JPS60200229A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPS60200229A
JPS60200229A JP59055356A JP5535684A JPS60200229A JP S60200229 A JPS60200229 A JP S60200229A JP 59055356 A JP59055356 A JP 59055356A JP 5535684 A JP5535684 A JP 5535684A JP S60200229 A JPS60200229 A JP S60200229A
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Seigo Togashi
清吾 富樫
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Citizen Watch Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/13306Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非線形素子と液晶等の表示素子を用いたマトリ
クス型表示パネルの駆動方法の改良に関し、詳しくは非
線形素子の特性変化によらず常に最適の表示品質を保障
する調節手段に関する。
〔発明の背景〕
液晶表示パネルは既に広(用いられ、高密度表示化が盛
んである。高密度表示の方法の一つとして非線形抵抗素
子を用いた°方法が公知である(参照文献1. B 、
 J 、 Lechjner 、 eta4 Proc
、 I EEEVol 59 、 p1566〜157
9 ) 。非線形X子トL テ)!ハIJ スpを用イ
タ例(参照文献2. D 、 E 、 Ca5tIle
berry。
TEEE ED−26p、1123〜1128 )やM
IM素子を用いた例(参照文献3. D 、 RoBa
raftetaJ IEEEED−28p、736〜7
39)等が公知である。我々は前出願(fF願昭57−
167944.57−167945)に於いてアモーフ
ァスSiダイオードリングによる非線形抵抗素子が表示
パネル用としては最適である事を示した。
又その駆動方法として選択位相と保持位相を有し、保持
位相に於いて走査信号に保持電位±vbというバイアス
を持たせる方法を提案した(特願昭57−167943
 )。この様な方法を用いる事により高密度の液晶表示
パネルが比較的容易な手段で可能となる。
〔従来技術と問題点〕
しかし液晶表示パネルの使用条件は必ずしも一定でなく
例えば温度や経時変化等様々な要因によって表示品質が
変化する。その様な変化に対して1従来用〜・ら′れて
いる方法は必ずしも非線形素子を用いた表示パネルに有
効とは言えない。本発明は非線形素子を用いた表示パネ
ルに最適な調整方法を提供する。以下図面に基づいて詳
細に説明する。
まず前出願(特願昭57−167943)で詳述した保
持位相付駆動法につき説明する。第1図は非線形素子N
L(i、j)と表示素子1.C(i、j)を単位画素M
(i、j)として複数の走査電極S(S、、S、・・・
・・・)とデータ電極D(D+、Dz・・・・・・)の
間にマトリクス配置してなる表示パネルである。第2図
は非線形素子特性の概念図であり閾値電圧Vthの前後
で抵抗かRo、。
からRo、と大きく減少している。
第3図は保持位相付駆動法の駆動波形である。
フレームT、、T、・・・・・・はそれぞれの走査信号
φn1 φn+1・・・・・・毎に選択位相t、、t、
lと保持位相th、thを有する。
選択位相では走査信号φ。、φ。+1、・・・・・・は
選択電位±Vaを、保持位相では保持電位±vbをとっ
ている。データ信号!mはデータ電位±V、cを映像に
応じて選択している。
第3図vmはデジタル映像の信号例であるがアナログ映
像信号の場合はデータ電位上Vcの2値ではな(十V 
cと−Vc間の任意の値をとる。
以上の如き信号を両電極に与えた場合両電極間に接続さ
れた単位画素M(n+x、m)、M(n、m)にはそれ
ぞれφn+1−? m 、φn −?mの差信号が印加
され、非線形素子N L (n+1. m)、Nl、(
n、m)の非線形性によって他の走査電°極の選択時間
におけるデータ信号の変化に吸収され表示要素C(n+
r、m)、C(n、m)には斜視部の電圧が印加される
φn+1−’Pmの斜線部は点灯電圧、φn −9mの
