JPH0474716B2 - - Google Patents
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- JPH0474716B2 JPH0474716B2 JP56113827A JP11382781A JPH0474716B2 JP H0474716 B2 JPH0474716 B2 JP H0474716B2 JP 56113827 A JP56113827 A JP 56113827A JP 11382781 A JP11382781 A JP 11382781A JP H0474716 B2 JPH0474716 B2 JP H0474716B2
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- electrode
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
液晶表示装置は近年、電卓や電子時計の表示装
置として著しい普及を見せている。さらに最近で
は、小型のパーソナルコンピユータ等の大情報量
表示装置としてのニーズが生まれている。通常の
液晶パネルもマルチプレクス特性の改良が加えら
れてはいるとはいつても、駆動可能な桁数は高々
30程度である。この様な背景から種々のアドレス
方式が考案され、製作されている。大まかに分類
すると、 非線型素子アドレス方式 （バリスタ、金属−絶縁体−金属素子等） 能動スイツチングアドレス方式 （薄膜トランジスタ、MOSトランジスタ等） 光、熱書き込み方式 三周波アドレス方式 に分けることができる。
置として著しい普及を見せている。さらに最近で
は、小型のパーソナルコンピユータ等の大情報量
表示装置としてのニーズが生まれている。通常の
液晶パネルもマルチプレクス特性の改良が加えら
れてはいるとはいつても、駆動可能な桁数は高々
30程度である。この様な背景から種々のアドレス
方式が考案され、製作されている。大まかに分類
すると、 非線型素子アドレス方式 （バリスタ、金属−絶縁体−金属素子等） 能動スイツチングアドレス方式 （薄膜トランジスタ、MOSトランジスタ等） 光、熱書き込み方式 三周波アドレス方式 に分けることができる。
本発明はの非線型特性を有する素子を用いた
液晶表示装置の駆動法に関するものである。さら
に詳しくは、該液晶表示装置の表示信号レベル、
もしくは走査信号レベルをシフトし、非線型素子
のＶ−特性の非対称性を補償するマルチプレツ
クス駆動法に関するものである。
液晶表示装置の駆動法に関するものである。さら
に詳しくは、該液晶表示装置の表示信号レベル、
もしくは走査信号レベルをシフトし、非線型素子
のＶ−特性の非対称性を補償するマルチプレツ
クス駆動法に関するものである。
第１図は非線型電流−電圧特性の典型である
MIM素子のカーブを示している。バリスタ、Pn
接合の降伏電圧を利用した逆方向直列接続ダイオ
ードの場合等も第１図と類似した非線形特性を持
つている。バリスタ、MIM素子は公知のように
次式で与えられる非線型特性を有している。
MIM素子のカーブを示している。バリスタ、Pn
接合の降伏電圧を利用した逆方向直列接続ダイオ
ードの場合等も第１図と類似した非線形特性を持
つている。バリスタ、MIM素子は公知のように
次式で与えられる非線型特性を有している。
Ｉ＝KVn
Ｋ：導電率係数
ｎ：非線型係数
（バリスタ）
Ｉ＝KVexp（β√）
Ｋ：導電率係数
β：非線型係数
（MIM素子）
これらの非線型素子は、第１図に示すように、
低電圧領域で高抵抗、高電圧領域で低抵抗となり
オームの法則に従わない非線型特性を有する。
低電圧領域で高抵抗、高電圧領域で低抵抗となり
オームの法則に従わない非線型特性を有する。
ここではバリスタ、MIM素子、ダイオードを
例にあげたが、本発明は例示の素子に限定される
ことなく、上述の非線型特性を有する素子ならば
すべてを応用することが可能である。
例にあげたが、本発明は例示の素子に限定される
ことなく、上述の非線型特性を有する素子ならば
すべてを応用することが可能である。
これらの非線型素子を用いて液晶表示装置を構
成すると一般のマルチプレクス駆動よりも多桁の
マルチプレクス駆動が可能となることが知られて
