JPH04353823A - Driving method for liquid crystal display element - Google Patents

Driving method for liquid crystal display element

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Publication number
JPH04353823A
JPH04353823A JP12974991A JP12974991A JPH04353823A JP H04353823 A JPH04353823 A JP H04353823A JP 12974991 A JP12974991 A JP 12974991A JP 12974991 A JP12974991 A JP 12974991A JP H04353823 A JPH04353823 A JP H04353823A
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JP
Japan
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voltage
selection
counter electrode
liquid crystal
active element
Prior art date
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Pending
Application number
JP12974991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Okimoto
沖本 浩之
Shunichi Sato
俊一 佐藤
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make a multistage gradiational display on the liquid crystal display element without using a drive signal of multistage voltage level by controlling the transmissivity of picture elements by varying voltages applied between picture element electrodes and counter electrodes. CONSTITUTION:The respective picture elements of the liquid crystal display element are formed of the picture element electrode, counter electrodes and liquid crystal between them, and its display driving is performed by applying a sequential scanning signal Ss to, for example, the respective counter electrodes, applying a data signal SD to respective signal lines in synchronism with the application of the scanning signal, and performing time-division driving wherein the respective picture elements are selected m order. Namely, a voltage Va-c which has a voltage value and pulse width or has the number of pulses corresponding to image data is applied between the input terminal and counter electrode of an active element in a selection period Ts and then a voltage whose value corresponds to the pulse width of the voltage Va-c is applied between the picture element and counter electrode connected to the active element to control the transmissivity of the picture element.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子の駆動方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a liquid crystal display element.

【0002】0002

【従来の技術】テレビジョンセットやパーソナルコンピ
ュータ等の表示装置に使用される液晶表示素子には、単
純マトリックス方式のものと、アクティブマトリックス
方式のものとがある。
2. Description of the Related Art There are two types of liquid crystal display elements used in display devices such as television sets and personal computers: simple matrix type and active matrix type.

【0003】単純マトリックス液晶表示素子は、液晶層
を挟んで対向する一対の透明基板のうち、一方の基板上
に複数本の走査電極を互いに平行に設け、他方の基板上
に前記走査電極と直交する複数本の信号電極を設けた構
成のもので、この液晶表示素子は、走査電極と信号電極
及びその間の液晶とにより形成された複数の画素を順次
選択して時分割駆動されている。
A simple matrix liquid crystal display element has a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer in between, and a plurality of scanning electrodes are provided on one substrate in parallel with each other, and a plurality of scanning electrodes are provided on the other substrate at right angles to the scanning electrodes. This liquid crystal display element is time-divisionally driven by sequentially selecting a plurality of pixels formed by a scanning electrode, a signal electrode, and liquid crystal therebetween.

【0004】また、アクティブマトリックス液晶表示素
子は、液晶層を挟んで対向する一対の透明基板のうち、
一方の基板上に、行方向及び列方向に配列された画素電
極と、これらの画素電極それぞれに接続された能動素子
と、この能動素子に駆動信号を供給する信号線とを設け
、他方の基板上に、前記画素電極と対向する対向電極を
設けた構成のもので、この液晶表示素子は、画素電極と
対向電極及びその間の液晶とにより形成された複数の画
素を順次選択して時分割駆動されている。
[0004] Furthermore, in an active matrix liquid crystal display element, one of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer in between is
On one substrate, pixel electrodes arranged in the row and column directions, active elements connected to each of these pixel electrodes, and signal lines for supplying drive signals to the active elements are provided, and the other substrate is provided with The liquid crystal display element has a structure in which a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the top, and a plurality of pixels formed by the pixel electrode, the counter electrode, and the liquid crystal therebetween are sequentially selected and driven in a time division manner. has been done.

【0005】このアクティブマトリックス液晶表示素子
としては、上記能動素子に薄膜トランジスタを用いたも
のと、能動素子に、薄膜ダイオードまたはMIM(金属
−絶縁膜−金属積層素子)等の非線形抵抗素子を用いた
ものとがあり、また、薄膜ダイオードからなる能動素子
には、ダイオードリングと呼ばれるものと、バック・ト
ゥ・バックと呼ばれるものとがある。
[0005] The active matrix liquid crystal display device includes one in which a thin film transistor is used as the active element, and one in which a nonlinear resistance element such as a thin film diode or an MIM (metal-insulating film-metal multilayer element) is used as the active element. Active elements made of thin film diodes include those called diode rings and those called back-to-back.

【0006】これらの液晶表示素子は、いずれも、画素
の明るさの度合を変える階調表示が可能であり、単純マ
トリックス液晶表示素子及びMIMを能動素子とするア
クティブマトリックス液晶表示素子の階調表示は、パル
ス幅変調と呼ばれる駆動方法によって行なわれている。
[0006] All of these liquid crystal display elements are capable of displaying gradations by changing the degree of brightness of pixels, and the gradation display of simple matrix liquid crystal display elements and active matrix liquid crystal display elements using MIM as active elements This is performed using a driving method called pulse width modulation.

【0007】上記パルス幅変調による駆動方法は、画像
データに応じて駆動信号のパルス幅を変化させることに
より、液晶に印加される電圧の実効値を変えて液晶の挙
動を制御し、液晶表示素子の透過率を前記画像データに
応じて段階的に変化させる方法である。
The driving method using pulse width modulation described above controls the behavior of the liquid crystal by changing the effective value of the voltage applied to the liquid crystal by changing the pulse width of the driving signal according to image data. This is a method of changing the transmittance of the image in stages according to the image data.

【0008】しかし、上記単純マトリックス液晶表示素
子では、各々の画素間にクロストークが生じるために時
分割数を多くすることができず、時分割数を多くした場
合には、表示のコントラストが低下して画像表示が悪化
すると共に、階調表示も困難になるという問題をもって
いる。
However, in the simple matrix liquid crystal display element described above, the number of time divisions cannot be increased because crosstalk occurs between each pixel, and when the number of time divisions is increased, the contrast of the display decreases. This has the problem that image display deteriorates and gradation display becomes difficult.

【0009】また、MIMを能動素子として用いたアク
ティブマトリックス液晶表示素子では、信号線から供給
される駆動信号に応じてMIMに電流が流れ、この電流
により画素の両電極間(画素電極と対向電極との間)に
電荷が蓄積されて、この蓄積された電荷に応じた電圧が
液晶に印加されるが、上記MIMの電流−電圧特性は緩
慢であるため、両電極間の電圧の上昇速度が遅く、所定
の選択期間内で画素の電極間電圧を高くすることが困難
である。
In addition, in an active matrix liquid crystal display device using an MIM as an active element, a current flows through the MIM in response to a drive signal supplied from a signal line, and this current causes a gap between the two electrodes of the pixel (the pixel electrode and the counter electrode). Charge is accumulated between the two electrodes), and a voltage corresponding to the accumulated charge is applied to the liquid crystal. However, since the current-voltage characteristics of the MIM described above are slow, the rate of increase of the voltage between the two electrodes is slow. This is slow, and it is difficult to increase the voltage between the electrodes of the pixel within a predetermined selection period.

【0010】これは、MIMを流れる電流がトンネル効
果に基づくトンネル電流であり、液晶表示素子の能動素
子として使用するMIMはその素子面積が制約されるた
め、このMIMを流れる電流を大きくすることが困難で
あるからである。
[0010] This is because the current flowing through the MIM is a tunnel current based on the tunnel effect, and since the area of the MIM used as an active element of a liquid crystal display element is limited, it is difficult to increase the current flowing through the MIM. This is because it is difficult.

【0011】このため、MIMを能動素子とするアクテ
ィブマトリックス液晶表示素子は、画素の電極間に電荷
を蓄積するための重電特性が悪いため、MIMの駆動信
号入力端と対向電極との間に印加される選択電圧の変化
に対する画素の電極間電圧の変化幅が小さくて、選択電
圧のパルス幅に対応する画素の電極間電圧を明確に区別
することができないから、階調差が明確な階調表示を得
るには、上記選択電圧の電圧値を高くしなければならな
らず、特に、高時分割駆動する場合は、選択期間が短く
なるために、さらに高い電圧が必要となる。
[0011] Therefore, active matrix liquid crystal display elements using MIM as active elements have poor heavy electric characteristics for accumulating charges between the electrodes of the pixel. The width of change in the voltage between the pixel electrodes in response to changes in the applied selection voltage is small, and it is not possible to clearly distinguish the voltage between the pixel electrodes that corresponds to the pulse width of the selection voltage. In order to obtain the adjustment display, the voltage value of the selection voltage must be increased, and in particular, in the case of high time division driving, the selection period becomes short, so a higher voltage is required.

【0012】したがって、MIMを能動素子とするアク
ティブマトリックス液晶表示素子は、消費電力が大きく
、また、高電圧の駆動信号を発生させるための駆動回路
は高耐圧が要求されるため、駆動回路を集積回路化する
ことが困難になるという問題をもっている。
Therefore, an active matrix liquid crystal display device using MIM as an active element consumes a large amount of power, and the drive circuit for generating a high-voltage drive signal is required to have a high withstand voltage, so the drive circuit is not integrated. The problem is that it is difficult to create a circuit.

【0013】一方、能動素子として薄膜ダイオードまた
は薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリックス液
晶表示素子は、能動素子が半導体素子であるため、この
能動素子の電流−電圧特性が急俊であり、したがって、
所定の選択期間内に画素の電極間電圧を変化させること
ができる。
On the other hand, in an active matrix liquid crystal display element using a thin film diode or a thin film transistor as an active element, since the active element is a semiconductor element, the current-voltage characteristic of this active element is rapid.
The voltage between the electrodes of the pixel can be changed within a predetermined selection period.

【0014】このため、上記薄膜ダイオードまたは薄膜
トランジスタを用いたアクティブマトリックス液晶表示
素子の階調表示は、電圧変調と呼ばれる駆動方法によっ
て行なわれている。
For this reason, the gradation display of the active matrix liquid crystal display element using the thin film diode or thin film transistor is performed by a driving method called voltage modulation.

【0015】この電圧変調による駆動方法は、薄膜ダイ
オードまたは薄膜トランジスタからなる半導体能動素子
がオンする選択期間に、半導体能動素子の駆動信号入力
端と対向電極との間に画像データに応じた電圧値の選択
電圧を印加し、この選択期間中に、画素の両電極間に急
速に電荷を蓄積させて、この両電極間の電圧を画像デー
タに応じた電圧値まで上昇させ、画素の液晶に所定の電
圧が印加されるようにしたものであり、階調表示は、上
記選択電圧の電圧値を画像データに応じて制御すること
によって行なわれている。
[0015] In this voltage modulation driving method, a voltage value corresponding to image data is applied between the drive signal input terminal of the semiconductor active element and the counter electrode during the selection period in which the semiconductor active element consisting of a thin film diode or thin film transistor is turned on. A selection voltage is applied, and during this selection period, charges are rapidly accumulated between the two electrodes of the pixel, and the voltage between the two electrodes is increased to a voltage value corresponding to the image data, causing the liquid crystal of the pixel to have a predetermined value. A voltage is applied thereto, and gradation display is performed by controlling the voltage value of the selection voltage in accordance with image data.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
圧変調による駆動方法は、選択電圧の電圧値を変化させ
て階調表示を行なうものであるため、駆動信号として、
表示階調数と同数の電圧信号が必要であり、したがって
、表示階調数を多するほど、多段階の電圧レベルの電圧
を出力する電源回路が必要となって、駆動回路が複雑に
なるという問題をもっている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the driving method using voltage modulation described above performs gradation display by changing the voltage value of the selection voltage, as a driving signal,
The number of voltage signals required is the same as the number of display gradations, and therefore, as the number of display gradations increases, a power supply circuit that outputs voltage at multiple voltage levels is required, and the drive circuit becomes more complex. I have a problem.

【0017】本発明は、半導体能動素子を用いた液晶表
示素子の駆動方法を対象としたもので、その目的は、多
段階の電圧レベルの駆動信号を用いることなく上記液晶
表示素子に多階調の階調表示を行なわせることができる
駆動方法を提供することにある。
The present invention is directed to a method for driving a liquid crystal display element using a semiconductor active element, and an object thereof is to drive the liquid crystal display element in multiple gradations without using a drive signal with multiple voltage levels. The object of the present invention is to provide a driving method capable of displaying gray scales.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶層を挟ん
で対向する一対の透明基板のうち、一方の基板上に、行
方向及び列方向に複数配列された画素電極と、これらの
画素電極それぞれに接続された半導体能動素子と、この
能動素子に駆動信号を供給する信号線とを設け、他方の
基板上に、前記画素電極と対向する対向電極を設けた液
晶表示素子を、前記画素電極と前記対向電極及びその間
の液晶とにより形成された複数の画素を順次選択して時
分割駆動する方法であり、
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a plurality of pixel electrodes arranged in the row and column directions on one of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer in between, and a plurality of pixel electrodes arranged in the row and column directions. A liquid crystal display element is provided with a semiconductor active element connected to each electrode and a signal line for supplying a drive signal to the active element, and a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the other substrate. A method of sequentially selecting and time-divisionally driving a plurality of pixels formed by an electrode, the counter electrode, and a liquid crystal therebetween,

【0019】第1の発明は、選択期間中の能動素子の駆
動信号入力端と対向電極との間に、画像データに応じた
電圧値とパルス幅の選択電圧を印加することにより、前
記能動素子に接続された画素電極と前記対向電極との間
に前記選択電圧の電圧値とパルス幅に応じた値の電圧を
印加して、画素の透過率を制御することを特徴とするも
のである。
The first aspect of the invention is to apply a selection voltage having a voltage value and a pulse width according to image data between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period. The transmittance of the pixel is controlled by applying a voltage corresponding to the voltage value and pulse width of the selection voltage between the pixel electrode connected to the pixel electrode and the counter electrode.

