JPH09138380A

JPH09138380A - 液晶パネルおよびそれを用いた投射型ディスプレイ

Info

Publication number: JPH09138380A
Application number: JP29840295A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sato; 秀夫佐藤; Shoichi Hirota; 昇一廣田; Makoto Tsumura; 津村　　誠; Kayao Takemoto; 一八男竹本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】隣接する画素を同相で駆動しても、ちらつき
を抑え、明るく、高品質の画像を表示し、高い信頼性の
液晶パネルおよびこれを用いた投射型ディスプレイを提
供する。【解決手段】液晶パネルは、対向電極に電圧を供給す
る第１の端子５３１と電圧を検出する第２の端子５３２
を有し、上記第２の端子の電圧に基づいて上記第１の電
極の電圧を負帰還制御するように構成する。また、対向
電極に電圧を供給する電圧給電端子と、上記電圧給電端
子に流れ込む電流を積分する積分手段８５０と、前記積
分手段の出力に基づいて上記電圧給電端子の電圧を制御
する制御手段８６０を含む。また、電圧給電端子の電流
を積分する積分手段、前記積分結果をサンプリングし、
これを保持するサンプル・ホールド手段８７０、前記積
分電流がゼロになるよう対向電極の電圧を負帰還制御す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス状に構
成したスイッチング素子で液晶を制御して画像を表示す
るアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に係り、
特に小型、高精細の表示パネルを必要とする投射型ディ
スプレイに好適な液晶表示装置およびそれを用いた投射
型ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】マトリクス状に構成されたスイッチング
素子で液晶を制御するアクティブ・マトリクス方式の液
晶表示装置では、液晶の劣化を防止して製品寿命を長く
することや、表示のちらつきを低減して表示品質を改善
することが重要な課題である。この課題を解決する方法
として、映像信号の極性をフィールド毎に反転して液晶
を交流駆動すること、対向電極の電圧を中心値より低い
値に設定してスイッチング・トランジスタのクロストー
ク・ノイズによる電圧変動を補正すること、隣接する画
素を互いに逆極性で駆動してフリッカを視覚上相殺する
こと、対向電極の漏れ電流の絶対値がフィールド毎に等
しくなるように対向電極の電位を制御すること、等が、
特開昭62-137981、特開昭59-119329、特開平6-51273、
特開平2-34818、等に提案されている。

【０００３】つぎに、上述の課題について本発明を適用
する液晶表示装置を例にして具体的に説明する。図７は
本発明を適用するアクティブ・マトリクス方式の液晶パ
ネルの回路構成を示すブロック図である。本回路は、画
素回路１、サンプル回路２、水平走査回路３、垂直走査
回路４、ＡＮＤゲート５で構成される。画素回路１に
は、ＭＯＳトランジスタ１ａと保持容量１ｂが水平方向
にＭ個、垂直方向にＮ個配列されている。このＭＯＳト
ランジスタ１ａのゲート電極には上記ＡＮＤゲート５か
らの走査信号Ｖｇ１〜ＶｇＮが、ドレイン電極には上記
サンプル回路２からの輝度信号Ｖｄ１〜ＶｄＭが供給さ
れ、ソース電極には保持容量１ｂの一端と液晶１ｃが接
続される。さらに、保持容量１ｂの他端には基板に給電
する電圧ＶＳＳが接続されている。液晶１ｃは上記画素
回路１と後述する対向基板の間に充填される液晶素子の
等価容量である。

【０００４】上記垂直走査回路４はクロック信号ＣＫＶ
とスタート信号ＦＳＴを入力され、Ｎ相の多相信号ＰＶ
１〜ＰＶＮを出力する。上記ＡＮＤゲート５は上記多相
信号ＰＶ１〜ＰＶＮと制御信号ＣＮＴを入力され、上記
走査信号Ｖｇ１〜ＶｇＮを出力する。上記水平走査回路
３はクロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴＡを入力さ
れ、Ｍ相の多相信号ＰＨ１〜ＰＨＭを出力する。上記サ
ンプル回路２はＭＯＳスイッチで構成され、上記ＭＯＳ
スイッチのゲート電極は上記出力信号ＰＨ１からＰＨＭ
までと接続され、奇数番目のＭＯＳスイッチおよび偶数
番目のＭＯＳスイッチのドレイン電極は極性の異なる映
像信号それぞれＶＩ１およびＶＩ２と接続され、上記Ｍ
ＯＳスイッチのソース電極に上記輝度信号Ｖｄ１からＶ
ｄＭまでを出力する。

