号を印
加する単純走査方式の場合に比べ、２本同時走査方式で
は、約２倍の走査信号線１３や画素電極１２が必要であ
るが、インターレース方式に準拠した高解像度の画像を
得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の走査
信号線１３に選択信号を印加した場合、これに接続され
た画素電極１２の電位は、選択信号の印加終了時にＴＦ
Ｔ１５におけるゲート−ドレイン間の寄生容量Ｃ_gdの影
響を受けてデータ信号の電位よりも低下する。即ち、単
純走査方式の場合には、ＴＦＴ１５における導通時と遮
断時のゲート電圧をそれぞれＶ_GH、Ｖ_GLとし、画素電極
１２における液晶層の容量をＣ_LCとすると、おおよそ下
記の数１で示される電位△Ｖだけデータ信号の電位より
も低下する。

【０００５】

【数１】

【０００６】もっとも、単純走査方式の場合には、この
ような電位低下は全画素電極１２について共通である。
このため、対向電極に印加する対向電圧を低下電位△Ｖ
だけシフトすれば、交流駆動によって液晶層に印加され
る電圧のＤＣバランスを０に維持するとは容易である。

【０００７】しかしながら、２本同時走査方式の場合に
は、寄生容量Ｃ_gdの他に、画素電極とこの画素電極には
接続されず且つ隣接する走査信号線との間の浮遊容量Ｃ
_pgの影響も考慮しなければならない。即ち、図１０に示
すよう、走査信号線１３ａ、１３ｂに走査信号Ｓａ、Ｓ
ｂを印加し、画素電極１２ａ、１２ｂの行を選択した場
合、これらの走査信号線１３ａ、１３ｂ間に位置し且つ
走査信号線１３ａに接続される画素電極１２ａについて
は、この画素電極１２ａに接続されず且つ隣接する走査
信号線１３ｂも走査信号Ｓｂによって電位の変化が生じ
るため、走査信号Ｓａの選択信号印加終了時における低
下電位△Ｖ１は次の数２で示されるものとなる。

【０００８】

【数２】

【０００９】ところが、他方の画素電極１２ｂについて
は、この画素電極１２ｂに接続されず且つ隣接する走査
信号線１３ｃにはまだ選択信号が印加されていないため
に電位の変化がないので、低下電位△Ｖ２は次の数３で
示されるようになる。

【００１０】

【数３】

【００１１】このため、画素電極１２ａと画素電極１２
ｂとは、同じデータ信号線１４に接続され同じデータ信
号電圧が与えられているにもかかわらず、選択信号の印
加終了時の低下電位には△Ｖ１と△Ｖ２との差が生じ、
その後の保持電位は画素電極１２ｂの方が高電位とな
る。

【００１２】従って、従来の液晶表示装置では、同時に
複数の走査信号線に選択信号を印加した場合、同じデー
タ信号線上で隣接する画素の明るさに差が生じ、画像品
質が低下するという問題が生じていた。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑み、２本の走査信
号線における選択信号の電圧を変えて、それぞれの画素
電極が同じ条件で電位を保持できるようにすることによ
り、同時に複数の走査信号線に選択信号を印加する駆動
方式においても画素の明るさにムラの生じることのない
液晶表示装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、走査信号線によってスイッチングが制御されるスイ
ッチング素子を介して画素電極がデータ信号線に接続さ
れた液晶パネルを備え、隣接する２本の走査信号線に同
時に選択信号を印加する走査信号線駆動回路が設けられ
たアクティブマトリクス方式の液晶表示装置であって、
該走査信号線駆動回路は、選択信号を同時に印加する隣
接した２本の走査信号線の一方の走査信号線に印加する
選択信号の電圧を、他方の走査信号線に印加する選択信
号の電圧よりも高くする手段を有しており、そのことに
より上記目的が達成される。

【００１５】前記一方の走査信号線は、選択信号が同時
に印加される隣接した２本の走査信号線にそれぞれスイ
ッチング素子を介して接続された２列の画素電極の間に
位置する走査信号線とするのが好ましい。

