JPH06138841A - アクティブマトリックスフラットディスプレイ - Google Patents
アクティブマトリックスフラットディスプレイInfo
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- JPH06138841A JPH06138841A JP33578691A JP33578691A JPH06138841A JP H06138841 A JPH06138841 A JP H06138841A JP 33578691 A JP33578691 A JP 33578691A JP 33578691 A JP33578691 A JP 33578691A JP H06138841 A JPH06138841 A JP H06138841A
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- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/13624—Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel
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- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
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- G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
- G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
- G09G2300/0823—Several active elements per pixel in active matrix panels used to establish symmetry in driving, e.g. with polarity inversion
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- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
- G09G2320/0204—Compensation of DC component across the pixels in flat panels
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- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、行(L1 〜LN )及び列(C1 〜
CM )として知られた相互に垂直な2つの導体の組の間
の交点に画素(10)が配置されたアクティブマトリックス
フラットディスプレイに関するものである。 【構成】 本発明においては、各画素は、直列に接続さ
れ且つ電気光学構成要素から構成されている2つのコン
デンサ(CON1 、CON'1)によって構成されてお
り、それら2つのコンデンサは、2つのトランジスタ
(T1 、T'1)の間に接続されており、これらの2つの
トランジスタは、1つの共通の行(L1 )と異なる列
(C1 、C'1)にそれぞれ接続されている。 【効果】 特に液晶ディスプレイに使用される。
CM )として知られた相互に垂直な2つの導体の組の間
の交点に画素(10)が配置されたアクティブマトリックス
フラットディスプレイに関するものである。 【構成】 本発明においては、各画素は、直列に接続さ
れ且つ電気光学構成要素から構成されている2つのコン
デンサ(CON1 、CON'1)によって構成されてお
り、それら2つのコンデンサは、2つのトランジスタ
(T1 、T'1)の間に接続されており、これらの2つの
トランジスタは、1つの共通の行(L1 )と異なる列
(C1 、C'1)にそれぞれ接続されている。 【効果】 特に液晶ディスプレイに使用される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
スフラットディスプレイに関するものであり、特に、各
画素が、行及び列と称される互いに垂直な2組の導体に
よって形成されたマトリックスの各交点に配置され、更
に、各画素が、液晶等の電気光学構成要素からなるコン
デンサと直列接続された制御トランジスタを備える、ア
クティブマトリックスフラットディスプレイに関するも
のである。
スフラットディスプレイに関するものであり、特に、各
画素が、行及び列と称される互いに垂直な2組の導体に
よって形成されたマトリックスの各交点に配置され、更
に、各画素が、液晶等の電気光学構成要素からなるコン
