JP2003216123A - 画像表示装置の駆動方法、画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置の回路規模の減少と、視野角の
拡大とを両立させる。 【解決手段】 液晶表示素子の寄生容量を最適設計する
ことで液晶表示素子に印加する電圧を変調するための補
償電圧を１種類とし、その補償電圧をゲート線ごとに変
化させると同時に共通電極電位も変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ等の信号を表示させるディスプレイなどの液晶等
を用いた画像表示装置およびその駆動方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像表示装置は、所定の水平
走査期間毎に、その極性が異なる画像信号を出力する画
像信号出力手段と、画像信号が出力されるソース配線
と、走査信号を出力する走査信号出力手段と、画像信号
配線と互いに交差して、複数の格子領域を形成するゲー
ト配線と、複数の格子領域上にそれぞれ配置された、ゲ
ート配線からの走査信号をスイッチとして、ソース配線
から前記画像信号の入力を受けるスイッチング素子と、
複数の格子領域上にマトリックス状に配置された、前記
スイッチング素子を介して、ソース配線から供給される
信号を表示材料に印加するための画素電極と、画素電極
と対向して設けられた共通電極とを備え、ＰＣのディス
プレイ等に広く用いられている。

【０００３】図１は、液晶表示素子の等価回路を示し、
１１、１２はゲート配線、１３はソース配線、１４はス
イッチング素子であるＴＦＴである。１５はＴＦＴ１４
のゲート−ドレイン間の寄生容量であるＣｇｄ、１６は
同ソース−ドレイン間の寄生容量であるＣｓｄ、１７は
同ゲート−ソース間の寄生容量であるＣｓｄ、１８は液
晶容量、１９は前段のゲート配線１１との間に形成させ
る蓄積容量Ｃｓである。

【０００４】図４は、同液晶表示素子に印加される波形
図である。

【０００５】このような構成の液晶素子に各フィールド
ごとに印加される電圧Ｖ［＋］、Ｖ［−］は、共通電極
に印加される電圧Ｖｃｏｍを基準として、ソース配線に
印加される信号電圧をＶｓｉｇ［＋］、Ｖｓｉｇ
［−］、補償電圧をそれぞれＶｅ［＋］、Ｖｅ［−］と
すると、

【０００６】

【数１】 Ｖ［＋］＝｛（ＣｓＶｅ［＋］＋ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ＋Ｖｓｉｇ［＋］｝ −Ｖｃｏｍ （式１）

【０００７】

【数２】 Ｖ［−］＝｛（ＣｓＶｅ［−］＋ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ＋Ｖｓｉｇ［−］｝ −Ｖｃｏｍ （式２） として示される。

【０００８】ただし、上式においてＣｔ＝Ｃｓ＋Ｃｇｄ
＋Ｃｌｃである。

【０００９】ここで、Ｖ［＋］＝−Ｖ［−］となるよう
にＶｅ［＋］＋Ｖｅ［−］の値を設定する。演算を行う
と、

【００１０】

【数３】 Ｖ［＋］＋Ｖ［−］＝Ｃｓ（Ｖｅ［＋］＋Ｖｅ［−］）／Ｃｔ ＋２（Ｃｇｄ／Ｃｔ）Ｖｇ ＋Ｖｓｉｇ［＋］＋Ｖｓｉｇ［−］−２Ｖｃｏｍ ＝０ （式３） となる。一般にＶｓｉｇ［＋］−Ｖｃｏｍ＝Ｖｃｏｍ−
Ｖｓｉｇ［−］の関係があるので、式３より、Ｖｅ
［＋］＋Ｖｅ［−］の値は、

【００１１】

【数４】 Ｖｅ［＋］＋Ｖｅ［−］＝−２（Ｃｇｄ／Ｃｓ）Ｖｇ （式４） となる。この式４を満たすような補償電圧Ｖｅ［＋］、
Ｖｅ［−］をそれぞれ印加すれば、液晶表示素子にＤＣ
成分を印加させることなく画像表示が行える。

【００１２】また、Ｖｅ［＋］−Ｖｅ［−］の値をゲー
ト配線ごとに異なった物とすることにより、液晶素子に
印加される電圧を変調することができる。

【００１３】液晶素子は、印加される電圧に応じて、最
も良好に表示される画角が変化する。これを視覚依存性
というが、補償電圧Ｖｅ［＋］−Ｖｅ［−］の値をゲー
ト配線毎に異ならせることにより、特定位置から全ての
液晶素子を眺めた場合の角度に応じて、個々の液晶素子
に印加される電圧を変調して、特定位置から見た場合の
視角依存性も改善される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、ゲート配線に入力する補償電圧として、
それぞれ独立に可変するＶｅ［＋］とＶｅ［−］の２種
類の電圧が必要となり、それぞれ回路規模の増大を招い
ていた。

