JPS5999887A - 液晶表示装置 - 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 本発明は、例えばテレビカメラのビューファインダーに
用いられる液晶表示装置に関する。

背景技術とその問題点 液晶を用いてテレビ画像を表不することが提案されてい
る。

第１図において、（１１はテレビの映像信号が供給され
る入力端子で、この入力端子（１）からの信号がそれぞ
れ例えばＮチャンネルＦ　Ｅ　Ｔからなるスイッチング
素子Ｍ１．Ｍ２　　・・・Ｍｍを通じて垂直（Ｙ軸）方
向のラインＬｌ、Ｌ２　　・・・Ｌ　ｍに供給される。

なおｍは水平（Ｘ軸）方向の画素数に相当する数である
。さらにｍ段のシフトレジスタ（２）が設ＬＪられ、こ
のシフトレジスタ（２）に水平周波数のｍ倍のクロック
信号Φ１８１　　Φ２Ｍが供給され、このシフトレジス
タ（２）の各出力端子がらのクロック信号ΦＩＭ＋　　
Φ２Ｈによって順次走査される駆動パルス信号φＨ１＋
　　φＨ７・・・φＨ１がスイッチング素子Ｍｉ〜Ｍｍ
の各制御端子に供給される。なおシフトレジスタ（泗こ
は低電位（Ｖ　ＧＳ　）と高電位（Ｖ沖）が供給され、
この２つの電位の駆動パルスが形成される。

また各ラインＩ、１〜Ｌ＋ｎにそれぞれ例えばＮチャン
ネルＦＥＴからなるスイ・７チング素子Ｍ　１’１　。

Ｍ２１・・・Ｍｎｔ＋　Ｍ１２１　Ｍ２ｑ・・・Ｍｎ２
．　　”　’Ｍ　１　ｍ　＋　Ｍ　２　ｍ・・・Ｍｎｍ
の一端が接続される。なおＥｌは水平走査線数に相当す
る数である。このスイッチング素子Ｍ　Ｉｊ　％　Ｍ　
ｎｍの他端がそれぞれ液晶セルＣｓｔ　＋　　Ｃ２１・
・・Ｃｎｍを通じてターケソ１〜端子（３）に接続され
る。

さらにｎ段のシフトレジスタ（４）が設けられ、このシ
フトレジスタ（４）に水平周波数のクロック信号ΦＩＶ
ｒ　　Φ、Ｖが供給され、ごのシフｌ−Ｌ・ジスタ（４
）の各出力端子からのクロック信号φＩＶ＋　Φ２ｖに
よっ°Ｃ順次走査される駆動パルス信号φ’／１＋　　
φＶ２・・・φｖｎが、スイッチング素子Ｍ　１ｓ〜Ｍ
ｎｍのＸ軸方向の各列（Ｍｉ’ｘ〜Ｍ１鴨）、　　（Ｍ
２ｚ〜Ｍ２＋＊）　　・・・（Ｍｎｚ〜Ｍｎｍ）ごとの
制御端子にそれぞれ供給される。なお、シフトレジスタ
（４）にもシフトレジスタ（２）と同様にＶＳＳとｖｂ
ｔｉが供給される。

ずなわらこの回路におい′Ｃ、シフトレジスタ（２）。

（４）には第２図Ａ、Ｂに示ずようなり口・７り信号−
ΦＩ１１．Φ２Ｈ５φｉＶ＋　Φ２ｖが供給される。そ
し゛ζシフトレジスタ（２）からは第２図Ｃに承ずよう
に各画素期間ごとにφＨ１〜φ曲が出力され、シフトレ
ジスタ（４）からは第２図りに示すように１水平期間ご
とにφＶ１〜φｖｎが出力される。さらに入力端子（１
）には第２ｔｌＥに示すような信号が供給される。

そしてφＶ１＋　　φＨｉが出力されているときは、ス
イッチング素子Ｍ１とＭ１１’〜Ｍｉ、がオンされ、入
力端子（１１＝　Ｍ　ｔ　−”　Ｌ　ｉ→Ｍ　ｉｉ　−
Ｃ１ｉ−ターゲラ１〜端子（３）の電流路が形成されて
液晶セルＣ１’ｌに入力端子（１１に供給された信号と
ターゲ７）端子（３）との電位差が供給される。このた
めこのセルＣｉｌの容量分に、１番目の画素の信号によ
る電位差番と相当する電荷がサンプルホールドされる。

