JP2001215932A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

表示装置およびその駆動方法

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JP2001215932A JP2000287791A JP2000287791A JP2001215932A JP 2001215932 A JP2001215932 A JP 2001215932A JP 2000287791 A JP2000287791 A JP 2000287791A JP 2000287791 A JP2000287791 A JP 2000287791A JP 2001215932 A JP2001215932 A JP 2001215932A
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voltage
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Takeshi Seike
武士 清家
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Abstract

(57)【要約】 【課題】２端子非線形素子を用いた表示装置などの表示
装置において、周囲温度による表示品位の低下を防止す
ることを目的とする。 【解決手段】選択期間と非選択期間の周囲温度に対する
振幅補正の量を変えることで、より大きな補正効果を得
る。構成的には、ロー（走査信号線）側とカラム（デー
タ信号線）側の補正波形を個別に設定し、かつ、ロー
（走査信号線）側からの供給電圧よりもカラム（データ
信号線）側からの変調電圧の変化率が大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＡＶ（Ａｕ
ｄｉｏ ａｎｄ Ｖｉｓｕａ１）機器やＯＡ（Ｏｆｆｉ
ｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器等に用いられている
液晶表示装置などの表示装置およびその駆動方法に関す
る。特に、スイッチング素子として２端子非線形素子を
用いた表示装置、およびその周囲温度や素子特性に応じ
て最適な補正を行うことができる駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置はＡＶ、ＯＡ等の用
途を始めとして様々な分野に用いられている。このう
ち、Ｌｏｗ−ｅｎｄの製品としてはＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅ
ｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）等のパッシブタイプの液晶表
示装置が搭載されている。また、高品位の製品にはＴＦ
Ｔ（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）に代
表される３端子非線形素子や、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉ
ｎｓｕｒａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）に代表される２端子非
線形素子をスイッチング素子として用いたアクティブマ
トリックス駆動方式の液晶表示装置が搭載されている。
【０００３】このアクティブマトリックス駆動方式の液
晶表示装置においては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａ
ｙ−Ｔｕｂｅ）を凌駕する色再現性、薄型・軽量性およ
び低消費電力という特徴を有しており、その用途が急速
に拡大している。しかし、スイッチング素子としてＴＦ
Ｔを用いた場合には、その製造工程において６回〜８回
の薄膜成膜工程およびフォトリソグラフィ工程が必要で
あり、コスト低減が最大の課題となっている。
【０００４】一方、スイッチング素子として２端子非線
形素子を用いた液晶表示装置においては、ＴＦＴを用い
た液晶表示装置に対してコスト面で優位性を有し、か
つ、パッシブタイプの液晶表示装置に対して表示品位面
で優位性を有しているので、急速な展開を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、２端子非線
形素子は、周囲温度によって特性が変わることが知られ
ている。例えば周囲温度が高温に変化した場合には、図
２の実線ａ→点線ｂ方向、つまり低抵抗方向の特性に変
化し、周囲温度が低温に変化した場合には、図２の実線
ａ→点線ｃ方向、つまり高抵抗方向の特性に変化する。
【０００６】このように２端子非線形素子の特性が周囲
温度によって変化するため、２端子非線形素子を用いた
表示装置の電圧−透過率特性も周囲温度によって変化す
る。すなわち、周囲温度によって表示装置の表示状態が
変化することになり、これは、ある温度範囲で使用され
る表示装置にとっては致命的な問題となる。
【０００７】このような温度特性を改善する方法とし
て、２端子非線形素子の材料や構造を工夫することも検
討されているが、未だ十分な効果は得られていない。ま
た、表示装置以外のシステムとして、加熱機や冷却機を
組み込んで表示部を一定温度に保つ方法等も考えられる
が、コストが高くなり、サイズも大きくなるという問題
がある。
【０００８】一方、駆動方法により温度特性を改善する
