JP2002277853A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP2002277853A
JP2002277853A JP2001072751A JP2001072751A JP2002277853A JP 2002277853 A JP2002277853 A JP 2002277853A JP 2001072751 A JP2001072751 A JP 2001072751A JP 2001072751 A JP2001072751 A JP 2001072751A JP 2002277853 A JP2002277853 A JP 2002277853A
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純太 浅野
Toshiya Otani
俊哉 大谷
Hisanori Yamaguchi
久典 山口
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display having a high liquid crystal response speed. SOLUTION: A common signal is generated so that it has a waveform, by which a prescribed voltage 23 having a preliminarily determined absolute value is given at the end of data signal write in each frame of each pixel, and the overall energy of a voltage applied in the period from the start to the end of data signal write in each frame of each pixel exceeds the overall energy, obtained by applying the voltage 23 in the period from the start to the end of writing. That is, the value obtained by subtracting the area of a hatched part 31 from the area of a hatched part 30 is made positive.

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、例えばアクティブ
マトリクス方式ツイスト・ネマティック(TN)液晶表
示装置の駆動方法のひとつである共通電極反転駆動を用
いた液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using a common electrode inversion drive which is one of the driving methods of, for example, an active matrix type twisted nematic (TN) liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、液晶表示装置はその表示特性の向
上や、薄型軽量の特徴により、パーソナルコンピュー
タ、モニター、携帯端末など表示用ディスプレイとして
幅広く利用されている。その中でもTFTを使ったアク
ティブマトリクス方式のツイスト・ネマティック(T
N)液晶表示装置(TFT/LCD)は表示特性に優
れ、低価格化も相まって、液晶表示装置の主流となって
いる。
2. Description of the Related Art At present, a liquid crystal display device is widely used as a display for a personal computer, a monitor, a portable terminal or the like due to its improved display characteristics and thin and light weight. Among them, an active matrix type twist nematic (T
N) Liquid crystal display devices (TFT / LCD) have become the mainstream of liquid crystal display devices because of their excellent display characteristics and low cost.

【0003】携帯端末など小型ディスプレイでは単純マ
トリクス方式スーパーツイスト・ネマティック液晶表示
装置(STN/LCD)が省電力、低コストの優位性に
より多く使われているが、近年小型ディスプレイも高画
質が求められる傾向にあり、表示品位に優れるTFT/
LCDが使われ始めている。現在小型TFT/LCDで
は省電力化のために共通電極反転駆動が一般的に用いら
れているが、マルチメディアに対応して小型液晶表示装
置の画面上でも大量の画像データを高速で動かせる動画
処理機能が必要になってきており、液晶表示セルの高速
応答性の向上が期待されている。
In a small display such as a portable terminal, a simple matrix type super twist nematic liquid crystal display (STN / LCD) is widely used because of its advantages of power saving and low cost. TFT with excellent display quality
LCDs are starting to be used. At present, common electrode inversion driving is generally used for power saving in small TFT / LCD, but moving image processing that can move a large amount of image data at high speed even on the screen of small liquid crystal display device corresponding to multimedia A function is required, and improvement of high-speed response of a liquid crystal display cell is expected.

【0004】従来の駆動方法(TFT/LCD共通電極
反転駆動)に関して図7、図8で説明する。
A conventional driving method (TFT / LCD common electrode inversion driving) will be described with reference to FIGS.

【0005】図7に示すように従来の液晶表示装置に
は、走査電極の数をjとすると、Y1ラインの走査電極
101、・・・、Yjラインの走査電極102が形成さ
れる。信号電極の数をiとすると、X1ラインの信号電
極111、・・・、Xiラインの信号電極112が形成
される。また、共通電極として161が形成される。そ
して格子状に形成された走査電極及び信号電極の交差部
に、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TF
T)が設けられている。
As shown in FIG. 7, in a conventional liquid crystal display device, assuming that the number of scanning electrodes is j, scanning electrodes 101 on the Y1 line,..., And scanning electrodes 102 on the Yj line are formed. Assuming that the number of signal electrodes is i, signal electrodes 111 on the X1 line,..., Signal electrodes 112 on the Xi line are formed. Further, 161 is formed as a common electrode. A thin film transistor (TF) is used as a switching element at the intersection of the scanning electrode and the signal electrode formed in a lattice.
T) is provided.

【0006】Xmライン(1≦m≦i)とYnライン
(1≦n≦j)との交差部の画素をPmnと呼ぶと、画
素P11はTFT120、液晶セル121、蓄積容量1
22を有している。画素P1jはTFT130、液晶セ
ル131、蓄積容量132を有している。画素Pi1は
TFT140、液晶セル141、蓄積容量142を有し
ている。画素PijはTFT150、液晶セル151、
蓄積容量152を有している。
If a pixel at the intersection of an Xm line (1 ≦ m ≦ i) and a Yn line (1 ≦ n ≦ j) is called Pmn, a pixel P11 is a TFT 120, a liquid crystal cell 121, and a storage capacitor 1
22. The pixel P1j has a TFT 130, a liquid crystal cell 131, and a storage capacitor 132. The pixel Pi1 has a TFT 140, a liquid crystal cell 141, and a storage capacitor 142. The pixel Pij has a TFT 150, a liquid crystal cell 151,
It has a storage capacity 152.

