JPH03260622A - 多階調液晶表示装置とその駆動電圧発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、多階調液晶表示装置とその駆動電圧発生回
路に関し、例えばディジタル方式により多色表示を行う
ＴＦＴアクティブマトリックス構成のカラー液晶表示装
置に利用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

ＴＦＴ　（薄膜トランジスタ）を搭載したアクティフマ
トリックス構成のカラー液晶表示装置に関しては、例え
ば日経マグロウヒル社、１９８４年９月１０日付「日経
エレクトロニクス１頁２１１等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＴＦＴ液晶表示装置は、小型低消費電力のデイスプレィ
装置として、主としてマイクロコンピュータシステムに
おけるモニター等に用いられているが、オフィスオート
メーション用機器におけるデイスプレィ装置として多階
調、多色カラー表示の要求が強い。

ＴＦＴアクティブマトリックス構成の液晶表示パネルを
用い、上記のように多階調表示を行わせるためには、液
晶の輝度一電圧特性におけるリニアな領域を使う必要が
ある。しかしながら、液晶における輝度一電圧特性は、
第３１図に示すように、上下方向の視角により大きく変
動してしまう。

例えビ表示パネルに対して視角Ｏ０で設定した各階調の
透過率から１／２階調以上に色調がずれない視角範囲で
ある視野角を求めてみると、視野角は約９°と非常に狭
いことが判る。同図に示すように各階調が全体として透
過率が低くなる方向に、言い換えるならば黒レベルに近
い方に変化してしまう。このため、例えば５１２色等の
ように微妙な色調を表現することを目的とする多色のカ
ラー表示では色調が大幅に狂ってしまい多色表示の意味
を持たなくなってしまう。

そこで、上記のように視角が変化した場合には、それに
対応して各階調に対応した駆動電圧を変化させることが
考えられる。この場合、最も単純な発想に従えば、各階
調表示に対応した駆動電圧を調整可能にさせることが考
えられる。しかしこのような調整方法では、８階調の表
示を行うときには視角が変化する毎に８個所もの調整を
必要とし、その組み合わせが膨大となって到底実用に供
し得ない。このような理由から、従来のカラー液晶表示
装置は、上記輝度一電圧特性のリニアな部分を使わない
赤、緑及び青の単階調の組み合わせにより８色を作り出
すものである。このような単階調の場合においては、上
記のような視角による輝度電圧特性の変動の影響を受け
ないように十分なマージンをとって駆動電圧を形成する
ことができるものとなる。

本願発明者等は、上記液晶における上下方向の視角に対
する輝度（透過率）一電圧特性が近似的に一定の基準電
圧を持って変化することを発見した。そして、この基準
電圧を利用することより、液晶の透過率がリニアに変化
する領域を用いて多階調表示を行うときの視角の変化に
対して簡単に調整するようにした表示駆動電圧発生回路
を開発するに至った。

この発明の目的は、上下方向の視角変化に対する多階調
表示の調整が簡単にしかも正確に行うことができる多階
調液晶表示装置とその駆動電圧発生回路を提供すること
にある。

この発明の他の目的は、高品質の多色カラー表示を実現
した多階調液晶表示装置とその駆動電圧発生回路を提供
することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。

すなわち、ＴＦＴアクティブマトリックス構成の液晶表
示パネルに対して上下方向に異なる少なくとも２つの視
角に対応した輝度一電圧特性の傾きにそれぞれ沿った直
線の延長線上での交点に基づいて近似的に求められる電
圧を基準電圧とし上記視角に対応して変化させられる電
圧に連動した多階調表示用の駆動電圧を形成し、液晶の
交流化信号に従い上記基準電圧を発生させる回路及び分
圧回路に極性反転させた動作電圧を供給する。上記基準
電圧は、その温度依存性に対応した温度補償回路により
自動的に温度補償する。多階調用の駆動電圧を発生させ
る電源回路が搭載された実装基板は、液晶表示パネルの
裏面側にハックライトを挾むように重合わされて配置さ
せる。

〔作　用〕

上記した手段によれば、１個所の調整により多階調のだ
めの複数からなる多階調用の駆動電圧をその視角に対応
した輝度一電圧特性の傾きに沿って変化させることがで
きるから、視角の上下方向の変化に対する階調表示の調
整が簡単にしかも正確となる。また、比較的多くの素子
数が実装されることにより大型化する多階調用駆動電圧
発生回路用の実装基板を持つにも係わらず正面側からみ
たサイズの大型化を防くことができる。

〔実施例〕

第１図には、この発明に係る液晶の多階調表示における
視角補正方式の原理を説明するための特性図が示されて
いる。

同図においては、縦軸に輝度（液晶の透過率）Ｂを、横
軸には液晶の画電極に印加される電圧■を示している。

θ−〇°の特性曲線は、液晶の正面（法線）に対応した
視角の特性図であり、θ−４０°の特性曲線は、上記法
線に対して上方向に４０°に傾いた視角の特性図である
。このようにと、視角がＯ″から４０″に変化すると、
輝度がリニアに変化する特性曲線の領域は、全体とじて
左方向にシフトする。したがって、例えば８階調を得る
ときに、前記のように視角が変化したときに同一の輝度
、例えば中間階調５が得られるように電圧■、をＶ５・
のように変化すればよいことが考えられる。しかしなが
ら、θ−０９の特性曲線は視角が上記のように４０°に
変化したときには左方向に平行移動するするのではなく
、その電圧に対する輝度の傾きも変化してしまうから、
前記説明したように残り７つの階調についてもそれぞれ
に電圧補正を行うことが必要となり前述のようにその組
み合わせが膨大となってとうてい実用に供し得ない。

ところが、本願発明者等においては、上記θ−〇°の特
性曲線とθ−４０°の特性曲線とを注意深く観察したと
ころ、特性曲線の変化には以下のような一定の法則的な
ものが存在することを発見した。すなわち、視角がθ＝
０°の特性曲線に対して、視角がθ＝４０°の特性曲線
は全体として左方向にシフトするとともに、その傾きが
大きくなるように変化する。このような視角変化に対す
るよる特性曲線の変化の特徴から、上記２つの曲線のう
ち、輝度がリニアに変化する領域を直線に近似してそれ
を上方向に延長させる。すると、同図に細線で示すよう
に近似された２つの直線は、特性図の上部で交点Ｐを持
つものとなる。また、上記２つの直線は特性曲線の下部
に延長することにより横軸と交点を持つ。

このＰ点から横軸（電圧軸）に対した垂線を引き、それ
を底辺とした２つの直角三角形を描くことができる。す
なわち、上記交点Ｐに対応した電圧（ＶＯＦＦ　）を基
準電圧とし、上記横軸（電圧軸）との交点から求められ
る電圧（以下、視角補正電圧という場合がある）Ｖｘｏ
を高さとする直角三角形の斜辺が上記特性曲線θ＝００
に対応したものとなる。

そして、上記基準電圧（ＶＯＦＦ　）に対して視角補正
の電圧をＶイ、。のように変化させることよって形成さ
れる直角三角形の斜辺が上記特性曲線θ−４０°に対応
したものとなる。このように直角三角形の高さである上
記電圧ＶＫｏを電圧ＶＫ４゜のように変化させるだけで
、上記２つの直角三角形の斜辺を同し比率で分割して得
られる中間階調、例えば同図において代表として例示的
に示されている輝度（第５階調）Ｂ５に対応したθ−〇
。のときの電圧ｖ５からθ＝４００のときの電圧Ｖ、・
のように自動的に得られることが判る。

言い換えるならば、輝度（透過率）０がら１゜０％まで
に対応した直角三角形の斜辺を８等分して８階調を得る
とき、上記特性曲線の傾きに近似された直線から擬似的
に求められる輝度０に対応した電圧Ｖイ。を電圧ＶＫ４
゜のように１個所だけ視角の変化に対応して調整するだ
けで、上記等分して形成された８階調を得るための液晶
駆動電圧を得ることができる。基準電圧Ｖ。、Ｆは、上
記電圧Ｖイ。や電圧Ｖ□０に対して一種のオフセント電
圧とみなすことができる。それ故、同図においては、基
！１１！電圧を■。ＦＦのように表している。

以上の説明においては、液晶の輝度が電圧の変化に対し
てリニアに変化する領域の特性曲線を直線と近似したが
、実際には輝度が０となる付近では電圧を上げると再び
輝度が高くなるという跳ね返り部分を持つ。この跳ね返
り部分は、上記視角の変化により変化するため、それら
の影響を受けないように輝度０に対応した１階調を得る
ための電圧は、上記のような特性曲線の跳ね返り特性の
影響を受けないよう十分なマージンをとって電圧■１の
ように高い固定電圧とするものである。したがって、上
記のように擬似的に求められる電圧■３゜と電圧ＶＫ４
゜は、専ら視角補正用の調整電圧としの意味を持つもの
であり、実際の液晶駆動電圧としては利用されないもの
である。

第２図には、多階調表示における視角補正機能を持つ駆
動電圧発生回路の一実施例を示す基本的回路図が示され
ている。

高レベル側の電圧■工は、透過率１００％の白レベルに
相当する第１階調に対応した液晶駆動電圧■１として用
いる。この電圧ＶＨは電圧可変手段１を介して直列分圧
抵抗回路Ｒ，ないしＲ１の一端である抵抗Ｒ８に供給さ
れる。これらの直列分圧抵抗回路Ｒ１ないしＲ６は、そ
れぞれの相互接続点から第２階調から第７階調までに対
応した６通りの液晶駆動電圧■２ないし■７を形成する
。

このように透過率Ｏ％から透過率１００％を７等分して
第１階調から第８階調までの８階調を得るときには、上
記直列抵抗回路Ｒ３ないしＲ６は、相互に等しい抵抗値
にされる。これに対して抵抗Ｒ７は、第１図の特性図に
おいて、透過率が１００％から変化し始める、いわば液
晶の視覚的しきい値電圧Ｖ　Ｔ　Ｍ　Ｏや■。Ｈ４゜に
対応した電圧を形成するためのものである。例えば、θ
−０９に対応した電圧ＶＸＯのときには、上記抵抗Ｒ７
の抵抗値と抵抗Ｒ１ないしＲ６による直列合成抵抗値と
の比により分圧して形成された電圧が、しきい値電圧■
ア、。に対応した電圧に設定するものである。そして、
上記の直列抵抗Ｒ１ないしＲ，の抵抗値の比によりＶ　
ＫＯＶ　ＴＨＯの電圧を７等分するものである。直列分
圧抵抗回路の他端である抵抗Ｒ１側は、上記基準電圧Ｖ
。Ｆ、を形成する電圧可変手段２を介して低レベル側の
電圧■、に接続される。

この電圧ＶＬは、十分なマージンを持って透過率０％の
黒レベルを形成するために第８階調に対応した液晶駆動
電圧Ｖ８とし用いられる。

この構成では、上記電圧可変手段１によりそこで発生す
る電圧量を変化させることにより、上記第１図に示した
電圧ＶＩＩＯや■８４゜といったような視角θの変化に
応じた電圧を得ることができる。

上述のように電圧ＶＫＯやＶＫ４゜は、実際の液晶駆動
電圧としては用いられることがないため出力として取り
出していないが、実際には上記可変電圧手段１において
存在する電圧である。この可変電圧手段１により電圧を
ＶＫＯやＶＫ４゜のように変化させることにより直列抵
抗回路によりその変化に連動して上記６つの階調に対応
した各液晶駆動電圧■２〜Ｖ、を得ることができる。

なお、上記の説明では発明の理解を容易にするため、上
述のように抵抗Ｒ６とＲ？に分けて説明したが、抵抗Ｒ
６とＲ６の接続点から得られる上記のようなしきい値電
圧Ｖ　ＴＭＯ等に対応した電圧は、液晶の駆動電圧とし
て利用しない。したがって、実際の回路では、後に第１
０図等に示すように１つの抵抗に置き換えられるもので
ある。

この実施例では、電圧可変手段２により基準電圧Ｖ。Ｆ
、も調整可能にしている。これは、液晶の素子特性のバ
ラツキに対応したちの他、後述するような温度補償のた
めにも必要となるものである。

このような温度補償に関しては、後に詳細に説明する。

第３図には、上記電圧可変手段１を用いた調整による輝
度−視角曲線の一例が示されている。

同図では、各中間階調である第２ないし第７階調をパラ
メータとしている。同図に示すように、上記のような電
圧可変手段１による１個所の調整により、視角θに対す
る透過率（輝度）は、視野角が約５２°の範囲で色調ず
れは１／２階調以内に収めることができる。これにより
、観察者は、ボリューム等からなる電圧可変手段１を操
作することにより、上記視野角の範囲内で簡単に任意の
視角に応じて正しい色調に合わせることが可能となる。

第４図には、この発明に係る液晶の多階調表示における
温度特性を考慮した視角補正方式の原理を説明するため
の特性図が示されている。

液晶においては、同図に示すように温度が変化しても輝
度一電圧特性が変化することが知られている。本願発明
者等において、温度Ｔ＝２５°Ｃの特性曲線とＴ＝６０
°Ｃの特性曲線とを注意深く観察したところ、温度が変
化した場合でも上記の特性曲線の変化には以下のような
一定の法則的なものが存在することを発見した。すなわ
ち、温度Ｔ−２５°Ｃにおける視角θ＝０°と視角θ＝
４０°の特性曲線に近似された２つの直線の交点Ｐ１か
ら求められる基準電圧■。ＦＦＩに対して、温度がＴ−
６０°Ｃのように変化した場合でも、上記法則はそのま
ま維持され、温度Ｔ＝２５°Ｃにおける視角θ＝０°と
視角θ−４０°の特性曲線に近似された２つの直線によ
り交点Ｐ２が形成される。この交点Ｐ２から基準電圧■
。ＦＦ２が求められる。すなわち、本願発明者において
は、上記のように温度が変化すると、それに応じて基準
電圧Ｖ　ＯＦＦも変化することを発見した。第２図に示
した駆動電圧発生回路において、電圧可変手段２は、上
記のような温度補償のために用いることができる。