【００１５】本発明はかかる点に鑑み、補償電圧レベル
を１つにして回路規模の減少を図るとともに、視角を拡
大することのできる画像表示装置の駆動方法および画像
表示装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の本発明（請求項１に対応）は、所定の水平
走査期間毎に、その極性が異なる画像信号を出力する画
像信号出力手段と、前記画像信号が出力される画像信号
配線と、走査信号を出力する走査信号出力手段と、前記
画像信号配線と互いに交差して、複数の格子領域を形成
する走査信号配線と、前記複数の格子領域上にそれぞれ
配置された、前記走査信号配線からの走査信号をスイッ
チとして、前記画像信号配線から前記画像信号の入力を
受けるスイッチング素子と、前記複数の格子領域上にマ
トリックス状に配置された、前記スイッチング素子を介
して、前記画像信号配線から供給される信号を容量性の
表示材料に印加するための画素電極と、画素電極と対向
して設けられた共通電極とを備えた画像表示装置の駆動
方法であって、Ｎ（Ｎ：Ｎ≧２である整数）番目の前記
走査信号配線に接続された前記スイッチング素子と、Ｎ
−１番目またはＮ＋１番目の前記走査信号配線との間に
蓄積容量が形成されており、前記走査信号出力手段は、
前記Ｎ番目の走査信号配線に、前記走査信号を印加する
とき、前記Ｎ−１番目またはＮ＋１番目の走査信号配線
に、所定のレベルの補償電圧を印加し、前記補償電圧
は、前記スイッチング素子をオフのレベルにする電圧に
対して一方向１種類のみであり、その値は前記走査信号
配線に応じて異なった値であり、前記補償電圧の値の変
化に応じて前記共通電極に印加する電圧も変調する画像
表示装置の駆動方法である。

【００１７】また、第２の本発明（請求項２に対応）
は、前記容量性の表示材料は液晶である第１の本発明の
画像表示装置の駆動方法である。

【００１８】また、第３の本発明（請求項３に対応）
は、所定の水平走査期間毎に、その極性が異なる画像信
号を出力する画像信号出力手段と、前記画像信号が出力
される画像信号配線と、走査信号を出力する走査信号出
力手段と、前記画像信号配線と互いに交差して、複数の
格子領域を形成する走査信号配線と、前記複数の格子領
域上にそれぞれ配置された、前記走査信号配線からの走
査信号をスイッチとして、前記画像信号配線から前記画
像信号の入力を受けるスイッチング素子と、前記複数の
格子領域上にマトリックス状に配置された、前記スイッ
チング素子を介して、前記画像信号配線から供給される
信号を容量性の表示材料に印加するための画素電極と、
画素電極と対向して設けられた共通電極とを備えた画像
表示装置であって、Ｎ（Ｎ：Ｎ≧２である整数）番目の
前記走査信号配線に接続された前記スイッチング素子
と、Ｎ−１番目またはＮ＋１番目の前記走査信号配線と
の間に蓄積容量が形成されており、前記走査信号出力手
段は、前記Ｎ番目の走査信号配線に、前記走査信号を印
加するとき、前記Ｎ−１番目またはＮ＋１番目の走査信
号配線に、所定のレベルの補償電圧を印加し、前記補償
電圧は、前記スイッチング素子をオフのレベルにする電
圧に対して一方向１種類のみであり、その値は前記走査
信号配線に応じて異なった値であり、前記補償電圧の値
の変化に応じて前記共通電極に印加する電圧も変調する
画像表示装置である。

【００１９】また、第４の本発明（請求項４に対応）
は、前記容量性の表示材料は液晶である第３の本発明の
画像表示装置である。

【００２０】以上のような本発明は、その一例として、
補償電圧レベルを各ゲート配線ごとに異なる物とするこ
とで視角依存性を減少させると共に共通電極電位をも同
時に変化させることで直流成分の印加も防止できるとい
う作用を有する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図３を用いて説明する。

【００２２】（実施の形態１）本発明の実施の形態によ
る液晶表示装置は、基本的に従来の液晶表示装置と同一
の構成を有し、それら構成は公知であるので、詳細な説
明は省略する。

