JP2001215468A - Liquid crystal element and driving method therefor - Google Patents

Liquid crystal element and driving method therefor

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JP2001215468A
JP2001215468A JP2000026714A JP2000026714A JP2001215468A JP 2001215468 A JP2001215468 A JP 2001215468A JP 2000026714 A JP2000026714 A JP 2000026714A JP 2000026714 A JP2000026714 A JP 2000026714A JP 2001215468 A JP2001215468 A JP 2001215468A
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liquid crystal
pixel
crystal element
driving
pair
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Kiyoshi Miura
聖志 三浦
Hideo Mori
秀雄 森
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems such as variation and shift in a threshold when constituting amplifier type pixel circuits. SOLUTION: Each pixel circuit is constituted of 1st and 2nd switch elements 103a and 103b for supplying a pair of information signals Vdata-a and Vdata-b corresponding to one pixel according to a scanning signal Vgate, 1st and 2nd information signal holding means 104a, 104b for holding a pair of the information signals supplied via these switch elements, a power supply line 108 for supplying a prescribed voltage, 1st and 2nd voltage supply means 105a, 105b for supplying the voltage of the power supply line as that of the value corresponding to each information signal held by the 1st and 2nd information signal holding means, and pixel electrodes 106a, 106b for applying the voltages supplied by these voltage supply means to both electrodes of the liquid crystal part corresponding to the one pixel and driving the liquid crystal part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
等に用いられるライトバルブ等に使用される液晶素子お
よびその駆動方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal element used for a light valve used in a flat panel display, a projection display, a printer and the like, and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、もっとも広範に用いられてきてい
るフラットディスプレイとしては、たとえば「エム・シ
ャット(M.Schadt)およびダブリュー・ヘルフ
リッヒ(W.Helfrich)著、アプライド・フィ
ジックス・レターズ(Applied Physics
Letters)第18巻、第4号(1971年2月
15日発行)第127頁〜128頁」において示された
ツイステッドネマチック(twisted nemat
ic)液晶を用いたものが知られている。近年、このタ
イプの液晶を用いてTFTなどのアクティブスイッチと
組み合わせた液晶素子の開発および製品化が行われてい
る。このタイプは一つ一つの画素にトランジスタを作成
するものであり、クロストークの問題が無く、また、近
年の急速な生産技術の進歩によって10〜17インチク
ラスのディスプレイとしても、よい生産性で作られつつ
ある。しかしながら、動画を切れよく表現できるかとい
う点ではツイステッドネマチック液晶自体の応答速度が
まず問題であり、また、視野角が狭いという点に主たる
問題が存在している。この両者の問題を同時に解決する
ことが1つの大きな課題である。
2. Description of the Related Art The most widely used flat displays these days include, for example, "Applied Physics Letters" by M. Schadt and W. Helfrich.
Letters), Vol. 18, No. 4 (issued on Feb. 15, 1971, pp. 127-128), "twisted nemat".
ic) One using liquid crystal is known. In recent years, a liquid crystal element using this type of liquid crystal in combination with an active switch such as a TFT has been developed and commercialized. In this type, a transistor is formed for each pixel, there is no problem of crosstalk, and with the rapid progress of production technology in recent years, a display of 10 to 17 inches class can be produced with good productivity. It is being done. However, the response speed of the twisted nematic liquid crystal itself is the first problem in terms of the ability to express moving images sharply, and the main problem is that the viewing angle is narrow. One major problem is to solve these two problems simultaneously.

【0003】こうした背景に鑑み、最近では新しいモー
ドを利用した液晶素子が開発されている。例えば、イン
プレインモードやMVA配向技術などは視野角改善の実
現手段であり、OCBモードなどは応答速度改善の実現
手段である。
In view of such a background, recently, a liquid crystal element using a new mode has been developed. For example, the in-plane mode or the MVA alignment technique is a means for improving the viewing angle, and the OCB mode or the like is a means for improving the response speed.

【0004】一方、双安定性を有する液晶素子としては
クラーク(Clark)およびラガウェル(Lager
wall)により提案されている(特開昭56−107
216号公報、米国特許第4367924号明細書等)
カイラルスメクチック液晶素子がある。この双安定性を
有する液晶としては、一般に、カイラルスメクチックC
相またはカイラルスメクチックH相からなる強誘電性液
晶(以下、「FLC」ともいう。)が用いられている。
この強誘電性液晶は、自発分極により反転スイッチング
を行うため、非常に速い応答速度を有する上に、メモリ
性のある双安定状態を発現させることができ、さらに視
野角特性も優れていることから、高速、高精細かつ大面
積の単純マトリクス表示素子あるいはライトバルブとし
て製品化が行われている。
On the other hand, liquid crystal devices having bistability include Clark and Lagerwell.
wall) (JP-A-56-107).
No. 216, U.S. Pat. No. 4,367,924, etc.)
There is a chiral smectic liquid crystal element. As the liquid crystal having this bistability, chiral smectic C is generally used.
A ferroelectric liquid crystal (hereinafter, also referred to as "FLC") comprising a phase or a chiral smectic H phase is used.
Since the ferroelectric liquid crystal performs inversion switching by spontaneous polarization, it has a very fast response speed, can exhibit a bistable state with memory properties, and has excellent viewing angle characteristics. It has been commercialized as a high-speed, high-definition, large-area simple matrix display element or light valve.

【0005】また、最近ではチャンダニ、竹添らにより
3つの安定状態を有するカイラルスメクチック反強誘電
性液晶素子(以下、「AFLC」ともいう。)も提案さ
れている(ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライ
ド フィジックス(Japanese Journal
of Applied Physics)第27巻、
1988年1729頁)。そして、最近この反強誘電液
晶材料のうち、ヒステリシスが小さく、階調表示に有利
な特性を有するV字型応答特性が発見された(たとえ
ば、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フ
ィジックス(Japanese Journal of
Applied Physics)第36巻、199
7年3586頁)。これをアクティブマトリクスタイプ
の液晶素子として、高速のディスプレイを実現しようと
いう提案もされている(特開平9−50049号公
報)。
Recently, a chiral smectic antiferroelectric liquid crystal device (hereinafter, also referred to as "AFLC") having three stable states has been proposed by Chandani, Takezoe et al. (Japanese Journal of Applied Physics).
of Applied Physics), Volume 27,
1988, p. 1729). Recently, among these antiferroelectric liquid crystal materials, a V-shaped response characteristic having small hysteresis and advantageous characteristics for gradation display has been discovered (for example, Japanese Journal of Applied Physics).
Applied Physics, Vol. 36, 199
7 years, p. 3586). It has been proposed to realize a high-speed display by using this as an active matrix type liquid crystal element (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-50049).

【0006】このように、視野角が良く、応答が速く、
かつ階調が可能なディスプレイとしての究極の目標に向
け、液晶ディスプレイについては、OCBやAFLCを
液晶高速化の有力候補として、研究開発が以前にもまし
て盛んに行われている。
Thus, the viewing angle is good, the response is fast,
In order to achieve the ultimate goal of a display capable of gradation, OCB and AFLC have been more actively researched and developed than ever before, with OCB and AFLC being promising candidates for high-speed liquid crystal display.

【0007】また、液晶が高速化するのに伴い、新たな
カラー液晶方式も提案されている。一般に、従来のカラ
ー液晶表示素子は、基板上に併設されたRGBなどのカ
ラーフィルタと液晶とを積層する構成からなり、1画素
は独立に透過率を制御できるRGB絵素からなる。RG
B各絵素ごとに液晶部分あるいは偏光板などとの組み合
せで透過率を制御し、RGBの加法混色で色を表現する
のが一般的である。光源としては、白色光バックライト
を用いる透過型、あるいは外光を利用する反射型のもの
があるが、色空間を表現する原理は同じである。
As the speed of the liquid crystal increases, a new color liquid crystal system has been proposed. In general, a conventional color liquid crystal display element has a configuration in which a liquid crystal and a color filter such as RGB provided in parallel on a substrate and a liquid crystal are laminated, and one pixel is composed of an RGB picture element whose transmittance can be independently controlled. RG
In general, the transmittance is controlled in combination with a liquid crystal portion or a polarizing plate for each of the B pixels, and colors are generally expressed by additive color mixture of RGB. As a light source, there is a transmission type using a white light backlight or a reflection type using external light, but the principle of expressing a color space is the same.

【0008】こうしたカラー液晶表示装置の欠点は、ひ
とつに光の利用効率が悪いことである。すなわち、空間
的に3分の1の面積のRフィルタに入射した光のうち
の、波長域として3分の1のR光と、同様に3分の1×
3分の1=9分の1のG光と、同様に9分の1のB光と
の加法混色で白を表現しているため、液晶部位の透過率
を問題とする以前に光の利用効率は最大でも3分の1し
かない。これは、液晶の消費電力の多くを占めるバック
ライトの消費電力を無駄に必要とすることを意味する。
また、1画素ごとに独立に3絵素を駆動しなければなら
ず、高精細になればなるほど画素設計が苦しくなり、開
口率が低下して、ますます光の利用効率が低下する。さ
らに、駆動ICも1画素ラインにつき3ライン(端子)
が必要であり、特に高精細になればなるほど、実装の負
荷が重くなる。コストの面から考えても、現在、液晶パ
ネルのコスト圧迫要因であるビット数の多い駆動ICや
カラーフィルタを必要とする構成であり、不利である。
One of the drawbacks of such a color liquid crystal display device is that light utilization efficiency is poor. That is, of the light incident on the R filter having a spatially one-third area, the one-third R light as a wavelength region is similarly set to one-third ×
Since one-third = one-ninth G light and similarly one-ninth B light are additively mixed to represent white, use of light before the transmittance of the liquid crystal part is considered Efficiency is only one third at most. This means that the power consumption of the backlight, which accounts for much of the power consumption of the liquid crystal, is wastefully required.
In addition, three picture elements must be independently driven for each pixel, and the higher the definition, the more difficult the pixel design becomes, the lower the aperture ratio, and the more the light use efficiency is further reduced. Furthermore, the driving IC also has three lines (terminals) per pixel line.
In particular, the higher the definition, the heavier the load of mounting. Even from the viewpoint of cost, the configuration requires a driving IC or a color filter having a large number of bits, which is a factor of pressing down the cost of the liquid crystal panel, which is disadvantageous.

