JP2003131630A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置
で、リセット動作用のトランジスタを不要とする。 【解決手段】画素部21へのゲートライン信号を順次選択
的に出力するゲートドライバ22ａと、このゲートドライ
バ22ａと画素部21のゲートライン端子との間に配置さ
れ、サブフィールド中の、表示データに応じた書込みデ
ータ信号を書込む表示書込み時に先立つリセット時に、
全ゲートライン信号を一括出力するゲートドライバ出力
部22ｂと、ドレインラインにそれぞれ上記複数の色のう
ちの１つの色に対応する表示データに応じた書込みデー
タ信号を供給駆動するドレインドライバ23ａと、このド
レインドライバ23ａと画素部21のドレインライン端子と
の間に配置され、上記リセット時に全ドレインラインに
同電位の書込みデータ信号を供給するドレインドライバ
出力部23ｂとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィールドシーケ
ンシャル方式の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、カラー画像を表示する液晶表示装
置として、対向する内面それぞれに電極が形成された一
対の基板間に液晶を挟持した液晶素子を有し、光の透過
を制御して画像を表示する液晶表示素子と、上記液晶表
示素子の背後に配置され、複数の色の光を所定の周期で
順次上記液晶表示素子に向けて出射するバックライト
と、１つのカラー画像を表示するための１フィールドを
上記バックライトが出射する光の色の数で分割した複数
のサブフィールド毎に、上記液晶表示素子への上記複数
の色のうちの１つの色に対応する表示データの書込み
と、上記バックライトからの上記表示データに対応する
色の光の出射とを行なわせる制御手段とを備え、上記複
数のサブフィールド毎の複数の色の表示の合成により１
つのカラー画像を表示する方式のものが研究されてい
る。

【０００３】この方式は、一般にフィールドシーケンシ
ャル方式と呼ばれており、従来のフィールドシーケンシ
ャル方式の液晶表示装置では、上記複数のサブフィール
ド毎に、上記バックライトから１つの色の光をサブフィ
ールド期間中出射させ、その状態で上記液晶表示素子に
上記１つの色に対応する表示データを書込むようにした
構成となっている。

【０００４】このフィールドシーケンシャル方式の液晶
表示装置は、液晶表示素子がカラーフィルタを備えてい
ないため、カラーフィルタによる光の吸収がなく、ま
た、１をバックライトが出射する光の色の数で分割した
複数のサブ毎の複数の色の明るい光の合成により１つの
カラー画像を表示するため、複数の画素にそれぞれ対応
する複数の色のカラーフィルタを備えた液晶表示素子を
用いる液晶表示装置に比べて、明るく、しかも高精細な
カラー画像を表示することができる。

【０００５】図５は、従来のフィールドシーケンシャル
方式の液晶表示装置の一般的な回路構成を示すものであ
る。同図で、液晶表示素子としては、薄膜トランジスタ
（以下「ＴＦＴ」と称する）１１ａ，１１ａ，‥‥を能
動素子（画素ドライバ）とするアクティブマトリックス
型のものが用いられた画素部１１に対し、該ＴＦＴ１１
ａ，１１ａ，‥‥のゲート端子に接続された複数のゲー
トラインＧ１〜Ｇｎにそれぞれ上記ＴＦＴ１１ａ，１１
ａ，‥‥をオンさせるゲート信号を供給するゲートドラ
イバ１２と、同ＴＦＴ１１ａ，１１ａ，‥‥のドレイン
端子に接続された複数のドレインラインＤ１〜Ｄｍに上
記ゲート信号と同期させてそれぞれ表示データに応じた
書込みデータ信号を供給するドレインドライバ１３とを
備えている。

【０００６】画素部１１の各画素位置においては、上記
ゲートライン、ドレインラインに接続されたＴＦＴ１１
ａのソース端子が、液晶の画素電極間で構成される液晶
容量ＣＬＣと補助容量ＣＳの両一端に接続され、静電容
量ＣＬＣの他端が他の画素との共通電極ＣＯＭに、補助
容量ＣＳの他端が補助容量電極ＣＳにそれぞれ接続され
ることとなる。

【０００７】加えて、液晶容量ＣＬＣ及び補助容量ＣＳ
の一端とＴＦＴ１１ａのソース端子には、リセット用の
ＴＦＴ１１ｂのソース端子が併せて接続構成される。こ
のリセット用のＴＦＴ１１ｂは、全ての画素共通でドレ
イン端子にリセットドレイン信号ＲＥＤが印加され、ゲ
ート電極にリセットゲート信号ＲＥＧが与えられるもの
となっている。