デンサと直列接続された制御トランジスタを備える、ア
クティブマトリックスフラットディスプレイに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図1に概略的に図示したように、アクテ
ィブマトリックスフラットディスプレイは、行L1 、L
2 、・・・LN 及び列C1 、C2 、C3 、・・・CM と
して称される互いに垂直な2組の導体によって構成され
ている。行及び列の各交点に1つの画素1が接続されて
いる。画素1は、コンデンサCに直列接続されたアクテ
ィブスイッチング構成要素、この場合は、トランジスタ
Tを備える。コンデンサCは、2つの電極の間に挿入さ
れた液晶等の電子光学構成要素から構成されている。実
際、液晶は、漏れ抵抗器に並列のコンデンサと等価であ
り、完全な回路はメモリ効果を示す。しかし、この抵抗
器は、本発明には関係がないので、図示していない。ア
クティブマトリックスフラットディスプレイにおいて、
列C1 〜CM 、行L1 〜LN 、制御トランジスタT及び
コンデンサCの一方の電極を形成する構成要素は、全
て、1つの基板上に形成されており、コンデンサCの他
方の電極は、別の基板に堆積された対向電極によって形
成されており、これらの2つの基板に間に液晶が閉じ込
められている。動作時、図示した例のVCEのような直流
電圧が、対向電極に印加される。一方、トランジスタT
のゲートは、行L1 に接続されており、コンデンサCに
接続されていないトランジスタTの電極は、例えば列C
1に接続されている。トランジスタの閾値電圧を越える
電圧が行L1 に印加された時、トランジスタTは導通し
て、コンデンサCは、列C1 に印加されたデータ電圧V
D または反転データ電圧−VD が充電される。しかしな
がら、画素の基本回路概略図である図1(b)に示した
ように、行と画素との間には寄生容量Cparが存在し、
従って、トランジスタTがオフに切り換えられると、行
と画素との間に結合が生じ、それによって、画素の電圧
が負の方向にシフトする。その結果、液晶の電圧は、正
確でない。容量結合の一般的な原理を以下に示す。寄生
容量Cparが画素を結合させる導体の電圧がΔVによっ
て変化する時、容量分割によって画素に以下のこの変化
の分数が誘導される; ΔUp=Cpar/(Cpar+CLC) この寄生容量は、基本トランジスタの容量、チャネル容
量及び幾何学的な重なり容量によるものである。従っ
て、この寄生容量は、アドレス期間の終わりに、すなわ
ち、トランジスタがオンからオフにスイッチングする
時、直流電圧シフトを誘導する。図2は、画素中の様々
な導体での電圧を示したものである。実線は、液晶の端
子間電圧の実際の電圧を示したものであり、点線は、容
量結合がない場合の液晶の端子間電圧の理論値を示した
ものである。Vdeは、容量結合による電圧シフトであ
る。
ィブマトリックスフラットディスプレイは、行L1 、L
2 、・・・LN 及び列C1 、C2 、C3 、・・・CM と
して称される互いに垂直な2組の導体によって構成され
ている。行及び列の各交点に1つの画素1が接続されて
いる。画素1は、コンデンサCに直列接続されたアクテ
ィブスイッチング構成要素、この場合は、トランジスタ
Tを備える。コンデンサCは、2つの電極の間に挿入さ
れた液晶等の電子光学構成要素から構成されている。実
際、液晶は、漏れ抵抗器に並列のコンデンサと等価であ
り、完全な回路はメモリ効果を示す。しかし、この抵抗
器は、本発明には関係がないので、図示していない。ア
クティブマトリックスフラットディスプレイにおいて、
列C1 〜CM 、行L1 〜LN 、制御トランジスタT及び
コンデンサCの一方の電極を形成する構成要素は、全
て、1つの基板上に形成されており、コンデンサCの他
方の電極は、別の基板に堆積された対向電極によって形
成されており、これらの2つの基板に間に液晶が閉じ込
められている。動作時、図示した例のVCEのような直流
電圧が、対向電極に印加される。一方、トランジスタT
のゲートは、行L1 に接続されており、コンデンサCに
接続されていないトランジスタTの電極は、例えば列C
1に接続されている。トランジスタの閾値電圧を越える
電圧が行L1 に印加された時、トランジスタTは導通し
て、コンデンサCは、列C1 に印加されたデータ電圧V
D または反転データ電圧−VD が充電される。しかしな
がら、画素の基本回路概略図である図1(b)に示した
ように、行と画素との間には寄生容量Cparが存在し、
従って、トランジスタTがオフに切り換えられると、行
と画素との間に結合が生じ、それによって、画素の電圧
が負の方向にシフトする。その結果、液晶の電圧は、正
確でない。容量結合の一般的な原理を以下に示す。寄生
容量Cparが画素を結合させる導体の電圧がΔVによっ
て変化する時、容量分割によって画素に以下のこの変化
