JPH11281954A - Liquid crystal display device having two quasi-stable states, and driving method of liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device having two quasi-stable states, and driving method of liquid crystal display device

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JPH11281954A
JPH11281954A JP10178498A JP10178498A JPH11281954A JP H11281954 A JPH11281954 A JP H11281954A JP 10178498 A JP10178498 A JP 10178498A JP 10178498 A JP10178498 A JP 10178498A JP H11281954 A JPH11281954 A JP H11281954A
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JP
Japan
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liquid crystal
voltage
metastable state
state
applying
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JP10178498A
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Soichi Sato
宗一 佐藤
Toshiomi Ono
俊臣 小野
Toshihiro Mannouji
敏弘 萬納寺
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a voltage of a large absolute value into a single polarity one and thereby, prevents liquid crystal from deteriorating by sequentially applying a 1st or 2nd quasi-stable state selection voltage and a write voltage for impressing a predetermined effective value of a voltage on a liquid crystal layer, and then, inverting their polarities for sequentially applying them thereon again. SOLUTION: For a twist writing period in a K-th field, a twist reference voltage -V2 which is a standard at this period is applied to all scanning electrodes C and all signal electrodes S. A written state (tilt angle) of liquid crystal molecules is set sequentially, with a quasi-stable state of each picture element maintained. When writing in all the picture elements has been completed, it becomes a dummy period, and a voltage V2, an inverted voltage of a twist reference voltage -V2 is applied to all the scanning electrodes. Moreover, the inverted voltage (V2) of the voltage applied to each signal electrode S during the twist writing period is applied to each corresponding signal electrode S. The voltage applied during the twist wirting period and the voltage applied during the dummy period have an inverted polarity to each other, and DC voltage components are cancelled.

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】この発明は、2つの準安定状
態をもつ液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法に関
し、特に単一極性のリセット電圧を用いて液晶を駆動す
る液晶表示装置及び駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having two metastable states and a method of driving a liquid crystal display element, and more particularly to a liquid crystal display device and a driving method for driving a liquid crystal using a reset voltage having a single polarity. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平6−230751には、2つの準
安定状態をもつ液晶表示素子とその駆動方法が開示され
ている。しかし、この液晶表示素子と駆動方法では、2
値画像しか表示できず、応用範囲が狭いという問題があ
る。この点に鑑み、2つの準安定状態をもつ液晶表示素
子の、各準安定状態における液晶分子の配向状態(チル
ト又はチルト角)を2段階に制御することにより、4値
表示を行うことが可能な液晶表示素子とその駆動方法が
提案されている。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-230751 discloses a liquid crystal display element having two metastable states and a driving method thereof. However, with this liquid crystal display element and driving method, 2
There is a problem that only a value image can be displayed and the application range is narrow. In view of this point, by controlling the alignment state (tilt or tilt angle) of liquid crystal molecules in each metastable state of a liquid crystal display element having two metastable states in two stages, it is possible to perform quaternary display. Various liquid crystal display devices and driving methods thereof have been proposed.

【0003】提案されている液晶表示素子の液晶分子の
配向状態のモデルを図3に示す。図示するように、液晶
分子18aは、初期配向状態では、(A)に示すよう
に、スプレイ歪みをもって基板11、12間にツイスト
角0°から180°で非ねじれ又はねじれて配向してお
り、高電圧のリセット電圧が印加されるとスプレイ歪み
を解消し、(B)に示すように、基板11、12間にほ
ぼ垂直に立ち上がり配向する(リセット状態)。
FIG. 3 shows a model of the orientation state of liquid crystal molecules of a proposed liquid crystal display device. As shown in the figure, in the initial alignment state, the liquid crystal molecules 18a are non-twisted or twisted between the substrates 11 and 12 with a splay distortion at a twist angle of 0 ° to 180 ° as shown in FIG. When a high reset voltage is applied, the splay distortion is eliminated, and as shown in (B), the substrate is oriented almost vertically between the substrates 11 and 12 (reset state).

【0004】リセット状態における液晶分子18aは、
リセット電圧より低い所定の電圧値の第1準安定状態選
択電圧が印加されると初期配向状態におけるねじれ方向
へさらに180°ねじれ、(C)に示す第1の準安定状
態に配向する。また、リセット状態における液晶分子1
8aは、第1準安定状態選択電圧とは異なる電圧値の第
2の準安定状態選択電圧が印加されると第1の準安定状
態と逆方向に180°ねじれ、(D)に示す第2の準安
定状態に配向する。
The liquid crystal molecules 18a in the reset state are:
When the first metastable state selection voltage having a predetermined voltage value lower than the reset voltage is applied, the semiconductor device is further twisted by 180 ° in the twisting direction in the initial alignment state, and is oriented to the first metastable state shown in FIG. Further, the liquid crystal molecules 1 in the reset state
8a twists 180 ° in the opposite direction to the first metastable state when a second metastable state selection voltage having a voltage value different from the first metastable state selection voltage is applied, and the second metastable state shown in FIG. Oriented to a metastable state.

【0005】そして、第1の準安定状態(C)に配向し
ている液晶分子18aは、チルト角を小さくするための
電圧が印加されると図面上側の第1の書込状態に配向
し、チルト角を大きくするための電圧が印加されると図
面下側の第2の書込状態に配向する。また、第2の準安
定状態(D)に配向している液晶分子18aは、チルト
角を小さくするための電圧が印加されると図面上側の第
3の書込状態に配向し、チルト角を大きくするための電
圧が印加されると図面下側の第4の書込状態に配向す
る。
The liquid crystal molecules 18a oriented in the first metastable state (C) are oriented in a first writing state on the upper side of the drawing when a voltage for reducing the tilt angle is applied. When a voltage for increasing the tilt angle is applied, the display is oriented to the second write state on the lower side of the drawing. When a voltage for reducing the tilt angle is applied, the liquid crystal molecules 18a oriented in the second metastable state (D) are oriented to the third writing state on the upper side of the drawing, and the tilt angle is increased. When a voltage for increasing the voltage is applied, the film is oriented to a fourth write state on the lower side of the drawing.

【0006】即ち、この液晶表示素子の駆動方法は、第
1の準安定状態において液晶分子を第1又は第2の書込
状態に配向させることにより、2値表示を行い、第2の
準安定状態において液晶分子を第3又は第4の書込状態
に配向させることにより2値表示を行う。従って、合計
で4値表示を行うことができる。
That is, in this method of driving a liquid crystal display element, binary display is performed by aligning liquid crystal molecules in a first or second writing state in a first metastable state, and a second metastable state is obtained. In this state, binary display is performed by aligning the liquid crystal molecules in the third or fourth writing state. Therefore, a total of four values can be displayed.

【0007】次に、この液晶表示素子の駆動方法につい
て図3及び図4を参照しつつ説明する。この液晶表示素
子の駆動方法は、液晶表示素子の画素行の数がNである
とすると、1フレームをNフィードで構成し、1フィー
ルドを2つの期間に分け、最初の期間(ツイスト書込期
間)では、1つの画素行のリセット及び準安定状態の選
択を行い、次の期間(チルト書込期間)では、全画素行
のチルトの書込を線順次で行う。
Next, a method of driving the liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. In this method of driving a liquid crystal display element, assuming that the number of pixel rows of the liquid crystal display element is N, one frame is composed of N feeds, one field is divided into two periods, and the first period (twist writing period) ), One pixel row is reset and a metastable state is selected, and in the next period (tilt writing period), the tilt writing of all the pixel rows is performed line-sequentially.

【0008】次のフィールドのツイスト書込期間では、
前のフィールドでリセット及び準安定状態の選択を行っ
た画素行の次の画素行のリセット及び準安定状態の選択
を行い、チルト書込期間では、全画素行のチルトの書込
を線順次で行う。このような動作を繰り返すことによ
り、1フレームで、全画素行のリセット及び準安定状態
の選択を行う。
In the twist writing period of the next field,
The reset and the metastable state of the pixel row next to the pixel row for which the reset and the metastable state were selected in the previous field are performed, and during the tilt writing period, the tilt writing of all the pixel rows is performed line-sequentially. Do. By repeating such an operation, reset of all pixel rows and selection of a metastable state are performed in one frame.

【0009】駆動用の電圧の例を図4(A)〜(D)に
示す。この例では、第Kフィールドのツイスト書込期間
では、図4(A)に示すように、第K走査電極に十分大
きな電圧値のリセットパルスを印加し、第K画素行の液
晶分子を図3(B)に示すリセット状態に配向させる。
その後、第K走査電極と各信号電極との間に設定したい
準安定状態に対応する準安定状態選択電圧を印加し、第
K画素行の各液晶を図3(C)と(D)に示す第1の準
安定状態と第2の準安定状態の一方に設定する。
FIGS. 4A to 4D show examples of driving voltages. In this example, during the twist writing period of the K-th field, as shown in FIG. 4A, a reset pulse having a sufficiently large voltage value is applied to the K-th scanning electrode, and the liquid crystal molecules in the K-th pixel row are turned off. Orient to the reset state shown in FIG.
Thereafter, a metastable state selection voltage corresponding to the metastable state desired to be set is applied between the Kth scan electrode and each signal electrode, and each liquid crystal in the Kth pixel row is shown in FIGS. 3C and 3D. It is set to one of the first metastable state and the second metastable state.

【0010】次に、チルト書込期間では、第1行の走査
電極から順に、図4(A)〜(C)に示すように、チル
ト選択パルスを線順次で印加し、これと同期して、図4
(D)に示すように、各信号電極にチルト選択パルスの
電圧との差分が書込電圧となるような電圧を印加し、図
3(C)と(D)に示す第1又は第2の準安定状態を維
持したまま、液晶分子のチルトを高いチルトと低いチル
トの一方に設定する。
Next, in the tilt writing period, as shown in FIGS. 4A to 4C, a tilt selection pulse is applied line-sequentially from the scanning electrodes in the first row, and in synchronization with the pulse. , FIG.
As shown in FIG. 3D, a voltage is applied to each signal electrode so that the difference from the voltage of the tilt selection pulse becomes a write voltage, and the first or second signal shown in FIGS. 3C and 3D is applied. The tilt of the liquid crystal molecules is set to one of a high tilt and a low tilt while maintaining the metastable state.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】提案されている駆動方
法は、図4(A)〜(D)に示すように、液晶の劣化を
防止するため、フィールド毎に各電圧の極性を反転して
駆動する。しかし、絶対値の大きいリセット電圧の極性
を反転して駆動するためには、走査電極を駆動するため
の行ドライバ及び電源として、高容量及び高耐圧のもの
を用いる必要があり、構成が複雑になると共に製造コス
トが高くなってしまう。
In the proposed driving method, as shown in FIGS. 4A to 4D, in order to prevent the deterioration of the liquid crystal, the polarity of each voltage is inverted for each field. Drive. However, in order to drive by inverting the polarity of the reset voltage having a large absolute value, it is necessary to use a high-capacity and high-withstand voltage device as a row driver and a power supply for driving the scan electrodes, which complicates the configuration. And the manufacturing cost increases.

