JPS6051119B2 - マトリックス型液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents
マトリックス型液晶表示装置の駆動方法Info
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- JPS6051119B2 JPS6051119B2 JP53013766A JP1376678A JPS6051119B2 JP S6051119 B2 JPS6051119 B2 JP S6051119B2 JP 53013766 A JP53013766 A JP 53013766A JP 1376678 A JP1376678 A JP 1376678A JP S6051119 B2 JPS6051119 B2 JP S6051119B2
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- Japan
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- liquid crystal
- voltage
- positive
- display device
- matrix type
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液晶表示装置、特に薄膜トランジスタ（以下Ｔ
ＦＴという。
ＦＴという。
）を用いたマトリックス型液晶表示装置の駆動方法に関
する。この種の装置としては、１９７詳に各絵素に１個
づつトランジスタと浮遊容量を蒸着膜（ＴｈｉｎＦｌｌ
ｍ）を用いて製作したマトリックス型液晶表示パネルが
ウエステイングハウス社（ＷＨ社）から発表されている
。
する。この種の装置としては、１９７詳に各絵素に１個
づつトランジスタと浮遊容量を蒸着膜（ＴｈｉｎＦｌｌ
ｍ）を用いて製作したマトリックス型液晶表示パネルが
ウエステイングハウス社（ＷＨ社）から発表されている
。
この仕様の詳細については正ＥＥＴｒａｎｓ、ｏｎＥｌ
ｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＥＤ−２０Ｐ９９５、１９
７３９Ｔ、Ｐ。
ｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＥＤ−２０Ｐ９９５、１９
７３９Ｔ、Ｐ。
ＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ’’に述べら
れているが、この発明をより理解するために、上記Ｒｅ
ｐｏｒｔに基づいて、その構造及び動作原理を説明する
。第１図は、液晶の１エレメントをＴＦＴ及び浮遊容量
を用いて駆動する回路を、第２図はその駆動波形を示す
。これらは４エレメントのみを示したが、これをＸ−Ｙ
に配置し、それを適当に結線することにより、マトリッ
クス表示が可能になる訳である。第１図のソース電極１
からソース電圧Ｖ、、ゲート電極２からゲート電圧−Ｖ
、を印加すると、ＴＦＴ３は導通（ＯＮ）状態となり、
ソース電極１からＴＦＴ（７）ＯＮ抵抗（ＲｏＮ）を通
して液晶の容量（ＣＬｃ）４と並列に接続されている浮
遊容量（Ｃｓ）５に充電が行なわれ、ドレイン電極６の
電位（Ｖドレイン１）は式（１）に従つて変化する。
れているが、この発明をより理解するために、上記Ｒｅ
ｐｏｒｔに基づいて、その構造及び動作原理を説明する
。第１図は、液晶の１エレメントをＴＦＴ及び浮遊容量
を用いて駆動する回路を、第２図はその駆動波形を示す
。これらは４エレメントのみを示したが、これをＸ−Ｙ
に配置し、それを適当に結線することにより、マトリッ
クス表示が可能になる訳である。第１図のソース電極１
からソース電圧Ｖ、、ゲート電極２からゲート電圧−Ｖ
、を印加すると、ＴＦＴ３は導通（ＯＮ）状態となり、
ソース電極１からＴＦＴ（７）ＯＮ抵抗（ＲｏＮ）を通
して液晶の容量（ＣＬｃ）４と並列に接続されている浮
遊容量（Ｃｓ）５に充電が行なわれ、ドレイン電極６の
電位（Ｖドレイン１）は式（１）に従つて変化する。
Ｖドレイン１＝Ｖ、（１−ｅ−τ１）・・・ （１）但
し丁、＝Ｒ０Ｎ（ＣＬＣ＋ＣＳ）次にゲート電極２のゲ
ート電圧をＶ２にするとＪＴＦＴ３は遮断（ＯＦＦ）状
態となり、容量ＣＬｃ４及びＣＳ５に充電されている電
荷は、ＴＦＴ３のＯＦＦ抵抗（ＲｏｐＦ）及び液晶の抵
抗（ＲＬｃ）を通して放電を開始するが、抵抗Ｒ。
し丁、＝Ｒ０Ｎ（ＣＬＣ＋ＣＳ）次にゲート電極２のゲ
ート電圧をＶ２にするとＪＴＦＴ３は遮断（ＯＦＦ）状
態となり、容量ＣＬｃ４及びＣＳ５に充電されている電
