JP2001504953A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 温度が変化した際に、ゲートバイアス電圧を、全温度範囲に亙ってできるだけ均一なビデオ応答が得られるように変えるようにした、ＴＦＴマトリックスと補助キャパシタとを有する表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】 表示装置 本発明は、２つの基板間に電気‐光学材料を有する表示装置であって、少なく とも一方の基板が透明であり、第１の基板に画像電極が設けられており、各画像 電極がスイッチング素子を経て行電極及び列電極に結合され、画像電極は他の電 極及び駆動手段に容量結合されて行電極に選択信号を与えるとともに行電極又は 前記他の電極にバイアス信号を与えるようになっている当該表示装置に関するも のである。 ここに、“容量結合”とは、例えば、ある行に関連する画像電極と、次の（又 は前の）行に関連する行電極の一部との（部分的な）重なりによる（補助）キャ パシタンスを介する結合があることを意味するものである。 第２の基板には、重なり領域で画素（のマトリックス）を規定する電極（対向 電極）を設けることができる。画素は、（プレーンスイッチングにおける）同じ 基板中の画像電極によっても規定しうる。 このような表示装置は、例えばテレビジョンやモニタ分野で用いられている。 上述した種類の表示装置は欧州特許出願公開第0657864号明細書に開示されて いる。この欧州特許出願公開明細書には、選択信号を変えて液晶材料にまたがる 直流成分を液晶表示装置においていかにして回避するかが開示されている。この 目的のために、ゲートパルスより成る選択信号を、いわゆるゲートバイアス電圧 を以て広げている。本明細書で選択信号を言及する場合には、この選択信号はス イッチング素子を導通させるもの（一般にＴＦＴトランジスタの事実上のゲート パルス）であることを理解すべきである。バイアス信号又はバイアス電圧、すな わち、“(ゲート)バイアス信号”又は“(ゲート)バイアス電圧”を述べる場合に は、欧州特許出願公開第0657864号明細書に記載されたバイアス信号又はバイア ス電圧を言及するものであり、ゲートバイアス信号を選択電極に与える場合、こ のようなゲートバイアス信号は一時的に非選択信号のレベルに等しいレベルを有 する可能性があるも、非選択中に行電極に与えられる電圧を言及するものでは ない。バイアス信号は行電極に与える代りに、例えば、一行中の多数のキャパシ タに対する共通接続ラインに与えることもできる。画像電極と隣の行電極との間 の容量結合の為に、表示装置の動作速度がかなり速まるも、この速度（従って、 １フィールド期間内で達成すべき透過度）では（動画において）フリッカやアー ティファクトが依然として頻繁に生じるようになる。 本発明の目的は、上述した欠点を少なくとも部分的に回避した上述した種類の 表示装置を提供せんとするにある。 この目的のために、本発明による表示装置では、駆動手段が、バイアス信号の 電圧レベルを温度に応じて変える手段を有していることを特徴とする。 驚いたことに、ゲートバイアス信号の電圧レベルは表示素子のスイッチング速 度に対しかなりの影響を有し、用いるべき電圧は集積回路を以て極めて良好に実 現しうるということを確かめた。 補助キャパシタンスと画素のキャパシタンスとの容量分割により、実際の選択 後でゲートバイアス電圧のスイッチオフ中に画素にまたがる電圧を生ぜしめる。 画素のスイッチング速度はこの電圧によっても決定される。画素は温度に応じて 著しく変化するダイナミック特性を有し、これによりフリッカやアーティファク トを生ぜしめる。ゲートバイアス電圧をも温度に応じて変化させることにより、 このダイナミック特性の変化がほぼ完全に補償される。温度測定は種々の方法で 行うことができ、例えば、１個又は複数の別体のセンサを以て或いは駆動回路中 に集積化されたセンサを以て行うことができる。 