第５図には、上記電圧可変手段１と２を用いた電圧調整
による輝度−視角曲線の一例が示されている。同図にお
いて、実線で示した特性曲線は、上記第４図における第
１階調の電圧■、を８■として、基準電圧■。□２を１
．２■とした場合の温度Ｔ＝６０°Ｃにおいて、上記電
圧可変手段２を調整した場合の各中間階調の視角特性で
ある。各中間階調のずれが１／２階調以内に収まる視野
角は約３０°と広い値を示す。しかし、同図に第７階調
を例にして破線で示したように、Ｔ＝２５°Ｃで設定し
た基準電圧Ｖ。ＦＦＩ＝　１．７　Ｖをそのまま用いる
と、透過率が著しく低下して色調の調整が不可能になっ
てしまう。

以上のように本発明に係る液晶の多階調表示における視
角補正方式においては、最大輝度である白レベルの駆動
電圧■６と最低輝度である黒レベルの駆動電圧■、は、
上述のように視角変化や温変度化に対して十分な電圧マ
ージンを持って設定された固定電圧であるため、上記の
ような中間階調の視角補正や温度補償のために電圧可変
手段１や２の変化に無関係となる。これにより、上記の
ような電圧可変手段１や２を操作しても、白黒デイスプ
レィでの最大コントラストや、カラーパネルにおける基
本８色のコントラストは低下しないという特長を持つ。

なお、上記温度補償のための電圧可変手段２による基準
電圧■。、Ｆの調整は、後述するように温度補償回路を
用いることにより自動調整を行うことができる。これに
より、実質的には１個所の調整により多階調表示におけ
る視角補正が行われ、観察者にとって極めて使い勝手の
よい液晶多階調デイスプレィ装置を得ることができる。

第６図には、多階調表示のための液晶駆動電圧発生回路
の基本的な一実施例の回路図が示されている。

液晶表示装置においては、液晶に印加される駆動電圧に
直流成分があってはならないためは、駆動電圧はフレー
ム毎に正／負極性に交互に極性反転するという交流駆動
が必要である。このような交流駆動のために、正及び負
の駆動電圧が必要になる。したがって、第２図に示した
基本回路を２組設けて正極性に対応した駆動電圧と負極
性に対応した駆動電圧を作り出すことが考えられる。し
かし、このようにすると、回路規模が大きくなるととも
に、正と負の駆動電圧が素子特性バラツキの影響を受け
て正しく一致しなくなる。このように正と負の駆動電圧
にバラツキを有すると、それが直流成分として液晶に印
加されることとなり、液晶の表示寿命を極端に短くして
しまうという問題を有する。

この実施例では、上記のような問題を解決するために、
上記第２図に示したような１つの基本回路を用いて、正
と負の両極性の液晶駆動電圧を発生させるものである。

高レベル側の電圧ＶＨと低レベル側の電圧Ｖ。

とは抵抗Ｒ１１とＲ９による直列回路に印加され、ここ
で分圧され中点電圧が上記駆動電圧■６として出力され
る。この中点電圧■８側に上記電圧可変手段２を設け、
前記のような基準電圧Ｖ。ＦＦを形成し、６個の階調電
圧ｖ２ないし■、を形成する抵抗Ｒ１ないしＲ８からな
る直列抵抗回路・の抵抗Ｒ６に供給される。この直列抵
抗回路の他端側である抵抗Ｒ１には電圧可変手段１が設
けられる。

電圧可変手段１には、上記のような交流化のための駆動
電圧を形成するために、スイッチＳＷＩ介して上記高レ
ベル側の電圧■８とスイッチＳＷ２を介して上記低レベ
ル側の電圧ＶＬとが交互に切り換えられて供給される。

例えば、奇数フレームには、スイッチＳＷＩがオン状態
となり、高レベルＶＭと中点電圧■。により正極性の駆
動電圧■１ないしＶ８を形成する。そして、偶数フレー
ムのときにはスイッチＳＷ２がオン状態となり、低レベ
ル■１と中点電圧■８により負極性の駆動電圧−ＶＩな
いし−■８を形成する。同図においては、駆動電圧■１
ないし■８は時分割的に正及び負に切り換えられるので
上記極性を示す記号を省略するものである。なお、上記
スイッチＳＷＩとＳＷ２により交互に切り換えられて供
給される電圧ＶＨとＶ、が上記第１階調に対応した駆動
電圧ｖｌ又は−■、にされるものである。

この構成では、液晶の交流化駆動のための正及び負極性
の駆動電圧が、上記視角補正や温度補償を行う共通の電
圧可変手段１及び２と、直列抵抗から形成できる。これ
により、回路の簡素化と正及び負極性の駆動電圧を正し
く一致させることができるから、正及び負極性で交互に
駆動するとき液晶に直流電圧が印加されることがない。

第７図には、この発明に係るＴＦＴ液晶表示装置の一実
施例のブロック図が示されている。

同図の液晶表示装置は、５１２色のカラー表示に向けら
れている。

マイクロコンピュータシステム等に対応したインターフ
ェイス部は、タイミングコンバータＴＣＯＮ３により構
成される。このタイミングコンバータは、標準的なカラ
ーＣＲＴ　（陰極線管）のＲｌＧ、Ｂの入力に対応した
カラーデータＲＯ〜Ｒ５、ＧＯ〜Ｇ５及びＢＯ〜Ｂ５と
、水平同期信号ＨＳＹＮＣ１垂直同期信号ＶＳＹＮＣ１
表示タイミング信号ＹＤＩＳＰ等を受け、多色カラー表
示用のＴＦＴ液晶駆動信号に変換する。ＰＬＬは、フェ
ーズ・ロックド・ループ回路であり、１ドツトクロツク
パルスＤＯＴＣＬＫを形成する。

ＴＦＴパネル（ＴＦＴ　　Ｐａｎｅｌ）は、特に制限さ
れないが、横方向に走査線電極が延長されるよう配置さ
れ、縦方向に信号線電極が延長されるよう配置される。

上記走査線電極と信号線電極の交点には１の画素が構成
される。１つの画素は、画素電極とＴＦＴ　）ランジス
タから構成される。

上記ＴＦＴ）ランジスタのゲートは対応する走査線電極
に接続され、上記ＴＦＴ　ｌ−ランジスタのドレインは
対応する信号線電極に接続される。そして、ＴＦＴ）ラ
ンジスタのソースは画素電極に接続される。なお、ＴＦ
ＴトランジスタはＭＯＳＦＥＴ　（絶縁ゲート型電界効
果トランジスタ）と同様に双方向に信号を伝達するもの
である。それ故、上記ＴＦＴ　）ランジスタのドレイン
とソースという呼び方は便宜的なものであると理解され
たい。

上記横方向に延長される走査線電極は、ゲートドライバ
ーにより順次選択される。すなわち、ゲートドライバー
は、フレーム信号ＦＬＭと、走査タイミングに対応した
パルスＣＬ３を受け、上から下方向に向かって上記走査
線電極を順次選択するものである。このため、ゲートド
ライバーは、特に制限されないが、ダイナミック型のシ
フトレジスタとドライバーとから構成される。

この実施例では、特に制限されないが、ＴＦＴパネルに
おいて縦方向に延長される信号線電極は、奇数と偶数と
に分けられそれぞれに対応してドレインドライバーが設
けられる０例えば、奇数番目の信号線電極はＴＦＴパネ
ルの上側に設けられたトレインドライバーにより駆動さ
れ、偶数番目の信号線電極はＴＦＴパネルの上側に設け
られたドレインドライバーにより駆動される。このよう
に上下にドライバーを振り分けることによって、ドライ
バー側からみた信号線電極のピンチを広くできドライバ
ーの実装を容易にすることができる。

また、上記のように信号線電極を振り分けることにより
、簡単に奇数と偶数の信号線電極を相互に異なる極性の
駆動電圧を供給する構成を取ることができる。

タイミングコンバータＴＣＯＮ３は、上記のように振り
分けられた上側と下側のドレインドライバーに対応して
２つの信号ハスにより上側データと出力側データが転送
される。クロックパルスＣＬ２ＵとＣＬ２Ｌは、上記信
号ハスにより１２ビツトの単位でシリアルにデータを入
力するために用いられる。すなわち、上側のドレインド
ライバーと下側のドレインドライバーとには上記クロッ
クパルスＣＬ２ＵとＣＬ２Ｌにそれぞれ同期して１２ビ
ツトの単位で上側データと下側データがそれぞれシリア
ルに転送される。

クロックパルスＣＬＩは、上記シリアルに転送された１
ライン分のデータをラッチするために用いられる。すな
わち、クロックパルスＣＬＩは、１ライン分のデータ転
送が終了すると発生され、転送されたデータを保持し、
それに基づいて１ライン分の駆動電圧が形成され、ゲー
トドライバーにより選択された走査線電極に対応した１
ライン分の画素にパラレルに書き込まれる。

上記のような液晶画素への書き込みと並行して上記クロ
ックパルスＣＬ２ＵとＣＬ２Ｌとを用いて次のラインに
対応したデータのシリアル取り込みが行われる。

電源安定化回路は、＋５ｖと一２４Ｖのような２つの電
圧を受け、駆動電圧発生回路の動作に必要な＋５■と一
２０Ｖのような安定化電圧を発生させる。電源安定化回
路は、タイミングコンバータＴＣＯＮ３からの表示制御
信号ＤＩＳＰ１０Ｎを受けてその動作が有効にされる。

駆動電圧発生回路は、基本的には上記第６図に示すよう
な回路から構成される。視角調整用の可変抵抗は、前記
電圧可変手段１を構成するものである。

この実施例では、上述のようにＴＦＴパネルのドレイン
ドライバーが奇数番目の信号線電極と偶数番目の信号線
電極とに分けられ、しかも駆動電圧の極性が異なるよう
に構成されることに対応し、正及び負の２種類の駆動電
圧を同時に発生させるものである。タイミングコンバー
タＴＣＯＮ３により形成される交流化信号Ｍは、フレー
ム毎にＡイレベルとロウレベルに交互に変化する信号で
あり、液晶の交流駆動のための駆動電圧の極性を切り換
えを指示する。駆動電圧発生回路は、上記交流化信号Ｍ
を受け、下側ドライバー用駆動電圧と上側ドライバー駆
動電圧の極性を交互に切り換えるようにする。第６図の
基本的な回路で説明すると、上記交流化信号Ｍは、スイ
ッチＳＷＩとＳＷ２の交互の切り換えを制御するために
用いられるものである。

第８図には、ドレインドライバーの要部一実施例のブロ
ック図が示されている。

同図のドレインドライバーは、下側のドレインドライバ
ーにおける２つの信号線電極Ｙ２、Ｙ４に関連する回路
が例示的に示されている。なお、上側のドレインドライ
バーも同様な回路から構成され、それに対応した信号線
電極は括弧により参考として表している。

８階調表示を行うために、１画素分のデータは３ビツト
から構成される。それ故、１２ビツトからなるデータを
転送する信号バスは３ビツトづつ分割される。データＤ
０〜Ｄ２は、信号線電極Ｙ２に対応したランチ回路（２
）に取り込まれる。

データＤ３〜Ｄ、は、次の信号線電極Ｙ４に対応したラ
ンチ回路（２）に取り込まれる。そして、残りのデータ
Ｄ６〜Ｄ８とデータＤ、〜Ｄｌ＋は、図外の信号線電極
Ｙ６とＹ８に対応したランチ回（２）それぞれ取り込ま
れる。これにまり、１２ビツトの単位でシリアルに転送
されるカラー画素データは、クロックＣＬ２Ｌの１サイ
クルにより４本分の信号線電極に対応したラッチ回路に
取り込まれる。

例えば、ＴＦＴパネルの信号線電極がＲ，Ｇ及びＢに対
応してそれぞれ６４０本からなる場合、下側のドレイン
ドライバーは３２０Ｘ３本からなる偶数番目の信号線電
極の駆動するから、３２０ｘ３／４＝２４０　　（サイ
クル）により１ライン分のデータを取り込むことになる
。なお、上側のドレインドライバーも３２０本からなる
奇数番目の信号線電極の駆動するから、３２０Ｘ３／４
＝２４０　（サイクル）のように上記下側ドライパート
同じ時間内に１ライン分のデータを取り込む。

ラッチ回路（２）に上記１ライン分のカラーデータが１
２ビツトずつシリアルに入力されると、水平帰線期間に
おいてクロックパルスＣＬＩによりパラレルにランチ回
路（１）に転送される。上記のパラレル転送が終了する
と、う・ソチ回路（２）は、次のラインに対応したカラ
ーデータをシリアルに取り込む、ラッチ回路（１）に取
り込まれたカラーデータは、電圧セレクターに供給され
る。電圧セレクターは、上記３ビツトからなるカラーデ
ータをデコードして、８階調に対応した駆動電圧Ｖ、な
いしＶ、の中から１つの駆動電圧に対応した選択信号を
形成する。これにより、カラーデータに対応した階調の
駆動電圧がスイッチを介して信号線電極に伝えられる。