荷は、ＴＦＴ３のＯＦＦ抵抗（ＲｏｐＦ）及び液晶の抵
抗（ＲＬｃ）を通して放電を開始するが、抵抗Ｒ。
ＦＦ、ＲＬＣ、ＲＯＮはＲ０Ｆｐ＞Ｒ０Ｎ｜ＲＬｃ＞Ｒ
０ＦＦ・の関係があるため、その放電は徐々にしか行な
われず、ドレイン電極の電位（Ｖドレイン２）は式（２
）に従つて長い時間、高電位で保持される。
０ＦＦ・の関係があるため、その放電は徐々にしか行な
われず、ドレイン電極の電位（Ｖドレイン２）は式（２
）に従つて長い時間、高電位で保持される。
Ｖドレイン２＝Ｖｌｅ一吉・・・ （２
）但しτ２ ＝（ＲＯＦＦ′ＲＬＣ）（ＣＬＣ＋ＣＳ）
この様子を各電極の電圧波形によつて第２図に示すが、
ソース電極１に加わる電圧のデューティが小さく実効電
圧が極めて小さいにもかかわらず、ドレイン電極に生じ
る実効電圧、つまり液晶エレメントに印加される実効電
圧は非常に大きくなりデューティファクタが小さくても
高コントラストの表示が行なわれる訳である。以上のよ
うな原理で動作する為のセル構成を第３図に示し、これ
はガラス基板７上にＴＦＴ３及び容量５、それに液晶エ
レメントの片方電極１１を蒸着法によつて形成し、それ
をＸ−Ｙに配列し且つＸバー、Ｙバーに結線を行つて構
成した薄膜トランジスタアレイ基板２２と、ガラス基板
７上に各絵素に共通の全面透明導電膜１７をそなえた基
板２３とからなる。
）但しτ２ ＝（ＲＯＦＦ′ＲＬＣ）（ＣＬＣ＋ＣＳ）
この様子を各電極の電圧波形によつて第２図に示すが、
ソース電極１に加わる電圧のデューティが小さく実効電
圧が極めて小さいにもかかわらず、ドレイン電極に生じ
る実効電圧、つまり液晶エレメントに印加される実効電
圧は非常に大きくなりデューティファクタが小さくても
高コントラストの表示が行なわれる訳である。以上のよ
うな原理で動作する為のセル構成を第３図に示し、これ
はガラス基板７上にＴＦＴ３及び容量５、それに液晶エ
レメントの片方電極１１を蒸着法によつて形成し、それ
をＸ−Ｙに配列し且つＸバー、Ｙバーに結線を行つて構
成した薄膜トランジスタアレイ基板２２と、ガラス基板
７上に各絵素に共通の全面透明導電膜１７をそなえた基
板２３とからなる。
これら両方の電極基板上にはＳｉＯ又はＳｉＯ２等の透
明絶縁膜１４，１５を蒸着した後、斜蒸着又はラピング
等によつてＴＮ配向処理を行なう。この２枚の基板をシ
ール材２１で封止し、これに液晶１６、例えばＴＮ−Ｆ
ＥＭ液晶又はゲストホスト型液晶を注入させることによ
りＴＦ′Ｔを用いたマトリックス型液晶表示セルは完成
する。これに偏向板１８及び１９反射板２０を組み合わ
せることによつて第３図に示したマトリックス型液晶表
示装置は完成する。なお、図中８はＡ１等よりなるゲー
ト電極、９は容量αの一方の電極、１０はＴＦＴを構成
する−ためのゲート絶縁膜及び容量αの誘電体膜、１１
は液晶エレメントの一方の電極バッド、１２はソース電
極、１３はドレイン電極、２４は半導体膜を示す。
明絶縁膜１４，１５を蒸着した後、斜蒸着又はラピング
等によつてＴＮ配向処理を行なう。この２枚の基板をシ
ール材２１で封止し、これに液晶１６、例えばＴＮ−Ｆ
ＥＭ液晶又はゲストホスト型液晶を注入させることによ
りＴＦ′Ｔを用いたマトリックス型液晶表示セルは完成
する。これに偏向板１８及び１９反射板２０を組み合わ
せることによつて第３図に示したマトリックス型液晶表
示装置は完成する。なお、図中８はＡ１等よりなるゲー
ト電極、９は容量αの一方の電極、１０はＴＦＴを構成
する−ためのゲート絶縁膜及び容量αの誘電体膜、１１
は液晶エレメントの一方の電極バッド、１２はソース電
極、１３はドレイン電極、２４は半導体膜を示す。
このように構成された表示装置を第２図に示す．駆動波
形で駆動させた場合、基本的な問題が２つある。
形で駆動させた場合、基本的な問題が２つある。
１ＴＦＴの電圧一電流特性（■Ｄ−１Ｄ）が第４図に示
すように正負対称であれば、第２図ｃに示すような直流
分を含まない理想的なドレイン・電圧波形が得られる。
すように正負対称であれば、第２図ｃに示すような直流
分を含まない理想的なドレイン・電圧波形が得られる。
しかし一般にＴＦＴの特性は第５図に示すように、電圧
一電流特性（■ｏ−１Ｄ）が正負非対称である。このた
めドレイン電圧波形、つまり液晶に印加される電圧は第
２図ｄのように正負非対称の波形になる。従つて液晶に
は直流を含む電圧が印加され、その結果液晶の寿命を極
端に短くする。２第６図のようなソース電極Ｓｉとゲー
ト電極Ｇｊによつて選択される１つの絵素を除いて他は
全部点灯する駆動波形を考えた場合、その非点灯エレメ
ントにはＴＦＴが遮断（０ＦＦ）状態でありながらＲ。
一電流特性（■ｏ−１Ｄ）が正負非対称である。このた