【0009】昨今、こうした欠点の認識のもと、別のカ
ラー液晶表示素子の提案や開発が活発になってきてい
る。その中で、もっとも活発に研究開発されているの
は、バックライト色切替え方式である。この方式は特開
昭56−27198号公報に開示されている。フリッカ
周波数以下の時間で照明光の色を切り替え、それと同期
してパネルの透過状態を制御することにより、時間的な
加法混色で色再現を実現するものである。RGBフィー
ルド順次表示方式(フィールドシーケンシャルカラー方
式)とも呼ばれる。
[0009] In recent years, based on recognition of such disadvantages, proposals and developments of other color liquid crystal display elements have been activated. Among them, the most actively researched and developed is a backlight color switching method. This method is disclosed in JP-A-56-27198. By switching the color of the illuminating light at a time equal to or lower than the flicker frequency and controlling the transmission state of the panel in synchronization with the switching, color reproduction is realized by temporal additive color mixing. It is also called an RGB field sequential display method (field sequential color method).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の課題
は、AFLC(あるいはFLC)の自発分極Psの反転
による電圧降下に関わるものである。図12にAFLC
の電圧透過率特性(VT特性)の一例を示す。このVT
特性は三角波の電圧を与えて透過率を測定した結果であ
り、AFLCは過渡的なスイッチング途中を別にすれ
ば、このVTカーブに従って透過率の変化を発現する。
ところが、TFTのようなアクティブスイッチを使って
駆動すると、自発分極Psの反転による電圧降下という
問題が生じてしまう。
A first object of the present invention relates to a voltage drop due to reversal of spontaneous polarization Ps of AFLC (or FLC). Figure 12 shows AFLC
2 shows an example of a voltage transmittance characteristic (VT characteristic) of the first embodiment. This VT
The characteristics are the results of measuring the transmittance by applying a voltage of a triangular wave, and the AFLC develops a change in the transmittance according to the VT curve, except during transient switching.
However, driving using an active switch such as a TFT causes a problem of voltage drop due to inversion of spontaneous polarization Ps.

【0011】以下、この問題について説明する。図6は
通常用いられるTFTアレーの回路図である。この回路
において、フリッカを考慮し、60[Hz]のフレーム
レートで、N=1000本のゲート線1〜Nを順次駆動
しようとすると、ゲート線1本あたりに割り当てられる
ゲートオン時間はおよそ16[μSec]である。AF
LCはF(フェロ)相へのスイッチングは速いが、それ
でも16[μSec]で応答が終了するとは限らない。
またAF(アンチフェロ)相へのスイッチングは遅く、
数100[μSec]から[mSec]オーダであるの
が通常である。すなわち、AFLCをTFTなどのアク
ティブスイッチを用いて駆動すると、スイッチをオンし
て何がしかの電位V0を与えた後、スイッチをオフして
AFLC(あるいはFLC)のスイッチングが行われる
のである。
Hereinafter, this problem will be described. FIG. 6 is a circuit diagram of a commonly used TFT array. In this circuit, when trying to sequentially drive N = 1000 gate lines 1 to N at a frame rate of 60 [Hz] in consideration of flicker, the gate-on time assigned to each gate line is approximately 16 [μSec]. ]. AF
Although the LC switches to the F (ferro) phase quickly, the response does not always end at 16 [μSec].
Switching to the AF (antiferro) phase is slow,
Usually, it is on the order of several hundred [μSec] to [mSec]. That is, when the AFLC is driven by using an active switch such as a TFT, the switch is turned on, a certain potential V 0 is applied, and then the switch is turned off to perform AFLC (or FLC) switching.

【0012】この一連の動作を、図15〜図17を用い
て説明する。図15は自発分極Ps[C/cm2]を有
する液晶をセルに入れて配向させ、一方のフェロ状態に
一様にリセットした前状態を示す。液晶の自発分極Ps
については、マクロにはバルクの自発分極Psは近傍の
自発分極Psで相殺され、両端の+Psおよび−Psだ
けが電気的に存在するものとして扱うことができる。こ
のセルの両側の電極15および16の面積をS[c
2]とし、液晶コンデンサの容量をC[F]とする
と、この液晶コンデンサの電極15および16近傍に存
在する自発分極による電荷量は±Ps[C/cm2]*
S[cm2]である。
This series of operations will be described with reference to FIGS. FIG. 15 shows a state before a liquid crystal having spontaneous polarization Ps [C / cm 2 ] is put in a cell and aligned, and is uniformly reset to one ferro state. Spontaneous polarization Ps of liquid crystal
In the macro, the macro spontaneous polarization Ps is canceled by the neighboring spontaneous polarization Ps, and only + Ps and -Ps at both ends can be treated as being electrically present. The area of the electrodes 15 and 16 on both sides of the cell is S [c
m 2 ] and the capacitance of the liquid crystal capacitor is C [F], the amount of charge due to spontaneous polarization existing near the electrodes 15 and 16 of this liquid crystal capacitor is ± Ps [C / cm 2 ] *
S [cm 2 ].

【0013】次に、図16に示すように、スイッチ17
をオンして電位V0を与えたが、まだ液晶のスイッチン
グは始まっていないとする。このとき、電極15および
16そのものあるいは電極15および16近傍に存在す
る電荷Qは、スイッチ17越しに電源18から供給され
た電荷qと、上記のPs*Sとの和、すなわちQ=q+
Ps*Sである。電位はそれぞれの電荷をその存在する
場所の容量で割ったものの積分であるから、q+Ps*
S=CV0である。
Next, as shown in FIG.
Is turned on to apply the potential V 0 , but it is assumed that the switching of the liquid crystal has not started yet. At this time, the charge Q existing in the electrodes 15 and 16 itself or in the vicinity of the electrodes 15 and 16 is the sum of the charge q supplied from the power supply 18 through the switch 17 and the above Ps * S, that is, Q = q +
Ps * S. Since the potential is the integral of each charge divided by the capacitance of its location, q + Ps *
S = CV 0 .

【0014】次に、与えられた電界によって液晶がスイ
ッチングし終わって、もう一方の一様なフェロ状態に落
ち着いたとする。このときの状態を図17に示す。電極
近傍に存在する自発分極による電荷量はq−Ps*Sで
ある。そしてこの時の電位をV1とすると、q−Ps*
S=CV1である。液晶のスイッチングに伴い、電極1
5および16間の電位はV0からV1へ変化したことにな
る。電位の変化を△Vとすれば、△V=V0−V1
[(q+Ps*S)−(q−Ps*S)]/C=2*P
s*S/Cとなる。標準的なAFLCでは、現在、Ps
=100[nC/cm 2]程度であり、リタデーション
等を考慮した最適液晶セルギャップは2μm程度であ
り、比誘電率を含めたセルの容量は2[nF/cm2
である。すなわち、△V=2*100[nC/cm2
/2[nF/cm2]=100Vとなってしまう。±5
VのVT特性をもつ液晶を−5Vの前状態から+5Vの
次状態に駆動するのに、一旦、105Vの電位を与えな
ければならないという、およそ非現実的な問題点が存在
することになる。駆動IC側の現実論からすれば、与え
る電位はプラスマイナス10V程度に抑えなければなら
ない。なお、図13は、信号Gateに応じて情報信号
dataを与える場合の、上述の一連の動作における電
位の変化を示すものであり、図14は、その場合の液晶
分子14の動きのイメージを示す図である。
Next, the liquid crystal is switched by the applied electric field.
After finishing the pitching, the other
Suppose you have arrived. The state at this time is shown in FIG. electrode
The amount of charge due to spontaneous polarization existing in the vicinity is q-Ps * S
is there. The potential at this time is V1Then, q-Ps *
S = CV1It is. With the switching of the liquid crystal, the electrode 1
The potential between 5 and 16 is V0To V1Has changed to
You. If the potential change is ΔV, then ΔV = V0-V1=
[(Q + Ps * S)-(q-Ps * S)] / C = 2 * P
s * S / C. In standard AFLC, currently Ps
= 100 [nC / cm Two] About and retardation
The optimal liquid crystal cell gap considering the
The cell capacity including the relative dielectric constant is 2 [nF / cmTwo]
It is. That is, ΔV = 2 * 100 [nC / cmTwo]
/ 2 [nF / cmTwo] = 100V. ± 5
The liquid crystal having the VT characteristic of V is changed from the previous state of -5V to + 5V.
Do not apply 105V potential once to drive to the next state.
There is an almost unrealistic problem that must be
Will do. According to the drive IC's theory,
Voltage must be suppressed to about ± 10V
Absent. FIG. 13 shows an information signal according to the signal Gate.
data in the above-described series of operations when data is given.
FIG. 14 shows the liquid crystal in that case.
FIG. 4 is a diagram illustrating an image of the movement of a molecule 14.

【0015】この問題の解決のためには、次のようなア
プローチが考えられる。すなわち、 液晶の自発分極Ps自体体を低減させる、液晶のス
ピードを上げ、TFTのオン時間内でスイッチングする
割合を向上させる、液晶の容量を大きくし、あるいは
実効的に大きくするために補助容量を設ける、液晶の
スイッチングに必要な電荷を数回に分けてTFTから供
給する、などである。
To solve this problem, the following approaches can be considered. That is, the spontaneous polarization Ps of the liquid crystal itself is reduced, the speed of the liquid crystal is increased, the rate of switching within the on-time of the TFT is improved, and the capacity of the liquid crystal is increased, or the auxiliary capacitance is increased to effectively increase the liquid crystal capacity. Provided, and electric charges required for switching the liquid crystal are supplied from the TFT in several times.

