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JPH07109544B2 - 液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置 - Google Patents

液晶表示装置並びにその駆動方法及び駆動装置

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JPH07109544B2
JPH07109544B2 JP3138666A JP13866691A JPH07109544B2 JP H07109544 B2 JPH07109544 B2 JP H07109544B2 JP 3138666 A JP3138666 A JP 3138666A JP 13866691 A JP13866691 A JP 13866691A JP H07109544 B2 JPH07109544 B2 JP H07109544B2
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JP
Japan
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data signal
liquid crystal
crystal display
display device
driving
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秀文 山口
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Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Priority to BR929201558A priority patent/BR9201558A/pt
Priority to ES92909311T priority patent/ES2090635T3/es
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Priority to PCT/EP1992/000927 priority patent/WO1992021122A1/en
Priority to US07/883,090 priority patent/US5438342A/en
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Publication of JPH07109544B2 publication Critical patent/JPH07109544B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】この発明は，ＴＦＴ等のアクティ
ブ素子を用いた液晶表示装置，特に液晶表示装置（以
下，ＬＣＤともいう）の画質を左右するフリッカ及びク
ロストークを除去した液晶表示装置並びにそのための駆
動方法及び駆動装置に関するものである。
【従来の技術】従来，アクティブマトリクス方式の液晶
パネルを用いたＬＣＤは，液晶表示の劣化防止の点か
ら，データ信号線に出力されるデータ信号の極性をフレ
ーム毎に反転することにより液晶素子を交流駆動してい
る。しかしながら、フレーム毎に極性を反転すると、正
極性のフレームの場合と負極性のフレームの場合とで液
晶に加わる電圧が変化するため、フリッカが生ずるとい
うことが分かっている。この問題を解決する方法とし
て、このような交流駆動によるアクティブマトリクス型
のＬＣＤにおいて，同一画面内でデータ信号線毎、すな
わち列毎に極性の異なる電気信号により液晶を駆動する
という方法と、同一画面内で走査信号線毎、すなわち行
毎に極性の異なる電気信号により液晶を駆動するという
方法がある。列毎に反転する駆動方法のＬＣＤを開示し
たものとして，例えば特開昭６１−２７５８２２号公報
があり、行毎に反転する駆動方法のＬＣＤを開示したも
のとして，例えば特開昭６１−２７５８２３号公報及び
特開昭６２−２１８９４３号公報がある。行毎に反転す
る駆動方法では、フリッカには効果があるが、画素の共
通電極の電位が変動してクロストークが発生するという
問題がある。列毎に反転する駆動方法は、フリッカ及び
クロストークの双方に効果がある。しかしながら、この
方法によっても表示パターンによっては依然としてフリ
ッカ及びクロストークを生じる場合がある。そこで、ま
ず、列毎に反転する駆動方法のＬＣＤの構成について説
明し次にその問題点について言及する。図４は，列毎に