いる。これは次のように理解される。
成すると一般のマルチプレクス駆動よりも多桁の
マルチプレクス駆動が可能となることが知られて
いる。これは次のように理解される。
第２図は１画素分の等価回路図であり、液晶の
容量CLC、抵抗RLC、非線型素子の等価容量CNL、
等価抵抗RNLから構成されている。RNLは非線型
素子に印加される電圧により、高電圧では低抵
抗、低電圧では高抵抗となる。今、該等価回路の
端子に液晶駆動信号を加えることを考える。第３
図は1/50デユーテイ、1/5バイアス法の駆動波形
の例である。走査電極及び走査信号をSCAN、
添数字は走査周期ts内での選択期間（選択レベ
ルをとる走査期間tp）の順序を示している。SIG
は信号電極及び表示信号を示し、添数字によつ
て区別されている。第３図のSIGNは、画素
（Ｍ，Ｎ）が点燈（ON）し、同SIGN上の他の
画素がOFFの時の表示信号である。Ｍ番目の走
査信号SCANMと同期した走査期間で選択レベ
ルをとり、走査周期内の他の走査期間では非選択
レベルをとつていることがわかる。このとき画素
（Ｍ，Ｎ）にかかる電圧、Ｖ（Ｍ，Ｎ）は、
SCANM−SIGNで与えられる。第４図実線
は、第３図に示すＶ（Ｍ，Ｎ）が第２図の非線型
素子−液晶画素に加えられた場合の非線型素子の
電圧波形VNLと液晶層にかかる電圧VLCを示して
いる。なお簡単のために半走査周期についてのみ
描いてある。また、破線は非選択レベルをとつ
たOFFの場合を示している。VNLがに示す低抵
抗領域に入ると、駆動電圧がほとんど液晶層にか
かり液晶層が充電される。この時の時定数は第２
図の等価回路から τ＝（CLC＋CNL）×RLC・RNL／RLC＋RNL で与えられる。VLCの変化は、まずCLCとCNLによ
る容量により分割された電圧となり、次にRLCと
RNLにより分割された電圧を極限値とした電圧変
化を行なう。非線型素子の抵抗変化が０と無限大
の間で生じるとして、この様子を模式的に示した
のが第５図である。非線型素子の抵抗が０なら
ば、図のように過渡的に電流ｉが流れ、CLCを充
電する。このとき電圧はすべて液晶層にかかつて
いる。
容量CLC、抵抗RLC、非線型素子の等価容量CNL、
等価抵抗RNLから構成されている。RNLは非線型
素子に印加される電圧により、高電圧では低抵
抗、低電圧では高抵抗となる。今、該等価回路の
端子に液晶駆動信号を加えることを考える。第３
図は1/50デユーテイ、1/5バイアス法の駆動波形
の例である。走査電極及び走査信号をSCAN、
添数字は走査周期ts内での選択期間（選択レベ
ルをとる走査期間tp）の順序を示している。SIG
は信号電極及び表示信号を示し、添数字によつ
て区別されている。第３図のSIGNは、画素
（Ｍ，Ｎ）が点燈（ON）し、同SIGN上の他の
画素がOFFの時の表示信号である。Ｍ番目の走
査信号SCANMと同期した走査期間で選択レベ
ルをとり、走査周期内の他の走査期間では非選択
レベルをとつていることがわかる。このとき画素
（Ｍ，Ｎ）にかかる電圧、Ｖ（Ｍ，Ｎ）は、
SCANM−SIGNで与えられる。第４図実線
は、第３図に示すＶ（Ｍ，Ｎ）が第２図の非線型
素子−液晶画素に加えられた場合の非線型素子の
電圧波形VNLと液晶層にかかる電圧VLCを示して
いる。なお簡単のために半走査周期についてのみ
描いてある。また、破線は非選択レベルをとつ
たOFFの場合を示している。VNLがに示す低抵
抗領域に入ると、駆動電圧がほとんど液晶層にか
かり液晶層が充電される。この時の時定数は第２
図の等価回路から τ＝（CLC＋CNL）×RLC・RNL／RLC＋RNL で与えられる。VLCの変化は、まずCLCとCNLによ
る容量により分割された電圧となり、次にRLCと
RNLにより分割された電圧を極限値とした電圧変
化を行なう。非線型素子の抵抗変化が０と無限大
の間で生じるとして、この様子を模式的に示した
のが第５図である。非線型素子の抵抗が０なら
ば、図のように過渡的に電流ｉが流れ、CLCを充
電する。このとき電圧はすべて液晶層にかかつて
いる。
次に非選択期間に入り、ON領域からOFF領域
（第４図）に移行すると、RLC≪RNLとなり、過
渡的に流れる電流ｉのほとんどは、RLCを通して