方法として、周囲温度に対して液晶への駆動電圧値や、
バイアス値を変化させることは古くから知られている。
２端子非線形素子を用いた表示装置についても、例えば
特開平５−５３０９２号公報等では、バイアス電位とデ
ータ振幅電圧と最大選択電位との温度による変動率を変
化させる駆動方法が開示されている。この駆動方法は選
択期間の最大電位を最大選択電位と命名し、非選択期間
の電位の時間平均をバイアス電位と命名し、液晶パネル
の点灯時と非点灯時の選択パルスの差をデータ振幅電圧
と命名した場合において、該バイアス電位は常時０ボ
ルトではない。最大選択電位の温度による変動率はバ
イアス電位の温度による変動率より大きく設定する。
該データ振幅電圧の温度による変動率は該最大選択電位
の変動率より小さく設定する。以上の３点を特徴として
温度補正を実施している。
【０００９】しかし、非選択期間のバイアス電位を可変
する必要があるため、多くの電位が必要なこと、振幅可
変であることから、電源回路でのロスが大きく消費電力
が高くなることがあった。
【００１０】また、２端子非線形素子の特性に応じて、
均一性重視の表示装置や、コントラスト重視の表示装置
など、用途に応じた表示装置を得ることは困難であっ
た。
【００１１】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、周囲温度による表示品位
の低下を防ぐことができ、２端子非線形素子の特性に応
じて最適な駆動条件を選択して用途に応じた表示特性を
得ることができる表示装置およびその駆動方法を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による表示装置の
駆動方法は、表示媒体を挟んで対向配置された一対の基
板のうちの一方の基板に複数の走査線および複数の信号
線のうちの一方の配線と、該一方の配線に接続されてマ
トリクス状の画素を選択するためのスイッチング素子と
して機能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の基
板に他方の配線が該一方の配線と交差する方向に設けら
れた表示装置において、各画素に選択期間中に印加され
る供給電圧の振幅と、非選択期間中に印加される変調電
圧の振幅とを、周囲温度に応じて可変する方法であっ
て、周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧の振幅お
よび前記変調電圧の振幅を小さくし、周囲温度が低くな
る場合には該供給電圧の振幅および該変調電圧の振幅を
大きくし、かつ、該供給電圧の周囲温度に対する振幅幅
変化率よりも該変調電圧の周囲温度に対する振幅変化率
を大きくするようになっており、そのことにより上記目
的が達成される。
【００１３】本発明による他の表示装置の駆動方法は、
表示媒体を挟んで対向配置された一対の基板のうちの一
方の基板に複数の走査線および複数の信号線のうちの一
方の配線と、該一方の配線に接続されてマトリクス状の
画素を選択するためのスイッチング素子として機能する
２端子非線形素子とが設けられ、他方の基板に他方の配
線が該一方の配線と交差する方向に設けられた表示装置
において、各画素に選択期間中に印加される供給電圧の
パルス幅と、非選択期間中に印加される変調電圧のパル
ス幅とを、周囲温度に応じて可変する方法であって、周
囲温度が高くなる場合には前記供給電圧のパルス幅およ
び前記変調電圧のパルス幅を小さくし、周囲温度が低く
なる場合には該供給電圧のパルス幅および該変調電圧の
パルス幅を大きくするようになっており、そのことによ
り上記目的が達成される。
【００１４】本発明によるさらに他の表示装置の駆動方
法は、表示媒体を挟んで対向配置された一対の基板のう
ちの一方の基板に複数の走査線および複数の信号線のう
ちの一方の配線と、該一方の配線に接続されてマトリク
ス状の画素を選択するためのスイッチング素子として機
能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の基板に他
方の配線が該一方の配線と交差する方向に設けられた表
示装置において、各画素に選択期間中に印加される供給
電圧の振幅と、非選択期間中に印加される変調電圧のパ
ルス幅とを、周囲温度に応じて可変する方法であって、
周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧の振幅および
前記変調電圧のパルス幅を小さくし、周囲温度が低くな
る場合には該供給電圧の振幅および該変調電圧のパルス
幅を大きくするようになっており、そのことにより上記
目的が達成される。
【００１５】本発明によるさらに他の表示装置の駆動方
法は、表示媒体を挟んで対向配置された一対の基板のう
ちの一方の基板に複数の走査線および複数の信号線のう
ちの一方の配線と、該一方の配線に接続されてマトリク
ス状の画素を選択するためのスイッチング素子として機
能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の基板に他
方の配線が該一方の配線と交差する方向に設けられた表
示装置において、各画素に選択期間中に印加される供給
電圧のパルス幅と、非選択期間中に印加される変調電圧
の振幅とを、周囲温度に応じて可変する方法であって、
周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧のパルス幅お
