JPH10268849A - Driving method for active matrix type liquid crystal display device - Google Patents

Driving method for active matrix type liquid crystal display device

Info

Publication number
JPH10268849A
JPH10268849A JP8891097A JP8891097A JPH10268849A JP H10268849 A JPH10268849 A JP H10268849A JP 8891097 A JP8891097 A JP 8891097A JP 8891097 A JP8891097 A JP 8891097A JP H10268849 A JPH10268849 A JP H10268849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
period
pixel
voltage
active matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8891097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Tanaka
孝昭 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP8891097A priority Critical patent/JPH10268849A/en
Publication of JPH10268849A publication Critical patent/JPH10268849A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce flowing and trailing of an image on a screen at the time of high-speed driving. SOLUTION: A voltage V is applied to a liquid crystal in a period Tw corresponding to a selection period and a following nonselection prod (hold period) in one frame period Tf. Then, the voltage applied to the liquid crystal is held at 0 in a reset period Tr which is in the one frame period Tf and before the selection period of a next frame begins. Consequently, the liquid crystal in an array state when the voltage V is applied shifts to an array state of approximately 0 in transmissivity. Thereby the influence of the array state of liquid crystal molecules in the last frame is eliminated at the time of driving in the next frame, and flowing and trailing of an image can be eliminated.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型液晶表示装置の駆動方法に関する。
The present invention relates to a method for driving an active matrix type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】この種の
アクティブマトリクス型液晶表示装置として、TFT
(薄膜半導体)にて代表される3端子スイッチング素
子、あるいはMIM(金属−絶縁−金属)にて代表され
る2端子スイッチング素子を画素スイッチとして用いた
液晶表示装置が知られている。
2. Description of the Related Art As an active matrix type liquid crystal display device of this kind, a TFT is used.
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using a three-terminal switching element represented by (thin film semiconductor) or a two-terminal switching element represented by MIM (metal-insulation-metal) as a pixel switch is known.

【0003】ここで、近年高精細な画像表示を行うため
に1ラインの画素数が多くなると、データ線のデータを
サンプリングするサンプリングスイッチを高速にて駆動
する必要がある。特に近年では、アクティブマトリクス
基板に駆動回路も搭載する傾向にあり、例えば、アモル
ファスシリコンTFTまたはポリシリコンTFTを画素
スイッチとして用いる場合、そのTFTのソースに接続
されるサンプリングスイッチも同じTFTにて製造せざ
るを得ない。
In recent years, when the number of pixels in one line increases in order to display a high-definition image, it is necessary to drive a sampling switch for sampling data on a data line at a high speed. In particular, in recent years, there has been a tendency to mount a drive circuit on an active matrix substrate. For example, when an amorphous silicon TFT or a polysilicon TFT is used as a pixel switch, a sampling switch connected to the source of the TFT must be manufactured using the same TFT. I have no choice.

【0004】この種のTFTはチャネル層がアモルファ
スシリコンあるいはポリシリコンであるため、単結晶シ
リコンをチャネル層とするMOSトランジスタと比較し
て移動度が低く、高速応答性の点で劣っている。
Since the channel layer of this type of TFT is made of amorphous silicon or polysilicon, it has lower mobility and is inferior in high-speed response as compared with a MOS transistor using single crystal silicon as a channel layer.

【0005】そうすると、サンプリングスイッチの応答
性に依存して、画素スイッチであるTFTのソースに接
続されたデータ信号線(ソース線)の電位が本来のデー
タ電圧に追従しなくなる。特にこの種の液晶表示駆動で
は、液晶に印加される電圧の極性を対向基板電位を基準
として反転するので、ソース線に充放電される電圧の値
が大きくなり、上記の傾向がより顕著となる。
[0005] Then, the potential of the data signal line (source line) connected to the source of the TFT which is a pixel switch does not follow the original data voltage depending on the response of the sampling switch. In particular, in this type of liquid crystal display driving, since the polarity of the voltage applied to the liquid crystal is inverted with reference to the potential of the counter substrate, the value of the voltage charged and discharged to the source line increases, and the above tendency becomes more remarkable. .

【0006】これを改善するために、サンプリング期間
前にソース線を所定のプリチャージ電位にプリチャージ
しておく方法がある。これにより、サンプリング期間に
ソース線にてデータ電位に至るまでに充放電される電圧
の絶対値を下げることができ、上記の問題は解決でき
る。
To improve this, there is a method in which the source line is precharged to a predetermined precharge potential before the sampling period. Thus, the absolute value of the voltage charged / discharged to reach the data potential at the source line during the sampling period can be reduced, and the above problem can be solved.

【0007】次の問題として、選択期間に印加された電
圧に従って所定の透過率または反射率が得られるまで液
晶が応答緩和する時間に依存して、画質が劣化する問題
がある。すなわち、ある画素の液晶分子の挙動に着目し
たとき、前のフレーム(一画面走査期間)の選択期間に
印加された電圧に基づく液晶分子の配列状態から、次の
フレームの選択期間に印加された電圧に基づく液晶分子
の配列状態に移行するまでに、応答緩和時間を要する。
このため、この応答緩和時間に亘って画面上では画像の
流れや糸引きといった現象が生ずる。これらの現象は、
ソース線プリチャージ法では改善し得ず、応答緩和時間
の短い液晶を選択するしかない。
As the next problem, there is a problem that the image quality is deteriorated depending on the time for the response of the liquid crystal to relax until a predetermined transmittance or reflectance is obtained according to the voltage applied during the selection period. That is, when attention is paid to the behavior of the liquid crystal molecules of a certain pixel, the liquid crystal molecules are applied in the selection period of the next frame from the arrangement state of the liquid crystal molecules based on the voltage applied in the selection period of the previous frame (one screen scanning period). A response relaxation time is required before a transition to the alignment state of the liquid crystal molecules based on the voltage.
Therefore, phenomena such as image flow and stringing occur on the screen over the response relaxation time. These phenomena are
The improvement cannot be achieved by the source line precharge method, and there is no choice but to select a liquid crystal having a short response relaxation time.

【0008】そこで、本発明の目的とするところは、上
述した問題を解決し、液晶分子の緩和時間に依存して生
ずる、画面上での画像の流れや糸引きといった現象を低
減して画質を改善できるアクティブマトリクス型液晶表
示装置の駆動方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to reduce phenomena such as image flow and stringing on a screen, which occur depending on the relaxation time of liquid crystal molecules, to improve image quality. An object of the present invention is to provide a driving method of an active matrix type liquid crystal display device which can be improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、各々
の画素毎に、画素電極とそれに接続されたスイッチング
素子とが形成されたアクティブマトリクス基板と、 各々の前記画素電極と対向する対向電極が形成された対
向基板と、 前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に
封入された液晶と、 を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方
法において、 1ライン上の複数の前記画素位置の前記スイッチング素
子に接続される走査信号線に供給される走査信号は、1
フレーム期間中に、選択期間と、非選択期間と、リセッ
ト期間とを有し、 前記選択期間に、前記走査信号線と接続された各々の画
素位置の前記スイッチング素子をオンさせて、前記各々
の画素毎に予め定められたデータ電圧を前記液晶に印加
し、 前記非選択期間に、前記走査信号線と接続された各々の
画素位置の前記スイッチング素子をオフさせて、前記選
択期間に前記液晶に印加された前記データ電圧を保持
し、 前記リセット期間に、前記走査信号線と接続された各々
の画素位置の前記スイッチング素子をオンさせて、前記
液晶に、該液晶のしきい値未満の電圧を印加することを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an active matrix substrate in which a pixel electrode and a switching element connected thereto are formed for each pixel, and an opposing substrate facing each of the pixel electrodes. A method of driving an active matrix liquid crystal display device, comprising: a counter substrate on which electrodes are formed; and a liquid crystal sealed between the active matrix substrate and the counter substrate. The scanning signal supplied to the scanning signal line connected to the switching element is 1
During the frame period, the display device has a selection period, a non-selection period, and a reset period, and in the selection period, turns on the switching element at each pixel position connected to the scanning signal line, Applying a predetermined data voltage to the liquid crystal for each pixel, turning off the switching element at each pixel position connected to the scanning signal line during the non-selection period, and applying the data voltage to the liquid crystal during the selection period. Holding the applied data voltage, turning on the switching element at each pixel position connected to the scanning signal line during the reset period, and applying a voltage lower than a threshold value of the liquid crystal to the liquid crystal. It is characterized by applying.