流れるようになる。近似的に時定数は τ＝（CLC＋CNL）RLC ……(2) で与えられる。一般に電界効果型の液晶表示パネ
ルに使用されている液晶のRLCは大きく、τを
走査周期程度にとることは十分可能である。
（第４図）に移行すると、RLC≪RNLとなり、過
渡的に流れる電流ｉのほとんどは、RLCを通して
流れるようになる。近似的に時定数は τ＝（CLC＋CNL）RLC ……(2) で与えられる。一般に電界効果型の液晶表示パネ
ルに使用されている液晶のRLCは大きく、τを
走査周期程度にとることは十分可能である。
破線で示したOFFの場合はVNLがピーク時で
もON領域に入らないため、液晶層の充電が行な
われず、VLCが低レベルのままである。液晶は実
効値に応答することを考慮すると、ONとOFFの
実効値比は、第４図から理解されるように単なる
電圧平均化法による駆動より大きく、より高い桁
数のマルチプレクス駆動が実現されている。
もON領域に入らないため、液晶層の充電が行な
われず、VLCが低レベルのままである。液晶は実
効値に応答することを考慮すると、ONとOFFの
実効値比は、第４図から理解されるように単なる
電圧平均化法による駆動より大きく、より高い桁
数のマルチプレクス駆動が実現されている。
非線型素子としてバリスタを用いた液晶表示装
置については特開昭55−105285、ドナルド・アー
ル・キヤツスル（ゼネラル・エレクトリツク・カ
ンパニー）、同じくMIM素子を用いたものについ
ては特開昭52−149090野村（諏訪精工舎）、特開
昭55−161273デビツト・ロビン・バラフ（ノーザ
ン・テレコム・リミテツド）を参照されたい。
置については特開昭55−105285、ドナルド・アー
ル・キヤツスル（ゼネラル・エレクトリツク・カ
ンパニー）、同じくMIM素子を用いたものについ
ては特開昭52−149090野村（諏訪精工舎）、特開
昭55−161273デビツト・ロビン・バラフ（ノーザ
ン・テレコム・リミテツド）を参照されたい。
このように表示の大容量化が可能となる非線型
素子液晶表示装置であるが、非線型素子の電圧−
電流（Ｖ−）特性が必ずしも対称的ではなく、
液晶層に印加させる電圧VLCが正負非対称とな
り、直流成分が残存する。この非対称Ｖ−特性
によるVLCの変化を示したのが第６図である。図
からもわかるように、非対称Ｖ−特性ａの場合
には直流成分が残存している。この直流成分は液
晶表示装置に以下のように深刻な影響を与える。
素子液晶表示装置であるが、非線型素子の電圧−
電流（Ｖ−）特性が必ずしも対称的ではなく、
液晶層に印加させる電圧VLCが正負非対称とな
り、直流成分が残存する。この非対称Ｖ−特性
によるVLCの変化を示したのが第６図である。図
からもわかるように、非対称Ｖ−特性ａの場合
には直流成分が残存している。この直流成分は液
晶表示装置に以下のように深刻な影響を与える。
電圧の液晶への実効値が半走査毎に変化するた
めにフリツカーが発生する。
めにフリツカーが発生する。
直流成分により液晶が一時的に変性し残像現象
が起きる。
が起きる。
液晶の電気分解が起きるによつて生成した不純
物によつて液晶層の抵抗が低下する。このため消
費電力が大きくなり、また、保持駆動ができなく
なりコントラスト、輝度が小さくなり、さらに電
気分解が進むと気泡を生じたり、廃坑の劣化によ
つて液晶の駆動そのものが不可能になる。
物によつて液晶層の抵抗が低下する。このため消
費電力が大きくなり、また、保持駆動ができなく
なりコントラスト、輝度が小さくなり、さらに電
気分解が進むと気泡を生じたり、廃坑の劣化によ
つて液晶の駆動そのものが不可能になる。
従来、こららの影響を防ぐために、非線形素子
の各々の膜厚を等しくする、金属薄膜に同一金属
を使用する、叉、不純物濃度を一定にする等の改
良が試みられているが、実際製造上において制御
が困難で歩留まりが極めて悪い。これに対して本
発明は非線形素子の等価抵抗、等価容量と、液晶
の等価抵抗、等価容量によつて決定される大きさ
の直流バイアス電圧を印可し、画素電流を通して
印可される液晶の実効電圧が正負でほぼ対称にな
るようにするものである。
の各々の膜厚を等しくする、金属薄膜に同一金属
を使用する、叉、不純物濃度を一定にする等の改
良が試みられているが、実際製造上において制御
が困難で歩留まりが極めて悪い。これに対して本