の分数が誘導される; ΔUp=Cpar/(Cpar+CLC) この寄生容量は、基本トランジスタの容量、チャネル容
量及び幾何学的な重なり容量によるものである。従っ
て、この寄生容量は、アドレス期間の終わりに、すなわ
ち、トランジスタがオンからオフにスイッチングする
時、直流電圧シフトを誘導する。図2は、画素中の様々
な導体での電圧を示したものである。実線は、液晶の端
子間電圧の実際の電圧を示したものであり、点線は、容
量結合がない場合の液晶の端子間電圧の理論値を示した
ものである。Vdeは、容量結合による電圧シフトであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この電圧シフトは、明
らかに、トランジスタの幾何学的形状に関係するもので
あるが、主に、液晶CLCの容量に依存する。しかしなが
ら、この容量は、液晶がオンであるかオフであるかによ
って変化し、従って、全画素で一定ではない。そのた
め、補正が極めて困難である。本発明は、上記の欠点を
解消する画素の新規な構造を提供するものである。
らかに、トランジスタの幾何学的形状に関係するもので
あるが、主に、液晶CLCの容量に依存する。しかしなが
ら、この容量は、液晶がオンであるかオフであるかによ
って変化し、従って、全画素で一定ではない。そのた
め、補正が極めて困難である。本発明は、上記の欠点を
解消する画素の新規な構造を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、画素が、行及
び列として知られている2組の導体の交点にあり、各画
素は、電気光学構成要素によって形成された、直列の2
つのコンデンサによって構成されており、この回路は2
つの制御トランジスタの間に接続されており、2つの制
御トランジスタの各々は共通の行と各々異なる列に接続
されていることを特徴とするアクティブマトリックスフ
ラットディスプレイを提供するものである。第1の実施
例では、各画素は、2つの列に接続されている。2つの
列には、それぞれデータ電圧VD 及び反転データ電圧−
VD が印加される。液晶に直流電圧が流れるのを防止す
るために、電圧VD 及び−VD は各フレームごとに反転
される。第2の実施例では、1つの行において互いに隣
接する画素の各対は、それぞれ共通の列に接続されてお
り、その列には、一定の電圧が印加される。この一定の
電圧は、好ましくは、対向電極電圧である。本発明の特
徴及びその他の利点は、添付図面を参照して行う以下の
2つの好ましい実施例の説明からより明らかになろう。
説明を簡単にするために、添付図面中の同じ構成要素に
は、同じ参照番号を付した。
び列として知られている2組の導体の交点にあり、各画
素は、電気光学構成要素によって形成された、直列の2
つのコンデンサによって構成されており、この回路は2
つの制御トランジスタの間に接続されており、2つの制
御トランジスタの各々は共通の行と各々異なる列に接続
されていることを特徴とするアクティブマトリックスフ
ラットディスプレイを提供するものである。第1の実施
例では、各画素は、2つの列に接続されている。2つの
列には、それぞれデータ電圧VD 及び反転データ電圧−
VD が印加される。液晶に直流電圧が流れるのを防止す
るために、電圧VD 及び−VD は各フレームごとに反転
される。第2の実施例では、1つの行において互いに隣
接する画素の各対は、それぞれ共通の列に接続されてお
り、その列には、一定の電圧が印加される。この一定の
電圧は、好ましくは、対向電極電圧である。本発明の特
徴及びその他の利点は、添付図面を参照して行う以下の
2つの好ましい実施例の説明からより明らかになろう。
説明を簡単にするために、添付図面中の同じ構成要素に
は、同じ参照番号を付した。
【0005】
【実施例】図3は、本発明による液晶ディスプレイの1
実施例を図示したものである。この場合、画素10は、1
つのトランジスタT1 を有し、そのゲートは、相互に垂
直な導体のマトリックスの中の行L1 に接続されてお
り、その電極の1つは列C1に接続されており、もう1
つの電極はコンデンサCON1 の1つの電極に接続され
ている。このコンデンサCON1 は、電気光学構成要
素、例えば、図示した実施例では液晶を入れるガラス基
板上に堆積された電極の1つでてある。コンデンサCO
N1 のもう1つの電極は、液晶を入れる第2のガラス基
板上に堆積された対向電極であり、第2のコンデンサに
直列接続されている。すなわち、その対向電極は、第2
のコンデンサCON'1の対向電極を形成するように延び
ている。このコンデンサCON'1は、実際には、第2の
電気光学構成要素である。コンデンサCON'1の第2の
電極は、もう1つのトランジスタT'1の1つの電極と直
列接続されており、トランジスタT'1ゲートは行L1 に
接続されており、トランジスタT'1のもう1つの電極
