JP2003241223A - Thin film transistor type liquid crystal display device - Google Patents

Thin film transistor type liquid crystal display device

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JP2003241223A
JP2003241223A JP2002040365A JP2002040365A JP2003241223A JP 2003241223 A JP2003241223 A JP 2003241223A JP 2002040365 A JP2002040365 A JP 2002040365A JP 2002040365 A JP2002040365 A JP 2002040365A JP 2003241223 A JP2003241223 A JP 2003241223A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
crystal panel
crystal display
flicker
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JP2002040365A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Teramoto
賢一郎 寺本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film transistor type liquid crystal display device which can realize both of the reduction of a flicker and quick response compatibly when being used as a liquid crystal TV or a liquid crystal monitor. <P>SOLUTION: A liquid crystal composition having ≤1.7 steepness γ of T-V characteristics of a liquid crystal panel and having 130 mPa×s viscosity at 25°C is used to improve the display quality by reduction of a flicker phenomenon. Furthermore, a capacitive coupling driving system is combined with the above composition, and the difference (ΔV) between a maximum voltage and a minimum voltage applied to a liquid crystal layer of the liquid crystal panel is set to ≥4 V to reduce the flicker without sacrificing the response speed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、ツイストネマチッ
ク液晶材料を用いた薄膜トランジスタ型液晶表示装置に
関するものであり、液晶TV若しくは液晶モニターなど
動画表示性能を必要とする液晶表示装置に対して、フリ
ッカー現象を低減し優れた動画表示特性を得るのに有効
な液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor type liquid crystal display device using a twisted nematic liquid crystal material, which is a flicker phenomenon for a liquid crystal display device such as a liquid crystal TV or a liquid crystal monitor which requires moving image display performance. The present invention relates to a liquid crystal display device that is effective in reducing the noise and obtaining excellent moving image display characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の容量結合駆動方式を用いた薄膜ト
ランジスタ(以下、「TFT」と称す)型液晶表示装置
は、アクティブマトリックス基板と対向電極基板を備え
ており、両者の間にスペーサにより数ミクロンの間隙が
形成されており、ここに液晶組成物が充填されている。
アクティブマトリックス基板に設けられた各画素電極に
は、対向電極基板に設けられた共通電極との間に、1垂
直周期毎に極性を反転させた交流信号が印加される。
2. Description of the Related Art A conventional thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") type liquid crystal display device using a capacitive coupling drive system is provided with an active matrix substrate and a counter electrode substrate, and a spacer of several microns is provided between them. Gaps are formed, and the liquid crystal composition is filled therein.
To each pixel electrode provided on the active matrix substrate, an AC signal whose polarity is inverted every vertical period is applied between the pixel electrode and the common electrode provided on the counter electrode substrate.

【0003】図6には、容量結合駆動方式を用いたTF
T型液晶表示装置における、画素部の電気的等価回路を
示す。各表示要素は走査電極1、画像信号配線2の交点
にTFT3を有する。TFT3には寄生容量として、ゲ
ート・ドレイン間容量Cgd6があり、意図的に形成さ
れた容量として、液晶容量Clc7および蓄積容量Cs
t8がある。ここで、Cst8は前段走査電極4と画素
電極(ドレイン)5間に形成されている。
FIG. 6 shows a TF using a capacitive coupling drive system.
An electrically equivalent circuit of a pixel portion in a T-type liquid crystal display device is shown. Each display element has a TFT 3 at the intersection of the scanning electrode 1 and the image signal wiring 2. The TFT 3 has a gate-drain capacitance Cgd6 as a parasitic capacitance, and a liquid crystal capacitance Clc7 and a storage capacitance Cs as capacitances intentionally formed.
There is t8. Here, the Cst 8 is formed between the pre-stage scan electrode 4 and the pixel electrode (drain) 5.

【0004】実際の駆動においては、まず、TFTがO
Nの期間に信号電圧Vsが画素電極に供給される。その
後、前段走査電極信号の電圧変化(補償電圧Vge
(+)若しくはVge(−)による容量結合電圧Vcc
が、蓄積容量Cstを介して画素電極に供給される。容
量結合電圧Vccは、液晶の誘電率異方性により液晶容
量Clcが変化することにより、最終的に画素電圧Vp
よりオーバーシュートする特徴を有する。
In actual driving, first the TFT is turned on.
The signal voltage Vs is supplied to the pixel electrode during the N period. After that, the voltage change of the preceding scan electrode signal (compensation voltage Vge
(+) Or Vge (-) capacitive coupling voltage Vcc
Are supplied to the pixel electrode via the storage capacitor Cst. The capacitive coupling voltage Vcc is finally changed to the pixel voltage Vp by changing the liquid crystal capacitance Clc due to the dielectric anisotropy of the liquid crystal.
It has the characteristic of overshooting.