斜線部は非点灯電圧に対応している。
ここで示した保持位相付駆動法の利点は前出願でも詳述
したが、第1に非晶質Siダイオードの順方向非線形性
の如き低い閾値電圧vthを持った非線形素子でも使用
可能となった点であり、第2に閾値電圧vthのばらつ
き、変動に対し強い点にある。保持位相付駆動法によっ
て初めて従来の最大の欠点であった、バリスタ、MIM
等にみられる素子自身の不均一性、不安定性と、それに
相乗する駆動法の余裕度の低さが解消されるのである。
しかし単に保持位相付駆動を用いれば常に安定な表示が
可能というわけではない。特に非線形素子は温度や経時
的な現象で特性が微妙に変化し、その影響で表示コント
ラストが変動する。本発明はこの様な素子特性の変動を
効果的に補償する方法を提供する。
素子特性の変動に対する従来の方法を第4.5図に示す
第4図は従来の液晶表示装置のブロック図である。表示
パネル41の走査電極S、、S、、・・曲・、SNは走
査ドライバ46により、データ電極り1、Dl、・・・
・・・、DMはデータドライバ42により信号が供給さ
れる。両ドライバ42,43はコントローラ44からタ
イミング信号及び映像データが供給され、電源回路45
よりデータ電位±Vc及び選択電位±va、Qが供給さ
れる。従来法では保持位相に於ける保持電位土vbは必
要ないので基準電位0が与えられている。
第5図は電源回路の一例である。主電源51と電圧調節
手段52により設定された±Vaの電位を分割抵抗Ra
、Rcを用いて分割し±Vc、Qを得ている。
以上の様な全電位を比例的に変動させる方法は非線形素
子を用いない所謂パッシブマトリクスでは一応有効であ
る。しかし、保持位相付駆動法を用いた非線形素子付マ
トリクスでは問題が大きい。
第6図71は非晶質Siダイオード・リングによる非線
形抵抗素子の電流■対電圧V特性である。
図の如く低電圧側では対数側IoceXp(V)、高電
圧側では比例則Ioc■で変化し、第2図に示した理想
的特性とは異なる。この様な場合の電圧閾値Vrhは流
れる電流によって実効的に決定される。
例えば保持位相で問題となる電流値■1は保持位相の長
さt、h、負荷容量C,、負荷印加電圧■。
に対し11’:C,V、/Thで表わされる。ここで負
荷容量C,とは表示要素容量CLcと必要に応じて設け
られる付加容4Caの和である。よって保持位相で重要
な閾値電圧Vth 、は第6図の如(決定され、データ
電位振巾2VCは次の関係2 V c KVth tを
守る様に設定される。
−力選択位相で問題となる電流値I2は選択位相の長さ
t8に対し同様に’ t 〉Cg V g / t a
で表わされ図より閾値電圧vth2が決定される。
選択電位Vaと保持電位vbの差Va−Vbは次の関係
IVa−Vbl″: vth 、を満足すべく設定され
ねばならない。
以上の如く保持位相付駆動法で重要な事はデータ電位振
巾2Vcと選択電位と保持電位の差である1Va−vb
lの2つの値が非線形素子特性によって決定されている
点にある。特に非晶質シリコンダイオードを非線形素子
として使用する場合には閾値電圧vth 、が電流印加
によって大きく変動する事が知られている。このため従
来法の如く全電位を比例的に変動させたのでは2VC。
V a −V bも比例的に変化してしまい、書き込み
特性、保持特性ともに最適値からずれてしまう。
以上述べた如く、従来の方法では最適な駆動は難しかっ
た。
〔発明の目的〕
本発明は以上のような従来の欠点を解決するものであり
、温度変動や経時的な現象によって非線形素子特性が変
化しても常に最適な駆動を可能とするものである。
〔発明の構成〕
本発明は前記目的を達成するために、選択電位±Vaと
保持電位上vbの差IVa−Vblを独立に調節する手
段が設けられており、常に最適駆動を可能としている。
更に、本発明では参照用の非線形素子やダイオードを表
示パネル上に塔載し、その特性に基づいて前記IVa−
vblを調節する事により自動的に駆動電圧を最適化し
ている。
〔発明の実施例〕
第7図は本発明の表示パネルの実施例のブロック図であ
る。表示パネル41、データドライバ42、走査ドライ
バ43、コントローラ44は第4図の従来例と同一であ
る。
本発明の特徴は電源回路85にある。第8図は電源回路
85のブロック図である。
134は電源、161は1Va−Vbl設定回路、16
2はvb設定回路、163は演算回路である。88は第
7図にも示したが表示パネル上に塔載された参照用素子
