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JP2578941B2 - Driving method of active matrix liquid crystal display device - Google Patents

Driving method of active matrix liquid crystal display device

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Publication number
JP2578941B2
JP2578941B2 JP63237034A JP23703488A JP2578941B2 JP 2578941 B2 JP2578941 B2 JP 2578941B2 JP 63237034 A JP63237034 A JP 63237034A JP 23703488 A JP23703488 A JP 23703488A JP 2578941 B2 JP2578941 B2 JP 2578941B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
pixel
driving method
lcd
active matrix
Prior art date
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JP63237034A
Other languages
Japanese (ja)
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Inventor
良彦 平井
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Priority to US07/407,429 priority patent/US5117298A/en
Priority to DE68920935T priority patent/DE68920935T2/en
Priority to EP89309439A priority patent/EP0360523B1/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非線形抵抗素子を用いたアクティブマトリ
クス液晶表示装置の駆動方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a driving method of an active matrix liquid crystal display device using a nonlinear resistance element.

〔従来の技術〕 近年、ツィスト・ネマティック型(TN型)を中心とし
た液晶表示装置(LCD)の応用が発展し、腕時計や電卓
の分野で大量に用いられている。それに加え、近年、文
字,図形等の任意の表示が可能なマトリクス型も使われ
始めている。このマトリクス型LCDの応用分野を広げる
ためには、表示容量の増大が必要である。しかし、従来
のLCDの電圧−透過率変化特性の立上りはあまり急峻で
はないので、表示容量を増加させるためにマルチプレッ
クス駆動の走査本数を増加させると、選択画素と非選択
画素との各々にかかる実効電圧比は低下するので、選択
画素の透過率増加と非選択画素の透過率低下というクロ
ストークが生じる。その結果、表示コントラストが著し
く低下し、ある程度のコントラストが得られる視野角も
著しく狭くなる。従って、従来のLCDでは走査本数は、6
0本ぐらいが限界である。このような従来のLCDを、次に
述べるアクティブマトリクスLCDと比較して、単純マト
リクスLCDと称する。
[Related Art] In recent years, applications of liquid crystal display devices (LCDs) centered on twist nematic type (TN type) have been developed and are used in large quantities in the fields of watches and calculators. In addition, in recent years, a matrix type capable of arbitrary display of characters, figures, and the like has begun to be used. In order to expand the application field of the matrix type LCD, it is necessary to increase the display capacity. However, since the rise of the voltage-transmittance change characteristic of the conventional LCD is not so steep, if the number of scans of the multiplex drive is increased in order to increase the display capacity, it affects each of the selected pixel and the non-selected pixel. Since the effective voltage ratio decreases, crosstalk occurs in which the transmittance of the selected pixel increases and the transmittance of the non-selected pixel decreases. As a result, the display contrast is significantly reduced, and the viewing angle at which a certain level of contrast is obtained is also significantly narrowed. Therefore, in the conventional LCD, the number of scanning lines is 6
About 0 is the limit. Such a conventional LCD is referred to as a simple matrix LCD in comparison with an active matrix LCD described below.

マトリクス型LCDの表示容量を大幅に増加させるため
に、LCDの各画素にスイッチング素子を直列に配置した
アクティブマトリクスLCDが考案されている。これまで
に発表されたアクティブマトリクスLCDの試作品のスイ
ッチング素子には、アモルファスシリコンやポリシリコ
ンを半導体材料とした薄膜トランジスタ素子(TFT)が
多く用いられている。また一方では、製造法及び構造が
比較的単純であるため、製造工程が簡略化でき、高歩留
り、低コスト化が期待される薄膜二端子素子(以下TFD
と略す)を用いたアクティブマトリクスLCDも注目され
ている。
In order to greatly increase the display capacity of a matrix type LCD, an active matrix LCD in which switching elements are arranged in series with each pixel of the LCD has been devised. As switching elements of active matrix LCD prototypes that have been announced so far, thin film transistors (TFTs) using amorphous silicon or polysilicon as a semiconductor material are often used. On the other hand, the manufacturing method and structure are relatively simple, so that the manufacturing process can be simplified, and high yield and low cost are expected in thin-film two-terminal devices (TFDs).
(Abbreviated as "abbreviated") has also attracted attention.