よび前記変調電圧の振幅を小さくし、周囲温度が低くな
る場合には該供給電圧のパルス幅および該変調電圧の振
幅を大きくするようになっており、そのことにより上記
目的が達成される。
【００１６】本発明によるさらに他の表示装置の駆動方
法は、表示媒体を挟んで対向配置された一対の基板のう
ちの一方の基板に複数の走査線および複数の信号線のう
ちの一方の配線と、該一方の配線に接続されてマトリク
ス状の画素を選択するためのスイッチング素子として機
能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の基板に他
方の配線が該一方の配線と交差する方向に設けられた表
示装置を駆動する方法であって、各画素に選択期間中に
印加される供給電圧の振幅と、非選択期間中に印加され
る変調電圧の振幅とを、該２端子非線形素子の電流−電
圧特性に応じて可変とし、該２端子非線形素子の電流−
電圧特性を高い抵抗値特性で作製した場合には該供給電
圧の振幅および該変調電圧の振幅を大きくし、該２端子
非線形素子の電流−電圧特性を低い抵抗値特性で作製し
た場合には該供給電圧の振幅および該変調電圧の振幅を
小さくするようになっており、そのことにより上記目的
が達成される。
【００１７】ある実施形態では、前記２端子非線形素子
の電流−電圧特性を電流値１×１０ -10［Ａ］以上１０
-8［Ａ］以下での電圧値が５［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下
の特性で作製した場合に、前記変調電圧の振幅を５
［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下とし、該２端子非線形素子の
電流−電圧特性を電流値１×１０-10［Ａ］以上１０-8
［Ａ］以下での電圧値が１［Ｖ］以上５［Ｖ］未満の特
性で作製した場合に、該変調電圧の振幅を１［Ｖ］以上
５［Ｖ］未満とする。
【００１８】ある実施形態では、前記２端子非線形素子
がＭＩＭ構造である。
【００１９】以下、本発明の作用について説明する。
【００２０】本発明にあっては、走査線に印加される電
圧に対する補正波形と、信号線に印加される電圧に対す
る補正波形とを個別に制御することによって、各画素に
選択期間中に印加される供給電圧の振幅と、非選択期間
中に印加される変調電圧の振幅とを、周囲温度や２端子
非線形素子の特性に合わせて変化させることが可能であ
る。
【００２１】選択期間中に印加される供給電圧は、２端
子非線形素子の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）に応じて
画素の表示媒体（液晶層）に十分な電荷を蓄える電流値
を得ることができる電圧値を供給する。また、非選択期
間中に印加される変調電圧は保持特性を決定し、選択期
間に印加される供給電圧との合成電圧が表示のＯＮ／Ｏ
ＦＦ状態を決定する。
【００２２】これらの供給電圧と変調電圧は、温度に応
じて変化する２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性が異なって
いるので、各々の特性に合わせて変化させることによ
り、温度変化に対するＩ−Ｖ特性の補正効果を十分大き
くすることが可能である。
【００２３】例えば、周囲温度が高くなる場合には、図
１および図２に示すように２端子非線形素子の抵抗値特
性が低くなるので、供給電圧および変調電圧の両方の振
幅を小さくする。また、周囲温度が低くなる場合には、
図１および図２に示すように２端子非線形素子の抵抗値
特性が高くなるので、供給電圧および変調電圧の両方の
振幅を大きくする。この図１および図２では周囲温度に
対する２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性の変化をある一定
の電流値（例えば図１（ａ）ではＩ＝１×１０
-6［Ａ］、図１（ｂ）ではＩ＝１×１０-11［Ａ］）と
しているが、このように電流値が一定であれば表示媒体
（液晶層）の温度変化に対する表示特性がほぼ一定にな
る。このように電流値を周囲温度に関わらず一定にする
ためには、供給電圧と変調電圧を別々に変化させること
が必要である。さらに、図１に示したように、温度に対
するＩ−Ｖ特性の変化は、電流値が高い場合の方が電流
値が低い場合に比べて電圧が大きな割合で変化するた
め、供給電圧よりも変調電圧の周囲温度に対する振幅変
化率を大きくする。
【００２４】ところで、ＭＩＭ構造等の２端子非線形素
子のＩ−Ｖ特性は、構造や材料、製造時の温度条件等に
よって変化させることが可能であり、それに応じて供給
電圧や変調電圧を変化させることにより、均一性を重視
した表示装置やコントラストを重視した表示装置等、用
途に応じた表示特性を得ることが可能である。
【００２５】例えば、２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性が
抵抗値特性が高い場合には、供給電圧および変調電圧の
うちの少なくとも一方の振幅を大きくすることによっ
て、高デューティでコントラストの高い表示特性が得ら
れる。例えば、２端子非線形素子の電流−電圧特性が電
流値１×１０-10［Ａ］以上１０-8［Ａ］以下での電圧
値が５［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下の特性である場合に
は、変調電圧の振幅を５［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下とす