は、第2の列C'1に接続されている。従って、各画素
は、異なる列C1 及びC'1にそれぞれ接続されている2
つの制御トランジスタの間に直列接続された2つのコン
デンサによって構成されている。同様に、行上の隣接す
る画素10は、コンデンサCON1 及びCON'1にそれぞ
れ接続されているトランジスタT1 及びT'1を具備して
おり、これらのコンデンサは、直列接続されている。ト
ランジスタT1 は、列C2 に接続されており、トランジ
スタT'1は、列C'2に接続されている。列C1 及びC'1
に印加される電圧は、各々、データ電圧VD 及び反転デ
ータ電圧−VD である。これらの2つの電圧は、各フレ
ームごとに反転する。従って、+VD がC1 に印加され
る時、−VD はC'1に印加される。また、コンデンサC
ON1 及びCON'1の第2の電極、すなわち、対向電極
は、浮動電圧である。従って、行L1 にトランジスタの
閾値電圧より低い電圧を印加することによって、トラン
ジスタT1 及びT'1をオフにした時、CON1 及びCO
N'1の電極の容量結合によって2つの電圧シフトが生じ
るが、互いに打ち消し合うので、直流電圧成分が液晶に
印加されることはない。
実施例を図示したものである。この場合、画素10は、1
つのトランジスタT1 を有し、そのゲートは、相互に垂
直な導体のマトリックスの中の行L1 に接続されてお
り、その電極の1つは列C1に接続されており、もう1
つの電極はコンデンサCON1 の1つの電極に接続され
ている。このコンデンサCON1 は、電気光学構成要
素、例えば、図示した実施例では液晶を入れるガラス基
板上に堆積された電極の1つでてある。コンデンサCO
N1 のもう1つの電極は、液晶を入れる第2のガラス基
板上に堆積された対向電極であり、第2のコンデンサに
直列接続されている。すなわち、その対向電極は、第2
のコンデンサCON'1の対向電極を形成するように延び
ている。このコンデンサCON'1は、実際には、第2の
電気光学構成要素である。コンデンサCON'1の第2の
電極は、もう1つのトランジスタT'1の1つの電極と直
列接続されており、トランジスタT'1ゲートは行L1 に
接続されており、トランジスタT'1のもう1つの電極
は、第2の列C'1に接続されている。従って、各画素
は、異なる列C1 及びC'1にそれぞれ接続されている2
つの制御トランジスタの間に直列接続された2つのコン
デンサによって構成されている。同様に、行上の隣接す
る画素10は、コンデンサCON1 及びCON'1にそれぞ
れ接続されているトランジスタT1 及びT'1を具備して
おり、これらのコンデンサは、直列接続されている。ト
ランジスタT1 は、列C2 に接続されており、トランジ
スタT'1は、列C'2に接続されている。列C1 及びC'1
に印加される電圧は、各々、データ電圧VD 及び反転デ
ータ電圧−VD である。これらの2つの電圧は、各フレ
ームごとに反転する。従って、+VD がC1 に印加され
る時、−VD はC'1に印加される。また、コンデンサC
ON1 及びCON'1の第2の電極、すなわち、対向電極
は、浮動電圧である。従って、行L1 にトランジスタの
閾値電圧より低い電圧を印加することによって、トラン
ジスタT1 及びT'1をオフにした時、CON1 及びCO
N'1の電極の容量結合によって2つの電圧シフトが生じ
るが、互いに打ち消し合うので、直流電圧成分が液晶に
印加されることはない。
【0006】図4を参照して、本発明による別の実施例
のアクティブマトリックスフラットスクリーンを説明す
る。この場合も、各画素10は、直列の2つのコンデンサ
CON1 及びCON'1によって構成されており、コンデ
ンサCON1 はトランジスタT1 を介して列に接続され
ており、コンデンサCON'1はトランジスタT'1を介し
て別の列に接続されている。しかし、この場合、1つの
行上の隣接する2つの画素10及び10' のために共通の列
C'01 が使用される。これによって、必要な列の数を少
なくすることができる。より詳しく言えば、図4に示し
たように、画素10のトランジスタT1 は列C01に接続さ
れており、画素10' のトランジスタT'1は列C'01 に接
続されている。また、画素10' のトランジスタT1 は列
C'01 に接続されており、画素10' のトランジスタT'1
は列C''01に接続されている。動作時、列C'01 は一定
の直流電圧、好ましくは、対向電極電圧に保持されてお
り、すなわち、図示の実施例では0Vである。データ電
圧V'D 及び−V'Dは、各々、列C01及びC''01に印加
されている。同様に、コンデンサCON1 及びCON'1
の第2の電極は浮動電圧であり、トランジスタがオフに
切り換えられると、これらのトランジスタは、CON1
及びCON'1間の平均にほぼ等しい電圧に設定される。
しかしながら、この場合、正確な動作を得るためには、