反転する駆動方法のＬＣＤの一般的な構成を示す図であ
る。図において，ゲート駆動回路１は，ｎ本の走査号線
Ｇ１〜Ｇｎに走査信号を出力する。第１のデータ駆動回
路２は，奇数データ信号線Ｄ１〜Ｄｍ−１に接続され，
第１のデータ信号を出力する。また，第２のデータ駆動
回路３は，偶数データ信号線Ｄ２〜Ｄｍに接続され，第
１のデータ信号とは逆極性の第２のデータ信号を出力す
る。ＴＦＴ４は各走査信号線と各データ信号線との交差
部に設けられ，そのゲート電極は各走査信号線，そのド
レイン電極は各データ信号線にそれぞれ接続されると共
にそのソース電極は後述される液晶セルの画素電極５に
接続されている。次に，駆動動作について図４を用いて
説明する。初めに，制御装置（図示せず）からの制御信
号に応じてゲート駆動回路１からゲート信号が順次，各
走査信号線に接続されているＴＦＴ４の各ゲート電極に
印加され，各ＴＦＴ４が順次導通される。このゲート信
号に同期して各データ信号線に第１及び第２のデータ駆
動回路２，３から第１及び第２のデータ信号がそれぞれ
印加される。なお，この第１及び第２のデータ信号は，
フレーム毎に反転する互いに逆極性の信号である。上述
のように第１及び第２のデータ信号は互いに逆極性の信
号であるので，表示画面の全画素は，各データ信号線毎
に反転交流駆動される。
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＬ
ＣＤにおいては，データ信号線毎に画素が反転交流駆動
されるので，フリッカ及びクロストークを相当程度抑制
することができるが，表示パターンによっては依然とし
てフリッカ及びクロストークを生じる場合がある。例え
ば，１０１０１０‥‥のように各画素をオンとオフの繰
返しパターンで表示した場合は，データ信号線毎に画素
を反転交流駆動しても１つの走査方向においてオンの画
素が同極性パルスにより駆動されてしまうので，フリッ
カが発生する。また，１つの走査方向がこのように駆動
されると，画素の共通電極の電位が変動してクロストー
クが発生するという問題点もある。この発明は，かかる
問題点を解決するためになされたもので、表示パターン
が上記のような場合であっても，フリッカ及びクロスト
ークの双方を除去することができる液晶表示装置並びに
そのための駆動方法及び駆動装置を提供することを目的
としている。
【課題を解決するための手段】この発明に係わる液晶表
示装置の駆動方法は，複数の走査信号線と，複数のデー
タ信号線と，これらの走査信号線とデータ信号線との交
点にマトリクス状に配置された複数の画素とを有する液
晶表示装置において，データ信号線に出力されるデータ
信号の極性を、所定の状態にすべき画素データ値を有す
るデータ信号が到来する毎に反転するようにしたことを
特徴としている。この発明に係わる液晶表示装置は，複
数の走査信号線と，複数のデータ信号線と，これらの走
査信号線とデータ信号線との交点にマトリクス状に配置
された複数の画素と、所定数のビットで表されたデジタ
ルデータ信号を受け取ってデータ信号線に画素を駆動す
るためのデータ信号を出力するデータ駆動回路とを有
し、データ信号線に出力されるデータ信号の極性を制御
する極性信号に基づいて交流駆動される液晶表示装置に
おいて，前記所定数のビットで表されたデジタルデータ
信号が複数の状態のうちの所定の一つの状態になる度に
前記極性信号を反転する極性信号反転手段を設けること
により、データ信号線に出力されるデータ信号の極性
を、所定の状態にすべき画素データ値を有するデータ信
号が到来する毎に反転するようにしたことを特徴として
いる。この発明に係わる液晶表示装置の駆動装置は、複
数の走査信号線と，複数のデータ信号線と，これらの走
査信号線とデータ信号線との交点にマトリクス状に配置
された複数の画素と、所定数のビットで表されたデジタ
ルデータ信号を受け取ってデータ信号線に画素を駆動す
るためのデータ信号を出力するデータ駆動回路とを有す
る液晶表示装置において、データ信号線に出力されるデ
ータ信号の極性を極性信号に基づいて制御することによ
り液晶表示装置を交流駆動するための駆動装置であっ
て，所定数のビットで表されたデジタルデータ信号が複
数の状態のうちの所定の一つの状態になる度に極性信号
を反転する極性信号反転手段を設けることにより、デー
タ信号線に出力されるデータ信号の極性を、所定の状態
にすべき画素データ値を有するデータ信号が到来する毎
に反転するようにしたことを特徴としている。
【実施例】図１には，この発明を２値表示のＬＣＤに適
用した実施例の構成が示されている。図において，フレ
ーム開始信号入力端子６は，フレーム開始信号が印加さ