【0016】しかし、によれば、一般論として、自発
分極の低減は液晶のスピード向上とトレードオフの関係
にあり、またAF相の発現自体を妨げるという報告もあ
る。の方法はまだ十分な実現レベルにはなく、また、
によれば、オン時間にTFTに流れる電流が大きくな
るため、例えばポリシリコンTFTなどより能力の高い
TFTを必要とすることになり、特に大判直視タイプの
液晶ディスプレイではコスト上、大変不利となってしま
う。によれば、問題となっている付与する電位の大き
さを、およそ10分の1にしなければならないことを考
えれば、液晶容量の9倍の補助容量を用意しなければな
らないことになり、開口率上、非現実的である。また、
容量負荷が10倍になったものをオン時間内で充電する
ために、TFTのオン抵抗を10分の1にしなければな
らないことになり、これまた能力の高いTFTを必要と
することになってしまう。の方法は、動画の切れが良
くて応答の速いディスプレイを実現するという目的から
外れており、あるいは、フレーム周波数を数倍に上げな
ければならないという新たな問題を招来させてしまう。
However, according to the report, there is a general report that reduction of spontaneous polarization is in a trade-off relation with improvement in liquid crystal speed and hinders the development of the AF phase itself. Is not at a satisfactory level yet,
According to this, the current flowing through the TFT during the on-time becomes large, so that a TFT having a higher performance than, for example, a polysilicon TFT is required. In particular, a large-format direct-view type liquid crystal display is very disadvantageous in cost. I will. According to the above, considering that the magnitude of the potential to be applied, which is a problem, must be reduced to about one-tenth, an auxiliary capacitor that is nine times as large as the liquid crystal capacitor must be prepared. Unrealistic in nature. Also,
In order to charge the capacitor whose capacity load has increased tenfold in the on-time, the on-resistance of the TFT must be reduced to one-tenth, which also requires a TFT with high capability. I will. However, this method deviates from the purpose of realizing a display with a fast moving image and a fast response, or introduces a new problem that the frame frequency must be increased several times.

【0017】このように、いずれか1つのアプローチに
よる場合はもちろん、上記解決策の組み合せでアプロー
チするにせよ、上記問題を解決するには至っていない。
本発明はこの問題を解決することを第1の課題とする。
As described above, the above-mentioned problem has not been solved by any one of the approaches or the combination of the above-mentioned solutions.
The first object of the present invention is to solve this problem.

【0018】本発明の第2の課題はヒステリシスに関す
るものである。従来のTFTでツイステッドネマチック
液晶を駆動する方式によれば、液晶応答自体が遅いこと
もあって、数フレームにわたってTFTで電荷を与える
ことによって光学応答を与えている。ところが、液晶の
応答を高速化して、1フレームで応答させようとする
と、前フレームの状態によって、次フレームの階調状態
がシフトするという現象が顕在化する。この現象をヒス
テリシスとよぶ。単純マトリクス駆動にはなく、TFT
駆動の場合に現れるヒステリシスとして、自発分極を有
する液晶の場合と誘電異方性を有するネマティック液晶
の場合に分けて簡単に述べる。
A second object of the present invention relates to hysteresis. According to the conventional method of driving a twisted nematic liquid crystal by using a TFT, the liquid crystal response itself is slow, so that an optical response is provided by applying electric charges by the TFT over several frames. However, if the response of the liquid crystal is accelerated to respond in one frame, the phenomenon that the gradation state of the next frame shifts depending on the state of the previous frame becomes apparent. This phenomenon is called hysteresis. Simple matrix drive, not TFT
Hysteresis appearing in the case of driving will be briefly described separately for a liquid crystal having spontaneous polarization and a nematic liquid crystal having dielectric anisotropy.

【0019】まず自発分極を有する液晶の場合である。
TFTがオンして電位を与えた後、TFTがオフして液
晶のスイッチングが始まるとする。FLCは、スイッチ
ングとともに自発分極Psの反転による電流が流れる
が、前状態が違うと反転量も変わるので、反転電流が異
なってしまう。補助容量を含む画素容量をCpix
[F]、画素面積をS、実効的な自発分極Psの反転割
合をα(ただし0≦α≦1)とすると、反転電荷量は、
2α*Ps[C/cm2]*S[cm2]である。TFT
がオンして与えた電位をV0とすると、液晶応答の終了
後の電位は、Vfinal=V0−2α*Ps*S/C
pixとなる。αは前状態によるので、スイッチングが
終了した後の電位が前状態への依存性をもってしまう。
これが、自発分極を有する液晶のヒステリシスである。
First, the case of a liquid crystal having spontaneous polarization will be described.
It is assumed that after the TFT is turned on and a potential is applied, the TFT is turned off and switching of the liquid crystal starts. In the FLC, a current due to the reversal of the spontaneous polarization Ps flows along with the switching. However, if the previous state is different, the reversal amount changes, so that the reversal current differs. The pixel capacitance including the auxiliary capacitance is Cpix
[F], the pixel area is S, and the effective inversion ratio of the spontaneous polarization Ps is α (where 0 ≦ α ≦ 1), and the amount of inversion charge is
2α * Ps [C / cm 2 ] * S [cm 2 ]. TFT
Is turned on, and the potential given is V 0 , the potential after the end of the liquid crystal response is Vfinal = V 0 -2α * Ps * S / C
pix. Since α depends on the previous state, the potential after the end of the switching depends on the previous state.
This is the hysteresis of the liquid crystal having spontaneous polarization.

【0020】次に、誘電異方性を有する液晶の場合であ
る。液晶分子が誘電率異方性を有すると、液晶コンデン
サの容量値が異なることになる。そこで、まずTFTが
オンして画素電極に電位V0で充電されると、q=Cp
ixV0の電荷が溜まる。そしてTFTがオフし、与え
られた電圧に応じて液晶が動き出すと、上記電荷qは保
存されたまま、CpixV0からCpix’Vfina
lへと変化していく。このとき、TFTがオンして電位
0を与えた時の画素容量Cpixが前階調状態によっ
て異なるわけであるから、溜まった電荷も異なり、それ
によって次フレームで落ち着く電位も異なってしまう。
これが、誘電異方性を有する液晶におけるヒステリシス
である。OCBモードの場合においても、液晶は誘電異
方性を有するので、このヒステリシスが存在する。
Next, the case of a liquid crystal having dielectric anisotropy will be described. If the liquid crystal molecules have dielectric anisotropy, the capacitance of the liquid crystal capacitor will be different. Therefore, first, when the TFT is turned on and the pixel electrode is charged with the potential V 0 , q = Cp
The charge of ixV 0 accumulates. The TFT is turned off, the liquid crystal starts moving in response to a given voltage, while the charge q is stored, Cpix'Vfina from CpixV 0
It changes to l. At this time, since the pixel capacitance Cpix at the time when the TFT is turned on and the potential V 0 is applied is different depending on the previous gradation state, the accumulated charge is also different, and the potential settled in the next frame is also different.
This is the hysteresis of a liquid crystal having dielectric anisotropy. Even in the OCB mode, this hysteresis exists because the liquid crystal has dielectric anisotropy.

【0021】このように、ネマティック系液晶であろう
と、自発分極を有する液晶であろうと、ヒステリシスの
問題が存在し、本発明はその解決を第2の課題とする。
As described above, whether the liquid crystal is a nematic liquid crystal or a liquid crystal having spontaneous polarization, there is a problem of hysteresis, and the present invention has a second object to solve the problem.

【0022】第3の課題はフィールドシーケンシャルカ
ラー方式に関するものである。図7は、図6に示す標準
的な1TFT/画素のTFTアレーを用い、フィールド
シーケンシャルカラー方式で駆動するときの駆動シーケ
ンスを示す。ゲートライン1〜Nに順次オン信号Gat
e(1)〜(N)を与えるとともに、それに同期させ
て、データライン1〜MにRed(赤;以下、「R」と
いう。)情報dataを乗せて各々の画素にR情報を書
込んでいく。このとき、各々の画素では情報電圧をもら
って順次液晶が応答していく。最終のゲートラインNに
ついての各画素の液晶の応答が終了した時点でパネル全
体がR情報に基づく表示状態になっているので、Rバッ
クライトを点灯する。そして、ゲートライン1のオンが
始まってから5.5[mSec]ほど経過した時点でR
バックライトを消灯し、Rサブフレームを終了する。
A third problem relates to a field sequential color system. FIG. 7 shows a driving sequence when driving by the field sequential color system using the standard TFT array of one TFT / pixel shown in FIG. The ON signal Gat is sequentially applied to the gate lines 1 to N.
e (1) to e (N), and in synchronization therewith, Red (red; hereinafter, referred to as "R") information data is placed on the data lines 1 to M, and R information is written into each pixel. Go. At this time, the liquid crystal sequentially responds to each pixel by receiving an information voltage. When the response of the liquid crystal of each pixel with respect to the final gate line N is completed, the entire panel is in the display state based on the R information, so that the R backlight is turned on. When about 5.5 [mSec] has elapsed since the gate line 1 was turned on, R
The backlight is turned off, and the R subframe ends.

【0023】このサブシーケンスを同様にGreen
(緑;以下、「G」という。)サブシーケンス、Blu
e(青;以下、「B」という。)サブシーケンスについ
ても繰り返し、この3つのサブシーケンスで1つの表示
フィールドを構成する。この表示フィールドが1/60
[Sec]以下であれば、人間はフリッカを感知せず、
時間的加法混色が成立する。上述の5.5[mSec]
は、5.5[mSec]=(1/3)*(1/60)
[Sec]による。RGBを順次個別に応答よく点灯で
きるバックライトとしては、LEDバックライト、有機
ELバックライト、無機ELバックライト、RGB3管
構成の蛍光管バックライト、白色光源にRGB色回転板
を用いたものなどがある。
This sub-sequence is similarly converted to Green
(Green; hereinafter referred to as “G”) Subsequence, Blu
e (blue; hereinafter, referred to as “B”) subsequence is repeated, and one display field is constituted by these three subsequences. This display field is 1/60
If it is [Sec] or less, the human does not sense flicker,
Temporal additive color mixture is established. 5.5 [mSec] described above
Is 5.5 [mSec] = (1/3) * (1/60)
According to [Sec]. Examples of the backlight that can sequentially turn on RGB individually and responsively include an LED backlight, an organic EL backlight, an inorganic EL backlight, a fluorescent tube backlight having a three-tube RGB structure, and a device using an RGB color rotating plate as a white light source. is there.