【０００５】以上のように構成された液晶パネルの動作
を図８に示すタイミング・チャートを用いて説明する。
上記垂直走査回路４のスタート信号ＦＳＴは表示する映
像のフレーム先頭を示しており、上記クロック信号ＣＫ
Ｖは走査線の切換えタイミングを示している。上記垂直
走査回路７は、上記クロック信号ＣＫＶの立上りのタイ
ミングで上記スタート信号ＦＳＴを取り込み、上記多相
信号ＰＶ１〜ＰＶＮを出力する。上記ＡＮＤゲート５は
上記多相信号ＰＶ１〜ＰＶＮと制御信号ＣＮＴを入力さ
れ、上記画素回路の走査信号Ｖｇ１〜ＶｇＮを出力す
る。こゝで、１ライン毎に走査する順次走査の時は上記
ＣＮＴを“Ｈ”にして、上記走査信号Ｖｇ１〜ＶｇＮ
を上記多相信号ＰＶ１〜ＰＶＮと等しくして、マトリク
ス状に配置した上記画素回路１を垂直方向に順次選択す
る。

【０００６】上記映像信号ＶＩ１およびＶＩ２は対向電
極の電圧ＣＯＭを基準に変化する信号であり、その極性
は互いに逆相で、さらにフレーム毎に反転している。上
記水平走査回路３のスタート信号ＳＴＡは走査線の先頭
を示す。上記水平走査回路３は、上記垂直走査回路４と
同様に、上記クロック信号ＣＬＫの立上りのタイミング
で上記スタート信号ＳＴＡを取り込み、上記多相信号Ｐ
Ｈ１〜ＰＨＭを出力する。

【０００７】上記サンプル回路２は上記映像信号ＶＩ１
およびＶＩ２を上記相信号ＰＨ１〜ＰＨＭのタイミング
で順にサンプリングし、上記輝度信号Ｖｄ１〜ＶｄＭを
出力する。上記輝度信号Ｖｄ１〜ＶｄＭはマトリクス状
に配置された画素回路１に列毎に入力される。このと
き、上記走査信号Ｖｇ１〜ＶｇＮで選択された画素回路
１のＭＯＳトランジスタだけがオン状態なので、選択さ
れた行の画素回路の保持容量１ｂに上記輝度信号Ｖｄ１
〜ＶｄＭが書き込まれ、ホールドされる。上記保持容量
１ｂにホールドされた電圧は液晶に印加されるので、液
晶に上記映像信号ＶＩ１およびＶＩ２に応じた電圧が印
加され、液晶パネルに映像が表示される。

【０００８】上述のように、映像信号ＶＩ１およびＶＩ
２をフレーム毎に反転することによって、液晶素子を交
流駆動して液晶素子の劣化を防止している。さらに、二
つの映像信号を互いに逆相にすることで、水平方向に隣
接する画素は互いに逆極性の映像信号で駆動されるた
め、この隣接する画素の交流駆動によりフリッカは視覚
上互いに相殺され、ちらつきは殆んど発生しない。

【０００９】しかし、隣接する画素電極を互いに逆極性
で駆動すると、画素境界の電界強度は隣接画素の影響を
受け、部分的に弱くなる。このため、画素電極の有効面
積が狭くなり、実質的に開口率が低下する問題が発生す
る。電解強度が弱くなる領域はほゞ液晶層の厚さに正比
例するので、この開口率の低下は、画素電極の面積が小
さく、液晶層が厚いほど顕著に現われる。例えば、画素
電極が５０μｍ角、液晶層の厚さが１０μｍの場合、こ
の実質的な開口率は約２０％も低減する。この課題は、
小型で高精細の液晶パネルを使用する投射型ディスプレ
イの場合に、特に大きな障害となる。この障害を回避す
るには、隣接する画素電極を同相で駆動することと、同
相で駆動するときに発生するフリッカを低減することが
必要となる。

