(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン数ｎのコモン側透明電極群が形成された一方基板と、セグメント側透明電極群が形成された他方基板と、前記一方基板と前記他方基板との間に介在する液晶と、前記コモン側透明電極群に導通される駆動用ＩＣと、該駆動ＩＣに対して選択電圧Ｖ０，Ｖ５および中間電位Ｖ１，Ｖ４を入力する入力配線群と、を備え、前記コモン側透明電極群に対する走査にて画素ライン数ｓを選択するように成した単純マトリックス型の液晶表示装置であって、
前記入力配線群における前記中間電位Ｖ１，Ｖ４用のラインの幅は、前記選択電圧Ｖ０，Ｖ５のラインの幅に比べて、（ｎ−ｓ）／ｓ倍に規定されることを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
前記駆動用ＩＣは前記他方基板上に実装されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は単純マトリクス方式の液晶表示装置に関するものであり、とくに駆動用ＩＣに対する入力配線群に関し、この入力配線群を改良して、横縞パターン表示時におけるコントラストの変動ならびにクロストークの緩和を改善し、良好な表示を達成した液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は単純マトリクス方式の液晶表示装置を示し、同図Ａは液晶表示装置の平面図、同図Ｂはその右側面図、同図Ｃは上側面図である。また、図２は図１Ａにおける切断面線ａ−ａ’による断面図である。
【０００３】
この液晶表示装置によれば、ガラス基板上に駆動用ＩＣ（ドライバIＣ）をコモン側に１個、セグメント側に３個実装した、いわゆるＣＯＧ（チップオングラス）方式である。そして、この実装にはドライバIＣに対しフリップチップを用いる。なお、このフリップチップは、その回路面にバンプ（電極）を形成したものであり、バンプは一般的に異方性導電シートを介して表示パネルの電極にボンディングされる。
【０００４】
そして、この液晶表示装置によれば、シール樹脂７を介してガラス基板貼り合わせ構造であって、ガラス基板１とガラス基板２との対向部分でもって液晶１２が介在された表示部３を形成する。
【０００５】
ガラス基板２上にはコモン用ドライバIＣの入力配線６と、コモン用ドライバIＣの出力である台形上の配線パターン５（配線数：ｎ本）とが形成され、さらにセグメント用ドライバIＣの入力配線９と、このセグメント用ドライバIＣの出力である台形状の配線パターン８（配線数：ｍ本）と、この配線パターン８を延在してなるセグメント用透明電極群１０が形成されている。このセグメント用透明電極群１０上に配向膜１５を被覆している。
【０００６】
他方のガラス基板２の上には配線パターン５が形成され、シール樹脂７に含有された導電粒子１４と通電された構成であり、そして、ガラス基板１上のコモン透明電極群４と導通されている。このコモン透明電極群４上に配向膜１７を被覆している。
【０００７】
これら双方のガラス基板１、２を、液晶１２を介してシール樹脂７により貼り合わせるが、これら基板間距離を所定の範囲にするためにスペーサ１６を、液晶１２の内部に分散させる。
【０００８】
１３はシール樹脂７に設けた液晶の注入口であり、注入後にＵＶ硬化樹脂１１にて封じる。
【０００９】
さらに２０はドライバIＣへの電源および各種信号を外部より入力するための配線を施した基板またはフィルムである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の液晶表示装置では、横縞パターンのような駆動電流の変化の大きい表示パターンでのコントラストの変動、ならびに縦方向と横方向のクロストークが発生するという課題がある。
【００１１】
この問題を図５により説明する。同図は表示部３における表示状態を示す平面図である。
【００１２】
この図によれば、表示部３は、表示領域ｄと表示領域ｆならびにこれら領域ｄ，ｆにより挟まれた表示領域ｅとからなる。また、一部を白く抜いた横縞パターンを表示している。
【００１３】
そして、図６にて表示部のセグメント用透明電極ｃ１ラインと、セグメント用透明電極ｃ２ラインに対する印加電圧の波形、ならびにコモン側の中間電位（以下、このコモン側の中間電位をＶ１、Ｖ４と称す）が保つべき波形を示す。なお、この中間電位は電圧平均化法による駆動方法にしたがって、Ｖ１とＶ４を指す。
【００１４】
