JPH05119742A - 液晶パネル駆動方法 - Google Patents

液晶パネル駆動方法

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JPH05119742A
JPH05119742A JP27936491A JP27936491A JPH05119742A JP H05119742 A JPH05119742 A JP H05119742A JP 27936491 A JP27936491 A JP 27936491A JP 27936491 A JP27936491 A JP 27936491A JP H05119742 A JPH05119742 A JP H05119742A
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JP
Japan
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liquid crystal
storage capacitor
voltage
electrode
potential
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JP27936491A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Moriyama
浩明 森山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】蓄積コンデンサ部の短絡による欠陥画素の表示
を目立たなくする。 【構成】共通電位Vcに対して、液晶のしきい値電圧以
上のオフセット電圧を加えて蓄積コンデンサ電極にVs
cとして印加する。蓄積コンテンサ部で短絡が発生した
画素にはオフセット電圧が直流電圧として常時印加され
る。オフセット電圧を変化させることで、短絡欠陥画素
の明るさを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型液晶パネルの駆動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリックス型液晶パネルに
はマトリクス状に配置するスイッチ素子として薄膜電界
効果型トランジスタ、薄膜ダイオード等が使用される。
スイッチ素子として薄膜電界効果型トランジスタを用い
て液晶を動作させる場合の従来の駆動波形を図3に示
す。また、液晶パネルにおいて、下層の配線に走査線を
配置した場合の表示セル部分のパターンを図4に示す。
図4の(a)は平面図、(b)はA−A′間の断面図で
ある。さらに、1表示セルの等価回路を図5に示す。
【0003】図3においてVgは走査パルス、Vsgは
信号線電位、Vcは共通電位、Vscは蓄積コンデンサ
電極電位で、Vc及びVscは同一電位である。図4に
おいては走査線、2は信号線、3は表示電極、4は薄膜
電界効果型トランジスタ(形成部)、5は蓄積コンデン
サ用下部電極、7はガラス基板、8は蓄積コンデンサ用
絶縁膜である。なお、表示電極3は蓄積コンデンサ用上
部電極を兼ねている。また、9は液晶、10は表示電極
3に対して液晶9を介して配置された対向電極である。
【0004】図5において11は2枚の基板間に形成さ
れる1表示セルの液晶コンデンサ、12は1表示セルの
液晶の内部抵抗、13は蓄積コンデンサで、配線及び薄
膜電界効果型トランジスタ等が形成された一方の基板と
同一の基板状に形成されている。4は薄膜電界効果型ト
ランジスタである。実際の液晶パネルでは、図5の等価
回路がマトリックス状に配置されている。
【0005】図3及び図5を用いて液晶パネルの動作を
説明する。まず映像信号の第1フィールドにおいては、
各表示セルの輝度に対応する信号電圧が信号線電位Vs
gとして信号線2より供給され、薄膜トランジスタ4の
ゲートに接続された走査線1に走査パルスVgが入力さ
れると薄膜トランジスタ4がオンし、信号線電位Vsg
が液晶コンデンサ11に書き込まれる。この場合、液晶
に印加される電位は共通電位Vcに対して高いとする。
走査パルスVgがオフし薄膜電界効果型トランジスタ4
がオフすると、書き込まれた電圧は理想的には次の第2
フィールドで電圧が書き込まれるまで保持される。薄膜