【０００８】このような回路構成にあって、フィールド
シーケンシャル方式の液晶表示装置では、１サブフィー
ルド毎に「（全画素の）リセット」「（表示データの）
書込み」「（表示データの）保持」及び「（表示データ
を保持した状態での）バックライト（ＢＬ）の点灯」の
４つの状態を繰返し実行するもので、リセット動作時に
は上記ゲートドライバ１２、ドレインドライバ１３とは
別の箇所からの制御信号として、上述したリセットドレ
イン信号ＲＥＤ、リセットゲート信号ＲＥＧを用いて、
表示用のＴＦＴ１１ａ，１１ａ，‥‥に併設したリセッ
ト用のＴＦＴ１１ｂ，１１ｂ，‥‥を制御駆動すること
となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した如く従来の一
般的なフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置で
は、画素部１１を構成する各１画素当たりで、表示デー
タを書込むためのＴＦＴ１１ａとリセット用のＴＦＴ１
１ｂの計２つのＴＦＴが必要となり、且つその制御系統
も異なるもので、これらの点により、開口率の低下や液
晶表示素子パネル上での配線レイアウトの複雑化、配線
容量の増大等を招くと共に、配線間の短絡などで素子製
造の歩留まりを低下させる要因ともなるなど多くの不具
合を有している。

【００１０】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、リセット動作用の
トランジスタを不要として、各画素の開口率を向上させ
ると共に、液晶表示パネル上での配線を簡略化すること
が可能なフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
対向する内面それぞれに電極が形成された一対の基板間
に液晶を挟持した液晶素子、上記一対の基板のうちの一
方の基板の内面に行方向および列方向にマトリックス状
に配列させて設けられた複数の画素電極、上記複数の画
素電極にそれぞれ対応させて一つずつ配置され、それぞ
れのソース電極が対応する上記画素電極に接続された複
数の薄膜トランジスタ、各画素電極行にそれぞれ対応さ
せて配線され、上記薄膜トランジスタのゲート電極に接
続された複数のゲートライン、各画素電極列にそれぞれ
対応させて配線され、上記薄膜トランジスタのドレイン
電極に接続された複数のドレインライン、及び上記一対
の基板のうちの他方の基板の内面に設けられ、上記複数
の画素電極に対向する対向電極を有し、光の透過を制御
して画像を表示する液晶表示素子と、上記液晶表示素子
の背後に配置され、複数の色の光を所定の周期で順次上
記液晶表示素子に向けて出射するバックライトとを備
え、１つのカラー画像を表示するための１フィールドを
上記バックライトが出射する光の色の数で分割した複数
のサブフィールド毎に、上記液晶表示素子への上記複数
の色のうちの１つの色に対応する表示データの書込み
と、上記バックライトからの上記表示データに対応する
色の光の出射とを行なわせて、上記複数のサブフィール
ド毎の複数の色の表示の合成により１つのカラー画像を
表示する液晶表示装置において、上記液晶表示素子への
上記ゲートライン信号を順次選択的に出力するゲート駆
動手段と、このゲート駆動手段と上記液晶表示素子のゲ
ートライン端子との間に配置され、サブフィールド中
の、上記表示データに応じた書込みデータ信号を書込む
表示書込み時に先立つリセット時に、全ゲートライン信
号を一括出力するゲート出力制御手段と、上記ドレイン
ラインにそれぞれ上記複数の色のうちの１つの色に対応
する表示データに応じた書込みデータ信号を供給駆動す
るドレイン駆動手段と、このドレイン駆動手段と上記液
晶表示素子のドレインライン端子との間に配置され、上
記リセット時に全ドレインラインに同電位の書込みデー
タ信号を供給するドレイン出力制御手段とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１２】このような構成とすれば、リセット動作用
のトランジスタを不要として、各画素の開口率を向上さ
せると共に、液晶表示パネル上での配線を簡略化するこ
とが可能となる。

【００１３】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、上記ドレイン出力制御手段は、上記ド
レイン駆動手段からの書込みデータによりアナログ値の
駆動電圧信号を生成する第１のラインと、上記ドレイン
駆動手段からの書込みデータにより白黒２値の駆動電圧
信号を生成する第２のラインと、カラー表示時には上記
第１のラインを選択する一方、白黒表示時には上記第２
のラインを選択して第１のラインの動作を停止させる切
換選択手段とを有することを特徴とする。

【００１４】このような構成とすれば、上記請求項１記
載の発明の作用に加えて、白黒表示時には例えばＤ／Ａ
変換器やバッファアンプなどのアナログ駆動回路の動作
を停止させることで、駆動電力の消費を低く抑えること
ができる。

【００１５】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の発明において、上記白黒表示時には、上記複数のサブ
フィールドの内の１つの色の表示タイミングに合わせて
表示を行ない、複数の色の光の出射を同時に行なう一
方、他の色のサブフィールドでは表示動作を停止するこ
とを特徴とする。

【００１６】このような構成とすれば、上記請求項２記
載の発明の作用に加えて、駆動電力の消費をより低く抑
えることができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、上記ゲート駆動手段、ゲート出力制御
手段、ドレイン駆動手段、及びドレイン出力制御手段
は、サブフィールド毎に液晶表示素子に印加する電圧の
極性を反転させることを特徴とする。

【００１８】このような構成とすれば、上記請求項１記
載の発明の作用に加えて、フリッカの発生を抑止して表
示品質が低減してしまうのを回避することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明をフィールドシーケン
シャル方式の液晶表示装置に適用した場合の実施の一形
態について図面を参照して説明する。