【００１０】図９は上記液晶パネルの断面図である。本
液晶パネルは画素回路や駆動回路を形成した半導体基板
１００と、透明なガラス基板３０１の表面にＩＴＯ（In
dium-tin-oxide）等の透明導電材料からなる対向電極３
０２を形成した対向基板３００と、基板１００と基板３
００の間に充填された液晶２００と、基板１００と基板
３００を接着するためのシール材５１０とから構成され
ている。

【００１１】基板１００の単結晶シリコン基板１１０の
表面には、絶縁層を介して第１の金属層１４０、第２の
金属層１６０、および第３の金属層１８０が形成され、
エンハンスメント型ＮＭＯＳトランジスタによるスイッ
チング素子１０１ａを複数配列した画素回路領域１０１
と、エンハンスメント型ＮＭＯＳまたはＰＭＯＳ等の回
路素子１０２ａで構成する駆動回路領域１０２が配置さ
れ、さらにワイヤ・ボンデング領域１０８が配置されて
いる。この駆動回路領域にはサンプル回路２、水平走査
回路３、垂直走査回路４およびＡＮＤ回路５が形成され
ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶パネルで
は、隣接する画素を逆相で駆動する方法でちらつきを防
止していた。しかし、この方法では投射型ディスプレイ
に適用するような小型、高精細の液晶パネルでは実質的
な開口率が低下し、明るい表示装置の実現が困難であっ
た。このため、隣接する画素を同相で駆動した場合で
も、ちらつきを抑え、表示品質を高めることが必要であ
った。

【００１３】なお、対向電極の漏れ電流を検出して対向
電極に印加される電圧を制御する方法が特開平2-34818
に記載されているが、この方法は、対向電極に流れる漏
れ電流を検出し、電圧極性が変化した点から一定時間後
の電流値が等しくなるように対向電極に印加される電圧
を制御するもので、上記電流を積分するという思想はな
い。また、単純マトリクス方式におけるマトリクス電極
への電圧供給方法が特開平3-253817に開示されている。
この方法では、ストライプ電極の一端からパルス電圧が
給電され、他端で電圧変動量を検出し、この変動量でス
キャン・ドライバの電圧を制御するものであり、アクテ
ィブ・マトリクス方式とは本質的に異なる。

【００１４】本発明の目的は、このような現状に鑑み、
隣接する画素を同相で駆動しても、ちらつきを抑えるこ
とによって、明るく、高品質の画像を表示できる液晶パ
ネルおよびそれを用いた投射型ディスプレイを提供する
ことである。本発明の他の目的は、液晶に印加する直流
成分を精密にゼロにすることによって液晶の劣化を防止
し、高い信頼性の液晶パネルおよびそれを用いた投射型
ディスプレイを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による液晶パネルは、対向電極に電圧を供給
する第１の端子と、上記対向電極に印加される実際の電
圧を検出する第２の端子を設け、上記第２の端子の電圧
を基づいて上記第１の端子に供給される電圧を帰還制御
するように構成される。また、上記対向電極に電圧を供
給する給電端子と、上記給電端子に流れ込む電流を積分
する積分手段と、上記積分手段の出力に基づいて上記給
電端子の電圧を制御する制御手段が設けられる。また、
上記給電端子の電流を積分する積分手段、上記積分結果
をサンプリングし、これを保持するサンプル・ホールド
手段、上記サンプル・ホールド手段を制御する制御手段
を有し、上記積分電流がゼロになるよう対向電極の電圧
を帰還制御するように構成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】対向電極に電圧を供給する第１の
端子と電圧を検出する第２の端子を設け、第２の端子電
圧に基づいて第１の電圧を制御するとき、対向電極の給
電電流は第１の端子のみに流れ、第２の端子には流れな
いので、対向電極の給電電流が大きいときでも対向電極
の電圧を一定に保つことができる。この結果、対向電極
の過渡的な電圧変動を抑えることができるので、実質的
な開口率の低下を防止するために、隣接する画素電極を
同相で駆動してもフリッカの発生を防止できる。さら
に、対向電極の給電端子の電流を積分し、この積分値に
基づいて対向電極の電圧を制御し、液晶に印加する直流
電圧をゼロにできるので、液晶の寿命を長くできでき
る。上記液晶パネルを投射型ディスプレイに適用するこ
とで、高精細で明るい高品質の画像を表示でき、高い信
頼性の投射型ディスプレイを提供することができる。

