JPH0335217A - 液晶表示装置の駆動方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は液晶表示素子、特に単純マトリクス駆動される
ツイステブドネマチツク液晶表示装置の電圧平均化法に
よる駆動方式の改良に関するものである。

〈従来の技術〉 単純マトリクス駆動型ＬＣＤは、各絵素ごとにスイッチ
ング素子を設けたアクティブ駆動型ＬＣＤと比べその構
造が単純であるため、大画面化が容易であるという利点
を有する。この利点を生かしてワードプロセッサやラッ
プトップコンピュータのデイスプレィとして用途が広が
りつつある。

しかしコントラストや応答速度などの表示特性の点では
アクティブ駆動型ＬＣＤに比へて劣っているためこれら
の点に関する改良が行われている。

１ずコントラストを改善するために液晶層の分子配向の
捩れ角・度を１８００以上としたスバーツイステプドネ
マチック（Ｓｕｐｅｒ　　ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉ
ｃ）ＬＣＤが提案され、現在単純マトリクス駆動ＬＣＤ
の主流とな−ている。また応答速度を改善するために液
晶層の薄層化や液晶材料の低粘度化が行われてかり、動
画表示が行える応答速度、１５０ｍ５ｅｃ以下の応答速
度が目標となっている。

アクティブマトリクス駆動型ＬＣＤのように各絵素ごと
にスイッチング素子をもたない単純マトリクス駆動型Ｌ
ＣＤの駆動回路は第５図に示すように、幾つかの絵素に
同一の電極を共用するので表示絵素以外の絵素にも電圧
が印加される。このためにコントラストが低下するクロ
スエフェクト現象が避けられない。

これを軽減するために、選択点と非選択点の電圧を平均
化する電圧平均化法という駆動方法が一般に用いられる
。なかでも、走査線数Ｎに対して選択絵素に印加する電
圧の波高値Ｖｐとバイアス電圧の波高値Ｖｂとの比ａを ａ−ｆｉ＋１ とし、さらに非選択絵素に印加する電圧の波高値ｖｏと
選択絵素に印加する電圧の波高値Ｖｐとの関係を Ｖｏ−（１−７）　Ｖｐ とした第７図ｆａｌの選択電圧波形および（ｂｌの非選
択電圧波形に示す波形の電圧を絵素に印加する。最適化
バイアス法が用いられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところがツィステッドネマチック液晶には、駆動のため
に印加される電圧の実効値に依存する特性があるため、
液晶表示素子の応答速度が速くなる一方駆動電圧のパル
ス幅が比較的広くなると、上述の最適化バイアス法で定
めた電圧波形を絵素に印加したのでは良好な表示特性が
得られなくなる。この例として、第８図（ａｌ及びｆｂ
ｌにそれぞれ応答速度が４００ｍ５ｅｃと１５０　ｍ５
ｅｃである５ＴＮ−ＬＣＤに前述した最適化バイアス法
によって定めた駆動波形を印加した場合の透過率電圧特
性を示す。同図（ａ）に示すように応答速度が４００　
ｍ５ｅｃと遅い場合には、画面の書き換えの周波数であ
るフレーム周波数を変化させてもしきい値電圧の変動が
起こるだけで１表示コントラストの目安となる透過率の
電圧に対する急峻性には大きい違いは現れない。ところ
が応答速度が１５０　ｍ５ｅｃと速い場合には、同図（
ｂ）に示すように、しきい値電圧の変動とともに、フレ
ーム周波数が６０Ｈｚ以下の低周波数領域では急峻性が
極めて悪くなる。したがって従来の最適化バイアス法で
は、テレビ画面の表示（フレーム周波数８０Ｈｚ程度）
のような電極抵抗値の問題が軽減される低周波領域にわ
いて液晶表示素子の応答速度を速めて動画表示を行うと
、高コントラストな画像を形成することができないとい
う問題点があった。

そこで本発明の目的は、速い応答速度を有するライステ
マドネマチック液晶表示装置にわいて。

比較的低いフレーム周波数で画面表示を行った場合でも
透過率電圧特性の急峻性を悪化させることがなく、従っ
て高コントラストな画像を形成することができる、液晶
表示装置の電圧平均化法による駆動方式を提供すること
にある。

く課題を解決するための手段〉 上述の目的を達成するため本発明は、液晶表示装置の電
圧平均化法による駆動方式にわいて、選択絵素に印加す
る電圧の波高値Ｖｐと、バイアス電圧の波高値Ｖｂとの
比ａ（＝Ｖｐ／Ｖｂ）が、走査線数Ｎに対して、（、／
Ｗ＋ｔ　）／１．１＞ａ＞ｃ４＋ｔ）／２　の範囲を満
足することを特徴とする液晶表示装置の駆動方式である
。

く作　用〉 本発明に従えば、従来の最適化バイアス法と異って、選
択絵素に印加する電圧の波高値Ｖｐトバイアス電圧の波
高値Ｖｂとの比ａ　−Ｖ　ｐ　／　Ｖ　ｂ　を適切な範
囲内に設定し得るので、応答速度の速い液晶素子を用い
てフレーム周波数を低周波領域まで変化させても、透過
率電圧特性の急峻比を悪化させることがない。