このような薄膜二端子素子型アクティブマトリクスLC
D(以下TFD−LCDと略す)において、一番実用化に近い
と考えられているLCDは、TFDに金属−絶縁体−金属素子
(以下MIM素子又はMIMと略す)を用いたLCDである。TFD
として、MIMの他には、アモルファスSiのpinダイオード
2個を極性逆向きに並列接続したダイオードリング、及
び、同じくpinダイオード2個を極性逆向きに直列接続
したバック・ツー・バック・ダイオードが知られてい
る。
Such a thin film two-terminal element type active matrix LC
In D (hereinafter abbreviated as TFD-LCD), an LCD considered to be closest to practical use is an LCD using a metal-insulator-metal element (hereinafter abbreviated as MIM element or MIM) for TFD. TFD
As, in addition to the MIM, amorphous S i diode ring which is connected in parallel with the polarity opposite pin two diodes, and, a back-to-back diodes likewise connected in series with two pin diode polarity opposite Are known.

以上のTFDは、全て、回路的には非線形抵抗素子であ
り、素子両端への印加電圧の増加に伴い、電流が非線形
的に急激に増加する。このようなTFDを液晶と直列に接
続することにより、電圧−透過率変化特性の立上りは急
峻になり、走査本数を大幅に増やすことが可能になる。
The above TFDs are all non-linear resistance elements in terms of circuit, and the current rapidly increases non-linearly with an increase in the voltage applied to both ends of the element. By connecting such a TFD in series with the liquid crystal, the rise of the voltage-transmittance change characteristic becomes steep, and the number of scanning lines can be greatly increased.

このようなMIMを用いたLCDの従来例は、論文ではディ
・アールバラフ、他、著「ジ・オプティマイゼーション
・オブ・メタル・インシュレータ・メタル・ノンリニア
・デバイシズ・フォア・ユース・イン・マルチプレック
スド・リキッド・クリスタル・ディスプレイズ」、アイ
・イー・イー・イー・トランザクション・オン・エレク
トロン・デバイシーズ、28巻、6号、頁736−739(1981
年発行)〔D.R.Baraff,et al.,“The Optimization of
Metal−Insulator−Metal Nonlinear Devices for Use
in Multiplexed Liquid Crystal Displays,"IEEE Tran
s.Electron Devices,vol.ED−28,pp.736−739(198
1)〕、及び両角伸治、他、著「250×240画素のラテラ
ルMIM−LCD」テレビジョン学会技術報告(IPD83−8),
pp39−44,(1983年12月発行)に代表的に示され、特許
公開公報では特開昭52−149090号公報、及び特開昭55−
161273号公報中に代表的に示され、その動作原理につい
ても詳細に述べられている。
A conventional example of an LCD using such a MIM is described in a paper by Di Albaraf and others, "The Optimization of Metal Insulator Metal Nonlinear Devices for Use in Multiplexed." Liquid Crystal Displays ", IEE Transactions on Electron Devices, Vol. 28, No. 6, pp. 736-739 (1981)
DRBaraff, et al., “The Optimization of
Metal-Insulator-Metal Nonlinear Devices for Use
in Multiplexed Liquid Crystal Displays, "IEEE Tran
s.Electron Devices, vol.ED-28, pp.736-739 (198
1)], and Shinji Ryukaku, et al., “Lateral MIM-LCD with 250 × 240 Pixels”, Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan (IPD83-8),
pp. 39-44 (published in December 1983) and disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 52-149090 and 55-149090.
It is typically shown in Japanese Patent No. 161273, and its operating principle is also described in detail.

