JPH01219827A - アクティブマトリックス形液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリックス形液晶表示装置

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JPH01219827A
JPH01219827A JP4606888A JP4606888A JPH01219827A JP H01219827 A JPH01219827 A JP H01219827A JP 4606888 A JP4606888 A JP 4606888A JP 4606888 A JP4606888 A JP 4606888A JP H01219827 A JPH01219827 A JP H01219827A
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JP
Japan
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potential
liquid crystal
voltage
holding
active matrix
Prior art date
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Pending
Application number
JP4606888A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Miyaki
宮木 宏明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH01219827A publication Critical patent/JPH01219827A/ja
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はアクティブマトリックス形液晶表示装置に関す
る。
(従来の技術) 近年、テレビジョン表示などを指向した多画素で高密度
のアクティブマトリックス形液晶表示装置の開発、実用
化が盛んである。
このようなアクティブマトリックス形液晶表示装置とし
ては、第6図および第7図に示すようなものが知られて
いる。
第6図において、アクティブマトリックス形液晶表示装
置は、薄膜トランジスタ等からなるアクティブマトリッ
クスアレイを有する。駆動回路としては、アドレス線Y
を駆動するアドレス線駆動回路1、信号線Xを駆動する
信号線駆動回路2からなる。
第7図にアクティブマトリックスアレイの等両回路を示
す。各画素は薄膜トランジスタ3、液晶セル4、信号電
圧保持用コンデンサ5から構成されている。各薄膜トラ
ンジスタ3の各ゲート端子6はそれぞれアドレス線Yj
、Yj+1・・・に接続されており、薄膜トランジスタ
3の各ドレイン端子7はそれぞれ信号線Xi、Xi+1
・・・に接続されており、全体でマトリックスを構成し
ている。
このように構成された従来のアクティブマトリックス形
液晶表示装置の動作を第4図を用いて説明する。
同図において、実線の波形はアドレス線Yj・・・に供
給される走査信号電圧■Y1−点鎖線の波形は信号線X
i・・・に供給される表示信号電圧Vxを表している。
また破線の波形は液晶セル4に印加される画素電圧Vs
を表している。走査信号電圧VYは、垂直走査周期Tf
を有し、表示信号電圧Vxおよび画素電圧VSは垂直走
査周期Tf毎に極性反転されている。これは液晶表示装
置においては、液晶の耐久性等を向上させる目的から交
流駆動が不可欠であることによる。
このように走査信号電圧VY、表示信号電圧Vxがそれ
ぞれアドレス線Y1信号線Xに供給された場合、アドレ
ス線が書き込み電位VYHとなる期間に薄膜トランジス
タ3は導通状態となり、この期間に表示信号電圧Vxが
液晶セル4容量および信号電圧保持用コンデンサ5に蓄
積され、画素電圧Vsは表示信号電圧Vxまで充電され
る。その後、アドレス線Yが保持電位VYLになると、
薄膜トランジスタ3は遮断状態となるが、このとき画素
電圧Vsは、液晶セル4容ffi CLC,信号電圧保
持用コンデンサ5容量CS %ゲート6・ソース8間容
量 CGS、ゲート電圧V YH−V YLによって定
まるレベルシフトΔVsだけ表示信号電圧Vxより電圧
降下した後、保持状態となる。画素電圧Vsのレベルシ
フトΔVsは、次式で表される。
GS ΔV s −(VYH−VYL) CGS+ Cs + CLC そして、保持された画素電圧Vsは、次フィールドまで
一定値に保たれる。次のフィールドにおいても、前フィ
ールドと同様に極性の反転された表示信号電圧VXが液
晶セル4および信号電圧保持用コンデンサ5に書き込ま
れ、画素電圧Vsは表示信号電圧VxよりΔVsだけ電
位低下した電圧を保持する。対向電極9の電位■C0I
lは、極性反転される画素電圧VSのほぼ中央に設定し
、極性反転の正側および負側における液晶セル4に印加
される電圧の実効値が非対称とならないようにする。
上述したような駆動を行うことにより、液晶セル4はス
タティック動作が可能となるので、従来の単純マトリッ
クス液晶表示装置と比較して、高いコントラストを得る
ことができ、高品質の画像表示を行うことができる。
ところで、上述したアクティブマトリックス形液晶表示
装置では、薄膜トランジスタ3が遮断状態の期間中、画
素電圧VSが、一定値に保たれるように構成されている
が、実際には、薄膜トランジスタ3が完全に遮断状態と
なって、液晶セル4および画素電圧保持用コンデンサ5
が信号線Xiから切離された状態とはならず、信号線X
iと液晶セル4および画素電圧保持用コンデンサ5は、
高抵抗なドレイン7・ソース8間オフ抵抗Rof’f’
を通じて接続された状態であると考えられる。
このため画素電圧Vsは、薄膜トランジスタ3の遮断期
間中に一定値に保たれず、実際には第5図に示すように
変化する。
第5図に示したように、薄膜トランジスタ3の導通期間
Tonは、遮断期間Tof’fと比較して通常短く選ば
れ、たとえばテレビ表示の場合は、Tonがほぼ83.