【0020】また、第2の発明は、選択期間中の能動素
子の駆動信号入力端と対向電極との間に、画像データに
応じた電圧値とパルス数の選択電圧を印加することによ
り、前記能動素子に接続された画素電極と前記対向電極
との間に前記選択電圧の電圧値とパルス数に応じた値の
電圧を印加して、画素の透過率を制御することを特徴と
するものである。
[0020] Furthermore, the second invention is characterized in that a selection voltage having a voltage value and a number of pulses corresponding to the image data is applied between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period. The transmittance of the pixel is controlled by applying a voltage corresponding to the voltage value of the selection voltage and the number of pulses between the pixel electrode connected to the active element and the counter electrode. be.

【0021】[0021]

【作用】すなわち、本発明は、半導体能動素子を用いた
液晶表示素子を、電圧による変調とパルス幅による変調
とを組合わせた変調方式(第1の発明)、または、電圧
による変調とパルス数による変調とを組合わせた変調方
式(第2の発明)で駆動するものであり、上記半導体能
動素子は、その電流−電圧特性が急俊でかつ応答性も高
いため、画素電極と対向電極との間への電荷の蓄積は急
速に行なわれるから、画素電極と対向電極との間に印加
される電圧は、能動素子の駆動信号入力端と対向電極と
の間に印加した選択電圧の電圧値だけでなく、そのパル
ス幅またはパルス数に応じても変化する。
[Operation] That is, the present invention provides a modulation method (first invention) that combines modulation by voltage and modulation by pulse width, or modulation by voltage and modulation by pulse number, for liquid crystal display elements using semiconductor active elements. The semiconductor active element is driven by a modulation method (second invention) that combines modulation with Since charge is rapidly accumulated between the pixel electrode and the counter electrode, the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode is equal to the voltage value of the selection voltage applied between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode. It also changes depending on the pulse width or number of pulses.

【0022】このため、上記選択電圧の電圧値とパルス
幅、または電圧値とパルス数を画像データに応じて制御
すれば、画素電極と対向電極との間に印加される電圧を
変化させて画素の透過率を制御することができる。
Therefore, if the voltage value and pulse width or the voltage value and the number of pulses of the selection voltage are controlled according to the image data, the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode can be changed to transmittance can be controlled.

【0023】そして、上記電圧による変調とパルス幅に
よる変調とを組合わせた変調方式、または電圧による変
調とパルス数による変調とを組合わせた変調方式によれ
ば、選択電圧の電圧値の段階数は少なくても、各電圧値
毎にパルス幅またはパルス数を制御することによって、
画素電極と対向電極との間に印加される電圧を多段階に
変化させることができるため、従来の電圧変調による駆
動方法のように多段階の電圧レベルの駆動信号を用いる
ことなく、上記液晶表示素子に多階調の階調表示を行な
わせることが可能である。
According to the above-mentioned modulation method that combines modulation by voltage and modulation by pulse width, or modulation method by combination of modulation by voltage and modulation by the number of pulses, the number of stages of the voltage value of the selected voltage is By controlling the pulse width or number of pulses for each voltage value,
Since the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode can be changed in multiple steps, the above-mentioned liquid crystal display It is possible to cause the element to display multiple gradations.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

(第1の発明の実施例)以下、第1の発明の実施例を図
1〜図16を参照して説明する。
(Embodiments of the first invention) Examples of the first invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 16.

【0025】まず、この実施例の駆動方法によって駆動
されるアクティブマトリックス液晶表示素子の構成を説
明すると、図13は上記液晶表示素子の一部分の平面図
であり、ここでは、半導体能動素子としてダイオードリ
ングを用いたものを示している。
First, to explain the structure of the active matrix liquid crystal display element driven by the driving method of this embodiment, FIG. 13 is a plan view of a part of the above liquid crystal display element, and here, a diode ring is used as the semiconductor active element. The figure shows the one using .

【0026】この液晶表示素子は、液晶層を挟んで対向
する一対の透明基板(いずれも図示せず)のうち、一方
の基板上に、行方向及び列方向に複数配列された画素電
極1と、これらの画素電極それぞれに接続された半導体
能動素子2と、この能動素子2に駆動信号を供給する信
号線3とを設け、他方の基板上に、前記画素電極1と対
向する対向電極4を設けたものである。
This liquid crystal display element has a plurality of pixel electrodes 1 arranged in the row and column directions on one of a pair of transparent substrates (none of which are shown) facing each other with a liquid crystal layer in between. , a semiconductor active element 2 connected to each of these pixel electrodes, and a signal line 3 for supplying a drive signal to the active element 2 are provided, and a counter electrode 4 facing the pixel electrode 1 is provided on the other substrate. It was established.

【0027】上記半導体能動素子2は、同数ずつのダイ
オード5,6を互いに逆向きにして並列接続した所謂ダ
イオードリングであり、その一端は画素電極1に接続さ
れ、他端は信号線3に接続されている。
The semiconductor active element 2 is a so-called diode ring in which the same number of diodes 5 and 6 are connected in parallel in opposite directions, one end of which is connected to the pixel electrode 1 and the other end connected to the signal line 3. has been done.

【0028】なお、図13には、ダイオードリングを構
成するダイオード5,6を1つずつ示したが、このダイ
オードリングの順方向回路と逆方向回路とは、複数個数
ずつのダイオードを直列接続して構成されている。
Although FIG. 13 shows one diode 5 and one diode 6 constituting the diode ring, the forward circuit and reverse circuit of this diode ring are formed by connecting a plurality of diodes in series. It is composed of

【0029】上記信号線3は、行方向(図において横方
向)に並ぶ能動素子群毎に設けられており、半導体能動
素子2は各行毎に信号線3に接続されている。また、対
向電極4は、列方向(図において縦方向)に並ぶ画素電
極群毎に設けられており、各対向電極4は、各列の画素
電極1と図示しない液晶を介して対向している。そして
、この液晶表示素子の各画素は、上記画素電極1と対向
電極4及びその間の液晶とにより形成されている。
The signal line 3 is provided for each active element group arranged in the row direction (horizontal direction in the figure), and the semiconductor active elements 2 are connected to the signal line 3 in each row. Further, the counter electrode 4 is provided for each pixel electrode group arranged in the column direction (vertical direction in the figure), and each counter electrode 4 faces the pixel electrode 1 of each column via a liquid crystal (not shown). . Each pixel of this liquid crystal display element is formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4, and liquid crystal therebetween.

【0030】図14は、上記液晶表示素子の1つの画素
表示要素の等価回路図であり、画素電極1と対向電極4
及びその間の液晶とで形成される画素はコンデンサと等
価であるため、上記画素と能動素子2とで構成された画
素表示要素は、図14(a)に示すように、画素がもつ
容量(以下、画素容量という)CLCと、ダイオードリ
ングからなる能動素子2とを直列接続した等価回路で表
わされる。
FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of one pixel display element of the liquid crystal display element, in which the pixel electrode 1 and the counter electrode 4
Since the pixel formed by the pixel and the liquid crystal between them is equivalent to a capacitor, the pixel display element composed of the pixel and the active element 2 has a capacitance (hereinafter referred to as , pixel capacitance) and an active element 2 consisting of a diode ring are connected in series.

【0031】また、能動素子2であるダイオードリング
を構成するダイオード5,6は、P−I−N接合構造の
半導体層を挟んで一対の電極が積層された薄膜ダイオー
ドであり、この薄膜ダイオード5,6は容量をもってい
るため、能動素子2も、上記薄膜ダイオード5,6の容
量の和に相当する容量をもっている。このため、上記等
価回路は、ダイオードリングがオフしているときには、
図14(b)に示すような、画素容量CCLと能動素子
2の容量(以下、素子容量という)CD との直列接続
回路で表わされる。
The diodes 5 and 6 constituting the diode ring, which is the active element 2, are thin film diodes in which a pair of electrodes are laminated with a semiconductor layer having a P-I-N junction structure in between. , 6 have a capacitance, the active element 2 also has a capacitance corresponding to the sum of the capacitances of the thin film diodes 5 and 6. Therefore, in the above equivalent circuit, when the diode ring is off,
It is represented by a series connection circuit of the pixel capacitance CCL and the capacitance of the active element 2 (hereinafter referred to as element capacitance) CD, as shown in FIG. 14(b).

【0032】この液晶表示素子は、その各信号線3と各
対向電極4とに駆動信号を印加することによって表示駆
動されるもので、この表示駆動は、例えば各対向電極4
に順次走査信号を印加し、これに同期させて各信号線3
にデータ信号を印加して、各画素を順次選択する時分割
駆動によって行なわれる。
This liquid crystal display element is driven to display by applying a drive signal to each signal line 3 and each counter electrode 4, and this display drive is performed, for example, by applying a drive signal to each counter electrode 4.
A scanning signal is sequentially applied to each signal line 3 in synchronization with this.
This is performed by time-division driving in which each pixel is sequentially selected by applying a data signal to the pixel.

【0033】この駆動方法を説明すると、図1は上記駆
動信号の波形図であり、(a)は第1列の対向電極4に
印加する走査信号SS の波形、(b)は1本の信号線
3に印加するデータ信号SD の波形を示し、(c)は
能動素子2の駆動信号入力端(信号線3との接続端)と
対向電極4との間(図14におけるa点とc点との間)
に印加される電圧Va−c の波形を示している。図1
において、TS は1フィールドTF を画素の行数(
信号線数)に応じて分割した選択期間である。
To explain this driving method, FIG. 1 is a waveform diagram of the above driving signal, in which (a) shows the waveform of the scanning signal SS applied to the counter electrode 4 of the first row, and (b) shows the waveform of one signal. The waveform of the data signal SD applied to the line 3 is shown, and (c) shows the waveform between the drive signal input end of the active element 2 (the connection end with the signal line 3) and the counter electrode 4 (point a and point c in FIG. (between)
The waveform of the voltage Va-c applied to is shown. Figure 1
In , TS is one field TF divided by the number of rows of pixels (
This is a selection period divided according to the number of signal lines).

【0034】上記走査信号SS は、選択期間TS 中
は選択電位VC1となり、非選択期間TO中は非選択電
位VC2となる信号であり、1フィールドTF 毎にそ
の極性が反転する。
The scanning signal SS is a signal that has a selection potential VC1 during the selection period TS and a non-selection potential VC2 during the non-selection period TO, and its polarity is inverted every field TF.

【0035】また、上記データ信号SD は、各対向電
極4の選択期間TS 毎のデータパルスの電位とそのパ
ルス幅が画像データに応じて異なる信号である。このデ
ータ信号SD の各データパルスの電位は、画像データ
に応じてVS1とVS2の2段階のいずれかに選ばれる
値であり、この実施例では、上記電位VS1,VS2の
値を、VS1=VS2/2としている。このデータ信号
SD の極性は各対向電極4に順次印加される走査信号
SS の極性と逆であり、1フィールドTF 毎に極性
が反転する。
The data signal SD is a signal in which the potential and pulse width of the data pulse for each selection period TS of each opposing electrode 4 differ depending on the image data. The potential of each data pulse of this data signal SD is a value selected from one of two stages, VS1 and VS2, depending on the image data. In this embodiment, the values of the potentials VS1 and VS2 are set to VS1=VS2. /2. The polarity of this data signal SD is opposite to the polarity of the scanning signal SS that is sequentially applied to each counter electrode 4, and the polarity is reversed every field TF.

【0036】なお、図1に示したデータ信号SD は、
第1列の対向電極4の選択期間TS1のパルス幅W1 
が選択期間の2/10(電位はVS1)、第2列の対向
電極4の選択期間TS2のパルス幅W2 が選択期間の
6/10(電位はVS2)、第3列の対向電極4の選択
期間TS3のパルス幅W3 が選択期間の3/10(電
位はVS1)の信号であるが、このデータ信号SD の
各選択期間TS1,TS2,TS3…毎のパルス幅W1
 ,W2 ,W3 …は、画像データと、この画像デー
タに応じて選んだVS1とVS2のいずれかの電位とに
応じて、選択期間TS の0/10(無パルス)〜 1
0/10(選択期間TS と同じ幅)の範囲で制御され
る。
Note that the data signal SD shown in FIG.
Pulse width W1 of selection period TS1 of counter electrode 4 in the first row
is 2/10 of the selection period (the potential is VS1), the pulse width W2 of the selection period TS2 of the counter electrode 4 in the second row is 6/10 of the selection period (the potential is VS2), and the selection of the counter electrode 4 in the third row The pulse width W3 of period TS3 is 3/10 of the selection period (potential is VS1), but the pulse width W1 of each selection period TS1, TS2, TS3... of this data signal SD is
, W2, W3... are 0/10 (no pulse) to 1 of the selection period TS, depending on the image data and the potential of either VS1 or VS2 selected according to the image data.
It is controlled within a range of 0/10 (same width as the selection period TS).

【0037】上記走査信号SS とデータ信号SD と
を対向電極4と信号線3とに印加すると、前記信号線3
に接続された能動素子2の駆動信号入力端(以下、単に
入力端という)と対向電極4との間に、図1の(c)の
ような、走査信号SS とデータ信号SD とを合成し
た波形の電圧(走査信号SS とデータ信号SD との
電位差に相当する電圧)Va−c が印加される。
When the scanning signal SS and the data signal SD are applied to the counter electrode 4 and the signal line 3, the signal line 3
A scanning signal SS and a data signal SD are combined between the drive signal input terminal (hereinafter simply referred to as input terminal) of the active element 2 connected to the counter electrode 4 and the counter electrode 4, as shown in FIG. 1(c). A waveform voltage Va-c (voltage corresponding to the potential difference between the scanning signal SS and the data signal SD) is applied.