れる第１のＪ−Ｋフリップフロップ９のＣＫ端子及び第
２のＪ−Ｋフリップフロップ１０のプリセットＰＲ端子
にそれぞれ接続されている。１ビットのデジタルデータ
信号が入力されるデジタルデータ信号入力端子７は，第
２のＪ−Ｋフリップフロップ１０のＪ端子及びＫ端子並
びにデジタルデータ信号出力端子１３にそれぞれ接続さ
れている。クロック信号入力端子８は，クロック信号が
印加される第２のＪ−Ｋフリップフロップ１０のＣＫ端
子及びクロック信号出力端子１４にそれぞれ接続されて
いる。第１のＪ−Ｋフリップフロップ９のＱ端子は排他
的論理和回路ＥＸＯＲ１１の一方の入力端子に，第２の
Ｊ−Ｋフリッップフロップ１０のＱ端子は排他的論理和
回路１１の他方の入力端子にそれぞれ接続されている。
この排他的論理和回路１１の出力端子は極性信号出力端
子１２に接続されている。これらの３つの端子に出力さ
れる出力信号は，後述の図３及び図６に示されるデータ
駆動回路２に供給される。データ駆動回路２は、デジタ
ルデータ信号の状態及び極性信号の状態に基づいて、デ
ータ信号線に所定のデータ信号を出力する。図３は，こ
の発明によるＬＣＤの概略構成を示す図である。図にお
いて，図４のＬＣＤが，液晶パネルのデータ信号線を２
分割して，上側及び下側にそれぞれ設けられた２つのデ
ータ駆動回路で駆動しているのに対し，図３のＬＣＤ
は，液晶パネルの全データ信号線を１つのデータ駆動回
路で駆動している。次に，図１ないし図３を用いて動作
を説明する。図３に示されるようなＬＣＤの任意におい
て，ゲート駆動回路１から供給される走査信号が走査信
号線Ｇ１〜Ｇｎに順次印加される。これにより，任意の
走査信号線に接続されているＴＦＴ４が順次導通され
る。ゲート駆動回路１からの走査信号に同期してデータ
信号線Ｄ１〜Ｄｍにデジタルデータ信号に対応したデー
タ信号がデータ駆動回路２から出力される。ある行を例
えば１０１１１０・・・等の表示パターンで表示させよ
うとすれば、ノーマリホワイトモードの場合は、例え
ば、デジタルデ−タ信号“１”に対応してデータ駆動回
路２から画素を暗状態にすべきデータ信号が出力され
る。ノーマリブラックモードの場合は、例えば、デジタ
ルデ−タ信号“１”に対応してデータ駆動回路２から画
素を暗状態にすべきデータ信号が出力される。換言すれ
ば、いずれのモードにおいても、これらのデータ信号
は、液晶に実際に電界を印加する場合のものである。次
に，この発明の一実施例の図１の回路の動作について説
明する。この図１の回路の各部の動作タイミング信号波
形が図２に示されている。いま，図２（ａ）に示される
ようなフレーム開始信号が入力端子６に入力されると，
このフレーム開始信号の立上がりで第１のＪ−Ｋフリッ
プフロップ９の出力信号は反転されて，そのＱ端子に図
２（ｂ）に示すようなＦＦ０１信号が得られる。一方，
第２のＪ−Ｋフリップフロップ１０のＪ端子及びＫ端子
には，図２（ｄ）に示されるような１ビットのデジタル
データ信号“１”，“０”，“１”，“１”，“１”，
“０”，‥‥が印加され，クロック信号（図（２）
（ｃ）参照）が印加されると共にさらにプリセット（Ｐ
Ｒ）端子にフレーム開始信号が印加されることによるプ
リセットで第２のＪ−Ｋフリップフロップ１０のＱ端子
の信号は，図２（ｅ）に示されるように始めは常に論理
状態“１”にされる。この状態信号は，デジタルデータ
信号“１”が印加されている間，クロック信号が入力さ
れる毎にクロック信号の立上りで第２のＪ−Ｋフリップ
フロップ１０の出力信号，即ちＦＦＯ２信号は反転され
る（図２（ｅ）参照）。したがって，ＦＦＯ２信号は論
理状態“１”，“０”，“０”，“１”，“０”‥‥と
なる。上述のようにして得られたＦＦ０１信号（図２
（ｂ）参照）とＦＦ０２信号（図２（ｅ）参照）とを排
他的論理和回路１１で論理演算を行うことにより，出力
端子１２には図２（ｆ）に示されるような論理状態
“０”，“１”，“１”，“０”，“１”なる極性信号
が出力される。このようにして得られた極性信号及びデ
ジタルデータ信号に基づいて図３及び図６に示されるデ
ータ駆動回路２がデータ信号線に所定のデータ信号を出
力する。図１の回路によってデジタルデータ信号が所定
の状態、例えば１の場合にのみ、データ駆動回路２から
出力されるデータ信号の極性が反転されることになる。
したがって、ノーマリホワイトモードでは暗状態にすべ
き画素データ値を有する データ信号が到来する毎にデー
タ信号の極性が反転される。なお、ノーマリブラックモ
ードでは明状態にすべき画素データ値を有するデータ信
号が到来する毎にデータ信号の極性が反転される。この
ように、図２の回路によればノーマリホワイトモードに
おいて暗状態（またはノーマリブラックモードにおいて