発明は非線形素子の等価抵抗、等価容量と、液晶
の等価抵抗、等価容量によつて決定される大きさ
の直流バイアス電圧を印可し、画素電流を通して
印可される液晶の実効電圧が正負でほぼ対称にな
るようにするものである。
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。
実施例 １
実施例１は本発明による走査信号を、通常の対
称交流マルチプレクス駆動の走査信号から電圧シ
フトして得た場合を示している。第７図はで示
された非対称Ｖ−特性を有する非線型素子液晶
パネルに、本発明の電圧波形Vdriveが印加され
た時の液晶層印加電圧VLC、非線型素子印加電圧
VNL及び、Vdriveを得るための走査信号SCANと
表示信号SIGの波形の１つを描いたものである。
なお、この場合は同一信号線上の画素が全てON
の状態を例とした。また各波形に破線で示したの
は、従来の対称交流マルチプレクス駆動の波形で
ある。非線型素子のＶ−特性がのように非対
称であると従来の対称交流マルチプレクス駆動波
形では前述したように明らかにVLCに直流成分が
残つている。そこで、SCAN波形は非線型素子の
非対称性を補償すべく、破線で示されたSCAN波
形からVshiftだけ全体に正側へシフトさせてい
る。Ｖ−特性の低抵抗領域の上昇率を正負側で
ほぼ同じと考えると、VLCを対称波形とするため
には、VNLを正側にVshiftだけシフトすればよい
ことがわかる。Vshiftは非線型素子の非線型等価
抵抗と等価容量、RLCとCLCによつて決定される。
しかるに、非線型素子とのマツチングの問題から
CLCの充、放電特性を完全に正負で一致させ、完
全な対称交流駆動とすることは困難であり、本発
明においても、近似的に一致させているにすぎな
い。これを改善するには完全な対称特性となる非
線型素子が必要である。しかるに、このような素
子は製作上の問題点が多く、実際の駆動において
は、本発明の近似的な対称交流VLC波形で十分で
あると考えられる。
称交流マルチプレクス駆動の走査信号から電圧シ
フトして得た場合を示している。第７図はで示
された非対称Ｖ−特性を有する非線型素子液晶
パネルに、本発明の電圧波形Vdriveが印加され
た時の液晶層印加電圧VLC、非線型素子印加電圧
VNL及び、Vdriveを得るための走査信号SCANと
表示信号SIGの波形の１つを描いたものである。
なお、この場合は同一信号線上の画素が全てON
の状態を例とした。また各波形に破線で示したの
は、従来の対称交流マルチプレクス駆動の波形で
ある。非線型素子のＶ−特性がのように非対
称であると従来の対称交流マルチプレクス駆動波
形では前述したように明らかにVLCに直流成分が
残つている。そこで、SCAN波形は非線型素子の
非対称性を補償すべく、破線で示されたSCAN波
形からVshiftだけ全体に正側へシフトさせてい
る。Ｖ−特性の低抵抗領域の上昇率を正負側で
ほぼ同じと考えると、VLCを対称波形とするため
には、VNLを正側にVshiftだけシフトすればよい
ことがわかる。Vshiftは非線型素子の非線型等価
抵抗と等価容量、RLCとCLCによつて決定される。
しかるに、非線型素子とのマツチングの問題から
CLCの充、放電特性を完全に正負で一致させ、完
全な対称交流駆動とすることは困難であり、本発
明においても、近似的に一致させているにすぎな
い。これを改善するには完全な対称特性となる非
線型素子が必要である。しかるに、このような素
子は製作上の問題点が多く、実際の駆動において
は、本発明の近似的な対称交流VLC波形で十分で
あると考えられる。
実施例 ２
実施例２は本発明による、表示信号を通常の対
称交流マルチプレクス駆動の表示信号から電圧シ
フトして得た場合を示している。第８図は第７図
と類似した図であるが、表示信号SIGをVshiftだ
け負側にシフトした点が異なつている。Vdrive
は第７図の場合とまつたく同じ波形が得られ、
VLCに与える効果も同様である。第７図と同様に
各波形中の破線は、従来の対称交流マルチプレク
ス駆動の時の波形であり、他の信号等も第７図と
一致している。
称交流マルチプレクス駆動の表示信号から電圧シ
フトして得た場合を示している。第８図は第７図
と類似した図であるが、表示信号SIGをVshiftだ