ＴＦＴパネルにおいては、ゲートドライバーにより１つ
の走査線電極が選択状態にされ、それに対応したＴＦＴ
トランジスタがオン状態になっているので、このオン状
態にされたＴＦＴ　）ランジスタを介して上記駆動電圧
が画素電極に書き込まれる。

上記のようにランチ回路（１）や（２）及びデコーダ回
路は５Ｖと０■により動作する論理回路により構成され
る。これに対して、駆動電圧■１ないしＶ８を選択的に
伝えるスイッチをＭＯＳＦＥＴにより構成したとき、Ｍ
ＯＳ　Ｆ　ＥＴのゲート電圧により上記電圧■１ないし
■８をレベル損失なく伝える必要がある。このため、電
圧セレクターは、必要に応じて上記のような５■系の論
理レベルにより形成されるスイッチ制御信号を、上記電
圧■１ないし■８を伝えるに必要なＭＯＳＦＥＴのゲー
ト電圧レベルに変換するレベル変換機能が付加される。

第９図には、この発明に係る多階調液晶表示装置におけ
るマザーボードの一実施例の回路図が示されている。マ
ザーボードには、上記タイミングコンバータＴＣＯＮ３
を構成する半導体集積回路装置ＬＳＩと、ＰＬＬ用ＩＣ
及び安定化電源用のＩＣ３と及びバイポーラ型トランジ
スタや抵抗素子、ダイオード及びキャパシタといったよ
うなディスクリート部品とオプアンプを構成する複数か
らなるＩＣが実装される。

このマザーボードと、ＴＦＴパネルが取り付けられるド
ライバー基板とはフレキシブル配線基板ＦＰＣにより接
続される。端子ＰＣ，ＤＵ及びＤＬはこれらのフレキシ
ブル配線基板ＦＰＣが接続される端子であり、端子ＤＵ
は上側のドレインドライバーに対応し、ＤＬは下側のド
レインドライバーに対応している。

駆動電圧発生回路は、上記のようにバイポーラ型トラン
ジスタや抵抗素子、ダイオード及びキャパシタといった
ようなディスクリート部品とオプアンプを構成する複数
からなるＩＣから構成される。

第１０図には、上記駆動電圧発生回路の一実施例の回路
図が示されている。同図の回路は、上記第９図の中から
駆動電圧発生回路の部分のみが抜き出されたものに対応
している。

後に詳細に説明する安定化電源回路により形成される＋
５Ｖ（Ｖｃｃ）と−２０Ｖ　（Ｖｉａ）とからなる動作
電圧は、前記第６図に示したハイレベル側の電圧ＶＨと
ロウレベル側の電圧■、とに対応している。両電圧間に
直列に設けられた抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ７は、−７，５Ｖの
ような中点電圧■８を形成する。

中点電圧ＶＮは、ボルテージフォロワ形態にされた演算
増幅回路ＩＣａを介してノードｂに伝えられる。演算増
幅回路ＩＣ４は、インピーダンス変換作用を行い、ノー
ドｂの中点電圧■８が低出力インピーダンスの電圧源と
される。

正の電圧Ｖｃｃにエミッタが接続されたＰＮＰ　トラン
ジスタＴ２と、エミッタが負の電圧Ｖ０に接続されたＮ
ＰＮ　トランジスタＴ３は、前記第６図に示したスイッ
チＳＷＩとＳＷ２に対応している。

インバータ回路ＩＣ２゜とＩＣｔｒ、ＰＮＰ　）ランジ
スタＴ１とそのコレクタ抵抗とは上記トランジスタＴ２
とＴ３を交流化信号Ｍにしたがって相補的にスイッチン
グ動作させる制御信号を形成する。

交流化信号Ｍは、インバータ回路ＩＣ２゜の入力に供給
され、その出力信号がトランジスタＴ１のベースに伝え
られる。インバータ回路ＩＣ，。の出力信号はインバー
タ回路ＩＣ，、を介してトランジスタＴ２のベースに供
給される。これにより、トランジスタＴｌとＴ２とは交
流化信号Ｍに対して相補的にオン状態／オフ状態にされ
る。上記トランジスタＴ１のコレクタ出力信号は、トラ
ンジスタＴ３のベースに伝えられる。

交流化信号Ｍがハイレベルのときには、インバータ回路
ＩＣ，。の出力信号がロウレベルとなり、ＰＮＰ　）ラ
ンジスタＴ１をオン状態にする。これにより、そのコレ
クタに電流が流れてＮＰＮ　トランジスタＴ３をオン状
態にする。上記交流化信号Ｍのハイレベルに応じてイン
バータ回路ＩＣ２゜の出力信号がロウレベルにされるか
らインバータ回路ＩＣｚ＋の出力信号はハイレベルにさ
れる。これにより、ＰＮＰ　）ランジスタＴ２はオフ状
態となる。上記トランジスタＴ３がオン状態にされると
きには、トランジスタＴ３を介してノードａには２０Ｖ
の負電圧■。が伝えられる。

交流化信号Ｍがロウレベルのときには、インバータ回路
ＩＣ，。の出力信号がハイレベルとなり、ＰＮＰ　）ラ
ンジスタＴ１をオフ状態にする。これにより、そのコレ
クタに電流が流れないからＮＰＮトランジスタＴ３をオ
フ状態にする。上記交流化信号Ｍのロウレベルに応じて
インバータ回路ＩＣＺＯの出力信号がハイレベルにされ
るからインバータ回路ＩＣｔ＋の出力信号はロウレベル
にされる。

これにより、ＰＮＰ　）ランジスタＴ２はオン状態とな
る。上記トランジスタＴ２がオン状態にされるときには
、トランジスタＴ２を介してノードａには＋５Ｖの正電
圧Ｖｃｃが伝えられる。

このようにノードａには、交流化信号Ｍのハイレベルと
ロウレベルに応じて、ノードｂの中点電圧ＶＮを基準に
して正電圧ＶＣＣと負電圧ＶＥＥとが交互に切り換えら
で伝えられる。

この実施例では、特に制限されないが、上記ノードａと
ノードｂの間に、前記のような基準電圧■ｏＦＦと視角
θに応じて変化させられる視角補正電圧ＶＫを発生させ
る電圧発生回路が設けられる。

抵抗ＲＩ３、Ｒ０４及びＲＩＳと感温素子としてのサー
ミスタＲ５Ｉは、上記視角補正電圧ＶＫを発生させる。

すなわち、抵抗ＲＩ４は固定抵抗と可変抵抗とが直列形
態に接続されてなり、上記可変抵抗を調整することによ
り角度補正電圧ｖＫを変化させる。

この抵抗ＲＩ４には並列に抵抗ＲＩＳとサーミスタＲ８
，の直列回路が設けられる。このサーミスタＲ３Ｉは、
第４図に示した特性図から理解されるように温度の変化
により基準電圧Ｖ。Ｆ、が変化することの他、直角三角
形の斜辺により近似した輝度の変化の傾き自体も変化す
る。このため、温度が高くなるに応じてサーミスタＲ５
Ｉの抵抗値が小さくなるという負特性を利用し、視角補
正電圧■、を小さ（するものである。抵抗ＲＩ４と抵抗
ＲＩＳ及びサーミスタＲ５Ｉからなる合成抵抗値は、上
記温度が高くなるに従いサーミスタＲ３Ｉの抵抗値が小
さくなることに応して小さくなる。これにより、これら
の合成抵抗値と抵抗Ｒ１，との抵抗比により形成される
電圧が低下する。この分圧電圧はさらに上記可変抵抗Ｒ
Ｉ４により分圧される。したがって、視角補正電圧■３
は温度の上昇とともに低下し、上記算度の傾きを大きく
させるように作用する。

なお、実際の回路では、視角補正電圧■えは省略できる
。すなわち、第２階調に対応した駆動電圧ｖ２を視角θ
に応して変化させても前記第１図を用いて説明したと等
価の動作を行うことができる。そこで、この実施例では
電圧可変手段１としての上記抵抗Ｒ１１ないしＲＩＳと
サーミスタＲ３Ｉからなる回路網により直接的に視角補
正動作を行う駆動電圧■２を形成するものである。この
ような理由により上記可変抵抗Ｒ１４の可変電圧端子か
らは直接的に第２階調に対応した駆動電圧Ｖ２が形成さ
れるものである。この駆動電圧は、ボルテージフォロワ
形態にされた演算増幅回路ＩＣ２によりインピーダンス
変換されて出力される。

抵抗Ｒ１いＲ１？及び’Ｒ＋ｅとサーミスタＲ３２は、
上記基準電圧Ｖ。ＦＦを発生させる。すなわち、抵抗Ｒ
１７は固定抵抗と調整抵抗とが直列形態に接続されてな
り、液晶表示装置の組立工程や検査工程において、調整
抵抗を調整することによりＴＦＴパネルや上記抵抗素子
等のバラツキを補正するように基準電圧■。ＦＦを設定
する。この調整用の抵抗Ｒ１７には並列に抵抗Ｒ１８と
サーミスタＲｓ□の直列回路が設けられる。このサーミ
スタＲ３２は、第４図に示した特性図から明らかなよう
に液晶の持つ温度依存性に対応して基準電圧■。、Ｆを
自動的に補正するものである。すなわち、温度が高くな
るに応じてサーミスタＲｓｚの抵抗値が小さくなるとい
う負特性を利用し、基準電圧■。、Ｆを小さくするもの
である。抵抗ＲＩ　７と抵抗Ｒ１１＋及びサーミスタＲ
ｓｚからなる合成抵抗値は、上記温度が高くなるに従い
サーミスタＲ３Ｚの抵抗値が小さくなることに応じて小
さくなる。これにより、これらの合成抵抗値と抵抗Ｒ１
＆との抵抗比により形成される電圧が低下する。この分
圧電圧はさらに上記調整抵抗ＲＩ７により分圧される。

したがって、基準電圧Ｖ　盲Ｆは温度の上昇とともに低
下し、第４図に示したような温度補償を自動的に行うも
のとなる。この基準電圧Ｖ。ＦＦはボルテージフォロワ
形態にされた演算増幅回路ＩＣ３によりインピーダンス
変換されて出力される。

視角補正電圧ＶＫは上述のように駆動電圧Ｖ２に置き換
えることができる。しかし、上記の基準電圧■。Ｆ、は
、上記前記第１図を用いて説明したように視角θの変化
に対応して構成されるところの２つ以上の直角三角形の
基準となる電圧であるから中間階調の液晶駆動電圧を形
成する直列抵抗回路に現として存在しなければならない
電圧であることに注意する必要がある。

上記演算増幅回路ＩＣ２とＩＣ３の出力端子間には中間
階調電圧Ｖ３から■７を形成する直列抵抗Ｒ１ないしＲ
６・が設けられる。上記抵抗Ｒ，ないしＲ６は、第２図
に示した抵抗Ｒ６ないしＲ６に対応した互いに等しい抵
抗値を持つ抵抗素子とされる。これに対して、抵抗Ｒ６
・は、第１図に示した抵抗Ｒ６とＲ７との合成抵抗値を
持つようにされる。

上記演算増幅回路ＩＣ２の出力端子及び上記直列抵抗Ｒ
１ないしＲ６の相互接続点から出力される中間階調電圧
■２ないしＶ７は、ボルテージフォロワ形態にされた演
算増幅回路ＩＣ，、ないしＩＣ９を介して、上側のドレ
インドライバーに対応した液晶駆動電圧Ｖ２ＵないしＶ
７Ｕとして出力される。

また、上記演算増幅回路ＩＣ，の出力端子及び上記直列
抵抗Ｒ１ないしＲ６の相互接続点から出力される中間階
調電圧■２ないし■７は、電圧利得が１にされた反転増
幅回路ＩＣ＋７ないしＩ　Ｃ，２を介して、下側のドレ
インドライバーに対応した液晶駆動電圧ＶＺｔないしＶ
７Ｌとして出力される。

上記反転増幅回路増幅回路ＩＣ，、ないしＩＣ，□は、
演算増幅回路からなり、反転入力（−）に設けられる入
力抵抗と、反転入力（＝）と出力端子の間に設けられる
帰還抵抗及び非反転入力（＋）に上記中点電圧ＶＨを供
給する抵抗が設けられることにより、それぞれの出力端
子から入力される各中間階調電圧■２ないしＶ７に対し
てそれぞれ極性が反転させられた液晶駆動電圧Ｖ２Ｌな
いしＶ？Ｌを出力させるものである。

液晶の透過率１００％（白レベル）に対応した駆動電圧
Ｖ８は、中点電圧ＶＮが利用される。すなわち、演算増
幅回路■Ｃ４を通して得られるノード’ｂの電圧がその
まま液晶駆動電圧■８として上側及び下側のドレインド
ライバーに共通に供給される。

液晶の透過率Ｏ％（黒レベル）に対応した駆動電圧Ｖ、
は、ノードａの＋５Ｖ又は−２０Ｖに切り換えられる電
圧がツェナーダイオードＺＤ、とＺＤ２及びダイオード
Ｄ、とＤ２からなる双方向性のレベルシフト回路により
レベルシフトされて形成される。すなわち、ノードａの
電圧が＋５■のような正の電圧であるときには、ツェナ
ーダイオードＺＤ２ダイオードＤ２がオン状態となり、
そのツェナー電圧とダイオード順方向電圧によりレベル
シフト量を決定する。ノードａの電圧が２０Ｖのような
負の電圧であるときには、ツェナーダイオードＺＤ、ダ
イオードＤ１がオン状態となり、そのツェナー電圧とダ
イオード順方向電圧ニヨリレベルシフトＩを決定する。