【００２０】図１はその回路構成を示すものである。同
図で、液晶表示素子としてはＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥
‥を能動素子（画素ドライバ）とするアクティブマトリ
ックス型のものが用いられた画素部２１に対し、該ＴＦ
Ｔ２１ａ，２１ａ，‥‥のゲート端子に接続された複数
のゲートラインＧ１〜Ｇｎにそれぞれ上記ＴＦＴ２１
ａ，２１ａ，‥‥をオンさせるゲート信号を供給するゲ
ートドライバ部２２と、同ＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥‥
のドレイン端子に接続された複数のドレインラインＤ１
〜Ｄｍに上記ゲート信号と同期させてそれぞれ表示デー
タに応じた書込みデータ信号を供給するドレインドライ
バ部２３とを備えている。

【００２１】画素部２１の各画素位置においては、上記
ゲートライン、ドレインラインに接続されたＴＦＴ２１
ａのソース端子が、液晶の画素電極間で構成される液晶
容量ＣＬＣの一端に、画素容量ＣＬＣの他端が他の画素
との共通電極ＣＯＭに接続され、補助容量ＣＳはその一
端が前記画素容量の一端に、他端が補助容量電極ＣＳに
それぞれ共通接続されることとなる。

【００２２】しかるにゲートドライバ部２２は、上記図
５で示したゲートドライバ１２に相当するゲートドライ
バ２２ａと、このゲートドライバ２２ａと画素部２１の
ゲートラインとの間に配置されたゲートドライバ出力部
２１ｂとにより構成される。

【００２３】図３（１）は、ゲートドライバ出力部２２
ｂ内に各ゲートライン毎に対応して設けられる回路構成
を示す。同図（１）中、ゲートラインの走査タイミング
に同期したシフトクロック（ＣＬＫ）がシフトレジスタ
４１に入力され、このシフトレジスタ４１の保持内容が
通常の走査選択信号Ｇｏｕｔ′としてアンド回路４２に
与えられる。

【００２４】このアンド回路４２にはまた、全出力非選
択制御信号Ｄが入力されており、その論理出力がオア回
路４３を介してＦＥＴで構成されたバッファアンプ４４
に送られる。

【００２５】また、強制全出力選択制御信号Ｅもまた、
オア回路４３を介して該バッファアンプ４４に送られる
もので、このバッファアンプ４４はゲートライン選択出
力時の電圧レベルＶＧＨと同非選択出力時の電圧レベル
ＶＧＬのいずれか一方を上記のようにオア回路４３から
の出力に対応して走査選択信号Ｇｏｕｔとして該当ゲー
トラインに出力する。

【００２６】図３（２）は、上記全出力非選択制御信号
Ｄ及び強制全出力選択制御信号Ｅの信号レベル“Ｌ”
“Ｈ”に対応した走査選択信号Ｇｏｕｔの状態を示すテ
ーブルである。

【００２７】画素部２１の全ゲートラインを選択して全
画素をリセットするリセット時においては、強制全出力
選択制御信号Ｅが“Ｈ”レベルとなり、全出力非選択制
御信号Ｄ及び走査選択信号Ｇｏｕｔ ′ の状態によら
ず、走査選択信号Ｇｏｕｔは無条件にゲートライン選択
出力時の電圧レベルＶＧＨとなる。

【００２８】そのため、画素部２１に配置されている全
てのＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥‥がオン状態となり、全
画素へのリセット用のデータの書込みが可能な状態とな
る。

【００２９】また、各画素への表示データの書込み時に
は、全出力非選択制御信号Ｄが“Ｈ”レベル、強制全出
力選択制御信号Ｅが“Ｌ”レベルとなって走査選択信号
Ｇｏｕｔは走査選択信号Ｇｏｕｔ′にそのまま従うもの
となる。

【００３０】したがって、図３（３）に示すように、走
査選択信号Ｇｏｕｔ′が“Ｌ”レベルであればゲートラ
イン非選択出力時の電圧レベルＶＧＬが、また走査選択
信号Ｇｏｕｔ′が“Ｈ”レベルであれば同選択出力時の
電圧レベルＶＧＨが走査選択信号Ｇｏｕｔとして対応す
るゲートラインに出力されることとなり、選択されたラ
インのＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥‥のみに表示のための
データが書込まれることとなる。

【００３１】さらに、画素部２１の全ゲートラインを非
選択とする表示待機時においては、全出力非選択制御信
号Ｄ及び強制全出力選択制御信号Ｅが共に“Ｌ”レベル
となり、走査選択信号Ｇｏｕｔは無条件にゲートライン
非選択出力時の電圧レベルＶＧＬとなる。

【００３２】そのため、画素部２１に配置されている全
てのＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥‥がオフ状態となり、そ
れまでに書込まれたデータの電荷を液晶容量ＣＬＣ及び
補助容量ＣＳにより保持する状態となる。

