JPH0764519A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶印加電圧の波形なまりに起因する表示む
らを解消して、クロストークのない均一で良好な表示を
実現することができ、また長期にわたってクロストーク
のない均一で良好な表示を維持することが可能な液晶表
示装置を実現する。 【構成】 走査電極電圧検出部２０４は、終端電気抵抗
４０９を介して走査電圧発生回路５の中心電圧を出力す
る出力端にも接続されているので、走査電圧の交流化電
位のほぼ中間電位、いわゆる中心電圧（Ｖcom ）で終端
されているので、走査電極１と走査電極電圧検出部２０
４と液晶層３とを用いて形成された複数の電気容量１２
には交流的な電圧が印加されるので、その部分での液晶
層３の劣化が抑えられ、液晶層３の耐久性が向上すると
ともに周囲温度が変化した場合などの動作特性の変動も
なくクロストーク除去効果を安定的に得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、低消費電力等の
特徴を生かして、ワードプロセッサ、パーソナルコンピ
ュータのような情報処理装置や、小型テレビや投射型テ
レビなどのディスプレイデバイスとして広く用いられて
いる。このような用途における液晶表示素子としては、
単純マトリックス方式とアクティブマトリックス方式と
の 2方式に大別することができる。

【０００３】単純マトリックス方式の液晶表示装置は、
液晶表示素子（液晶表示パネル）部分の構造をはじめと
して構造が簡易で低廉な製造コストで大型のものまで簡
易に製造することができることから、幅広い用途に用い
られている。

【０００４】また、アクティブマトリックス型液晶表示
装置は、高精細で高コントラストの鮮明な画像の表示が
可能である特質を生かして、例えばＶＧＡ（Video Grap
hicArray ）対応等と呼ばれるようなディスプレイデバ
イスやＣＧ（Computer Graphics ）対応のディスプレイ
デバイスなどの高精細な液晶表示装置としても用いられ
る。

【０００５】このようなディスプレイデバイスに利用さ
れる液晶表示装置には、多桁表示や高品位表示などが要
求されている。このような要求に対応するために、近
年、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型液
晶表示素子に代表される単純マトリクス型液晶表示素子
の画素数（走査電極数×信号電極数）は著しく増加して
きており、またこれに伴なって液晶表示素子の駆動周波
数（駆動電圧パルスの周波数）も増加している。

【０００６】例えば走査電極が 200本、信号電極が 640
本の 2値表示の液晶表示素子は、走査電極 1本分の走査
時間に相当する時間、即ち駆動電圧の最小パルス幅は60
〜70μｓ程度まで短いものとなっている。

【０００７】一般に、液晶表示素子の各画素ごとの液晶
セルは、等価回路でコンデンサ（電気容量）として表す
ことができる。また液晶表示素子を駆動するためのドラ
イバＩＣには出力インピーダンスが存在しており、これ
は一般的に電気抵抗として等価回路で表わすことができ
る。単純マトリクス型液晶表示素子では方形波パルスの
組み合わせによって駆動されるが、このときドライバＩ
Ｃの出力抵抗をはじめとして、ドライバＩＣと液晶表示
素子の接続抵抗、液晶表示素子の駆動用電極抵抗など
と、液晶層の静電容量とに起因して駆動電圧波形に歪み
や鈍りが発生するこれら駆動電圧波形の歪みや鈍りは、
液晶層に印加される電圧の低下または上昇を招き、それ
が結果として液晶表示素子の画面内での光の透過率の位
置的なばらつき、いわゆるクロストークと呼ばれる表示
むらの現象となって画面上に現れる。 単純マトリクス
型液晶表示素子において最もクロストークの発生に関与
するのが、走査電極に発生する歪み電圧に起因する液晶
印加電圧の変動であると言える。そこでこの現象につい
て一例を掲げて説明する。

【０００８】図９（ａ）は、従来のＸＹ単純マトリクス
型液晶表示装置の走査電極 1本を部分的に抜き出して等
価回路で表したものである。ここで、Ｃ_LCは走査電極Ｙ
_n の電極 1本分の液晶層の静電容量９０１であり、Ｒは
走査電極ドライバの出力抵抗とドライバＩＣおよび液晶
表示素子の接続抵抗と液晶表示素子の走査電極Ｙ_n の電
極自体の内部抵抗との総和の電気抵抗９０２である。

【０００９】液晶表示素子は通常、交流的な液晶印加電
圧によって駆動される。ここでは走査電極ドライバ（図
示省略）が基準電位Ｖcom を中心として±Ｖrev 間で極
性反転する電圧を出力しているものとする。このような
走査電圧Ｖ2 の波形を、図９（ｃ）に示す。また信号電
極ドライバ（図示省略）は図９（ｂ）に示すような±Ｖ
rev 間を極性反転する波形の信号電圧Ｖ1 を出力してい
るものとする。