【0007】例えば画素P11では、TFT120のド
レイン(D)は画素電極と蓄積容量122の一端に接続
され、画素電極を介して液晶セル121の片面にデータ
信号が与えられる。そして液晶セル121の他面は共通
電極161に当接し、蓄積容量122の他端は共通電極
161に接続されている。このような接続関係は画素P
1j、画素Pi1、画素Pijにおいても同様である。
For example, in the pixel P11, the drain (D) of the TFT 120 is connected to the pixel electrode and one end of the storage capacitor 122, and a data signal is applied to one surface of the liquid crystal cell 121 via the pixel electrode. The other surface of the liquid crystal cell 121 contacts the common electrode 161, and the other end of the storage capacitor 122 is connected to the common electrode 161. Such a connection relationship corresponds to the pixel P
The same applies to 1j, pixel Pi1, and pixel Pij.

【0008】走査側駆動手段100は、走査電極10
1、・・・、102を介してゲート信号を順次に出力
し、同一Yラインに位置する全てのTFTのゲート
(G)にオン電圧(選択信号)又はオフ電圧(非選択信
号)を与える回路である。信号側駆動手段110は、信
号電極111、・・・、112を介してデータ信号を出
力し、選択されたYラインに位置する全てのTFTソー
ス(S)にデータ信号を与える回路である。共通側駆動
手段160は共通電極161に対して共通信号を出力す
る回路である。
The scanning side driving means 100 includes a scanning electrode 10
A circuit which sequentially outputs gate signals via 1,..., 102 and applies an ON voltage (selection signal) or an OFF voltage (non-selection signal) to the gates (G) of all TFTs located on the same Y line. It is. The signal-side driving unit 110 is a circuit that outputs a data signal via the signal electrodes 111,..., 112 and supplies the data signal to all the TFT sources (S) located on the selected Y line. The common side driving unit 160 is a circuit that outputs a common signal to the common electrode 161.

【0009】次に図8について説明する。図8(a)は
水平同期信号200を示し、フレーム毎に走査電極数j
に相当する数のパルスが1H周期で出力される。図8
(b)は信号側駆動手段110から出力されるデータ信
号電圧波形210を示し、データ信号基準電位211を
中心にHレベル側又はLレベル側に極性が1H周期で反
転する。ここでは電圧無印加状態で白となる(ノーマリ
ーホワイト)液晶パネル全面に同輝度表示(黒表示)す
る場合の電圧波形を示している。図8(c)は共通側駆
動手段160から出力される共通信号電圧波形220で
あり、共通信号基準電位221を中心にデータ信号電圧
の極性と逆になるようなHレベル側又はLレベル側に極
性が1H周期で反転する。
Next, FIG. 8 will be described. FIG. 8A shows a horizontal synchronizing signal 200, and the number j of the scanning electrodes for each frame.
Are output in a 1H cycle. FIG.
(B) shows a data signal voltage waveform 210 output from the signal side driving means 110, and the polarity is inverted to the H level side or the L level side about the data signal reference potential 211 at 1H cycle. Here, a voltage waveform is shown in a case where the same luminance display (black display) is performed on the entire surface of the liquid crystal panel which becomes white (normally white) when no voltage is applied. FIG. 8C shows a common signal voltage waveform 220 output from the common side driving means 160, which is on the H level side or the L level side opposite to the polarity of the data signal voltage around the common signal reference potential 221. The polarity is inverted at 1H cycle.

【0010】図8(d)は垂直同期信号230を示し、
1フレーム周期で出力される。図8(e)は画素Pm1
の液晶セルに印加される電圧波形300であって、各タ
イミングにおける図8(b)の波形の値と図8(c)の
波形の値との差の絶対値で構成される波形であり、数フ
レーム間液晶パネル全面に黒表示される場合の電圧を示
している。図8(f)は、画素Pm1の輝度波形310
を示している。
FIG. 8D shows a vertical synchronization signal 230.
It is output in one frame cycle. FIG. 8E shows the pixel Pm1.
Is a voltage waveform 300 applied to the liquid crystal cell of FIG. 8 and is a waveform composed of the absolute value of the difference between the waveform value of FIG. 8B and the waveform value of FIG. The voltage when black display is performed on the entire surface of the liquid crystal panel for several frames is shown. FIG. 8F shows a luminance waveform 310 of the pixel Pm1.
Is shown.

【0011】信号側駆動手段110からはX1ラインの
信号電極111〜Xiラインの信号電極112を介し
て、水平同期信号200に同期して図8(b)に示すよ
うなデータ信号電圧波形210が出力される。データ信
号電圧波形210は、データ信号基準電圧211に対し
て極性が1H周期で反転し、かつ、DC印加を防止する
ため垂直同期信号230に同期してフレーム毎に極性が
反転する。このようなデータ信号は各走査線毎にTFT
120、・・・、140、TFT130、・・・、15
0のソース側に印加される。
A data signal voltage waveform 210 as shown in FIG. 8 (b) is synchronized with the horizontal synchronizing signal 200 from the signal side driving means 110 through the signal electrodes 111 of the X1 line to the signal electrodes 112 of the Xi line. Is output. The polarity of the data signal voltage waveform 210 is inverted at a 1H cycle with respect to the data signal reference voltage 211, and the polarity is inverted for each frame in synchronization with the vertical synchronization signal 230 to prevent DC application. Such a data signal is applied to each scanning line by a TFT.
120,..., 140, TFT130,.
0 is applied to the source side.