【0038】上記能動素子2の入力端と対向電極4との
間に印加される電圧Va−c のうち、選択期間TS 
中に印加される選択電圧は、上記データ信号SD の電
位が0であるときは走査信号SS の選択電位VC1と
同じであり、データ信号SD の電位が上記データパル
スの電位VS1またはVS2になると、走査信号SS 
の選択電位VC1に上記データパルスの電圧VS1また
はVS2が重畳した高い電圧VC1+VS1またはVC
1+VS2になる。
Of the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the selection period TS
The selection voltage applied thereto is the same as the selection potential VC1 of the scanning signal SS when the potential of the data signal SD is 0, and when the potential of the data signal SD becomes the potential VS1 or VS2 of the data pulse, scanning signal SS
A high voltage VC1+VS1 or VC in which the voltage VS1 or VS2 of the data pulse is superimposed on the selection potential VC1 of
It becomes 1+VS2.

【0039】なお、データ信号SD の電位が0である
ときの選択電圧(以下、基準選択電圧という)VC1は
、能動素子2であるダイオードリングの各薄膜ダイオー
ド5,6のしきい値電圧より高い電圧であり、データ信
号SD の電位がデータパルス電位VS1またはVS2
になったときの選択電圧VC1+VS1またはVC1+
VS2S はさらに高い電圧である。
Note that the selection voltage (hereinafter referred to as reference selection voltage) VC1 when the potential of the data signal SD is 0 is higher than the threshold voltage of each thin film diode 5, 6 of the diode ring, which is the active element 2. voltage, and the potential of the data signal SD is the data pulse potential VS1 or VS2.
Select voltage VC1+VS1 or VC1+ when
VS2S is an even higher voltage.

【0040】また、上記能動素子2の入力端と対向電極
4との間に非選択期間TO 中に印加される電圧(非選
択電圧)は、データ信号SD の電位が0であるときは
走査信号SS の非選択電位VC2と同じであり、デー
タ信号SD の電位がデータパルスの電位VS になる
と、走査信号SS の非選択電位VC2にデータパルス
の電圧VS1またはVS2が重畳した電圧VC2+VS
1またはVC2+VS2になる。この電圧VC2+VS
1またはVC2+VS2は、選択期間TS に印加する
選択電圧の基準選択電圧VC1より低い電圧である。そ
して、能動素子2の入力端と対向電極4との間に選択電
圧が印加されると、能動素子2に接続された画素電極1
と対向電極4との間に電圧が印加される。
Further, the voltage (non-selection voltage) applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 during the non-selection period TO is equal to the scanning signal when the potential of the data signal SD is 0. It is the same as the non-selection potential VC2 of the scanning signal SS, and when the potential of the data signal SD becomes the data pulse potential VS, the voltage VC2+VS is obtained by superimposing the data pulse voltage VS1 or VS2 on the non-selection potential VC2 of the scanning signal SS.
1 or VC2+VS2. This voltage VC2+VS
1 or VC2+VS2 is a voltage lower than the reference selection voltage VC1 of the selection voltage applied during the selection period TS. Then, when a selection voltage is applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1 connected to the active element 2
A voltage is applied between the electrode 4 and the counter electrode 4.

【0041】すなわち、図14において、a−c間に上
記選択電圧が印加されると、ダイオードリングからなる
能動素子2の両端間の電位差がそのしきい値電圧より高
くなって能動素子2がオンし、画素電極1に電流が流れ
て、b−c間(画素電極1と対向電極4との間)に電圧
が印加される。
That is, in FIG. 14, when the selection voltage is applied between a and c, the potential difference between both ends of the active element 2 consisting of a diode ring becomes higher than its threshold voltage, and the active element 2 is turned on. However, a current flows through the pixel electrode 1, and a voltage is applied between b and c (between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4).

【0042】このように、b−c間に電圧が印加される
と、画素電極1と対向電極4およびその間の液晶とで形
成された画素容量CLCへの充電が開始される。この画
素容量CLCへの充電は、選択期間TS 中継続される
As described above, when a voltage is applied between b and c, charging of the pixel capacitor CLC formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4, and the liquid crystal therebetween starts. This charging of the pixel capacitor CLC continues during the selection period TS.

【0043】また、選択期間TS が経過して非選択期
間TO になると、このときは、画素容量CLCへの充
電が進んでその充電電圧が高くなっており、また非選択
期間TO に信号線3から能動素子2の入力端に印加さ
れる電圧が低くなるため、能動素子2の両端間の電位差
が小さくなって能動素子2がオフし、画素容量CLCへ
の充電が停止する。
Further, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, charging of the pixel capacitor CLC has progressed and the charging voltage has become high, and the signal line 3 is connected to the non-selection period TO. Since the voltage applied to the input terminal of the active element 2 becomes lower, the potential difference between both ends of the active element 2 becomes smaller, the active element 2 is turned off, and charging to the pixel capacitor CLC is stopped.

【0044】この場合、上記能動素子2がオフ状態にな
ると、この能動素子2が容量として作用するため、図1
4におけるa−c間電圧(能動素子2の入力端と対向電
極4との間の電圧)Va−c の低下分(選択期間TS
 の電圧と非選択期間TO の電圧との差)の電圧が、
互いに直列接続されている画素容量CLCと能動素子2
の素子容量CD とに、その容量比と逆の比率で分圧さ
れる。
In this case, when the active element 2 is turned off, this active element 2 acts as a capacitor, so as shown in FIG.
4 (voltage between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4) Va-c (selection period TS
and the voltage of the non-selection period TO) is
Pixel capacitor CLC and active element 2 connected in series with each other
The voltage is divided into the element capacitance CD at a ratio opposite to the capacitance ratio.

【0045】したがって、非選択期間TO 中に画素容
量CLCに保持される電圧は、選択期間TS 中に充電
された電圧から、a−c間電圧Va−c の低下分のう
ち画素容量CLCへの分圧値だけ低下した電圧になる。
Therefore, the voltage held in the pixel capacitor CLC during the non-selection period TO is determined by the decrease in the a-c voltage Va-c from the voltage charged during the selection period TS to the pixel capacitor CLC. The voltage will be reduced by the partial voltage value.

【0046】そして、液晶は、画素電極1と対向電極4
との間に保持された電圧によって動作する。なお、液晶
はその応答性により、極く短い選択期間TSでは高い電
界がかかっても動作せず、非選択期間TO 中の画素容
量CLCの保持電圧に応答して動作する。
[0046]The liquid crystal has a pixel electrode 1 and a counter electrode 4.
It operates by the voltage held between the Note that due to its responsiveness, the liquid crystal does not operate even when a high electric field is applied during the extremely short selection period TS, but operates in response to the voltage held in the pixel capacitor CLC during the non-selection period TO.

【0047】なお、上記信号線3には、各行の画素を駆
動するための画像データをもつ図1の(b)のような波
形のデータ信号SD が印加されるため、選択期間TS
 を経過して非選択状態となった画素の能動素子2の入
力端にも、他の行の画素の能動素子2に供給される画像
データがデータ信号SD とともに印加されて、この能
動素子2の入力端の電位が変動する。
Note that since the data signal SD having the waveform as shown in FIG. 1(b) having image data for driving the pixels of each row is applied to the signal line 3, the selection period TS
The image data supplied to the active element 2 of the pixel in the other row is also applied to the input terminal of the active element 2 of the pixel that is in the non-selected state after passing through, together with the data signal SD. The potential at the input terminal fluctuates.

【0048】このように非選択期間TO に能動素子2
の入力端の電位が変動すると、a−c間電圧Va−c 
が変動して画素容量CLCの保持電圧が変化するが、こ
のa−c間電圧Va−c の変動による画素容量CLC
の保持電圧の変化は、前述した選択期間TSから非選択
期間TO に変わるときの電圧変化と同様に、a−c間
電圧Va−c の変動分を画素容量CLCと素子容量C
D との容量比と逆の比率で分圧した電圧のうち画素容
量CLCに分圧される電圧分だけであるため、画素容量
CLCに比べて素子容量CD の値を小さくしておけば
、非選択期間TO のa−c間電圧Va−c の変動に
よる画素容量CLCの保持電圧の変化を小さくして、液
晶にかかる電界(画素電極1と対向電極4との間の電圧
)の変動を少なくすることができる。
In this way, the active element 2
When the potential at the input terminal of changes, the voltage between a-c Va-c
The holding voltage of the pixel capacitance CLC changes due to the fluctuation of the pixel capacitance CLC due to the fluctuation of the voltage between a and c.
Similar to the voltage change when changing from the selection period TS to the non-selection period TO, the change in the holding voltage of
Of the voltage divided at a ratio opposite to the capacitance ratio with D, only the voltage divided to the pixel capacitance CLC is used, so if the value of the element capacitance CD is made smaller than the pixel capacitance CLC, the Changes in the holding voltage of the pixel capacitor CLC due to changes in the voltage Va-c between a and c during the selection period TO are reduced, thereby reducing changes in the electric field applied to the liquid crystal (voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4). can do.

【0049】また、次の選択期間TS になると、この
ときは、前の選択期間TS とは逆の極性の選択電圧が
図14のa−c間に印加されるため、能動素子2の両端
間の電位差がそのしきい値電圧より高くなって能動素子
2がオンし、画素容量CLCが逆の極性に充電される。 以下は、上記動作と同様である。次に、上記駆動方法に
よる階調表示について説明する。
Furthermore, when the next selection period TS begins, a selection voltage with a polarity opposite to that of the previous selection period TS is applied between a and c in FIG. The potential difference becomes higher than its threshold voltage, the active element 2 is turned on, and the pixel capacitor CLC is charged to the opposite polarity. The following operation is similar to the above operation. Next, gradation display using the above driving method will be explained.

【0050】図2は、選択期間TS 中の能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加する選択電圧の波形図
であり、 (1)〜(14)は各階調の画像データに応
じた選択電圧である。
FIG. 2 is a waveform diagram of the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 during the selection period TS. Select voltage accordingly.

【0051】この (1)〜(14)の選択電圧のうち
、 (1)〜(7) の選択電圧は、いずれもその電圧
値がVC1+VS1(走査信号SS の選択電位VC1
にデータ信号SD のデータパルス電圧VS1が重畳し
た電圧)であり、パルス幅Wだけが異なっている。また
 (8)〜(14)の選択電圧は、いずれもその電圧値
が同じ値VC1+VS2(走査信号SS の選択電位V
C1にデータ信号SD のデータパルス電圧VS2が重
畳した電圧)であり、パルス幅Wだけが異なっている。 なお、 (8)〜(14)の選択電圧のパルス幅Wはそ
れぞれ (1)〜 (7)の選択電圧のパルス幅Wと同
じであり、 (7)と(14)の選択電圧のパルス幅W
は、選択期間TS と同じ幅である。
Among the selection voltages (1) to (14), the selection voltages (1) to (7) all have voltage values VC1+VS1 (selection potential VC1 of the scanning signal SS).
The data pulse voltage VS1 of the data signal SD is superimposed on the data pulse voltage VS1 of the data signal SD), and only the pulse width W is different. In addition, the selection voltages in (8) to (14) all have the same voltage value VC1+VS2 (selection potential V of the scanning signal SS
The data pulse voltage VS2 of the data signal SD is superimposed on C1), and only the pulse width W is different. Note that the pulse widths W of the selection voltages in (8) to (14) are the same as the pulse widths W of the selection voltages in (1) to (7), respectively, and the pulse widths of the selection voltages in (7) and (14) are W
has the same width as the selection period TS.

【0052】図3は、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に、上記 (1)〜(14)の選択電圧を印加し
たときの、画素電極1と対向電極4との間に印加される
電圧を示しており、 (1)〜(7) の選択電圧(電
圧値がVC1+VS1の電圧)を印加したときは、電極
間印加電圧が、Aの立ち上がり曲線で選択電圧のパルス
幅に相当する時間だけ立ち上がり、 (8)〜(14)
の選択電圧(電圧値がVC1+VS2の電圧)を印加し
たときは、電極間印加電圧が、Bの立ち上がり曲線で選
択電圧のパルス幅に相当する時間だけ立ち上がる。
FIG. 3 shows the input end of the active element 2 and the counter electrode 4.
shows the voltage applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 when the selection voltages of (1) to (14) above are applied between them, and the voltages of (1) to (7) are shown. When a selection voltage (a voltage with a voltage value of VC1+VS1) is applied, the voltage applied between the electrodes rises for a time corresponding to the pulse width of the selection voltage on the rising curve of A, and (8) to (14)
When the selection voltage (the voltage value is VC1+VS2) is applied, the voltage applied between the electrodes rises for a time corresponding to the pulse width of the selection voltage on the rising curve of B.

【0053】図3において、 (1)〜(14)は、上
記 (1)〜(14)の選択電圧を印加したときの電極
間印加電圧の立ち上がり値を示しており、 (1)〜(
7) の選択電圧はその電圧値は同じであるが、パルス
幅が異なるため、これら (1)〜(7) の選択電圧
を印加したときの電極間印加電圧の立ち上がり値は各選
択電圧毎に異なる。これは、(8)〜(14)の選択電
圧を印加したときも同様であり、この (8)〜(14
)の選択電圧も、その電圧値は同じであるが、パルス幅
が異なるため、これら (8)〜(14)の選択電圧を
印加したときの電極間印加電圧の立ち上がり値も各選択
電圧毎に異なる。
In FIG. 3, (1) to (14) indicate the rise values of the voltage applied between the electrodes when the selected voltages (1) to (14) above are applied;
The selection voltages in (7) have the same voltage value but different pulse widths, so the rise value of the voltage applied between the electrodes when these selection voltages (1) to (7) are applied is different for each selection voltage. different. This is the same when applying the selection voltages (8) to (14), and these (8) to (14)
) selection voltages have the same voltage value, but the pulse width is different, so the rise value of the voltage applied between the electrodes when applying these selection voltages (8) to (14) is also different for each selection voltage. different.

