(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｊは１からｍまで可変である横列ｌｊと、ｉは１からｎまで可変である縦列ｃｉのマトリクス状に配置された電極の配列であって、画素又はピクセルに接続された電極の配列と、
横列と縦列との各交差点に配置された結合コンデンサ（Ｃｉｊ）と、
基準電圧を有する導体面であって、画素と共に容量性の構成要素を形成して、複数の縦列とゼロではない容量を有する導体面と、
共に高出力インピーダンスを示す横列制御回路及び縦列制御回路と、
複数の横列に交差する少なくとも１つの補償導体バス（ｅ）と、
を含むディスプレイ画面の容量性外乱を補償する方法であって、
少なくとも１つの縦列に電圧を印加する際に導体面に流れる電流を、導体面と直列の第１インピーダンスにより測定する過程と、
第１インピーダンスと並列に配列された積分回路によって前記測定した電流を積分することによって補償電圧を生成する過程と、
横列に容量結合された補償導体バス（ｅ）を経由して少なくとも１つの横列に補償電圧を印加する過程と、
を特徴とする方法。
【請求項２】
積分回路が、演算増幅器と、演算増幅器の出力端子と一方の入力端子との間に配列されたコンデンサとによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
積分回路が、コンデンサと抵抗とが並列に形成されたフィルタと、演算増幅器とによって構成され、前記フィルタが演算増幅器の出力端子と、一方の入力端子との間に配列されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第２インピーダンスが演算増幅器の前記入力端子と第１インピーダンスの端子との間に直列に配列されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第２インピーダンスが演算増幅器の前記入力端子と第１インピーダンスの端子との間に直列に配列され、第３インピーダンスが演算増幅器のもう一方の入力端子と第１インピーダンスのもう一方の端子との間に直列に配列されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ｊは１からｍまで可変する横列ｌｊと、ｉは１からｎまで可変する縦列ｃｉとのマトリクス状に配列された複数の電極の配列であって、画素又はピクセルに接続された電極の配列と、
横列と縦列との各交差点に配置された結合コンデンサ（Ｃｉｊ）と、
基準電圧を有する導体面であって、画素と共に容量性の構成要素を形成して、複数の縦列とゼロではない容量を有する導体面と、
横列制御回路及び縦列制御回路と、
複数の横列と交差する少なくとも１つの補償導体バスと、
を含むディスプレイ画面であって、
導体面及び導体補償バス（ｅ）は、請求項１に記載の方法を実施して横列／縦列の容量結合に起因して生じる外乱を補償する回路に接続されることを特徴とするディスプレイ画面。
【請求項７】
アクティブマトリクス型液晶画面又はＬＣＯＳ画面から構成されることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ画面。
【請求項８】
基準電圧を有する導体面が対極によって構成されることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ画面。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は外乱を受けた(disturbed)容量性回路に対する補償方法の改良に関係する。さらに詳細にはマトリクス型ディスプレイ画面の容量性の外乱を補償する方法に関係する。
【０００２】
本発明はこの方法のマトリクス型ディスプレイ画面、更に詳細には、アクティブマトリクス型のディスプレイ画面への適用に関係する。したがって、縦列及び横列に配列された複数の電極により制御されるディスプレイ画面の電位差を補償する装置に関係する。さらに詳細には、アクティブマトリクス型液晶画面と関連しているが、ＬＣＯＳ画面又は同じ原理で動作する画面といった同タイプの画面が使用されてもよい。
【０００３】
