JP2943665B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョンやコンピ
ュータなどの表示装置として用いられる液晶表示装置に
関するものである。
ュータなどの表示装置として用いられる液晶表示装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶を用いて文字や画像を表示する方法
の１つとして、表示単位毎にスイッチング素子を備えた
アクティブマトリクス方式が知られている。この方式の
画素構成の平面図を図８及び図９に、断面図を図１０
（ａ），（ｂ）に示す。絶縁性基板１上に走査信号配線
２が形成され、この走査信号配線２上に絶縁層３を介し
てゲート端子，ソース端子及びドレイン端子を有する薄
膜トランジスタからなるスイッチング素子４と、走査信
号配線２と交差し、かつスイッチング素子４のソース端
子と接続される画像信号配線５と、スイッチング素子４
のドレイン端子と接続される表示電極６とが形成されて
いる。さらに、これらの上に液晶層７を挟んで表示電極
６と対向する対向電極８が配置される。
の１つとして、表示単位毎にスイッチング素子を備えた
アクティブマトリクス方式が知られている。この方式の
画素構成の平面図を図８及び図９に、断面図を図１０
（ａ），（ｂ）に示す。絶縁性基板１上に走査信号配線
２が形成され、この走査信号配線２上に絶縁層３を介し
てゲート端子，ソース端子及びドレイン端子を有する薄
膜トランジスタからなるスイッチング素子４と、走査信
号配線２と交差し、かつスイッチング素子４のソース端
子と接続される画像信号配線５と、スイッチング素子４
のドレイン端子と接続される表示電極６とが形成されて
いる。さらに、これらの上に液晶層７を挟んで表示電極
６と対向する対向電極８が配置される。
【０００３】この液晶表示装置の１画素あたりの電気等
価回路を図１１に示す。寄生容量としてのＣｇｄは、ス
イッチング素子４のドレイン端子とゲート端子、すなわ
ち、走査信号配線２との間に発生する寄生容量である。
画素容量としてのＣｌは、表示電極６と対向電極８との
間の容量である。補助容量としてのＣｓは、表示電極６
と走査信号配線２との間の容量である。なお、補助容量
Ｃｓを形成するため、走査信号配線２と平行に第３の配
線を形成する場合もある。また、Ｖｇは走査信号配線２
に印加する走査信号電圧、Ｖｓは画像信号配線５に印加
する画像信号電圧、Ｖｃは対向電極８に印加するコモン
信号電圧である。
価回路を図１１に示す。寄生容量としてのＣｇｄは、ス
イッチング素子４のドレイン端子とゲート端子、すなわ
ち、走査信号配線２との間に発生する寄生容量である。
画素容量としてのＣｌは、表示電極６と対向電極８との
間の容量である。補助容量としてのＣｓは、表示電極６
と走査信号配線２との間の容量である。なお、補助容量
Ｃｓを形成するため、走査信号配線２と平行に第３の配
線を形成する場合もある。また、Ｖｇは走査信号配線２
に印加する走査信号電圧、Ｖｓは画像信号配線５に印加
する画像信号電圧、Ｖｃは対向電極８に印加するコモン
信号電圧である。
【０００４】この液晶表示装置を駆動する方式の１つで
あり、特開平２−１５７８１５号により公開されている
駆動法（以下容量結合駆動法と呼ぶ）における信号波形
の時間変化を図１２に示す。走査信号Ｖｇとして、スイ
ッチング素子のゲート端子に印加してスイッチング素子
をオンさせる電圧Ｖｏｎ、スイッチング素子をオフさせ
る電圧Ｖｏｆｆ及び補助容量Ｃｓに印加する補償電圧Ｖ
ｇａ及びＶｇｂの４電圧を用いる。補償電位Ｖｇａ及び
Ｖｇｂは１走査信号配線または補助容量配線毎に交互に
切り換えて印加する。画像信号電圧Ｖｓ及び表示電極に
印加される液晶画素電圧Ｖｌｃは、前記電圧を用いて次
式により算出される。液晶画素電圧Ｖｌｃについては、
画像信号電圧Ｖｓと補償電圧Ｖｇａ，Ｖｇｂが１フレー
ム毎に極性が変化するため、コモン電圧Ｖｃより高い場
合をＶｌｃ+、低い場合をＶｌｃ-と定義した。
あり、特開平２−１５７８１５号により公開されている
駆動法（以下容量結合駆動法と呼ぶ）における信号波形
の時間変化を図１２に示す。走査信号Ｖｇとして、スイ
ッチング素子のゲート端子に印加してスイッチング素子
をオンさせる電圧Ｖｏｎ、スイッチング素子をオフさせ
る電圧Ｖｏｆｆ及び補助容量Ｃｓに印加する補償電圧Ｖ
ｇａ及びＶｇｂの４電圧を用いる。補償電位Ｖｇａ及び
Ｖｇｂは１走査信号配線または補助容量配線毎に交互に
切り換えて印加する。画像信号電圧Ｖｓ及び表示電極に
印加される液晶画素電圧Ｖｌｃは、前記電圧を用いて次
式により算出される。液晶画素電圧Ｖｌｃについては、
画像信号電圧Ｖｓと補償電圧Ｖｇａ，Ｖｇｂが１フレー
ム毎に極性が変化するため、コモン電圧Ｖｃより高い場
合をＶｌｃ+、低い場合をＶｌｃ-と定義した。
【０００５】（式１） Ｖｌｃ+＝Ｖｓ−Ｖｃ＋｛Ｃｓ×（Ｖｏｆｆ−Ｖｇｂ）
−Ｃｇｄ×（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ）｝／（Ｃｓ＋Ｃｌ＋Ｃ
ｇｄ） （式２） Ｖｌｃ-＝Ｖｓ−Ｖｃ−｛Ｃｓ×（Ｖｇａ−Ｖｏｆｆ）
＋Ｃｇｄ×（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ）｝／（Ｃｓ＋Ｃｌ＋Ｃ
ｇｄ） 表示画面に対して法線方向（φ＝０°）及び法線と２０
度の角度をなす方向（φ＝２０°）から見た時の、液晶
画素電圧Ｖｌｃの実効値と光学透過率Ｔとの関係を図１
３に示す。φ＝２０°の場合、Ｖｌｃ≧２．５Ｖにおい
て諧調反転が発生している。すなわち、同一の液晶画素
電圧Ｖｌｃに対して、表示画面を見る角度で透過率が異
なり視野角依存性がある。視野角特性を図１４に示す。
