JPH056149A - Driving method of liquid crystal display device - Google Patents
Driving method of liquid crystal display deviceInfo
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- JPH056149A JPH056149A JP15694491A JP15694491A JPH056149A JP H056149 A JPH056149 A JP H056149A JP 15694491 A JP15694491 A JP 15694491A JP 15694491 A JP15694491 A JP 15694491A JP H056149 A JPH056149 A JP H056149A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】多段階の電圧レベルの駆動信号を用いることな
く多階調の階調表示を行ない、しかも、他の画素に印加
される画像データの影響による透過率の変動を少なくし
て、画像データに応じた正しい階調の表示を得る。
【構成】ダイオードからなる能動素子2の駆動信号入力
端と対向電極4との間に、選択期間TS 中は、画像デー
タに応じた幅または数のパルスをもつ正負いずれか一方
の極性の選択電圧を印加し、他の画素を選択している非
選択期間TO には、選択期間より短い周期で電位が変化
し且つ信号線3と対向電極4との一方に供給する走査信
号SS の非選択電位VC2を中心として正側と負側の面積
がほぼ等しい波形の電圧を印加する。
(57) [Abstract] [Purpose] Multi-level gradation display is performed without using multi-level voltage level drive signals, and moreover, fluctuations in transmittance due to the influence of image data applied to other pixels are suppressed. By reducing the number, it is possible to obtain a display with a correct gradation according to the image data. [Structure] Between the drive signal input terminal of the active element 2 composed of a diode and the counter electrode 4, during the selection period T S , selection of either positive or negative polarity having a pulse of a width or number according to image data. In the non-selection period T O in which a voltage is applied to select another pixel, the potential changes in a cycle shorter than the selection period, and the scanning signal S S supplied to one of the signal line 3 and the counter electrode 4 is supplied. A voltage having a waveform in which the areas of the positive side and the negative side are substantially equal to each other with the non-selection potential V C2 as the center is applied.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、非線形抵抗素子を能動
素子とするアクティブマトリックス液晶表示素子の駆動
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving an active matrix liquid crystal display device having a non-linear resistance element as an active element.
【0002】[0002]
【従来の技術】テレビジョンセットやパーソナルコンピ
ュータ等の表示装置に使用されるアクティブマトリック
ス液晶表示素子として、能動素子に非線形抵抗素子を用
いたものがある。2. Description of the Related Art As an active matrix liquid crystal display element used for a display device such as a television set or a personal computer, there is one using a non-linear resistance element as an active element.
【0003】この非線形抵抗素子を能動素子とするアク
ティブマトリックス液晶表示素子は、液晶層を挟んで対
向する一対の透明基板のうち、一方の基板上に、行方向
及び列方向に配列された画素電極と、これらの画素電極
それぞれに接続された非線形抵抗素子からなる能動素子
と、この能動素子に駆動信号を供給する信号線とを設
け、他方の基板上に、前記画素電極と対向する対向電極
を設けた構成のもので、この液晶表示素子は、前記信号
線と前記対向電極との一方に走査信号を供給し、他方に
データ信号を供給することにより、画素電極と対向電極
及びその間の液晶とにより形成された複数の画素を順次
選択して時分割駆動されている。An active matrix liquid crystal display element using this non-linear resistance element as an active element has pixel electrodes arranged in a row direction and a column direction on one of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. And an active element composed of a non-linear resistance element connected to each of these pixel electrodes, and a signal line for supplying a drive signal to this active element, and a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the other substrate. In the liquid crystal display element having the configuration provided, a scanning signal is supplied to one of the signal line and the counter electrode, and a data signal is supplied to the other, so that the pixel electrode and the counter electrode and the liquid crystal therebetween are provided. The plurality of pixels formed by are sequentially selected and driven in time division.
【0004】このアクティブマトリックス液晶表示素子
の能動素子に用いられる非線形抵抗素子としては、MI
M構造(金属−絶縁膜−金属積層構造)の素子(以下、
MIMという)と、薄膜ダイオード等のような半導体を
有する素子とがあり、また、薄膜ダイオードからなる能
動素子には、ダイオードリングと呼ばれるものと、バッ
ク・トゥ・バックと呼ばれるものとがある。The non-linear resistance element used as the active element of the active matrix liquid crystal display element is MI.
An element having an M structure (metal-insulating film-metal laminated structure) (hereinafter,
MIM)) and an element having a semiconductor such as a thin film diode, and the active element formed of a thin film diode includes one called a diode ring and one called a back-to-back.
【0005】しかし、上記MIMを能動素子とするアク
ティブマトリックス液晶表示素子は、MIMの駆動信号
入力端と対向電極との間に印加される選択電圧に対する
画素の電極間電圧(画素電極と対向電極との間)の追従
性が悪いという問題をもっている。However, in the active matrix liquid crystal display element using the MIM as an active element, the inter-electrode voltage of the pixel (the pixel electrode and the counter electrode is different from the selection voltage applied between the drive signal input end of the MIM and the counter electrode). It has a problem of poor followability.
【0006】すなわち、MIMを能動素子とするアクテ
ィブマトリックス液晶表示素子では、信号線から供給さ
れる駆動信号に応じてMIMに電流が流れ、この電流に
より画素の両電極間に電荷が蓄積されて、この蓄積され
た電荷に応じた電圧が液晶に印加されるが、上記MIM
の電流−電圧特性は緩慢であり、十分な電流が流れない
ので、両電極間の電圧の上昇速度が遅い。そのため、限
られた選択期間内に画素の電極間電圧を高くすることが
できないから、MIMの入力端と対向電極との間に印加
される選択電圧に対して画素の電極間電圧が追従して変
化しない。That is, in the active matrix liquid crystal display element using the MIM as an active element, a current flows through the MIM in response to a drive signal supplied from a signal line, and the current causes a charge to be accumulated between both electrodes of the pixel, A voltage according to the accumulated charges is applied to the liquid crystal, but the MIM
Has a slow current-voltage characteristic, and a sufficient current does not flow, so that the rate of increase of the voltage between both electrodes is slow. Therefore, since the inter-electrode voltage of the pixel cannot be increased within the limited selection period, the inter-electrode voltage of the pixel follows the selection voltage applied between the input terminal of the MIM and the counter electrode. It does not change.
【0007】これは、MIMを流れる電流がトンネル効
果に基づくトンネル電流であり、液晶表示素子の能動素
子として使用するMIMはその素子面積が制約されるた
め、トンネル電流を大きくすることが困難であるからで
ある。This is because the current flowing through the MIM is a tunnel current based on the tunnel effect, and the element area of the MIM used as an active element of the liquid crystal display element is limited, so that it is difficult to increase the tunnel current. Because.
【0008】このため、MIMを能動素子とする液晶表
示素子は、かなり高い電圧で駆動する必要があり(特
に、高時分割駆動する場合は、選択期間が短くなるた
め、さらに高い電圧が必要となる)、そのため、消費電
力が大きいし、また、高電圧の駆動信号を発生させるた
めの駆動回路は高耐圧が要求されるので、駆動回路を集
積回路化することが困難である。Therefore, it is necessary to drive the liquid crystal display element using the MIM as an active element at a considerably high voltage (especially, in the case of high time division driving, the selection period becomes short, so that a higher voltage is required. Therefore, the power consumption is large, and the drive circuit for generating the drive signal of high voltage is required to have a high breakdown voltage, so that it is difficult to integrate the drive circuit.
【0009】また、MIMを能動素子とする液晶表示素
子は、上記のように、MIMの電流−電圧特性が緩慢で
あるため、能動素子の入力端と対向電極との間に印加さ
れる選択電圧の変化に対する画素の電極間電圧の変化幅
が小さく、画素の明るさの度合を変える階調表示を行な
うには、上記選択電圧の電圧値を極端に大きな幅で変化
させる必要があり、したがって階調表示も困難であっ
た。Further, since the liquid crystal display element using the MIM as the active element has a slow current-voltage characteristic of the MIM as described above, the selection voltage applied between the input terminal of the active element and the counter electrode is large. The change width of the voltage between the electrodes of the pixel with respect to the change of is small, and in order to perform gradation display that changes the degree of brightness of the pixel, it is necessary to change the voltage value of the selection voltage with an extremely large width. The key display was also difficult.
【0010】これに対して、半導体を有する非線形抵抗
素子、例えば薄膜ダイオードを能動素子とするアクティ
ブマトリックス液晶表示素子は、その能動素子の電流−
電圧特性が急俊であるため、比較的低い電圧で駆動でき
るし、また階調表示も可能である。このアクティブマト
リックス液晶表示素子の階調表示は、従来、電圧変調と
呼ばれる駆動方法によって行なわれている。On the other hand, a non-linear resistance element having a semiconductor, for example, an active matrix liquid crystal display element using a thin film diode as an active element, has a current-
Since the voltage characteristic is abrupt, it can be driven at a relatively low voltage, and gradation display is also possible. The gradation display of the active matrix liquid crystal display element is conventionally performed by a driving method called voltage modulation.
【0011】この電圧変調による駆動方法は、選択電圧
の電圧値を画像データに応じて制御する方法であり、選
択期間に能動素子の入力端と対向電極との間に画像デー
タに応じた電圧値の選択電圧を印加すると、この選択期
間中に画素の両電極間に電荷が蓄積されてこの電極間電
圧が画像データに応じた電圧値まで上昇し、画素の液晶
に、上記画像データに応じた電圧が印加される。This driving method by voltage modulation is a method of controlling the voltage value of the selection voltage according to the image data, and the voltage value according to the image data is applied between the input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period. When the selection voltage is applied, electric charges are accumulated between both electrodes of the pixel during this selection period, the voltage between the electrodes rises to a voltage value according to the image data, and the liquid crystal of the pixel responds to the above image data. A voltage is applied.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の駆動方法は、選択電圧の電圧値を画像データに応じ
て制御して階調表示を行なうものであるため、駆動信号
として、表示階調数と同数の電圧信号が必要であり、し
たがって、表示階調数を多するほど、多段階の電圧レベ
ルの電圧を出力する電源回路が必要となって、駆動回路
が複雑になるという問題をもっている。However, since the above-described conventional driving method performs gradation display by controlling the voltage value of the selection voltage according to the image data, the number of display gradations is used as the driving signal. Therefore, there is a problem in that the driving circuit becomes complicated as the number of display gradations increases, so that a power supply circuit that outputs a voltage of a multi-step voltage level is required as the number of display gradations increases.
【0013】しかも、従来の駆動方法では、選択期間に
画素に蓄積された電圧が、非選択期間中に、同じ列の他
の画素を駆動するための画像データの影響によって変動
し、そのために、画素の光透過率が変動してしまうとい
う問題をもっている。Moreover, in the conventional driving method, the voltage accumulated in the pixel during the selection period fluctuates due to the influence of the image data for driving the other pixels in the same column during the non-selection period. There is a problem that the light transmittance of the pixel changes.
【0014】これは、能動素子が容量をもっているため
であり、薄膜ダイオード等のような半導体を有する非線
形抵抗素子からなる能動素子は、前述したMIMがもっ
ている容量に比べればはるかに小さいが、導電体間(薄
膜ダイオードでは上下の電極間)にある程度の容量をも
っている。This is because the active element has a capacitance, and an active element composed of a non-linear resistance element having a semiconductor such as a thin film diode is much smaller than the capacitance which the MIM has, but it is conductive. There is some capacitance between the bodies (between the upper and lower electrodes in a thin film diode).