めドレイン電圧波形、つまり液晶に印加される電圧は第
２図ｄのように正負非対称の波形になる。従つて液晶に
は直流を含む電圧が印加され、その結果液晶の寿命を極
端に短くする。２第６図のようなソース電極Ｓｉとゲー
ト電極Ｇｊによつて選択される１つの絵素を除いて他は
全部点灯する駆動波形を考えた場合、その非点灯エレメ
ントにはＴＦＴが遮断（０ＦＦ）状態でありながらＲ。
ｐｐ抵抗を通して容量（ＣＬＯ＋Ｃｓ）を徐々に充電し
ていく為にやがては液晶の閾値ノ 電圧Ｖｔｈ以上の電
圧が印加されることになる。その結果第６図のような電
圧波形となり、ソース電圧Ｖｓｉとゲート電圧Ｖａｊで
オンオフ制御されるＴＦＴがオフでありながらそのＴＦ
Ｔのドレイン電圧■。Ｉｊはやがてオンと同一又はそれ
以上の実効電圧が印加され、誤表示の原因となつたり、
表示エレメント数によつてコントラストが異なるといつ
た問題が生じる。Ｗ．Ｈ．社では、これら２つの問題点
をＴＦＴのオン状態の電流が３５０ｐＡとした時にオフ
のリーク・電流が団ＡというようにＲ。
ていく為にやがては液晶の閾値ノ 電圧Ｖｔｈ以上の電
圧が印加されることになる。その結果第６図のような電
圧波形となり、ソース電圧Ｖｓｉとゲート電圧Ｖａｊで
オンオフ制御されるＴＦＴがオフでありながらそのＴＦ
Ｔのドレイン電圧■。Ｉｊはやがてオンと同一又はそれ
以上の実効電圧が印加され、誤表示の原因となつたり、
表示エレメント数によつてコントラストが異なるといつ
た問題が生じる。Ｗ．Ｈ．社では、これら２つの問題点
をＴＦＴのオン状態の電流が３５０ｐＡとした時にオフ
のリーク・電流が団ＡというようにＲ。
Ｎ／ＲＯＦＦた７００００というような特性の良いＴＦ
Ｔを開発することで解決しようとしているが直流分を完
全に除去することは不可能である。本発明は上記２の欠
点を取り除くことができる液晶表示装置の新しい駆動方
法を提供する。
Ｔを開発することで解決しようとしているが直流分を完
全に除去することは不可能である。本発明は上記２の欠
点を取り除くことができる液晶表示装置の新しい駆動方
法を提供する。
以下に本発明の一実施例による駆動方法をその駆動波形
のタイムチャートを示す第７図とともに説明する。第７
図ａはｉ番目のソース電極に印加するソース電圧Ｖｓｉ
の波形を示し、正負のパルスをベアとして印加される。
のタイムチャートを示す第７図とともに説明する。第７
図ａはｉ番目のソース電極に印加するソース電圧Ｖｓｉ
の波形を示し、正負のパルスをベアとして印加される。
このとき正及び負のパルス巾の比は、ＴＦ′Ｔの正負側
の特性の相違を補正するよう、ＴＦＴがオフのときに正
負方向に充放電を行つて、実効値電圧が０電位になるよ
うに設定される。第７図ａはｉ番目のソース電極上の絵
素を書込みと非書込みを交互にする場合のソース電極の
電圧波形を示し、ソース電圧の正パルスと負パルスは奇
数フレームと偶数フレームでは位相が逆転している。第
７図ｂ−ｄは順次走査をするゲート電極ｊ番目から（ｊ
＋２）番目のゲート電圧Ｖｃ，，Ｖｃ，＋１，■。
の特性の相違を補正するよう、ＴＦＴがオフのときに正
負方向に充放電を行つて、実効値電圧が０電位になるよ
うに設定される。第７図ａはｉ番目のソース電極上の絵
素を書込みと非書込みを交互にする場合のソース電極の
電圧波形を示し、ソース電圧の正パルスと負パルスは奇
数フレームと偶数フレームでは位相が逆転している。第
７図ｂ−ｄは順次走査をするゲート電極ｊ番目から（ｊ
＋２）番目のゲート電圧Ｖｃ，，Ｖｃ，＋１，■。
ｊ＋２の各波形を示し、ソース電圧の正負のパルス巾に
合わせて、ソース電圧の正パルスを液晶に印加する場合
はソース電圧の正パルスと同じパルス巾のゲートパルス
が印加される。またソース電圧の負パルスを液晶に印加
する場合はソース電圧の負パルスと同じパルス巾のゲー
トパルスが印加される。この図では奇数フレームで正パ
ルス偶数フレームで負パルスを印加している。従つて、
第７図ｂ−ｄのゲートパルスが順次印加される電極に対
応して書込情報信号により書込みをするときはソース電
圧Ｖｓｉを印加し、或いは書込みしないときは０電位に
する。
合わせて、ソース電圧の正パルスを液晶に印加する場合
はソース電圧の正パルスと同じパルス巾のゲートパルス
が印加される。またソース電圧の負パルスを液晶に印加
する場合はソース電圧の負パルスと同じパルス巾のゲー
トパルスが印加される。この図では奇数フレームで正パ
ルス偶数フレームで負パルスを印加している。従つて、
第７図ｂ−ｄのゲートパルスが順次印加される電極に対
応して書込情報信号により書込みをするときはソース電
圧Ｖｓｉを印加し、或いは書込みしないときは０電位に
する。
即ち第７図の波形の場合は（１，ｊ）番及び（１，ｊ＋
