JP2002303887A

JP2002303887A - 液晶パネル、画像表示応用機器、および液晶パネルの輝点解消方法

Info

Publication number: JP2002303887A
Application number: JP2001110535A
Authority: JP
Inventors: Masahito Matsunami; 將仁松浪; Akiko Nakamura; 亜希子中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の液晶表示装置では、液晶パネルに発生
する輝点のために表示品質が悪化してしまうことがあっ
た。【解決手段】複数列の画像信号線と複数行の走査線と
の交差部に対応して配置された複数のトランジスタ１４
と、一端にトランジスタ１４のドレインが接続される液
晶画素１５と、一端にトランジスタ１４のドレインが接
続され他の一端に補助容量線駆動回路１０’から駆動信
号が供給される複数の補助容量１２とを備えた液晶パネ
ルに対して、画像信号線に供給される画像信号とは関係
なく対応する液晶画素１５による表示に輝点が発生する
補助容量１２を電気的に短絡する液晶パネルの輝点解消
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば各水平ラ
インごとに独立した補助容量線をもつ液晶パネル、画像
表示応用機器、および液晶パネルの輝点解消方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネルは、軽量薄型といった
点から注目され、さまざまな機器の表示装置に利用され
ている。

【０００３】そこで、図１を参照しながら、従来の液晶
パネルを利用した液晶表示装置の構成について説明す
る。なお、図１は、従来の液晶表示装置の構成図であ
る。

【０００４】図１において、１１は液晶パネルであり、
走査線Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎと信号線Ｓ１、Ｓ２・
・・との交差部にはトランジスタ１４、液晶画素（液晶
あるいは画素ともいう）１５、および補助容量１２が配
置されている。

【０００５】各走査線は、走査線駆動回路１６に接続さ
れ、各走査線を順次に走査して１水平期間ごとに１行分
の画素を選択する。また、各信号線は、信号線駆動回路
１７に接続されており、１水平期間内で前記走査線駆動
回路１６により選択された１行分の画素に表示信号を書
き込む。

【０００６】１３は、補助容量線であり、補助容量線駆
動回路１０に接続され、補助容量線駆動回路１０の出力
信号により各画素電圧が制御される。また、１８は、対
向電極であり、対向電極駆動回路１９によって所望の電
圧が印加される。そして、液晶１５は、画素電圧と対向
電圧との差の電圧を印加されて駆動する。

【０００７】つぎに、図２〜３を参照しながら、従来の
液晶表示装置の動作について説明する。なお、図２は従
来の液晶表示装置の動作タイミングの説明図であり、図
３は従来の液晶表示装置の各画素に印加される電圧の説
明図である。

【０００８】図２において、ＶＧ１、ＶＧ２は、それぞ
れ走査線Ｇ１、Ｇ２への走査線駆動回路１６の出力であ
るゲート信号であり、１行分の各画素の選択時の電圧Ｖ
ｇｈと非選択時の電圧Ｖｇｌとより成っている。また、
Ｖｓｔ１、Ｖｓｔ２は、それぞれ走査線Ｇ１、Ｇ２に対
応する補助容量線への補助容量線駆動回路１０の出力信
号であり、△Ｖｓｔという変動値を持った２値の信号Ｖ
ｓｔｈ、Ｖｓｔｌが補助容量１２を介して各液晶画素に
印加される。ここに、Ｖｓｔ１は、ＶＧ１が立ち下がっ
た後少し遅れて振幅が変化する（Ｖｓｔ２なども同様に
振幅変化する）。

【０００９】図３において、２１は走査線駆動回路１６
から各走査線に出力される前述のゲート信号であり、２
４は対向電極駆動回路１９の出力Ｖｃｏｍであり、２２
は画素電極に印加される画素電圧である。