【0015】このため、上記アクティブマトリックス液
晶表示素子における画素と能動素子は、上記能動素子が
オン状態にあるときは、画素電極と対向電極及びその間
の液晶とからなる画素が有する容量(以下、画素容量と
いう)CLCと能動素子とが直列接続された等価回路で表
わされ、上記能動素子がオフしたときは、上記画素容量
CLCと能動素子が有する容量(以下、素子容量という)
CD とが直列接続された等価回路で表わされる。Therefore, the pixel and the active element in the active matrix liquid crystal display element have a capacitance (hereinafter, referred to as a pixel) which is formed by the pixel electrode and the counter electrode and the liquid crystal between them when the active element is in the ON state. This is represented by an equivalent circuit in which C LC and an active element are connected in series, and when the active element is turned off, the pixel capacity C LC and the capacity of the active element (hereinafter referred to as element capacity)
It is represented by an equivalent circuit in which C D is connected in series.
【0016】したがって、画素の電極間電圧VLCは、能
動素子がオンしている選択期間には、能動素子の入力端
と対向電極との間に印加された電圧まで、能動素子の電
流−電圧特性及び画素容量CLCの充電特性に応じた立ち
上がり曲線で上昇するが、選択期間が経過して非選択期
間になり、印加電圧が非選択電圧に低下して能動素子が
オフすると、この能動素子が容量として作用するため、
能動素子の入力端と対向電極との間の電圧の低下分(選
択電圧と非選択電圧との電圧差)が、互いに直列に接続
されている画素容量CLCと能動素子の素子容量CD と
に、その容量比と逆の比率で分圧される。Therefore, the inter-electrode voltage V LC of the pixel is the current-voltage of the active element up to the voltage applied between the input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period when the active element is on. The active element rises in a rising curve according to the characteristics and the charging characteristic of the pixel capacitance C LC , but when the selection period elapses into the non-selection period, the applied voltage drops to the non-selection voltage, and the active element is turned off. Acts as a capacity,
The amount of decrease in the voltage between the input terminal of the active element and the counter electrode (the voltage difference between the selected voltage and the non-selected voltage) is the pixel capacitance C LC and the element capacitance C D of the active element that are connected in series. In addition, the voltage is divided at a ratio opposite to the capacity ratio.
【0017】このため、非選択期間に画素容量CLCに保
持される電圧は、選択期間に充電された電圧から、非選
択期間になったときの能動素子の入力端と対向電極との
間の電圧の低下分のうち、画素容量CLCへの分圧分だけ
低下した値になる。Therefore, the voltage held in the pixel capacitance C LC in the non-selection period is changed from the voltage charged in the selection period to the voltage between the input terminal of the active element and the counter electrode in the non-selection period. Of the voltage drop amount, the value is reduced by the divided voltage amount to the pixel capacitance C LC .
【0018】そして、画素の両電極間の液晶は、その応
答性により、極く短い選択期間に印加される電圧では動
作せず、非選択期間における画素の電極間電圧(画素容
量CLCの保持電圧)に応じて動作するため、非選択期間
になったときの電極間電圧VLCの低下が大きいと、液晶
を動作させる実効電圧が低くなってしまう。Due to its responsiveness, the liquid crystal between both electrodes of the pixel does not operate at the voltage applied during the extremely short selection period, and the inter-electrode voltage of the pixel (holding the pixel capacitance C LC during the non-selection period). Therefore, if the inter-electrode voltage V LC drops significantly during the non-selection period, the effective voltage for operating the liquid crystal becomes low.
【0019】このため、上記アクティブマトリックス液
晶表示素子は、能動素子の入力端と対向電極との間に、
非選択期間になったときの画素の電極間電圧の低下分を
見込んだ電圧を印加して駆動されており、このような電
圧値の選択電圧を印加すれば、選択期間が終了して非選
択期間になったときの画素の電極間電圧VLCが、画像デ
ータに応じた電圧値になるため、画素の透過率を、画像
データに応じた階調にすることができる。Therefore, in the above active matrix liquid crystal display element, between the input end of the active element and the counter electrode,
The pixel is driven by applying a voltage that allows for the decrease in the inter-electrode voltage of the pixel in the non-selection period. If the selection voltage with such a voltage value is applied, the selection period ends and the non-selection is completed. Since the inter-electrode voltage V LC of the pixel at the time becomes the voltage value according to the image data, the transmittance of the pixel can be set to the gradation according to the image data.
【0020】しかし、上記アクティブマトリックス液晶
表示素子は、能動素子に駆動信号を供給する信号線と対
向電極との一方に走査信号を供給し、他方にデータ信号
を供給して時分割駆動されるため、選択期間を経過して
非選択期間に入った画素の対向電極または能動素子の入
力端に、同じ列の他の画素を駆動するための画像データ
がデータ信号とともに印加され、そのため、非選択期間
中の画素の能動素子の入力端と対向電極の間の電圧が変
動する。However, the active matrix liquid crystal display element is driven in a time division manner by supplying a scanning signal to one of the signal line for supplying a driving signal to the active element and the counter electrode and supplying a data signal to the other. , The image data for driving other pixels in the same column is applied together with the data signal to the input terminal of the counter electrode or the active element of the pixel which has entered the non-selection period after the selection period, and therefore the non-selection period The voltage between the input terminal of the active element of the inside pixel and the counter electrode fluctuates.
【0021】このように能動素子の入力端と対向電極の
間の電圧が変動すると、画素の電極間電圧、つまり画素
容量CLCの保持電圧が変化する。この画素容量CLCの保
持電圧の変化は、前述した選択期間から非選択期間に変
わるときの電圧変化と同様に、能動素子の入力端と対向
電極の間の電圧の変動分を画素容量CLCと素子容量CD
との容量比と逆の比率で分圧した電圧のうち画素容量C
LCに分圧される電圧分である。When the voltage between the input terminal of the active element and the counter electrode changes in this way, the voltage between the electrodes of the pixel, that is, the holding voltage of the pixel capacitance C LC changes. The change in the holding voltage of the pixel capacitance C LC is similar to the change in the voltage when the selection period is changed to the non-selection period, and the variation amount of the voltage between the input terminal of the active element and the counter electrode is changed to the pixel capacitance C LC. And element capacitance C D
The pixel capacitance C of the voltage divided at a ratio opposite to the capacitance ratio with
It is the voltage divided by LC .
【0022】そして、画素の両電極間の液晶は、前述し
たように非選択期間における画素の電極間電圧(画素容
量CLCの保持電圧)に応じて動作するため、上記のよう
に非選択期間中の画素容量CLCの保持電圧が他の画素を
駆動するための画像データの影響で変化すると、それに
応じて画素の透過率が変動し、画像データに応じた正し
い階調の表示が得られなくなる。Since the liquid crystal between both electrodes of the pixel operates according to the voltage between the electrodes of the pixel (the holding voltage of the pixel capacitance C LC ) in the non-selection period as described above, as described above. When the holding voltage of the inside pixel capacitance C LC changes due to the influence of the image data for driving other pixels, the transmittance of the pixel changes accordingly, and the display of the correct gradation according to the image data can be obtained. Disappear.
【0023】本発明は、半導体を有する非線形抵抗素子
からなる能動素子を用いたアクティブマトリックス液晶
表示素子の駆動方法を対象としたもので、その目的は、
多段階の電圧レベルの駆動信号を用いることなく多階調
の階調表示を行なわせることができ、しかも、他の画素
を駆動するための画像データの影響による透過率の変動
を少なくして、画像データに応じた正しい階調の表示を
得ることができる駆動方法を提供することにある。The present invention is directed to a method of driving an active matrix liquid crystal display device using an active element composed of a non-linear resistance element having a semiconductor.
It is possible to perform multi-gradation gray scale display without using multi-level voltage level drive signals, and reduce fluctuations in transmittance due to the influence of image data for driving other pixels, It is an object of the present invention to provide a driving method capable of obtaining a display with a correct gradation according to image data.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明の駆動方法は、能
動素子の駆動信号入力端と対向電極との間に、選択期間
中は、画像データに応じた幅または数のパルスをもつ正
負いずれか一方の極性の選択電圧を印加し、他の画素を
選択している非選択期間には、前記選択期間より短い周
期で電位が変化し且つ信号線と対向電極との一方に供給
する走査信号の非選択期間の電位を中心として正側と負
側の面積がほぼ等しい波形の電圧を印加することを特徴
とする。According to the driving method of the present invention, a positive or negative pulse having a width or a number of pulses corresponding to image data is provided between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period. In a non-selection period in which a selection voltage of one polarity is applied and another pixel is selected, the potential changes in a cycle shorter than the selection period and a scanning signal supplied to one of the signal line and the counter electrode. It is characterized in that a voltage having a waveform in which the areas on the positive side and the negative side are substantially equal to each other with respect to the potential in the non-selection period is applied.
【0025】この駆動方法は、例えば、信号線と対向電
極との一方に、選択期間中は正負いずれか一方の極性の
電位を保ち、非選択期間中は正負いずれか一方の極性で
且つ前記選択期間中の電位より低い電位を保つ走査信号
を供給し、他方に、画像データに応じた幅または数のパ
ルスをもち且つ選択期間を複数に分割した周期で基準電
位に対し正側と負側とにほぼ等しい振幅で電位が変化す
るデータ信号を供給することにより実施することができ
る。In this driving method, for example, one of the signal line and the counter electrode is kept at a positive or negative potential during the selection period, and is positive or negative during the non-selection period, and the selection is performed. A scanning signal that keeps a potential lower than the potential during the period is supplied, and on the other hand, a positive side and a negative side with respect to the reference potential are provided with a pulse having a width or number of pulses according to image data and a selection period divided into a plurality Can be implemented by supplying a data signal whose potential changes with an amplitude approximately equal to.
【0026】[0026]
【作用】すなわち、本発明は、半導体を有する非線形抵
抗素子からなる能動素子を用いた液晶表示素子を、パル
ス幅またはパルス数による変調方式で駆動するものであ
り、半導体を有する非線形抵抗素子からなる能動素子
は、その電流−電圧特性が急俊でかつ応答性も高いた
め、画素電極と対向電極との間への電荷の蓄積は急速に
行なわれるから、この両電極間に電圧が印加される時間
に対する両電極間の電圧の上昇速度が速い。That is, according to the present invention, a liquid crystal display element using an active element composed of a non-linear resistance element having a semiconductor is driven by a modulation system according to a pulse width or a pulse number, and is composed of a non-linear resistance element having a semiconductor. Since the active element has a rapid current-voltage characteristic and high responsiveness, charge is rapidly accumulated between the pixel electrode and the counter electrode, so that a voltage is applied between both electrodes. The rising speed of the voltage between both electrodes with respect to time is fast.
【0027】したがって、画素電極と対向電極との間に
印加される電圧は、上記能動素子の駆動信号入力端と対
向電極との間に印加した選択電圧のパルス幅またはパル
ス数に応じて変化する。Therefore, the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode changes according to the pulse width or the number of pulses of the selection voltage applied between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode. .
【0028】このため、上記選択電圧パルス幅またはパ
ルス数を画像データに応じて制御すれば、画素電極と対
向電極との間に印加される電圧を変化させて画素の透過
率を制御することができる。Therefore, if the selection voltage pulse width or the number of pulses is controlled according to the image data, the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode can be changed to control the transmittance of the pixel. it can.
【0029】そして、本発明では、半導体能動素子を用
いた液晶表示素子を、従来の電圧変調方式ではなく、パ
ルス幅またはパルス数による変調方式で駆動しているた
め、従来の駆動方法のように多段階の電圧レベルの駆動
信号を用いることなく、上記液晶表示素子に多階調の階
調表示を行なわせることが可能である。In the present invention, the liquid crystal display element using the semiconductor active element is driven not by the conventional voltage modulation method but by the modulation method based on the pulse width or the number of pulses. It is possible to cause the liquid crystal display element to perform multi-gradation gradation display without using multi-level voltage level drive signals.