この電Ｇｊ量に対応して液晶の光透過率が変化される。

・これと同様のことがセルＣ１２〜Ｃｎｍについ°Ｃ順
次行われ、さらに次のフィールドの信号が供給された時
点で各セルＣ１１・〜Ｃｎｍの電萄縦が書き換えられる
。

このようにして、映像信号−の各画素に対応して液晶セ
ルＣ１’１〜Ｃｎｍの光透過率が変化され、これが順次
繰り返されてテレビ画像の表示が行われる。

ところで液晶で表示を行う場合には、一般にその信頼性
、寿命を良くするため交流駆動が用いられる。例えばテ
レビ画像の表示におい′Ｃは、ｌ垂直期間ごとに映像信
号を反転さＭ、所要の直流電位を加算（−た信号を入力
端子ｆｉ＋に供給する。ずなわち入力端子（１）には第
２図Ｅに示すように１垂直期間ごとに反転され直流電位
の加算された信号が供給される。

ここで一般に液晶の特性は第３図に示ずようになっ°Ｃ
いる。図において液晶の表示はスレショルド電圧Ｖ丁と
サチュレーション電圧ＶｓＯ間で行われる。従ゲで第２
図Ｅにおい°ζ、信号はターゲット端子（３）の電圧（
細線）を中心にし°ζｐ−ｐ電圧が２Ｖｓになるよ・う
されている。

これに対してスイッチング素子Ｍ１〜Ｍｍ、Ｍ　ｓ１〜
Ｍｎｍは、第２図Ｃ，Ｄに示すようにそれぞれ順次走査
されて駆動されるが、この場合に−１−、述のようにｐ
−ｐ電圧が２ＶＳの信号をスイッチングするためには、
駆動パルスのｐ−ｐ電圧（ＶＤ［）−ＶＳＩ＋−νｐ）
も２ＶＳ以上必要になる。

このため上述の回路におい−Ｉスイッチング素子を駆動
するのに大レベルの駆動パルスが必要となり、回路の消
ｖＲ電力が増大する。ここで、消費電力は （消費電力）−Ｋ（周波数）・　（ｌｌ−ｐ電圧）２で
あり、特に１１１１速で動作する水平力向の走査を行う
シフトレジスタ（２）の消費電力が極めζ大きくなる。

また水平方向のスイッチング素子Ｍ１〜Ｍｗｌのオン時
間は であり、極めて短かく、電力や回路重積等の制約からオ
ン抵抗を充分に小さくすることができない。

このため例えば第２図Ｅに破線で示すような駆動パルス
を４）ちいた場合に、映像信号が上向きの場合と下向き
の場合とで、駆動パルスのピークと映像信号との電位差
が大幅に異なり、スイッチング素子Ｍｉ〜Ｍｍのオン抵
抗が異なっ゛Ｃ１垂直期間ごとに信号の転送量が変化し
、表示画像にフリッカが発生してしまう。

また上述の装置において、入力端子（１）に第２図Ｅの
ような信号を供給するため６ごは、その前段に例えば第
４図にネオような複雑な入力回路が必要になる。図にお
いて入力端子（１１）に供給された信号がトランジスタ
（工２）、（１３）を通じ°ζ互いに逆相でダイオード
ブリッジ（１４）、（１５）に供給される。これらのダ
イオードブリッジ（１４）、（１５）の電流源がスイッ
チ（１６）、（１７）、（１８）（１９）で１フイール
ド毎に切換られる。そして−・力のフィールドではスイ
ッチ（１６）、（１７）がオン、（１８）、（１９）が
オフとなってトランジスタ（１３）からの人力信り・と
逆相の信号が取り出され、他方のフィールドではスイッ
チ（１６）、（１７）がオフ１、（１８）、（１９）が
オンとなってトランジスタ（１２）からの入力信号と同
相の信号が取り出される。これらのタイオードブリッジ
（１４）、（１５）からの信号が混合されて入力端子（
１）に供給される。

しかしながらこの場合に、ダイオードブリッジや電流源
の回路は構成が複雑ごあ２９、また形成される信号の直
流成分を１フイールドごとに反転さ・けるためには大き
な電力が必要とされてしま・）。

さらに１述の装置においＣ１１１固の液晶セルＣは例え
ば次のように構成され“（いる。第５図においＣ，Ｐ形
のサフ゛ストレー）　（２ｉ）のににＮ領域（２２）、
（２３）とＰ十領域（２４）が設けられる。