【００１０】ここで、主として図３を参照しながら、液
晶画素１５（図１参照）における画素電圧の変化につい
て説明する。

【００１１】はじめのフレーム期間（第一のフレーム期
間）において、ゲート選択時、画素は信号線に供給され
た電圧で充電される。しかし、トランジスタ１４の寄生
容量であるドレイン−ゲート間容量（図示省略）の影響
で、ゲート信号がＶｇｈからＶｇｌに変化した時、画素
電圧はＶｐｔだけ低下する。その後、補助容量線駆動回
路１０の出力信号が△Ｖｓｔ電圧だけ立ち下がると（図
２参照）、さらにＫ・△Ｖｓｔだけ画素電圧は低下す
る。そして、そのような電圧低下によって生じた電圧Ｖ
ｄｌは保持され、これと対向電圧Ｖｃｏｍ２４との差が
液晶画素１５に印加されることにより所望の情報が表示
される。なお、

【００１２】

【数１】Ｋ＝Ｃｓｔ／（Ｃｌｃｄ＋Ｃｓｔ＋Ｃｄｇ）Ｃｓｔ：補助容量の容量Ｃｌｃｄ：液晶画素の容量Ｃｄｇ：トランジスタのドレイン−ゲート間寄生容量である。

【００１３】つぎのフレーム期間（第二のフレーム期
間）において、ゲート選択時、画素は同様にして信号線
に供給された電圧で充電され、トランジスタ１４の寄生
容量であるドレイン−ゲート間容量の影響で、ゲート信
号がＶｇｈからＶｇｌに変化した時、画素電圧はＶｐｔ
だけ低下する。その後、補助容量線駆動回路１０の出力
信号が△Ｖｓｔだけ立ち上がると（図２参照）、Ｋ・△
Ｖｓｔだけ画素電圧は上昇する。そして、そのような電
圧上昇によって生じた電圧は保持され、対向電圧Ｖｃｏ
ｍ２４との差が液晶に印加され、液晶画素１５が交流駆
動される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示装置には、液晶パネルに発生する輝
点のために表示品質が悪化してしまうという課題があっ
た（なお、視覚特性との関連上、輝点の存在許容個数に
は上限が定められている）。

【００１５】より具体的に説明すると、補助容量線駆動
回路１０の出力電圧は、出力電圧の絶対値を小さく押さ
えるという観点から、その絶対値が比較的低くなるよう
に設定されている（たとえばＶｓｔｌ＝０Ｖ、Ｖｓｔｈ
＝３Ｖとする）。

【００１６】また、液晶への印加電圧とその透過率との
相関関係の説明図である図４に示されているように、電
圧無印加時に白表示となるノーマリーホワイトでは、液
晶を白から黒まで動作させるために、Ｖｄｌ０として約
４Ｖ以上の電圧が液晶に印加されることが必要である。

【００１７】ところが、信号線振幅（信号線駆動回路１
７から出力される信号の振幅）であるＶｓｐｐ（図３参
照）は５Ｖ以下であることが普通であり、対向電極駆動
回路１９（図１参照）の出力であるＶｃｏｍ２４（図３
参照）は２Ｖ前後である。

【００１８】その結果、たとえば、トランジスタ不良な
どの原因によりトランジスタ１４（図１参照）のドレイ
ン−ソース間リークが発生した場合には、前述の第二の
フレーム期間などにおいて画素にＶｄｌ０（図４参照）
未満の電圧しか印加されず、その画素が輝点となってし
まうことがあったのである。

【００１９】本発明は、上記従来のこのような課題を考
慮し、液晶パネルに発生する輝点が黒点化された液晶パ
ネル、画像表示応用機器、および液晶パネルの輝点解消
方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】第一の本発明（請求項１
に対応）は、複数列の画像信号線と複数行の走査線との
交差部に対応して配置された複数のスイッチング素子
と、一端に前記スイッチング素子が接続される複数の液
晶素子と、一端に前記スイッチング素子が接続され他の
一端に所定の駆動信号が供給され、前記供給される駆動
信号に基づいて前記液晶素子に所定の電圧を印加するた
めの複数の容量素子とを備え、前記複数の容量素子の
内、前記画像信号線に供給される画像信号とは関係なく
対応する前記液晶素子による表示に輝点が発生する前記
容量素子は、前記表示が実質上黒表示となるように処理
されている液晶パネルである。