−Ｃｇｄ×（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ）｝／（Ｃｓ＋Ｃｌ＋Ｃ
ｇｄ） （式２） Ｖｌｃ-＝Ｖｓ−Ｖｃ−｛Ｃｓ×（Ｖｇａ−Ｖｏｆｆ）
＋Ｃｇｄ×（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ）｝／（Ｃｓ＋Ｃｌ＋Ｃ
ｇｄ） 表示画面に対して法線方向（φ＝０°）及び法線と２０
度の角度をなす方向（φ＝２０°）から見た時の、液晶
画素電圧Ｖｌｃの実効値と光学透過率Ｔとの関係を図１
３に示す。φ＝２０°の場合、Ｖｌｃ≧２．５Ｖにおい
て諧調反転が発生している。すなわち、同一の液晶画素
電圧Ｖｌｃに対して、表示画面を見る角度で透過率が異
なり視野角依存性がある。視野角特性を図１４に示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の液晶
表示装置においては、視野角依存性があり使用できる範
囲が限定されてしまう。
表示装置においては、視野角依存性があり使用できる範
囲が限定されてしまう。
【０００７】本発明は係る課題を鑑み、視野角依存性を
低減できる液晶表示装置を提供することを目的とするも
のである。
低減できる液晶表示装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、補助容量値Ｃ
ｓと、寄生容量値Ｃｇｄと、各表示電極の全容量Ｃｔ
（Ｃｔ＝Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）との比である補助容量比
Ｃｓ／Ｃｔ及び寄生容量比Ｃｇｄ／Ｃｔの値を、表示電
極およびその表示電極と対向電極８との間の画素容量Ｃ
l、表示電極をスイッチングするスイッチング素子４の
ドレイン端子とゲート端子との間の寄生容量Ｃｇｄ、お
よび表示電極と走査信号配線２との間の補助容量Ｃｓか
らなる構成単位毎に異なるように構成したものである。
また、本発明はスイッチング素子のゲート端子にオン電
圧が印加されている期間に、上記補助容量が形成される
隣接する走査信号配線に対して印加される補償電圧の値
を走査信号配線毎に順次増加または減少させるように駆
動するものである。
ｓと、寄生容量値Ｃｇｄと、各表示電極の全容量Ｃｔ
（Ｃｔ＝Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）との比である補助容量比
Ｃｓ／Ｃｔ及び寄生容量比Ｃｇｄ／Ｃｔの値を、表示電
極およびその表示電極と対向電極８との間の画素容量Ｃ
l、表示電極をスイッチングするスイッチング素子４の
ドレイン端子とゲート端子との間の寄生容量Ｃｇｄ、お
よび表示電極と走査信号配線２との間の補助容量Ｃｓか
らなる構成単位毎に異なるように構成したものである。
また、本発明はスイッチング素子のゲート端子にオン電
圧が印加されている期間に、上記補助容量が形成される
隣接する走査信号配線に対して印加される補償電圧の値
を走査信号配線毎に順次増加または減少させるように駆
動するものである。
【０００９】
【作用】本発明は前記した構成により、上述の式１，式
２に示す液晶画素電圧から明らかなように、補助容量比
Ｃｓ／Ｃｔと寄生容量比Ｃｇｄ／Ｃｔが異なるため、同
一の画像信号電圧Ｖｓに対して１つの画素内または隣接
画素において異なる液晶画素電圧Ｖｌｃを得ることがで
き、液晶パネル全体として視野角を広くすることができ
るものである。さらに補償電圧Ｖｇａ，Ｖｇｂの値を画
面の上部から下部への走査に対応させて順次増加または
減少させることで、画面上部から下部にかけて上記液晶
画素電圧Ｖｌｃを順次変化させることができ、画面の見
込み角度による視野角依存性をなくすることができるも
のである。
２に示す液晶画素電圧から明らかなように、補助容量比
Ｃｓ／Ｃｔと寄生容量比Ｃｇｄ／Ｃｔが異なるため、同
一の画像信号電圧Ｖｓに対して１つの画素内または隣接
画素において異なる液晶画素電圧Ｖｌｃを得ることがで
き、液晶パネル全体として視野角を広くすることができ
るものである。さらに補償電圧Ｖｇａ，Ｖｇｂの値を画
面の上部から下部への走査に対応させて順次増加または
減少させることで、画面上部から下部にかけて上記液晶
画素電圧Ｖｌｃを順次変化させることができ、画面の見
込み角度による視野角依存性をなくすることができるも
のである。
【００１０】
【実施例】本発明における画素構成の平面図の一例とし
て、表示電極およびその表示電極と対向電極８との間の
画素容量Ｃl、表示電極をスイッチングするスイッチン
グ素子４のドレイン端子とゲート端子との間の寄生容量
Ｃｇｄ、および表示電極と走査信号配線２との間の補助
容量Ｃｓからなる構成単位が異なる２つの構成単位Ａ及
び構成単位Ｂを１画素中に１つずつ配置した場合を図１
に示す。構成単位Ａまたは構成単位Ｂに注目すれば、断
面図は図１０に示す従来の液晶表示装置の画素と同一で
ある。また、電気等価回路は図１１となる。画像信号電
圧Ｖｓと液晶画素電圧Ｖｌｃとの関係式は、前出した式
１及び式２がそのまま利用できる。図１において、１１
は走査信号配線、１２は画像信号配線、１３ａ，１３ｂ
は表示電極、１４ａ，１４ｂは薄膜トランジスタからな
るスイッチング素子で、ゲート端子，ソース端子及びド
レイン端子は走査信号配線１１，画像信号配線１２及び
表示電極１３ａ，１３ｂに接続されている。
て、表示電極およびその表示電極と対向電極８との間の
画素容量Ｃl、表示電極をスイッチングするスイッチン
グ素子４のドレイン端子とゲート端子との間の寄生容量
Ｃｇｄ、および表示電極と走査信号配線２との間の補助
容量Ｃｓからなる構成単位が異なる２つの構成単位Ａ及
び構成単位Ｂを１画素中に１つずつ配置した場合を図１
に示す。構成単位Ａまたは構成単位Ｂに注目すれば、断
面図は図１０に示す従来の液晶表示装置の画素と同一で
