JPS636855B2 - - Google Patents

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JPS636855B2
JPS636855B2 JP56064629A JP6462981A JPS636855B2 JP S636855 B2 JPS636855 B2 JP S636855B2 JP 56064629 A JP56064629 A JP 56064629A JP 6462981 A JP6462981 A JP 6462981A JP S636855 B2 JPS636855 B2 JP S636855B2
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JP
Japan
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voltage
liquid crystal
signal
level
data signal
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Expired
Application number
JP56064629A
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English (en)
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JPS57179894A (en
Inventor
Shunji Handa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPS57179894A publication Critical patent/JPS57179894A/ja
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  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非線型素子をスイツチング素子とし
て表示装置内に用いた液晶表示装置に関し、特に
その駆動装置に関する。
〔従来の技術〕
液晶表示装置に用いられるスイツチング用非線
型素子としては、例えば金属―絶縁体―金属より
なるMIM素子がある。
MIM素子とは、第1図に示す如く例えばTa―
Taの酸化物―Taのような、金属―金属酸化物―
金属のサンドイツチ構造であり、その電流―電圧
特性は強い非線形性を示す。a図は平面図であ
り、bはa図のA―B部の断面図である。1は
Ta、2はTaを陽極酸化して得たTa2O5、3は
Taであり、1と3のクロス部がMIM素子部であ
る。4は液晶駆動用の電極でMIM素止の片方の
Ta3と結合している。5は対向基板に形成した
液晶駆動用のデータ電極である。6は液晶、7は
基板である。第2図に第1図の等価回路図を示
す。11および15はそれぞれ第1図の1および
5を示し、21および22はそれぞれMIM素子
の抵抗分(RMIM)および容量成分(CMIM)
である。23および24は液晶画素素子の抵抗分
(RLC)および容量成分(CLC)である。
このような非線型素子を有するマトリクス液晶
表示装置に、通常の液晶マトリクス表示装置を駆
動する電圧平均化法の駆動波形を印加する。例え
ば走査ラインの1つに第3図aの波形、データラ
インの1つにbの波形を印加すると、その交叉部
のMIM素子と液晶の両端には第3図cの実線で
示した電圧がかかる。従つてその液晶の両端には
破線で示したような電圧がかかり、液晶にかかる
実効電圧は破線で囲まれた部分の面積となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記の如き駆動方法において
は、走査信号の選択期間内(即ち、電圧Vpが印
加される期間)では、データラインに印加される
電圧レベルは、ONレベルか又はOFFレベルのい
ずれかであり、従つて、画像表示としては、常に
白か黒かの2値表示しか得ることができないもの
であつた。
本発明は、このような問題点を解決したもので
あつて、走査信号の選択期間内において、画像の
階調に対応してONレベル及びOFFレベルの印加
時間比を可変にすることによつて、テレビ画像の
如き中間調の濃淡レベルをも表示可能な液晶表示
装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、一対の基板内に液晶が封入され、該
基板上に液晶駆動電極及び非線型スイツチング素
子からなる複数の表示画素がマトリクス状に配置
され、該表示画素に線順次走査信号を供給する走