【００２１】第二の本発明（請求項２に対応）は、前記
表示が実質上黒表示となるように処理されているとは、
電気的に短絡されていることである第一の本発明の液晶
パネルである。

【００２２】第三の本発明（請求項３に対応）は、前記
電気的に短絡された容量素子に対応するスイッチング素
子と前記一端にそのスイッチング素子が接続された液晶
素子との電気的な接続は、切断されている第二の本発明
の液晶パネルである。

【００２３】第四の本発明（請求項４に対応）は、前記
所定の駆動信号の供給は、前記黒表示を行うための所定
値以上の実行値を利用して行われる第三の本発明の液晶
パネルである。

【００２４】第五の本発明（請求項５に対応）は、前記
所定の駆動信号の供給は、前記走査線に供給される走査
信号を利用して行われる第四の本発明の液晶パネルであ
る。

【００２５】第六の本発明（請求項６に対応）は、少な
くとも一部が低温ポリシリコンで形成され、反射型であ
る第五の本発明の液晶パネルである。

【００２６】第七の本発明（請求項７に対応）は、第一
から第六の何れかの液晶パネルを用いた画像表示応用機
器である。

【００２７】第八の本発明（請求項８に対応）は、複数
列の画像信号線と複数行の走査線との交差部に対応して
配置された複数のスイッチング素子と、一端に前記スイ
ッチング素子が接続される複数の液晶素子と、一端に前
記スイッチング素子が接続され他の一端に所定の駆動信
号が供給される、前記供給される駆動信号に基づいて前
記液晶素子に所定の電圧を印加するための複数の容量素
子とを備え、前記複数の液晶素子の内の一部の液晶素子
には前記画像信号線に供給される画像信号とは関係なく
表示に輝点が発生する液晶パネルの輝点解消方法であっ
て、対応する前記液晶素子による表示に輝点が発生する
容量素子を電気的に短絡する液晶パネルの輝点解消方法
である。

【００２８】第九の本発明（請求項９に対応）は、前記
電気的に短絡された容量素子に対応するスイッチング素
子と前記一端にそのスイッチング素子が接続された液晶
素子との電気的な接続を、さらに切断する第八の本発明
の液晶パネルの輝点解消方法である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下では、本発明にかかる実施の
形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

【００３０】（実施の形態１）はじめに、主として本実
施の形態における液晶表示装置の画素部の構成図である
図５を参照しながら、本実施の形態の液晶パネルを利用
した液晶表示装置（画像表示応用機器）の構成および動
作について説明する。なお、本実施の形態の液晶表示装
置の構成について説明しながら、本発明の液晶パネルの
輝点解消方法の一実施の形態についても説明する。

【００３１】本実施の形態の液晶表示装置の全体的な構
成は、従来の場合（図１参照）とほぼ同様である。ただ
し、本実施の形態においては、工場出荷前の製品検査な
どで、トランジスタのドレイン−ソース間リークなどに
より輝点が生じた画素に対しては、その補助容量をレー
ザーなどでショートし、（より確実には）ドレインをレ
ーザーなどでさらに切断する。たとえば、トランジスタ
１４においてドレイン−ソース間リークが発生した場合
には、レーザーで補助容量１２をショートし点Ｐ（図５
参照）を切断する。

【００３２】要するに、複数列の画像信号線と複数行の
走査線との交差部に対応して配置された複数のトランジ
スタ１４と、一端にトランジスタ１４のドレイン（Ｄ）
が接続される液晶画素１５と、一端にトランジスタ１４
のドレイン（Ｄ）が接続され他の一端に補助容量線駆動
回路１０’から駆動信号が供給される複数の補助容量１
２とを備えた液晶パネルに対して、画像信号線に供給さ
れる画像信号とは関係なく対応する液晶画素１５による
表示に輝点が発生する補助容量１２を電気的に短絡する
液晶パネルの輝点解消方法を、適用するわけである。

