JPH08129158A

JPH08129158A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08129158A
Application number: JP26744294A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsuchiya; 健志土屋; Yasukatsu Hirai; 保功平井; Seiichi Sagi; 成一鷺
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

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高品位な画像
表示が可能な液晶表示装置を、極めて簡易かつ低廉に実
現する。【構成】液晶層３を介して走査電極１または信号電極
２と対向するように画素が形成された領域を避けて非画
素領域に配置され、液晶層３を介して前記の走査電極１
または信号電極２に対して該電極上の電圧の歪みを補償
する電圧を印加する補償電圧印加電極９と、この補償電
圧印加電極９に接続されてこれを駆動する補償電圧印加
回路１０とを具備して、表示電極上の電圧の歪みを積極
的に補償電圧を印加して補償する。

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、その薄型、軽量、低消
費電力などの特徴を生かして、パーソナルワープロやパ
ーソナルコンピュータのディスプレイデバイスとして多
用されている。

【０００３】上記のようなディスプレイデバイスとして
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ックス型液
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。

【０００４】例えば走査電極が 240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に対
応する時間（周期）は60〜70μｓ程度まで短いものとな
っている。

【０００５】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（静電容量）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。

【０００６】単純マトリッ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ＩＣの出力抵抗、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。

【０００７】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。

【０００８】単純マトリッ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は、走査電極に発
生する電圧歪みに起因する液晶印加電圧の変動である。

【０００９】この現象の一例を説明する。図１６は、従
来のＸＹ単純マトリックス型液晶表示装置の走査電極１
６０１の 1本を部分的に抜き出して等価回路で模式的に
表したものである。ここで、Ｒ１６０２は走査ドライバ
ＩＣ１６０３と液晶表示素子の接続パッドのような接点
（図示省略）との接続抵抗であり、電気容量Ｃ１６０４
は走査電極１６０１と信号電極１６０５との間に挟まれ
ている各画素の液晶層１６０６の静電容量である。なお
信号電極１６０５は信号ドライバＩＣ１６０７のような
信号ドライバ回路に接続されて表示画像に対応した波形
の画像信号電圧が印加されるように配設されていること
は言うまでもない。

【００１０】ここで簡略化のため、図１６の分布定数回
路を 1次の回路として考えることにする。信号電極駆動
部から図１７（ａ）に示すような信号電圧Ｖ₁が図１６
における信号電極１６０５のうち任意の信号電極Ｘ_kに
印加される場合を考えると、その信号電極Ｘ_kの電圧に
は、時定数Ｔ_k＝Ｃ・Ｒに基づくスパイク電圧歪みＶ₃
が生じる。このＶ₃を図１７（ｂ）の波形グラフに示
す。その結果、液晶層１６０６に印加される液晶印加電
圧は、図１７（ｃ）のスパイク電圧歪みＶ₃だけ削がれ
たような波形になる。そしてこの歪み電圧により液晶層
１６０６の液晶印加電圧が所定の表示画像に対応した液
晶印加電圧からずれてしまい、これ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】このような電圧歪みは、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き、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】一般的に液晶表示素子の走査電極、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電圧歪みがより顕著に発生す
ることになる。

【００１３】この電気抵抗の問題に関しては、走査電極
や信号電極などの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かけの抵抗を低くし、電圧歪
みや液晶印加電圧の波形鈍りの発生を抑制することなど
も考えられる。

【００１４】しかしながら、このような方法では、液晶
表示素子内部の構造が煩雑となり、製造も容易ではなく
製造コストも高くなるという問題がある。

【００１５】また、電圧波形歪みや液晶印加電圧の鈍り
を抑えるために出力抵抗の極めて小さいドライバＩＣを
用いることが考えられるが、このような特殊ドライバＩ
Ｃの開発は容易ではなく、また高価で実用的ではないと
いう問題もある。

【００１６】

【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、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電
圧歪み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。

【００１７】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
実現することができる液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、複数の第１の電極が列設された第１の基板と該基板
に間隙を有して対向配置される複数の第２の電極が列設
された第２の基板と前記両基板どうしの間隙に封入され
ており対向する前記第１の電極と前記第２の電極との間
に挟持されて画素を形成する液晶層とを有する液晶表示
素子と、複数の出力端を有する走査ドライバと複数の出
力端を有する信号ドライバとを備え、前記走査ドライバ
の各出力端が前記走査電極の各入力端にそれぞれ接続さ
れ、前記信号ドライバの各出力端が前記信号電極の各入
力端にそれぞれ接続された液晶表示装置において、前記
液晶層を介して前記走査電極または前記信号電極と対向
するように前記画素を避けて非画素領域に配置され、前
記液晶層を介して前記走査電極または前記信号電極に対
して該電極上の電圧の歪みを補償する電圧を印加する補
償電圧印加電極と、前記補償電圧印加電極に接続されて
該補償電圧印加電極を駆動する補償電圧印加回路と、を
具備することを特徴としている。