【0010】請求項1の発明では、同一走査信号線(一
ライン)に接続された各々の画素位置について次のフレ
ームの選択期間が開始される前に、その一ライン上の各
々の画素位置の液晶分子の配列状態を、その画素の透過
率がほぼ0となるように、リセット期間を設けている。
このリセット期間では、走査信号線を介して、該走査信
号線に接続されているスイッチング素子を再度オンさせ
る。その状態で、複数のデータ信号線を介して各々の画
素位置の液晶に該液晶のしきい値以下の電圧を印加して
いる。このため、各々の画素位置の液晶分子は、各画素
固有の透過率となる配列状態から、透過率がほぼ0とな
る配列状態に移行される。こうすると、次のフレームで
の駆動時に、以前のフレームでの液晶分子の配列状態の
影響が低減または防止され、画像の流れや糸引きを防止
できる。
According to the first aspect of the present invention, before the selection period of the next frame is started for each pixel position connected to the same scanning signal line (one line), the position of each pixel position on that line is started. A reset period is provided for the alignment state of the liquid crystal molecules so that the transmittance of the pixel becomes substantially zero.
In this reset period, the switching element connected to the scanning signal line is turned on again via the scanning signal line. In this state, a voltage lower than the threshold value of the liquid crystal is applied to the liquid crystal at each pixel position via a plurality of data signal lines. For this reason, the liquid crystal molecules at each pixel position are shifted from the alignment state in which the transmittance is unique to each pixel to the alignment state in which the transmittance is almost zero. This reduces or prevents the influence of the alignment state of the liquid crystal molecules in the previous frame during driving in the next frame, and thus can prevent image flow and stringing.

【0011】請求項2の発明は、請求項1において、 前記リセット期間では、前記画素電極の電位を前記対向
電極の電位にほぼ等しく設定することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, during the reset period, the potential of the pixel electrode is set substantially equal to the potential of the counter electrode.

【0012】こうすると、リセット期間に液晶に印加さ
れる電圧はほぼ0となり、次のフレームでの駆動前のリ
セット期間に、各々の画素位置の液晶分子は透過率0の
配列状態に設定される。
In this case, the voltage applied to the liquid crystal during the reset period becomes substantially zero, and during the reset period before driving in the next frame, the liquid crystal molecules at each pixel position are set to an alignment state with a transmittance of zero. .

【0013】請求項3の発明は、請求項1または2にお
いて、 前記リセット期間は、前記データ電圧が印加されている
前記液晶の分子が、前記しきい値未満の電圧が印加され
た後に安定状態まで緩和するまでの、応答緩和時間以上
に設定されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, during the reset period, molecules of the liquid crystal to which the data voltage is applied are in a stable state after a voltage less than the threshold is applied. The response relaxation time is set to be equal to or longer than the response relaxation time until the response is relaxed.

【0014】こうすると、リセット期間中に確実に透過
率がほぼ0の配列状態まで液晶分子を緩和させることが
できる。
Thus, the liquid crystal molecules can be relaxed to the alignment state where the transmittance is almost zero during the reset period.

【0015】請求項4の発明は、請求項1乃至3のいず
れかにおいて、 前記選択期間に前記液晶に印加されるデータ電圧を、該
データ電圧が印加された選択期間を持つ1フレーム期間
内に前記液晶を通過する透過光の透過率変化の時間積分
値が異なるように設定して、階調表示を行うことを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the data voltage applied to the liquid crystal during the selection period is set within one frame period having the selection period to which the data voltage is applied. A gradation display is performed by setting the time integration value of the transmittance change of the transmitted light passing through the liquid crystal to be different.

【0016】請求項4の発明によれば、従来の透過率に
基づく電圧設定でなく、1フレーム内の透過率変化を時
間積分した値に基づいて電圧設定することで、本発明の
駆動方法を用いながら階調表示行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, instead of the conventional voltage setting based on the transmittance, the voltage is set based on a value obtained by time-integrating a change in the transmittance within one frame. It is possible to perform gradation display while using.

【0017】請求項5の発明は、請求項1乃至4のいず
れかにおいて、 各々の前記画素電極は光反射性電極にて形成され、 前記液晶は負の誘電異方性を有し、 前記液晶の分子を前記アクティブマトリクス基板に対し
て垂直に立たせる、ラビング処理されない第1の配向膜
が形成され、 前記液晶の分子を前記対向基板に対して垂直に立たせる
配向膜を、前記液晶分子が所定のプレチルト角を有する
ようにラビング処理して成る第2の配向膜が形成され、 前記液晶分子の複屈折を電圧印加により制御して表示駆
動することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, each of the pixel electrodes is formed of a light-reflective electrode, the liquid crystal has a negative dielectric anisotropy, A first alignment film that is not rubbed is formed so as to make the molecules of the liquid crystal molecules stand perpendicular to the active matrix substrate, and the liquid crystal molecules form an alignment film that makes the molecules of the liquid crystal stand perpendicular to the counter substrate. A second alignment film formed by rubbing so as to have a predetermined pretilt angle is formed, and display driving is performed by controlling birefringence of the liquid crystal molecules by applying a voltage.

【0018】請求項5の発明によれば、アクティブマト
リクス基板側の第1の配向膜はラビング処理されていな
いので、そのアクティブマトリクス基板側の液晶分子
は、液晶のしきい値未満の電界が印加された状態では、
該基板に対してその長軸が垂直となるように配列され
る。対向基板側の第2の配向膜のみがラビング処理され
ているので、その対向基板側の液晶分子は、液晶のしき
い値未満の電界が印加された状態では、該基板に対して
その長軸が所定のプレチルト角を持つように傾斜して配
列される。
According to the fifth aspect of the present invention, since the first alignment film on the active matrix substrate side is not rubbed, an electric field less than the threshold value of the liquid crystal is applied to the liquid crystal molecules on the active matrix substrate side. In the state that was done,
The substrates are arranged so that their major axes are perpendicular to the substrates. Since only the second alignment film on the opposite substrate side has been subjected to the rubbing treatment, the liquid crystal molecules on the opposite substrate side have a long axis relative to the substrate when an electric field less than the threshold value of the liquid crystal is applied. Are arranged so as to have a predetermined pretilt angle.

【0019】ここで、基板に対して垂直に入射する光
は、プレチルト角を持つ液晶分子のみにより複屈折効果
が生じ、垂直状態の液晶分子によっては複屈折効果は生
じない。
Here, birefringence effect is generated only by liquid crystal molecules having a pretilt angle, and birefringence effect is not generated by liquid crystal molecules in a vertical state, with respect to light vertically incident on the substrate.

【0020】本発明では、対向基板側の液晶分子のみが
プレチルト角を持つので、セルギャップ方向にて縦列に
配列された液晶分子の平均傾斜角度は小さくなり、液晶
のしきい値未満の電界が印加された状態での複屈折効果
の影響も少なく、光が液晶層を2回通過しても、トータ
ルの複屈折効果を少なくできる。このため、液晶のしき
い値未満の電界が印加された例えばオフ駆動時に、複屈
折効果に起因した光漏れを低減でき、オン、オフ時の明
暗の差が大きくなってコントラスト比を大きくできる。
In the present invention, since only the liquid crystal molecules on the counter substrate side have a pretilt angle, the average tilt angle of the liquid crystal molecules arranged in tandem in the cell gap direction becomes small, and an electric field less than the threshold value of the liquid crystal is reduced. The influence of the birefringence effect in the applied state is small, and even if light passes through the liquid crystal layer twice, the total birefringence effect can be reduced. For this reason, for example, at the time of off-operation in which an electric field less than the threshold value of the liquid crystal is applied, light leakage due to the birefringence effect can be reduced, and the difference in brightness between on and off can be increased to increase the contrast ratio.

【0021】さらに、アクティブマトリクス基板側の第
1の配向膜はラビング処理されないので、画素電極上で
の反射時に光散乱が少なくなり、これによってもコント
ラスト比の向上が期待できる。
Further, since the rubbing treatment is not performed on the first alignment film on the active matrix substrate side, light scattering at the time of reflection on the pixel electrode is reduced, and thereby an improvement in the contrast ratio can be expected.

【0022】また、アクティブマトリクス基板側の第1
の配向膜がラビング処理されないと、ラビング処理時に
発生する静電気に起因した素子の静電破壊をも防止でき
る。
Also, the first on the active matrix substrate side
If the alignment film is not subjected to the rubbing treatment, it is possible to prevent electrostatic breakdown of the element due to static electricity generated during the rubbing treatment.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】まず、本発明の原理について説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the principle of the present invention will be described.

