JPH10232651A - アクティブマトリックス型液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絵素電極に対する十分な予備充電及び本充電を
実行することが可能なアクティブマトリックス型液晶表
示装置の駆動方法を提供する。 【解決手段】本発明にかかるアクティブマトリックス型
液晶表示装置の駆動方法は、行電極駆動回路１５で駆動
される行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)と、列電極駆動回路１６で駆
動される列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)とが設けられており、行
電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)から印加されるパルス信号ＶG(m)〜Ｖ
G(l)と同調して列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)から印加されるデ
ータ信号ＶS(n)〜ＶS(n-1)でもって絵素電極１０に対す
る予備充電及び本充電が実行される駆動方法であって、
この際における絵素電極１０に対する本充電の充電開始
タイミングは、列電極における信号遅延時間を考慮した
うえで調整されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリッ
クス型液晶表示装置の駆動方法にかかり、詳しくは、絵
素電極に対する本充電の充電開始タイミングを調整する
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリックス型液晶表示装置
の液晶パネルは、図４で要部を簡略化して示すように、
格子状として配置された行電極（走査電極）Ｇ(m)〜Ｇ
(l)と列電極（信号電極）Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)とを具備し、
かつ、これらの両電極で囲まれた領域内に形成された絵
素電極１０と行電極及び列電極との間にはＴＦＴなどの
スイッチングトランジスタ１１が配置された構造を有す
るものであり、スイッチングトランジスタ１１のゲート
端子１２は行電極と接続される一方、そのソース端子１
３は列電極と、また、ドレイン端子１４は絵素電極１０
とそれぞれ接続されている。そして、図示省略している
が、絵素電極１０と対向する位置には表示媒体である液
晶層を介したうえで対向電極が配置されており、絵素電
極１０及び対向電極間の電位変化に伴って液晶層の光学
特性が変化することに基づいた階調表現が行われるよう
になっている。

【０００３】さらに、この液晶パネルを駆動する際の行
電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)に対しては行電極駆動回路１５からパ
ルス信号が印加されるとともに、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)
に対しては列電極駆動回路１６から電圧で示されるデー
タ信号が周期的に印加されることになっており、例え
ば、ｍ行目の画素を表示するには、ｍ行目を表示するの
に必要なデータ信号を列電極駆動回路１６から列電極Ｓ
(n)〜Ｓ(n-1)に印加しておき、行電極駆勤回路１５から
行電極Ｇ(m)に対して印加されたパルス信号によってス
イッチングトランジスタ１１をオン動作することによ
り、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)から絵素電極１０に対して電
圧を印加して充電することが行われる。すなわち、この
際においては、行電極駆動回路１５から行電極Ｇ(m)〜
Ｇ(l)のそれぞれに対して印加されるパルス信号を順番
に走査し、走査タイミングに同期して列電極Ｓ(n)〜Ｓ
(n-1)に対して印加されるデータ信号を変化させること
によって液晶パネル上に画像を表示することが行われて
いる。

【０００４】ところで、近年にあっては、直流電圧の印
加に伴って液晶層が劣化することを防止する必要上、１
Ｖ（１垂直周期）毎に列電極Ｓ(n-1)〜Ｓ(n)から絵素電
極１０を通じて液晶層に対して印加されるデータ信号の
極性を反転させるとともに、表示品位の向上を図るた
め、１Ｈ（１水平周期）毎に行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)のそれ
ぞれを通じてスイッチングトランジスタ１１に印加され
るパルス信号の極性を反転させる方式が採用されてい
る。しかしながら、このような方式を採用した際には液
晶パネルの解像度が高くなるのに伴って１Ｈの時間、つ
まり、スイッチングトランジスタ１１のゲートオン時間
が短くなるため、例えば、ＳＶＧＡ（８００ドット×６
００ドット）の液晶パネルでは１Ｈの時間が約２７μ
ｓ、ＸＧＡ（１０２４ドット×７６８ドット）の液晶パ
ネルでは約２１μｓとなってしまう。

【０００５】そして、１Ｈの時間が短くなると、絵素電
極１０を通じて液晶層に対する十分な充電が実行される
以前に充電時間が終了してしまうため、図５の信号波形
図で例示するように、行電極Ｇ(m)からＶG(m)のパルス
信号を印加し、かつ、列電極Ｓ(n)からＶS(n)のデータ
信号を印加しているにも拘わらず、絵素電極１０及び対
向電極間の電位変化を示す充電レベルＶLC(m,n)は飽和
しないことになる。すなわち、１Ｈの時間が十分に長け
れば、絵素電極１０に対する十分な充電が実行される結
果として充電レベルＶLC(m,n)は図５中の破線で示す本
来の充電レベル（目標電圧）にまで到達したうえで飽和
するのに対し、１Ｈの時間が短い場合には目標電圧まで
到達せず、実線で示すような低い充電レベルに到達した
だけの未飽和状態となる。その結果、このような状態下
の液晶パネルでは、本来表示されるべき階調とは異なる
階調での表示が行われることになり、表示品位の低下が
生じてしまう。