【0005】すなわち、容量結合駆動方式は通常駆動方
式と比較し、表示画像が変化した瞬間に、その変化を増
幅する方向に自動的にオーバードライブ電圧が印加さ
れ、この容量結合電圧の動的挙動は、TFT液晶表示装
置の応答特性を大幅に改善する効果がある。
That is, in comparison with the normal driving method, the capacitive coupling driving method automatically applies an overdrive voltage in the direction of amplifying the change at the moment the display image changes, and the dynamic behavior of the capacitive coupling voltage. Has the effect of significantly improving the response characteristics of the TFT liquid crystal display device.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、TFT
液晶表示装置では、アクティブマトリックス基板に設け
られた各画素電極と、対向電極基板に設けられた共通電
極との間に、1垂直周期毎に極性を反転させた交流信号
が印加されるが、液晶組成物の誘電率異方性や配線容量
等により、液晶パネル内に不可避的に発生するDC電圧
のため、液晶にかかる実効電圧の絶対値が、正極性時と
負極性時とで異なる。このため、正極性時と負極性時と
で表示画面の輝度が変化し、フリッカー(ちらつき)が
生じ、画質を低下させる原因となる。フリッカーは特に
中間調表示で目立つ。
However, the TFT
In a liquid crystal display device, an AC signal whose polarity is inverted every vertical cycle is applied between each pixel electrode provided on an active matrix substrate and a common electrode provided on a counter electrode substrate. Due to the DC anisotropy generated in the liquid crystal panel due to the dielectric anisotropy of the composition, the wiring capacitance, etc., the absolute value of the effective voltage applied to the liquid crystal differs between the positive polarity and the negative polarity. Therefore, the brightness of the display screen changes depending on whether the polarity is positive or negative, and flicker (flicker) occurs, which causes deterioration of image quality. Flicker is particularly noticeable in halftone display.

【0007】容量結合駆動型の液晶表示装置は、寄生容
量Cstが形成されるために走査電極の配線容量が増し、
TFTのゲートオン時間内で、画像信号をTFTを介し
て画素電極に伝達しきれない充電誤差が生じる。あるい
は、走査電圧がゲートオフレベルに達するまでに時間遅
れがあり、充電した電荷がリークして画素電位が変化し
フリッカーが目立つことになる。
In the capacitive coupling drive type liquid crystal display device, since the parasitic capacitance Cst is formed, the wiring capacitance of the scanning electrode increases,
Within the gate-on time of the TFT, a charging error occurs in which the image signal cannot be transmitted to the pixel electrode through the TFT. Alternatively, there is a time delay until the scanning voltage reaches the gate-off level, the charged charges leak, the pixel potential changes, and flicker becomes noticeable.

【0008】更に、動画表示特性向上を目的とした低粘
度の液晶組成物と、容量結合駆動を用いて応答速度を速
めることは、画素電位の変化に伴う輝度変化が速くなる
ことになり、ますますフリッカーは目立つようになる。
Furthermore, if the response speed is increased by using a low-viscosity liquid crystal composition for the purpose of improving moving image display characteristics and capacitive coupling drive, the change in luminance due to the change in pixel potential will become faster. More and more flicker becomes noticeable.

【0009】そこで、本発明は、このような問題点を解
消するため、低粘度のツイストネマチック(TN)液晶
組成物と容量結合駆動方式を組み合わせることにより、
1フレーム以下の応答特性を持つ液晶表示装置を実現し
た。すなわち、フリッカーの低減と高速応答とが両立出
来る、容量結合駆動方式を用いたTFT型液晶表示装置
を提供することを目的とする。
Therefore, in order to solve such a problem, the present invention combines a low-viscosity twisted nematic (TN) liquid crystal composition and a capacitive coupling drive system to
We have realized a liquid crystal display device with a response characteristic of one frame or less. That is, it is an object of the present invention to provide a TFT type liquid crystal display device using a capacitive coupling drive system, which can achieve both reduction of flicker and high-speed response.

【0010】[0010]

【発明を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項1記載のTFT型液晶表示装置は、
薄膜トランジスタで構成されたスイッチング素子と前記
スイッチング素子に接続された画素電極を有するアクテ
ィブマトリックス基板と、これと対向する少なくとも共
通電極を有する対向電極基板と、前記アクティブマトリ
ックス基板と前記対向電極基板間に充填された液晶化合
物により形成された液晶層とからなる液晶パネルを備え
た液晶表示装置であって、前記液晶パネルの透過率対駆
動電圧特性曲線の急峻性γが1.7以下であり、且つ前
記液晶組成物の25℃における粘度が130mPa・s
以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a TFT type liquid crystal display device according to claim 1 of the present invention comprises:
An active matrix substrate having a switching element composed of a thin film transistor and a pixel electrode connected to the switching element, a counter electrode substrate having at least a common electrode facing the switching element, and a space between the active matrix substrate and the counter electrode substrate. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel formed of a liquid crystal layer formed of the above liquid crystal compound, wherein the steepness γ of the transmittance vs. drive voltage characteristic curve of the liquid crystal panel is 1.7 or less, and The viscosity of the liquid crystal composition at 25 ° C. is 130 mPa · s
It is characterized by the following.

【0011】本発明の請求項2記載のTFT型液晶表示
装置は、請求項1記載のTFT型液晶表示装置におい
て、前記パネルは、前記アクティブマトリックス基板上
に、複数の走査電極と画像信号配線が設けられ、各交点
に前記薄膜トランジスタ素子が配置され、前記走査電極
と前記薄膜トランジスタ素子に接続された前記画素電極
とが、寄生容量(Cst)で結合した容量結合駆動型液晶
パネルであることを特徴とする。
A TFT type liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention is the TFT type liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the panel has a plurality of scanning electrodes and image signal wiring on the active matrix substrate. The thin film transistor element is provided at each intersection, and the scan electrode and the pixel electrode connected to the thin film transistor element are capacitive coupling drive type liquid crystal panels which are coupled by a parasitic capacitance (Cst). To do.