説明を容易にするために、アクティブマトリクス型ＬＣＤ又は液晶画面型のディスプレイ画面を参照しながら本発明を説明する。しかし、補償を要する外乱を受けた容量性システムのいずれにも適用することができ、特定の測定線を追加せずに、アクティブマトリクス型ＬＣＤ画面の対極といった容量性システムに既に組み込まれている導体面を利用して補償を実施することができる。
【０００４】
アクティブマトリクス型液晶画面タイプのディスプレイ画面の場合、前記画面は互いに直交配列された一連の平行な横列及び縦列から構成され、前記列はＴＦＴトランジスタといったスイッチング手段により画素又はピクセルと結合される。このタイプの画面は連続操作をすることができ、データが縦列に表示されている間に横列が順次駆動される、あるいは、その逆の動作が行われる。横列ごとに連続的な操作が行われる場合、横列の制御回路は選定した横列に第１選択電圧を印加し、その他の横列においては基準電圧に保たれる。横列制御にかかる所要時間の一部で、表示されるべきデータに応じた電位が縦列制御回路によって全縦列に印加される。したがって、全縦列の制御回路の状態は同時に変化する。こういった同時に起こる状態変化によって、制御インピーダンスと負荷インピーダンス間の差が大きいほど、横列と縦列の間に生じる結合容量が大きくなる。補償されない場合には対照的に、column-row-column又はＣＲＣ結合と呼ばれるこの結合は、ある縦列から画面の別の縦列に変動が生じる原因となる。
【０００５】
このように、様々な解決法が、横列又は縦列の制御装置を使用してマトリクス画面の横列と縦列の間に存在する結合容量、更に詳細には高出力インピーダンス又は中出力インピーダンスを示す結合容量を補償するために提案された。このタイプの補償回路は、例えば、ＴＨＯＭＳＯＮ−ＬＣＤにより１９９４年５月１７日に出願され、第２７２０１８５号で公開された仏国特許出願第９４０５９８７号に記載されている。この事例では、コンデンサにより画面の各横列に容量結合された追加電極が補償のために使用され、交差する画面の縦列にも容量結合された追加線が、導くべき補償レベルを検出するために使用される。この事例では、容量結合により生じる不均衡を測定し、この不均衡の補償を実行するために２つの電極が要求される。
【０００６】
この欠点を補うために、ＴＨＯＭＳＯＮ−ＬＣＤにより１９９７年６月５日に出願され、第２７６４４２４号に公開された仏国特許出願第９７０６９４０号では、不均衡測定及びこの不均衡測定補償を行うために単一の追加電極又はバスを使用することを提案した。この事例では、制御モードの間に横列／縦列の結合容量により生じる不均衡を補償する回路を使用し、前記回路の入力と出力を前記追加バスに結合する。図１に示されたように、使用される補償回路は演算増幅器２で構成され、前記増幅器２の一方の入力部である負入力３は、図示された実施形態においてインピーダンスの抵抗Ｒ１を経由して基準電圧Ｖｒｅｆに接続される。この入力３は第２インピーダンスの抵抗Ｒ２を経由して演算増幅器の出力５にも接続される。さらに、第２入力部の正入力４は追加補償バスの接続点Ｂに接続され、第１コンデンサＣ２を介して演算増幅器の出力５にも接続される。他方、前記接続点Ｂは補償用コンデンサＣ１を介して補償バスに接続され、前記Ｃ１の値は、追加バスをマトリクス配列の各横列に接続しているコンデンサの合計値に等しい。上記の構成に伴うロスＶｌｏｓｓを検出するために、横列は縦列による容量性の外乱を受けると、演算増幅器２の出力５は横列電圧を基準電圧値に下方修正され、それにより前記追加バスに付随する不均衡を補償することができる。
【０００７】
上述の回路は負インピーダンス補償器である。前記回路は補償用コンデンサＣ１のどの電流もこの同じコンデンサの逆電圧の変化量に変換する。このタイプの回路は横列制御回路の漏れ電流、及び他の画面制御信号の印加の際に補償バスのコンデンサから発生する電流の影響を非常に受けやすい。したがって、上述の回路は、補償電圧が大きくなりすぎると発振し始める。
【０００８】
本発明の目的は容量性の外乱を受けた回路に対する新しい補償方法と前記方法を実施する新しい回路を提案することにより上述の欠点を改善することである。
【０００９】