【0024】以上が1TFT系における基本的なフィー
ルドシーケンシャルカラー方式であるが、この方式にお
いては、従来のカラーフィルタ(以下、「CF」とい
う。)方式にない新たな課題が、TFTアレーにとって
出現する。図18は駆動シーケンスとしての従来のCF
方式(同図(a))と、フィールドシーケンシャルカラ
ー方式(同図(b))とを比較して示す。同図からわか
るように、ゲート線N本を一通り駆動するのに割り当て
られた時間が、CF方式に比べ、フィールドシーケンシ
ャルカラー方式ではおよそ1/6になっている。すなわ
ち、フィールドシーケンシャルカラー方式の場合、例え
ば、Gサブフィールドで説明すると、ゲート線1〜Nを
順次オンさせて各画素に情報dataを与え直し、液晶
が応答するまでは、各画素の液晶は前のRサブフィール
ドの表示状態のままである。このためゲート線を順次選
択して書換えしている期間はバックライトを点灯できな
い。すなわちサブフィールド時間を書込み期間(ゲート
選択期間+液晶応答時間)と点灯期間とにさらに分割し
なければならない。ゲート選択時間をなるべく長く確保
しようとすると、点灯時間がとれず、暗くなってしまう
上に、バックライトの応答時間とのジレンマになる。図
7では書込み期間と点灯期間を1:1として図示したの
で、ゲート線を駆動する時間が1/6となったのであ
る。すなわち、ゲート線書込み時間は最良でも1/3に
近い所であり、現実的には1/4から1/6以下になっ
てしまう。
The above is the basic field-sequential color system in one TFT system. In this system, a new problem which does not exist in the conventional color filter (hereinafter, referred to as "CF") system appears for the TFT array. . FIG. 18 shows a conventional CF as a driving sequence.
The method (FIG. 10A) and the field sequential color method (FIG. 10B) are shown in comparison. As can be seen from the figure, the time allotted to drive the N gate lines one way is about 1/6 in the field sequential color system as compared to the CF system. That is, in the case of the field sequential color system, for example, in the case of the G subfield, the gate lines 1 to N are sequentially turned on to re-apply the information data to each pixel. Is still displayed in the R subfield. For this reason, the backlight cannot be turned on while the gate lines are sequentially selected and rewritten. That is, the subfield time must be further divided into a writing period (gate selection period + liquid crystal response time) and a lighting period. If an attempt is made to secure the gate selection time as long as possible, the lighting time will not be sufficient, the light will be dark, and a dilemma will occur with the response time of the backlight. In FIG. 7, since the writing period and the lighting period are shown as 1: 1, the time for driving the gate line is reduced to 1/6. That is, the gate line write time is close to 1/3 at best, and is practically 1/4 to 1/6 or less.

【0025】ゲートオン時間を制約しているのは、ゲー
ト配線の遅延による問題である。ゲートの配線抵抗と寄
生容量によってゲートICから遠い側でオン信号がなま
り、所定時間内に画素コンデンサに情報を書き込みきれ
なくなるのである。この寄生容量はゲート線と信号線と
の交差部の容量およびTFTのCgs容量を2大要因と
している。前者については、フィールドシーケンシャル
カラー方式では信号線本数がCF方式の1/3となるの
で交差部寄生容量も1/3になる。しかし、後者につい
ては、CF方式ではRGBに分割していた画素を合わせ
て画素面積が3倍になること、およびTFTのオン時間
が短くなることにより、TFTの能力は従来の数倍必要
であり、それによってCgsも大きくなってしまう。し
たがってたとえば17インチクラスのSXGAなどをフ
ィールドシーケンシャルカラー方式で仮想設計してみる
と、設計が破綻してしまう。
The limitation on the gate-on time is a problem due to the delay of the gate wiring. The ON signal is distorted on the side far from the gate IC due to the gate wiring resistance and the parasitic capacitance, and information cannot be written to the pixel capacitor within a predetermined time. This parasitic capacitance has two major factors: the capacitance at the intersection of the gate line and the signal line and the Cgs capacitance of the TFT. Regarding the former, the number of signal lines in the field sequential color system is 1 / of that in the CF system, so that the parasitic capacitance at the intersection is also 1 /. However, with regard to the latter, the capacity of the TFT is required to be several times that of the conventional one because the pixel area which has been divided into RGB in the CF method is tripled and the on-time of the TFT is shortened. , Thereby increasing Cgs. Therefore, for example, when a 17-inch class SXGA or the like is virtually designed by the field sequential color system, the design breaks down.

【0026】この問題を解決すべく、ゲート選択時間を
何とか1/3に近づけるために、特開平08−0955
26号公報に記載のような、2TFT転送型が提案され
ている。図8にそのパネル等価回路、図9に駆動シーケ
ンスを示す。ゲート線1〜Nを順次オンさせてコンデン
サC1にR情報dataを与えてゆき、ゲートラインN
の書込みが終了したところでゲート信号Transfe
rをオンして、パネル全体で液晶コンデンサCLCに情報
dataを転送する。そしてRバックライトを点灯して
R表示を行う裏で、次のGフィールドの書込みをコンデ
ンサC1に対して行う。この方式では、ゲート線1〜N
を順次選択して書き換えている期間にもバックライトを
点灯でき、書込み期間をCF方式の1/3までとするこ
とが可能になる。しかし、前サブフィールド情報が与え
られている液晶コンデンサCLCと次サブフィールド情報
が与えられているコンデンサC1とをTFT82でつな
いで電荷を再分配するだけなので、前状態によって次の
階調表示状態が影響を受け、ヒステリシスが発生してし
まう。また、コンデンサC1から転送し終わった後でも
コンデンサC1に電位が残るので、データICから与え
た電荷の使用効率が悪く、たとえば液晶コンデンサCLC
とコンデンサC1との容量比が1:1であると、データ
ICの出力電圧は従来の2倍必要になってしまう。
To solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-0955 discloses a method for reducing the gate selection time to one third.
No. 26, a 2TFT transfer type has been proposed. FIG. 8 shows the panel equivalent circuit, and FIG. 9 shows the driving sequence. The gate lines 1 to N are sequentially turned on to supply R information data to the capacitor C1.
When the writing of data is completed, the gate signal Transfer
When r is turned on, information data is transferred to the liquid crystal capacitor CLC in the entire panel. Then, on the back of turning on the R backlight and performing R display, writing of the next G field is performed on the capacitor C1. In this method, gate lines 1 to N
Can be sequentially turned on to turn on the backlight, and the writing period can be reduced to 1/3 of the CF system. However, since only share charge connects the capacitor C1 before the liquid crystal capacitor C LC and the next sub-field information subfield information is given is given in TFT 82, the next gradation display state by the previous state Is affected and hysteresis occurs. Moreover, the potential remains in the capacitor C1 even after finishing transferred from capacitor C1, the use efficiency of the charge supplied from the data IC is poor, for example, a liquid crystal capacitor C LC
If the capacitance ratio between the capacitor and the capacitor C1 is 1: 1, the output voltage of the data IC is required to be twice as large as that of the related art.

【0027】これに対し、ヒステリシスの問題を解決す
べく、特開平09−288261号公報に記載のよう
な、液晶コンデンサにさらにリセットTFTを付け加え
る提案もある。図10にそのパネルの等価回路、図11
に駆動シーケンスを示す。情報信号dataの転送直前
にリセットTFT11を信号Resetによりパネル全
面でオンさせて前情報を消去するのである。しかし、こ
の方法でも、上述のデータICの駆動に高電圧を必要と
するという問題は解決しない。
On the other hand, in order to solve the problem of hysteresis, there is a proposal as described in JP-A-09-288261 in which a reset TFT is further added to a liquid crystal capacitor. FIG. 10 shows an equivalent circuit of the panel, and FIG.
Shows a drive sequence. Immediately before the transfer of the information signal data, the reset TFT 11 is turned on over the entire panel by the signal Reset to erase the previous information. However, even this method does not solve the problem of requiring a high voltage for driving the data IC.

【0028】また、特開平09−80386号公報には
アンプ型の2TFTあるいは3TFT構成と駆動方法が
提案されている。これによれば、上記第1の問題すなわ
ち高負荷液晶の駆動問題は解決できるが、アンプ型でい
かに階調制御を行うかについての記述はない。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 09-80386 proposes an amplifier type 2TFT or 3TFT configuration and a driving method. According to this, the first problem, that is, the problem of driving a high-load liquid crystal can be solved, but there is no description about how to perform gradation control with an amplifier.

【0029】一方、このようなTFT素子を実現する手
段としては、a−Si、p−Si等が一般的に用いられ
ている。しかしこのような素子は、しきい値電圧(Vt
h)のばらつきおよびDCバイアスによるしきい値電圧
のシフトという問題が指摘されている。アンプ方式で画
素回路を実現する場合、このしきい値電圧に関する問題
(以下、「Vth問題」という。)は、面内における階
調表示のばらつきや、しきい値のシフトによる焼き付き
等の表示不良を発生させ、ディスプレイとしての表示品
位を著しく低下させてしまう。
On the other hand, as means for realizing such a TFT element, a-Si, p-Si and the like are generally used. However, such devices have a threshold voltage (Vt
Problems of h) and the shift of the threshold voltage due to the DC bias have been pointed out. When the pixel circuit is realized by the amplifier method, the problem relating to the threshold voltage (hereinafter referred to as “Vth problem”) is a display defect such as a variation in gradation display in a plane and a burn-in due to a shift of the threshold value. And the display quality as a display is significantly reduced.