【0012】本発明の請求項3記載のTFT型液晶表示
装置は、請求項1又は2記載のTFT型液晶表示装置に
おいて、前記アクティブマトリックス基板と前記対抗電
極基板間に満たされた前記液晶層の厚み(d)が3〜6
μmであり、前記液晶層に印加される最大電圧と最小電
圧の差(ΔV)が4V以上であることを特徴とする。
A TFT type liquid crystal display device according to claim 3 of the present invention is the TFT type liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the liquid crystal layer filled between the active matrix substrate and the counter electrode substrate is formed. Thickness (d) is 3-6
and the difference (ΔV) between the maximum voltage and the minimum voltage applied to the liquid crystal layer is 4 V or more.

【0013】本構成により、液晶テレビや液晶モニター
として使用される液晶表示装置に用いられた時に、フリ
ッカー低減と高速応答性能を両立することが出来る。
With this configuration, when used in a liquid crystal display device used as a liquid crystal television or a liquid crystal monitor, both flicker reduction and high-speed response performance can be achieved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明のTFT型液晶表示装置
は、薄膜トランジスタで構成されたスイッチング素子と
前記スイッチング素子に接続された画素電極を有するア
クティブマトリックス基板と、これと対向する少なくと
も共通電極を有する対向電極基板と、前記アクティブマ
トリックス基板と前記対向電極基板間に充填した液晶組
成物から形成される液晶層とからなる液晶パネルを備え
た液晶表示装置であって、前記液晶パネルの透過率対駆
動電圧特性曲線の急峻性γが1.7以下であり、且つ前
記液晶層に満たされた液晶組成物の25℃における粘度
が130mPa・s以下である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A TFT type liquid crystal display device of the present invention has an active matrix substrate having a switching element composed of a thin film transistor and a pixel electrode connected to the switching element, and at least a common electrode facing the active matrix substrate. What is claimed is: 1. A liquid crystal display device, comprising: a counter electrode substrate; and a liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer formed from a liquid crystal composition filled between the active matrix substrate and the counter electrode substrate, wherein the liquid crystal panel has a transmissivity to drive. The steepness γ of the voltage characteristic curve is 1.7 or less, and the viscosity of the liquid crystal composition filled in the liquid crystal layer at 25 ° C. is 130 mPa · s or less.

【0015】このTFT型液晶表示装置によると、前記
液晶パネルの透過率対印加電圧特性曲線の勾配を急峻と
し、階調間の電圧差を小さくすることによって、中間調
における応答速度を遅くし、画素電位の変化に伴う輝度
変化を抑え、容量結合駆動方式を用いる液晶表示装置に
おいてもフリッカーを低減することが出来る。
According to this TFT type liquid crystal display device, the transmissivity vs. applied voltage characteristic curve of the liquid crystal panel is made steep and the voltage difference between the gradations is made small, thereby slowing down the response speed in the halftone. Fluctuation can be reduced even in a liquid crystal display device that uses a capacitive coupling drive method by suppressing a change in luminance associated with a change in pixel potential.

【0016】また、前記液晶層に印加される最大電圧と
最小電圧の差ΔVを4V以上に設定することにより高速
応答を維持出来る。
Further, a high speed response can be maintained by setting the difference ΔV between the maximum voltage and the minimum voltage applied to the liquid crystal layer to 4 V or more.

【0017】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて
説明する
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施の形態)図1は、本発明における、
液晶パネルの透過率対駆動電圧特性(以下、T−V特性
と記す)の急峻性γと、液晶表示装置の中間調表示にお
けるフリッカーレベルとの相関図である。ここで、T−
V特性の急峻性γは、図1で示すとおり、透過率が90
%となる電圧をV90、透過率が10%となる電圧をV
10と規定したときのV10とV90の比、V10/V
90とした。
(Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a correlation diagram of the transmittance vs. drive voltage characteristic (hereinafter, referred to as TV characteristic) of the liquid crystal panel γ and the flicker level in the halftone display of the liquid crystal display device. Where T-
The steepness γ of the V characteristic has a transmittance of 90% as shown in FIG.
% Voltage is V90, and the transmittance is 10% is V
Ratio of V10 and V90 when defined as 10, V10 / V
It was set to 90.

【0019】ここで、液晶パネルのT−V特性には、ノ
ーマリホワイトモードとノーマリブラックモードの2つ
のタイプがあるが、本発明における実施の形態ではノー
マリホワイトモードを用いた。但し、ノーマリーブラッ
クモード液晶パネルを用いても、ノーマリホワイトモー
ドと同様の効果が得られる。
There are two types of T-V characteristics of the liquid crystal panel, a normally white mode and a normally black mode. In the embodiment of the present invention, the normally white mode is used. However, the same effect as the normally white mode can be obtained by using the normally black mode liquid crystal panel.

【0020】また、液晶パネルのT−V特性の急峻性γ
とフリッカーレベルの相関を明確にするため、セルギャ
ップを固定し、液晶組成物のしきい値を変更させた液晶
パネルのフリッカーレベルの相関を確認した。
Further, the steepness γ of the TV characteristic of the liquid crystal panel
In order to clarify the correlation between the flicker level and the flicker level, the correlation of the flicker level of the liquid crystal panel in which the cell gap was fixed and the threshold value of the liquid crystal composition was changed was confirmed.