このように、本発明の趣旨は、横列ｌｊ（ｊは１からｍまで可変）及び縦列ｃｉ（ｉは１からｎまで可変）のマトリクス状に配置された複数の電極を具備するディスプレイ画面における容量性外乱を補償する方法であり、前記電極は画素又はピクセルに接続され、結合コンデンサは横列／縦列と関連しており、基準電圧を有する導体面は画素と共に容量性の構成要素を形成し、一連の縦列、横列制御回路及び縦列制御回路と共に予めゼロでない容量を有し、少なくとも１つの補償導体バスは一連の横列に交差し、前記方法は、
少なくとも１つの縦列に電圧を印加する際に導体面に流れる電流を測定する過程と、
横列に容量結合された補償導体バスを経由して少なくとも１つの横列に印加されるべき補償電圧を獲得するように測定電流を積分する過程を特徴とする。
【００１０】
好ましい実施形態によれば、電流測定は導体面と直列の第１インピーダンスにより実施され、電流の積分は第１インピーダンスと並列に配列された積分回路により行われる。好ましくは、積分回路は、演算増幅器の出力端子と一方の入力端子との間に配列されたコンデンサで構成された負帰還回路及び演算増幅器により構成される。変形例によれば、負帰還回路はコンデンサと並列インピーダンスで構成することができ、それにより、高周波数時の積分器の利得が制限される。
【００１１】
別の特徴によれば、第２インピーダンスは演算増幅器の前記入力端子と第１インピーダンスの端子との間に直列に配列され、この第２インピーダンスは可変であってもよい。第３インピーダンスは第１インピーダンスのもう一方の端子と演算増幅器の第２入力端子との間に接続することができる。この第３インピーダンスも可変にすることができる。
【００１２】
本発明は横列Ｌｊ（ｊは１からｍまで可変）及び縦列Ｃｉ（ｉは１からｎまで可変）にマトリクス状に配置された複数の電極を具備するディスプレイ画面に関係するものである。前記電極は画素又はピクセルに接続され、結合コンデンサは各横列／縦列と関連しており、基準電圧を有する導体面は画素と共に容量性の構成要素を形成し、一連の縦列、横列制御回路及び縦列制御回路と共に予めゼロでない容量を有し、少なくとも１つの補償導体バスは一連の横列に交差し、導体面及び導体バスは横列／縦列の容量結合により生じる外乱を補償する回路に接続されて上述の方法を実施する。
【００１３】
好ましくは、ディスプレイ画面はアクティブマトリクス型液晶画面又はＬＣＯＳ画面又は他の類似タイプのディスプレイ画面である。さらに、基準電圧を有する導体面はディスプレイ画面の対極により構成される。
【００１４】
本発明の他の特徴及び長所は、好ましい実施形態の説明を熟読して明らかとなる。この説明は別途添付図を参照して行う。
【００１５】
図２を参照して、マトリクス配列ディスプレイ画面、更に詳細には、本発明を実施可能な補償バスを装備した液晶画面を説明する。このディスプレイ画面は直交配列されたマトリクス配列の横列ｌｊ（ｊは１からｍまで可変）と縦列ｃｉ（ｉは１からｍまで可変）から構成される。各横列及び各縦列の交差部には制御トランジスタＴがあり、該制御トランジスタＴは、一般的には薄膜トランジスタ又はコンデンサＣで記号表記されたピクセルを制御するＴＦＴである。液晶ディスプレイ画面の場合、コンデンサＣの一方の電極はピクセル電極から構成されており、他方の電極は全ピクセルに共通の対極ＣＥから構成されている。公知の方法で、横列が横列制御回路に接続され（図示されていない）、縦列が縦列制御回路に接続されている（図示されていない）。序文で説明したように、横列制御回路の出力が低インピーダンスでないと、横列と縦列の間に容量Ｃｉｊに相当する無視できない結合容量が存在する。したがって、この欠点を改善するために、図２に示したように、少なくとも１つの追加バス又は補償バスｅが提供される。この補償バスｅは縦列ｃｉと平行に配設され、記号表記Ｃｃｏｍｐの容量によって画面の各横列ｌｊに容量結合される。
【００１６】
上述の回路において、液晶コンデンサ用の基準電極を構成する対極をディスプレイ画面の電圧基準とみなすことができる。ここで、各縦列は対極と共にゼロでない容量を有し、前記縦列は各切り換えによってこのコンデンサを充電又は放電する。本発明に従って、縦列電圧の変化量は電圧基準面である対極の電流測定から推測することができる。特に、縦列レベルでの電圧切り換えにより対極に電流が流入し、対極で測定された電流の積分値は、切り換える際の縦列電圧の変化量に比例している。よって、この値は横列／縦列の結合により生じる外乱又はＣＲＣの外乱を補償するために使用することができる。