MIMにおいて、最も重要な材料は、絶縁体層の材料で
ある。従来の論文、特許公開公報等に記載のMIMでは、
絶縁体層の材料にタンタル(Ta)又はシリコンの酸化物
又は窒化物が主として用いられるがこれに限定されな
い。又、金属は殆んど全ての金属を用いることが可能で
あるが、主としてクロムかタンタルが用いられる。
In MIM, the most important material is the material of the insulator layer. In MIMs described in conventional papers and patent publications,
Tantalum (Ta) or silicon oxide or nitride is mainly used as a material of the insulator layer, but is not limited thereto. Almost any metal can be used, but mainly chromium or tantalum is used.

非線形抵抗素子の電流−電圧(I−V)特性は、種々
の形で数式化されるが、代表的なものとして、次の式が
知られている。
The current-voltage (IV) characteristics of the non-linear resistance element are expressed by various formulas, and the following formulas are known as typical ones.

I=A・Vα ここで、Iは電流、Vは電圧、αは非線形係数、Aは
比例定数である。既に述べたMIM素子等においては、α
は6以上の値をもつ。
I = A · V α where, I is current, V is voltage, alpha nonlinear coefficient, A is a proportionality constant. In the already described MIM element etc., α
Has a value of 6 or more.

以上述べたTFD−LCDにおいて、従来は、TN型単純マト
リクスLCDに用いられている駆動法と実質的には同一の
駆動方法が用いられている。従来の駆動方法について
は、エレクトロニクス昭和63年4月号pp42−46に詳述さ
れている。
In the TFD-LCD described above, a driving method that is substantially the same as the driving method used in the TN type simple matrix LCD is conventionally used. The conventional driving method is described in detail in Electronics, April 1988, pp. 42-46.

第2図は、注目している画素が選択画素であり、デー
タ信号ライン上、選択画素と非選択画素が交互に存在す
る場合の駆動信号である。走査信号(a)、データ信号
(b)は、負・正の各フレームで第1表のような値をと
る。負・正の各1フレームで、1画素の走査を行い、表
示内容を書き込む。アドレス時が各画素への書き込み区
間、非アドレス時が各画素の電荷保持区間である。VD
VPの比(VD/VP)は通常一定であり、バイアス比とよば
れる。
FIG. 2 shows a drive signal when the pixel of interest is the selected pixel and the selected pixel and the non-selected pixel are alternately present on the data signal line. The scanning signal (a) and the data signal (b) take values as shown in Table 1 in each of the negative and positive frames. One pixel is scanned in each of the negative and positive frames, and display contents are written. The address period is a writing period to each pixel, and the non-addressing period is a charge holding period of each pixel. V D and
The ratio of V P (V D / V P ) is usually constant and is called the bias ratio.

TFD−LCDパネル1画素の等価回路は、第3図のごと
く、非線形抵抗素子13と液晶素子14とが直列に接続さ
れ、データ信号線15と走査信号線16が両端に接続され
る。これが逆でも全く問題ない。
As shown in FIG. 3, the equivalent circuit of one pixel of the TFD-LCD panel has a non-linear resistance element 13 and a liquid crystal element 14 connected in series, and a data signal line 15 and a scanning signal line 16 connected to both ends. There is no problem if this is reversed.