【００１６】

【作用】上記構成に於いて、図１に示すように、先ず走
査信号線１３ａ、１３ｂに同時に走査信号Ｓａ、Ｓｂを
印加した場合、導通したＴＦＴ１５ａ、１５ｂを介して
画素電極１２ａ、１２ｂにデータ信号線１４のデータ信
号が送り込まれる。ただし、このときの選択信号の電位
については、走査信号線１３ａ、１３ｂに接続された画
素電極１２ａ、１２ｂ間に位置する走査信号線１３ｂに
印加する走査信号線Ｓｂの電圧Ｖ_GH２を、他方の走査信
号線１３ａに印加する走査信号Ｓａの電圧Ｖ_GH１よりも
高くする。電圧Ｖ_GH１、Ｖ_GH２は、共にＴＦＴ１５を十
分導通状態とすることのできる電圧としている。

【００１７】次に、走査信号線１３ａ、１３ｂに対する
選択信号の印加が終了すると、画素電極１２ａ、１２ｂ
の電位は寄生容量Ｃ_gd及び浮遊容量Ｃ_pgによる結合のた
め低下する。しかし、選択信号の電圧が各々異なるた
め、画素電極１２ａ、１２ｂにおける低下電位△Ｖ
１’、△Ｖ２’はそれぞれ次の数４、数５で示される値
となる。

【００１８】

【数４】

【００１９】

【数５】

【００２０】ここで、△Ｖ１’＝△Ｖ２’であれば、画
素電極１２ａ、１２ｂが保持する電位が等しくなるた
め、予め、

【００２１】

【数６】

【００２２】が成立するようにＶ_GH１及びＶ_GH２を設定
することにより、画素電極１２ａ、１２ｂにおける電位
低下を等しくし、画素電極１２ａ、１２ｂが保持する電
位を等しくできる。

【００２３】この結果、本発明の液晶表示装置によれ
ば、２本の走査信号線に同時に選択信号を印加した場合
にも、この選択信号の印加終了時における電位低下が同
じものとなるので、各画素電極が保持する電位が等しく
なり均一な表示画像を得ることができるようになる。

【００２４】

【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。

【００２５】図２乃至図７は本発明の一実施例を示すも
のであって、図２は液晶表示装置のブロック図、図３は
走査信号線駆動回路のブロック図、図４は走査信号線駆
動回路の動作を示すタイムチャート、図５は走査信号線
駆動回路に印加する電源電圧を発生させる回路のブロッ
ク図及び電源電圧Ｖ_Hのタイムチャート、図６は液晶表
示装置における奇数フィールド走査時の動作を示すタイ
ムチャート、図７は液晶表示装置における偶数フィール
ド走査時の動作を示すタイムチャートである。なお、図
８乃至図１０に示した従来例と同様の機能を有する構成
要素には同じ符号を付する。

【００２６】液晶表示装置における液晶パネル１のＴＦ
Ｔアクティブマトリクス基板は、前記図８に示すよう
に、基板上に多数の画素電極１２ａ、１２ｂ、…と、走
査信号線１３ａ、１３ｂ、…と、データ信号線１４と、
ＴＦＴ１５ａ、１５ｂ、…とを形成したものである。そ
して、各画素電極１２ａ、１２ｂ、…は、図１に示すよ
うに、ＴＦＴ１５ａ、１５ｂ、…のソース−ドレイン端
子間を介して隣接するデータ信号線１４に接続されてい
る。また、各ＴＦＴ１５ａ、１５ｂ、…は、ゲート端子
が隣接する走査信号線１３ａ、１３ｂ、…に接続され、
これらの走査信号線１３ａ、１３ｂ、…に高レベル電圧
の走査信号が選択信号として印加されると、その走査信
号線に接続されたＴＦＴのソース−ドレイン端子間が導
通されるようになっている。

【００２７】液晶パネル１のＴＦＴアクティブマトリク
ス基板は、図２に示すように、各走査信号線１３ａ、１
３ｂ、…が１本おきの偶数本目と奇数本目とを左右に振
り分けて引き出されている。そして、奇数本目の各走査
信号線１３ａ、１３ｃ、…は走査信号線駆動回路２に接
続され、偶数本目の各走査信号線１３ｂ、１３ｄ、…は
走査信号線駆動回路３に接続されている。

