JPH06208343A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
- Publication number
- JPH06208343A JPH06208343A JP306393A JP306393A JPH06208343A JP H06208343 A JPH06208343 A JP H06208343A JP 306393 A JP306393 A JP 306393A JP 306393 A JP306393 A JP 306393A JP H06208343 A JPH06208343 A JP H06208343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- liquid crystal
- period
- scan
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
に非線形素子を画素部のスイッチング用アクティブ素子
として用いた液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device using a non-linear element as an active element for switching a pixel portion.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置は、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、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装置
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。2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used as information processing devices such as word processors and personal computers, and display devices such as televisions and projection televisions. Liquid crystal display devices for such applications can be roughly classified into two types, a simple matrix type and an active matrix type.
【0003】単純マトリックス方式は、構造が簡易で既
に高歩留まりの製造方法も確立されているため、広く実
用に供されている。そして特に情報処理装置や高精細テ
レビなどの大容量画像情報の表示用途に好適なものとし
て、液晶自体の電気光学的なしきい値特性が急峻なST
N(Super Twisted Nematic )型液晶を用いた液晶表示
装置が用いられている。The simple matrix method is widely used because it has a simple structure and a manufacturing method with high yield has already been established. In addition, the ST having a steep electro-optical threshold characteristic of the liquid crystal itself is particularly suitable for displaying large-capacity image information in information processing devices and high-definition televisions.
A liquid crystal display device using N (Super Twisted Nematic) type liquid crystal is used.
【0004】ところが、このようなSTN型液晶表示装
置においては、最適バイアス法などで駆動されており表
示部分(オン画素)と非表示部分(オフ画素)との液晶
印加電圧の実効値の差が特定の電圧以上にはできない上
に、前述のようにSTN型液晶自体の電気光学的なしき
い値特性が急峻であるために、表示部分(オン画素)と
非表示部分(オフ画素)とのコントラスト比は走査線数
200本程度のマトリックス表示の場合においても不十分
であり、走査線数 500本以上の大規模なものにおいて
は、さらに致命的にコントラスト比が低いものとなる。
また、応答速度も100ms乃至 300ms程度と遅く、例
えばVGA対応のコンピュータのディスプレイ端末のよ
うな用途には不向きであるという問題がある。However, in such an STN type liquid crystal display device, the effective value of the liquid crystal applied voltage between the display portion (on-pixel) and the non-display portion (off-pixel) is driven by the optimum bias method or the like. Since the voltage cannot be higher than a specific voltage and the electro-optical threshold value characteristic of the STN liquid crystal itself is steep as described above, the contrast between the display portion (on-pixel) and the non-display portion (off-pixel) is high. Ratio is the number of scanning lines
It is not sufficient even in the case of a matrix display of about 200 lines, and the contrast ratio is fatally low in a large-scale display with 500 or more scanning lines.
In addition, the response speed is as slow as about 100 ms to 300 ms, and there is a problem that it is unsuitable for applications such as a display terminal of a VGA-compatible computer.
【0005】このような欠点を有する単純マトリックス
方式の液晶表示装置に代わって、一つ一つの画素への駆
動電圧の印加を直接スイッチング制御するスイッチング
素子を有する、いわゆるアクティブマトリックス型液晶
表示装置が開発されている。このアクティブマトリック
ス型液晶表示装置には、主にスイッチング素子としてT
FT(Thin Film Transistor)が採用されており、視角
特性が良好である、応答速度が速い、コントラストが高
いなどの特長がある。そしてそのTFTを形成する半導
体材料としては、セレン化カドミウムや、テルルや、単
結晶シリコンや、非晶質シリコンなどの種々の材料が提
案されている。In place of the simple matrix type liquid crystal display device having such drawbacks, a so-called active matrix type liquid crystal display device having a switching element for directly switching control of application of a drive voltage to each pixel has been developed. Has been done. In this active matrix type liquid crystal display device, T is mainly used as a switching element.
FT (Thin Film Transistor) is adopted, and it has features such as good viewing angle characteristics, fast response speed, and high contrast. Various materials such as cadmium selenide, tellurium, single crystal silicon, and amorphous silicon have been proposed as semiconductor materials for forming the TFT.
【0006】ところが、このようなTFTを用いたアク
ティブマトリックス型の液晶表示装置においては、煩雑
な微細加工工程を要するTFTなどを大面積にわたって
欠陥なく形成しなければならないため、製造コストが高
く、また大型の表示パネルへの応用が容易ではないとい
う不都合がある。However, in the active matrix type liquid crystal display device using such a TFT, the manufacturing cost is high because the TFT or the like requiring a complicated microfabrication process must be formed over a large area without defects. There is an inconvenience that it is not easy to apply to a large display panel.
