JP2000298256A - Liquid crystal display device and drive method therefor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a response speed of display with a simple configuration by applying drive signals of different waveforms to the device at rising and falling of operations of a liquid crystal. SOLUTION: At rising and falling in a nematic type liquid crystal display device, functions such as color sequencing, time gradation, etc., are realized by driving each pixel in time division at a high speed by using an optimal waveform. As examples of the drive waveforms, a rectangular wave and a triangular wave can be mentioned for rising and falling, respectively. Also, as examples of optimal drive waveforms, inclined waveforms having individual inclinations for rising and falling may be used. Furthermore, the inclinations may be varied according to a combination of, or a difference between the voltages before rising and after falling. Thus, only the changes in the waveforms for driving the liquid crystal are required, and no special high speed or complicated circuit is required. Moreover, a high voltage is not especially required, and measures for a high voltage need not be taken.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラーシーケンシャ
ル等、各画素を時分割高速駆動して表示を行うネマチッ
ク型液晶表示装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nematic liquid crystal display device such as a color sequential device for driving each pixel in a time-division high-speed manner for display.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、各画素を時分割高速駆動して表示
を行う液晶表示装置の技術としては、例えばフィールド
毎に色を切り換えてカラー表示を行うカラーシーケンシ
ャル（フィールドシーケンシャル）と、２値表示しか行
えない液晶表示装置においてもオン・オフを高速に切り
換えて時分割高速駆動を行うことにより階調を表現する
時間階調と呼ばれる技術がある。カラーシーケンシャル
にはネマチック型液晶、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ
Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃ
ｅ）型液晶等が用いられており、時間階調には強誘電液
晶（ＦＬＣ）等の高速２値液晶が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique of a liquid crystal display device which performs display by driving each pixel in a time-division high-speed manner, for example, color sequential (field sequential) in which colors are switched for each field to perform color display, and binary display Even in a liquid crystal display device that can only perform this, there is a technique called a time gray scale that expresses a gray scale by performing on / off switching at high speed and performing time-division high-speed driving. Nematic type liquid crystal, OCB (optically)
Compensated Birefringenc
An e) type liquid crystal or the like is used, and a high-speed binary liquid crystal such as a ferroelectric liquid crystal (FLC) is used for the time gray scale.

【０００３】カラーシーケンシャルに用いられているネ
マチック型液晶は、スイッチング時間が数十ｍｓｅｃと
長く、そのままではカラーシーケンシャルに用いること
はできない。このスイッチング時間を短縮するために、
近年種々の駆動方法が提案されている。例えば、特開平
９−２６５０７３号公報には、スイッチング時間（応答
速度）を速くするために、多数回の繰り返し電圧を印加
する技術が記載されている。また、特開平１０−４９１
１２号公報には、コモン電極の電圧を、あるタイミング
で振る技術が記載されている。The nematic type liquid crystal used for color sequential printing has a long switching time of several tens of msec and cannot be used for color sequential printing as it is. To reduce this switching time,
In recent years, various driving methods have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-265073 discloses a technique in which a voltage is repeatedly applied many times in order to shorten a switching time (response speed). Further, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 12 describes a technique of swinging the voltage of a common electrode at a certain timing.

【０００４】また、時間階調においては、比較的高速な
強誘電液晶表示装置で表現可能な階調数は１２８階調程
度であり、フルカラーの実現までには至っていない。し
かも高速な駆動を行う必要があることから、高性能であ
る不透明な単結晶シリコン基板を用いる必要があり、必
然的に小型で反射型の表示装置しか作成できないことに
なっている。In the case of time gray scales, the number of gray scales that can be expressed by a relatively high-speed ferroelectric liquid crystal display device is about 128 gray scales, and it has not been possible to realize full color. In addition, since it is necessary to perform high-speed driving, it is necessary to use a high-performance opaque single-crystal silicon substrate, and it is inevitable that only a small-sized reflective display device can be manufactured.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の特開平９−２６
５０７３号公報の技術は公知の累積応答効果を用いてお
り、前記階段状の印加パルスによって高速化が期待でき
ると謳っているが、前記階段状のパルスの作成には高速
で複雑な回路が必要である。また、本発明者らの実験結
果から、前記累積応答効果によって応答速度が向上して
いる訳ではないことが判明している。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-26 is disclosed.
The technology disclosed in Japanese Patent No. 5073 uses a known cumulative response effect, and claims that the speed can be expected by the step-like applied pulse. However, a high-speed and complicated circuit is required to create the step-like pulse. It is. Further, from the experimental results of the present inventors, it has been found that the response speed is not always improved by the cumulative response effect.

【０００６】また、前記特開平１０−４９１１２号公報
の技術においては、対向する基板の電圧を振っている
が、対向基板の電圧を振るための新たな回路が必要とな
り、また印加電圧の総和が増大することから、新たな高
電圧対策が必要となる。In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-49112, the voltage of the opposing substrate is changed. However, a new circuit for changing the voltage of the opposing substrate is required. Because of the increase, new high-voltage measures are needed.