【0021】図1に示すように、T−V特性の急峻性γ
とフリッカーレベルには良い相関が見られ、T−V特性
の急峻性γを小さくする、すなわちT−V特性曲線の勾
配を急峻にすることでフリッカーは低減される。
As shown in FIG. 1, the steepness γ of the TV characteristic is shown.
There is a good correlation between the flicker level and the flicker level, and the flicker is reduced by reducing the steepness γ of the TV characteristic, that is, by making the gradient of the TV characteristic curve steep.

【0022】フリッカーレベルは、−35dB以下にな
ると人間の目では認識されにくく目立ちにくい。このこ
とから、図1よりフリッカー改善を図るためには液晶パ
ネルのT−V特性の急峻性γは1.7以下であることが
望ましい。もっとも極端に急峻性γを小さくすること
は、64〜256階調を行う際、階調間の表示が困難と
なり、逆に画像表示品質を落としてしまうため現実的で
はなく、急峻性γは1.6〜1.7が望ましい。
When the flicker level is -35 dB or less, it is difficult for the human eye to recognize and to stand out. From this, it is desirable that the steepness γ of the TV characteristic of the liquid crystal panel is 1.7 or less in order to improve the flicker from FIG. However, it is not realistic to make the steepness γ extremely small, because it becomes difficult to display between the gray scales when performing 64 to 256 gray scales, and on the contrary, the image display quality is deteriorated. 6 to 1.7 is desirable.

【0023】図2は、液晶組成物の粘度とフリッカーレ
ベルの相関図である。図2に示すように、液晶組成物の
粘度とフリッカーレベルには良い相関が見られ、高い粘
度ほどフリッカーレベルは良くなり、目立たなくなるこ
とが確認出来た。
FIG. 2 is a correlation diagram between the viscosity of the liquid crystal composition and the flicker level. As shown in FIG. 2, there was a good correlation between the viscosity of the liquid crystal composition and the flicker level, and it was confirmed that the higher the viscosity, the better the flicker level and the less noticeable.

【0024】図2より、フリッカー改善を図るため液晶
組成物の粘度は、100mPa・s以上であることが望
ましいが、液晶組成物の高粘度化は液晶パネルの応答特
性及び液晶セルへ液晶組成物を真空注入する際、注入時
間が著しく増大するという不具合が発生するため、実用
的に130mPa・sが限界であると思われる。したが
って、本発明において液晶組成物の粘度は、25℃にお
いて100〜130mPa・sであることが望ましい。
From FIG. 2, it is desirable that the viscosity of the liquid crystal composition is 100 mPa · s or more in order to improve the flicker. However, increasing the viscosity of the liquid crystal composition means that the response characteristics of the liquid crystal panel and the liquid crystal composition are applied to the liquid crystal cell. When vacuum-injecting, a problem occurs that the injection time significantly increases, so that 130 mPa · s seems to be a practical limit. Therefore, in the present invention, the viscosity of the liquid crystal composition is preferably 100 to 130 mPa · s at 25 ° C.

【0025】図1、図2より、フリッカーを低減するた
めの手段として、液晶パネルのT−V特性を急峻度γを
小さく、すなわちT−V特性曲線の勾配を急峻にし、液
晶組成物の粘度を高くすることが効果的であることが明
らかになった。
From FIGS. 1 and 2, as a means for reducing flicker, the steepness γ of the TV characteristic of the liquid crystal panel is made small, that is, the steepness of the TV characteristic curve is made steep, and the viscosity of the liquid crystal composition is increased. It was found that increasing the value is effective.

【0026】一般に、TN液晶組成物におけるオフから
オンの応答速度τr、及びオンからオフの応答速度τd
は次式で表される。 τr=η・d2/{Δε・(V2−Vth2)}‥‥‥(1) τd=η・d2/π2K‥‥‥(2) ここで、ηは液晶の粘度、Δεは液晶組成物の誘電率異
方性、Vは印加電圧、Vthはしきい値電圧、dは液晶
層の厚み(セルギャップ)である。
Generally, the response speed τr from off to on and the response speed τd from on to off in the TN liquid crystal composition.
Is expressed by the following equation. τr = η · d 2 / {Δε · (V 2 −Vth 2 )} (1) τd = η · d 2 / π 2 K (2) where η is the viscosity of the liquid crystal and Δε Is the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition, V is the applied voltage, Vth is the threshold voltage, and d is the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer.

【0027】上式より、液晶パネルのT−V特性の急峻
性γを小さくすることにより階調間の電位差は小さくな
り、オフからオンの応答速度τrを遅くする。また、液
晶組成物の粘度を高くすることは、オフからオンの応答
速度τr、及びオンからオフの応答速度τdを遅くする
作用がある。
From the above equation, by reducing the steepness γ of the TV characteristic of the liquid crystal panel, the potential difference between the gradations is reduced, and the response speed τr from off to on is slowed. Increasing the viscosity of the liquid crystal composition has the effect of slowing the response speed τr from off to on and the response speed τd from on to off.