【0030】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、その課題とするところは、液晶素子および
その駆動方法において、第1に、高速応答、視野角、お
よび階調性を同時に満足させることである。第2に、自
発分極Ps=100[nC/cm2]を有する液晶をT
FTアレーで駆動することである。第3に、ヒステリシ
スのない正確な階調再現と高速応答を同時に満足させる
ことである。そして第4に、フィールドシーケンシャル
カラー方式を適用した場合におけるTFTアレーの駆動
周波数を下げるとともにバックライトの時間開口率を最
大限とることである。さらに本発明は、これらの課題を
解決するために重要となる、Vth問題の回避を課題と
し、これによって、良好な表示品位の液晶ディスプレイ
等を提供できるようにするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal element and a method of driving the liquid crystal element, in which, first, a high-speed response, a viewing angle, and a gradation property are simultaneously improved. It is to satisfy. Secondly, a liquid crystal having a spontaneous polarization Ps = 100 [nC / cm 2 ]
That is, it is driven by an FT array. Third, it is necessary to simultaneously satisfy accurate gradation reproduction without hysteresis and high-speed response. Fourth, the drive frequency of the TFT array when the field sequential color system is applied is reduced, and the time aperture ratio of the backlight is maximized. Further, the present invention aims at avoiding the Vth problem, which is important for solving these problems, thereby providing a liquid crystal display or the like having good display quality.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ため、本発明の第1の液晶素子は、1つの画素に対応す
る1対の情報信号を走査信号に応じて供給する第1およ
び第2のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を介し
て供給される前記1対の情報信号をそれぞれ保持する第
1および第2の情報信号保持手段と、所定の電圧を供給
する電源線と、前記電源線の電圧を、前記第1および第
2情報信号保持手段が保持している各情報信号に対応す
る値の電圧としてそれらの電圧を供給する第1および第
2の電圧供給手段と、これらの電圧供給手段が供給する
電圧を、前記1つの画素に対応する液晶部分の両極側に
それぞれ印加して前記液晶部分を駆動するための画素電
極とにより各画素の回路が構成されていることを特徴と
するアクティブマトリクス型の液晶素子である。
In order to solve these problems, a first liquid crystal element according to the present invention comprises a first liquid crystal element for supplying a pair of information signals corresponding to one pixel in accordance with a scanning signal. Two switch elements, first and second information signal holding means for respectively holding the pair of information signals supplied through the switch elements, a power supply line for supplying a predetermined voltage, First and second voltage supply means for supplying the voltages of the lines as voltages having values corresponding to the information signals held by the first and second information signal holding means; A circuit of each pixel is constituted by a pixel electrode for driving the liquid crystal portion by applying a voltage supplied by a supply unit to both polarities of a liquid crystal portion corresponding to the one pixel. Active Ma It is a Rikusu type liquid crystal element of.

【0032】第2の液晶素子は、第1の液晶素子におい
て、各画素回路は、前記第1および第2電圧供給手段か
らの前記画素電極への電圧供給を全画素で同時に行うた
めのスイッチ素子を有することを特徴とする。
The second liquid crystal element is a first liquid crystal element, wherein each pixel circuit is a switch element for simultaneously supplying voltage to the pixel electrodes from the first and second voltage supply means to all pixels. It is characterized by having.

【0033】第3の液晶素子は、第1または第2の液晶
素子において、前記スイッチ素子は薄膜トランジスタで
あることを特徴とする。
A third liquid crystal element is the first or second liquid crystal element, wherein the switch element is a thin film transistor.

【0034】第4の液晶素子は、第1〜第3のいずれか
の液晶素子において、前記液晶は、それを挟持する基板
の面に略平行な電界によりスイッチングする液晶である
ことを特徴とする。
A fourth liquid crystal element is the liquid crystal element according to any one of the first to third liquid crystal elements, wherein the liquid crystal is a liquid crystal which is switched by an electric field substantially parallel to a surface of a substrate sandwiching the liquid crystal. .

【0035】第5の液晶素子は、第1〜第3のいずれか
の液晶素子において、前記液晶は少なくとも一方が透明
な一対の基板間に封入されており、各画素の前記画素電
極は各基板上に対向して設けられた2つの電極を有し、
前記画素電極以外の各画素回路部分は前記一対の基板の
うちの一方に形成されており、そして他方の基板に形成
されている前記2つの電極のうちの一方は、対応する前
記画素回路部分と電気的に接続されていることを特徴と
する。
In a fifth liquid crystal element, in any one of the first to third liquid crystal elements, at least one of the liquid crystals is sealed between a pair of transparent substrates, and the pixel electrode of each pixel is connected to each substrate. It has two electrodes provided facing each other on the top,
Each of the pixel circuit portions other than the pixel electrodes is formed on one of the pair of substrates, and one of the two electrodes formed on the other substrate has a corresponding pixel circuit portion. It is characterized by being electrically connected.

【0036】第6の液晶素子は、第1〜第3のいずれか
の液晶素子において、前記液晶は少なくとも一方が透明
な一対の基板間に封入されており、一方の基板上に前記
画素電極以外の各画素回路部分が形成されており、各画
素の前記画素電極は第1〜第3の電極を備え、前記第1
および第2電極は前記一方の基板上において対応する前
記画素回路部分に接続して設けられており、前記第3電
極は他方の基板上において電気的に絶縁されかつ前記第
1および第2電極の双方に対向して設けられており、こ
れにより前記第1〜第3電極は前記液晶の層を2段に介
して直列した静電容量を形成していることを特徴とす
る。
A sixth liquid crystal element is the liquid crystal element according to any one of the first to third liquid crystal elements, wherein at least one of the liquid crystals is sealed between a pair of transparent substrates, and one of the liquid crystal elements is provided on one of the substrates except for the pixel electrodes. Are formed, and the pixel electrode of each pixel includes first to third electrodes,
And a second electrode is provided on the one substrate so as to be connected to the corresponding pixel circuit portion. The third electrode is electrically insulated on the other substrate and is provided on the first and second electrodes. The first to third electrodes are provided so as to face each other, thereby forming a capacitance in series with the liquid crystal layer in two stages.

【0037】第7の液晶素子は、第1〜第6のいずれか
の液晶素子において、前記液晶は自発分極あるいは誘電
異方性を有することを特徴とする。
According to a seventh liquid crystal element, in any one of the first to sixth liquid crystal elements, the liquid crystal has spontaneous polarization or dielectric anisotropy.

【0038】また、本発明の第1の液晶素子の駆動方法
は、本発明の第1〜第7のいずれかの液晶素子を駆動す
るに際し、所定の期間毎に、各対の情報信号を、それぞ
れ反転させ、または各対内で入れ替えながら、情報信号
の供給を行うことを特徴とする。
Further, in the first driving method of the liquid crystal element of the present invention, when driving any one of the first to seventh liquid crystal elements of the present invention, the information signal of each pair is transmitted every predetermined period. It is characterized in that the information signal is supplied while being inverted or exchanged within each pair.

【0039】第2の液晶素子の駆動方法は、第1の液晶
素子の駆動方法において、前記所定の期間は1フレーム
期間であることを特徴とする。
A second liquid crystal element driving method is characterized in that, in the first liquid crystal element driving method, the predetermined period is one frame period.

【0040】第3の液晶素子の駆動方法は、第1の液晶
素子の駆動方法において、前記所定の期間は1フィール
ド期間であることを特徴とする。
A third method for driving a liquid crystal element is characterized in that, in the first method for driving a liquid crystal element, the predetermined period is one field period.

【0041】第4の液晶素子の駆動方法は、本発明の第
2の液晶素子を駆動するに際し、前記液晶素子に走査信
号および情報信号を与え、所定のフレームの全画素につ
いて前記液晶素子の第1および第2情報信号保持手段へ
の情報信号の供給を行う書込み走査工程と、前記第1お
よび第2情報信号保持手段へ供給された全画素の情報信
号に基づき、前記液晶素子の全画素について同時に各画
素電極への電圧供給を行う画素書込み工程とを具備する
ことを特徴とする。
In a fourth driving method of the liquid crystal element, when driving the second liquid crystal element of the present invention, a scanning signal and an information signal are applied to the liquid crystal element, and the driving of the liquid crystal element is performed for all pixels of a predetermined frame. A writing scanning step of supplying an information signal to the first and second information signal holding means; and a step of writing all the pixels of the liquid crystal element based on the information signals of all the pixels supplied to the first and second information signal holding means. A pixel writing step of simultaneously supplying a voltage to each pixel electrode.

【0042】第5の液晶素子の駆動方法は、第4の液晶
素子の駆動方法において、前記電圧供給が行われた全画
素により表示が行われている期間に、次のフレームにつ
いて前記書込み走査工程を行うことを特徴とする。
A fifth driving method of the liquid crystal element is the same as the driving method of the fourth liquid crystal element, except that in the period in which display is performed by all the pixels to which the voltage is supplied, the writing scanning step is performed for the next frame. Is performed.

【0043】第6の液晶素子の駆動方法は、本発明の第
1〜第7のいずれかの液晶素子を駆動するに際し、各走
査信号毎に、それに基づいて駆動される液晶部分に印加
される電界の方向が逆になるように、各対の情報信号を
設定して付与することを特徴とする。
In the sixth driving method of the liquid crystal element, when any one of the first to seventh liquid crystal elements of the present invention is driven, each scanning signal is applied to a liquid crystal portion driven based on the scanning signal. The information signal of each pair is set and applied so that the direction of the electric field is reversed.

【0044】第7の液晶素子の駆動方法は、第1〜第5
のいずれかの液晶素子の駆動方法において、各走査信号
毎に、それに基づいて駆動される液晶部分に印加される
電界の方向が逆になるように、各対の情報信号を設定し
て付与することを特徴とする。
The driving method of the seventh liquid crystal element is as follows.
In the method of driving a liquid crystal element, the information signal of each pair is set and applied so that the direction of the electric field applied to the liquid crystal portion driven based on the scanning signal is reversed for each scanning signal. It is characterized by the following.

【0045】第8の液晶素子の駆動方法は、第1〜第7
のいずれかの液晶素子を駆動するに際し、液晶に印加さ
れる電界の方向が隣接画素毎に逆になるように、各対の
情報信号を設定して付与することを特徴とする。
The driving method of the eighth liquid crystal element is as follows.
In driving any one of the liquid crystal elements, the information signal of each pair is set and applied so that the direction of the electric field applied to the liquid crystal is reversed for each adjacent pixel.

【0046】第9の液晶素子の駆動方法は、第1〜第5
のいずれかの液晶素子の駆動方法において、液晶に印加
される電界の方向が隣接画素毎に逆になるように、各対
の情報信号を設定して付与することを特徴とする。
The driving method of the ninth liquid crystal element is as follows.
The method of driving a liquid crystal element according to any one of the above, is characterized in that each pair of information signals is set and applied so that the direction of the electric field applied to the liquid crystal is reversed for each adjacent pixel.

【0047】第10の液晶素子の駆動方法は、第1〜第
7のいずれかの液晶素子を駆動するに際し、各フレーム
の動作毎にバックライトの色を切り替えてカラー表示を
行うことを特徴とする。
The tenth liquid crystal element driving method is characterized in that, when any one of the first to seventh liquid crystal elements is driven, the color of the backlight is switched for each frame operation to perform color display. I do.