【0054】また、 (8)〜(14)の選択電圧のパ
ルス幅Wはそれぞれ (2)〜 (7)の選択電圧のパ
ルス幅Wと同じであるが、この (8)〜(14)の選
択電圧と (2)〜 (7)の選択電圧とはその電圧値
が異なるため、 (8)〜(14)の選択電圧を印加し
たときの電極間印加電圧の立ち上がり値は、 (2)〜
 (7)の選択電圧を印加したときの電極間印加電圧の
立ち上がり値とは異なる値になる。なお、 (7)の選
択電圧を印加したときと、 (8)の選択電圧を印加し
たときの電極間印加電圧の立ち上がり値はほぼ同じであ
る。
Furthermore, the pulse width W of the selection voltage in (8) to (14) is the same as the pulse width W of the selection voltage in (2) to (7), respectively; Since the selection voltage and the selection voltages (2) to (7) are different in voltage value, the rise values of the voltage applied between the electrodes when the selection voltages (8) to (14) are applied are as follows: (2) to
This value is different from the rising value of the voltage applied between the electrodes when the selection voltage (7) is applied. Note that the rise values of the voltage applied between the electrodes when the selection voltage (7) is applied and when the selection voltage (8) is applied are almost the same.

【0055】図4〜図8は、能動素子2の入力端と対向
電極4との間に印加する電圧Va−cの波形と、画素電
極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−c と
の関係を示している。
4 to 8 show the waveforms of the voltage Va-c applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4, and the waveform of the voltage Vb applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. -c shows the relationship.

【0056】図4は、選択期間TS 中の能動素子2に
印加するデータ信号SD のデータパルス幅を選択期間
TS の0/10(無パルス)としたときの状態であり
、このときは、能動素子2の入力端と対向電極4との間
に、(a)のような波形の選択電圧が印加される。
FIG. 4 shows the state when the data pulse width of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is set to 0/10 (no pulse) of the selection period TS. A selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied between the input end of the element 2 and the counter electrode 4.

【0057】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電極間電圧Vb−c 
は、(b)のように、選択期間TS の全期にわたって
基準選択電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立ち上が
る。
When a selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
and the interelectrode voltage Vb-c applied between the counter electrode 4
As shown in (b), rises with a rising curve corresponding to the reference selection voltage VC1 throughout the selection period TS.

【0058】そして、選択期間TS が経過して非選択
期間TO になり、能動素子2がオフすると、画素容量
CLCの電圧は、選択期間TS 中に充電された電圧か
ら、a−c間電圧Va−c の低下分のうち画素容量C
LCと素子容量CD の容量比と逆の比率で画素容量C
LCに分圧された電圧分だけ低下した電圧V0 になり
、この電圧V0 が画素電極1と対向電極4との間の保
持電圧になる。
Then, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, and the active element 2 is turned off, the voltage of the pixel capacitor CLC changes from the voltage charged during the selection period TS to the voltage Va between a and c. -c pixel capacitance C
The pixel capacitance C is the inverse ratio of the capacitance ratio of LC and element capacitance CD.
The voltage V0 is reduced by the voltage divided by the LC, and this voltage V0 becomes the holding voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.

【0059】図5は、選択期間TS 中の能動素子2に
印加するデータ信号SD のデータパルス幅を選択期間
TS の2/10とし、その電圧値をVS1としたとき
の状態であり、このときは、能動素子2の入力端と対向
電極4との間に、(a)のような波形の選択電圧が印加
される。この選択電圧は、図2に示した (1)の電圧
である。
FIG. 5 shows the state when the data pulse width of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is set to 2/10 of the selection period TS, and its voltage value is set to VS1. A selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4. This selection voltage is the voltage (1) shown in FIG.

【0060】なお、この実施例では、データ信号SD 
を、そのデータパルスが、選択期間TS の終端からパ
ルス幅に相当する時間だけ前に立ち上がり、選択期間T
S の終端において立ち下がる波形としており、したが
って、能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加さ
れる選択電圧は、選択期間TS の初期から終期にかけ
ては基準選択電圧VC1であり、選択期間TS の終期
に、基準選択電圧VC1に上記データパルスの電圧VS
1が重畳した高い電圧VC1+VS1になる。
Note that in this embodiment, the data signal SD
, the data pulse rises a time corresponding to the pulse width from the end of the selection period TS, and the selection period T
Therefore, the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 is the reference selection voltage VC1 from the beginning to the end of the selection period TS. At the end of the period TS, the voltage VS of the data pulse is set to the reference selection voltage VC1.
1 is superimposed, resulting in a high voltage VC1+VS1.

【0061】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電極間電圧Vb−c 
は、(b)のように、選択期間TS の初期から終期に
かけては基準選択電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で
立ち上がり、さらに選択期間TS の終期に高電圧VC
1+VS1の印加により急速に立ち上がって、図3の 
(1)の電圧値に達する。
When a selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
and the interelectrode voltage Vb-c applied between the counter electrode 4
As shown in (b), from the beginning to the end of the selection period TS, rises according to the rise curve according to the reference selection voltage VC1, and further rises with the high voltage VC at the end of the selection period TS.
By applying 1+VS1, the voltage rises rapidly and becomes as shown in Fig. 3.
The voltage value of (1) is reached.

【0062】また、選択期間TS が経過して非選択期
間TO になると、画素容量CLCの電圧が、一定の比
率で低下した電圧V1 になり、この電圧V1 が画素
電極1と対向電極4との間の保持電圧になる。
Further, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, the voltage of the pixel capacitor CLC becomes the voltage V1 which is decreased at a constant ratio, and this voltage V1 is the voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. The holding voltage will be between.

【0063】図6は、選択期間TS 中の能動素子2に
印加するデータ信号SD のデータパルス幅を図5と同
じにし、その電圧値をVS2としたときの状態であり、
このときは、能動素子2の入力端と対向電極4との間に
、(a)のような波形の選択電圧が印加される。この選
択電圧は、図2の (8)の電圧である。
FIG. 6 shows the state when the data pulse width of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is the same as that in FIG. 5, and its voltage value is VS2,
At this time, a selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4. This selection voltage is the voltage (8) in FIG.

【0064】この場合は、選択電圧のデータパルス幅が
図5(a)の選択電圧のデータパルス幅と同じであるた
め、画素電極1と対向電極4との間に印加される電極間
電圧Vb−c は、(b)のように、図5(b)と同じ
時期に同じ時間だけ急速に立ち上がるが、このときの選
択電圧の電圧値VC1+VS2は図5(a)の選択電圧
の電圧値VC1+VS1より高いため、電極間電圧Vb
−c 立ち上がりは、図5(b)よりもさらに急速であ
り、したがって電極間電圧Vb−c は、図3の (8
)の電圧値まで立ち上がる。
In this case, since the data pulse width of the selection voltage is the same as the data pulse width of the selection voltage in FIG. -c rises rapidly at the same time and for the same time as in FIG. 5(b), as shown in (b), but the voltage value VC1+VS2 of the selection voltage at this time is the voltage value VC1+VS1 of the selection voltage in FIG. 5(a). Because it is higher, the interelectrode voltage Vb
-c rise is even more rapid than in FIG. 5(b), so the interelectrode voltage Vb-c is (8
) rises to the voltage value.

【0065】そして、この場合も、選択期間TS が経
過して非選択期間TO になると、画素容量CLCの電
圧が一定の比率で低下した電圧V8 になり、この電圧
V8 が画素電極1と対向電極4との間の保持電圧にな
る。
In this case as well, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, the voltage of the pixel capacitor CLC decreases at a constant ratio to the voltage V8, and this voltage V8 is applied to the pixel electrode 1 and the counter electrode. The holding voltage will be between 4 and 4.

【0066】また、図7は、選択期間TS 中の能動素
子2に印加するデータ信号SD のデータパルス幅を5
/10とし、その電圧値をVS2としたときの状態であ
り、このときは、能動素子2の入力端と対向電極4との
間に、(a)のような波形の選択電圧が印加される。こ
の選択電圧は、図2の (10) の電圧である。
FIG. 7 also shows that the data pulse width of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is set to 5.
/10, and the voltage value is VS2. In this case, a selection voltage with a waveform as shown in (a) is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4. . This selection voltage is the voltage (10) in FIG.

【0067】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電極間電圧Vb−c 
は、(b)のように、選択期間TS の初期から中間ま
では基準選択電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立ち
上がり、さらに選択期間TS の中間に、基準選択電圧
VC1にデータパルスの電圧VS2が重畳した高い電圧
VC1+VS2の印加により急速に立ち上がる。このと
き、選択電圧の電圧値は図6(a)と同じであるため、
選択電圧がデータパルス重畳電圧(VC1+VS2)に
なったときの電極間電圧Vb−c の同じ立ち上がり曲
線は図6(b)と同じであるが、選択電圧のデータパル
ス幅は図6(a)より広く、したがってデータパルス重
畳電圧の印加時間が長いため、電極間電圧Vb−c は
図3の(10)の電圧値まで立ち上がる。
When a selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
and the interelectrode voltage Vb-c applied between the counter electrode 4
As shown in (b), from the beginning to the middle of the selection period TS, rises according to the rise curve according to the reference selection voltage VC1, and furthermore, in the middle of the selection period TS, the voltage VS2 of the data pulse is superimposed on the reference selection voltage VC1. The voltage rises rapidly by applying the high voltage VC1+VS2. At this time, since the voltage value of the selection voltage is the same as in FIG. 6(a),
The rising curve of the interelectrode voltage Vb-c when the selection voltage becomes the data pulse superimposed voltage (VC1 + VS2) is the same as in Fig. 6(b), but the data pulse width of the selection voltage is different from Fig. 6(a). Since the data pulse superimposed voltage is applied for a long time, the interelectrode voltage Vb-c rises to the voltage value (10) in FIG. 3.

【0068】また、選択期間TS が経過して非選択期
間TO になると、画素容量CLCの電圧が一定の比率
で低下した電圧V10になり、この電圧V10が画素電
極1と対向電極4との間の保持電圧になる。
Further, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, the voltage of the pixel capacitor CLC decreases at a constant ratio to the voltage V10, and this voltage V10 is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. The holding voltage will be .

【0069】さらに、図8は、選択期間TS 中の能動
素子2に印加するデータ信号SD のデータパルス幅を
選択期間TS の10/10 (選択期間TS と同じ
幅)とし、その電圧値をVS2としたときの状態であり
、このときは、能動素子2の入力端と対向電極4との間
に、(a)のような波形の選択電圧が印加される。この
選択電圧は、図2の (14) の電圧である。
Furthermore, in FIG. 8, the data pulse width of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is set to 10/10 of the selection period TS (same width as the selection period TS), and the voltage value is set to VS2. In this state, a selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4. This selection voltage is the voltage (14) in FIG.

【0070】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電圧Vb−cは、(b
)のように、選択期間TS の初期から、基準選択電圧
VC1にデータパルスの電圧VS2が重畳した高い電圧
VC1+VS2の印加により急速に立ち上がる。
When a selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
The voltage Vb-c applied between and the counter electrode 4 is (b
), the voltage rises rapidly from the beginning of the selection period TS by application of a high voltage VC1+VS2, in which the data pulse voltage VS2 is superimposed on the reference selection voltage VC1.

【0071】また、選択期間TS が経過して非選択期
間TO になると、画素容量CLCの電圧が一定の比率
で低下した電圧V3になり、この電圧V3 が画素電極
1と対向電極4との間の保持電圧になる。
Further, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, the voltage of the pixel capacitor CLC decreases at a certain ratio to the voltage V3, and this voltage V3 is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. The holding voltage will be .

【0072】上記図4〜図8における、選択期間TS 
中に画素電極1と対向電極4との間に印加される電圧V
b−c のピーク値(選択期間TS の終端の電圧値)
は、能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加され
る選択電圧と、能動素子2であるダイオードリングの電
流−電圧特性と、選択電圧が印加される時間(選択期間
)TSとによって決まる。
The selection period TS in FIGS. 4 to 8 above
The voltage V applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 during
Peak value of b-c (voltage value at the end of selection period TS)
are the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the current-voltage characteristics of the diode ring which is the active element 2, and the time (selection period) TS during which the selection voltage is applied. Determined by

【0073】すなわち、選択期間TS 中に画素電極1
と対向電極4との間に印加される電極間電圧Vb−c 
は、能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加され
る電圧Va−c の選択電圧値に応じて、能動素子2の
電流−電圧特性によって決まる立ち上がり曲線で立ち上
がり、選択期間TSが経過して選択電圧が印加されなく
なった時点で、その立ち上がりが止まる。
That is, during the selection period TS, the pixel electrode 1
and the interelectrode voltage Vb-c applied between the counter electrode 4
rises according to a rising curve determined by the current-voltage characteristics of the active element 2 according to the selected voltage value of the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, and the selected period TS is When the selection voltage is no longer applied after a certain period of time, the rise stops.

【0074】そして、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に印加される選択電圧は、基準選択電圧VC1と
、この基準選択電圧VC1に第1のデータパルス電圧V
S1が重畳した第1のデータパルス重畳電圧VC1+V
S1と、上記基準選択電圧VC1に第2のデータパルス
電圧VS2が重畳した第2のデータパルス重畳電圧VC
1+VS2との3つのレベルの電圧であるため、画素電
極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−c は
、基準選択電圧VC1が印加されたときはこの電圧VC
1に応じた立ち上がり曲線で立ち上がり、第1のデータ
パルス重畳電圧VC1+VS1が印加されたときは、こ
の電圧VC1+VS2に応じた急角度の立ち上がり曲線
で立ち上がり、第2のデータパルス重畳電圧VC1+V
S1が印加されたときは、この電圧VC1+VS1に応
じたさらに急角度の立ち上がり曲線で立ち上がる。
[0074] Then, the input end of the active element 2 and the counter electrode 4
The selection voltage applied between the reference selection voltage VC1 and the first data pulse voltage V
First data pulse superimposed voltage VC1+V superimposed by S1
S1, and a second data pulse superimposed voltage VC in which a second data pulse voltage VS2 is superimposed on the reference selection voltage VC1.
1+VS2, the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is equal to this voltage VC when the reference selection voltage VC1 is applied.
1, and when the first data pulse superimposed voltage VC1+VS1 is applied, it rises with a steep rising curve corresponding to this voltage VC1+VS2, and the second data pulse superimposed voltage VC1+V
When S1 is applied, the voltage rises at an even steeper rise curve in accordance with this voltage VC1+VS1.