るのが好ましい。また、２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性
が抵抗値特性が低い場合には、供給電圧および変調電圧
のうちの少なくとも一方の振幅を小さくすることによっ
て、低駆動電圧で表示画面内のコントラストが均一な表
示特性が得られ、駆動部品の耐圧を低くしてコスト低減
を図ることが可能である。例えば、２端子非線形素子の
電流−電圧特性が電流値１×１０-10［Ａ］以上１０-8
［Ａ］以下での電圧値が１［Ｖ］以上５［Ｖ］未満の特
性である場合には、変調電圧の振幅を１［Ｖ］以上５
［Ｖ］未満とするのが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では
２端子非線形素子としてＭＩＭ構造の素子を用い、液晶
としてはＴＮ液晶を用い、１０２４本のデータ信号線
（信号線）と７６８本の走査信号線（走査線）を設けた
液晶表示パネルをノーマリホワイト表示で用いた場合に
ついて説明するが、本発明はこれに限られるものではな
い。また、２端子非線形素子をデータ信号線に接続した
場合を示しているが、走査信号線に接続した場合につい
ても同様に本発明を適用可能である。
【００２７】（実施形態１）図３は、本実施形態の液晶
表示装置の概略構成を示す図であり、図４は、その表示
パネル部１の等価回路図である。この液晶表示装置にお
いて、表示パネル部１は液晶層６を挟んで対向配置され
た一方の基板に複数のデータ信号線（Ｘ１〜Ｘｎ）が設
けられ、他方の基板にデータ信号線と交差する方向に複
数の走査信号線（Ｙ１〜Ｙｍ）が設けられている。そし
て、マトリクス状の各画素毎にスイッチング素子として
の２端子非線形素子５が設けられて液晶層６と直列接続
されている。
【００２８】走査信号線駆動回路部２は、表示パネル部
１の走査信号線（Ｙ１〜Ｙｍ）に線順次で所定の電圧を
印加するものであり、一般に、図示しない液晶駆動電源
発生回路、シフトレジスタおよびアナログスイッチ等か
ら構成されている。
【００２９】データ信号線駆動回路部３は、表示パネル
部１のデータ信号線（Ｘ１〜Ｘｎ）に表示に応じた所定
の電圧を印加するものであり、一般に、図示しないシフ
トレジスタ、ラッチ回路およびアナログスイッチ等から
構成されている。
【００３０】制御部４は、入力情報を表示するために走
査信号線駆動回路２とデータ信号線駆動回路３に各々制
御信号を送るものである。
【００３１】電圧作成部１５は、液晶駆動電圧、データ
信号線用の変調電圧および制御部用のロジック電圧等を
作成する。
【００３２】図２に、２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性を
示す。この特性を利用して、各画素の表示状態に応じ
て、各画素に割り当てられる選択期間内に画素をＯＮ状
態またはＯＦＦ状態にさせる。すなわち、選択期間には
各画素に対応する液晶層に電荷を充電または放電させる
ために、２端子非線形素子に高い電圧を印加することに
より２端子非線形素子を低抵抗にする。また、選択期間
以外（非選択期間）には液晶層に充電または放電された
電荷を保持するために、２端子非線形素子に印加する電
圧を低くすることにより２端子非線形素子を高抵抗にす
る。
【００３３】このように２端子非線形素子を用いた表示
装置によれば、非選択期間において各画素に対応する液
晶層の電荷を保持することができるので、単純マトリッ
クス方表示装置に比べて高デューティの駆動が可能であ
るという特徴がある。
【００３４】図５に、実際に表示装置に印加される波形
を示す。ここでは、カラム（データ信号線）側から図５
のに示す信号を印加し、ロー（走査信号線）側に図５
のに示す信号を印加して、表示パネル部の各画素に信
号を印加する。各画素には、図５のに示すようにと
の合成波形が印加される。
【００３５】このように各画素に印加された波形に対し
て、各画素の液晶層部分に図６のに点線で示すような
波形が印加される。ここで、周囲温度が高くなった場合
には、図２に示したように、２端子非線形素子のＩ−Ｖ
特性が実線ａ→点線ｂ方向、つまり低抵抗方向に移動す
る。このため、画素に印加される波形が同じである場合
には、各画素の液晶層部分に印加される波形の差（図６
のの点線と図６のの点線の差）を見ると、図６の
の方が液晶層に印加される波形は選択期間においては高
くなるが、非選択期間においては保持特性が悪くなる。
【００３６】このとき、選択期間に画素に印加される供
給電圧のみを温度特性に合わせて低くした場合には、各
画素の液晶層部分に図６のに点線で示すような波形が
印加されることになる。そこで、各画素の液晶層部分に
図６のに点線で示したのと同様の波形が印加されるよ
うに、ロー（走査信号線）側の補正電圧を調整して選択
期間に画素に印加される供給電圧を温度特性に合わせて
低くし、カラム（データ信号線）側の補正電圧を調整し
て非選択期間に画素に印加される変調電圧を温度特性に
合わせて低くする。この場合、図８に示すように、供給
電圧と変調電圧の変化量（補正電圧量）は異なってお
り、供給電圧よりも変調電圧の温度に対する変化率は大
きくなる。これにより、各画素の液晶層部分に図６の
に点線で示すような波形が印加される。これは、補正前
の図６のの点線で示す波形に比べて温度が高くなる前
である図６のの点線で示す波形と類似した波形である
ことが分かる。
【００３７】一方、この表示装置において、周囲温度が
低くなった場合には、図２に示したように、２端子非線