ある。また、電気等価回路は図１１となる。画像信号電
圧Ｖｓと液晶画素電圧Ｖｌｃとの関係式は、前出した式
１及び式２がそのまま利用できる。図１において、１１
は走査信号配線、１２は画像信号配線、１３ａ，１３ｂ
は表示電極、１４ａ，１４ｂは薄膜トランジスタからな
るスイッチング素子で、ゲート端子，ソース端子及びド
レイン端子は走査信号配線１１，画像信号配線１２及び
表示電極１３ａ，１３ｂに接続されている。
【００１１】図１に示すように、表示電極１３ａ，１３
ｂは隣接する走査信号配線１１と絶縁層３（図１０参
照）を介して重畳される面積をそれぞれ異ならせること
により、表示電極１３ａ，１３ｂそれぞれの補助容量Ｃ
ｓの値を異ならせている。また、スイッチング素子１４
ａ，１４ｂ半導体部分と表示電極１３ａ，１３ｂとの接
続面積を異ならせることにより、スイッチング素子１４
ａ，１４ｂそれぞれのゲート端子とドレイン端子間の寄
生容量比Ｃｇｄを表示電極毎に異ならせている。
ｂは隣接する走査信号配線１１と絶縁層３（図１０参
照）を介して重畳される面積をそれぞれ異ならせること
により、表示電極１３ａ，１３ｂそれぞれの補助容量Ｃ
ｓの値を異ならせている。また、スイッチング素子１４
ａ，１４ｂ半導体部分と表示電極１３ａ，１３ｂとの接
続面積を異ならせることにより、スイッチング素子１４
ａ，１４ｂそれぞれのゲート端子とドレイン端子間の寄
生容量比Ｃｇｄを表示電極毎に異ならせている。
【００１２】すなわち、マトリクス状に配置される各画
素毎に複数（図示のものは２個）の表示電極１３ａ，１
３ｂとこの複数の表示電極１３ａ，１３ｂそれぞれをス
イッチングするスイッチング素子１４ａ，１４ｂを設
け、かつ各スイッチング素子１４ａ，１４ｂのゲート端
子、ソース端子及びドレイン端子をそれぞれ走査信号配
線，画像信号配線及び表示電極１３ａ，１３ｂに接続
し、かつ表示電極１３ａ，１３ｂの一部を絶縁層３を介
して隣接する走査信号配線１１の一部と重畳させて補助
容量を形成すると共に、前記画素電極１３ａ，１３ｂと
対向電極８との間に保持された液晶層７を交流駆動する
ように構成している。そして、それぞれの構成単位の表
示電極１３ａ，１３ｂと走査信号配線１１との間に形成
される補助容量値をＣｓ、スイッチング素子１４ａ，１
４ｂのゲート端子とドレイン端子間に形成される寄生容
量値をＣｇｄ、表示電極１３ａ，１３ｂと対向電極間に
形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比Ｃｓ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋
Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を表示電極１３ａ，１３ｂ毎に異
なる値に設定している。
素毎に複数（図示のものは２個）の表示電極１３ａ，１
３ｂとこの複数の表示電極１３ａ，１３ｂそれぞれをス
イッチングするスイッチング素子１４ａ，１４ｂを設
け、かつ各スイッチング素子１４ａ，１４ｂのゲート端
子、ソース端子及びドレイン端子をそれぞれ走査信号配
線，画像信号配線及び表示電極１３ａ，１３ｂに接続
し、かつ表示電極１３ａ，１３ｂの一部を絶縁層３を介
して隣接する走査信号配線１１の一部と重畳させて補助
容量を形成すると共に、前記画素電極１３ａ，１３ｂと
対向電極８との間に保持された液晶層７を交流駆動する
ように構成している。そして、それぞれの構成単位の表
示電極１３ａ，１３ｂと走査信号配線１１との間に形成
される補助容量値をＣｓ、スイッチング素子１４ａ，１
４ｂのゲート端子とドレイン端子間に形成される寄生容
量値をＣｇｄ、表示電極１３ａ，１３ｂと対向電極間に
形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比Ｃｓ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋
Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を表示電極１３ａ，１３ｂ毎に異
なる値に設定している。
【００１３】液晶表示装置における透過率は、液晶に印
加される電圧と１対１で対応している。よって、同一駆
動条件下で異なる透過率を得るには、同一駆動条件下で
表示電極１３ａによる構成単位Ａ及び表示電極１３ｂに
よる構成単位Ｂ中の液晶材料に印加される液晶電圧Ｖｌ
ｃを異なるようにすれば良い。
加される電圧と１対１で対応している。よって、同一駆
動条件下で異なる透過率を得るには、同一駆動条件下で
表示電極１３ａによる構成単位Ａ及び表示電極１３ｂに
よる構成単位Ｂ中の液晶材料に印加される液晶電圧Ｖｌ
ｃを異なるようにすれば良い。
【００１４】容量結合駆動法を用いた場合において、構
成単位Ａ及び構成単位Ｂの補助容量比Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃ
ｇｄ＋Ｃｌ）値、寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋
Ｃｌ）値を算出する一例を以下に示す。駆動信号電圧及
び液晶電圧条件を次のように設定する。
成単位Ａ及び構成単位Ｂの補助容量比Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃ
ｇｄ＋Ｃｌ）値、寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋
Ｃｌ）値を算出する一例を以下に示す。駆動信号電圧及
び液晶電圧条件を次のように設定する。
【００１５】Ｖｓ＝Ｖｃ＝２．５Ｖにおいて構成単位
Ａ：Ｖｌｃ（Ａ）+＝−Ｖｌｃ（Ａ）-＝２．５Ｖ かつ構成単位Ｂ：Ｖｌｃ（Ｂ）+＝−Ｖｌｃ（Ｂ）-＝