【００１９】また、複数の第１の電極が列設された第１
の基板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第
２の電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの
間隙に封入されており対向する前記第１の電極と前記第
２の電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを
有する液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドラ
イバと複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前
記走査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端に
それぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記
信号電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置
において、非画素領域における前記走査電極の入力側の
端部および終端側の端部に対して前記液晶層を介して対
向するように配置され、前記液晶層を介して前記走査電
極に対して該電極上の電圧の歪みを補償する電圧を印加
する補償電圧印加電極と、前記補償電圧印加電極に接続
されて該補償電圧印加電極を駆動する補償電圧印加回路
と、を具備することを特徴としている。

【００２０】また、複数の第１の電極が列設された第１
の基板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第
２の電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの
間隙に封入されており対向する前記第１の電極と前記第
２の電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを
有する液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドラ
イバと複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前
記走査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端に
それぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記
信号電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置
において、非画素領域における前記複数の走査電極各々
または前記複数の信号電極各々の各入力端を除く一部分
に対向するように配置され、前記液晶層を介して前記各
走査電極または前記各信号電極に対して該電極上の電圧
の歪みを補償する電圧を印加する補償電圧印加電極と、
前記補償電圧印加電極に接続されて該補償電圧印加電極
を駆動する補償電圧印加回路と、を具備することを特徴
としている。

【００２１】また、複数の第１の電極が列設された第１
の基板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第
２の電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの
間隙に封入されており対向する前記第１の電極と前記第
２の電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを
有する液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドラ
イバと複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前
記走査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端に
それぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記
信号電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置
において、非画素領域における前記複数の走査電極各々
または前記複数の信号電極各々の各入力端を除く一部分
それぞれに各々前記液晶層の電気容量とは別の電気容量
と前記液晶層とを介して接続するように、前記液晶表示
素子の前記画素が配列された画像表示領域の外周部に配
置され、前記走査電極または前記信号電極に対して該電
極上の電圧の歪みを補償する電圧を前記電気容量を介し
て印加する補償電圧印加電極と、前記補償電圧印加電極
に接続されて該補償電圧印加電極を駆動する補償電圧印
加回路と、を具備することを特徴としている。

【００２２】なお、本発明の技術は、ＴＮ（Twisted Ne
matic ）型液晶表示素子や、ＳＴＮ（Super Twisted Ne
matic ）型液晶表示素子やＧＨ（Guest Host）型液晶表
示素子、高分子分散型液晶表示素子などを用いた、単純
（ＸＹ）マトリックス型の液晶表示装置あるいはＴＦＴ
などのスイッチング素子を用いたアクティブマトリック
ス型の液晶表示装置において好適で、その駆動における
走査電圧または信号電圧の波形歪みに起因する表示むら
（クロストーク）の除去に大きな効果を発揮することが
できる。

【００２３】

【作用】本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶表示素
子の信号電極と走査電極とが重なり合ってできる領域を
除いた領域に電圧印加電極を備えて、この補償電圧印加
電極により、走査電圧あるいは信号電圧にその電圧波形
歪みを打ち消すような補償電圧を印加する。こうして表
示の濃淡むら（クロストーク）を取り除き、良好な画像
表示を実現することができる。

【００２４】さらに、補償電圧印加電極に印加された補
償電圧は、走査電極と信号電極から放射される電磁波を
相殺してその強度を低減する作用も備えている。従っ
て、電磁気的なノイズをも低減できる。

【００２５】

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

【００２６】（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概要構成を模式的に示す図であ
る。

【００２７】また、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４と、液晶表示素子４の液晶層への印加
電圧を、それぞれ走査電極１、信号電極２に印加する走
査ドライバ５、信号ドライバ６と、印加電圧の信号波形
を発生する信号発生回路７と、印加電圧を作るための駆
動電圧を発生する液晶駆動電源回路８とを備えている。
これらの構成部位については従来の液晶表示装置とほぼ
同様である。