【００３３】すると、液晶画素への印加電圧は、補助容
量線駆動回路１０’の出力電圧ＶｓｔｈあるいはＶｓｔ
ｌと対向電極駆動回路１９の出力電圧Ｖｃｏｍとの差と
なる。

【００３４】補助容量線駆動回路１０’の出力電圧は画
素１５と補助容量１２を介して結合しているので、その
出力電圧においては、振幅△Ｖｓｔにのみ意味があり、
ＤＣ成分は意味をもたない。そこで、出力電圧の実行値
がＶｄｌ０（図４参照）よりも大きい、すなわち、

【００３５】

【数２】（｜Ｖｓｔｈ−Ｖｃｏｍ｜＋｜Ｖｓｔｌ−Ｖｃ
ｏｍ｜）／２＞Ｖｄｌ０となるように補助容量線駆動回路１０’の出力電圧Ｖｓ
ｔｈ、Ｖｓｔｌを設定すれば、輝点を生じた画素に対す
る印加電圧はＶｄｌ０より大きくなるので、輝点を黒点
化することが可能となる（もちろん、｜Ｖｓｔｈ−Ｖｃ
ｏｍ｜および｜Ｖｓｔｌ−Ｖｃｏｍ｜がともにＶｄｌ０
よりも大きければ、なお望ましい）。

【００３６】かくして、輝点の存在により生じる液晶パ
ネルの表示品位の劣化を防止することが可能となる。

【００３７】なお、トランジスタ１４、走査線駆動回路
１６、信号線駆動回路１７、補助容量線駆動回路１
０’、および対向電極駆動回路１９の全部あるいは一部
を低温ポリシリコンで形成し、トランジスタ１４を形成
すると同時に上述の回路を形成することにより、半導体
からなる上述の回路を液晶パネル１１に実装する場合よ
りも、低価格、狭額縁な液晶表示装置を実現することが
可能となる。

【００３８】また、上述した本実施の形態においては、
透過型のパネルを想定して説明したが、反射型パネルを
用いてもよいことはいうまでもない。

【００３９】以上説明したように、本実施の形態１で
は、輝点が生じた画素のドレインをレーザーなどの手段
により、切断し、また、その補助容量Ｃｓｔを同じくレ
ーザーなどにより、ショートすることにより、液晶画素
への印加電圧が、補助容量線駆動回路１０’の出力電圧
Ｖｓｔｈ、あるいは、Ｖｓｔｌと対向電極駆動回路１９
の出力電圧Ｖｃｏｍの差となるようにし、さらに、（数
２）の関係を満たすように、補助容量線駆動回路１０’
の出力電圧Ｖｓｔｈ、Ｖｓｔｌを設定すれば、輝点を生
じた画素の印加電圧はＶｄｌより大きくなるので、輝点
を黒点化することが可能となる。その結果、輝点が存在
することにより生じる、液晶パネルの表示品位の劣化を
防止することが可能となるだけでなく、ひいては、液晶
表示装置の低価格化をも可能とする。

【００４０】（実施の形態２）つぎに、本実施の形態の
液晶表示装置の構成および動作について説明する。

【００４１】本実施の形態の液晶表示装置の構成は、上
述した本実施の形態１の液晶表示装置の構成とほぼ同様
である。ただし、本実施の形態においては、補助容量線
駆動回路１０’の出力電圧ＶｓｔｈあるいはＶｓｔｌ
と、走査線駆動回路の選択時の電圧Ｖｇｈとを同電位と
する。

【００４２】なお、走査線駆動回路１６の選択時の電圧
Ｖｇｈはトランジスタ１４を十分オンさせる必要がある
ために１０Ｖ以上の電圧をとることが多く、このような
電圧値の削減は十分に可能である。