【００３３】一方、ドレインドライバ部２３は、上記図
５で示したドレインドライバ１３に相当するドレインド
ライバ２３ａと、このドレインドライバ２３ａと画素部
２１のドレインラインとの間に配置されたドレインドラ
イバ出力部２３ｂとにより構成される。

【００３４】図２（１）は、主としてドレインドライバ
出力部２３ｂ内に各ドレインライン毎に対応して設けら
れる回路構成を示す。同図（１）中、ドレインラインの
走査タイミングに同期したドットクロック（ＤｏｔＣＬ
Ｋ）がシフトレジスタ３２に入力され、このシフトレジ
スタ３２の保持内容がラッチ回路３３に与えられる。

【００３５】ラッチ回路３３は、シフトレジスタ３２の
保持内容に基づいて、例えば１１ビットの表示データを
ラッチ保持するもので、その保持内容はそのままＤ／Ａ
変換器３４に送出されると共に、最上位ビットＭＳＢの
みがアナログスイッチ３５に送出される。

【００３６】ところで、ドレインライン最大電圧レベル
ＶＤＨ及び同最小レベルＶＤＬが、上記ドレインドライ
バ２３ａのリファレンスドライバ３１と、このドレイン
ドライバ出力部２３ｂのアナログスイッチ３６とに与え
られる。

【００３７】リファレンスドライバ３１は、データ出力
反転制御信号ＩＮＶによって極性を反転させた上で、与
えられた両電圧によりドレインラインに印加するための
１１階調分のレベルの電圧Ｖ１０〜Ｖ０（Ｖ１０＞Ｖ
０）を生成し、これを上記Ｄ／Ａ変換器３４に印加する
と共に、その最上位電圧Ｖ１０と最下位電圧Ｖ０のみを
それぞれ上記アナログスイッチ３５の各自由端に印加す
る。

【００３８】アナログスイッチ３５は、例えばＭＯＳ−
ＦＥＴにより構成され、上記ラッチ回路３３からの最上
位ビットＭＳＢの内容“０”“１”によっていずれか一
方の電圧を選択してアナログスイッチ３７の一方の自由
端に印加する。

【００３９】また、上記アナログスイッチ３６は、例え
ばＭＯＳ−ＦＥＴにより構成されるもので、上記出力反
転制御信号ＩＮＶに従って、印加されているドレインラ
インの最大電圧レベルＶＤＨと同最小レベルＶＤＬのい
ずれか一方を選択し、やはりアナログスイッチ３７の他
方の自由端に印加する。

【００４０】アナログスイッチ３７は、例えばＭＯＳ−
ＦＥＴにより構成され、モノクロリセット切換制御信号
Ｂに従って、印加されている上記アナログスイッチ３
５，３６からの出力のいずれか一方を選択し、ドレイン
出力Ｄｏｕｔ″としてアナログスイッチ３９の一方の自
由端に印加する。

【００４１】上記Ｄ／Ａ変換器３４は、パワーセーブ制
御信号Ａにより動作している場合にのみ、ラッチ回路３
３のラッチ出力に基づいて１１階調分のレベルの電圧Ｖ
１０〜Ｖ０に変換することでＤ／Ａ変換を実行するもの
で、そのアナログ電圧信号はバッファアンプ３８へ出力
される。

【００４２】このバッファアンプ３８は、例えばオペレ
ータアンプにより構成されるもので、パワーセーブ制御
信号Ａにより動作している場合にのみ、Ｄ／Ａ変換器３
４からのアナログ電圧信号を増幅してドレイン出力Ｄｏ
ｕｔ′として上記アナログスイッチ３９の他方の自由端
に印加する。

【００４３】しかして、このアナログスイッチ３９は、
例えばＭＯＳ−ＦＥＴにより構成され、出力モード切換
制御信号Ｃに従ってアナログスイッチ３７の出力である
ドレイン出力Ｄｏｕｔ″とバッファアンプ３８の出力す
るドレイン出力Ｄｏｕｔ′のいずれか一方を選択し、ド
レイン出力Ｄｏｕｔとして該当ドレインラインに出力す
る。

【００４４】図２（２）は、上記出力モード切換制御信
号Ｃ、パワーセーブ制御信号Ａ、モノクロリセット切換
制御信号Ｂ、及び出力反転制御信号ＩＮＶの信号レベル
“Ｌ”“Ｈ”に対応したドレイン出力Ｄｏｕｔ″の状態
を示すテーブルである。

【００４５】画素部２１の全ゲートラインを選択して全
画素をリセットするリセット時においては、出力モード
切換制御信号Ｃ、モノクロリセット切換制御信号Ｂが共
に“Ｈ”レベルとなり、パワーセーブ制御信号Ａの状態
によらず、出力反転制御信号ＩＮＶが“Ｌ”レベルであ
れば電圧レベルＶＤＬが、また出力反転制御信号ＩＮＶ
が“Ｈ”レベルであれば電圧レベルＶＤＨがドレイン出
力Ｄｏｕｔしてアナログスイッチ３６，３７を介してア
ナログスイッチ３９より対応するドレインラインに出力
されることとなり、このとき上述した如くゲートライン
信号により全てのＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥‥がオン状
態となっているため、このドレイン出力Ｄｏｕｔが全画
素へリセット用のデータとして書込まれる。