【0030】しかも、本発明では、能動素子の駆動信号
入力端と対向電極との間に、選択期間中は、画像データ
に応じたパルス幅またはパルス数の正負いずれか一方の
極性の選択電圧を印加し、他の画素を選択している非選
択期間には、選択期間より短い周期で電位が変化し且つ
走査信号の非選択期間の電位を中心として正側と負側の
面積がほぼ等しい波形の電圧を印加しているため、非選
択期間中における画素の透過率の変動はほとんどなくな
る。In addition, in the present invention, a selection voltage having either a positive or negative polarity of the pulse width or the number of pulses according to the image data is provided between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period. A waveform in which the potential changes in a cycle shorter than the selection period during the non-selection period in which the applied voltage is applied and other pixels are selected, and the areas on the positive side and the negative side of the potential of the scanning signal in the non-selection period are substantially equal to each other. Since the voltage of 1 is applied, there is almost no change in the transmittance of the pixel during the non-selection period.
【0031】すなわち、非選択期間中の画素の電極間電
圧は、他の画素を駆動するための画像データの影響を受
けて刻々変動するが、非選択期間中に能動素子の駆動信
号入力端と対向電極との間に印加される電圧を上記のよ
うな波形の電圧とすれば、画素の電極間電圧の変動は、
走査信号の非選択期間の電位を中心として正側への電圧
の変動分と負側への電圧の変動分とがほぼ等しい変動と
なり、非選択期間中の画素の電極間電圧の実効値(保持
電圧)がほとんど変化しない。That is, the inter-electrode voltage of the pixel during the non-selection period fluctuates every moment under the influence of the image data for driving the other pixels. If the voltage applied to the counter electrode is a voltage having the above waveform, the variation in the voltage between the electrodes of the pixel is
The fluctuation amount of the voltage to the positive side and the fluctuation amount of the voltage to the negative side around the potential of the scanning signal in the non-selection period become almost equal fluctuations, and the effective value of the inter-electrode voltage of the pixel (holding Voltage) hardly changes.
【0032】したがって、非選択期間中の画素の保持電
圧が変動しないので、画素の透過率は、選択期間に印加
した選択電圧に応じて画素の電極間に蓄積された電圧に
対応する透過率に保たれる。よって、画像データに応じ
た正しい階調の表示を得ることが可能である。Therefore, since the holding voltage of the pixel does not change during the non-selection period, the transmissivity of the pixel becomes the transmissivity corresponding to the voltage accumulated between the electrodes of the pixel according to the selection voltage applied during the selection period. To be kept. Therefore, it is possible to obtain the display of the correct gradation according to the image data.
【0033】[0033]
(第1の実施例)以下、本発明の第1の実施例を図1〜
図9を参照して説明する。(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【0034】まず、この実施例の駆動方法によって駆動
されるアクティブマトリックス液晶表示素子の構成を説
明すると、図5は上記液晶表示素子の一部分の平面図で
あり、ここでは、半導体を有する非線形抵抗素子からな
る能動素子として、薄膜ダイオードからなるダイオード
リングを用いたものを示している。First, the structure of an active matrix liquid crystal display element driven by the driving method of this embodiment will be described. FIG. 5 is a plan view of a part of the liquid crystal display element. Here, a nonlinear resistance element having a semiconductor is shown. The active element composed of a diode ring composed of a thin film diode is shown.
【0035】この液晶表示素子は、液晶層を挟んで対向
する一対の透明基板(いずれも図示せず)のうち、一方
の基板上に、行方向及び列方向に複数配列された画素電
極1と、これらの画素電極それぞれに接続された能動素
子2と、この能動素子2に駆動信号を供給する信号線3
とを設け、他方の基板上に、前記画素電極1と対向する
対向電極4を設けたものである。This liquid crystal display element includes a pair of transparent substrates (both not shown) facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a plurality of pixel electrodes 1 arranged in the row and column directions on one substrate. , An active element 2 connected to each of these pixel electrodes, and a signal line 3 for supplying a drive signal to the active element 2.
And the counter electrode 4 facing the pixel electrode 1 is provided on the other substrate.
【0036】上記能動素子2は、同数ずつの薄膜ダイオ
ード5,6を互いに逆向きにして並列接続した所謂ダイ
オードリングであり、その一端は画素電極1に接続さ
れ、他端は信号線3に接続されている。The active element 2 is a so-called diode ring in which the same number of thin film diodes 5 and 6 are connected in parallel in opposite directions, one end of which is connected to the pixel electrode 1 and the other end of which is connected to the signal line 3. Has been done.
【0037】なお、図5には、ダイオードリングを構成
する薄膜ダイオード5,6を1つずつ示したが、このダ
イオードリングの順方向回路と逆方向回路とは、一般に
複数個数ずつの薄膜ダイオードを直列接続して構成され
ている。Although FIG. 5 shows one thin film diode 5 and one thin film diode 6 which form a diode ring, the forward circuit and the reverse circuit of this diode ring generally include a plurality of thin film diodes. It is configured by connecting in series.
【0038】上記信号線3は、行方向(図において横方
向)に並ぶ能動素子群毎に設けられており、半導体能動
素子2は各行毎に信号線3に接続されている。また、対
向電極4は、列方向(図において縦方向)に並ぶ画素電
極群毎に設けられており、各対向電極4は、各列の画素
電極1と図示しない液晶を介して対向している。そし
て、この液晶表示素子の各画素は、上記画素電極1と対
向電極4及びその間の液晶とにより形成されている。The signal line 3 is provided for each active element group arranged in the row direction (horizontal direction in the drawing), and the semiconductor active element 2 is connected to the signal line 3 for each row. Further, the counter electrode 4 is provided for each pixel electrode group arranged in the column direction (vertical direction in the drawing), and each counter electrode 4 faces the pixel electrode 1 of each column via a liquid crystal (not shown). . Each pixel of this liquid crystal display element is formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4 and the liquid crystal between them.
【0039】図6は、上記液晶表示素子の1つの画素表
示要素の等価回路図であり、画素電極1と対向電極4及
びその間の液晶とで形成される画素はコンデンサと等価
であるため、上記画素と能動素子2とで構成された画素
表示要素は、図6(a)に示すように、画素がもつ容量
(以下、画素容量という)CLCと、ダイオードリングか
らなる能動素子2とを直列接続した等価回路で表わされ
る。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of one pixel display element of the liquid crystal display element. Since the pixel formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4 and the liquid crystal between them is equivalent to a capacitor, As shown in FIG. 6A, a pixel display element including a pixel and an active element 2 has a capacitance (hereinafter, referred to as pixel capacitance) C LC of the pixel and an active element 2 including a diode ring connected in series. It is represented by a connected equivalent circuit.
【0040】また、能動素子2であるダイオードリング
を構成する薄膜ダイオード5,6は、P−I−N接合構
造の半導体層を挟んで一対の電極を対向させたものであ
るため、この薄膜ダイオード5,6は容量をもってお
り、したがって能動素子2も、上記薄膜ダイオード5,
6の容量の和に相当する容量をもっている。このため、
上記等価回路は、ダイオードリングがオフしているとき
には、図6(b)に示すような、画素容量CCLと能動素
子2の容量(以下、素子容量という)CD との直列接続
回路で表わされる。Further, the thin film diodes 5 and 6 forming the diode ring which is the active element 2 have a pair of electrodes opposed to each other with the semiconductor layer having the P-I-N junction structure sandwiched therebetween. 5 and 6 have a capacitance, so that the active element 2 also has the above-mentioned thin film diode 5,
It has a capacity equivalent to the sum of the capacities of 6. For this reason,
The equivalent circuit is represented by a series connection circuit of the pixel capacitance C CL and the capacitance of the active element 2 (hereinafter, referred to as element capacitance) C D as shown in FIG. 6B when the diode ring is off. Be done.
【0041】この液晶表示素子は、その各信号線3と各
対向電極4とに駆動信号を供給することによって表示駆
動されるもので、この表示駆動は、例えば各信号線3に
順次走査信号を供給し、これに同期させて各対向電極4
にデータ信号を供給して、各画素を順次選択する時分割
駆動によって行なわれる。This liquid crystal display element is driven for display by supplying a drive signal to each signal line 3 and each counter electrode 4. In this display drive, for example, a sequential scanning signal is applied to each signal line 3. The counter electrode 4 is supplied and synchronized with this.
Data signal is supplied to each pixel to sequentially select each pixel by time division driving.
【0042】この駆動方法を説明すると、図1は上記駆
動信号の波形図であり、(a)は第1行目の信号線3に
供給する走査信号SS の波形、(b)は1本の対向電極
4にに供給するデータ信号SD の波形を示し、(c)は
能動素子2の駆動信号入力端(信号線3との接続端)と
対向電極4との間(図6におけるa点とc点との間)に
印加される電圧Va-c の波形を示している。図1におい
て、TS は1フィールドTF を画素の行数(信号線数)
に応じて分割した選択期間である。This driving method will be described. FIG. 1 is a waveform diagram of the driving signal. FIG. 1A shows the waveform of the scanning signal S S supplied to the signal line 3 in the first row, and FIG. 6C shows a waveform of the data signal S D supplied to the counter electrode 4 of FIG. 6, where (c) is between the drive signal input end (connection end with the signal line 3) of the active element 2 and the counter electrode 4 (a in FIG. 6). The waveform of the voltage Va-c applied between the point and the point c) is shown. In FIG. 1, T S represents one field T F in the number of pixel rows (number of signal lines)
It is a selection period divided according to.
【0043】上記走査信号SS は、選択期間TS 中は選
択電位VC1となり、非選択期間TO中は非選択電位VC2
となる信号であり、1フィールドTF に対応する周期で
基準電位VG を中心として正側と負側とに極性が反転す
る。上記選択電位VC1は、基準電位VG との電位差が能
動素子(ダイオードリング)2のしきい値電圧より高い
電位であり、上記非選択電位VC2は、基準電位VG との
電位差が能動素子2のしきい値電圧より低い電位であ
る。The scanning signal S S becomes the selection potential V C1 during the selection period T S , and the non-selection potential V C2 during the non-selection period T O.
And the polarity is inverted between the positive side and the negative side around the reference potential V G in the cycle corresponding to one field T F. It said selection potential V C1 is the potential difference is higher than the threshold voltage of the active element (diode rings) second potential between the reference potential V G, the non-selection potential V C2 is the potential difference between the reference potential V G is active The potential is lower than the threshold voltage of the element 2.
【0044】また、上記データ信号SD は、各行の画素
の選択期間に同期させて外部から供給される画像データ
に応じた幅のデータパルスをもつ信号であり、このデー
タ信号SD は、各行の画素の選択期間毎に、選択期間T
S を偶数に均等分割した周期、例えば選択期間TS を2
等分した周期で、基準電位VG に対し正側と負側とに電
位が変化する。The data signal S D is a signal having a data pulse having a width corresponding to image data supplied from the outside in synchronization with the selection period of the pixels in each row, and the data signal S D is for each row. Selection period T for each pixel selection period
A cycle in which S is evenly divided, for example, the selection period T S is 2
The potential changes to the positive side and the negative side with respect to the reference potential V G in an equally divided cycle.
