JPH0792446A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面に表示むら（クロストーク）が発生する
という問題を簡易で低廉な手段によって解決し、高品位
な画像表示を行なうことができる液晶表示装置を提供す
る。 【構成】 コンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴで形成され
た基準電圧発生回路１５から出力される基準電圧Ｖref
を基準として、検出電極１３からの検出電圧との差を取
ることによって歪み電圧成分を抽出しているので、それ
らの差を取って抽出される歪み電圧成分は走査電圧の極
性反転時の波形鈍りや波形の立ち上がり・立ち下がりの
両極性での誤差を生じることがなく、また周囲温度の変
化などの外乱を受けることもなく、常に正確に歪み電圧
成分だけを抽出して良好な帰還制御を行なうことがで
き、クロストーク等の表示不良を常に正確に解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、低消費電力等の
特長を生かして、ワードプロセッサ、パーソナルコンピ
ュータのような情報処理装置や、小型テレビや投射型テ
レビなどのディスプレイデバイスとして広く用いられて
いる。このような用途における液晶表示素子としては、
単純マトリックス方式とアクティブマトリックス方式と
の 2方式に大別することができる。

【０００３】単純マトリックス方式の液晶表示装置は、
液晶表示パネル部分の構造をはじめとして構造が簡易で
低廉な製造コストで大型のものまで簡易に製造すること
ができることから、幅広い用途に用いられている。

【０００４】また、アクティブマトリックス型液晶表示
装置は、高精細で高コントラストの鮮明な画像の表示が
可能である特質を生かして、例えばＶＧＡ（Video Grap
hicArray ）対応等と呼ばれるようなディスプレイデバ
イスやＣＧ（Computer Graphics ）対応のディスプレイ
デバイスなどの高精細な液晶表示装置としても用いられ
る。

【０００５】このようなディスプレイデバイスに利用さ
れる液晶表示装置には、多桁表示や高品位表示などが要
求されている。このような要求に対応するために、近
年、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）型液
晶表示素子に代表される単純マトリクス型液晶表示素子
の画素数（走査電極数×信号電極数）は著しく増加して
きており、またこれに伴なって液晶表示素子の駆動周波
数（駆動電圧パルスの周波数）も増加している。

【０００６】例えば走査電極が 200本、信号電極が 640
本の 2値表示の液晶表示素子は、走査電極 1本分の走査
時間に相当する時間、即ち駆動電圧の最小パルス幅は60
〜70μｓ程度まで短いものとなっている。

【０００７】一般に、液晶表示素子の各画素ごとの液晶
セルは、等価回路でコンデンサ（電気容量）として表す
ことができる。また液晶表示素子を駆動するためのドラ
イバＩＣには出力インピーダンスが存在しており、これ
は一般的に電気抵抗として等価回路で表わすことができ
る。単純マトリクス型液晶表示素子では方形波パルスの
組み合わせによって駆動されるが、このときドライバＩ
Ｃの出力抵抗をはじめとして、ドライバＩＣと液晶表示
素子の接続抵抗、液晶表示素子の駆動用電極抵抗など
と、液晶層の静電容量とに起因して駆動電圧波形に歪み
や鈍りが発生するこれら駆動電圧波形の歪みや鈍りは、
液晶層に印加される電圧の低下または上昇を招き、それ
が結果として液晶表示素子の画面内での光の透過率の位
置的なばらつき、いわゆるクロストークと呼ばれる表示
むらの現象となって画面上に現れる。 単純マトリクス
型液晶表示素子において最もクロストークの発生に関与
するのが、走査電極に発生する歪み電圧に起因する液晶
印加電圧の変動であると言える。そこでこの現象につい
て一例を掲げて説明する。

【０００８】図７（ａ）は、従来のＸＹ単純マトリクス
型液晶表示装置の走査電極 1本を部分的に抜き出して等
価回路で表したものである。ここで、Ｃ_LCは走査電極Ｙ
_n の電極 1本分の液晶層の静電容量９０１であり、Ｒは
走査電極ドライバの出力抵抗とドライバＩＣおよび液晶
表示素子の接続抵抗と液晶表示素子の走査電極Ｙ_n の電
極自体の内部抵抗との総和の電気抵抗９０２である。

