JP4812256B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に高速駆動が可能なものに関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and particularly to a device capable of high-speed driving.
従来、液晶表示素子はTN型液晶表示素子が一般的に用いられてきた。しかし、TN型液晶表示装置は応答速度が遅いことから、高速応答が可能な液晶表示装置として、OCB型表示装置が検討されている。このOCB型液晶表示装置の詳細については、非特許文献1を参考にされたい。
Conventionally, a TN liquid crystal display element has been generally used as the liquid crystal display element. However, since the response speed of the TN liquid crystal display device is slow, an OCB type display device has been studied as a liquid crystal display device capable of high-speed response. Refer to Non-Patent
このOCB型液晶表示装置は、基板間に液晶が挟持されており、この基板内面には透明電極が形成されている。電源を入れる前の状態ではこの液晶の配向状態はスプレイ配向と呼ばれる状態をなしている。そして、この液晶表示装置の電源を入れる時などに、この透明電極に比較的大きな電圧を短時間に印加して、液晶の配向をベンド配向状態に転移させる。このベンド配向状態を用いて表示を行うことがOCB型液晶表示モードの特徴であり、それによって高速応答が可能となっている。
ところで、HOLD型表示装置の問題が「情報科学用有機材料第142委員会、A部会(液晶材料)第71回研究会、B部会(インテリジェント有機材料)第62回研究会 合同研究会資料 平成10年11月20日 日本学術振興会 1〜5頁」において指摘され、液晶ディスプレイにおいてもCRT並みの動画対応を実現する技術が示唆された。このような技術のうち、もっとも簡便なものは画面を高速に書き込み、周期的に黒画面を挿入するというものである。このように画面の書き込み時間を短時間で行う手法を総称して「高速駆動」と本明細書では述べることとする。
By the way, the problem of the HOLD type display device is “The 142th Committee of Organic Materials for Information Science, A Group (Liquid Crystal Materials) 71st Study Group, B Group (Intelligent Organic Materials) 62nd Study Group” On November 20, 2012, the Japan Society for the Promotion of Science,
しかしながら、OCB型液晶表示装置では、高速応答が可能なものの、上記高速駆動に十分対応できるまでには至っていないという課題があった。 However, although the OCB type liquid crystal display device can respond at high speed, there has been a problem that the OCB type liquid crystal display device has not yet been able to sufficiently cope with the high speed driving.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、高速駆動が可能な液晶表示装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of high-speed driving.
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、ベンド配向可能な液晶層と、ベンド配向された該液晶層を透過する光によって画像を表示する複数の画素からなる表示画面と、画像情報の画素毎の輝度情報に対応して画素電圧を全ての上記画素の液晶層に順次印加する画素電圧印加手段とを備え、該画素電圧の印加により上記光の透過率を変化させることによって上記画像情報に対応した画像を上記表示画面に表示する液晶表示装置であって、上記複数の画素をゲート電極を通じて順次走査するゲート駆動手段を有し、上記画素電圧印加手段は、上記走査される画素の液晶層に上記画像情報の画素の輝度情報に基づいた基電圧をソース電極を通じて印加するソース駆動手段、及び画素電極と上記走査方向における前段側のゲート電極との間に形成されてなる容量結合を通じて上記走査後に上記画素に上記基電圧とともに上記画素電圧を形成するようにオフセット電圧を印加し、上記液晶層のベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止するオフセット電圧印加手段を有するものであってもよい(請求項1)。 In order to solve the above problems, a liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal layer capable of bend alignment, and a display screen including a plurality of pixels that display an image by light transmitted through the bend-aligned liquid crystal layer, Pixel voltage application means for sequentially applying a pixel voltage to the liquid crystal layers of all the pixels corresponding to the luminance information for each pixel of the image information, and changing the light transmittance by applying the pixel voltage. A liquid crystal display device for displaying an image corresponding to the image information on the display screen, comprising gate driving means for sequentially scanning the plurality of pixels through a gate electrode, and the pixel voltage applying means is scanned. Source driving means for applying a base voltage based on the luminance information of the pixel of the image information to the liquid crystal layer of the pixel through the source electrode; After the scanning, an offset voltage is applied to the pixel together with the base voltage to form the pixel voltage through the capacitive coupling formed between the liquid crystal layer and the liquid crystal layer to prevent reverse transition from bend alignment to splay alignment. It may have an offset voltage applying means .
かかる構成とすると、対向電極を変化させてオフセット電圧を付与する場合のように液晶パネルの充電容量によって適用サイズが限定されることなく、オフセット電圧を付与することができる。また、画素電圧が過渡的に変化するよう構成することにより、CC駆動を利用してオフセット電圧を付与することができるので、格段に高速化が可能でかつオフセット電圧を付与する構成が簡素化された液晶表示装置を得ることができる。また、かかる構成とすると、ゲート電極を利用してオフセット電圧を印加することができるので、オフセット電圧印加手段の構成が簡素化される。 With such a configuration, the offset voltage can be applied without limiting the application size depending on the charge capacity of the liquid crystal panel as in the case of applying the offset voltage by changing the counter electrode. In addition, by configuring the pixel voltage to change transiently, an offset voltage can be applied using CC driving, so that the speed can be significantly increased and the configuration for applying the offset voltage is simplified. A liquid crystal display device can be obtained. Further, with such a configuration, the offset voltage can be applied using the gate electrode, so that the configuration of the offset voltage applying means is simplified.
また、ベンド配向可能な液晶層と、ベンド配向された該液晶層を透過する光によって画像を表示する複数の画素からなる表示画面と、画像情報の画素毎の輝度情報に対応して画素電圧を全ての上記画素の液晶層に順次印加する画素電圧印加手段とを備え、該画素電圧の印加により上記光の透過率を変化させることによって上記画像情報に対応した画像を上記表示画面に表示する液晶表示装置であって、上記画素電圧印加手段は、上記順次印加の際に上記画素の液晶層に印加される電圧とともに上記画素電圧を形成するようにして、該順次印加後に、画素電極と専用の容量線との間に形成されてなる容量結合を通じて、上記液晶層のベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止するためのオフセット電圧を上記画素に印加するものとしてもよい(請求項2)。 Further, a liquid crystal layer capable of bend alignment, a display screen including a plurality of pixels for displaying an image by light transmitted through the bend-aligned liquid crystal layer, and a pixel voltage corresponding to luminance information for each pixel of the image information. A liquid crystal display for displaying an image corresponding to the image information on the display screen by changing the transmittance of the light by applying the pixel voltage to the liquid crystal layer of all the pixels. In the display device, the pixel voltage application means forms the pixel voltage together with a voltage applied to the liquid crystal layer of the pixel during the sequential application, and after the sequential application, the pixel voltage application unit An offset voltage for preventing reverse transition from the bend alignment to the splay alignment of the liquid crystal layer may be applied to the pixel through capacitive coupling formed between the capacitor line and the capacitor line. (Claim 2).
また、上記オフセット電圧が1v以上であるとしてもよい(請求項3)。 The offset voltage may be 1 v or more (claim 3 ).
かかる構成とすると、一般的なOCB型液晶パネルにおいてベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止することができる。 With this configuration, it is possible to prevent reverse transition from bend alignment to splay alignment in a general OCB type liquid crystal panel.
また、上記オフセット電圧が、上記液晶層のベンド配向からスプレイ配向への逆転移電圧を上回るものであるとしてもよい(請求項4)。
Further, the offset voltage may be those above the reverse transition voltage from the bend alignment to the splay alignment of the liquid crystal layer (claim 4).
かかる構成とすると、ベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止することができる。 With this configuration, reverse transition from bend alignment to splay alignment can be prevented.
また、1フィールドの画像情報を一定周期で書き込むその周期であるフィールド期間内に、略黒の画面を上記表示画面に表示するよう構成されてなるものとしてもよい(請求項5)。 Moreover, in its period is a field period for writing the image information for one field at a predetermined period, a substantially black screen may be made is configured to be displayed on the display screen (Claim 5).
かかる構成とすると、必要なオフセット電圧を低減することができるとともに、動画表示の切れを向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to reduce the necessary offset voltage and improve the interruption of moving image display.
