JPH11231283A - 平面表示装置 - Google Patents

平面表示装置

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JPH11231283A
JPH11231283A JP2857298A JP2857298A JPH11231283A JP H11231283 A JPH11231283 A JP H11231283A JP 2857298 A JP2857298 A JP 2857298A JP 2857298 A JP2857298 A JP 2857298A JP H11231283 A JPH11231283 A JP H11231283A
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JP
Japan
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scanning
electrodes
signal
thin film
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2857298A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Sagi
成一 鷺
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2857298A priority Critical patent/JPH11231283A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査方向の輝度差を解消するべくゲート電圧
の高さを走査方向に沿って異ならせることで、均一な画
面をもつ平面表示装置を提供する。 【解決手段】 共通電極CTSに向かい合い液晶組成物
LCが封入されてマトリクス状に構成されそれぞれが複
数薄膜FET24の電流路の一端に接続されている複数
アレイ電極ARSと、この複数薄膜FET24のゲート
に、走査方向に従って順に多くなる電荷をそれぞれ供給
するべく増幅量が走査方向にそって順に大きくなるアン
プ回路101,102,103をそれぞれ有している複
数ゲート電圧供給回路14とをもつ平面表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に代表
される平面表示装置に関し、特に画面の走査方向に発生
する画面の輝度差を解消するドライバ回路をもつ平面表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置が薄型軽量、さらに
低消費電力という利点からかなり普及しつつある。一般
的な液晶表示装置は、液晶組成物がアレイ基板および対
向基板間に保持される構造を有する。アレイ基板および
対向基板は例えば各々絶縁性および光透過性を有し、液
晶セルがアレイ基板と対向基板との間隙に液晶組成物を
充填して形成される。アレイ基板は複数の画素電極のマ
トリスクアレイと、これら画素電極の行に沿ってそれぞ
れ形成される複数の走査線と、これら画素電極の列に沿
ってそれぞれ形成される複数の信号線と、複数の画素電
極のマトリスクアレイを全体的に覆う第1配向膜とを有
する。複数の走査線はそれぞれ画素電極の行を選択し、
複数の信号線はそれぞれ選択行の画素電極に画素信号電
圧を印加するために設けられる。対向基板は複数の画素
電極のマトリクスアレイに対向するコモン電極と、この
コモン電極を全体的に覆う第2配向膜とを有する。第1
および第2配向膜は画素電極およびコモン電極間に電位
差がないときに液晶セル内の液晶分子をツイストネマチ
ック(TN)配向させるために設けられる。光が偏光板
を介して一方の基板側から液晶層に入射すると、この光
が液晶層の厚さ方向に配列される液晶分子のねじれに沿
って旋回し、他方の基板へ導かれ、さらに偏光板を介し
て選択的に透過される。電位差が画素電極およびコモン
電極間に与えられると、液晶分子が画像が表示される基
板表面に平行な平面からこの電位差に比例した角度だけ
チルトアップし、光の透過率を変化させる。
【0003】アクティブマトリクス型液晶表示装置で
は、複数の薄膜トランジスタ(TFT)が走査線および
信号線の交差位置の近くにそれぞれ形成され、各々対応
する画素電極を選択的に駆動するスイッチング素子とし
て用いられる。各TFTのゲートは1走査線に接続さ
れ、ドレインは1信号線に接続され、ソースは1画素電
極に接続される。このTFTは走査線からの走査パルス
の立ち上がりに伴って導通し、信号線からの画素信号電
圧を画素電極に供給する。画素電極およびコモン電極は
液晶容量CLCを構成し、これら電極間の電位差に対応
して充電される。この電位差はTFTが走査パルスの立
ち下がりに伴って非導通となった後も液晶容量CLCに
保持される。
【0004】ところで、平面表示装置において走査方向
に沿って走査時間の時間差が存在するため、これに基づ
く電荷のリーク量のばらつきが走査方向に沿って発生す