電界効果型トランジスタ4のゲート・ソース間の寄生容
量による液晶電位の変動を考慮して、予め共通電位Vc
は信号線電位Vsgの振幅の中心値よりも下げてある。
映像信号の第2フィールドでは、第1フィールドと同様
に信号線2に供給された信号線電位Vsgは走査線1に
走査パルスVgが入力されると薄膜電界効果型トランジ
スタ4を通して液晶コンデンサ11に書き込まれる。な
お、第2フィールドでは、液晶に印加される電位は共通
電位Vcに対して低いとする。薄膜電界効果型トランジ
スタ4がオフすると、書き込まれた電圧は次のフィール
ドで電圧が書き込まれるまで保持される。このように液
晶セル自身をコンデンサとして利用して表示セルに電圧
を印加、駆動し、透過光強度を変調して画像を表示す
る。図6に表示セルに印加される電圧Vlcを示す。1
5は書き込んだ電圧が次に書き込まれるまで保持され理
想的な状態である。
【0006】しかしながら、液晶の比抵抗は無限大では
なく、ある有限の値を示す。したがって、表示セルに印
加される電圧Vlcは理想的な状態からずれて、図6中
の17で示すように、書き込まれた電圧は液晶の内部抵
抗12(図5)を通して放電し、低下する。その放電は
薄膜トランジスタ4のオフ抵抗が十分高いとすると、液
晶コンデンサ11の容量Clcと液晶の抵抗Rlcとの
積で決まる。この問題を解決するために、図5に示すよ
うに表示セルの液晶コンデンサ11に並列に蓄積コンデ
ンサ13を付加することにより、放電時定数を大きくす
る。この場合には図6の16に示すように自己放電によ
る表示セル印加電圧Vlcの低下の割合を少なくするこ
とができる。蓄積コンデンサは、具体的には図4に示す
ように透明金属で形成された表示電極3に対して絶縁膜
8を介して蓄積コンデンサ下部電極5を配置することに
より構成される。なお、透明金属の材料としては一般的
にはインジウム、錫の酸化物(Indium Tin
Oxide;ITO)が用いられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す1表示セル
の回路の放電時定数を増加させるためには、より大きな
蓄積コンデンサを付加するすることが望ましい。より大
きな容量の蓄積コンデンサ形成するためには、図4にお
いて蓄積コンデンサ下部電極の面積を広くする必要があ
る。さて、薄膜電界効果型トランジスタの形成プロセス
の中で、特に絶縁膜8にゴミがある場合やピンホールが
発生した場合などには表示電極3と蓄積コンデンサ下部
電極5とが短絡する。短絡の割合は、表示電極3と蓄積
コンデンサ下部電極5の重なり面積が大きいほど、すな
わち蓄積コンデンサの容量値が大きいほど発生しやす
い。短絡した場合には表示電極3、蓄積コンデンサ下部
電極5及び共通電極の電位Vcがすべて同一電位となる
ために、液晶に印加される電圧Vlcは0となる。した
がって、蓄積コンデンサ部で短絡が発生した表示セル
は、偏光フィルムをノーマリオープンモードで使用した
場合は常時明表示となり、ノーマリクローズモードで使
用した場合は常時暗表示となり、表示画像の品質を著し
く低下させていた。
【0008】本発明は、常時明またはオン表示の欠陥画
素を目だたなくする駆動方法を提供することを目的とし
ている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の基板間
に液晶材が充填され、その一方の基板の内面に走査線と
信号線とが直交して形成され、これら走査線と信号線と
の各交叉点近傍にそれぞれスイッチ素子が形成され、各
々の前記スイッチ素子には表示電極が接続され、前記表
示電極に対して絶縁膜を介して蓄積コンデンサ電極を配
置し前記表示電極と前記蓄積コンデンサ電極とで電荷蓄
積コンデンサが形成され、他方の基板には全面に対向電
極が形成されたアクティブマトリクス型液晶パネルにお
いて、前記対向電極に印加する共通電位に対して前記液
晶材の閾値電圧以上の正または負のオフセット電圧を加
えて前記蓄積コンデンサ電極に印加する駆動方法を特徴
としている。
【0010】
【作用】図1は、本発明によるアクディブマトリクス型
液晶パネルの駆動方法である。図4(b)に示す蓄積コ
ンデンサ部において表示電極3と蓄積コンデンサ下部電
極5とが短絡した場合、表示電極3には蓄積コンデンサ