本発明によれば、高速駆動に対応可能な液晶表示装置を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to obtain a liquid crystal display device that can support high-speed driving.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図、図2は図1の液晶表示素子の構成を模式的に示す断面図、図3は図1の液晶表示素子の画素の構成を模式的に示す平面図、図4は補助容量電極の構成を示す断面図、図5は画素の等価回路を示す回路図である。
1 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to
図1に示すように、液晶表示装置1は、液晶表示素子(液晶パネル)106と、バックライト18と、表示制御回路19とを有し、バックライト18から液晶表示素子106に表示用の光が供給され、表示制御回路19が映像信号14に応じて表示用の光を透過するよう液晶表示素子106を駆動することにより、該液晶表示素子106に映像信号14に応じた画像が表示されるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the liquid
バックライト18は、点灯回路16によって駆動される光源15から導光板(図示せず)を介して液晶表示素子106に表示用の光を供給する。
The
表示制御回路19は、表示用コントローラ13、ゲートドライバ11、ソースドライバ12、及び照明用コントローラ17を有している。表示用コントローラ13は、映像信号14に応じてゲートドライバ11、ソースドライバ12、及び照明用コントローラ17に制御信号をそれぞれ出力する。ゲートドライバ11は、その制御信号に応じて、ゲート電極2を通じてゲート信号を出力することにより、液晶表示素子106の画素をゲート電極2毎に順次走査(選択)する。ソースドライバ12は、上記制御信号に応じて、上記ゲート信号にタイミングを合わせてソース信号を出力することにより、上記走査された画素にソース電極3を通じて該ソース信号を順次書き込む。これにより、表示用の光に対する各画素の透過率がソース信号に応じて変化し、それにより、液晶表示素子106に映像信号14に応じた画像が表示される。なお、照明用コントローラ17は、表示用コントローラ13からの制御信号に応じて、点灯回路16による光源15の駆動を制御する。
The
図2に示すように、液晶表示素子106は、ここではアクティブマトリクスタイプのもので構成され、互いに対向するように配置された対向基板101とTFT基板102との間に液晶103が挟持され、両基板101,102の外側に位相差板104及び偏光板105がこの順にそれぞれ配置されて構成されている。対向基板101の内面には対向電極8(図4参照)が形成され、該対向電極8の表面には配向膜(図示せず)が形成されている。図3をも併せて参照して、TFT基板102の内面にはゲート電極2、ソース電極3、及び画素電極6等が形成され、これらを覆うように配向膜(図示せず)が形成されている。両基板101、102の配向膜には、互い平行な方向にラビング処理が施されている。図2はこのラビング方向に平行な断面を示している。そして、液晶としてネマティック液晶が用いられている。すなわち、液晶表示素子106では、OCB液晶モードが採用されている。このOCB液晶モードにおいては、電圧を印加しない初期状態では液晶は分子がほぼ平行に並んだスプレイ配向をなしているが、これに比較的大きな電圧、例えば25v程度の電圧を印加すると表示状態であるベンド配向に転移する。図2はこのベンド配向状態を示している。
As shown in FIG. 2, the liquid
図3に示すように、TFT基板102の内面には、複数の線状のゲート電極2と複数の線状のソース電極3とが直交するように形成され、その直交する両電極2,3によりマトリクス状に区画された領域が画素4を構成している。そして、全ての画素4の集合からなる領域が表示画面(図示せず)を構成している。各画素4にはそれぞれ画素電極6が形成され、各画素4毎にTFT(Thin film transistor)からなるスイッチング素子5が形成されている。スイッチング素子5は、そのソース及びドレインがソース電極3及び画素電極6にそれぞれ接続され、そのゲートがゲート電極2に接続されている。ゲート電極2には、図3の上方から下方に向かって順次ゲート信号が出力され、それにより、各ゲート電極2に接続された画素が該ゲート電極2毎に、順次走査される。以下、この走査の順序における前後を前段及び後段という。そして、各画素4において前段側のゲート電極2に容量結合するように補助容量電極7が配設され、画素電極6に接続されている。つまり、液晶表示素子106はいわゆる容量結合駆動法(以下、CC駆動という)が採用されている。このCC駆動の詳細については、特開平2−157815号公報又はAM−LCD95 Digest of Technical papers 59頁を参照されたい。具体的には、図4に示すように、TFT基板102上にゲート電極2が形成され、そのゲート電極2が形成されたTFT基板102の表面を覆うように絶縁層9が形成されている。そして、その絶縁層9の画素内に位置する部分を覆うように画素電極6が形成され、さらに該絶縁層9のゲート電極2上に位置する部分及びこれに隣接する画素電極6の縁部を覆うように絶縁層10が形成されている。そして、この絶縁層10上に補助容量電極7が形成され、コンタクトホール41によって後段側の画素電極6に接続されている。このような構造とすることにより、画素4の等価回路は、図5に示すように、ソース電極3にスイッチング素子5が接続され、該スイッチング素子5と対向電極8との間に液晶容量Clcが接続され、スッチング素子5と前段側のゲート電極2との間に補助容量Cstが接続されたものとなっている。なお、Cgdは、画素電極6とゲート電極2との間の浮遊容量を示している。
As shown in FIG. 3, a plurality of
次に、以上のように構成された液晶表示装置1の動作を説明する。
Next, the operation of the liquid
図6はゲート信号、ソース信号及び対向電極の電位を示すグラフ、図7はゲート信号の変化と画素電圧の変化との関係を示すグラフであって、(a)は奇数フィールドにおける変化を示す図、(b)は偶数フィールドにおける変化を示す図である。 6 is a graph showing the potential of the gate signal, the source signal, and the counter electrode, FIG. 7 is a graph showing the relationship between the change in the gate signal and the change in the pixel voltage, and (a) shows the change in the odd field. (B) is a figure which shows the change in an even-numbered field.
図1及び図6に示すように、対向電極の電位(以下、対向電圧という)Vcomは一定に設定されている。一方、液晶表示素子106は交流駆動されている。つまり、ソースドライバ12は、対向電圧Vcomに対し、同一ソース電極3に接続された各画素毎に交互に正及び負の値を取るようなソース信号Ssを出力する。また、このソース信号Ssは、1画面、すなわち1フィールド毎に対向電圧Vcomに対する極性が反転する。本実施の形態では、対向電圧Vcomは3vに設定されている。また、ソース信号Ssの振幅(基電圧)Vsは3vに設定され、従って、ソース信号Ssは交互に6v及び0vの値を取る。
As shown in FIGS. 1 and 6, the potential of the counter electrode (hereinafter referred to as counter voltage) Vcom is set constant. On the other hand, the liquid
一方、ゲートドライバ11は、以下のようなゲート信号Sgを出力する。すなわち、このゲート信号Sgは、書き込み期間TaにおいてVgonとなり、該書き込み期間Taに続く積み上げ期間Tpに、奇数フィールドにおいてはVge1、偶数フィールドにおいてはVge2となり、かつ該書き込み期間Ta及び積み上げ期間Tpを除いた残りの期間TrにVg0ffとなる。ここで、Vge1はVg0ffよりVge(+)だけ高い電圧に、Vge2はVg0ffよりVge(-)だけ低い電圧に設定されている。そして、Vg2はもちろんVge1もスイッチング素子5が遮断状態(高抵抗状態)となるような電圧に設定されている。また、積み上げ期間Tpは、書き込み期間の2倍強の期間に設定されている。本実施の形態では、ゲート信号SgのVgonは正の所定値、Vgoffは−10v、Vge1は−3v、Vge(+)は7v、Vge2は−18v、Vge(-)は−8vにそれぞれ設定されている。
On the other hand, the
これにより、任意の画素においては、図3及び図7に示すように、書き込み期間Taにおいて、スイッチング素子5が導通状態(低抵抗状態)となり、画素電極6がソース信号Ssの電圧Vsに充電される。それにより、画素4にソース信号Ssが書き込まれる。ここで、奇数フィールドの場合、ここでは画素電圧Vp'が正から負に変化するが、この場合には、図7(a)に示すように、画素4にソース信号Ssが書き込まれた時、前段側のゲート電極2にはVge1の電圧が印加されている。また、画素電極6には、液晶に本来印加される電圧(後述する設定画素電圧Vp)よりも小さい電圧が印加されている。次いで、積み上げ期間Tpに移行すると、当該段のゲート電極3の電圧がVge2に下がり、それにより、スイッチング素子5が遮断状態となる。一方、前段側のゲート電極3の電圧はVgoffに下がる。つまり、Vge(+)だけ下がる。すると、スイッチング素子5が遮断状態にあり、かつ画素電極6が補助容量Cstによって前段側のゲート電極3に結合されているため、このゲート電極3の電圧に連動して画素電極6の電位も下がる。この電圧変化量(以下、補償電圧又は積み上げ電圧という)Vccは、後述する式に示すような値となる。
As a result, in any pixel, as shown in FIGS. 3 and 7, in the writing period Ta, the switching
また、偶数フィールドの場合、ここでは画素電圧Vp'が負から正に変化するが、この場合には、図7(b)に示すように、画素4にソース信号Ssが書き込まれた時、前段側のゲート電極2にはVge2の電圧が印加されている。次いで、積み上げ期間Tpに移行すると、当該段のゲート電極3の電圧がVge1に下がり、それにより、スイッチング素子5が遮断状態となる。一方、前段側のゲート電極3の電圧がVgoffに上がる。つまり、Vge(-)だけ上がる。すると、ゲート電極3の電圧に連動して画素電極6の電位が補償電圧Vccだけ上がる。この場合及び上記の場合における補償電圧Vccは、以下の式に示すものとなる。
In the case of an even field, the pixel voltage Vp ′ changes from negative to positive here. In this case, when the source signal Ss is written in the
Vcc=Cst/(Cst+Cgd+Clc)×(Vge(+) or Vge(-))
そして、通常、画素電極6には、この補償電圧Vccを見越した電圧、すなわち、
Vp'=Vs+Vcc
が印加される設計になっている。
Vcc = Cst / (Cst + Cgd + Clc) x (Vge (+) or Vge (-))
Usually, the
Vp '= Vs + Vcc
Is designed to be applied.
このような液晶表示素子の駆動法がCC駆動である。このCC駆動を用いるとTN液晶では応答速度がある程度速くなることが知られている。これは、誘電率異方性に起因するものである。 The driving method of such a liquid crystal display element is CC driving. It is known that when this CC drive is used, the response speed of the TN liquid crystal is increased to some extent. This is due to the dielectric anisotropy.
今、任意の画素において、液晶表示素子の透過率(以下、単に透過率という)が100%から0%まで変化する場合を考える。表示モードは、ノーマリーホワイトモードであると仮定する。そうすると、透過率が100%である場合、液晶に印加される電圧は低く、液晶の誘電率は小さい。逆に、透過率が0%である場合、液晶に印加される電圧は高く、誘電率は大きい。 Consider a case where the transmittance of a liquid crystal display element (hereinafter simply referred to as transmittance) changes from 100% to 0% in an arbitrary pixel. The display mode is assumed to be a normally white mode. Then, when the transmittance is 100%, the voltage applied to the liquid crystal is low, and the dielectric constant of the liquid crystal is small. Conversely, when the transmittance is 0%, the voltage applied to the liquid crystal is high and the dielectric constant is large.