【0012】そこで、リセット電圧を単一の極性にする
ことが考えられるが、液晶層に一方極性の電圧が偏って
印加されると、液晶の劣化を助長し且つ表示の焼き付き
現象が発生してしまうという問題があり単純に単一極性
にはできない。本発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、液晶層に駆動電圧の直流成分を印加させずに絶対
値の大きい電圧を単一の極性にすることが可能な液晶表
示装置及び液晶表示素子の駆動方法を提供することを目
的とする。
Therefore, it is conceivable to set the reset voltage to a single polarity. However, if a voltage of one polarity is applied to the liquid crystal layer in a biased manner, the deterioration of the liquid crystal is promoted and the display burn-in phenomenon occurs. There is a problem that it cannot be simply made into a single polarity. The present invention has been made in view of the above circumstances, and a liquid crystal display device and a liquid crystal display element capable of making a voltage having a large absolute value a single polarity without applying a DC component of a driving voltage to a liquid crystal layer. It is an object of the present invention to provide a driving method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の観点に係る液晶表示装置は、互いに
対向する面それぞれに電極が形成された一対の基板の間
に、ネマティック液晶層を挟持した液晶セルと、この液
晶セルの少なくとも表面側に配置された少なくとも一枚
の偏光板と、前記液晶セルの前記電極間に電圧を印加す
る駆動回路とを備え、前記液晶層は、前記一対の基板の
電極間に、液晶分子の分子長軸を基板面に対してほぼ垂
直に配向させるリセット電圧を印加した後、それより低
い値の第1の準安定状態選択電圧とこの第1の準安定状
態選択電圧とは異なる第2の準安定状態選択電圧の選択
的な印加によって前記液晶分子が所定の配向状態で配向
する第1の準安定状態と、この第1の準安定状態とは異
なる配向状態で配向する第2の準安定状態と、前記第1
の準安定状態と前記第2の準安定状態それぞれにおいて
印加電圧の実効値に応じた配向の書込配向状態とを有
し、前記駆動回路は、単一極性のリセット電圧と、前記
第1又は第2の準安定状態選択電圧と、前記液晶層に所
定の実効値の電圧を印加するための書込電圧とを、前記
液晶セルの対向する前記電極間に順次印加し、その後、
前記第1又は第2の準安定状態選択電圧の極性を反転し
た第1の反転電圧と前記書込電圧の極性を反転した第2
の反転電圧とを、前記電極間に順次印加する駆動手段か
らなる、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display according to a first aspect of the present invention comprises a nematic liquid crystal between a pair of substrates having electrodes formed on opposing surfaces. A liquid crystal cell sandwiching a layer, at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal cell, and a driving circuit for applying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell, the liquid crystal layer comprising: After applying a reset voltage between the electrodes of the pair of substrates to orient the liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the substrate surface, the first metastable state selection voltage of a lower value and the first metastable state selection voltage are applied. A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selective application of a second metastable state selection voltage different from the metastable state selection voltage; Are oriented in different orientation states A second metastable state that the first
And a write orientation state having an orientation according to an effective value of an applied voltage in each of the second metastable state, and the drive circuit includes a reset voltage of a single polarity, A second metastable state selection voltage and a write voltage for applying a voltage of a predetermined effective value to the liquid crystal layer are sequentially applied between the opposed electrodes of the liquid crystal cell,
A first inversion voltage in which the polarity of the first or second metastable state selection voltage is inverted and a second inversion in which the polarity of the write voltage is inverted.
And a driving means for sequentially applying the inversion voltage between the electrodes.

【0014】この構成によれば、リセット電圧を単一の
極性にしているため、駆動回路及び電源の構成をリセッ
ト電圧が両極性の駆動回路及び電源と比較して簡単にす
ることができる。また、液晶層に印加される電圧のう
ち、第1又は第2の準安定状態選択電圧は、第1の反転
電圧が印加されることによりキャンセルされ、書込電圧
は、第2の反転電圧が印加されることによりキャンセル
される。従って、液晶層に印加される電圧は、リセット
電圧を除いてほぼ0になる。リセット電圧を印加してい
る期間は、1フレーム中の1フィールドのうちのごく短
い期間であり、全体としては、ほとんど影響がない。こ
のため、リセット電圧を単極性にしているにもかかわら
ず、液晶に印加される電圧の直流成分による液晶の劣化
を防止することができる。
According to this configuration, since the reset voltage has a single polarity, the configuration of the drive circuit and the power supply can be simplified as compared with the drive circuit and the power supply having the reset voltage of both polarities. Further, among the voltages applied to the liquid crystal layer, the first or second metastable state selection voltage is canceled by applying the first inversion voltage, and the writing voltage is changed to the second inversion voltage. It is canceled by being applied. Therefore, the voltage applied to the liquid crystal layer becomes almost zero except for the reset voltage. The period in which the reset voltage is applied is a very short period in one field in one frame, and has almost no effect as a whole. For this reason, it is possible to prevent the deterioration of the liquid crystal due to the DC component of the voltage applied to the liquid crystal, even though the reset voltage is unipolar.

【0015】また、本発明の第2の観点に係る液晶表示
装置は、互いに対向する面それぞれに電極が形成された
一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した液晶
セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置された
少なくとも一枚の偏光板と、より構成され、N行(Nは
複数)の画素を備える液晶表示素子と、前記液晶セルの
前記電極間に電圧を印加する駆動回路とを備え、前記液
晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の分子長
軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセット電圧
を印加した後、それより低い値の第1の準安定状態選択
電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる第2の
準安定状態選択電圧の選択的な印加によって、前記液晶
分子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状態と、
この第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向する第
2の準安定状態と、前記第1の準安定状態と前記第2の
準安定状態それぞれにおいて印加電圧の実効値に応じた
配向の書込配向状態とを有し、前記駆動回路は、Nフィ
ールドで前記液晶表示素子を駆動し、各フィールドで1
つの画素行を選択し、(1)選択した行の画素の液晶層に
単一極性のリセット電圧と前記第1又は第2の準安定状
態選択電圧とを順次印加し、非選択行の画素の液晶層に
配向状態に影響を与えない所定の電圧を印加し、(2)次
に、各行の画素の液晶層に、表示画像に対応する書込電
圧を順次印加し、(3)次に、実質的に全ての画素の液晶
層に前記所定電圧の極性を反転した電圧を印加し、(4)
更に、各行の画素の液晶層に逆極性の書込電圧を順次印
加する手段から構成されている、ことを特徴とする。
A liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention includes a liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on opposing surfaces, respectively. A liquid crystal display element comprising at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal display and including N rows (where N is a plurality) of pixels, and a drive circuit for applying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell The liquid crystal layer, after applying a reset voltage between the electrodes of the pair of substrates to align the molecular long axis of the liquid crystal molecules substantially perpendicular to the substrate surface, the first value of a lower value than that The first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selectively applying a metastable state selection voltage and a second metastable state selection voltage different from the first metastable state selection voltage When,
A second metastable state oriented in an orientation state different from the first metastable state, and an orientation corresponding to an effective value of an applied voltage in each of the first metastable state and the second metastable state. The driving circuit drives the liquid crystal display element in N fields, and outputs 1 state in each field.
One pixel row is selected, and (1) a unipolar reset voltage and the first or second metastable state selection voltage are sequentially applied to the liquid crystal layer of the pixel of the selected row, and the pixels of the non-selected row are selected. A predetermined voltage that does not affect the alignment state is applied to the liquid crystal layer. (2) Next, a writing voltage corresponding to the display image is sequentially applied to the liquid crystal layers of the pixels in each row, and (3) Next, Applying a voltage obtained by inverting the polarity of the predetermined voltage to the liquid crystal layers of substantially all the pixels, (4)
Further, it is characterized by comprising means for sequentially applying a writing voltage of the opposite polarity to the liquid crystal layer of the pixels in each row.

【0016】この構成によれば、リセット電圧を単一の
極性にしているため、駆動回路及び電源の構成をリセッ
ト電圧が両極性の駆動回路及び電源と比較して簡単にす
ることができる。また、液晶層に印加される電圧のう
ち、第1又は第2の準安定状態選択電圧は、第1の反転
電圧が印加されることによりキャンセルされ、書込電圧
は、第2の反転電圧が印加されることによりキャンセル
される。従って、液晶層に印加される電圧は、リセット
電圧を除いてほぼ0になる。リセット電圧を印加してい
る期間は、1フレーム中の1フィールドのうちのごく短
い期間であり、全体としては、ほとんど影響がない。こ
のため、リセット電圧を単極性にしているにもかかわら
ず、液晶に印加される電圧の直流成分による液晶の劣化
を防止することができる。
According to this configuration, since the reset voltage has a single polarity, the configuration of the drive circuit and the power supply can be simplified as compared with the drive circuit and the power supply having the reset voltage of both polarities. Further, among the voltages applied to the liquid crystal layer, the first or second metastable state selection voltage is canceled by applying the first inversion voltage, and the writing voltage is changed to the second inversion voltage. It is canceled by being applied. Therefore, the voltage applied to the liquid crystal layer becomes almost zero except for the reset voltage. The period in which the reset voltage is applied is a very short period in one field in one frame, and has almost no effect as a whole. For this reason, it is possible to prevent the deterioration of the liquid crystal due to the DC component of the voltage applied to the liquid crystal, even though the reset voltage is unipolar.

【0017】前記駆動回路は、1フレームをNフィール
ドで構成して前記液晶表示素子を駆動し、第iフィール
ドで、(1)第i行の画素の液晶に単一極性のリセット電
圧と表示画像に対応する前記第1又は第2の準安定状態
選択電圧とを順次印加し、第i行以外の行の画素の液晶
に所定電圧を印加し、(2)次に、第1乃至第N行の画素
の液晶に、所定の順番で表示画像に対応し、準安定状態
の中の配向状態を変更する第1の書込電圧を順次印加
し、(3)次に、実質的に全ての画素の液晶に前記所定電
圧の極性を反転した電圧を印加し、(4)更に、第1乃至
第N行の画素の液晶に、予め定められた順番で表示画像
に対応し、前記第1の書込電圧の極性を反転した第2の
書込電圧を印加してもよい。
The driving circuit drives the liquid crystal display element by forming one frame with N fields, and in the i-th field, (1) a reset voltage of a single polarity and a display image are applied to the liquid crystal of the pixels in the i-th row. And the first or second metastable state selection voltage corresponding to the first row and the second row are sequentially applied, and a predetermined voltage is applied to the liquid crystal of the pixels in the rows other than the i-th row. A first writing voltage for changing the alignment state in the metastable state corresponding to the display image in a predetermined order is sequentially applied to the liquid crystal of the pixel of (3) Next, substantially all of the pixels (4) Further, the first liquid crystal corresponding to the display image in a predetermined order is applied to the liquid crystal of the pixels in the first to N-th rows. A second write voltage in which the polarity of the input voltage is inverted may be applied.