画素印加信号(c)は、(データ信号)−(走査信
号)であり、第2表の値をとる。それに対応して、液晶
電圧(d)が変化し、表示コントラストとなる。理想的
には、非線形素子のI−V特性は、電圧の正負に対して
対称のはずであるが、実際のMIM素子は非対称性が大き
い。即ち、(1)式でαは同じでもV>0の時のAの値
A+とV<0の時のAの値A-とは異なりる。A->A+の時、
液晶に印加される電圧は、負フレームの方が、絶対値が
大きくなる。液晶のコントラストは、液晶電圧(d)の
実効値で決まるため、このような場合は、画面のチラツ
キ、即ち、フリッカが目につきやすくなる。尚、第2表
中で、非アドレス時の値が、全て〔〕付になっているの
は、データ信号の内容が、選択か、非選択からにより、
画素印加電圧が〔〕内の値をとる、という意味である。
The pixel application signal (c) is (data signal)-(scanning signal), and takes a value shown in Table 2. Correspondingly, the liquid crystal voltage (d) changes, resulting in display contrast. Ideally, the IV characteristics of the nonlinear element should be symmetric with respect to the positive or negative of the voltage, but the actual MIM element has a large asymmetry. That is, the value of A when V> 0 even though α is the same in equation (1)
The value of A at the time of A + and V <0 A - and Kotonariru is. A -> A + when,
The voltage applied to the liquid crystal has a larger absolute value in the negative frame. Since the contrast of the liquid crystal is determined by the effective value of the liquid crystal voltage (d), in such a case, flickering of the screen, that is, flicker, becomes more noticeable. In Table 2, the values at the time of non-addressing are all marked with [] because the content of the data signal is either selected or not selected.
This means that the pixel applied voltage takes a value in [].

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

以上述べたように、従来のTFD−LCDにはフリッカが起
こりやすいという欠点があった。
As described above, the conventional TFD-LCD has a disadvantage that flicker easily occurs.

また、これを解決する方法として、画素に印加する電
圧を非線形素子の非対称特性に合わせてシフトさせる方
法が、特開昭58−14891号公報、特開昭61−256325号公
報に記載されている。しかし、この方法ではコントラス
ト調整のためには、画素印加電圧調整と同時にバイアス
電圧も変える必要があるため、駆動回路は複雑になり、
コントラスト調整は非常に困難である。
As a method for solving this, a method of shifting a voltage applied to a pixel in accordance with the asymmetric characteristic of a nonlinear element is described in JP-A-58-14891 and JP-A-61-256325. . However, in this method, since the bias voltage needs to be changed simultaneously with the adjustment of the pixel applied voltage for the contrast adjustment, the driving circuit becomes complicated,
Contrast adjustment is very difficult.

本発明の目的は、フリッカが生じないTFD−LCDの駆動
方法を提供すると同時に、容易にコントラスト調整ので
きる駆動方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a driving method of a TFD-LCD that does not cause flicker and a driving method that can easily adjust contrast.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明によれば、非線形抵抗素子を用いたアクティブ
マトリクス液晶表示装置の駆動方法において、バイアス
化を一定に保ち、画素印加電圧をフレームごとに極性が
反転し、かつ、その絶対値の比が表示最適比値に設定さ
れた画素印加電圧とすることを特徴とするアクティブマ
トリクス液晶表示装置の駆動方法が得られる。
According to the present invention, in a method of driving an active matrix liquid crystal display device using a nonlinear resistance element, biasing is kept constant, the polarity of a pixel applied voltage is inverted for each frame, and the ratio of the absolute value is displayed. A driving method of an active matrix liquid crystal display device characterized in that the pixel applied voltage is set to the optimum ratio value.

〔作用〕[Action]

本発明による駆動方法を第1図に示す。基本的には、
第2図の従来例と同じであるが、負フレームと正フレー
ムとで、走査信号(a)とデータ信号(b)の差である
画素印加電圧(c)の絶対値を変えた点が特徴である。
即ち、VPの値は正フレームと負フレームでVPとVP′とに
なり、VDの値はVDとVD′になる。A->A+を仮定すると、
VP>VP′,VD>VD′と設定すると、正・負フレーム間の
液晶電圧(d)の絶対値は等しくすることが可能にな
る。これらの値は、第3表にまとめてある。
FIG. 1 shows a driving method according to the present invention. Basically,
2 is the same as the conventional example of FIG. 2, except that the absolute value of the pixel applied voltage (c), which is the difference between the scanning signal (a) and the data signal (b), is changed between the negative frame and the positive frame. It is.
That is, the value of V P is 'becomes the value of V D is V D and V D' V P and V P positive and negative frames becomes. A -> Assuming the A +,
If V P > V P 'and V D > V D ', the absolute value of the liquid crystal voltage (d) between the positive and negative frames can be made equal. These values are summarized in Table 3.