5μsecに対し、Toffがほぼ16.5isecで
ある。したがって、導通期間Tonにおける極性反転の
正側フィールドと負側フィールドの画素電位Vsの非対
称性は液晶セル4中に注入されている液晶の応答速度か
ら考えて、はとんど問題とならない。しかし、遮断期間
Tof’f’には、画素電圧Vsは、薄膜トランジスタ
3のドレイン7・ソース8間オフ抵抗Roff’と液晶
セル4容量CLCおよび画素電圧保持用コンデンサ5容
量Csからなる時定数で、表示信号電圧VxよりΔVs
だけレベルシフトした電圧から表示信号電圧Vxに向っ
てリークを起こし、第5図に示したように高電位フィー
ルドと低電位フィールドでVs波形に非対称を生ずる。
この画素電位Vsの非対称性は、液晶の応答速度から考
えて無視できるものではなく、高電位フィールドと低電
位フィールドにおける液晶の光学応答に非対称性を生じ
、結果として両フィールド間で輝度変化を生ずることか
ら、表示画像を観察した場合にフリッカ−として視認さ
れ好ましくなかった。
また、上述のような画素電位Vsの両フィールドにおけ
る非対称性により、液晶セル4内の液晶には直流電圧が
印加されることになり、液晶材料の寿命の面からも問題
を生じていた。
さらに、薄膜−トランジスタ3のオフ抵抗Roffが十
分大きく、遮断期間Toffにおいて画素電位Vsのリ
ークが無視できるほど少ない場合であっても、多階調表
示を行う場合には、次のような問題を生じていた。
すなわち、液晶セル4容量CLCは液晶セル4に印加さ
れる電圧によって変化する。したがって、画素電位のレ
ベルシフトΔVsは、前述の式よりわかるように、表示
信号電圧Vxによって異なることとなる。このため、あ
る表示信号電圧VXにおいて、液晶セル4に印加される
電圧に非対称がないように対向電極7の電圧v cow
を設定してフリッカ−を抑えたとしても、これと異なる
表示信号電圧によって別の階調を表示するときには、画
素電位のレベルシフトΔVsの違いから、高電位フィー
ルドと低電位フィールド間で液晶に印加される電圧に非
対称性を生じ、その結果、表示にフリッカ−を生ずるこ
とがあった。
(発明が解決しようとする課題) 上述したように従来のアクティブマトリックス液晶表示
装置では、画像表示においてフリッカ−が発生するとい
う課題があった。
本発明は、上述の課題を解決するためのもので、画像表
示におけるフリッカ−の発生を防止することのできるア
クティブマトリックス形液晶表示装置を提供することを
目的とする。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明は、互いに直交する多数のアドレス線と多数の信
号線とが形成され、これらの交差箇所にスイッチング素
子を有する画素が形成されたアクティブマトリックス形
液晶表示装置において、アドレス線に順次印加される走
査信号電圧が、保持電位から書き込み電位に変化される
とき急峻に変化され、書き込み電位から保持電位に変化
されるとき徐々に変化されるようにしたものである。
(作用) 本発明では、書き込み直後における表示信号電圧と画素
電圧のレベル差の少ない液晶駆動を行うので、液晶に印
加される電圧は、対向電極電位に対して、上下対称とな
り、画像表示におけるフリッカ−の発生を防止すること
ができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例のアクティブマトリックス形
液晶表示装置における駆動波形を説明するための図であ
る。
同図に示すように、走査信号電圧VYは、保持電位VY
Lの状態と書き込み電位VYHの状態とをもつ。
アドレス線Yの電位は、保持電位VYLから書き込み電
位VYHへの変化が急峻に行われ、その後、書き込み電