【0018】前記基板の一方には、複数の走査電極が形
成され、前記基板の他方には、前記走査電極と交差する
複数の信号電極が形成されており、前記駆動回路は、前
記リセット電圧を選択した行に対応する走査電極に印加
し、非選択行の走査電極に第1の電圧を印加し、準安定
状態を設定する画素の走査電極には前記第1の電圧を印
加し、信号電極には設定対象の準安定状態に対応する第
2の電圧(=前記第1の電圧との差が準安定設定)を印
加し、書込対象の画素行の走査電極には書込期間電圧を
印加し、信号電極には、書込電圧を印加するのが望まし
い。
A plurality of scanning electrodes are formed on one of the substrates, and a plurality of signal electrodes intersecting with the scanning electrodes are formed on the other of the substrate. The driving circuit controls the reset voltage. Applying a first voltage to a scan electrode corresponding to a selected row, applying a first voltage to a scan electrode in a non-selected row, applying the first voltage to a scan electrode of a pixel for setting a metastable state, , A second voltage corresponding to a metastable state to be set (= a difference from the first voltage is metastable setting) is applied, and a writing period voltage is applied to a scan electrode of a pixel row to be written. It is desirable to apply a write voltage to the signal electrode.

【0019】本発明の第3の観点に係る液晶表示装置
は、互いに対向する面それぞれに電極が形成された一対
の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した液晶セル
と、この液晶セルの少なくとも表面側に配置された少な
くとも一枚の偏光板と、より構成され、N行の画素を備
える液晶表示素子と、前記液晶セルの前記電極間に電圧
を印加する駆動回路とを備え、前記液晶層は、前記一対
の基板の電極間に、液晶分子の分子長軸を基板面に対し
てほぼ垂直に配向させるリセット電圧を印加した後、そ
れより低い値の第1の準安定状態選択電圧とこの第1の
準安定状態選択電圧とは異なる第2の準安定状態選択電
圧の選択的な印加によって前記液晶分子が所定の配向状
態で配向する第1の準安定状態と、この第1の準安定状
態とは異なる配向状態で配向する第2の準安定状態と、
前記第1の準安定状態と前記第2の準安定状態それぞれ
において印加電圧の実効値に応じた配向の書込配向状態
とを有し、前記駆動回路は、全てのフレーム且つ全ての
画素の液晶層に単一の極性のリセット電圧を順次印加す
るリセット電圧印加手段と、前記リセット電圧印加手段
が前記リセット電圧を印加した画素の液晶層に前記第1
と第2の準安定状態選択電圧の一方を印加し、前記第1
と第2の準安定状態に設定する手段と、前記第1又は第
2の準安定状態に設定された画素の液晶層に、前記書込
配向状態を設定するために、書込電圧を印加する手段
と、前記液晶層に一方極性の電圧が印加されるのを防止
するための、単一極性の補償電圧を印加する手段と、を
備える、ことを特徴とする。
A liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention comprises a liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on opposing surfaces, and at least one of the liquid crystal cells. A liquid crystal display element comprising at least one polarizing plate disposed on the front surface side, including N rows of pixels, and a driving circuit for applying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell; After applying a reset voltage between the electrodes of the pair of substrates to orient the molecular long axis of the liquid crystal molecules substantially perpendicular to the substrate surface, a first metastable state selection voltage having a lower value than this is applied. A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selectively applying a second metastable state selection voltage different from the first metastable state selection voltage; Orientation different from the state In the second metastable state to be oriented,
In each of the first metastable state and the second metastable state, the writing circuit has a writing alignment state of an alignment corresponding to an effective value of an applied voltage, and the driving circuit includes a liquid crystal of all frames and all pixels. Reset voltage applying means for sequentially applying a reset voltage of a single polarity to the layer, and the first voltage is applied to the liquid crystal layer of the pixel to which the reset voltage is applied by the reset voltage applying means.
And one of a second metastable state selection voltage and the first
Means for setting to a second metastable state and applying a write voltage to the liquid crystal layer of the pixel set to the first or second metastable state in order to set the write alignment state. Means, and means for applying a unipolar compensation voltage for preventing a unipolar voltage from being applied to the liquid crystal layer.

【0020】この構成によれば、リセット電圧を単一の
極性にするため、駆動回路及び電源の構成をリセット電
圧が両極性の駆動回路及び電源と比較して簡単にするこ
とができる。また、液晶層に一方極性の電圧が印加され
るのを防止するための補償電圧が印加されるため、リセ
ット電圧の極性を単極性にしたにもかかわらず、液晶層
に印加される電圧の直流成分による液晶の劣化を防止す
ることができる。
According to this configuration, since the reset voltage has a single polarity, the configuration of the drive circuit and the power supply can be simplified as compared with the drive circuit and the power supply having the reset voltage of both polarities. Further, since a compensation voltage is applied to prevent the voltage of one polarity from being applied to the liquid crystal layer, the DC voltage of the voltage applied to the liquid crystal layer can be reduced even though the polarity of the reset voltage is unipolar. The deterioration of the liquid crystal due to the components can be prevented.

【0021】なお、液晶層は、液晶分子が何れか一方の
基板の配向処理方向を基準として一方の方向にほぼ0°
〜180°のねじれ角で非ツイスト又はツイスト配向し
たスプレイ配向の初期配向状態を有し、前記第1の準安
定状態は、液晶分子が前記初期配向状態から前記一方の
方向に更に0°〜180°ねじれて配向してスプレイ歪
みを解消した配向状態、前記第2の準安定状態は、液晶
分子が前記初期配向状態から前記一方の方向とは逆方向
にほぼ180°ねじれて配向するスプレイ歪みを解消し
た配向状態である。
In the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are oriented at approximately 0 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates.
A non-twisted or twisted splay alignment initial alignment state with a twist angle of 180180 °, wherein the first metastable state is such that the liquid crystal molecules are further shifted from the initial alignment state by 0 ° to 180 ° in the one direction from the initial alignment state. The second metastable state, in which the liquid crystal molecules are twisted and aligned to eliminate the splay distortion and the second metastable state, is a splay distortion in which the liquid crystal molecules are twisted by approximately 180 ° in a direction opposite to the one direction from the initial alignment state. This is the alignment state that has been resolved.

【0022】また、書込電圧は、液晶層の前記第1又は
第2の準安定状態を維持したままで、液晶分子の平均的
なチルトを制御することにより、液晶層の配向状態を設
定する電圧である。
The writing voltage sets the alignment state of the liquid crystal layer by controlling the average tilt of the liquid crystal molecules while maintaining the first or second metastable state of the liquid crystal layer. Voltage.

【0023】本発明の第4の観点に係る液晶表示素子の
駆動方法は、互いに対向する面それぞれに電極が形成さ
れた一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した
液晶セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置さ
れた少なくとも一枚の偏光板と、より構成され、N行の
画素を備える液晶表示素子の駆動方法であって、前記液
晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の分子長
軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセット電圧
を印加した後、それより低い値の第1の準安定状態選択
電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる第2の
準安定状態選択電圧の選択的な印加によって前記液晶分
子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状態と、こ
の第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向する第2
の準安定状態と、前記第1の準安定状態と前記第2の準
安定状態それぞれにおいて印加電圧の実効値に応じた配
向の書込配向状態とを有するものであり、前記駆動方法
は、Nフィールドで前記液晶表示素子を駆動し、各フィ
ールドで1つの画素行を選択し、各フィールドで、(1)
選択した行の画素の液晶層に単一極性のリセット電圧と
前記第1又は第2の準安定状態選択電圧とを順次印加
し、非選択行の画素の液晶層に配向状態に影響を与えな
い所定の電圧を印加し、(2)次に、各行の画素の液晶層
に、表示画像に対応する書込電圧を順次印加し、(3)次
に、実質的に全ての画素の液晶層に前記所定の電圧の極
性を反転した電圧を印加し、(4)更に、各行の画素の液
晶層に逆極性の書込電圧を順次印加することを特徴とす
る。
A driving method of a liquid crystal display element according to a fourth aspect of the present invention is a method of driving a liquid crystal display device, comprising: a liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on respective surfaces facing each other; A method for driving a liquid crystal display element including at least one polarizing plate disposed on at least a surface side of a cell, and including N rows of pixels, wherein the liquid crystal layer is disposed between electrodes of the pair of substrates. After applying a reset voltage for aligning the long axis of the liquid crystal molecules almost perpendicularly to the substrate surface, a lower value of the first metastable state selection voltage and the first metastable state selection voltage A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selective application of a different second metastable state selection voltage, and a second metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a different alignment state from the first metastable state. 2
And a write orientation state of an orientation corresponding to an effective value of an applied voltage in each of the first metastable state and the second metastable state. The liquid crystal display element is driven in a field, one pixel row is selected in each field, and (1)
A reset voltage of a single polarity and the first or second metastable state selection voltage are sequentially applied to the liquid crystal layer of the pixel of the selected row, and the alignment state is not affected on the liquid crystal layer of the pixel of the non-selected row. A predetermined voltage is applied. (2) Next, a write voltage corresponding to a display image is sequentially applied to the liquid crystal layers of the pixels in each row. (3) Next, a liquid crystal layer of substantially all the pixels is applied. (4) applying a voltage obtained by inverting the polarity of the predetermined voltage; and (4) sequentially applying a writing voltage having a reverse polarity to the liquid crystal layer of the pixels in each row.

【0024】また、前記液晶表示素子の駆動方法は、1
フレームをNフィールドで構成して前記液晶表示素子を
駆動し、第iフィールドで、(1)第i行の画素の液晶層
に単一極性のリセット電圧と表示画像に対応する前記第
1又は第2の準安定状態選択電圧とを順次印加し、第i
行以外の行の画素の液晶層に所定電圧を印加し、(2)次
に、第1乃至第N行の画素の液晶層に、所定の順番で表
示画像に対応し、準安定状態の中の配向状態を変更する
第1の書込電圧を順次印加し、(3)次に、実質的に全て
の画素の液晶層に前記所定電圧の極性を反転した電圧を
印加し、(4)更に、第1乃至第N行の画素の液晶層に、
予め定められた順番で表示画像に対応し、前記第1の書
込電圧の極性を反転した第2の書込電圧を印加してもよ
い。
The method of driving the liquid crystal display element is as follows.
The frame is composed of N fields, and the liquid crystal display element is driven. In the i-th field, (1) the liquid crystal layer of the pixel in the i-th row has a single-polarity reset voltage and the first or the second corresponding to the display image. And the second metastable state selection voltage is sequentially applied, and the i-th
A predetermined voltage is applied to the liquid crystal layers of the pixels in the rows other than the row. (2) Next, the liquid crystal layers of the pixels in the first to N-th rows correspond to the display images in a predetermined order and are in a metastable state. (3) Next, a voltage having the polarity inverted from the predetermined voltage is applied to the liquid crystal layers of substantially all the pixels, and (4) , In the liquid crystal layer of the pixels in the first to Nth rows,
A second write voltage in which the polarity of the first write voltage is inverted corresponding to the display image in a predetermined order may be applied.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る液晶表
示装置について図面を参照しつつ説明する。この発明の
実施の形態に係る液晶表示装置は、図1に示すように、
液晶表示素子1及び駆動回路から構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG.
It comprises a liquid crystal display element 1 and a drive circuit.