【００１０】この等価回路において信号電極ドライバ側
から方形波状の信号電圧Ｖ1 が液晶層の静電容量９０１
に印加される場合を考えると、液晶層（Ｃ_LC）９０１と
総和の電気抵抗（Ｒ）９０２との接続点９０３には、時
定数Ｃ_LC・Ｒに基づくスパイク状の歪み電圧Ｖ3 が生じ
る。この歪み電圧Ｖ3 の波形を図９（ｄ）に示す。この
ようなスパイク状の歪み電圧Ｖ3 が発生するために、液
晶層Ｃ_LC９０１に印加される液晶印加電圧は、図９
（ｅ）に示すようにスパイク状の歪み電圧Ｖ3 に相当す
る電圧が削がれたような波形となる。このような電圧の
変化が画面上で表示の濃淡むら、いわゆるクロストーク
となって現れる。

【００１１】実際の走査電極が 200本以上の液晶表示素
子では、駆動デューティ比が1/200以下であり駆動電圧
のパルス幅が短いために、上記のような波形なまりや歪
み電圧の影響がさらに顕著になる。このような歪み電圧
は液晶印加電圧波形の実効値電圧の不均一な低下または
上昇を招く。その結果、液晶表示素子の画面に表示むら
（クロストーク）が発生する。

【００１２】また前記のような電気抵抗Ｒの存在は、ド
ライバＩＣの出力端子電圧が外部から印加される電圧波
形によって変動しやすい、即ち歪み電圧が発生しやすい
ことも意味している。

【００１３】さらに、液晶表示素子内部に用いられる走
査電極や信号電極には酸化スズやＩＴＯ（酸化インジウ
ム）からなる透明電極が一般的に用いられているが、こ
のような透明電極は電気抵抗が比較的大きいことから、
これらの電極には前記した波形のなまりや歪み電圧がよ
り顕著に発生することになる。

【００１４】上記のような表示むらの問題を解消するた
めに、例えばＳＴＮ型液晶表示素子用の技術として、特
開平2-171718号公報やＳＩＤ´90 Digest p.413 に開示
されたような、信号電極ドライバから出力される表示デ
ータに基づいて走査電極ドライバへ印加する補償電圧を
形成し、この補償電圧を適宜変化させることで走査電極
ドライバの出力端子の歪み電圧を相殺させるという方法
が検討されている。

【００１５】しかしながら、このように従来の技術で
は、ドライバＩＣと液晶表示素子との接続抵抗や液晶表
示素子の駆動用電極抵抗などの影響を根本的に排除して
いるわけではなく、表示データに対応してあらかじめ設
定しておいた微小な補償電圧に基づいて歪み電圧の相殺
を行なっており、例えば液晶駆動電圧を変えてコントラ
ストを変化させたり、階調表現を行なう装置の場合など
では、液晶駆動電圧の変化にともなって歪み電圧の大き
さも変化するので、当初に設定した補償電圧は最適な補
償値からずれてしまい、効果的な補償が困難であるとい
う問題がある。あるいはその都度最適な補償電圧に再設
定する調整回路などを付加することも検討されるが、こ
のような調整回路を有しかつ補償電圧の微妙な設定を表
示データに基づいて行なう回路を組み込む場合、液晶駆
動回路系の構造が非常に煩雑なものとなるという問題が
ある。

【００１６】また、前述の透明電極の内部抵抗の問題に
関しては、透明電極上での電圧波形の均一化という観点
から、透明電極の脇に金属の配線を並列して這わせるな
どして透明電極の見掛けの抵抗を低くし、歪み電圧や液
晶印加電圧の波形鈍りの発生を抑制することなどが考え
られる。

【００１７】しかしながら、このような方法では、透明
電極の近傍をはじめとして液晶表示素子内部の構造が煩
雑となり、また製造も容易ではないという問題や、製造
コストも高くなるという問題がある。また電圧波形の歪
みや液晶印加電圧の鈍りを抑えるために出力抵抗の非常
に小さいドライバＩＣを用いることが考えられるが、こ
のような特殊なドライバＩＣの開発は容易ではないとい
う問題や、その使用も価格が高価であるため実用的では
ないという問題もある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
液晶表示装置においては、ドライバＩＣの出力抵抗、ド
ライバＩＣと液晶表示素子の接続抵抗や液晶表示素子の
駆動用電極抵抗と、液晶層の静電容量とに起因して発生
する歪み電圧により液晶印加電圧の波形が変化し、画面
に表示むら（クロストーク）が発生するという問題があ
った。

【００１９】そしてこれに対して考案された既知の技術
では、あらかじめ設定しておいた補償電圧が必要な最適
補償電圧からずれるといった問題や、装置が煩雑にな
る、あるいは高価になるなどの問題があった。