【００４３】かくして、必要な電圧値を一つ削減するこ
とにより、液晶表示装置の消費電力およびコストを低減
させることが可能となる。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態２で
は、補助容量線駆動回路１０’の出力電圧Ｖｓｔｈ、あ
るいは、Ｖｓｔｌと走査線駆動回路１６の選択時の電圧
Ｖｇｈを同電位とすることにより、液晶表示装置に必要
とされる電圧値を一つ削減することにより、液晶表示装
置の消費電力、および、コストを低減させたものであ
る。

【００４５】このように、本発明は、たとえば、複数の
走査線と、複数の補助容量線、および、複数の信号線
と、前記走査線と前記信号線との交差部にトランジスタ
のゲートおよびソースを接続し、かつ、トランジスタの
ドレインと補助容量、および液晶の各画素を接続した液
晶パネルと、各走査線を順次に選択する走査線駆動回路
と、この走査線駆動回路により選択された１行分の画素
に表示信号を書き込む信号線駆動回路と、各補助容量線
ごとに液晶画素に印加する電圧を制御するための補助容
量線駆動回路と、液晶パネルの対向電極を駆動する対向
電極駆動回路を備えた液晶表示装置において、補助容量
線への印加電圧の平均値から対向電圧を引いた電圧が、
液晶画素を黒点化するのに、十分な電圧とし、かつ、輝
点が発生した部分の液晶画素の補助容量をショートし、
その部分のトランジスタのドレインを切断することを特
徴とする液晶表示装置である。つまり、補助容量線駆動
回路の出力電圧Ｖｓｔｈ、Ｖｓｔｌの絶対値を大きく
し、かつ、輝点が発生した部分の液晶画素の補助容量を
ショートし、その部分のトランジスタのドレインを切断
することにより、液晶への印加電圧をＶｄｌ以上とし、
輝点を黒点化したものである。

【００４６】また、本発明は、たとえば、前記液晶表示
装置の走査線駆動回路の選択時の電圧Ｖｇｈと補助容量
線駆動回路の一方の出力電圧とを同じ電圧値とすること
を特徴とする上述の液晶表示装置である。つまり、補助
容量線駆動回路の出力電圧の一方を走査線駆動回路の選
択時の電圧と同一値とすることにより、液晶表示装置に
要求される電圧値を少なくするようにしたものである。

【００４７】また、本発明は、たとえば、前記液晶表示
装置のトランジスタ、走査線駆動回路、信号線駆動回
路、補助容量線駆動回路、対向電極駆動回路の全部、あ
るいは、一部が低温ポリシリコンで形成されることを特
徴とする上述の液晶表示装置である。つまり、トランジ
スタや駆動回路の全部、あるいは、一部を低温ポリシリ
コンで形成することにより、液晶パネル内に付加価値を
取り込んだものである。

【００４８】また、本発明は、たとえば、前記液晶パネ
ルが反射型液晶パネルであることを特徴とする上述の液
晶表示装置である。つまり、液晶パネルを反射型パネル
として活用したものである。

【００４９】このように、本発明は、たとえば、補助容
量線駆動回路１０の出力電圧Ｖｓｔｈ、Ｖｓｔｌの絶対
値を大きくし、かつ、輝点が発生した部分の液晶画素の
補助容量をショートし、その部分のトランジスタのドレ
インを切断することにより、輝点を黒点化し、液晶表示
装置の表示品質を悪化させないことを目的としたもので
ある。