【0026】液晶表示素子1は、ネマティック液晶層を
挟んで配置された一方の基板に行方向に配置された複数
の走査電極Cと、他方の基板に走査電極Cに対向して列
方向に配置された複数の信号電極Sとを備える。液晶表
示素子1は、走査電極Cと信号電極Sとの交点で定義さ
れる画素に画像を表示する単純マトリクスタイプのもの
である。
The liquid crystal display element 1 has a plurality of scanning electrodes C arranged in a row direction on one substrate with a nematic liquid crystal layer interposed therebetween, and a plurality of scanning electrodes C arranged in a column direction on the other substrate so as to face the scanning electrodes C. And a plurality of signal electrodes S. The liquid crystal display element 1 is of a simple matrix type that displays an image on a pixel defined by an intersection between a scanning electrode C and a signal electrode S.

【0027】ネマティック液晶層の液晶分子は、その液
晶層に電圧が印加されていない初期状態では、図3
(A)に示すように、スプレイ歪みをもち、基板間に所
定の方向にねじれて配向している。そして、液晶分子
は、スプレイ歪みを解消するための高い電圧値のリセッ
ト電圧が印加されると、図3(B)に示すように、基板
間にほぼ垂直に立ち上がる。リセット電圧印加後、リセ
ット電圧より低い所定の電圧(第1の準安定状態選択電
圧)が印加されると初期状態のねじれ角よりさらに約1
80°ねじれて図3(C)に示す第1の準安定状態に配
向する。また、液晶分子は、リセット電圧印加後、リセ
ット電圧より低い他の所定の電圧値(第2の準安定状態
選択電圧)が印加されると、図3(D)に示すように、
第1の準安定状態のねじれ方向とは逆の方向に約180
°ねじれて第2の準安定状態に配向する。
In the initial state where no voltage is applied to the liquid crystal layer of the nematic liquid crystal layer, the liquid crystal molecules in FIG.
As shown in (A), the substrate has splay distortion and is twisted and oriented between substrates in a predetermined direction. Then, when a reset voltage having a high voltage value for eliminating the splay distortion is applied, the liquid crystal molecules rise almost vertically between the substrates as shown in FIG. 3B. After the reset voltage is applied, when a predetermined voltage (first metastable state selection voltage) lower than the reset voltage is applied, the twist angle in the initial state is further reduced by about one.
It is twisted by 80 ° and oriented to the first metastable state shown in FIG. Further, when another predetermined voltage value (second metastable state selection voltage) lower than the reset voltage is applied to the liquid crystal molecules after the reset voltage is applied, as shown in FIG.
About 180 in a direction opposite to the twisting direction of the first metastable state.
° twist to orient to the second metastable state.

【0028】第1と第2の準安定状態は、リセット電圧
を印加した後、第1又は第2の準安定状態選択電圧を印
加することにより、切り替えることも元に戻すこともで
きる。第1の準安定状態に配向している液晶分子は、チ
ルト角を低く制御するための所定の電圧(第1の書込電
圧)が印加されることにより、図3(C)の上側に示す
第1の書込状態に配向する。また、チルト角を高く制御
するための所定の電圧(第2の書込電圧)が印加される
ことにより、図3(D)の下側に示す第2の書込状態に
配向する。
The first and second metastable states can be switched or restored by applying the reset voltage and then applying the first or second metastable state selection voltage. The liquid crystal molecules aligned in the first metastable state are shown on the upper side of FIG. 3C by applying a predetermined voltage (first writing voltage) for controlling the tilt angle to be low. Orient to the first write state. When a predetermined voltage (second writing voltage) for controlling the tilt angle to be high is applied, the semiconductor device is oriented to the second writing state shown in the lower part of FIG. 3D.

【0029】同様に、第2の準安定状態に配向している
液晶分子は、チルト角を低く制御するための所定の電圧
(第3の書込電圧)が印加されることにより、図3
(D)の上側に示す第3の書込状態に配向する。また、
チルト角を高く制御するための所定の電圧(第4の書込
電圧)が印加されることにより、図3(D)の下側に示
す第4の書込状態に配向する。第1〜第4の書込電圧
は、いずれも、リセット電圧よりも十分小さい値の電圧
である。
Similarly, a predetermined voltage (third writing voltage) for controlling the tilt angle to be low is applied to the liquid crystal molecules aligned in the second metastable state, as shown in FIG.
It is oriented to the third write state shown on the upper side of (D). Also,
By applying a predetermined voltage (fourth writing voltage) for controlling the tilt angle to be high, the semiconductor device is oriented to a fourth writing state shown in the lower part of FIG. 3D. Each of the first to fourth write voltages is a voltage having a value sufficiently smaller than the reset voltage.

【0030】第1の準安定状態において大きなチルト角
と小さなチルト角を選択することにより2値を表示する
ことができ、第2の準安定状態において大きなチルト角
と小さなチルト角を選択することにより2値を表示する
ことができる。従って、合計で4値を表示することがで
きる。また、液晶材料、液晶セルの構成を適当に選択す
ることにより、第1の書込電圧と第3の書込電圧、第2
の書込電圧と第4の書込電圧、をそれぞれほぼ同一の値
とすることができ、駆動回路の構成及び動作を簡略化す
ることができる。
By selecting a large tilt angle and a small tilt angle in the first metastable state, a binary value can be displayed. By selecting a large tilt angle and a small tilt angle in the second metastable state, Binary values can be displayed. Therefore, four values can be displayed in total. By appropriately selecting the liquid crystal material and the configuration of the liquid crystal cell, the first write voltage, the third write voltage,
And the fourth write voltage can be set to substantially the same value, and the configuration and operation of the drive circuit can be simplified.

【0031】次に、この液晶表示素子の駆動方法につい
て説明する。この駆動方法は、リセット電圧が単一の極
性であるという特徴を有する。また、理解を容易にする
ため、第1と第2の準安定状態における低チルト配向を
設定するための第1と第3の書込電圧は実質的に等しい
電圧V1+V0であり、第1と第2の準安定状態におけ
る高チルト配向を設定するための第2と第4の書込電圧
は実質的に等しく、V1+V2であるとする。
Next, a method of driving the liquid crystal display device will be described. This driving method has a feature that the reset voltage has a single polarity. Also, for easy understanding, the first and third write voltages for setting the low tilt orientation in the first and second metastable states are substantially equal to the voltage V1 + V0, It is assumed that the second and fourth write voltages for setting the high tilt orientation in the metastable state of No. 2 are substantially equal to each other, that is, V1 + V2.

【0032】図2にリセット電圧の極性を単一の極性に
した場合の第K、K+1走査電極Cに印加される走査信
号と、信号電極Sに印加されるデータ信号の波形図を示
す。なお、この駆動方法は、液晶表示素子1がN画素行
を有するとすると、Nフィールドで1フレームを形成
し、各フィールドを、ツイスト書込期間、チルト書込期
間、ダミー期間、チルト再書込期間の4つの期間に分
て、駆動を行う。
FIG. 2 shows a waveform diagram of a scanning signal applied to the (K) th and (K + 1) th scanning electrodes C and a data signal applied to the signal electrode S when the reset voltage has a single polarity. In this driving method, assuming that the liquid crystal display element 1 has N pixel rows, one frame is formed by N fields, and each field is subjected to a twist writing period, a tilt writing period, a dummy period, and a tilt rewriting. Driving is performed in four periods.

【0033】ここで、1フレーム中の第K(K=1〜
N)フィールドを例に取ると、第Kフィールドのツイス
ト書込期間では、図2(a),(b)に示すように、こ
の期間の基準となるツイスト基準電圧−V2を全走査電
極Cと全信号電極Sに印加する。
Here, the K-th (K = 1 to K) in one frame
Taking the N) field as an example, in the twist writing period of the K-th field, as shown in FIGS. 2A and 2B, a twist reference voltage −V2 that is a reference of this period is applied to all the scanning electrodes C. Apply to all signal electrodes S.

【0034】そして、準安定状態の書き換えの対象であ
る第K画素行の走査電極C、即ち、第K走査電極Cに
は、図2(a)に示すように、十分高い正極性のリセッ
ト電圧V3を印加する。従って、第K画素行の液晶層に
は、十分高い正極性のリセット電圧V3が印加され、液
晶分子18aは図3(B)に示すリセット状態に配向す
る。一定期間リセット電圧V3を印加すると、これをオ
フし、表示画像に応じて、第K画素行の液晶層の準安定
状態を選択するため、各信号電極Sに選択すべき準安定
状態に対応する電圧を印加する。
As shown in FIG. 2A, a sufficiently high positive reset voltage is applied to the scan electrode C of the K-th pixel row to be rewritten in the metastable state, that is, the K-th scan electrode C. V3 is applied. Accordingly, a sufficiently high positive reset voltage V3 is applied to the liquid crystal layer in the Kth pixel row, and the liquid crystal molecules 18a are oriented to the reset state shown in FIG. When the reset voltage V3 is applied for a certain period, the reset voltage V3 is turned off, and the metastable state of the liquid crystal layer of the Kth pixel row is selected according to the display image. Apply voltage.

【0035】例えば、第1の準安定状態を選択する場合
には、図2(c)に実線で示すように、信号電極Sに、
走査電極Cの電圧と等しい電圧−V2を印加する。これ
により、第K画素行の液晶層には、0V(=−V2−
(−V2))が印加され、第1の準安定状態が選択及び
設定される。また、第2の準安定状態を選択する場合に
は、図2(c)に破線で示すように、信号電極Sに、電
圧−V0を印加する。これにより、第K画素行の液晶層
には、電圧V2−V0が印加され、第2の準安定状態が
選択及び設定される。
For example, when the first metastable state is selected, as shown by a solid line in FIG.
A voltage -V2 equal to the voltage of the scanning electrode C is applied. As a result, 0 V (= −V 2 −) is applied to the liquid crystal layer of the Kth pixel row.
(−V2)) is applied, and the first metastable state is selected and set. When the second metastable state is selected, a voltage -V0 is applied to the signal electrode S as shown by a broken line in FIG. As a result, the voltage V2-V0 is applied to the liquid crystal layer in the K-th pixel row, and the second metastable state is selected and set.

【0036】準安定状態の選択が終了すると、チルト書
込期間が開始し、図2(a),(b)に示すように、チ
ルト基準電圧−V1を全走査電極Cに印加する。さら
に、図2(a),(b)に示すように、チルト基準電圧
−V1の極性を反転させたチルト選択電圧V1を第1走
査電極C1から線順次で全走査電極Cに所定期間ずつ印
加する。また、チルト選択電圧V1の印加に同期して、
図2(c)に示すように、各信号電極Sに、各準安定状
態で、液晶分子のチルトを制御及び設定する為の電圧を
印加する。
When the selection of the metastable state is completed, the tilt writing period starts, and a tilt reference voltage -V1 is applied to all the scanning electrodes C as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, a tilt selection voltage V1 in which the polarity of the tilt reference voltage -V1 is inverted is applied to all the scanning electrodes C line by line from the first scanning electrode C1 for a predetermined period. I do. Further, in synchronization with the application of the tilt selection voltage V1,
As shown in FIG. 2C, a voltage for controlling and setting the tilt of the liquid crystal molecules is applied to each signal electrode S in each metastable state.