【0028】すなわち、図1,図2を参照し考察する
と、T−V特性曲線の勾配を急峻にし、液晶組成物の粘
度を高くすることにより応答速度を遅くすることは、特
に中間調表示の際画素電位の変化に対する輝度変化を抑
え、フリッカー現象を目立たなくすることが出来る。
That is, referring to FIGS. 1 and 2, to make the gradient of the T-V characteristic curve steep and to increase the viscosity of the liquid crystal composition to slow the response speed is particularly important for the halftone display. In this case, it is possible to suppress the change in luminance with respect to the change in pixel potential and make the flicker phenomenon inconspicuous.

【0029】一般に、液晶パネルのT−V特性の急峻性
γを小さくし、粘度を高くするには、低しきい値電圧の
液晶組成物を用いることが有効である。使用する液晶組
成物は、所望の物性値を得るために、公知の種々の液晶
材料を混合したものが使用できる。
In general, it is effective to use a liquid crystal composition having a low threshold voltage in order to reduce the steepness γ of the TV characteristic of the liquid crystal panel and increase the viscosity. The liquid crystal composition used may be a mixture of various known liquid crystal materials in order to obtain desired physical property values.

【0030】しかしながら、応答速度を遅くすること
は、液晶テレビや液晶モニターとして使用される液晶表
示装置に用いられた時に、動画表示性能を悪化させてし
まい、動画表示時におけるボケや尾引きといった画質低
下を招いてしまう。そのため、フリッカーの低減と高速
応答特性を両立できる解決方法が要望されていた。
However, slowing the response speed deteriorates the moving image display performance when it is used in a liquid crystal display device used as a liquid crystal television or a liquid crystal monitor, and image quality such as blurring or tailing at the time of displaying a moving image. Will lead to a decline. Therefore, there has been a demand for a solution that can achieve both reduction of flicker and high-speed response characteristics.

【0031】そこで上述の(1)、(2)式を用いて改
善策を検討した結果、図3に示すように、液晶パネルの
画素電極と共通電極間の液晶層に印加される最小印加電
圧と最大印加電圧との差ΔV、すなわちノーマリーホワ
イトモード液晶パネルにおいて白表示電圧と黒表示電圧
との差を大きくすることで、応答特性が改善されること
が分かった。図3より、応答特性を維持するためには、
印加電圧差ΔVが4V以上であることが好ましいが、液
晶パネルを駆動するための駆動回路等により印加電圧に
は制限があり、高い電圧を印可することは液晶表示装置
の消費電力も引き上げることとなり現実ではない。本発
明における液晶パネルの印加電圧差ΔVは、4〜5Vが
望ましい。
Then, as a result of examining the improvement measures by using the above equations (1) and (2), the minimum applied voltage applied to the liquid crystal layer between the pixel electrode and the common electrode of the liquid crystal panel is shown in FIG. It has been found that the response characteristic is improved by increasing the difference ΔV between the maximum applied voltage, that is, the difference between the white display voltage and the black display voltage in the normally white mode liquid crystal panel. From FIG. 3, in order to maintain the response characteristics,
The applied voltage difference ΔV is preferably 4 V or more, but the applied voltage is limited by a drive circuit for driving the liquid crystal panel, and applying a high voltage also increases the power consumption of the liquid crystal display device. Not real. The applied voltage difference ΔV of the liquid crystal panel in the present invention is preferably 4 to 5V.

【0032】また、応答速度には液晶層の厚み(セルギ
ャップ)に依存し、セルギャップを狭くすることで、高
い粘度を持つ液晶組成物を使用しても応答速度を維持す
ることが出来る。ただし、容量結合駆動方式において狭
いセルギャップ構成は、蓄積容量と液晶組成物の容量と
の比が大きくなり、応答速度が遅くなってしまうことが
本発明者により明らかになっており、更に液晶パネルの
作製時において、アクティブマトリックス基板と対向電
極基板とを張り合わせる際の異物噛み混みによる歩留ま
り低下や、液晶組成物を注入する際の注入時間増大によ
る生産性の低下が懸念される。また、厚いセルギャップ
は応答速度が不十分となり現実的ではない。本発明にお
ける液晶パネルのセルギャップとしては、3〜6μmと
することが望ましい。
Further, the response speed depends on the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer, and by narrowing the cell gap, the response speed can be maintained even if a liquid crystal composition having a high viscosity is used. However, it has been clarified by the present inventor that a narrow cell gap structure in the capacitive coupling drive system causes a large ratio of the storage capacity and the capacity of the liquid crystal composition, resulting in a slow response speed. There is concern about a decrease in yield due to foreign matter clogging when the active matrix substrate and the counter electrode substrate are adhered to each other during the fabrication of, and a decrease in productivity due to an increase in injection time when injecting the liquid crystal composition. Also, a thick cell gap is not realistic because the response speed is insufficient. The cell gap of the liquid crystal panel in the present invention is preferably 3 to 6 μm.

【0033】このような構成により、中間調におけるフ
リッカーを低減し画像表示品質を向上できる、TFT型
液晶表示装置が実現できる。
With such a structure, it is possible to realize a TFT type liquid crystal display device which can reduce flicker in halftone and improve image display quality.