【００５０】そして、この目的を達成するため、複数の
走査線と、複数の補助容量線、および、複数の信号線
と、前記走査線と前記信号線との交差部にトランジスタ
のゲートおよびソースを接続し、かつ、トランジスタの
ドレインと補助容量、および液晶の各画素を接続した液
晶パネルと、各走査線を順次に選択する走査線駆動回路
と、この走査線駆動回路により選択された１行分の画素
に表示信号を書き込む信号線駆動回路と、各補助容量線
ごとに液晶画素に印加する電圧を制御するための補助容
量線駆動回路と、液晶パネルの対向電極を駆動する対向
電極駆動回路を備えた液晶表示装置において、補助容量
線への印加電圧の平均値から対向電圧を引いた電圧が、
液晶画素を黒点化するのに、十分な電圧とし、かつ、輝
点が発生した部分の液晶画素の補助容量をショートし、
その部分のトランジスタのドレインを切断するようにし
たのである。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、液晶パネルに発生する輝点を黒点化すること
ができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液晶表示装置の構成図

【図２】従来の液晶表示装置の動作タイミングの説明図

【図３】従来の液晶表示装置の各画素に印加される電圧
の説明図

【図４】液晶への印加電圧とその透過率との相関関係の
説明図

【図５】本発明の実施の形態１における液晶表示装置の
画素部の構成図

【符号の説明】

１０補助容量線駆動回路１１液晶パネル１２補助容量１３補助容量線１４トランジスタ１５液晶画素１６走査線駆動回路１７信号線駆動回路１８対向電極１９対向電極駆動回路２１ゲート信号２２画素電圧２４対向電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H092 JA24 JB64 JB69 JB72 NA13 NA29 PA06 2H093 NA16 NC18 ND16 5C006 AB03 AC25 BB16 BC06 EB03 EB04 FA20 FA36 5C080 AA10 BB05 DD30 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数列の画像信号線と複数行の走査線と
の交差部に対応して配置された複数のスイッチング素子
と、一端に前記スイッチング素子が接続される複数の液晶素
子と、一端に前記スイッチング素子が接続され他の一端に所定
の駆動信号が供給され、前記供給される駆動信号に基づ
いて前記液晶素子に所定の電圧を印加するための複数の
容量素子とを備え、前記複数の容量素子の内、前記画像信号線に供給される
画像信号とは関係なく対応する前記液晶素子による表示
に輝点が発生する前記容量素子は、前記表示が実質上黒
表示となるように処理されている液晶パネル。
【請求項２】前記表示が実質上黒表示となるように処
理されているとは、電気的に短絡されていることである
請求項１記載の液晶パネル。
【請求項３】前記電気的に短絡された容量素子に対応
するスイッチング素子と前記一端にそのスイッチング素
子が接続された液晶素子との電気的な接続は、切断され
ている請求項２記載の液晶パネル。
【請求項４】前記所定の駆動信号の供給は、前記黒表
示を行うための所定値以上の実行値を利用して行われる
請求項３記載の液晶パネル。
【請求項５】前記所定の駆動信号の供給は、前記走査
線に供給される走査信号を利用して行われる請求項４記
載の液晶パネル。
【請求項６】少なくとも一部が低温ポリシリコンで形
成され、反射型である請求項５記載の液晶パネル。
【請求項７】請求項１から６の何れかに記載の液晶パ
ネルを用いた画像表示応用機器。
【請求項８】複数列の画像信号線と複数行の走査線と
の交差部に対応して配置された複数のスイッチング素子
と、一端に前記スイッチング素子が接続される複数の液
晶素子と、一端に前記スイッチング素子が接続され他の
一端に所定の駆動信号が供給される、前記供給される駆
動信号に基づいて前記液晶素子に所定の電圧を印加する
ための複数の容量素子とを備え、前記複数の液晶素子の
内の一部の液晶素子には前記画像信号線に供給される画
像信号とは関係なく表示に輝点が発生する液晶パネルの
輝点解消方法であって、対応する前記液晶素子による表示に輝点が発生する容量
素子を電気的に短絡する液晶パネルの輝点解消方法。
【請求項９】前記電気的に短絡された容量素子に対応
するスイッチング素子と前記一端にそのスイッチング素
子が接続された液晶素子との電気的な接続を、さらに切
断する請求項８記載の液晶パネルの輝点解消方法。