【００４６】また、カラー表示による各画素への表示デ
ータの書込み時には、出力モード切換制御信号Ｃ及びパ
ワーセーブ制御信号Ａが共に“Ｌ”レベルとなり、モノ
クロリセット切換制御信号Ｂによらず、出力反転制御信
号ＩＮＶが“Ｌ”レベルであれば表示データのアナログ
電圧信号が、出力反転制御信号ＩＮＶが“Ｈ”レベルで
あれば表示データの極性を反転したアナログ電圧信号が
ドレインラインに出力される。

【００４７】さらに、白黒表示による各画素への表示デ
ータの書込み時には、出力モード切換制御信号Ｃが
“Ｈ”レベル、パワーセーブ制御信号Ａ及びモノクロリ
セット切換制御信号Ｂが共に“Ｌ”レベルとなり、出力
反転制御信号ＩＮＶが“Ｌ”レベルであれば表示データ
の最上位ビットＭＳＢに対応した電圧信号が、出力反転
制御信号ＩＮＶが“Ｈ”レベルであれば極性を反転した
表示データの最上位ビットＭＳＢに対応した電圧信号が
ドレインラインに出力される。

【００４８】また、画素部２１の全ドレインラインを非
選択とする表示待機時においては、パワーセーブを行な
うべく、出力モード切換制御信号Ｃが“Ｌ”レベル、パ
ワーセーブ制御信号Ａが“Ｈ”レベルとなり、モノクロ
リセット切換制御信号Ｂによらず、ドレイン出力Ｄｏｕ
ｔを低駆動電流出力または高出力インピーダンス状態と
して、このドレインドライバ出力部２３ｂでの電力消費
を極力低減させる。

【００４９】なお、上記ゲートドライバ出力部２２ｂ、
ドレインドライバ出力部２３ｂでの詳細な動作について
は上述したものとして、次に上記実施の形態の全体の動
作について説明する。

【００５０】図４は、上記図１乃至図３の回路構成にお
ける各信号波形を例示するもので、ここでは上記ゲート
ライン数ｎを「１６０」とし、ゲートラインＧ１〜Ｇ１
６０を順次走査駆動するものとする。

【００５１】また、テレビジョン方式としては、わが国
で一般的に用いられているＮＴＳＣ方式のテレビジョン
画像をフルモーションで表示することを前提としてい
る。そのため、ＮＴＳＣ方式では１／３０秒間に１画面
となっているが、１フレームの画像をインターレース表
示のために２フィールド、すなわち奇数番目の走査線の
みで構成された奇フィールドと偶数番目の走査線のみで
構成された遇フィールドに分割し、始めの１／６０秒間
で奇フィールドを表示した後に、これを補間するために
次の１／６０秒間で偶フィールドを表示するものとす
る。

【００５２】液晶表示装置におけるテレビジョン画像の
表示は、ＣＲＴでの表示と異なって、回路規模やコスト
等の制約条件から、基本的には１フレームの画像を構成
する複数のフィールドで画像を補間させるような表示は
せず、１つのフィールドの画像上に次のフィールドの画
像を順次上書きしていく、という手法を採るため、実質
的には１／６０秒間毎にノンインタレース方式の画像１
フレーム（＝１フィールド）を順次表示していく、とい
う前提条件でその動作について説明するものとする。

【００５３】［カラー表示モード］図４（１）で垂直同
期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）を示すように今回のフィールド
シーケンシャル方式では１／６０秒間（１６．６７［ｍ
ｓ］）で１画面のカラー表示を行なう。

【００５４】そのため、図４（２）にサブフィールドの
垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）を示すように１／１８０
秒間（５．５６［ｍｓ］）で時分割表示を行なうカラー
サブフィールド画面が存在し、これらカラーサブフィー
ルド画面はＲ（赤）データ画面→Ｇ（緑）データ画面→
Ｂ（青）データ画面→‥‥という順序で表示されるもの
とする。

【００５５】各サブフィールドにおいて、上記垂直同期
信号に同期して図４（３）に示すリセットゲート信号が
出力され、そのゲート信号の立下りタイミングから図４
（４），（５）に示すように順次ゲートラインＧ１〜Ｇ
１６０が選択的に走査駆動されるものであり、その選択
駆動に同期して上記ドレインラインから各画素へ表示の
ためのデータが書込まれる。

【００５６】なお、液晶表示装置では、画面上に焼付き
が発生するのを防止するべく液晶素子に印加する電圧の
極性を一定周期で切換えて、長周期的に見て液晶素子に
かかる電界ベクトル強度を相殺するための交流駆動を行
なうのが一般的であり、ここでは１フィールド単位で極
性を反転し、１フィールド内の各サブフィールド毎の極
性反転は行なわないフィールド反転方式と、１サブフィ
ールド毎に極性反転を行なうサブフィールド反転方式と
を採用するものとする。