【００１７】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の液晶パネルの一
実施の形態を示したものである。本実施の形態は、液晶
パネル８１０、電源８２０、電圧加算回路８３０、差動
増幅回路８４０、積分回路８５０、制御回路８６０で構
成される。液晶パネル８１０は、図７および９に示した
液晶パネルの画素部を等価的なモデルで表わしている。
図７および９に示した従来の液晶パネルに対して異なる
点は対向電極３０２の取出し端子を二つに分けている点
である。こゝで、交流信号源１０３は上記画素トランジ
スタで制御され、画素電極１８１と接続されている。対
向電極３０２は電圧給電端子５３１と、電圧検出端子５
３２を介して外部回路と接続されている。抵抗５３３お
よび５３４はこの端子取出し部の等価抵抗である。液晶
２００は対向電極３０２と画素電極１８１の間に充填さ
れている。

【００１８】差動増幅回路８４０においては、非反転入
力に上記電圧加算回路８３０の出力が、反転入力に上記
電圧検出端子５３２が、出力に容量８５１を介して上記
電圧給電端子５３１が接続されている。積分回路８５０
は容量８５１と増幅回路８５２で構成され、上記電圧給
電端子５３１に流れ込む電流を容量８５１で積分し、容
量８５１の両端の電圧を増幅器８５２で増幅する。加算
回路８３０には上記電源８２０の電圧と上記積分回路８
５０の出力が入力される。制御回路８６０は液晶パネル
８１０を駆動するための各信号を図８に示すタイミング
で発生する。

【００１９】つぎに本発明の動作について説明する。画
素電極の電圧は映像信号を画素回路のＭＯＳトランジス
タでサンプリングして設定される。このため、画素電極
を駆動する等価電源１０３の波形は矩型波となり、液晶
２００はこの矩型波で駆動されるので、対向電極３０２
には微分電流が流れる。

【００２０】隣接画素を逆相で駆動してフリッカを防止
する場合は、この微分電流は平均化されて小さくなる。
しかし、実質的な開口率の低下を阻止するために隣接画
素を同相で駆動する場合は、この微分電流は加算されて
大きくなる。対向電極の取出し端子を一定電圧で設定す
る従来方法では、この微分電流と端子取出し部の抵抗に
よって対向電極の電圧が変動し、これがフリッカの原因
になっていた。本発明では、電圧検出端子５３２の電圧
が加算回路８３０の出力電圧と等しくなるように電圧給
電端子５３３の電圧を差動増幅器８４０で負帰還制御し
ている。この結果、上記微分電流は電圧給電端子から供
給し、電圧検出端子５３２には流れないので、対向電極
３０２の電圧を微分電流によらず一定値に保つことがで
きる。

【００２１】つぎに、液晶２００に印加される直流電圧
の低減について説明する。液晶に直流電圧が加わると、
残像や焼付け等の表示特性上の問題が生じるとともに、
液晶の信頼性が著しく低下する。このため、液晶に印加
される直流成分の低減は重要な課題である。

【００２２】図１に示す本発明の実施の形態において、
液晶に印加される直流電圧は、対向電極３０２の電圧と
交流電源１０３の中心電圧との差となる。交流電源１０
３の中心電圧は液晶パネル８１０、制御回路８６０で設
定され、電源電圧、温度等の動作状態によって変化す
る。対向電極３０２の電圧は積分回路８５０、加算回路
８３０、差動増幅回路８４０で制御され、対向電極３０
２の電圧を交流電源１０３の中心電圧と等しくなるよう
に動作する。

【００２３】対向電極３０２の電圧は差動増幅回路８４
０で加算回路８３０の出力電圧と等しくなるように制御
される。この加算回路の出力電圧V830は次式で示され
る。

【数１】V830＝V820＋K852×V851 こゝで、V820は対向電極設定中心電圧、V851は容量８５
１の端子間電圧、K852は増幅回路８５２の増幅率であ
る。容量８５１の端子間電圧V851は、対向電極３０２に
給電する端子５３１に流れる電流を容量８５１で積分し
た結果である。端子５３１に流れる電流は、前述の交流
電源１０３による微分電流と、交流電源１０３の中心電
圧と対向電極３０２の電圧との差で示される直流電圧に
よる直流電流の和である。微分電流は交流電源の１周期
で平均するとゼロになるので、端子間電圧V851は、直流
電流を積分した結果を示すことになる。