【０００７】また、前記カラーシーケンシャルは、フィ
ールド周期である６０ＨｚをＲ、Ｇ、Ｂで３分割した１
８０Ｈｚ程度で行なわれるのが常であるが、１８０Ｈｚ
程度の動作では、フリッカの発生や、動画におけるカラ
ーブレークダウン（色割れ）といった現象が生じるた
め、その動作周波数を少しでも上げる努力がなされてい
る。これは前述した時間階調の技術ともオーバーラップ
する方向であり、ネマチック型液晶表示装置においても
高速な駆動・表示方法が確立できれば前記カラーシーケ
ンシャルのみでなく、フリッカや色割れの減少、時間階
調等も実現可能となる。The color sequential is obtained by dividing a field cycle of 60 Hz into three by R, G and B.
It is usually performed at about 80 Hz.
In such a degree of operation, a phenomenon such as generation of flicker and color breakdown (color breakup) in a moving image occurs. Therefore, efforts have been made to raise the operation frequency even slightly. This is a direction that also overlaps with the above-described time grayscale technology. If a high-speed driving / display method can be established even in a nematic liquid crystal display device, not only the above-described color sequential but also a reduction in flicker and color breakup, a time grayscale Etc. can also be realized.

【０００８】そこで、本発明の目的は、ネマチック型の
液晶表示装置において、簡便な構成により、表示の応答
速度を向上させることにある。It is an object of the present invention to improve the response speed of display with a simple configuration in a nematic liquid crystal display device.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、各画素を時分割高速駆動して表示を行うネ
マチック型の液晶表示装置において、液晶の立上り動作
時と立下り動作時とで異なる波形の駆動信号を付与する
ことを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention provides a nematic liquid crystal display device in which each pixel is driven in a time-division high-speed manner to perform display. The driving signals having different waveforms are provided.

【００１０】まず、本発明に至る経緯を通して本発明の
原理を説明する。ネマチック型液晶の応答速度の式とし
て、次の、エリクセン−レスリー式が有名である。First, the principle of the present invention will be described through the process leading to the present invention. The following Erichsen-Leslie equation is well known as an equation for the response speed of a nematic liquid crystal.

【００１１】[0011]

【数１】 (Equation 1)

【００１２】これらの式は基本的には０次元であり、こ
れらの式には液晶のギャップ方向の情報やそれと垂直な
方向の情報は含まれていない。したがって、プレチルト
の影響やバックフローの効果、累積応答の効果等は表現
することができていない。These equations are basically zero-dimensional, and do not include information on the gap direction of the liquid crystal or information on the direction perpendicular thereto. Therefore, the effects of the pretilt, the effects of the backflow, the effects of the cumulative response, and the like cannot be expressed.

【００１３】そこで、本発明をなすに当たり、このこと
を考慮し、局所的なダイレクタの動きを観察すべく、液
晶を駆動する波形の形状を変えて実験を行った。すなわ
ち、大きさが７．８ｍｍ²、セルギャップが４．５μ
ｍ、液晶材料がチッソ石油化学（株）製ＫＮ５０１５の
透過形ツイストネマチック（以下、ＴＮという）のノー
マリホワイトセルに、振幅±５Ｖ、周波数１０Ｈｚおよ
び３０Ｈｚの矩形波、サイン波および三角波を入力し、
透過光をホトマルで観測した。得られた波形を図１およ
び２に示す。図１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ周波数１０
Ｈｚの矩形波、サイン波および三角波による波形、図２
（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ周波数３０Ｈｚの矩形波、サ
イン波および三角波による波形を示す。In consideration of this, the present invention was carried out by changing the shape of the waveform for driving the liquid crystal in order to observe the local movement of the director. That is, the size is 7.8 mm ² , and the cell gap is 4.5 μm.
m, a rectangular wave, a sine wave and a triangular wave having an amplitude of ± 5 V and a frequency of 10 Hz and 30 Hz are inputted to a transmission type twisted nematic (hereinafter referred to as TN) normally white cell of a liquid crystal material KN5015 manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd. ,
The transmitted light was observed with Photomaru. The obtained waveforms are shown in FIGS. FIGS. 1A to 1C each show a frequency of 10
Hz square wave, sine wave and triangle wave, FIG.
(A) to (c) show waveforms of a rectangular wave, a sine wave, and a triangular wave having a frequency of 30 Hz, respectively.

【００１４】これらの図からわかることは、ホトマルの
応答波形の振幅が、三角波、サイン波、そして矩形波の
順に大きいこと、ならびに、矩形波の場合は１０Ｈｚお
よび３０Ｈｚと非常に低速であるにもかかわらず、ほと
んど応答していないことである。これらのことは、上述
従来のエリクセン−レスリー式（以下、レスリー式とい
う）の表現から見れば、まことに奇異なものである。It can be seen from these figures that the amplitude of the response waveform of the photomultiplier is larger in the order of a triangular wave, a sine wave, and a rectangular wave, and that the rectangular wave has a very low speed of 10 Hz and 30 Hz. Regardless, it is almost unresponsive. These facts are strange in the expression of the above-mentioned conventional Erichsen-Leslie equation (hereinafter referred to as Leslie equation).

【００１５】図３は、このような実験により得られたデ
ータを示すグラフである。横軸は周波数、縦軸はホトマ
ル出力波形振幅である。同図から、１００Ｈｚ程度まで
はＡＣ入力（±５Ｖ）といえども、これに対して応答し
ているということがわかる。FIG. 3 is a graph showing data obtained by such an experiment. The horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the photo output waveform amplitude. From the figure, it can be seen that the AC input (± 5 V) responds to this even up to about 100 Hz.