明状態）にすべき画素データ値を有するデータ信号が１
データ信号線おきに到来する場合においてもデータ信号
の極性を反転することができるので、フリッカを除去す
ることができる。また１つの走査方向の全画素のうちノ
ーマリホワイトモードにおける暗状態（またはノーマリ
ブラックモードにおける明状態）にすべき画素について
正極性のデータ信号と負極性のデータ信号の数が等しく
なるので，水平方向のクロストークが減少される。な
お，上記実施例では，第１及び第２のフリップフロップ
９，１０としてＪ−Ｋタイプのものを用いたが，これと
同様な機能を有するフリップフロップであればどのよう
なタイプのフリップフロップでもよい。また，上記実施
例では，論理演算回路として排他的論理和回路を用いた
が，この回路と同様な機能を有する回路であれば，この
排他的論理和回路に限定されるものではない。次に、図
５を用いて、階調表示のＬＣＤにこの発明を適用した実
施例について説明する。この場合、上述のデジタルデー
タ信号は、２以上のビットで表される。図５には３ビッ
トのデジタルデータ信号を用いた例が示されている。図
の例では、入力端子７にはデジタルデータ信号の最上位
ビットであるビット０が入力される。他のビットはその
ままデータ駆動回路２に入力される。図５の回路によれ
ば、ノーマリホワイトモードにおいて最も暗い状態にす
べき画素（またはノーマリブラックモードにおいて最も
明るい状態にすべき画素）データ値を有するデータ信号
が到来するごとにデータ駆動回路２から出力されるデー
タ信号の極性を反転することができる。また、デジタル
データ信号のすべてのビットを論理的に組み合わせてそ
の結果を入力端子７に入力するようにしてもよい。たと
えば、３ビットのデジタルデータ信号のビット０ないし
２をＯＲ回路に入力してその結果を入力端子７に入力す
ることができる。このようにすれば、ノーマリホワイト
モードにおいて複数の暗い状態のうちの任意の１つの状
態にすべき画素（またはノーマリブラックモードにおい
て複数の明るい状態のうちの任意の１つの状態にすべき
画素）データ値を有するデータ信号が到来するごとにデ
ータ駆動回路２から出力されるデータ信号の極性を反転
することができる。このようなデジタルデータ信号の複
数のビットの論理的な組み合わせは、必要に応じて自由
に設計することができる。この発明を適用することによ
って得られる極性信号及びデジタルデータ信号を入力と
して所定のデータ信号をデータ信号線に出力するデータ
駆動回路の例が図６に示されている。図６の例はデジタ
ルデータ信号が３ビットの場合である。このデータ駆動
回路は、主として、シフトレジスタＳＲ、ラッチＬ及び
スイッチＳＷで構成される。この例では、極性信号を含
めて４ビットとなるので、データ信号線の数をｍとして
ｍビットのシフトレジスタが４つ必要である。また、階
調は基準レベル（ノーマリホワイトモードにおけるホワ
イトレベルまたはノーマリブラックモードにおけるブラ
ックレベル）を入れて８レベルとなるので、基準電圧と
しては正極性の８レベル及び負極性の８レベルの合計１
６個の基準電圧１ないし１６が必要となる。正極性にお
ける基準レベルと負極性における基準レベルは同じ基準
電圧を用いてもよい。したがって、その場合は、基準電
圧は１５個でよい。なお、デジタルデータ信号が１ビッ
トの場合、すなわち２値表示の場合は、同様に、４個、
または３個（正極性及び負極性における基準レベルの基
準電圧が同じであるとき）の基準電圧が必要となる。ま
た，以上に説明したこの発明と１走査線毎、すなわち１
行毎にデータ信号の極性を反転する方法を併用してもよ
い。このようにすれば、フリッカ及びクロストークの両
方を同時に除去することができる効果がさらに増大す
る。
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり，データ
信号線に出力されるデータ信号の極性を所定の状態にす
べき画素データ値を有するデータ信号が到来する毎に反
転するようにしたので，特殊な表示パターンであって
も，フリッカ及びクロストークの両方を同時に除去する
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の駆動装置の一実施例の概略図であ
る。
【図２】図１の各部の動作タイミングチャート図であ
る。
【図３】この発明の駆動方式を適用するＬＣＤの概略構
成図である。
【図４】従来の一般的なＬＣＤの概略構成図である。
【図５】この発明の駆動装置の他の実施例の概略図であ
る。
【図６】図３のデータ駆動回路の概略図である。
【符号の説明】