このレベルシフト回路に直列に設けられた抵抗ＲＩ２は
上記レベルシフト回路の動作電流を流すものである。

上記レベルシフト回路によりレベルシフトされたノード
Ｃの電圧は、上記同様にボルテージフォロワ形態の演算
増幅回路Ｉ　Ｃ，、を介して上側のドレインドライバー
に供給される液晶駆動電圧ＶＩＵとして出力され、反転
増幅回路ＩＣ，、を介して下側のドレインドライバーに
供給される液晶駆動電圧ＶＩＬとして出力される。

上記レベルシフト回路は、次のような理由により設けら
れる。第７図に示したゲートドライバーは、上記正の電
圧Ｖｃｃと負の電圧■、とを受けて選択レベルが＋５と
され、非選択レベルが一２０Ｖとされるような出力信号
を形成する。すなわち、ＴＦＴ　ｌ−ランジスタのゲー
トには上記のような＋５Ｖ又は−２０Ｖが印加されるこ
とになる。上記のようなレベルシフト回路を設けること
により、ＴＦＴドレイン（又はソース）が結合される信
号線電極に与えられる最大電圧＋ｖ８と最小電圧ＶＩｌ
は、上記のようなレベルシフト回路により設定されたレ
ベルシフト量により中点電圧■８を基準にして正負対称
的に決められる。

このレベルシフト量をＴＦＴ　ｌ−ランジスタの持つし
きい値電圧より大きく設定することにより、ＴＦＴトラ
ンジスタがオン状態になったときに信号線電極の駆動電
圧がレベル損失なく選択された画素電極に伝えるように
することができる。

抵抗Ｒ３゜とＲ１及び調整抵抗からなる直列回路は、ボ
ルテージフォロワ形態にされた演算増幅回路ＩＣ，に入
力される。この演算増幅回路ＩｃＩは、液晶パネルの共
通電極に供給するコモン電圧Ｖ　ｃｏｍを形成する。す
なわち、ＴＦＴトランジスタを介して設けられる画素電
極は、上記共通電極と等測的にキャパシタを構成し、Ｔ
ＦＴがオン状態のときに伝えられた駆動電圧が上記共通
電極側のコモン電圧。。、、を基準にして加えられ、Ｔ
ＦＴがオフ状態にされるとその駆動電圧を保持するもの
となる。なお、この演算増幅回路ＩＣ，や前記演算増幅
回路ＩＣ，のように他の演算増幅回路も全てＶｃｃとＶ
ＥＥとを受けて動作するものである。

このような動作電圧を用いることにより、中点電圧■８
を基準にして正と負に切り換えられる液晶駆動電圧ＶＩ
Ｕ〜ｖ’ｔｏ及びＶＩＬ〜Ｖ７Ｌを形成することができ
る。

第１１図には、上記駆動電圧発生回路の他の一実施例の
回路図が示されている。

この実施例では、上側のドレインドライバー用と下側の
ドレインドライバーにそれぞれ対応して分圧抵抗回路Ｒ
ｌ”　ＲｓとＲ１・〜Ｒ１・とが設けられる。そして、
上側のドレインドライバーに供給される駆動電圧ＶＩＬ
Ｉ〜■、わと下側のドレインドライバーに供給される駆
動電圧ＶＩＬ〜Ｖ’ＦＬの極性を第１０図の実施例と同
様に逆に設定するため、下側のドレインドライバーに供
給される駆動電圧を形成する分圧抵抗回路Ｒ８・〜Ｒ５
・には、逆極性の電圧が与えられる。すなわち、反転増
幅回路として動作する演算増幅回路ＩＣ２・は、上記ノ
ードｂの電位を基準にして抵抗Ｒ１３、ＲＩ４及びＲＩ
Ｓと感温素子としてのサーミスタＲ３Ｉからなる前記視
角補正電圧発生回路により形成された補正電圧Ｖｘ（実
際には前述のように第２階調に対応した駆動電圧Ｖ　ｚ
ｕ）の極性を反転させた電圧を形成し、分圧抵抗Ｒ５・
側に供給する。これにより、演算増幅回路ＩＣ２とＩＣ
２・は互いに逆極性の視角補正電圧を出力する。また、
反転増幅回路として動作する演算増幅回路ＩＣ，・は、
上記ノードｂの電位を基準にして抵抗Ｒ１６、Ｒ１？及
びＲ１１＋と感温素子としてのサーミスタＲ３Ｚからな
る前記基準電圧発生回路により形成された基準電圧Ｖ。

ＦＦの極性を反転させた電圧を形成し、分圧抵抗Ｒ３・
側に供給する。これにより、演算増幅回路ＩＣ，とＩＣ
，・は互いに逆極性の基準電圧を出力する。したがって
、分圧抵抗回路Ｒ１〜Ｒ３とＲ３・〜Ｒ５・のそれぞれ
の相互接続点からは互いに逆極性にされた駆動電圧ＶＩ
Ｕ”’Ｖ？ＵとＶＩＬ〜Ｖ７Ｌを形成することができる
。それ故、この実施例では、上側のドレインドライバー
に対応した演算増幅回路ＩＣｓ〜ＩＣ，。

と同様に下側のドレインドライバーに対応した演算増幅
回路ＩＣ１２〜Ｉ　Ｃ，７もボルテージフォロワ形態に
される。ただし、駆動電圧ＶＩＬは、分圧抵抗回路では
なく、前記のようにレベルシフト回路により形成される
ものであるため、反転増幅回路として動作する演算増幅
回路回路ＩＣ，、により形成される。

この構成においては、下側のドレインドライバーに対応
した駆動電圧Ｖ２Ｌ〜Ｖ？Ｌを形成するために演算増幅
回路を抵抗素子が不必要なボルテージフォロワ形態にで
きるから、分圧抵抗回路Ｒ３・〜Ｒ５・が新たに必要に
なることを考慮しても、駆動電圧発生回路を構成する全
体としての素子数を低減できるものとなる。

上記の構成以外の残りの回路部分については、第１０図
に示した実施例回路と同様であるので、その説明を省略
するものである。

第１２図には、上記ＴＦＴパネルの動作の一例を説明す
るための駆動波形図が示されている。上側には上側ドレ
インドライバーに対応した波形が示され、下側には下側
ドレインドライバーに対応した波形が示されている。

ゲートドライバーにより出力されるゲート駆動波形は、
ＶＥＥ−２０Ｖの低電圧が非選択レベルとされ、Ｖｃｃ
−千５Ｖの高電圧が選択レベルとされる。

上記高電圧Ｖｃｃと低電圧ＶＥＥとの中点電圧ＶＮ（−
７，５Ｖ）を中心電位として、液晶を交流駆動する正の
電圧Ｖｌ−■、と負の電圧■、〜ｖ７が形成される。駆
動電圧■８は中点電圧■８と等しく設定される。同図に
おいては、多階調表示のための中間電圧は、Ｖ２とＶ７
とが例示的に示されており、両電圧Ｖ２とＶ７間が等分
されて残りの中間電圧電圧■３〜Ｖわが形成される。こ
のような中間階調電圧Ｖ２と■、に対して黒レベルに対
応した電圧Ｖｌと白レベルに対応した電圧Ｖ、とは比較
的大きなマージンを持って設定されるのもである。

上側ドライバーの出力電圧の極性と下側ドライバーの出
力電圧の極性とは同図のように逆極性とされる。例えば
、同図に示すように最初のフレームでは上側ドライバー
からは負極性の駆動電圧が出力され、下側ドライバーか
らは正極性の駆動電圧が出力される。次のフレームでは
上側ドライバーからは正極性の駆動電圧が出力され、下
側ドライバーからは負極性の駆動電圧が出力される。こ
のような極性の切り換えは、同図では省略されいている
が、前記の交流化信号Ｍのハイレベルとロウレベルによ
り行われる。

第１３図には、電源安定化回路の一実施例の回路図が示
されている。同図の回路は、第９図に示されたマザーボ
ードの回路図の中から電源安定化回路の部分を抜き出し
たものである。

制御信号ＤＩＳＰ　ＯＮは、タイミングコンバータＴＣ
ＯＮ３により発生され、液晶の表示動作の開始を指示す
る信号である。すなわち、電源投入直後においてタイミ
ングコンバータＴＣＯＮ３が正常に動作を開始する前に
、液晶駆動電圧発生回路に不安定な電圧を供給すると、
無意味な駆動電圧が液晶に加えられることによって目障
りな表示を行ってしまうことを防止するものである。

すなわち、制御信号ＤＩＳＰ　ＯＮがロウレベルのとき
には、インバータ回路ＩＣ２□の出力信号がハイレベル
となり、ＰＮＰ　）ランジスタＴ４をオフ状態にする。

これにより、−２４Ｖのような負の高電圧を伝えるダー
リン接続されたＰＮＰ　ｌ−ランジスタＴ６とＴ７をオ
フ状態にする。これにより、ＰＮＰトランジスタＴ５が
オン状態となり、トランジスタＴ７及びＴ６をオフ状態
にする。これらのトランジスタＴ７とＴ６のオフ状態に
より、安定化電源用ＩＣ３に動作電圧が供給されないか
ら２０Ｖのような安定化電圧が出力されない。

制御信号ＤＩＳＰ　ＯＮがハイレベルのときには、イン
バータ回路ＩＣ，、の出力信号がロウレベルとなり、Ｐ
ＮＰトランジスタＴ４をオン状態にする。

これにより、トランジスタＴ４のコレクタ電位がＶｃｃ
に近いハイレベルとなり、トランジスタＴ５をオフ状態
にする。したがって、−２４Ｖのような負の高電圧を伝
えるダーリン接続されたＰＮＰトランジスタＴ７のベー
スには一２４Ｖが供給されて、これらのトランジスタＴ
７及びＴ６をオン状態にする。これらのトランジスタＴ
７とＴ６のオン状態により、安定化電源用ＩＣ３に低電
位側の動作電圧が供給され、−２０Ｖのような安定化電
圧ＶＥＥが形成される。

なお、この実施例の電源安定化回路では、＋５■のよう
な正の電圧ＶＣＣが供給される前に一２４■のような負
電圧が供給されると、接地電位がダイオードＤ４を通し
てトランジスタＴ５のエミッタに供給されるから、この
トランジスタＴ５がオン状態となり、上記トランジスタ
Ｔ７及びＴ６をオフ状態にするものである。これにより
、上記２４Ｖのような負電圧が先に電源安定化用のＩＣ
３に供給されるのを防止している。

第１４図には、この発明に係る多階調液晶表示装置の一
実施例の背面実装図が示されている。

同図は、多階調液晶表示装置を裏面図が示されている。

特に制限されないが、図示しないＴＦＴパネルの上下及
び左側面に対応して逆コの字状にされたドライバー基板
には、タブ（ＴＡＢ）が設けられ、上下のタブにはドレ
インドライバーを構成する半導体集積回路装置が実装さ
れ、同図の左側のタブにはゲートドライバーを構成する
半導体集積回路装置が実装される。

上記のタブはそれに実装されたドレインドライバーやゲ
ートドライバーといった半導体集積回路装置の出力端子
をＴＦＴパネルの対応する信号線電極及び走査線電極に
それぞれ接続される配線パターンが設けられる。これよ
り、上記のようなタブ及び半導体集積回路装置が実装さ
れたドライバー基板とＴＦＴパネルとは路間−平面を構
成するように薄型に組立られる。

従来の単階調を基本とする液晶表示装置では、駆動電圧
が白と黒の２値電圧で済むこと等によりマザーボードが
比較的小さくできる。これにより、従来の単階調を基本
とする液晶表示装置においては、上記ドライバー基板と
同様にＴＦＴパネルと路間−平面を形ち作るよう配置さ
れるものである。

しかしながら、この実施例のような多階調の液晶表示装
置では、多階調に応じた多数の駆動電圧等を発生させる
ために、第９図に示すように多数の半導体集積回路装置
やディスクＩＪ　−ト部品を実装する。このため、これ
らの電子部品が実装されるマザーボードは従来に比べて
大型化することは必須となる。このような大型のマザー
ボードを上記ドライバー基板のようにＴＦＴパネルと路
間−平面上に置くようにしたのでは、液晶表示装置の全
体の構成が、表示画面を中心にしてその枠となる部分が
大きくなるとともに左右若しくは上下が非対称となって
しまうという問題が生しる。

このため、この実施例では上記マザーボードとドライバ
ー基板との間をフレキシブル配線基板ＦＰＣにより接続
し、マザーボードをＴＦＴパネルの裏面側に置くように
するものである。すなわち、上記ＴＦＴパネルとマザー
ボードとはバッタライト板を挟むように重合わされて構
成される。

第１５図には、この発明に係る多階調液晶表示装置の他
の一実施例の正面図が示されている。

同図においては、その構造の理解を容易にするためフレ
キシブル配線部分が展開して描かれている。

この実施例においても、ＴＦＴ　（ＬＣＤ）パネルの上
下及び左側面に対応して左右逆コの字状にされたドライ
バー基板には、タブ（ＴＡＢ）が設けられ、上下のタブ
にはドレインドライバーを構成する半導体集積回路装置
が実装され、同図の左側のタブにはゲートドライバーを
構成する半導体集積回路装置が実装される。上記のタブ
はそれに実装されたドレインドライバーやゲートドライ
バーといった半導体集積回路装置の出力端子をＴＦＴパ
ネルの対応する信号線電極及び走査線電極にそれぞれ接
続される配線パターンが設けられる。これより、上記の
ようなタブ及び半導体集積回路装置が実装されたドライ
バー基板とＴＦＴパネルとは路間−平面を構成するよう
に薄型に組立られる。