【００２８】走査信号線駆動回路２、３は、図３に示す
ように、クロック信号に従ってスタート信号を順次シフ
トさせるシフトレジスタ回路２ａ、３ａと、シフトレジ
スタ回路２ａ、３ａの出力をＴＦＴ１５の駆動に必要な
レベルに引き上げるレベルシフタ回路２ｂ、３ｂと、レ
ベルシフタ回路２ｂ、３ｂの出力を保持し各走査信号線
１３に出力する出力バッファ２ｃ、３ｃとを備えてい
る。シフトレジスタ回路２ａ、３ａには、図２に示すよ
うに、タイミング制御回路４からそれぞれ選択信号の基
礎となるスタート信号と水平走査期間周期のクロック信
号とが入力される。

【００２９】タイミング制御回路４は、映像信号から分
離した同期信号に基づいてスタート信号とクロック信号
とを出力する。スタート信号については、垂直同期信号
に同期して、奇数フィールドの走査時には走査信号線駆
動回路２、３に同時に出力し、偶数フィールドの走査時
には走査信号線駆動回路３へのスタート信号を走査信号
線駆動回路２よりも１水平走査信号期間だけ遅らせて出
力する。

【００３０】従って、走査信号線駆動回路２、３に接続
された各走査信号線１３ａ、１３ｂ、…には、図４に示
すように、スタート信号を順次シフトさせた選択信号が
１水平走査期間ずつ遅れて出力されることになる。な
お、この場合、各選択信号は、先のクロック信号の立ち
下がりに同期して印加が開始され、後のクロック信号の
立ち上がりに同期して印加が終了する。さらに、走査信
号線駆動回路２、３より各走査信号線１３に出力される
選択信号の電圧は、レベルシフタ回路２ｂ、３ｂ、及び
出力バッファ２ｃ、３ｃへ与えられる電源電圧Ｖ_HとＶ_L
により、選択時はＶ_Hに、非選択時はＶ_Lとなるよう決定
される。

【００３１】また、走査信号線駆動回路２、３に加える
電源電圧のうちＶ_Hについては、図５に示すように走査
信号駆動回路用電源回路５により、奇数フィールドにお
いては走査信号線駆動回路２に電圧Ｖ_GH１が、走査信号
線駆動回路３にはＶ_GH１よりも高い電圧Ｖ_GH２が加えら
れ、偶数フィールドにおいては奇数フィールドのときと
は逆に走査信号線駆動回路２にＶ_GH２が、走査信号線駆
動回路３にＶ_GH１が加えられる。これらの電圧Ｖ_GH１、
Ｖ_GH２は、ＴＦＴ１５におけるゲート−ドレイン間寄生
容量Ｃ_gd、浮遊容量Ｃ_pg、及び走査信号線駆動回路２、
３に印加する電源電圧Ｖ_L（すなわち非選択時における
走査信号線１３ａ、１３ｂ、…の電圧）の値Ｖ_GLの間に
前述の数６に示した関係が成り立つ値に設定されてい
る。

【００３２】上記構成の液晶表示装置の動作を図６及び
図７に基づいて説明する。

【００３３】インターレース方式により奇数フィールド
の走査が行われる場合には、タイミング制御回路４から
スタート信号が走査信号線駆動回路２、３に同時に出力
されるので、まず１本目と２本目の走査信号線１３ａ、
１３ｂに同時に選択信号が印加され、以降同様に奇数本
目とこれに続く偶数本目との２本の走査信号線１３ｃ、
１３ｄに順次選択信号が印加されることになる。また、
偶数フィールドの走査が行われる場合には、タイミング
制御回路４から走査信号線駆動回路２に先にスタート信
号が出力され、走査信号線駆動回路３には１水平走査期
間だけ遅れてスタート信号が出力される。このため、ま
ず１本目の走査信号線１３ａに選択信号が印加される
と、次に水平走査期間だけ遅れて２本目と３本目の走査
信号線１３ｂ、１３ｃに同時に選択信号が印加され、以
降偶数本目とこれに続く奇数本目との２本の走査信号線
１３ｄ、１３ｅに順次選択信号が印加されることにな
る。この結果、液晶パネル１の各画素は、奇数フィール
ドで奇数本目とこれに続く偶数本目の走査線の表示が行
われ、偶数フィールドでは偶数本目とこれに続く奇数本
目の走査線の表示が行われることになり、これによって
インターレース方式に準じた２本同時走査方式による高
解像度の画像を表示することができるようになる。