【0048】第11の液晶素子の駆動方法は、第1〜第
9のいずれかの液晶素子の駆動方法において、各フレー
ムの動作毎にバックライトの色を切り替えてカラー表示
を行うことを特徴とする。
An eleventh method for driving a liquid crystal element is characterized in that, in any one of the first to ninth methods for driving a liquid crystal element, a color display is performed by switching a color of a backlight for each operation of each frame. I do.

【0049】そして、第8の液晶素子は、本発明の第1
〜11のいずれかの駆動方法を行う機能を有することを
特徴とする。
The eighth liquid crystal element corresponds to the first liquid crystal element of the present invention.
Characterized in that it has a function of performing any one of the driving methods of (1) to (11).

【0050】これら本発明の構成において、情報信号と
しては、対になった情報信号が供給され、これらに対応
する値の電圧が、電源線から第1および第2の電圧供給
手段により画素に対応する液晶部分の両極側に供給され
る。したがって、その液晶部分には、両極側に供給され
る電圧の差が印加されるが、これにより第1および第2
の電圧供給手段の閾値が相殺されることになる。すなわ
ち、本発明では、アンプ動作を行う素子で液晶素子を構
成する場合に従来問題となっていた閾値のばらつきを、
いわゆるアンプ型の回路構成を画素ごとに2組設け、そ
の同一特性とみなせる同一の回路の出力を、液晶に電界
を印加するべくその両極側に入力することにより、キャ
ンセルするようにしている。さらに、上記2組設けられ
たアンプ型の画素回路の駆動条件を一定周期ごとに入れ
替えることによって、耐久的に第1および第2の電圧供
給手段における閾値の変化が同じになるようにしてお
り、これにより閾値のシフトもキャンセルされることに
なる。
In the configuration of the present invention, a pair of information signals are supplied as information signals, and a voltage having a value corresponding thereto is supplied to the pixel from the power supply line by the first and second voltage supply means. Is supplied to both polarities of the liquid crystal portion. Therefore, the difference between the voltages supplied to the two polarities is applied to the liquid crystal portion, and thereby the first and second voltages are applied.
Will be canceled out. That is, in the present invention, when a liquid crystal element is configured by an element that performs an amplifier operation, the variation of the threshold, which has been a problem in the related art, is reduced.
Two sets of so-called amplifier-type circuit configurations are provided for each pixel, and the output of the same circuit, which can be regarded as having the same characteristics, is canceled by inputting the output to both poles to apply an electric field to the liquid crystal. Further, by changing the driving conditions of the two sets of the amplifier-type pixel circuits at regular intervals, the threshold changes in the first and second voltage supply means are made durable to be the same, Thereby, the shift of the threshold value is also canceled.

【0051】[0051]

【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る液晶素子に
おける1つの画素部分の等価回路(画素回路)を示す。
同図に示すように、この回路は、1つの画素に対応する
1対の情報信号Vdata_aおよびVdata_bを走
査信号Vgateに応じて供給するトランジスタ103
aおよび103bと、トランジスタ103aおよび10
3bを介して供給される情報信号Vdata_aおよび
Vdata_bをそれぞれ保持する保持容量104aお
よび104bと、所定の電圧Vddを供給する電源線1
08と、電源線108の電圧を、保持容量104aおよ
び104bが保持している各情報信号に対応する値の電
圧としてそれらの電圧を供給するアナログバッファ回路
105aおよび105bと、トランジスタ111aおよ
び111bが供給する電圧を、前記1つの画素に対応す
る液晶部分107の両極側にそれぞれ印加して液晶部分
107を駆動するための画素電極106aおよび106
bとを備える。
FIG. 1 shows an equivalent circuit (pixel circuit) of one pixel portion in a liquid crystal element according to one embodiment of the present invention.
As shown in the drawing, the circuit supplies a pair of information signals Vdata_a and Vdata_b corresponding to one pixel in accordance with a scanning signal Vgate.
a and 103b, and transistors 103a and 103
3b, holding capacitors 104a and 104b respectively holding information signals Vdata_a and Vdata_b, and a power supply line 1 for supplying a predetermined voltage Vdd.
08, the analog buffer circuits 105a and 105b that supply the voltage of the power supply line 108 as a voltage having a value corresponding to each information signal held by the holding capacitors 104a and 104b, and the transistors 111a and 111b. Are applied to both polarities of the liquid crystal portion 107 corresponding to the one pixel to drive the liquid crystal portion 107.
b.

【0052】画素選択用のトランジスタ103aおよび
103bには、これらに走査信号Vgateを供給する
ための走査線101が接続され、また、画素の表示を決
定する信号Vdata_aおよびVdata_bを供給す
る信号線102aおよび102bがそれぞれ接続され、
さらに、それぞれの信号電圧を保持する保持容量104
aおよび104bが接続されている。保持容量104a
および104bに保持された電圧は、アナログバッファ
回路105aおよび105bにそれぞれ入力され、この
入力電圧に対応した電圧出力がそれぞれ画素電極106
aおよび106bに得られるようになっている。バッフ
ァ回路105aおよび105bには、電源線108(電
圧Vdd)および電源線109(電圧Vss)から電圧
が供給される。バッファ回路105aはトランジスタ1
10aおよび111aで構成されており、バッファ回路
105bはトランジスタ110bおよび111bで構成
されている。バッファ回路105aおよび105bの出
力には、画素電極106aおよび106bを介して液晶
層107が接続されている。
The pixel selection transistors 103a and 103b are connected to a scanning line 101 for supplying a scanning signal Vgate to them, and are connected to signal lines 102a and 102b for supplying signals Vdata_a and Vdata_b for determining pixel display. 102b are respectively connected,
Further, a storage capacitor 104 for holding each signal voltage
a and 104b are connected. Storage capacity 104a
And 104b are input to analog buffer circuits 105a and 105b, respectively, and a voltage output corresponding to the input voltage is output to the pixel electrode 106b.
a and 106b. Voltages are supplied to the buffer circuits 105a and 105b from a power supply line 108 (voltage Vdd) and a power supply line 109 (voltage Vss). The buffer circuit 105a includes the transistor 1
The buffer circuit 105b includes transistors 110b and 111b. The liquid crystal layer 107 is connected to the outputs of the buffer circuits 105a and 105b via the pixel electrodes 106a and 106b.

【0053】この構成において、バッファ回路105a
および105bの出力である画素電極106aおよび1
06bの電位VaおよびVbは、バッファ回路105a
および105bの閾値をVth_aおよびVth_bとす
れば、次式で与えられる。
In this configuration, the buffer circuit 105a
And 105b, which are the outputs of pixel electrodes 106a and 1
06b are supplied to the buffer circuit 105a
If the threshold values of Vth and 105b are Vth_a and Vth_b, they are given by the following equations.

【0054】[0054]

【数1】 一方、同一画素中の2つのバッファ回路105aおよび
105bは、空間的に極近傍に形成されるため、その閾
値Vth_aおよびVth_bはほぼ等しいとみなされ、
しかるに液晶層107に印加される電圧VLcは、次式
となる。
(Equation 1) On the other hand, since the two buffer circuits 105a and 105b in the same pixel are spatially formed very close to each other, their threshold values Vth_a and Vth_b are considered to be substantially equal,
The voltage VLc applied to the liquid crystal layer 107 is given by the following equation.

【0055】[0055]

【数2】 したがって、液晶層107への出力電圧は、閾値Vth
_aおよびVth_bの値に関わらず、信号線102aお
よび102bから供給される信号Vdata_aおよび
Vdata_bによって決定される。これによれば、液
晶層107に印加される実質の電圧には閾値が現れない
ため、パネル面内で各素子の閾値がばらついたとして
も、パネル全面で良好な表示を得ることができる。同時
に、バッファ回路105aおよび105bは常に動作状
態となっているために、例えば液晶層107が強誘電性
液晶のように自発分極(Ps)をもつ液晶だとしても、
自発分極の反転に伴う電流は常にバッファ回路105a
および105bから供給されることになり、液晶層10
7を挟む2つの電極106aおよび106b間の電位差
は変化せずに保たれる。また、誘電異方性をもつような
液晶を用いた場合においても、同様である。
(Equation 2) Therefore, the output voltage to the liquid crystal layer 107 is equal to the threshold Vth
Regardless of the values of _a and Vth_b, it is determined by the signals Vdata_a and Vdata_b supplied from the signal lines 102a and 102b. According to this, since a threshold does not appear in the substantial voltage applied to the liquid crystal layer 107, good display can be obtained on the entire panel even if the threshold of each element varies within the panel. At the same time, since the buffer circuits 105a and 105b are always operating, even if the liquid crystal layer 107 is a liquid crystal having spontaneous polarization (Ps) such as a ferroelectric liquid crystal,
The current accompanying the reversal of the spontaneous polarization is always the buffer circuit 105a.
And 105b from the liquid crystal layer 10
The potential difference between the two electrodes 106a and 106b sandwiching 7 is kept unchanged. The same applies to the case where a liquid crystal having dielectric anisotropy is used.

【0056】なお、基板バイアス効果によって、若干の
ダイナミックレンジの減少や、直線性が損なわれること
があるが、これについては、信号Vdata_aおよび
Vdata_bをそれに合わせて調整するだけ対処する
ことができる。
Note that the dynamic range may be slightly reduced or the linearity may be impaired by the substrate bias effect, but this can be dealt with only by adjusting the signals Vdata_a and Vdata_b accordingly.

【0057】図2は、この画素回路を好適に駆動するた
めの駆動パルスシーケンスを示す。このシーケンスで
は、1フィールドごとに信号Vdata_aとVdat
a_bが反転されている。このように、フィールド毎に
2つのバッファ回路105aおよび105bに対する駆
動条件を入れ替えることによって、バッファ回路105
aおよび105b内のトランジスタ111aおよび11
1bにおける閾値の変化が同様となり、耐久的にも階調
が変化せずに良好な表示を得ることが可能となる。
FIG. 2 shows a drive pulse sequence for suitably driving the pixel circuit. In this sequence, the signals Vdata_a and Vdata_a
a_b is inverted. As described above, by changing the driving conditions for the two buffer circuits 105a and 105b for each field, the buffer circuit 105
transistors 111a and 11a in transistors a and 105b
The change of the threshold value in 1b becomes the same, so that it is possible to obtain a good display without changing the gradation even in a durable manner.