【００１６】また、図４は前記三角波について、さらに
高周波（周波数ｆ≦１ＭＨｚ）までの電位変化を追った
データを示す。前述のように、３００Ｈｚ以上で振幅は
熱電圧（〜２５ｍＶ）以下となるが、オシロスコープで
見る限りは３０ＫＨｚ程度までは入力波形に対して同期
のとれた出力波形を示す。また、１ＭＨｚでとうとうダ
イレクタが応答しなくなり、セルの光学状態は透明とな
り、無電圧状態と同等になる。FIG. 4 shows data on the triangular wave following a potential change up to a higher frequency (frequency f ≦ 1 MHz). As described above, the amplitude is equal to or lower than the heat voltage (up to 25 mV) at 300 Hz or higher, but an output waveform synchronized with an input waveform up to about 30 KHz is seen from an oscilloscope. At 1 MHz, the director finally stops responding, and the optical state of the cell becomes transparent, which is equivalent to a no-voltage state.

【００１７】さらにこのセルの状態を調べるために、周
波数による容量変化を追ってみた。図５に示すように、
４０ＫＨｚから平行方向誘電率の低下が見られ、Δεの
値が小さくなっていることがわかる。これは前記周期の
とれている３０ＫＨｚに近い値である。Further, in order to examine the state of the cell, a change in capacitance with frequency was traced. As shown in FIG.
It can be seen that the dielectric constant in the parallel direction decreases from 40 KHz, and the value of Δε decreases. This is a value close to the above-mentioned cycle of 30 KHz.

【００１８】またさらに、局所的なダイレクタの動きを
調べるために、前記ＡＣ振幅だけでなく、直流ＤＣ成分
の重畳した０−１０Ｖの振幅を有する波形を入力し、同
様に周波数特性を測定した。すると今度は、図６に示す
ように、矩形波は正常に応答し、ホトマルの出力振幅の
大きさは、矩形波、サイン波、そして三角波の順となっ
た。Further, in order to investigate the local movement of the director, not only the AC amplitude but also a waveform having an amplitude of 0-10 V on which a DC component was superimposed was input, and the frequency characteristics were measured in the same manner. Then, as shown in FIG. 6, the rectangular wave responded normally, and the magnitude of the output amplitude of the photomultiplier was in the order of the rectangular wave, the sine wave, and the triangular wave.

【００１９】以上の実験事実から、本発明者らは次のよ
うな仮説を立案した。すなわち、従来のレスリー式は
エネルギーを運動学的に考慮したものであって、局所的
なダイレクタまたは液晶分子の立上りおよび立下り時の
回転方向を考慮していない。実際の立上りおよび立下
り時には、液晶分子の特性にもよるが、回転方向に自由
度を有するために、電圧印加によって前記回転の方向は
一義的に決まらない。印加される電圧は、液晶分子ま
たはダイレクタが電圧に対して全く水平、あるいは垂直
な場合には有効に働かない。液晶分子またはダイレク
タの回転速度を律しているファクタはレスリー式のパラ
メータ以外に存在する。Based on the above experimental facts, the present inventors have formulated the following hypothesis. That is, the conventional Leslie equation considers energy kinematically and does not consider the local director or the rotation direction at the time of rising and falling of liquid crystal molecules. At the actual rise and fall, depending on the characteristics of the liquid crystal molecules, the rotation direction has a degree of freedom, so that the direction of the rotation is not uniquely determined by voltage application. The applied voltage does not work effectively if the liquid crystal molecules or directors are completely horizontal or vertical to the voltage. Factors that control the rotation speed of liquid crystal molecules or directors exist in addition to the parameters of the Leslie equation.

【００２０】以上のことを考慮し、本発明者らは前述の
実験データの解析を行った。まず図７に示すように、Ａ
Ｃ駆動のデータを周波数の逆数に対してプロットしてみ
た。すると、三角波、サイン波および矩形波のデータは
共にほぼ直線上に載った。以上のことから、ホトマルの
出力波形振幅、すなわち液晶セルの透過率変化、あるい
はダイレクタの傾きの変化は、周波数の逆数にほぼ比例
し、しかも周波数の違いに大きく依存するということが
わかる。In consideration of the above, the present inventors have analyzed the aforementioned experimental data. First, as shown in FIG.
The data of the C drive was plotted against the reciprocal of the frequency. Then, the data of the triangular wave, the sine wave and the rectangular wave were all substantially on a straight line. From the above, it can be seen that the output waveform amplitude of the photomultiplier, that is, the change in the transmittance of the liquid crystal cell or the change in the inclination of the director is almost proportional to the reciprocal of the frequency and greatly depends on the difference in the frequency.

【００２１】また、同様な解析を前記ＤＣ成分を重畳し
た駆動についても行った。この結果からは、図８に示す
ように、多少ガタガタしているものの、同様な傾向が見
られた。The same analysis was performed for the drive in which the DC component was superimposed. From this result, as shown in FIG. 8, a similar tendency was observed, although the rattle was somewhat loose.

【００２２】以上のことから、本発明者らは、ダイレ
クタの変化の速度（〜ｄθ／ｄｔ）は波形に依存し、一
定であり、ダイレクタの変化量（〜θ）は電圧が印加
されている時間に比例すると考えた。From the above, the present inventors have found that the speed of change of the director (の dθ / dt) depends on the waveform and is constant, and the amount of change of the director (〜θ) is a voltage applied. Thought it was proportional to time.