【0075】また、これら印加電圧VC1,VC1+V
S1,VC1+VS2に対する上記電極間電圧Vb−c
 の立ち上がり量は、各電圧VC1,VC1+VS1,
VC1+VS2の印加時間に対応するため、電圧Vb−
cのピーク値は、選択期間TS 中に占める基準選択電
圧VC1の印加時間とデータパルス重畳電圧VC1+V
S1,VC1+VS2の印加時間との比に応じて変化す
る。
[0075] Furthermore, these applied voltages VC1, VC1+V
The above interelectrode voltage Vb-c for S1, VC1+VS2
The rise amount of each voltage VC1, VC1+VS1,
In order to correspond to the application time of VC1+VS2, the voltage Vb-
The peak value of c is determined by the application time of the reference selection voltage VC1 during the selection period TS and the data pulse superimposed voltage VC1+V.
It changes depending on the ratio to the application time of S1 and VC1+VS2.

【0076】したがって、選択期間TS が経過して非
選択期間TO になったときに画素容量CCLに保持さ
れる電圧(選択期間TS 中に充電された電圧から、a
−c間電圧の低下分のうち画素容量CLCへの分圧値だ
け低下した電圧)Vb−c は、能動素子2の入力端と
対向電極4との間に印加した選択電圧の電圧値とそのデ
ータパルス幅によって異なる。
Therefore, the voltage held in the pixel capacitor CCL when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins (from the voltage charged during the selection period TS, a
Vb-c (voltage decreased by the divided voltage value to the pixel capacitance CLC out of the decrease in the voltage between Depends on data pulse width.

【0077】すなわち、例えば、上記選択電圧が、デー
タパルス幅が0(無パルス)の電圧である場合は、上記
画素容量CCLに保持される電圧Vb−c は、図4の
ように電圧制御範囲のうち最も低い電圧V0 になり、
選択電圧が、図2の(14)のような選択期間TS と
同じ幅のデータパルスをもちかつその電圧値が高電圧の
第2のデータパルス電圧VS2である場合は、画素容量
CCLに保持される電圧Vb−c は、図8のように電
圧制御範囲のうち最も高い電圧Vmax になる。
That is, for example, when the selection voltage is a voltage with a data pulse width of 0 (no pulse), the voltage Vb-c held in the pixel capacitor CCL falls within the voltage control range as shown in FIG. becomes the lowest voltage V0 among them,
If the selection voltage has a data pulse with the same width as the selection period TS as shown in (14) in FIG. The voltage Vb-c becomes the highest voltage Vmax in the voltage control range as shown in FIG.

【0078】また、上記選択電圧が、図2の (7)の
ような選択期間TS と同じ幅のデータパルスをもつ電
圧であっても、その電圧値が低電圧の第1のデータパル
ス電圧VS2である場合や、選択電圧が、図2の(1)
〜(6) および (8)〜(13)のような選択期間
TS の一部にデータパルスをもつ電圧である場合は、
上記画素容量CCLに保持される電圧Vb−c は、電
圧制御範囲の最低値と最高値の間の電圧になり、この電
圧は選択電圧のデータパルス幅およびその電圧値に応じ
て変化する。
Furthermore, even if the selection voltage is a voltage having a data pulse having the same width as the selection period TS as shown in (7) in FIG. 2, the voltage value is lower than the first data pulse voltage VS2. or the selected voltage is (1) in Figure 2.
~ (6) and (8) ~ (13) If the voltage has a data pulse in a part of the selection period TS,
The voltage Vb-c held in the pixel capacitor CCL is a voltage between the lowest value and the highest value of the voltage control range, and this voltage changes depending on the data pulse width of the selection voltage and its voltage value.

【0079】なお、選択期間TS の一部にデータパル
スをもつ選択電圧は、図2の (1)〜(6) および
 (8)〜(13)のような波形に限らず、選択期間T
S の初期または中期にデータパルスを重畳させた波形
としてもよい。
Note that the selection voltage having a data pulse in a part of the selection period TS is not limited to the waveforms (1) to (6) and (8) to (13) in FIG.
It may be a waveform in which a data pulse is superimposed on the initial or middle period of S.

【0080】図9は選択電圧を選択期間TS の初期に
データパルスを重畳させた波形とした例を示し、図10
は選択電圧を選択期間TS の中期にデータパルスを重
畳させた波形とした例を示しており、この場合も、画素
電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−c 
は、基準選択電圧VC1の印加中はこの電圧VC1に応
じた立ち上がり曲線で立ち上がり、データパルスが重畳
した電圧(図ではVC1+VS1)の印加中はこのデー
タパルス重畳電圧に応じた立ち上がり曲線で立ち上がる
ため、画素容量CCLに保持される電圧Vb−c は、
選択電圧のデータパルス幅およびその電圧値に応じた値
になる。なお、図9および図10の(a)に示した選択
電圧は、いずれも、データパルス幅および電圧値が図5
の(a)に示した選択電圧と同じであり、したがって、
画素電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−
c は、図5(b)に示した電圧V1 と同じである。
FIG. 9 shows an example in which the selection voltage has a waveform in which a data pulse is superimposed at the beginning of the selection period TS.
shows an example in which the selection voltage is a waveform in which a data pulse is superimposed in the middle of the selection period TS, and in this case also, the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4
When the reference selection voltage VC1 is applied, it rises with a rising curve corresponding to this voltage VC1, and while the voltage on which a data pulse is superimposed (VC1+VS1 in the figure) is applied, it rises with a rising curve corresponding to this data pulse superimposed voltage. The voltage Vb-c held in the pixel capacitor CCL is
The value corresponds to the data pulse width of the selection voltage and its voltage value. Note that the selection voltages shown in FIGS. 9 and 10(a) have data pulse widths and voltage values as shown in FIG.
is the same as the selection voltage shown in (a) of
Voltage Vb- applied between pixel electrode 1 and counter electrode 4
c is the same as the voltage V1 shown in FIG. 5(b).

【0081】一方、液晶の配向状態は、画素電極1と対
向電極4との間に印加されて画素容量CLCに保持され
る電圧Vb−c の値に応じて異なり、画素の透過率は
液晶分子の基板面に対する立ち上がり角に応じて変化す
る。
On the other hand, the alignment state of the liquid crystal varies depending on the value of the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 and maintained in the pixel capacitor CLC, and the transmittance of the pixel varies depending on the liquid crystal molecules. It changes depending on the rising angle with respect to the substrate surface.

【0082】したがって、上記のように、選択期間TS
 中の能動素子2の入力端と対向電極4との間に画像デ
ータに応じたパルス幅の選択電圧を印加して、能動素子
2に接続された画素電極1と対向電極4との間に前記選
択電圧のデータパルス幅に応じた値の電圧を印加すれば
、画素の透過率を制御して階調表示を実現することがで
きる。
Therefore, as mentioned above, the selection period TS
A selection voltage having a pulse width according to image data is applied between the input end of the active element 2 in the middle and the counter electrode 4, and the voltage is applied between the pixel electrode 1 connected to the active element 2 and the counter electrode 4. By applying a voltage having a value corresponding to the data pulse width of the selection voltage, it is possible to control the transmittance of the pixel and realize gradation display.

【0083】上記階調表示の階調数について説明すると
、この階調数は、限られた選択期間TS 中に画素容量
CCLに充電する電圧Vb−c の値を何段階に選べる
かによって決まる。
The number of gradations in the gradation display described above is determined by how many levels the value of the voltage Vb-c to charge the pixel capacitance CCL can be selected during the limited selection period TS.

【0084】そして、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に印加する選択電圧のパルス幅を変化させて画素
電極1と対向電極4との間の印加電圧を制御するパルス
幅変調による階調表示では、選択電圧のデータパルス幅
に対応する画素電極1と対向電極4との間の印加電圧の
変化が、能動素子の電流−電圧特性によって決まるが、
ダイオードリングからなる半導体能動素子2を用いてい
る上記液晶表示素子は、その能動素子2の電流−電圧特
性が急俊でかつ応答性も高いため、画素電極1と対向電
極4との間の印加電圧を大きく変化させることができる
[0084] Then, the input end of the active element 2 and the counter electrode 4
In gradation display using pulse width modulation, in which the voltage applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is controlled by changing the pulse width of the selection voltage applied between the pixels, the pixel corresponding to the data pulse width of the selection voltage is Although the change in the applied voltage between the electrode 1 and the counter electrode 4 is determined by the current-voltage characteristics of the active element,
The liquid crystal display element using the semiconductor active element 2 consisting of a diode ring has rapid current-voltage characteristics and high responsiveness, so that the voltage applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is reduced. The voltage can be changed significantly.

【0085】図15は、上記液晶表示素子の能動素子2
であるダイオードリングの電流−電圧特性を、トンネル
効果を利用するMIMの電流−電圧特性と比較して示し
ており、この図のように、上記ダイオードリングは、M
IMに比べて、電流−電圧特性が急俊で、かつ応答性も
高い。
FIG. 15 shows the active element 2 of the above liquid crystal display element.
The current-voltage characteristics of the diode ring are shown in comparison with the current-voltage characteristics of the MIM that utilizes the tunneling effect.As shown in this figure, the diode ring is
Compared to IM, current-voltage characteristics are rapid and responsiveness is also high.

【0086】したがって、能動素子2にダイオードリン
グを用いた上記液晶表示素子は、MIMを能動素子とす
る液晶表示素子のように印加電圧を高くしなくても、高
時分割駆動での階調表示が可能である。
Therefore, the above-mentioned liquid crystal display element using a diode ring as the active element 2 can display gradations in high time division driving without increasing the applied voltage unlike the liquid crystal display element using MIM as an active element. is possible.

【0087】上記ダイオードリングの電流−電圧特性は
、その薄膜ダイオード5,6のI型半導体層の膜厚を変
えることによって任意に選ぶことができるし、また図8
(a)におけるa−b間の薄膜ダイオード5,6の数を
変えることによっても、上記電流−電圧特性を任意に選
ぶことができる。
The current-voltage characteristics of the diode ring can be arbitrarily selected by changing the thickness of the I-type semiconductor layer of the thin film diodes 5 and 6.
The above current-voltage characteristics can also be arbitrarily selected by changing the number of thin film diodes 5 and 6 between a and b in (a).

【0088】すなわち、ダイオードリングの電流−電圧
特性は、薄膜ダイオード5,6のI型半導体層の膜厚を
薄くするほど急俊になり、またダイオードリングの順方
向回路と逆方向回路の薄膜ダイオード数を少なくするほ
ど急俊になる。
That is, the current-voltage characteristics of the diode ring become sharper as the thickness of the I-type semiconductor layer of the thin film diodes 5 and 6 becomes thinner. The smaller the number, the faster it becomes.

【0089】図16は、ダイオードリングを能動素子2
とする上記液晶表示素子の、能動素子2の入力端と対向
電極4との間に印加される電圧Va−c に対する画素
容量CLCへの充電特性図であり、(a)は、一般的な
電流−電圧特性をもつダイオードリングを用いた液晶表
示素子の画素容量充電特性、(b)は、電流−電圧特性
がより急俊なダイオードリングを用いた液晶表示素子の
画素容量充電特性を示している。
FIG. 16 shows the diode ring as active element 2.
2 is a diagram showing the charging characteristics of the pixel capacitance CLC with respect to the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 of the liquid crystal display element, in which (a) is a typical current - Pixel capacitance charging characteristics of a liquid crystal display element using a diode ring with voltage characteristics; (b) shows the pixel capacitance charging characteristics of a liquid crystal display element using a diode ring with steeper current-voltage characteristics. .

【0090】図16(a)に示した画素容量充電特性は
、約40μ秒の充電時間で画素容量CLC能動素子2の
充電電圧がピークに達する特性であり、この画素容量充
電特性をもつ液晶表示素子は、選択期間TS が約40
μ秒の時分割数で高時分割駆動するのに適している。
The pixel capacitance charging characteristic shown in FIG. 16(a) is a characteristic in which the charging voltage of the pixel capacitance CLC active element 2 reaches its peak in a charging time of about 40 μs, and a liquid crystal display having this pixel capacitance charging characteristic The element has a selection period TS of approximately 40
Suitable for high time division driving with a time division number of microseconds.

【0091】したがって、この液晶表示素子の階調表示
は、選択電圧のパルス幅を、0〜約40μ秒の範囲内で
制御して行なえばよく、例えば画素電極1と対向電極4
との間に電圧を印加したときに画素が光を透過させる状
態になるネガ表示タイプの液晶表示素子の場合の表示画
素の階調は、パルス幅が0(無パルス)の選択電圧を印
加したときに最も暗く、約40μ秒のパルス幅の選択電
圧を印加したときに最も明るくなり、0〜約40μ秒の
範囲内のパルス幅の選択電圧を印加したときに、このパ
ルス幅に応じた明るさになる。
Therefore, the gradation display of this liquid crystal display element can be performed by controlling the pulse width of the selection voltage within the range of 0 to about 40 μsec.
In the case of a negative display type liquid crystal display element, the pixels transmit light when a voltage is applied between them. It is sometimes darkest, and brightest when a selected voltage with a pulse width of about 40 μs is applied, and when a selected voltage with a pulse width in the range of 0 to about 40 μs is applied, the brightness changes depending on this pulse width. It's going to be.