【００２８】そしてさらに、本発明に係る液晶表示素子
においては、隣り合う信号電極２どうしの間のいわゆる
非画素領域に補償電圧印加電極９が配設され、この補償
電圧印加電極９に前記の走査電極１の走査電圧波形の歪
みを打ち消すための電圧を印加する補償電圧印加回路１
０を備えている。

【００２９】補償電圧印加回路１０は、信号発生回路８
から信号ドライバ６へ送られるデータ信号、極性反転信
号、ラッチ・パルスを利用して、液晶表示素子４に表示
される画像に対応した補償電圧を発生し、これを補償電
圧印加電極９に印加する。

【００３０】次に、本実施例の液晶表示装置の構造およ
び動作の詳細を説明する。

【００３１】液晶表示素子４としては、図１に示したよ
うに、ＳＴＮ型の液晶表示素子を用いている。表示容量
（画素数）は 640× 240ドットである。このＳＴＮ型液
晶表示素子４のセルギャップは約 7μｍで、ラビング配
向処理を施したポリイミドからなる配向膜を備えて液晶
表示素子４のセル内で液晶分子が 240°捩じれた構造に
設定されている。液晶層３としてはメルク社製ＺＬＩ-2
293 を用いた。また走査電極１及び信号電極２はＩＴＯ
のような透明導電膜を材料として用いて形成した。

【００３２】さて、図１に示すように、液晶表示素子４
の走査電極１には走査ドライバ５が接続されており、ま
た信号電極２には信号ドライバ６が接続されている。走
査ドライバ５と信号ドライバ６には液晶駆動電源回路８
が接続されている。

【００３３】液晶駆動電源回路８は、液晶表示素子４を
駆動する液晶駆動電圧波形を形成するために必要な複数
の電圧レベル（電位＋Ｖ_y、＋Ｖ_x、Ｖ_com、−Ｖ_x、
−Ｖ_y）を作って出力する。

【００３４】この液晶駆動電源回路８は、入力された電
源電圧を電気抵抗（ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄）のそれぞ
れの電気抵抗値に応じた電位に分圧させて前記の複数の
電圧レベルを作り、演算増幅器を用いたバッファ８０１
を介して出力する。

【００３５】これら複数の電圧レベルのうち、＋Ｙ_y、
Ｖ_com、−Ｖ_yは走査電極１に印加する電圧（走査電
圧）として用いられ、＋Ｖ_x、−Ｖ_yは信号電極２に印
加する電圧（信号電圧）として用いられる。

【００３６】走査ドライバ５は、＋Ｖ_y、Ｖ_com、−Ｖ
_yの中から一つの電位を選択し、走査選択電圧（走査パ
ルス）の電位としては＋Ｖ_x、−Ｖ_yが用いられ、走査
非選択電圧（非選択時の走査電極の電圧）の電位として
はＶ_comが用いられる。

【００３７】上記の走査選択電圧（走査パルス）は交流
化駆動のために極性反転されるので、例えば＋Ｖ_yは極
性反転されて−Ｖ_yとなる。極性反転駆動は既知のとお
り直流電圧成分印加に起因する液晶の劣化を避けるため
に液晶を交流的な電圧で駆動する方法である。よって図
３（ａ）に示すような線順次走査の走査電圧波形が用い
られる。

【００３８】信号ドライバ回路は、表示のオン・オフに
対応して、＋Ｖ_x、−Ｖ_xから一つの電位を選択する。
こうして図３（ｂ）に示すような波形を得る。なお図３
に示す 1フレーム期間においては、−Ｖ_xが選択電位で
あり画素のオン表示を与え、＋Ｖ_xが非選択電位であり
画素のオフ表示を与える。

【００３９】また、交流化駆動のために極性反転される
ので、極性反転時には上記とは逆に、−Ｖ_xが非選択電
位であり＋Ｖ_xが選択電位となる。

【００４０】このような駆動電圧がそれぞれ走査電極
１、信号電極２に印加されたとき、これらの電圧の差が
液晶層３（液晶セル）に印加されて、液晶印加電圧波形
は例えば図３（ｃ）に示すような 1フレーム周期ごとに
極性反転して液晶印加電圧の振幅が表示内容（オン、オ
フ）に応じて変化する電圧平均化法による電圧波形とな
る。

【００４１】図２は本発明に係る補償電圧印加電極９の
走査電極１に対向する配置およびその走査電極上の歪み
電圧を補償する動作を、走査電極 1本分の部分を抜きだ
して模式的に示す図である。