【0012】一方、それらのタイミングに同期して走査
側駆動手段100からは、Y1ラインの走査電極101
〜Yjラインの走査電極102を介してTFT120、
・・・、140、TFT130、・・・、150のゲー
ト側に走査信号が順次に出力される。先ず最初の走査電
極101の選択時には、TFT120、・・・、140
がオンし、ソース側からの電圧供給がドレイン側の画素
電極を介して各画素の液晶セル121、・・・、14
1、及び蓄積容量122、・・・、142に対して行わ
れる。また最後の走査線電極102の選択時には、TF
T130、・・・、150がオンし、ソース側からの電
圧供給がドレイン側の画素電極を介して各画素の液晶セ
ル131、・・・、151、及び蓄積容量132、・・
・、152に対して行われる。
On the other hand, in synchronization with these timings, the scanning side driving means 100 outputs the scanning electrodes 101 of the Y1 line.
Through the scanning electrodes 102 of the .about.Yj line,
, 140, and the scanning signals are sequentially output to the gate sides of the TFTs 130,. First, when the first scan electrode 101 is selected, the TFTs 120,.
Are turned on, and the voltage supply from the source side is applied to the liquid crystal cells 121,..., 14 of each pixel via the pixel electrode on the drain side.
1, and the storage capacitors 122,..., 142. When the last scanning line electrode 102 is selected, TF
, 150 are turned on, and the voltage supply from the source side is applied to the liquid crystal cells 131,..., 151 of each pixel and the storage capacitor 132,.
., 152.

【0013】この際、各画素の液晶セル121、14
1、131、151、及び蓄積容量122、142、1
32、152の他方に接続されている共通電極161に
対して、図8(c)に示すような共通信号電圧波形22
0が供給される。この共通信号電圧波形220は、水平
同期信号200に同期して共通信号基準電圧221に対
して対称に電圧が変化し、且つDC印加を防止するため
垂直同期信号230に同期してフレーム毎に極性が反転
する。以上の動作を繰り返し行うことにより、各画素の
液晶セルに電圧が印加され、データ信号による画像表示
が行われる。
At this time, the liquid crystal cells 121 and 14 of each pixel
1, 131, 151 and storage capacitors 122, 142, 1
The common signal voltage waveform 22 shown in FIG. 8 (c) is applied to the common electrode 161 connected to the other of the common electrodes 32 and 152.
0 is supplied. The voltage of the common signal voltage waveform 220 changes symmetrically with respect to the common signal reference voltage 221 in synchronization with the horizontal synchronization signal 200, and has a polarity every frame in synchronization with the vertical synchronization signal 230 to prevent DC application. Is inverted. By repeating the above operation, a voltage is applied to the liquid crystal cell of each pixel, and an image is displayed by a data signal.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、TN液晶の
応答速度は数1に示される。
By the way, the response speed of the TN liquid crystal is shown by the following equation (1).

【0015】[0015]

【数1】 上記数1に示すように、電圧印加方向の液晶応答速度
(τrise)は電圧(V)と液晶の物性に依存し、電
圧除去方向の液晶応答速度(τdecay)は液晶の物
性にのみ依存する。したがって、液晶の物性(フランク
の弾性定数)を改善してτdecayを速くすることは
できるが、図8(c)に示すような共通信号電圧波形を
方形波とする従来の駆動方法ではτriseを速くする
ことが出来ず、結果、動画対応の高速駆動が出来ない。
(Equation 1) As shown in Equation 1, the liquid crystal response speed (τrise) in the voltage application direction depends on the voltage (V) and the physical properties of the liquid crystal, and the liquid crystal response speed (τdecay) in the voltage removal direction depends only on the physical properties of the liquid crystal. Therefore, although it is possible to improve τdecay by improving the physical properties of the liquid crystal (Frank elastic constant), τrise can be increased by the conventional driving method in which the common signal voltage waveform is a square wave as shown in FIG. As a result, high-speed driving for moving images cannot be performed.