【0045】すなわち、このデータ信号SD は、選択期
間TS の1/2の周期 1/2TS 毎に画像データに応じた
幅のデータパルスをもった信号であり、選択期間TS の
前半のデータパルスと、選択期間TS の後半のデータパ
ルスとは、基準電位VG に対する極性が互いに逆のパル
スである。また、1つの選択期間TS の前半と後半のデ
ータパルスは、同じ画像データに応じたパルスであり、
したがってこの正側と負側のパルスは、その幅が同じ
で、且つその電位VS の絶対値も等しい。なお、各選択
期間TS 毎のデータパルス(正側と負側のパルス)は、
その電位VS の絶対値が同じで、パルス幅だけが、各選
択期間TS 毎に供給される画像データに応じて変化す
る。[0045] That is, the data signal S D is a signal having a data pulse width corresponding to the image data every half period 1 / 2T S selection period T S, the first half of the selection period T S And the data pulse in the latter half of the selection period T S are pulses having polarities opposite to each other with respect to the reference potential V G. Further, the data pulses in the first half and the second half of one selection period T S are pulses according to the same image data,
Therefore, the pulses on the positive side and the negative side have the same width and the absolute value of the potential V S is also equal. The data pulse (pulse on the positive side and the pulse on the negative side) for each selection period T S is
The absolute value of the potential V S is the same, and only the pulse width changes according to the image data supplied in each selection period T S.
【0046】つまり、上記データ信号SD は、各選択期
間TS 毎の波形が、基準電位VG を中心として正側の波
形の面積(図1において右上がりの斜線を施した領域の
面積)A1 と、負側の波形の面積(図1において右下が
りの斜線を施した領域の面積)B1 とがほぼ等しい波形
の信号である。That is, in the data signal S D , the waveform of each waveform for each selection period T S is the area of the waveform on the positive side with the reference potential V G as the center (the area of the region shaded to the right in FIG. 1). The signal A1 and the area of the waveform on the negative side (the area of the region shaded in the lower right in FIG. 1) B1 are substantially equal in waveform.
【0047】なお、図1に示したデータ信号SD は、第
1行の画素の選択期間TS1のパルス幅(正側及び負側の
データパルスの幅)が選択期間の1/10、第2行の画素の
選択期間TS2のパルス幅が選択期間の4/10、第3行の画
素の選択期間TS3のパルス幅が選択期間の3/10の信号で
あるが、このデータ信号SD の各選択期間TS1,TS2,
TS3…毎のパルス幅は、画像データに応じて、選択期間
TS の0/10(無パルス)〜5/10(選択期間TS の1/2
の全幅)の範囲で変化する。The data signal S D shown in FIG. 1 has a pulse width (width of the data pulse on the positive side and the negative side) of the selection period T S1 of the pixels in the first row is 1/10 of the selection period. The pulse width of the selection period T S2 of the pixels of the second row is 4/10 of the selection period, and the pulse width of the selection period T S3 of the pixels of the third row is the signal of 3/10 of the selection period. D selection periods T S1 , T S2 ,
T S3 ... each of the pulse width in accordance with the image data, the selection period T S 0/10 (no pulse) 5/10 (the selection period T S 1/2
The full width of) changes.
【0048】このような波形の走査信号SS とデータ信
号SD とを信号線3と対向電極4とに供給すると、前記
信号線3に接続された能動素子2の駆動信号入力端(以
下、単に入力端という)と対向電極4との間に、図1の
(c)のような、走査信号SS とデータ信号SD とを合
成した波形の電圧(走査信号SS とデータ信号SD との
電位差に相当する電圧)Va-c が印加される。When the scanning signal S S and the data signal S D having such waveforms are supplied to the signal line 3 and the counter electrode 4, the drive signal input terminal of the active element 2 connected to the signal line 3 (hereinafter, A voltage (scanning signal S S and data signal S D) having a waveform obtained by combining the scanning signal S S and the data signal S D as shown in FIG. 1C between the counter electrode 4 and the input electrode). Voltage Va-c corresponding to the potential difference between
【0049】上記能動素子2の入力端と対向電極4との
間に印加される電圧Va-c は、選択期間TS 中は、画像
データに応じた幅のパルスをもつ正負いずれか一方の極
性の電圧であり、同じ列の他の画素を選択している非選
択期間TO には、選択期間TS の1/2の周期で電位が
変化する電圧である。The voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 has a positive or negative polarity having a pulse width corresponding to the image data during the selection period T S. Is a voltage of which the potential changes in a cycle of ½ of the selection period T S in the non-selection period T O in which another pixel in the same column is selected.
【0050】すなわち、この電圧Va-c のうち、選択期
間TS 中に印加される選択電圧は、上記データ信号SD
の電位が0であるときは走査信号SS の選択電位VC1と
同じであり、データ信号SD の電位がデータパルスの電
位になると、走査信号SS の選択電位VC1に上記データ
パルスの電位VS または−VS が重畳した電圧VC1+V
S またはVC1−VS になる。That is, of the voltage Va-c, the selection voltage applied during the selection period T S is the data signal S D.
Is 0, it is the same as the selection potential V C1 of the scanning signal S S , and when the potential of the data signal S D becomes the potential of the data pulse, the selection potential V C1 of the scanning signal S S becomes Voltage V C1 + V with potential V S or −V S superimposed
S or V C1 −V S.
【0051】なお、データ信号SD の電位が0であると
きの選択電圧(以下、基準選択電圧という)VC1は、能
動素子2であるダイオードリングの各薄膜ダイオード
5,6のしきい値電圧より高い電圧である。また、デー
タ信号SD の電位が基準電位VG に対して正側のデータ
パルスの電位VS になったときの選択電圧VC1+VSは
上記基準選択電圧VC1よりさらに高い電圧であり、デー
タ信号SD の電位が基準電位VG に対して負側のデータ
パルスの電位−VS になったときの選択電圧VC1−VS
は上記基準選択電圧VC1より低い高い電圧である。The selection voltage (hereinafter referred to as the reference selection voltage) V C1 when the potential of the data signal S D is 0 is the threshold voltage of the thin film diodes 5 and 6 of the diode ring which is the active element 2. Higher voltage. Further, the selection voltage V C1 + V S when the potential of the data signal S D becomes the potential V S of the data pulse on the positive side with respect to the reference potential V G is higher than the reference selection voltage V C1 . Select voltage V C1 −V S when the potential of the data signal S D becomes the potential −V S of the data pulse on the negative side with respect to the reference potential V G
Is a high voltage lower than the reference selection voltage V C1 .
【0052】また、非選択期間TO 中に能動素子2の入
力端と対向電極4との間に印加される電圧(以下、非選
択電圧という)は、同じ列の他の画素を駆動するための
画像データに応じたデータパルスが走査信号SS に重畳
した電圧であり、この非選択電圧は、データ信号SD の
電位が0であるときは走査信号SS の非選択電位VC2と
同じであるが、データ信号SD の電位がデータパルスの
電位になると、走査信号SS の非選択電位VC2にデータ
パルスの電位VS または−VS が重畳した電圧VC2+V
S またはVC2−VS になる。The voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 during the non-selection period T O (hereinafter referred to as non-selection voltage) drives other pixels in the same column. Is a voltage in which the data pulse corresponding to the image data is superimposed on the scanning signal S S , and this non-selection voltage is the same as the non-selection potential V C2 of the scanning signal S S when the potential of the data signal S D is 0. However, when the potential of the data signal S D becomes the potential of the data pulse, the voltage V C2 + V in which the potential V S or −V S of the data pulse is superimposed on the non-select potential V C2 of the scanning signal S S
S or V C2- V S.
【0053】なお、この電圧VC2+VS ,VC2−VS は
いずれも、選択期間TS に印加する選択電圧の基準選択
電圧VC1より低い電圧であり、また走査信号SS の非選
択電位VC2に基準電位VG に対して正側のデータパルス
電位VS が重畳した電圧VC2+VS は、走査信号SS の
選択電位VC1に基準電位VG に対して負側のデータパル
ス電位−VS が重畳した電圧VC1−VS より低い電圧で
ある。The voltages V C2 + V S and V C2 -V S are both lower than the reference selection voltage V C1 of the selection voltage applied during the selection period T S , and the scanning signal S S is not selected. voltage V C2 + V S to which the data pulse voltage V S of the positive side is superimposed on reference potential V G to the potential V C2, the scanning signal S S negative data the selection potential V C1 with respect to the reference potential V G of The voltage is lower than the superimposed voltage V C1 −V S of the pulse potential −V S.
【0054】すなわち、上記非選択電圧は、同じ列の他
の画素を駆動するための画像データに応じた正側のデー
タパルスと負側のデータパルスとが重畳した電圧である
が、上記データ信号SD は、各選択期間TS 毎の波形
が、基準電位VG を中心として正側の波形の面積A1
と、負側の波形の面積B1 とがほぼ等しい波形の信号で
あるため、この非選択電圧は、走査信号SS の非選択電
位VC2を中心として正側の波形の面積A2 と、負側の波
形の面積B2 とがほぼ等しい電圧である。That is, the non-selection voltage is a voltage in which a positive side data pulse and a negative side data pulse corresponding to image data for driving other pixels in the same column are superposed, In S D , the waveform for each selection period T S is the area A1 of the waveform on the positive side with the reference potential V G as the center.
And the area B1 of the waveform on the negative side are substantially equal to each other, the non-selection voltage is equal to the area A2 of the waveform on the positive side centering on the non-selection potential V C2 of the scanning signal S S and the area on the negative side. The voltage is approximately equal to the area B2 of the waveform.
【0055】そして、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に上記選択電圧が印加されると、能動素子2に接
続された画素電極1と対向電極4との間に電圧が印加さ
れる。すなわち、図6において、a−c間に選択電圧が
印加されると、ダイオードリングからなる能動素子2の
両端間の電位差がそのしきい値電圧より高くなって能動
素子2がオンし、画素電極1に電流が流れて、b−c間
(画素電極1と対向電極4との間)に電圧が印加され
る。Then, the input end of the active element 2 and the counter electrode 4
When the selection voltage is applied between and, the voltage is applied between the pixel electrode 1 connected to the active element 2 and the counter electrode 4. That is, in FIG. 6, when a selection voltage is applied between a and c, the potential difference between both ends of the active element 2 composed of a diode ring becomes higher than its threshold voltage, the active element 2 is turned on, and the pixel electrode An electric current flows in 1 and a voltage is applied between bc (between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4).
【0056】このように、b−c間に電圧が印加される
と、画素電極1と対向電極4およびその間の液晶とで形
成された画素容量CLCへの充電が開始される。この画素
容量CLCへの充電は、選択期間TS 中継続される。As described above, when the voltage is applied between b and c, the charging of the pixel capacitance C LC formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4 and the liquid crystal between them is started. The charging of the pixel capacitance C LC is continued during the selection period T S.
【0057】また、選択期間TS が経過して非選択期間
TO になると、このときは、画素容量CLCへの充電が進
んでその充電電圧が高くなっており、また非選択期間T
O に信号線3から能動素子2の入力端に印加される電圧
が低くなるため、能動素子2の両端間の電位差が小さく
なって能動素子2がオフし、画素容量CLCへの充電が停
止する。When the selection period T S elapses and the non-selection period T O is reached, at this time, the charging of the pixel capacitance C LC progresses and the charging voltage becomes high.
Since the voltage applied to O from the signal line 3 to the input terminal of the active element 2 becomes low, the potential difference between both ends of the active element 2 becomes small, the active element 2 is turned off, and the charging of the pixel capacitance C LC is stopped. To do.
