JPH1068928A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH1068928A
JPH1068928A JP22470796A JP22470796A JPH1068928A JP H1068928 A JPH1068928 A JP H1068928A JP 22470796 A JP22470796 A JP 22470796A JP 22470796 A JP22470796 A JP 22470796A JP H1068928 A JPH1068928 A JP H1068928A
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JP
Japan
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voltage
pixel
picture element
pixel voltage
polarity
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JP22470796A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Suzuki
俊明 鈴木
Kazuhiro Nukiyama
和宏 抜山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品ごとのバラツキ、経時変化または使用環
境などに影響されない画素電圧の補償技術を提供する。 【解決手段】 TFTを介して書込まれる画素電圧が常
に逆極性の関係にある二つの画素容量の書込み電圧の差
電圧を検出し、その検出電圧を用いて、画素電圧の補償
を行う。実際の書込み電圧に基づくため、製品ごとのバ
ラツキ、経時変化または使用環境などに影響されない画
素電圧の補償技術が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
にTFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)
を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に関
する。
【0002】
【背景説明】画素電極と対向電極との間に挟み込んだ液
晶の配向を、両電極間の容量(画素容量)に書き込まれ
た電圧(画素電圧)で制御し、バックライトの透過光量
を変えて所望の表示階調を得る上記の液晶表示装置は、
TFTのスイッチング動作によって、正確な画素電圧の
書き込みが可能で、微妙な中間調が得られるという特長
から、パーソナルコンピュータをはじめ、様々な表示装
置に多用されている。
【0003】かかる液晶表示装置では、液晶の特性劣化
(ちらつきや焼き付き)を防止するために、画素電圧の
極性を正負交互に変化させるという、いわゆる交流駆動
が欠かせないが、TFTの特性は、正負の画素電圧に対
して必ずしも等しくなく、実際に画素容量に書き込まれ
る正負の画素電圧の間に微小な誤差電圧の発生が避けら
れないから、従来より、実際に画素容量に書き込まれる
正負の画素電圧の大きさを揃えるための電圧補償が行わ
れていた。
【0004】
【従来の技術】従来の電圧補償を説明する前に、まず、
TFTを用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装
置について、その概略レイアウトを説明する。図3にお
いて、1は簡単化のために実際よりもはるかに少ない画
素数(6×6画素)を有する液晶パネルであり、液晶パ
ネル1は、画面の縦方向にレイアウトされた6本のデー
タバスライン21 〜26 と、横方向にレイアウトされた
6本のゲートバスライン31 〜36 と、各ラインの交点
にレイアウトされた6×6個の画素とを含み、各画素は
全て同サイズ及び同一構成で、ITO等の透明導電材料
からなる画素電極4及びTFT5で構成されている。ま
た、6は図示を略した水平走査信号に同期して全てのデ
ータバスライン2i (iは1〜6)に1ライン(6画
素)分の表示電圧を出力するデータライン駆動回路、7
は同じく水平走査信号に同期して線順次で各ゲートバス
ライン3j (jは1〜6)にゲート信号を出力するゲー
トライン駆動回路である。
【0005】図4、図5は液晶パネル1の各部の電圧波
形であり、図4は補償なし、図5は補償ありの波形図で
ある。なお、VG はゲート信号、VD は表示電圧、VP
は画素電極の印加電圧、VLCは液晶容量に書き込まれた
電圧(画素電圧)である。図4に示すように、VD の正
極性部分(Vamp +)と負極性部分(Vamp -)の大きさを
揃えた場合には、冒頭で述べた理由によって、VP のV
com (共通電極電位)を越える部分の大きさと越えない
部分の大きさが不等になるため、VLCの正極性部分(V
LC + )と負極性部分(VLC - )の差分に相当する直流成
分が残り、液晶の劣化原因となるが、図5に示すよう
に、VP のVcom を越える部分の大きさと越えない部分
の大きさが一致するように、Vamp +とVamp -の大きさを