【0092】ところで、表示階調数は、前述したように
、選択期間TS 中に画素容量CCLに充電する電圧V
b−c の値を何段階に選べるかによって決まるが、階
調差が明確な階調表示を得るには、画素容量CCLの充
電電圧Vb−c の差、つまり画素電極1と対向電極4
との間に印加される電圧の差を、ある程度大きくとる必
要がある。
By the way, as mentioned above, the number of display gradations is determined by the voltage V charged to the pixel capacitor CCL during the selection period TS.
Although it depends on how many levels of b-c values can be selected, in order to obtain a gradation display with clear gradation differences, it is necessary to
It is necessary to maintain a somewhat large difference in the voltage applied between the two.

【0093】このため、上記選択電圧のパルス幅は、画
素容量CLCに、明確な階調差が得られる電圧差の電圧
Vb−c を充電させることができるような幅差で制御
する必要があり、したがって、パルス幅の段階数には制
約がある。
For this reason, the pulse width of the selection voltage needs to be controlled with a width difference that allows the pixel capacitor CLC to be charged with a voltage difference Vb-c that provides a clear gradation difference. ,Therefore, there is a restriction on the number of pulse width steps.

【0094】そこで、上記駆動方法では、能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加する選択電圧のパルス
幅を画像データに応じて変化させるだけでなく、上記選
択電圧の電圧値も、画像データに応じてVS1とVS2
との2段階に変化させて、電圧による変調とパルス幅変
調とを組合わせた変調方式で階調表示を行なうようにし
ている。なお、上記選択電圧の電圧値VS1,VS2は
いずれも、MIMを能動素子とする液晶表示素子に階調
表示を行なわせるのに必要な電圧よりもかなり低い電圧
でよい。
Therefore, in the above driving method, not only the pulse width of the selection voltage applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4 is changed depending on the image data, but also the voltage value of the selection voltage is changed. , VS1 and VS2 depending on the image data
The gradation is displayed using a modulation method that combines voltage modulation and pulse width modulation. Note that the voltage values VS1 and VS2 of the selection voltages may both be considerably lower than the voltage required to cause a liquid crystal display element having an MIM as an active element to display gradations.

【0095】このように、選択電圧の電圧値をVS1と
VS2との2段階に変化させると、画素電極1と対向電
極4との間に印加される電極間電圧Vb−c の立ち上
がり曲線が、選択電圧の電圧値VS1,VS2に応じて
図3に示したAとBの2つの立ち上がり曲線のいずれか
に変化するため、同じパルス幅についてそれぞれ2段階
の電圧を画素電極1と対向電極4との間に印加すること
ができるから、パルス幅の段階数に制約があっても、画
素容量CLCに充電される電圧の段階数を多くして、多
段階の階調表示を行なうことができる。
In this way, when the voltage value of the selection voltage is changed in two steps, VS1 and VS2, the rise curve of the interelectrode voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 becomes Since the selection voltage changes to either of the two rising curves A and B shown in FIG. 3 depending on the voltage values VS1 and VS2, two voltage levels are applied to the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 for the same pulse width. Therefore, even if there is a restriction on the number of pulse width steps, it is possible to increase the number of voltage steps charged in the pixel capacitor CLC and perform multi-step gradation display.

【0096】すなわち、選択電圧の電圧値をVS1とV
S2との2段階に変化させ、選択電圧のパルス幅を例え
ば図2のように各電圧値VS1,VS2毎にそれぞれ7
段階に変化させた場合は、画素電極1と対向電極4との
間に、図3に示した (1)〜(14)の電圧を印加し
て、多段階の階調表示を実現することができる。なお、
この例では、図2の (7)と (8)の選択電圧を印
加したときの電極間電圧が、図2の(7)と (8)の
ようにほぼ同じ値であるため、 (7)と (8)の選
択電圧は、そのうちの一方だけを採用すればよいから、
この例では表示階調数は13段階(ただし、無パルスの
選択電圧を印加したときの階調を加えると14段階)に
なる。
That is, the voltage value of the selection voltage is set to VS1 and V
S2, and the pulse width of the selection voltage is changed to 7 for each voltage value VS1 and VS2, for example, as shown in FIG.
In the case of a stepwise change, voltages (1) to (14) shown in FIG. 3 can be applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 to realize a multi-step gradation display. can. In addition,
In this example, the voltage between the electrodes when the selection voltages (7) and (8) in Figure 2 are applied are almost the same value as in (7) and (8) in Figure 2, so (7) As for the selection voltage in (8), only one of them needs to be adopted, so
In this example, the number of display gradations is 13 (however, 14 if the gradation when a non-pulse selection voltage is applied is added).

【0097】これは、図16(b)に示した画素容量充
電特性をもつ液晶表示素子においても同様である。なお
、この図16(b)に示した画素容量充電特性は、10
〜15μ秒の充電時間で画素容量CLC能動素子2の充
電電圧がピークに達する特性であり、この画素容量充電
特性をもつ液晶表示素子は、選択期間TS を10〜1
5μ秒と非常に短くできるため、表示階調数は図16(
a)に示した画素容量充電特性の液晶表示素子と同じで
も、はるかに多い時分割数で時分割駆動することができ
る。
This also applies to the liquid crystal display element having the pixel capacitance charging characteristic shown in FIG. 16(b). Note that the pixel capacitance charging characteristic shown in FIG. 16(b) is 10
The charging voltage of the pixel capacitance CLC active element 2 reaches its peak in a charging time of ~15 μs, and a liquid crystal display element having this pixel capacitance charging characteristic has a selection period TS of 10 to 1
Since it can be done in a very short time of 5 μs, the number of display gradations can be reduced as shown in Figure 16 (
Although the liquid crystal display element has the same pixel capacitance charging characteristics as shown in a), it can be time-divisionally driven with a much larger number of time-divisions.

【0098】そして、上記駆動方法は、ダイオードリン
グからなる半導体能動素子2を用いた液晶表示素子を、
電圧変調とパルス幅変調とを組合わせた変調方式で駆動
するものであるため、半導体能動素子を用いた液晶表示
素子の駆動方法として従来採用されている電圧変調方式
のように多段階の電圧レベルの駆動信号を用いる必要は
なく、したがって、簡単な構成の駆動回路で、上記液晶
表示素子に多階調の階調表示を行なわせることができる
[0098] The above driving method drives a liquid crystal display element using a semiconductor active element 2 consisting of a diode ring.
Because it is driven by a modulation method that combines voltage modulation and pulse width modulation, it is capable of multiple voltage levels, unlike the voltage modulation method conventionally used to drive liquid crystal display elements using semiconductor active elements. There is no need to use a drive signal of 1, and therefore, the liquid crystal display element can display multiple gradations with a drive circuit having a simple configuration.

【0099】また、上記実施例では、選択期間TS 中
の能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加する選
択電圧を、図3に示した (1)〜(14)の波形の電
圧としているが、この選択電圧は、例えば図11に示す
ような (1)〜(11)の波形の電圧としてもよく、
その場合は、図12に示した (1)〜(11)の11
段階の電圧を画素電極1と対向電極4との間に印加して
、11段階の階調数(無パルスの選択電圧を印加したと
きの階調を加えると12段階)の階調表示を行なうこと
ができる。
Further, in the above embodiment, the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 during the selection period TS has the waveforms (1) to (14) shown in FIG. However, this selection voltage may be a voltage having waveforms (1) to (11) as shown in FIG. 11, for example.
In that case, 11 of (1) to (11) shown in Figure 12
Voltages in stages are applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 to display 11 gray scales (12 stages if you add the gray scale when a non-pulse selection voltage is applied). be able to.

【0100】なお、図11に示した選択電圧の基準選択
電圧VC1とデータパルス重畳電圧VC1+VS1,V
C1+VS2のうち、基準選択電圧VC1と第2のデー
タパルス重畳電圧VC1+VS2は図2の電圧VC1,
VC1+VS2と同じである。また、第1のデータパル
スの電圧VS1は、第2のデータパルスの電圧VS2の
ほぼ2/3 であり、したがって、第1のデータパルス
重畳電圧VC1+VS1は図2の電圧VC1+VS1よ
り若干高い値である。 (第2の発明の実施例)次に、第2の発明の一実施例を
図17〜図21を参照して説明する。なお、前述した第
1の発明の実施例と重複する事項については、その説明
を省略する。
Note that the reference selection voltage VC1 of the selection voltages shown in FIG. 11 and the data pulse superimposed voltage VC1+VS1,V
Of C1+VS2, the reference selection voltage VC1 and the second data pulse superimposed voltage VC1+VS2 are the voltages VC1 and VC1 in FIG.
It is the same as VC1+VS2. Further, the voltage VS1 of the first data pulse is approximately 2/3 of the voltage VS2 of the second data pulse, and therefore the first data pulse superimposed voltage VC1+VS1 has a value slightly higher than the voltage VC1+VS1 in FIG. . (Embodiment of the second invention) Next, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIGS. 17 to 21. Note that descriptions of matters that overlap with the embodiment of the first invention described above will be omitted.

【0101】この実施例の駆動方法を説明すると、図1
7は駆動信号の波形図であり、(a)は、図13に示し
た液晶表示素子の第1列の対向電極4に印加する走査信
号SS の波形、(b)は1本の信号線3に印加するデ
ータ信号SD の波形、(c)は能動素子2の駆動信号
入力端(信号線3との接続端)と対向電極4との間(図
14におけるa点とc点との間)に印加される電圧Va
−c の波形を示している。
To explain the driving method of this embodiment, FIG.
7 is a waveform diagram of a drive signal, (a) is a waveform of a scanning signal SS applied to the counter electrode 4 of the first row of the liquid crystal display element shown in FIG. 13, and (b) is a waveform diagram of one signal line 3. (c) is the waveform of the data signal SD applied to the active element 2 between the drive signal input end (the connection end with the signal line 3) and the counter electrode 4 (between the point a and the point c in FIG. 14) The voltage Va applied to
-c waveform is shown.

【0102】上記走査信号SS は、第1の発明の実施
例と同じ信号であり、選択期間TS 中は選択電位VC
1、非選択期間TO 中は非選択電位VC2となり、1
フィールドTF毎にその極性が反転する。
The scanning signal SS is the same signal as in the first embodiment of the invention, and during the selection period TS the selection potential VC is
1. During the non-selection period TO, the non-selection potential VC2 becomes 1.
The polarity is reversed for each field TF.

【0103】一方、上記データ信号SD は、各対向電
極4の選択期間TS 毎のデータパルスの電位とそのパ
ルス数が画像データに応じて異なる信号であり、各デー
タパルスのパルス幅は一定である。
On the other hand, the data signal SD is a signal in which the potential and the number of data pulses for each selection period TS of each counter electrode 4 differ depending on the image data, and the pulse width of each data pulse is constant. .

【0104】このデータ信号SD の各データパルスの
電位は、画像データに応じてVS1とVS2の2段階の
いずれかに選ばれる値であり、この実施例では、上記電
位VS1,VS2の値を、VS1=VS2/2としてい
る。このデータ信号SD の極性は各対向電極4に順次
印加される走査信号SS の極性と逆であり、1フィー
ルドTF 毎にその極性が反転する。
The potential of each data pulse of this data signal SD is a value selected from one of two stages, VS1 and VS2, depending on the image data. In this embodiment, the values of the potentials VS1 and VS2 are set to VS1=VS2/2. The polarity of this data signal SD is opposite to the polarity of the scanning signal SS that is sequentially applied to each counter electrode 4, and the polarity is reversed every field TF.

【0105】なお、図17に示したデータ信号SD は
、第1列の対向電極4の選択期間TS1のパルス数が2
、第2列の対向電極4の選択期間TS2のパルス数が5
、第3列の対向電極4の選択期間TS3のパルス数が3
の信号であるが、このデータ信号SDの各選択期間TS
1,TS2,TS3…毎のパルス数は、画像データに応
じて、0(無パルス)〜n(パルス幅によって決まる選
択期間TS 中に印加できる最大許容パルス数)の範囲
で変化する。
It should be noted that the data signal SD shown in FIG.
, the number of pulses in the selection period TS2 of the counter electrode 4 in the second row is 5.
, the number of pulses in the selection period TS3 of the counter electrode 4 in the third row is 3.
However, each selection period TS of this data signal SD
The number of pulses for each of TS1, TS2, TS3, .

【0106】上記走査信号SS とデータ信号SD と
を対向電極4と信号線3とに印加すると、前記信号線3
に接続された能動素子2の駆動信号入力端(以下、単に
入力端という)と対向電極4との間に、図17の(c)
のような、走査信号SS とデータ信号SD とを合成
した波形の電圧(走査信号SS とデータ信号SD と
の電位差に相当する電圧)Va−c が印加される。
When the scanning signal SS and the data signal SD are applied to the counter electrode 4 and the signal line 3, the signal line 3
17(c) between the drive signal input terminal (hereinafter simply referred to as input terminal) of the active element 2 connected to the
A voltage Va-c having a waveform obtained by combining the scanning signal SS and the data signal SD (a voltage corresponding to the potential difference between the scanning signal SS and the data signal SD) Va-c is applied.

【0107】上記能動素子2の入力端と対向電極4との
間に印加される電圧Va−c の電圧値、つまり、選択
期間TS 中に印加される選択電圧VC1,VC1+V
S1,VC1+VS2の値と、非選択期間TO 中に印
加される電圧VC2,VC2+VS1,VC2+VS2
の値は、第1の発明の実施例と同じである。
The voltage value of the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, that is, the selection voltage VC1, VC1+V applied during the selection period TS.
The values of S1, VC1+VS2 and the voltages VC2, VC2+VS1, VC2+VS2 applied during the non-selection period TO
The value of is the same as in the first embodiment of the invention.