形素子のＩ−Ｖ特性が実線ａ→点線ｃ方向、つまり高抵
抗方向に移動する。このため、画素に印加される波形が
同じである場合には、各画素の液晶層部分に図７のに
点線で示すような波形が印加されることになる。そこ
で、各画素の液晶層部分に印加される波形の差（図７の
の点線と図７のの点線の差）の差を補正する必要が
ある。
【００３８】このとき、選択期間に画素に印加される供
給電圧のみを温度特性に合わせて高くした場合には、各
画素の液晶層部分に図７のに点線で示すような波形が
印加されることになる。そこで、各画素の液晶層部分に
図７のに点線で示したのと同様の波形が印加されるよ
うに、ロー（走査信号線）側の補正電圧を調整して選択
期間に画素に印加される供給電圧を温度特性に合わせて
高く、カラム（データ信号線）側の補正電圧を調整して
非選択期間に画素に印加される変調電圧を温度特性に合
わせて高くする。この場合にも、図８に示すように、供
給電圧と変調電圧の変化量（補正電圧量）は異なってお
り、供給電圧よりも変調電圧の温度に対する変化率は大
きくなる。これにより、各画素の液晶層部分に図７の
に点線で示すような波形が印加される。なお、このとき
のロー（ＣＯＭ）側の補正電圧、およびカラム（ＳＥ
Ｇ）側の補正電圧は電圧作成部で作成される。
【００３９】（実施形態２）図１０に、ロー（走査信号
線）側に印加される供給電圧およびカラム（データ信号
線）側に印加される変調電圧のパルス幅を変更した場合
の実際に表示装置に印加される波形を示す。ここでは、
カラム（データ信号線）側から図１０のに示す信号を
印加し、ロー（走査信号線）側に図１０のに示す信号
を印加して、表示パネルの各画素に信号を印加する。各
画素には、図ｌ０のに示すようにとの合成波形が
印加される。合成された波形である図１０のではパル
ス幅を選択期間より狭くしているが、周囲温度に応じて
パルス幅を可変するため、使用する温度範囲で最も低温
の時に選択期間と同じか最も広いパルス幅とする。図６
では周囲温度が高くなった場合にロー（走査信号線）側
に印加される供給電圧およびカラム（データ信号線）側
に印加される変調電圧の振幅を小さくした場合の補正の
仕組みを説明をしたが、図１０のでの合成されたよう
にパルス幅を狭くすることでも同じ効果を得ることがで
きた。同様に図７では周囲温度が低くなった場合にロー
（走査信号線）側に印加される供給電圧およびカラム
（データ信号線）側に印加される変調電圧の振幅を大き
くした場合の補正の仕組みを説明したが、図ｌ０のに
示しているものとは反対に、パルス幅を変化（広く）さ
せることでも同じ効果を得ることができた。なお、振幅
を変化させずにパルス幅を変化させることにより、振幅
変化させる場合で抵抗やオペアンプ等の電力ロスを低減
することができる。
【００４０】（実施形態３）図１１に、ロー（走査信号
線）側に印加される供給電圧の振幅およびカラム（デー
タ信号線）側に印加される変調電圧のパルス幅を変更し
た場合の実際に表示装置に印加される波形を示す。ここ
では、カラム（データ信号線）側から図１１のに示す
信号を印加し、ロー（走査信号線）側に図１１のに示
す信号を印加して、表示パネルの各画素に信号を印加す
る。各画素には２端子非線形素子が直列に接続されてい
るので、図１１のに示すようにとの合成波形が印
加される。図６では周囲温度が高くなった場合にロー
（走査信号線）側に印加される供給電圧およびカラム
（データ信号線）側に印加される変調電圧の振幅を小さ
くした場合の補正の仕組みを説明したが、図１１ので
の合成されたようにロー（走査信号線）側に印加される
供給電圧の振幅を低くし、カラム（データ信号線）側に
印加される変調電圧のパルス幅を狭くすることでも同じ
効果を得ることができた。同様に図７では周囲温度が低
くなった場合にロー（走査信号線）側に印加される供給
電圧およびカラム（データ信号線）側に印加される変調
電圧の振幅を大きくした場合の補正の仕組みを説明した
が、図１１のに示しているものとは反対に、ロー（走
査信号線）側に印加される供給電圧の振幅を大きくし、
カラム（データ信号線）側に印加される変調電圧のパル
ス幅を変化（広く）させることでも同じ効果を得ること
ができた。
【００４１】（実施形態４）図１２に、ロー（走査信号
線）側に印加される供給電圧のパルス幅およびカラム
（データ信号線）側に印加される変調電圧の振幅を変更
した場合の実際に表示装置に印加される波形を示す。こ
こでは、カラム（データ信号線）側から図１２のに示
す信号を印加し、ロー（走査信号線）側に図１２のに
示す信号を印加して、表示パネルの各画素に信号を印加
する。各画素には２端子非線形素子が直列に接続されて
いるので、図１２のに示すようにとの合成波形が
印加される。図６では周囲温度が高くなった場合にロー
（走査信号線）側に印加される供給電圧およびカラム
（データ信号線）側に印加される変調電圧の振幅を小さ
くした場合の補正の仕組みを説明したが、図１２の波形
のようにロー（走査信号線）側に印加される供給電圧の
パルス幅幅を低くし、カラム（データ信号線）側に印加
される変調電圧の振幅幅を狭くすることでも同じ効果を
得ることができた。同様に図７では周囲温度が低くなっ
た場合にロー（走査信号線）側に印加される供給電圧お
よびカラム（データ信号線）側に印加される変調電圧の
振幅を大きくした場合の補正の仕組みを説明したが、図
１２のに示しているものとは反対に、ロー（走査信号
線）側に印加される供給電圧のパルス幅を変化（広く）
させ、カラム（データ信号線）側に印加される変調電圧