【0058】なお、この駆動条件を入れ替える周期は、
目的によって適当に選ばれる。例えばフィールドシーケ
ンシャルカラー方式等にこれを用いる場合は、3フィー
ルド毎などを適時選択することが可能である。
The cycle for exchanging the driving conditions is as follows.
Appropriately selected depending on the purpose. For example, when this is used in a field sequential color system or the like, it is possible to appropriately select every three fields or the like.

【0059】図3は、本発明の他の実施例に係る液晶素
子の画素回路を示す。この画素回路は、全画素において
保持された画像信号を、一括して各画素に転送するため
のものである。液晶層107とバッファ回路105aお
よび105bとの間にスイッチ212aおよび212b
を配置し、これらを制御するための配線213を設けた
以外は図1の実施例と同様である。
FIG. 3 shows a pixel circuit of a liquid crystal element according to another embodiment of the present invention. This pixel circuit is for transferring image signals held in all pixels to each pixel at once. Switches 212a and 212b are provided between liquid crystal layer 107 and buffer circuits 105a and 105b.
Are provided, and a wiring 213 for controlling these elements is provided.

【0060】この構成において、全画素に対する画像デ
ータを蓄えた後に、配線213にスイッチ212aおよ
び212bをオンさせるべくタイミングパルスを印加す
ることによって、全画素において一斉に画像情報が画素
に転送される。すなわち、図1の実施例では、各画素に
画像信号を送るタイミングは各画素を選択した時と同時
であるのに対し、本実施例では、そのタイミングが全画
素一斉である点が異なる。
In this configuration, after storing the image data for all the pixels, a timing pulse is applied to the wiring 213 to turn on the switches 212a and 212b, so that the image information is simultaneously transferred to the pixels in all the pixels. That is, in the embodiment of FIG. 1, the timing of sending an image signal to each pixel is the same as when each pixel is selected, whereas in the present embodiment, the timing is the same for all pixels.

【0061】液晶層107に電界を印加する方法として
は、図5のごとく、電極106aおよび106b間に、
スペーサを兼ねた導電性の柱51を形成する方法が考え
られる。また図4(a)のごとく、液晶層107を挟む
2つの基板のうちの一方に前記画素回路およびそれに接
続した電極106aおよび106bを配置し、もう一方
に隣接画素と絶縁されている画素電極41を配置し、こ
れにより、図4(b)および(c)のように、液晶層1
07を直列に2段接続した形で電界を印加することがで
きる。また、液晶層107を、基板に平行な電界でスイ
ッチングする、いわゆるIPSモードを用いてもよく、
その場合には、同一基板上に、画素に電界を印加するた
めの電極を形成することができる。
As a method of applying an electric field to the liquid crystal layer 107, as shown in FIG.
A method of forming the conductive column 51 also serving as a spacer can be considered. As shown in FIG. 4A, the pixel circuit and the electrodes 106a and 106b connected to the pixel circuit are arranged on one of two substrates sandwiching the liquid crystal layer 107, and the pixel electrode 41 insulated from an adjacent pixel is arranged on the other. Are arranged, and as a result, as shown in FIGS. 4B and 4C, the liquid crystal layer 1 is formed.
07 are connected in series in two stages. Further, a so-called IPS mode in which the liquid crystal layer 107 is switched by an electric field parallel to the substrate may be used.
In that case, an electrode for applying an electric field to the pixel can be formed over the same substrate.

【0062】また、各画素において、印加される電界の
方向は、信号Vdata_aおよびVdata_bにより
任意に設定することができる。よって、各選択走査線毎
あるいは隣接画素毎に、画素に印加される電界の方向が
逆極性になるように信号Vdata_aおよびVdat
a_bを設定することにより、電源電圧のわずかな変動
などによる画質の劣化を、正負の電圧に対応する画像で
空間的に平均化してキャンセルすることもできる。
In each pixel, the direction of the applied electric field can be arbitrarily set by the signals Vdata_a and Vdata_b. Therefore, signals Vdata_a and Vdata_a are set so that the direction of the electric field applied to the pixels is reversed for each selected scanning line or for each adjacent pixel.
By setting a_b, the deterioration of the image quality due to a slight fluctuation of the power supply voltage or the like can be canceled by spatially averaging the images corresponding to the positive and negative voltages.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各画素に2組のアンプ回路を設けるとともにその出力
を、液晶に電界を印加するべく画素電極に接続して、そ
れぞれのアンプ回路の出力の差分が液晶層に印加される
ように構成したため、アモルファスシリコン等でアンプ
型の画素回路を構成した場合に問題となる閾値のばらつ
きやシフトを、実質上表示に影響しないようにすること
ができる。
As described above, according to the present invention,
Since two sets of amplifier circuits are provided for each pixel and the outputs are connected to pixel electrodes to apply an electric field to the liquid crystal, the difference between the outputs of each amplifier circuit is applied to the liquid crystal layer. Variations and shifts in threshold voltage, which are a problem when an amplifier-type pixel circuit is made of silicon or the like, can be substantially prevented from affecting display.

【0064】したがって、高速応答、視野角および階調
性を同時に満足させ、自発分極Ps=100[nC/c
2]を有する液晶をTFTアレーで駆動することがで
き、ヒステリシスのない正確な階調再現と高速応答を同
時に満足させ、そして、フィールドシーケンシャルカラ
ー方式を適用した場合におけるTFTアレーの駆動周波
数を下げるとともにバックライトの時間開口率を最大限
とることができる。
Therefore, the high-speed response, the viewing angle and the gradation are simultaneously satisfied, and the spontaneous polarization Ps = 100 [nC / c
m 2 ] can be driven by a TFT array, which simultaneously satisfies accurate gradation reproduction without hysteresis and high-speed response, and lowers the driving frequency of the TFT array when a field sequential color system is applied. At the same time, the time aperture ratio of the backlight can be maximized.

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

【図1】 本発明の一実施例に係る液晶素子における1
画素の等価回路を示す回路図である。
FIG. 1 illustrates a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of a pixel.

【図2】 図1の回路の駆動シーケンスを示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a drive sequence of the circuit of FIG.

【図3】 本発明の他の実施例に係る液晶素子における
1画素の等価回路を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of one pixel in a liquid crystal element according to another embodiment of the present invention.

【図4】 図1や図3の回路における液晶層に電界を印
加するための手段の略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a means for applying an electric field to a liquid crystal layer in the circuits of FIGS. 1 and 3;

【図5】 図1や図3の回路における液晶層に電界を印
加するための他の手段の略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of another means for applying an electric field to the liquid crystal layer in the circuits of FIGS. 1 and 3.

【図6】 従来の標準的な1TFT/画素のパネル等価
回路を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional panel equivalent circuit of one standard TFT / pixel.

【図7】 従来の標準的な1TFT/画素のパネルを用
いてフィールドシーケンシャルカラー方式で駆動する標
準的な駆動シーケンスを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a standard driving sequence for driving in a field sequential color system using a conventional standard 1 TFT / pixel panel.

【図8】 従来の転送型2TFT/画素のパネル等価回
路を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a panel equivalent circuit of a conventional transfer type 2TFT / pixel.

【図9】 従来の転送型2TFT/画素のパネルを用い
てフィールドシーケンシャルカラー方式で駆動する標準
的な駆動シーケンスを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a standard drive sequence for driving in a field sequential color system using a conventional transfer type 2TFT / pixel panel.

【図10】 従来の転送+リセット型3TFT/画素の
パネル等価回路を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a panel equivalent circuit of a conventional transfer + reset type 3TFT / pixel.

【図11】 従来の転送+リセット型3TFT/画素の
パネルを用いてフィールドシーケンシャルカラー方式で
駆動する標準的な駆動シーケンスを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a standard driving sequence for driving in a field sequential color system using a conventional transfer + reset type 3TFT / pixel panel.

【図12】 AFLC液晶セルの電圧透過率特性の一例
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a voltage transmittance characteristic of an AFLC liquid crystal cell.

【図13】 従来の標準的な1TFT/画素におけるA
FLCの駆動を示す図である。
FIG. 13 shows A in a conventional standard 1TFT / pixel.
FIG. 4 is a diagram illustrating driving of the FLC.

【図14】 自発分極を有する液晶のスイッチングのイ
メージを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an image of switching of a liquid crystal having spontaneous polarization.

【図15】 自発分極を有する液晶のスイッチングによ
る電圧降下を説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining a voltage drop due to switching of a liquid crystal having spontaneous polarization.

【図16】 自発分極を有する液晶のスイッチングによ
る電圧降下を説明するための他の図である。
FIG. 16 is another diagram for explaining a voltage drop due to switching of a liquid crystal having spontaneous polarization.

【図17】 自発分極を有する液晶のスイッチングによ
る電圧降下を説明するためのさらに他の図である。
FIG. 17 is yet another diagram for explaining a voltage drop due to switching of a liquid crystal having spontaneous polarization.