【0024】本発明は、図1に示す実験結果から以下の
ように説明される。図1は、液晶に印加される電圧波形
と、その電圧波形により変化する液晶の光透過率特性と
を示している。この実験は、一対の基板間に封入された
液晶の一画素に、極性反転駆動法により繰り返し電圧を
印加して行われた。従って、実験では画素電極にTFT
のスイッチング素子を接続せずに、液晶の両端に直接に
電圧を印加した。なお、図1の期間Tfがアクティブマ
トリクス駆動における1フレームに相当する。図1の期
間Twは、アクティブマトリクス駆動における選択期間
及びその後の非選択期間(保持期間)に相当する。また
図1の期間Trが、本発明にて追加されたリセット期間
である。
The present invention will be described as follows based on the experimental results shown in FIG. FIG. 1 shows a voltage waveform applied to the liquid crystal and a light transmittance characteristic of the liquid crystal that changes according to the voltage waveform. This experiment was performed by repeatedly applying a voltage to one pixel of liquid crystal sealed between a pair of substrates by a polarity inversion driving method. Therefore, in the experiment, TFT was used as the pixel electrode.
The voltage was directly applied to both ends of the liquid crystal without connecting the switching element. Note that the period Tf in FIG. 1 corresponds to one frame in active matrix driving. The period Tw in FIG. 1 corresponds to a selection period and a subsequent non-selection period (holding period) in active matrix driving. The period Tr in FIG. 1 is a reset period added in the present invention.

【0025】なお、図1の実験では、Tf=16.7m
s、Tr=5.2msに設定した。この期間Tfの長さ
は、従来のアクティブマトリクス駆動にて使用されてい
る60Hz駆動の時の1フレームの長さに相当する。ま
た、期間Trは、本実験で採用した液晶分子の応答緩和
時間が5.0msであることから、それよりも長い時間
に設定した。
In the experiment of FIG. 1, Tf = 16.7 m
s and Tr were set to 5.2 ms. The length of this period Tf corresponds to the length of one frame at the time of 60 Hz drive used in the conventional active matrix drive. In addition, the period Tr was set to a longer time because the response relaxation time of the liquid crystal molecules used in this experiment was 5.0 ms.

【0026】図1の実験から明らかなように、期間Tw
に亘って液晶に電圧Vまたは−V(Vの絶対値は液晶の
しきい値電圧Vthより大)を印加している。アクティ
ブマトリクス駆動では、一本の走査信号線に接続された
全ての画素スイッチを選択期間に亘ってオンとし、その
間にデータ信号線にデータ電圧を供給することで、液晶
に電圧Vが印加される。さらにその後、その一本の走査
信号線に接続された全ての画素スイッチをオフする。そ
の後の期間は、非選択期間となるが、液晶には選択期間
に供給された電圧Vが印加され続け、表示状態が維持さ
れる。
As is clear from the experiment shown in FIG.
The voltage V or -V (the absolute value of V is larger than the threshold voltage Vth of the liquid crystal) is applied to the liquid crystal over a period of time. In the active matrix drive, a voltage V is applied to the liquid crystal by turning on all pixel switches connected to one scanning signal line for a selection period and supplying a data voltage to a data signal line during the selection period. . Thereafter, all the pixel switches connected to the one scanning signal line are turned off. The subsequent period is a non-selection period, but the voltage V supplied during the selection period is continuously applied to the liquid crystal, and the display state is maintained.

【0027】本発明では、次の選択期間の前の期間Tr
に、一対の基板にそれぞれ同電圧を与え、結局液晶に印
加される電圧は0となる。こうすると、図1に示すよう
に、画素の透過率が0になるように緩和をはじめ、期間
Tr内にその緩和が終了する。これにより、次のフレー
ムでの選択期間前には、前のフレームの液晶分子の状態
は必ず解消される。
In the present invention, the period Tr before the next selection period
Then, the same voltage is applied to each of the pair of substrates, and the voltage applied to the liquid crystal eventually becomes zero. Then, as shown in FIG. 1, the relaxation is started so that the transmittance of the pixel becomes 0, and the relaxation ends within the period Tr. Thus, before the selection period in the next frame, the state of the liquid crystal molecules in the previous frame is always canceled.

【0028】従って、次のフレームの選択期間にて液晶
に電圧が印加されると、その液晶分子は、前のフレーム
での液晶分子の配列状態にから移行を始めるのではな
く、図1に示すように、常に透過率0の状態から移行が
開始される。このため、画面上での画像の流れや糸引き
といった現象が防止される。
Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal during the selection period of the next frame, the liquid crystal molecules do not start to shift from the arrangement state of the liquid crystal molecules in the previous frame, but are shown in FIG. As described above, the transition is started from the state where the transmittance is always 0. For this reason, phenomena such as image flow and stringing on the screen are prevented.

【0029】次に、図1の駆動原理を利用して、階調表
示を行う場合について説明する。図2は、2番目のフレ
ームにて液晶への印加電圧を変化させて階調表示を行っ
た場合を示している。
Next, a case where a gradation display is performed using the driving principle of FIG. 1 will be described. FIG. 2 shows a case where gradation display is performed by changing the voltage applied to the liquid crystal in the second frame.

【0030】本発明では、階調表示を行う場合の液晶分
子への印加電圧を、1フレーム期間Tf内にて変化する
画素の透過率変化を、1フレーム期間Tfの時間にて積
分した時間積分値(図2では、透過率が最大のときの時
間積分値に相当する面積をSとする)に基づいて設定し
ている。図2の2番目のフレームにてある画素の液晶に
印加される電圧Vvarを変化させた結果、図2に示す
ように、この時間積分値は変化する。
According to the present invention, the voltage applied to the liquid crystal molecules in the case of performing the gradation display is obtained by integrating the change in the transmittance of the pixel, which changes within one frame period Tf, with the time of one frame period Tf. The value is set based on the value (in FIG. 2, the area corresponding to the time integration value when the transmittance is the maximum is S). As a result of changing the voltage Vvar applied to the liquid crystal of a certain pixel in the second frame of FIG. 2, this time integration value changes as shown in FIG.

【0031】本発明者の実験によると、印加電圧Vva
rと時間積分値との関係は以下の通りであった。
According to the experiment of the present inventors, the applied voltage Vva
The relationship between r and the time integral was as follows.

【0032】 印加電圧(V) <3.2 3.90 4.05 4.30 4.60 時間積分値 0 S/8 S/4 S/2 S これにより、5階調表示を行うことができた。Applied voltage (V) <3.2 3.90 4.05 4.30 4.60 Time integration value 0 S / 8 S / 4 S / 2 S As a result, five gradations can be displayed. Was.

【0033】このように、本発明では、1フレーム期間
内の液晶の透過率変化特性の時間積分値に基づして階調
表示のための印加電圧を決定することで、従来のように
透過率に基づく印加電圧を決定するものと比較して、適
切な階調表示駆動を行うことができた。
As described above, in the present invention, the applied voltage for gradation display is determined based on the time integration value of the transmittance change characteristic of the liquid crystal within one frame period, so that the transmission as in the prior art is performed. Appropriate gray scale display driving could be performed as compared with the method of determining the applied voltage based on the ratio.

【0034】次に、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。図3は、液晶表示パネルの断面図
であり、図4はアクティブマトリクス基板10の概略平
面図である。この液晶表示パネルは、図3に示すよう
に、アクティブマトリクス基板10と対向基板100と
の間に、液晶を封入して構成される液晶層200を有し
ている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a sectional view of the liquid crystal display panel, and FIG. 4 is a schematic plan view of the active matrix substrate 10. As shown in FIG. 3, the liquid crystal display panel has a liquid crystal layer 200 in which liquid crystal is sealed between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 100.

【0035】アクティブマトリクス基板10は、図4に
示すように、透明な例えばガラス基板12上に、駆動回
路領域14A,14Bと、液晶表示領域16とを有す
る。液晶表示領域16は、複数の走査信号線20と、こ
れと直交する複数のデータ信号線22とを有する。これ
らの線20,22が交差する各交点付近には、薄膜半導
体(TFT)スイッチ24がそれぞれ形成される。この
TFTスイッチ24のゲートが走査信号線20に接続さ
れ、ソースがデータ信号線22に接続され、ドレインが
後述する画素電極46に接続される。なお、この画素電
極46と、対向基板100に形成された共通電極106
との間に、液晶層200が配置され、画素電極46と共
通電極106との差電圧が各画素の液晶層200に印加
される。
As shown in FIG. 4, the active matrix substrate 10 has drive circuit areas 14A and 14B and a liquid crystal display area 16 on a transparent glass substrate 12, for example. The liquid crystal display area 16 has a plurality of scanning signal lines 20 and a plurality of data signal lines 22 orthogonal to the scanning signal lines 20. A thin film semiconductor (TFT) switch 24 is formed near each intersection of these lines 20 and 22 respectively. The gate of the TFT switch 24 is connected to the scanning signal line 20, the source is connected to the data signal line 22, and the drain is connected to a pixel electrode 46 described later. The pixel electrode 46 and the common electrode 106 formed on the opposite substrate 100
The liquid crystal layer 200 is disposed between the two, and a voltage difference between the pixel electrode 46 and the common electrode 106 is applied to the liquid crystal layer 200 of each pixel.