【００２０】本発明はこのような問題を解決するために
成されたもので、その目的は、液晶表示装置において画
面に表示むら（クロストーク）が発生するという問題を
簡易で低廉な手段によって解決し、高品位な画像表示を
行なうことができる液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の液晶表示装置は、複数の走査電極が形成され
た走査電極基板と、前記複数の走査電極に間隙を維持し
て交差するように対向配置される複数の信号電極が形成
された信号電極基板と、前記走査電極と前記信号電極と
の間に封入挟持された液晶層とを有する液晶表示素子
と、走査電圧を作るための複数の電位を出力する駆動電
圧電源回路と、該駆動電圧電源回路から出力される複数
の電位のなかから一つの電圧を選択して前記走査電極に
印加するスイッチ回路を有し前記複数の走査電極それぞ
れに走査電圧を印加する走査ドライバ回路と、前記複数
の信号電極それぞれに信号電圧を印加する信号ドライバ
回路とを有する液晶表示装置において、中心電圧を中心
として極性反転する走査電圧を出力する走査ドライバ回
路と、前記信号電極基板に前記信号電極とほぼ平行に配
置されて前記液晶層を介して前記複数の走査電極と対向
するように配置され、前記液晶層と前記走査電極とによ
って複数の電気容量を形成する走査電極電圧検出電極
と、前記走査電極電圧検出電極によって前記複数の電気
容量から一括して検出された電圧が入力端子に入力され
て、前記検出された電圧から歪み電圧成分を取り出して
前記駆動電圧電源回路の出力する複数の電位のうち走査
電圧を形成する電位に合成する演算増幅回路と、前記走
査電極電圧検出電極に一端が接続されるとともに他端が
前記駆動電圧電源回路の前記中心電圧を出力する出力端
に接続されて、前記走査電極電圧検出電極の電圧を前記
中心電圧で終端する終端電気抵抗または終端電気容量と
を具備して、前記複数の走査電極の歪み電圧の発生を抑
制することを特徴としている。

【００２２】なお、上記の走査ドライバ回路の出力する
走査電圧は、走査非選択時電圧と走査選択時電圧（いわ
ゆる走査パルス）とで形成される電圧であることは言う
までもないが、上記の極性反転としては、走査非選択時
電圧が一定で走査選択時電圧（走査パルス）だけが走査
非選択時電圧を中心電圧として極性反転する場合でも、
あるいは特定の中心電圧を中心として走査選択時電圧お
よび走査非選択時電圧がそれぞれ極性反転する場合で
も、いずれの場合にも本発明は適用可能である。

【００２３】

【作用】本発明に係る液晶表示装置においては、複数の
走査電極から電圧を走査電極電圧検出電極により液晶層
と走査電極とで形成する電気容量を介して検出して、そ
の検出した走査電極の電圧から例えばスパイク状の歪み
電圧など画像表示にとって好ましくない影響を与える電
圧変化成分を取り出して、この電圧変化成分を走査電極
へと帰還させている。このように負帰還作用を利用する
ことにより、走査電極に発生しようとする歪み電圧など
を抑制する。

【００２４】また、従来の液晶表示装置の走査電極およ
びその駆動回路とこれを終端する抵抗または電気容量を
含む演算増幅回路を付加するだけで良いので、非常に簡
易に、かつ低廉に、高品位な画像表示が可能な液晶表示
装置を実現することができる。 このような構造によれ
ば、走査電極から検出された検出電圧は、終端電気抵抗
または終端電気容量を介して駆動電圧電源回路の前記中
心電圧出終端される。走査電圧の交流化電位のほぼ中間
電位、いわゆる中心電圧（Ｖcom ）で終端されているこ
とから、走査電極電圧検出電極により形成される電気容
量はフローティング状態とはなることなく、対向する走
査電極から交流的に電圧が印加されることになる。

【００２５】このようにして、走査電極と走査電極電圧
検出電極と液晶層とを用いて形成された複数の電気容量
には交流的な電圧が印加されるので、その部分での液晶
層の劣化が抑えられ、電気容量としての機能を安定に維
持することができる。特に液晶層の耐久性が向上すると
ともに、周囲温度が変化した場合などの動作特性の変動
もなく、クロストーク除去効果を安定的に得ることがで
きる。

【００２６】なお、走査電極電圧検出電極によって検出
された電圧は交流的な（時間的な変動を持った）電圧で
あるから、これを受ける終端の素子としては電気抵抗に
限らず、交流電圧に対してインピーダンスを持てばよい
ので電気容量でも上記の終端電気抵抗と同様に作用す
る。したがって上記の終端電気抵抗の代りに終端電気容
量を用いることも可能である。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２８】（実施例１）図１は本発明に係る第１の実
施例の液晶表示装置の構造を模式的に示す図である。こ
の液晶表示装置は、ＩＴＯのような透明電極からなる走
査電極１と信号電極２とがマトリックス状に対向配置さ
れ、その間隙に液晶層３が挟持された液晶表示素子（液
晶表示パネル）４と、それを駆動するための走査ドライ
バ回路５と信号ドライバ回路６とを有する。