【0034】更に容量結合駆動方式を採用し、最大印加
電圧と最小印加電圧との差を任意に設定することによ
り、フリッカー低減と高速応答特性が両立可能となるT
FT型液晶表示装置が実現できる。
Further, by adopting the capacitive coupling drive system and arbitrarily setting the difference between the maximum applied voltage and the minimum applied voltage, it is possible to achieve both flicker reduction and high-speed response.
An FT type liquid crystal display device can be realized.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明は以下の実施例のみに限定されるもの
ではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples.

【0036】(実施例1)TFTで構成されたスイッチ
ング素子と、スイッチング素子に接続された画素電極お
よび容量結合駆動となるように画素構成されたアクティ
ブマトリックス基板と、画素電極以外の部分を遮光する
遮光層と画素電極に対向する着色層及び共通電極を有す
る対向電極基板からなる2枚の基板を用い、ポリイミド
樹脂膜を任意の適切な技術により塗布し、焼成処理し、
液晶層の液晶分子のツイストアングルが90゜となるよ
うにラビングにより配向処理した。セルギャップが5μ
mになるように、適切なスペーサを分散後、両基板をシ
ール樹脂を介して貼り合わせることにより液晶セルを作
製した。
(Embodiment 1) A switching element composed of a TFT, a pixel electrode connected to the switching element, an active matrix substrate having a pixel structure for capacitive coupling driving, and a portion other than the pixel electrode are shielded from light. Using two substrates consisting of a light-shielding layer and a counter electrode substrate having a common electrode and a colored layer facing the pixel electrode, a polyimide resin film is applied by any appropriate technique and baked,
The alignment treatment was performed by rubbing so that the twist angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer was 90 °. Cell gap is 5μ
A liquid crystal cell was produced by dispersing appropriate spacers so that the thickness would be m, and then pasting both substrates together through a sealing resin.

【0037】作製した液晶セルに、T−V特性の急峻性
γが1.7で25℃の粘度として100mPa・sを有
するTN液晶材料を、真空注入法で液晶セルに注入し、
液晶パネルを作製し、ノーマリーホワイトモードになる
よう両基板に偏光板を貼り合わせ、液晶表示装置を完成
した。
A TN liquid crystal material having a steepness γ of the TV characteristic of 1.7 and a viscosity of 100 mPa · s at 25 ° C. was injected into the prepared liquid crystal cell by a vacuum injection method,
A liquid crystal panel was produced, and polarizing plates were attached to both substrates so as to be in a normally white mode to complete a liquid crystal display device.

【0038】このようにして得られた液晶表示装置の応
答特性を評価した結果、白−黒表示間の応答速度はτr
+τd=23msecであり、中間調表示間における応
答速度はτr+τd=50msecであった。この液晶
表示装置を用いて中間調を表示させたところ、フリッカ
ーは大幅に低減され、ほとんど視認されなかった。更に
階調表示も問題無かった。
As a result of evaluating the response characteristics of the liquid crystal display device thus obtained, the response speed between white and black display is τr.
+ Τd = 23 msec, and the response speed during the halftone display was τr + τd = 50 msec. When halftones were displayed using this liquid crystal display device, flicker was significantly reduced and was hardly visible. Furthermore, there was no problem in gradation display.

【0039】(実施例2)実施例1と同様の液晶セルを
用いて、T−V特性の急峻性γが1.6で25℃の粘度
として130mPa・sを有するTN液晶材料を、真空
注入法で液晶セルに注入し、液晶パネルを作製し、ノー
マリーホワイトモードになるよう両基板に偏光板を貼り
合わせ、液晶表示装置を完成した。
Example 2 Using the same liquid crystal cell as in Example 1, a TN liquid crystal material having a steepness γ of the TV characteristic of 1.6 and a viscosity of 130 mPa · s at 25 ° C. is vacuum-injected. The liquid crystal cell was injected by the method to prepare a liquid crystal panel, and polarizing plates were attached to both substrates so as to obtain a normally white mode to complete a liquid crystal display device.

【0040】このようにして得られた液晶表示装置の応
答特性を評価した結果、白−黒表示間の応答速度τr+
τd=30msecであり、中間調表示間の応答速度τ
r+τd=60msecであった。この液晶表示装置を
用いて中間調を表示させたところ、フリッカーは大幅に
低減され、ほとんど視認されなかった。更に階調表示も
問題無かった。
As a result of evaluating the response characteristics of the liquid crystal display device thus obtained, the response speed τr + between white and black display was obtained.
τd = 30 msec, the response speed τ between halftone displays
It was r + τd = 60 msec. When halftones were displayed using this liquid crystal display device, flicker was significantly reduced and was hardly visible. Furthermore, there was no problem in gradation display.

【0041】(比較例1)実施例1及び実施例2と同様
の液晶セルを用い、T−V特性の急峻性γ=1.9、2
5℃の粘度が80mPa・sを有する高速応答TN液晶
材料を、真空注入法で液晶セルに注入し、液晶パネルを
作製し、ノーマリーホワイトモードになるよう両基板に
偏光板を貼り合わせ、液晶表示装置を完成した。
(Comparative Example 1) A liquid crystal cell similar to that of Example 1 and Example 2 was used, and the steepness of the TV characteristic γ = 1.9, 2
A high-speed response TN liquid crystal material having a viscosity of 5 ° C. of 80 mPa · s was injected into a liquid crystal cell by a vacuum injection method to prepare a liquid crystal panel, and a polarizing plate was attached to both substrates so as to obtain a normally white mode. The display device was completed.