【０００６】そこで、このような不都合を回避する必要
上、本願発明の出願人は、絵素電極１０に対して印加さ
れるのと同極性のデータ信号でもって絵素電極１０を予
備充電しておいたうえ、この絵素電極１０に対する本充
電を引き続いて行う、すなわち、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)
に対しては列電極駆動回路１６から周期的にデータ信号
を印加しておき、かつ、行電極駆動回路１５から行電極
Ｇ(m)に対しては２つのパルス信号を印加することによ
って絵素電極１０の予備充電及び本充電を行う技術を、
既に公知となった特開昭６０−１３４２９３号でもって
提案している。

【０００７】そして、この技術を採用した際には、１Ｈ
毎の反転方式における２Ｈ周期でもって同極性のデータ
信号が列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)に印加されていることとな
り、絵素電極１０への充電時間を合計でもって１Ｈ以上
に延長することが可能となる結果、図６の信号波形図で
示すように、絵素電極１０及び対向電極間の充電レベル
ＶLC(m,n)を本来の充電レベル（目標電圧）にまで到達
させたうえで飽和させ得ることになる。なお、ｍ行目の
画素を表示する際における他の行電極、例えば、列電極
駆動回路１６から遠い位置の行電極Ｇ(l)に対しては、
図６で例示するように、行電極駆動回路１５からのパル
ス信号が印加されていないことは勿論である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６０−１３４２９３号の技術を採用した際には、次のよ
うな不都合が生じることになっていた。すなわち、図６
で示した信号波形は、あくまでも液晶層の容量に基づい
て定まる絵素電極１０の充放電の時定数とスイッチング
トランジスタ１１のオン抵抗とに対して行電極Ｇ(m)〜
Ｇ(l)及び列電極Ｓ(n-1)〜Ｓ(n)の信号遅延を無視でき
る場合の例であり、液晶パネルの大型化及び高精細化が
進展してくると、絵素電極１０に対する充電時間を１Ｈ
以上としているにも拘わらず、図７で示すように、列電
極駆動回路１６から遠い位置の行電極Ｇ(l)と列電極Ｓ
(n)〜Ｓ(n-1)とで囲まれた絵素電極１０及び対向電極間
における充電レベルＶLC(l,n)が飽和しなくなり、目標
電圧まで到達しないことが起こる。そして、この際にお
いては、本充電時における列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)の電位
が予備充電された絵素電極１０の電位にまで到達してい
ないことにもなりかねず、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)を通じ
て実行される本充電時の電位が予備充電された絵素電極
１０の電位にまで到達していなければ、絵素電極１０に
充電済みであった電荷の一部が逆に放電されることにな
り、予備充電の本来の目的が達成できないことになって
しまう。

【０００９】ところで、このような不都合が発生するの
は、液晶パネルの大型化及び高精細化に伴って列電極Ｓ
(n)〜Ｓ(n-1)の線幅が細くなり、各列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-
1)の電気抵抗が高くなるとともに、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-
1)の相互間における結合容量が大きくなる、つまり、こ
れら列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)の有する時定数が大きくなる
結果、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)それぞれの入力端及び出力
端での信号遅延が生じるためであると考えられる。すな
わち、この際においては、図７で例示するように、列電
極Ｓ(n)から印加されるデータ信号ＶS(n)が列電極Ｓ(n)
の有する時定数の影響を受けることになり、このデータ
信号ＶS(n)の波形が立ち上がり及び立ち下がりの鈍った
略台形状となる結果、絵素電極１０に対する十分な充電
が実行されないことになる。なお、ここでの行電極Ｇ
(m)〜Ｇ(l)については、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)よりも行
電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)に対するレイアウト上の制約が少ない
ために時定数が小さくて済み、また、行電極駆動回路１
５を分割したうえで行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)の両端位置に配
置することも容易であるため、行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)の信
号遅延がさほど問題となることはないのが実情である。

【００１０】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、絵素電極に対する十分な予備充電及
び本充電を実行することが可能なアクティブマトリック
ス型液晶表示装置の駆動方法を提供しようとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
るアクティブマトリックス型液晶表示装置の駆動方法
は、行電極駆動回路で駆動される行電極と、列電極駆動
回路で駆動される列電極とが設けられており、行電極に
印加されるパルス信号と同期して列電極から印加される
データ信号でもって絵素電極に対する予備充電及び本充
電が実行される駆動方法であって、この際における絵素
電極に対する本充電の充電開始タイミングは、列電極に
おける信号遅延時間を考慮したうえで調整されているこ
とを特徴としている。