【００２９】走査ドライバ回路５は、走査電極駆動部７
とこれに電源電圧を与える走査電圧電源回路８と帰還電
圧を受けて走査電圧を制御するための演算増幅回路９と
を有する。また信号ドライバ回路６は、信号電極駆動部
１０とこれに電源電圧を与える信号電圧電源回路１１と
を有する。

【００３０】さらに液晶表示素子４においては、各走査
電極１の端部にそれぞれ電気容量１２が配設されてい
る。これらの電気容量１２は電気的には一端が前記のよ
うに走査電極１に接続され、また他端が走査電極電圧検
出電極１３に一括して接続されている。電気容量１２に
よって検出された走査電極１の電圧は一括されて走査電
極電圧検出電極１３から配線１４を介して走査ドライバ
回路５の演算増幅回路９に接続される。このような電気
的な構造により、走査電極１に生じる歪み電圧成分を抽
出して、その歪み電圧成分を打ち消す電圧として走査電
極１に帰還し、走査電極１の電圧が外乱によってどのよ
うに変動を受けようとも、その歪み電圧成分を打ち消す
ことができる。これにより表示画像のクロストークを解
消することができる。

【００３１】上記は本発明に係る液晶表示装置の電気的
な構造の概要を述べたが、次に、本発明に係る液晶表示
装置の実施例の具体的な構造とその動作を詳述する。

【００３２】液晶表示素子４としては、ＳＴＮ型液晶表
示素子を用いた。画面サイズはＡ 4版、表示容量（画素
数）は 640× 200ドットである。このＳＴＮ型の液晶表
示素子４のセルギャップは約 7μｍで、ラビング配向処
理を施した樹脂からなる配向膜２０１（ａ）、（ｂ）を
備えて、液晶表示素子４のセルギャップ間で液晶層３の
液晶分子が 240°捩じれるように配向されている。液晶
層３の液晶組成物としてはメルク社製ＺＬＩ−2293を用
いた。また走査電極１および信号電極２の透明電極はＩ
ＴＯから形成されたものである。本実施例の液晶表示装
置は、白黒表示とするために光学位相補償用セル（図示
省略）をこの液晶表示素子の外向き側のガラス基板２０
３（ａ）、（ｂ）上に貼設し、電圧無印加時に黒、電圧
印加時に白の表示が得られるようにした。このような液
晶表示素子４の構造を図２に示す。ガラス基板２０３
（ｂ）上に設けられた各走査電極１の末端部には前述の
ように電気容量１２が配設されている。この電気容量１
２は液晶層３を介して走査電極１の末端部と対向するよ
うにガラス基板２０３（ａ）上に設けられた信号電極２
と概略同じ電極状の走査電極電圧検出電極１３と走査電
極１との間に挟持される液晶層３を誘電体として用いて
形成されている。そしてこれらを覆うように液晶配向膜
２０１（ａ）、（ｂ）が形成されている。

【００３３】この図２からも明らかなように、走査電極
１の端部と走査電極電圧検出電極１３とを電極とし、そ
の電極間の液晶層３を誘電体として電気容量１２が構成
されているので、本実施例の液晶表示素子４は、走査電
極電圧検出電極１３を追加するだけで従来の液晶表示素
子の構造をほとんど変更する必要がなく、極めて簡易に
製作することができる。

【００３４】図３は本実施例の液晶表示装置の全体的な
構造を示すブロック図である。液晶表示素子４内の走査
電極１、信号電極２には、それぞれ走査ドライバ回路
５、信号ドライバ回路６がそれぞれ接続されている。走
査ドライバ回路５は、走査電極駆動部７とこれに電源電
圧を与えるための走査電圧電源回路８と、帰還電圧を受
けて走査電極１の電圧を帰還制御するための演算増幅回
路９とを有しており、また信号ドライバ回路６は信号電
極駆動部１０とこれに電源電圧を与えるための信号電圧
電源回路１１とを有することは前述した通りである。

【００３５】図３において、走査電圧電源回路８と信号
電圧電源回路１１とは図示および説明の理解をより容易
なものとするために分割して示しているが、実際上は
（実態的な回路構造は）一つにまとめて構成される。こ
れは、一つにまとめることによって構造が簡潔かつ精度
良く安価にできるからである。この一つにまとめた回路
を本実施例では図４に示すような駆動電圧電源回路４０
１として構成した。駆動電圧電源回路４０１では、電源
からの電源電圧ＶDD入力を受けて、液晶表示素子４を駆
動するために一般に必要な液晶駆動電圧電位（Ｖ0 、Ｖ
1 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 、Ｖ5 、Ｖ0Y、Ｖ5Y）を作って出
力する。これらの電位のうちＶ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、Ｖ5Yは
走査電極駆動部７に、またＶ0 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ5 は信
号電極駆動部１０に、それぞれ供給される。