【０００９】液晶表示素子は通常、交流的な液晶印加電
圧によって駆動される。ここでは走査電極ドライバ（図
示省略）が基準電位Ｖcom を中心として±Ｖrev 間を極
性反転する電圧を出力しているものとする。このような
走査電圧Ｖ2 の波形の一例を図７（ｃ）に示す。また信
号電極ドライバ（図示省略）は図７（ｂ）に示すような
±Ｖrev 間を極性反転する波形の信号電圧Ｖ1 を出力し
ているものとする。

【００１０】この等価回路において信号電極ドライバ側
から方形波状の信号電圧Ｖ1 が液晶層の静電容量９０１
に印加される場合を考えると、液晶層（Ｃ_LC）９０１と
総和の電気抵抗（Ｒ）９０２との接続点９０３には、時
定数Ｃ_LC・Ｒに基づくスパイク状の歪み電圧Ｖ3 が生じ
る。この歪み電圧Ｖ3 を図７（ｄ）に示す。このスパイ
ク状の歪み電圧Ｖ3 が発生するために、液晶層Ｃ_LC９０
１に印加される液晶印加電圧は、図７（ｅ）に示すよう
にスパイク状の歪み電圧Ｖ3 に相当する電圧が削がれた
波形となる。このような電圧の変化が画面上で表示の濃
淡むら、いわゆるクロストークとなって現れる。

【００１１】さらに、液晶表示素子内部に用いられる走
査電極や信号電極には酸化スズやＩＴＯ（酸化インジウ
ム）からなる透明電極が一般的に用いられているが、こ
のような透明電極は電気抵抗が比較的大きいことから、
これらの電極には前記した波形のなまりや歪み電圧がよ
り顕著に発生することになる。

【００１２】上記のような表示むらの問題を解消するた
めに、例えばＳＴＮ型液晶表示素子用の技術として、特
開平2-171718号公報やＳＩＤ´90 Digest p.413 に開示
されたような、信号電極ドライバから出力される表示デ
ータに基づいて走査電極ドライバへ印加する補償電圧を
形成し、この補償電圧を適宜変化させることで走査電極
ドライバの出力端子の歪み電圧を相殺させるという方法
が検討されている。

【００１３】しかしながら、このように従来の技術で
は、ドライバＩＣと液晶表示素子との接続抵抗や液晶表
示素子の駆動用電極抵抗などの影響を根本的に排除して
いるわけではなく、表示データに対応してあらかじめ設
定しておいた微小な補償電圧に基づいて歪み電圧の相殺
を行なっており、例えば液晶駆動電圧を変えてコントラ
ストを変化させたり、階調表現を行なう装置の場合など
では、液晶駆動電圧の変化にともなって歪み電圧の大き
さも変化するので、当初に設定した補償電圧は最適な補
償値からずれてしまい、効果的な補償が困難であるとい
う問題がある。あるいはその都度最適な補償電圧に再設
定する調整回路などを付加することも検討されるが、こ
のような調整回路を有しかつ補償電圧の微妙な設定を表
示データに基づいて行なう回路を組み込む場合、液晶駆
動回路系の構造が非常に煩雑なものとなるという問題が
ある。

【００１４】また、前述の透明電極の内部抵抗の問題に
関しては、透明電極上での電圧波形の均一化という観点
から、透明電極の脇に金属の配線を並列して這わせるな
どして透明電極の見掛けの抵抗を低くし、歪み電圧や液
晶印加電圧の波形鈍りの発生を抑制することなどが考え
られる。

【００１５】しかしながら、このような方法では、透明
電極の近傍をはじめとして液晶表示素子内部の構造が煩
雑となり、また製造も容易ではないという問題や、製造
コストも高くなるという問題がある。