液晶表示装置では、液晶の分極劣化を防止するために、一定周期でコモン側とセグメント側の相対的な印加電圧の極性を反転する。電圧平均化法においては、中間電位がＶ１のときとＶ４のときとが一定周期で交番する。コモン用透明電極の印加電圧は順次走査により、１又は複数（複数ライン同時選択方式の場合）本の選択ラインを除いてＶ１またはＶ４レベルの印加電圧となる。なお、図６では選択時印加電圧を省いて示している。
【００１５】
しかしながら、電源回路の出力からドライバIＣの入力端子に至るまでの配線のインピーダンスおよびドライバIＣ内部の抵抗に加え、液晶表示装置の表示部はＩＴＯ電極と液晶層からなるＲＣの分布定数回路で等価的に表されることより、実際の駆動波形は図７に示すように歪みやなまりが生じる。
【００１６】
すなわち、液晶層への印加電圧はセグメント側の印加電圧とコモン側の印加電圧の差で表され、特に横縞パターン表示部ｄのｃ１は切り替わる回数が多くなり、そのために、波形なまりの影響により実効電圧が減少する。液晶層への印加電圧が高いほど透過率が高く、表示が明るくなる設計の表示装置においては、前記実効電圧の減少によって表示領域ｄ、ｆは表示領域ｅと比較して暗くなる。このような現象によって、縦方向のクロストークとして見えると共に、画面全体の表示が通常のパターン（横縞および類似のパターン以外）表示時と比べると暗くなり、コントラストが低下する。
【００１７】
これに対し、図８に示すような技術が提示されている。
同図に示すように、セグメント側の波形の歪み、なまりｇ、ｈに対して、補償パルスｉを加える機能を備えたドライバIＣが実用化されている。このドライバＩＣを用いたときのセグメント側の駆動波形を図９に示す。
【００１８】
しかしながら、このような技術でも、横縞パターン表示時に生じるコモン側のＶ１、Ｖ４の変動に対する十分なる対策にはなっていなかった。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶表示装置は、ライン数ｎのコモン側透明電極群が形成された一方基板と、セグメント側透明電極群が形成された他方基板と、前記一方基板と前記他方基板との間に介在する液晶と、前記コモン側透明電極群に導通される駆動用ＩＣと、該駆動ＩＣに対して選択電圧Ｖ０，Ｖ５および中間電位Ｖ１，Ｖ４を入力する入力配線群と、を備え、前記コモン側透明電極群に対する走査にて画素ライン数ｓを選択するように成した単純マトリックス型の液晶表示装置であって、前記入力配線群における前記中間電位Ｖ１，Ｖ４用のラインの幅は、前記選択電圧Ｖ０，Ｖ５のラインの幅に比べて、（ｎ−ｓ）／ｓ倍に規定されることを特徴とする。
【００２０】
本液晶表示装置において駆動用ＩＣは他方基板上に実装されるのが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の液晶表示装置を説明する。
本発明の装置を、図１と図２に示す前述した単純マトリクス方式の液晶表示装置でもって説明する。
【００２２】
この液晶表示装置によれば、ガラス基板上に駆動用ＩＣ（ドライバIＣ）をコモン側に１個、セグメント側に３個実装した、いわゆるＣＯＧ（チップオングラス）方式である。そして、このドライバＩＣの実装形態にはフリップチップを用いる。
【００２３】
そして、この液晶表示装置によれば、シール樹脂７を介したガラス基板貼り合わせ構造であって、ガラス基板１とガラス基板２との対向部分により液晶１２が介在された表示部３を形成する。
【００２４】
ガラス基板２上にはコモン用ドライバIＣの入力配線６と、コモン用ドライバIＣの出力である台形上の配線パターン５（配線数：ｎ本）とが形成され、さらにセグメント用ドライバIＣの入力配線９と、このセグメント用ドライバIＣの出力である台形状の配線パターン８（配線数：ｍ本）と、この配線パターン８を延在してなるセグメント用透明電極群１０が形成されている。このセグメント用透明電極群１０上に配向膜１５を被覆している。
【００２５】
他方のガラス基板２の上には配線パターン５が形成され、シール樹脂７に含有された導電粒子１４と通電された構成であり、そして、ガラス基板１上のコモン透明電極群４と導通されている。このコモン透明電極群４上に配向膜１７を被覆している。
【００２６】
これら双方のガラス基板１、２を、液晶１２を介してシール樹脂７により貼り合わせるが、これら基板間距離を所定の範囲にするためにスペーサ１６を、液晶１２の内部に分散させる。１３はシール樹脂７に設けた液晶の注入口であり、注入後にＵＶ硬化樹脂１１にて封じる。
【００２７】
さらに２０はドライバIＣへの電源および各種信号を外部より入力するための配線を施した基板またはフィルムである。
【００２８】
そして、本発明によれば、駆動用ＩＣに対する入力配線群を、中間電位Ｖ１，Ｖ４用のラインの幅を選択電圧用のＶ０，Ｖ５ラインの幅に比べて、（ｎ−ｓ）／ｓ倍にすべく、配線形成したことを特徴とする。