【００３６】走査電極駆動部７では、走査データ発生回
路４０２からの制御信号を受けて、走査電極１のＹ1 か
らＹ200 までそれぞれの出力電位をＶ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、
Ｖ5Yのなかから一つ選択する。具体的には、図３に示す
ように、走査データを順次転送するシフトレジスタ４０
３と、このデータによって走査選択時の走査電位つまり
走査パルス（Ｖ0Y、Ｖ5Y) または非走査選択時の走査電
位（Ｖ1 、Ｖ4 ) を選択するスイッチ部４０４とから主
要部が構成され、シフトレジスタ４０３は 1フレーム時
間を決めるＦＰ（フレームパルス）を基本的な走査デー
タとして受け、1走査時間を決めるＬＰ（ラッチパル
ス）に基づいて出力Ｙ1 からＹ200 までデータが転送さ
れる。スイッチ部４０４ではこれら転送されたデータに
基づき、データが選択データなら選択電位Ｖ0Y（交流化
駆動の際の極性反転時には電位Ｖ5Y）を、非選択データ
なら非選択電位Ｖ4 （交流化駆動の際の極性反転時には
電位Ｖ1 ）を選択して、各走査電極１に出力する。こう
して例えば図５（ａ）に示すような一般的な電圧平均化
法による走査電極駆動波形を得る。

【００３７】一方、信号電極駆動部１０では、映像信号
データ発生回路４０５からの信号を受けて、信号電極２
のＸ1 からＸ640 までそれぞれの出力電位をＶ0 、Ｖ2
、Ｖ3 、Ｖ5 のなかから一つ選択、設定する。具体的
には、図３に示すように、映像信号データを順次転送す
るシフトレジスタ４０６と、このデータを一時蓄えるデ
ータラッチ４０７と、このデータによってオン表示を指
定する信号選択電位（Ｖ0 、Ｖ5)またはオフ表示を指定
する信号非選択電位（Ｖ2 、Ｖ3)を選択するスイッチ部
４０８とからなり、シフトレジスタ４０６は映像信号デ
ータ（図中ＤＡＴＡとして示した。以下ＤＡＴＡと呼
ぶ）を受けて、このＤＡＴＡを転送するためのクロック
パルスＣＰによりＸ1 からＸ640 までＤＡＴＡを転送す
る。そしてデータラッチ４０７ではＬＰ（ラッチパル
ス）を受けてＸ1 からＸ640 までのＤＡＴＡを蓄積す
る。スイッチ部４０８ではこれら蓄積されたＤＡＴＡに
基づいて、ＤＡＴＡが選択（オン）データなら選択電位
Ｖ5 （あるいは交流化駆動の際の極性反転時には電位Ｖ
0 ）を、非選択データ（オフ）なら非選択電位Ｖ3 （あ
るいは交流化駆動の際の極性反転時には電位Ｖ2 ）を選
択し、各信号電極２に出力する。こうして、例えば図５
（ｂ）に示すような一般的な電圧平均化法による信号電
極駆動波形を得る。

【００３８】上記のように走査電極１と信号電極２それ
ぞれに駆動電圧が印加されると、液晶層３に印加される
電圧波形は、図５（ｃ）に示すような例えばフレームご
とに極性反転する波形で選択パルスの振幅が表示内容
（オン、オフ）に応じて変化する波形となる。

【００３９】極性反転駆動法は、よく知られているよう
に液晶層への直流電圧成分の印加による液晶組成物の劣
化を防ぐために交流的な液晶印加電圧を用いて行なわれ
る駆動方法で、上記に説明した走査電極駆動部７と信号
電極駆動部１０のスイッチ部４０４、４０８には極性を
一定周期で反転させるための機能（後述）が付加されて
おり、それは図６（ａ）に示すようなＦＲ（極性反転）
信号によって制御されて、例えば前述の図５に示した波
形の液晶印加電圧が得られる。

【００４０】そして、上記のような駆動電圧電源回路４
０１内に、本発明の主要部分である走査電極の電圧の歪
みを制御する演算増幅回路９および走査電極電圧検出電
極１３を終端する終端電気抵抗４０９（ａ）、（ｂ）等
が付加されて、走査電極電圧検出電極１３で検出された
電圧のうち歪み電圧成分だけが走査電極１に帰還される
ように構成されている。