【0016】本発明は、上記従来の課題を考慮し、電圧
印加方向の液晶応答速度(τrise)が速い液晶表示
装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a high liquid crystal response speed (τrise) in a voltage application direction in consideration of the above-mentioned conventional problems.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】第1の本発明(請求項1
に対応)は、各画素位置に対応してマトリクス状に配置
された複数の走査電極及び複数の信号電極と、前記各画
素位置に配設され、前記各走査電極及び前記各信号電極
に第1及び第2の制御入力端が夫々接続された複数の薄
膜トランジスタと、前記各画素位置に配設され、前記各
薄膜トランジスタの制御出力端に接続された画素電極及
び蓄積容量と、前記画素電極とその画素電極に対向する
共通電極との間に狭持された液晶セルと、前記走査電極
を介して前記薄膜トランジスタの前記第1の制御入力端
に走査信号を出力する走査側駆動手段と、前記走査電極
を介して前記薄膜トランジスタの前記第2の制御入力端
にデータ信号を出力する信号側駆動手段と、前記共通電
極に前記データ信号に対応した共通信号を出力する共通
信号出力手段とを備え、その共通信号出力手段は、前記
各画素の各フレームにおける、前記データ信号の書き込
み終了時において絶対値があらかじめ決められた所定の
電圧となる波形であって、前記各画素の前記各フレーム
における、前記データ信号の書き込み開始時から前記書
き込み終了時までの期間に印加する電圧の総エネルギー
が、前記書き込み開始時から前記書き込み終了時までの
期間に前記あらかじめ決められた所定の電圧を印加した
場合の総エネルギーを超える波形を有する前記共通信号
を出力する液晶表示装置である。
Means for Solving the Problems The first invention (claim 1)
Corresponds to a plurality of scanning electrodes and a plurality of signal electrodes arranged in a matrix corresponding to each pixel position, and is disposed at each of the pixel positions, and the first and second scanning electrodes and the signal electrodes are provided at the respective pixel positions. And a plurality of thin film transistors each having a second control input terminal connected thereto, a pixel electrode and a storage capacitor disposed at each pixel position and connected to a control output terminal of each thin film transistor, the pixel electrode and its pixel A liquid crystal cell sandwiched between a common electrode opposed to an electrode, scanning-side driving means for outputting a scanning signal to the first control input terminal of the thin film transistor via the scanning electrode, and the scanning electrode. Signal-side driving means for outputting a data signal to the second control input terminal of the thin film transistor via the common electrode, and common signal output means for outputting a common signal corresponding to the data signal to the common electrode. The common signal output means has a waveform in which the absolute value becomes a predetermined voltage at the end of the writing of the data signal in each frame of each pixel, and in each frame of the pixel, The total energy of the voltage to be applied during the period from the start of writing of the data signal to the end of writing is the case where the predetermined voltage is applied during the period from the start of writing to the end of writing. The liquid crystal display device outputs the common signal having a waveform exceeding the total energy of the liquid crystal display.

【0018】第2の本発明(請求項2に対応)は、前記
共通信号出力手段が、前記書き込み開始時の電圧の絶対
値が前記あらかじめ決められた所定の電圧の絶対値より
大きく、時間の経過とともに電圧の絶対値が単調減少す
る波形を有する前記共通信号を出力する第1の本発明に
記載の液晶表示装置である。
According to a second aspect of the present invention (corresponding to claim 2), the common signal output means is arranged such that the absolute value of the voltage at the start of writing is larger than the absolute value of the predetermined voltage, The liquid crystal display device according to the first aspect of the present invention, which outputs the common signal having a waveform in which the absolute value of the voltage monotonously decreases as time passes.

【0019】第3の本発明(請求項3に対応)は、前記
共通信号出力手段が、所定の電圧のパルス波形の信号を
出力する共通側駆動手段と、その共通側駆動手段からの
信号を変換して前記共通信号を出力する共通信号変換手
段とを有する第1または第2の本発明に記載の液晶表示
装置である。
According to a third aspect of the present invention (corresponding to claim 3), the common signal output means outputs a signal having a pulse waveform of a predetermined voltage and a signal from the common drive means. The liquid crystal display device according to the first or second aspect of the present invention, further comprising common signal conversion means for converting and outputting the common signal.

【0020】第4の本発明(請求項4に対応)は、前記
共通信号変換手段は、コンデンサと抵抗とを少なくとも
有する微分回路であって、前記液晶セルを構成する液晶
材料の電圧除去方向の応答速度が、前記書き込み開始時
から前記書き込み終了時までの期間に前記あらかじめ決
められた所定の電圧を印加した場合の応答速度よりも遅
くならないように、前記コンデンサ及び前記抵抗の値が
決められており、前記微分回路が、前記共通側駆動手段
が出力するパルス波形の信号の微分波形の信号となる前
記共通信号を出力する第3の本発明に記載の液晶表示装
置である。
According to a fourth aspect of the present invention (corresponding to claim 4), the common signal converting means is a differentiating circuit having at least a capacitor and a resistor, wherein the common signal converting means is provided in a voltage removing direction of a liquid crystal material constituting the liquid crystal cell. The values of the capacitor and the resistor are determined so that the response speed is not slower than the response speed when the predetermined voltage is applied during the period from the start of writing to the end of writing. The liquid crystal display device according to the third aspect of the present invention, wherein the differentiating circuit outputs the common signal which is a differential waveform signal of a pulse waveform signal output by the common side driving unit.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】(実施の形態1)先ず、本発明の実施の形
態1における液晶表示装置の構成を説明する。図1に、
本実施の形態の液晶表示装置の構成を示す。図1では、
図7と同一部分は同一の符号を付けており、それら従来
の液晶表示装置の構成部と同一の構成部についての詳細
な説明は省略する。
(Embodiment 1) First, the configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention will be described. In FIG.
1 shows a configuration of a liquid crystal display device of this embodiment. In FIG.
The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same components as those of the conventional liquid crystal display device will be omitted.

【0023】図1に示すように、本実施の形態の液晶表
示装置には、図7に示す各構成部に加えて共通信号変換
手段60が設置されている。その共通信号変換手段60
は、共通側駆動手段160と共通電極161の間に設置
されている。共通側駆動手段160は従来と同様に所定
の電圧値の方形波を出力し、共通信号変換手段60は、
共通側駆動手段160からの方形波を図2を用いて後述
する波形に変換して出力する。そして、共通信号変換手
段60によって変換された波形が共通電極161に出力
される。なお、本実施の形態では、本発明の液晶表示装
置の共通信号出力手段の一例として共通側駆動手段16
0および共通信号変換手段60を用いる。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device of the present embodiment is provided with a common signal conversion means 60 in addition to the components shown in FIG. The common signal conversion means 60
Are provided between the common side driving means 160 and the common electrode 161. The common side driving means 160 outputs a square wave of a predetermined voltage value as in the conventional case, and the common signal converting means 60
The square wave from the common side driving means 160 is converted into a waveform described later with reference to FIG. Then, the waveform converted by the common signal conversion means 60 is output to the common electrode 161. In the present embodiment, the common side driving unit 16 is an example of the common signal output unit of the liquid crystal display device of the present invention.
0 and common signal conversion means 60 are used.