【0037】例えば、電圧−V0を印加することによ
り、液晶層に第1の書込電圧(V1+V0)が印加さ
れ、液晶分子18aのチルトが小さく抑えられ、第1又
は第3の書込状態が設定される。また、電圧−V2を印
加することにより、液晶に第2の書込電圧(V1+V
2)が印加され、液晶分子18aのチルトが大きくなっ
て、第2又は第4の書込状態が設定される。
For example, by applying the voltage -V0, the first writing voltage (V1 + V0) is applied to the liquid crystal layer, the tilt of the liquid crystal molecules 18a is suppressed to a small value, and the first or third writing state is set. Is set. Further, by applying the voltage −V2, the second writing voltage (V1 + V2) is applied to the liquid crystal.
2) is applied, the tilt of the liquid crystal molecules 18a increases, and the second or fourth writing state is set.

【0038】このようにして、全画素行がスキャンさ
れ、各画素の準安定状態を維持したまま、液晶分子18
aの書込状態(チルト角)が順次設定される。
In this manner, all the pixel rows are scanned, and the liquid crystal molecules 18 are maintained while the metastable state of each pixel is maintained.
The writing state (tilt angle) of a is sequentially set.

【0039】全画素行への書込が終了すると、ダミー期
間となり、図2(a),(b)に示すように、ツイスト
基準電圧−V2の極性を反転した電圧V2を全走査電極
Cに印加する。また、ツイスト書込期間中に各信号電極
Sに印加した電圧の極性を反転させた電圧(図2では電
圧V2)を対応する各信号電極Sに印加する。これらの
電圧により、第K画素行を除けば、ツイスト書込期間に
液晶層に印加される電圧と、ダミー期間に液晶層に印加
される電圧とは極性が反対で値が実質的に等しくなり、
これらの期間に液晶層に印加される直流電圧成分はキャ
ンセルされる。
When the writing to all the pixel rows is completed, a dummy period is started. As shown in FIGS. 2A and 2B, a voltage V2 obtained by inverting the polarity of the twist reference voltage -V2 is applied to all the scanning electrodes C. Apply. Further, a voltage (voltage V2 in FIG. 2) obtained by inverting the polarity of the voltage applied to each signal electrode S during the twist writing period is applied to each corresponding signal electrode S. With these voltages, except for the K-th pixel row, the voltage applied to the liquid crystal layer during the twist writing period and the voltage applied to the liquid crystal layer during the dummy period are opposite in polarity and substantially equal in value. ,
The DC voltage component applied to the liquid crystal layer during these periods is cancelled.

【0040】このダミー期間では、液晶分子18aのリ
セットと準安定状態の選択及びチルト角の書込を行わな
いため、液晶分子18aの配向状態は変化しない。
In this dummy period, resetting of the liquid crystal molecules 18a, selection of a metastable state, and writing of a tilt angle are not performed, so that the alignment state of the liquid crystal molecules 18a does not change.

【0041】次に、チルト再書込期間になり、図2
(a),(b)に示すように、チルト書込期間に各走査
電極Cに印加したチルト基準電圧−V1の極性を反転し
たチルト再基準電圧V1を全走査電極Cに印加する。さ
らに、この期間の基準電圧V1の極性を反転したチルト
再選択電圧−V1を第1走査電極C1から線順次で全走
査電極Cに所定期間ずつ印加する。また、チルト再選択
電圧−V1の印加に同期して、図2(c)に示すよう
に、チルト書込期間に各信号電極Sに印加した電圧の極
性を反転した電圧を各信号電極Sに印加する。
Next, a tilt rewriting period is started, and FIG.
As shown in (a) and (b), the tilt re-reference voltage V1 obtained by inverting the polarity of the tilt reference voltage -V1 applied to each scan electrode C during the tilt writing period is applied to all the scan electrodes C. Further, the tilt reselection voltage −V1 in which the polarity of the reference voltage V1 is inverted in this period is applied to all the scanning electrodes C line by line from the first scanning electrode C1 for a predetermined period. Further, in synchronization with the application of the tilt reselection voltage -V1, a voltage obtained by inverting the polarity of the voltage applied to each signal electrode S during the tilt writing period is applied to each signal electrode S as shown in FIG. Apply.

【0042】このようにして、全画素行がスキャンさ
れ、各画素の準安定状態を維持したまま、液晶分子18
aの書込状態(チルト角)が順次再設定される。以上
で、第Kフィールドの駆動が終了する。
In this manner, all the pixel rows are scanned, and the liquid crystal molecules 18 are maintained while the metastable state of each pixel is maintained.
The writing state (tilt angle) of “a” is sequentially reset. Thus, the driving of the K-th field is completed.

【0043】第K+1フィールドでも同様に、ツイスト
書込期間には、第K+1画素行の液晶に正極性のリセッ
ト電圧が印加され、続いて、準安定状態選択電圧が設定
されて準安定状態の選択及び設定が成される。チルト書
込期間には、第1画素行から順に線順次で、書込状態
(チルト角)が順次設定される。続いて、ダミー期間で
は、第K+1画素行を除く画素行の液晶層には、ツイス
ト書込期間に印加された電圧の直流成分を相殺するよう
な電圧が印加される。また、第K+1画素行を除く画素
行の液晶層にはツイスト書込期間に印加された電圧のう
ちリセット電圧分を除く直流成分を相殺するような電圧
が印加される。続いて、チルト再書込期間で、全画素行
が再スキャンされ、書込状態が再設定される。
Similarly, in the (K + 1) th field, during the twist writing period, a positive reset voltage is applied to the liquid crystal in the (K + 1) th pixel row, and subsequently a metastable state selection voltage is set to select the metastable state. And settings are made. In the tilt writing period, the writing state (tilt angle) is sequentially set line-sequentially from the first pixel row. Subsequently, in the dummy period, a voltage that cancels the DC component of the voltage applied in the twist writing period is applied to the liquid crystal layers in the pixel rows except the (K + 1) th pixel row. Further, a voltage is applied to the liquid crystal layers of the pixel rows other than the (K + 1) th pixel row to cancel out the DC component excluding the reset voltage in the voltage applied during the twist writing period. Subsequently, in the tilt rewriting period, all the pixel rows are rescanned, and the writing state is reset.

【0044】第K+2フィールド以降も同様の動作が繰
り返される。また、以降のフレームでも、同様の動作が
繰り替えされ、リセット電圧の極性は全てのフィールド
及びフレームで同一である。
The same operation is repeated in the (K + 2) th and subsequent fields. The same operation is repeated in the subsequent frames, and the polarity of the reset voltage is the same in all fields and frames.

【0045】このような駆動方法によれば、ツイスト書
込期間に液晶層に印加した電圧の積分値とダミー期間に
液晶層に印加した電圧の積分値との和は、ほぼ0にな
る。また、チルト書込期間に液晶層に印加した電圧の積
分値とチルト再書込期間に液晶層に印加した電圧の積分
値との和も、ほぼ0になる。このため、1フィールドで
は、液晶層に印加する電圧の積分値の合計がほぼ0にな
り、液晶層に直流成分の電圧が偏って印加され、液晶を
劣化させたり、イオン化した不純物が基板に吸着して、
表示の焼き付き現象が起こる等の事態を防止できる。
According to such a driving method, the sum of the integral value of the voltage applied to the liquid crystal layer during the twist writing period and the integral value of the voltage applied to the liquid crystal layer during the dummy period becomes substantially zero. Also, the sum of the integrated value of the voltage applied to the liquid crystal layer during the tilt writing period and the integrated value of the voltage applied to the liquid crystal layer during the tilt rewriting period is substantially zero. Therefore, in one field, the sum of the integrated values of the voltages applied to the liquid crystal layer becomes almost zero, and the DC component voltage is applied to the liquid crystal layer in a biased manner, thereby deteriorating the liquid crystal and adsorbing ionized impurities on the substrate. do it,
It is possible to prevent a situation such as a display burn-in phenomenon.

【0046】なお、リセット電圧V3による直流成分に
関しては、これを相殺することはできない。しかし、リ
セット電圧V3を印加している期間は、1フレーム中の
1フィードの内のごく短い時間であり、全体としては、
ほとんど影響がない。
The DC component caused by the reset voltage V3 cannot be offset. However, the period during which the reset voltage V3 is applied is a very short time within one feed in one frame, and as a whole,
Has little effect.

【0047】次に、この駆動方法を実現するための駆動
回路について説明する。この駆動方法を実現するための
駆動回路は、図1に示すように、行ドライバ2、列ドラ
イバ3、電源回路4、ツイストデータ生成回路5、チル
トデータ生成回路6、ツイスト行選択回路7、チルト行
選択回路8及び制御回路9から構成される。
Next, a driving circuit for realizing this driving method will be described. As shown in FIG. 1, a driving circuit for realizing this driving method includes a row driver 2, a column driver 3, a power supply circuit 4, a twist data generation circuit 5, a tilt data generation circuit 6, a twist row selection circuit 7, a tilt row selection circuit 7, It comprises a row selection circuit 8 and a control circuit 9.

【0048】電源回路4は、走査電極Cに印加される上
述の各種電圧V3と、±V1と、±V2とを行ドライバ
2に供給し、信号電極Sに印加される上述各種電圧±V
0と±V2とを列ドライバ3に供給する。
The power supply circuit 4 supplies the above-mentioned various voltages V3, ± V1, and ± V2 applied to the scanning electrodes C to the row driver 2, and supplies the above-mentioned various voltages ± V applied to the signal electrodes S.
0 and ± V2 are supplied to the column driver 3.

【0049】ツイストデータ生成回路5は、外部から供
給される画像データから1画面分の各画素の液晶層が第
1の準安定状態であるか第2の準安定状態であるかを判
別し、判別した準安定状態を示すデータ(ツイストデー
タ)を生成し、画素行単位で記憶し、制御回路9からの
読み出し制御信号に従って、画素行単位で列ドライバ3
に供給する。チルトデータ生成回路6は、画像データか
ら1画面分の各画素の液晶分子18aのチルト角の大小
(第1又は第3の書込状態であるか、或いは、第2又は
第4の書込状態であるかの別)を判別し、判別したチル
ト角を示すデータ(チルトデータ)を生成し、画素行単
位で記憶し、制御回路9からの読み出し制御信号に従っ
て、画素行単位で列ドライバ3に供給する。
The twist data generation circuit 5 determines whether the liquid crystal layer of each pixel for one screen is in the first metastable state or the second metastable state from the image data supplied from the outside, Data (twist data) indicating the determined metastable state is generated and stored in units of pixel rows, and the column driver 3 is controlled in units of pixel rows in accordance with a read control signal from the control circuit 9.
To supply. The tilt data generation circuit 6 determines whether the tilt angle of the liquid crystal molecules 18a of each pixel for one screen from the image data is large or small (either in the first or third writing state, or in the second or fourth writing state). Is determined, and data (tilt data) indicating the determined tilt angle is generated, stored in units of pixel rows, and supplied to the column driver 3 in units of pixel rows in accordance with a read control signal from the control circuit 9. Supply.