【００４１】図４に示すように、走査電極電圧検出電極
１３で検出された電圧は配線１４を通って駆動電圧電源
回路４０１内のバッファ４１０（ａ）を介して差動増幅
器４１１の非反転端子４１２側に入力される。このとき
走査電極電圧検出電極１３の電圧は終端電気抵抗（図中
ＲL1で示した）４０９（ａ）に接続されて終端される。
この終端は走査電極駆動電圧の振幅の中心電圧Ｖcom で
行なわれ、これによって、前記の走査電極電圧検出電極
１３はフローティングのような状態とはならずに、液晶
層３を介して対向する走査電極１の交流的に変化する走
査電圧によって交流的な電圧が積極的に印加されること
になる。その結果、液晶層３に直流的な電圧を与えるこ
とに起因した液晶の劣化を避けることができる。このよ
うな走査電極電圧検出電極１３の終端を走査電圧の振幅
の中心電圧Ｖcom で行なうために、液晶駆動電圧電位
（Ｖ0 、Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 、Ｖ5 、Ｖ0Y、Ｖ5Y）
を作る分圧回路４１３の電気抵抗群のうちから電気抵抗
Ｒ5 の中心電圧をバッファ４１４を介して取り出して、
中心電圧Ｖcom を得ている。

【００４２】そして、走査電極電圧検出電極１３によっ
て走査電極１から検出された交流的に変化する検出電圧
の中から歪み成分だけを取り出すために、極性反転信号
ＦＲに同期して変化しかつ走査電圧の振幅にほぼ等しい
基準電圧Ｖref を発生させ、この基準電圧Ｖref を検出
電圧から差し引く。この基準電圧Ｖref は図６に示すよ
うに走査電圧に同期して電位が変化するような電圧波形
である。この基準電圧Ｖref は走査電極１の歪み電圧成
分を取り出すための基準となる電圧として差動増幅器４
１１の反転端子４１５に入力される。

【００４３】上記の終端電気抵抗（ＲL1）４０９（ａ）
の抵抗値としては、液晶表示素子４の仕様や走査電圧の
設定値によって異なるので、走査電極電圧検出電極１３
を効果的に終端できるような値に適宜に設定することが
望ましいことは言うまでもない。

【００４４】差動増幅器４１１では前記の検出電圧と基
準電圧Ｖref との差を演算して、走査電極１に発生した
歪み成分を取り出す。そして取り出された歪み電圧成分
は、コンデンサ４１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
による容量結合を介して電気抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ
4 によって負の増幅率を設定された 4個の演算増幅器４
１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に入力される。こ
のようにコンデンサ４１７による容量結合を介して接続
されているのは、前記の 4個の演算増幅器４１６
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の入力側が電気的に一
つの配線に接続されると分圧回路４１３の出力する電位
Ｖ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、Ｖ5Yがショートするため、これを避
けるにはそれぞれを分離することが必要だからである。
演算増幅器４１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、
走査電圧波形を形成するための電位として分圧回路４１
３から出力される電位Ｖ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、Ｖ5Yと歪み電
圧成分とをスイッチ部４０４へと出力する。そしてスイ
ッチ部４０４からは前述したように各走査電極１に対し
て走査電圧を出力する。こうして、負帰還回路を形成し
て、走査電極１の電圧に生じる歪み電圧を解消する。こ
こで、本実施例においては演算増幅回路９は差動増幅器
４１１および演算増幅器４１６（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）からその主要部を形成している。この他
にも演算増幅回路９として上記と同様の動作を行なうこ
とのできる具体的な回路構成の態様は様々なバリエーシ
ョンが考えられることは言うまでもない。

【００４５】以上のような本発明に係る液晶表示装置
を、図５に示すような波形の液晶駆動電圧を用いてデュ
ーティ比 1／ 200、バイアス比 1／13、フレーム周波数
80Ｈｚで13ラインごとに極性反転するように駆動して表
示を行なわせ、その表示品位を目視にて検証した。

【００４６】まず、全画面を白表示にした後、画面中央
付近に縦 150ドット×横10ドットの領域に白と黒の横縞
模様を表示させ、引き続きこの領域の横のドット数を 5
00ドットまで徐々に増加させていったが、いずれの場合
もクロストークのない均一な表示を維持できた。また、
漢字やアルファベットを連続的に表示させたが、走査電
極における歪み電圧の発生が抑制されてクロストークの
ない均一な表示を維持することができた。

【００４７】また周囲温度が変化した場合や経時変化で
液晶セルの静電容量等が変化しても、走査電極電圧検出
電極１３で受ける検出電圧は終端電気抵抗（ＲL1）４０
９で終端されているので、どのような外乱を受けてもそ
れに起因した検出電圧の電位変動を抑えることができ、
常に良好な帰還制御を行なうことができる。その結果、
常に効果的に表示の濃淡むら（クロストーク）を取り除
いて良好な画像表示を維持することができる。