【００１６】また電圧波形の歪みや液晶印加電圧の鈍り
を抑えるために出力抵抗の非常に小さいドライバＩＣを
用いることが考えられるが、このような特殊なドライバ
ＩＣの開発は容易ではないという問題や、その使用も価
格が高価であるため実用的ではないという問題もある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
液晶表示装置においては、ドライバＩＣの出力抵抗、ド
ライバＩＣと液晶表示素子の接続抵抗や液晶表示素子の
駆動用電極抵抗と、液晶層の静電容量とに起因して発生
する歪み電圧により液晶印加電圧の波形が動作理論上の
理想的な波形から変化してしまい、画面に表示むら（ク
ロストーク）が発生するという問題があった。

【００１８】そしてこれに対して考案された既知の技術
では、あらかじめ設定しておいた補償電圧が、温度変化
やノイズなどの外乱によって必要な最適補償電圧からず
れるといった問題や、装置が煩雑あるいは高価になるな
どの問題があった。

【００１９】本発明はこのような問題を解決するために
成されたもので、その目的は、液晶表示装置において画
面に表示むら（クロストーク）が発生するという問題を
簡易で低廉な手段によって解決し、高品位な画像表示を
行なうことができる液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、複数の走査電極が形成さ
れた走査電極基板と、前記複数の走査電極に間隙を維持
して交差するように対向配置される複数の信号電極が形
成された信号電極基板と、前記走査電極と前記信号電極
との間に封入挟持された液晶層とを有する液晶表示素子
と、走査電圧を発生して前記走査電極に印加する走査ド
ライバ回路と、信号電圧を発生して前記信号電極に印加
する信号ドライバ回路とを有する液晶表示装置におい
て、前記複数の走査電極それぞれに一端が接続された電
気容量または電気抵抗と、前記電気容量または前記電気
抵抗の他端が接続され、該他端が接続された部分の前記
走査電極から電圧を一括して検出する検出電極と、コン
プリメンタリＭＯＳ型電界効果トランジスタで形成さ
れ、基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、前記検出
電極に接続され、該検出電極を介して前記走査電極から
検出された電圧と前記基準電圧との差を演算し増幅して
歪み電圧成分を抽出し、該歪み電圧成分を前記走査電極
に帰還させて前記複数の走査電極の歪み電圧の発生を抑
制する演算増幅回路とを具備することを特徴としてい
る。

【００２１】なお、上記の演算増幅回路によって検出電
極で検出された電圧から抽出して走査電極へと帰還させ
る歪み電圧成分の帰還先は最終的に走査電極であればよ
く、前記走査電極に対して直接に演算増幅回路の出力を
接続して帰還させてもよく、あるいは演算増幅回路の出
力を走査ドライバ回路に一旦接続し、その走査電圧配線
回路の内部で歪み電圧成分を走査電圧に重畳させた後、
走査電極に印加して帰還させるようにしてもよい。いず
れの場合にも、演算増幅回路で抽出された歪み電圧成分
が走査電極に帰還されたときにその走査電極の歪み電圧
を効果的に抑制することができるように、前記の演算増
幅回路の増幅率およびその出力の極性を適切な値に設定
しておくことが望ましいことは言うまでもない。

【００２２】また、上記の電気容量は、走査電極と信号
電極とを対向する 2枚の電極として用いるとともにその
両電極に挟持される誘電体として液晶層を用いて形成し
てもよい。

【００２３】また、上記のコンプリメンタリＭＯＳ型電
界効果トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）から形成された
基準電圧発生回路は、その出力する基準電圧が、中心電
圧を中心として両極性で対称的に等しい波形であればあ
るほど好ましい。

【００２４】また、上記のコンプリメンタリＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ構造の基準電圧発生スイッチを含む走査ドライバ回
路は、上記の走査電極基板上に薄膜トランジスタ素子と
して形成していわゆる駆動回路一体型としてもよく、あ
るいは上記の液晶表示素子に外付けするＩＣとして形成
し、接続端子等を介して液晶表示素子の走査電極に接続
してもよい。