〈実施例〉 本発明の駆動方式を適用する液晶表示装置は従来例と同
様の構成を有し、第５図に示す駆動回路を有する。液晶
パネルは、ＮＸＭ木の這明電極を有する２層型の５ＴＮ
−ＬＣＤを用いる。この２層型５ＴＮ−ＬＣＤの製造方
法を以下に示す（第６図参照）。駆動セル４は、ガラス
上にスパッタ装置を用いてＩＴＯを約ｘｏｏｏＡ蒸着し
、フォトプロセスを用いて工・ノチングして第５図に示
す走査電極２と信号電極８を構成する。その上に５ｉＯ
１などの無機絶縁膜を堆積した後、ポリイミド配向膜を
塗布しラビングする。以上のように処理した上下の基板
をガラスファイバー等のスベ−サをはさんで約５μｍ厚
とする。ここにフェニン ル本クロヘキサン系のネマチ１り液晶と左捩れの光学活
性物質を混合した液晶８を注入する。液晶分子配向の捩
れ角度は２４００であり、液晶の粘度は約２０ｃｐであ
る。

この駆動セルの上節に装着する光学補償用セル５は、電
極部分を有さず、液晶としては駆動用セルと同一のネマ
チ・ツク液晶に駆動セルとは逆の右捩れの光学活性物質
を混合した液晶９を注入する。

セル厚は駆動セルと同様に約５μｍである。駆動セル４
と光学補償用セル５の位置関係と各々の液晶分子配向の
捩れ角度の関係を第６図に示してふ・く。なお６ａ、６
ｂは偏光板であり、７は駆動用電源である。

また本実施例の液晶表示パネルの応答速度は約１５０　
ｍ５ｅｃであり、液晶の分子配向の捩れ角は２４００で
ある。

選択絵素と非選択絵素の駆動波形はそれぞれ第１図！ａ
ｌｂよびｆｂｌであり１本実施例では走査線数Ｎを１０
０している。

また選択絵素に印加する電圧の波高値Ｖｐ、非選択絵素
に印加する電圧の波高値Ｖ。及びバイアス電圧の波高値
Ｖｂ　との関係を ０、０５　ＶｐぐＶｂ（０，２Ｖｐ Ｖ　　＝Ｖ　　−２Ｖｂ ｐ とした場合のコントラストと１／ａ−Ｖｂ／ｖ、との測
定結果を第３図に示す。同図より明らかにＶｂを０、Ｉ
Ｖｐから０．１８　Ｖｐの範囲に設定することにより高
いコントラストが得られることが判る。すなわち本実施
例では走査線数Ｎが１００であるかの間に設定すれば良
好な結果が得られることになる。

本実施例に釦いてフレーム周波数を変化した場合の透過
率電圧特性を第４図１ａ）に示す。ここではＶｂ−Ｑ、
　１５　Ｖｐ　　としである。フレーム周波数が変化し
ても急峻性に変化のないことがよく判る。

比較のために第４図（ｂｌに同一の液晶表示装置を最適
化バイアス法ご駆動した場合の透過率電圧特性を示して
かぐ。

また、走査線数Ｎが異なったパネルについても種々の実
験を行−た結果、バイアス電圧の波高値Ｖｂと選択絵素
に印加する電圧の波高値Ｖ、及び走査線数Ｎとの間に の関係がある場合に良好なコントラストが得られること
が判明した。さらにこの範囲の中でも特にの範囲に設定
すれば更に良好な結果を得た。

また液晶の分子配向の捩れ角としては１８０’〜２７０
０に設定すれば同様の効果が得られる。

更に応答速度が１５０　ｍ５ｅｃ以下と高速の場合に顕
著に効果が現われた。また絵素に印加する電圧の波形は
第２図に示すものでも効果に変化はない。

以上の実施例では２層型５ＴＮ−ＬＣＤについて示した
が１通常のＳ　Ｔ　Ｎ　−Ｌ　ＣＤや、光学補償用セル
の変わりに１軸性フイルムを用いた場合についても同様
の結果が得られた。

以上の結果より、液晶表示装置の電圧平均化法による駆
動方式に釦いて、選択絵素に印加する電圧の波高値Ｖ、
と非選択絵素に印加する電圧の波高値ｖｏ及びバイアス
電圧の波高値Ｖｂ並びに走査線数Ｎとの間に の範囲を満すａに対して ｖ５−上Ｐ の関係を有する場合に良好な表示画像が得られることが
明らかとなった。

〈発明の効果〉 以上説明してきたように本発明によれば、速い応答速度
を有するライステ１ドネマチフク液晶装置にかいて、比
較的低いフレーム周波数で画面表示を行った場合でも透
過率電圧特性の急峻性を悪化させることがないので、コ
ントラストの低下を伴うことなく液晶素子の応答速度の
高速化を図９得る。

また本発明による駆動方式は、駆動回路構成や液晶表示
パネルは通常用いられているものを大きく変更すること
な〈実施できるので製造コストが高くなることもないと
いう効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による絵素の駆動電圧波形を示す図、第
２図は本発明による絵素の駆動電圧波形の池の例を示す
図、第８図は本発明の駆動方法による表示特性を示す図
、第４図は本発明と従来例の表示特性を比較するための
図、第５図は駆動回路の概略構成図、第６図は液晶表示
装置の模式図、第７図は従来例の絵素の駆動電圧波形を
示す図、第８図は従来例の表示特性を示す図である。 ｌ・・・液晶セル駆動部、２・・・走査電極、８・・・
信号電極、４・・・駆動セル、５・・・光学補償用セル
。 ６ａ、　　トド・偏光板、７・・・駆動用電源、８．９
・・・液晶。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液晶表示装置の電圧平均化法による駆動方式におい
   て、 選択絵素に印加する電圧の波高値Ｖｐと、バイアス電圧
   の波高値Ｖｂとの比ａ（＝Ｖｐ／Ｖｂ）が、 （√（Ｎ）＋１／１．１）＞ａ＞（√（Ｎ）＋１／２）
   但しＮは走査線数 の範囲を満足することを特徴とする液晶表示装置の駆動
   方式。