液晶分子の応答は、画素電極の充電よりも時間を要するため、該画素電極の充電(ソース信号の書き込み)に対し時間遅れが発生する。 Since the response of the liquid crystal molecules requires more time than the charging of the pixel electrode, a time delay occurs with respect to the charging of the pixel electrode (writing of the source signal).
充電当初(正確には書き込み期間の終了直後)に画素電極に印加される電圧(以下、画素電圧という)Vp'は、
Vp'(当初値)=Vs+Cst/(Cst+Cgd+Clc(100))×Vge(+)
となるが、これが液晶の応答によって、
Vp'(飽和値)=Vs+Cst/(Cst+Cgd+Clc(0))×Vge(+)
に変化する。
The voltage (hereinafter referred to as pixel voltage) Vp ′ applied to the pixel electrode at the beginning of charging (exactly immediately after the end of the writing period) is
Vp ′ (initial value) = Vs + Cst / (Cst + Cgd + Clc (100)) × Vge (+)
But this is due to the response of the liquid crystal,
Vp ′ (saturation value) = Vs + Cst / (Cst + Cgd + Clc (0)) × Vge (+)
To change.
ここで、Clc(100)は透過率が100%である場合の液晶容量、Clc(0)は透過率が0%である場合の液晶容量である。この液晶容量においては、
Clc(100)<Clc(0)
の関係があるため、
Vp'(当初値)>Vp'(飽和値)
の関係になる。
Here, Clc (100) is the liquid crystal capacity when the transmittance is 100%, and Clc (0) is the liquid crystal capacity when the transmittance is 0%. In this liquid crystal capacity,
Clc (100) <Clc (0)
Because there is a relationship
Vp '(initial value)>Vp' (saturation value)
It becomes a relationship.
この場合、Vp'(飽和値)が、本来、画素電極6に印加されるべき電圧、すなわち、設定画素電圧Vpである。そして、この設定画素電圧Vpが、映像信号の画素毎の輝度情報(階調)に対応する電圧である。
In this case, Vp ′ (saturation value) is the voltage that should be originally applied to the
そして、ここでは透過率が100%から0%まで変化するので、液晶に印加される電圧は低い状態から大きい状態に変化する。その際、充電当初に、過渡的にではあるが、液晶に対してVp'(当初値)のような高電圧が印加されるので、この過渡的な高電圧によって液晶の応答速度が高速化される。 Here, since the transmittance changes from 100% to 0%, the voltage applied to the liquid crystal changes from a low state to a large state. At that time, since a high voltage such as Vp ′ (initial value) is applied to the liquid crystal at the beginning of charging, the response speed of the liquid crystal is increased by this transient high voltage. The
また、上記とは逆に、透過率が低くて暗い状態から透過率が比較的高くて比較的明るい中間階調状態に変化する場合には、液晶に印加される電圧は高い状態から比較的低い状態に変化する。しかし、この場合には、Vp'(当初値)<Vp'(飽和値)の関係になるので、充電当初に、液晶に対してVp'(当初値)という低い電圧が過渡的に印加される。従って、この場合にも、液晶の応答速度が高速化される。 On the other hand, when the transmittance changes from a low and dark state to a relatively bright halftone state where the transmittance is relatively high and relatively bright, the voltage applied to the liquid crystal is relatively high to relatively low. Change to state. However, in this case, since the relationship of Vp ′ (initial value) <Vp ′ (saturation value) is established, a low voltage of Vp ′ (initial value) is transiently applied to the liquid crystal at the beginning of charging. . Accordingly, also in this case, the response speed of the liquid crystal is increased.
次に、本発明の特徴をより明確にするために、本発明を通常駆動法(以下、単に通常駆動という)と対比して説明する。 Next, in order to clarify the characteristics of the present invention, the present invention will be described in comparison with a normal driving method (hereinafter simply referred to as normal driving).
図8は通常駆動における画素の等価回路を示す回路図、図9は、通常駆動による画素の透過率の変化を説明するためのグラフであって、(a)はゲート信号を示す図、(b)は画素電圧の変化を示すグラフ、(c)は書き込み期間から保持期間への移行時における画素電圧の変化を示すグラフ、(d)は画素における液晶の誘電率の変化を示すグラフ、(e)画素における透過率の変化を示すグラフ、図10は本実施の形態による画素の透過率の変化を説明するためのグラフであって、(a)はゲート信号を示す図、(b)は画素電圧の変化を示すグラフ、(c)は書き込み期間から保持期間への移行時における画素電圧の変化を示すグラフ、(d)は画素における液晶の誘電率の変化を示すグラフ、(e)画素における透過率の変化を示すグラフである。 FIG. 8 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a pixel in normal driving, FIG. 9 is a graph for explaining a change in the transmittance of the pixel by normal driving, (a) shows a gate signal, and (b) ) Is a graph showing the change in the pixel voltage, (c) is a graph showing the change in the pixel voltage during the transition from the writing period to the holding period, (d) is a graph showing the change in the dielectric constant of the liquid crystal in the pixel, (e FIG. 10 is a graph for explaining the change in the transmittance of the pixel according to this embodiment, (a) is a diagram showing the gate signal, and (b) is the pixel. Graph showing change in voltage, (c) is a graph showing change in pixel voltage at the time of transition from the writing period to the holding period, (d) is a graph showing change in dielectric constant of liquid crystal in the pixel, (e) in the pixel It is a graph which shows the change of the transmittance | permeability.
まず、通常駆動では、図8に示すように、補助容量電極が容量線(図示せず)と容量結合するように配設され、その容量線が対向電極8に接続されている。その結果、画素の等価回路は、補助容量Cstが液晶容量Clcと並列に接続されたものとなっている。
First, in normal driving, as shown in FIG. 8, the auxiliary capacitance electrode is disposed so as to be capacitively coupled to a capacitance line (not shown), and the capacitance line is connected to the
この通常駆動の動作を説明する。ここでは、液晶に印加される電圧(画素電圧vp')が高い状態から低い状態に急激に変化した場合について説明する。図9(a),(c)に示すように、ゲート信号が画素に出力されると、その電圧が高い値を示す書き込み期間Taにおいてスイッチング素子が導通状態となり、画素電極がソース信号の電圧に充電される。この書きこみ期間Taは、例えば20μsといった値であり、極めて短い。しかし、液晶分子の応答時間はたとえOCBモードの液晶であっても数msのオーダの値であり、充電時間に比べて長い。上述のように液晶の誘電率は液晶分子の応答に従って変化するため、これも応答は遅い。よって、充電初期では、液晶に印加される電圧、すなわち画素電圧Vp'は、図9(b)に示すように変化するが、このときの液晶の誘電率は、図9(d)に示すように、高電圧時の高い状態のままである。次いで、スイッチング素子が遮断状態となって保持期間に移行すると、液晶の分子が応答し、それにより誘電率が変化する。この誘電率の変化によって電荷の再分配が発生し、図9(b),(c)に示すように画素電圧Vp'が変化する。これにより、画素電圧Vp'が、設定画素電圧Vpよりもずれた値となる。その結果、図9(e)に示すように、透過率が1フィールド期間Tfを超え多フィールドに渡って徐々に変化する。つまり、液晶の応答が遅いものとなる。ここで、画素電圧Vp'は下式で示すものとなる。 The normal drive operation will be described. Here, a case where the voltage (pixel voltage vp ′) applied to the liquid crystal changes rapidly from a high state to a low state will be described. As shown in FIGS. 9A and 9C, when the gate signal is output to the pixel, the switching element becomes conductive in the writing period Ta in which the voltage is high, and the pixel electrode becomes the source signal voltage. Charged. The writing period Ta has a value of 20 μs, for example, and is extremely short. However, the response time of the liquid crystal molecules is a value on the order of several ms even if the liquid crystal is in the OCB mode, and is longer than the charging time. As described above, since the dielectric constant of the liquid crystal changes according to the response of the liquid crystal molecules, this response is also slow. Therefore, at the initial stage of charging, the voltage applied to the liquid crystal, that is, the pixel voltage Vp ′ changes as shown in FIG. 9B, and the dielectric constant of the liquid crystal at this time is as shown in FIG. 9D. In addition, it remains in a high state at high voltage. Next, when the switching element enters a cut-off state and shifts to the holding period, liquid crystal molecules respond, and the dielectric constant changes accordingly. Due to this change in dielectric constant, charge redistribution occurs, and the pixel voltage Vp ′ changes as shown in FIGS. 9B and 9C. Thereby, the pixel voltage Vp ′ becomes a value deviated from the set pixel voltage Vp. As a result, as shown in FIG. 9 (e), the transmittance gradually changes over many fields over one field period Tf. That is, the response of the liquid crystal is slow. Here, the pixel voltage Vp ′ is represented by the following equation.
Vp'=(Cst+Clc(0))/(Cst+Clc(100))×Vp
つまり、通常駆動では、液晶の誘電率の変化が液晶の応答を損なうように画素電圧Vp'を変化させるような構成となっていたのである。
Vp '= (Cst + Clc (0)) / (Cst + Clc (100)) × Vp
That is, in normal driving, the pixel voltage Vp ′ is changed so that the change in the dielectric constant of the liquid crystal impairs the response of the liquid crystal.