の振幅を大きくさせることでも同じ効果を得ることがで
きた。
【００４２】なお、本実施形態１〜４では２端子非線形
素子の典型的な例を示したに過ぎず、どのような２端子
非線形素子のＩ−Ｖ特性の２端子非線形素子であっても
同様に補正可能であることは予想され、本発明の範疇か
ら逸脱するものではない。
【００４３】２端子非線形素子の特性はＭＩＭ構造の場
合、絶縁材料の誘電率、絶縁抵抗、絶縁膜の膜厚、素子
の面積等のパラメータで決定される。また、絶縁材料に
ついては、例えばＴａ2Ｏ5、ＳｉＮx、ＳｉＣx等の絶縁
膜にＮ2、Ａｒ、Ｋｒ等をドープすることによって特性
が変化することが知られている。さらに、成膜時の温度
や絶縁膜形成後のアニール時の温度によっても特性を変
化させることができる。
【００４４】これらのパラメータには、個別のパラメー
タ間での相互作用もあり、制御が困難なパラメータもあ
るが、本実施形態ではＴａ2Ｏ5を絶縁膜として膜厚は３
００オングストローム〜８００オングストローム、素子
面積は１０μｍ2〜１００μｍ2とし、成膜温度は２００
℃〜３００℃とした。
【００４５】これらのパラメータは制御することができ
るため、例えば抵抗値の高いＩ−Ｖ特性や抵抗値の低い
Ｉ−Ｖ特性の２端子非線形素子を作製することが可能で
ある。
【００４６】（実施形態５）本実施形態では抵抗値が高
いＩ−Ｖ特性の２端子非線形素子を作製した。抵抗値の
高いＩ−Ｖ特性の２端子非線形素子は、例えば絶縁膜の
膜厚を厚くしたり、素子面積を小さくしたり、成膜温度
を低くすることにより作製することができる。本実施形
態では成膜温度を２２０℃とし、絶縁膜厚５００オング
ストローム、素子面積３０μｍ2で抵抗値の高い２端子
非線形素子を作製した。
【００４７】このようにして作製された抵抗値が高い２
端子非線形素子のＩ−Ｖ特性を図９に実線ａで示す。こ
こでは、電流値１×１０-10［Ａ］以上１０-8［Ａ］以
下での電圧値が５［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下の電流電圧
特性が得られている。
【００４８】この抵抗値が高いＩ−Ｖ特性を有する２端
子非線形素子に対して、通常の信号波形を印加すると、
図７のに示すような波形となる。そこで、本実施形態
では、図７のに示すように、ロー（走査信号線）側の
補正電圧を調整して選択期間に画素に印加される供給電
圧を高くし、カラム（データ信号線）側の補正電圧を調
整して非選択期間に画素に印加される変調電圧を高くし
て、変調電圧の振幅を５［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下とし
た。
【００４９】このときの表示特性としては、図７のの
波形では選択期間中の印加電圧を高くする必要があり、
ノーマリホワイトの表示パネルの場合には白表示が黒っ
ぽくなる傾向がある。これは、２端子非線形素子の抵抗
値が高くなったことにより、非選択期間での保持特性が
上昇し、選択期間で充電された電荷の残りが保持されて
しまうためである。
【００５０】これに対して、図７ののように変調電圧
を高くすることにより、非選択期間において保持特性を
低下させて、白表示の場合に電荷残りを低減することが
できる。その結果、白表示についても十分な表示を得る
ことができた。
【００５１】さらに、抵抗値が高いＩ−Ｖ特性の２端子
非線形素子を用いることによって、よりコントラストの
高い表示を得ることができた。
【００５２】（実施形態６）本実施形態では抵抗値が低
いＩ−Ｖ特性の２端子非線形素子を作製した。抵抗値が
低いＩ−Ｖ特性の２端子非線形素子は、例えば絶縁膜の
膜厚を薄くしたり、素子面積を大きくしたり、成膜温度
を高くすることにより作製することができる。本実施形
態では成膜温度を２４５℃とし、絶縁膜厚５００オング
ストローム、素子面積３０μｍ2として抵抗値の低い２
端子非線形素子を作製した。
【００５３】このようにして作製された抵抗値が低い２
端子非線形素子のＩ−Ｖ特性を図９に点線ｂで示す。こ
こでは、電流値１×１０-10［Ａ］以上１０-8［Ａ］以
下での電圧値が１［Ｖ］以上５［Ｖ］未満の電流−電圧
特性が得られている。
【００５４】この抵抗値の低いＩ−Ｖ特性を有する２端
子非線形素子に対して、通常の信号波形を印加すると、
図６のに示すような波形となる。そこで、本実施形態
では、図６のに示すように、ロー（走査信号線）側の
補正電圧を調整して選択期間に画素に印加される供給電
圧を低くし、カラム（データ信号線）側の補正電圧を調
整して非選択期間に画素に印加される変調電圧を低くし
て、変調電圧の振幅を１［Ｖ］以上５［Ｖ］未満とし
た。
【００５５】このときの表示特性としては、図６のの
波形では、選択期間中の印加電圧を低くする必要があ
り、ノーマリホワイトの表示パネルを用いた場合には黒
表示が若干白くなる傾向がある。これは、２端子非線形
素子の抵抗値が低くなったことにより、非選択期間での
保持特性が低下し、選択期間に書き込んだ電荷が低下す
るためである。これに対して、図６ののように変調電
圧を低くすることにより、非選択期間において、２端子
非線形素子の保持特性の低下を抑制することができる。
その結果、黒表示についても十分な表示を得ることがで
きた。
【００５６】さらに、抵抗値が低いＩ−Ｖ特性の２端子
非線形素子を用いることによって、素子のバラツキが少
なく、表示均一性の高い表示を得ることができた。
【００５７】なお、上記実施形態では表示媒体として液