【００４２】補償電圧印加電極９は、前述の如く隣り合
う信号電極２どうしの間に形成されている。このように
画素を形成する領域を避けて、つまり非画素領域に、補
償電圧印加電極９を設けることで、画素を形成する各信
号電極２等から電磁波が放射されることを補償電圧印加
電極９により抑制する効果を得ることもできる。

【００４３】補償電圧印加回路１０は、補償電圧印加電
極９に補償電圧を印加するための回路である。図４にそ
の概要を示すような回路で、信号電極２に印加される電
圧の概略平均電圧を算出して出力する。

【００４４】まず、信号ドライバ６に供給される信号が
シフトレジスタ・ラッチ回路５０１に入力される。

【００４５】その内部のシフトレジスタ（内部構造は説
明および図示の簡潔化のため図示省略）では表示内容を
表わすデータとシフトレジスタの転送クロックであるシ
フト・クロック・パルス（ＳＣＰ）とを受けて 640ドッ
ト分のデータを蓄積する。

【００４６】ラッチ回路では前記の蓄積したデータを、
1ラインの出力タイミングを決めるラッチ・パルス（Ｌ
Ｐ）信号を受けてＸ−ＯＲ素子５０２に出力する。

【００４７】そしてＸ−ＯＲ素子５０２では、極性反転
信号（ＦＲ）を受けて、出力されたデータを反転する。

【００４８】このように液晶駆動波形に同期したデータ
群を平均回路・電圧調整回路５０３に出力する。その内
部の平均回路５０４で、入力されたデータ群の概略平均
値を得る。そして最適な波高値の補償電圧を電圧調整回
路５０５を介して補償電圧印加電極９に対して出力す
る。

【００４９】こうして出力される補償電圧は、走査電圧
波形を補償するのであるから信号電圧の変位とは逆変位
で出力される電圧波形であることは言うまでもない。

【００５０】このようにして形成された補償電圧を、走
査電極１に対向配置された補償電圧印加電極９に印加す
る。これにより走査電極１の電圧に歪み電圧が誘起され
てもその誘起された歪み電圧成分を解消する。その結
果、表示画素のクロストークを解消することができる。

【００５１】上記のような第１の実施例の液晶表示装置
を駆動させて画像表示を行なわせ、その表示品位を目視
にて確認した。

【００５２】このとき液晶表示装置を駆動させるために
用いた液晶駆動電圧条件は、デューティー比1/64、バイ
アス比1/10、フレーム周波数80Ｈｚであった。

【００５３】まず、全画面を白表示にした後、画面中央
付近に縦50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 100
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することができ
た。

【００５４】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１における歪み電圧の発生が抑制
され、クロストークのない表示を維持することができ
た。

【００５５】（実施例２）この第２の実施例の液晶表示
装置は、液晶表示素子にカラーフィルタを備えた液晶表
示装置において本発明を適用したものである。図５は、
そのカラーフィルタを備えた液晶表示素子６００を示す
断面図である。

【００５６】液晶表示素子６００は、ガラス基板６０１
に挟まれた液晶層３、補償電圧印加電極９、信号電極
２、走査電極１、ブラックマトリックス６０２およびカ
ラーフィルタ６０３を備えてカラー表示を行なう液晶表
示素子である。

【００５７】ここで、ブラックマトリックス６０２は導
電性材から形成されたもので、このブラックマトリック
ス６０２を補償電圧印加電極３として用いている。つま
りブラックマトリックス６０２は補償電圧印加回路１０
に接続されて、上記第１の実施例における補償電圧印加
電極３と同様に補償電圧が印加されて補償電圧印加電極
３として用いられている。

【００５８】ブラックマトリックスは一般に、いわゆる
非画素部に配設されるものであり、しかも遮光性を得る
ためにＣｒのような金属材料から形成されるのであるか
ら導電性も高い。従って、このような構造および材質の
ブラックマトリックスは本発明に係る補償電圧印加電極
９として好適に兼用することができる。

【００５９】このような本発明に係る第２の実施例の液
晶表示装置を第１の実施例と同様に駆動し、その表示品
位を熟練した検査者が目視にて確認した。この場合もク
ロストークのない表示が実現されることが確認できた。
しかも、表示画面はブラックマトリックスの効果で、表
示品位がさらに向上した。

【００６０】（比較例１）上記の第１および第２の実施
例の液晶表示装置において、走査電極１から補償電圧印
加電極９と補償電圧印加回路１０とを取り除いた、従来
の構造の液晶表示装置を用意してこの第１の比較例の液
晶表示装置とした。