【００３４】また、奇数フィールドにおいては、走査信
号線駆動回路３に加える電源電圧Ｖ_Hの値（Ｖ_GH２）
を、走査信号線駆動回路２に加える電源電圧Ｖ_Hの値
（Ｖ_GH１）よりも高くしているために、走査信号線１３
ａ、１３ｂ、…に同時に印加される選択信号は、実際に
は、奇数本目の走査信号線１３ａ、１３ｃ、…よりも偶
数本目の走査信号線１３ｂ、１３ｄ、…の方が高い電圧
となる。このため、選択信号の印加終了時における画素
電極１２ａに保持される電位と画素電極１２ｂに保持さ
れる電位は、それぞれ数４及び数５で示した低下電位△
Ｖ１’、△Ｖ２’だけデータ信号の電位より低い値とな
るが、数６の条件により△Ｖ１’＝△Ｖ２’であるた
め、画素電極１２ａ、１２ｂが保持する電位は等しくな
る。

【００３５】さらに、偶数フィールドにおいては、走査
信号線駆動回路２に加える電源電圧Ｖ_Hの値（Ｖ_GH２）
を、走査信号線駆動回路３に加える電源電圧Ｖ_Hの値
（Ｖ_GH１）よりも高くしているために、走査信号線１３
ａ、１３ｂ、…に同時に印加される選択信号は、実際に
は、偶数本目の走査信号線１３ｂ、１３ｄ、…よりも奇
数本目の走査信号線１３ａ、１３ｃ、…の方が高い電圧
となる。このため、選択信号の印加終了時における画素
電極１２ａに保持される電位と画素電極１２ｂに保持さ
れる電位は、それぞれ低下電位△Ｖ２’、△Ｖ１’だけ
データ信号の電位より低い値となるが、前述のように△
Ｖ１’＝△Ｖ２’であるため、画素電極１２ａ、１２ｂ
が保持する電位はやはり等しくなる。

【００３６】本実施例の液晶表示装置によれば、インタ
ーレース方式に準じた２本同時走査方式によって２本の
走査信号線に同時に選択信号を印加した場合にも、この
選択信号の印加終了時における画素電極における低下電
位が各走査線ごとに同一となり、各画素電極が保持する
電位が等しくなるので、均一な表示画面を得ることがで
きる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液晶表示装置によれば、隣接する複数の走査信号線に
同時に選択信号を印加した場合にも、これらの選択信号
の印加終了時における電位低下を同じものとすることが
できるので、各画素電極が保持する電位が等しくなり均
一な表示画像を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するためのアクティブ
マトリクス基板の回路図である。

【図２】その実施例の要部を示すブロック図である。

【図３】その実施例に於ける走査信号線駆動回路のブロ
ック図である。

【図４】走査信号線駆動回路の動作を示すタイムチャー
トである。

【図５】走査信号線駆動回路に印加する電源電圧を発生
させる回路のブロック図及び電圧Ｖ_Hのタイムチャート
である。

【図６】その実施例の奇数フィールド走査時の動作を示
すタイムチャートである。

【図７】その実施例の偶数フィールド走査時の動作を示
すタイムチャートである。

【図８】従来例を示すものであって、ＴＦＴアクティブ
マトリクス基板の部分拡大平面図である。

【図９】従来例に於ける２本同時走査方式の動作を説明
するためのタイムチャートである。

【図１０】従来例を示すものであって、アクティブマト
リクス基板上の回路図である。

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２ 走査信号線駆動回路 ３ 走査信号線駆動回路 ４ タイミング制御回路 ５ 走査信号駆動回路用電源回路 １２ 画素電極 １３ 走査信号線 １４ データ信号線 １５ ＴＦＴ（スイッチング素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−4992（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−282610（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−26822（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−147434（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査信号線によってスイッチングが制御さ
   れるスイッチング素子を介して画素電極がデータ信号線
   に接続された液晶パネルを備え、隣接する２本の走査信
   号線に同時に選択信号を印加する走査信号線駆動回路が
   設けられたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置で
   あって、該走査信号線駆動回路は、選択信号を同時に印
   加する隣接した２本の走査信号線の一方の走査信号線に
   印加する選択信号の電圧を、他方の走査信号線に印加す
   る選択信号の電圧よりも高くする手段を有している液晶
   表示装置。