【００２５】

【作用】本発明に係る液晶表示装置においては、複数の
走査電極から電圧を検出電極によって電気容量あるいは
電気抵抗を介して検出し、その検出した走査電極の電圧
に発生する例えばスパイク状の歪み電圧など画像表示に
とって好ましくない影響を与える電圧変化成分すなわち
歪み電圧成分を演算増幅回路で抽出して走査電極へと帰
還させて、走査電極に発生しようとする歪み電圧などを
抑制することができる。このとき上記の演算増幅回路
は、走査電極に生じる歪み電圧を打ち消すように出力の
極性（出力電圧の変位方向）および増幅率を設定してお
くことは言うまでもない。こうして、前記の走査電極に
生じようとする不都合な電圧変化を抑止することができ
る。

【００２６】さらに、上記の演算増幅回路によって抽出
される歪み電圧成分は、走査電極から検出された電圧か
ら基準電圧を差し引いて増幅することによって抽出され
るので、その基準となる基準電圧が極性反転の際などに
中心電圧を中心として両極性で異なる振幅あるいは異な
る鈍りを含んだ波形であると、歪み電圧成分の抽出が不
正確になり、走査電極の電圧の効果的な帰還制御が出来
なくなるという不都合がある。

【００２７】そこで本発明においては、上記の基準電圧
の生成を、中心電圧を中心として両極性での波形の立ち
上がり・立ち下がりのスイッチング特性の対称性が極め
て良好で、かつ出力波形に鈍り等が極めて少ない低消費
電流のコンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴを用いた基準電
圧発生スイッチで行なうことにより、基準電圧が極性反
転してもその波形の立ち上がり・立ち下がりいずれの極
性でも常に正確な歪み電圧成分の抽出を行なうことがで
きる。

【００２８】その結果、駆動電圧電源回路から液晶セル
（液晶層）へと印加する電圧の大きさをどのような値に
変化させても、あるいはその電圧が液晶層の温度変化や
経時変化によってどのように変化しても、基準電圧の極
性反転の際に、そのような外乱に因る基準電圧の誤差も
なく、常に正確に歪み電圧成分を抽出することができ、
画面の表示むら（クロストーク）等を常に効果的に解消
することができる。

【００２９】また、本発明は、走査電極およびその駆動
電圧発生回路に一つの帰還ループ、即ち具体的には電気
抵抗あるいは電気容量、検出電極、演算増幅回路等から
その主要部が構成される帰還ループを形成するだけで良
いので、非常に簡易に、かつ低廉に、高品位な画像表示
が可能な液晶表示装置を実現することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３１】（実施例１）図１は本発明に係る第１の実
施例の液晶表示装置の構造を模式的に示す図である。こ
の液晶表示装置は、ＩＴＯのような透明電極からなる走
査電極１と信号電極２とがマトリックス状に対向配置さ
れ、その間隙に液晶層３が挟持された液晶表示素子（液
晶表示パネル）４と、それを駆動するための走査ドライ
バ回路５と信号ドライバ回路６とを有する。走査ドライ
バ回路５および信号ドライバ回路６は例えば薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）で各々形成されている。

【００３２】走査ドライバ回路５は、走査電極駆動部７
とこれに電源電圧を与える走査電圧電源回路８と帰還電
圧を受けて走査電圧を制御するための演算増幅回路９と
を有する。また信号ドライバ回路６は、信号電極駆動部
１０とこれに電源電圧を与える信号電圧電源回路１１と
を有する。