【0024】次に、共通信号変換手段60が出力する波
形について、図2を用いて説明する。
Next, the waveform output by the common signal conversion means 60 will be described with reference to FIG.

【0025】図2(a)は、従来の共通電極161に出
力される共通信号の波形を示した図であり、図2(b)
は、本実施の形態において共通電極161に出力される
共通信号の波形を示した図である。図2(a)に示すよ
うに、従来の共通電極161に出力される共通信号の波
形は、電圧13を振幅とする方形波である。なお、1画
素書き込み期間の終了時の電圧13は輝度レベルの基本
となる電圧であるので、電圧値を実質上変動させること
はできない。
FIG. 2A is a diagram showing the waveform of a common signal output to the conventional common electrode 161. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a common signal output to the common electrode 161 in the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the waveform of the common signal output to the conventional common electrode 161 is a square wave having the voltage 13 as the amplitude. Since the voltage 13 at the end of the one-pixel writing period is a basic voltage of the luminance level, the voltage value cannot be substantially changed.

【0026】それに対して、図2(b)に示すように、
本実施の形態において共通電極161に出力される共通
信号の波形は、各画素の各フレームにおける1画素書き
込み期間の終了時の電圧値の絶対値が電圧13の値と実
質上同一の値の電圧23となっているが、その電圧23
を振幅とする方形波にはなっていない。
On the other hand, as shown in FIG.
In the present embodiment, the waveform of the common signal output to the common electrode 161 is such that the absolute value of the voltage value at the end of one pixel writing period in each frame of each pixel is substantially equal to the value of the voltage 13. 23, but the voltage 23
Is not a square wave whose amplitude is.

【0027】ここで、図2(a)の従来の共通信号波形
と、図2(b)の本実施の形態における共通信号波形と
を比較するために、図3に、図2(a)の従来の共通信
号波形と、図2(b)の本実施の形態における共通信号
波形とを重ねて表示する。図3のA部の1画素書き込み
期間に着目すると、そのA部の1画素書き込み期間にお
ける印加電圧の総エネルギーについての、本実施の形態
における共通信号波形と従来の共通信号波形との差は、
斜線部30の面積から斜線部31の面積を減じた値であ
る。
Here, in order to compare the conventional common signal waveform in FIG. 2A with the common signal waveform in the present embodiment in FIG. 2B, FIG. 3 and FIG. The conventional common signal waveform and the common signal waveform in the present embodiment in FIG. Focusing on the one-pixel writing period of the part A in FIG. 3, the difference between the common signal waveform in the present embodiment and the conventional common signal waveform with respect to the total energy of the applied voltage during the one-pixel writing period of the A part is as follows.
This is a value obtained by subtracting the area of the hatched portion 31 from the area of the hatched portion 30.

【0028】ところで、「発明が解決しようとする課
題」の項で用いた数1によると、データ信号の電圧と共
通信号の電圧との差の絶対値が大きくなるほどτris
eが小さくなることがわかる。いいかえると、共通信号
の電圧が大きくなるほどτriseが小さくなることが
わかる。さらにいうと、共通信号の電圧が大きくなるほ
どτriseが速くなることがわかる。
By the way, according to Equation 1 used in the section “Problems to be Solved by the Invention”, the larger the absolute value of the difference between the voltage of the data signal and the voltage of the common signal is,
It turns out that e becomes small. In other words, it can be seen that τrise decreases as the voltage of the common signal increases. Furthermore, it can be seen that τ rise becomes faster as the voltage of the common signal increases.

【0029】そこで本実施の形態では、従来よりも共通
信号の電圧を大きくするために、図3に示す(斜線部3
0の面積−斜線部31の面積)を正の値にする。このよ
うに、共通信号変換手段60は、各画素の各フレームに
おけるデータ信号の1画素書き込み期間(書き込み開始
時から書き込み終了時までの期間)に印加する電圧の総
エネルギーが、1画素書き込み期間に電圧23を印加し
た場合の総エネルギーを超えるような波形を有する共通
信号を出力するそして、その共通信号が、液晶セル12
1、131、141、151及び、蓄積容量122、1
32、142、152に印加される。
Therefore, in this embodiment, in order to increase the voltage of the common signal as compared with the related art, FIG.
(Area of 0−area of hatched portion 31) is set to a positive value. As described above, the common signal conversion unit 60 determines that the total energy of the voltage applied during the one-pixel writing period (the period from the start of writing to the end of writing) of the data signal in each frame of each pixel is increased during the one-pixel writing period. A common signal having a waveform exceeding the total energy when the voltage 23 is applied is output.
1, 131, 141, 151 and storage capacitors 122, 1
32, 142 and 152.