【0036】このアクティブマトリクス基板10上に
は、低温ポリシリコン形成方法を利用して、チャネル層
がポリシリコンのTFTスイッチ24が形成されてい
る。図3に示すように、ガラス基板12上にはSiO2
膜30が形成されている。このSiO2膜30上に形成
されたアモルファスシリコン層にレーザ光を照射して、
SiO2膜30上にポリシリコン層が形成される。その
後のフォトリソグラフィ工程の実施により、図3に示す
アイランド状のポリシリコン層32が形成される。その
上にゲート酸化膜34、ゲート36が形成され、このゲ
ート36を用いたセルフアラインにてポリシリコン層3
2に不純物を導入することで、ソース32A、ドレイン
32Bが形成される。さらに、第1層間絶縁膜38の形
成後、配線層40,42を形成する。そして、第2層間
絶縁膜44を形成した後に、画素電極46を形成する。
ここで、図3に示すTFTスイッチ24は、ソース32
A,ドレイン32B、その間のチャネル層32C、ゲー
ト絶縁膜34およびゲート36にて構成される。また、
図4に示す走査信号線20は、図3の配線層40を一方
向に延在形成することで形成され、図4に示すデータ信
号線22は、図3のゲート36を配線層40の延在方向
と直交する方向に延在させることで形成される。
A TFT switch 24 having a polysilicon channel layer is formed on the active matrix substrate 10 by utilizing a low-temperature polysilicon forming method. As shown in FIG. 3, on a glass substrate 12 SiO 2
A film 30 is formed. Irradiating the amorphous silicon layer formed on the SiO 2 film 30 with a laser beam,
A polysilicon layer is formed on the SiO 2 film 30. By performing the subsequent photolithography process, the island-shaped polysilicon layer 32 shown in FIG. 3 is formed. A gate oxide film 34 and a gate 36 are formed thereon, and the polysilicon layer 3 is self-aligned using the gate 36.
By introducing an impurity into 2, a source 32A and a drain 32B are formed. Further, after forming the first interlayer insulating film 38, wiring layers 40 and 42 are formed. Then, after forming the second interlayer insulating film 44, the pixel electrode 46 is formed.
Here, the TFT switch 24 shown in FIG.
A, a drain 32B, a channel layer 32C therebetween, a gate insulating film 34 and a gate 36. Also,
The scanning signal line 20 shown in FIG. 4 is formed by forming the wiring layer 40 of FIG. 3 in one direction, and the data signal line 22 shown in FIG. It is formed by extending in the direction orthogonal to the existing direction.

【0037】なお、本実施の形態では、反射型の液晶表
示パネルを構成するために、画素電極46は例えばAl
にて代表される金属などの光反射性の材料にて形成され
る。
In this embodiment, the pixel electrode 46 is made of, for example, Al to form a reflective liquid crystal display panel.
Is formed of a light-reflective material such as a metal represented by.

【0038】このアクティブマトリクス基板10の表面
には、液晶分子を垂直に配向させる垂直配向膜(第1の
配向膜)50が形成される。そして、この垂直配向膜5
0はラビング処理されない。
On the surface of the active matrix substrate 10, a vertical alignment film (first alignment film) 50 for vertically aligning liquid crystal molecules is formed. And this vertical alignment film 5
0 is not rubbed.

【0039】次に対向基板100について説明すると、
図3に示すように、ガラス基板101の下面に、ITO
から成る透明電極(共通電極)106が形成されてい
る。この共通電極106上に、上述した垂直配向層50
と同じ材料から成る垂直配向層(第2の配向膜)108
が形成され、この垂直配向層108は液晶分子にプレチ
ルト角を与えるためにラビング処理されている。
Next, the counter substrate 100 will be described.
As shown in FIG. 3, the lower surface of the glass
A transparent electrode (common electrode) 106 is formed. On the common electrode 106, the above-described vertical alignment layer 50 is formed.
Vertical alignment layer (second alignment film) 108 made of the same material as
Is formed, and the vertical alignment layer 108 is rubbed to give a pretilt angle to the liquid crystal molecules.

【0040】次に、図5、図6を参照して、液晶層20
0について説明する。図5、図6は共に液晶層200の
縦断面を模式的に示したもので、図5は液晶層200に
印加される電界E=0のとき(例えばオフ状態で表示上
は黒となるとき)の液晶分子202の配列を示してい
る。図6は電界E>Vthのとき(例えばオン状態で表
示上は白となるとき)の液晶分子202の配列を示して
いる。
Next, referring to FIG. 5 and FIG.
0 will be described. 5 and 6 schematically show the vertical cross section of the liquid crystal layer 200. FIG. 5 shows the case where the electric field E applied to the liquid crystal layer 200 is zero (for example, when the display is black in the off state and the display is black). 2) shows the arrangement of the liquid crystal molecules 202. FIG. 6 shows the arrangement of the liquid crystal molecules 202 when the electric field E> Vth (for example, when the display is white in the ON state).

【0041】図5に示すように、オフ状態にあっては、
対向基板100側の液晶分子202は、上述したラビン
グ処理により、該対向基板100に対する初期の傾斜角
度θpがプレチルト角として設定される。このプレチル
ト角θpは、85゜以上、好ましくは89゜以上であ
る。このプレチルト角θpは、液晶層200の両端に電
圧を印加した際に液晶分子202が倒れる方向の方向付
けをするためのものである。このプレチルト角θpは、
後述する理由により90゜に近いほど好ましい。
As shown in FIG. 5, in the off state,
The initial tilt angle θp of the liquid crystal molecules 202 on the counter substrate 100 side with respect to the counter substrate 100 is set as a pretilt angle by the rubbing process described above. This pretilt angle θp is 85 ° or more, preferably 89 ° or more. The pretilt angle θp is used to determine the direction in which the liquid crystal molecules 202 fall when a voltage is applied to both ends of the liquid crystal layer 200. This pretilt angle θp is
It is preferable that the angle is close to 90 ° for the reason described later.

【0042】図3に示すように、オフ状態にあっては、
アクティブマトリクス基板10側の液晶分子202は、
該基板10に対して垂直に立った状態となっている。
As shown in FIG. 3, in the off state,
The liquid crystal molecules 202 on the active matrix substrate 10 side
It is in a state of standing perpendicular to the substrate 10.

【0043】このオフ状態にあっては、液晶層200に
入射された光は、原理的には偏光方向がねじれることな
く、画素電極46に到達する。さらに、画素電極46に
て反射された反射光は、再度液晶層200を通って出射
されるが、このときにも原理的には偏光方向がねじれる
ことなく出射される。この偏光状態が変わらない出射光
は、例えば後述する偏光ビームスプリッタによりスクリ
ーンに導かれることが無く、表示画面上では黒となる。
In the off state, the light incident on the liquid crystal layer 200 reaches the pixel electrode 46 in principle without twisting the polarization direction. Further, the reflected light reflected by the pixel electrode 46 is emitted again through the liquid crystal layer 200, but also emitted at this time without a twist in the polarization direction in principle. The emitted light whose polarization state does not change is not guided to the screen by, for example, a polarizing beam splitter described later, and becomes black on the display screen.

【0044】図5に示すように、液晶層200の両端に
液晶のしきい値電圧Vth以上の電圧が印加されると、
基板10,100に対して垂直状態であった液晶分子2
02が倒されることになる。そして、液晶層200に入
射される入射光の偏光方向が例えば45゜ねじられる。
さらにその入射光が画素電極46にて反射され、その反
射光が再度液晶層200を通過するときに、反射光の偏
光方向がさらに45゜ねじられる。結果として、偏光方
向が90゜ねじられた光が出射され、これが後述する偏
光ビームスプリッタによりスクリーンに導かれて、表示
画面上では白となる。
As shown in FIG. 5, when a voltage higher than the threshold voltage Vth of the liquid crystal is applied to both ends of the liquid crystal layer 200,
Liquid crystal molecules 2 which were perpendicular to substrates 10 and 100
02 will be defeated. Then, the polarization direction of the incident light incident on the liquid crystal layer 200 is twisted, for example, by 45 °.
Further, the incident light is reflected by the pixel electrode 46, and when the reflected light passes through the liquid crystal layer 200 again, the polarization direction of the reflected light is further twisted by 45 °. As a result, light whose polarization direction is twisted by 90 ° is emitted, and this is guided to the screen by the polarization beam splitter described later, and becomes white on the display screen.