４．５Ｖ，Ｖｏｎ＝１０Ｖ，Ｖｏｆｆ＝−１０Ｖ，Ｖｇ
ａ＝−６Ｖ，Ｖｇｂ＝−１６Ｖ この場合、構成単位ＡにおけるＣｓをＣｓＡ、（Ｃｓ＋
Ｃｇｄ＋Ｃｌ）をＣｔＡとし、構成単位ＢにおけるＣｓ
をＣｓＢ、（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）をＣｔＢとすると、
次の式３が成立するので、計算により、構成単位Ａ及び
構成単位Ｂにおける補助容量比Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋
Ｃｌ）値、寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）
値が式４として算出される。
Ａ：Ｖｌｃ（Ａ）+＝−Ｖｌｃ（Ａ）-＝２．５Ｖ かつ構成単位Ｂ：Ｖｌｃ（Ｂ）+＝−Ｖｌｃ（Ｂ）-＝
４．５Ｖ，Ｖｏｎ＝１０Ｖ，Ｖｏｆｆ＝−１０Ｖ，Ｖｇ
ａ＝−６Ｖ，Ｖｇｂ＝−１６Ｖ この場合、構成単位ＡにおけるＣｓをＣｓＡ、（Ｃｓ＋
Ｃｇｄ＋Ｃｌ）をＣｔＡとし、構成単位ＢにおけるＣｓ
をＣｓＢ、（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）をＣｔＢとすると、
次の式３が成立するので、計算により、構成単位Ａ及び
構成単位Ｂにおける補助容量比Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋
Ｃｌ）値、寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）
値が式４として算出される。
【００１６】 （式３） ＣｓＡ／ＣｔＡ×６−ＣｄｇＡ／ＣｔＡ×２０＝２．５ ＣｓＡ／ＣｔＡ×４＋ＣｄｇＡ／ＣｔＡ×２０＝２．５ ＣｓＢ／ＣｔＢ×６−ＣｄｇＢ／ＣｔＢ×２０＝４．５ ＣｓＢ／ＣｔＢ×４＋ＣｄｇＢ／ＣｔＢ×２０＝４．５ （式４） ＣｓＡ／ＣｔＡ＝０．５０００ ＣｇｄＡ／ＣｔＡ＝０．０２５０ ＣｓＢ／ＣｔＢ＝０．９０００ ＣｇｄＢ／ＣｔＢ＝０．０４５０ この値で設計した液晶表示装置において、走査信号配線
の補償電位としてＶｇａを、補助容積電極としての走査
信号配線の補償電位としてＶｇｂを印加した場合の画素
信号電位Ｖｓと透過率Ｔとの関係を、構成単位Ａ，構成
単位Ｂ及び表示画面全体について図４（ａ）〜図４
（ｆ）に示す。画素単位で発生した諧調反転が画面全体
では相殺されることが分かる。また、視野角特性を図５
に示す。従来の液晶表示装置に比べて視野角が増大して
いることが分かる。
の補償電位としてＶｇａを、補助容積電極としての走査
信号配線の補償電位としてＶｇｂを印加した場合の画素
信号電位Ｖｓと透過率Ｔとの関係を、構成単位Ａ，構成
単位Ｂ及び表示画面全体について図４（ａ）〜図４
（ｆ）に示す。画素単位で発生した諧調反転が画面全体
では相殺されることが分かる。また、視野角特性を図５
に示す。従来の液晶表示装置に比べて視野角が増大して
いることが分かる。
【００１７】第２の実施例として、１つの表示電極の構
成単位により１画素を構成し、２つの異なる構成単位に
より表示画面を形成する方法について、構成単位の配置
方法の一例を図２に示す。構成単位の配置方法として
は、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように走査信号配線
及び画像信号配線に沿って、行毎，列毎の隣接する１構
成単位間において補助容量比Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃ
ｌ）値及び寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）
を規則性をもたせて異なる値に設定して配置している。
なお、図２において１５は１つの画素を構成する表示電
極で、走査信号配線１１と絶縁層３を介して重畳される
面積をそれぞれ異ならせることにより、それぞれ補助容
量Ｃｓの値を異ならせている。１６はスイッチング素子
で、半導体部分と表示電極１５との接続部分の面積を異
ならせることにより、スイッチング素子１６の寄生容量
Ｖｇｄを画素毎に異ならせている。
成単位により１画素を構成し、２つの異なる構成単位に
より表示画面を形成する方法について、構成単位の配置
方法の一例を図２に示す。構成単位の配置方法として
は、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように走査信号配線
及び画像信号配線に沿って、行毎，列毎の隣接する１構
成単位間において補助容量比Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃ
ｌ）値及び寄生容量比Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）
を規則性をもたせて異なる値に設定して配置している。
なお、図２において１５は１つの画素を構成する表示電
極で、走査信号配線１１と絶縁層３を介して重畳される
面積をそれぞれ異ならせることにより、それぞれ補助容
量Ｃｓの値を異ならせている。１６はスイッチング素子
で、半導体部分と表示電極１５との接続部分の面積を異
ならせることにより、スイッチング素子１６の寄生容量
Ｖｇｄを画素毎に異ならせている。
【００１８】この方法においても、画素としての構成単
位の設計法，電圧−透過率特性，諧調反転は、前記の１
画素中に配置する場合と同一であり、画面全体として諧
調反転が相殺され、視野角が増大する。
位の設計法，電圧−透過率特性，諧調反転は、前記の１
画素中に配置する場合と同一であり、画面全体として諧
調反転が相殺され、視野角が増大する。
【００１９】いずれの方法においても、従来の液晶表示