位VYHを保ち薄膜トランジスタ3を導通状態とし、表
示信号電圧Vxが液晶セル容量CLCおよび画素電圧保
持用コンデンサ5に十分書き込まれる。次に、アドレス
線Yの電位を書き込み電位VYI+から保持電位VYL
への変化を徐々に変化させることにより、薄膜トランジ
スタ3を導通状態から遮断状態に徐々に変化させる。
したがって、アドレス線Yの電位をVYHからVYLに
徐々に変化させた場合には、薄膜トランジスタ3が完全
にオフ状態となる前に、薄膜トランジスタ3のソース8
・ドレイン7間抵抗RDSを通って、信号線Xと信号電
圧保持用コンデンサ5および液晶セル4容量Cs間で電
荷の移動が行われるため、画素電位Vsのレベルシフト
ΔVsを大幅に小さくすることができ、この結果、保持
状態において薄膜トランジスタ3のドレイン7・ソース
8間オフ抵抗Rofrが十分に大きくとれないことによ
り、画素電圧Vsが表示信号電圧Vx側にリークを起し
たとしても、液晶に印加される電圧は、対向電極9の電
位vco11に対してほぼ対称となる。
また、画素電位Vsのレベルシフト自体を少なくできる
ことから、表示信号電圧Vxの振幅によらずに対向電極
9電位v comを一意に定めることが可能となり、階
調表示を行う場合であっても、表示においてのフリッカ
−の発生を防止することが可能である。
なお、前述の実施例では、走査信号電圧vyが書込み電
位VYHから保持電位VYLに一定の変化率で変化する
場合を示したが、第2図に示すように、走査信号電圧V
Yを階段状に変化させたり、第3図に示すように、走査
信号電圧vYを曲線状に変化させた場合にも同様の効果
が得られる。
[発明の効果コ 以上説明したように本発明のアクティブマトリックス形
液晶表示装置は、書き込み直後における表示信号電圧と
画素電圧のレベル差の少ない液晶駆動を行うので、液晶
に印加さ−れる電圧は、対同電極電位に対して、上下対
称となり、画像表示におけるフリッカ−の発生を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のアクティブマトリックス形
液晶表示装置における駆動波形を説明するための図、第
2図および第3図は本発明の他の実施例のアクティブマ
トリックス形液晶表示装置における駆動波形を説明する
ための図、第4図および第5図は従来のアクティブマト
リックス液晶表示装置の駆動波形を説明するための図第
6図は従来のアクティブマトリックス液晶表示装置の構
成を説明するための図、第7図は第6図のアクティブマ
トリックスアレイの等価回路図である。 1・・・アドレス線駆動回路、3・・・薄膜トランジス
タ、Y・・・アドレス線、vY・・・走査信号電圧、V
YH・・・書き込み電位、VYL・・・保持電位。 出願人      株式会社 東芝 代理人 弁理士  須 山 佐 − 第1図 第3図 第4図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに直交する多数のアドレス線と多数の信号線
    とが形成され、これらの交差箇所にスイッチング素子を
    有する画素が形成されたアクティブマトリックス形液晶
    表示装置において、前記アドレス線に順次印加される走
    査信号電圧が、保持電位から書き込み電位に変化される
    とき急峻に変化され、書き込み電位から保持電位に変化
    されるとき徐々に変化されるようにしたことを特徴とす
    るアクティブマトリックス形液晶表示装置。
JP4606888A 1988-02-29 1988-02-29 アクティブマトリックス形液晶表示装置 Pending JPH01219827A (ja)

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