【0045】次に、上述の表示原理を、液晶分子202
の複屈折を印加される電界により制御する電界制御複屈
折(ECB)効果に基づき説明する。
Next, the above-described display principle will be described based on the liquid crystal molecules 202.
An explanation will be given based on the electric field control birefringence (ECB) effect of controlling the birefringence of an object by an applied electric field.

【0046】液晶分子202の長軸に対して直角方向に
振動する光は常光線と呼ばれ、常光線に対する屈折率を
noと表される。一方、液晶分子202の長軸に対して
平行に振動する光は異常光線と呼ばれ、異常光線に対す
る屈折率をneと表される。
Light that vibrates in a direction perpendicular to the long axis of the liquid crystal molecules 202 is called an ordinary ray, and the refractive index for the ordinary ray is represented by no. On the other hand, light that vibrates parallel to the long axis of the liquid crystal molecules 202 is called an extraordinary ray, and the refractive index for the extraordinary ray is represented by ne.

【0047】屈折率異方性(または複屈折)Δnは、n
eとnoとの差で表される。ここで、液晶分子202の
長軸方向に沿って入射した光は、常光線に相当する屈折
特性を示し、複屈折は生じない。液晶層200にしきい
値Vth以上の電圧を印加すると、その電界方向と直角
の方向に液晶分子202が傾き、複屈折が生ずる。すな
わち、常光線に対する屈折率noと異常光線に対する屈
折率neが相違するため、入射光線はそれぞれ常光線と
異常光線とに分かれて液晶層202を進行することにな
る。
The refractive index anisotropy (or birefringence) Δn is n
It is expressed by the difference between e and no. Here, the light incident along the major axis direction of the liquid crystal molecules 202 has a refraction characteristic equivalent to ordinary light, and does not cause birefringence. When a voltage higher than the threshold value Vth is applied to the liquid crystal layer 200, the liquid crystal molecules 202 tilt in a direction perpendicular to the direction of the electric field, and birefringence occurs. That is, since the refractive index no for the ordinary ray and the refractive index ne for the extraordinary ray are different, the incident ray is divided into ordinary rays and extraordinary rays, and travels through the liquid crystal layer 202.

【0048】本実施の形態では、屈折率異方性Δn=n
e−noが正となる液晶を使用している。また、液晶分
子202の長軸方向の誘電率はεeと表され、その長軸
方向と直交する方向の誘電率はεoと表され、誘電率異
方性Δεは、Δε=εe−εoとして表される。本実施
の形態では、誘電率異方性Δεが負となる液晶を用いて
いる。
In this embodiment, the refractive index anisotropy Δn = n
A liquid crystal having a positive e-no is used. The dielectric constant of the liquid crystal molecule 202 in the major axis direction is expressed as εe, the dielectric constant in a direction orthogonal to the major axis direction is expressed as εo, and the dielectric anisotropy Δε is expressed as Δε = εe−εo. Is done. In the present embodiment, a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy Δε is used.

【0049】ここで、図7に示すように、液晶分子20
2が基板放線Lに対して角度θで倒れた場合であって、
この場合に偏光方向が90゜ずれる条件を求める。
Here, as shown in FIG.
2 falls at an angle θ with respect to the substrate radiation L,
In this case, a condition for shifting the polarization direction by 90 ° is obtained.

【0050】図8は、図7に示すオン、オフ状態の液晶
分子を一方の基板に投影した状態を拡大して示す投影図
である。
FIG. 8 is an enlarged projection view showing a state where the liquid crystal molecules in the on and off states shown in FIG. 7 are projected on one substrate.

【0051】図8において、X方向,Y方向に振動する
光に対する液晶分子202の屈折率を、それぞれnx,
nyとすると、 nx=no〜ne(ただし、nxは液晶への印加電圧に
よって変わる図5の角度θに依存して変化する) ny=no となる。
In FIG. 8, the refractive indices of the liquid crystal molecules 202 with respect to the light vibrating in the X and Y directions are nx,
When ny is set, nx = no to ne (where nx changes depending on the angle θ in FIG. 5 that changes depending on the voltage applied to the liquid crystal), and ny = no.

【0052】また、入射光の波長をλoとし、X方向,
Y方向に振動する光の波長をλx,λyとすると、 λx=λo/nx λy=λo/ny となる。
The wavelength of the incident light is λo,
If the wavelengths of the light oscillating in the Y direction are λx and λy, then λx = λo / nx λy = λo / ny.

【0053】図7の角度θを用いると、 nx−ny=(ne−no)sinθ と表される。ここで、x方向に振動する光と、y方向に
振動する光の位相差がπ(=180゜)の整数倍となっ
て、入射光の偏光方向90°回転するためには、基板1
0,100間のセルギャップをdとすると、 位相差=(nx−ny)d=(m+1/2)λo ただし、m=0,1,2… となる。よって、上記式を満足するように、液晶材料、
セルギャップなどを選択すれば、液晶のオン、オフ駆動
が可能となる。
Using the angle θ in FIG. 7, nx−ny = (ne−no) sin θ. Here, in order for the phase difference between the light oscillating in the x direction and the light oscillating in the y direction to be an integral multiple of π (= 180 °) and to rotate the polarization direction of the incident light by 90 °, the substrate 1
Assuming that the cell gap between 0 and 100 is d, the phase difference = (nx−ny) d = (m + /) λo where m = 0, 1, 2,. Therefore, the liquid crystal material,
If a cell gap or the like is selected, the liquid crystal can be turned on and off.

【0054】次に、上述の反射型液晶表示パネルにて、
図1に示す駆動方法を実施する場合について説明する。
Next, in the above-mentioned reflection type liquid crystal display panel,
A case where the driving method shown in FIG. 1 is performed will be described.

【0055】マルチプレックス駆動の場合、1フレーム
期間中に、選択期間と、非選択期間と、リセット期間と
を設定する。選択期間には、ある1ラインの走査信号線
20を介して、該走査信号線20に接続されている全て
のTFTスイッチ24をオンさせる。その状態で、複数
のデータ信号線22を介して各々画素の液晶に予め定め
られたデータ電圧を印加する。これにより、各画素の液
晶分子は、透過率0の配列状態から、データ電圧に応じ
た透過率となる配列状態に向けて緩和し始める。その後
の非選択期間にて、TFTスイッチ24がオフされて
も、データ電圧が液晶に印加され続けるため、各画素の
液晶分子は、データ電圧に応じた配列状態が保持され
る。ここまでの駆動は、図1の期間Twに図示されてい
る。
In the case of multiplex driving, a selection period, a non-selection period, and a reset period are set during one frame period. In the selection period, all the TFT switches 24 connected to the scanning signal line 20 are turned on via a certain scanning signal line 20. In this state, a predetermined data voltage is applied to the liquid crystal of each pixel via the plurality of data signal lines 22. As a result, the liquid crystal molecules of each pixel start to relax from the arrangement state of the transmittance of 0 to the arrangement state of the transmittance corresponding to the data voltage. In the subsequent non-selection period, even if the TFT switch 24 is turned off, the data voltage is continuously applied to the liquid crystal, so that the liquid crystal molecules of each pixel maintain the alignment state according to the data voltage. The driving so far is illustrated in a period Tw in FIG.

【0056】本発明では、上記と同一の画素について次
のフレームの選択期間Tfが開始される前に、その一ラ
イン上の画素の液晶での透過率が0となるように、図1
に示すリセット期間Trを設けている。このリセット期
間Trでは、上述の1ラインの走査信号線20を介し
て、その走査信号線20を介して該走査信号線に接続さ
れている全てのTFTスイッチを再度オンさせる。その
状態で、複数のデータ信号線22を介して、該データ信
号線22に接続された各々の画素電極46の電圧を、共
通電極106の電圧と同じに設定する。これにより、そ
の各々の画素の液晶に印加される電圧は0となる。この
ため、各画素の液晶分子は、各画素固有の透過率となる
配列状態から、透過率0となる配列状態に緩和し始め
る。
In the present invention, before the selection period Tf of the next frame is started for the same pixel as described above, the transmittance of the pixels on one line of the liquid crystal in the liquid crystal becomes zero, as shown in FIG.
The reset period Tr shown in FIG. In this reset period Tr, all the TFT switches connected to the scanning signal line via the scanning signal line 20 via the one scanning signal line 20 are turned on again. In this state, the voltage of each pixel electrode 46 connected to the data signal lines 22 is set to be the same as the voltage of the common electrode 106 via the plurality of data signal lines 22. As a result, the voltage applied to the liquid crystal of each pixel becomes zero. For this reason, the liquid crystal molecules of each pixel start to relax from the alignment state where the transmittance is unique to each pixel to the alignment state where the transmittance is zero.