【００５７】フィールド反転方式においては、図４
（６）に示すように１フィールドを構成するＲ，Ｇ，Ｂ
の各データ画面のサブフィールドの極性（＋／−）を同
一とし、次のフィールド内では各サブフィールドの極性
を一括して反対させるというものであり、これに合わせ
て図４（１２）に示すように、対向電極であるコモン電
極への印加電圧である電圧ＶＣＯＭの極性も１フィール
ド毎に反転させることとなり、消費電力の点では比較的
低く抑えることができる半面、保持率の低い液晶材料を
用いるとフリッカが発生し易くなるという不具合を有し
ている。

【００５８】またサブフィールド反転方式は、図４
（７）に示すようにサブフィールド単位で極性を反転す
るものであり、これに合わせて図４（１３）に示すよう
に、対向電極であるコモン電極への印加電圧である電圧
ＶＣＯＭの極性も１サブフィールド毎に反転させること
となり、上記フィールド反転方式に比して１／３の周期
で極性を反転するために、液晶材料の影響を比較的受け
ず、フリッカの発生を抑える点で大変有効な手法である
が、その反面、対向電極への電荷の充放電回数がフィー
ルド反転方式の場合に比べて単位時間当たり３倍となる
ため、消費電力が増大してしまうという不具合を有する
ことにもなる。

【００５９】しかして、以下に１サブフィールド期間中
における「（全画素の）リセット」「（表示データの）
書込み」「（書込んだデータに対する）待機」及び
「（バックライトの）点灯」の各期間における動作につ
いて説明する。

【００６０】「リセット」時においては、画素部２１の
全画素のＴＦＴ２１ａ，２１ａ，‥‥がオン状態とさ
れ、リセット電圧（ＶＤＨ，ＶＤＬ）が全ドレインライ
ンから画素電極に書込まれる。ここで、印加する電圧
は、基本的には液晶素子がノーマリホワイトであれば透
過率が最小となる黒表示状態、液晶表示素子がノーマリ
ブラックであれば透過率が最大となる白表示状態にリセ
ット電圧が予め設定されるものとする。

【００６１】このリセット動作は、液晶素子を構成する
液晶層の液晶分子が電圧により挙動するとき、その液晶
分子の挙動に応じて変化する液晶層の誘電率の影響によ
り液晶分子の挙動が遅くなる印加電圧の範囲を避け、液
晶分子の動作を高速に応答させるため、及びバックライ
トの非点灯時にパネル内部へ外光が入射した場合に、パ
ネルの反射光増大により表示コントラストが低下してし
まうのを防止するため、あるいは液晶素子が電圧−透過
率特性にヒステリシスを持つ場合に、状態の初期化を行
なうために実行されるものである。

【００６２】「書込み」時においては、図４（２１）〜
（２４）に示すように順次ゲートライン毎に図４（１
９）に示すその色成分に応じたデータをドレインライン
を介して書込んでいく。

【００６３】「待機」時においては、上記書込み動作に
よって順次走査線毎にデータ電圧を書込んだ後、液晶素
子が本来有している応答時間に対応し、所定の時間が経
過して目標とする透過率状態となるまでを待機するもの
で、最後に書込み動作が終了するゲートラインＧ１６０
の選択が終了した時点から、この画素部２１の液晶素子
が有する応答時間が経過するまでバックライトの点灯タ
イミングを遅らせるべく設定された期間である。

【００６４】「点灯」時においては、画素部２１の背面
側によるバックライトを構成するＬＥＤ、すなわちその
書込んだ画像データの色成分に対応したＬＥＤ−Ｒ，Ｌ
ＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂのいずれかの点灯駆動により、画
面全体で一括してその色成分の表示データに対応した画
像が表示される。

【００６５】以上の動作をサブフィールド単位で繰返し
実行するようになる。

【００６６】［白黒（２階調）表示モード］白黒表示モ
ードでは、１サブフィールド中の基本的な流れは上述し
たカラー表示モードと同様に「（全画素の）リセット」
「（表示データの）書込み」「（書込んだデータに対す
る）待機」及び「（バックライトの）点灯」の各期間を
実行するものであるが、その場合、上記図２でも説明し
た如く表示データとして利用するのはラッチ回路３３に
よりラッチされるデータ中の最上位ビットＭＳＢのみで
あり、これにより個々の画素部では中間調を用いずに白
画素または黒画素を表示する。

【００６７】そのため、画面全体出表示される画像も２
値画像となるが、この表示に際してはドレインドライバ
出力部２３ｂで、上記パワーセーブ制御信号Ａによりア
ナログ電圧信号を取り扱うＤ／Ａ変換器３４とオペアン
プで構成されるバッファアンプ３８の動作が停止され
る。

【００６８】そのため、消費電力の大きいこれらの回路
の動作を停止することで、カラー表示モードに比してそ
の消費電力を大幅に削減し、特に容量に制限のある電池
を電源とした装置においては、消費電力を極力低減させ
ることができる。