これらの各領域（２２）〜（２４）の十にＳ　ｉ、０２
１ｔ４ｉ（２５）が般けられる。さらにＮ領域（２２）
の−１，の５１０６層（２５）にスルｌ−ボールが設け
られ、ボリシリニ１ン層（２６）が設けられる。またＮ
領域（２２）、（２３）の間のＳｉＯ２層（２５）が薄
くされ、この１−にスイソナング素子Ｍ　Ｈ−Ｍ　ｎ船
の制御′電極（ゲー１＞ｆ：構成するポリシリコンＩｔ
ｌ（２７）が設Ｇ」られる。またＮ領域（２３）の上の
５ｉ０２１ｆ４　（２’、、＋）にノ、ルーホールが設
けられると共に、ｐ＋領領域２４）のＬの５ｉｔ）２Ｊ
＠（２５）が薄くされ、Ｎ領域（２：（）から１）＋領
域（２４）の十にポリシリコンｊ賀（２８）が設りられ
る。

、これらのポリノリコン層（２６）　＝　（２８Ｊの土
にＳｉＯ２１＠　（２！ｌ）か設Ｕられる。さらニス１
ζリノυ：１ンＩ−（２６）の上のＳｉＯ２層（２！□
ｌ）にスルーポールが設けられ、Ｙ軸ツノ向のライン１
−７１〜ｉ１ｍを構成すイ）金属層（３０）が設けられ
る。またポリシリコンＩＨ（２Ｂ）　（７１、，１−）
ＳｉＯ２１＠（２９）　ニ、−）、　ルー　：ｈ−ｔｂ
カ９　’、ｊられ、金属層（３１）が設けらＩＩる。、
これらの金属層（３０）、（３１）の上にＳ　ｉ０２晴
（：化）が設けられる。さらに金属層（３１）の）Ｉ　
（Ｄ　Ｓ　１ｏ２１−（３２）にスルーホールが設けら
れ、画素電ｅＭ（３３）が設けられる。この画素電極（
３３）の上に絶縁＋１（３４）が設置Ｊられる。そして
この絶縁層（３４）の十Ｇ、ご液晶（３５）が設けられ
、その上に透明電極から成るターゲット電極（３６）が
設けられる。

従、ってこの装置において、金属層（３０）に信号がイ
共給され、ポリシリコン層（２７）が高電荀になると、
金属層（３（＋）に供給された４１−’４号がＮ領域（
２２）、　（２３）を通じ°てポリシリコンｌン’Ｉｄ
（２８）に供給され、このポリシリコン層（２８）とｌ
）＋領域（２４）、！：の間で形成される容量成分Ｃ（
記１ｑさ１しる。

そしてこの記憶された信号が金属１ｍ　（３１）を１ｊ
ｎＬ；て画素電極（３３）に供給され、ターケ′ノ［電
（）（３６）との電位差に応して液晶（３５）の光透過
率が変化される。

とごろがこの場合に、ライ：’　ｉ、　１〜Ｌｍを構成
する金属Ｉ＠（３０）と画素電極（３３）との間に結合
容量が形成され、この結合容量を通し゛ζＹ軸方向の信
号のクロストークが発生する。１なわち第６図において
図形Ａがあった場合に、対応するＹ軸方向のラインＬｓ
　＝Ｌｔに信号が供給されると、結合容量を通じてＹ軸
方向の他の液晶セル（Ｃ１，−。

〜Ｃｎ５）　〜（Ｃｘｔ−Ｃｎｔ）にも信ｖＩが供給さ
れ、）′軸方向にクロストークが発生する。さらにクロ
ストークの量は、セルの記憶容♀をｃ、１、結合容量を
Ｃ５とすると、 　５ Ｃ，＋ＣＳ の値に対応し、ここでＦ＠素白面積小さく−（ると、記
憶８９Ｃ７，は小さくなるのに対して結合容量ｃ！；は
略一定なので、クロストークが人となっ−こしよう。

発明の目的 本発明はこのような点にがんがＪ、、簡単な構成−（？
／ｌ′］貿市力を小さくし、画像のし）リノヵを減少さ
せ、さらにクロストークを防工１−４るよ・）にしたも
のである。

発明の概要 本発明は、表示データが交流で供給される液晶表示装置
において、少なくとも高速でスイソチングされる選択素
子がコンプリメンタリ−に構成され、上記交流の反転ご
とに上記コンプリメンタリ−に構成された電力の選択素
子を通じた信号のみが上記液晶の単位画素を構成する表
示素子に供給されるようにした液晶表示装置であって、
これによれは簡単な構成で消費電力が小さくなり、画像
のフリッカも減少され、さらにりＩＩＩストークを防ｌ
Ｌ′Ｊるものである。