【００１２】そして、請求項２にかかる駆動方法は請求
項１に記載されたものであり、絵素電極に対する本充電
の充電開始タイミングが、列電極駆動回路から遠い位置
の行電極と接続された絵素電極ほど列電極駆動回路から
近い位置の行電極と接続された絵素電極よりも遅らされ
ていることを特徴とする。また、本発明の請求項３にか
かる駆動方法は、請求項１に記載した絵素電極に対する
本充電の充電開始タイミングが、列電極駆動回路から近
い位置の行電極と接続された絵素電極ほど列電極駆動回
路から遠い位置の行電極と接続された絵素電極よりも早
められていることを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１（ａ）は本実施の形態にかかるアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置の駆動回路を示すブロ
ック図、図１（ｂ）はその波形図であり、図２は駆動回
路の要部構成を示すブロック図、図３は本実施の形態に
かかるアクティブマトリックス型液晶表示装置の駆動方
法を示す信号波形図である。なお、これらの図１ないし
図３において、従来の形態を示す図４ないし図７と互い
に同一となる部品、機器及び信号には同一符号を付して
いる。また、アクティブマトリックス型液晶表示装置が
備える液晶パネルの要部構成は従来の形態と基本的に異
ならないので、この液晶パネルについては図４を参照し
ながら説明する。

【００１５】本実施の形態にかかるアクティブマトリッ
クス型液晶表示装置は、格子状として配置された行電極
Ｇ(m)〜Ｇ(l)と列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)とを具備してお
り、かつ、これらの両電極で囲まれた領域内に形成され
た絵素電極１０と行電極及び列電極との間にはアモルフ
ァスシリコンからなるＴＦＴなどのスイッチングトラン
ジスタ１１が配置された液晶パネル１７を備えている。
そして、液晶パネル１７を構成する列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-
1)のそれぞれはオン動作時のスイッチングトランジスタ
１１から絵素電極１０に対してデータ信号を印加したう
えで充電するものとなっており、これらの列電極Ｓ(n)
〜Ｓ(n-1)はシフトレジスタやサンプルホールドなどを
具備して構成された列電極駆動回路（列電極ドライブ）
１６に対して接続されている。なお、この列電極駆動回
路１６では、信号制御部１８から送られてくるデータ信
号Ｄをクロックφ１に同期してサンプルホールドしたう
え、クロックφ２に同期して列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)のそ
れぞれに対してデータ信号Ｄを出力することが実行され
ている。

【００１６】一方、行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)のそれぞれはパ
ルス信号を出力してスイッチングトランジスタ１１をオ
ン動作させるものであり、シフトレジスタからなる行電
極駆動回路（行電極ドライブ）１５に対して接続されて
いる。そして、行電極駆動回路１５では、信号制御部１
８から出力されてきた基本走査パルス信号ＨＳ及びクロ
ックφ２と、絵素電極１０に対する本充電時の充電開始
タイミングを指示するクロックφ３とに基づき、予備充
電を実行するためのパルス信号と本充電を実行するため
のパルス信号とからなる一連のパルス信号ＶG(m)〜ＶG
(l)が生成されることになっている。さらに、この際の
クロックφ３に対しては、図２で示すように、列電極Ｓ
(n)〜Ｓ(n-1)それぞれの時定数、つまり、列電極Ｓ(n)
〜Ｓ(n-1)のそれぞれにおける信号遅延時間を考慮した
うえで定められた時間分だけ絵素電極１０に対する本充
電時の充電開始タイミングを調整するための調整時間△
ｄがタイミングジェネレータ１９でもって付与されるこ
とになっており、行電極駆動回路１５に対しては調整時
間△ｄが付与済みのクロックφ３が入力されている。な
お、図２中の符号２０，２１はカウンタ、２２は調整時
間△ｄが格納されたタイミングテーブルであり、２３は
デマルチプレクサである。

【００１７】そこで、行電極駆動回路１５から行電極Ｇ
(m)〜Ｇ(l)のそれぞれに対しては、本充電時の充電開始
タイミングを調整するための調整時間△ｄが考慮された
タイミングのパルス信号ＶG(m)〜ＶG(l)が出力されてい
ることになる。すなわち、図２で示すタイミングテーブ
ル２２には、列電極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)それぞれの時定数と
相関関係を有することになる行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)それぞ
れの位置、つまり、行電極Ｇ(m)〜Ｇ(l)の各々が列電極
駆動回路１６から遠い位置にあるのか近い位置にあるの
かに基づいて定まる調整時間△ｄが予め格納されてお
り、列電極駆動回路１６から近い位置の行電極Ｇ(m)を
基準としたうえで遠い位置にある行電極Ｇ(l)を通じて
出力されるパルス信号を生成するクロックφ３に△ｄを
付与したうえで絵素電極１０に対する本充電の充電開始
タイミングを遅らせたり、遠い位置にある行電極Ｇ(l)
を基準としたうえで近い位置にある行電極Ｇ(m)から出
力されるパルス信号を生成するクロックφ３に△ｄを付
与して本充電の充電開始タイミングを早めたりすること
が行われる。