装置と比べて製造法，膜構造に変更がなく、マスクの変
更のみにより視野角を増大させることができる。
装置と比べて製造法，膜構造に変更がなく、マスクの変
更のみにより視野角を増大させることができる。
【００２０】図６に本発明の液晶表示装置における駆動
回路を示している。図１において、２１は図１または図
２に示す画素構成をもつ液晶パネル、２２はこの液晶パ
ネル２１の走査信号配線の引き出し線、２３は液晶パネ
ル２１の画像信号配線の引き出し線、２４はコモン電極
からの引き出し線、２５は走査信号配線に走査駆動電圧
を印加する走査ドライバ、２６は外部から入力される画
像信号を画像信号配線に印加する画像ドライバ、２７は
外部から入力される同期信号に従って走査ドライバ２５
と画像ドライバ２６とを制御する制御回路、２８は走査
ドライバ２５が出力する補償電圧Ｖｇａ，Ｖｇｂの電圧
を変化させて出力する電圧発生回路で、走査ドライバ２
５の動作と同期して補償電圧を変化させ、走査ドライバ
２５へ供給するものである。
回路を示している。図１において、２１は図１または図
２に示す画素構成をもつ液晶パネル、２２はこの液晶パ
ネル２１の走査信号配線の引き出し線、２３は液晶パネ
ル２１の画像信号配線の引き出し線、２４はコモン電極
からの引き出し線、２５は走査信号配線に走査駆動電圧
を印加する走査ドライバ、２６は外部から入力される画
像信号を画像信号配線に印加する画像ドライバ、２７は
外部から入力される同期信号に従って走査ドライバ２５
と画像ドライバ２６とを制御する制御回路、２８は走査
ドライバ２５が出力する補償電圧Ｖｇａ，Ｖｇｂの電圧
を変化させて出力する電圧発生回路で、走査ドライバ２
５の動作と同期して補償電圧を変化させ、走査ドライバ
２５へ供給するものである。
【００２１】以上のように構成された本発明の液晶表示
装置の実施例について、その動作を以下に説明する。
装置の実施例について、その動作を以下に説明する。
【００２２】図７は本発明の液晶表示装置の実施例の駆
動電圧を示す波形図で、図７（ａ）に走査信号電圧を図
７（ｂ）に画像信号電圧とコモン電圧をそれぞれ示して
いる。
動電圧を示す波形図で、図７（ａ）に走査信号電圧を図
７（ｂ）に画像信号電圧とコモン電圧をそれぞれ示して
いる。
【００２３】図７（ａ）において、Ｖｏｎはスイッチン
グ素子をオンにする電圧、Ｖｏｆｆはスイッチング素子
をオフにする電圧である。Ｖｇａ，Ｖｇｂは補償電圧
で、走査信号配線Ｇ２のスイッチング素子がオンの期間
に走査信号配線Ｇ１に補償電圧Ｖｇａを印加することに
より、表示電極または画素電極と走査信号配線Ｇ１との
間に形成された補助容量ＣｓにＶｇａの補償電圧を印加
する。そして走査信号配線Ｇ１，Ｇ２の走査信号電圧が
共にＶｏｆｆ電圧になった時、式１または式２の関係で
表示電極または画素電極の液晶電圧Ｖｌｃが決定され
る。この時、表示電極１３ａと１３ｂまたは隣合う２個
の表示電極１５間ではそれぞれの補助容量Ｃｓと寄生容
量Ｃｇｄが異なるため、表示電極１３ａと１３ｂまたは
２個の表示電極１５間で異なる液晶電圧を得ることがで
き、画面全体での視野範囲が拡大される。
グ素子をオンにする電圧、Ｖｏｆｆはスイッチング素子
をオフにする電圧である。Ｖｇａ，Ｖｇｂは補償電圧
で、走査信号配線Ｇ２のスイッチング素子がオンの期間
に走査信号配線Ｇ１に補償電圧Ｖｇａを印加することに
より、表示電極または画素電極と走査信号配線Ｇ１との
間に形成された補助容量ＣｓにＶｇａの補償電圧を印加
する。そして走査信号配線Ｇ１，Ｇ２の走査信号電圧が
共にＶｏｆｆ電圧になった時、式１または式２の関係で
表示電極または画素電極の液晶電圧Ｖｌｃが決定され
る。この時、表示電極１３ａと１３ｂまたは隣合う２個
の表示電極１５間ではそれぞれの補助容量Ｃｓと寄生容
量Ｃｇｄが異なるため、表示電極１３ａと１３ｂまたは
２個の表示電極１５間で異なる液晶電圧を得ることがで
き、画面全体での視野範囲が拡大される。
【００２４】一方、図７（ａ）において、補償電圧Ｖｇ
ａ及びＶｇｂは走査信号配線毎に順次変化させている。
Ｖｇａは走査信号配線Ｇ１から順次増加させ、Ｇｍ（ｍ
は自然数）で最大電圧となっている。また、Ｖｇｂは逆
に走査信号配線Ｇ２から順次減少させ、Ｇｍ−１で最低
電圧となっている。これにより、式１及び式２からも明
らかなように画面の上部から下部にかけて液晶電圧Ｖｌ
ｃを順次変化させることができるため、画面全体を見た
時の画面上部と下部に対する見込み角度の差による視野
角特性の劣化を防止することができ、上記画素の構成に
よる視野角の拡大効果を大幅に向上させることができ
る。特に上記画素構成では、液晶パネルが本来もってい
る視野角の非対象性までは改善できないため、見込み角
に依存する視野角特性の改善を組み合わせることにより
大きな効果を得ることができるものである。
ａ及びＶｇｂは走査信号配線毎に順次変化させている。
Ｖｇａは走査信号配線Ｇ１から順次増加させ、Ｇｍ（ｍ
は自然数）で最大電圧となっている。また、Ｖｇｂは逆
に走査信号配線Ｇ２から順次減少させ、Ｇｍ−１で最低
電圧となっている。これにより、式１及び式２からも明
らかなように画面の上部から下部にかけて液晶電圧Ｖｌ
ｃを順次変化させることができるため、画面全体を見た
時の画面上部と下部に対する見込み角度の差による視野
角特性の劣化を防止することができ、上記画素の構成に
よる視野角の拡大効果を大幅に向上させることができ
る。特に上記画素構成では、液晶パネルが本来もってい
る視野角の非対象性までは改善できないため、見込み角
に依存する視野角特性の改善を組み合わせることにより
大きな効果を得ることができるものである。
【００２５】なお、上記実施例で説明した画素構成，画
素配置は一例であって、これに限られるものではなく補
助容量比と寄生容量比を構成単位毎に変えられるもので