る。このため、上記の平面表示装置には走査方向に沿っ
て画面上に輝度差が存在してしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って上記した平面表
示装置においては、走査方向の輝度差が発生し、このた
め画面に輝度のむらが生じるという問題がある。本発明
は、走査方向の輝度差を解消するべくゲート電圧の高さ
を走査方向に沿って異ならせることで、均一な画面をも
つ平面表示装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、マトリクス状
に配置された複数の走査電極および信号電極と、前記走
査電極と前記信号電極の各交点に配置され、その行毎に
ゲートが前記走査電極に共通接続され、その列毎にドレ
インが前記信号電極に共通接続された複数の薄膜トラン
ジスタと、前記薄膜トランジスタのソースに接続された
画素容量と、前記走査電極に所定走査方向に沿って線順
次に選択信号を供給することにより前記薄膜トランジス
タを駆動するゲート電圧供給回路とを備え、前記ゲート
電圧供給回路は、前記走査線方向に沿って電位レベルの
異なる前記選択信号を供給可能であることを特徴とする
平面表示装置である。
【0007】本発明は、上記構造により、走査方向に生
じたリーク電荷の不均一を解消するべく、走査方向にそ
って複数アレイ電極に接続されているTFTのゲート電
極に与えるゲート電位に格差を設けることにより、リー
ク電荷の量を調整するものである。つまり、走査の時間
差により発生したリーク量の不均衡をゲート電位の格差
により矯正することで、均一なリーク量を実現し、均一
な画面表示を可能とすることができる。
【0008】本発明は、マトリクス状に配置された複数
の走査電極および信号電極と、前記走査電極と前記信号
電極の各交点に配置され、その行毎にゲートが前記走査
電極に共通接続され、その列毎にドレインが前記信号電
極に共通接続された複数の薄膜トランジスタと、前記薄
膜トランジスタのソースに接続された画素容量と、前記
走査電極に所定走査方向に沿って線順次に選択信号を供
給することにより前記薄膜トランジスタを駆動するゲー
ト電圧供給回路とを備え、前記ゲート電圧供給回路は、
前記走査線方向に沿って電位レベルの異なる前記選択信
号を供給するべく複数のアンプ回路をそれぞれ有するこ
とを特徴とする平面表示装置である。
【0009】上記の構造により、ゲート電位の電位調整
を増幅量が走査方向に応じて異なったアンプ回路をそれ
ぞれ設けることで実現することができる。又本発明は、
マトリクス状に配置された複数の走査電極および信号電
極と、前記走査電極と前記信号電極の各交点に配置さ
れ、その行毎にゲートが前記走査電極に共通接続され、
その列毎にドレインが前記信号電極に共通接続された複
数の薄膜トランジスタに対して、前記走査電極に所定走
査方向に沿って線順次に電位レベルの異なる選択信号を
供給することにより前記薄膜トランジスタを駆動する平
面表示装置のゲート電圧供給回路である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係るア
クティブマトリクス型液晶表示装置を図面を参照して説
明する。図1はこの液晶表示装置の構成を概略的に示
し、図2は図1に示す液晶パネル10の断面構造を示
す。この液晶表示装置はカラー表示可能な液晶パネル1
0を有する。この液晶パネル10は光透過性を有するア
レイ基板ARSおよび対向基板CTS、およびこれらア
レイ基板ARSおよび対向基板CTS間に保持され液晶
組成物を充填した液晶セルLCにより構成される。液晶
パネル10において、アレイ基板ARSはガラス基板S
B1と、このガラス基板SB1上に形成される480×
1920個の画素電極20のマトリスクアレイと、これ
ら画素電極20の行に沿ってそれぞれ形成される480
本の走査線Y1−Y480と、これら画素電極20の列
に沿ってそれぞれ形成される1920本の信号線X1−
X1920と、走査線Y1−Y480および信号線X1
−X1920の交差点近くにそれぞれスイッチング素子
として形成される480×1920個の薄膜トランジス
タ(TFT)24と、各々対応する行の画素電極20に
絶縁膜を介してオーバーラップして形成される480本
の蓄積容量線26と、画素電極20のマトリスクアレイ
を全体的に覆う第1配向膜OR1とを有する。また、対
向基板CTSはガラス基板SB2と、画素電極20の周
辺をマスクするためにこのガラス基板SB2上に形成さ
れる遮光膜STと、赤、緑、青の色成分の光を選択的に
透過するカラーフィルタFLと、画素電極20のマトリ
クスアレイに対向するコモン電極22と、このコモン電
極22を全体的に覆う第2配向膜OR2とを有する。第
1配向膜OR1および第2配向膜OR2は画素電極20
およびコモン電極22間に電位差がないときに液晶分子
をツイストネマチック(TN)配向させるために設けら
れる。各TFT24は走査線Y1−Y480のうちの1
本に接続されるゲート、および信号線X1−X1920