バイアス比は正・負フレームで一定にする(VD/VP
VD′/VP′)。
Keep the bias ratio constant between positive and negative frames (V D / V P =
V D ′ / V P ′).

正・負フレーム間の画素印加電圧の絶対値の比である
VP/VP′,(VP−2VD)/(VP′−2VD′)を各々調整
することにより、フリッカが無くなる比が見つけられ
る。この比を表示最適比値とよぶ。バイアス比が一定の
場合は、VP/VP′を表示最適比値に設定すればよい。
It is the ratio of the absolute value of the pixel applied voltage between the positive and negative frames.
V P / V P ', ( V P -2V D) / (V P' by each adjusting -2 V D '), the ratio of the flicker is eliminated is found. This ratio is called a display optimum ratio value. When the bias ratio is constant, VP / VP 'may be set to the display optimum ratio value.

画素印加電圧(c)は、(データ信号)−(走査信
号)であり、第4表にまとめた。
The pixel applied voltage (c) is (data signal)-(scanning signal) and is summarized in Table 4.

〔実施例〕 以下、実施例に基づいて説明する。 [Example] Hereinafter, an example will be described.

〔実施例1〕 代表的なMIM−LCDの構造、作製法は以下のとうりであ
る。
Example 1 The structure and manufacturing method of a typical MIM-LCD are as follows.

まず、下部ガラス基板1上の膜形成、MIM素子の製作
について述べる。第4図において、下部ガラス基板1を
Ta2O5,SiO2等のガラス保護膜2で被覆する。この保護
膜2は、不可欠なものではないので、被覆を省略するこ
ともできる。次にこの上にリード電極3、絶縁体層4を
形成する。
First, film formation on the lower glass substrate 1 and fabrication of the MIM element will be described. In FIG. 4, the lower glass substrate 1 is
It is covered with a glass protective film 2 such as Ta 2 O 5 or SiO 2 . Since the protective film 2 is not indispensable, the coating can be omitted. Next, a lead electrode 3 and an insulator layer 4 are formed thereon.

絶縁体層4の窒化シリコンは、種々の方法で形成する
ことが可能であるが、本実施例においては、窒素ガス、
シランガス、水素ガスなどの混合ガスによるプラズマCV
D法を用いて約1000Åに形成した。
Although the silicon nitride of the insulator layer 4 can be formed by various methods, in this embodiment, nitrogen gas,
Plasma CV using mixed gas such as silane gas and hydrogen gas
It was formed to about 1000 ° using the D method.

上部電極5はCrとし、抵抗加熱法により形成し、通常
のフォトリングラフィによりパターン化した。下部透明
電極6は、酸化インジウム−酸化スズ(通称ITO)と
し、マグネティック・スパッタリングにより形成し、通
常のフォトリングラフィ法によりパターン化した。
The upper electrode 5 and C r, is formed by a resistance heating method, and patterned by a conventional a photolithography. The lower transparent electrode 6 was made of indium oxide-tin oxide (commonly known as ITO), was formed by magnetic sputtering, and was patterned by ordinary photolinography.

上部ガラス基板7上の膜形成、パターン化は通常の単
純マルチプレックスLCDとほとんど同一である。上部ガ
ラス基板7は、SiO2等のガラス保護膜8で被覆されてい
るが、この保護膜8は不可欠ではない。上部透明電極9
も、下部透明電極6と同じく酸化インジウム−酸化スズ
であり、マグネティック・スパッタリングにより形成し
通常のフォトリングラフィ法によりパターン化した。
Film formation and patterning on the upper glass substrate 7 are almost the same as those of a normal simple multiplex LCD. Although the upper glass substrate 7 is covered with a glass protective film 8 such as SiO 2 , the protective film 8 is not essential. Upper transparent electrode 9
Similarly, the lower transparent electrode 6 is made of indium oxide-tin oxide, formed by magnetic sputtering, and patterned by a usual photolinography method.