【００２４】例えば、交流電源１０３の中心電圧が上昇
し、液晶２００に直流電圧が印加されると、電圧給電端
子５３１から容量８５１を充電する方向に電流が流れ
る。この電流により、容量８５１の端子間電圧V851が増
加する。この結果、加算回路８３０の出力電圧V830は、
（数１）で示されるように、容量８５１の端子間電圧V8
51を増幅回路８５２でK852倍に増幅して、交流電源１０
３の中心値の上昇とバランスするように動作する。この
動作によって、液晶２００に印加される直流電圧は最終
的にゼロとなる。

【００２５】この時、容量８５１の端子間電圧V851は、
交流電源１０３の中心電圧と対向電極設定電圧V820の差
を増幅率K851の逆数倍した値になるので、増幅率K851を
数十に選ぶことで、容量８５１の端子間電圧をほゞゼロ
にできる。この結果、液晶に印加される直流成分を低減
できるので、液晶の寿命を長くすることができる。さら
に、容量８５１の端子間電圧をほゞゼロにすることで電
圧給電端子５３１に流れる電流の平均値はゼロになるの
で、長時間駆動しても液晶に流れる平均電流をゼロにで
きる。

【００２６】図２は本発明の液晶パネルの他の実施の形
態を示す。図２に示す実施の形態は、図１に示す実施の
形態に対して、加算回路の代わりにサンプル・ホールド
回路８７０を用いている点と積分回路８５０の構成にお
いて異なる。サンプル・ホールド回路８７０は、アナロ
グ・スイッチ８７１と容量８７２とバッファ・アンプ８
７３による第１のサンプル・ホールド回路と、アナログ
・スイッチ８７４と容量８７５による第２のサンプル・
ホールド回路と、インバータ８７７で構成される。本サ
ンプル・ホールド回路８７０は制御回路８６０からのサ
ンプル信号Ｔs で積分回路８５０の出力電圧を保持す
る。本サンプル・ホールド回路８７０の入出力は差動増
幅器８４０と積分回路８５０を介して接続されている。
積分回路８５０の出力V850が差動増幅器８４０の入力V8
40と同一タイミングで等しくならないように、サンプル
・ホールド回路８７０に２段のサンプル・ホールド回路
が用いられている。

【００２７】第２のサンプル・ホールド回路の容量８７
５には初期電圧を設定するため電源８２０に接続されて
いる。電源投入時、容量８７５の電荷はゼロなので、サ
ンプル・ホールド回路８７０の出力は電源８２０の電圧
と等しくなる。本実施の形態はこの電源８２０の電圧が
対向電極の電圧の初期電圧となるように動作する。本実
施の形態の積分回路８５０は容量８５１、差動増幅器８
５３、抵抗８５４、８５５で構成される。本積分回路の
出力電圧V850は次式で示される。

【数２】V850=V531+R855/R854×V851 こゝで、V531は電圧供給端子５３１の電圧、R854、R855
は抵抗８５４、８５５の抵抗値、V851は容量８５１の端
子間電圧である。（数２）で示すように、本実施の形態
の積分回路は電圧供給端子５３１の電圧を基準に出力す
る。

【００２８】つぎに、本発明の実施の形態の動作を図３
に示すタイミング図を用いて説明する。映像信号ＶＩ１
はフレーム毎に極性を反転する。また、フレームの終了
期間には映像信号がゼロとなる期間が一般的に設けられ
ている。電流I531は、電圧給電端子５３１に流れる電流
であり、各画素電極の液晶を充電するときの電流であ
る。各画素電極の電圧は映像信号によって変化するの
で、フレーム毎に反転している映像信号に対応してい
る。電流I531により容量８５１の電圧および積分回路の
出力電圧V870は図示のように変化する。

【００２９】こゝで、サンプル信号Tsは２フレーム毎
で、映像信号がゼロになる期間に発生するようになって
いる。この結果、サンプル期間の電流I531はゼロなので
電圧V531の電圧はサンプル・ホールド回路８７０の出力
電圧V870と等しくなる。このため、サンプル・ホールド
回路８７０のｎサンプル後の出力V870(n)は、次式で示
される。