２）番の絵素は書込まれ、（１，ｊ＋１）番の絵素は書
込まれない。上記ソース電圧とゲートパルスにより書込
みをする液晶の絵素には第７図ｅ−ｇに示す電圧がフィ
ールド毎に正負交互に印加されることとなり液晶は表示
動作する。
２）番の絵素は書込まれ、（１，ｊ＋１）番の絵素は書
込まれない。上記ソース電圧とゲートパルスにより書込
みをする液晶の絵素には第７図ｅ−ｇに示す電圧がフィ
ールド毎に正負交互に印加されることとなり液晶は表示
動作する。
以上のように本発明はソース電圧を正負パルスとして、
ＴＦＴがオフのときに正負方向の充放電電圧がＯになる
よう正負のパルス巾を変化させているから、第６図に示
すように１絵素のみが非書込みで、他の全てが書込まれ
るという表示状態のときにも、非書込み絵素に廻り込み
による電圧印加がないので、非書込み絵素が書込まれる
ことがない。
ＴＦＴがオフのときに正負方向の充放電電圧がＯになる
よう正負のパルス巾を変化させているから、第６図に示
すように１絵素のみが非書込みで、他の全てが書込まれ
るという表示状態のときにも、非書込み絵素に廻り込み
による電圧印加がないので、非書込み絵素が書込まれる
ことがない。
従つてコントラストが向上する。更に言えば表示エレメ
ント数によつてコントラストが異なるという問題は生じ
ない。本発明の実験によれば、正負パルス巾の比はＴＦ
′Ｔがテルルを半導体材料として構成した場合は、が適
当であつた。
ント数によつてコントラストが異なるという問題は生じ
ない。本発明の実験によれば、正負パルス巾の比はＴＦ
′Ｔがテルルを半導体材料として構成した場合は、が適
当であつた。
本発明は正負パルスによつて駆動するからデューティが
小さくなるが、このために駆動効率が低下する割合は小
さい。また本発明の駆動法を用いる場合は、ＴＦ′Ｔの
ＲＯＦＰオン時とオフ時の抵抗
の比は一爽＝ー灯３０咽度の素子で構成することができ
、従つてＴｅを半導体材料とすることができ、充分なコ
ントラストが得られる。
小さくなるが、このために駆動効率が低下する割合は小
さい。また本発明の駆動法を用いる場合は、ＴＦ′Ｔの
ＲＯＦＰオン時とオフ時の抵抗
の比は一爽＝ー灯３０咽度の素子で構成することができ
、従つてＴｅを半導体材料とすることができ、充分なコ
ントラストが得られる。
勿論、本発明に使用可能の半導体材料はＴｅだけでなく
、ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＰｂＳ等も使用できる。
、ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＰｂＳ等も使用できる。
第１図は従来のＴＦＴを用いたマトリックス型液晶表示
装置の回路図、第２図は第１図の回路を説明するタイム
チャート、第３図はＴＦＴを用い・たマトリックス液晶
表示装置の断面図、第４図は理想的なＴＦＴの電圧一電
流特性図、第５図はＴｅを半導体材料とするＴＦＴの電
圧一電流特性図、第６図は第１図の回路によるある駆動
状態のタイムチャート、第７図は本発明の一実施例の駆
動方・法を実施する際のタイムチャートである。 １：ソース電極、２：ゲート電極、３ ＴＦＴＮＶｓ：ソース電圧、■ｃ：ゲート電圧。
装置の回路図、第２図は第１図の回路を説明するタイム
チャート、第３図はＴＦＴを用い・たマトリックス液晶
表示装置の断面図、第４図は理想的なＴＦＴの電圧一電
流特性図、第５図はＴｅを半導体材料とするＴＦＴの電
圧一電流特性図、第６図は第１図の回路によるある駆動
状態のタイムチャート、第７図は本発明の一実施例の駆
動方・法を実施する際のタイムチャートである。 １：ソース電極、２：ゲート電極、３ ＴＦＴＮＶｓ：ソース電圧、■ｃ：ゲート電圧。
Claims (1)
- １ 複数個のゲート線及び前記ゲート線と直交する複数
個のソース線を備え、その各交点に薄膜トランジスタ（
ＴＦＴ）アレイを形成した基板と全面透明導電体を形成
した基板を有し、前記トランジスタアレイと、前記透明
導電体間に液晶材を挾持した構造のマトリックス形表示
装置の駆動方法に於いて、上記ソース線より加えるソー
ス電圧は正負パルスであり、該正負のパルス巾の比は薄
膜トランジスタがオフのときの正負方向の充放電電圧が
０になる値に設定されていることを特徴とするマトリッ
クス型液晶表示装置の駆動方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53013766A JPS6051119B2 (ja) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | マトリックス型液晶表示装置の駆動方法 |