【0007】そこで、そのような煩雑な微細加工工程を
要するTFTに代わるスイッチング素子として非線形な
電流電圧特性を有するダイオードのような非線形素子を
用いたアクティブマトリックス型液晶表示装置が提案さ
れており、既に実用に供されているものもある。そのよ
うな非線形素子としては、例えばダイオード方式のもの
や、酸化亜鉛を用いたバリスタや、金属からなる 2つの
電極で絶縁物を挟持してなるMIM(Metal-insulator-
Metal )方式のものや、金属からなる 2つの電極で半導
電性の層を挟持してなるもの(MSI)などがある。Therefore, there has been proposed an active matrix type liquid crystal display device using a non-linear element such as a diode having a non-linear current-voltage characteristic as a switching element replacing a TFT which requires such a complicated microfabrication process. Some are put to practical use. Examples of such a non-linear element include a diode type element, a varistor using zinc oxide, and an MIM (Metal-insulator-) that holds an insulator between two electrodes made of metal.
There are a metal type and a type in which a semiconductive layer is sandwiched between two electrodes made of metal (MSI).
【0008】なかでも、MIM素子を用いたものは、液
晶層を挟んで対向配置された電極間に液晶印加電圧を印
加すると、小さな時定数で充電が行なわれ、液晶印加電
圧が印加されなくなると、大きな時定数で放電が行なわ
れる。したがって走査選択期間において表示信号電圧が
MIM素子のしきい値電圧を越えると短い期間でも該当
画素の液晶層の等価容量(液晶容量CLC)に電圧が書き
込まれ、一旦書き込まれた電圧は単純マトリックス型の
ようには急激に低減することなく走査非選択期間におい
ても十分な時間にわたって保持される。その結果、単純
マトリックス型液晶表示装置の場合と比べてオン画素の
液晶印加電圧の実効値とオフ画素の液晶印加電圧の実効
値との比を高くすることができるので、コントラスト比
の高い表示を実現することができる。In particular, in the case of using the MIM element, when the liquid crystal applied voltage is applied between the electrodes which are opposed to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, the charging is performed with a small time constant and the liquid crystal applied voltage is not applied. , Is discharged with a large time constant. Therefore, if the display signal voltage exceeds the threshold voltage of the MIM element in the scan selection period, the voltage is written in the equivalent capacitance (liquid crystal capacitance CLC) of the liquid crystal layer of the corresponding pixel even in a short period, and the voltage once written is a simple matrix type. As described above, it is held for a sufficient time even in the scan non-selection period without being rapidly reduced. As a result, it is possible to increase the ratio of the effective value of the liquid crystal applied voltage of the ON pixel to the effective value of the liquid crystal applied voltage of the OFF pixel, as compared with the case of the simple matrix type liquid crystal display device, and thus display with a high contrast ratio is performed. Can be realized.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなMIM素子を用いた液晶表示装置に代表される 2端
子型液晶表示装置の表示性能は駆動方法に大きく依存す
るという問題がある。すなわち、液晶表示装置は通常フ
レーム反転駆動されるが、フレーム反転駆動では例えば
1信号ライン上の一画素のみオンの表示を行なう場合と
全画素オンの表示を行なう場合とでは、走査非選択期間
内に画素に書き込まれる電圧の極性の割合が異なり、こ
のため表示パターンに依存して液晶印加電圧の実効値
(液晶層に保持される電圧の時間的平均)にばらつきが
生じる。その結果、表示パターンごとに、あるいは表示
位置ごとに、コントラストにばらつきが生じて表示品位
が低劣なものとなってしまうという問題がある。However, there is a problem that the display performance of a two-terminal type liquid crystal display device represented by a liquid crystal display device using such an MIM element largely depends on a driving method. That is, the liquid crystal display device is normally driven by frame inversion, but in the frame inversion drive,
The ratio of the polarities of the voltages written to the pixels in the scanning non-selection period is different between when only one pixel on one signal line is displayed and when all pixels are displayed. As a result, the effective value of the voltage applied to the liquid crystal (temporal average of the voltage held in the liquid crystal layer) varies. As a result, there is a problem in that the display quality deteriorates due to variations in contrast between display patterns or display positions.
【0010】このような問題を解決する方策として、例
えば特公昭62-6210 号公報に開示されたような技術があ
る。これは、走査電極の 1走査選択期間を少なくとも第
1の期間および第2の期間のいわゆる細走査選択期間に
分割し、その一方の期間では走査電圧を走査選択電圧レ
ベルとし他方の期間では走査非選択電圧レベルとし、か
つ表示信号電圧を第1の期間では画像情報に対応して表
示選択レベルまたは表示非選択レベルとし、第2の期間
では第1の期間の反転レベルとするという駆動方法で非
線形素子を用いた液晶表示装置を駆動させるという技術
である。このような駆動方法によれば、実際に表示パタ
ーンに依存することなく均一なコントラストの画像表示
を実現できる。As a measure for solving such a problem, there is, for example, the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-6210. This divides one scan selection period of the scan electrode into at least a first scan period and a so-called fine scan selection period, and sets the scan voltage to the scan selection voltage level in one period and the scan non-scan period in the other period. Non-linear by a driving method in which the selection voltage level is set, and the display signal voltage is set to the display selection level or the display non-selection level corresponding to the image information in the first period, and is set to the inversion level of the first period in the second period. This is a technique of driving a liquid crystal display device using elements. According to such a driving method, it is possible to realize image display with a uniform contrast without actually depending on the display pattern.