【００２３】以上のことから、本発明者らは、カラーシ
ーケンシャル駆動を行うための実際の回路に近い回路を
組み、前記セルを駆動したところ、表１に示す実験結果
を得ることができた。すなわち、６０Ｈｚのカラーシー
ケンシャル動作を想定し、各波形により交流駆動を行っ
て表示している前記セルに、黒信号を入力して９０％立
上りおよび立下り時間τｒおよびτｆを測定して表１の
結果を得た。From the above, the present inventors assembled a circuit close to an actual circuit for performing color sequential driving and driven the cell, and obtained experimental results shown in Table 1. That is, assuming a color sequential operation of 60 Hz, a black signal is input to the cell which is displayed by performing AC driving with each waveform, and 90% rise and fall times τr and τf are measured. The result was obtained.

【００２４】[0024]

【表１】 [Table 1]

【００２５】表から、τｒは矩形波、サイン波、そして
三角波の順に速いものの、τｆではそれが逆転すること
がわかる。ただし、表中＊印の三角波のτｒの測定値
は、隣接する信号のピークの影響を受けており、実際に
は１４．４ｍｓｅｃ以上であると考えられる。このこと
から、カラーシーケンシャル動作においては、液晶を白
表示から黒表示にする場合には矩形波の駆動信号を使用
し、黒表示から白表示にする場合には三角波のそれを使
用すれば良いことがわかる。From the table, it can be seen that τr is faster in the order of a rectangular wave, a sine wave, and a triangular wave, but is reversed in τf. However, the measured value of τr of the triangular wave indicated by * in the table is affected by the peak of an adjacent signal, and is considered to be actually 14.4 msec or more. Therefore, in the color sequential operation, a square wave drive signal should be used when the liquid crystal is changed from white display to black display, and a triangular wave drive signal is used when the liquid crystal is changed from black display to white display. I understand.

【００２６】図７および８からは、前記立上りおよび立
下り波形の傾斜（スロープ）の緩急の効果等の高次の効
果も見てとれるが、それは今後の検討課題である。ま
た、立上りおよび立下りの動作に関して、最適な傾きの
値が存在することも充分に考えられる。また、図４およ
び５から、少なくとも３０ＫＨｚ（３３μｓｅｃ）まで
ダイレクタの応答が確認できたため、例えば電圧を上げ
ること等、他の工夫を行うことで、さらなる高速化の可
能性もある。FIGS. 7 and 8 also show higher-order effects such as the effect of the steepness of the rising and falling waveforms, which will be studied in the future. In addition, it is fully conceivable that there is an optimum slope value for the rising and falling operations. 4 and 5, since the response of the director was confirmed at least up to 30 KHz (33 μsec), there is a possibility that the speed may be further increased by performing other measures such as increasing the voltage.

【００２７】本発明は以上の原理に基づき、前述の通り
ネマチック型液晶表示装置における立上りおよび立下り
において最適な駆動波形を用いることによって各画素を
高速に時分割駆動することにより、カラーシーケンシャ
ル、時間階調等の機能を実現する。According to the present invention, based on the above-described principle, as described above, each pixel is driven in a time-division manner at a high speed by using an optimal driving waveform at the rise and fall of the nematic liquid crystal display device, thereby achieving color sequential, time Implement functions such as gradation.

【００２８】前記駆動波形の例として、立上りでは矩形
波、立下りでは三角波が候補に上げられる。また前記最
適な駆動波形の例とし、前記立上り、立下りにおいて各
々独立に別の傾きの値を有する傾斜波形を用いても良
い。また、さらに進んで前記立上り、立下りの前後の電
圧の組合せまたは電圧差によって前記傾きの値を変化さ
せても良い。As an example of the driving waveform, a rectangular wave at the rise and a triangular wave at the fall are candidates. In addition, as an example of the optimal drive waveform, a ramp waveform having a different slope value independently at the rise and fall may be used. Further, the value of the slope may be changed further by a combination or voltage difference of the voltages before and after the rising and falling.

【００２９】本発明では、前記のように液晶を駆動する
波形の形状を変えるだけであって、特に高速で複雑な回
路を必要としない。また、特に高電圧は必要とせず、高
電圧対策を取る必要もない。In the present invention, only the shape of the waveform for driving the liquid crystal is changed as described above, and no particularly high-speed and complicated circuit is required. In addition, a high voltage is not particularly required, and it is not necessary to take measures against the high voltage.

【００３０】[0030]

【発明の実施の形態】以下、実施例を通じてより具体的
な本発明の実施の形態について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described through examples.