【0050】ツイスト行選択回路7は、制御回路9から
供給される水平同期信号等の制御信号に従って、カウン
ト動作を行い、次のフィールドでリセット電圧V3を印
加すべき画素行の行番号を出力する。チルト行選択回路
8は、制御回路9から供給される制御パルスをカウント
し、チルト書込期間とチルト再書込期間において、チル
ト選択パルスを印加すべき行を指示する。
The twist row selection circuit 7 performs a count operation in accordance with a control signal such as a horizontal synchronization signal supplied from the control circuit 9, and outputs a row number of a pixel row to which the reset voltage V3 is to be applied in the next field. . The tilt row selection circuit 8 counts control pulses supplied from the control circuit 9 and indicates a row to which a tilt selection pulse is to be applied in the tilt writing period and the tilt rewriting period.

【0051】行ドライバ2は、制御回路9から供給され
るタイミング制御信号、ツイスト行選択回路7から供給
される行番号、チルト行選択回路8から供給される行番
号に従って、電源回路4から供給される電圧±V2、±
V1、V3のうちの適当なものを選択して各走査電極C
に印加する。列ドライバ3は、制御回路9から供給され
るタイミング制御信号、ツイストデータ生成回路5から
供給される1画素行分のツイストデータ又はチルトデー
タ生成回路6から供給される1画素行分のチルトデータ
に従って、電源回路4から供給される電圧±V2、±V
0のうちの適当なものを選択して各信号電極Sに印加す
る。
The row driver 2 is supplied from the power supply circuit 4 according to the timing control signal supplied from the control circuit 9, the row number supplied from the twist row selection circuit 7, and the row number supplied from the tilt row selection circuit 8. Voltage ± V2, ± V2
Select an appropriate one of V1 and V3 and select each scanning electrode C
Is applied. The column driver 3 follows a timing control signal supplied from the control circuit 9, twist data for one pixel row supplied from the twist data generation circuit 5, or tilt data for one pixel row supplied from the tilt data generation circuit 6. , Voltages supplied from the power supply circuit 4 ± V2, ± V
An appropriate one of 0 is selected and applied to each signal electrode S.

【0052】制御回路9は、この駆動回路全体の動作を
制御する。制御内容の詳細については、後述する。
The control circuit 9 controls the operation of the whole drive circuit. The details of the control will be described later.

【0053】次に、この駆動回路の動作を図2に示すタ
イミングチャートを参照しつつ説明する。ツイストデー
タ生成回路5は、画像データが供給されると、これを記
憶すると共に解析し、各画素の液晶の準安定状態を示す
データ(ツイストデータ)に変換して記憶する。また、
チルトデータ生成回路6は、画像データが供給される
と、これを記憶すると共に解析し、各画素の液晶のチル
トの大小を示すデータ(チルトデータ)に変換して記憶
する。
Next, the operation of the driving circuit will be described with reference to the timing chart shown in FIG. When the image data is supplied, the twist data generation circuit 5 stores and analyzes the image data, converts the image data into data (twist data) indicating the metastable state of the liquid crystal of each pixel, and stores the data. Also,
When the image data is supplied, the tilt data generation circuit 6 stores and analyzes the image data, converts the image data into data (tilt data) indicating the magnitude of the tilt of the liquid crystal of each pixel, and stores the data.

【0054】例えば、液晶表示素子1が第1の準安定状
態の第1の書込状態で白、第1の準安定状態の第2の書
込状態で黒、第2の準安定状態の第3の書込状態で赤、
第2の準安定状態の第4の書込状態で青を表示可能であ
る場合には、画像データが表示色として赤、白、黒、
青、・・・・を指定している場合には、ツイストデータ生成
回路5は、第2の準安定状態、第1の準安定状態、第1
の準安定状態、第2の準安定状態、・・・・というように、
ツイストデータを生成して記憶する。また、チルトデー
タ生成回路6は、チルトが小さい、チルトが小さい、チ
ルトが大きい、チルトが大きい、・・・・というように、チ
ルトデータを生成して記憶する。このような動作は、画
像データが供給される度に、随時実行される。
For example, the liquid crystal display element 1 is white in the first write state of the first metastable state, black in the second write state of the first metastable state, and in the second write state of the first metastable state. Red in the writing state of 3,
When blue can be displayed in the fourth writing state of the second metastable state, the image data is displayed in red, white, black,
When blue,... Are designated, the twist data generation circuit 5 outputs the second metastable state, the first metastable state, and the first metastable state.
, The second metastable state,...
Generate and store twist data. The tilt data generation circuit 6 generates and stores tilt data such as small tilt, small tilt, large tilt, large tilt, and so on. Such an operation is executed as needed every time image data is supplied.

【0055】次に、ある表示フレームが開始する直前の
フィールドで、ツイスト行選択回路7は、制御回路9か
らのタイミング制御信号に従って、行番号として「1」
を指定する。また、この行番号と制御回路9からのタイ
ミング制御信号に従って、ツイストデータ生成回路5
は、第1画素行のツイストデータを列ドライバ3に順次
供給し、列ドライバ3はこれを取り込む。
Next, in the field immediately before the start of a certain display frame, the twist row selection circuit 7 sets the row number to “1” in accordance with the timing control signal from the control circuit 9.
Is specified. Further, according to the row number and the timing control signal from the control circuit 9, the twist data generation circuit 5
Supplies the twist data of the first pixel row to the column driver 3 sequentially, and the column driver 3 takes in the twist data.

【0056】表示フレームが開始すると、制御回路9か
らのタイミング制御信号に従って、行ドライバ2は、ツ
イスト行選択回路7が指定する第1行の走査電極Cに電
圧V3を選択して一定期間リセット電圧V3を印加し、
他の行には基準電圧−V2を印加する。一方、列ドライ
バ3は、制御回路9からのタイミング制御信号に従っ
て、先に取り込んでおいた第1行のツイストデータに従
って、電圧−V0,−V2の何れかを各信号電極Sに印
加する。この間に、チルトデータ生成回路6は、チルト
行選択回路8からの行番号と制御回路9からのタイミン
グ制御信号に従って、第1行のチルトデータを読み出
し、列ドライバ3はこれを取り込む。
When the display frame starts, the row driver 2 selects the voltage V3 for the scan electrode C of the first row designated by the twist row selection circuit 7 according to the timing control signal from the control circuit 9, and resets the reset voltage for a certain period. Apply V3,
A reference voltage -V2 is applied to the other rows. On the other hand, the column driver 3 applies one of the voltages -V0 and -V2 to each signal electrode S in accordance with the previously acquired twist data of the first row in accordance with the timing control signal from the control circuit 9. During this time, the tilt data generation circuit 6 reads the first row of tilt data according to the row number from the tilt row selection circuit 8 and the timing control signal from the control circuit 9, and the column driver 3 takes in the tilt data.

【0057】次に、行ドライバ2は、チルト行選択回路
8が指示する行の走査電極Cにチルト選択電圧V1を印
加し、他の行の走査電極Cに基準電圧−V1を印加す
る。基準電圧−V1の印加に同期して、列ドライバ3は
先に取り込んでおいたチルトデータに従って、チルト選
択電圧V1を印加している画素行の液晶層のチルトが指
示されたチルトに成るような電圧−V0又は−V2を選
択して印加する。チルト書込期間の間、チルト行選択回
路8はカウント動作を続け、指示する行を順次更新す
る。これにより、チルトデータ生成回路6から適宜列ド
ライバ3にチルトデータが印加され、各走査電極Cへの
チルト選択電圧V1の印加に同期して、チルトデータに
対応する電圧が選択されて各信号電極Sに印加される。
Next, the row driver 2 applies the tilt selection voltage V1 to the scan electrodes C in the row designated by the tilt row selection circuit 8, and applies the reference voltage -V1 to the scan electrodes C in other rows. In synchronization with the application of the reference voltage -V1, the column driver 3 sets the tilt of the liquid crystal layer of the pixel row to which the tilt selection voltage V1 is applied to the designated tilt in accordance with the previously acquired tilt data. The voltage -V0 or -V2 is selected and applied. During the tilt writing period, the tilt row selection circuit 8 continues the counting operation and sequentially updates the designated row. As a result, the tilt data is appropriately applied from the tilt data generation circuit 6 to the column driver 3, and a voltage corresponding to the tilt data is selected in synchronization with the application of the tilt selection voltage V1 to each scan electrode C, and each signal electrode is selected. Applied to S.

【0058】全画素行のスキャンが終了すると、ダミー
期間となり、行ドライバ2は制御回路9の制御に従って
全ての走査電極Cに電圧V2を印加する。一方、列ドラ
イバ3は、ツイストデータに従って、ツイスト書込期間
に印加した電圧の極性を反転した電圧を各信号電極Sに
印加する。
When the scanning of all the pixel rows is completed, a dummy period starts, and the row driver 2 applies the voltage V2 to all the scanning electrodes C under the control of the control circuit 9. On the other hand, the column driver 3 applies a voltage obtained by inverting the polarity of the voltage applied during the twist writing period to each signal electrode S according to the twist data.

【0059】チルト再書込期間が開始すると、チルト行
選択回路8が再度カウント動作を開始し、チルト選択電
圧を印加する対象の走査電極Cの行番号を指示する。ま
た、チルトデータ生成回路6は、チルト行選択回路8の
カウント動作に連動し、列ドライバ3に画素行単位でチ
ルトデータを供給する。列ドライバ3は、制御回路9か
らの制御信号に従って、チルト選択電圧の印加に同期
し、且つ、チルトデータに対応し、且つ、チルト書込期
間に印加した電圧とは反対極性の電圧を選択して各信号
電極Sに印加する。
When the tilt rewriting period starts, the tilt row selection circuit 8 starts counting again and indicates the row number of the scan electrode C to which the tilt selection voltage is to be applied. The tilt data generation circuit 6 supplies the tilt data to the column driver 3 in units of pixel rows in conjunction with the counting operation of the tilt row selection circuit 8. The column driver 3 selects a voltage synchronized with the application of the tilt selection voltage, corresponding to the tilt data, and having a polarity opposite to the voltage applied during the tilt writing period, in accordance with the control signal from the control circuit 9. To each signal electrode S.

【0060】このような動作を繰り返すことにより、上
述の図2に示す駆動方法が実現される。この装置によれ
ば、電圧値が最も高いリセット電圧が単極性なので、両
極性の場合に比較して行ドライバ2と電源回路4の構成
を簡単にすることができる。特に、耐圧を低くすること
ができ、装置の小型化、低コスト化に寄与できる。ま
た、消費電力も低減する。
By repeating such an operation, the driving method shown in FIG. 2 described above is realized. According to this device, since the reset voltage having the highest voltage value is unipolar, the configuration of the row driver 2 and the power supply circuit 4 can be simplified as compared with the case of bipolar. In particular, the withstand voltage can be reduced, which can contribute to downsizing and cost reduction of the device. Also, power consumption is reduced.