【0058】この場合、上記能動素子2がオフ状態にな
ると、この能動素子2が容量として作用するため、図6
におけるa−c間電圧(能動素子2の入力端と対向電極
4との間の電圧)Va-c の低下分(選択期間TS の電圧
と非選択期間TO の電圧との差)の電圧が、互いに直列
接続されている画素容量CLCと能動素子2の素子容量C
D とに、その容量比と逆の比率で分圧される。In this case, when the active element 2 is turned off, the active element 2 acts as a capacitor, and therefore, FIG.
A-c voltage (voltage between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4) Va-c at (a difference between the voltage in the selection period T S and the voltage in the non-selection period T O ) Is the pixel capacitance C LC and the element capacitance C of the active element 2 which are connected in series with each other.
The voltage is divided into D and the ratio opposite to the capacity ratio.
【0059】したがって、非選択期間TO 中に画素容量
CLCに保持される電圧は、選択期間TS 中に充電された
電圧から、a−c間電圧Va-c の低下分のうち画素容量
CLCへの分圧値だけ低下した電圧になる。Therefore, the voltage held in the pixel capacitance C LC during the non-selection period T O is the pixel capacitance out of the decrease in the a-c voltage Va-c from the voltage charged during the selection period T S. The voltage is reduced by the partial pressure value to C LC .
【0060】そして、液晶は、画素電極1と対向電極4
との間の電圧によって動作する。なお、液晶はその応答
性により、極く短い選択期間TS では高い電界がかかっ
ても動作せず、非選択期間TO 中の画素容量CLCの保持
電圧に応答して動作する。The liquid crystal is composed of the pixel electrode 1 and the counter electrode 4
It operates by the voltage between and. Due to its responsiveness, the liquid crystal does not operate even when a high electric field is applied during the extremely short selection period T S , but operates in response to the holding voltage of the pixel capacitance C LC during the non-selection period T O.
【0061】この画素容量CLCは、非選択期間TO 中は
電圧保持状態にあり、したがって画素電極1と対向電極
4との間の電圧は画素容量CLCの保持電圧に保たれるか
ら、液晶は、非選択期間TO 中その動作状態を保持す
る。Since the pixel capacitance C LC is in the voltage holding state during the non-selection period T O , the voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is kept at the holding voltage of the pixel capacitance C LC . liquid crystal during non-selection period T O retains its operating state.
【0062】ただし、上記対向電極4には、各行の画素
を駆動するための画像データをもつ図1の(b)のよう
な波形のデータ信号SD が供給されるため、選択期間T
S を経過して非選択状態となった画素の対向電極4に
も、同じ列の他の画素を駆動するための画像データがデ
ータ信号SD とともに印加されて、この対向電極4の電
位が変化し、そのため、a−c間電圧Va-c が変動して
画素の電極間電圧が変化する。このa−c間電圧Va-c
の変動による画素の電極間電圧の変化は、前述した選択
期間TS から非選択期間TO に変わるときの電圧変化と
同様に、a−c間電圧Va-c の変動分を画素容量CLCと
素子容量CDとの容量比と逆の比率で分圧した電圧のう
ち画素容量CLCに分圧される電圧分である。However, since the counter electrode 4 is supplied with the data signal S D having a waveform as shown in FIG. 1B having image data for driving the pixels of each row, the selection period T
Image data for driving other pixels in the same column is applied together with the data signal S D to the counter electrode 4 of the pixel which has been in the non-selected state after passing S, and the potential of the counter electrode 4 changes. However, as a result, the voltage Va-c between a and c changes and the voltage between the electrodes of the pixel changes. This a-c voltage Va-c
Change in the inter-electrode voltage of the pixel due to variations in, like the voltage change when changes to the non-selection period T O from the selection period T S described above, the pixel capacitance variation of a-c voltage Va-c C LC Of the voltage divided by the ratio opposite to the capacitance ratio of the element capacitance C D to the pixel capacitance C LC .
【0063】しかし、この駆動方法では、非選択期間T
O 中に能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加さ
れる非選択電圧が、基準電位VGに対して正側の波形の
面積A2 と、負側の波形の面積B2 とがほぼ等しい電圧
であるため、他の画素を駆動するための画像データの影
響による上記a−c間電圧Va-c の変動は、走査信号S
S の非選択電位VC2を中心として正側への変動分と負側
への変動分とがほぼ等しい変動である。よって、非選択
期間中の実効値である画素の保持電圧は変動しない。However, in this driving method, the non-selection period T
The non-selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 in O is divided into the area A2 of the waveform on the positive side and the area B2 of the waveform on the negative side with respect to the reference potential V G. Since the voltages are substantially equal to each other, the fluctuation of the voltage Va-c between a and c due to the influence of the image data for driving the other pixels is caused by the scanning signal S.
The fluctuation amount to the positive side and the fluctuation amount to the negative side are substantially equal to each other with the non-selection potential V C2 of S as the center. Therefore, the holding voltage of the pixel, which is the effective value during the non-selected period, does not change.
【0064】また、次の選択期間TS になると、このと
きは、前の選択期間TS とは逆の極性の選択電圧が図6
のa−c間に印加されるため、能動素子2の両端間の電
位差がそのしきい値電圧より高くなって能動素子2がオ
ンし、画素容量CLCが逆の極性に充電される。以下は、
上記動作と同様である。次に、上記駆動方法による階調
表示について説明する。Further, when the next selection period T S comes, at this time, the selection voltage having the opposite polarity to that of the previous selection period T S is shown in FIG.
Is applied between a and c, the potential difference across the active element 2 becomes higher than its threshold voltage, the active element 2 is turned on, and the pixel capacitance C LC is charged to the opposite polarity. The following is
It is similar to the above operation. Next, gradation display by the above driving method will be described.
【0065】図2〜図4は、能動素子2の入力端と対向
電極4との間に印加する電圧Va-cの波形と、画素電極
1と対向電極4との間に印加される電圧Vb-c との関係
を示している。2 to 4 show the waveform of the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 and the voltage Vb applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. Shows the relationship with -c.
【0066】図2は、選択期間TS に印加されるデータ
信号SDの正側と負側のデータパルス幅がそれぞれ選択
期間TS の0/10(無パルス)であるときの状態であり、
このときは、能動素子2の入力端と対向電極4との間
に、(a)のような波形の選択電圧が印加される。[0066] Figure 2 is located in the state when the data pulse width of the positive and negative sides of the data signal S D is applied during the selection period T S is 0/10 (no pulse) of each selection period T S ,
At this time, a selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4.
【0067】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電圧Vb-cは、図2の
(b)のように、選択期間TS の全期にわたって基準選
択電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立ち上がる。When the selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
The voltage Vb-c applied between the counter electrode 4 and the counter electrode 4 rises with a rising curve corresponding to the reference selection voltage V C1 over the entire selection period T S , as shown in FIG. 2B.
【0068】そして、選択期間TS が経過して非選択期
間TO になり、能動素子2がオフすると、画素容量CLC
の電圧は、選択期間TS 中に充電された電圧から、a−
c間電圧Va-c の低下分のうち画素容量CLCと素子容量
CD の容量比と逆の比率で画素容量CLCに分圧された電
圧分だけ低下した電圧V1 になり、この電圧V1 が画素
電極1と対向電極4との間の保持電圧になる。Then, when the selection period T S elapses and the non-selection period T O is reached and the active element 2 is turned off, the pixel capacitance C LC
Of the voltage charged during the selection period T S from the voltage a−
Of the decrease in the inter-c voltage Va-c, the voltage V1 is reduced by the voltage divided by the pixel capacitance C LC in the ratio opposite to the capacitance ratio of the pixel capacitance C LC and the element capacitance C D , and this voltage V1 Becomes a holding voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.
【0069】なお、選択期間TS が経過して非選択期間
TO になったときの画素容量CLCの電圧低下の度合は、
画素容量CLCと素子容量CD との容量比に依存するた
め、素子容量CD の容量値を画素容量CLCの1/10程度に
小さくしておけば、上記電圧低下を小さく抑えることが
できる。The degree of the voltage drop of the pixel capacitance C LC when the non-selection period T O after the selection period T S has elapsed is as follows.
Since it depends on the capacitance ratio between the pixel capacitance C LC and the element capacitance C D , if the capacitance value of the element capacitance C D is reduced to about 1/10 of the pixel capacitance C LC , the above voltage drop can be suppressed. it can.
【0070】また、図3は、選択期間TS に印加される
データ信号SD の正側と負側のデータパルス幅がそれぞ
れ選択期間TS の1/10であるときの状態であり、このと
きは、能動素子2の入力端と対向電極4との間に、
(a)のような波形の選択電圧が印加される。[0070] FIG. 3 is a state when the data pulse width of the positive and negative sides of the data signal S D is applied during the selection period T S is one-tenth of each selection period T S, the At this time, between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4,
A selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied.
【0071】なお、この選択電圧の波形は、対向電極に
供給されたデータ信号SD が、選択期間TS の前半の終
期に走査信号SS と同極性の電位VD のデータパルスを
もち、選択期間TS の後半の終期に走査信号SS と逆極
性の電位−VD のデータパルスをもつ信号であるときの
波形であり、したがって、選択期間TSの前半に能動素
子2の入力端と対向電極4との間に印加される選択電圧
は、この前半期間の初期から終期にかけては基準選択電
圧VC1であり、終期に基準選択電圧VC1より低いパルス
重畳電圧VC1−VS になる。また、選択期間TS の後半
に能動素子2の入力端と対向電極4との間に印加される
選択電圧は、この後半期間の初期から終期にかけては基
準選択電圧VC1であり、終期に、基準選択電圧VC1より
高いパルス重畳電圧VC1+VS になる。In the waveform of the selection voltage, the data signal S D supplied to the counter electrode has a data pulse of the potential V D having the same polarity as the scanning signal S S at the end of the first half of the selection period T S. a waveform when a signal having the data pulses in the second half of the end to the scan signal S S and the opposite polarity of the potential -V D selection period T S, therefore, the input end of the active element 2 in the first half of the selection period T S selection voltage applied between the counter electrode 4 and is subjected to end from the initial of the first half period a reference selection voltage V C1 is the low pulse superimposing voltage V C1 -V S than the reference selection voltage V C1 at the end Become. The selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 in the latter half of the selection period T S is the reference selection voltage V C1 from the beginning to the end of this latter half period, and at the end, The pulse superposition voltage V C1 + V S , which is higher than the reference selection voltage V C1 , is obtained.
【0072】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電圧Vb-cは、図3の
(b)のように、選択期間TS の前半の初期から終期に
かけては基準選択電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立
ち上がり、この前半の終期に低電圧のパルス重畳電圧V
C1−VS に応じた立ち上がり曲線で立ち上がるととも
に、選択期間TS の後半の初期から終期にかけては再び
基準選択電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立ち上が
り、この後半の終期に、高電圧のパルス重畳電圧VC1+
VS の印加により急速に立ち上がる。When the selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
The voltage Vb-c applied between the counter electrode 4 and the counter electrode 4 is a rising curve corresponding to the reference selection voltage V C1 from the beginning to the end of the first half of the selection period T S , as shown in FIG. 3B. Rising, at the end of the first half, the low voltage pulse superposition voltage V
With rises at the rising curve corresponding to C1 -V S, the rise in the rising curve in accordance with the reference selection voltage V C1 again from the second half of and early termination of the selection period T S, in this latter half of the final, pulse superimposing the high voltage Voltage V C1 +
It rises rapidly with the application of V S.