本発明の上述した観点及びその他の観点は以下の実施例に関する説明から明ら かになるであろう。図中、 図１は、表示装置の電気回路図であり、 図２は、本発明による表示装置のパルスパターンを示し、 図３は、温度を変化させた際の、本発明の手段を用いない表示装置及び本発明 の手段を用いた表示装置の応答の影響を示し、 図４は、表示装置の一部の斜視図である。 図面は線図的なものであり、実際のものに正比例して描いていない。各図間で 対応するものには一般に同じ符号を付してある。 図１は、本発明を適応しうる表示装置１の一部を示す電気等価回路図である。 この表示装置１は、行又は選択電極１７と、列又はデータ電極６との交差位置に ある画素のマトリックスを有する。行電極は行ドライバ１６により順次に選択さ れ、列電極にはデータレジスタ５を介してデータが与えられる。この目的のため に、到来データが必要に応じまず最初にプロセッサ１０で処理される。行ドライ バ１６とデータレジスタ５との間の相互同期は駆動ライン７を介して達成される 。 行ドライバ１６からの駆動信号は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１９を介して画 像電極を選択する。ＴＦＴ１９のゲート電極２０は行電極１７に電気接続され、 ソース電極２１は列電極に電気接続されている。列電極６に存在する信号はＴＦ Ｔを経て、そのドレイン電極２２に結合されている画素１８の一方の画像電極に 供給される。他方の画像電極は例えば、１つの（又はそれ以上の）共通の対向電 極に接続されている。 図１の表示装置は各画素の位置に補助キャパシタ２３をも有する。本例では、 この補助キャパシタを、ドレイン電極２２と所定の画素行における表示素子との 共通点と、前の画素行の行電極との間に接続するも、他の構成も可能であり、例 えば、前記共通点と次の画素行との間、又はこの共通点と固定電圧用の電極との 間に接続することもできる。 画像のずれを回避するために、表示装置は追加の行電極１７’を有する。 図２は、図１の装置に対する幾つかの駆動信号を示す。（５０Ｈｚ分野の場合 ）２０ミリ秒程度であるフィールド周期ｔ_f中、行選択期間ｔ_row中の選択信号Ｖ_S によりｎ本の行が順次に選択され(図２Ａ、２Ｂ)、一方、データ電圧は列電極 に与えられる(図２Ｃ)。前述したように、(本例では、選択後に)ゲートバイアス 信号Ｖ_gも存在する。 本例では、このゲートバイアス電圧が選択電圧に直ちに続き、次の行の選択後 まで存在し続ける。しかし、このようなゲートバイアス信号は種々の形状にする ことができ、時間的にシフトさせるか、或いは（補助キャパシタが次の行に接続 されている場合に）選択信号の前に存在させることができる。 本発明を説明するために、瞬時ｔ＝ｔ₁で温度が変化する、本例では温度が低 下するものと仮定する。他の手段を講じないと、画素の応答は以下に説明するよ うにかなり変化する。 図３ａは、ゲートバイアス電圧が（図２Ａ、２Ｂに破線で示すように）変化し ない場合に、液晶材料の温度値を異ならせて画素を２つのグレーレベル間で切換 えた際の透過度の変化を時間の関数として示す。曲線（ｉ）は、液晶材料及びそ の周囲の温度を約２５℃とした場合である。曲線（ii）及び（iii）はそれぞれ 温度を約１５℃及び約４０℃に変化させた場合を示す。これから明らかなように 、温度があまりにも低いと、所望の透過度に達せず、フリッカを生ぜしめ、一方 、温度があまりにも高いと、透過度が一時的にあまりにも高くなりすぎ、これに よってもフリッカを生ぜしめる。動画の場合には、移動画素の周辺に沿ってアー ティファクト（スメア、フリッカ）が生じる。 本発明による装置では、瞬時ｔ₁での温度変化に続いてゲートバイアス信号の 電圧レベルを補正する。温度が減少する例の場合には、電圧レベルを高める。図 ３ｂは、液晶材料の温度値を異ならせて画素を異なるグレーレベル間で切換えた 際の透過度の関連の変化を時間の関数として示す。