そこで、本実施の形態は、液晶の誘電率の変化が液晶の応答速度を速めるように画素電圧Vp'を変化させるようにしたものである。つまり、図10(a)に示すように、ゲート信号がパルス状である点は通常駆動と同様であるが、図10(b)に示すように、書き込み期間Ta終了直後の保持期間Thの初期に、上述の補償電圧Vccが補助容量Cstを介してゲート電極から画素電極に印加される。このとき、液晶の誘電率は、図10(d)に示すように、やはり緩やかに変化し、それによって、図10(b)に示すように、補償電圧Vccが変化するのであるが、この誘電率の変化に伴う補償電圧Vccの変化が液晶の応答を早めるように作用する。そのため、図10(e)に示すように、透過率は、応答が遅くなるようなことはなく、むしろ一時的にオーバーシュートするくらいの速さで変化する。これには透過率の変化を強調する効果もある。これにより、液晶は、1画面、すなわち1フィールド期間Tf内で応答を終えることができる。 Therefore, in the present embodiment, the pixel voltage Vp ′ is changed so that the change in the dielectric constant of the liquid crystal increases the response speed of the liquid crystal. That is, as shown in FIG. 10A, the point that the gate signal is pulsed is the same as in the normal drive, but as shown in FIG. 10B, the initial period of the holding period Th immediately after the end of the writing period Ta. In addition, the above-described compensation voltage Vcc is applied from the gate electrode to the pixel electrode via the auxiliary capacitor Cst. At this time, the dielectric constant of the liquid crystal also changes slowly as shown in FIG. 10 (d), and as a result, the compensation voltage Vcc changes as shown in FIG. 10 (b). The change in the compensation voltage Vcc accompanying the change in the rate acts to accelerate the response of the liquid crystal. Therefore, as shown in FIG. 10 (e), the transmittance does not slow down the response, but rather changes at such a speed as to temporarily overshoot. This also has the effect of highlighting the change in transmittance. As a result, the liquid crystal can finish the response within one screen, that is, within one field period Tf.
このように、補償電圧を、応答を早める方向に印加することが本発明の特徴なのであり、さらにこの補償電圧の印加を液晶容量の変化を用いて自動的に行ったのがCC駆動なのである。 As described above, it is a feature of the present invention that the compensation voltage is applied in a direction that accelerates the response, and further, CC driving is performed by automatically applying the compensation voltage using the change in the liquid crystal capacitance.
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置の効果を説明する。OCB液晶モードは高速であることが特徴であるが、通常駆動ではOCB液晶モードをもってしても1フィールド以内での応答は困難であった。これは、上述のように誘電率の変化による阻害作用が存在したからである。そこで、本発明ではOCB液晶モードとCC駆動とを組み合わせることで、確実に1フィールド期間以内となる応答を実現することができた。 Next, effects of the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. The OCB liquid crystal mode is characterized by high speed, but in normal driving, response within one field is difficult even with the OCB liquid crystal mode. This is because there was an inhibitory effect due to a change in dielectric constant as described above. Therefore, in the present invention, by combining the OCB liquid crystal mode and the CC drive, a response within one field period can be realized with certainty.
図11は液晶表示装置の階調間における応答速度を示すグラフ、図12は階調間におけるRise time 及びDecay timeを示す表であって、(a)は通常駆動のOCB液晶モードの場合を示す表、(b)はCC駆動のOCB液晶モードの場合を示す表、(c)はCC駆動のTN液晶モードの場合を示す表である。 FIG. 11 is a graph showing the response speed between gradations of the liquid crystal display device, FIG. 12 is a table showing rise time and decay time between gradations, and FIG. 11A shows the case of the OCB liquid crystal mode of normal driving. Table (b) is a table showing a case of CC-driven OCB liquid crystal mode, and (c) is a table showing a case of CC-driven TN liquid crystal mode.
図12に示すように、本実施の形態に係る液晶表示装置の効果を確認するために、通常駆動のOCB液晶モード、CC駆動のOCB液晶モード(本実施の形態)、及びCC駆動のTN液晶モードについて、各階調間におけるRise time 及びDecay timeを測定した。この測定は、通常駆動のOCB液晶モードの場合は室温、CC駆動のOCB液晶モード及びCC駆動のTN液晶モードの場合は32℃において行った。図12(a),(b),(c)の各表において、右上半分はDecay time(τd)を、左下半分はRise time(τr)をそれぞれ示している。また、各階調のレベルを表す数値は、画面の輝度における黒表示レベルを0、同じく白表示レベルを100としたときのパーセンテージを表している。この測定結果を判りやすくするために、対象階調に対する応答速度のグラフに表したものが図11である。ここで、対象階調は、応答速度の算出対象である2つの階調を意味している。また、応答速度は、その2つの階調のうちの一方から他方へのRise timeと他方から一方へのDecay timeとの和を意味している。液晶表示装置においては、その応答速度をこのようにRise timeとDecay timeとの和で表すのが通例である。具体例を示すと、通常駆動のOCB液晶モードにおいて(図12(a))、対象階調が0レベルのものと25レベルのものである場合(図11において0−25のように表す)、応答速度は、0.92(τr)+3.2(τd)=4.12[ms]となる。 As shown in FIG. 12, in order to confirm the effect of the liquid crystal display device according to the present embodiment, a normal drive OCB liquid crystal mode, a CC drive OCB liquid crystal mode (this embodiment), and a CC drive TN liquid crystal For the mode, Rise time and Decay time between each gradation were measured. This measurement was performed at room temperature in the normal driving OCB liquid crystal mode, and at 32 ° C. in the CC driving OCB liquid crystal mode and CC driving TN liquid crystal mode. In each table of FIGS. 12A, 12B, and 12C, the upper right half indicates Decay time (τd), and the lower left half indicates Rise time (τr). The numerical value representing the level of each gradation represents the percentage when the black display level in the screen brightness is 0 and the white display level is 100. In order to make this measurement result easy to understand, FIG. 11 shows a graph of the response speed with respect to the target gradation. Here, the target gradation means two gradations that are response speed calculation targets. The response speed means the sum of the rise time from one of the two gradations to the other and the decay time from the other. In a liquid crystal display device, the response speed is usually expressed as the sum of rise time and decay time. As a specific example, in the normal driving OCB liquid crystal mode (FIG. 12 (a)), when the target gradation is 0 level and 25 level (represented as 0-25 in FIG. 11), The response speed is 0.92 (τr) +3.2 (τd) = 4.12 [ms].
図11において、通常駆動のOCB液晶モードの特性は、曲線Bで示される。この曲線Bから明らかなように、この通常駆動のOCB液晶モードの応答速度は、中間階調では実用上未だ遅いと言わざるを得ない。つまり、CRT並みの動画の切れを出すためには黒画面を挿入する必要があるが、そのためには、通常のフィールド周波数の60Hzよりも速い周波数で映像信号を書き込み、余った時間に黒画面を挿入する必要がある。できれば、必要とされる動画の切れを出すために、黒画面の挿入時間を1フィールド期間の少なくとも半分以上とすることが望ましく、これを実現するためには、120Hzの周波数で映像信号を書き込む必要がある。このためには、8ms以下の応答速度を実現する必要がある。また、液晶表示素子をバックライトと連動させたり、あるいは低温でも高速応答を実現させたりしようとすると、さらなる高速化が要求される。本明細書では、この120Hzの周波数で映像信号を書き込むことを、特に「倍速駆動」と呼ぶ。 In FIG. 11, the characteristic of the OCB liquid crystal mode of normal driving is indicated by a curve B. As is apparent from the curve B, the response speed of the normally driven OCB liquid crystal mode has to be said to be slow in practical use at intermediate gray levels. In other words, it is necessary to insert a black screen in order to produce a moving picture similar to a CRT. To that end, a video signal is written at a frequency faster than the normal field frequency of 60 Hz, and the black screen is displayed in a surplus time. Need to be inserted. If possible, it is desirable to set the black screen insertion time to at least half of one field period in order to produce the necessary moving picture cuts. In order to realize this, it is necessary to write a video signal at a frequency of 120 Hz. There is. For this purpose, it is necessary to realize a response speed of 8 ms or less. Further, when the liquid crystal display element is interlocked with the backlight, or when it is intended to realize a high-speed response even at a low temperature, higher speed is required. In this specification, writing a video signal at a frequency of 120 Hz is particularly called “double speed driving”.
これに対し、通常駆動のOCB液晶モードでは、階調間の応答速度は、最大12.8msであった。従って、通常の60Hzのフィールド周波数での映像信号の書き込みのみならず「高速駆動」にも部分的には対応することができるが、切れのよい動画表示が可能な120Hzでの映像信号書き込み、すなわち、「倍速駆動」には全く対応することができず、テレビ、モニタ等の用途において、実用に供することはできない。 On the other hand, in the normally driven OCB liquid crystal mode, the response speed between gradations was 12.8 ms at the maximum. Accordingly, it is possible to partially support not only writing of a video signal at a normal field frequency of 60 Hz but also “high-speed driving”, but writing of a video signal at 120 Hz capable of displaying a sharp moving image, that is, , "Double speed drive" cannot be supported at all, and cannot be put to practical use in applications such as televisions and monitors.
これに対し、CC駆動のOCB液晶モードの特性は、図11において曲線Aで示されるが、この曲線Aから明らかなように、階調間の応答速度は最大6ms以下(正確には5.4ms以下)であった。この応答速度は、通常駆動のOCB液晶モードに比べて半分以下であり、しかも、切れのよい動画表示が可能な120Hzの周波数の映像信号書き込み期間(以下、画像情報書き込み期間という)に相当する8msを十分下回るものであった。従って、本実施の形態による液晶表示装置は、「高速駆動」のみならず「倍速駆動」が可能であり、その結果、応答速度に関して、テレビ、モニタ等の用途において、十分実用に供することが可能となっている。つまり、本実施の形態の液晶表示装置によって初めて、応答速度において実用的な動画表示が可能となったのである。 On the other hand, the characteristic of the OCB liquid crystal mode of the CC drive is shown by a curve A in FIG. 11. As is clear from this curve A, the response speed between gradations is a maximum of 6 ms or less (more precisely, 5.4 ms). Below). This response speed is less than half that of the normal driving OCB liquid crystal mode, and 8 ms corresponding to a video signal writing period (hereinafter referred to as an image information writing period) having a frequency of 120 Hz capable of displaying a sharp moving image. It was well below. Therefore, the liquid crystal display device according to the present embodiment can perform not only “high speed driving” but also “double speed driving”, and as a result, the response speed can be sufficiently put to practical use in applications such as televisions and monitors. It has become. That is, for the first time, the liquid crystal display device of this embodiment has made it possible to display a practical moving image at a response speed.