【００３１】[0031]

【実施例】［第１の実施例］図９は本発明の第１の実施
例に係るカラーシーケンシャル表示を行う液晶表示装置
のシステムブロック図である。この装置においては、映
像データはＶＲＡＭ９１中にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）毎のサブフィールドデータとして展開されてい
る。時系列的にＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒの順序で各色のデータが
読み出される。選択回路９２によってＲ（赤）が選択さ
れると、Ｘ−Ｙカウンタ９３で指定される各画素のＲ信
号が、インバータ９５を介して、フィールドメモリ９４
中に記録されている前フィールドのＢ信号とコンパレー
タ９６により比較され、Ｒ信号がＢ信号よりも大きな場
合には矩形波発生回路９８を通り、小さな場合は三角波
発生回路９７を通る。図１４に矩形波発生回路９８と三
角波発生回路９７の出力波形を例示する。矩形波発生回
路９８または三角波発生回路９７を通過した映像データ
は、水平シフトレジスタ９９に入り、垂直信号線を通し
て画素アレイ１０１の、Ｘ−Ｙカウンタ９３によって、
また垂直シフトレジスタ１００を介して指定された座標
（Ｘ，Ｙ）の画素に書き込まれる。FIG. 9 is a system block diagram of a liquid crystal display device for performing color sequential display according to a first embodiment of the present invention. In this device, video data is stored in the VRAM 91 in R (red), G (green), B
It is developed as subfield data for each (blue). Data of each color is read out in chronological order in the order of R → G → B → R. When R (red) is selected by the selection circuit 92, the R signal of each pixel specified by the XY counter 93 is transmitted via the inverter 95 to the field memory 94.
The B signal of the previous field recorded therein is compared with the B signal by the comparator 96. When the R signal is larger than the B signal, the signal passes through the rectangular wave generating circuit 98, and when the R signal is smaller than the B signal, the signal passes through the triangular wave generating circuit 97. FIG. 14 illustrates output waveforms of the rectangular wave generating circuit 98 and the triangular wave generating circuit 97. The video data that has passed through the rectangular wave generating circuit 98 or the triangular wave generating circuit 97 enters a horizontal shift register 99, and is passed through a vertical signal line by an XY counter 93 of the pixel array 101.
The data is written to the pixel at the coordinates (X, Y) specified via the vertical shift register 100.

【００３２】また、光源１０２は選択回路９２からの信
号を受けて、Ｒ（赤）の波長の光を画素アレイ１０１に
照射する。画素アレイ１０１はＴＮ型液晶を駆動するた
めのＴＦＴマトリックスを構成しており、光源１０２か
らの光を量的に変調して階調表示を行う。画素アレイの
サイズはＶＧＡの６４０×４８０である。また、前記フ
ィールドの周期はフリッカ限界の６０Ｈｚ、各色のサブ
フィールド周期は１８０Ｈｚである。The light source 102 receives a signal from the selection circuit 92 and irradiates the pixel array 101 with light of R (red) wavelength. The pixel array 101 forms a TFT matrix for driving a TN type liquid crystal, and performs a gray scale display by quantitatively modulating light from the light source 102. The size of the pixel array is 640 × 480 of VGA. The cycle of the field is 60 Hz which is the flicker limit, and the cycle of the subfield of each color is 180 Hz.

【００３３】本実施例によれば、前述のように各画素の
液晶の立上り動作および立下り動作に応じて最適の書込
み波形を選択することができる。なお、本実施例で用い
られている矩形波発生回路９８は、単なるスルーであっ
てもよい。また、三角波発生回路９７は直列抵抗の挿
入、コンデンサ容量の付加等で容易に形成することがで
きる。According to this embodiment, as described above, it is possible to select an optimum writing waveform according to the rising and falling operations of the liquid crystal of each pixel. The rectangular wave generating circuit 98 used in the present embodiment may be a simple through circuit. Further, the triangular wave generation circuit 97 can be easily formed by inserting a series resistor, adding a capacitor, or the like.

【００３４】［第２の実施例］図１０は本発明の第２の
実施例に係る液晶表示装置のシステムブロック図であ
る。この実施例では、前述のコンパレータ９６のように
前フィールドの異なる色の信号と現フィールドのそれを
比較するコンパレータ１０６の信号をＶＳＲ１１０に入
力して、水平走査線の電圧を制御するようにしている。
水平走査線は画素アレイ１１１中のＴＦＴトランジスタ
のゲートに接続しているため、走査線の電圧を制御する
ことによって、ＴＦＴトランジスタの導通抵抗値を変化
させることができる。[Second Embodiment] FIG. 10 is a system block diagram of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, as in the above-described comparator 96, a signal of a comparator 106 for comparing a signal of a different color in the previous field with that of the current field is input to the VSR 110 to control the voltage of the horizontal scanning line. .
Since the horizontal scanning line is connected to the gate of the TFT transistor in the pixel array 111, the conduction resistance of the TFT transistor can be changed by controlling the voltage of the scanning line.

【００３５】例えば、コンパレータ１０６の出力が正
（現信号＞前信号）の場合には、立上り特性であるか
ら、走査線の電圧を高くしてＴＦＴトランジスタの導通
抵抗を下げ、入力する映像信号を矩形波に近くする。コ
ンパレータ１０６の出力が負（現信号＜前信号）の場合
には、立下り特性であるから、走査線の電圧を低くして
ＴＦＴトランジスタの導通抵抗を下げ、入力される映像
信号の傾斜を緩くする。これにより、画素における液晶
の応答を速めることができる。図１５に前記ＴＦＴトラ
ンジスタの出力波形を示す。For example, when the output of the comparator 106 is positive (current signal> previous signal), it has a rising characteristic. Therefore, the voltage of the scanning line is increased, the conduction resistance of the TFT transistor is reduced, and the input video signal is reduced. Make it closer to a square wave. When the output of the comparator 106 is negative (current signal <previous signal), it has a falling characteristic. Therefore, the voltage of the scanning line is reduced to lower the conduction resistance of the TFT transistor, and the slope of the input video signal is reduced. I do. Thereby, the response of the liquid crystal in the pixel can be accelerated. FIG. 15 shows an output waveform of the TFT transistor.