【００６９】これに加えて、白黒画像の表示に際して
は、１フィールドを構成する３つのサブフィールド中の
１つでのみ表示を実行し、残る２つのサブフィールドで
は表示を行わないものとしてもよい。

【００７０】この場合、１フィールドを構成するＲＧＢ
の計３つのサブフィールドのうちの例えば先頭に位置す
るＲ（赤）のサブフィールドのタイミングで白黒表示を
行なうものとすると、続く２つのＧ（緑），Ｂ（青）の
各サブフィールドでは表示を行なわず、且つ表示を行な
うサブフィールドの「点灯」期間ではそのサブフィール
ドに対応した色成分Ｒのバックライト（ＬＥＤ）のみな
らず、全色ＲＧＢのバックライト（ＬＥＤ）を一括して
同時点灯するものとする。

【００７１】上記図４（８）では、Ｒのサブフィールド
での書込みタイミングをＢ／Ｗａ、Ｇのサブフィールド
での書込みタイミングをＢ／Ｗｂ、Ｂのサブフィールド
での書込みタイミングをＢ／Ｗｃと表記し、且つその表
記に続けた記号＋／−で書込んだ表示データの電圧極性
を表記するようにした。この場合、当然ながら、極性の
切換えタイミングは、対向電極へ印加する電圧極性の反
転タイミングと同期させることとなる。

【００７２】このように示した各サブフィールドでの書
込みタイミングの中から１つを選択し、他のサブフィー
ルドでは書込み等の表示動作を実行せず、以後１フィー
ルド中の特定の色に対応したサブフィールドでのみ表示
を繰返し実行する。

【００７３】これにより、上述したドレインドライバ出
力部２３ｂでのアナログ出力バッファ系の回路動作を停
止させることに加えて、さらなる消費電力の低減に寄与
することができる。

【００７４】なお、原色のＲＧＢ中で最も輝度成分に近
い周波数分布を有しているのはＧ（緑）であるので、Ｇ
のサブフィールドでその表示データに基づく２値階調の
白黒表示動作を実行することにより、最も自然な白黒表
示画像を得ることができるようになる。

【００７５】このように、画素部２１の各画素毎に表示
用のＴＦＴ２１ａのみでリセット用のＴＦＴを必要とせ
ずに構成しながらも、確実に画素部２１のリセットと表
示データの書込みとを実行することができ、各画素の開
口率を向上させると共に、複数の制御系統に基づく画素
部２１を含む液晶表示素子パネル上での配線レイアウト
の複雑化や配線容量の増大等を回避することができ、併
せて配線間の短絡などの素子製造の歩留まりを低下させ
る要因も排除することができるなど、製造コストの大幅
な削減に寄与できる。

【００７６】これに加えて、画素部２１のゲートドライ
バ部２２を構成するゲートドライバ２２ａと、ドレイン
ドライバ部２３を構成するドレインドライバ２３ａ自体
は従来の一般的な構成のものをそのまま流用し、上述し
たドレインドライバ出力部２３ｂ、ドレインドライバ出
力部２３ｂなどの比較的小規模な回路構成を付加するの
みで実現できる。

【００７７】なお、上記実施の形態では、ゲートドライ
バ出力部２２ｂ、ドレインドライバ出力部２３ｂを上記
図３及び図２で示した回路構成とするものとして説明し
たが、本発明はこれに限るものではなく、同様の機能を
実現するものであれば他の構成であってもよいことは勿
論である。

【００７８】その他、本発明は上記実施の形態に限ら
ず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施す
ることが可能であるものとする。

【００７９】さらに、上記実施の形態には種々の段階の
発明が含まれており、開示される複数の構成要件におけ
る適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例
えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の
効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得ら
れる場合には、この構成要件が削除された構成が発明と
して抽出され得る。

【００８０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、リセット
動作用のトランジスタを不要として、各画素の開口率を
向上させると共に、液晶表示パネル上での配線を簡略化
することが可能となる。

【００８１】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、白黒表示時には例えばＤ
／Ａ変換器やバッファアンプなどのアナログ駆動回路の
動作を停止させることで、駆動電力の消費を低く抑える
ことができる。

【００８２】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明の効果に加えて、駆動電力の消費をより低
く抑えることができる。

【００８３】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の効果に加えて、フリッカの発生を抑止し
て表示品質が低減してしまうのを回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置の回
路構成を示す図。