【0011】しかしながら、このような駆動方法では、
走査選択電圧レベルの走査パルスを印加する時間が通常
の 1走査選択期間の半分の時間しか取れず短いため、表
示を行なうに十分な電圧の書き込みを確保するためには
走査電圧と表示信号電圧との重畳電圧である液晶印加電
圧を高くしなければならないという問題がある。そして
近年では前述したように画素数が著しく増加しており、
さらに 1走査選択期間自体も短くなっているので、この
問題はさらに解決が容易ではないものとなってきてい
る。However, in such a driving method,
Since the time to apply the scan pulse at the scan selection voltage level is only half the normal one scan selection period, which is short, the scan voltage and the display signal voltage must be set in order to ensure the writing of sufficient voltage for display. There is a problem that the liquid crystal applied voltage, which is the superimposed voltage of, must be increased. And in recent years, as mentioned above, the number of pixels has increased significantly,
Furthermore, since the one-scan selection period itself is shortened, this problem is becoming more difficult to solve.
【0012】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、走査電圧や表示信号電
圧を高くすることを避けて低消費電力を実現しながら、
均一で高いコントラスト比の画像表示を実現することの
できる液晶表示装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to realize low power consumption while avoiding increasing the scanning voltage and the display signal voltage.
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of realizing uniform and high-contrast image display.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、走査電極が形成された第1の基板と、画素電極と該
画素電極に接続された電気抵抗特性が非線形である非線
形素子と該非線形素子に接続された信号電極とを有し前
記第1の基板に対向配置される第2の基板と、前記第1
の基板および前記第2の基板間に封入され対向する前記
走査電極および前記画素電極の間隙に挟持されて画素を
形成する液晶層と、前記走査電極に走査電圧を印加する
走査電極駆動手段と、前記信号電極に表示信号電圧を印
加する信号電極駆動手段とを有する液晶表示装置におい
て、前記走査電極の 1走査選択期間を少なくとも第1の
期間および第2の期間に分割し、その一方の期間では走
査選択電圧レベルとし他方の期間では走査非選択電圧レ
ベルとし、かつ前記 1走査選択期間の直前に少なくとも
1走査選択時間にわたって大きさが前記走査選択電圧レ
ベルよりも小さな電圧レベルであって前記表示信号電圧
と重畳したときに前記画素をオン状態にすることを避け
て前記画素の液晶層の容量を予備充電する予備充電電圧
レベルとした走査電圧を前記走査電極に印加する走査電
極駆動手段と、前記第1の期間では画像情報に対応して
表示選択レベルまたは表示非選択レベルとし、かつ前記
第2の期間では前記第1の期間が表示選択レベルのとき
は表示非選択レベルとし前記第1の期間が表示非選択レ
ベルのときは表示選択レベルとした表示信号電圧を前記
信号電極に印加する信号電極駆動手段とを具備すること
を特徴としている。A liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate on which a scanning electrode is formed, a pixel electrode and a nonlinear element connected to the pixel electrode and having a non-linear electric resistance characteristic. A second substrate having a signal electrode connected to a non-linear element and arranged to face the first substrate;
A liquid crystal layer that is enclosed between the substrate and the second substrate and is sandwiched between the opposing scanning electrodes and pixel electrodes to form pixels, and scanning electrode driving means that applies a scanning voltage to the scanning electrodes. In a liquid crystal display device having a signal electrode driving means for applying a display signal voltage to the signal electrode, one scanning selection period of the scanning electrode is divided into at least a first period and a second period, and in one of the periods. The scan selection voltage level is set and the scan non-selection voltage level is set in the other period, and at least immediately before the one scan selection period.
The capacity of the liquid crystal layer of the pixel is reserved by avoiding turning on the pixel when the voltage is smaller than the scan selection voltage level and overlaps with the display signal voltage over one scan selection time. Scan electrode driving means for applying a scan voltage to the scan electrodes at a pre-charge voltage level for charging; and a display selection level or a display non-selection level corresponding to image information in the first period, and the second In the period, when the first period is the display selection level, the display non-selection level is set, and when the first period is the display non-selection level, the display selection level is set. And means.
【0014】なお、前記の走査電圧の予備電圧レベルの
大きさとしては、例えば 1/Nバイアス駆動の場合で
は、走査選択期間の走査選択電圧レベルの 1/3を下限と
し、かつ(N− 3)/(N− 1)を上限とすることが望
ましい。これは、予備電圧レベルの大きさは走査選択期
間の走査選択電圧レベルの 1/3以下では効果がなく、か
つ(N− 3)/(N− 1)以上では表示非選択画素にも
画素をオンとするような液晶印加電圧が印加されてしま
いシャドーの原因となるという不都合が生じる恐れがあ
るためである。Regarding the magnitude of the preliminary voltage level of the scanning voltage, for example, in the case of 1 / N bias driving, the lower limit is 1/3 of the scanning selection voltage level in the scanning selection period, and (N-3) ) / (N-1) is the upper limit. This is because if the magnitude of the preliminary voltage level is 1/3 or less of the scan selection voltage level in the scan selection period, there is no effect, and if it is (N−3) / (N−1) or more, no pixel is displayed as a non-display pixel. This is because there is a risk that a liquid crystal application voltage that turns on may be applied, which may cause shadows.