【００３３】さらに液晶表示素子４においては、各走査
電極１の端部にそれぞれ電気容量１２が配設されてい
る。これらの電気容量１２は電気的には一端が前記のよ
うに走査電極１に接続され、また他端が検出電極１３に
一括して接続されて電気容量１２によって検出された走
査電極１の電圧を一括して集めて、配線１４を介して走
査ドライバ回路５の演算増幅回路９に接続される。また
演算増幅回路９にはコンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴ
（Complementary Metal Oxide Semiconductor −Field
Effect Transistor ；相補形ＭＯＳ電界効果型トランジ
スタ）により形成された基準電圧発生回路１５から基準
電圧Ｖref が入力される。本発明の液晶表示装置におい
ては、このように電気的な主要部が構成されることによ
り、走査電極１に生じる歪み電圧成分を、基準電圧Ｖre
f 発生回路１５の出力する基準電圧波形は極性反転での
立ち上がり・立ち下がりの対称性が極めて良好で波形の
鈍りも極めて少ない基準電圧Ｖref となり、これを基準
として演算増幅回路９で歪み電圧成分を抽出し、これを
電極１の歪み電圧を打ち消す電圧として走査電極１に帰
還させているので、走査電極１の電圧が外乱によってど
のように変動を受けようとも、その歪み電圧の発生を正
確に解消することができる。これにより表示画像のクロ
ストークを効果的に解消することができる。

【００３４】上記は本発明に係る液晶表示装置の電気的
な構造の概要を述べたが、次に本発明に係る液晶表示装
置の実施例の具体的な構造とその動作を詳述する。

【００３５】液晶表示素子４としては、ＳＴＮ型液晶表
示素子を用いた。画面サイズはＡ 4版、表示容量（画素
数）は 640× 200ドットである。このＳＴＮ型の液晶表
示素子４のセルギャップは約 7μｍで、ラビング配向処
理を施した樹脂からなる配向膜２０１（ａ）、（ｂ）を
備えて、液晶表示素子４のセルギャップ間で液晶層３の
液晶分子が 240°捩じれるように配向されている。液晶
層３の液晶組成物としてはメルク社製ＺＬＩ−2293を用
いた。また走査電極１および信号電極２の透明電極はＩ
ＴＯから形成されたものである。本実施例の液晶表示装
置は、白黒表示とするために光学位相補償用セル２０２
をこの液晶表示素子の外向き側のガラス基板２０３
（ａ）、（ｂ）上に貼設し、電圧無印加時に黒、電圧印
加時に白の表示が得られるようにした。このような液晶
表示素子４の構造を図２に示す。ガラス基板２０３
（ｂ）上に設けられた各走査電極１の末端部には前述の
ように電気容量１２が配設されている。この電気容量１
２は、具体的には液晶層３を介して走査電極１の末端部
と対向するようにガラス基板２０３（ａ）上に設けられ
た信号電極２と概略同じ電極状の検出電極１３と走査電
極１との間に挟持される液晶層３を誘電体として用いて
形成されている。

【００３６】図２からも明らかなように、走査電極１の
解放端部と検出電極１３とを電極とし、その電極間に挟
持される液晶層３を誘電体として電気容量１２が構成さ
れているので、本実施例の液晶表示素子４は検出電極１
３を追加するだけで従来の液晶表示素子の構造をほとん
ど変更する必要がなく、極めて簡易に製作することがで
きる。

【００３７】図３は本実施例の液晶表示装置の全体的な
構造を示すブロック図である。液晶表示素子４内の走査
電極１、信号電極２には、それぞれ走査ドライバ回路
５、信号ドライバ回路６がそれぞれ接続されている。走
査ドライバ回路５は、走査電極駆動部７とこれに電源電
圧を与えるための走査電圧電源回路８と、走査電極１か
ら電気容量１２を介して検出電極１３で検出された電圧
から基準電圧Ｖref を基準として歪み電圧成分を抽出し
走査電極１に帰還させる演算増幅回路９とを有してい
る。また信号ドライバ回路６は信号電極駆動部１０とこ
れに電源電圧を与えるための信号電圧電源回路１１とを
有している。そして走査電圧電源回路８の内部にコンプ
リメンタリＭＯＳ−ＦＥＴで形成された基準電圧発生回
路１５が形成されている。

【００３８】図３において走査電圧電源回路８と信号電
圧電源回路１１とは図示および説明の理解をより容易な
ものとするために分割して示しているが、実際上は（実
態的な回路構造は）一つにまとめて構成される。これ
は、一つにまとめることによって構造が簡潔かつ精度良
く安価にできるからである。この一つにまとめた回路
を、本実施例では図４に示すような駆動電圧電源回路４
０１として構成した。