【００１７】
図３を参照して、本発明に従って補償を実施することができる第１回路を説明する。この回路は、基本的に、ＬＣＤ画面の縦列に電圧を印加する際に対極を循環して流れる電流を測定する手段と、補償バスを経由して横列に印加されるべき補償電圧を獲得するように測定電流を積分することができる手段とを具備する。前記電流を測定する手段はアクティブマトリクス型液晶画面の対極と直列に配列されたインピーダンスの抵抗Ｒｍから構成される。この抵抗Ｒｍは対極信号を制御する回路に端子Ａのレベルで接続され、それにより、基準電圧を対極に印加することができる。前記積分回路は公知の方法で演算増幅器ＩＣ１から構成され、前記演算増幅器の出力部はコンデンサＣｉｎｔを経由して一方の入力部である前記増幅器ＩＣ１の−入力部に接続される。同時に、抵抗Ｒｉｎｔが演算増幅器ＩＣ１の−入力部と直列に配列される。対極に流れる電流を測定するための抵抗Ｒｍは増幅器ＩＣ１の＋端子と増幅器ＩＣ１の−入力部に接続されていない側の抵抗Ｒｉｎｔ端子との間に配列される。よって、抵抗Ｒｍは対極信号を制御する回路と液晶画面の対極との間に直列に配列される。上述の回路において、抵抗Ｒｍ端子の電位差は対極を流れる電流に比例している。この電流は演算増幅器ＩＣ１とコンデンサＣｉｎｔにより積分され、補償電圧に比例している電圧Ｖｃｏｍｐを出力として示す。この電圧Ｖｃｏｍｐは補償用コンデンサＣｃｏｍｐを経由して画面の横列に印加される。好ましくは、適切な補償電圧を得るために、抵抗Ｒｉｎｔは積分器の利得を調節可能な可変抵抗である。変形実施形態によれば、対極を接地面に置き換えてもよい。この場合、縦列が接地面とゼロでない容量を有していれば、全ピクセルの蓄電容量の基準となる前記接地面で電流を測定するにあたり、本発明は全く同一の方法で機能する。
【００１８】
図４には、当該回路の変形実施形態を示した。この場合、演算増幅器の出力部と−入力部間に配列された負帰還回路は、並列配置されたコンデンサＣｉｎｔと抵抗Ｒから形成されたフィルタによって構成される。この構造は高い周波数での積分器の利得を制限する。さらに、可変又は別の抵抗Ｒ’は演算増幅器の＋端子と端子Ａとの間に配列される。その他の構成要素は同一である。
【００１９】
上述の回路は図５の曲線で示したように発振はせず、前記曲線において曲線Ｉは抵抗Ｒｍ端子の電圧測定値を示しており、曲線Ｏは時間の関数として補償バスの電圧を示している。前記測定は５のデマルチプレクス因子を示す(exhibit)ＸＧＡ画面において行われた。前記デマルチプレクス因子において各横列の始動時に縦列電圧は基準電圧まで予め充電されており、これは曲線で観測されたスパイクを説明している。
【００２０】
本発明は特に高インピーダンス横列制御回路を具備している積分制御装置を有するディスプレイ画面に適用するだけではなく、外部制御回路を有するディスプレイ画面にも適用することができる。この場合、電流測定は外部制御回路の入力部において横列をオフにする電圧で行われる。積分器として配置された演算増幅器の出力部は図２の補償バス「ｅ」に接続される。
【００２１】
本発明はＬＣＤ画面の対極と同じような導体面を具備するタイプ、つまり、アクティブマトリクス型ディスプレイ画面の全てのタイプに適用することができることは当業者には自明である。アモルファスシリコン、低温多結晶シリコン、高温多結晶シリコン又は高温結晶シリコンといったトランジスタを組み込むためにどのような技術工学が用いられても、上述のタイプのアクティブマトリクス型液晶画面だけでなく、ＬＣＯＳ画面にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は従来技術による補償回路を図示している。
【図２】  図２は本発明に適用可能なアクティブマトリクス型液晶ディスプレイ画面の概要図を示している。
【図３】  図３は本発明による補償回路を図示している。
【図４】  図４は本発明による補償回路の変形図を示している。
【図５】  図５はＸＧＡ画面上で実施される補償バスにおいて測定用抵抗の端子を介した測定電圧を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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