【００３６】本実施例によれば、水平走査線の電圧を連
続的に変えることにより、画素アレイ１１１中のＴＦＴ
トランジスタの導通抵抗を連続的に変化させることがで
きるため、入力される映像信号の傾斜を連続的に変える
ことができる。According to the present embodiment, by continuously changing the voltage of the horizontal scanning line, the TFTs in the pixel array 111 are changed.
Since the conduction resistance of the transistor can be changed continuously, the slope of the input video signal can be changed continuously.

【００３７】［第３の実施例］図１１は本発明の第３の
実施例に係る液晶表示装置のシステムブロック図であ
る。この例では、フィールドメモリ１１４中に記録され
た前フィールドのＢ信号と現フィールドのインバータ１
１５を介したＲ信号との組合せが、電圧決定回路１１６
に導かれ、ＲＯＭ１１７中に予め記録されている最適な
電圧を選択する。この電圧値はＶＳＲ１２０に送られ、
画素アレイ１１１中のＴＦＴトランジスタの導通抵抗を
決定する。[Third Embodiment] FIG. 11 is a system block diagram of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. In this example, the B signal of the previous field recorded in the field memory 114 and the inverter 1 of the current field
15 is combined with the R signal via the voltage determination circuit 116.
To select an optimal voltage recorded in the ROM 117 in advance. This voltage value is sent to VSR 120,
The conduction resistance of the TFT transistor in the pixel array 111 is determined.

【００３８】本実施例によれば、電圧決定回路１１６に
入力される信号の電圧の組合せに応じた最適な傾斜を現
フィールドの入力信号に与えることができる。According to the present embodiment, it is possible to provide the input signal of the current field with an optimum slope corresponding to the combination of the voltages of the signals input to the voltage determination circuit 116.

【００３９】また、前記表１に見られるように、ネマチ
ック液晶においては、一般にτｆ≫τｒである。そこ
で、色信号入力前に白状態にリセットし、（白リセッ
ト）応答速度の速いｔｒ側を入力信号として色表示に用
いることも考えられる。その際にも本発明に従い、白リ
セットには三角波等を用い、入力信号には矩形波等を使
用すれば、一連の動作を最短の時間で行うことが可能で
ある。As can be seen from Table 1, in a nematic liquid crystal, τf≫τr is generally satisfied. Therefore, it is conceivable to reset to a white state before inputting a color signal and use the tr side having a fast response speed (white reset) as an input signal for color display. In this case, according to the present invention, a series of operations can be performed in the shortest time by using a triangular wave or the like for the white reset and a rectangular wave or the like for the input signal.

【００４０】［第４の実施例］図１２は本発明の第４の
実施例に係る時分割階調表示を併用したＴＮ型液晶表示
装置のシステムブロック図である。フィールド周期は６
０Ｈｚであり、その中に、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブフィールド
が３×２＝６個（３６０Ｈｚ）ある。ＶＲＡＭ１３１中
に展開されたＲ、Ｇ、Ｂ各色のデータは、選択回路１３
２によってＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒの順序で選択される。選択さ
れた各画素の映像データは階調制御回路１３３によっ
て、表示する階調の１／２よりも大か小かの比較が行わ
れる。映像データの階調が前記１／２よりも大きな場合
は、１／２階調の映像データが信号として出力され、各
画素の映像データと前記１／２階調の映像データとの差
分がＶＲＡＭ１３１中に逆送され、ストアされる。スト
アされた映像データは次の同色のサブフィールドにおい
て同様にして出力される。[Fourth Embodiment] FIG. 12 is a system block diagram of a TN-type liquid crystal display device using time-division gray scale display according to a fourth embodiment of the present invention. Field period is 6
0 Hz, and among them, there are 3 × 2 = 6 (360 Hz) subfields of R, G, and B. The data of each color of R, G and B developed in the VRAM 131 is
2, the selection is made in the order of R → G → B → R. The gradation data of each selected pixel is compared by the gradation control circuit 133 to determine whether it is larger or smaller than 1/2 of the gradation to be displayed. When the gradation of the video data is larger than the half, the video data of the half gradation is output as a signal, and the difference between the video data of each pixel and the video data of the half gradation is determined by the VRAM 131. It is sent back in and stored. The stored video data is similarly output in the next subfield of the same color.

【００４１】映像データの階調が前記１／２よりも小さ
な場合には、各画素の映像データはそのまま出力され、
ＶＲＡＭ１３１中の相当する場所にはゼロ階調（黒）が
書き込まれる。階調制御回路１３３から出力された信号
は、前述のようにインバータ１３５を介して電圧決定回
路１３６に導かれ、フィールドメモリ１３４中に記録さ
れた前サブフィールドの信号と比較される。そして、そ
の比較結果に応じて、ＲＯＭ１３７中に予め記録されて
いる最適な電圧が選択される。以下の動作および他の構
成は第３の実施例の場合と同様である。When the gradation of the video data is smaller than the half, the video data of each pixel is output as it is,
Zero gradation (black) is written to a corresponding location in the VRAM 131. The signal output from the gradation control circuit 133 is guided to the voltage determination circuit 136 via the inverter 135 as described above, and is compared with the signal of the previous subfield recorded in the field memory 134. Then, an optimum voltage recorded in the ROM 137 in advance is selected according to the comparison result. The following operation and other configurations are the same as those of the third embodiment.