【0015】また、前記の非線形素子としては、ダイオ
ード素子や、酸化亜鉛を用いたバリスタ素子や、金属か
らなる 2つの電極で絶縁物を挟持してなるMIM素子
や、金属からなる 2つの電極で半導電性の層を挟持して
なるMSI素子などを用いることができる。As the non-linear element, a diode element, a varistor element using zinc oxide, an MIM element in which an insulator is sandwiched between two electrodes made of metal, or two electrodes made of metal are used. It is possible to use an MSI element or the like in which a semiconductive layer is sandwiched.
【0016】[0016]
【作用】本発明の液晶表示装置においては、 1走査選択
期間を少なくとも 2つの期間に分割し、例えばその前半
を走査選択電圧レベルの走査電圧とし後半で走査非選択
電圧レベルとする一方、第1の期間では画像情報に対応
して表示選択レベルまたは表示非選択レベルとし、第2
の期間では第1の期間が表示選択レベルのときは表示非
選択レベルとし第1の期間が表示非選択レベルのときは
表示選択レベルとした表示信号電圧を信号電極に印加す
ることで、表示パターンに依存した液晶印加電圧の実効
値のばらつきを抑えることができる。In the liquid crystal display device of the present invention, one scanning selection period is divided into at least two periods, for example, the first half is set to the scanning voltage of the scanning selection voltage level and the latter half is set to the scanning non-selection voltage level, while the first During the period, the display selection level or the display non-selection level is set according to the image information, and the second
In the period, the display pattern is applied by applying the display signal voltage that is the display non-selection level when the first period is the display selection level and the display selection level when the first period is the display non-selection level, to the display pattern. It is possible to suppress variations in the effective value of the liquid crystal applied voltage depending on the.
【0017】しかもそのような走査選択期間の直前に少
なくとも 1走査選択時間にわたって大きさが前記走査選
択電圧レベルよりも小さな電圧レベルの走査電圧を走査
電極に印加することで、走査選択期間に入る以前に画素
をオン状態にすることを避けつつその画素の液晶層の等
価容量に予備電圧を充電させておくので、走査選択期間
に入ってから液晶層の保持電圧が画素駆動に十分な値に
なるまでの等価容量への充電を短時間に速やかに行なう
ことができる。Further, immediately before such a scan selection period, by applying a scan voltage having a voltage level smaller than the scan selection voltage level to the scan electrodes for at least one scan selection time, before entering the scan selection period. Since the preliminary voltage is charged to the equivalent capacitance of the liquid crystal layer of the pixel while avoiding turning the pixel on, the holding voltage of the liquid crystal layer becomes a sufficient value for driving the pixel after entering the scan selection period. It is possible to quickly charge up to the equivalent capacity in a short time.
【0018】これにより、液晶印加電圧を高くせずと
も、表示パターンに依存した液晶印加電圧の実効値のば
らつきを抑えて高コントラスト比で均一な画像表示を実
現することができる。As a result, even if the liquid crystal applied voltage is not increased, it is possible to suppress the variation in the effective value of the liquid crystal applied voltage depending on the display pattern and realize a uniform image display with a high contrast ratio.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明に係る液晶表示装置の一実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0020】図1は、本発明の液晶表示装置の構成を模
式的に示す図、図2はそれに用いた液晶表示パネルを拡
大して示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of the liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged diagram showing the liquid crystal display panel used therein.
【0021】この液晶表示装置は、MIM型液晶表示パ
ネル1と、走査電極駆動回路3と、信号電極駆動回路5
とからその主要部が構成されている。This liquid crystal display device includes a MIM type liquid crystal display panel 1, a scanning electrode driving circuit 3, and a signal electrode driving circuit 5.
Its main part is composed of and.
【0022】MIM型液晶表示パネル1は、走査電極7
と、これに対向配置された画素電極9と、これに接続さ
れた極性が互いに逆向きの 2つのダイオードを並列して
なるMIM素子11と、これに接続された信号電極13
と、画素電極9と走査電極7との間に挟持された液晶層
15とを有している。そして等価回路的には各画素は液
晶容量(CLC)を形成している。The MIM type liquid crystal display panel 1 includes the scanning electrodes 7
A pixel electrode 9 arranged opposite to the pixel electrode 9; a MIM element 11 connected to the pixel electrode 9 in parallel with each other; and a signal electrode 13 connected to the MIM element 11.