また、上記ドライバー基板と背面側に配置されるマザー
ボードとを接続するフレシキブル配線ＦＰＣは、ドライ
バー基板の右側に上下２つ設けられる。

第１６図には、この発明に係る多階調液晶表示装置の他
の一実施例の側面図が示されている。同図の側面図は、
第１５図に示した正面図に対応している。この実施例の
ようにパンクライトを挟んで正面側にはＴＦＴパネル及
びドライバー基板が、背面側にはマザーボードが設けら
れる。そして、両者はフレキシブル配線ＦＰＣにより接
続される。

この場合、マザーボードとフレシキブル配線ＦＰＣとは
コネクタにより接続される。このようなバックライトを
挟むようにしたサント°イソチ構成は、第１４図に示し
た多階調液晶表示装置においても同様である。すなわち
、第１４図の実施例ではフレキシブル配線ＦＰＣの取付
方法が若干異なるだけである。

第１７図には、この発明に係る多階調液晶表示装置の他
の一実施例の背面図が示されている。同図の背面図は、
第１５図に示した正面図に対応している。この実施例に
おいても、同図に示すようにマザーボードは、ＴＦＴパ
ネル及びドライバー基板に対して完全に重ね合うように
設けられる。

すなわち、ドライバーボードとマザーボードとは図示し
ないハックライトを挟むようにして重ね合わされ°るよ
うにされる。したがって、マザーボードは、上記のよう
な多階調駆動用の電圧発生回路を実装させるためにその
サイズが大型化されても正面側からみた液晶表示装置の
全体の大きさの増大を防くことができる。

次に、この発明に係る多階調液晶表示装置に用いられる
ＴＦＴパネル（ＬＣＤパネル）について詳細に説明する
。

第１８Ａ図には、発明が適用されるアクティ７・マトリ
ックス方式カラー液晶表示装置の１画素とその周辺部の
一実施例の平面図が示されている。

第１８Ｂ図には、第１８Ａ図のＩＴＢ−ＩＩＢ切断線に
おける一実施例の断面と表示パネルのシール部分付近の
断面図が示されている。第１８Ｃ図には、第１８Ａ図の
ｎｃ−ｎｃ切断線における一実施例の断面図が示されて
いる。また、第１９図（要部平面図）には、第１８Ａ図
に示す画素を複数配置したときの一実施例の平面図が示
されている。

（画素配置） 第１８Ａ図に示すように、各画素は隣接する２本の操作
信号線（ゲート信号線又は水平信号線）ＣＬと、隣接す
る２本の映像信号線（ドレイン信号線又は垂直信号線）
ＤＬとの交差領域内（４本の信号線で囲まれた領域内）
に配置されいてる。

各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ、画素電極ＩＴ０１及
び付加容量Ｃａｄｄを含む。走査信号ｉＧＬは、列方向
に延在し、行方向に複数本配置されている。映像信号線
ＤＬは、行方向に延在し、列方向に複数本配置されてい
る。

（パネル断面全体構造） 第１８Ｂ図に示すように、液晶層ＬＣを基準に下部透明
ガラス基板５ＵＢＩ側には薄膜トランジスタＴＦＴ及び
透明画素電極ＩＴ○１が形成され、上部透明ガラス基板
ｓ　Ｕ　Ｂ　２　（ｌ！ｌには、カラーフィルタＦＩＬ
、遮光用ブランクマトリックスパターンＢＭが形成され
ている。下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側は、例えば１．
１（ｎ＋）程度の厚さで構成されている。

第１８Ｂ図の中央部は一画素部分の断面を示しているが
、左側は透明ガラス基板５ＵＢＩ及び５ＵＢ２の左側縁
部分で外部引出配線の存在する部分の断面を示している
。右側は、透明ガラス基板５ＴＪＢＩ及び５ＵＢ２の右
側縁部分で外部引出配線の存在しない部分の断面を示し
ている。

第１８Ｂ図の左側、右側のそれぞれに示すシール材ＳＬ
は、液晶ＬＣを封止するように構成されており、液晶封
入口（図示していない）を除く透明ガラス基板５ＵＢＩ
及び５ＵＢ２の縁周囲全体に沿って形成されている。シ
ール材ＳＬは、例えば、エポキシ樹脂で形成されいてる
。

前記上部透明ガラス基板５ＵＢ２側の共通透明画素電極
ＩＴＯ２は、少なくとも一個所において、銀ペースト材
ＳＩＬによって、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側に形成
された外部引出配線に接続されている。この外部引出配
線は、前述したゲート電極ＧＴ、ソース電極ＳＤＩ、ド
レイン電極ＳＤ２のそれぞれと同一製造工程で形成され
る。

配向膜０ＲＩＩ及び０ＲＩ２、透明画素電極■ＴＯ１、
共通透明画素電極ＩＴＯ２、保護膜ＰＳＶ１及びＰＳＶ
２、絶縁膜Ｇｌのそれぞれの層は、シール材ＳＬの内側
に形成される。偏光板ＰＯＬ１とＰＯＬ２は、下側透明
ガラス基板５ＵＢＩ、上側透明ガラス基板５ＵＢ２のそ
れぞれの外側の表面に形成されいてる。

液晶ＬＣは、液晶分子の向きを設定する下部配向膜０Ｒ
ＩＩ及び上部配向膜０ＲＩ２の間に封入され、シール部
ＳＬによってシールされている。

下部配向膜０ＲＩＩは、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側
の保護膜ＰＳＶ　１の上部に形成される。

上部透明ガラス基板５ＵＢ２の内側（液晶側）の表面に
は、遮光膜ＢＭ、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜ＰＳＶ
２、共通透明画素電極（ＣＯＭ）ＩｒＯ２及び上部配向
膜０ＲＩ２が順次積層して設けられている。

この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側、
上部透明ガラス基板５ＵＢ２側のそれぞれの層を別々に
形成し、その後、上下透明ガラス基板５ＵＢＩと５ＵＢ
２を重ね合わせ、両者間に液晶ＬＣを封入することによ
って組み立てられる。

（薄膜トランジスタＴＦＴ） 薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極ＧＴに正のバイ
アスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャンネル抵
抗値が小さ（なり、バイアスを零にすると、チャンネル
抵抗値が大きくなるように動作する。

各画素の薄膜トランジスタＴＦＴは、画素内において２
つ（複数）に分割され、薄膜トランジスタ（分割薄膜ト
ランジスタ）ＴＦＴＩ及びＴＦＴ２で構成されている。

薄膜トランジスタＴＦＴＩ。

ＴＦＴ２のそれぞれは、実質的に同一サイズ（チャンネ
ル長と幅が同じ）で構成されている。この分割された薄
膜トランジスタＴＦＴＩ、ＴＦＴ２のそれぞれは、主に
ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜Ｇｌ、ｉ型（真性、１ｎ
ｔｒｉｎｓｉｃ　、導電型決定不純物がドープされてい
ない）非晶質Ｓｉ半導体層ＡＳ、一対のソース電極ＳＤ
Ｉ及びドレイン電極ＳＤ２で構成されている。なお、ソ
ース・ドレインは本来その間のバイアス極性によって決
まり、本表示装置の回路ではその極性は動作中反転する
ので、ソース・ドレインは動作中入れ替わると理解され
たい。しかし以下の説明でも、便宜上一方をソース、他
方をドレインと固定して表現する。

（ゲート電極ＧＴ） ゲート電極ＧＴは、第２０図（第１８Ａ図の層ｇ１、ｇ
２及びＡＳのみを描いた平面図）に詳細に示すように、
走査信号線ＧＬから垂直方向く第２Ａ図及び第４図にお
いて上方向）に突出する形状で構成されている（丁字形
状に分岐されている）。ゲート電極ＧＴは、薄膜トラン
ジスタＴＦＴｌ、ＴＦＴ２のそれぞれの形成領域まで突
出するように構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴ
ｌ、ＴＦＴ２のそれぞれのゲート電極ＧＴは、一体に（
共通ゲート電極として）構成されており、走査信号線Ｇ
Ｌに連続して形成されている。ゲート電極ＧＴは、薄膜
トランジスタＴＦＴの形成領域において大きい段差を作
らないように、単層の第１導電膜ｇ１で構成される。第
１導電膜ｇ１は、例えばスパッタで形成されたクロム（
Ｃｒ）膜を用い、１０００　（人）程度の薄膜で構成さ
れる。

このゲート電極ＧＴは、第１８Ａ図、第１８Ｂ図及び第
２０図に示されているように、半導体層Ａｓを完全に覆
うよう（下方からみて）それより太き目に形成される。

従って、基板５ＵＢＩＯ下方に蛍光灯等のハックライ）
ＢＬを取付けた場合、この不透明のＣｒゲート電極ＧＴ
が影となって、半導体層ＡＳにはバックライト光が当た
らず、光照射による導電現象すなわちＴＦＴのオフ特性
劣化は起きにくくなる。なお、ゲート電極ＧＴの本来の
大きさは、ソース・ドレイン電極ＳＤＩとＳＤ２間をま
たがるに最低限必要な（ゲート電極とソース・ドレイン
電極の位置合わせ余裕分も含めて）幅を持ち、チャンネ
ル幅Ｗを決めるその奥行き長さはソース・ドレイン電極
間の距離（チャンネル長）Ｌとの比、すなわち相互コン
ダクタンスｇｍを決定するファクタＷ／Ｌをいくつにす
るかによって決められる。

本実施例におけるゲート電極の大きさは勿論、上述した
本来の大きさよりも大きくされる。

ゲート電極ＧＴのゲート及び遮光の機能面からだけで考
えれば、ゲート電極ＧＴ及びその配線ＧＬは単一の層で
一体に形成しても良（、その場合不透明導体材料として
Ｓｉを含有させたＡＩ、純ＡＩ及びＰｄを含有させたＡ
１等を選ぶことができる。

（走査信号線ＧＬ） 前記走査信号線ＧＬは、第１導電膜ｇ１及びその上部に
設けられた第２導電膜ｇ２からなる複合膜で構成されて
いる。この走査信号線ＧＬの第１導電膜ｇ１は、前記ゲ
ート電極ＧＴの第１導電膜ｇ１と同一製造工程で形成さ
れ、かつ一体に構成されている。第２導電膜ｇ２は、例
えば、スパッタで形成されたアルミニュウム（Ａ　Ｉ　
’）　Ｈを用い、２０００〜４０００　（人）程度の膜
厚で形成する。

第２導電膜ｇ２は、走査信号線ＧＬの抵抗値を低減し、
信号伝達速度の高速化（画素の情報の書き込み特性向上
）を図ることができるように構成されている。

また、走査信号線ＧＬは、第１導電膜ｇ１の幅寸法に比
べて第２導電膜ｇ２の幅寸法を小さく構成している。す
なわち、走査信号線ＧＬは、その側壁の段差形状がゆる
やかになっている。

（ゲート絶縁膜Ｇｌ） 絶縁膜Ｇｌは、薄膜トランジスタＴＦＴ１．ＴＦＴ２の
それぞれのゲート絶縁膜として使用される。絶縁膜Ｇｌ
は、ゲート電極ＧＴ及び走査信号線ＧＬの上層に形成さ
れている。絶縁膜Ｇｌは、例１ば、プラズマＣＶＤで形
成された窒化珪素膜を用い、３０００　　（人）程度の
膜厚に形成される。

（半導体層ＡＳ） ｉ型半導体層ＡＳは、第２０図に示すように、複数に分
割された薄膜トランジスタＴＦＴＩ、ＴＦＴ２のそれぞ
れのチャンネル形成領域として使用される。ｉ型半導体
層ＡＳは、アモーファスシリコン膜又は多結晶シリコン
膜で形成され、約１８００　（人）程度の膜厚に形成さ
れる。

このｉ型半導体層ＡＳは、供給ガスの成分を変えてＳｉ
、Ｎ、ゲート絶縁膜ＣＩの形成に連続して、同じプラズ
マＣＶＤ装置で、しかもその装置から外部に露出するこ
となく形成される。また、オーミックコンタクト用のＰ
をドープしたＮ′″層ｄｏ（第１８Ｂ図）も同様に連続
して約４００（人）の厚さに形成される。しかる後下側
基板５ＵＢＩはＣＶＤ装置から外に取り出され、写真処
理技術により、Ｎ゛層ｄｏ及びｉ　ｉｉ　Ａ　Ｓは第１
８Ａ図、第１８Ｂ図及び第２０図に示すように独立した
島にパターニングされる。

ｉ型半導体層ＡＳは、第１８Ａ図及び第２０図に詳細に
示すように、走査信号線ＧＬと映像信号線ＤＬとの交差
部（クロスオーバ部）の両者間にも設けられている。こ
の交差部ｉ型半導体層ＡＳは、交差部における走査信号
線ＧＬと映像信号線ＤＬとの短絡を低減するように構成
されている。

（ソース・ドレイン電極ＳＤＩ、５Ｄ２）複数に分割さ
れた薄膜トランジスタＴＦＴＩ。

ＴＦＴ２のそれぞれのソース電極ＳＤＩとドレイン電極
ＳＤ２とは、第１８Ａ図、第１８Ｂ図及び第２１図（第
１８Ａ図の層ｄ１〜ｄ３のみを描いた平面図）で詳細に
示すように、半導体層ＡＳ上にそれぞれ離隔して設けら
れている。

ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれは、
Ｎ゛型半導体層ｄＯに接触する下層側から、第１導電膜
ｄ１、第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３を順次重合わせ
て構成されている。ソース電極ＳＤＩの第１導電膜ｄｌ
、第２導電膜ｄ２及び第３導電膜ｄ３は、ドレイン電極
ＳＤ２のそれぞれと同一製造工程で形成される。

第１導電膜ｄｌは、スパッタで形成したクロム膜を用い
、５００〜１０００　（人）の膜厚〔本実施例では６０
０（人）程度の膜厚〕により形成される。クロム膜は、
膜厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、２０
００　　（人）程度を膜厚を越えない範囲に形成される
。クロム膜は、Ｎ゛型半導体層ｄｏとの接触が良好であ
る。クロム膜は、後述する第２導電膜ｄ２のアルミニュ
ウムがＮ゛型半導体層ｄＯに拡散することを防止すると
いう、所謂バリア層を構成する。第１導電膜ｄ１として
は、上記のようなりロム膜の他に高融点金属（Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ｗ）膜、高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉｚ
　、ＴｉＳｉ、　、Ｔａ５ｉｚ、ＷＳ　ｉｚ　）膜で形
成してもよい。

第１導電膜ｄ１を写真処理でパターニングした後、同じ
写真処理用マスクで、或いは第１導電膜ｄ１をマスクと
してＮ゛層ｄＯが除去される。っまり、ｉ層ＡＳ上に残
っていたＮ゛層ｄＯは第１導電膜ｄ１以外の部分がセル
ファラインで除去される。このとき、Ｎ゛層ｄＯはその
厚さ分は全て除去されるようエッチされるので、ｉ層Ａ
Ｓも若干その表面部分でエッチされるが、その程度はエ
ッチ時間で制御すればよい。

しかる後第２導電膜ｄ２が、アルミニュウムのスパッタ
リングで３０００〜４０００　　（人）の膜厚〔本実施
例では３０００　（人）程度の膜厚）に形成される。ア
ルミニュウム層は、クロム層に比べてストレスが小さく
、厚い膜厚に形成することが可能で、ソース電極ＳＤＩ
、ドレイン電極ＳＤ２及び映像信号線ＤＬの抵抗値を低
減するように構成されている。第２導電膜ｄ２は、アル
ミニュウム膜の他にシリコン（Ｓｉ）や銅（Ｃｕ）を添
加物として含有させたアルミニュウム膜で形成されても
よい。

第２導電膜ｄ２の写真処理技術によるバターニング後第
３導電膜ｄ３が形成される。この第３導電膜ｄ３は、ス
パッタリングで形成された透明導電膜（Ｉｎｄｕｉｎｇ
−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ　　Ｉ　Ｔ　Ｏ；ネサ膜）から成
り、１０００〜２０００　（人）の膜厚〔本実施例では
１２００　（人）程度の膜厚〕で形成される。

この第３導電膜ｄ３は、ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電
極ＳＤ２及び映像信号線ＤＬを構成すると共に、透明画
素電極ＩＴＯＩを構成するようになっている。

ソースｉｌｔ極ｓＤ１の第１導電膜ｄ１、ドレイン電極
ＳＤ２の第１導電膜ｄ１のそれぞれは、上層の第２導電
膜ｄ２及び第３導電膜ｄ３に比べて内側に（チャンネル
領域内に）太き（入り込んでいる。つまり、これらの部
分における第１導電膜ｄ１は、層ｄ２．ｄ３とは無関係
に薄膜トランジスタＴＦＴのゲート長りを規定できるよ
うに構成されている。

ソース電極ＳＤＩは、前記のように、透明画素電極ＩＴ
ＯＩに接続されている。ソース電極ＳＤＩは、ｉ型半導
体層ＡＳの段差形状（第１導電膜ｄ１の膜厚、Ｎ゛層ｄ
Ｏの膜厚及びｉ型半導体層ＡＳの膜厚とを加算した膜厚
に相当する段差）に沿って構成されている。具体的には
、ソース電極ＳＤＩは、ｉ型半導体層ＡＳの段差形状に
沿って形成された第１導電膜ｄ１と、この第１導電膜ｄ
１の上部にそれに比べて透明画素電極ＴＴＯＩと接続さ
れる側を小さいサイズで形成した第２導電膜ｄ２と、こ
の第２導電膜から露出する第１導電膜ｄ１に接続された
第３導電膜ｄ３とで構成されている。ソース電極ＳＤＩ
の第２導電膜ｄ２は、第１導電膜ｄ１のクロム膜がスト
レスの増大から厚く形成できず、ｉ型半導体層ＡＳの段
差形状を乗り越えられないので、このｉ型半導体層ＡＳ
を乗り越えるために構成されている。つまり、第２導電
膜ｄ２は、厚く形成することでステップカバレンジを向
上している。第２導電膜ｄ２は、厚く形成できるので、
ソース電極ＳＤＩの抵抗値（ドレイン電極ＳＤ２や映像
信号線ＤＬについても同様）の低減に大きく寄与してい
る。第３導電膜ｄ３は、第２導電膜ｄ２のｌ型半導体層
ＡＳに起因する段差形状を乗り越えることができないの
で、第２導電膜ｄ２のサイズを小さくすることで露出す
る第１導電膜ｄ１に接続するように構成されている。第
１導電膜ｄ１と第３導電膜ｄ３とは、接着性が良好であ
るばかりが、両者間の接続部の段差形状が小さいので、
確実に接続することができる。

（画素電極ＩＴ○１） 前記透明画素電極ＩＴＯＩは、各画素毎に設けられてお
り、液晶表示部の画素電極の一方を構成する。透明画素
電極ＩＴＯＩは、画素の複数に分割された薄膜トランジ
スタＴＦＴＩ、ＴＦＴ２のそれぞれに対応して２つの透
明画素電極（分割透明画素電極）Ｅｌ、Ｅ２に分割され
ている。透明画素電極Ｅｌ、Ｅ２は、それぞれ薄膜トラ
ンジスタＴＦＴのソース電極ＳＤＩに接続されている。

透明画素電極Ｅ１．Ｅ２のそれぞれは、実質的に同一面
積となるようにパターニングされている。

このように、１画素の薄膜トランジスタＴＦＴを複数の
薄膜トランジスタＴＦＴＩ、ＴＦＴ２に分割し、この複
数に分割された薄膜トランジスタＴＦＴＩ、ＴＦＴ２の
それぞれに複数に分割された透明電極Ｅｌ、Ｅ２のそれ
ぞれを接続することにより、分割された一部分（例えば
、ＴＦＴＩ）が点欠陥になっても、画素全体でみれば点
欠陥でなくなる（ＴＦＴ２が欠陥でない）ので、点欠陥
の確率を低減することができる。また欠陥を見にくくす
ることができる。

また、前記画素の分割された透明画素電極ＥＩＥ２のそ
れぞれを実質的に同一面積で構成することにより、透明
画素電極Ｅｌ、Ｅ２のそれぞれと共通透明画素電極ＩＴ
Ｏ２とで構成されるそれぞれの液晶容Ｉ（Ｃｐｉｘ）を
均一にすることができる。

（保護膜ＰＳＶＩ） 薄膜トランジスタＴＦＴ及び透明画素電極ＩｒＯ２上に
は、保護膜ｐｓｖｉが設けられている。

保護膜ＰＳＶＩは、主に、薄膜トランジスタＴＦＴを湿
気等から保護するために形成されており、透明性が高く
しかも耐湿性の良いものを使用する。

保護膜ＦＳＶ１は、例えば、プラズマＣＶＤで形成され
た酸化珪素膜や窒化珪素膜で形成されており、８０００
　　（人）程度の膜厚を持つように形成される。

（遮光膜ＢＭ） 上部基板５ＵＢ２側には、外部光（第１８Ｂ図では上方
からの光）がチャンネル形成領域として使用されるｉ型
半導体層ＡＳに入射されないように、遮光膜ＢＭが設け
られ、第２２図のハンチングに示すようなパターンとさ
れている。なお、第２２図は、第１８Ａ図におけるＩＴ
Ｏ膜、層ｄ３、フィルタ層ＦＩＬ及び遮光膜ＢＭのみを
描いた平面図である。遮光膜ＢＭは、光に対する遮蔽性
が高い、例えばアルミニュウム膜やクロム膜で形成され
ており、本実施例ではクロム膜がスパツタリングにより
１３００　　（人）程度の膜厚に形成される。

したがって、ＴＦＴＩ、２の共通半導体層Ａｓは、上下
にある遮光膜ＢＭ及び太き目のゲート電極ＧＴによって
サンドインチにされ、その部分には外部の自然光やハッ
クライト光が当たらなくなる。遮光膜ＢＭは、第２２図
のハンチング部分で示すように、画素の周囲に形成され
る。つまり、遮光膜ＢＭは、格子状に形成され（ブラ・
ツクマトリックス）、この格子で１画素の有効表示領域
が仕切られている。したがって、各画素の輪郭が遮光膜
ＢＭによってはっきりとしコントラストが向上する。つ
まり、遮光膜ＢＭは、半導体層ＡＳに対する遮光とブラ
ックマトリックスとの２つの機能を持つ。

おな、ハックライトを５ｔＪＢ２側に取り付け、５ＵＢ
Ｉを観察側（外部露出側）とすることもできる。

（共通電極ＩＴＯ２） 共通透明画素電極ＩＴＯ２は、下部透明ガラス基板５Ｕ
ＢＩ側に画素毎に設けられた透明画素電極ＩＴＯＩに対
向し、液晶の光学的な状態は各画素電極ＩＴＯ１と共通
画素電極ＩＴ０２間の電位差（電界）に応答して変化す
る。この共通透明画素電極ＩＴ○２には、コモン電圧Ｖ
　ｃｏａ＋が印加されるように構成されている。コモン
電圧Ｖ　ｃｏｍは、映像信号線ＤＬに印加されるロウレ
ベルの駆動電圧Ｖｄｍ１ｎとハイレベルの駆動電圧Ｖｄ
ｍａｘとの中間電位である。

（カラーフィルタＦＩＬ） カラーフィルタＦＩＬは、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、画素に対向する位置に各画素
毎にドツト状に形成され（第２３図）、染め分けられい
てる（第２３図は第１９図の第３導電膜ｄ３、ブラック
マトリックス層ＢＭ及びカラーフィルタ層ＦＩＬのみを
描いたもので、Ｒ，Ｇ、Ｂの各フィルタはそれぞれ、４
５’　　１３５°、クロスのハツチを施しである）。

カラーフィルタＦＩＬは、第２２図に示すように画素電
極ＩＴＯＩ　　（Ｅｌ、Ｅ２）の全てを覆うように太き
目に形成され、遮光膜ＢＭはカラーフィルタＦＩＬ及び
画素電極ＩＴＯＩのエツジ部分と重なるよう画素電極Ｉ
ＴＯＩの周縁部より内側に形成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、次のように形成することがで
きる。まず、上部透明ガラス基板Ｓ［ＪＢ２の表面に染
色基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で赤色フィル
タ形成領域以外の染色基材を除去する。この後、染色基
材を赤色染料で染め、固着処理を施し、赤色フィルタＲ
を形成する。次に、同様な工程を施すことによって、緑
色フィルタＧ、青色フィルタＢを順次形成する。

保護膜ＰＳＶ２は、前記カラーフィルタＦＩＬを異なる
色に染め分けた染料が液晶ＬＣに漏れることを防止する
ために設けられている。保護膜ＰＳＶ２は、例えばアク
リル樹脂、エキシボ樹脂等の透明樹脂材料で形成されて
いる。

（表示パネル全体等価回路） 表示マトリックス部の等価回路とその周辺回路の結線図
を第２４図に示す。同図は回路図であるが、実際の幾何
学的配置に対応して描かれている。

ＡＲは複数画素の二次元状に配列したマトリックス・ア
レイである。

図中、Ｘは映像信号線ＤＬを意味し、添字Ｇ、Ｂ及びＲ
がそれぞれ緑、青及び赤画素に対応して付加されている
。Ｙは走査信号線ＧＬを意味し、添字１．２．３・・・
・ｅｎｄは走査タイミングの順序に従って付加されてい
る。

映像信号ＸＸ　（添字省略）は、交互に上側（又は奇数
）映像信号駆動回路Ｈｅ及び下側（又は偶数）映像信号
駆動回路Ｈｏに接続されている。

５ＬＩＰは１つの電圧源から複数の分圧した安定化され
た電圧源を得るための電源回路やホスト（上位演算処理
装置）からのＣＲＴ　（陰極線管）用の情報をＴＦＴ液
晶表示パネル用の情報に変換する回路を含む回路である
。

（付加容量Ｃａｄｄの構造） 透明画素電極Ｅｌ、Ｅ２のそれぞれは、薄膜トランジス
タＴＦＴと接続される端部と反対側の端部において、隣
りの走査信号線ＧＬと重なるように形成されている。こ
の重ね合わせは、第１８Ｃ図からも明らかなように、透
明画素電極Ｅｌ、Ｅ２のそれぞれを一方の電極ＰＬＩと
し、隣りの走査信号線ＧＬを他方の電極ＰＬ２とする保
持容量素子（静電容量素子）　Ｃａｄｄを構成する。こ
の保持容量素子Ｃａｄｄの誘電体膜は、薄膜トランジス
タＴＦＴのゲート絶縁膜として使用される絶縁膜ＧＩと
同一層で構成されている。

保持容量Ｃａｄｄは、第２０図からも明らかなように、
ゲート線ＧＬの一層目ｇ１の幅を広げた部分に形成され
ている。なお、ドレイン線ＤＬと交差する部分の層ｇ１
は、ドレイン線との短絡の確率を小さくするため細（さ
れている。