【００４２】本実施例によれば、サブフィールドが高周
波であるため、その分、フリッカや色ワレが軽減され
る。According to this embodiment, since the subfield has a high frequency, flicker and color cracking are reduced accordingly.

【００４３】図１３は本発明に従い、カラーシーケンシ
ャル駆動回路を用いて駆動した液晶表示装置のホトマル
測定波形の代表例を示す。この例は、白表示から４フィ
ールド分の黒表示を行い、次いで白表示を行うτｒ、τ
ｆ測定用の駆動波形を入力した場合の例であるが、矩形
波を入力した場合は内部構造を有さないのに対し、サイ
ン波および三角波の場合は内部構造を有していることが
はっきりとわかる。つまりはそれだけ高速に応答してい
るわけである。FIG. 13 shows a typical example of a photometric measurement waveform of a liquid crystal display device driven by using a color sequential driving circuit according to the present invention. In this example, black display for four fields is performed from white display, and then white display τr, τ
f This is an example in which a drive waveform for measurement is input. It is clear that a rectangular wave does not have an internal structure, whereas a sine wave and a triangular wave have an internal structure. I understand. In other words, it responds so fast.

【００４４】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に高速で複雑な回路を必要とすることなく、ネマチッ
ク型液晶表示装置の応答速度を向上させることができ
る。したがって、高電圧、ナローギャップ、あるいは新
規高速液晶の材料開発といった課題を緩和することが可
能であり、高収率で安価なカラーシーケンシャル、時間
階調、および高速時分割駆動による液晶表示装置を供給
することができる。As described above, according to the present invention,
In particular, the response speed of the nematic liquid crystal display device can be improved without requiring a high-speed and complicated circuit. Therefore, it is possible to alleviate issues such as high voltage, narrow gap, and development of new high-speed liquid crystal materials, and supply high-yield and inexpensive color sequential, time gray scale, and high-speed time-division driving liquid crystal display devices. can do.

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

【図１】 透過形ツイストネマチックのノーマリホワイ
トセルに周波数１０Ｈｚの矩形波、サイン波および三角
波を入力し、透過光をホトマルで観測して得られた波形
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a waveform obtained by inputting a rectangular wave, a sine wave, and a triangular wave having a frequency of 10 Hz to a transmission type twisted nematic normally white cell, and observing transmitted light with a photomultiplier.

【図２】 透過形ツイストネマチックのノーマリホワイ
トセルに周波数３０Ｈｚの矩形波、サイン波および三角
波を入力し、透過光をホトマルで観測して得られた波形
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a waveform obtained by inputting a rectangular wave, a sine wave, and a triangular wave having a frequency of 30 Hz to a transmission type twisted nematic normally white cell, and observing transmitted light with a photomultiplier.

【図３】 図１や図２のような実験により得られたデー
タを示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing data obtained by an experiment as shown in FIGS. 1 and 2;

【図４】 図１や図２の観測に対し、さらに三角波につ
いて、高周波までの電位変化を調べたデータを示すグラ
フである。FIG. 4 is a graph showing data obtained by examining a potential change up to a high frequency for a triangular wave in addition to the observations in FIGS. 1 and 2;

【図５】 図１や図２の観測に対し、さらに周波数によ
る容量変化を調べた結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a result of examining a change in capacitance according to frequency with respect to the observations of FIGS. 1 and 2;

【図６】 図１や図２の観測で用いたセルについて、局
所的なダイレクタの動きを調べるために、直流ＤＣ成分
の重畳した波形を入力して周波数特性を測定した結果を
示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a result of measuring a frequency characteristic by inputting a waveform in which a direct current DC component is superimposed in order to examine a local director motion for the cells used in the observations of FIGS. 1 and 2; .

【図７】 図３のようなＡＣ駆動のデータを周波数の逆
数に対してプロットしたグラフである。FIG. 7 is a graph in which AC-driven data as shown in FIG. 3 is plotted with respect to a reciprocal of a frequency.

【図８】 図６のようなＤＣ成分を重畳した波形に対す
る周波数特性を周波数の逆数に対してプロットしたグラ
フである。8 is a graph in which frequency characteristics of a waveform in which a DC component is superimposed as shown in FIG. 6 are plotted with respect to a reciprocal of a frequency.

【図９】 本発明の第１の実施例に係るカラーシーケン
シャル表示を行う液晶表示装置のシステムブロック図で
ある。FIG. 9 is a system block diagram of a liquid crystal display device that performs color sequential display according to the first embodiment of the present invention.

【図１０】 本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置
のシステムブロック図である。FIG. 10 is a system block diagram of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【図１１】 本発明の第３の実施例に係る液晶表示装置
のシステムブロック図である。FIG. 11 is a system block diagram of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.

【図１２】 本発明の第４の実施例に係る時分割階調表
示を併用したＴＮ型液晶表示装置のシステムブロック図
である。FIG. 12 is a system block diagram of a TN-type liquid crystal display device that also uses time-division gray scale display according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１３】 本発明に従い、カラーシーケンシャル駆動
回路を用いて駆動した液晶表示装置のホトマル測定波形
の代表例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a typical example of a photometric measurement waveform of a liquid crystal display device driven by using a color sequential driving circuit according to the present invention.