なお、現在広く用いられている通常駆動のTN液晶モードの特性は、図11において曲線Cで示されるが、この液晶モードでは、通常の60Hzの周波数のフィールド期間以下の時間で応答可能な階調範囲が極めて少なく、「倍速駆動」はもとより、「高速駆動」にも十分対応することができない。従って、その応答速度は動画を表示するには不十分である。 The characteristic of the normally driven TN liquid crystal mode that is widely used at present is shown by a curve C in FIG. 11. In this liquid crystal mode, the gray scale that can respond in a time shorter than the normal 60 Hz frequency field period. The range is extremely small, and not only “double speed driving” but also “high speed driving” cannot be sufficiently handled. Therefore, the response speed is insufficient to display a moving image.
図13は各階調間におけるRise time 及びDecay timeを視覚的に示す立体グラフであって、(a)はCC駆動のOCB液晶モードの場合を示す表、(b)は通常駆動のOCB液晶モードの場合を示す表である。 FIG. 13 is a three-dimensional graph visually showing Rise time and Decay time between gradations, where (a) is a table showing the case of the CC drive OCB liquid crystal mode, and (b) is the normal drive OCB liquid crystal mode. It is a table | surface which shows a case.
図13は、図12の測定に比べて段階の刻みをより細かくした階調の相互間におけるRise time 及びDecay timeを測定したものである。各階調のレベルは、黒表示を0、白表示を255とした場合の画面の輝度における段階で表されている。 FIG. 13 shows the measurement of Rise time and Decay time between gradations with finer step increments than the measurement of FIG. The level of each gradation is represented at a stage in the screen brightness when black display is 0 and white display is 255.
図13から明らかなように、CC駆動のOCB液晶モードは、通常駆動のOCB液晶モードに比べて、特に、Decay time、すなわち液晶が緩和される方向における応答時間において高い効果を奏する。また、CC駆動のOCB液晶モードでは、応答時間がいずれの階調間でも3ms程度以下になっている。これを応答速度(τr+τd)で見ると、6ms以下となっている。さらに、階調間格差も、通常駆動のOCB液晶モードに比べて格段に少なくなっている。これは、最も応答が遅くなる、黒表示レベルから白表示レベルへの変化の際に、最も大きな補償電圧が自動的に画素電極に印加されるためである。このように、階調の段階の刻みを細かくした場合でも、本実施の形態による液晶表示装置は、テレビ、モニタ等の用途に実用可能な応答速度を有している。 As is clear from FIG. 13, the OC drive liquid crystal mode of CC drive has a higher effect than the normal drive OCB liquid crystal mode particularly in the decay time, that is, the response time in the direction in which the liquid crystal is relaxed. In the CC-driven OCB liquid crystal mode, the response time is about 3 ms or less between all gradations. When this is seen in response speed (τr + τd), it is 6 ms or less. Furthermore, the difference in gradation is much smaller than that in the normal driving OCB liquid crystal mode. This is because the largest compensation voltage is automatically applied to the pixel electrode at the time of the change from the black display level to the white display level where the response becomes the slowest. As described above, even when the gradation level is made finer, the liquid crystal display device according to the present embodiment has a response speed that can be practically used for televisions, monitors, and the like.
次に、本実施の形態による液晶表示装置の温度特性について説明する。CC駆動のOCB液晶モードでは、「倍速駆動」が可能な低温限界は10℃であった。但し、この10℃という温度は、バックライト等で暖められた液晶表示素子の温度を指しており、この場合の環境温度は0℃であった。よって、本実施の形態による液晶表示装置では、室温以下でも十分良好な「倍速駆動」を実現することができた。なお、通常駆動のOCB液晶モードでは、60Hzのフィールド周波数の駆動が可能な低温限界は25℃であり、それ以下の温度ではその60Hzのフィールド周波数の駆動すら困難であった。 Next, temperature characteristics of the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. In the CC-driven OCB liquid crystal mode, the low temperature limit at which “double speed driving” is possible was 10 ° C. However, the temperature of 10 ° C. indicates the temperature of the liquid crystal display element warmed by a backlight or the like, and the environmental temperature in this case was 0 ° C. Therefore, the liquid crystal display device according to the present embodiment can realize sufficiently good “double speed driving” even at room temperature or lower. In the normal drive OCB liquid crystal mode, the low temperature limit at which a field frequency of 60 Hz can be driven is 25 ° C., and even a field frequency of 60 Hz is difficult at a temperature lower than that.
次に、本実施の形態の好ましい条件について説明する。CC駆動による高速化は、上述したように補償電圧Vccの重畳と誘電異方性による画素電圧Vp'の変化によってもたらされる。そのため、誘電率の異方性が大きい方が好ましい。本実施の形態では、誘電率が、全電圧下で11、無電圧下で5、黒表示電圧下で10、白表示電圧下で7となるような液晶材料を用いた。この液晶材料の選択に際しての重要なパラメータは、黒表示電圧下における誘電率と白表示電圧下における誘電率との比(以下、誘電比という)であり、これが大きいほど効果的である。本実施の形態では、この誘電比が1.4である液晶材料を用いた。この誘電比は1.2以上であれば高速化の効果が現れ、1.4以上であれば、画像情報書き込み期間の周波数が120Hzの「倍速駆動」に適用することができた。TN型の液晶では、通常、誘電比が2以上であるが、OCB型の液晶は、白表示時においても分子がかなり立った状態で用いるため、誘電比は小さ目になる。これは、液晶材料の選択上の大きな制約となる。しかし、本実施の形態では、誘電率異方性が大きい液晶材料を選ぶことで誘電比の向上を実現した。本実施の形態で用いた液晶材料の誘電率は、ε垂直=3.7、ε平行=11.5であった。従って、誘電率異方性Δε=ε平行−ε垂直=7.8であった。この液晶材料の選択については、Δε>6.5以上であれば誘電比が1.2以上となって高速化の効果が現れ、Δε>7.7以上であれば誘電比が1.4以上となって「倍速駆動」に適用可能であった。 Next, preferable conditions of the present embodiment will be described. The speeding up by CC driving is brought about by the superposition of the compensation voltage Vcc and the change in the pixel voltage Vp ′ due to the dielectric anisotropy as described above. Therefore, it is preferable that the dielectric anisotropy is large. In this embodiment, a liquid crystal material having a dielectric constant of 11 under all voltages, 5 under no voltage, 10 under black display voltage, and 7 under white display voltage is used. An important parameter in selecting the liquid crystal material is the ratio between the dielectric constant under the black display voltage and the dielectric constant under the white display voltage (hereinafter referred to as the dielectric ratio), and the larger this is, the more effective. In the present embodiment, a liquid crystal material having a dielectric ratio of 1.4 is used. If this dielectric ratio is 1.2 or more, the effect of speeding up appears, and if it is 1.4 or more, it can be applied to “double speed driving” in which the frequency of the image information writing period is 120 Hz. A TN liquid crystal usually has a dielectric ratio of 2 or more. However, since an OCB liquid crystal is used in a state where molecules are considerably standing even during white display, the dielectric ratio is small. This is a major limitation in selecting a liquid crystal material. However, in the present embodiment, the dielectric ratio is improved by selecting a liquid crystal material having a large dielectric anisotropy. The dielectric constant of the liquid crystal material used in this embodiment is ε vertical = 3.7 and ε parallel = 11.5. Therefore, the dielectric anisotropy Δε = ε parallel−ε vertical = 7.8. Regarding the selection of this liquid crystal material, if Δε> 6.5 or more, the dielectric ratio becomes 1.2 or more, and the effect of speeding up appears. If Δε> 7.7 or more, the dielectric ratio is 1.4 or more. This was applicable to “double speed drive”.
また、CC駆動で重要な他のパラメータは、補助容量Cstと液晶容量Clcとの比であり、補助容量Cstが大きいほど効果的である。本実施の形態では、この容量比=Cst/Clcを1に設定した。高速化の効果を奏するためには、この容量比を0.7以上とすることが好ましく、さらに、「倍速駆動」に適用するためには、これを1以上とするのが望ましい。 Another important parameter in CC driving is the ratio of the auxiliary capacitance Cst to the liquid crystal capacitance Clc, and the larger the auxiliary capacitance Cst, the more effective. In the present embodiment, this capacity ratio = Cst / Clc is set to 1. In order to achieve the effect of speeding up, it is preferable to set the capacity ratio to 0.7 or more. Further, in order to apply to “double speed driving”, it is preferable to set this capacity ratio to 1 or more.