適切に設定(図では便宜的にVamp +<Vamp -)した場合
には、VLC + とVLC - がほぼ等値となって、直流成分を
なくし液晶の劣化を回避することができる。なお、Vam
p +とVamp -の大きさを調節することに加えて、Vcom
適切なオフセット値を与えることもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の液晶表示装置にあっては、Vamp +とVamp -の調節
割合やVcom のオフセット値が“固定の値”であったた
め、たとえば、製品ごとのバラツキ、経時変化または使
用環境などによって、Vamp +とVamp -の調節割合やV
com のオフセット値が不適切になることがあるという問
題点があった。
【0007】そこで、本発明は、製品ごとのバラツキ、
経時変化または使用環境などに影響されない画素電圧の
補償技術を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
上記目的達成のため、時間軸上で交互に極性が変化する
第1の画素電圧が書き込まれる第1の画素容量と、前記
第1の画素電圧と逆極性の第2の画素電圧が書き込まれ
る第2の画素容量と、一の状態のとき前記第1の画素電
圧を第1のノードに出力すると共に前記第2の画素電圧
を第2のノードに出力し他の状態のとき前記第1の画素
電圧を第2のノードに出力すると共に前記第2の画素電
圧を第1のノードに出力するスイッチング手段と、前記
第1のノードと第2のノードの間の電位差を所定の分圧
比で分圧する抵抗分圧手段と、を備え、前記スイッチン
グ手段の状態を前記第1の画素電圧または第2の画素電
圧の極性変化に同期させて切り換えると共に、前記抵抗
分圧手段の分圧出力を用いて前記第1の画素電圧及び第
2の画素電圧の正負極性の大きさ及び/又は共通電極の
電圧値を制御することを特徴とするものである。
【0009】これによれば、実際の画素容量の書き込み
電圧に応じて、第1の画素電圧及び第2の画素電圧の正
負極性の大きさが調節されるため、抵抗分圧手段の分圧
比や増幅手段の増幅倍率を最適に設定すれば、製品ごと
のバラツキ、経時変化または使用環境などに影響されな
い画素電圧の補償技術が実現される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本発明に係る液晶表示装置の一
実施例を示す図である。まず、構成を説明する。図1に
おいて、1は液晶パネル、6はデータライン駆動回路、
7はゲートライン駆動回路、2i はi番目のデータバス
ライン、3j はj番目のゲートバスライン、3j+1 はj
+1番目のゲートバスライン、4(i,j)は座標(i,
j)に位置する画素容量、4(i,j+1) は座標(i,j+
1)に位置する画素容量、5(i,j) は座標(i,j)に
位置するTFT、5(i,j+1) は座標(i,j+1)に位
置するTFT、10は共通電極、11はスイッチング手
段、12は抵抗分圧手段、13はボルテージ・フォロワ
である。
【0011】ここで、図示の二つの画素容量4(i,j)
(i,j+1) は、TFTを介して書き込まれる画素電圧が
常に逆極性の関係にある画素容量であり、表示に供され
るか否かを問わず、それぞれ発明の要旨に記載の第1の
画素容量、第2の画素容量に相当するものである。すな
わち、図示の場合の表示電圧VD(i)は、水平走査周期ご
とに極性を交互に変化する電圧であり、任意の時点にお
ける二つの画素容量画素容量4(i,j) 、4 (i,j+1) のそ
れぞれの書き込み電圧VLC(i,j) 、VLC(i,j+1) は、異
なる極性になっている。
【0012】なお、第1の画素容量と第2の画素容量は
図示のものに限らない。たとえば、i番目の表示電圧V
D(i)の極性とi+1番目の表示電圧VD(i+1)の極性が異
なる場合には、同一ラインのi番目の画素容量とi+1
番目の画素容量を、それぞれ第1の画素容量と第2の画
素容量にしてもよい。この場合でも、TFTを介して書
き込まれる画素電圧が常に逆極性の関係にある画素容量
になるからである。また、第1の画素容量及び第2の画
素容量は、それぞれ1個に限らない。微細化した画素容
量の蓄積電荷量は少ないから、複数の画素容量を並列に
接続して利用してもよい。
【0013】スイッチング手段11は、VLC(i,j) を二
つのノード(第1のノードN1、第2のノードN2)の
いずれか一方に出力する第1のスイッチ要素11aと、
LC (i,j+1) を同ノードN1、N2のいずれか他方に出
力する第2のスイッチ要素11bとを有し、これらのス
イッチ要素11a、11bは、VD(i)の正負極性の変化
周期に同期した任意の制御信号Sacによって、その接
点が相補的に切り換えられるようになっている。第1及
び第2のスイッチ要素11a、11bは、バイポーラト
ランジスタまたはMOSトランジスタ等の3端子素子に
よって構成することができる。
【0014】抵抗分圧手段12は、ノードN1、N2の
間に二つの抵抗要素12a、12bを直列に接続して構
成したもので、ノードN1、N2間の電位差を、抵抗要
素12a、12bの抵抗比で分圧して出力するというも