【００４８】また検出電圧の終端は走査電極駆動電圧の
振幅の中心電圧Ｖcom で行ない、これによって走査電極
電圧検出電極に交流的に電圧が印加されるようにしてい
るので、液晶層３の劣化を抑えることができ、環境変化
や経時変化が少なく長期にわたって安定に効果的なクロ
ストークの除去を行なって、良好な画像表示を維持する
ことができる。逆に言えば、走査電極電圧検出電極１３
を差動増幅器４１１の非反転端子４１２に接続し、それ
以外には接続せずにフローティング状態としておくだけ
では、時間的に平均すればこの走査電極電圧検出電極１
３と走査電極１との間に挟持される液晶層３に対して直
流電圧が印加されたような状態となり、液晶層３の劣化
が助長されてしまうという不都合が生じるのである。

【００４９】本実施例の液晶表示装置を周囲温度50℃の
環境下に置いて、上記のような表示を行なわせたとこ
ろ、上記と同様にクロストークのない均一な表示を維持
することができた。

【００５０】また、これを周囲温度10℃の環境下に移し
て上記と同様の表示を行なわせたところ、同様にクロス
トークのない均一な表示を維持することができた。

【００５１】さらに、これを周囲温度25℃の環境下に移
し、2000時間連続点灯させた後、上記ど同様の表示を行
なわせたが、この場合にも同様にクロストークのない均
一な表示を維持することができた。このような実験か
ら、本発明の液晶表示装置は表示品位が高くかつ耐久性
に優れた信頼性の高いものであることが確認できた。

【００５２】また、終端電気抵抗（ＲL1）４０９の代り
に終端コンデンサを接続しても、上記実施例とほぼ同様
の効果が得られることが確認できた。

【００５３】（実施例１に対する比較例）第１の実施例
の液晶表示装置から本発明の主要部分である走査電極電
圧検出電極１３、演算増幅回路９等を取り除き、駆動電
圧電源回路を図８に示すような分圧回路４１３およびバ
ッファ６０１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）を用いた従来の一般的な構造の駆動電圧
電源回路６００に換装した。このような従来の構造の液
晶表示装置に第１の実施例と同様の駆動条件で表示を行
なわせ、その表示品位を目視にて検証した。

【００５４】まず、全画面を白表示にした後、画面中央
付近に縦 150ドット×横10ドットの領域に白と黒の横縞
模様を表示させ、引き続きこの領域の横のドット数を 5
00ドットまで徐々に増加させていったが、縦 150ドット
×横10ドットの領域に白と黒の横縞模様を表示させたと
ころで、その縦方向に周囲よりも暗いクロストークが発
生し、表示領域の横のドット数を増加するに従い、この
縦方向のクロストークがよりいっそう顕著に発生した。
加えて、表示の横方向に新たなクロストークが発生し、
表示品位が著しく低下した。また、漢字やアルファベッ
トを連続的に表示させたが、この場合も縦および横方向
に連なる顕著なクロストークが発生して画面の不均一性
が目立った。

【００５５】（実施例２）第１の実施例の液晶表示装置
における駆動電圧電源回路４０１を、図７に示すような
コンデンサ（ＣL2）７０１と電気抵抗（ＲL2）４０９
（ｂ）を追加した回路に変更した。走査電極電圧検出電
極１３は終端電気抵抗（ＲL1）４０９（ａ）を介して中
心電圧Ｖcom で終端されるとともに、走査電極１の歪み
電圧を取り出すための基準の電圧として使用する基準電
圧Ｖref も、電気抵抗（ＲL2）４０９（ｂ）を介して中
心電圧Ｖcom で終端されるが、このとき第２の実施例の
液晶表示装置においてはコンデンサ（ＣL2）７０１も介
挿されている。これは基準電圧Ｖref の電圧の波形およ
び振幅を走査電極電圧検出電極１３からの検出電圧にほ
ぼ等しくすることにより、歪み電圧だけを取り出すこと
ができるようにするためである。

【００５６】中心電圧Ｖcom で終端されたこれらの電圧
はバッファ４１０（ａ）、（ｂ）を介して差動増幅器４
１１に入力され、両電圧の差を演算して、走査電極１に
発生する歪み電圧成分だけを取り出す。

【００５７】本実施例の液晶表示装置のようにコンデン
サ（ＣL2）７０１を追加した構造にすることにより終端
電気抵抗（ＲL1）４０９（ａ）や終端電気抵抗（ＲL2）
４０９（ｂ）の抵抗値はさらに小さくとも十分に効果的
となるので、経時変化に対する安定性を第１の実施例の
液晶表示装置の場合よりもさらに向上することができ
る。