【図18】 駆動シーケンスとしての従来のCF方式
と、フィールドシーケンシャルカラー方式を比較して示
す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a comparison between a conventional CF system as a driving sequence and a field sequential color system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41:画素電極、51:導電性の柱、101:走査線、
102a,102b:信号線、103a,103b,1
11a,111b:トランジスタ、104a,104
b:保持容量、105a,105b:アナログバッファ
回路、106a,106b:画素電極、107:液晶
層、108,109:電源線、212a,212b:ス
イッチ、213:配線。
41: pixel electrode, 51: conductive pillar, 101: scanning line,
102a, 102b: signal line, 103a, 103b, 1
11a, 111b: transistor, 104a, 104
b: storage capacitor, 105a, 105b: analog buffer circuit, 106a, 106b: pixel electrode, 107: liquid crystal layer, 108, 109: power supply line, 212a, 212b: switch, 213: wiring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 621 G09G 3/20 622M 622 623W 623 3/36 3/36 G02F 1/136 500 Fターム(参考) 2H092 GA14 JA24 JB43 JB63 NA05 PA06 PA13 QA06 QA13 QA14 RA04 RA05 2H093 NA16 NA31 NA65 NC12 NC18 NC34 NC35 NC40 NC43 ND06 ND12 ND32 ND35 ND36 NE06 NF04 NF17 NF20 NG02 NG11 5C006 AC11 AC27 AC28 AF42 AF43 AF44 BA12 BA13 BB16 EA01 FA11 FA26 5C080 AA10 BB06 CC03 DD08 EE29 EE30 FF11 GG12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 5C094 AA55 BA03 BA11 BA43 CA19 CA24 EA03 EA04 EA07 GA10──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09G 3/20 621 G09G 3/20 622M 622 623W 623 3/36 3/36 G02F 1/136 500F Term ( Reference) 2H092 GA14 JA24 JB43 JB63 NA05 PA06 PA13 QA06 QA13 QA14 RA04 RA05 2H093 NA16 NA31 NA65 NC12 NC18 NC34 NC35 NC40 NC43 ND06 ND12 ND32 ND35 ND36 NE06 NF04 NF17 NF20 NG02 NG11 5C006 AC11 AF27 FA12 AF13 FA11 AF27 AA10 BB06 CC03 DD08 EE29 EE30 FF11 GG12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 5C094 AA55 BA03 BA11 BA43 CA19 CA24 EA03 EA04 EA07 GA10

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つの画素に対応する1対の情報信号を
走査信号に応じて供給する第1および第2のスイッチ素
子と、これらのスイッチ素子を介して供給される前記1
対の情報信号をそれぞれ保持する第1および第2の情報
信号保持手段と、所定の電圧を供給する電源線と、前記
電源線の電圧を、前記第1および第2情報信号保持手段
が保持している各情報信号に対応する値の電圧としてそ
れらの電圧を供給する第1および第2の電圧供給手段
と、これらの電圧供給手段が供給する電圧を、前記1つ
の画素に対応する液晶部分の両極側にそれぞれ印加して
前記液晶部分を駆動するための画素電極とにより各画素
の回路が構成されていることを特徴とするアクティブマ
トリクス型の液晶素子。
1. A first and a second switch element for supplying a pair of information signals corresponding to one pixel in accordance with a scanning signal, and the first and second switch elements supplied via these switch elements.
First and second information signal holding means for respectively holding a pair of information signals, a power supply line for supplying a predetermined voltage, and a voltage of the power supply line held by the first and second information signal holding means. First and second voltage supply means for supplying these voltages as voltages having values corresponding to the respective information signals, and voltages supplied by these voltage supply means are supplied to a liquid crystal portion corresponding to the one pixel. An active matrix type liquid crystal element, wherein a circuit of each pixel is constituted by a pixel electrode for driving the liquid crystal portion by applying the voltage to both pole sides.
【請求項2】 各画素回路は、前記第1および第2電圧
供給手段からの前記画素電極への電圧供給を全画素で同
時に行うためのスイッチ素子を有することを特徴とする
請求項1に記載の液晶素子。
2. The pixel circuit according to claim 1, wherein each of the pixel circuits includes a switch element for simultaneously supplying a voltage from the first and second voltage supply means to the pixel electrode in all pixels. Liquid crystal element.
【請求項3】 前記スイッチ素子は薄膜トランジスタで
あることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶素
子。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the switch device is a thin film transistor.
【請求項4】 前記液晶は、それを挟持する基板の面に
略平行な電界によりスイッチングする液晶であることを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶素
子。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a liquid crystal that switches by an electric field substantially parallel to a surface of a substrate sandwiching the liquid crystal.
【請求項5】 前記液晶は少なくとも一方が透明な一対
の基板間に封入されており、各画素の前記画素電極は各
基板上に対向して設けられた2つの電極を有し、前記画
素電極以外の各画素回路部分は前記一対の基板のうちの
一方に形成されており、そして他方の基板に形成されて
いる前記2つの電極のうちの一方は、対応する前記画素
回路部分と電気的に接続されていることを特徴とする請
求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶素子。
5. The liquid crystal is sealed between a pair of substrates, at least one of which is transparent. The pixel electrode of each pixel has two electrodes provided on each substrate so as to face each other. The other pixel circuit portions are formed on one of the pair of substrates, and one of the two electrodes formed on the other substrate is electrically connected to the corresponding pixel circuit portion. The liquid crystal element according to claim 1, wherein the liquid crystal element is connected.
【請求項6】 前記液晶は少なくとも一方が透明な一対
の基板間に封入されており、一方の基板上に前記画素電
極以外の各画素回路部分が形成されており、各画素の前
記画素電極は第1〜第3の電極を備え、前記第1および
第2電極は前記一方の基板上において対応する前記画素
回路部分に接続して設けられており、前記第3電極は他
方の基板上において電気的に絶縁されかつ前記第1およ
び第2電極の双方に対向して設けられており、これによ
り前記第1〜第3電極は前記液晶の層を2段に介して直
列した静電容量を形成していることを特徴とする請求項
1〜3のいずれか1項に記載の液晶素子。
6. The liquid crystal is sealed between a pair of substrates, at least one of which is transparent, and each pixel circuit portion other than the pixel electrodes is formed on one of the substrates. First to third electrodes, wherein the first and second electrodes are provided on the one substrate so as to be connected to the corresponding pixel circuit portions, and the third electrode is electrically connected to the other substrate. Electrically insulated and opposed to both the first and second electrodes, whereby the first to third electrodes form a capacitance in series with the liquid crystal layer in two stages. The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項7】 前記液晶は自発分極あるいは誘電異方性
を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項
に記載の液晶素子。
7. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal has spontaneous polarization or dielectric anisotropy.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかの液晶素子を駆
動するに際し、所定の期間毎に、各対の情報信号を、そ
れぞれ反転させ、または各対内で入れ替えながら、情報
信号の供給を行うことを特徴とする液晶素子の駆動法。
8. When driving the liquid crystal element according to any one of claims 1 to 7, supply of the information signal is performed while inverting or exchanging the information signal of each pair within each pair at predetermined intervals. A method for driving a liquid crystal element.
【請求項9】 前記所定の期間は1フレーム期間である
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶素子の駆動方
法。
9. The method according to claim 8, wherein the predetermined period is one frame period.
【請求項10】 前記所定の期間は1フィールド期間で
あることを特徴とする請求項8に記載の液晶素子の駆動
方法。
10. The method according to claim 8, wherein the predetermined period is one field period.
【請求項11】 請求項2の液晶素子を駆動するに際
し、前記液晶素子に走査信号および情報信号を与え、所
定のフレームの全画素について前記液晶素子の第1およ
び第2情報信号保持手段への情報信号の供給を行う書込
み走査工程と、前記第1および第2情報信号保持手段へ
供給された全画素の情報信号に基づき、前記液晶素子の
全画素について同時に各画素電極への電圧供給を行う画
素書込み工程とを具備することを特徴とする液晶素子の
駆動方法。
11. When driving the liquid crystal element according to claim 2, a scanning signal and an information signal are given to the liquid crystal element, and the first and second information signal holding means of the liquid crystal element are supplied to all pixels of a predetermined frame. A writing scanning step of supplying an information signal, and a voltage supply to each pixel electrode of all the pixels of the liquid crystal element simultaneously based on the information signals of all the pixels supplied to the first and second information signal holding means. A method for driving a liquid crystal element, comprising: a pixel writing step.
【請求項12】 前記電圧供給が行われた全画素により
表示が行われている期間に、次のフレームについて前記
書込み走査工程を行うことを特徴とする請求項11に記
載の液晶素子の駆動方法。
12. The driving method of a liquid crystal element according to claim 11, wherein the writing scanning step is performed for a next frame during a period in which display is performed by all pixels to which the voltage is supplied. .
【請求項13】 請求項1〜7のいずれかの液晶素子を
駆動するに際し、各走査信号毎に、それに基づいて駆動
される液晶部分に印加される電界の方向が逆になるよう
に、各対の情報信号を設定して付与することを特徴とす
る液晶素子の駆動方法。
13. When driving the liquid crystal element according to any one of claims 1 to 7, each scanning signal is controlled such that the direction of an electric field applied to a liquid crystal portion driven based on the scanning signal is reversed. A method for driving a liquid crystal element, wherein a pair of information signals is set and applied.
【請求項14】 各走査信号毎に、それに基づいて駆動
される液晶部分に印加される電界の方向が逆になるよう
に、各対の情報信号を設定して付与することを特徴とす
る請求項8〜12のいずれか1項に記載の液晶素子の駆
動方法。
14. An information signal of each pair is set and applied so that the direction of an electric field applied to a liquid crystal portion driven based on the scanning signal is reversed for each scanning signal. Item 13. The method for driving a liquid crystal element according to any one of Items 8 to 12.
【請求項15】 請求項1〜7のいずれかの液晶素子を
駆動するに際し、液晶に印加される電界の方向が隣接画
素毎に逆になるように、各対の情報信号を設定して付与
することを特徴とする液晶素子の駆動方法。
15. An information signal for each pair is set and applied so that a direction of an electric field applied to the liquid crystal is reversed for each adjacent pixel when driving the liquid crystal element according to claim 1. A method for driving a liquid crystal element.
【請求項16】 液晶に印加される電界の方向が隣接画
素毎に逆になるように、各対の情報信号を設定して付与
することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に
記載の液晶素子の駆動方法。
16. The information signal of each pair is set and applied so that the direction of the electric field applied to the liquid crystal is reversed for each adjacent pixel. 3. The method for driving a liquid crystal element according to claim 1.
【請求項17】 請求項1〜7のいずれかの液晶素子を
駆動するに際し、各フレームの動作毎にバックライトの
色を切り替えてカラー表示を行うことを特徴とする液晶
素子の駆動方法。
17. A method for driving a liquid crystal element according to claim 1, wherein when driving the liquid crystal element according to claim 1, a color display is performed by switching a color of a backlight for each operation of each frame.
【請求項18】 各フレームの動作毎にバックライトの
色を切り替えてカラー表示を行うことを特徴とする請求
項8〜16のいずれか1項に記載の液晶素子の駆動方
法。
18. The method of driving a liquid crystal element according to claim 8, wherein a color display is performed by switching a color of a backlight for each operation of each frame.
【請求項19】 請求項8〜18のいずれかの駆動方法
を行う機能を有することを特徴とする液晶素子。
19. A liquid crystal element having a function of performing the driving method according to claim 8. Description:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005258417A (en) * 2004-02-09 2005-09-22 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd Liquid crystal pixel memory, liquid crystal display, and method for driving them
JP2008241832A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Seiko Epson Corp Liquid crystal device, pixel circuit, active matrix substrate, and electronic apparatus

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