【図１４】 図９の装置における矩形波発生回路と三角
波発生回路の出力波形を例示する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating output waveforms of a rectangular wave generating circuit and a triangular wave generating circuit in the device of FIG. 9;

【図１５】 図１０の装置における画素アレイ中のＴＦ
Ｔトランジスタの出力波形を示す図である。FIG. 15 shows TF in a pixel array in the device of FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an output waveform of a T transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

９１，１１１，１３１：ＶＲＡＭ、９２，１１２，１３
２：選択回路、９３：カウンタ、９４，１１４，１３
４：フィールドメモリ、９５，１１５，１３５：バッフ
ァ、９６，１０６：コンパレータ、９７：三角波発生回
路、９８：矩形波発生回路、９９：水平シフトレジスタ
（ＨＳＲ）、１００，１１０，１２０：垂直シフトレジ
スタ（ＶＳＲ）、１０１，１１１，１２１：画素アレ
イ、１０２，１２２：光源、１１６，１３６：電圧決定
回路、１１７、１３７：ＲＯＭ、１３３：階調制御回
路。91, 111, 131: VRAM, 92, 112, 13
2: selection circuit, 93: counter, 94, 114, 13
4: field memory, 95, 115, 135: buffer, 96, 106: comparator, 97: triangular wave generator, 98: rectangular wave generator, 99: horizontal shift register (HSR), 100, 110, 120: vertical shift register (VSR), 101, 111, 121: pixel array, 102, 122: light source, 116, 136: voltage determination circuit, 117, 137: ROM, 133: gradation control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA55 NA65 NC22 NC25 NC29 NC34 NC43 NC49 ND32 NE06 NF05 5C006 AA01 AA14 AA22 AC02 AF44 AF50 BB16 BC03 BC12 BF02 BF03 BF08 BF14 BF22 BF24 EA01 FA14 FA22 FA23 FA41 5C080 AA10 BB05 DD05 DD06 DD08 DD22 EE17 FF11 GG08 JJ02 JJ04 JJ05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2H093 NA16 NA55 NA65 NC22 NC25 NC29 NC34 NC43 NC49 ND32 NE06 NF05 5C006 AA01 AA14 AA22 AC02 AF44 AF50 BB16 BC03 BC12 BF02 BF03 BF08 BF14 BF22 BF24 EA01 FA14 FA22 FA23 FA05 DD06 DD08 DD22 EE17 FF11 GG08 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 各画素を時分割高速駆動して表示を行う
駆動手段を備えたネマチック型の液晶表示装置におい
て、前記駆動手段は、液晶の立上り動作時と立下り動作
時とで異なる波形の駆動信号を付与するものであること
を特徴とする液晶表示装置。1. A nematic liquid crystal display device comprising a driving means for performing display by driving each pixel in a time-division high-speed manner, wherein said driving means has different waveforms between a rising operation and a falling operation of the liquid crystal. A liquid crystal display device for applying a drive signal. 【請求項２】 前記駆動手段は、カラーシーケンシャル
による駆動を行うものであることを特徴とする請求項１
に記載の液晶表示装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said driving means performs driving by color sequential.
3. The liquid crystal display device according to 1. 【請求項３】 前記駆動手段は、階調を時分割駆動によ
り表現する時間階調による駆動を行うものであることを
特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the driving unit performs driving by a time gray scale that expresses the gray scale by time division driving. 【請求項４】 前記駆動手段は、前記立上り動作時には
矩形波による駆動信号を付与し、前記立下り動作時には
三角波による駆動信号を付与するものであることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装
置。4. The driving device according to claim 1, wherein the driving unit applies a driving signal using a rectangular wave during the rising operation, and applies a driving signal using a triangular wave during the falling operation. 2. The liquid crystal display device according to claim 1. 【請求項５】 前記駆動手段は、前記立上り動作時と立
下り動作時とで立上りおよび立下りの傾斜が異なる波形
の駆動信号を付与するものであることを特徴とする請求
項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。5. The driving device according to claim 1, wherein said driving means applies a driving signal having waveforms having different rising and falling slopes during said rise operation and fall operation. The liquid crystal display device according to claim 1. 【請求項６】 前記駆動手段は、前回の色のフィールド
の映像データを保持するフィールドメモリを備え、前回
と今回の色のフィールドの映像データを比較し、今回の
映像データの値が前回より大きい場合は今回の映像デー
タの信号を、立上りと立下りの傾斜がより急なものとす
るものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
１項に記載の液晶表示装置。6. The driving means includes a field memory for holding video data of a previous color field, compares the video data of the previous color field with the video data of the current color field, and the value of the current video data is larger than the previous video data. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, wherein in this case, a signal of the current video data has a steeper rising and falling slope. 【請求項７】 各画素を時分割高速駆動して表示を行う
ネマチック型の液晶表示装置の駆動方法において、液晶
の立上り動作時と立下り動作時とで異なる波形の駆動信
号を付与することを特徴とする液晶表示装置の駆動方
法。7. A driving method for a nematic liquid crystal display device in which each pixel is driven by time-division high-speed driving to perform display, wherein a driving signal having a different waveform is provided between a rising operation and a falling operation of the liquid crystal. Characteristic driving method of a liquid crystal display device.