【0057】この応答緩和時間が5.0msの液晶材料
を用いた時、リセット期間Trとしてそれ以上の5.2
msを設定している。従って、リセット期間Tr内に、
各画素の液晶分子の配列状態は、強制的に透過率0の状
態に設定される。このため、次のフレームでの駆動時
に、以前のフレームでの液晶分子の配列状態の影響がな
くなり、画像の流れや糸引きを防止できる。
When a liquid crystal material having a response relaxation time of 5.0 ms is used, the reset period Tr is longer than 5.2.
ms is set. Therefore, within the reset period Tr,
The alignment state of the liquid crystal molecules of each pixel is forcibly set to a state of zero transmittance. For this reason, at the time of driving in the next frame, the influence of the arrangement state of the liquid crystal molecules in the previous frame is eliminated, and the flow of images and stringing can be prevented.

【0058】図9は、この液晶表示パネルを反射型ライ
トバルブとして用い、投写光強度を測定する装置の概略
説明図である。なお、図9において、偏光面が直交する
関係にある光をそれぞれP波、S波としている。
FIG. 9 is a schematic explanatory view of an apparatus for measuring the intensity of projection light using the liquid crystal display panel as a reflection type light valve. In FIG. 9, light beams whose polarization planes are orthogonal to each other are referred to as P waves and S waves, respectively.

【0059】光源300から出射されたある偏光面を持
つP波は、偏光ビームスプリッタ302を直進して反射
型液晶表示パネル304に入射される。このパネル30
4のある画素がオフ状態のときには、複屈折が生じない
ため、P波の偏光面は回転されず、その偏光面を保った
ままの反射光がパネル304より出射される。このP波
の反射光は偏光ビームスプリッタ302を再度直進する
ため、投影レンズ306を介して光検出器308に向か
うことはない。従って、後述するプレチルト角θpに基
づく光漏れを除いて、光検出器308にて投写光強度は
検出されることなない。
The P-wave having a certain polarization plane emitted from the light source 300 goes straight through the polarization beam splitter 302 and enters the reflection type liquid crystal display panel 304. This panel 30
When a certain pixel 4 is in an off state, since no birefringence occurs, the polarization plane of the P wave is not rotated, and reflected light is emitted from the panel 304 while maintaining the polarization plane. Since the reflected light of the P wave travels straight again through the polarization beam splitter 302, it does not go to the photodetector 308 via the projection lens 306. Therefore, except for the light leakage based on the pretilt angle θp described later, the projection light intensity is not detected by the photodetector 308.

【0060】一方、パネル304のある画素がオン状態
のときには、P波が液晶層200を2回通過する際に、
それぞれ複屈折効果を生じて、その偏光面は90°回転
される。したがって、P波の偏光面が90°回転された
S波が、パネル304より出射される。このS波の反射
光は偏光ビームスプリッタ302にて屈曲され、投影レ
ンズ306を介して光検出器308に向かうことにな
る。従って、光検出器308にて投写光強度が検出され
ることになる。
On the other hand, when a certain pixel of panel 304 is in the ON state, when the P wave passes through liquid crystal layer 200 twice,
Each produces a birefringence effect and its plane of polarization is rotated 90 °. Therefore, the S wave whose polarization plane of the P wave is rotated by 90 ° is emitted from panel 304. The reflected light of the S wave is bent by the polarization beam splitter 302 and travels to the photodetector 308 via the projection lens 306. Therefore, the light intensity of the projection light is detected by the light detector 308.

【0061】次に、オフ状態にて光検出器308にて検
出される光強度について説明する。
Next, the light intensity detected by the photodetector 308 in the off state will be described.

【0062】図4に示すオフ状態にあっては、対向基板
10側の液晶分子202がプレチルト角だけ傾いてい
る。従って、このプレチルト角を持つ液晶分子202で
の複屈折によって、P波の偏光面はわずかに回転される
ことになる。反射型液晶表示パネル304の場合、光は
液晶層200を2回通過するため、入射時と反射時にそ
れぞれ、プレチルト角を持つ液晶分子202によりP波
の偏光面が回転されることになる。これにより、わずか
であるがパネル304よりS波の成分が出射され、それ
が偏光ビームスプリッタ302、投影レンズ306を介
して光検出器30に入射されることになる。
In the off state shown in FIG. 4, the liquid crystal molecules 202 on the counter substrate 10 are inclined by a pretilt angle. Therefore, the plane of polarization of the P wave is slightly rotated by the birefringence in the liquid crystal molecules 202 having this pretilt angle. In the case of the reflection type liquid crystal display panel 304, since light passes through the liquid crystal layer 200 twice, the polarization plane of the P wave is rotated by the liquid crystal molecules 202 having a pretilt angle at the time of incidence and reflection, respectively. As a result, a small amount of the S-wave component is emitted from the panel 304, and is incident on the photodetector 30 via the polarizing beam splitter 302 and the projection lens 306.

【0063】ところで、アクティブマトリクス基板10
の配向膜50をラビング処理せずに、その付近の液晶分
子202を垂直状態としておくと、アクティブマトリク
ス基板10側の液晶分子202はプレチルト角θpをも
たず、ここでの偏光面の回転(位相差)は生じない。従
って、オフ時に光検出器308にて検出される光強度
は、基板10,100側の配向層50,108を共にラ
ビング処理したものと比較して、小さくすることができ
る。
Incidentally, the active matrix substrate 10
If the liquid crystal molecules 202 in the vicinity thereof are kept in a vertical state without performing the rubbing treatment on the alignment film 50, the liquid crystal molecules 202 on the active matrix substrate 10 side do not have the pretilt angle θp, and the rotation of the polarization plane here ( Phase difference) does not occur. Therefore, the light intensity detected by the photodetector 308 at the time of off can be made smaller than that obtained by rubbing the alignment layers 50 and 108 on the substrates 10 and 100 together.

【0064】これにより、オフ時とオン時の明暗の差が
大きくなり、コントラストを大きくとることができる。
As a result, the difference in brightness between the off state and the on state is increased, and the contrast can be increased.

【0065】ここで、図6の角度θの補角をθ’とする
と、その液晶分子202により生ずる位相差Rは、 R=d×Δncosθ’ で表される。
Here, assuming that the supplementary angle of the angle θ in FIG. 6 is θ ′, the phase difference R generated by the liquid crystal molecules 202 is represented by R = d × Δncos θ ′.

【0066】傾斜角θ’を持つ液晶分子202にて生ず
る位相差の総和が、オフ時に液晶表示パネルより出射さ
れるS波成分の発生に影響するが、本実施の形態では基
板10側にラビング処理を施さずに、基板10側の液晶
分子202はプレチルト角を有しないので、縦列方向の
液晶分子の平均傾斜角度を小さくできる。この結果、オ
フ時の液晶分子202の傾斜角度に起因したS波成分の
発生を低減し、コントラストを向上できる。
The sum of the phase differences generated in the liquid crystal molecules 202 having the tilt angle θ ′ affects the generation of the S-wave component emitted from the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is turned off. Without processing, the liquid crystal molecules 202 on the substrate 10 do not have a pretilt angle, so that the average tilt angle of the liquid crystal molecules in the column direction can be reduced. As a result, it is possible to reduce the generation of the S-wave component due to the tilt angle of the liquid crystal molecules 202 in the off state, and improve the contrast.

【0067】なお、位相差Rを少なくするには、上述の
位相差Rの式から、θ’の補角である角度θと対応する
プレチルト角θpを90°に近ずければよいことが分か
る。
In order to reduce the phase difference R, it can be seen from the above equation of the phase difference R that the pretilt angle θp corresponding to the angle θ which is the complement of θ ′ should approach 90 °. .