【0030】なお、図2、3からわかるように、1画素
書き込み期間の書き込み開始時点での本実施の形態の共
通信号波形の電圧22は、従来の共通信号波形の電圧1
2よりも大きい。つまり、電圧22は、1画素書き込み
期間の終了時の電圧13および電圧23よりも大きくな
っているが、必ずしも電圧22は、1画素書き込み期間
の終了時の電圧23よりも大きくなっている必要はな
い。要するに、共通信号変換手段60は、各画素の各フ
レームにおけるデータ信号の1画素書き込み期間に印加
する電圧の総エネルギーが、1画素書き込み期間に電圧
23を印加し続けた場合の総エネルギーを超えるような
波形を有する共通信号を出力しさえすればよい。
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the voltage 22 of the common signal waveform of the present embodiment at the start of writing in one pixel writing period is equal to the voltage 1 of the conventional common signal waveform.
Greater than 2. That is, the voltage 22 is higher than the voltages 13 and 23 at the end of the one-pixel writing period, but the voltage 22 does not necessarily need to be higher than the voltage 23 at the end of the one-pixel writing period. Absent. In short, the common signal conversion unit 60 sets the total energy of the voltage applied to the data signal of each pixel in each frame during the one-pixel writing period to exceed the total energy when the voltage 23 is continuously applied during the one-pixel writing period. It is only necessary to output a common signal having a complicated waveform.

【0031】また、図2では、本実施の形態における共
通信号の波形は、書き込み開始時点、書き込み終了時点
が説明のため波形のエッジにしているが、波形のエッジ
である必要はない。
In FIG. 2, the waveform of the common signal in this embodiment is such that the write start point and the write end point are the edges of the waveform for explanation, but need not be the edges of the waveform.

【0032】ところで、数1を用いて説明したように、
TN液晶は電圧印加方向の液晶応答速度(τrise)
は電圧と液晶の物性に依存し、電圧除去方向の液晶応答
速度(τdecay)は液晶の物性にのみ依存する。こ
こで、図4を用いて液晶の物性について説明する。図4
(a)はノーマリーホワイト液晶表示装置における輝度
−電圧特性である。図4(b)は前記液晶表示装置にお
ける電圧除去(decay)時の輝度−時間特性であ
る。図4(b)をさらに説明すると、例えば5Vの電圧
を液晶に印加した後、瞬時に印加電圧を0Vにした場合
の、印加電圧を0Vにしたときからの経過時時間と輝度
との関係を示す図が図4(b)である。
By the way, as described using the equation 1,
TN liquid crystal has a liquid crystal response speed (τrise) in the voltage application direction.
Depends on the voltage and the physical properties of the liquid crystal, and the liquid crystal response speed (τdecay) in the voltage removal direction depends only on the physical properties of the liquid crystal. Here, the physical properties of the liquid crystal will be described with reference to FIG. FIG.
(A) is a luminance-voltage characteristic in a normally white liquid crystal display device. FIG. 4B shows a luminance-time characteristic at the time of voltage removal (decay) in the liquid crystal display device. FIG. 4B will be further described. For example, when a voltage of 5 V is applied to the liquid crystal and then the applied voltage is instantaneously set to 0 V, the relationship between the elapsed time from the applied voltage of 0 V and the luminance is shown. FIG. 4 (b) is a diagram showing this.

【0033】図4(a)、(b)よりdecay時の液
晶分子の動きを仮想的に電圧−時間特性に置き換えると
図4(c)となる。つまりdecay時の液晶分子の動
作は図4(c)に示す電圧波形を印加した場合と同じで
あると言える。従ってこの電圧波形を超えない限りde
cay時間は変わらないということになる。また電圧印
加(rise)時に関しては印加する電圧の値を大きく
すればするほどτriseは速くなる。その結果、図5
に示すように、書き込み開始時の電圧の絶対値があらか
じめ決められた所定の電圧の絶対値より大きく、時間の
経過とともに電圧の絶対値が単調減少する波形を有する
共通信号となるように、図4(c)の電圧−時間曲線を
そのまま従来の共通信号10に乗せた微分波形40を共
通信号波形とすることで応答速度を速くできる。
4 (a) and 4 (b), when the movement of the liquid crystal molecules at the time of decay is virtually replaced with a voltage-time characteristic, the result is shown in FIG. 4 (c). That is, it can be said that the operation of the liquid crystal molecules at the time of decay is the same as the case where the voltage waveform shown in FIG. Therefore, as long as this voltage waveform is not exceeded,
This means that the pay time does not change. As for the voltage application (rise), the larger the value of the applied voltage, the faster τ rise. As a result, FIG.
As shown in FIG. 5, the absolute value of the voltage at the start of writing is larger than the absolute value of the predetermined voltage, and the common signal has a waveform in which the absolute value of the voltage monotonically decreases with time. The response speed can be increased by setting the differential waveform 40 obtained by directly applying the voltage-time curve 4 (c) to the conventional common signal 10 as the common signal waveform.

【0034】ここで、本実施の形態の液晶表示装置の、
共通側駆動手段160と、共通信号変換手段60、共通
電極161の一例を、図6を用いて説明する。
Here, the liquid crystal display device of the present embodiment
An example of the common side driving means 160, the common signal converting means 60, and the common electrode 161 will be described with reference to FIG.