【0073】また、選択期間TS が経過して非選択期間
TO になると、画素容量CLCの電圧が、一定の比率で低
下した電圧V2 になり、この電圧V2 が画素電極1と対
向電極4との間の保持電圧になる。When the non-selection period T O is reached after the selection period T S has elapsed, the voltage of the pixel capacitance C LC becomes the voltage V2 lowered at a constant rate, and this voltage V2 is changed to the pixel electrode 1 and the counter electrode. The holding voltage is between 4 and 4.
【0074】図4は、選択期間TS に印加されるデータ
信号SDの正側と負側のデータパルス幅がそれぞれ選択
期間TS の5/10(選択期間TS の1/2の全幅)の最大
幅であるときの状態であり、このときは、能動素子2の
入力端と対向電極4との間に、(a)のような波形の選
択電圧が印加される。[0074] Figure 4 is 1/2 of the total width of 5/10 (the selection period T S of each data pulse widths of positive and negative of the data signal S D is applied during the selection period T S is the selection period T S ) Is the maximum width, and at this time, a selection voltage having a waveform as shown in (a) is applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4.
【0075】なお、この選択電圧の波形は、対向電極4
に供給されたデータ信号SD が、選択期間TS の前半に
走査信号SS と同極性の電位VD のデータパルスをも
ち、選択期間TS の後半に走査信号SS と逆極性の電位
−VD のデータパルスをもつ信号であるときの波形であ
り、したがって、選択期間TS の前半の期間に能動素子
2の入力端と対向電極4との間に印加される選択電圧
は、基準選択電圧VC1より低いパルス重畳電圧VC1−V
S であり、選択期間TS の後半の期間に能動素子2の入
力端と対向電極4との間に印加される選択電圧は、基準
選択電圧VC1より高いパルス重畳電圧VC1+VS であ
る。The waveform of the selection voltage is the same as the counter electrode 4
The data signal supplied S D to the have a data pulse of the scanning signal S S of the same polarity as the potential V D in the first half of the selection period T S, the scanning signal S S and the opposite polarity of the potential in the second half of the selection period T S The waveform is a signal having a -V D data pulse. Therefore, the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 in the first half of the selection period T S is the reference voltage. Pulse superposition voltage V C1 −V lower than the selection voltage V C1
The selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 in the latter half of the selection period T S is the pulse superposition voltage V C1 + V S higher than the reference selection voltage V C1. .
【0076】このような波形の選択電圧が能動素子2の
入力端と対向電極4との間に印加されると、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電圧Vb-cは、図4の
(b)のように、選択期間TS の前半はその全期にわた
って低電圧のパルス重畳電圧VC1−VS に応じた立ち上
がり曲線で立ち上がり、選択期間TS の後半はその全期
にわたって高電圧のパルス重畳電圧VC1+VS に応じた
立ち上がり曲線で急速に立ち上がる。When the selection voltage having such a waveform is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the pixel electrode 1
As shown in FIG. 4B, the voltage Vb-c applied between the counter electrode 4 and the counter electrode 4 becomes a low voltage pulse superposition voltage V C1 −V S in the first half of the selection period T S. The rising edge corresponds to the rising curve, and the latter half of the selection period T S rises rapidly with the rising curve corresponding to the high-voltage pulse superimposed voltage V C1 + V S throughout the entire period.
【0077】また、選択期間TS が経過して非選択期間
TO になると、画素容量CLCの電圧が一定の比率で低下
した電圧V3になり、この電圧V3 が画素電極1と対向
電極4との間の保持電圧になる。Further, when the selection period T S has elapsed and the non-selection period T O has come, the voltage of the pixel capacitance C LC becomes the voltage V3 lowered at a constant rate, and this voltage V3 is the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. It becomes the holding voltage between and.
【0078】上記図2〜図4における、選択期間TS 中
に画素電極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb-
c のピーク値(選択期間TS の終端の電圧値)は、能動
素子2の入力端と対向電極4との間に印加される選択電
圧と、能動素子2であるダイオードリングの電流−電圧
特性と、選択電圧が印加される時間(選択期間)TSと
によって決まる。2 to 4, the voltage Vb− applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 during the selection period T S.
The peak value of c (the voltage value at the end of the selection period T S ) is the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, and the current-voltage characteristic of the diode ring which is the active element 2. And the time for which the selection voltage is applied (selection period) T S.
【0079】すなわち、選択期間TS 中に画素電極1と
対向電極4との間に印加される電圧Vb-c は、能動素子
2の入力端と対向電極4との間に印加される電圧Va-c
の選択電圧値に応じて、能動素子2の電流−電圧特性に
よって決まる立ち上がり曲線で立ち上がり、選択期間T
S が経過して選択電圧が印加されなくなった時点で、そ
の立ち上がりが止まる。That is, the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 during the selection period T S is the voltage Va applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4. -c
According to the selected voltage value of the active element 2 rises with a rising curve determined by the current-voltage characteristics of the active element 2, and the selection period T
When S has passed and the selection voltage is no longer applied, the rise stops.
【0080】そして、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に印加される選択電圧は、基準選択電圧VC1と、
この基準選択電圧VC1より低いパルス重畳電圧VC1−V
S と、基準選択電圧VC1より高いパルス重畳電圧VC1+
VS との3つのレベルの電圧であるため、画素電極1と
対向電極4との間に印加される電圧Vb-c は、基準選択
電圧VC1が印加されたときはこの電圧VC1に応じた立ち
上がり曲線で立ち上がり、低電圧のパルス重畳電圧VC1
−VS が印加されたときは基準選択電圧VC1の印加時よ
りも緩い立ち上がり曲線で立ち上がり、高電圧のパルス
重畳電圧VC1+VS が印加されたときは基準選択電圧V
C1の印加時よりも急角度の立ち上がり曲線で立ち上が
る。Then, the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4
The selection voltage applied between and is the reference selection voltage V C1 ,
Pulse superposition voltage V C1 −V lower than this reference selection voltage V C1
S and pulse superposition voltage V C1 + higher than the reference selection voltage V C1
Since a three-level voltage of the V S, the voltage Vb-c which is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4, when the reference selection voltage V C1 is applied according to the voltage V C1 Pulse rise voltage V C1
When −V S is applied, it rises with a gentler rising curve than when the reference selection voltage V C1 is applied, and when the high voltage pulse superposition voltage V C1 + V S is applied, the reference selection voltage V C1 is applied.
It rises with a steeper rising curve than when C1 is applied.
【0081】また、これら印加電圧VC1,VC1−VS,
VC1+VS に対する上記電圧Vb-cの立ち上がり量は、
各電圧VC1,VC1−VS ,VC1+VS の印加時間に対応
するため、電圧Vb-c のピーク値は、選択期間TS 中に
占める基準選択電圧VC1の印加時間と重畳電圧VC1+V
S の印加時間との比に応じて変化する。Further, these applied voltages V C1 , V C1 −V S ,
The rising amount of the voltage Vb-c with respect to V C1 + V S is
In order to correspond to the application time of each of the voltages V C1 , V C1 −V S , and V C1 + V S , the peak value of the voltage Vb-c is the application time of the reference selection voltage V C1 in the selection period T S and the superimposed voltage. V C1 + V
It changes according to the ratio with the application time of S.
【0082】したがって、選択期間TS が経過して非選
択期間TO になったときに画素容量CCLに保持される電
圧(選択期間TS 中に充電された電圧から、a−c間電
圧の低下分のうち画素素子容量CLCへの分圧値だけ低下
した電圧)Vb-c は、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に印加した選択電圧のデータパルス幅によって異
なる。Therefore, the voltage held in the pixel capacitor C CL when the selection period T S has passed and the non-selection period T O has elapsed (from the voltage charged during the selection period T S to the voltage between a and c) Vb-c, which is a voltage reduced by the divided voltage value to the pixel element capacitance C LC of the decrease amount of the
It depends on the data pulse width of the selection voltage applied between and.
【0083】例えば、上記選択電圧が、図2のようなデ
ータパルス幅が0(無パルス)の電圧である場合は、上
記画素容量CCLに保持される電圧Vb-c は、その制御範
囲のうち最も低い電圧V1 になり、選択電圧が図4のよ
うな最大幅のデータパルスをもつ電圧である場合は、画
素容量CCLに保持される電圧Vb-c は、その制御範囲の
うち最も高い電圧V3 になる。For example, when the selection voltage is a voltage with a data pulse width of 0 (no pulse) as shown in FIG. 2, the voltage Vb-c held in the pixel capacitance C CL is within the control range. of becomes the lowest voltage V1, if the selected voltage is a voltage having a data pulse of the maximum width as shown in FIG. 4, the voltage Vb-c to be held in the pixel capacitor C CL, the highest among the control range The voltage becomes V3.
【0084】また、上記選択電圧が、選択期間TS の前
半及び後半の一部にデータパルスをもつ図3のような電
圧である場合は、上記画素容量CCLに保持される電圧V
b-cは、その制御範囲の最低値と最高値の間の電圧V2
になり、この電圧V2 は選択電圧のデータパルス幅に応
じて変化する。When the selection voltage is a voltage having data pulses in the first half and the second half of the selection period T S as shown in FIG. 3, the voltage V held in the pixel capacitor C CL is
bc is the voltage V2 between the minimum and maximum of its control range.
This voltage V2 changes according to the data pulse width of the selection voltage.
【0085】なお、図3の(a)に示した選択電圧(V
a-c の選択期間TS 中の電圧)は、選択期間TS の前半
の終期と後半の終期にデータパルスが重畳した波形であ
るが、この選択電圧は、選択期間TSの前半及び後半の
初期または中期にパルスを重畳させた波形であってもよ
く、その場合も、画素電極1と対向電極4との間に印加
される電圧Vb-c は、基準選択電圧VC1の印加中はこの
電圧VC1に応じた立ち上がり曲線で立ち上がり、パルス
重畳電圧VC1−VS ,VC1+VS の印加中はそれぞれこ
の電圧VC1−VS ,VC1+VS に応じた立ち上がり曲線
で立ち上がるため、画素容量CCLに保持される電圧Vb-
c は、選択電圧のデータパルス幅に応じた値になる。The selection voltage (V
ac voltage during the selection period T S of) is a waveform the first half of the end and the data pulse in the second half of the end are superposed selection period T S, the selection voltage, the initial first and second halves of the selection period T S Alternatively, it may have a waveform in which pulses are superimposed in the middle period, and in that case also, the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is this voltage during the application of the reference selection voltage V C1. rises at the rising curve corresponding to V C1, pulse superimposing voltage V C1 -V S, V C1 + V this respective voltage during application of S V C1 -V S, for rises at the rising curve corresponding to V C1 + V S, the pixel The voltage Vb- held in the capacitor C CL
c has a value corresponding to the data pulse width of the selection voltage.
【0086】一方、液晶の立ち上がり角は、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電圧(画素容量CLCの
保持電圧)Vb-c の値に応じて異なり、画素の透過率は
液晶の立ち上がり角に応じて変化する。On the other hand, the rising angle of the liquid crystal depends on the pixel electrode 1
It varies depending on the value of the voltage (holding voltage of the pixel capacitance C LC ) Vb-c applied between the counter electrode 4 and the counter electrode 4, and the transmittance of the pixel changes according to the rising angle of the liquid crystal.
【0087】したがって、上記のように、選択期間TS
中の能動素子2の入力端と対向電極4との間に画像デー
タに応じたパルス幅の選択電圧を印加して、能動素子2
に接続された画素電極1と対向電極4との間に前記選択
電圧のデータパルス幅に応じた値の電圧を印加すれば、
画素の透過率を制御して階調表示を実現することができ
る。Therefore, as described above, the selection period T S
A selective voltage having a pulse width corresponding to image data is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 to activate the active element 2
If a voltage having a value corresponding to the data pulse width of the selection voltage is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 connected to
It is possible to realize gradation display by controlling the transmittance of the pixels.