あれば良い。また、画素の分割数や画素の組み合わせも
２種類に限られず、複数であれば良く、さらに補助容量
Ｃｓを１つ前の走査信号配線との間に形成したが、別の
走査信号配線との間で補助容量を形成しても良い。さら
に、走査信号電圧波形も一例にすぎず補償電圧が順次変
化して印加されるものであれば良い。
素配置は一例であって、これに限られるものではなく補
助容量比と寄生容量比を構成単位毎に変えられるもので
あれば良い。また、画素の分割数や画素の組み合わせも
２種類に限られず、複数であれば良く、さらに補助容量
Ｃｓを１つ前の走査信号配線との間に形成したが、別の
走査信号配線との間で補助容量を形成しても良い。さら
に、走査信号電圧波形も一例にすぎず補償電圧が順次変
化して印加されるものであれば良い。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素構成の工夫により画素内部の分割表示電極或いは隣
接画素における液晶電圧を異ならせることにより、画面
全体としての視野角を拡大することができ、さらに走査
信号電圧の工夫により、画面の上部と下部とで順次画素
に印加される液晶電圧を異ならせることにより、画面の
見込み角による視野角依存性をなくし、視野角の広い使
いやすい液晶表示装置を実現することができる。また、
この画素構成の工夫は特殊なプロセスを必要とせず従来
と同等のコストで生産でき、走査信号電圧の工夫も電圧
発生回路を一部修正することで容易に実現できるため、
高性能な液晶表示装置を経済的に実現できるものであ
る。特に、表示画面が大型になるほど本発明の効果は絶
大となるものである。
画素構成の工夫により画素内部の分割表示電極或いは隣
接画素における液晶電圧を異ならせることにより、画面
全体としての視野角を拡大することができ、さらに走査
信号電圧の工夫により、画面の上部と下部とで順次画素
に印加される液晶電圧を異ならせることにより、画面の
見込み角による視野角依存性をなくし、視野角の広い使
いやすい液晶表示装置を実現することができる。また、
この画素構成の工夫は特殊なプロセスを必要とせず従来
と同等のコストで生産でき、走査信号電圧の工夫も電圧
発生回路を一部修正することで容易に実現できるため、
高性能な液晶表示装置を経済的に実現できるものであ
る。特に、表示画面が大型になるほど本発明の効果は絶
大となるものである。
【図１】本発明の一実施例によるの液晶表示装置の画素
構成を示す平面図
構成を示す平面図
【図２】本発明の他の実施例における液晶表示装置の画
素構成を示す平面図
素構成を示す平面図
【図３】（ａ）〜（ｄ）は同実施例の画面構成の例を示
す説明図
す説明図
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明における画像信号電圧
Ｖｓと透過率Ｔとの関係を示す特性図
Ｖｓと透過率Ｔとの関係を示す特性図
【図５】本発明における視野角特性図
【図６】本発明による液晶表示装置における駆動回路の
ブロック図
ブロック図
【図７】本発明による液晶表示装置の駆動電圧波形図
【図８】従来の液晶表示装置の画素を示す平面図
【図９】同装置の画面構成を示す説明図
【図１０】（ａ），（ｂ）は図６のＡ−Ａ’線、Ｂ−
Ｂ’線で切断した断面図
Ｂ’線で切断した断面図
【図１１】従来の液晶表示装置における１画素あたりの
電気等価回路図
電気等価回路図
【図１２】容量結合駆動における信号波形の時間変化を
示す波形図
示す波形図
【図１３】従来の液晶表示装置における液晶電圧Ｖｌｃ
と透過率Ｔとの関係を示す特性図
と透過率Ｔとの関係を示す特性図
【図１４】従来の液晶表示装置における視野角特性図
１１ 走査信号配線 １２ 画像信号配線 １３ａ，１３ｂ，１５ 表示電極 １４ａ，１４ｂ，１６ スイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 29/786 (72)発明者 郷原 良寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−13191（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−72509（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311390（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/136 500 G02F 1/133 550 G02F 1/1343
Claims (5)
- 【請求項１】 マトリクス状に配置される各画素毎に１
つの表示電極とこの表示電極それぞれをスイッチングす
るスイッチング素子とを有し、かつ上記各スイッチング
素子のゲート端子，ソース端子およびドレイン端子をそ
れぞれ走査信号配線，画像信号配線及び表示電極に接続
すると共に、上記表示電極の一部を絶縁層を介して隣接
する走査信号配線の一部と重畳させて各表示電極に対す
る補助容量を構成し、かつ上記表示電極と対向電極との
間に保持した液晶材料を交流駆動するように構成し、各
画素の表示電極と走査信号配線間に形成される補助容量
値をＣｓ、スイッチング素子のゲート端子とドレイン端
子間に形成される寄生容量値をＣｇｄ、表示電極と対向
電極間に形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比
Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を行毎、列毎の隣接する
画素間において異なる値に設定したことを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項２】 マトリクス状に配置される各画素毎に複