【００５８】このような第２の実施例の液晶表示装置
を、図５に示すような波形の液晶駆動電圧を用いてデュ
ーティ比 1／ 200、バイアス比 1／13、フレーム周波数
80Ｈｚで13ラインごとに極性反転するように駆動して表
示を行なわせ、その表示品位を目視にて検証した。ま
ず、全画面を白表示にした後、画面中央付近に縦 150ド
ット×横10ドットの領域に白と黒の横縞模様を表示さ
せ、引き続きこの領域の横のドット数を 500ドットまで
徐々に増加させていったが、いずれの場合もクロストー
クのない均一な表示を維持できた。また、漢字やアルフ
ァベットを連続的に表示させたが、走査電極における歪
み電圧の発生が抑制されてクロストークのない均一な表
示を維持することができた。この場合、実施例１に比べ
クロストーク抑制効果が高かった。

【００５９】次に本実施例の液晶表示装置を周囲温度50
℃の環境下に置いて上記のような表示を行なわせたが、
同様にクロストークのない均一な表示を維持することが
できた。またこれを周囲温度10℃の環境下に移して同様
の表示を行なわせたが、同様にクロストークのない均一
な表示を維持することができた。さらにこれを周囲温度
25℃の環境下に移して2000時間連続点灯させた後、上記
と同様の表示を行なわせたが、この場合にも同様にクロ
ストークのない均一な表示を維持することができた。こ
のような実験から、本発明の液晶表示装置は表示品位が
高くかつ耐久性に優れ信頼性の高いものであることが確
認できた。

【００６０】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、液晶印加電圧の波形なまりに起因する表
示むらを解消して、クロストークのない均一で良好な表
示を実現することができ、また長期にわたってクロスト
ークのない均一で良好な表示を維持することが可能な液
晶表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の液晶表示装置の構造の概要を示
す図。

【図２】第１の実施例の液晶表示装置に用いた液晶表示
素子の構造を示す図。

【図３】第１の実施例の液晶表示装置の全体的な構造を
示すブロック図。

【図４】第１の実施例の液晶表示装置の駆動電圧発生回
路を示す図。

【図５】第１の実施例および第２の実施例の液晶表示装
置の走査電極に印加される電圧波形（ａ）、信号電極に
印加される電圧波形（ｂ）、液晶に印加される液晶印加
電圧波形（ｃ）を示す図。

【図６】第１の実施例および第２の実施例の液晶表示装
置に用いられるＦＲ信号、基準電圧Ｖref 、走査電極駆
動電圧を示す図。

【図７】第２の実施例の液晶表示装置の駆動電圧発生回
路を示す図。

【図８】第１の実施例に対する比較例として用いた従来
の一般的な液晶表示装置における駆動電圧発生回路を示
す図。

【図９】従来の液晶表示装置の走査電極１の 1本分だけ
を抜き出して等価回路で表現した概念図およびそのＶ1
、Ｖ2 、Ｖ3 の電圧波形を示す図。

【符号の説明】

１…走査電極、２…信号電極、３…液晶層、４…液晶表
示素子、５…走査電圧発生回路、６…信号電圧発生回
路、７…走査電極駆動部、８…走査電圧電源回路、９…
演算増幅回路、１０…信号電極駆動部、１１…信号電圧
電源回路、１２…電気容量、２０４…走査電極電圧検出
部、４０１…駆動電圧電源回路、４０９…終端電気抵
抗、４１１…差動増幅器、４１６…演算増幅器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の走査電極が形成された走査電極基
   板と、前記複数の走査電極に間隙を維持して交差するよ
   うに対向配置される複数の信号電極が形成された信号電
   極基板と、前記走査電極と前記信号電極との間に封入挟
   持された液晶層とを有する液晶表示素子と、走査電圧を
   作るための複数の電位を出力する駆動電圧電源回路と、
   該駆動電圧電源回路から出力される複数の電位のなかか
   ら一つの電圧を選択して前記走査電極に印加するスイッ
   チ回路を有し前記複数の走査電極それぞれに走査電圧を
   印加する走査ドライバ回路と、前記複数の信号電極それ
   ぞれに信号電圧を印加する信号ドライバ回路とを有する
   液晶表示装置において、 中心電圧を中心として極性反転する走査電圧を出力する
   走査ドライバ回路と、 前記信号電極とほぼ平行に配置されて前記液晶層を介し
   て前記複数の走査電極と対向するように前記信号電極基
   板に配置され、前記液晶層と前記走査電極とによって複
   数の電気容量を形成する走査電極電圧検出電極と、 前記走査電極電圧検出電極によって前記複数の電気容量
   から一括して検出された電圧が入力端子に入力されて前
   記検出された電圧から歪み電圧成分を取り出して前記駆
   動電圧電源回路の出力する複数の電位のうち走査電圧を
   形成する電位に合成する演算増幅回路と、 前記走査電極電圧検出電極に一端が接続されるとともに
   他端が前記駆動電圧電源回路の前記中心電圧を出力する
   出力端に接続されて、前記走査電極電圧検出電極の電圧
   を終端する終端電気抵抗または終端電気容量とを具備し
   て、前記複数の走査電極の歪み電圧の発生を抑制するこ
   とを特徴とする液晶表示装置。