実施例 第７図において、スイッチング素（′−Ｍ　１〜Ｍ１１
１１Ｍ　１’１〜Ｍｎｍの各素子・がそれぞれ１〕チヤ
ンネルの素子ｒ１ＰとＮチャンネルの素子ｈｎとのコン
プリメンタリ−構成にて形成される。また正極性の信号
の供給される入力端子（ＩＰ）と逆極性の信号の供給さ
れる入力端子（ＩＮ）とが投げられ、入力端子（ＩＰ）
からの信号がＰチャンネルのスイッチング素子ｔｔＰｉ
〜Ｍｐｍ　、、　Ｍｒｓ４〜Ｍｐｎ彌を通じて液晶セル
Ｃ１１〜Ｃｒ＋ｍに供給されると共に、入力端子（ＩＮ
）からの信号がＮチャンネルのスイッチング素子ｒｊＨ
ｔ〜ｔＩＨＩＩＩ　％　ＭＨｘ１〜ＭＮ　ｒａｍを通じ
て液晶セルＣ１’１〜Ｃｎｍにさらに入力端子（ｌＮ＞
、（ＩＰ）にそれぞれ第８図Ａに示すような信号が供給
されると共に、シフ（・レジスタ（２）、（４）からは
それぞれ第８図Ｂ、Ｃに示すような駆動パルスφＮＨＩ
、φＰＨ１、φＮＨ２、φＰＨ２”’、φＮｖｌ、φｌ
”Ｖｌ、φＮＶ２Ｘ　φＰＶ　２・・・がそれぞれスイ
ッチング素子ＭＨＩ　、Ｍｐｔ、ＭＨ２−、％２パ、、
　１１Ｎ１ｘ”Ｍ）Ｈ，ｍｓ　Ｍｒｚ’ｔ　＝ｔｌｐ１
ｎ＼ＭＮ２ｔ〜Ｍｕ２１＋、　ＭＰ２ｔ＝Ｍｐ２＋ｍ　
・・・Ｋ供給される。但しＶ。

”’　Ｖ　Ｂ８　％　　Ｖ　１　””　Ｖ　ｐＨ）であ
る。

従ってこの装置において、スイッチング素子ＭＨｔ〜ｒ
１ＮＩ１１及び１１Ｐ１〜Ｍｐｍはそれぞれ順次走査さ
れて駆動されると共に１．ス・イソチンク毒子ＭＷ　Ｉ
’ｓ−ＭＨｎｍ及びＭｐｘ、〜ＭＰｎｍば、−のフィー
ルｌ”でＭｐ　ｕ　〜Ｍｐ　ｎｍが順次走査され、次の
フィールドＣＩＩＮ　ｉｔ−１１Ｎｎｍか順次走査され
、フィールドごとに電力４に駆動される。これによって
各液晶セルＣ１１”　Ｃｎ１６Ｍは、フィールドごとに
交互に逆極性の信号が供給され、第８図りにボすように
交流の信号が供給される。

そしてこの回路において、各駆動パルスの１）−１１電
比（Ｖｐ’）は、従来のＶｐが、 ｖｐ−２■Ｓ−１ΔＶ　　　　　　　　　　　　−−−
（１１であったのに対し、ｖｐ’は Ｖｐ　’　−（Ｖｓ−ＶＴ）　十ΔＶ　　・−−（１’
）Ｌｉ−１Ｌ　、八Ｖはスイッチング素子のオン抵抗を
所望の値にするための電位 となり であるので、消費電力は従来の略Ａになる。

但し、ＩＩＩＩＩ、ＩＩＩＰは素子のチャンネル幅ｔ、
、、、　ＬＰはチャンイ、ル長 μｅ３μｐはモヒリティ となるようにＷＨ／　ＬＮ　、　Ｗｐ　／　ＬＰを選ぶ
ことにより、フリッカを防止することができる。

またラインＬＨＩ〜ＬＮ１１及びＬＰ１〜Ｌｐｍに互い
に逆相の信号が存在するので （ＬＮ１〜ＬＨＩＩ＋と液晶セルとの結合容量）””　
（ＬＰｉ〜ＬＰ１１と液晶セルとの結合容量）とするこ
とによりクロストークを防止できる。