下部電極5に印加される電圧Vscとするので、液晶に
印加される電圧Vlcは、 Vlc=Vc−Vsc …(1) となる。したがって、オフセット電圧を制御することに
より、蓄積コンデンサ部で短絡した欠陥画素の透明光強
度を任意に制御できる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明によるアクディブマトリクス
型液晶パネルの駆動方法の一実施例を示す波形図であっ
て、Vgは走査パルス、Vsgは信号線電位、Vcは共
通電位、Vscは蓄積コンデンサ電極電位である。液晶
パネルに印加する電圧の極性を映像信号の1フィールド
毎に変化させる、フィールド反転駆動の例であり、共通
電位Vcは直流電位としている。また、1表示セルの等
価回路を図5に示す。図5において、1は走査線、2は
信号線、4は薄膜電界効果型トランジスタ、11は2枚
の基板間に形成される1表示セルの液晶コンデンサ、1
2は1表示セルの液晶の内部抵抗、13は蓄積コンデン
サである。実際の液晶パネルでは、図5の等価回路がマ
トリックス状に配置されている。
【0012】図1及ぶ図5を用いて本発明による液晶パ
ネルの動作を説明する。本実施例においてはVc>Vs
c、すなわち負のオフセット電圧とする。まず蓄積コン
デンサ13での短絡の無い正常な表示セルにおいては、
映像信号の第1フィールド期間で、各表示セルの輝度に
対応する信号電圧が信号線電位Vsgとして信号線2よ
り供給され、薄膜トランジスタ4のゲートに接続された
走査線1に走査パルスVgが入力されると薄膜トランジ
スタ4がオンし、信号線電位Vsgが液晶コンデンサ1
1に書き込まれる。第1フィールドでは、液晶に印加さ
れる電位は共通電位Vcに対して高いとする。Vc>V
scであるので、蓄積コンデンサ13にはVc−Vsc
分の電圧に対する余分の電荷が蓄積されるが、液晶コン
デンサ11に蓄積される電荷量は従来と同一であり、ま
た回路の時定数も同一なので液晶に印加される電圧の過
渡応答特性も同一となり、正常な表示セルにおいては従
来の駆動方法と全く同様な表示となる。
【0013】走査パルスVgがオフし薄膜電界効果型ト
ランジスタ4がオフすると、書き込まれた電圧は次の第
2フィールドで電圧が書き込まれるまで保持される。薄
膜電界効果型トランジスタ4のゲート・ソース間の寄生
容量による液晶電位の変動を考慮して、予め共通電位V
cは信号線電位Vsgの振幅中心値よりも下げてある。
【0014】映像信号の第2フィールドでは、第1フィ
ールドと同様に信号線2に供給された信号線電位Vsg
ほ走査線1に走査パルスVgが入力されると薄膜電界効
果型トランジスタ4をを通して液晶コンデンサ11に書
き込まれる(実際には放電)。なお、第2フィルドで
は、液晶に印加される電位は共通電位Vcには対して低
いとする。第2フィールドにおいてはVc>Vscであ
るので、蓄積コンデンサ13にはVc−Vscの分だけ
少ない電荷が蓄積されるが、第1フィールドと同様に液
晶コンデンサ11に蓄積される電荷量は従来と同一であ
り、また回路の時定数も同一なので液晶に印加される電
圧の過渡応答特性も同一となり、正常な表示セルにおい
ては従来の駆動方法と全く同様な動作をする。
【0015】薄膜電界効果型トランジスタ4がオフする
と、書き込まれた電圧は次のフィールドで電圧が書き込
まれるまで保持される。このように正常な画素において
は従来と同様の表示ができる。
【0016】一方、蓄積コンデンサ部13において短絡
が発生した場合には、液晶には共通電位Vcに対する蓄
積コンデンサ電極電位Vscのオフセット電圧分が直流
電圧として常時印加される。液晶に印加される電圧Vl
cは、 Vlc=Vc−Vsc …(1) である。薄膜電界効果型トランジスタ4がオンした状態
でも、オン抵抗は約1MΩ以上なので、液晶には常時
(1)式で示される直流電圧が印加される。したがっ
て、このVlcを制御することにより、蓄積コンデンサ
13において短絡が発生した表示セルの透過光強度を変
化させることがでいる。
【0017】実際の液晶パネルにノーマリオープンモー
ドで偏光フィルムをセットして、本発明による駆動方法
を実施した。蓄積コンデンサ部で短絡が発生した表示セ
ルは従来の駆動方法によれば、明欠陥表示となって非常
に目立ち、画像の表示品質を著しく低下していた。しか