晶を用いた液晶表示装置に本発明を適用しているが、こ
れに限らず、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＥＣ
（エレクトロクロミック）等の他の表示媒体を用いた表
示装置にも適用することが可能である。また、２端子非
線形素子についてもＭＩＭ素子に限られず、バリスタ、
バックトゥーバック、ダイオードリング等の２端子非線
形素子についても適用可能である。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
２端子非線形素子を用いた表示装置において、周囲温度
に影響されにくく、表示品位が良好な表示装置を得るこ
とができる。また、多数の走査線を有する表示装置にお
いて、Ｉ−Ｖ特性の抵抗値が高い２端子非線形素子を用
いることにより、選択期間が短くなってもコントラスト
の高い特性の表示装置を得ることができる。さらに、Ｉ
−Ｖ特性の抵抗値が低い２端子非線形素子を用いること
により、均一性重視の階調表示に適した特性の表示装置
を得ることができ、駆動回路部品の耐圧を低くしてコス
トを低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２端子非線形素子に一定の電流値を流すために
必要な電圧と温度との関係を示す図である。
【図２】２端子非線形素子のＩ−Ｖ特性の温度変化を示
す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る表示装置の概略構成を
示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る表示装置における表示
パネルを示す等価回路図である。
【図５】本発明の実施形態に係る表示装置に印加される
信号波形を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る表示装置に印加される
信号波形と液晶層への印加電圧を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る表示装置に印加される
信号波形と液晶層への印加電圧を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る表示装置に印加される
補正電圧と周囲温度との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る表示装置における２端
子非線形素子のＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る表示装置に印加され
る信号波形を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る表示装置に印加され
る信号波形を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る表示装置に印加され
る信号波形を示す図である。
【符号の説明】
１ 表示パネル部 ２ 走査信号線駆動回路部 ３ データ信号線駆動回路部 ４ 制御部 ５ ２端子非線形素子 ６ 液晶層 １５ 電圧作成部
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/20 ６２１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１Ｋ ６４２ ６４２Ａ ６４２Ｅ ６７０ ６７０Ｇ Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA43 NA53 NB13 NB30 NC04 NC09 NC11 NC38 NC57 NC63 NC67 ND02 ND04 ND06 ND09 NF05 NH12 NH14 5C006 AB05 AC02 AC24 AF46 AF62 AF69 BB17 BC03 BC07 BC13 BC16 FA19 FA25 FA47 FA54 5C080 AA10 BB05 DD05 DD26 DD30 EE28 FF09 JJ02 JJ04 JJ05 KK43

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
    基板のうちの一方の基板に複数の走査線および複数の信
    号線のうちの一方の配線と、該一方の配線に接続されて
    マトリクス状の画素を選択するためのスイッチング素子
    として機能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の
    基板に他方の配線が該一方の配線と交差する方向に設け
    られた表示装置において、各画素に選択期間中に印加さ
    れる供給電圧の振幅と、非選択期間中に印加される変調
    電圧の振幅とを、周囲温度に応じて可変する方法であっ
    て、 周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧の振幅および
    前記変調電圧の振幅を小さくし、周囲温度が低くなる場
    合には該供給電圧の振幅および該変調電圧の振幅を大き
    くし、かつ、該供給電圧の周囲温度に対する振幅幅変化
    率よりも該変調電圧の周囲温度に対する振幅変化率を大
    きくすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