【００６１】この従来の構造の第１の比較例の液晶表示
装置を、上記の第１および第２の実施例と同様の駆動条
件で駆動させ数種類のテストパターン等の画像表示を行
なった。

【００６２】その結果、いずれの画面も周囲より暗いク
ロストークが発生し、表示品位が損なわれた。また、走
査電極９の入力側から終端側にかけて輝度低下が見ら
れ、またクロストークの増加も確認された。

【００６３】（実施例３）図６は本発明に係る第３の実
施例の液晶表示装置の構造の概要を模式的に示す図、図
７は走査電極に注目してその走査電極 1本を抜き出して
示す図である。

【００６４】この第３の実施例の液晶表示装置は、上記
の第１、第２の液晶表示装置で示した補償電圧を走査電
極１に液晶層３を介して印加するための補償電圧印加電
極９が、上記の第１、第２の実施例とは異なり、マトリ
ックス状に画素が配置された表示領域を囲む画面の周辺
部のうち図中左右の端部に配設されていることが特徴で
ある。このとき、補償電圧印加電極９の幅は、走査電極
１に生じる歪み電圧成分を解消するための補償電圧が効
果的に印加できる幅に形成してある。そして、その他の
構造は上記の第１、第２の実施例とほぼ同様である。

【００６５】なお、本実施例の説明及び図６、７におい
ては、第１、第２の実施例と同様の部位には同じ符号を
付して示している。

【００６６】このような第３の実施例の液晶表示装置を
駆動させて画像表示を行なわせ、その表示品位を目視に
て確認した。

【００６７】このとき液晶表示装置を駆動させるために
用いた液晶駆動電圧条件は、デューティー比1/240 、バ
イアス比1/15、フレーム周波数80Ｈｚである。

【００６８】まず、全画面を白表示にした後、画面中央
付近に縦50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 100
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することができ
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１における歪み電圧の発生が抑制されてク
ロストークのない表示を維持することができた。

【００６９】（実施例４）上記の第３の実施例の液晶表
示装置において、 2本の補償電圧印加電極９のうち終端
側（図６、７中で右側）の補償電圧印加電極９を、入力
側（図６、７中で左側）のそれの幅よりも大きな幅に形
成した、図８に示すような構造とした。そしてその他の
構造は上記の第３の実施例と同様にして駆動させた。

【００７０】その結果、第３の実施例の場合と比較して
走査電極の入力側から終端側にかけての輝度勾配がさら
に小さくなり、さらに均一な画像表示が実現できること
が確認された。

【００７１】（比較例２）上記の第３の実施例の液晶表
示装置において、補償電圧印加電極９および補償電圧印
加回路１０を取り除いた、従来の構造の液晶表示装置を
用意して、上記の第の比較例の液晶表示装置とした。

【００７２】このような従来の構造の液晶表示装置を、
上記の実施例と同様の駆動条件で駆動させて数種類のテ
ストパターン等の画像表示を行なった。

【００７３】その結果、いずれの画面も周囲より暗いク
ロストークが発生し、表示品位が損なわれた。また走査
電極９の入力側から終端側にかけて輝度低下が見られ、
またクロストークの増加も見られた。

【００７４】（実施例５）上記の第３の実施例の液晶表
示装置において、 2本の補償電圧印加電極９のうち、終
端側（図６、７中で右側）の補償電圧印加電極９のみを
形成するとともに、入力側（図６、７中で左側）のそれ
は省略した図９に示すような構造とした。このとき、補
償電圧印加電極３の幅は、走査電極１上の電圧の歪みな
どの変異を効果的に解消できるように第３の実施例より
も広い幅に形成した。その他は上記の第３の実施例と同
様に形成した。

【００７５】この第５の実施例の液晶表示装置の実態的
な概要構造を図１０に示す。

【００７６】このような第５の実施例の液晶表示装置
を、 1/240デューティ、フレーム周期14ｍｓの駆動条件
で駆動して画像表示を行なわせ、その表示品位を目視に
て確認した。

【００７７】画面の中央付近に横縞模様、ウィンドウ、
キャラクタなどを表示させた結果、走査電極の入力側か
ら終端側にかけての輝度勾配がさらに小さくなり、いず
れもクロストークのない均一な画像表示が実現できるこ
とが確認された。

【００７８】一方、本発明の電圧印加手段を取り除いた
従来の液晶表示装置では、前記した表示において縦方
向、横方向にクロストークが発生し、表示品位の劣化が
みられた。