であり、信号線86,87を通じて1Va−Vbl設定
回路131に接続されている。
1Va−vbl設定回路は参照用素子88の特性に応じ
て電圧IVa−Vblを設定し演算回路166に入力す
る。
vb設定回路132は例えば第8図に示した可変抵抗等
であり、最適コントラストを得る保持電位vbを設定し
演算回路166に供給する。
演算回路163はVa−Vbとvbから選択電位±Va
と保持電位±vbを演算し、走査ドライバに供給する。
第9図は1Va−vbl設定回路161の一実施例であ
る。参照用素子91は表示パネルの各画素に用いられた
と同じ構成の非線形素子である。
89は該参照用非線形素子と電源134に対し直列に接
続された負荷抵抗である。
第10図は縦軸は電流I、横軸は電圧■であり曲線10
1は非線形素子特性、直線102は負荷抵抗89の特性
である。交点103が非線形素子91と負荷抵抗89を
直列に接続した時流れる電流と分割される電圧を示す。
系を流れる電流が前述した選択位相で流れる電流I2と
なる様にすると自動的に最適な1■a−vl)1が96
の点に得られる。負荷抵抗89を可変属しておくと直線
102を矢印104の様に変える事ができ、電流I2を
微調できる。
第11図(a)は前出願(特願昭57−167943.
57−167944.57−167945)で明らかに
した並列逆方向接続された2つのダイオード111.1
12による非線形素子である。このような非線形素子を
用いる時は参照用素子として(a)の構成の非線形素子
を用いてもよいが(b)の如く単・:゛ −のダイオード110を用いてもよい。(b)の点線内
88を第9図の点線内88と置き換えても全く同様の効
果が得られる。
第12図は1Va−Vbl設定回路161の他の実施例
である。127は発振回路、122はコンデンサ、91
は参照用非線形素子であり、128の点には非線形素子
の閾値電圧vth 、にほぼ比例した片極性振巾を持つ
交流信号が発生する126は整流素子125、コンデン
サ124、抵抗からなる平滑化回路であり、閾値電圧V
th2に比例した直流電圧を増巾回路121に供給する
。増巾回路はこの直流電圧を増巾して最適な電圧1Va
−vblを得る。
第13図は第8図の演算回路136の一例である。92
はボルテージフォロア回路でvbを電流増巾し保持電位
上vbとして出力する。96は反転増巾器でありvbを
極性反転し保持電位−vbとして出力する。94.95
はオペアンプでありVa−Vbとvbから選択電位上V
aを出力する。
以上の実施例に示した如(、本発明では選択電位±Va
、保持電位±vbを設定するのではな(,1Va−Vb
lとvbを独立に設定し、そこから選択電位±Va、保
持電位±vbをめていく所に特徴がある。
保持型π±vbは表示素子の駆動中心電圧に対応し温度
等によって変えな(てはならない事が多い。一方IVa
−Vblは非線形素子の閾値電圧vth2に対応するも
のであり表示素子特性と変化の様子が異なる場合が多い
。もし選択電位Vaと保持電位vbを独立に設定すると
、表示素子又は非線形素子のいずれか一方の特性が変化
した場合でも両電位共動かさねばならず最適に合せ込む
のは極めて困難である。しかし本発明の如(lVa−v
biとvbを独立に設定すると、表示素子特性の変化に
対してはvbを、非線形素子特性の変化に対しては1V
a−vblをのみ調節すればよ(極めて易く駆動電圧を
最適化する事ができる。
更に本発明では表示パネル上に参照用素子を塔載し、そ
の特性変化に応じて1Va−Vblを設定している。こ
の事により温度による非線形素子特性の変化等は全く白
!Ih的1/n補償し得る。又、非晶質シリコンダイオ
ードは電流印加によって閾値電圧vth 、が変動する
ため、長期間の駆動によっては1Va−Vblを設定し
なおさないとならない。しかし本発明の例えば第12図
の実施例を用い発振器127及び容量122を適当に設
定して非線形素子に流れる電流を実駆動条件とほぼ等し
くしておけば自動的に最適化される。又電流印加に対す
る特性変化は直流とパルスで異なるが等測的な電流値は
存在するため、第9図の実施例でも直流電流を実駆動条
件と同等の効果が生じるように設定しておけば自動的に
1Va−vblは最適化される。
勿論、1Va−Vblは参照用素子特性によらず例えば
第8図162のvb段設定同様にボリウム等で外部から
設定しても有効である。又第9図の如(自動設定と微調
を併用してもよい。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明を用いれば非線形素子特性の変