【００１８】従って、行電極Ｇ(m)を基準としたうえで
行電極Ｇ(l)のクロックφ３に△ｄを付与することによ
って本充電の充電開始タイミングを遅らせた際には、図
３の信号波形図で示すように、この行電極Ｇ(l)と列電
極Ｓ(n)〜Ｓ(n-1)とで囲まれた領域に形成された絵素電
極１０及び対向電極間における充電レベルＶLC(l,n)が
予備充電及び本充電によって十分に飽和することにな
り、絵素電極１０を目標電圧まで容易に充電し得ること
となる。また、図示省略しているが、行電極Ｇ(l)を基
準としたうえで行電極Ｇ(m)のクロックφ３に△ｄを付
与することによって本充電の充電開始タイミングを早め
ることを実行した場合には、行電極Ｇ(m)と列電極Ｓ(n)
〜Ｓ(n-1)とで囲まれた領域に形成された絵素電極１０
及び対向電極間における充電レベルＶLC(m,n)が予備充
電及び本充電によって十分に飽和させて目標電圧まで容
易に充電し得ることとなる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるア
クティブマトリックス型液晶表示装置の駆動方法におい
ては、行電極に印加されるパルス信号と同期して列電極
から印加されるデータ信号でもって絵素電極に対する予
備充電及び本充電を実行するに際し、列電極における信
号遅延時間を考慮したうえで絵素電極に対する本充電の
充電開始タイミングを調整することを行っているので、
予備充電の本来の目的を不都合なく達成できることにな
り、予備充電及び本充電によって絵素電極を目標電圧ま
で容易に充電できるという効果が得られる。なお、絵素
電極に対する本充電の充電開始タイミングを調整する際
には、列電極駆動回路から遠い位置の行電極と接続され
た絵素電極ほど列電極駆動回路から近い位置の行電極と
接続された絵素電極よりも充電開始タイミングを遅らせ
る、あるいはまた、列電極駆動回路から近い位置の行電
極と接続された絵素電極ほど列電極駆動回路から遠い位
置の行電極と接続された絵素電極よりも充電開始タイミ
ングを早めるという手法を採用することが考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかるアクティブマトリックス
型液晶表示装置の駆動回路を示すブロック図及び波形図
である。

【図２】駆動回路の要部構成を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態にかかるアクティブマトリックス
型液晶表示装置の駆動方法を示す信号波形図である。

【図４】本実施の形態及び従来の形態にかかるアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置の液晶パネルの要部構成
を示す平面図である。

【図５】従来の形態にかかるアクティブマトリックス型
液晶表示装置の駆動方法を示す信号波形図である。

【図６】従来の形態にかかるアクティブマトリックス型
液晶表示装置の駆動方法を示す信号波形図である。

【図７】従来の形態にかかるアクティブマトリックス型
液晶表示装置の駆動方法を示す信号波形図である。

【符号の説明】

１０ 絵素電極 １５ 行電極駆動回路 １６ 列電極駆動回路 Ｇ(m)〜Ｇ(l) 行電極 Ｓ(n)〜Ｓ(n-1) 列電極 ＶG(m)〜ＶG(l) パルス信号 ＶS(n)〜ＶS(n-1) データ信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 行電極駆動回路で駆動される行電極と、
   列電極駆動回路で駆動される列電極とが設けられてお
   り、行電極に印加されるパルス信号と同期して列電極か
   ら印加されるデータ信号でもって絵素電極に対する予備
   充電及び本充電が実行されるアクティブマトリックス型
   液晶表示装置の駆動方法であって、 絵素電極に対する本充電の充電開始タイミングは、列電
   極における信号遅延時間を考慮したうえで調整されてい
   ることを特徴とするアクティブマトリックス型液晶表示
   装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したアクティブマトリッ
   クス型液晶表示装置の駆動方法であって、 絵素電極に対する本充電の充電開始タイミングは、列電
   極駆動回路から遠い位置の行電極と接続された絵素電極
   ほど列電極駆動回路から近い位置の行電極と接続された
   絵素電極よりも遅らされていることを特徴とするアクテ
   ィブマトリックス型液晶表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載したアクティブマトリッ
   クス型液晶表示装置の駆動方法であって、 絵素電極に対する本充電の充電開始タイミングは、列電
   極駆動回路から近い位置の行電極と接続された絵素電極
   ほど列電極駆動回路から遠い位置の行電極と接続された
   絵素電極よりも早められていることを特徴とするアクテ
   ィブマトリックス型液晶表示装置の駆動方法。