数の表示電極とこの表示電極それぞれをスイッチングす
るスイッチング素子とを有し、かつ上記各スイッチング
素子のゲート端子，ソース端子およびドレイン端子をそ
れぞれ走査信号配線，画像信号配線及び表示電極に接続
すると共に、上記表示電極の一部を絶縁層を介して隣接
する走査信号配線の一部と重畳させて各表示電極に対す
る補助容量を構成し、かつ上記表示電極と対向電極との
間に保持した液晶材料を交流駆動するように構成し、各
画素の表示電極と走査信号配線間に形成される補助容量
値をＣｓ、スイッチング素子のゲート端子とドレイン端
子間に形成される寄生容量値をＣｇｄ、表示電極と対向
電極間に形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比
Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を上記画素の複数の表示
電極毎に異なる値に設定し、かつスイッチング素子のゲ
ート端子にオン電圧が印加されている期間に、上記補助
容量が形成される隣接走査信号配線に対して印加される
補償電圧の値を走査信号配線毎に順次増加または減少さ
せたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 マトリクス状に配置される各画素毎に１
つの表示電極とこの表示電極それぞれをスイッチングす
るスイッチング素子とを有し、かつ上記各スイッチング
素子のゲート端子，ソース端子およびドレイン端子をそ
れぞれ走査信号配線，画像信号配線及び表示電極に接続
すると共に、上記表示電極の一部を絶縁層を介して隣接
する走査信号配線の一部と重畳させて各表示電極に対す
る補助容量を構成し、かつ上記表示電極と対向電極との
間に保持した液晶材料を交流駆動するように構成し、各
画素の表示電極と走査信号配線間に形成される補助容量
値をＣｓ、スイッチング素子のゲート端子とドレイン端
子間に形成される寄生容量値をＣｇｄ、表示電極と対向
電極間に形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比
Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を行毎、列毎の隣接する
画素間において異なる値に設定し、かつスイッチング素
子のゲート端子にオン電圧が印加されている期間に、上
記補助容量が形成される隣接走査信号配線に対して印加
される補償電圧の値を走査信号配線毎に順次増加または
減少させたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項４】 マトリクス状に配置される各画素毎に複
数の表示電極とこの表示電極それぞれをスイッチングす
るスイッチング素子とを有し、かつ上記各スイッチング
素子のゲート端子，ソース端子およびドレイン端子をそ
れぞれ走査信号配線，画像信号配線及び表示電極に接続
すると共に、上記表示電極の一部を絶縁層を介して隣接
する走査信号配線の一部と重畳させて各表示電極に対す
る補助容量を構成し、かつ上記表示電極と対向電極との
間に保持した液晶材料を交流駆動するように構成し、各
画素の表示電極と走査信号配線間に形成される補助容量
値をＣｓ、スイッチング素子のゲート端子とドレイン端
子間に形成される寄生容量値をＣｇｄ、表示電極と対向
電極間に形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比
Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を上記画素の複数の表示
電極毎に異なる値に設定し、かつスイッチング素子のゲ
ート端子にオン電圧が印加されている期間に、上記補助
容量が形成される隣接走査信号配線に対して印加される
補償電圧の値を走査信号配線毎に順次増加または減少さ
せたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項５】 マトリクス状に配置される各画素毎に１
つの表示電極とこの表示電極それぞれをスイッチングす
るスイッチング素子とを有し、かつ上記各スイッチング
素子のゲート端子，ソース端子およびドレイン端子をそ
れぞれ走査信号 配線，画像信号配線及び表示電極に接続
すると共に、上記表示電極の一部を絶縁層を介して隣接
する走査信号配線の一部と重畳させて各表示電極に対す
る補助容量を構成し、かつ上記表示電極と対向電極との
間に保持した液晶材料を交流駆動するように構成し、各
画素の表示電極と走査信号配線間に形成される補助容量
値をＣｓ、スイッチング素子のゲート端子とドレイン端
子間に形成される寄生容量値をＣｇｄ、表示電極と対向
電極間に形成される容量値をＣｌとした時、補助容量比
Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）と寄生容量比Ｃｇｄ／
（Ｃｓ＋Ｃｇｄ＋Ｃｌ）の各値を行毎、列毎の隣接する
画素間において異なる値に設定し、かつスイッチング素
子のゲート端子にオン電圧が印加されている期間に、上
記補助容量が形成される隣接走査信号配線に対して印加
される補償電圧の値を走査信号配線毎に順次増加または
減少させたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23088095A JP2943665B2 (ja) | 1994-09-21 | 1995-09-08 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22664794 | 1994-09-21 | ||
| JP6-226647 | 1994-09-21 | ||