【００７９】（実施例６）図１１は、本発明に係る第６
の実施例の液晶表示装置の構成の概要を模式的に示す
図、図１２はそれに用いられる液晶表示素子４の補償電
圧印加電極９を中心とした主要部の構造を示す断面図、
図１３は第６の実施例の液晶表示装置の回路構成の概要
を示す図である。

【００８０】この液晶表示装置においては、液晶表示素
子４の画面の外周部分、つまり画面の画素が配列されて
いる表示領域を囲む周囲の表示には関与しない部分に、
補償電圧印加電極９が配設されている。

【００８１】この補償電圧印加電極９は、図１２に示す
ように、ガラス基板２００、液晶層３を電気容量として
介して走査電極１に容量結合されている。

【００８２】そして補償電圧印加電極９の入力端は補償
電圧印加電極ドライバ回路１０の出力端に接続されてお
り、補償電圧印加電極ドライバ回路１０から補償電圧が
印加される。

【００８３】このような本実施例の液晶表示装置におい
ては、補償電圧印加回路１０により駆動される補償電圧
印加電極９によって、走査電極１に発生する電圧歪を打
ち消す波形の電圧を走査電極１に印加して、表示画像の
クロストークを解消する。

【００８４】次に、本実施例の液晶表示装置の構造およ
びその動作を詳述する。

【００８５】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を液晶表示素子４の上に貼設
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。

【００８６】そして、液晶表示装置４の非表示領域の各
走査電極１が存在する部分の、ガラス基板２００、２０
１の外向側に補償電圧印加電極９を配設した。この補償
電圧印加電極９は、前述した如く、液晶層３とガラス基
板２００、２０１とを介して走査電極１に容量結合する
ように配設されている。

【００８７】このような本実施例の液晶表示素子４の構
造は、液晶表示素子４の外周部に補償電圧印加電極９を
形成しているので、従来の液晶表示素子の構造をほとん
ど変えることなく、補償電圧印加電極９を付設するだけ
で極めて簡易に作製することができる。

【００８８】この第６の実施例の液晶表示装置の回路構
成の概要は、図１３に示すように、液晶表示素子４の走
査電極１には走査ドライバ５が、信号電極３には信号ド
ライバ６が、各々接続されている。

【００８９】そして走査ドライバ５と信号ドライバ６に
は液晶駆動電源回路８および信号発生回路７が接続され
ている。

【００９０】液晶駆動電源回路８は、電源から供給され
る電圧を受けて、一般に液晶表示素子を駆動するに必要
な直流電圧電位（Ｖ0 、Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 、Ｖ5
、Ｖ0Y、Ｖ5Y）を作る。

【００９１】走査ドライバ５は、信号発生回路７内の走
査データ発生回路からの信号を受けて、走査電極Ｙ1 か
らＹ240 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、設定する。この走査ドライバ
５はさらに詳細には、図１３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１３０１と、このデータ
によって走査選択時の走査電位（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１３０２とを備え、シフトレジスタ１３０１は 1フ
レーム時間を決めるＦＰ（フレームパスル）を走査デー
タとして受け、1走査時間を決めるＬＰ（ラッチパル
ス）により出力Ｙ1 からＹ240 までデータが転送され
る。そしてスイッチ部１３０２では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
駆動のための極性反転時には電圧Ｖ5Y）を、非選択デー
タなら非選択電位Ｖ4 （交流化駆動のための極性反転時
には電圧Ｖ1 ）を選択し、各走査電極１に対して出力
（印加）する。こうして、例えば図３（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。

【００９２】一方、信号ドライバ６は、シフトレジスタ
１３０３とデータラッチ１３０４とスイッチ部１３０５
を備えており、一般的な極性反転駆動方式の信号電圧を
各信号電極２に出力する。

【００９３】このように走査電極１および信号電極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、例えば図６（ｃ）に示すようなフレーム
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。

【００９４】本実施例の場合も、液晶の直流電圧成分印
加による劣化を避けるために交流化のための方法として
走査電極ドライバ５と信号電極ドライバ６の各スイッチ
部１３０２、１３０５にはそれぞれ極性を一定周期で反
転させるための機能が付加されており、それは信号発生
回路７からのＦＲ（極性反転）信号によって制御され
る。

【００９５】さて、このように駆動される液晶表示素子
４の外周囲部分に、導電性フィルムを貼り付けて、これ
を補償電圧印加電極９とした。そしてこの補償電圧印加
電極９には、補償電圧印加回路１０から補償電圧が印加
される。