| GB7904352A GB2016780B (en) | 1978-02-08 | 1979-02-07 | Type liquid crystal display |
| DE2904596A DE2904596C2 (de) | 1978-02-08 | 1979-02-07 | Flüssigkristall-Anzeigematrix |
| DE2953769A DE2953769C2 (de) | 1978-02-08 | 1979-02-07 | Flüssigkristall-Anzeigematrix mit Dünnfilmtransistor-Anordnung |
| GB8101865A GB2064194B (en) | 1978-02-08 | 1979-02-07 | Matrix type liquid crystal display device |
| US06/229,846 US4386352A (en) | 1978-02-08 | 1981-01-30 | Matrix type liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53013766A JPS6051119B2 (ja) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | マトリックス型液晶表示装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54106193A JPS54106193A (en) | 1979-08-20 |
| JPS6051119B2 true JPS6051119B2 (ja) | 1985-11-12 |
Family
ID=11842368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53013766A Expired JPS6051119B2 (ja) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | マトリックス型液晶表示装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051119B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01289719A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Kinugawa Rubber Ind Co Ltd | ウェザーストリップ |
| JPH02105019U (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-21 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621193A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-27 | Sharp Kk | Drive method of liquid crystal display unit |
| JPS5821863A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| JPS60151615A (ja) * | 1984-01-19 | 1985-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示デバイス駆動法 |
| JPS6156327A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-22 | Canon Inc | 表示パネルの駆動法 |
-
1978
- 1978-02-08 JP JP53013766A patent/JPS6051119B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01289719A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Kinugawa Rubber Ind Co Ltd | ウェザーストリップ |
| JPH02105019U (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54106193A (en) | 1979-08-20 |
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