【数３】V870(n)=V870(n-1)+R855/R854×V851 （数３）が示すように、出力電圧V870(n)は容量８５１
の電圧がゼロになるまで変化し続ける。この結果、電圧
給電端子５３１に流れる直流電流は、長時間駆動してい
るときでも平均的にゼロにすることができ、液晶の劣化
を抑え、寿命を長くすることができる。

【００３０】図１０は本発明の液晶パネルのその他の実
施の形態を示す。図２に示す本発明の他の実施の形態と
異なる点は積分回路の構成にある。本発明では、電圧給
電端子５３１の電流が抵抗８５６で検出され、差動増幅
回路８５３の帰還容量８５８で積分される。この結果、
本実施の形態の積分回路８５０は図２に示す積分回路と
同等の動作となるので、図２に示す実施の形態と同じ効
果が得られる。

【００３１】つぎに、本発明の液晶パネルの実装につい
て説明する。図４と図５は本発明の液晶パネルの平面構
造と断面構造の一例を示している。前述の単結晶シリコ
ン基板の表面に画素回路、水平走査回路、垂直走査回
路、等を形成した半導体基板１００は回路部を上にして
導電性ペーストでセラミック基板５００に接着される。
半導体基板１００とこれに対向して設けられる対向基板
３００とに間には液晶２００が挾持される。液晶２００
はその周辺部に設けられたシール材５１０によってシー
ルされ、外界の湿度等から保護される。

【００３２】また、対向基板３００の表面に設けられた
対向電極３０２と半導体基板１００の表面に形成された
配線パターンの接続は、導電性ペーストを用いて電圧給
電端子５３１と電圧検出端子５３２に分けて取り出され
る。対向電極３０２の電圧を均一にするため、各端子は
複数箇所に設けることが好ましい。

【００３３】半導体基板の上辺部に設けられた信号端子
は、ワイヤ・ボンデングでセラミック基板上に形成され
た配線パターンと接続される。半導体基板上のワイヤ・
ボンデング位置と対向基板表面の対向電極のコンタクト
位置は、図４に示すように、同基板の上辺部に設けられ
ている。信号端子を１辺だけにすることによって半導体
基板１００の面積を小さくすることができる。

【００３４】図６は液晶パネルを適用した投射型ディス
プレイの構成を示す。本投射型ディスプレイは、光源７
００、第１のレンズ７１０、ミラー７２０、第２のレン
ズ７３０、液晶パネル７４０、投射レンズ７５０、スク
リーン７６０で構成される。光源７００からの光は第１
のレンズ７１０でミラー７２０の位置に集光される。こ
の光は第１のレンズ７３０で平行光とされ、液晶パネル
７４０に照射される。液晶パネル７４０では、照射され
た光の反射状態を各液晶画素に印加する電圧で制御し、
液晶パネルからの反射光を第２のレンズ７３０と投射レ
ンズ７５０を介してスクリーン７６０に拡大投影して画
像を形成する。

【００３５】光源からの光束を光の３原色の三つの光束
に分解し、それぞれの光束に対して液晶パネルを設け、
三つの液晶パネルの反射光を再び合成、拡大投射するこ
とによってカラー表示の投射型ディスプレイを得ること
ができる。光の３原色への分解および三つの液晶パネル
からの反射光の合成は例えばダイクロイック・ミラーを
用いて同時に行なうことができる。以上、単結晶シリコ
ン基板を用いた液晶パネルおよびこれを用いた投射型デ
ィスプレイについて説明したが、本発明はシリコン基板
の代わりに絶縁基板上に半導体層を形成した基板や化合
物半導体基板を用いても可能であることは言うまでもな
い。

【００３６】

【発明の効果】対向電極に電圧を供給する第１の端子と
電圧を検出する第２の端子を設け、第２の端子電圧に基
づいて第１の電圧を制御するとき、第２の端子に流れる
電流を小さくできるので、対向電極の給電電流が大きく
いときでも対向電極の電圧を一定に保つことができる。
この結果、対向電極の過渡的な電圧変動を抑えることが
できるので、隣接する画素電極を同相で駆動してもフリ
ッカを低減できる。さらに、対向電極の電圧給電端子の
電流を積分し、この積分値に基づいて対向電極の電圧を
制御し、液晶に印加する直流電圧をゼロにできるので、
液晶の寿命を長くできる。このような液晶表示装置を投
射型ディスプレイに適用することで、高精細で明るい高
品質の画像を表示する、高い信頼性の投射型ディスプレ
イを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶パネルの一実施の形態を示す
図である。