以上のように、本実施の形態によれば、液晶表示素子の応答時間を従来の駆動法の1/2以下に低減することができる。これはTN液晶モードの経験則から考えれば非常に大きな効果である。これは、液晶の誘電率の変化に対する透過光量の変動量がOCB液晶モードでは大きいことが影響しているためと考えられる。つまり、本実施の形態による効果は、単にCC駆動による高速化の効果とOCB液晶モードによる高速化の効果との和ではなく、CC駆動の構成とOCB液晶モードの上記のような特性とがマッチしたことによる両者の相乗効果によるものであると考えられる。また、誘電率の異方性を大きくすることで、この高速化の効果をさらに向上できることが確認された。 As described above, according to the present embodiment, the response time of the liquid crystal display element can be reduced to ½ or less of the conventional driving method. This is a very large effect considering the TN liquid crystal mode empirical rule. This is considered to be due to the fact that the amount of variation in the amount of transmitted light with respect to the change in dielectric constant of the liquid crystal is large in the OCB liquid crystal mode. In other words, the effect of this embodiment is not simply the sum of the speed-up effect by CC driving and the speed-up effect by OCB liquid crystal mode, but the configuration of CC driving and the above characteristics of OCB liquid crystal mode match. This is thought to be due to the synergistic effect of both. It was also confirmed that this speed-up effect can be further improved by increasing the anisotropy of the dielectric constant.
次に、本実施の形態における変形例を説明する。 Next, a modification of the present embodiment will be described.
[変形例1]
画素電極への補償電圧供給方式は、前段側ゲート方式には限られない。補償電圧は、基本的に、画素電極に容量的に結合された電極から供給されればよい。
[Modification 1]
The method of supplying the compensation voltage to the pixel electrode is not limited to the pre-stage side gate method. The compensation voltage may basically be supplied from an electrode capacitively coupled to the pixel electrode.
図14は本変形例による容量線の構成を示す平面図、図15は図14のXV−XV断面図である。図14に示すように、本変形例では、TFT基板102の内面に、ゲート電極2と平行に独立の容量線31が形成されている。この容量線31は各ゲート電極2に対応して形成されている。この容量線は、図15に示すように、絶縁層9で覆われるようにしてTFT基板102上に形成され、該絶縁層9上に画素電極6が形成されている。従って、容量線31の画素電極6の下方に位置する部分31aと該画素電極6との間に補助容量が形成されている。そして、一般の容量線は対向電極8に接続されるのが通例であるが、この容量線31は専用のドライバ(図示せず)に接続されている。これは、この容量線31にはゲート電極2の走査に同期して所定の電圧を印加しなければならないため、この容量線31を独立して駆動する必要があるからである。その結果、ゲート側のドライバ数が増加することになるが、これらのドライバをポリシリコンで形成することにより、このドラバ数の増加による負担は軽減される。この容量線31には、図6において前段側ゲート電極に印加されるVg(+)及びVg(-)に相当する電圧が、図6の場合と同じタイミングで上記専用ドライバによって印加される。それにより、図6の場合と同様の効果が得られる。
FIG. 14 is a plan view showing the configuration of a capacitor line according to this modification, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV in FIG. As shown in FIG. 14, in this modification, an
[変形例2]
上記構成例では、容量結合されたゲート電極から補償電圧を供給することで該補償電圧を自動的に重畳するよう構成されているが、本発明の本質は、補償電圧を液晶表示素子の透過率の変化が加速されるような方向に印加することにあるので、上述した容量結合を用いずともこれを実現することは可能である。そこで、本変形例では、そのような補償電圧印加回路を構成したものである。
[Modification 2]
In the above configuration example, the compensation voltage is automatically superimposed by supplying the compensation voltage from the capacitively coupled gate electrode. However, the essence of the present invention is that the compensation voltage is applied to the transmittance of the liquid crystal display element. Therefore, it is possible to realize this without using the capacitive coupling described above. Therefore, in this modification, such a compensation voltage application circuit is configured.
図16に本変形例による補償電圧印加装置の構成を示す。図16において、補償電圧印加装置30は、例えば、複数(ここでは2つ)のフィールドメモリ32,33を備え、これに映像信号14の相前後する1画面(1フィールド)分の画像情報をそれぞれ蓄積し、差分演算回路34において各フィールドメモリ32,33に蓄積された画像情報の画素の階調(輝度情報)の差分を算出し、補償電圧生成回路35においてその階調の差分に対応する値の補償電圧を生成し、ソースドライバ12において映像信号14の上記後のフィールドの画素の階調に基づく基電圧(図6のソース信号の電圧Vs)に上記補償電圧を重畳した電圧(ソース信号)を液晶表示素子106に供給するように構成されている。現状では、フィールド間の各画素の階調の差分の演算には多大な計算量が必要であるため、演算速度の点でこれを実現することは困難である。しかし、近い将来にはコントローラチップ内で処理できる程度にまで半導体の小型化及び高速化が進むと思われるので、そうなれば、この構成を実現することが可能になると思われる。
FIG. 16 shows the configuration of a compensation voltage applying device according to this modification. In FIG. 16, the compensation
[変形例3]
本実施の形態によればCC駆動のOCB液晶モードとすることによりさらなる高速化が可能であるが、本変形例は、この構成に、フィールド期間内に黒画面をを挿入する構成を組み合わせたものである。このような構成とすると、動画の切れ、すなわち視認性が向上する。ここで、本明細書では、フィールド期間とは、1画面分の画像情報(ここでは映像信号)を一定周期で書き込むその周期を意味する。また、フィールド期間内において、1画面分の画像情報を全画素に順次書き込む期間を画像情報書き込み期間という。また、フィールド期間内において、黒画面を書き込む期間を黒画面挿入期間という。本変形例では、画像情報書きこみ時間がフィールド期間の90%よりも小さいときに効果的であった。例えば、黒画面挿入期間をフィールド期間の10%以上に設定すると、液晶がスプレイ配向に戻り難くなる、すなわち逆転移防止の効果があった。また、画像情報書きこみ期間をフィールド期間の半分以下に設定すると、残りの期間を黒画面挿入期間とすることができるので、視認性をさらに向上することができる。なお、黒画面表示用の電圧は、黒レベル用又は略黒用の電圧、及び黒レベル用以上の電圧のいずれであってもよい。
[Modification 3]
According to the present embodiment, it is possible to further increase the speed by adopting the CC drive OCB liquid crystal mode. However, in this modification, this configuration is combined with a configuration in which a black screen is inserted in the field period. It is. With such a configuration, a moving image is cut off, that is, visibility is improved. Here, in this specification, the field period means a period of writing image information (here, a video signal) for one screen at a constant period. In addition, a period in which image information for one screen is sequentially written in all pixels in the field period is referred to as an image information writing period. In addition, a period during which the black screen is written in the field period is referred to as a black screen insertion period. This modification is effective when the image information writing time is less than 90% of the field period. For example, when the black screen insertion period is set to 10% or more of the field period, the liquid crystal hardly returns to the splay alignment, that is, there is an effect of preventing reverse transition. Further, when the image information writing period is set to be half or less of the field period, the remaining period can be set as the black screen insertion period, so that the visibility can be further improved. The black screen display voltage may be either a black level voltage or a substantially black voltage, or a voltage equal to or higher than the black level.
[変形例4]
本変形例は、フィールド期間内の黒画面挿入期間にバックライトを消灯させるようにしたものである。具体的には、図1の構成において、照明用コントローラ17が、黒画面挿入期間の全期間に渡って光源15をオフするよう点灯回路16を制御する。このような構成とすると、黒画面挿入による視認性の向上と消費電力の低減との双方を達成することができる。
[Modification 4]
In this modification, the backlight is turned off during the black screen insertion period within the field period. Specifically, in the configuration of FIG. 1, the
[変形例5]
本変形例は、CC駆動のTN液晶モードによる液晶表示装置において、セル厚を3μm以下にしたものである。このような構成とすると、セル厚が小さくなる分、液晶内に生じる電界強度が大きくなるので、それにより、高速応答が可能になる。そして、特にセル厚が3μm以下の場合には、上記CC駆動のOCB液晶モードの場合と同様に「倍速駆動」が可能であった。なお、この構成において、液晶材料を、誘電率異方性及び誘電比について上記と同様に選択することにより、さらに応答の高速化が可能であることは言うまでもない。
[Modification 5]
In this modification, the cell thickness is 3 μm or less in a CC-driven TN liquid crystal display device. With such a configuration, the electric field strength generated in the liquid crystal increases as the cell thickness decreases, thereby enabling high-speed response. In particular, when the cell thickness is 3 μm or less, “double speed driving” was possible as in the case of the CC driving OCB liquid crystal mode. In this configuration, it is needless to say that the response speed can be further increased by selecting the liquid crystal material in the same manner as described above with respect to the dielectric anisotropy and the dielectric ratio.
実施の形態2
実施の形態1で用いたCC駆動は、高速化以外にも駆動電圧を最適化できるメリットがある。そこで、本発明の実施の形態2は、このCC駆動を利用してオフセット電圧を印加するようにしたものである。
The CC drive used in the first embodiment has an advantage that the drive voltage can be optimized in addition to the high speed. Therefore, in the second embodiment of the present invention, an offset voltage is applied using this CC drive.
図17は本実施の形態に係る液晶表示装置におけるオフセット電圧の設定を示す画素電圧−透過率グラフである。 FIG. 17 is a pixel voltage-transmittance graph showing the setting of the offset voltage in the liquid crystal display device according to the present embodiment.