| JP23088095A JP2943665B2 (ja) | 1994-09-21 | 1995-09-08 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08146464A JPH08146464A (ja) | 1996-06-07 |
| JP2943665B2 true JP2943665B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=26527281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23088095A Expired - Fee Related JP2943665B2 (ja) | 1994-09-21 | 1995-09-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943665B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102053433B (zh) * | 2009-10-28 | 2013-03-20 | 无锡夏普电子元器件有限公司 | 液晶显示屏及其驱动方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3520382B2 (ja) * | 1995-02-01 | 2004-04-19 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP3966614B2 (ja) | 1997-05-29 | 2007-08-29 | 三星電子株式会社 | 広視野角液晶表示装置 |
| KR100354904B1 (ko) | 1998-05-19 | 2002-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 광시야각액정표시장치 |
| JP3291249B2 (ja) * | 1998-07-16 | 2002-06-10 | アルプス電気株式会社 | アクティブマトリクス型液晶表示装置およびそれに用いる基板 |
| EP1237139B1 (en) * | 2000-04-24 | 2017-10-04 | Panasonic Corporation | Display unit and drive method therefor |
| KR100713882B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2007-05-07 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Ｆｆｓ 모드 박막트랜지스터 액정표시장치 |
| AU2002357625A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-30 | International Business Machines Corporation | Display device, scanning line driver circuit |
| KR100840326B1 (ko) | 2002-06-28 | 2008-06-20 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 박막 트랜지스터 기판 |
| KR100900541B1 (ko) | 2002-11-14 | 2009-06-02 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 |
| US8390548B2 (en) | 2003-05-15 | 2013-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and driving method thereof |
| JP2004361930A (ja) | 2003-05-15 | 2004-12-24 | Sharp Corp | 液晶表示装置およびその駆動方法 |
| JP4571845B2 (ja) | 2004-11-08 | 2010-10-27 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその駆動方法 |
| JP4571855B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-10-27 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその駆動方法 |
| WO2011155300A1 (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | シャープ株式会社 | 表示パネル、および、液晶表示装置 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP23088095A patent/JP2943665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102053433B (zh) * | 2009-10-28 | 2013-03-20 | 无锡夏普电子元器件有限公司 | 液晶显示屏及其驱动方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08146464A (ja) | 1996-06-07 |
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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