【0108】そして、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に選択電圧が印加されると、能動素子2に接続さ
れた画素電極1と対向電極4との間に電圧が印加され、
画素電極1と対向電極4およびその間の液晶とで形成さ
れた画素容量CLCへの充電が開始される。
[0108] Then, the input end of the active element 2 and the counter electrode 4
When a selection voltage is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 connected to the active element 2, a voltage is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 connected to the active element 2.
Charging of the pixel capacitor CLC formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4, and the liquid crystal therebetween is started.

【0109】また、選択期間TS が経過して非選択期
間TO になり、a−c間電圧Va−c が低くなると
、能動素子2がオフして画素容量CLCへの充電が停止
し、画素容量CLCの電圧が、選択期間TS 中に電圧
から、a−c間電圧Va−c の低下分のうち画素容量
CLCへの分圧値(画素容量CLCと能動素子2の素子
容量CD とにその容量比と逆の比率で分圧される電圧
のうちの画素容量CLCに分圧される電圧)だけ低下し
た電圧になる。
Further, when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins, and the voltage Va-c between a and c becomes low, the active element 2 is turned off and charging to the pixel capacitance CLC is stopped, and the pixel capacitance The voltage of CLC is changed from the voltage during the selection period TS to the divided voltage value to the pixel capacitance CLC of the decrease in the a-c voltage Va-c (the capacitance between the pixel capacitance CLC and the element capacitance CD of the active element 2). The voltage is lowered by the voltage divided by the pixel capacitor CLC among the voltages divided at a ratio opposite to the ratio.

【0110】なお、上記データ信号SD を、各対向電
極4の選択期間TS 毎のデータパルス数が画像データ
に応じて異なる信号とした場合も、画素容量CLCの保
持電圧は、他の行の画素の能動素子2に供給される画像
データの影響によるa−c間電圧Va−c の変動によ
って変化するが、第1の発明の実施例と同様に画素容量
CLCに比べて素子容量CD の値を小さくしておけば
、非選択期間TO のa−c間電圧Va−c の変動に
よる画素容量CLCの保持電圧の変化を小さくして、液
晶にかかる電界(画素電極1と対向電極4との間の電圧
)の変動を少なくすることができる。次に、上記駆動方
法による階調表示について説明すると、この階調表示は
、基本的には前述した第1の発明の実施例と同様にして
行なわれる。
Note that even when the data signal SD is a signal in which the number of data pulses for each selection period TS of each counter electrode 4 is different depending on the image data, the holding voltage of the pixel capacitor CLC is different from that of the pixels in other rows. Although the value of the element capacitance CD changes depending on the fluctuation of the voltage Va-c between a and c due to the influence of the image data supplied to the active element 2, as in the embodiment of the first invention, the value of the element capacitance CD is If it is set to a small value, changes in the holding voltage of the pixel capacitor CLC due to fluctuations in the voltage Va-c between a and c during the non-selection period TO can be made small, and the electric field applied to the liquid crystal (between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4) can be reduced. fluctuations in voltage) can be reduced. Next, gradation display by the above driving method will be explained. This gradation display is basically performed in the same manner as in the embodiment of the first invention described above.

【0111】図18〜図20は、能動素子2の入力端と
対向電極4との間に印加する電圧Va−c の波形と、
画素電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−
c との関係を示している。
18 to 20 show the waveform of the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, and
Voltage Vb- applied between pixel electrode 1 and counter electrode 4
It shows the relationship with c.

【0112】図18は、選択期間TS 中の能動素子2
に印加するデータ信号SD のデータパルス数を2とし
、その電圧値をVS1としたときの状態であり、(a)
は能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加される
選択電圧の波形、(b)は画素電極1と対向電極4との
間に印加される電圧Vb−c の波形である。
FIG. 18 shows the active element 2 during the selection period TS.
This is the state when the number of data pulses of the data signal SD applied to is 2 and the voltage value is VS1, and (a)
is the waveform of the selection voltage applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4, and (b) is the waveform of the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.

【0113】図19は、選択期間TS 中の能動素子2
に印加するデータ信号SD のデータパルス数を図18
と同じ数(2パルス)とし、その電圧値をVS2とした
ときの状態であり、(a)は能動素子2の入力端と対向
電極4との間に印加される選択電圧の波形、(b)は画
素電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−c
 の波形である。
FIG. 19 shows the active element 2 during the selection period TS.
Figure 18 shows the number of data pulses of the data signal SD applied to
(a) is the waveform of the selection voltage applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4, (b) ) is the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4
This is the waveform of

【0114】また、図20は、選択期間TS 中の能動
素子2に印加するデータ信号SD のデータパルス数を
最大許容パルス数nとし、その電圧値をVS2としたと
きの状態であり、(a)は能動素子2の入力端と対向電
極4との間に印加される選択電圧の波形、(b)は画素
電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−c 
の波形である。
FIG. 20 shows the state when the number of data pulses of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is the maximum allowable number of pulses n, and the voltage value is VS2, and (a ) is the waveform of the selection voltage applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4, and (b) is the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.
This is the waveform of

【0115】なお、選択期間TS 中の能動素子2に印
加するデータ信号SD のデータパルス数を0(無パル
ス)としたときは、画素電極1と対向電極4との間に、
図4の(b)と同様な波形(ただし、非選択期間TO 
の波形は異なる)の電圧Vb−c が印加される。
Note that when the number of data pulses of the data signal SD applied to the active element 2 during the selection period TS is 0 (no pulse), between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4,
Waveform similar to (b) in FIG. 4 (however, the non-selection period TO
A voltage Vb-c (with different waveforms) is applied.

【0116】また、この実施例の駆動方法においても、
画素電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb−
c は、能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加
される選択電圧が基準選択電圧VC1であるときはこの
電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立ち上がり、選択
電圧が基準選択電圧VC1に第1のデータパルス電圧V
S1が重畳した電圧VC1+VS1になったときはこの
電圧電圧VC1+VS1に応じた急角度の立ち上がり曲
線で立ち上がり、選択電圧が基準選択電圧VC1に第2
のデータパルス電圧VS2が重畳した電圧VC1+VS
2になったときはこの電圧電圧VC1+VS2に応じた
さらに急角度の立ち上がり曲線で立ち上がるが、上記選
択電圧は、画像データに応じてデータパルス数が異なる
電圧であるため、画素電極1と対向電極4との間に印加
される電圧Vb−c は、選択電圧のデータパルス数に
応じて階段状に立ち上がる。
[0116] Also, in the driving method of this embodiment,
Voltage Vb- applied between pixel electrode 1 and counter electrode 4
When the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 is the reference selection voltage VC1, c rises with a rising curve corresponding to this voltage VC1, and when the selection voltage reaches the reference selection voltage VC1. first data pulse voltage V
When S1 reaches the superimposed voltage VC1+VS1, it rises with a steep rising curve corresponding to this voltage VC1+VS1, and the selection voltage becomes second to the reference selection voltage VC1.
The voltage VC1+VS which is superimposed with the data pulse voltage VS2 of
2, the voltage rises with a steeper rising curve according to the voltage VC1+VS2, but since the selection voltage is a voltage with a different number of data pulses depending on the image data, the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 The voltage Vb-c applied between the two rises in a stepwise manner according to the number of data pulses of the selection voltage.

【0117】すなわち、図21は、図19の(b)に示
した画素電極−対向電極間印加電圧Vb−c の立ち上
がり状態を拡大して示しており、この電圧Vb−c は
、選択電圧がデータパルス電圧VS が重畳した電圧V
C1+VS2になったときにこのデータパルス幅に対応
する時間だけ急角度の立ち上がり曲線で立ち上がり、選
択電圧が基準選択電圧VC1になったときにその時間(
パルス間の時間)だけ上記電圧VC1に応じた立ち上が
り曲線で立ち上がって、その繰り返しにより階段状に立
ち上がって行く。
That is, FIG. 21 shows an enlarged view of the rising state of the voltage Vb-c applied between the pixel electrode and the counter electrode shown in FIG. 19(b), and this voltage Vb-c is Voltage V superimposed with data pulse voltage VS
When it becomes C1+VS2, it rises with a steep rise curve for a time corresponding to this data pulse width, and when the selection voltage reaches the reference selection voltage VC1, it rises for that time (
The voltage rises according to a rise curve corresponding to the voltage VC1 (time between pulses), and rises in a stepwise manner by repeating this process.

【0118】したがって、選択期間TS が経過して非
選択期間TO になったときに画素容量CCLに保持さ
れる電圧(選択期間TS 中に充電された電圧から、a
−c間電圧の低下分のうち画素容量CCLへの分圧値だ
け低下した電圧)Vb−c は、能動素子2の入力端と
対向電極4との間に印加した選択電圧の電圧値とそのパ
ルス数によって異なる。
Therefore, the voltage held in the pixel capacitor CCL when the selection period TS passes and the non-selection period TO begins (from the voltage charged during the selection period TS, a
Vb-c (voltage decreased by the divided voltage value to the pixel capacitance CCL out of the decrease in the voltage between Depends on the number of pulses.

【0119】例えば、上記選択電圧が、データパルス数
が0(無パルス)の電圧である場合は、上記画素容量C
CLに保持される電圧Vb−c は、その電圧制御範囲
のうち最も低い電圧V0 (図4参照)になり、選択電
圧が図20のような最大許容パルス数nのデータパルス
をもつ電圧である場合は、画素容量CCLに保持される
電圧Vb−c は、電圧制御範囲のうち最も高い電圧V
max になる。
For example, when the selection voltage is a voltage at which the number of data pulses is 0 (no pulse), the pixel capacitance C
The voltage Vb-c held at CL is the lowest voltage V0 (see Figure 4) in its voltage control range, and the selection voltage is a voltage with data pulses of the maximum allowable number n of pulses as shown in Figure 20. In this case, the voltage Vb-c held in the pixel capacitor CCL is the highest voltage V in the voltage control range.
becomes max.

【0120】また、上記選択電圧が、選択期間TS の
一部にデータパルスをもつ電圧である場合は、上記画素
容量CCLに保持される電圧Vb−c は、その電圧制
御範囲の最低値と最高値の間の電圧(図18および図1
9ではV1 ,V2 )になり、この電圧は上記選択電
圧の電圧値とパルス数に応じて変化する。
[0120] Furthermore, when the selection voltage is a voltage having a data pulse in a part of the selection period TS, the voltage Vb-c held in the pixel capacitance CCL is between the lowest value and the highest value of the voltage control range. The voltage between the values (Fig. 18 and Fig. 1
9, the voltage becomes V1, V2), and this voltage changes depending on the voltage value of the selection voltage and the number of pulses.

【0121】なお、図18および図19図の(a)に示
した選択電圧(Va−c の選択期間TS 中の電圧)
は、選択期間TS の終期にデータパルスを重畳させた
波形であるが、この選択電圧のデータパルスの重畳時期
は、選択期間TS の初期または中期でもよい。
Note that the selection voltage shown in (a) of FIGS. 18 and 19 (voltage during the selection period TS of Va-c)
is a waveform in which a data pulse is superimposed at the end of the selection period TS, but the timing at which the data pulse of this selection voltage is superimposed may be at the beginning or middle of the selection period TS.

【0122】そして、液晶の立ち上がり角は、画素電極
1と対向電極4との間に印加される電圧(画素容量CL
Cの保持電圧)Vb−c の値に応じて異なり、画素の
透過率は液晶の立ち上がり角に応じて変化する。
The rising angle of the liquid crystal is determined by the voltage applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 (pixel capacitance CL
The transmittance of the pixel changes depending on the rising angle of the liquid crystal.

【0123】したがって、上記のように、選択期間TS
 中の能動素子2の入力端と対向電極4との間に画像デ
ータに応じた電圧値とパルス数の選択電圧を印加して、
能動素子2に接続された画素電極1と対向電極4との間
に前記選択電圧の電圧値とパルス幅に応じた値の電圧を
印加すれば、画素の透過率を制御して階調表示を実現す
ることができる。
Therefore, as described above, the selection period TS
A selected voltage with a voltage value and number of pulses corresponding to the image data is applied between the input end of the active element 2 inside and the counter electrode 4,
By applying a voltage corresponding to the voltage value of the selection voltage and the pulse width between the pixel electrode 1 connected to the active element 2 and the counter electrode 4, the transmittance of the pixel can be controlled and gradation display can be performed. It can be realized.

【0124】この階調表示の階調数は、限られた選択期
間TS 中に画素容量CCLに充電する電圧Vb−c 
の値を何段階に選べるかによって決まるが、ダイオード
リングからなる半導体能動素子2を用いている上記液晶
表示素子は、第1の発明の実施例でも説明したように、
能動素子2の電流−電圧特性が急俊でかつ応答性も高い
ため、能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加す
る選択電圧の電圧値とパルス数を制御することによって
、画素電極1と対向電極4との間にの印加電圧を大きく
変化させることができる。
The number of gradations in this gradation display is determined by the voltage Vb-c charged to the pixel capacitor CCL during the limited selection period TS.
As explained in the embodiment of the first invention, the above-mentioned liquid crystal display element using the semiconductor active element 2 consisting of a diode ring is determined by how many levels of the value can be selected.
Since the current-voltage characteristics of the active element 2 are rapid and the responsiveness is high, by controlling the voltage value and the number of pulses of the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel The voltage applied between the electrode 1 and the counter electrode 4 can be changed greatly.