【図２】図１のドレインドライバ出力部に設けられる各
ドレインライン毎の回路構成を示すブロック図。

【図３】図１のゲートドライバ出力部に設けられる各ゲ
ートライン毎の回路構成を示すブロック図。

【図４】同実施の形態に係る各信号の駆動波形を示すタ
イミングチャート。

【図５】一般的なフィールドシーケンシャル方式の液晶
表示装置の回路構成を示す図。

【符号の説明】

１１…画素部 １１ａ…（表示用）ＴＦＴ １１ｂ…（リセット用）ＴＦＴ １２…ゲートドライバ １３…ドレインドライバ ２１…画素部 ２１ａ…（表示用）ＴＦＴ ２２…ゲートドライバ部２２ ２２ａ…ゲートドライバ ２２ｂ…ゲートドライバ出力部２１ｂ ２３…ドレインドライバ部 ２３ａ…ドレインドライバ ２３ｂ…ドレインドライバ出力部 ３１…リファレンスドライバ ３２…シフトレジスタ ３３…ラッチ回路 ３４…Ｄ／Ａ変換器 ３５〜３７…アナログスイッチ ３８…バッファアンプ ３９…アナログスイッチ ４１…シフトレジスタ ４２…アンド回路 ４３…オア回路 ４４…バッファアンプ Ａ…パワーセーブ制御信号 Ｂ…モノクロリセット切換制御信号 Ｃ…出力モード切換制御信号 ＣＬＣ…液晶容量 ＣＳ…補助容量 Ｄ…全出力非選択制御信号 Ｅ…強制全出力選択制御信号 ＩＮＶ…出力反転制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１１Ｅ ６２１ ６２１Ｂ ６２４ ６２４Ｂ ６４２ ６４２Ｊ 3/34 3/34 Ｊ Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA65 NB07 NB11 NC02 NC11 NC41 ND22 ND49 NE10 5C006 AA01 AA22 AC09 AC28 AF44 AF69 AF71 AF83 BB16 BC03 BC06 BC11 BC20 BF03 BF04 BF24 BF25 BF26 FA23 FA42 FA43 FA47 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD06 DD22 DD26 EE30 FF11 JJ02 JJ03 JJ04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する内面それぞれに電極が形成された
   一対の基板間に液晶を挟持した液晶素子、上記一対の基
   板のうちの一方の基板の内面に行方向および列方向にマ
   トリックス状に配列させて設けられた複数の画素電極、
   上記複数の画素電極にそれぞれ対応させて一つずつ配置
   され、それぞれのソース電極が対応する上記画素電極に
   接続された複数の薄膜トランジスタ、各画素電極行にそ
   れぞれ対応させて配線され、上記薄膜トランジスタのゲ
   ート電極に接続された複数のゲートライン、各画素電極
   列にそれぞれ対応させて配線され、上記薄膜トランジス
   タのドレイン電極に接続された複数のドレインライン、
   及び上記一対の基板のうちの他方の基板の内面に設けら
   れ、上記複数の画素電極に対向する対向電極を有し、光
   の透過を制御して画像を表示する液晶表示素子と、上記
   液晶表示素子の背後に配置され、複数の色の光を所定の
   周期で順次上記液晶表示素子に向けて出射するバックラ
   イトとを備え、１つのカラー画像を表示するための１フ
   ィールドを上記バックライトが出射する光の色の数で分
   割した複数のサブフィールド毎に、上記液晶表示素子へ
   の上記複数の色のうちの１つの色に対応する表示データ
   の書込みと、上記バックライトからの上記表示データに
   対応する色の光の出射とを行なわせて、上記複数のサブ
   フィールド毎の複数の色の表示の合成により１つのカラ
   ー画像を表示する液晶表示装置において、 上記液晶表示素子への上記ゲートライン信号を順次選択
   的に出力するゲート駆動手段と、 このゲート駆動手段と上記液晶表示素子のゲートライン
   端子との間に配置され、サブフィールド中の、上記表示
   データに応じた書込みデータ信号を書込む表示書込み時
   に先立つリセット時に、全ゲートライン信号を一括出力
   するゲート出力制御手段と、 上記ドレインラインにそれぞれ上記複数の色のうちの１
   つの色に対応する表示データに応じた書込みデータ信号
   を供給駆動するドレイン駆動手段と、 このドレイン駆動手段と上記液晶表示素子のドレインラ
   イン端子との間に配置され、上記リセット時に全ドレイ
   ンラインに同電位の書込みデータ信号を供給するドレイ
   ン出力制御手段とを具備したことを特徴とする液晶表示
   装置。
2. 【請求項２】上記ドレイン出力制御手段は、 上記ドレイン駆動手段からの書込みデータによりアナロ
   グ値の駆動電圧信号を生成する第１のラインと、 上記ドレイン駆動手段からの書込みデータにより白黒２
   値の駆動電圧信号を生成する第２のラインと、 カラー表示時には上記第１のラインを選択する一方、白
   黒表示時には上記第２のラインを選択して第１のライン
   の動作を停止させる切換選択手段とを有することを特徴
   とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】上記白黒表示時には、上記複数のサブフィ
   ールドの内の１つの色の表示タイミングに合わせて表示
   を行ない、複数の色の光の出射を同時に行なう一方、他
   の色のサブフィールドでは表示動作を停止することを特
   徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】上記ゲート駆動手段、ゲート出力制御手
   段、ドレイン駆動手段、及びドレイン出力制御手段は、
   サブフィールド毎に液晶表示素子に印加する電圧の極性
   を反転させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
   装置。