JPH05323385A - 駆動波形 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、タンタル酸化物を用いたＭ
ＩＭパネルの残像を低減することである。 【構成】 ＭＩＭパネルのＹライン−Ｘラインの合成駆
動波形に於て合成選択パルスの前に電圧が大きく極性の
異なる逆極性パルスを設定し、且つバイアス電圧も該合
成選択パルスとは極性が異なる様に設定する。 【効果】 本発明によれば、ＭＩＭパネルの残像が大幅
に低減するという効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＭＩＭ液晶表示パネル
の品質向上、特に残像、焼き付き防止対策に係る。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種ビデオ関連機器、計測機、情
報機器、パーソナルコンピュータのディスプレイ等に、
大容量のマトリクス液晶パネルが使われ始めている。こ
れらの液晶パネルをアドレス方式により分類すると、単
純マトリクス方式、アクティブマトリクス方式、光アド
レス方式、熱アドレス方式等に分けられる。以上の中で
アクティブマトリクス方式は、高画質で大容量のディス
プレイとして市場に出回るようになってきた。アクティ
ブマトリクス液晶パネルの代表的なものは、アモルファ
スシリコンやポリシリコンを使用したＴＦＴ液晶パネル
である。また製造工程がＴＦＴに比べて簡単なＭＩＭの
製造も行われるようになってきた。一方単純マトリクス
方式では、ＳＴＮ、ＦＴＮの様にツイストを大きくする
ことにより表示容量の拡大が可能となり大量に市場に送
りだしている。本特許に関わるＭＩＭ液晶パネルの表示
品質、特にコントラストは、格段に向上しているが、固
定パターンを表示したときに残る残像あるいは焼付きと
称される現象があり大きな問題となっている。

【０００３】図２は、従来のＭＩＭ液晶パネルの駆動波
形の一例を示した図である。

【０００４】Ｙjライン（横ライン）に印加される信号
を２１に、Ｘiライン（縦ライン）に印加される信号を
２２に、ＹjラインとＸiラインの交点に印加されるＹj
−Ｘi合成信号を２４に示す。合成信号２４は、選択期
間２５と非選択期間２６に分けることが出来、選択期間
の中で画素に信号を書き込む為に設定されたパルスを合
成選択パルス２７と称し、画素のオン・オフや階調を決
定している。非選択期間は、選択期間中に書き込まれた
信号を記憶する期間である。画素の中の液晶層に書き込
まれた信号電圧を２８に示す。２９はバイアス電圧と称
し一つの非選択期間の電圧の時間平均を表している。バ
イアス電圧２９は、この例に示すように０ボルトでは無
く、数ボルトに設定した方が液晶に書き込まれた信号電
圧２８がＭＩＭ素子を通してリークする電流が少なくな
りコントラストを確保し易い。

【０００５】図３は、ＭＩＭ液晶パネルの画素部分の構
成を示した等価回路図である。

【０００６】Ｘiライン３１にＭＩＭ素子が形成されて
おりその抵抗成分を３２、容量成分を３３に示す。ＭＩ
Ｍ素子の抵抗３２は、印加される電圧により変化するの
で可変抵抗として描いてある。３４は画素電極。３５、
３６はそれぞれ液晶層の抵抗成分と容量成分である。３
７はＹjラインでＸiラインとのライン間容量を３８に示
す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の駆動方法
では、次のような問題点を有する。

【０００８】ＭＩＭ素子の絶縁膜がタンタル酸化物また
はタンタル酸化物を主成分とする絶縁膜を使用した場
合、該絶縁膜は比誘電率が非常に大きいため僅かではあ
るが強誘電的性質を有している。従って一度大きな電界
を印加すると、その効果が電界を取り除いた後も残って
しまう。これは電圧を印加していない時でも膜の中に分
極が生じていることを意味する（これを残留分極と称
す）。この分極により素子の導電特性も変化してしまう
為、ＭＩＭパネルでは残像、焼き付きという画像品質上
の欠点を逃れることが出来なかった。

【０００９】以上の内容を詳しく説明する。図４は、分
極に付いての原理説明をした図であり、図５は、分極に
より素子の導電率−電圧特性が変化する様子を示したグ
ラフである。図４において横軸は電界強度Ｅ、縦軸は分
極Ｐを示している。タンタル酸化物のように誘電率の大
きい物質は電界強度Ｅと分極Ｐの関係がヒステリシスカ
ーブ４１を描く。これは電界を印加することによりタン
タル原子（イオン）や酸素原子（イオン）がそれぞれ一
定方向にずれるためと考えられている。この様な特性を
有する物質においては電界を０にしても分極は４３に示
すように残留する。従って分極を０にするためには逆方
向の電界４２を印加する必要がある。