【００９６】図１４は、本発明に係る補償電圧の波形を
示す図である。

【００９７】この補償電圧の波形は、図１４からも明ら
かなように、（Ｖ1 ＋ΔＶ）と（Ｖ4 −ΔＶ）とを液晶
駆動波形の極性反転に同期してスイッチングしてなる方
形波である。

【００９８】ΔＶは、液晶表示素子の電極抵抗、静電容
量、ドライバＩＣ出力抵抗、補償電圧印加電極の静電容
量によって決まる電圧であって、適切に設定する必要が
ある。本実施例の場合は、図１４に示すように、走査
電圧波形の極性反転に対して概略逆相の電圧となるよう
な設定した。

【００９９】本実施例の液晶表示装置は、上記のような
構造及び動作により、走査電極１に歪み電圧が誘起され
ようとしてもそのような歪み電圧を簡易な構造の補償電
圧印加電極９および補償電圧印加回路１０によって補償
して、走査電圧の波形歪みを解消することができる。

【０１００】以上のような本発明に係る液晶表示装置
を、図６に示すような上記第１の実施例等で用いたもの
と同様の波形の液晶駆動電圧を用いて、デューティ比 1
／ 240、バイアス比 1／13、13ライン反転、フレーム周
波数80Ｈｚという駆動条件で駆動して表示を行なわせ、
その表示品位を目視にて確認した。

【０１０１】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ドットの領域に黒の縦線を表
示させ、引き続きこの領域の横のドット数を50ドットま
で除々に増加させていったが、クロストークのない均一
な表示を実現できることが確認された。

【０１０２】このように、本実施例の液晶表示装置は、
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。

【０１０３】なお、本実施例では補償電圧印加電極９
を、導電性テープを貼ることにより付設したが、この他
にも、例えば導電性樹脂を塗布してこれを補償電圧印加
電極９として用いることや、スパッタ法や蒸着法によっ
て形成しても上記実施例と同様に歪み電圧に対する効果
的な補償を行なう補償電圧印加電極９を得ることができ
ることは言うまでもない。

【０１０４】（実施例７）第７の実施例の液晶表示装置
の構成の概要を図１５に模式的に示す。

【０１０５】この液晶表示装置は、補償電圧を走査電極
１に対して印加する第６の実施例とは異なり、信号電極
２に対して補償電圧を印加するように補償電圧印加電極
９を信号電極２に対向して配置したことが特徴である。

【０１０６】信号電極２に印加される電圧波形は表示内
容によってそれぞれ異なるので、複数本の信号電極２に
はそれぞれ表示画像に対応した異なる歪み電圧が発生す
ることになる。

【０１０７】従って、補償電圧印加電極９をそれぞれの
信号電極２について設定し、それぞれの信号電極２に発
生する歪み電圧に応じた補償電圧をこのそれぞれの信号
電極２に印加する。このような補償電圧を信号電極２に
印加するように、本実施例の補償電圧印加回路１０は補
償電圧印加電極９を駆動する。

【０１０８】この第７の実施例の液晶表示装置は、信号
電極２における歪み電圧の発生を効果的に抑制して、ク
ロストークの無い均一な表示を維持することができた。

【０１０９】（比較例４）第６の実施例の液晶表示装置
において、液晶表示装置４から補償電圧印加電極９およ
び補償電圧印加回路１０を取り除いて従来の構造の液晶
表示装置を用意し、上記第７の実施例と同様の駆動条件
で表示を行なわせた。

【０１１０】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ドットの領域に黒の縦線を表
示させ、引き続きこの領域の横のドット数を50ドットま
で徐々に増加させていったが、その縦方向に周囲よりも
暗いクロストークが発生し、表示品位が著しく低下し
た。

【０１１１】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が目立った。

【０１１２】特に、走査電極の入力端側から終端側にか
けての電圧降下現象に基づく表示ムラが目立った。

【０１１３】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明の液晶表示装置は、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
高品位な画像表示が可能な液晶表示装置を、極めて簡易
かつ低廉に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の液晶表示装置の概
要構成を模式的に示す図である。