査信号線及び該表示画素にデータ信号を供給する
データ信号線を有してなる液晶表示装置におい
て、入力画像信号の振幅レベルに対応して出力信
号のパルス幅を可変にする電圧―パルス変換手
段、該電圧―パルス変換手段からの出力信号に基
づき該走査信号が選択される選択期間内でON電
圧レベルとOFF電圧レベルの時間比を可変にし
てデータ信号を形成し、該データ信号線へ供給す
るデータ信号形成手段とよりなるものである。
〔実施例〕
第4図a,b,cは、本発明の液晶表示装置の
駆動方法の一実施例を示す。同図において、aは
V―3v方式の電圧平均化法による駆動波形であ
る。実線で示されたn+3までの波形は、n番目
からn+3番目まで走査線に印加する各走査信号
を時系列的に示している。従つて、各々の波形は
走査信号の一選択期間を示している。一方、破線
で示した波形Dは、データ線に印加するデータ信
号であり、入力された画像の階調に応じて各々パ
ルス幅が異なつている。即ち、選択期間nに印加
されるデータ信号は白レベルに対応して印加パル
スはゼロである(完全OFF状態)のに対し、n
+1,n+2,n+3の各々の選択期間では順次
ON状態の幅が広がつた印加パルスの波形となつ
ている。従つて、マトリクス状に配列された非線
型素子と液晶駆動電極とに印加される信号波形
は、第4図cに示す実線となる。同図において破
線は、液晶の両端に印加される波形である。この
図から明らかな如く液晶に印加される実効電圧
は、入力画像の階調に対応した異なるパルス幅の
信号に対応して、変化していくことが解る。以上
の如くして、第4図bに示される如き階調の駆動
表示で可能となる。ここで、走査線nからn+3
までと、データ線Dとの各交点における液晶駆動
電極の階調表示レベルを示している。
ここで、非線型素子の容量CMIMと液晶の容
量CLCとの比について検討してみる。CMIMと
CLCとの比が1に近いと、各走査ラインの表示
状態により、データのON/OFF比を同じにして
も画素液晶に印加される実効電圧は変化する。こ
れはCMIMが大きい程データの変り目で実効電
圧波形が大きく変化するためである。従つて、中
間調表示をする場合にはCMIMとCLCとの比を
1より十分小さくしなければならない。また液晶
充電時定数を1ライン走査時間(パルス幅時間〕
より十分小さくすると、パルス幅内の非常に狭い
時間で実効電圧波形が立上つてしまい、中間調の
ためのパルス幅制御が非常に困難になつてしま
う。従つてパルス幅内でほぼ90%程度立上れば、
パルス幅制御は非常に楽になる。
次に、第5図aは、第4図cに示したようなピ
ーク電圧Vpを有するパルスが、非線型素子MIM
及び液晶の両端に印加された場合、液晶の両端に
かかる電圧波形の時間依存性を示す。即ち、横軸
は、時間軸であり、縦軸は、液晶の両端に印加さ
れる電圧である。横軸の時間軸において、52
は、各走査線の選択される全期間、即ち、第4図
aに示す走査信号の各パルスの全時間幅である。
従つて51は、各走査線の選択される全期間にわ
たりピーク電圧Vpが非線型素子MIM及び液晶の
両端に印加された場合の液晶に印加される電圧レ
ベルを示す。
従つて、データ線に印加される印加パルスの
ONレベル及びOFFレベルの時間比を変えること
により、第4図cで示したような液晶と非線型素
子に印加されるパルルスのピーク電圧Vpのパル
ス幅が変化し、第5図aの曲線59の特性に基づ
き液晶の両端にかかる実効電圧も第4図cに示す
破線のように変化することになる。即ち、データ
線に印加される印加パルスのONレベル及びOFF
レベルの時間比を変えることにより、第4図cで
示したような液晶と非線型素子に印加されるパル
スのピーク電圧Vpのパルス幅が変化し、第5図
aの曲線59の特性に基づき液晶の両端にかかる
実効電圧も第4図cに示す破線のように変化する
ことになる。即ち、データ線に印加される印加パ
ルスのONレベルとOFFレベルの時間比を変える
ことによつて階調を再現することができる。
第5図bは、データ線に印加する階調に対応し
たデータ信号60を形成する回路の実施例であ
る。アナログ映像信号形成回路53より出力した
映像信号は、電圧―パルス変換回路54に入力さ
れる。電圧―パルス変換回路54に於いて、映像
信号はサンプリングされ、各々のサンプリング点
での電圧振幅レベルVをパルス幅Wに変換する。
従つて、この回路54からの出力信号は、映像信
号の階調レベルに対応してパルス幅が変えられた
パルス幅制御信号55がスイツチ回路58へ供給
される。
一方、スイツチ回路58へは、OFF電圧レベ
ル信号56及びON電圧レベル信号57も印加さ
れる。OFF電圧レベル信号56は、半フレーム
(即ち1フイールド)毎に2つの電圧レベル―V1