【００３９】走査電極駆動部７では、走査データ発生回
路４０２からの制御信号を受けて、走査電極１のＹ1 か
らＹ200 までそれぞれの出力電位をＶ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、
Ｖ5Yのなかから一つ選択する。具体的には、図３に示す
ように、走査データを順次転送するシフトレジスタ４０
３と、このデータによって走査選択時の走査電位つまり
走査パルス（Ｖ0Y、Ｖ5Y) または非走査選択時の走査電
位（Ｖ1 、Ｖ4 ) を選択するスイッチ部４０４とから主
要部が構成され、シフトレジスタ４０３は 1フレーム時
間を決めるＦＰ（フレームパルス）を基本的な走査デー
タとして受け、1走査時間を決めるＬＰ（ラッチパル
ス）に基づいて出力Ｙ1 からＹ200 までデータが転送さ
れる。スイッチ部４０４ではこれら転送されたデータに
基づき、データが選択データなら選択電位Ｖ0Y（交流化
駆動の際の極性反転時には電位Ｖ5Y）を、非選択データ
なら非選択電位Ｖ4 （交流化駆動の際の極性反転時には
電位Ｖ1 ）を選択して、各走査電極１に出力する。こう
して例えば図５（ａ）に示すような一般的な電圧平均化
法による走査電極駆動波形を得る。

【００４０】一方、信号電極駆動部１０では、映像信号
データ発生回路４０５からの信号を受けて、信号電極２
のＸ1 からＸ640 までそれぞれの出力電位をＶ0 、Ｖ2
、Ｖ3 、Ｖ5 のなかから一つ選択、設定する。具体的
には図３に示すように、映像信号データを順次転送する
シフトレジスタ４０６と、このデータを一時蓄えるデー
タラッチ４０７と、このデータによってオン表示を指定
する信号選択電位（Ｖ0、Ｖ5)またはオフ表示を指定す
る信号非選択電位（Ｖ2 、Ｖ3)を選択するスイッチ部４
０８とからなり、シフトレジスタ４０６は映像信号デー
タ（図中ＤＡＴＡとして示した。以下ＤＡＴＡと呼ぶ）
を受けて、このＤＡＴＡを転送するためのクロックパル
スＣＰによりＸ1 からＸ640 までＤＡＴＡを転送する。
そしてデータラッチ４０７ではＬＰ（ラッチパルス）を
受けてＸ1 からＸ640 までのＤＡＴＡを蓄積する。スイ
ッチ部４０８ではこれら蓄積されたＤＡＴＡに基づい
て、ＤＡＴＡが選択（オン）データなら選択電位Ｖ5
（あるいは交流化駆動の際の極性反転時には電位Ｖ0 ）
を、非選択データ（オフ）なら非選択電位Ｖ3 （あるい
は交流化駆動の際の極性反転時には電位Ｖ2 ）を選択
し、各信号電極２に出力する。こうして、例えば図５
（ｂ）に示すような一般的な電圧平均化法による信号電
極駆動波形を得る。

【００４１】上記のように走査電極１と信号電極２それ
ぞれに駆動電圧が印加されると、液晶層３に印加される
電圧波形は、図５（ｃ）に示すような例えばフレームご
とに極性反転する波形で選択パルスの振幅が表示内容
（オン、オフ）に応じて変化する波形となる。

【００４２】極性反転駆動法は、よく知られているよう
に液晶層への直流電圧成分の印加による液晶組成物の劣
化を防ぐために交流的な液晶印加電圧を用いて行なわれ
る駆動方法で、上記に説明した駆動電圧電源回路４０１
には、極性を一定周期で反転させる機能を有するコンプ
リメンタリＭＯＳ−ＦＥＴで形成された基準電圧発生回
路１５が付加されており、それは図６（ａ）に示すよう
なＦＲ（極性反転）信号によって制御されて図６（ｂ）
に示すような中心電圧Ｖc を中心として両極性でほぼ対
称な波形で、かつ極性反転の際などの波形鈍りが極めて
少ない基準電圧Ｖref を出力する。