【0125】そして、上記駆動方法は、ダイオードリン
グからなる半導体能動素子2を用いた液晶表示素子を、
画像データに応じて選択電圧のデータパルス数を変化さ
せる変調方式で駆動するものであるため、半導体能動素
子を用いた液晶表示素子の駆動方法として従来採用され
ている電圧変調方式のように多段階の電圧レベルの駆動
信号を用いる必要はなく、したがって、簡単な構成の駆
動回路で、上記液晶表示素子に多階調の階調表示を行な
わせることができる。
[0125] The above driving method drives a liquid crystal display element using a semiconductor active element 2 consisting of a diode ring.
Since it is driven using a modulation method that changes the number of data pulses of the selection voltage depending on the image data, it is not multi-stage like the voltage modulation method that is conventionally used as a method for driving liquid crystal display elements using semiconductor active elements. It is not necessary to use a drive signal with a voltage level of 1, and therefore the liquid crystal display element can display multiple gradations with a drive circuit having a simple configuration.

【0126】なお、この実施例の駆動方法においても、
液晶表示素子として、能動素子2であるダイオードリン
グの電流−電圧特性が急俊なもの(薄膜ダイオード5,
6のI型半導体層の膜厚を薄くするか、あるいは薄膜ダ
イオード5,6の数を少なくしたもの)を用いれば、選
択期間TS を短くして、より多い時分割数で時分割駆
動することができる。 (本発明の他の適用例)
[0126] Also in the driving method of this embodiment,
As a liquid crystal display element, a diode ring which is an active element 2 has a sharp current-voltage characteristic (thin film diode 5,
By reducing the thickness of the I-type semiconductor layer 6 or by reducing the number of thin film diodes 5 and 6), the selection period TS can be shortened and time-division driving can be performed with a larger number of time divisions. Can be done. (Other application examples of the present invention)

【0127】なお、上記第1の発明および第2の発明の
実施例では、選択電圧の電圧値をVS1とVS2との2
段階に選んでいるが、この選択電圧の電圧値は、2段階
以上に選んでもよく、このように選択電圧の電圧値を多
くの段階に制御して、各電圧値ごとにパルス幅またはパ
ルス数を制御すれば、より多階調の階調表示を行なうこ
とができる。ただし、この場合でも、電圧変調のみで多
階調の階調表示を行なう場合に比べれば、選択電圧の電
圧値の段階数ははるかに少なくてよいから、多段階の電
圧レベルの駆動信号を用いる必要はない。
[0127] In the embodiments of the first invention and the second invention, the voltage value of the selection voltage is set to two of VS1 and VS2.
Although the selection voltage is selected in stages, the voltage value of this selection voltage may be selected in two or more stages.In this way, the voltage value of the selection voltage can be controlled in many stages, and the pulse width or number of pulses can be adjusted for each voltage value. By controlling , it is possible to display a larger number of gradations. However, even in this case, the number of steps of the voltage value of the selection voltage is much smaller than when displaying multiple gradations using only voltage modulation, so a drive signal with multiple voltage levels is used. There's no need.

【0128】また、上記第1の発明および第2の発明の
実施例は、能動素子2としてダイオードリングを用いた
液晶表示素子を対象としたものであるが、本発明の駆動
方法は、ダイオードリングを能動素子とする液晶表示素
子に限らず、薄膜ダイオードからなるバック・トゥ・バ
ック構造の能動素子や、MIMの絶縁膜を半導体機能を
もつ半導体質膜に置換した能動素子、薄膜トランジスタ
等、各種半導体能動素子を用いる液晶表示素子に広く適
用することができる。
Further, the embodiments of the first invention and the second invention described above are directed to a liquid crystal display element using a diode ring as the active element 2, but the driving method of the present invention Various types of semiconductors include not only liquid crystal display elements with active elements, but also active elements with a back-to-back structure consisting of thin film diodes, active elements in which the insulating film of MIM is replaced with a semiconducting film with a semiconductor function, and thin film transistors. It can be widely applied to liquid crystal display elements using active elements.

【0129】[0129]

【発明の効果】本発明は、半導体能動素子を用いた液晶
表示素子を、電圧による変調とパルス幅またはパルス数
による変調とを組合わせた変調方式で駆動するものであ
るため、従来の電圧変調による駆動方法のように多段階
の電圧レベルの駆動信号を用いることなく、上記液晶表
示素子に多階調の階調表示を行なわせることができる。
Effects of the Invention The present invention drives a liquid crystal display element using a semiconductor active element using a modulation method that combines modulation by voltage and modulation by pulse width or number of pulses. It is possible to cause the liquid crystal display element to perform multi-gradation display without using a drive signal with multiple voltage levels as in the driving method according to the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】第1の発明の一実施例を示す、走査信号とデー
タ信号及び能動素子の信号入力端と対向電極との間に印
加される電圧の波形図。
FIG. 1 is a waveform diagram of a scanning signal, a data signal, and a voltage applied between a signal input terminal of an active element and a counter electrode, showing an embodiment of the first invention.

【図2】能動素子の入力端と対向電極との間に印加する
各種選択電圧の波形図。
FIG. 2 is a waveform diagram of various selection voltages applied between an input end of an active element and a counter electrode.

【図3】図2の選択電圧を印加したときの画素電極と対
向電極との間に印加される電極間電圧を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an inter-electrode voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode when the selection voltage shown in FIG. 2 is applied.

【図4】能動素子に印加するデータ信号のパルス幅を選
択期間の0/10(無パルス)としたときの、能動素子
の入力端と対向電極との間に印加される電圧と、画素電
極と対向電極との間に印加される電圧の波形図。
FIG. 4 shows the voltage applied between the input end of the active element and the counter electrode and the pixel electrode when the pulse width of the data signal applied to the active element is 0/10 of the selection period (no pulse). FIG. 3 is a waveform diagram of a voltage applied between and a counter electrode.

【図5】能動素子に印加するデータ信号のパルス幅を選
択期間の2/10とし、その電圧値をVS1としたとき
の、能動素子の入力端と対向電極との間に印加される電
圧と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧の波
形図。
[Fig. 5] The voltage applied between the input terminal of the active element and the counter electrode when the pulse width of the data signal applied to the active element is 2/10 of the selection period and the voltage value is VS1. , a waveform diagram of a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.

【図6】能動素子に印加するデータ信号のパルス幅を選
択期間の2/10とし、その電圧値をVS2としたとき
の、能動素子の入力端と対向電極との間に印加される電
圧と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧の波
形図。
[Fig. 6] The voltage applied between the input terminal of the active element and the counter electrode when the pulse width of the data signal applied to the active element is 2/10 of the selection period and the voltage value is VS2. , a waveform diagram of a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.

【図7】能動素子に印加するデータ信号のパルス幅を選
択期間の5/10とし、その電圧値をVS2としたとき
の、能動素子の入力端と対向電極との間に印加される電
圧と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧の波
形図。
[Fig. 7] The voltage applied between the input terminal of the active element and the counter electrode when the pulse width of the data signal applied to the active element is 5/10 of the selection period and the voltage value is VS2. , a waveform diagram of a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.

【図8】能動素子に印加するデータ信号のパルス幅を選
択期間の10/10 とし、その電圧値をVS2とした
ときの、能動素子の入力端と対向電極との間に印加され
る電圧と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧
の波形図。
FIG. 8 shows the voltage applied between the input end of the active element and the counter electrode when the pulse width of the data signal applied to the active element is 10/10 of the selection period and the voltage value is VS2. , a waveform diagram of a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.

【図9】図5の波形の変形例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the waveform in FIG. 5;

【図10】図5の波形の他の変形例を示す図。10 is a diagram showing another modification of the waveform shown in FIG. 5. FIG.

【図11】能動素子の入力端と対向電極との間に印加す
る各種選択電圧の他の例を示す波形図。
FIG. 11 is a waveform chart showing other examples of various selection voltages applied between the input end of the active element and the counter electrode.

【図12】図11の選択電圧を印加したときの画素電極
と対向電極との間に印加される電極間電圧を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an inter-electrode voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode when the selection voltage shown in FIG. 11 is applied.

【図13】液晶表示素子の一部分の平面図。FIG. 13 is a plan view of a portion of a liquid crystal display element.

【図14】液晶表示素子の1つの画素表示要素の等価回
路図。
FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of one pixel display element of a liquid crystal display element.

【図15】能動素子であるダイオードリングとMIMの
電流−電圧特性図。
FIG. 15 is a current-voltage characteristic diagram of a diode ring and MIM, which are active elements.

【図16】ダイオードリングを能動素子とする液晶表示
素子の印加電圧に対する画素容量への充電特性図。
FIG. 16 is a diagram showing charging characteristics of a pixel capacitance with respect to applied voltage of a liquid crystal display element having a diode ring as an active element.

【図17】第2の発明の一実施例を示す、走査信号とデ
ータ信号及び能動素子の信号入力端と対向電極との間に
印加される電圧の波形図。
FIG. 17 is a waveform diagram of a scanning signal, a data signal, and a voltage applied between a signal input terminal of an active element and a counter electrode, showing an embodiment of the second invention.

【図18】能動素子に印加するデータ信号のパルス数を
2とし、その電圧値をVS1としたときの、能動素子の
入力端と対向電極との間に印加される電圧と、画素電極
と対向電極との間に印加される電圧の波形図。
[Fig. 18] When the number of pulses of the data signal applied to the active element is 2 and the voltage value is VS1, the voltage applied between the input end of the active element and the opposing electrode, and the voltage applied between the pixel electrode and the opposing electrode. A waveform diagram of the voltage applied between the electrodes.

【図19】能動素子に印加するデータ信号のパルス数を
2とし、その電圧値をVS2としたときの、能動素子の
入力端と対向電極との間に印加される電圧と、画素電極
と対向電極との間に印加される電圧の波形図。
FIG. 19 shows the voltage applied between the input end of the active element and the opposing electrode, and the voltage applied between the input end of the active element and the opposing electrode, when the number of pulses of the data signal applied to the active element is 2, and the voltage value is VS2. A waveform diagram of the voltage applied between the electrodes.

【図20】能動素子に印加するデータ信号のパルス数を
大許容パルス数nとし、その電圧値をVS2としたとき
の、能動素子の入力端と対向電極との間に印加される電
圧と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧の波
形図。
FIG. 20 shows the voltage applied between the input end of the active element and the counter electrode, when the number of pulses of the data signal applied to the active element is the maximum permissible number of pulses n, and the voltage value is VS2; FIG. 3 is a waveform diagram of a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.

【図21】図20の(b)に示した電圧の立ち上がり状
態の拡大図。
FIG. 21 is an enlarged view of the rising state of the voltage shown in FIG. 20(b).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画素電極、2…能動素子、3…信号線、4…対向電
極、TS …選択期間、TO …非選択期間、SS …
走査信号、AD …データ信号、Va−c …能動素子
の入力端と対向電極との間に印加される電圧。Vb−c
 …画素電極と対向電極との間に印加される電圧。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Pixel electrode, 2...Active element, 3...Signal line, 4...Counter electrode, TS...Selection period, TO...Non-selection period, SS...
Scanning signal, AD...data signal, Va-c...voltage applied between the input end of the active element and the counter electrode. Vb-c
...Voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  液晶層を挟んで対向する一対の透明基
板のうち、一方の基板上に、行方向及び列方向に複数配
列された画素電極と、これらの画素電極それぞれに接続
された半導体能動素子と、この能動素子に駆動信号を供
給する信号線とを設け、他方の基板上に、前記画素電極
と対向する対向電極を設けた液晶表示素子を、前記画素
電極と前記対向電極及びその間の液晶とにより形成され
た複数の画素を順次選択して時分割駆動する方法におい
て、選択期間中の能動素子の駆動信号入力端と対向電極
との間に、画像データに応じた電圧値とパルス幅の選択
電圧を印加することにより、前記能動素子に接続された
画素電極と前記対向電極との間に前記選択電圧の電圧値
とパルス幅に応じた値の電圧を印加して、前記画素の透
過率を制御することを特徴とする液晶表示素子の駆動方
法。
Claim 1: A plurality of pixel electrodes arranged in row and column directions on one of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer in between, and a semiconductor active electrode connected to each of these pixel electrodes. A liquid crystal display element is provided with an element and a signal line for supplying a drive signal to the active element, and a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the other substrate. In a method in which multiple pixels formed by a liquid crystal are sequentially selected and time-divisionally driven, a voltage value and pulse width are applied between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period according to the image data. By applying a selection voltage of 1. A method for driving a liquid crystal display element, the method comprising controlling the ratio.
【請求項2】  液晶層を挟んで対向する一対の透明基
板のうち、一方の基板上に、行方向及び列方向に複数配
列された画素電極と、これらの画素電極それぞれに接続
された半導体能動素子と、この能動素子に駆動信号を供
給する信号線とを設け、他方の基板上に、前記画素電極
と対向する対向電極を設けた液晶表示素子を、前記画素
電極と前記対向電極及びその間の液晶とにより形成され
た複数の画素を順次選択して時分割駆動する方法におい
て、選択期間中の能動素子の駆動信号入力端と対向電極
との間に、画像データに応じた電圧値とパルス数の選択
電圧を印加することにより、前記能動素子に接続された
画素電極と前記対向電極との間に前記選択電圧の電圧値
とパルス数に応じた値の電圧を印加して、前記画素の透
過率を制御することを特徴とする液晶表示素子の駆動方
法。
2. A plurality of pixel electrodes arranged in row and column directions on one of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer in between, and a semiconductor active electrode connected to each of these pixel electrodes. A liquid crystal display element is provided with an element and a signal line for supplying a drive signal to the active element, and a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the other substrate. In a method of sequentially selecting and time-divisionally driving multiple pixels formed by a liquid crystal, a voltage value and number of pulses are applied between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period according to image data. By applying a selection voltage of , a voltage corresponding to the voltage value of the selection voltage and the number of pulses is applied between the pixel electrode connected to the active element and the counter electrode, and the transmission of the pixel is 1. A method for driving a liquid crystal display element, the method comprising controlling the ratio.
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