【００１０】図５はＭＩＭ素子の導電率を印加電圧を変
えて測定しプロットしたグラフである。ＭＩＭ素子はそ
の伝導がプールフレンケル伝導と呼ばれる伝導機構が中
心であると考えられているので横軸は電圧の平方根にと
り縦軸は電流と電圧の比、即ち導電率の対数をとってい
る。同一素子を繰り返し測定して行くとその特性は、５
１、５２、５３としだいに右側に移動し飽和する。この
特性移動は素子の絶縁膜が数ボルト分極していると仮定
すると良く説明することが出来る。

【００１１】ＭＩＭ液晶パネルの残像はこの様に素子の
特性移動を原因とした物と、パネルに印加される直流分
により液晶層と配向膜の界面に不純物イオンや極性の強
い分子が吸着して生じる物がある。この両者を取り除か
ないと残像を消し去ることができない。前者の残像は先
にも述べた様に素子の絶縁膜の性質に因っているので素
子自体の比誘電率を低下させて強誘電的な性質を減らす
こと、あるいは駆動上で残留分極を補償していく必要が
ある。

【００１２】本発明の目的は、この様な点を鑑みＭＩＭ
パネルの残像を解消する方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のＭＩＭ液晶パネ
ルの駆動波形は、次のような特徴を有する。

【００１４】ＭＩＭ素子の絶縁層にタンタル酸化物あ
るいはタンタル酸化物を主成分とする絶縁物質を使用し
たＭＩＭ液晶パネルの駆動波形（Ｙライン印加信号−Ｘ
ライン印加信号の合成波形）に於て、画素にオン・オフ
の信号を書き込む合成選択パルスの前に該合成選択パル
スとは逆極性のパルスが設置されており、該逆極性のパ
ルスは、一個のパルス、あるいは断続的に印加される複
数のパルスであって、該逆極性のパルスのパルス幅（複
数の場合は各パルスの幅を合計した幅）は、該合成選択
パルスの幅と同等かあるいはそれより広い事を特徴とす
る。 記載の駆動波形に於て、該合成選択パルスにより書
き込まれた信号を保持する期間である非選択期間の中で
前記逆極性のパルスの在る期間を除いた期間の電圧を時
間平均した値をバイアス電圧と呼ぶことにすると、該合
成選択パルスの極性は該バイアス電圧の極性と相異なる
ことを特徴とする。

【００１５】記載の駆動波形において前記逆極性の
パルスの波高値は、該合成選択パルスの波高値と同等か
あるいはそれより高い事を特徴とする。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の一実施例を示すグラフである。Ｙjライン（横
ライン）に印加される信号を１１に、Ｘiライン（縦ラ
イン）に印加される信号を１２に、ＹjラインとＸiライ
ンの交点に印加されるＹjーＸi合成信号を１３に示す。
合成信号１３は、選択期間１４と非選択期間１５に分け
ることが出来、選択期間１４の中で画素に信号を書き込
む為に設定されたパルスを合成選択パルス１８と称し、
画素のオン・オフや階調を決定している。選択期間は更
に二つの期間１１１、１１２に分けられており前半の期
間で高電圧の逆極性のパルス１１３を印加しておき、後
半の期間で合成選択パルス１８を印加し画素のオン・オ
フ・階調をコントロールしている。非選択期間は、選択
期間中に書き込まれた信号を記憶する期間である。画素
の中の液晶層に書き込まれた信号電圧波形を１６に示
す。逆極性のパルス１１３の電圧はできるだけ高くする
ことによりＭＩＭ素子の分極を完全に飽和させる事が出
来る。逆極性のパルス１１３を高く設定させる為には、
Ｙjラインの電圧１１４を高く設定することとＸiライン
の信号１１５をオン波形に設定する必要がある（オン波
形が最も効果が大きいが他の波形でも良い）。次に合成
選択パルス１８の印加電圧をできるだけ小さく設定し印
加する。これは合成選択パルス１８によるＭＩＭ素子の
分極をできるだけ抑え、オン・オフの信号差により分極
量が異ならない様にする為である。この様にＭＩＭ素子
の分極量がオン・オフの信号に影響されないパネルとい
うのは、前に表示した画像が表示の変化した後に影響を
残さない、即ち残像の無いパネルを意味する。図６は本
発明の別の実施例で、非選択期間６２内にも逆極性のパ
ルス６３を設置した駆動波形の例で選択期間６１の中に
も図１の例で示したように逆極性のパルス６４を設置し
ている。この例では更に同極性のパルス６６も設置して
いるのでＭＩＭ素子の分極を充分に飽和させることが出
来る。バイアス電圧６７を非選択期間６２内の逆極性の
パルス６３の無い期間６８の電圧の時間平均値と定義す
ると合成選択パルス６５は、バイアス電圧６７と逆極性
に設定してありその設定値が小さく抑えられているの
で、合成選択パルス６５のオン・オフ信号波形によりＭ
ＩＭ素子の分極量が左右されることは無い。この様な駆
動波形により残像の無いＭＩＭパネルを実現することが
出来る。