【0088】次に、上記階調表示の階調数について説明
すると、この階調数は、限られた選択期間TS 中に画素
容量CCLに充電する電圧Vb-c の値を何段階に選べるか
によって決まる。Next, the number of gradations in the gradation display will be described. With respect to the number of gradations, the number of gradations of the voltage Vb-c charged to the pixel capacitor C CL during the limited selection period T S is set. It depends on whether you can choose.
【0089】そして、上記のように能動素子2の入力端
と対向電極4との間に印加する選択電圧のデータパルス
幅を変化させて画素電極1と対向電極4との間の印加電
圧を制御するパルス幅変調による階調表示では、選択電
圧のデータパルス幅に対応する画素電極1と対向電極4
との間の印加電圧の変化が、能動素子の電流−電圧特性
によって決まるが、ダイオードリングからなる能動素子
2を用いている上記液晶表示素子は、その能動素子2の
電流−電圧特性が急俊でかつ応答性も高いため、画素電
極1と対向電極4との間の印加電圧を大きく変化させる
ことができる。Then, as described above, the data pulse width of the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 is changed to control the voltage applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. In the gradation display by the pulse width modulation, the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 corresponding to the data pulse width of the selection voltage are
The change in the applied voltage between the active element 2 and the liquid crystal display element is determined by the current-voltage characteristic of the active element. However, in the liquid crystal display element using the active element 2 including the diode ring, the current-voltage characteristic of the active element 2 is sharp. In addition, since the responsiveness is high, the applied voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 can be greatly changed.
【0090】図7は、上記液晶表示素子の能動素子2で
あるダイオードリングの電流−電圧特性を、トンネル効
果を利用するMIMの電流−電圧特性と比較して示して
おり、この図のように、上記ダイオードリングは、MI
Mに比べて、電流−電圧特性が急俊で、かつ応答性も高
い。FIG. 7 shows the current-voltage characteristics of the diode ring, which is the active element 2 of the liquid crystal display element, in comparison with the current-voltage characteristics of the MIM utilizing the tunnel effect. , The diode ring is MI
Compared with M, the current-voltage characteristics are rapid and the response is high.
【0091】したがって、能動素子2にダイオードリン
グを用いた上記液晶表示素子は、MIMを能動素子とす
る液晶表示素子のように印加電圧を高くしなくても、高
時分割駆動での階調表示が可能である。Therefore, the above-mentioned liquid crystal display element using the diode ring as the active element 2 does not need to have a high applied voltage unlike the liquid crystal display element having the MIM as an active element, and gradation display by high time division drive is possible. Is possible.
【0092】上記ダイオードリングの電流−電圧特性
は、その薄膜ダイオード5,6のI型半導体層の膜厚を
変えることによって任意に選ぶことができるし、また図
6(a)におけるa−b間の薄膜ダイオード5,6の数
を変えることによっても、上記電流−電圧特性を任意に
選ぶことができる。The current-voltage characteristics of the diode ring can be arbitrarily selected by changing the film thickness of the I-type semiconductor layer of the thin film diodes 5 and 6, and between a and b in FIG. 6A. The current-voltage characteristics can be arbitrarily selected by changing the number of the thin film diodes 5 and 6 of FIG.
【0093】すなわち、ダイオードリングの電流−電圧
特性は、薄膜ダイオード5,6のI型半導体層の膜厚を
薄くするほど急俊になり、またダイオードリングの順方
向回路と逆方向回路の薄膜ダイオード数を少なくするほ
ど急俊になる。That is, the current-voltage characteristics of the diode ring become steeper as the film thickness of the I-type semiconductor layer of the thin film diodes 5 and 6 becomes thinner, and the thin film diodes of the forward circuit and the reverse circuit of the diode ring are formed. The smaller the number, the more rapid.
【0094】図8は、ダイオードリングを能動素子2と
する液晶表示素子の、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に印加される電圧Va-c に対する画素容量CLCへ
の充電特性図であり、(a)は、一般的な電流−電圧特
性をもつダイオードリングを用いた液晶表示素子の画素
容量充電特性、(b)は、電流−電圧特性がより急俊な
ダイオードリングを用いた液晶表示素子の画素容量充電
特性を示している。FIG. 8 shows an input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 of a liquid crystal display element having a diode ring as the active element 2.
And (a) is a charging characteristic diagram of the pixel capacitance C LC with respect to a voltage Va-c applied between the pixel capacitance and the liquid crystal display element using a diode ring having a general current-voltage characteristic. The characteristic, (b), shows the pixel capacitance charging characteristic of the liquid crystal display element using the diode ring having a more rapid current-voltage characteristic.
【0095】図8(a)に示した画素容量充電特性は、
約40μ秒の充電時間で画素容量CLCの充電電圧がピーク
に達する特性であり、この画素容量充電特性をもつ液晶
表示素子は、選択期間TS を2等分した時間が約40μ秒
(選択期間TS が約80μ秒の時分割数で高時分割駆動す
るのに適している。The pixel capacitance charging characteristic shown in FIG.
About 40μ charging voltage of the pixel capacitor C LC at the charging time in seconds is characteristic reaches a peak, the liquid crystal display device having the pixel capacitor charge characteristics, bisecting the time about 40μ sec (select the selection period T S The period T S is suitable for high time division driving with a time division number of about 80 μsec.
【0096】したがって、この液晶表示素子の階調表示
は、選択電圧のパルス幅を、0〜約40μ秒の範囲内で制
御して行なえばよく、例えば画素電極1と対向電極4と
の間に電圧を印加したときに画素が光を透過させる状態
になるネガ表示タイプの液晶表示素子の場合の表示画素
の階調は、パルス幅が0(無パルス)の選択電圧を印加
したときに最も暗く、約40μ秒のパルス幅の選択電圧を
印加したときに最も明るくなり、0〜約40μ秒の範囲内
のパルス幅の選択電圧を印加したときに、このパルス幅
に応じた明るさになる。Therefore, gradation display of this liquid crystal display element may be performed by controlling the pulse width of the selection voltage within the range of 0 to about 40 μsec. For example, between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. In the case of a negative display type liquid crystal display element in which a pixel transmits light when a voltage is applied, the gradation of the display pixel becomes darkest when a selection voltage with a pulse width of 0 (no pulse) is applied. When the selection voltage with a pulse width of about 40 μsec is applied, the brightness becomes maximum, and when the selection voltage with a pulse width within the range of 0 to about 40 μsec is applied, the brightness becomes according to the pulse width.
【0097】なお、表示階調数は、前述したように、選
択期間TS 中に画素容量CCLに充電する電圧Vb-c の値
を何段階に選べるかによって決まるが、階調差が明確な
階調表示を得るには、画素容量CCLの充電電圧Vb-c の
差、つまり画素電極1と対向電極4との間に印加される
電圧の差を、ある程度大きくとる必要がある。As described above, the number of display gradations depends on how many steps the voltage Vb-c that charges the pixel capacitance C CL can be selected during the selection period T S , but the gradation difference is clear. In order to obtain a high gradation display, it is necessary to make the difference in the charging voltage Vb-c of the pixel capacitance C CL , that is, the difference in the voltage applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 large to some extent.
【0098】このため、上記選択電圧のパルス幅は、画
素容量CLCに、明確な階調差が得られる電圧差の電圧V
b-c を充電させることができるような幅差で制御する必
要があるが、画素容量CLCに充電される電圧Vb-c の立
ち上がり曲線は、能動素子2の電流−電圧特性が一定で
あるとすると、能動素子2の入力端と対向電極4との間
に印加される電圧Va-c によって決まるから、この印加
電圧Va-c をある程度高くして上記充電電圧Vb-c の立
ち上がり曲線を急俊にしてやれば、選択電圧のパルス幅
の差が比較的小さくても、画素容量CLCに十分な電圧差
の電圧Vb-c を充電させることができる。For this reason, the pulse width of the selection voltage is the voltage V of the voltage difference that produces a clear gradation difference in the pixel capacitance C LC.
Although it is necessary to control the width difference so that bc can be charged, the rising curve of the voltage Vb-c charged in the pixel capacitance C LC is assumed to have a constant current-voltage characteristic of the active element 2. Since the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 is determined, the applied voltage Va-c is increased to some extent to make the rising curve of the charging voltage Vb-c steep. By doing so, even if the pulse width difference of the selection voltage is relatively small, the pixel capacitance C LC can be charged with the voltage Vb-c having a sufficient voltage difference.
【0099】また、上記印加電圧Va-c を高くすると、
選択期間TS 中に選択電圧のパルス幅に応じて画素容量
CCLに充電される電圧Vb-c の範囲が大きくなり、この
充電される電圧Vb-c の範囲が大きければ、画素電極1
と対向電極4との間に印加される電圧の段階数を多くす
ることができる。When the applied voltage Va-c is increased,
During the selection period T S , the range of the voltage Vb-c charged in the pixel capacitor C CL becomes large according to the pulse width of the selection voltage. If the range of the charged voltage Vb-c is large, the pixel electrode 1
The number of steps of the voltage applied between the counter electrode 4 and the counter electrode 4 can be increased.
【0100】したがって、上記選択電圧の電圧値をある
程度高く設定しておけば、選択電圧のパルス幅数を多く
して、多段階の階調表示を行なうことができる。なお、
上記選択電圧の電圧値は、MIMを能動素子とする液晶
表示素子に階調表示を行なわせるのに必要な電圧より
も、かなり低い電圧でよい。これは、図8(b)に示し
た画素容量充電特性をもつ液晶表示素子においても同様
である。Therefore, if the voltage value of the selection voltage is set high to some extent, the number of pulse widths of the selection voltage can be increased to perform multi-step gradation display. In addition,
The voltage value of the selection voltage may be a voltage considerably lower than the voltage required to cause the liquid crystal display element using the MIM as an active element to perform gradation display. This also applies to the liquid crystal display element having the pixel capacitance charging characteristic shown in FIG.
【0101】また、図8(b)に示した画素容量充電特
性は、10〜15μ秒の充電時間で画素容量CLCの充電電圧
がピークに達する特性であり、この画素容量充電特性を
もつ液晶表示素子は、選択期間TS を2等分した時間を
10〜15μ秒(選択期間TS は20〜30μ秒)と非常に短く
できるため、表示階調数は図10(a)に示した画素容
量充電特性の液晶表示素子と同じでも、はるかに多い時
分割数で時分割駆動することができる。Further, the pixel capacitance charging characteristic shown in FIG. 8B is a characteristic in which the charging voltage of the pixel capacitance C LC reaches a peak in a charging time of 10 to 15 μsec, and a liquid crystal having this pixel capacitance charging characteristic. The display element is divided into two equal parts of the selection period T S.
The number of display gray scales is much larger than that of the liquid crystal display element having the pixel capacitance charging characteristic shown in FIG. 10A because it can be made very short, 10 to 15 μsec (selection period T S is 20 to 30 μsec). The time-division driving can be performed by the time-division number.
【0102】そして、上記駆動方法は、ダイオードリン
グを能動素子2とした液晶表示素子を、パルス幅変調方
式で駆動するものであるため、上記液晶表示素子の駆動
方法として従来採用されている電圧変調方式のように多
段階の電圧レベルの駆動信号を用いる必要はなく、した
がって、簡単な構成の駆動回路で、上記液晶表示素子に
多階調の階調表示を行なわせることができる。Since the above-mentioned driving method drives the liquid crystal display element in which the diode ring is the active element 2 by the pulse width modulation method, the voltage modulation conventionally used as the driving method of the above-mentioned liquid crystal display element. Unlike the system, it is not necessary to use a drive signal of multiple voltage levels, and therefore the drive circuit having a simple structure can cause the liquid crystal display element to perform multi-tone gradation display.