And a liquid crystal layer 15 sandwiched between the pixel electrode 9 and the scanning electrode 7. In terms of an equivalent circuit, each pixel forms a liquid crystal capacitor (C LC ).
【0023】図2に示すように、ガラス基板17上にT
aからなる信号電極13と、MIM素子11の下部電極
19とが形成されている。この下部電極19の上表面に
は陽極酸化による絶縁体21が形成されている。さらに
その上には上部電極23が形成されて、非線形な抵抗値
特性を有するMIM素子11が形成されている。そして
ITOのような透明導電膜から画素電極9が形成され、
MIM素子11の上部電極23に接続されている。そし
てその表面ほぼ全面を覆うように配向膜25が形成され
て、マトリックスアレイ基板27が形成されている。一
方、このマトリックスアレイ基板27に対向するよう
に、ガラス基板29上にITOのような透明導電膜から
なる走査電極7が前記の信号電極13と直交し画素電極
9と対向するように形成され、そのほぼ全面を覆うよう
に配向膜31が形成されて、対向基板33が形成されて
いる。そしてマトリックスアレイ基板27と対向基板3
3とを 5μmの間隙(セルギャップ)を持たせて対向配
置し、その間隙に液晶層15が封入され挟持されてい
る。そして一つの画素電極9と、これに接続されたMI
M素子11と、この画素電極9に対向する走査電極7
と、それらに挟持される液晶層15とで一画素が形成さ
れている。本実施例の液晶表示パネルは、 128× 128ド
ットの画素数を有している。またその画素寸法は 200μ
m角の大きさとした。As shown in FIG. 2, T is placed on the glass substrate 17.
The signal electrode 13 made of a and the lower electrode 19 of the MIM element 11 are formed. An insulator 21 by anodic oxidation is formed on the upper surface of the lower electrode 19. Further, an upper electrode 23 is formed thereon, and the MIM element 11 having a nonlinear resistance value characteristic is formed. Then, the pixel electrode 9 is formed from a transparent conductive film such as ITO,
It is connected to the upper electrode 23 of the MIM element 11. An alignment film 25 is formed so as to cover almost the entire surface thereof, and a matrix array substrate 27 is formed. On the other hand, the scanning electrode 7 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the glass substrate 29 so as to face the matrix array substrate 27 so as to be orthogonal to the signal electrode 13 and face the pixel electrode 9. An alignment film 31 is formed so as to cover almost the entire surface thereof, and a counter substrate 33 is formed. The matrix array substrate 27 and the counter substrate 3
3 and 3 are opposed to each other with a gap (cell gap) of 5 μm, and the liquid crystal layer 15 is enclosed and sandwiched in the gap. And one pixel electrode 9 and MI connected to this
M element 11 and scanning electrode 7 facing this pixel electrode 9
And a liquid crystal layer 15 sandwiched between them forms one pixel. The liquid crystal display panel of this embodiment has a pixel number of 128 × 128 dots. The pixel size is 200μ
The size is m square.
【0024】図3は、本実施例の液晶表示装置において
用いられる走査電圧および表示信号電圧を示す図であ
る。図3(a)は信号電極駆動回路5が信号電極13に
印加する表示選択時(いわゆる画素のオン表示時)の電
圧波形を示しており、図3(b)はその表示非選択時
(いわゆる画素のオフ表示時)の電圧波形を示してい
る。また図3(c)は走査電極駆動回路3が走査電極7
に印加する走査電圧の電圧波形を示している。FIG. 3 is a diagram showing the scanning voltage and the display signal voltage used in the liquid crystal display device of this embodiment. FIG. 3A shows a voltage waveform applied to the signal electrode 13 by the signal electrode drive circuit 5 when a display is selected (so-called pixel on-display), and FIG. 3B shows a voltage waveform when the display is not selected (so-called). 7 shows a voltage waveform when a pixel is displayed off. Further, in FIG. 3C, the scan electrode drive circuit 3 has the scan electrode 7
3 shows the voltage waveform of the scanning voltage applied to.
【0025】図3(a)、(b)に示すように、 1走査
選択期間( 1ライン走査期間)を少なくとも第1の期間
および第2の期間に分割し、第1の期間では画像情報に
対応して表示選択レベルV1 または表示非選択レベルV
2 とし、かつ第2の期間では第1の期間が表示選択レベ
ルV1 のときは表示非選択レベルV2 とし第1の期間が
表示非選択レベルV2 のときは表示選択レベルV1 とし
た表示信号電圧Vx を、信号電極駆動回路5が信号電極
13を介して画素電極9に印加する。これにより、 1フ
レーム中の走査非選択期間において同一信号電極上の各
画素に印加される液晶印加電圧の実効値のばらつきを抑
えてほぼ一定にすることができるので、表示画面内での
各画素のコントラストのばらつきを抑えることができ
る。As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), one scanning selection period (one line scanning period) is divided into at least a first period and a second period, and image information is converted into image information in the first period. Correspondingly, display selection level V1 or display non-selection level V
2 and the display signal voltage Vx in the second period is the display non-selection level V2 when the first period is the display selection level V1 and is the display selection level V1 when the first period is the display non-selection level V2. Is applied to the pixel electrode 9 via the signal electrode 13 by the signal electrode drive circuit 5. As a result, it is possible to suppress variations in the effective value of the liquid crystal applied voltage applied to each pixel on the same signal electrode during the scan non-selection period in one frame and make it approximately constant. It is possible to suppress variations in the contrast.