【００４３】コンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴは一般に
出力波形の立ち上がり・立ち下がりの両極性での対称性
が極めて良好で出力波形の鈍りも極めて少ないので、走
査電圧が中心電圧を中心として極性反転する液晶表示装
置において両極性ともに対称で鈍りの少ない基準電圧Ｖ
ref を発生する手段として好適である。したがってこの
ようなコンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴを用いた基準電
圧発生回路１５によって基準電圧Ｖref を発生させこれ
を基準とすることにより、検出電圧からの歪み電圧成分
の抽出を両極性で正確に行なうことができるのである。
またコンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴは消費電力が極め
て少さいので、液晶表示装置に用いる回路素子として好
適である。また、例えば走査ドライバ回路全体などをコ
ンプリメンタリＭＯＳ−ＦＥＴで形成することにより、
走査ドライバ回路８や信号ドライバ回路１１の動作速度
とほぼ等しくすることができるので、動作タイミングの
ずれなども解消することができて好ましい。

【００４４】駆動電圧電源回路４０１では、電源からの
電源電圧ＶDD入力を受けて、液晶表示素子４を駆動する
ために一般に必要な液晶駆動電圧電位（Ｖ0 、Ｖ1 、Ｖ
2 、Ｖ3 、Ｖ4 、Ｖ5 、Ｖ0Y、Ｖ5Y）を作って出力す
る。これらの電位のうちＶ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、Ｖ5Yは走査
電極駆動部７に、またＶ0 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ5 は信号電
極駆動部１０に、それぞれ供給される。

【００４５】そして、駆動電圧電源回路４０１内に走査
電極１の電圧の歪みを制御するための演算増幅回路９が
形成されており、検出電極１３で検出された電圧のうち
歪み電圧成分だけを演算増幅回路９によって抽出し走査
電極１に帰還させる。

【００４６】検出電極１３で検出された電圧は、図４に
示すように配線１４を通って駆動電圧電源回路４０１内
のバッファ４１０を介して差動増幅器４１１の非反転端
子４１２側に入力される。一方、基準電圧発生回路１５
によって極性反転信号ＦＲに同期して変化しかつ分圧回
路４１３から出力される走査電圧の振幅と等しい振幅の
基準電圧Ｖref が生成されて、差動増幅器４１１の反転
端子４１４に入力される。基準電圧Ｖref は、前述した
ように、走査電圧に同期して電位が変化する図６（ｂ）
に示すような立ち上がり・立ち下がりの両極性で対称性
が良く鈍りの少ない電圧波形である。そしてまた走査電
圧も図６（ｃ）に示すように鈍りの少ない波形となる。

【００４７】そして差動増幅器４１１では前記の検出電
圧と基準電圧Ｖref との差を演算し、これを抵抗４１５
等により設定された増幅率に基づいて増幅することによ
り、走査電極１に発生した歪み電圧成分を抽出する。そ
して抽出された歪み電圧成分は、電気抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、
Ｒ3 、Ｒ4 によって負の増幅率を設定された 4個の演算
増幅器４１６（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）に、コン
デンサ４１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）による容
量結合を介して入力される。ここでコンデンサ４１７に
よる容量結合を介して接続されているのは、 4個の演算
増幅器４１６（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）の入力側
が電気的に一つの配線に接続されると分圧回路４１３の
出力する電位Ｖ0Y、Ｖ1 、Ｖ4 、Ｖ5Yがショートするた
め、これを避けるにはそれぞれを直流電圧成分に対して
分離することが必要だからである。

【００４８】演算増幅器４１６（ａ）、（ｂ）、
（ｅ）、（ｆ）は、走査電圧波形を形成するための電位
として分圧回路４１３から出力される電位Ｖ0Y、Ｖ1 、
Ｖ4 、Ｖ5Yに上記の抽出された歪み電圧成分を変位方向
を反転させて重畳させ、スイッチ部４０４へと出力す
る。そしてスイッチ部４０４からは前述したように各走
査電極１に対して走査電圧を出力する。こうして帰還制
御により歪み電圧成分に相当する電圧を差し引かれた走
査電圧が走査電極駆動部７から走査電極１に印加され、
走査電極１の電圧に生じる歪み電圧を解消することがで
きる。