のうちの1本と全画素電極20のうちの1個との間に接
続されるソース・ドレインパスを有する。画素電極20
とコモン電極22とは液晶容量CLCを構成し、蓄積容
量線26と画素電極20とは蓄積容量CSを構成する。
アレイ基板ARSおよび対向基板CTSの外側表面に
は、互いに直交する向きに設定される2枚の偏光板PL
1およびPL2が貼り付けられ、コモン電極22は蓄積
容量線26に接続される。
【0011】液晶表示装置は液晶パネル10に接続され
る表示制御回路を有する。この表示制御回路は、信号線
X1−X1920を駆動するXドライバ12と、走査線
Y1−Y480を駆動するYドライバ14と、Xドライ
バ12およびYドライバ14を制御する液晶コントロー
ラ16と、コモン電極22を蓄積容量線26と共に駆動
するコモン電極ドライバ17と、外部電源電圧のレベル
を安定な+5V,+19V,−12Vに変換するDC/
DCコンバータ18を有する。+5Vの電源電圧はXド
ライバ12、液晶コントローラ16、およびコモン電極
ドライバ17に接続される電源端子VDDに供給され、
+19Vおよび−12Vの電源電圧はYドライバ14に
接続される電源端子VONおよびVOFFに供給され
る。
【0012】液晶コントローラ16は、外部から順次供
給される階調データをスタートパルスSTおよびシフト
クロックCKと共にXドライバ12に供給する。スター
トパルスST1は1920個の階調データが供給される
1水平走査期間毎に発生され、シフトクロックCKは各
階調データの供給毎に発生される。さらに、液晶コント
ローラ16は1水平走査期間毎に走査線Y1−Y480
のうちの1本を選択し、この選択結果を選択信号として
Yドライバ14に供給する。極性反転信号POLは液晶
セルLC内の電界方向を周期的に反転させるために1フ
レーム期間および1水平走査期間毎に接地レベル(=0
V)およびVDDレベル(=+5V)の一方から他方に
変化する信号であり、液晶コントローラ16からXドラ
イバ12およびコモン電極ドライバ17に供給される。
【0013】さて上記の構造による平面表示装置におい
て、本発明が解消しようとする走査方向に沿った輝度差
は以下のように分布することとなる。図7は、走査タイ
ミングと電荷リーク量との関係を説明するためのグラフ
である。この図において、電極アレイ(a)において最
初のラインA点、中央ラインB点、最終ラインC点がそ
れぞれ示されている。さらに(b)にて最初のラインA
点の信号電圧に基づくリーク量は、走査タイミングの遅
れ時間がゼロであるため、ΔVleak=0となる。
【0014】(b)において中央ラインB点の信号電圧
に基づくリーク量は、走査タイミングt=1/2Tとな
るので、図示した値をとる。更に(c)において最終ラ
インC点の信号電圧に基づくリーク量は、走査タイミン
グt=Tとなるので、図示したように最大の値をとるこ
ととなる。
【0015】又図3は、本発明の特徴であるアレイ電極
ドライバ回路である。図3において、それぞれのトラン
ジスタ24のゲートに与えられるゲート電圧は、走査方
向に沿って順番に大きくなるように、増幅率の異なるア
ンプ回路101、102、103が設けられている。こ
こで、それぞれのアンプ回路101、102、103が
実現するゲート電圧は、1ライン目のゲート電圧Vg1
中央ラインのゲート電圧Vgk、最終ラインのゲート電圧
gnであり、それぞれの大小関係は、Vg1<Vgk<Vgn
である。このゲート電圧の一例は、それぞれ0V、−3
V、−5Vである。図4は、画素電位の変化量を説明す
るための等価回路図である。図4において、画素電位の
変化ΔVleakは、式(1)で示される。
【0016】
【表1】
【0017】但し、ΔVsig =Vsig1−Vsig2となる。
つまり、図4において、電源Vsig1で寄生容量Cload
充電し、電源Vsig2に切り替えてからt秒後の画素電位
の変化ΔVleakが式(1)に示されている。この式を用
いて走査時間の時間差に基づく画素電位の変化、電位の
リーク量を概算し、更にこれを解消するべくゲート電位
を異ならせることで、リーク量の均一化を図るものであ
る。
【0018】図5は、ゲート電位と画素電位との関係を
説明するためのグラフ、図6は、ゲート電位とアレイ電
極の電荷量との関係を説明するためのグラフである。図
5において、画面上の最終ラインにおけるゲート電位と
画素電位の関係が示されており、ゲート電圧H=15V
と、アンプ回路により与えられたゲート電圧L=−5
V、信号電圧Vsig の一例である9Vが示されている。
ここで、ゲート電位がHからLに変わることで、画素電
位Vgは若干のリークをもちながら所定値になる。この
とき、電位差Vgは、画素電位Vg−VgLとして定義され
ることとなる。
【0019】又図6において、各ラインにおける薄膜F
ETのMOS−CSの電荷量CSが示されている。この
図において、最初のラインが−9V、中央のラインが−
12V、最終ラインが−14Vとなり、それぞれの値に