【００１７】図７は本発明の別の実施例で非選択期間内
に逆極性のパルスを複数個設置した駆動波形の例で合成
選択パルスを選択期間の前半に設定している点と非選択
期間の後部の信号電位が図６とは異なっている。また信
号の階調は、図６ではパルス幅変調で行っているが、本
発明では振幅変調で行っている。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、タンタル酸化物あるい
はタンタル酸化物を主成分とした絶縁膜を用いたＭＩＭ
パネルの残像、焼き付きが無くなるという効果を有す
る。

【００１９】尚本発明においてはＸライン信号とＹライ
ン信号の例も示したが、本発明の請求の範囲に示したＹ
−Ｘ合成波形が実現できるＸライン信号及びＹライン信
号であれば本特許の内容に含まれる物とする。また逆極
性のパルスと合成選択パルスが隣接していない場合も本
特許の包含される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すグラフである。

【図２】 従来のＭＩＭ液晶パネルの駆動波形の一例を
示した図である。

【図３】 ＭＩＭ液晶パネルの画素部分の構成を示した
等価回路図である

【図４】 分極に付いての原理説明をした図である。

【図５】 分極により素子の導電率−電圧特性が変化す
る様子を示した図である。

【図６】 本発明の別の実施例を示した図である。

【図７】 本発明の別の実施例を示した図である。

【符号の説明】

１６・・・液晶層に書き込まれた信号電圧。 １７・・・バイアス電圧 １８・・・オンの時の合成選択パルス １１３・・・逆極性のパルス ６３・・・非選択期間内の逆極性のパルス ６４・・・選択期間中の逆極性のパルス ６５・・・合成選択パルス ６６・・・同極性のパルス ６７・・・バイアス電圧 ６８・・・非選択期間の中で逆極性のパルスのある期間
を除いた期間 ６９・・・液晶層に書き込まれた信号電圧 ７１・・・選択期間 ７２・・・非選択期間 ７３・・・逆極性のパルス ７４・・・バイアス電圧 ７５・・・合成選択パルス ７６・・・非選択期間の中で逆極性のパルスのある期間
を除いた期間 ７７・・・液晶層に書き込まれた信号電圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＭＩＭ素子の絶縁層にタンタル酸化物ある
   いはタンタル酸化物を主成分とする絶縁物質を使用した
   ＭＩＭ液晶パネルの駆動波形（Ｙライン印加信号−Ｘラ
   イン印加信号の合成波形）に於て、画素にオン・オフの
   信号を書き込む合成選択パルスの前に該合成選択パルス
   とは逆極性のパルスが設置されており、該逆極性のパル
   スは、一個のパルス、あるいは断続的に印加される複数
   のパルスであって、該逆極性のパルスのパルス幅（複数
   の場合は各パルスの幅を合計した幅）は、該合成選択パ
   ルスの幅と同等かあるいはそれより広い事を特徴とする
   ＭＩＭ液晶パネルの駆動波形。
2. 【請求項２】前記合成選択パルスにより書き込まれた信
   号を保持する期間である非選択期間の中で前記逆極性の
   パルスの在る期間を除いた期間の電圧を時間平均した値
   をバイアス電圧と呼ぶことにすると、該合成選択パルス
   の極性は該バイアス電圧の極性と相異なることを特徴と
   する請求項１記載の駆動波形。
3. 【請求項３】前記逆極性のパルスの波高値は、該合成選
   択パルスの波高値と同等かあるいはそれより高い事を特
   徴とする請求項２記載の駆動波形。