【００２３】図１は、本発明の実施の形態の液晶表示装
置に液晶表示素子の等価回路を示し、１１、１２は、本
発明の走査信号配線に相当するゲート配線であって、１
１はｎ−１番目のゲート線、１２はｎ番目のゲート線で
ある。１３は本発明の画像信号配線に相当するソース配
線、１４は本発明のスイッチング素子に相当するＴＦＴ
である。１５はＴＦＴ１４のゲート−ドレイン間の寄生
容量であるＣｇｄ、１７は同ゲート−ソース間の寄生容
量であるＣｇｓ、１８は液晶の有する容量、１９は、Ｔ
ＦＴ１４とｎ−１番目のゲート配線１１との間に形成さ
せる蓄積容量Ｃｓである。ただし、ＣｇｄとＣｇｓは、
本発明のＮ（Ｎ：Ｎ≧２である整数）番目の前記走査信
号配線に接続された前記スイッチング素子と、Ｎ＋１番
目の前記走査信号配線との間に形成された蓄積容量に相
当し、Ｃｓは、本発明のＮ（Ｎ：Ｎ≧２である整数）番
目の前記走査信号配線に接続された前記スイッチング素
子と、Ｎ−１番目の前記走査信号配線との間に形成され
た蓄積容量に相当する。

【００２４】図２は、同液晶表示素子に印加されるゲー
ト信号および補償電圧の波形図である。図３は、同液晶
表示装置における補償電圧と共通電極電位とを示すグラ
フである。

【００２５】以上のように構成されたこの実施の形態の
液晶表示装置において、以下その動作を説明するととも
に、これにより、本発明の画像表示装置の駆動方法の一
実施の形態を説明する。

【００２６】このような構成の液晶素子に各フィールド
ごとに印加される電圧は、共通電極の電位であるＶｃｏ
ｍを基準として、

【００２７】

【数５】 Ｖ［＋］＝（ＣｓＶｅ［＋］＋ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ＋Ｖｓｉｇ［＋］ −Ｖｃｏｍ （式５）

【００２８】

【数６】 Ｖ［−］＝（ＣｓＶｅ［−］−ＣｇｄＶｇ）／Ｃｔ＋Ｖｓｉｇ［−］ −Ｖｃｏｍ （式６）、 ただし Ｃｔ＝Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌｃ、 となる。この時に（式５）＝−（式６）、とすれば、液
晶表示素子にＤＣ成分を印加させることなく表示が行え
る。

【００２９】ここで、（式５）＋（式６）は、

【００３０】

【数７】 Ｖ［＋］＋Ｖ［−］＝｛Ｃｓ（Ｖｅ［−］＋Ｖｅ［＋］）／Ｃｔ −２ＣｇｄＶｇ／Ｃｔ｝＋Ｖｓｉｇ［＋］ ＋Ｖｓｉｇ［−］−２Ｖｃｏｍ （式７） となり、これが０になるためには、

【００３１】

【数８】 Ｃｓ（Ｖｅ［−］＋Ｖｅ［＋］）／Ｃｔ＋２（Ｃｇｄ／Ｃｔ）Ｖｇ ＝２｛Ｖｃｏｍ−（Ｖｓｉｇ［＋］＋Ｖｓｉｇ［−］）／２｝ （式８） が成り立てばよい。

【００３２】このとき、共通電極の電位Ｖｃｏｍと、映
像信号の平均値の差、つまり（式８）の右辺を、従来の
ようなＶｓｉｇ［＋］−Ｖｃｏｍ＝Ｖｃｏｍ−Ｖｓｉｇ
［−］の関係ではなく、適切に設定することにより、Ｖ
［＋］＝−Ｖ［−］の関係を成り立たせつつ、Ｖｅ
［−］、Ｖｅ［＋］の２種類の補償電圧のいずれか一方
を削除することが可能となり、すなわち回路規模を削減
可能となる。

【００３３】さらに、Ｖｅ［＋］の補償電圧を削除した
場合、Ｖｅ［−］の値をゲート線ごとに変化させること
により、液晶表示素子に与える電圧を変化させ、特定位
置から見た場合の視角依存性も改善させることができ
る。このときも図２（ｂ）の波形のように、（式５）に
示すＶｅ［＋］が０の時にも、Ｖ［＋］＝−Ｖ［−］の
関係を維持させるため、基準の電圧となるＶｃｏｍも同
時に変化させてやる。こうすることにより、Ｖ［＋］＝
−Ｖ［−］の関係を保ったまま、すなわちＤＣを印加さ
せないままに、視角依存性も改善させる。

【００３４】以上のようにこの実施の形態によれば、補
償電圧と共通電極電位を共に変化させることにより、液
晶素子にＤＣを印加させることなく視角依存性を改善で
きる。

【００３５】なお、本実施の形態においてはＶｅ［＋］
＝０としているが、Ｖｅ［−］＝０としても良く、ま
た、蓄積容量の接続先を前段のゲート線としているが、
後段の物としても良いことは言うまでもない。