【0035】共通信号変換手段60は、コンデンサ71
の第1の入力端が共通側駆動手段160につながり、上
記コンデンサ71の第2の出力端と抵抗72の第2の出
力端と抵抗73の第1の入力端が共通電極161の入力
端につながり、上記抵抗72の第1の入力端が基準電位
74につながり、上記抵抗73の第2の出力端が基準電
位75につながる、コンデンサ71と抵抗72と抵抗7
3で形成される微分回路である。コンデンサ71と抵抗
72と抵抗73の定数を調整することで共通信号20を
調整することが出来る。その調整によって、図5に示す
ような共通信号波形が形成される。
The common signal conversion means 60 includes a capacitor 71
Are connected to the common side driving means 160, and the second output terminal of the capacitor 71, the second output terminal of the resistor 72, and the first input terminal of the resistor 73 are connected to the input terminal of the common electrode 161. The first input terminal of the resistor 72 is connected to the reference potential 74, and the second output terminal of the resistor 73 is connected to the reference potential 75.
3 is a differentiating circuit. The common signal 20 can be adjusted by adjusting the constants of the capacitor 71, the resistor 72, and the resistor 73. By the adjustment, a common signal waveform as shown in FIG. 5 is formed.

【0036】上記のように、本実施の形態の液晶表示装
置は、従来のTFT型液晶表示装置の構成をほとんど変
更することなく、共通電極の駆動波形を調整することで
液晶の応答速度を速くすることが出来るようになる。ま
た液晶の物性が改善されτdecayが速くなれば更に
効果を発揮するものである。
As described above, the liquid crystal display device of this embodiment can increase the response speed of the liquid crystal by adjusting the drive waveform of the common electrode without changing the configuration of the conventional TFT type liquid crystal display device. Will be able to Further, if the physical properties of the liquid crystal are improved and τdecay becomes faster, the effect is further exhibited.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、電圧印加方向の液晶応答速度(τris
e)が速い液晶表示装置を提供することができる。
As is apparent from the above description, the present invention provides a liquid crystal response speed (τris) in the voltage application direction.
e) It is possible to provide a liquid crystal display device which is fast.

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

【図1】本発明の実施の形態1における液晶表示装置の
構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1および従来における共通
信号の波形を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a waveform of a common signal according to the first embodiment of the present invention and the related art.

【図3】本発明の実施の形態1および従来における共通
信号の波形の相違を説明するための図
FIG. 3 is a diagram for explaining a difference between a waveform of a common signal according to the first embodiment of the present invention and a conventional one;

【図4】本発明の実施の形態1における液晶表示装置を
構成する液晶材料の物性を説明するための図
FIG. 4 is a diagram illustrating physical properties of a liquid crystal material included in the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1における共通信号の波形
を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a waveform of a common signal according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態1における共通信号変換手
段60を説明するための図
FIG. 6 is a diagram for explaining common signal conversion means 60 according to the first embodiment of the present invention.

【図7】従来例におけるアクティブマトリクス型液晶表
示装置の構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional active matrix type liquid crystal display device.