【0026】しかも、図3(c)に示すように、走査選
択期間の直前に少なくとも 1走査選択時間にわたって大
きさが走査選択電圧レベルV3 よりも小さな電圧レベル
の予備電圧レベルV5 とした走査電圧を、走査電極駆動
回路3が走査電極7に印加する。そして走査選択期間の
うち第1の期間中に走査電極7に印加する走査電圧を走
査選択電圧レベルV3 とし、走査選択期間のうち第2の
期間中に走査電極7に印加する走査電圧を走査非選択電
圧レベルV4 としている。このようにすることで、前記
の走査選択期間に入る以前に画素をオン状態にすること
を避けつつその画素の液晶層15に予備電圧を充電させ
ておくので、走査選択期間に入ってから液晶層15の保
持電圧が画素駆動に十分な値になるまでの液晶容量CLC
への充電を短時間に速やかに行なうことができる。Moreover, as shown in FIG. 3C, the scan voltage is set to the preliminary voltage level V5 which is a voltage level smaller than the scan selection voltage level V3 for at least one scan selection time immediately before the scan selection period. The scan electrode drive circuit 3 applies the voltage to the scan electrodes 7. The scan voltage applied to the scan electrode 7 during the first period of the scan selection period is set to the scan selection voltage level V3, and the scan voltage applied to the scan electrode 7 during the second period of the scan selection period is not scanned. The selected voltage level is V4. By doing so, the liquid crystal layer 15 of the pixel is charged with the preliminary voltage while avoiding turning on the pixel before entering the scan selection period. Liquid crystal capacitance CLC until the holding voltage of the layer 15 reaches a value sufficient for pixel driving
Can be quickly charged in a short time.
【0027】このようにして、液晶印加電圧(すなわち
走査電圧と表示信号電圧との重畳電圧)を高くせずとも
表示パターンに依存した液晶印加電圧の実効値のばらつ
きを抑えて、高コントラスト比で均一な画像表示を実現
することができる。In this way, even if the liquid crystal applied voltage (that is, the superimposed voltage of the scanning voltage and the display signal voltage) is not increased, the variation in the effective value of the liquid crystal applied voltage depending on the display pattern is suppressed and the high contrast ratio is achieved. A uniform image display can be realized.
【0028】本実施例の液晶表示装置では、デューティ
比1 / 450、バイアス比は 1/ 9とした。そして予備電
圧レベルV5 は、走査選択期間の走査選択電圧レベルV
3 の5/ 8倍の大きさの電圧とした。In the liquid crystal display device of this embodiment, the duty ratio was 1/450 and the bias ratio was 1/9. The preliminary voltage level V5 is the scan selection voltage level V during the scan selection period.
The voltage was set to 5/8 times the voltage of 3.
【0029】図4(a)は、このような本実施例の液晶
表示装置の一画素に印加される液晶印加電圧を示す波形
図であり、図4(b)は、それにより液晶層15に保持
される保持電圧VLC(すなわち液晶印加電圧の実効値)
を示す波形図である。この図4に示すように、液晶層1
5の保持電圧VLCは、走査非選択期間中においてもオン
表示の場合とオフ表示の場合とでその値のばらつきが少
なくできる。FIG. 4A is a waveform diagram showing a liquid crystal applied voltage applied to one pixel of the liquid crystal display device of this embodiment, and FIG. Hold voltage VLC held (that is, effective value of liquid crystal applied voltage)
It is a waveform diagram showing. As shown in FIG. 4, the liquid crystal layer 1
The holding voltage VLC of No. 5 can be reduced in variation in its value between the ON display and the OFF display even during the scan non-selection period.
【0030】その結果、図5の液晶印加電圧/コントラ
スト特性曲線に示すように、実線で示した本実施例の場
合は、コントラスト比のピークを与える液晶印加電圧を
破線で示した従来のMIM型液晶表示装置の場合に比べ
て約 2V低くすることができた。As a result, as shown in the liquid crystal applied voltage / contrast characteristic curve of FIG. 5, in the case of the present embodiment shown by the solid line, the liquid crystal applied voltage giving the peak of the contrast ratio is shown by the broken line of the conventional MIM type. It was possible to reduce the voltage by about 2V as compared with the case of the liquid crystal display device.