９ 第１のＪ−Ｋフリップフロップ １０ 第２のＪ−Ｋフリップフロップ １１ 排他的論理和回路

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の走査信号線と，複数のデータ信号線
    と，該走査信号線とデータ信号線との交点にマトリクス
    状に配置された複数の画素とを有する液晶表示装置にお
    いて，前記データ信号線に出力されるデータ信号の極性
    を、所定の状態にすべき画素データ値を有するデータ信
    号が到来する毎に反転するようにしたことを特徴とする
    液晶表示装置の駆動方法。
  2. 【請求項２】前記所定の状態はノーマリホワイトモード
    における暗状態である請求項１記載の液晶表示装置の駆
    動方法。
  3. 【請求項３】前記所定の状態はノーマリブラックモード
    における明状態である請求項１記載の液晶表示装置の駆
    動方法。
  4. 【請求項４】前記暗状態は２値表示における１つの状態
    である請求項２記載の液晶表示装置の駆動方法。
  5. 【請求項５】前記明状態は階調表示における１つの状態
    である請求項２記載の液晶表示装置の駆動方法。
  6. 【請求項６】前記暗状態は２値表示における１つの状態
    である請求項３記載の液晶表示装置の駆動方法。
  7. 【請求項７】前記明状態は階調表示における１つの状態
    である請求項３記載の液晶表示装置の駆動方法。
  8. 【請求項８】複数の走査信号線と，複数のデータ信号線
    と，該走査信号線とデータ信号線との交点にマトリクス
    状に配置された複数の画素と、所定数のビットで表され
    たデジタルデータ信号を受け取って前記データ信号線に
    前記画素を駆動するためのデータ信号を出力するデータ
    駆動回路とを有し、前記データ信号線に出力されるデー
    タ信号の極性を制御する極性信号に基づいて交流駆動さ
    れる液晶表示装置であって、前記所定数のビットで表さ
    れたデジタルデータ信号が複数の状態のうちの所定の一
    つの状態になる度に前記極性信号を反転する極性信号反
    転手段を設けることにより、前記データ信号線に出力さ
    れるデータ信号の極性を、所定の状態にすべき画素デー
    タ値を有するデータ信号が到来する毎に反転するように
    したことを特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項９】前記所定の状態にすべき画素はノーマリホ
    ワイトモードにおいて暗状態にすべき画素であることを
    特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】前記所定の状態にすべき画素はノーマリ
    ブラックモードにおいて明状態にすべき画素であること
    を特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】前記所定数のビットで表されたデジタル
    データ信号の所定数は１であることを特徴とする請求項
    ８ないし１０のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】前記所定数のビットで表されたデジタル
    データ信号の所定数は２以上であることを特徴とする請
    求項８ないし１０のいずれか１つに記載の液晶表示装
    置。
  13. 【請求項１３】複数の走査信号線と，複数のデータ信号
    線と，該走査信号線とデータ信号線との交点にマトリク
    ス状に配置された複数の画素と、所定数のビットで表さ
    れたデジタルデータ信号を受け取って前記データ信号線
    に前記画素を駆動するためのデータ信号を出力するデー
    タ駆動回路とを有する液晶表示装置において、前記デー
    タ信号線に出力されるデータ信号の極性を極性信号に基
    づいて制御することにより液晶表示装置を交流駆動する
    液晶表示装置の駆動装置であって，前記所定数のビット
    で表されたデジタルデータ信号が複数の状態のうちの所
    定の一つの状態になる度に前記極性信号を反転する極性
    信号反転手段を設けることにより、前記データ信号線に
    出力されるデータ信号の極性を、所定の状態にすべき画
    素データ値を有するデータ信号が到来する毎に反転する
    ようにしたことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
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