【図8】従来例におけるアクティブマトリクス型液晶表
示装置の対向電極反転駆動タイミングチャート
FIG. 8 is a timing chart for inverting driving of a counter electrode of a conventional active matrix type liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 従来の共通信号波形 11 従来の共通信号中心 12 従来の共通信号における書き込み開始時電圧 13 従来の共通信号における書き込み終了時電圧 20 本発明の実施の形態1における共通信号波形 21 本発明の実施の形態1における共通信号中心 22 本発明の実施の形態1における共通信号における
書き込み開始時電圧 23 本発明の実施の形態1における共通信号における
書き込み終了時電圧 30 本発明の実施の形態1における液晶立ち上げエネ
ルギー+ 31 本発明の実施の形態1における液晶立ち上げエネ
ルギー− 40 本発明の実施の形態1における共通信号波形 60 共通信号変換手段 71 コンデンサ 72 抵抗 73 抵抗 100 走査側駆動手段 101 Y1ラインの走査電極 102 Yjラインの走査電極 110 信号側駆動手段 111 X1ラインの信号電極 112 Xjラインの信号電極 120 画素P11の薄膜トランジスタ(TFT) 121 画素P11の液晶セル 122 画素P11の蓄積容量 130 画素P1jのTFT 131 画素P1jの液晶セル 132 画素P1jの蓄積容量 140 画素Pi1のTFT 141 画素Pi1の液晶セル 142 画素Pi1の蓄積容量 150 画素PijのTFT 151 画素Pijの液晶セル 152 画素Pijの蓄積容量 160 共通側駆動手段 161 共通電極
10 Conventional Common Signal Waveform 11 Conventional Common Signal Center 12 Write Start Voltage in Conventional Common Signal 13 Write End Voltage in Conventional Common Signal 20 Common Signal Waveform in First Embodiment of Present Invention 21 Center of common signal in Embodiment 1 22 Voltage at start of writing in common signal in Embodiment 1 of the present invention 23 Voltage at end of writing in common signal in Embodiment 1 of the present invention 30 Startup of liquid crystal in Embodiment 1 of the present invention Energy + 31 Liquid crystal rising energy in Embodiment 1 of the present invention−40 Common signal waveform in Embodiment 1 of the present invention 60 Common signal conversion unit 71 Capacitor 72 Resistance 73 Resistance 100 Scanning side driving unit 101 Scan electrode of Y1 line 102 Scan electrode of Yj line 110 Signal side Driving means 111 Signal electrode of X1 line 112 Signal electrode of Xj line 120 Thin film transistor (TFT) of pixel P11 121 Liquid crystal cell of pixel P11 122 Storage capacity of pixel P11 130 TFT of pixel P1j 131 Liquid crystal cell of pixel P1j 132 Storage of pixel P1j Capacitance 140 TFT of pixel Pi1 141 Liquid crystal cell of pixel Pi1 142 Storage capacity of pixel Pi1 150 TFT of pixel Pij 151 Liquid crystal cell of pixel Pij 152 Storage capacity of pixel Pij 160 Common side driving means 161 Common electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 久典 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H093 NA16 NC18 NC34 NC35 ND33 NF05 5C006 AA16 AC11 AF42 BB16 FA12 5C080 AA10 BB05 DD08 EE29 FF11 JJ02 JJ04 JJ05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hisanori Yamaguchi 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 2H093 NA16 NC18 NC34 NC35 ND33 NF05 5C006 AA16 AC11 AF42 BB16 FA12 5C080 AA10 BB05 DD08 EE29 FF11 JJ02 JJ04 JJ05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各画素位置に対応してマトリクス状に配
置された複数の走査電極及び複数の信号電極と、 前記各画素位置に配設され、前記各走査電極及び前記各
信号電極に第1及び第2の制御入力端が夫々接続された
複数の薄膜トランジスタと、 前記各画素位置に配設され、前記各薄膜トランジスタの
制御出力端に接続された画素電極及び蓄積容量と、 前記画素電極とその画素電極に対向する共通電極との間
に狭持された液晶セルと、 前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの前記第1
の制御入力端に走査信号を出力する走査側駆動手段と、 前記走査電極を介して前記薄膜トランジスタの前記第2
の制御入力端にデータ信号を出力する信号側駆動手段
と、 前記共通電極に前記データ信号に対応した共通信号を出
力する共通信号出力手段とを備え、 その共通信号出力手段は、前記各画素の各フレームにお
ける、前記データ信号の書き込み終了時において絶対値
があらかじめ決められた所定の電圧となる波形であっ
て、前記各画素の前記各フレームにおける、前記データ
信号の書き込み開始時から前記書き込み終了時までの期
間に印加する電圧の総エネルギーが、前記書き込み開始
時から前記書き込み終了時までの期間に前記あらかじめ
決められた所定の電圧を印加した場合の総エネルギーを
超える波形を有する前記共通信号を出力する液晶表示装
置。
A plurality of scanning electrodes and a plurality of signal electrodes arranged in a matrix corresponding to each pixel position; and a first scanning electrode and a plurality of signal electrodes disposed at each of the pixel positions. A plurality of thin film transistors each having a second control input terminal connected thereto; a pixel electrode and a storage capacitor disposed at each pixel position and connected to a control output terminal of each thin film transistor; A liquid crystal cell sandwiched between a common electrode facing the electrode, and a first electrode of the thin film transistor via the scan electrode.
Scanning-side driving means for outputting a scanning signal to a control input terminal of the thin-film transistor;
Signal-side driving means for outputting a data signal to a control input terminal of the pixel, and common signal output means for outputting a common signal corresponding to the data signal to the common electrode, the common signal output means of each of the pixels In each frame, a waveform having an absolute value of a predetermined voltage at the end of the writing of the data signal, at the end of the writing of the data signal, from the start of the writing of the data signal to the end of the writing in the frame of each pixel. The common signal having a waveform in which the total energy of the voltage applied during the period up to the time when the predetermined voltage is applied during the period from the start of the writing to the end of the writing exceeds the total energy when the predetermined voltage is applied is output. Liquid crystal display device.
【請求項2】 前記共通信号出力手段は、前記書き込み
開始時の電圧の絶対値が前記あらかじめ決められた所定
の電圧の絶対値より大きく、時間の経過とともに電圧の
絶対値が単調減少する波形を有する前記共通信号を出力
する請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The method according to claim 1, wherein the common signal output means outputs a waveform in which the absolute value of the voltage at the start of the writing is greater than the absolute value of the predetermined voltage, and the absolute value of the voltage monotonically decreases with time. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device outputs the common signal.
【請求項3】 前記共通信号出力手段は、所定の電圧の
パルス波形の信号を出力する共通側駆動手段と、その共
通側駆動手段からの信号を変換して前記共通信号を出力
する共通信号変換手段とを有する請求項1または2に記
載の液晶表示装置。
3. The common signal output means outputs a signal having a pulse waveform of a predetermined voltage, and a common signal conversion means converts a signal from the common drive means and outputs the common signal. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】 前記共通信号変換手段は、コンデンサと
抵抗とを少なくとも有する微分回路であって、 前記液晶セルを構成する液晶材料の電圧除去方向の応答
速度が、前記書き込み開始時から前記書き込み終了時ま
での期間に前記あらかじめ決められた所定の電圧を印加
した場合の応答速度よりも遅くならないように、前記コ
ンデンサ及び前記抵抗の値が決められており、 前記微分回路が、前記共通側駆動手段が出力するパルス
波形の信号の微分波形の信号となる前記共通信号を出力
する請求項3に記載の液晶表示装置。
4. The writing circuit according to claim 1, wherein the common signal converting means is a differentiating circuit having at least a capacitor and a resistor, wherein a response speed of a liquid crystal material forming the liquid crystal cell in a voltage removing direction is from the writing start to the writing end. The values of the capacitor and the resistor are determined so that the response speed does not become slower than the response speed when the predetermined voltage is applied during the period until the time, and the common-side driving means 4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the common signal is output as a signal having a differential waveform of the pulse waveform signal output by the control circuit.
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