【0068】図10は、上述した液晶表示パネルを3枚
用いたプロジェクタの概略説明図である。図10におい
て、光源402および反射鏡404から成る光源装置4
00から出射された光は偏光ビームスプリッタプリズム
410にて屈曲され、ダイクロイックプリズム420に
導かれる。ダイクロイックプリズム420は、入射光
を、直進、左屈折、右屈折の3方向に分配する。この3
方向には、ライトバルブとして用いられる上述した構成
の3枚の液晶表示パネル430,440,450が配置
されている。
FIG. 10 is a schematic explanatory view of a projector using three liquid crystal display panels described above. In FIG. 10, a light source device 4 including a light source 402 and a reflecting mirror 404
The light emitted from 00 is bent by the polarizing beam splitter prism 410 and guided to the dichroic prism 420. The dichroic prism 420 distributes the incident light in three directions: straight traveling, left refraction, and right refraction. This 3
In the direction, three liquid crystal display panels 430, 440, and 450 having the above-described configuration used as light valves are arranged.

【0069】各々の液晶表示パネル430,440,4
50からの反射光は、ダイクロイックプリズム420を
介して偏光ビームスプリッタプリズム410に入射され
る。図9にて説明した反射光のP波成分は、偏光ビーム
スプリッタプリズム410にて直角に屈曲されて光源装
置400に戻される。図9にて説明した反射光のS波成
分は、偏光ビームスプリッタプリズム410を直進し
て、投写レンズ460を介してスクリーン470に導か
れる。このようにして、スクリーン470上にカラー画
像が投写される。
Each of the liquid crystal display panels 430, 440, 4
The reflected light from 50 is incident on the polarizing beam splitter prism 410 via the dichroic prism 420. The P-wave component of the reflected light described in FIG. 9 is bent at a right angle by the polarizing beam splitter prism 410 and returned to the light source device 400. The S-wave component of the reflected light described with reference to FIG. 9 travels straight through the polarizing beam splitter prism 410 and is guided to the screen 470 via the projection lens 460. Thus, a color image is projected on the screen 470.

【0070】このとき、本発明によれば各々の液晶表示
パネル430,440,450の画素がオフ駆動された
ときに、上述した通りS波成分の光が出射されることが
低減するので、スクリーン470上に投射されるカラー
画像のコントラストを向上することができる。
At this time, according to the present invention, when the pixels of each of the liquid crystal display panels 430, 440, and 450 are driven off, the emission of the S-wave component is reduced as described above. The contrast of the color image projected on 470 can be improved.

【0071】なお、本発明が適用されるアクティブマト
リクス型液晶表示パネルとしては、必ずしもポリシリコ
ンTFTを用いたものに限らず、アモルファスシリコン
TFTを用いても良く、これらの3端子型スイッチング
素子を用いる代わりに、MIM(金属−絶縁−金属)な
どにて代表される2端子素子を用いることもできる。
The active matrix type liquid crystal display panel to which the present invention is applied is not limited to the one using a polysilicon TFT, but may be an amorphous silicon TFT. These three-terminal switching elements are used. Alternatively, a two-terminal element represented by MIM (metal-insulation-metal) can be used.

【0072】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形
実施が可能である。例えば、本発明は必ずしも反射型液
晶表示パネルを用いるものに限らず、透過型でも同様な
効果がある。また、本発明が適用される液晶表示装置を
用いた電子機器は、プロジェクタに限らず、高速駆動の
必要な液晶テレビ、パーソナルコンピュータなどに適用
できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the present invention is not necessarily limited to the one using the reflection type liquid crystal display panel, but has the same effect in the transmission type. Further, an electronic device using a liquid crystal display device to which the present invention is applied is not limited to a projector, and can be applied to a liquid crystal television, a personal computer, and the like that require high-speed driving.

【0073】[0073]

【実施例】液晶層200の液晶材料として、E.Mer
ck製のZLI−4318を用いた。この液晶は、屈折
率異方性Δn=0.1243、誘電率異方性Δε=−
2.0である。基板10,100に形成される配向膜5
0,108として、日産化学工業(株)製のSE−75
11Lを用いた。そして、配向膜108のみをラビング
処理した。また、基板10,100間のセルギャップd
=3.5μmとした。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As the liquid crystal material of the liquid crystal layer 200, E.I. Mer
CK ZLI-4318 was used. This liquid crystal has a refractive index anisotropy Δn = 0.1243 and a dielectric anisotropy Δε = −.
2.0. Alignment film 5 formed on substrates 10 and 100
0-108, SE-75 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
11 L was used. Then, only the alignment film 108 was rubbed. In addition, the cell gap d between the substrates 10 and 100
= 3.5 μm.

【0074】このとき、上述した数値に示した通りの5
階調表示が実現された。このとき、コントラスト比は7
00〜800であった。
At this time, 5 as shown in the above numerical values
A gradation display was realized. At this time, the contrast ratio is 7
It was 00-800.

【0075】[0075]

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

【図1】図1は、本発明の駆動原理を示す実験データを
示し、液晶への印加電圧とそのときの透過率を示す特性
図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing experimental data showing a driving principle of the present invention, showing a voltage applied to a liquid crystal and a transmittance at that time.

【図2】図1は、本発明の階調表示駆動の実験データを
示し、液晶への印加電圧とそのときの透過率を示す特性
図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing experimental data of gradation display driving of the present invention, showing a voltage applied to a liquid crystal and a transmittance at that time.

【図3】本発明の液晶表示パネルの一例を示す概略断面
図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of the liquid crystal display panel of the present invention.

【図4】図3に示す液晶表示パネルのアクティブマトリ
クス基板の概略平面図である。
4 is a schematic plan view of an active matrix substrate of the liquid crystal display panel shown in FIG.

【図5】オフ時の液晶分子の配列状態を示す概略説明図
である
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an alignment state of liquid crystal molecules in an off state.

【図6】オン時の液晶分子の配列状態を示す概略説明図
である。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing an alignment state of liquid crystal molecules when turned on.

【図7】オン、オフ時の液晶分子の状態を示す概略説明
図である。
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing the state of liquid crystal molecules at the time of ON and OFF.

【図8】図7の液晶分子を一方の基板に投影した状態を
拡大して示す概略説明図である。
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing an enlarged state of projecting the liquid crystal molecules of FIG. 7 onto one substrate.

【図9】図3の液晶表示パネルを反射型ライトバルブと
して用いた投写光強度測定装置の概略説明図である。
9 is a schematic explanatory view of a projection light intensity measuring device using the liquid crystal display panel of FIG. 3 as a reflection type light valve.

【図10】図3の液晶表示パネルをR,G,Bの反射型
ライトバルブとして用いたプロジェクタの概略説明図で
ある。
FIG. 10 is a schematic explanatory view of a projector using the liquid crystal display panel of FIG. 3 as R, G, B reflective light valves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アクティブマトリクス基板 12 ガラス基板 14A,14B 駆動回路領域 16 液晶表示領域 20 走査信号線 22 データ信号線 24 TFTスイッチ 30 SiO2膜 32 ポリシリコン層 32A ソース 32B ドレイン 32C チャネル層 34 ゲート絶縁膜 36 ゲート 38 第1層間絶縁膜 40,42 配線層 44 第2層間絶縁膜 46 画素電極 50 垂直配向膜(第1の配向膜) 100 対向基板 101 ガラス基板 106 共通電極 108 垂直配向膜(第2の配向膜) 200 液晶層 202 液晶分子 300 光源 302 偏光ビームスプリッタ 304 液晶表示パネル 306 投影レンズ 308 投写光検出器 400 光源装置 410 偏光ビームスプリッタプリズム 420 ダイクロイックプリズム 430,440,450 液晶表示パネル 460 投影レンズ 470 スクリーンReference Signs List 10 active matrix substrate 12 glass substrate 14A, 14B drive circuit area 16 liquid crystal display area 20 scan signal line 22 data signal line 24 TFT switch 30 SiO 2 film 32 polysilicon layer 32A source 32B drain 32C channel layer 34 gate insulating film 36 gate 38 First interlayer insulating film 40, 42 Wiring layer 44 Second interlayer insulating film 46 Pixel electrode 50 Vertical alignment film (first alignment film) 100 Opposite substrate 101 Glass substrate 106 Common electrode 108 Vertical alignment film (second alignment film) Reference Signs List 200 liquid crystal layer 202 liquid crystal molecules 300 light source 302 polarizing beam splitter 304 liquid crystal display panel 306 projection lens 308 projection light detector 400 light source device 410 polarizing beam splitter prism 420 dichroic prism 430, 440, 450 Panel 460 projection lens 470 screen