―V2を有する信号である。ON電圧レベル信号5
7は、半フレーム(即ち1フイールド毎)毎に2
つの電圧レベル―Vp,GNDを有する信号であ
る。スイツチ回路58は、パルス幅制御信号55
に基づいて、OFF電圧レベル信号56か又はON
電圧レベル信号57を選択し、データ信号60を
形成するデータ信号形成回路である。
〔効果〕
上述の如く本発明は、一対の基板内に液晶が封
入され、該基板上に液晶駆動電極及び非線型スイ
ツチング素子からなる複数の表示画素がマトリク
ス状に配列され、該表示画素に線順次走査信号を
供給する走査信号線及び該表示画素にデータ信号
を供給するデータ信号線を有してなる液晶表示装
置において、入力画像信号の振幅レベルに対応し
て出力信号のパルス幅を可変にする電圧―パルス
変換手段からの出力信号に基づき該走査信号が選
択される選択期間内でON電圧レベルとOFF電圧
レベルの時間比を可変にしてデータ信号を形成
し、該データ信号線へ供給するデータ信号形成手
段とよりなるようにしたから、入力映像信号の階
調レベルに対応して中間調の濃淡レベルを有する
画像表示を得ることができる。又、非線型スイツ
チング素子を用いているから、クロストークもな
くデユーテイも大幅にあげることができるため、
高コントラストの階調再現が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図aはMIM液晶表示装置の部分平面図。
第1図bはaの断面図。第2図は第1図の等価回
路。第3図a,b,cは駆動波形列。第4図a,
b,cはは本発明の実施例。第5図a,bは本発
明の実施例。 4……液晶駆動電極、6……液晶、7……基
板、21……MIM抵抗成分、22……MIM容量
成分、54……電圧―パルス変換回路、58……
データ信号発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一対の基板内に液晶が封入され、該基板上
    に、液晶駆動電極及び二端子非線型スイツチング
    素子からなる表示画素がマトリクス状に配列さ
    れ、該表示画素に走査信号を供給する走査信号線
    及び該表示画素にデータ信号を供給するデータ信
    号線を有してなる液晶表示装置において、入力画
    像信号の振幅レベルに対応して出力信号のパルス
    幅を可変する電圧―パルス変換回路、該電圧―パ
    ルス変換手段からの出力信号に基づき該走査信号
    が選択される選択期間内でON電圧レベルとOFF
    電圧レベルの時間比を可変にしてデータ信号を形
    成し、該データ信号線へ供給するデータ信号形成
    回路とよりなり、該ON電圧レベルと該OFF電圧
    レベルとの時間比は該表示画素への印加電圧の時
    定数曲線に依存し、該選択期間内で該表示画素の
    しきい値を越える電圧を印加する時間を変えて前
    記液晶駆動電極の保持電圧を変えることにより階
    調を表示してなることを特徴とする液晶表示装
    置。
JP56064629A 1981-04-28 1981-04-28 Mim liquid crystal display unit Granted JPS57179894A (en)

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JPS57179894A JPS57179894A (en) 1982-11-05
JPS636855B2 true JPS636855B2 (ja) 1988-02-12

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60154996U (ja) * 1984-03-24 1985-10-16 三洋電機株式会社 駆動装置
JPH0226A (ja) * 1988-12-28 1990-01-05 Seiko Epson Corp 液晶表示装置
JP2576951B2 (ja) * 1995-02-06 1997-01-29 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5135298A (ja) * 1974-09-20 1976-03-25 Hitachi Ltd Ekishohyojisochi
JPS55161273A (en) * 1979-05-30 1980-12-15 Northern Telecom Ltd Liquid crystal display unit and producing same

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