保持容量Ｃａｄｄを構成するために重ね合わされる透明
画素電極Ｅ１．Ｅ２のそれぞれと容量電極線（ｇｌ）と
の間の一部は、前記ソース電極ＳＤＩと同様に、段差形
状を乗り越える際に透明画素電極ＩＴＯＩが断線しない
ように、第１導電膜ｄ１及び第２導電膜ｄ２が構成され
た島領域が設けられている。この島領域は、透明画素電
極ＩＴＯ１の面積（開口率）を低下しないように、でき
る限り小さく構成する。

（付加容量Ｃａｄｄの等価回路とその動作）第１８Ａ図
に示される画素の等価回路を第２５図に示す。第２５図
において、Ｃｇｓは薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電
極ＧＴ及びソース電極ＳＤ１間に形成される寄生容量で
ある。寄生容量Ｃｇｓの誘電体膜は絶縁膜ＧＩである。

Ｃｐｉｘは透明画素電極ＩＴＯＩ　　（ＰＩＸ）及び共
通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯＭ）間で形成される液晶
容量である。液晶容量Ｃｐｉｘの誘電体膜は液晶ＬＣ３
保護膜ＰＳＶ１及び配向膜ＯＲＩ　１．○ＲＩ２である
。Ｖｌｃは中点電位である。

前記保持容量素子Ｃａｄｄは、ＴＦＴがスイッチングす
るとき、中点電位（画素電極電位）Ｖｌｃに対するゲー
ト電位変化ΔＶｇの影響を低減するよう働く。この様子
を式で表すと、 ΔＶ１ｃ＝　（Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃａｄｄ＋Ｃｐｉｘ
））　ＸΔＶｇとなる。ここで、ΔＶｌｃはΔＶｇによ
る中点電位の変化分を表わす。この変化分ΔＶｌｃは液
晶に加わる直流成分の原因となるが、保持容量Ｃａｄｄ
を大きくすればする程その値を小さくすることができる
。

また、保持容１ｉＣａｄｄは放電時間を長くする作用も
あり、ＴＦＴがオフした後の映像情報を長く蓄積する。

液晶ＬＣに印加される直流成分は低減は、液晶ＬＣの寿
命を向上し、液晶表示画面の切り替え時に前の画像が残
る所謂焼き付きを低減することができる。

前述したように、ゲート電極ＧＴは半導体層ＡＳを完全
に覆うよう大きくされている分、ソース・ドレイン電極
ＳＤＩ、ＳＤ２とのオーバーラツプ面積が増え、従って
寄生容量Ｃｇｓが大きくなり中点電位Ｖｌｃはゲート（
走査）信号Ｖｇの影響を受は易くなるという逆効果が生
じる。しかし、保持容量Ｃａｄｄを設けることによりこ
のデメリットも解消することができる。

前記保持容量素子Ｃａｄｄの保持容量は、画素の書き込
み特性から、液晶容量Ｃｐｉｘに対して４〜８倍（４・
Ｃｐｉｘ　＜　Ｃａｄｄ　＜　８　・Ｃｐｉｘ　）　、
重ね合わせ容量Ｃｇｓに対して８〜３２倍（８・Ｃｇｓ
＜Ｃａｄｄ　＜　３２・Ｃｇｓ）程度の値に設定される
。

（付加容量Ｃａｄｄ電極線の結線方法）容量電極線とし
てのみ使用される初段の走査信号線ＧＬ（ＹＯ）は、第
２４図に示すように、共通透明画素電極（Ｖｃｏｍ　）
　　Ｉ　Ｔｏ　２に接続する。

共通透明画素電極ＩＴＯ２は、第１８Ｂ図に示すように
、液晶表示装置の周縁部において銀ペースト材ＳＬによ
って外部引出配線に接続されている。

しかも、この外部引出配線の一部の導電層（ｇｌ及びｇ
２）は走査信号線ＧＬと同一製造工程で構成されている
。この結果、最終段の容量電極線ＧＬは、共通透明画素
電極ＩＴＯ２に簡単に接続することができる。

初段の容量電極線Ｙ。は、最終段の走査信号線Ｙ　ａ　
ｎ　ｄに接続、Ｖ　ｃｏｍ以外の直流電位点（交流接地
点）に接続するか又は垂直走査回路■から１つ余分に走
査パルスＹ。を受けるよう接続しても良い。

以上の実施例においては、ゲート電極形成−ゲート絶縁
膜形成−半導体層形成−ソース・ドレイン電極形成の逆
スタガ構造を示したが、上下関係又は作る順番がそれと
逆のスタガ構造としてもよい。

第２６図には、この発明に係る多階調液晶表示装置の他
の一実施例を説明するための概念図が示されている。

ＴＦＴのパネルを大型化した場合や、ＴＦＴパネルのサ
イズが比較的小さくても目を接近させて見る場合には、
同図に示すように、ＴＦＴパネルの上部に対しては視角
θ１のように比較的小さいが、下部に対しては視角θ２
のように大きくなる。

このことは、前記第１図を用いて説明したように、ＴＦ
Ｔパネルの上部に対して視角補正を行うと、視角がθ１
からθ２のように大きくなる下部では、液晶の輝度がリ
ニアに変化する領域が全体して左方向にシフトする結果
となり、階調がＴＦＴパネルの下側にいくにつれてずれ
てしまう。

本願発明者にあっては、上述のようにＴＦＴパネルが大
型化した場合や、ＴＦＴパネルが比較的小型であっても
目を近づけて見る場合のようにＴＦＴパネルの上下にお
ける視角差があると液晶の多階調表示における階調の上
下不均一性をもたらす原因になることを発見した。そし
て、このようなＴＦＴパネルの上下方向の階調度の不均
一性も上下方向の視角の相違に起因するものであるから
、前述のような視角変化に対する液晶の輝度特性曲線の
持つ変化の特徴を利用してダイナミックに補正すること
ができることに気が付いた。すなわち、本願発明者にあ
っては、ＴＦＴパネルの垂直方向の走査タイミングに連
動させて、視角補正電圧を順次変化させるというダイナ
ミックな視角補正法を考えたのである。

第２７図には、ＴＦＴパネルの上下方向の視角差に対応
した補正用電圧発生回路の一実施例の回路図が示されて
いる。

この実施例では、リニア回路技術が利用される。

演算増幅回路ＯＰＩは、その入力抵抗と帰還抵抗及びキ
ャパシタにより積分回路を構成し、フレームパルス（垂
直同期信号）ＦＬＭを入力する。これにより、フレーム
周期に同期した鋸歯状の電圧を発生させることができる
。この場合、積分回路は正のパルスＦＬＭを積分するの
で、時間の経過とともに電圧が低くなる。この電圧をＴ
ＦＴパネルの上部の視角θ、を基準にして設定された補
正電圧に重畳させることにより、視角θ２のように視角
が大きくなるつれて、前記第１図を用いて説明したよう
に視角補正電圧を徐々に小さくすることができる。演算
増幅回路ＯＰ２は、上記積分回路により形成された鋸歯
を電圧レベルの調整とハ・７フアアンプとして用いられ
る。このような補正電圧発生回路により形成された鋸歯
状の補正電圧ｄが形成される。

第２８図には、上記ＴＦＴパネルの上下方向の視角差に
対応した補正用電圧発生回路を含む駆動電圧発生回路の
一実施例の回路図が示されている。

補正電圧波形発生回路は、上記第２７図に示された積分
回路を利用した補正用電圧発生回路が用いられる。この
補正電圧波形発生回路により形成された鋸歯状の補正電
圧ｄは、抵抗とキャパシタとを介して、その交流成分が
前述したような抵抗ＲＩ３〜ＲＩ５やサーミスタＲ５Ｉ
からなる視角補正電圧発生回路により形成された直流的
な補正電圧に重畳される。すなわち、上記補正電圧ｄは
、第２階円に対応した補正電圧■２に重畳され、ボルテ
ージフォロワ形態のバッファアンプＩＣ２の入力（＋）
に供給される。これにより、実際に多階調の表示に用い
られる液晶駆動電圧■２〜Ｖ、は、その表示位置が下に
なるにつれて上記鋸歯状の補正電圧ｄが重畳されること
に応じて低下し、前述のような視角補正を液晶の垂直方
向の走査タイミングに同期してダイナミックに補正する
ことができるものとなる。

なお、同図における補正電圧波形発生回路に入力される
クロックパルスＣＬＩは、上記第２７図に示されたリニ
ア回路から構成される補正用電圧発生回路には使用れな
い。

第２９図には、上記ＴＦＴパネルの上下方向の視角差に
対応した補正用電圧発生回路の他の一実施例のブロック
図が示されている。

この実施例では、ディジタル回路技術が利用される。カ
ンウタは、クロックパルスＣＬＩを計数する２進のカウ
ンタであり、そのリセット端子Ｒ３Ｔにはフレームパル
スＦＬＭがインバータ回路を通して反転されて供給され
る。これにより、カウンタは、フレーム毎にリセットさ
れる。上記のような計数動作とりソセソト動作から、カ
ウンタは、ＴＦＴパネルの選択される走査線の数を計数
することが理解されよう。

上記カウンタの計数出力００〜Ｃ，、は、ＲＯＭ（リー
ド・オンリー・メモ１月により構成さるデコーダ回路に
入力され、ここで走査線のアドレスに対応したディジタ
ル信号Ｄ０〜Ｄ、に変換される。すなわち、上記のよう
な８ビツトの信号により、２５６通りのアドレスに変換
される。例えば、ＴＦＴパネルの走査線の数が約５００
本であると２本ずつに１つのアドレスが割り当てられる
ように変換され、約１０００本であると４本ずつに１つ
のアドレスが割り当てられるよう変換される。

上記ＲＯＭにより変換された８ビツトからなるディジタ
ル信号Ｄ０〜Ｄ７は、ディジタル／アナログ変換回路（
以下、単にＤ／Ａコンバータと称する）に入力される。

このＤ／Ａコンバータは、上記クロックパルスＣＬＩに
同期して入力ディジタル信号を取り込み、そのディジタ
ル値に対応した前記同様な鋸歯状のアナログ電圧を形成
して出力する。このＤ／Ａ変換動作において、前記実施
例と同様に時間の経過とともに電圧レベルが低下するよ
うな鋸歯状の電圧を形成するため、クロックパルスＣＬ
Ｉを計数するカウンタとしてダウンカウンタを用いるか
、又はＲＯＭにおいて最大値から最小値に変化するよう
なデコート動作を行わせて上記のようなディジタル信号
Ｄ０〜Ｄ７を形成すればよい。

上記Ｄ／Ａコンバータの出力ＡＯから得られる鋸歯状の
電圧信号は、演算増幅回路を用いた増幅器を通して動的
な視角補正電圧ｄとして前記同様に駆動電圧発生回路に
供給される。上記増幅器はバッファアンプとして作用す
ることの他、その利得を調整することにより、動的な視
角補正量の調整にも利用される。

なお、上記の視角補正量の設定の仕方としては、上部と
下部においてそれぞれ静的な補正電圧を求め、その差電
圧をピークとするような鋸歯状の電圧を形成すればよい
。あるいは、表示画面を見なから鋸歯状電圧を出力させ
る増幅回路の利得を調整することにより行うようにすれ
ばよい。

第１５図には、この発明に係る多階調液晶表示装置を用
いたラップトツブ型（又はブ・ツク型）のマイクロコン
ビ二一夕の一実施例の概略斜視図が示されている。

この実施例のマイクロコンピュータは、キーボード３を
本体として、可変手段２により液晶モジュール（以下、
多階調液晶表示装置という）１を開閉可能にするもので
ある。すなわち、マイクロコンピュータを使用しないと
きやそれを持ち運ぶときには、多階調液晶表示装置１を
キーボードの部分と重合わせるようにして閉じる。そし
て、アイクロコンピユータを使用するときには、本体と
してのキーボード３と多階調液晶表示装置１とを開き、
同図のようにセントするものである。

このとき、使用する場所において、天井の照明や明るい
窓外の景色等が表示画面に反射して文字等の読み取りを
煩わしくする場合がしばしば生じる。このようなときに
は、一般的には可変手段２を操作して、多階調液晶表示
装置を垂直に近い状態にたてて、言い換えるならば、多
階調液晶表示装置の開放角度を小さくして、表示画面を
上側から見るようになることが多い。このときには、前
述のような視角調整用のボリュームを操作することによ
り、白黒表示のときには正しい階調により、カラー表示
のときには正しい色調により表示画面を見ることができ
る。

例えば、マイクロコンピュータをデスクの上において使
うことを想定すると、上記キーボード本体３に対する多
階調液晶表示装置の開放角度を調整する可変手段２に角
度センサーを設け、このセンサーにより検出信号により
視角補正電圧を自動的に変化させる。このようにすれば
、マイクロコンピュータを同一人が使うときには、−度
上記のようなボリューム操作により視角補正を行えば、
あとは多階調液晶表示装置１の開放角度を変えても自動
的に視角補正が行えるようにできる。

また、多階調液晶表示装置１の画面を大型化した場合に
は、上記上下方向の視角が異なることより、階調ないし
色調が変化する場合があるが、前記のような動的な視角
補正を行うようにすることによって、常に正しい階調な
いし色調による表示が可能となるものである。