この場合も、曲線（ｉ）は液 晶材料及びその周囲の温度を約２５℃とした場合であり、しかもゲートバイアス 信号の電圧レベルは図３ａの場合と同じにしてある。曲線（ii）及び（iii）は それぞれ温度を約１５℃及び約４０℃にした場合の同様な変化を示す。曲線（ii ）では、瞬時ｔ＝ｔ₁後に（図２Ａ、２Ｂに実線で示すように）ゲートバイアス 信号の電圧レベルを高める。曲線（iii）では、瞬時ｔ＝ｔ₁後にゲートバィアス 信号の電圧レベルを低くする。この図３ｂから明らかなように、温度が異なる場 合の応答によりフリッカ又はアーティファクトを全く或いは殆ど生ぜしめない。 ゲートバイアス信号の電圧レベルを変えることにより、液晶材料にまたがって 直流成分を生ぜしめるか、或いは輝度を変化させるおそれがある。これを防止す るために、ゲートバイアス信号が変化した際に、所望の極性の補助信号を対向電 極に与えることができる。この補助信号は温度に応じて調整しうるようにするの が好ましい。必要に応じ、データ信号もこのようにすることができる。 温度変化を検出するために、表示装置は温度センサ１２（図１）を有する。表 示装置の表面積が大きい場合には、より多くのセンサを用いるのが好ましい。 この温度センサにより生ぜしめられる信号は（デジタル形態であろうとなかろ うと）信号ライン１３を経て行ドライバ１６に、又は（破線で示すように）プロ セッサ１０に、又は外部のプロセッサに供給される。 図４は、電気‐光学媒体２、この場合液晶を封止縁１５内に収容する基板３及 び４を有する表示装置１の一部を示す。図４は更に、行電極１７に正しい選択電 圧を与える行ドライバ１６を示している。本例では、この温度センサ１２を、フ ェースダウンボンディングチップとして構成するのが好ましい行ドライバ１６内 に集積化し、(この場合基板３の)温度変化をできるだけ正確に検出しうるように する。行ドライバはプロセッサ(図４に図示せず)により駆動ライン７を介して駆 動される。温度センサは液晶材料中に配置することもでき、情報は（図４に破線 で示す信号ライン１３を介して）行ドライバに与えられるか或いはプロセッサに 与えられる。このプロセッサは外部の駆動ユニットとすることもできる。 要するに、本発明は、ＴＦＴマトリックスと補助キャパシタとを有する表示装 置であって、温度が変化した際に、駆動電圧、特にゲートバイアス電圧を、全温 度範囲に亙ってできるだけ均一なビデオ応答が得られるように変えるようにした 表示装置に関するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの基板間に電気‐光学材料を有する表示装置であって、少なくとも一方 の基板が透明であり、第１の基板に画像電極が設けられており、各画像電極が スイッチング素子を経て行電極及び列電極に結合され、画像電極は他の電極及 び駆動手段に容量結合されて行電極に選択信号を与えるとともに行電極又は前 記他の電極にバイアス信号を与えるようになっている当該表示装置において、 駆動手段が、バイアス信号の電圧レベルを温度に応じて変える手段を有して いることを特徴とする表示装置。 ２．請求の範囲１に記載の表示装置において、第２の基板に少なくとも１つの対 向電極が設けられていることを特徴とする表示装置。 ３．請求の範囲２に記載の表示装置において、駆動手段が、対向電極に信号を与 える手段を有していることを特徴とする表示装置。 ４．請求の範囲１に記載の表示装置において、画像電極が隣の行電極に容量結合 されていることを特徴とする表示装置。 ５．請求の範囲１に記載の表示装置において、この表示装置には２つの基板のう ちの１つの基板上で少なくとも１つの温度センサが設けられていることを特徴 とする表示装置。 ６．請求の範囲５に記載の表示装置において、温度センサは、フェースダウンボ ンディングチップ内に設けられていることを特徴とする表示装置。 ７．請求の範囲５に記載の表示装置において、駆動手段と温度センサとが１つの 半導体本体内に形成されていることを特徴とする表示装置。