【0042】このようにして得られた液晶表示装置の応
答特性を評価した結果、白−黒表示間の応答速度τr+
τd=14msecであり、中間調表示間の応答速度τ
r+τd=30msecであった。この液晶表示装置を
用いて中間調を表示させたところ、フリッカー現象が激
しく生じ、画像が見づらい結果となった。
As a result of evaluating the response characteristics of the liquid crystal display device thus obtained, the response speed τr + between the white-black display is obtained.
τd = 14 msec, and the response speed τ between halftone displays
It was r + τd = 30 msec. When a halftone was displayed by using this liquid crystal display device, a flicker phenomenon occurred severely, and the image was difficult to see.

【0043】図4は、実施例1、2及び比較例1によ
る、液晶パネルのT−V特性を示す図である。図4に示
すとおり、実施例1の液晶パネルのT−V特性曲線9
は、比較例1の液晶パネルのT−V特性曲線11と比較
し、低しきい値側にシフトしていることが分かる。ま
た、T−V特性の急峻性を比較すると、実施例1の急峻
性12は、比較例1の急峻性14と比較し、小さい、す
なわち傾きが急峻になっていることが確認できた。ま
た、実施例2の液晶パネルのT−V特性曲線10は、更
に低しきい値側にシフトし、T−V特性の急峻性13
も、実施例1の急峻性と比較し、更に急峻になっている
ことが確認できた。
FIG. 4 is a diagram showing the TV characteristics of the liquid crystal panels according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. As shown in FIG. 4, the TV characteristic curve 9 of the liquid crystal panel of Example 1
In comparison with the T-V characteristic curve 11 of the liquid crystal panel of Comparative Example 1, it can be seen that the shift is toward the lower threshold side. Further, by comparing the steepness of the TV characteristics, it was confirmed that the steepness 12 of Example 1 is smaller than that of Comparative Example 1, that is, the steepness is steeper. Further, the TV characteristic curve 10 of the liquid crystal panel of Example 2 is further shifted to the lower threshold value side, and the steepness 13 of the TV characteristic is shown.
Also, as compared with the steepness of Example 1, it was confirmed that the steepness was further increased.

【0044】更に、図4のT−V特性を示す実施例1、
2と比較例1の液晶パネルの、各透過率における透過率
の変動を、図5に示す。図5(a)は比較例1の液晶パ
ネル、図5(b)は実施例1の液晶パネル、図5(c)
は実施例2の液晶パネルの、それぞれ100%、80
%、60%、40%の各透過率における光学応答波形を
示している。図5に示すとおり、比較例1のように、応
答速度が速くT−V特性曲線の勾配が急峻ではない液晶
パネルは、一定周期毎のパネル透過率変化量が大きい
が、本実施例の液晶パネルでは、透過率変化量が低減さ
れている。さらに、T−V特性曲線の勾配が急峻なほど
透過率変化量が低減され、フリッカー現象が低減されて
いることが確認できた。
Further, Example 1 showing the TV characteristic of FIG.
FIG. 5 shows the change in the transmittance of each of the liquid crystal panels of Example 2 and Comparative Example 1 at each transmittance. 5A is a liquid crystal panel of Comparative Example 1, FIG. 5B is a liquid crystal panel of Example 1, and FIG.
Of the liquid crystal panel of Example 2 is 100% and 80%, respectively.
The optical response waveforms at the respective transmittances of 60%, 60%, and 40% are shown. As shown in FIG. 5, a liquid crystal panel having a high response speed and a steep gradient of the TV characteristic curve as in Comparative Example 1 has a large amount of change in the panel transmittance for each constant period, but the liquid crystal of the present embodiment. In the panel, the amount of change in transmittance is reduced. Further, it was confirmed that the steeper the gradient of the TV characteristic curve, the smaller the amount of change in transmittance, and the more the flicker phenomenon was reduced.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、本発明の薄膜トランジス
タ型液晶表示装置によれば、液晶パネルのT−V特性の
急峻性γが1.7以下であり25℃における粘度が13
0mPa・sである液晶組成物を用いることにより、フ
リッカー現象を低減させ、表示品質を向上することが出
来る。更に、容量結合駆動方式と組み合わせ、液晶パネ
ルの液晶層に印加される最大電圧と最小電圧の差ΔVを
4V以上に設定することで、応答速度を犠牲にすること
なくフリッカーを低減させることが出来る。
As described above, according to the thin film transistor type liquid crystal display device of the present invention, the steepness γ of the TV characteristic of the liquid crystal panel is 1.7 or less and the viscosity at 25 ° C. is 13 or less.
By using the liquid crystal composition having 0 mPa · s, the flicker phenomenon can be reduced and the display quality can be improved. Further, by combining with the capacitive coupling drive method and setting the difference ΔV between the maximum voltage and the minimum voltage applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal panel to 4 V or more, flicker can be reduced without sacrificing the response speed. .

【0046】また、容量結合駆動との組み合わせによ
り、セルギャップを狭くすることなく高速応答特性を得
ることが出来るため、異物噛み混みによる歩留まり低下
や、液晶セルへの液晶注入時間増加による生産性低下を
防ぐことが出来る。よって、その工業的価値は大であ
る。
Further, in combination with the capacitive coupling drive, high-speed response characteristics can be obtained without narrowing the cell gap, so that the yield is reduced due to foreign matter clogging, and the productivity is reduced due to an increase in liquid crystal injection time into the liquid crystal cell. Can be prevented. Therefore, its industrial value is great.