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 （１）液晶表示パネルに対して上下方向に異なる少なく
とも２つの視角に対応した輝度一電圧特性の傾きにそれ
ぞれ沿った直線の延長線上での交点から近似的な基準電
圧を求め、上記視角に対応して変化させられる電圧を形
成して、この電圧に連動した分圧電圧により補正された
多階調表示のための駆動電圧を形成することにより、１
個所の調整により多階調のための複数の駆動電圧をその
視角に対応した輝度〜電圧特性の傾きに沿って変化させ
ることができるから、視角の上下方向の変化に対する階
調表示の調整が簡単にしかも正確にできるという効果が
得られる。

（２）上記近似的に求められた基準電圧に対して上記視
角に対応して変化させられる電圧に連動した多階調表示
用の駆動電圧を形成する分圧回路に、液晶の交流化信号
に従い極性反転させた動作電圧をスイッチ回路を介して
供給することにより、簡単な構成により液晶の交流駆動
電圧を発生させることができるという効果が得られる。

（３）上記分圧回路により形成された多階調用の駆動電
圧をボルテージフォロワ回路と、位相反転を行う反転増
幅回路を介して出力させ、液晶パネルの１つおきの信号
線にそれぞれ対応して上下に振り分けられた駆動回路に
対応してそれぞれ供給することにより、簡単な構成によ
り容量力・ノブリングの影響の少ない書き込み電圧を得
ることができるという効果が得られる。

（４）上記分圧回路は２つの分圧回路がらなり、一方の
分圧回路には上記スイッチ回路を通して交流化信号に従
って極性が反転される動作電圧を供給し、他方の分圧回
路には極性反転増幅回路を介して動作電圧を供給して、
これら２つの分圧回路の分圧出力電圧をボルテージフォ
ロワ回路を介して液晶パネルの１つおきの信号線にそれ
ぞれ対応して上下に振り分けられた駆動回路に対応して
供給することにより、バッファアンプの簡素化が可能に
なるという効果が得られる。

（５）上記基準電圧は、その温度依存性に対応した温度
補償回路により自動的に補償することにより、調整個所
を実質的に１個所とすることができるという効果が得ら
れる。

（６）上記分圧回路には、視角補正及び温度補償用が行
われた動作電圧を低出力インピーダンスのバッファアン
プを介して供給することにより、分圧回路と比較補正用
及び温度補償回路と実質的に分離できるから、それぞれ
の電圧設定が容易にできるという効果が得られる。

（７）上記液晶交流化駆動電圧を形成するためのスイッ
チ回路を通した電圧は、ＴＦＴトランジスタの実効的な
しきい値電圧に見合った双方向のレベルシフト電圧を形
成するレベルシフト回路に供給され、このレベルシフト
回路を介して液晶の信号線に与えられる絶対値的な最大
駆動電圧を形成することにより、画素対して確実な書き
込みが可能になるという効果が得られる。

（８）多階調用の駆動電圧を発生させる電源回路が搭載
された実装基板を、液晶表示パネルの裏面側にバックラ
イトを挟むように重合わせて配置することにより、正面
側からみたサイズの大型化を防くことができるという効
果が得られる。

以上本発明者によりなされた発明を実施例に基づいて具
体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、各階調の電圧
は、等分されるものである必要はなく、必要に応してオ
フセットを持つようにしてもよい。すなわち、分圧抵抗
回路の分圧比に多少のずれを持たせるようにしてもよい
。

階調は８階調の他４階調のように設定するものであって
もよい。例えは、４階調にしたときには、カラー表示で
は４ｘ４ｘ４＝６４色のカラー表示が可能になる。

基準電圧や温度補償用の電圧を発生させる回路は、多階
調用の駆動電圧を発生させる分圧回路に対して直列に挿
入するものであってもよい。この場合、基準電圧や温度
補償用の電圧発生回路としてレベルシフト回路を利用す
ることができる。

多階調液晶表示装置はカラーテレビジョン受像機に利用
するものであってもよい。ただし、前記のような駆動電
圧発生回路を用いるものであるため、ＲＧＢに分離され
た映像信号がそれぞれ３ビツトづつのディジタル信号に
変換されていればよい。この場合、テレビジョン用の映
像信号はインタレースモードにより形成されるから、そ
の映像信号をいったんフレームメモリに記憶させ、奇数
フレームに対応して画素に対して正方向の電圧を書き込
み、偶数フレームに対応して負方向の電圧を書き込むよ
うにすればよい。

また、基準電圧と視角補正電圧は、液晶にアナログ電圧
を書き込むときにも利用できる。すなわち、アナログ電
圧の黒レベルを第１図に示したような視角補正電圧ＶＫ
により調整し、白レベルがしきい値電圧ＶＴＨに対応し
たものにすればよい。

すなわち、アナログ信号の振幅が上記電圧ＶＫ〜ＶＴＨ
の範囲で変化させればよい。すなわち、この発明では、
上記のようなアナログ信号も実質的な階調表示の一つの
形態として捕らえるものである。

この場合でも、視角に対する色調の補正が同様に簡単に
しかも正確に行えるものとなる。

この発明は、多階調液晶表示装置とその駆動電圧発生回
路にに広く利用できるものである。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、液晶表示パネルに対して上下方向に異なる
少なくとも２つの視角に対応した輝度一電圧特性の傾き
にそれぞれ沿った直線の延長線上での交点から近位的な
基準電圧を求め、上記視角に対応して変化させられる電
圧を形成して、この電圧に連動した分圧電圧により補正
された多階調表示のための駆動電圧を形成することによ
り、１個所の調整により多階調のための複数の駆動電圧
をその視角に対応した輝度一電圧特性の傾きに沿って変
化させることができるから、視角の上下方向の変化に対
する階調表示の調整が簡単にしかも正確にできる。そし
て、多階調表示用の駆動電圧を形成する分圧回路に対し
て、液晶の交流化信号に従い極性反転させた動作電圧を
スイッチ回路を介して供給することにより、簡単な構成
により交流駆動電圧を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る液晶の多階調表示における視
角補正方式の原理を説明するための特性図、 第２図は、多階調表示におけく視角補正機能を持つ駆動
電圧発生回路の一実施例を示す基本的回路図、 第３図は、上記電圧可変手段１を用いた調整による輝度
−視角曲線図、 第４図は、この発明に係る液晶の多階調表示における温
度特性を考慮した視角補正方式の原理を説明するための
特性図、 第５図は、上記電圧可変手段１と２を用いた電圧調整に
よる輝度−視角曲線図、 第６図は、多階調表示のための液晶駆動電圧の基本的な
一実施例を示す回路図、 第７図は、この発明に係るＴＦＴ液晶表示装置の一実施
例を示すブロック図、 第８図は、ドレインドライバーの要部一実施例を示すブ
ロック図、 第９図は、この発明に係る多階調液晶表示装置における
マザーボードの一実施例を示す回路図、第１０図は、上
記駆動電圧発生回路の一実施例を示す回路図、 第１１図は、上記駆動電圧発生回路の他の一実施例を示
す回路図、 第１２図は、上記ＴＦＴパネルの動作の一例を説明する
ための駆動波形図、 第１３図は、上記電源安定化回路の一実施例を示す回路
図、 第１４図は、この発明に係る多階調液晶表示装置の一実
施例を示す背面図、 第１５図は、この発明に係る多階調液晶表示装置の他の
一実施例を示す正面図、 第１６図は、上記多階調液晶表示装置の他の一実施例の
側面図、 第１７図は、上記多階調液晶表示装置の他の一実施例の
背面図、 第１８Ａ図は、この発明が適用されるアクティブ・マト
リックス方式カラー液晶表示装置の１画素とその周辺部
の一実施例の平面図、 第１８Ｂ図は、上記第１８Ａ図のＪＩＢ−ＪＩＢ切断線
における一実施例の断面と表示パネルのシール部分付近
の断面図、 第１８Ｃ図は、上記第１８Ａ図のｎｃ−ｎｃ切断線にお
ける一実施例の断面図、 第１９図は、上記第１８Ａ図に示す画素を複数配置した
ときの一実施例を示す平面図、第２０図ないし第２２図
は、第１８Ａ図に示す所定の層のみを描いた平面図、 第２３図は、第１９図に示す画素電極層とカラーフィル
タ層のみを描いた平面図、 第２４図は、アクティブ・マトリックス方式のカラー液
晶表示装置の液晶表示部を示す等価回路図、 第２５図は、第１８Ａ図に記載された画素の等価回路図
、 第２６図は、この発明に係る多階調液晶表示装置の他の
一実施例を説明するための概念図、第２７図は、ＴＦＴ
パネルの上下方向の視角差に対応した補正用電圧発生回
路の一実施例を示す回路図、 第２８図は、ＴＦＴパネルの上下方向の視角差に対応し
た補正用電圧発生回路を含む駆動電圧発生回路の一実施
例を示す回路図、 第２９図は、ＴＦＴパネルの上下方向の視角差に対応し
た補正用電圧発生回路の他の一実施例を示すブロック図
、 第３０図は、この発明に係る多階調液晶表示装置を用い
たラップトツブ型マイクロコンピュータの一実施例を示
す概略斜視図、 第３１図は、液晶の視角範囲を説明するための特性図で
ある。 Ｖ　ＯＦＦ　　・・基準電圧、■、・・視角補正電圧、
ｖ７）１・・しきい値電圧、■、〜■８　・・多階調駆
動電圧、ＳＷＩ、ＳＷ２・・スイッチ、ＴＣＯＮ３・・
タイミングコンバータ、ＦＰＣ・・フレキシブル配線、
ＯＰＩ、ＯＦ２・・演算増幅回路、ＲＯＭ・・デコーダ ＳＵＢ・・透明ガラス基板、ＧＬ・・走査信号線、ＤＬ
・・映像信号線、Ｇｌ・・絶縁膜、ＧＴ・・ゲート電極
、ＡＳ・・ｉ型半導体層、ＳＤ・・ソース電極又はドレ
イン電極、ＰＳＶ・・保護膜、ＬＳ・・遮光膜、ＬＣ・
・液晶、ＴＦＴ・・薄膜トランジスタ、ＩＴＯ・・透明
電極、ｇ＋　　ｄ・・導電膜、Ｃａｄｄ　　・・保持容
量素子、Ｃｇｓ・・重ね合わ容量、Ｃｐｉｘ　　・・液
晶容量（英文字の後の数字の添字は省略）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＴＦＴアクティブマトリックス構成の液晶表示パネ
   ルに対して上下方向に異なる少なくとも２つの視角に対
   応した輝度一電圧特性の傾きにそれぞれ沿った直線の延
   長線上での交点に基づいて近似的に求められる電圧を基
   準電圧とし上記視角に対応して変化させられる電圧に連
   動した多階調表示用の駆動電圧を形成する分圧回路と、
   液晶の交流化信号に従い上記基準電圧を発生させる回路
   及び分圧回路に極性反転させた動作電圧を供給するスイ
   ッチ回路とを含むことを特徴とする多階調液晶表示装置
   の駆動電圧発生回路。 ２、上記分圧回路により形成された多階調用の駆動電圧
   は、ボルテージフォロワ回路と、上記出力電圧を受けて
   位相反転を行う反転増幅回路とにそれぞれ供給され、上
   記ボルテージフォロワ回路と反転増幅回路を通した形成
   される駆動電圧は、液晶パネルの１つおきの信号線にそ
   れぞれ対応して上下に振り分けられた駆動回路に対応し
   てそれぞれ供給されるものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の多階調液晶表示装置の駆動電圧
   発生回路。 ３、上記分圧回路は２つの分圧回路からなり、一方の分
   圧回路には上記スイッチ回路を通して交流化信号に従っ
   て極性が反転される動作電圧が供給され、他方の分圧回
   路には極性反転増幅回路を介して動作電圧が供給され、
   これら２つの分圧回路の分圧出力電圧は、それボルテー
   ジフォロワ回路を介して液晶パネルの１つおきの信号線
   にそれぞれ対応して上下に振り分けられた駆動回路に対
   応して供給されるものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の多階調液晶表示装置の駆動電圧発生
   回路。 ４、上記基準電圧は、その温度依存性に対応した温度補
   償回路により自動的に温度補償されるものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１、第２又は第３項記載の
   多階調液晶表示装置の駆動電圧発生回路。 ５、上記分圧回路には、視角補正及び温度補償用が行わ
   れた動作電圧が低出力インピーダンスのバッファアンプ
   を介して供給されるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１、第２又は第３項記載の多階調液晶表示装
   置の駆動電圧発生回路。 ６、上記液晶交流化駆動電圧を形成するためのスイッチ
   回路を通した電圧は、ＴＦＴトランジスタの実効的なし
   きい値電圧に見合った双方向のレベルシフト電圧を形成
   するレベルシフト回路に供給され、このレベルシフト回
   路を介して液晶の信号線に与えられる絶対値的な最大駆
   動電圧を形成するものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１、第２、第３、第４又は第５項記載の多階調
   液晶表示装置の駆動電圧発生回路。 ７、上記液晶の交流化信号によりスイッチ制御されるス
   イッチ回路を介して極性の切り替えが行われる電圧を視
   角補正又は温度補償電圧発生回路に供給し、そこで発生
   された電圧を低出力インピーダンスのバッファアンプを
   通して多階調用の駆動電圧を形成する分圧回路に与える
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１、第２
   、第３、第４、第５、又は第６項記載の多階調液晶表示
   装置の駆動電圧発生回路。 ８、多階調用の駆動電圧を発生させる電源回路が搭載さ
   れた実装基板は、液晶表示パネルの裏面側にバックライ
   トを挟むように重合わされて配置されるものであること
   を特徴とする多階調液晶表示装置。