下部ガラス基板1と上部ガラス基板7とは、ガラスフ
ァイバー等のスペーサを介して張り合わされ、通常のエ
ポキシ系接着剤によりシールした。セル厚は8μmとし
た。
The lower glass substrate 1 and the upper glass substrate 7 were adhered to each other via a spacer such as glass fiber and sealed with a normal epoxy-based adhesive. The cell thickness was 8 μm.

両ガラス基板1,7はラビングにより配向処理をした。
この場合、ポリイミド等の配向処理膜を塗布することが
多いが不可欠ではないので、第4図では省略した。
Both glass substrates 1 and 7 were subjected to an alignment treatment by rubbing.
In this case, an alignment treatment film such as polyimide is often applied, but is not indispensable, so that it is omitted in FIG.

上記のセルに、ツィスト・ネマティック型液晶である
ZLI−1565(メルク製)を注入孔より注入して、液晶層1
0とした。注入孔を接着剤で封止することによりTFD−LC
Dを完成した。
Twisted nematic liquid crystal in the above cell
Inject ZLI-1565 (Merck) through the injection hole and add the liquid crystal layer 1
0 was set. TFD-LC by sealing the injection hole with adhesive
D is completed.

第5図に、下部ガラス基板1上の1画素の素子パター
ンを示す。このように下部透明電極6は、1画素毎に分
離されている。リード電極3は陽極酸化により前面が絶
縁体層4で覆われており、又、リード電極3からは各画
素に対応して小さな突起がでている。この突起状の電極
11は、上部電極5と交差しており、この交差部がMIM素
子になっている。
FIG. 5 shows an element pattern of one pixel on the lower glass substrate 1. Thus, the lower transparent electrode 6 is separated for each pixel. The front surface of the lead electrode 3 is covered with the insulator layer 4 by anodic oxidation, and small projections are formed from the lead electrode 3 corresponding to each pixel. This protruding electrode
Numeral 11 intersects with the upper electrode 5, and this intersection forms the MIM element.

第6図に、本実施例TFD−LCDの構造の一部を示す。こ
のように、第5図に示した下部ガラス基板1上の各画素
が格子状に並び、リード電極3は横につながり、端部で
端子部12を構成している。第4図における上部ガラス基
板7上の上部透明電極9は、図示のように各画素を縦に
つなげた形で帯状に形成されている。この上部透明電極
9の形状は、単純マルチプレックス駆動のLCDの電極形
状とほぼ同一である。
FIG. 6 shows a part of the structure of the TFD-LCD of this embodiment. In this manner, the pixels on the lower glass substrate 1 shown in FIG. 5 are arranged in a grid, the lead electrodes 3 are connected laterally, and the terminal portions 12 are formed at the ends. The upper transparent electrode 9 on the upper glass substrate 7 in FIG. 4 is formed in a band shape in which each pixel is vertically connected as shown in the figure. The shape of the upper transparent electrode 9 is substantially the same as that of the LCD of the simple multiplex drive.

第6図の構造のパネルに、第3図の電圧印加方法をと
る場合、上部透明電極が走査信号線であり、リード電極
がデータ信号線である。
When the voltage applying method shown in FIG. 3 is applied to the panel having the structure shown in FIG. 6, the upper transparent electrode is a scanning signal line and the lead electrode is a data signal line.