【００３６】また、本発明は液晶表示装置にて説明を行
ったが、本発明の容量性を有する表示材料は液晶に限定
されるものではなく、他の表示材料であってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
補償電圧の種類を１つとすることで、回路規模の減少を
図ると共に、特定位置から見た場合の視角依存性も改善
されることができるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態における液晶パネルの等
価回路

【図２】同実施の形態の駆動波形図

【図３】同実施の形態における補償電圧、共通電極電位
をしめすグラフ

【図４】従来の駆動波形図

【符号の説明】

１１、１２ ゲート配線 １３ ソース配線 １４ ＴＦＴ １５ ゲートドレイン間の寄生容量 １６ ソースドレイン間の寄生容量 １７ ゲートソース間の寄生容量 １８ 液晶容量 １９ 前段のゲート配線との間に形成させる蓄積容量

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 3/20 ６２４ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ｂ ６２４Ｄ Ｆターム(参考） 2H092 JA24 JA41 JB22 JB61 NA25 2H093 NA16 NA31 NA41 NC34 ND13 ND52 5C006 AC11 AC22 AC25 AF46 AF50 AF51 BB16 BC03 BC11 FA18 FA37 FA38 FA55 5C080 AA10 BB05 DD18 DD29 FF11 JJ03 JJ04 JJ05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の水平走査期間毎に、その極性が異
   なる画像信号を出力する画像信号出力手段と、前記画像
   信号が出力される画像信号配線と、走査信号を出力する
   走査信号出力手段と、前記画像信号配線と互いに交差し
   て、複数の格子領域を形成する走査信号配線と、前記複
   数の格子領域上にそれぞれ配置された、前記走査信号配
   線からの走査信号をスイッチとして、前記画像信号配線
   から前記画像信号の入力を受けるスイッチング素子と、
   前記複数の格子領域上にマトリックス状に配置された、
   前記スイッチング素子を介して、前記画像信号配線から
   供給される信号を容量性の表示材料に印加するための画
   素電極と、画素電極と対向して設けられた共通電極とを
   備えた画像表示装置の駆動方法であって、 Ｎ（Ｎ：Ｎ≧２である整数）番目の前記走査信号配線に
   接続された前記スイッチング素子と、Ｎ−１番目または
   Ｎ＋１番目の前記走査信号配線との間に蓄積容量が形成
   されており、 前記走査信号出力手段は、前記Ｎ番目の走査信号配線
   に、前記走査信号を印加するとき、前記Ｎ−１番目また
   はＮ＋１番目の走査信号配線に、所定のレベルの補償電
   圧を印加し、 前記補償電圧は、前記スイッチング素子をオフのレベル
   にする電圧に対して一方向１種類のみであり、その値は
   前記走査信号配線に応じて異なった値であり、 前記補償電圧の値の変化に応じて前記共通電極に印加す
   る電圧も変調する画像表示装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 前記容量性の表示材料は液晶である請求
   項１に記載の画像表示装置の駆動方法。
3. 【請求項３】 所定の水平走査期間毎に、その極性が異
   なる画像信号を出力する画像信号出力手段と、前記画像
   信号が出力される画像信号配線と、走査信号を出力する
   走査信号出力手段と、前記画像信号配線と互いに交差し
   て、複数の格子領域を形成する走査信号配線と、前記複
   数の格子領域上にそれぞれ配置された、前記走査信号配
   線からの走査信号をスイッチとして、前記画像信号配線
   から前記画像信号の入力を受けるスイッチング素子と、
   前記複数の格子領域上にマトリックス状に配置された、
   前記スイッチング素子を介して、前記画像信号配線から
   供給される信号を容量性の表示材料に印加するための画
   素電極と、画素電極と対向して設けられた共通電極とを
   備えた画像表示装置であって、 Ｎ（Ｎ：Ｎ≧２である整数）番目の前記走査信号配線に
   接続された前記スイッチング素子と、Ｎ−１番目または
   Ｎ＋１番目の前記走査信号配線との間に蓄積容量が形成
   されており、 前記走査信号出力手段は、前記Ｎ番目の走査信号配線
   に、前記走査信号を印加するとき、前記Ｎ−１番目また
   はＮ＋１番目の走査信号配線に、所定のレベルの補償電
   圧を印加し、 前記補償電圧は、前記スイッチング素子をオフのレベル
   にする電圧に対して一方向１種類のみであり、その値は
   前記走査信号配線に応じて異なった値であり、 前記補償電圧の値の変化に応じて前記共通電極に印加す
   る電圧も変調する画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記容量性の表示材料は液晶である請求
   項３に記載の画像表示装置。