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々の画素毎に、画素電極とそれに接続
されたスイッチング素子とが形成されたアクティブマト
リクス基板と、 各々の前記画素電極と対向する対向電極が形成された対
向基板と、 前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に
封入された液晶と、 を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方
法において、 1ライン上の複数の前記画素位置の前記スイッチング素
子に接続される走査信号線に供給される走査信号は、1
フレーム期間中に、選択期間と、非選択期間と、リセッ
ト期間とを有し、 前記選択期間に、前記走査信号線と接続された各々の画
素位置の前記スイッチング素子をオンさせて、前記各々
の画素毎に予め定められたデータ電圧を前記液晶に印加
し、 前記非選択期間に、前記走査信号線と接続された各々の
画素位置の前記スイッチング素子をオフさせて、前記選
択期間に前記液晶に印加された前記データ電圧を保持
し、 前記リセット期間に、前記走査信号線と接続された各々
の画素位置の前記スイッチング素子をオンさせて、前記
液晶に、該液晶のしきい値未満の電圧を印加することを
特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動
方法。
An active matrix substrate on which a pixel electrode and a switching element connected thereto are formed for each pixel; a counter substrate on which a counter electrode facing each of the pixel electrodes is formed; And a liquid crystal sealed between a matrix substrate and the counter substrate. A driving method for an active matrix type liquid crystal display device, comprising: a scanning signal line connected to the switching element at a plurality of pixel positions on one line; The supplied scanning signal is 1
During the frame period, the display device has a selection period, a non-selection period, and a reset period, and in the selection period, turns on the switching element at each pixel position connected to the scanning signal line, Applying a predetermined data voltage to the liquid crystal for each pixel, turning off the switching element at each pixel position connected to the scanning signal line during the non-selection period, and applying the data voltage to the liquid crystal during the selection period. Holding the applied data voltage, turning on the switching element at each pixel position connected to the scanning signal line during the reset period, and applying a voltage lower than a threshold value of the liquid crystal to the liquid crystal. A method for driving an active matrix type liquid crystal display device, characterized by applying a voltage.
【請求項2】 請求項1において、 前記リセット期間では、前記画素電極の電位を前記対向
電極の電位にほぼ等しく設定することを特徴とするアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
2. The driving method of an active matrix liquid crystal display device according to claim 1, wherein during the reset period, the potential of the pixel electrode is set substantially equal to the potential of the counter electrode.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記リセット期間は、前記データ電圧が印加されている
前記液晶の分子が、前記しきい値未満の電圧が印加され
た後に安定状態まで緩和するまでの、応答緩和時間以上
に設定されていることを特徴とするアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の駆動方法。
3. The reset period according to claim 1, wherein, during the reset period, molecules of the liquid crystal to which the data voltage is applied are relaxed to a stable state after a voltage less than the threshold is applied. A driving time of the active matrix type liquid crystal display device, wherein the driving time is set to be equal to or longer than the response relaxation time.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記選択期間に前記画素に印加されるデータ電圧を、該
データ電圧が印加された選択期間を持つ1フレーム期間
内に前記液晶を通過する透過光の透過率変化の時間積分
値が異なるように設定して、階調表示を行うことを特徴
とするアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方
法。
4. The liquid crystal display according to claim 1, wherein a data voltage applied to the pixel during the selection period passes through the liquid crystal within one frame period having the selection period to which the data voltage is applied. A method for driving an active matrix type liquid crystal display device, wherein gradation display is performed by setting the time integration value of transmittance change of transmitted light to be different.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、 各々の前記画素電極は光反射性電極にて形成され、 前記液晶は負の誘電異方性を有し、 前記液晶の分子を前記アクティブマトリクス基板に対し
て垂直に立たせる、ラビング処理されない第1の配向膜
が形成され、 前記液晶の分子を前記対向基板に対して垂直に立たせる
配向膜を、前記液晶分子が所定のプレチルト角を有する
ようにラビング処理して成る第2の配向膜が形成され、 前記液晶分子の複屈折を電圧印加により制御して表示駆
動することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置の駆動方法。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the pixel electrodes is formed of a light-reflective electrode, the liquid crystal has a negative dielectric anisotropy, and A first alignment film, which is not rubbed, is formed so as to be perpendicular to the matrix substrate, and the liquid crystal molecules have a predetermined pretilt angle. A driving method for an active matrix type liquid crystal display device, wherein a second alignment film formed by rubbing is formed so as to have a display, and a display is driven by controlling a birefringence of the liquid crystal molecules by applying a voltage.
JP8891097A 1997-03-24 1997-03-24 Driving method for active matrix type liquid crystal display device Pending JPH10268849A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8891097A JPH10268849A (en) 1997-03-24 1997-03-24 Driving method for active matrix type liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8891097A JPH10268849A (en) 1997-03-24 1997-03-24 Driving method for active matrix type liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10268849A true JPH10268849A (en) 1998-10-09

Family

ID=13956108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8891097A Pending JPH10268849A (en) 1997-03-24 1997-03-24 Driving method for active matrix type liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10268849A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001060078A (en) * 1999-06-15 2001-03-06 Sharp Corp Liquid crystal display method and liquid crystal display device
JP2004272194A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Boe Hydis Technology Co Ltd Liquid crystal display device and its driving method
JP2005215673A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Chi Mei Optoelectronics Corp Drive method of multi-domain vertically aligned liquid crystal display
US7119775B2 (en) 2000-12-22 2006-10-10 Hunet Display Technology Inc. Liquid crystal drive apparatus and gradation display method
JP2007256972A (en) * 2007-05-21 2007-10-04 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
US7446824B2 (en) 2002-05-15 2008-11-04 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device having control circuit for inserting an elimination signal of 20% or less of the appied maximum voltage in a video signal
JP2011118431A (en) * 2003-10-08 2011-06-16 Koninkl Philips Electronics Nv Electrowetting display device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001060078A (en) * 1999-06-15 2001-03-06 Sharp Corp Liquid crystal display method and liquid crystal display device
US7119775B2 (en) 2000-12-22 2006-10-10 Hunet Display Technology Inc. Liquid crystal drive apparatus and gradation display method
US7123228B2 (en) 2000-12-22 2006-10-17 Hunet Display Technology Inc. Liquid crystal drive apparatus and gradation display method
US7446824B2 (en) 2002-05-15 2008-11-04 Hitachi Displays, Ltd. Liquid crystal display device having control circuit for inserting an elimination signal of 20% or less of the appied maximum voltage in a video signal
JP2004272194A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Boe Hydis Technology Co Ltd Liquid crystal display device and its driving method
JP2011118431A (en) * 2003-10-08 2011-06-16 Koninkl Philips Electronics Nv Electrowetting display device
JP2005215673A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Chi Mei Optoelectronics Corp Drive method of multi-domain vertically aligned liquid crystal display
JP2007256972A (en) * 2007-05-21 2007-10-04 Hitachi Displays Ltd Liquid crystal display device
JP4680233B2 (en) * 2007-05-21 2011-05-11 株式会社 日立ディスプレイズ Liquid crystal display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1008688C2 (en) Method for producing two domains in a layer, and liquid crystal display device and method for manufacturing the same.
KR0172984B1 (en) A liquid crystal device and method for driving the same
EP0932072B1 (en) Liquid crystal display device and method for its production
US5973759A (en) Liquid crystal projector
US7277140B2 (en) Image shifting device, image display, liquid crystal display, and projection image display
US20060146007A1 (en) Method of color image display for a field sequential liquid crystal display device
JP2994814B2 (en) Liquid crystal device
JP2001042282A (en) Liquid crystal display device and its driving method
JPH06235920A (en) Liquid crystal electro-optical element
JP2008020669A (en) Transflective liquid crystal display device
JPH11352492A (en) Multidomain surface mode device
JPH10268849A (en) Driving method for active matrix type liquid crystal display device
JP3296771B2 (en) Liquid crystal display device, driving method thereof, and liquid crystal projector
JP3775089B2 (en) Liquid crystal device and electronic device
US6606134B1 (en) Reflective ferroelectric liquid crystal display and projection system
JP2001343653A (en) Liquid crystal display device
KR100434970B1 (en) Liquid crystal display
JP3404467B2 (en) Liquid crystal display
JPH10268315A (en) Reflection type liquid crystal display panel, and projection type liquid crystal display panel using the same
JPH11337922A (en) Liquid crystal display device
JPH10161127A (en) Liquid crystal display device of perpendicular orientation type
JP3903702B2 (en) Liquid crystal device, manufacturing method thereof, and projection display device
JP2008058689A (en) Liquid crystal device, and electronic apparatus
JP2008058690A (en) Liquid crystal device, and electronic apparatus
KR100989256B1 (en) Liqude crystal display

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040212

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20040224

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20040426

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20040608

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040824