第1図に示された本発明の駆動法において、VP=16V,
VP′=19V,バイアス比=9とした駆動波形を、上記パネ
ルに印加することにより、コントラスト比20以上で、ク
ロストークが無く、フリッカも全く無い高コントラスト
の表示が得られた。即ち、この場合、表示最適比値(=
VP/VP′)は0.842であった。
In the driving method of the present invention shown in FIG. 1, V P = 16 V,
By applying a driving waveform with V P ′ = 19 V and a bias ratio = 9 to the panel, a high contrast display with a contrast ratio of 20 or more, no crosstalk, and no flicker was obtained. That is, in this case, the display optimum ratio value (=
V P / V P ') was 0.842.

ここで、第1図に示された本発明の駆動法では、走査
信号もデータ信号も、Oを中心に信号がふれている(こ
の電圧を中心電圧とよぶ)。しかし、この方法では、正
負両電源が必要であるので、複雑になる。又、通常、TN
型単純マトリクスLCD駆動方法においては、第1図の液
晶印加信号を電位差としては変えないようにして、フレ
ームごとに、走査信号、データ信号各々の中心電圧をか
えることにより、必要な電源の数を減らしている(いわ
ゆる位相差駆動法)。このような方法は、本発明の駆動
方法にも適用可能である。
Here, in the driving method of the present invention shown in FIG. 1, the scanning signal and the data signal both have a signal centered on O (this voltage is called a center voltage). However, this method is complicated because both positive and negative power supplies are required. Also, usually TN
In the type simple matrix LCD driving method, the number of power supplies required is changed by changing the center voltage of each of the scanning signal and the data signal for each frame without changing the liquid crystal application signal of FIG. 1 as a potential difference. (So-called phase difference driving method). Such a method is also applicable to the driving method of the present invention.

〔実施例2〕 本発明による駆動法に位相差駆動法を適用した場合の
走査信号とデータ信号を第5表に記す。これを、実施例
1のTFT−LCDパネルに印加した場合、VP=16V,VP′=19
V,バイアス比=9の条件で、コントラスト比が20以上
で、クロストークが無く、フリッカも全く無い高コント
ラスト表示が得られた。
Embodiment 2 Table 5 shows scanning signals and data signals when the phase difference driving method is applied to the driving method according to the present invention. When this is applied to the TFT-LCD panel of Example 1, V P = 16 V, V P ′ = 19
Under the conditions of V and bias ratio = 9, a high contrast display with a contrast ratio of 20 or more, no crosstalk, and no flicker was obtained.

〔実施例3〕 実施例2の選択画素のデータ信号の時間幅を階調に応
じて変調する方法(即ち、パルス幅変調方式)により、
中間調を実現した。即ち、映像信号を4ビットのA/D変
換により、ディジタル化し、液晶のコントラスト曲線に
合わせてパルス幅を変化させ、16階調を実現した。
Embodiment 3 The method of Embodiment 2 for modulating the time width of the data signal of the selected pixel according to the gradation (that is, the pulse width modulation method) is used.
Halftone is achieved. That is, the video signal was digitized by 4-bit A / D conversion, and the pulse width was changed in accordance with the contrast curve of the liquid crystal to realize 16 gradations.

更にA/D変換のビット数を増加させれば、より高階調
が可能になった。
If the number of A / D conversion bits is further increased, higher gray scale becomes possible.

尚、上記いずれの実施例においてもVP/VP′の値は液
晶表示装置の画面を見ながら、フリッカが無くなるよう
調整して定めた。
In each of the above embodiments, the value of V P / V P ′ was determined while observing the screen of the liquid crystal display device so as to eliminate flicker.

〔効果〕〔effect〕

本発明の駆動法を用いれば、非対称I−V特性の非線
形抵抗素子を用いたTFD−LCDパネルにおいてもフリッカ
の全く無い高コントラストの表示が得られる。
By using the driving method of the present invention, a high-contrast display with no flicker can be obtained even in a TFD-LCD panel using a non-linear resistance element having an asymmetric IV characteristic.