応じたリーク量が発生するためこのリーク量の格差によ
り、上記した走査タイミングの格差に基づくリーク量の
格差を矯正することができる。
【0020】尚、本発明は上述の実施形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することが
できる。例えば実施形態では、コモン電極ドライバ17
がCMOSトランジスタ17Aおよび17Bを備える
が、これらはバイポーラトランジスタに置き換えること
もできる。又、上記の例ではゲート電位はゲート信号L
の値のみを可変させているが、ゲート信号Hを含めて可
変させることも可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、走査方向の輝度の不均
一をTFTへ供給するゲート電圧の大きさを工夫するこ
とにより解消する平面表示装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の構成を概略的に示す回路図。
【図2】図1に示す液晶パネルの構造を示す断面図。
【図3】本発明の特徴であるアレイ電極ドライバ回路を
示す回路図。
【図4】画素電位の変化量を説明するための等価回路
図。
【図5】ゲート電位と画素電位との関係を説明するため
のグラフ。
【図6】ゲート電位とアレイ電極の電荷量との関係を説
明するためのグラフ。
【図7】走査タイミングと電荷リーク量との関係を説明
するためのグラフ。
【符号の説明】
ARS … アレイ基板 CTS … 対向基板 LC … 液晶セル 12 … Xドライバ 14 … Yドライバ 16 … 液晶コントローラ 17 … コモン電極ドライバ 18 … DC/DCコンバータ 20 … 画素電極 24 … TFT 101,102,103 … アンプ回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス状に配置された複数の走査電
    極および信号電極と、前記走査電極と前記信号電極の各
    交点に配置され、その行毎にゲートが前記走査電極に共
    通接続され、その列毎にドレインが前記信号電極に共通
    接続された複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トラン
    ジスタのソースに接続された画素容量と、前記走査電極
    に所定走査方向に沿って線順次に選択信号を供給するこ
    とにより前記薄膜トランジスタを駆動するゲート電圧供
    給回路とを備え、 前記ゲート電圧供給回路は、前記走査線方向に沿って電
    位レベルの異なる前記選択信号を供給可能であることを
    特徴とする平面表示装置。
  2. 【請求項2】 マトリクス状に配置された複数の走査電
    極および信号電極と、前記走査電極と前記信号電極の各
    交点に配置され、その行毎にゲートが前記走査電極に共
    通接続され、その列毎にドレインが前記信号電極に共通
    接続された複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トラン
    ジスタのソースに接続された画素容量と、前記走査電極
    に所定走査方向に沿って線順次に選択信号を供給するこ
    とにより前記薄膜トランジスタを駆動するゲート電圧供
    給回路とを備え、 前記ゲート電圧供給回路は、前記走査線方向に沿って電
    位レベルの異なる前記選択信号を供給するべく複数のア
    ンプ回路をそれぞれ有することを特徴とする平面表示装
    置。
  3. 【請求項3】 マトリクス状に配置された複数の走査電
    極および信号電極と、前記走査電極と前記信号電極の各
    交点に配置され、その行毎にゲートが前記走査電極に共
    通接続され、その列毎にドレインが前記信号電極に共通
    接続された複数の薄膜トランジスタに対して、前記走査
    電極に所定走査方向に沿って線順次に電位レベルの異な
    る選択信号を供給することにより前記薄膜トランジスタ
    を駆動する平面表示装置のゲート電圧供給回路。
JP2857298A 1998-02-10 1998-02-10 平面表示装置 Pending JPH11231283A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016133810A (ja) * 2015-01-15 2016-07-25 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 表示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016133810A (ja) * 2015-01-15 2016-07-25 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 表示装置

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