【0031】なお、上記の走査電圧の予備電圧レベルV
5 の大きさについては、本実施例では走査選択電圧レベ
ルV3 の 5/ 8倍(V5 =V3 ×( 5/ 8))の大きさ
の場合を例示したが、本発明はこの値のみには限定しな
い。例えば 1/Nバイアス駆動の場合では、走査選択期
間の走査選択電圧レベルV3 の 1/ 3を下限とし、かつ
(N− 3)/(N− 1)を上限とすることが望ましい。
これは、予備電圧レベルV5 の大きさは走査選択期間の
走査選択電圧レベルV3 の 1/3以下では効果がなく、か
つ(N− 3)/(N− 1)以上では表示非選択画素にも
画素をオンとするような液晶印加電圧が印加されてしま
いシャドーの原因となるという不都合が生じる恐れがあ
るためである。なお本実施例においても、N= 9である
から上式(N− 3)/(N− 1)の値は 6/ 8であり、
V5 が上記の条件 V3 ×( 1/3)≦V5 ≦(N−
3)/(N− 1)を満たす値に設定されていることは言
うまでもない。The preliminary voltage level V of the above scanning voltage
In the present embodiment, the magnitude of 5 is 5/8 times the scan selection voltage level V3 (V5 = V3 * (5/8)), but the present invention is not limited to this value. Not limited. For example, in the case of 1 / N bias driving, it is desirable to set 1/3 of the scan selection voltage level V3 in the scan selection period as the lower limit and (N-3) / (N-1) as the upper limit.
This is because if the magnitude of the preliminary voltage level V5 is 1/3 or less of the scan selection voltage level V3 in the scan selection period, there is no effect, and if it is (N-3) / (N-1) or more, it is applied to the display non-selected pixels. This is because there is a possibility that a liquid crystal application voltage for turning on a pixel is applied, which may cause shadows. Also in this embodiment, since N = 9, the value of the above formula (N-3) / (N-1) is 6/8,
V5 is the above condition V3 × (⅓) ≦ V5 ≦ (N−
Needless to say, the value is set to satisfy 3) / (N-1).
【0032】また、本実施例では非線形素子としてMI
M素子11を用いた例を示したが、本発明は用いる非線
形素子としてはMIM素子のみには限定しない。この他
にもダイオード素子や、酸化亜鉛を用いたバリスタ素子
や、MIM素子や、金属からなる 2つの電極で半導電性
の層を挟持してなるMSI素子などを用いることができ
る。Also, in this embodiment, MI is used as the non-linear element.
Although the example using the M element 11 is shown, the present invention is not limited to only the MIM element as the nonlinear element used. Besides, a diode element, a varistor element using zinc oxide, an MIM element, an MSI element having a semiconductive layer sandwiched between two electrodes made of metal, and the like can be used.
【0033】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、本発明の液晶表示装置の各部位の形成材料などの変
更が種々可能であることは言うまでもない。In addition, it goes without saying that various changes can be made to the material forming each part of the liquid crystal display device of the present invention without departing from the scope of the present invention.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、走査電圧や表示信号電圧を高くすること
を避けて低消費電力を実現しながら、均一で高いコント
ラスト比の画像表示を実現することのできる液晶表示装
置を提供することができる。As is clear from the detailed description above, according to the present invention, an image having a uniform and high contrast ratio is realized while realizing low power consumption while avoiding increasing the scanning voltage and the display signal voltage. A liquid crystal display device that can realize display can be provided.
【図1】本発明の液晶表示装置の構成を模式的に示す
図。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of the present invention.
【図2】本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルの構造
を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a structure of a liquid crystal display panel of the liquid crystal display device of the present invention.
【図3】本発明の液晶表示装置の走査電圧波形および表
示信号電圧波形の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a scanning voltage waveform and a display signal voltage waveform of the liquid crystal display device of the present invention.
【図4】本発明の液晶表示装置の液晶印加電圧波形およ
び保持電圧波形を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a liquid crystal applied voltage waveform and a holding voltage waveform of the liquid crystal display device of the present invention.
【図5】本発明の液晶表示装置の液晶印加電圧/コント
ラスト特性曲線を従来の液晶表示装置の場合と比較して
示す図。FIG. 5 is a diagram showing a liquid crystal applied voltage / contrast characteristic curve of a liquid crystal display device of the present invention in comparison with a case of a conventional liquid crystal display device.