なお１画素の表示面積、例えば４０ｘ　３０ｐ　ｍに対
し゛Ｃ１スイッチング素子の大きさは例えばｉｏｘ　ｔ
。

μｍ程度にちいさくできるので、１＠素の−１・に２個
のスイッチング素子を形成するのは容易である。

さらに、それぞれの信号ラインに正相及び逆相の信号が
加えられ、フィールドごとに直流レベルを切換る必要が
ないので、消９′電力が一層削減される。

また入力回路も例えば第９図に示すような簡単なもので
よくなる。

ところでト述の装置にとい°Ｃ１特に動画てはクロスト
ークはあまり目立たない。従って動画の表示を行う場合
にはラインＬＨ１〜ＬＮＩ１１及びＬＰＩ〜Ｌｐｍに同
時に正・逆相の信号を乗せる必要はない。そこで駆動パ
ルスφＨＨ１、φＰ）Ｉｉ　　・・・を例えば第１０図
に示すように選択されないフィールドにおいて形成しな
いようにすることにより、消費電力を史に旨にすること
ができる。

またト述の装置において、半凸方向の駆動パルスについ
′Ｃは、周波数が小さく、消ｖＪＩ′ｒ１１力やソリツ
カの問題は影響が少ない。そごで第７図において、スイ
ソチーング素了１１ｐＨ〜ｆｆｌｐｎｍをＮチャンネル
の素子で構成してもよい。その場合の駆動パルスはｆＩ
〜１１図に小−」よ−うになる。このよ・うに１−ると
、表シＪ入部の素子が単チャンネルになるので、￥導体
の形成ブｌコセスが簡単になる。なおスイ７・チング素
了Ｍｉｌｌｉ〜ｌＩＨｎｍを１）チャンネルにしζもよ
い。

さらにり【−１ストークを考慮しなく′Ｃよい場合には
、第１２しＩに示すよ−）にラインＬ　＋〜ｌ−ｍをそ
れぞれ１本にし、スイッチング素子Ｎ１Δ１〜Ｍｎｔｎ
をそれぞれ１個にしてもよい。この場合の駆動パルスは
第１３図のようになる。この装：ｉｔにおいこも第７図
の例と同様の作用効果が冑られる。

ざらに第１４図は入力回路は従来と１司様の構成とし、
入力端ｆ（１１からスイソナング素子ＭＨ１〜ｒＩＮＩ
Ｔｌ・川・１〜ｆｆｌｐｍまでの信号路を１本にした場
合である。

この場合の駆動パルスは第１５図にボずようになる。

この場合におい”ζも、それぞれのフィールドで駆動パ
ルスのピーク値が入力４４冒を越えていればよいので、
駆１１ｉＪＩパルス形成のための消費電力は小さくなる
。また他の作用効果も第７図と同様である。

なおこの例においてスイノナング素子！１Ｎｔ＋〜ＭＨ
ｎａ＋及びＩ’ｌｐｕ〜ＭＰｎｍヲＮチャンネルまたは
Ｐチャンネルの単チャンネルで構成してもよい。その場
合６Ｊは駆動パルスφＮＶＩ−φＰν１　・・　の波形
が多少異なる。

発明の効果 本発明によれば、簡単な構成で山背電力を小さくし、画
像のソリツカを減少さセ、さらにりし１スｉ・−りを防
止することがＣきた。

【図面の簡単な説明】

第１し１〜第６図は従来の装置の説明のための図、第７
し」は本発明の一例の構成図、第８図、第３１図はその
説明のための図、第１０図〜第１５図は他の例の説明の
ための図である。 １１１は入力端子、（２）はシフトレンスタ、（５）は
パルス発振器、（６）は直流電圧源、ＭＨ，ＭＰはそれ
ぞれＮ升ヤンネル、■）デートンネルのスイノナンク素
子、Ｃは液晶セルである。 第２図 ＶｒＶ５）ノｉ−１＠／ｊ 〒　　　　　−−−−、、−、、、ｆｔ−＋Ｉ　　　　
　、　　　　　　、、　　　　−／、！ｌ　　　Ｌｔ 第８図 Ｃ１ご’［１剥 ｒＰＡｔ）！−＼−−／−−へ＼−ノーーーへ（−／−
！＼ ＩＡＩＡ／７−〜、−一一、−７−一３、へ［〜ｍ　　
　　　−、Ｊｌｌ土手上　　、−一一−−−ｍリ゛、′
、；ｉｉ、図 Ａ・Ｈ，ｈ／ｙｌ’−見一一−【ノーへ、−第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示データが交流で供給される液晶表示装置において、
   少なくとも高速でスイッチングされる選択素子がコンプ
   リメンタリ−に構成され、Ｌ記交流の反転ごとに上記コ
   ンプリメンタリ−に構成された一方の選択素子を通じた
   信号のみが上記液晶の単位画素を構成する表示素子に供
   給されるようにした液晶表示装置。