【００２９】
つぎに、この点を詳述する。
本発明は、前述したような横縞パターン表示時に生じるコモン側のＶ１とＶ４の変動に対し、Ｖ１、Ｖ４のドライバIＣへの入力配線の低抵抗化により緩和する技術であって、その最適条件を見出し、本発明を完成するに至った。
【００３０】
コモン側の他の選択電圧（以下、Ｖ０およびＶ５と称す）についても、上述したごとき同様の波形の歪みやなまりの状態が、走査するライン毎に異なることがライン毎の実効電圧の差となって、横方向のクロストークになっていた。
【００３１】
これに対し、本発明によれば、Ｖ０およびＶ５のドライバＩＣへの入力配線抵抗を低くすることが有効である。
【００３２】
すなわち、縦方向のクロストークの改善にはＶ１およびＶ４ラインの配線抵抗を低くし、横方向のクロストークの改善にはコモン側のＶ０およびＶ５ラインの配線抵抗を低くすることが有効である。
【００３３】
配線抵抗を低くするには、配線パターンを成すＩＴＯ層（またはＩＴＯ層とアルミニウム層の積層）の膜厚を厚くすればよいが、本発明においては、配線パターンの幅を大きくするように調整している。
【００３４】
要するに、配線パターンの膜厚および配線パターン領域幅に制限があるという条件のもと、横縞および類似パターン表示時のコントラストの変動およびクロストークを緩和し、表示性能を最適化することの出来る各液晶印加電圧のコモン側ドライバＩＣへの入力配線の幅を決定することにあり、ライン数ｎのコモン側透明電極パターンに対する走査にて画素ライン数ｓを選択するように成した単純マトリックス型の液晶表示装置であって、駆動用ＩＣに対する入力配線群を、中間電位Ｖ１，Ｖ４用のラインの幅を選択電圧Ｖ０，Ｖ５用のラインの幅に比べて、ほぼ（ｎ−ｓ）／ｓ倍に規定したことを特徴とする。ここで、周期Ｔ中で選択ライン数ｎ本時のコモン側の駆動波形を図１０に示す。
【００３５】
ただし、全体の配線可能領域幅の制約がある場合には、上記比の幅の配線において、Ｖ０およびＶ５ラインの配線パターン幅がパターン形成に必要な最小のパターン幅より小さくなってしまうときは、Ｖ０およびＶ５ラインのパターン幅をその最小の幅にし、出来る限りＶ１およびＶ４ラインのパターン幅を大きくとってもよい。
【００３６】
たとえば、ＱＶＧＡのパネルサイズを例にて、ｎ＝２４０、ｓ＝１にて、（Ｖ１、Ｖ４）：（Ｖ０、Ｖ５）＝（２４０−１）：１となることで、ガラス基板上でＶ１、Ｖ４の配線パターン幅をＶ０、Ｖ５の配線パターン幅の２３９倍にすることがガラス基板上でむずかしい場合、Ｖ０、Ｖ５を配線可能な限り最小な幅とし、Ｖ１、Ｖ４の配線パターン幅をできる限り大きくすればよい。
【００３７】
図３と図４にて実際の配線パターンの状態を示す。図３は従来例であり、図４は本発明である。
【００３８】
従来の液晶表示装置におけるＶ１、Ｖ４および各選択電圧Ｖ０、Ｖ５の各ラインは、図３に示すごとく、ほぼ均等な幅で配線しており、これにより、横方向のクロストークに比べ、横縞および類似パターン表示時のコントラストの変動ならびに縦方向のクロストークが目立つ傾向にある。
【００３９】
これに対し、本発明によれば、図４に示すごとく、同配線可能幅内で配線パターン幅を分配する際、Ｖ１およびＶ４ラインの幅をＶ０およびＶ５ラインの（ｎ−ｓ）／ｓ倍とすることで、横縞パターンのような駆動電流の変化の大きいパターン表示時のコントラストの変動ならびに縦方向のクロストークを緩和し、且つ横方向のクロストークを縦方向並に抑え、全体として表示性能を最適化している。
【００４０】
なお、コモン側のひとつの電極にＶ１またはＶ４レベルを印加している期間は、Ｖ０またはＶ５レベルの印加期間の（ｎ−ｓ）／ｓ倍である。
【００４１】
叙上のごとく、（ｎ−ｓ）／ｓ倍に規定したが、しかしながら、コモン側ドライバＩＣへの入力配線可能領域の幅に制限があるなか、Ｖ０およびＶ５ラインの配線パターン幅を細くし、Ｖ１およびＶ４ラインの配線パターン幅を大きくすることは、縦方向のクロストークの緩和には有効であるが、横方向のクロストークを悪くする。よって、実際には、両者をバランスさせ全体の表示状態を最適化するように、各配線幅を決めるとよい。
【００４２】
本発明者は、ｎ＝２４０、ｓ＝１の液晶表示装置を準備し、図５の表示を行わせたところ、その各印加電圧波形は図７に示すような結果が得られた。
【００４３】
Ｖ０またはＶ５レベルの印加期間デューティは１／２４０（Ｖ０とＶ５は交流反転動作によりいずれかが選択される。）、それに対してＶ１またはＶ４レベルの印加期間は残りの２３９／２４０である。そこで、配線パターン幅の比をＶ１：Ｖ４：Ｖ０：Ｖ５＝２３９：２３９：１：１とし、表示の確認を行った。この時のコモン側の駆動波形を図１１に示す。その結果、同パターン表示時のコントラストの変動とクロストークが緩和され、且つ横方向のクロストークは縦方向並に抑えられ、表示性能が最適化されるという結果を得た。