液晶電圧の2倍の高さの電圧V'D を列C01及びC''01
に印加しなければならない。本発明によるフラットディ
スプレイは、通常のアクティブマトリックスフラットス
クリーン技術、すなわち、薄膜技術を使用して製造する
ことができることは当業者には明らかである。また、等
価の技術ならいずれも使用できるのは明らかである。
のアクティブマトリックスフラットスクリーンを説明す
る。この場合も、各画素10は、直列の2つのコンデンサ
CON1 及びCON'1によって構成されており、コンデ
ンサCON1 はトランジスタT1 を介して列に接続され
ており、コンデンサCON'1はトランジスタT'1を介し
て別の列に接続されている。しかし、この場合、1つの
行上の隣接する2つの画素10及び10' のために共通の列
C'01 が使用される。これによって、必要な列の数を少
なくすることができる。より詳しく言えば、図4に示し
たように、画素10のトランジスタT1 は列C01に接続さ
れており、画素10' のトランジスタT'1は列C'01 に接
続されている。また、画素10' のトランジスタT1 は列
C'01 に接続されており、画素10' のトランジスタT'1
は列C''01に接続されている。動作時、列C'01 は一定
の直流電圧、好ましくは、対向電極電圧に保持されてお
り、すなわち、図示の実施例では0Vである。データ電
圧V'D 及び−V'Dは、各々、列C01及びC''01に印加
されている。同様に、コンデンサCON1 及びCON'1
の第2の電極は浮動電圧であり、トランジスタがオフに
切り換えられると、これらのトランジスタは、CON1
及びCON'1間の平均にほぼ等しい電圧に設定される。
しかしながら、この場合、正確な動作を得るためには、
液晶電圧の2倍の高さの電圧V'D を列C01及びC''01
に印加しなければならない。本発明によるフラットディ
スプレイは、通常のアクティブマトリックスフラットス
クリーン技術、すなわち、薄膜技術を使用して製造する
ことができることは当業者には明らかである。また、等
価の技術ならいずれも使用できるのは明らかである。
【図1】 (a)は、従来技術のアクティブマトリック
スフラットディスプレイの概略的な回路図であり、
(b)は、従来技術の基本回路画素の概略図である。
スフラットディスプレイの概略的な回路図であり、
(b)は、従来技術の基本回路画素の概略図である。
【図2】 従来技術によるアクティブマトリックスフラ
ットディスプレイに入力される信号のタイミングチャー
トである。
ットディスプレイに入力される信号のタイミングチャー
トである。
【図3】 本発明の第1の実施例を示すマトリックスデ
ィスプレイの概略的な回路図である。
ィスプレイの概略的な回路図である。
【図4】 本発明の第2の実施例を示すアクティブマト
リックスフラットスクリーンの概略的な回路図である。
リックスフラットスクリーンの概略的な回路図である。
10、10' 画素 L1 、L2 、・・・LN :行 C1 、C2 、・・・CM :列 T1 、T'1:トランジスタ CON1 、CON'1:コンデンサ
Claims (6)
- 【請求項1】 画素(10、10')が、行(L1 〜LN )及
び列(C1 〜CM )として知られる互いに垂直な2組の
導体の交点にあり、各画素は、電気光学構成要素によっ
て形成され、直列接続された2つのコンデンサ(CON
1 、CON'1)によって構成されており、該回路は2つ
の制御トランジスタ(T1、T'1)の間に接続されてお
り、2つの制御トランジスタは、共通の列(L1 )と異
なる列(C1 、C'1、または、C01、C'01 、C''01)
にそれぞれ接続されていることを特徴とするアクティブ
マトリックスフラットディスプレイ。 - 【請求項2】上記の各画素(10)は、2つの列(C1 、
C'1)に接続されており、これらの2つの列には、各
々、データ電圧VD 及び反転データ電圧−VD が印加さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のフラットデ
ィスプレイ。 - 【請求項3】上記電圧VD 及び−VD は、各フレームご
とに反転することを特徴とする請求項2に記載のフラッ
トディスプレイ。 - 【請求項4】同一の行において互いに隣接する画素(1
0、10')の各対は、共通の列(C'01に接続されており、
その列には、一定の直流電圧が印加されていることを特
徴とする請求項1に記載のフラットディスプレイ。 - 【請求項5】上記の一定の直流電圧は、対向電極電圧で
あることを特徴とする請求項4に記載のフラットディス
プレイ。 - 【請求項6】上記電気光学構成要素は、液晶であること
を特徴とする請求項1に記載のフラットディスプレイ。
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