【図２】本発明による液晶パネルの他の一つの実施の形
態を示す図である。

【図３】本発明による液晶パネルの他の一つの実施の形
態の動作タイミングを示す図である。

【図４】本発明による液晶パネルの平面構造を示す図で
ある。

【図５】本発明による液晶パネルの断面構造を示す図で
ある。

【図６】本発明による液晶パネルを用いた投射型液晶デ
ィスプレイの構成を示す図である。

【図７】本発明を適用する液晶パネルの回路構成を示す
図である。

【図８】本発明を適用する液晶パネルの信号タイミング
を示す図である。

【図９】本発明を適用する液晶パネルの断面構造を示す
図である。

【図１０】本発明による液晶パネルのさらに他の一つの
実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

８１０液晶パネル３０２対向電極１８１画素電極５３１電圧給電端子５３２電圧検出端子８５０電流積分回路８４０差動増幅回路８６０制御回路８７０サンプル・ホールド回路

フロントページの続き (72)発明者竹本一八男千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のスイッチング素子と複数の画素電
極がマトリクス状に配列された第１の基板と、片面に対
向電極が形成され、上記対向電極が上記第１の基板と向
き合うように上記第１の基板に対して間隙をおいて設け
られた第２の基板と、上記間隙に充填された液晶で構成
される液晶パネルにおいて、上記対向電極に電圧を供給
する第１の端子と、上記対向電極に印加される実際の電
圧を検出する第２の端子を設け、上記第２の端子の電圧
を基づいて上記第１の端子に供給される電圧を帰還制御
する手段を有することを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】上記第１の端子または上記第２の端子の
少なくとも一方が複数個設けられていることを特徴とす
る、請求項１記載の液晶パネル。
【請求項３】上記複数の画素電極をフレーム毎に極性
反転し、さらに同一フレーム内で隣接する上記画素電極
を同相で駆動することを特徴とする、請求項１記載の液
晶パネル。
【請求項４】上記液晶にポリマー分散型液晶を用いる
ことを特徴とする、請求項１記載の液晶パネル。
【請求項５】複数のスイッチング素子と複数の画素電
極がマトリクス状に配列された第１の基板と、片面に対
向電極が形成され、上記対向電極が上記第１の基板と向
き合うように上記第１の基板に対して間隙をおいて設け
られた第２の基板と、上記間隙に充填された液晶で構成
される液晶パネルにおいて、上記対向電極に電圧を供給
する給電端子と、上記給電端子に流れ込む電流を積分す
る積分手段と、上記積分手段の出力に基づいて、上記給
電端子に流れ込む電流の積分値がゼロになるように上記
給電端子の電圧を制御する制御手段を有することを特徴
とする液晶パネル。
【請求項６】複数のスイッチング素子と複数の画素電
極がマトリクス状に配列された第１の基板と、片面に対
向電極が形成され、上記対向電極が上記第１の基板と向
き合うように上記第１の基板に対して間隙をおいて設け
られた第２の基板と、上記間隙に充填された液晶で構成
される液晶パネルにおいて、上記対向電極に電圧を供給
する給電端子と、上記給電端子に流れ込む電流を積分す
る積分手段と、上記積分結果をサンプリングし、これを
保持するサンプル・ホールド手段と、上記積分手段の出
力に基づいて、上記積分電流がゼロになるように上記給
電端子の電圧を負帰還制御する制御手段を有することを
特徴とする液晶パネル。
【請求項７】上記積分手段の積分期間が偶数フレーム
に対応することを特徴とする、請求項５または６記載の
液晶パネル。
【請求項８】上記複数の画素電極をフレーム毎に極性
反転し、さらに同一フレーム内で隣接する上記画素電極
を同相で駆動することを特徴とする、請求項５または６
記載の液晶パネル。
【請求項９】上記液晶にポリマー分散型液晶を用いる
ことを特徴とする、請求項５または６記載の液晶パネ
ル。
【請求項１０】請求項１から請求項９までに記載の液
晶パネルを用いることを特徴とする投射型ディスプレ
イ。