【００４４】
参考までに、液晶駆動用電源回路を図１２に示す。
同図において、電圧ＶＥＥ、ＶＳＳは液晶表示コントローラーから、もしくは外部より供給される。そして、直列接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ５は電圧ＶＥＥ、ＶＳＳを分圧し、このＲ１〜Ｒ５により分圧されて得られた電圧は走査電極駆動回路と信号電極駆動回路を介して液晶パネルに供給するボルテージフォロア接続されたオペアンプＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３、ＯＰ４へと入力され、ＯＰ１〜ＯＰ４の出力からは電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が出力される。
【００４５】
平滑コンデンサＣ１〜Ｃ５は電圧Ｖ１〜Ｖ４と電圧Ｖ０、Ｖ５の変動を抑えるためにある。この４つの電圧Ｖ１〜Ｖ４とＶＥＥ＝Ｖ０、ＶＳＳ＝Ｖ５の合計６レベルの電圧が液晶パネルを駆動する電圧となる。
【００４６】
Ｖ０〜Ｖ５にはほぼＶ０−Ｖ１＝Ｖ１−Ｖ２＝Ｖ３−Ｖ４＝Ｖ４−Ｖ５という関係がある。また、液晶のスレッショルド電圧や駆動デューティにもよるが、Ｖ０−Ｖ１はおおよそ１〜２Ｖ程度、Ｖ０−Ｖ５は略１０〜４０Ｖ程度である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置によれば、上記構成のように駆動用ＩＣに対する入力配線群を、選択電圧Ｖ１用のラインの幅を選択電圧Ｖ０またはＶ５ラインの幅に比べて、（ｎ−ｓ）／ｓ倍にすべく、配線形成したことで、限られた配線パターン可能領域内で各電源ラインの配線パターン幅の比をＶ１：Ｖ４：Ｖ０：Ｖ５＝（ｎ−ｓ）：（ｎ−ｓ）ｓ：ｓとすることで、横縞パターンのような駆動電流の変化の大きいパターン表示時のコントラストの変動とクロストークを緩和し、表示性能を最適化する液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置であり、Ａは平面図、Ｂはその右側面図、Ｃは上側面図である。
【図２】図１における切断面線ａ−ａ’による断面図である。
【図３】従来の液晶表示装置における要部拡大図である。
【図４】本発明の液晶表示装置における要部拡大図である。
【図５】一部を白く抜いた横縞パターンを表示した概略図である。
【図６】図５に対応する液晶表示装置の動作の理想波形を示した波形図である。
【図７】図５に対応する液晶表示装置の動作の実際の波形を示した波形図である。
【図８】セグメント側のドライバＩＣによって補正をかけたときの駆動波形の拡大図である。
【図９】セグメント側のドライバＩＣによって補正をかけたときの駆動波形の波形図である。
【図１０】コモン側の透明電極数をｎ本とした時のコモン側の選択電位の期間を示すタイミング図である。
【図１１】コモン側の透明電極数を２４０本とした時のコモン側の選択電位の期間を示すタイミング図である。
【図１２】液晶駆動用電源の回路図である。
【符号の説明】
１、２・・・ガラス基板
３・・・表示部
４・・・コモン用透明電極群
５、８・・・配線パターン
６・・・コモン側ドライバＩＣ入力配線
７・・・シール樹脂
９・・・セグメント側ドライバＩＣ入力配線
１０・・・セグメント用透明電極群
１１・・・ＵＶ硬化樹脂
１２・・・液晶
１３・・・注入口
１４・・・導電粒子
１５、１７・・・配向膜
１６・・・スペーサ
１８・・・コモン用ドライバＩＣ
１９・・・セグメント用ドライバＩＣ
２０・・・ドライバＩＣへの電源および各種信号を外部より入力するための配線を施した基板またはフィルム
【図１】
0003978048.tif 000002
【図２】
0003978048.tif 000003
【図３】
0003978048.tif 000004
【図４】
0003978048.tif 000005
【図５】
0003978048.tif 000006
【図６】
0003978048.tif 000007
【図７】
0003978048.tif 000008
【図８】
0003978048.tif 000009
【図９】
0003978048.tif 000010
【図１０】
0003978048.tif 000011
【図１１】
0003978048.tif 000012
【図１２】
0003978048.tif 000013