のである。ボルテージ・フォロワ13は、後段回路のイ
ンピーダンスによって、抵抗分圧手段12の分圧比が影
響されないようにするためのものであり、たとえば、入
力インピーダンスが高いオペアンプを使用することがで
きる。Vadjは、ボルテージ・フォロワ13の出力、
すなわち、抵抗分圧手段12の出力である。
【0015】このような構成において、抵抗分圧手段1
2の分圧比を1対1とすると、Vadjの電位は、正確
に二つのノードN1、N2の電位差の中間電位で与えら
れる。今、VLC(i,j) を+aV、VLC(i,j+1) を−bV
とし、a=bとすると、Vadjは0Vになるが、たと
えば、a>bとし、その差をαとすると、Vadjは+
αVとなり、あるいは、a<bとし、その差をβとする
と、Vadjは−βVとなる。すなわち、Vadjの電
位は、VLC(i,j) とVLC(i,j+1) の差電圧に追随して変
化することになる。
【0016】冒頭で述べたように、液晶表示装置におけ
る交流駆動の目的は、液晶電極と対向電極との間に直流
成分が残らないようにすることであり、上記差電圧はこ
の直流成分に相当するパラメータであるから、Vadj
を用いて、たとえば、従来例のVamp +とVamp -の大きさ
やVcom のオフセット値をフィードバック制御すれば、
製品ごとのバラツキ、経時変化または使用環境などに影
響されない画素電圧の能動的な補償特性を与えることが
でき、液晶の劣化を確実に回避して、より一層の寿命延
長及び画質向上を図ることができるという従来技術にな
い格別有利な効果が得られる。
【0017】なお、上記実施例では、二つの画素容量4
(i,j) 、4(i,j+1) に画素電圧を書き込んだ後でなけれ
ばVadjが得られないため、たとえば、奇数走査線の
フレームと偶数走査線のフレームを交互に描画するイン
ターレース方式の場合には、表示開始から2フレーム経
過までの間、上述の補償効果が得られないが、図2に示
すように、二つのノードN1、N2にそれぞれスイッチ
要素14、15を設け、表示開始から所定期間(インタ
ーレース方式であれば少なくとも2フレーム経過に要す
る期間)は、スイッチ要素14、15を介して定電圧
(+Vconst 、−Vconst )を抵抗分圧手段12に与え
るようにすればよい。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、製品ごとのバラツキ、
経時変化または使用環境などに影響されない画素電圧の
能動的な補償特性を与えることができ、液晶の劣化を確
実に回避して、より一層の寿命延長及び画質向上を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の要部構成図である。
【図2】一実施例の改良構成図である。
【図3】液晶パネルの平面レイアウト概略図である。
【図4】液晶パネルの各部波形図(補償なし)である。
【図5】液晶パネルの各部波形図(補償あり)である。
【符号の説明】
N1:第1のノード N2:第2のノード VLC(i,j) :第1の画素電圧 VLC(i,j+1) :第2の画素電圧 4(i,j) :第1の画素容量 4(i,j+1) :第2の画素容量 11:スイッチング手段 12:抵抗分圧手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】時間軸上で交互に極性が変化する第1の画
    素電圧が書き込まれる第1の画素容量と、 前記第1の画素電圧と逆極性の第2の画素電圧が書き込
    まれる第2の画素容量と、 一の状態のとき前記第1の画素電圧を第1のノードに出
    力すると共に前記第2の画素電圧を第2のノードに出力
    し他の状態のとき前記第1の画素電圧を第2のノードに
    出力すると共に前記第2の画素電圧を第1のノードに出
    力するスイッチング手段と、 前記第1のノードと第2のノードの間の電位差を所定の
    分圧比で分圧する抵抗分圧手段と、を備え、 前記スイッチング手段の状態を前記第1の画素電圧また
    は第2の画素電圧の極性変化に同期させて切り換えると
    共に、 前記抵抗分圧手段の分圧出力を用いて前記第1の画素電
    圧及び第2の画素電圧の正負極性の大きさ及び/又は共
    通電極の電圧値を制御することを特徴とする液晶表示装
    置。
JP22470796A 1996-08-27 1996-08-27 液晶表示装置 Pending JPH1068928A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010004574A (ko) * 1999-06-29 2001-01-15 김영환 박막 트랜지스터 액정표시소자의 화소전류 보상방법

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010004574A (ko) * 1999-06-29 2001-01-15 김영환 박막 트랜지스터 액정표시소자의 화소전류 보상방법

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