【図２】本発明に係る第１の実施例の液晶表示素子の概
略構造を、その走査電極 1本に注目してそれを抜き出し
て模式的に示す図である。

【図３】本発明の液晶表示装置に用いられる電圧平均化
法による電圧波形を示す図である。

【図４】本発明に係る補償電圧印加回路の構造の概要を
示す図である。

【図５】本発明に係る第２の実施例の液晶表示素子の構
造を示す断面図である。

【図６】本発明に係る第３の実施例の液晶表示装置の構
造の概要を模式的に示す図である。

【図７】本発明に係る第３の実施例の液晶表示素子の概
略構造を、その走査電極 1本に注目してそれを抜き出し
て模式的に示す図である。

【図８】本発明に係る第４の実施例の液晶表示装置の概
略構造を示す図である。

【図９】本発明に係る第５の実施例の液晶表示装置の概
略構造を示す図である。

【図１０】第５の実施例の液晶表示装置の実態的な概要
構造を示す図である。

【図１１】第６の実施例の液晶表示装置の構成の概要を
模式的に示す図である。

【図１２】第６の実施例の液晶表示装置に用いられる液
晶表示素子４の補償電圧印加電極９を中心とした主要部
の構造を示す断面図である。

【図１３】第６の実施例の液晶表示装置の回路構成の概
要を示す図である。

【図１４】本発明に係る補償電圧の波形を示す図であ
る。

【図１５】第７の実施例の液晶表示装置の構成の概要を
模式的に示す図である。

【図１６】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である。

【図１７】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Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃の
電圧波形を示す図である。

【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………走査ドライバ６………信号ドライバ７………信号発生回路８………液晶駆動電源回路９………補償電圧印加電極１０………補償電圧印加回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の第１の電極が列設された第１の基
板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第２の
電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの間隙
に封入されており対向する前記第１の電極と前記第２の
電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを有す
る液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドライバ
と複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前記走
査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端にそれ
ぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記信号
電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置にお
いて、前記液晶層を介して前記走査電極または前記信号電極と
対向するように前記画素を避けて非画素領域に配置さ
れ、前記液晶層を介して前記走査電極または前記信号電
極に対して該電極上の電圧の歪みを補償する電圧を印加
する補償電圧印加電極と、前記補償電圧印加電極に接続されて該補償電圧印加電極
を駆動する補償電圧印加回路と、を具備することを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２】複数の第１の電極が列設された第１の基
板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第２の
電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの間隙
に封入されており対向する前記第１の電極と前記第２の
電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを有す
る液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドライバ
と複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前記走
査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端にそれ
ぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記信号
電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置にお
いて、非画素領域における前記走査電極の入力側の端部および
終端側の端部に対して前記液晶層を介して対向するよう
に配置され、前記液晶層を介して前記走査電極に対して
該電極上の電圧の歪みを補償する電圧を印加する補償電
圧印加電極と、前記補償電圧印加電極に接続されて該補償電圧印加電極
を駆動する補償電圧印加回路と、を具備することを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項３】複数の第１の電極が列設された第１の基
板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第２の
電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの間隙
に封入されており対向する前記第１の電極と前記第２の
電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを有す
る液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドライバ
と複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前記走
査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端にそれ
ぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記信号
電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置にお
いて、非画素領域における前記複数の走査電極各々または前記
複数の信号電極各々の各入力端を除く一部分に対向する
ように配置され、前記液晶層を介して前記各走査電極ま
たは前記各信号電極に対して該電極上の電圧の歪みを補
償する電圧を印加する補償電圧印加電極と、前記補償電圧印加電極に接続されて該補償電圧印加電極
を駆動する補償電圧印加回路と、を具備することを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項４】複数の第１の電極が列設された第１の基
板と該基板に間隙を有して対向配置される複数の第２の
電極が列設された第２の基板と前記両基板どうしの間隙
に封入されており対向する前記第１の電極と前記第２の
電極との間に挟持されて画素を形成する液晶層とを有す
る液晶表示素子と、複数の出力端を有する走査ドライバ
と複数の出力端を有する信号ドライバとを備え、前記走
査ドライバの各出力端が前記走査電極の各入力端にそれ
ぞれ接続され、前記信号ドライバの各出力端が前記信号
電極の各入力端にそれぞれ接続された液晶表示装置にお
いて、非画素領域における前記複数の走査電極各々または前記
複数の信号電極各々の各入力端を除く一部分それぞれに
各々前記液晶層の電気容量とは別の電気容量と前記液晶
層とを介して接続するように、前記液晶表示素子の前記
画素が配列された画像表示領域の外周部に配置され、前
記走査電極または前記信号電極に対して該電極上の電圧
の歪みを補償する電圧を前記電気容量を介して印加する
補償電圧印加電極と、前記補償電圧印加電極に接続されて該補償電圧印加電極
を駆動する補償電圧印加回路と、を具備することを特徴
とする液晶表示装置。