し、本発明の駆動方法によれば欠陥セルの明るさを任意
に制御できるので、目立たなくすることができた。具体
的には、閾値電圧が約1.5Vの液晶に対して、Vlc
として約2.5V以上印加すると欠陥セルの明るさが2
0〜30%以下になり目立たなくなった。完全に暗表示
とする場合にはさらに高い電圧を加えればよい。
【0018】図2に、本発明による他の実施例を示す。
液晶パネルに印加する電圧の極性を1フィールド毎に反
転するフィールド反転駆動であるが、信号線電位Vsg
の振幅を抑えるために共通電位Vcを信号線電位Vsg
とは逆位相で振幅させている。この場合にも、共通電位
Vcに対してオフセットを加えた電圧を蓄積コンデンサ
電極電位Vscとすると、蓄積コンデンサ部で短絡が発
生した表示セルの液晶に印加される電圧Vlcは、同様
に、 Vlc=Vc−Vsc …(1) で示され、同様の効果が得られる。
【0019】また、本発明の実施例では、液晶パネルに
印加する電圧の極性を1フィールド毎に反転するフィー
ルド反転駆動の例を述べたが、液晶パネルに印加する電
圧の極性を1走査線毎に反転する1Hライン反転駆動
や、1信号線毎に反転する1Vライン反転駆動、さらに
1H反転駆動と1Vライン反転駆動とを組み合わせた駆
動方法など他の駆動方法においても、共通電位Vcに対
してオフセットを加えた電圧を蓄積コンデンサ電極電位
Vscとして駆動する方法により、明欠陥セルを目立た
なくすることができる。
【0020】本実施例では、共通電位Vcと蓄積コンデ
ンサ電位Vscとの関係をVc>Vscすなわち負のオ
フセット電圧として説明したが、Vc<Vscすなわち
正のオフセット電圧としても液晶に印加される電圧Vl
cは、 Vlc=Vc−Vsc …(1) で示され、液晶に印加される電圧の絶対値は同じなの
で、欠陥セルの明るさを制御できて同様の効果が得られ
る。
【0021】さらに、表示画面の明るさによって欠陥セ
ルの明るさを変化させる方法もある。すなわち、明るい
画面ではオフセット電圧を低くして欠陥セルを比較的明
るくして、暗い画面ではオフセット電圧を高くして欠陥
セルを暗くする駆動方法である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明の駆動方法に
よれば、蓄積コンデンサ部で短絡が発生した欠陥セルの
明るさを任意に制御することにより表示上目立たなくす
ることができるので、実用上有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアクティブマトリクス型液晶パネ
ルの駆動波形図。
【図2】本発明によるアクティブマトリクス型液晶パネ
ルの他の駆動波形図。
【図3】従来のアクティブマトリクス型液晶パネルの駆
動波形図。
【図4】(a)1表示セルの平面図。 (b)1表示セルの断面図。
【図5】1表示セルの等価回路図。
【図6】液晶印加電圧を示す図。
【符号の説明】
1 走査線 2 信号線 3 表示電極 4 薄膜電界効果型トランジスタ 5 蓄積コンデンサ下部電極 11 液晶コンデンサ 13 蓄積コンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の基板間に液晶材が充填され、その
    一方の基板の内面に走査線と信号線とスイッチ素子が形
    成され、マトリクス状に配置された各々の前記スイッチ
    素子にはそれぞれ表示電極が接続され、前記表示電極に
    対して絶縁膜を介して蓄積コンデンサ電極を配置し、前
    記表示電極と前記蓄積コンデンサ電極とで電荷蓄積コン
    デンサが形成され、他方の基板には対向電極が形成され
    たアクティブマトリクス型液晶パネルにおいて、前記対
    向電極に印加する共通電位に対して前記液晶材の閾値電
    圧以上の正または負のオフセット電圧を加えて前記蓄積
    コンデンサ電極に印加することを特徴とする液晶パネル
    の駆動方法。
JP27936491A 1991-10-25 1991-10-25 液晶パネル駆動方法 Pending JPH05119742A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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