【0061】なお、上記説明では、ツイスト書込期間で
信号電極Sに印加した第1又は第2の準安定状態選択電
圧は一定値(−V0、−V2)であった。しかし、信号
電極Sに印加する電圧は、一定値でなくてもよく、所定
期間毎に変化する電圧、例えば、第1又は第2の準安定
状態選択電圧を交互に信号電極Sに印加してもよい。こ
の場合、準安定状態の書き換えを行う画素の走査電極C
にリセット電圧の印加終了直後、この画素の信号電極S
に設定したい準安定状態になるような電圧を印加する。
ダミー期間では、ツイスト書込期間において信号電極S
に印加した第1又は第2の準安定状態選択電圧を逆極性
で信号電極Sに印加する。このようにしても、液晶層に
印加される電圧の直流成分により液晶の劣化をさせずに
リセット電圧の極性を単一にすることができる。
In the above description, the first or second metastable state selection voltage applied to the signal electrode S during the twist writing period has a constant value (-V0, -V2). However, the voltage applied to the signal electrode S may not be a constant value, and a voltage that changes every predetermined period, for example, the first or second metastable state selection voltage is applied to the signal electrode S alternately. Is also good. In this case, the scan electrode C of the pixel in which the metastable state is rewritten
Immediately after the application of the reset voltage to the signal electrode S of this pixel.
Is applied so that a metastable state desired to be set is obtained.
In the dummy period, the signal electrode S in the twist writing period
Is applied to the signal electrode S in reverse polarity. Also in this case, the polarity of the reset voltage can be made single without deteriorating the liquid crystal due to the DC component of the voltage applied to the liquid crystal layer.

【0062】この発明は上記実施の形態に限定されず、
種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記説明で
は、リセット電圧V3については、短時間しか印加され
ないため、補償の対象外としたが、リセット電圧を印加
した画素行についてのみ、ダミー期間に走査電極Cに印
加される電圧V2の値を若干小さく(又は大きく)し
て、ダミー期間における走査電圧の積分値と、ツイスト
書込期間における走査電圧の積分値との和が0になるよ
うにしてもよい。このようにすれば、液晶表示素子1へ
の直流電圧の印加を確実に防止することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications and applications are possible. For example, in the above description, since the reset voltage V3 is applied only for a short time, it is excluded from the compensation. However, only the pixel row to which the reset voltage is applied has the voltage V2 applied to the scan electrode C during the dummy period. The value may be made slightly smaller (or larger) so that the sum of the integrated value of the scanning voltage during the dummy period and the integrated value of the scanning voltage during the twist writing period becomes zero. In this way, the application of the DC voltage to the liquid crystal display element 1 can be reliably prevented.

【0063】また、図1に示した回路構成などは主要部
のみを示したものであり、任意に変更及び修正可能であ
る。例えば、ツイスト行選択回路7、チルト行選択回路
8などを制御回路9とは別個に配置したが、1つの制御
回路で全ての制御動作を行っても良い。また、制御回路
をDSPとソフトウエアで構成する等してもよい。
Further, the circuit configuration shown in FIG. 1 shows only the main part, and can be arbitrarily changed and modified. For example, the twist row selection circuit 7, the tilt row selection circuit 8, and the like are arranged separately from the control circuit 9, but all control operations may be performed by one control circuit. Further, the control circuit may be composed of a DSP and software.

【0064】また、ツイストデータ生成回路5とチルト
データ生成回路6を配置したが、1フレーム分の画像を
記憶する画像メモリを配置し、この記憶データからツイ
ストデータ或いはチルトデータを適宜生成するようにし
てもよい。電源回路4から行ドライバ2及び列ドライバ
3に必要な電圧を全て供給したが、行ドライバ2及び列
ドライバ3内で、分圧・レギュレータなどを用いて、駆
動用の電圧を生成するようにしてもよい。
Although the twist data generation circuit 5 and the tilt data generation circuit 6 are arranged, an image memory for storing an image for one frame is arranged, and twist data or tilt data is appropriately generated from the stored data. You may. All necessary voltages are supplied from the power supply circuit 4 to the row driver 2 and the column driver 3. In the row driver 2 and the column driver 3, a driving voltage is generated by using a voltage divider / regulator or the like. Is also good.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置及び液晶表示素子の駆動方法によれば、リセット電
圧を単一の極性にしても駆動電圧の直流成分の印加を防
止することができる。従って、液晶の劣化を防止するこ
とができるとともに、行ドライバの構成を簡単にするこ
とができる。
As described above, according to the liquid crystal display device and the method of driving the liquid crystal display element of the present invention, even if the reset voltage has a single polarity, the application of the DC component of the drive voltage can be prevented. it can. Therefore, deterioration of the liquid crystal can be prevented, and the configuration of the row driver can be simplified.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の液晶表示素子の走査電極及び信号電極に
印加する駆動電圧の波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of driving voltages applied to scanning electrodes and signal electrodes of the liquid crystal display device of FIG.

【図3】図1の液晶表示素子の液晶分子の配向状態を示
す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an alignment state of liquid crystal molecules of the liquid crystal display device of FIG.

【図4】従来の駆動方法により液晶表示素子を駆動する
ための駆動電圧の波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram of a driving voltage for driving a liquid crystal display element by a conventional driving method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・液晶表示素子、2・・・行ドライバ、3・・・列ドライ
バ、4・・・電源回路、5・・・ツイストデータ生成回路、6
・・・チルトデータ生成回路、7・・・ツイスト行選択回路、
8・・・チルト行選択回路、9・・・制御回路、18a・・・液
晶分子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display element, 2 ... Row driver, 3 ... Column driver, 4 ... Power supply circuit, 5 ... Twist data generation circuit, 6
... Tilt data generation circuit, 7 ... Twist row selection circuit,
8: tilt row selection circuit, 9: control circuit, 18a: liquid crystal molecules