1…液晶表示パネル 3…走査電極駆動回路 5…信号電極駆動回路 7…走査電極 9…画素電極 11…MIM素子 13…信号電極 15…液晶層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display panel 3 ... Scan electrode drive circuit 5 ... Signal electrode drive circuit 7 ... Scan electrode 9 ... Pixel electrode 11 ... MIM element 13 ... Signal electrode 15 ... Liquid crystal layer
Claims (1)
素電極と該画素電極に接続された電気抵抗特性が非線形
である非線形素子と該非線形素子に接続された信号電極
とを有し前記第1の基板に対向配置される第2の基板
と、前記第1の基板および前記第2の基板間に封入され
対向する前記走査電極および前記画素電極の間隙に挟持
されて画素を形成する液晶層と、前記走査電極に走査電
圧を印加する走査電極駆動手段と、前記信号電極に表示
信号電圧を印加する信号電極駆動手段とを有する液晶表
示装置において、 前記走査電極の 1走査選択期間を少なくとも第1の期間
および第2の期間に分割し、その一方の期間では走査選
択電圧レベルとし他方の期間では走査非選択電圧レベル
とし、かつ前記 1走査選択期間の直前に少なくとも 1走
査選択時間にわたって大きさが前記走査選択電圧レベル
よりも小さな電圧レベルであって前記表示信号電圧と重
畳したときに前記画素をオン状態にすることを避けて前
記画素の液晶層の容量を予備充電する予備充電電圧レベ
ルとした走査電圧を前記走査電極に印加する走査電極駆
動手段と、 前記第1の期間では画像情報に対応して表示選択レベル
または表示非選択レベルとし、かつ前記第2の期間では
前記第1の期間が表示選択レベルのときは表示非選択レ
ベルとし前記第1の期間が表示非選択レベルのときは表
示選択レベルとした表示信号電圧を前記信号電極に印加
する信号電極駆動手段とを具備することを特徴とする液
晶表示装置。1. A first substrate having scan electrodes formed thereon, a pixel electrode, a non-linear element connected to the pixel electrode and having non-linear electric resistance characteristics, and a signal electrode connected to the non-linear element. A pixel is formed by being sandwiched between a second substrate arranged to face the first substrate and the scanning electrode and the pixel electrode sealed between the first substrate and the second substrate and facing each other. In a liquid crystal display device having a liquid crystal layer, a scanning electrode driving unit that applies a scanning voltage to the scanning electrodes, and a signal electrode driving unit that applies a display signal voltage to the signal electrodes, one scanning selection period of the scanning electrodes is set. It is divided into at least the first period and the second period, and the scan selection voltage level is set in one of the periods and the scan non-selection voltage level is set in the other period, and at least one scan is selected immediately before the one scan selection period. A spare for precharging the capacitance of the liquid crystal layer of the pixel while avoiding turning on the pixel when the voltage level is smaller than the scan selection voltage level and overlapped with the display signal voltage over time. Scan electrode driving means for applying a scan voltage at a charge voltage level to the scan electrodes; a display selection level or a display non-selection level corresponding to image information in the first period, and the display period in the second period. Signal electrode driving means for applying a display signal voltage to the signal electrode when the first period is the display selection level and when the first period is the display non-selection level and when the first period is the display non-selection level. A liquid crystal display device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP306393A JPH06208343A (en) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP306393A JPH06208343A (en) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06208343A true JPH06208343A (en) | 1994-07-26 |
Family
ID=11546876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP306393A Withdrawn JPH06208343A (en) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06208343A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6774833B2 (en) | 1999-08-16 | 2004-08-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | D/A conversion circuit and semiconductor device |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP306393A patent/JPH06208343A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6774833B2 (en) | 1999-08-16 | 2004-08-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | D/A conversion circuit and semiconductor device |
US7411535B2 (en) | 1999-08-16 | 2008-08-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | D/A conversion circuit and semiconductor device |
US7750833B2 (en) | 1999-08-16 | 2010-07-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | D/A conversion circuit and semiconductor device |
US8089385B2 (en) | 1999-08-16 | 2012-01-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | D/A conversion circuit and semiconductor device |
US8754796B2 (en) | 1999-08-16 | 2014-06-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | D/A conversion circuit and semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5303095B2 (en) | Driving method of liquid crystal display device | |
JP2683914B2 (en) | Display device | |
US5949391A (en) | Liquid crystal display device and driving method therefor | |
JPH075852A (en) | Method for removal of cross talk in liquid-crystal display device and liquid-crystal display device | |
JP4370762B2 (en) | Electro-optical device, driving method of electro-optical device, and electronic apparatus | |
US6069600A (en) | Active matrix type liquid crystal display | |
JPH09134152A (en) | Liquid-crystal display device | |
JP3305931B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR100260465B1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP3127640B2 (en) | Active matrix type liquid crystal display | |
JP3292520B2 (en) | Liquid crystal display | |
KR950010137B1 (en) | Method of driving liquid crystal display device and apparatus therefor | |
JP3361040B2 (en) | Liquid crystal display device | |
JPH11133377A (en) | Liquid crystal display panel driving device, liquid crystal display device, electronic device, and liquid crystal display panel driving method | |
JPH11258573A (en) | Method and device for driving liquid crystal display element | |
JP3054520B2 (en) | Driving method of active matrix cell | |
US6344842B1 (en) | Liquid crystal display device and a driving method therefor | |
CA2051251A1 (en) | Electrooptical device | |
JP3064702B2 (en) | Active matrix type liquid crystal display | |
JPH06208343A (en) | Liquid crystal display device | |
JPH1138389A (en) | Reflection type liquid crystal display device | |
JPH1184417A (en) | Active matrix type display element and its driving method | |
JP3255992B2 (en) | Display method of active matrix display device | |
JPH0933890A (en) | Driving method for liquid crystal display device | |
CN1184523C (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |