JP3108943B2 - 液晶パネル - Google Patents

液晶パネル

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JP3108943B2 JP03213398A JP21339891A JP3108943B2 JP 3108943 B2 JP3108943 B2 JP 3108943B2 JP 03213398 A JP03213398 A JP 03213398A JP 21339891 A JP21339891 A JP 21339891A JP 3108943 B2 JP3108943 B2 JP 3108943B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MIM等の2端子素子
を用いた液晶パネルの駆動波形の最適化に係り、特に温
度補償に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータのディス
プレイ等に、大容量のマトリクス液晶パネルが使われ始
めている。これらの液晶パネルをアドレス方式により分
類すると、単純マトリクス方式、アクティブマトリクス
方式、光アドレス方式等に分類される。以上の中でアク
ティブマトリクス方式は、高画質で大容量のディスプレ
イとして市場に出回るようになってきた。アクティブマ
トリクス液晶パネルの代表的なものは、アモルファスシ
リコンやポリシリコンを使用したTFT液晶パネルであ
る。また製造工程が簡単で高歩留りや低コストが見込ま
れる2端子素子の製造も行われるようになってきた。2
端子素子の代表的なものは、MIM液晶パネルである。
以降MIMパネルを例に取って説明を行う。
【0003】図2は、従来の液晶パネルの上下の基板に
印加される駆動波形の例である。横軸は時間、縦軸は電
圧である。(1)は、表示点灯時の駆動波形を示す。
(2)は、表示非点灯時の駆動波形を示した図である。
21は選択期間、22は非選択期間である。23は表示
点灯時の選択パルスである。非選択時の信号の電位Vaと
Vbの時間平均をとったのがバイアス電位24である。こ
のバイアス電位は、正期間26と負期間27で異なり、
負期間のバイアス電位25はVcとVdの時間平均をとった
ものである。表示非点灯時は、選択パルスの電圧28
は、表示点灯時と比べデータ振幅電圧211だけ低くな
っている。(3)は、画素の液晶に印加される電圧を示
したものである。実線は表示点灯時のオン波形がパネル
に印加されたときの電圧波形29で、破線は、表示非点
灯時のオフ波形がパネルに印加されたときの電圧波形2
10である。この様に液晶に加えられる実効電圧が、選
択期間の電圧レベルを変えることにより大幅に変化させ
ることが出来るのでディスプレイ表示を行うことが出来
る。
【0004】図3は、従来のMIM液晶パネルの駆動波
形について、温度を変えた場合の変化について示した図
である。(1)は、温度20℃の時の上下基板間に印加
される表示点灯時の電圧波形を示したものである。
(2)は、温度50℃の時の上下基板間に印加される表
示点灯時の電圧波形を示したものである。温度を上げる
ことによりパネルに印加される駆動波形の電圧レベルが
小さくなっていることが分かる。温度変化によって変動
する表示点灯時の選択パルスの最大電圧31、32の変
化率VS(50)/VS(20)は、バイアス電位33、34の変
化率VB(50)/VB(20)と同じであった。(3)は、温度2
0℃の時のデーター信号の波形を示す。(4)は、温度
50℃の時のデーター信号波形を示す。(5)は、温度
20℃の時の選択信号波形であり、(6)は、温度50
℃の時の選択信号波形である。(1)の信号波形は、
(3)の信号波形から(5)の信号波形を差し引いたも
のであり、(2)の信号波形は、(4)の信号波形から
(6)の信号波形を差し引いたものである。図4は、従
来のMIM液晶パネルの温度補償回路の一例を示した図
である。温度変化にともないA−B間の電圧(A点の電
位をV0、B点の電位をV7とする)が変化するようになっ
ている。この電圧を抵抗分割して、パネルに入力する他
の電圧V1:35、V2:36、V3:37、V4:38、V5:
39、V6:310を作り出している。従って全ての電圧
の温度変化の変化率は一定となる。バイアス電位VBは、
たとえば正期間では、図3の(3)に示す選択信号波形
から(5)のデータ信号波形を差し引いた差信号波形
(1)の非選択期間の電位の時間平均で表されるので他
の電圧同様一定の変化率で変化する。選択パルスの最大
電圧は、A−B間の電位に等しいので当然同じ変化率と
なる。尚41は、温度補償回路ブロックである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の技術で
は、次のような問題点を有する。
【0006】バイアス電位が、温度により変化するの
で、常温で最適バイアスに合わせておいても高温や低温
でリークが増えパネルのコントラストが著しく低下した
りクロストークが増えたり、階調表示が不自然になった
りした。
【0007】図5は、液晶の電圧−輝度特性の温度依存
性を示したグラフである。10℃のグラフを実線で、5
0℃のグラフを破線で示す。10℃から50℃の変化
で、−0.25ボルトの変化しか起こらない。常温での
MIMパネルで使われる電圧の範囲は斜線で示した範囲
でバイアス電位VBは、斜線で示された範囲のほぼ中央に
あることが好ましい。バイアス電位が中央からずれると
素子に加わる電圧が増え非選択時のリークが増す。現状
でのバイアス電圧の変化の大きさは、10℃から50℃
で、はぼ−1.0ボルトであり理想より大きい。更に斜
線で示した範囲は、温度が変化した場合電圧の低い方へ
(図の左側)シフトさせれば良く斜線の幅は、殆ど変化
しない。これはデータ振幅電圧を温度により大きく変化
させる必要が無いことを意味している。
【0008】本発明の目的は、非選択時のリークを減ら
し温度変化に対して安定したコントラストを得、クロス
トークや階調表示の不自然さも減少させることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、次の手段に
より達成される。
【0010】上下基板から構成され、前記基板上に2
端子素子が形成されてなり、前記上下基板の一方に印加
される選択信号と他方に印加されるデータ信号との差信
号からなる駆動波形が、前記2端子素子及び液晶に印加
される液晶パネルにおいて、前記差信号は、選択パルス
を有する選択期間と、該選択パルスより低電圧となる非
選択期間とを有し、正期間では正の電圧が前記2端子素
子及び液晶に印加され、負期間では負の電圧が前記2端
子素子及び液晶に印加され、前記非選択期間における前
記差信号の駆動波形を、前記正期間、負期間毎に時間平
均した各電位をそれぞれバイアス電位としたとき、前記
正期間と前記負期間との各バイアス電位は互いに異なる
電位であり、前記選択パルスの最大電圧が温度変化によ
って変動する変動率を、各々の前記バイアス電位の温度
変化による変動率より大きく設定する手段を備え、前記
駆動波形により前記2端子素子の温度特性を補償してな
ることを特徴とする液晶パネル。
【0011】前記選択パルスにおける表示点灯時の電
位と表示非点灯時の電位の差のデータ振幅電圧が温度変
化によって変動する変動率を、10℃〜50℃の範囲に
おいて、前記選択パルスの最大電圧が温度変化によって
変動する変動率より小さく設定する手段を備えることを
特徴とする液晶パネル。
【0012】
【作用】図6は、駆動波形の選択パルスを温度により変
化させる理由を説明する図である。素子の電圧と電流の
関係は、図6のグラフのような関係で示される。10℃
のグラフを実線で、50℃のグラフを破線で示す。10
℃での動作点を黒丸で示す。50℃で同じ電流を素子に
流そうとすると動作点は白丸の位置となり素子に加わる
電圧は10℃の時より低くなる。この様にMIM素子に
は、電圧ー電流特性に大きな温度依存性が有るので駆動
波形で温度補償をしなければならない。本発明の様な構
成は温度による素子の特性の変化を補償することと、液
晶の温度依存性を補償することとを分離して行えるので
目的を達成することが出来る。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。
【0014】図1は本発明のIM液晶パネルの駆動波形
が温度を変えた場合どの様に変化するかについて示した
図である。(1)は、温度20℃の時の上下基板間に印
加される表示点灯時の電圧波形を示したものである。
(2)は、温度50℃の時の上下基板間に印加される表
示点灯時の電圧波形を示したものである。温度による選
択パルスの最大電圧11、12は変化するが、バイアス
電位13、14は温度により変化しない。(3)は、温
度20℃の時のデーター信号の波形を示す。(4)は、
温度50℃の時のデーター信号波形を示す。(5)は、
温度20℃の時の選択信号波形であり、(6)は、温度
50℃の時の選択信号波形である。(1)の信号波形
は、(3)の信号波形から(5)の信号波形を差し引い
たものであり、(2)の信号波形は、(4)の信号波形
から(6)の信号波形を差し引いたものである。
【0015】図7は、本発明のMIM液晶パネルの駆動
波形について、温度を変えた場合の変化について別の例
を示した図である。(1)は温度20℃の時の上下基板
間に印加される表示点灯時の電圧波形を示したものであ
る。(2)は、温度50℃の時の上下基板間に印加され
る表示点灯時の電圧波形を示したものである。温度によ
る選択パルスの最大電圧31、32の変化率VS(50)/VS
(20)は、バイアス電位33、34の変化率VB(50)/VB(2
0)より大きくなっている。(3)は、温度20℃の時の
選択信号の波形を示す。(4)は、温度20℃の時のデ
ーター信号波形であり、温度補償は、データー信号と選
択信号でそれぞれ別々に補償を行なっているを示す。
【0016】図8は、本発明はMIM液晶パネルの温度
補償回路の一例を示した図である。駆動波形は、図1に
対応する。温度変化にともないA−B間の電圧(A点の
電位をV0、B点の電位をV7とする)が変化するようにな
っている。この電圧を抵抗とツェナーダイオード81、
82で分割して、パネルに入力する他の電圧V1:35、
V2:36、V3:37、V4:38、V5:39、V6:310
を作り出している。バイアス電位VBは、温度によらず一
定となる。選択パルスの最大電圧は、A−B間の電位に
等しいので温度により変化する。
【0017】図9は、本発明はMIM液晶パネルの温度
補償回路の別の例を示した図である。駆動波形は、やは
り図1に対応する。温度変化にともないA−B間の電圧
(A点の電位をV0、B点の電位をV7とする)が変化する
ようになっている。この電圧を抵抗と感熱抵抗素子91
またはダイオード等で分割して、パネルに入力する他の
電圧V1:35、V2:36、V3:37、V4:38、V5:3
9、V6:310を作り出している。バイアス電位VBは、
温度により変化するがその変化率は選択パルスの最大電
圧すなわちA−B間の電位の温度変化率に比べると小さ
く設定されている。
【0018】図10は、本発明のMIM液晶パネルの温
度補償回路の別の例を示した図である。駆動波形は、図
7に対応する。選択信号とデーター信号の電位71、7
2、73、74、75、76は、各々別々に温度補償回
路101、102により温度補償されており、バイアス
電位VBは温度により変化するがその変化率は選択パルス
の最大電圧の温度変化率に比べると小さく設定されてい
る。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、温度変化した場合で
も、MIM素子は非選択期間でのリークが少なく、安定
したコントラストとクロストークの少ない、優れた階調
性をもった液晶パネルを作ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明のMIM液晶パネルの駆動波形が温
度を変えた場合どの様に変化するかについて示した図で
ある。
【図2】は、従来の液晶パネルの上下の基板間に印加さ
れる駆動波形の例である。
【図3】は、従来のMIM液晶パネルの駆動波形につい
て、温度を変えた場合の変化について示した図である。
【図4】は、従来のMIM液晶パネルの温度補償回路の
一例を示したものである。
【図5】は、液晶の電圧ー輝度特性の温度依存性を示し
たグラフである。
【図6】は、駆動波形の選択パルスを温度により変化さ
せる理由を説明する図である。
【図7】は、本発明のMIM液晶パネルの駆動波形につ
いて、温度を変えた場合の変化について別の例を示した
図である。
【図8】は、本発明のMIM液晶パネルの温度補償回路
の一例を示したものである。
【図9】は、本発明のMIM液晶パネルの温度補償回路
の別の例を示したものである。
【図10】は、本発明のMIM液晶パネルの温度補償回
路の別の例を示したものである。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下基板から構成され、前記基板上に2
    端子素子が形成されてなり、前記上下基板の一方に印加
    される選択信号と他方に印加されるデータ信号との差信
    号からなる駆動波形が、前記2端子素子及び液晶に印加
    される液晶パネルにおいて、 前記差信号は、選択パルスを有する選択期間と、該選択
    パルスより低電圧となる非選択期間とを有し、正期間で
    は正の電圧が前記2端子素子及び液晶に印加され、負期
    間では負の電圧が前記2端子素子及び液晶に印加され、 前記非選択期間における前記差信号の駆動波形を、前記
    正期間、負期間毎に時間平均した各電位をそれぞれバイ
    アス電位としたとき、前記正期間と前記負期間との各バ
    イアス電位は互いに異なる電位であり、 前記選択パルスの最大電圧が温度変化によって変動する
    変動率を、各々の前記バイアス電位の温度変化による変
    動率より大きく設定する手段を備え、 前記駆動波形により前記2端子素子の温度特性を補償し
    てなることを特徴とする液晶パネル。
  2. 【請求項2】 前記選択パルスにおける表示点灯時の電
    位と表示非点灯時の電位の差のデータ振幅電圧が温度変
    化によって変動する変動率を、10℃〜50℃の範囲に
    おいて、前記選択パルスの最大電圧が温度変化によって
    変動する変動率より小さく設定する手段を備えることを
    特徴とする請求項1記載の液晶パネル。
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