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

【図1】本発明の液晶パネルの透過率対駆動電圧特性の
急峻性γとフリッカーレベルとの相関図である。
FIG. 1 is a correlation diagram of a transmittance versus steepness γ of a driving voltage characteristic of a liquid crystal panel of the present invention and a flicker level.

【図2】液晶組成物の粘度とフリッカーレベルの相関図
である。
FIG. 2 is a correlation diagram between the viscosity of a liquid crystal composition and a flicker level.

【図3】液晶層に印加される電圧差ΔVと応答速度の相
関図である。
FIG. 3 is a correlation diagram between a voltage difference ΔV applied to a liquid crystal layer and a response speed.

【図4】本実施例と比較例の液晶パネルの透過率対印加
電圧特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the transmittance versus applied voltage characteristics of the liquid crystal panels of the present example and the comparative example.

【図5】本実施例と比較例の液晶パネルの透過率におけ
る光学応答波形の変化を示す図である((a)比較例
1、(b)実施例1、(c)実施例2)。
FIG. 5 is a diagram showing changes in optical response waveforms in transmittance of liquid crystal panels of this example and a comparative example ((a) Comparative example 1, (b) Example 1, (c) Example 2).

【図6】容量結合駆動方式の画素部の電気的等価回路を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an electrical equivalent circuit of a pixel portion of a capacitive coupling drive system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査電極 2 画像信号配線 3 TFT 4 前段走査電極 5 画素電極 6 ゲート・ドレイン間容量 7 液晶容量 8 蓄積容量 9 実施例1における液晶パネルのT−V特性 10 実施例2における液晶パネルのT−V特性 11 比較例1における液晶パネルのT−V特性 12 実施例1における液晶パネルのT−V特性の急峻
性 13 実施例2における液晶パネルのT−V特性の急峻
性 14 比較例1における液晶パネルのT−V特性の急峻
1 Scanning Electrode 2 Image Signal Wiring 3 TFT 4 Previous Scanning Electrode 5 Pixel Electrode 6 Gate-Drain Capacitance 7 Liquid Crystal Capacitance 8 Storage Capacitance 9 TV Characteristic 10 of Liquid Crystal Panel in Example 1 T- of Liquid Crystal Panel in Example 2 V characteristic 11 TV characteristic of liquid crystal panel in Comparative Example 1 12 Sharpness of TV characteristic of liquid crystal panel in Example 13 13 Sharpness of TV characteristic of liquid crystal panel in Example 2 14 Liquid crystal in Comparative Example 1 The steepness of the TV characteristics of the panel

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜トランジスタで構成されたスイッチ
ング素子と前記スイッチング素子に接続された画素電極
を有するアクティブマトリックス基板と、これと対向す
る少なくとも共通電極を有する対向電極基板と、前記ア
クティブマトリックス基板と前記対向電極基板間に充填
された液晶化合物により形成された液晶層とからなる液
晶パネルを備えた液晶表示装置であって、 前記液晶パネルの透過率対駆動電圧特性曲線の急峻性γ
が1.7以下であり、且つ前記液晶組成物の25℃にお
ける粘度が130mPa・s以下であることを特徴とす
る液晶表示装置。
1. An active matrix substrate having a switching element formed of a thin film transistor and a pixel electrode connected to the switching element, a counter electrode substrate having at least a common electrode facing the active matrix substrate, the active matrix substrate and the counter electrode. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel comprising a liquid crystal layer formed of a liquid crystal compound filled between electrode substrates, wherein a steepness γ of a transmittance vs. drive voltage characteristic curve of the liquid crystal panel.
Is 1.7 or less, and the viscosity of the liquid crystal composition at 25 ° C. is 130 mPa · s or less.
【請求項2】 前記液晶パネルは、前記アクティブマト
リックス基板上に、複数の走査電極と画像信号配線が設
けられ、各交点に前記薄膜トランジスタ素子が配置さ
れ、前記走査電極と前記薄膜トランジスタ素子に接続さ
れた前記画素電極とが、寄生容量(Cst)で結合した容
量結合駆動型液晶パネルであることを特徴とする請求項
1に記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal panel, wherein a plurality of scanning electrodes and image signal wirings are provided on the active matrix substrate, the thin film transistor elements are arranged at respective intersections, and the scanning electrodes and the thin film transistor elements are connected. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pixel electrode is a capacitive coupling drive type liquid crystal panel coupled with a parasitic capacitance (Cst).
【請求項3】 前記アクティブマトリックス基板と前記
対抗電極基板間に満たされた前記液晶層の厚み(d)が
3〜6μmであり、前記液晶層に印加される最大電圧と
最小電圧の差(ΔV)が4V以上であることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
3. The thickness (d) of the liquid crystal layer filled between the active matrix substrate and the counter electrode substrate is 3 to 6 μm, and the difference (ΔV) between the maximum voltage and the minimum voltage applied to the liquid crystal layer. ) Is 4V or more, The liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100362415C (en) * 2003-12-05 2008-01-16 夏普株式会社 Liquid crystal display apparatus and liquid crystal television and liquid crystal monitor adopting same

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