本実施の形態による液晶表示装置の全体構成は、実施の形態1と同様である。但し、本実施の形態では、実施の形態1と異なり、図7の補償電圧(以降、これを積み上げ電圧という)Vccの値がオフセット電圧を見込んだ値に設定されている。ここで、オフセット電圧とは、図17に示すように、ベンド配向した液晶に、スプレイ配向への逆転移防止を目的として印加される電圧をいう。本実施の形態では、このオフセット電圧が2vに設定されている。なお、容量結合される電極はゲート電極でも独立の容量線でもよい。この点は実施の形態1と同様である。このような構成とすると、CC駆動を利用して液晶の逆転移を防止することができるので、逆転移を防止するための構成が簡素化される。 The overall configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment. However, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the value of the compensation voltage (hereinafter referred to as the accumulated voltage) Vcc in FIG. 7 is set to a value that allows for the offset voltage. Here, the offset voltage is a voltage applied to bend-aligned liquid crystal for the purpose of preventing reverse transition to splay alignment as shown in FIG. In the present embodiment, this offset voltage is set to 2v. Note that the capacitively coupled electrode may be a gate electrode or an independent capacitive line. This is the same as in the first embodiment. With such a configuration, the reverse transition of the liquid crystal can be prevented using CC driving, and thus the configuration for preventing the reverse transition is simplified.
つまり、OCB型液晶表示装置では、低電圧にしすぎるとスプレイ配向が発生するという課題が存在する。このため、一般には、画素電圧を一定値よりも下げない駆動法が用いられている。このような駆動法の好ましいものとして、例えば、対向電極の電位を交流の矩形波状に変化させてオフセット電圧を印加することが考えられる。 That is, the OCB type liquid crystal display device has a problem that splay alignment occurs when the voltage is too low. For this reason, in general, a driving method that does not lower the pixel voltage below a certain value is used. As a preferable example of such a driving method, for example, it is conceivable to apply an offset voltage by changing the potential of the counter electrode into an alternating rectangular wave.
しかし、この駆動法は、小型の液晶パネル(液晶表示素子)には適しているが、大型の液晶パネルには適していない。これは、液晶パネルの容量が大きくなり過ぎることから、充電時のCR時定数が大きくなり過ぎるためである。本件発明者の検討結果では10型以上の液晶パネルでは上記駆動法によるオフセット電圧の印加は事実上不可能であった。さらに、15型以上の液晶パネルでは、CC駆動以外の手法ではオフセット電圧の印加を実現できなかった。ここで、○型とは、液晶パネルの略矩形の表示画面の対角線の長さが○インチであることをいう。 However, this driving method is suitable for a small liquid crystal panel (liquid crystal display element), but is not suitable for a large liquid crystal panel. This is because the CR time constant during charging becomes too large because the capacity of the liquid crystal panel becomes too large. As a result of the study by the present inventors, it was practically impossible to apply an offset voltage by the above driving method in a liquid crystal panel of 10 type or more. Further, in the liquid crystal panel of 15 type or more, the application of the offset voltage cannot be realized by a method other than the CC driving. Here, the circle shape means that the diagonal line length of the substantially rectangular display screen of the liquid crystal panel is circle inches.
そこで、本実施の形態のようにCC駆動を利用してオフセット電圧を印加するようにしたものである。 Therefore, the offset voltage is applied using CC drive as in the present embodiment.
ところで、OCB型液晶表示装置では、スプレイ配向へ逆転移する電圧がプレチルト角に依存する。プレチルト角が15度の場合、この逆転移電圧は1vであった。本件発明者の検討によれば、一般的なOCB型液晶パネルでは、1v以上のオフセット電圧が必要であった。但し、1フィールド内に黒画面を挿入する場合には、もっと低いオフセット電圧もよかった。つまり、黒画面を挿入すると液晶に一時的に低い電圧が印加されてもベンド配向は保たれる。しかし、これはスプレイ配向に逆転移する臨界電圧が下がるだけであり、常にオフセット電圧を印加しておく必要があることに変わりはない。なお、この場合のオフセット電圧は1vよりも低くても構わない。
実施の形態3
本発明の実施の形態3は、液晶表示装置の起動時におけるスプレイ配向からベンド配向への転移にCC駆動を利用したものである。
By the way, in the OCB type liquid crystal display device, the voltage that reversely transitions to the splay alignment depends on the pretilt angle. When the pretilt angle was 15 degrees, the reverse transition voltage was 1 v. According to the study of the present inventor, a general OCB type liquid crystal panel requires an offset voltage of 1 v or more. However, when a black screen was inserted in one field, a lower offset voltage was also good. That is, when a black screen is inserted, the bend alignment is maintained even if a low voltage is temporarily applied to the liquid crystal. However, this only reduces the critical voltage that reversely transitions to the splay alignment, and the offset voltage must always be applied. In this case, the offset voltage may be lower than 1v.
In the third embodiment of the present invention, CC drive is used for transition from splay alignment to bend alignment when the liquid crystal display device is activated.
図18は本実施の形態に係る液晶表示装置の起動時における対向電圧の波形を示すグラフ、図19は同じく対向電圧、ゲート信号、及びソース信号の波形を示すグラフであって、(a)は休止期間における波形を示すグラフ、(b)は転移電圧印加期間における波形を示すグラフである。図18、図19において、図6と同一符号は同一又は相当する部分を示す。 FIG. 18 is a graph showing the waveform of the counter voltage at the start-up of the liquid crystal display device according to the present embodiment, FIG. 19 is a graph showing the waveforms of the counter voltage, the gate signal, and the source signal, and FIG. The graph which shows the waveform in a rest period, (b) is a graph which shows the waveform in a transition voltage application period. 18 and 19, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or corresponding parts.
本実施の形態による液晶表示装置は、実施の形態1の構成において、起動時に対向電圧、ゲート信号、及びソース信号が以下に説明するような波形で出力される。また、対向電極を駆動するためのドライバを備えている。 In the liquid crystal display device according to the present embodiment, in the configuration of the first embodiment, the counter voltage, the gate signal, and the source signal are output with waveforms as described below at startup. A driver for driving the counter electrode is also provided.
図18に示すように、液晶表示装置が起動されると、対向電極には、所定の転移期間T3に渡って0.5〜10Hzの低周波交流波形の対向電圧Vcomが印加される。この交流波形の対向電圧Vcomは、3vの値を取る休止期間T1と−25vの値を取る転移電圧印加期間T2とが交互に繰り返されような波形を有している。ここで、3vの値を取るのは、後述するように、液晶に電圧が印加されないようにするためである。 As shown in FIG. 18, when the liquid crystal display device is activated, a counter voltage Vcom having a low frequency AC waveform of 0.5 to 10 Hz is applied to the counter electrode over a predetermined transition period T3. The counter voltage Vcom of the AC waveform has a waveform in which a pause period T1 having a value of 3v and a transition voltage application period T2 having a value of −25v are alternately repeated. Here, the reason why the value of 3v is taken is to prevent a voltage from being applied to the liquid crystal as will be described later.
図19をも併せて参照して、ゲート電極には、転移電圧印加期間中にもゲート信号Sgが出力される。このゲート信号Sgとして、休止期間T1中は図19(a)に示すようにVgon,Vgoffの2値を取る信号が出力され、転移電圧印加期間T2中は図19(b)に示すように転移後(図6参照)と同じ4値信号が出力される。このため、転移電圧印加期間T2においては、積み上げ電圧Vccが画素電極に印加され、通常の駆動法では+3−(−25)=28vの転移電圧しか液晶に印加することができないところが、実効的に30v以上の転移電圧を液晶に印加することができた。これは、積み上げ電圧Vccが2v以上発生したためである。また、ゲート信号SgがVge2の値を取る場合には、特に大きな積み上げ電圧Vccが発生し、その分、より大きな転移電圧を印加することができた。このことから、ゲート信号Sgとして、転移電圧印加期間T2中は、Vgon,Vgoff,Vge2の3値を取る信号を出力するのが望ましい。但し、この場合は、ゲート信号Sgの波形が転移後の波形とは異なるものとなるため、ゲートドライバに別ルーチンのワークを課すことになる。 Referring also to FIG. 19, the gate signal Sg is output to the gate electrode even during the transition voltage application period. As the gate signal Sg, a signal having a binary value of Vgon and Vgoff is output during the pause period T1, as shown in FIG. 19A, and during the transition voltage application period T2, the transition occurs as shown in FIG. 19B. The same quaternary signal is output as later (see FIG. 6). For this reason, in the transition voltage application period T2, the accumulated voltage Vcc is applied to the pixel electrode, and in the normal driving method, only a transition voltage of +3-(− 25) = 28v can be applied to the liquid crystal. A transition voltage of 30 V or more could be applied to the liquid crystal. This is because the accumulated voltage Vcc is generated at 2v or more. Further, when the gate signal Sg takes the value of Vge2, a particularly large accumulated voltage Vcc is generated, and a larger transition voltage can be applied accordingly. Therefore, it is desirable to output a signal having three values of Vgon, Vgoff, and Vge2 during the transition voltage application period T2 as the gate signal Sg. However, in this case, since the waveform of the gate signal Sg is different from the waveform after the transition, another routine work is imposed on the gate driver.
一方、休止期間T1においては上記2値信号が出力されるが、これは以下の理由によるものである。つまり、転移を良好に行うためには、休止期間T1には液晶に電圧を印加しないことが望ましい。ところが、転移電圧印加期間T1中と同様に4値信号を出力すると、CC駆動によって積み上げ電圧Vccが液晶に印加されてしまう。そこで、この積み上げ電圧Vccが発生しないよう、休止期間T1のゲート信号Sgを上記のような2値信号としたものである。 On the other hand, the binary signal is output in the rest period T1, for the following reason. In other words, it is desirable not to apply a voltage to the liquid crystal during the rest period T1 in order to perform the transition well. However, when a quaternary signal is output as in the transition voltage application period T1, the accumulated voltage Vcc is applied to the liquid crystal by CC driving. Therefore, the binary signal as described above is used as the gate signal Sg in the pause period T1 so that the accumulated voltage Vcc is not generated.