また、本発明の駆動方法は、極性の異なる画素印加電
圧の絶対値の比を、フリッカがなくなるように調整、固
定してあるので、印加電圧を変えてもフリッカは発生し
ない。従って、印加電圧を調整することで容易に各使用
者にあったコントラスト特性にすることができる。これ
に対し、従来からある画素電圧にオフセット電圧を加え
てフリッカ発生を抑制する方法では、画素印加電圧を変
えると同時にバイアス電圧も変える必要があるため、こ
のようなコントラスト調整は困難である。
Further, in the driving method of the present invention, the ratio of the absolute values of the voltages applied to the pixels having different polarities is adjusted and fixed so as to eliminate flicker, so that flicker does not occur even if the applied voltage is changed. Therefore, by adjusting the applied voltage, the contrast characteristics suitable for each user can be easily obtained. On the other hand, in a conventional method of suppressing the occurrence of flicker by adding an offset voltage to a pixel voltage, such a contrast adjustment is difficult because it is necessary to change the bias voltage at the same time as changing the pixel applied voltage.

又、以上の実施例においては、非線形素子に窒化シリ
コン系MIM素子を用いた例のみ述べた。しかし、非線形
素子に他の材料のMIM素子、及び、ダイオード・リング
・、バック・ツー・バック・ダイオードを用いても、ほ
ぼ同じフリッカの無い表示性能が得られた。
Further, in the above-described embodiments, only an example in which a silicon nitride-based MIM element is used as the nonlinear element has been described. However, even when a MIM element of another material, a diode ring, and a back-to-back diode are used as the nonlinear element, almost the same display performance without flicker was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明による駆動法の一実施例の波形図、第
2図は従来の駆動法の例を示す図、第3図は1画素の等
価回路を示す図、第4図は実施例に用いたMIM−LCDパネ
ルの断面図、第5図は実施例に用いたパネルの1画素の
構造平面図、第6図は実施例に用いたパネル一部分の透
視構造平面図である。 1……下部ガラス基板、2,8……ガラス保護膜、3……
リード電極、4……絶縁体層、5……上部電極、6……
下部透明電極、7……上部ガラス基板、9……上部透明
電極、10……液晶層、11……突起状の電極、12……端子
部、13……非線形抵抗素子、14……液晶素子、15……デ
ータ信号線、16……走査信号線。
FIG. 1 is a waveform diagram of one embodiment of a driving method according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional driving method, FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of one pixel, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the MIM-LCD panel used in the example, FIG. 5 is a structural plan view of one pixel of the panel used in the example, and FIG. 6 is a transparent structure plan view of a part of the panel used in the example. 1 ... lower glass substrate, 2, 8 ... glass protective film, 3 ...
Lead electrode, 4 ... insulator layer, 5 ... upper electrode, 6 ...
Lower transparent electrode 7, Upper glass substrate 9, Upper transparent electrode 10, Liquid crystal layer 11, Projecting electrode 12, Terminal part 13, Nonlinear resistance element 14, Liquid crystal element , 15 ... data signal line, 16 ... scanning signal line.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】液晶素子から成る各画素に、非線形抵抗素
子から成るスイッチング素子が直列に設定されているア
クティブマトリクス液晶表示装置の各画素に印加する画
素印加電圧をフレームごとに極性を反転する駆動方法に
おいて、バイアス比を一定に保ち、極性の異なる画素印
加電圧の絶縁値の比が、液晶素子に加わる電圧の絶対値
が各フレーム間で等しくなるように設定されたことを特
徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方
法。
1. A drive for inverting a polarity of a pixel applied voltage applied to each pixel of an active matrix liquid crystal display device in which a switching element formed of a non-linear resistance element is set in series with each pixel formed of a liquid crystal element for each frame. An active matrix, characterized in that the bias ratio is kept constant and the ratio of the insulation values of the voltages applied to the pixels of different polarities is set such that the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal element is equal between each frame. A method for driving a liquid crystal display device.
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