化を表示素子特性の変化と独立して補償する事が可能で
あり駆動電圧が極めて容易に最適化される。又、温度、
経時変化等による影響を自動的に取り除く事が可能であ
る。この様に本発明は非線形素子を用いたアクティブマ
トリクスの表示品質の安定と向上に非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は非線形抵抗素子を用いた表示パネルの等価回路
図、第2図は非線形抵抗素子の特性図、第3図は保持位
相付駆動法の駆動波形図、第4図は従来の液晶表示装置
のブロック図、第5図はその電源回路図、第6図は非晶
質Siダイオードリングを用いた非線形抵抗素子特性図
、第7図は本発明の液晶表示装置のブロック図、第8図
は本発明の電源回路のブロック図、第9.12図はIV
a−Vbl設定回路の実施例で、第9図は電流−電圧特
性図、第12図は回路図、第10図は非線形素子と負荷
抵抗の電流−電圧特性図、第11図は非線形素子及びダ
イオード、第13図は演算回路の回路図である。 NL(i、j)・・・・・・・・・非線形素子、LC(
i、j)・・・・・・・・・表示菓子、S(S、、S2
・・・・・・)・・・・・・・・・走査電極、D(D、
、D2・・・・・・)・・・・・・・・・データ電極、
±Va・・・・・・・・・選択電位、 ±vb・・・・・・・・・保持電位、 ±Vc・・・・・・・・・データ電位。 第1図 第3図 第4図 43 第5図 ■ 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 (Q) (b) 第12図 −

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 複数の走査電極と複数のデータ電極と該両電極
    の交点毎に配置された画素よりなり、該画素には非線形
    素子と表示素子を有する表示パネルの駆動方法に於いて
    走査電極には選択位相と保持位相を有する走査信号を供
    給し、データ電極には影像に応じたデータ信号を供給し
    、前記走査信号は選択位相に於いて選択電位±Vaをと
    り、保持位相の少なくとも初期には保持電位±vbをと
    る信号であり、該選択電位と保持電位の差I V a 
    −vblを調節する手段を有する事を特徴とする表示パ
    ネルの駆動方法。
  2. (2) 選択電位と保持電位の差I V、a−V b 
    lを調節する手段は表示パネル上に設けた参照用非線形
    素子の特性を検出し、該特性に基づいて選択電位と保持
    電位の差IVa−Vblを調節する手段を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示パネルの駆
    動方法。
  3. (3)非線形素子は複数のダイオードにより構成され、
    表示バ・ネルには参照用ダイオードが形成され、該参照
    用ダイオードの特性を検出する手段を有−し、該参照用
    ダイオードの特性に基づいて選択電位と保持電位の差1
    Va−Vblを調節する手段を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の表示パネルの駆動方法。
  4. (4)選択電位と保持電位の差IVa−vblは表示装
    置の外部より調節可能な事を特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の表示パネルの駆動方法。
JP59055356A 1984-03-23 1984-03-23 表示装置 Expired - Lifetime JPH068937B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62184438A (ja) * 1986-01-16 1987-08-12 ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション 液晶表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917782A (ja) * 1982-07-20 1984-01-30 Seiko Epson Corp 液晶表示式受像装置

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