また、ソース信号Ssは、少なくとも休止期間T1中は対向電圧Vcomと同じ電圧を有している。これは、休止期間T1中に液晶に電圧が印加されないようにするためである。本実施の形態では、ソース信号Ssは、転移期間T3中は休止期間T1も転位電圧印加期間T2も共に3vの一定値となっている。 Further, the source signal Ss has the same voltage as the counter voltage Vcom at least during the idle period T1. This is to prevent voltage from being applied to the liquid crystal during the rest period T1. In the present embodiment, the source signal Ss is a constant value of 3v in both the rest period T1 and the dislocation voltage application period T2 during the transition period T3.
本実施の形態では、以上のように構成することにより、転移を高速化することができた。具体的には、従来3秒であった転移時間を2秒にまで短縮することができた。 In the present embodiment, it is possible to speed up the transfer by configuring as described above. Specifically, the transition time, which was conventionally 3 seconds, could be reduced to 2 seconds.
なお、先行技術として、特開平9−185037号公報に開示されたものがあるが、これはゲート電圧を常にHighレベルにして転移電圧を印加している。これに対し、本実施の形態では、ゲート電極の走査を表示状態(転移後)と同様に行うことで、積み上げ電圧Vccを転移時にも有効に利用し、転移を効率的に行うものである。 As a prior art, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-185037, which applies a transition voltage with the gate voltage always kept at a high level. On the other hand, in the present embodiment, the gate electrode is scanned in the same manner as in the display state (after the transition), so that the accumulated voltage Vcc is effectively used even during the transition and the transition is performed efficiently.
次に、本実施の形態の変形例を説明する。図20は本変形例による対向電圧、ゲート信号、ソース信号、及び画素電極の電圧の波形を示すグラフである。 Next, a modification of the present embodiment will be described. FIG. 20 is a graph showing waveforms of the counter voltage, gate signal, source signal, and pixel electrode voltage according to this modification.
本変形例では、休止期間T1ではソース信号Ss及び対向電圧Vcomが共に0vとなっており、液晶に電圧が印加されないようになっている。そして、転移電圧印加期間T2では、対向電圧Vcomが−20vと大きく負側に振られ、ソース信号Ssは逆に+7vと正側に振られている。また、ゲート信号Sgは、図20の点線内拡大図に示すような3値信号となっており、そのため、CC駆動による積み上げ電圧Vccが画素電極に印加されている。その結果、画素電極ではソース信号Ssの電圧7vに積み上げ電圧Vccが積み上げられ、その電位が+10vとなっている。これにより、画素電圧が30vもの高い電圧となり、これを液晶に印加することができた。また、転移電圧印加期間T2中のゲート信号Sgが3値信号であるので、片側極性のみの積み上げ電圧Vccが重畳され、積み上げ電圧Vccが3v程度と大きなものとなっている。なお、転移電圧印加期間T2は、ここでは1秒に設定されている。また、休止期間T1中にはゲート信号Sgが2値信号とされるのは上記構成例と同様である。また、休止期間T1中ではソース電極と対向電極とが同電位であれば、両者の電位が共に変化しても構わないが、それらを一定に保つのが最も安定であった。 In the present modification, the source signal Ss and the counter voltage Vcom are both 0 v in the pause period T1, so that no voltage is applied to the liquid crystal. In the transition voltage application period T2, the counter voltage Vcom is swung to the negative side as large as −20v, and the source signal Ss is swung to the positive side as + 7v. Further, the gate signal Sg is a ternary signal as shown in the enlarged view in the dotted line of FIG. 20, and therefore, the accumulated voltage Vcc by CC driving is applied to the pixel electrode. As a result, in the pixel electrode, the accumulated voltage Vcc is accumulated on the voltage 7v of the source signal Ss, and the potential becomes + 10v. As a result, the pixel voltage was as high as 30 V, and this could be applied to the liquid crystal. Further, since the gate signal Sg during the transition voltage application period T2 is a ternary signal, the accumulated voltage Vcc of only one side polarity is superimposed, and the accumulated voltage Vcc is as large as about 3v. The transition voltage application period T2 is set to 1 second here. Further, the gate signal Sg is made a binary signal during the suspension period T1, as in the above configuration example. Further, if the source electrode and the counter electrode have the same potential during the rest period T1, the potential of both may change, but it was most stable to keep them constant.
なお、上記実施の形態1〜3においては、電極部として基板内面に導電性材料からなる層状の電極を形成したが、本発明における電極部はこの電極には限定されない。例えば、この電極と液晶との間に、光を照射することによりその電気的性質が絶縁性と導電性との間で切り替る電気特性可変体を配置し、この電気特性可変体と上記電極とで電極部を構成するようにしてもよい。 In the first to third embodiments, a layered electrode made of a conductive material is formed on the inner surface of the substrate as the electrode portion. However, the electrode portion in the present invention is not limited to this electrode. For example, an electrical property variable body whose electrical property is switched between insulating and conductive by irradiating light between the electrode and the liquid crystal is disposed, and the electrical property variable body and the electrode You may make it comprise an electrode part.
本発明に係る液晶表示装置は、高速駆動を要する動画対応液晶ディスプレイ等の用途にも適用できる。 The liquid crystal display device according to the present invention can also be applied to applications such as a moving image compatible liquid crystal display that requires high-speed driving.
1 液晶表示装置
2 ゲート電極
3 ソース電極
4 画素
5 スイッチング素子
6 画素電極
7 補助容量電極
8 対向電極
9 絶縁層
10 絶縁層
11 ゲートドライバ
12 ソースドライバ
13 表示用コントローラ
14 映像信号
15 光源
16 点灯回路
17 照明用コントローラ
18 バックライト
19 表示制御回路
30 積み上げ電圧印加回路
31 容量線
32,33 フィールドメモリ
34 差分演算回路
35 補償電圧生成回路
41 コンタクトホール
101 対向基板
102 TFT基板
103 液晶
104 位相差板
105 偏光板
106 液晶表示素子
Cgd 画素電極とゲート電極との間の浮遊容量
Clc 液晶容量
Cst 補助容量
Sg ゲート信号
Ss ソース信号
T1 転移電圧印加期間
T2 休止期間
T3 転移期間
Ta 書き込み期間
Tf フィールド期間
Th 保持期間
Tp 積み上げ期間
Tr 残りの期間
Vcc 積み上げ電圧(積み上げ電圧)
Vcom 対向電圧
Vp 設定画素電圧
Vp' 画素電圧
Vs ソース信号の振幅
DESCRIPTION OF
10 Insulation layer
11 Gate driver
12 Source driver
13 Display controller
14 Video signal
15 Light source
16 Lighting circuit
17 Lighting controller
18 Backlight
19 Display control circuit
30 Stacked voltage application circuit
31 capacitance line
32,33 field memory
34 Difference calculation circuit
35 Compensation voltage generator
41 Contact hole
101 Counter substrate
102 TFT substrate
103 LCD
104 retardation plate
105 Polarizer
106 Liquid crystal display elements
Cgd Stray capacitance between pixel electrode and gate electrode
Clc LCD capacity
Cst auxiliary capacity
Sg gate signal
Ss source signal
T1 transition voltage application period
T2 suspension period
T3 metastasis period
Ta Write period
Tf field duration
Th retention period
Tp Stacking period
Tr remaining period
Vcc stacking voltage (stacking voltage)
Vcom counter voltage
Vp set pixel voltage
Vp 'pixel voltage
Vs Source signal amplitude
Claims (5)
上記複数の画素をゲート電極を通じて順次走査するゲート駆動手段を有し、
上記画素電圧印加手段は、上記走査される画素の液晶層に上記画像情報の画素の輝度情報に基づいた基電圧をソース電極を通じて印加するソース駆動手段、及び画素電極と上記走査方向における前段側のゲート電極との間に形成されてなる容量結合を通じて上記走査後に上記画素に上記基電圧とともに上記画素電圧を形成するようにオフセット電圧を印加し、上記液晶層のベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止するオフセット電圧印加手段を有することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal layer capable of bend alignment, a display screen including a plurality of pixels for displaying an image by light transmitted through the bend-aligned liquid crystal layer, and pixel voltages corresponding to luminance information for each pixel of the image information. A liquid crystal display device comprising: pixel voltage application means for sequentially applying to the liquid crystal layer of the pixel, and displaying an image corresponding to the image information on the display screen by changing the transmittance of the light by applying the pixel voltage. Because
Gate driving means for sequentially scanning the plurality of pixels through the gate electrode;
The pixel voltage applying means includes source driving means for applying a base voltage based on the luminance information of the pixel of the image information to the liquid crystal layer of the scanned pixel through the source electrode, and the pixel electrode and the previous stage side in the scanning direction. A reverse transition from the bend alignment to the splay alignment of the liquid crystal layer is performed by applying an offset voltage so as to form the pixel voltage together with the base voltage after the scanning through capacitive coupling formed between the liquid crystal layer and the gate electrode. A liquid crystal display device comprising offset voltage applying means for preventing the occurrence of the problem.
上記画素電圧印加手段は、上記順次印加の際に上記画素の液晶層に印加される電圧とともに上記画素電圧を形成するようにして、該順次印加後に、画素電極と専用の容量線との間に形成されてなる容量結合を通じて、上記液晶層のベンド配向からスプレイ配向への逆転移を防止するためのオフセット電圧を上記画素に印加するものであることを特徴とする液晶表示装置。 The pixel voltage application means forms the pixel voltage together with the voltage applied to the liquid crystal layer of the pixel during the sequential application, and after the sequential application, between the pixel electrode and the dedicated capacitor line. A liquid crystal display device, wherein an offset voltage for preventing reverse transition from the bend alignment to the splay alignment of the liquid crystal layer is applied to the pixels through capacitive coupling formed.
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