  2. 【請求項２】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
    基板のうちの一方の基板に複数の走査線および複数の信
    号線のうちの一方の配線と、該一方の配線に接続されて
    マトリクス状の画素を選択するためのスイッチング素子
    として機能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の
    基板に他方の配線が該一方の配線と交差する方向に設け
    られた表示装置において、各画素に選択期間中に印加さ
    れる供給電圧のパルス幅と、非選択期間中に印加される
    変調電圧のパルス幅とを、周囲温度に応じて可変する方
    法であって、 周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧のパルス幅お
    よび前記変調電圧のパルス幅を小さくし、周囲温度が低
    くなる場合には該供給電圧のパルス幅および該変調電圧
    のパルス幅を大きくすることを特徴とする表示装置の駆
    動方法。
  3. 【請求項３】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
    基板のうちの一方の基板に複数の走査線および複数の信
    号線のうちの一方の配線と、該一方の配線に接続されて
    マトリクス状の画素を選択するためのスイッチング素子
    として機能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の
    基板に他方の配線が該一方の配線と交差する方向に設け
    られた表示装置において、各画素に選択期間中に印加さ
    れる供給電圧の振幅と、非選択期間中に印加される変調
    電圧のパルス幅とを、周囲温度に応じて可変する方法で
    あって、 周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧の振幅および
    前記変調電圧のパルス幅を小さくし、周囲温度が低くな
    る場合には該供給電圧の振幅および該変調電圧のパルス
    幅を大きくすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
  4. 【請求項４】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
    基板のうちの一方の基板に複数の走査線および複数の信
    号線のうちの一方の配線と、該一方の配線に接続されて
    マトリクス状の画素を選択するためのスイッチング素子
    として機能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の
    基板に他方の配線が該一方の配線と交差する方向に設け
    られた表示装置において、各画素に選択期間中に印加さ
    れる供給電圧のパルス幅と、非選択期間中に印加される
    変調電圧の振幅とを、周囲温度に応じて可変する方法で
    あって、 周囲温度が高くなる場合には前記供給電圧のパルス幅お
    よび前記変調電圧の振幅を小さくし、周囲温度が低くな
    る場合には該供給電圧のパルス幅および該変調電圧の振
    幅を大きくすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
  5. 【請求項５】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
    基板のうちの一方の基板に複数の走査線および複数の信
    号線のうちの一方の配線と、該一方の配線に接続されて
    マトリクス状の画素を選択するためのスイッチング素子
    として機能する２端子非線形素子とが設けられ、他方の
    基板に他方の配線が該一方の配線と交差する方向に設け
    られた表示装置を駆動する方法であって、各画素に選択
    期間中に印加される供給電圧の振幅と、非選択期間中に
    印加される変調電圧の振幅とを、該２端子非線形素子の
    電流−電圧特性に応じて可変とし、該２端子非線形素子
    の電流−電圧特性を高い抵抗値特性で作製した場合には
    該供給電圧の振幅および該変調電圧の振幅を大きくし、
    該２端子非線形素子の電流−電圧特性を低い抵抗値特性
    で作製した場合には該供給電圧の振幅および該変調電圧
    の振幅を小さくする表示装置の駆動方法。
  6. 【請求項６】 前記２端子非線形素子の電流−電圧特性
    を電流値１×１０-1 0［Ａ］以上１０-8［Ａ］以下での
    電圧値が５［Ｖ］以上１５［Ｖ］以下の特性で作製した
    場合に、前記変調電圧の振幅を５［Ｖ］以上１５［Ｖ］
    以下とし、該２端子非線形素子の電流−電圧特性を電流
    値１×１０-10［Ａ］以上１０-8［Ａ］以下での電圧値
    が１［Ｖ］以上５［Ｖ］未満の特性で作製した場合に、
    該変調電圧の振幅を１［Ｖ］以上５［Ｖ］未満とする請
    求項５に記載の表示装置の駆動方法。
  7. 【請求項７】 前記２端子非線形素子がＭＩＭ構造であ
    る請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の表示装置の
    駆動方法。
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