け負側にシフトした点が異なつている。Vdrive
は第７図の場合とまつたく同じ波形が得られ、
VLCに与える効果も同様である。第７図と同様に
各波形中の破線は、従来の対称交流マルチプレク
ス駆動の時の波形であり、他の信号等も第７図と
一致している。
実施例１、２では、電圧シフト量Vshiftを適当
にとつたが、実際には表示信号レベル、走査信号
レベルの数をあまり増やさないためにVshiftを表
示信号レベル、走査信号レベル、１レベル分又は
その整数倍レベルにすると都合が良い。
にとつたが、実際には表示信号レベル、走査信号
レベルの数をあまり増やさないためにVshiftを表
示信号レベル、走査信号レベル、１レベル分又は
その整数倍レベルにすると都合が良い。
以上説明したように、本発明は、非線形素子の
等価抵抗、等価容量と、液晶の等価抵抗、等価容
量によつて決定される大きさのバイアス電圧し
て、画素電極を通して液晶に印可される実効電圧
を正負で対称になるようにし、フリツカー、残
像、液晶の駆動不能等を防ぐことができる。その
結果、高信頼性、簡便な素子形成ができる液晶表
示装置が実現される。
等価抵抗、等価容量と、液晶の等価抵抗、等価容
量によつて決定される大きさのバイアス電圧し
て、画素電極を通して液晶に印可される実効電圧
を正負で対称になるようにし、フリツカー、残
像、液晶の駆動不能等を防ぐことができる。その
結果、高信頼性、簡便な素子形成ができる液晶表
示装置が実現される。
このように本発明は、大画面、大容量の液晶表
示装置の分野に画期的な駆動法を提供するもので
ある。
示装置の分野に画期的な駆動法を提供するもので
ある。
第１図は典型的な非線型Ｖ−特性である。第
２図は非線型素子液晶表示装置の等価回路を表わ
している。第３図は通常の電圧平均化法による駆
動波形の１例である。 １……走査電極群、２……信号電極群、３……
画素（Ｍ，Ｎ）、４……選択期間、５……走査期
間。 第４図は非線型素子液晶表示装置の動作波形を
示すものである。 １……ON波形（例）に対する各波形、２……
OFF波形（例）に対する各波形、３……非線型
素子のON領域、４……非線型素子のOFF領域。 第５図は非線型素子液晶表示装置の動作概念を
表わした図である。 ａはON領域、ｂはOFF領域に非線型素子の特
性が入つた場合である。 第６図は非対称Ｖ−特性の液晶印加電圧波形
である。ａは非対称の場合、ｂは対称の場合であ
る。第７図は本発明の走査信号をシフトする場合
の各波形を示している。 １……非対称非線型特性。 第８図は本発明の表示信号をシフトする場合の
各波形を示している。 １……非対称非線型特性。
２図は非線型素子液晶表示装置の等価回路を表わ
している。第３図は通常の電圧平均化法による駆
動波形の１例である。 １……走査電極群、２……信号電極群、３……
画素（Ｍ，Ｎ）、４……選択期間、５……走査期
間。 第４図は非線型素子液晶表示装置の動作波形を
示すものである。 １……ON波形（例）に対する各波形、２……
OFF波形（例）に対する各波形、３……非線型
素子のON領域、４……非線型素子のOFF領域。 第５図は非線型素子液晶表示装置の動作概念を
表わした図である。 ａはON領域、ｂはOFF領域に非線型素子の特
性が入つた場合である。 第６図は非対称Ｖ−特性の液晶印加電圧波形
である。ａは非対称の場合、ｂは対称の場合であ
る。第７図は本発明の走査信号をシフトする場合
の各波形を示している。 １……非対称非線型特性。 第８図は本発明の表示信号をシフトする場合の
各波形を示している。 １……非対称非線型特性。
Claims (1)
- １ 対向する一対の基板間に液晶が封入されてな
り、該基板の一方の基板上には画素電極と、信号
電極と、該画素電極と該信号電極の間に接続され
た非線形素子とが形成され、かつ他方の基板上に
は対向電極を有してなり、該信号電極には走査信
号叉は表示信号の一方、該対向電極には信号電極
に供給する信号とは異なる他方の信号を供給して
なる液晶表示装置において、該非線形素子の等価
抵抗と等価容量、該液晶の等価抵抗と等価容量に
よつて決定される大きさの直流バイアス電圧を該
信号電極叉は該対向電極に印加する手段を設け、
該直流バイアス電圧は画素電極を通して液晶に加
わる実効電圧がほぼ正負対称になるような値にし
たことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113827A JPS5814891A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113827A JPS5814891A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814891A JPS5814891A (ja) | 1983-01-27 |
| JPH0474716B2 true JPH0474716B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14622034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113827A Granted JPS5814891A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 液晶表示装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814891A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188119A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Citizen Watch Co Ltd | 液晶表示装置の駆動方法 |
| JPS6455588A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Seiko Epson Corp | Driving of liquid crystal display device |
| JPS6457296A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Seiko Epson Corp | Driving of liquid crystal display device |
| JP2578942B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1997-02-05 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法 |
| JP2578941B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1997-02-05 | 日本電気株式会社 | アクティブマトリクス液晶表示装置の駆動方法 |
| JPH0782166B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1995-09-06 | セイコー電子工業株式会社 | 液晶表示装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161273A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-15 | Northern Telecom Ltd | Liquid crystal display unit and producing same |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113827A patent/JPS5814891A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161273A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-15 | Northern Telecom Ltd | Liquid crystal display unit and producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5814891A (ja) | 1983-01-27 |
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