【００４９】以上のような本発明に係る液晶表示装置
を、図５に示すような波形の液晶駆動電圧を用いてデュ
ーティ比 1／ 200、バイアス比 1／13、フレーム周波数
80Ｈｚで13ラインごとに極性反転するように駆動して表
示を行なわせ、その表示品位を目視にて検証した。

【００５０】まず、全画面を白表示にした後、画面中央
付近に縦 150ドット×横10ドットの領域に白と黒の横縞
模様を表示させ、引き続きこの領域の横のドット数を 5
00ドットまで徐々に増加させていったが、いずれの場合
もクロストークのない均一な表示を維持できた。また、
漢字やアルファベットを連続的に表示させたが、走査電
極における歪み電圧の発生が抑制されてクロストークの
ない均一な表示を維持することができた。

【００５１】なお、上記の実施例においては、走査電極
１の電圧を検出するために電気容量１２を介して検出電
極１３で一括検出しているが、この他にも電気容量１２
の代りに電気抵抗を用いてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明の液晶表示装置は、液晶印加電圧の波形なまりに起
因する表示むらを解消して、クロストークのない均一で
良好な表示を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の構成を模式的に示す
図。

【図２】本発明の液晶表示装置に用いた液晶表示素子を
模式的に示す図。

【図３】本発明の液晶表示装置の全体的な回路構成を示
すブロック図。

【図４】本発明に係る液晶表示装置の駆動電圧電源回路
を示す図。

【図５】本発明の液晶表示装置に用いられる液晶駆動電
圧波形を示す図。

【図６】本発明の液晶表示装置に用いられるＦＲ信号、
基準電圧Ｖref 、走査電圧の各波形を示す図。

【図７】従来の液晶表示装置の走査電極１の 1本分だけ
を抜き出して等価回路で表現した概念図およびそのＶ1
、Ｖ2 、Ｖ3 の電圧波形を示す図。

【符号の説明】

１…走査電極、２…信号電極、３…液晶層、４…液晶表
示素子、５…走査ドライバ回路、６…信号ドライバ回
路、７…走査電極駆動部、８…走査電圧電源回路、９…
演算増幅回路、１０…信号電極駆動部、１１…信号電圧
電源回路、１２…電気容量、１３…検出電極、１４…配
線、１５…基準電圧発生回路、２０４…走査電極電圧検
出部、４０１…駆動電圧電源回路、４０４、４０８…ス
イッチ部、４１０…バッファ、４１１…差動増幅器、４
１６…演算増幅器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の走査電極が形成された走査電極基
   板と、前記複数の走査電極に間隙を維持して交差するよ
   うに対向配置される複数の信号電極が形成された信号電
   極基板と、前記走査電極と前記信号電極との間に封入挟
   持された液晶層とを有する液晶表示素子と、走査電圧を
   発生して前記走査電極に印加する走査ドライバ回路と、 信号電圧を発生して前記信号電極に印加する信号ドライ
   バ回路とを有する液晶表示装置において、 前記複数の走査電極それぞれに一端が接続された電気容
   量または電気抵抗と、 前記電気容量または前記電気抵抗の他端が接続され、該
   他端が接続された部分の前記走査電極から電圧を一括し
   て検出する検出電極と、 コンプリメンタリＭＯＳ型電界効果トランジスタで形成
   され、基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、 前記検出電極に接続され、該検出電極を介して前記走査
   電極から検出された電圧と前記基準電圧との差を演算し
   増幅して歪み電圧成分を抽出し、該歪み電圧成分を前記
   走査電極に帰還させて前記複数の走査電極の歪み電圧の
   発生を抑制する演算増幅回路とを具備することを特徴と
   する液晶表示装置。