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに対向する面それぞれに電極が形成さ
れた一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した
液晶セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置さ
れた少なくとも一枚の偏光板と、前記液晶セルの前記電
極間に電圧を印加する駆動回路とを備え、 前記液晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の
分子長軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセッ
ト電圧を印加した後、それより低い値の第1の準安定状
態選択電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる
第2の準安定状態選択電圧の選択的な印加によって前記
液晶分子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状態
と、この第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向す
る第2の準安定状態と、前記第1の準安定状態と前記第
2の準安定状態それぞれにおいて印加電圧の実効値に応
じた配向の書込配向状態とを有し、 前記駆動回路は、単一極性のリセット電圧と、前記第1
又は第2の準安定状態選択電圧と、前記液晶層に所定の
実効値の電圧を印加するための書込電圧とを、前記液晶
セルの対向する前記電極間に順次印加し、その後、前記
第1又は第2の準安定状態選択電圧の極性を反転した第
1の反転電圧と前記書込電圧の極性を反転した第2の反
転電圧とを、前記電極間に順次印加する駆動手段からな
る、ことを特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on respective surfaces facing each other, and at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal cell. And a drive circuit for applying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell, wherein the liquid crystal layer is arranged between the electrodes of the pair of substrates so that the major axis of the liquid crystal molecules is substantially perpendicular to the substrate surface. After applying a reset voltage to be applied, the liquid crystal is selectively applied by a first metastable state selection voltage having a lower value and a second metastable state selection voltage different from the first metastable state selection voltage. A first metastable state in which molecules are oriented in a predetermined orientation state, a second metastable state in which molecules are oriented in an orientation state different from the first metastable state, the first metastable state, and the second metastable state. Smell in each of metastable state 2 A driving orientation state corresponding to the effective value of the applied voltage.
Alternatively, a second metastable state selection voltage and a writing voltage for applying a voltage of a predetermined effective value to the liquid crystal layer are sequentially applied between the opposed electrodes of the liquid crystal cell, and thereafter, the Driving means for sequentially applying a first inversion voltage in which the polarity of the first or second metastable state selection voltage is inverted and a second inversion voltage in which the polarity of the write voltage is inverted between the electrodes, A liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】互いに対向する面それぞれに電極が形成さ
れた一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した
液晶セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置さ
れた少なくとも一枚の偏光板と、より構成され、N行
(Nは複数)の画素を備える液晶表示素子と、前記液晶
セルの前記電極間に電圧を印加する駆動回路とを備え、 前記液晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の
分子長軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセッ
ト電圧を印加した後、それより低い値の第1の準安定状
態選択電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる
第2の準安定状態選択電圧の選択的な印加によって、前
記液晶分子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状
態と、この第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向
する第2の準安定状態と、前記第1の準安定状態と前記
第2の準安定状態それぞれにおいて印加電圧の実効値に
応じた配向の書込配向状態とを有し、 前記駆動回路は、Nフィールドで前記液晶表示素子を駆
動し、各フィールドで1つの画素行を選択し、(1)選択
した行の画素の液晶層に単一極性のリセット電圧と前記
第1又は第2の準安定状態選択電圧とを順次印加し、非
選択行の画素の液晶層に配向状態に影響を与えない所定
の電圧を印加し、(2)次に、各行の画素の液晶層に、表
示画像に対応する書込電圧を順次印加し、(3)次に、実
質的に全ての画素の液晶層に前記所定電圧の極性を反転
した電圧を印加し、(4)更に、各行の画素の液晶層に逆
極性の書込電圧を順次印加する手段から構成されてい
る、 ことを特徴とする液晶表示装置。
2. A liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on surfaces facing each other, and at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal cell. A liquid crystal display element comprising N rows (where N is a plurality) of pixels, and a drive circuit for applying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell. After applying a reset voltage between the electrodes to orient the molecular long axis of the liquid crystal molecules substantially perpendicular to the substrate surface, the first metastable state selection voltage having a lower value and the first metastable state selection voltage A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selectively applying a second metastable state selection voltage different from a voltage, and an alignment state different from the first metastable state Second metastable state oriented at And a write alignment state of an alignment corresponding to an effective value of an applied voltage in each of the first metastable state and the second metastable state, wherein the driving circuit performs the liquid crystal display in N fields. The element is driven, one pixel row is selected in each field, and (1) a single-polarity reset voltage and the first or second metastable state selection voltage are sequentially applied to the liquid crystal layer of the pixel in the selected row. A predetermined voltage that does not affect the alignment state is applied to the liquid crystal layers of the pixels in the non-selected rows. (2) Next, a write voltage corresponding to the display image is sequentially applied to the liquid crystal layers of the pixels in each row. (3) Next, a voltage obtained by inverting the polarity of the predetermined voltage is applied to the liquid crystal layers of substantially all the pixels. (4) Further, a write voltage of the opposite polarity is applied to the liquid crystal layers of the pixels in each row. Wherein the liquid crystal display device comprises means for sequentially applying the following.
【請求項3】前記駆動回路は、1フレームをNフィール
ドで構成して前記液晶表示素子を駆動し、第iフィール
ドで、(1)第i行の画素の液晶に単一極性のリセット電
圧と表示画像に対応する前記第1又は第2の準安定状態
選択電圧とを順次印加し、第i行以外の行の画素の液晶
に所定電圧を印加し、(2)次に、第1乃至第N行の画素
の液晶に、所定の順番で表示画像に対応し、準安定状態
の中の配向状態を変更する第1の書込電圧を順次印加
し、(3)次に、実質的に全ての画素の液晶に前記所定電
圧の極性を反転した電圧を印加し、(4)更に、第1乃至
第N行の画素の液晶に、予め定められた順番で表示画像
に対応し、前記第1の書込電圧の極性を反転した第2の
書込電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
3. The drive circuit drives the liquid crystal display element by forming one frame with N fields, and in the i-th field, (1) applying a reset voltage of a single polarity to the liquid crystal of the pixel in the i-th row. The first or second metastable state selection voltage corresponding to the display image is sequentially applied, and a predetermined voltage is applied to the liquid crystal of the pixels in the rows other than the i-th row. A first writing voltage for changing the alignment state in the metastable state corresponding to the display image in a predetermined order is sequentially applied to the liquid crystal of the pixels in N rows, and (3) Next, substantially all (4) further applying a voltage obtained by inverting the polarity of the predetermined voltage to the liquid crystal of the pixels of the pixels in the first to Nth rows in correspondence with the display image in a predetermined order; The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a second write voltage obtained by inverting the polarity of the write voltage is applied.
【請求項4】前記基板の一方には、複数の走査電極が形
成され、 前記基板の他方には、前記走査電極と交差する複数の信
号電極が形成されており、 前記駆動回路は、前記リセット電圧を選択した行に対応
する走査電極に印加し、非選択行の走査電極に第1の電
圧を印加し、 準安定状態を設定する画素の走査電極には前記第1の電
圧を印加し、信号電極には設定対象の準安定状態に対応
する第2の電圧を印加し、 書込対象の画素行の走査電極には書込期間電圧を印加
し、信号電極には、書込電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の
液晶表示装置。
4. A plurality of scanning electrodes are formed on one of the substrates, and a plurality of signal electrodes intersecting with the scanning electrodes are formed on the other of the substrate. Applying a voltage to a scan electrode corresponding to a selected row, applying a first voltage to a scan electrode in a non-selected row, applying the first voltage to a scan electrode of a pixel for setting a metastable state, A second voltage corresponding to the metastable state to be set is applied to the signal electrode, a write period voltage is applied to the scan electrode of the pixel row to be written, and a write voltage is applied to the signal electrode. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】互いに対向する面それぞれに電極が形成さ
れた一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した
液晶セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置さ
れた少なくとも一枚の偏光板と、より構成され、N行の
画素を備える液晶表示素子と、前記液晶セルの前記電極
間に電圧を印加する駆動回路とを備え、 前記液晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の
分子長軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセッ
ト電圧を印加した後、それより低い値の第1の準安定状
態選択電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる
第2の準安定状態選択電圧の選択的な印加によって前記
液晶分子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状態
と、この第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向す
る第2の準安定状態と、前記第1の準安定状態と前記第
2の準安定状態それぞれにおいて印加電圧の実効値に応
じた配向の書込配向状態とを有し、 前記駆動回路は、 全てのフレーム且つ全ての画素の液晶層に単一の極性の
リセット電圧を順次印加するリセット電圧印加手段と、 前記リセット電圧印加手段が前記リセット電圧を印加し
た画素の液晶層に前記第1と第2の準安定状態選択電圧
の一方を印加し、前記第1と第2の準安定状態に設定す
る手段と、 前記第1又は第2の準安定状態に設定された画素の液晶
層に、前記書込配向状態を設定するために、書込電圧を
印加する手段と、 前記液晶層に一方極性の電圧が印加されるのを防止する
ための、単一極性の補償電圧を印加する手段と、 を備える、 ことを特徴とする液晶表示装置。
5. A liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on respective surfaces facing each other, and at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal cell. And a driving circuit for applying a voltage between the electrodes of the liquid crystal cell. The liquid crystal layer includes a liquid crystal between the electrodes of the pair of substrates. After applying a reset voltage for orienting the molecular long axis of the molecule substantially perpendicular to the substrate surface, a lower value of the first metastable state selection voltage and a first metastable state selection voltage different from the first metastable state selection voltage are lower. A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state by selective application of a second metastable state selection voltage, and a second metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a different alignment state from the first metastable state. A metastable state and the first In each of the metastable state and the second metastable state, and the driving circuit has a single alignment in the liquid crystal layers of all the frames and all the pixels in accordance with the effective value of the applied voltage. Reset voltage applying means for sequentially applying a reset voltage of one polarity; and the reset voltage applying means applying one of the first and second metastable state selection voltages to a liquid crystal layer of a pixel to which the reset voltage has been applied. Means for setting the first and second metastable states; and writing to the liquid crystal layer of the pixel set to the first or second metastable state to set the write alignment state. A liquid crystal display device comprising: means for applying a voltage; and means for applying a compensation voltage of a single polarity for preventing a voltage of one polarity from being applied to the liquid crystal layer.
【請求項6】前記液晶層は、液晶分子が何れか一方の基
板の配向処理方向を基準として一方の方向にほぼ0°〜
180°のねじれ角で非ツイスト又はツイスト配向した
スプレイ配向の初期配向状態を有し、前記第1の準安定
状態は、液晶分子が前記初期配向状態から前記一方の方
向に更に0°〜180°ねじれて配向してスプレイ歪み
を解消した配向状態、前記第2の準安定状態は、液晶分
子が前記初期配向状態から前記一方の方向とは逆方向に
ほぼ180°ねじれて配向するスプレイ歪みを解消した
配向状態であることを特徴とする請求項1乃至5の何れ
か1項に記載の液層表示装置。
6. The liquid crystal layer according to claim 1, wherein the liquid crystal molecules have an angle of approximately 0 ° in one direction with respect to the alignment processing direction of one of the substrates.
The liquid crystal molecules have a non-twisted or twisted splay alignment initial alignment state at a twist angle of 180 °, and the first metastable state is such that liquid crystal molecules are further shifted from the initial alignment state by 0 ° to 180 ° in the one direction. The second meta-stable state, in which the liquid crystal molecules are twisted to eliminate the splay distortion and the second metastable state, eliminates the splay distortion in which the liquid crystal molecules are aligned by being twisted by about 180 ° in the direction opposite to the one direction from the initial alignment state. The liquid layer display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid layer display device is in an aligned state.
【請求項7】前記書込電圧は、液晶層の前記第1又は第
2の準安定状態を維持したままで、液晶分子の平均的な
チルトを制御することにより、液晶層の配向状態を設定
する電圧である、ことを特徴とする請求項6に記載の液
層表示装置。
7. The writing voltage sets an alignment state of the liquid crystal layer by controlling an average tilt of liquid crystal molecules while maintaining the first or second metastable state of the liquid crystal layer. The liquid layer display device according to claim 6, wherein the voltage is a voltage to be applied.
【請求項8】互いに対向する面それぞれに電極が形成さ
れた一対の基板の間に、ネマティック液晶層を挟持した
液晶セルと、この液晶セルの少なくとも表面側に配置さ
れた少なくとも一枚の偏光板と、より構成され、N行の
画素を備える液晶表示素子の駆動方法であって、 前記液晶層は、前記一対の基板の電極間に、液晶分子の
分子長軸を基板面に対してほぼ垂直に配向させるリセッ
ト電圧を印加した後、それより低い値の第1の準安定状
態選択電圧とこの第1の準安定状態選択電圧とは異なる
第2の準安定状態選択電圧の選択的な印加によって前記
液晶分子が所定の配向状態で配向する第1の準安定状態
と、この第1の準安定状態とは異なる配向状態で配向す
る第2の準安定状態と、前記第1の準安定状態と前記第
2の準安定状態それぞれにおいて印加電圧の実効値に応
じた配向の書込配向状態とを有するものであり、 前記駆動方法は、Nフィールドで前記液晶表示素子を駆
動し、各フィールドで1つの画素行を選択し、各フィー
ルドで、(1)選択した行の画素の液晶層に単一極性のリ
セット電圧と前記第1又は第2の準安定状態選択電圧と
を順次印加し、非選択行の画素の液晶層に配向状態に影
響を与えない所定の電圧を印加し、(2)次に、各行の画
素の液晶層に、表示画像に対応する書込電圧を順次印加
し、(3)次に、実質的に全ての画素の液晶層に前記所定
の電圧の極性を反転した電圧を印加し、(4)更に、各行
の画素の液晶層に逆極性の書込電圧を順次印加する、こ
とを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
8. A liquid crystal cell having a nematic liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on respective surfaces facing each other, and at least one polarizing plate disposed on at least the surface side of the liquid crystal cell. And a driving method for a liquid crystal display element including N rows of pixels, wherein the liquid crystal layer is arranged such that a long axis of liquid crystal molecules is substantially perpendicular to a substrate surface between the electrodes of the pair of substrates. After applying a reset voltage for orienting the first metastable state, a lower metastable state select voltage and a second metastable state select voltage different from the first metastable state select voltage are selectively applied. A first metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined alignment state, a second metastable state in which the liquid crystal molecules are aligned in an alignment state different from the first metastable state, and the first metastable state. Each of the second metastable states In the method, the liquid crystal display element is driven in N fields, and one pixel row is selected in each field. In the field, (1) a reset voltage of a single polarity and the first or second metastable state selection voltage are sequentially applied to the liquid crystal layer of the pixel of the selected row, and the liquid crystal layer of the pixel of the non-selected row is aligned. A predetermined voltage that does not affect the state is applied, (2) Next, a write voltage corresponding to the display image is sequentially applied to the liquid crystal layer of the pixel in each row, and (3) Next, substantially all (4) applying a voltage obtained by inverting the polarity of the predetermined voltage to the liquid crystal layer of each pixel, and further sequentially applying a write voltage of the opposite polarity to the liquid crystal layer of each row of pixels. Element driving method.
【請求項9】1フレームをNフィールドで構成して前記
液晶表示素子を駆動し、第iフィールドで、(1)第i行
の画素の液晶層に単一極性のリセット電圧と表示画像に
対応する前記第1又は第2の準安定状態選択電圧とを順
次印加し、第i行以外の行の画素の液晶層に所定電圧を
印加し、(2)次に、第1乃至第N行の画素の液晶層に、
所定の順番で表示画像に対応し、準安定状態の中の配向
状態を変更する第1の書込電圧を順次印加し、(3)次
に、実質的に全ての画素の液晶層に前記所定電圧の極性
を反転した電圧を印加し、(4)更に、第1乃至第N行の
画素の液晶層に、予め定められた順番で表示画像に対応
し、前記第1の書込電圧の極性を反転した第2の書込電
圧を印加する、 ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示素子の駆動
方法。
9. The liquid crystal display element is driven with one frame composed of N fields, and in the i-th field, (1) a liquid crystal layer of a pixel on the i-th row corresponds to a reset voltage of a single polarity and a display image. The first or second metastable state selection voltage is sequentially applied, and a predetermined voltage is applied to the liquid crystal layers of the pixels in the rows other than the i-th row. (2) Next, the first to N-th rows are selected. In the liquid crystal layer of the pixel,
A first write voltage corresponding to a display image in a predetermined order and changing an alignment state in a metastable state is sequentially applied. (3) Next, the predetermined write voltage is applied to liquid crystal layers of substantially all pixels. (4) Further, the polarity of the first writing voltage is applied to the liquid crystal layers of the pixels in the first to Nth rows in accordance with a display image in a predetermined order. The method for driving a liquid crystal display element according to claim 8, wherein a second write voltage obtained by inverting the above is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100714326B1 (en) * 2000-03-08 2007-05-03 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Liquid crystal display apparatus and method using color field sequential driving method

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KR100714326B1 (en) * 2000-03-08 2007-05-03 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Liquid crystal display apparatus and method using color field sequential driving method

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