【0103】一方、非選択期間TO には、信号線3に供
給される走査信号SS は非選択電位VC2になるが、対向
電極4には、各行の画素の選択期間毎に画像データに応
じてパルス幅が変化するデータ信号SD が供給されるた
め、能動素子2の入力端と対向電極4との間の電圧Va-
c は、非選択期間TO にも、同じ列の他の画素を駆動す
るための画像データに応じて変動する。On the other hand, in the non-selection period T O , the scanning signal S S supplied to the signal line 3 becomes the non-selection potential V C2 , but the counter electrode 4 has image data for each selection period of the pixels in each row. Since the data signal S D whose pulse width changes according to the voltage is supplied, the voltage Va− between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 is
c is in the non-selection period T O, varies depending on the image data for driving the other pixels in the same column.
【0104】このため、非選択期間TO 中の画素の電極
間電圧は、前述した選択期間TS から非選択期間TO に
なったときの電圧変動と同様に、a−c間電圧Va の変
動分のうち画素容量CLCへの分圧値(画素容量CLCと素
子容量CD とにその容量比と逆の比率で分圧される電圧
のうちの画素容量CLCに分圧される電圧)だけ変動す
る。[0104] Therefore, the inter-electrode voltage of the pixel in the non-selection period T O is similar to the voltage fluctuation when it becomes non-selection period T O from the selection period T S as described above, the a-c voltage Va is divided into the pixel capacitance C LC of the pixel capacitor partial pressure value (pixel capacitance C LC and the element capacitance C D and the divided by the voltage at a ratio of the volume ratio and opposite to C LC of the fluctuation Voltage).
【0105】すなわち、非選択期間TO 中の画素には、
図2〜図4の(b)における非選択期間TO の波形のよ
うな、選択期間TS が終了したときの電極間電圧VLCの
電圧値(選択期間TS 中に印加された電圧から、非選択
期間TO になったときのa−c間電圧Va の低下分のう
ち画素容量CLCへの分圧値だけ低下した電圧値)V1,
V2 ,V3 に、他の画素を駆動するための画像データの
影響による変動分(画素容量CLCに分圧される変動分)
が重畳した非選択電圧が印加される。[0105] That is, the pixels in the non-selection period T O is
Figure 2, such as the non-selection period T O of the waveform at Figure 4 (b), from the voltage value (the voltage applied during the selection period T S of the inter-electrode voltage V LC when the selection period T S is completed , A voltage value reduced by the divided voltage value to the pixel capacitance C LC in the decrease amount of the voltage ac between a and c in the non-selection period T O ) V1,
Variation in V2 and V3 due to the influence of image data for driving other pixels (variation divided into pixel capacitance C LC )
The non-selection voltage with is superimposed is applied.
【0106】しかし、上記駆動方法では、図1に示した
ように、信号線3に供給する走査信号SS を、選択期間
TS 中は正負いずれか一方の極性の選択電位VC1を保
ち、非選択期間TO 中は正負いずれか一方の極性で且つ
選択期間TS 中の選択電位VC1電位より低い非選択電位
VC2を保つ信号とし、対向電極4に供給するデータ信号
SD を、画像データに応じた幅のパルスをもち、且つ選
択期間TS を2等分した周期で基準電位VG に対し正側
と負側とにほぼ等しい振幅で電位が変化する信号、つま
り、基準電位VG を中心として正側の波形の面積A1 と
負側の波形の面積B1 とがほぼ等しい波形の信号として
いるため、非選択期間TO に能動素子2の入力端と対向
電極4との間に印加される電圧は、前述したように、走
査信号SSの非選択電位VC2を中心として正側の波形の
面積A2 と負側の波形の面積B2 とがほぼ等しい波形の
電圧である。However, in the above driving method, as shown in FIG. 1, the scanning signal S S supplied to the signal line 3 is kept at the selection potential V C1 of either positive or negative polarity during the selection period T S , During the non-selection period T O , the data signal S D supplied to the counter electrode 4 is set as a signal that holds the non-selection potential V C2 which is either positive or negative and is lower than the selection potential V C1 potential during the selection period T S. A signal having a pulse having a width corresponding to image data and having a potential that changes with an amplitude substantially equal to the positive side and the negative side with respect to the reference potential V G in a cycle that divides the selection period T S into two, that is, the reference potential. Since the area A1 of the positive side waveform and the area B1 of the negative side waveform are substantially equal to each other with V G as the center, a signal between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4 is generated during the non-selection period T O. voltage applied to, as described above, a non-selection scanning signal S S potentials V C2 A voltage approximately equal waveform and the area B2 of the waveform of the positive side of the area A2 and the negative waveform as the center.
【0107】したがって、非選択期間TO 中に画素の電
極間に印加される非選択電圧は、図2〜図4の(b)に
示したように、選択期間TS の1/2の周期で、上記選
択期間TS が終了したときの電極間電圧VLCの電圧値
(以下、基準保持電圧という)V1 ,V2 ,V3 を中心
として正側と負側とにほぼ同じ振幅(他の画素を駆動す
るための画像データの影響による変動分の振幅)で電圧
値が変化する電圧である。つまり、非選択期間TO 中の
画素の電極間に印加される非選択電圧は、上記基準保持
電圧V1 ,V2 ,V3 を中心として正側の波形の面積A
3 と負側の波形の面積B3 とがほぼ等しい波形である。[0107] Thus, the non-selection voltage applied between the pixel during non-selection period T O electrodes, as shown in (b) of FIGS. 2-4, 1/2 of the period of the selection period T S Then, when the selection period T S ends, the voltage value of the inter-electrode voltage V LC (hereinafter referred to as the reference holding voltage) V1, V2, and V3 is substantially the same amplitude on the positive side and the negative side (other pixels). Is a voltage whose voltage value changes with the amplitude of the fluctuation due to the influence of the image data for driving. That is, the non-selection voltage applied between the electrodes of the pixel during the non-selection period T O is the area A of the waveform on the positive side with the reference holding voltages V1, V2, V3 as the center.
3 and the area B3 of the waveform on the negative side are almost equal.
【0108】このため、非選択期間TO 中の画素の電極
間に印加される非選択電圧の正側への変動分と負側への
変動分とはほぼ等しく、したがって正側と負側への電圧
の変動分が互いに相殺されるため、非選択期間TO の画
素の電極間電圧の実効値、すなわち保持電圧は、上記基
準保持電圧V1 ,V2 ,V3 に保たれてほとんど変動し
ない。For this reason, the amount of change in the non-selection voltage applied between the electrodes of the pixels during the non-selection period T O is approximately equal to the amount of change in the negative side, and therefore the positive side and the negative side are the same. Since the fluctuations in the voltages are canceled by each other, the effective value of the inter-electrode voltage of the pixel in the non-selection period T O , that is, the holding voltage is maintained at the reference holding voltages V1, V2, and V3 and hardly changes.
【0109】そして、非選択期間TO 中の電極間電圧の
実効値がほとんど変化しなければ、非選択期間TO 中の
画素の電圧−透過率特性もほとんど変化しないため、画
素の透過率は、選択期間TS に印加した選択電圧のパル
ス幅に応じて画素容量CLCに蓄積された電圧値V1,V2
,V3 に対応する透過率に保たれるから、非選択期間
TO 中に画素の透過率が変動することはほとんどなく、
したがって、画像データに応じた正しい階調の表示を得
ることができる。If the effective value of the inter-electrode voltage during the non-selection period T O hardly changes, the voltage-transmittance characteristic of the pixel during the non-selection period T O also hardly changes, so that the pixel transmittance is , The voltage values V1 and V2 accumulated in the pixel capacitance C LC according to the pulse width of the selection voltage applied in the selection period T S
, V3, the transmissivity corresponding to V3 is maintained, so that the transmissivity of the pixel hardly changes during the non-selection period T O.
Therefore, it is possible to obtain the display of the correct gradation according to the image data.
【0110】すなわち、図9は、前述した構成のアクテ
ィブマトリックス液晶表示素子を上記実施例の駆動方法
で時分割駆動したときの、1つの画素のパルス幅−透過
率特性を示しており、実線は、1本の対向電極4に対応
する1列の画素のうち、測定用画素を除いた他の画素の
全てを透過状態(選択電圧を印加しない状態)に制御し
たときの特性、破線は、上記1列の画素のうち、測定用
画素を除いた他の画素の全てを不透過状態(選択期間の
1/2の全幅に相当する最大パルス幅の選択電圧を印加
した状態)に制御したときの特性である。That is, FIG. 9 shows the pulse width-transmittance characteristics of one pixel when the active matrix liquid crystal display element having the above-mentioned structure is time-division driven by the driving method of the above-mentioned embodiment, and the solid line shows Among the pixels in one column corresponding to one counter electrode 4, all the other pixels except the measurement pixel are controlled to be in the transmissive state (state in which the selection voltage is not applied), the broken line indicates When all the pixels other than the measurement pixel among the pixels in one column are controlled to be in the non-transmissive state (a state in which a selection voltage having a maximum pulse width corresponding to half the entire width of the selection period is applied) It is a characteristic.
【0111】この図9から明らかなように、上記2つの
条件でのパルス幅−透過率特性は極めて近似しており、
同じ列の他の画素の駆動状態によって変化する透過率の
変動幅は約5%以内である。As is clear from FIG. 9, the pulse width-transmittance characteristics under the above two conditions are very similar,
The fluctuation range of the transmittance, which varies depending on the driving state of other pixels in the same column, is within about 5%.
【0112】このため、パルス幅−透過率特性が他の画
素の駆動状態によって影響を受けることが殆ど無く、し
たがって、画素の透過率を選択期間TS に印加する選択
電圧のパルス幅に応じて正しく制御することができる。Therefore, the pulse width-transmittance characteristic is hardly influenced by the driving states of the other pixels, and therefore the transmittance of the pixel depends on the pulse width of the selection voltage applied in the selection period T S. It can be controlled correctly.
【0113】しかも、上記実施例の駆動方法では、デー
タ信号SD は各選択期間の波形が基準電位VG に対して
正側と負側のデータパルスをもつ信号であるが、選択期
間TS 中に能動素子2の入力端と対向電極4との間に印
加される選択電圧は、正側と負側のいずれのデータパル
スが重畳した電圧も走査信号SS の非選択電位VC2に対
して正負いずれか一方の極性の電圧であるため、選択期
間TS の間中、画素電極1と対向電極4との間に上記一
方の極性の電荷が蓄積される。[0113] Moreover, in the driving method of the above embodiment, the data signal S D but is a signal having a data pulse of the positive and negative sides with respect to the waveform reference potential V G of the selection period, the selection period T S The selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 is a voltage obtained by superimposing any data pulse on the positive side or the negative side with respect to the non-selection potential V C2 of the scanning signal S S. Since the voltage has either positive or negative polarity, the charge of one polarity is accumulated between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 during the selection period T S.
【0114】すなわち、画素の電極間への充電は、選択
期間をいっぱいに利用して行なわれるのであり、したが
って、画素の電極間への充電時間を十分にとれるから、
能動素子の能力(電流を流し得る能力)に影響されず
に、画素の電極間に印加する電圧を十分高くすることが
できる。That is, the charge between the electrodes of the pixel is carried out by making full use of the selection period, and therefore the charge time between the electrodes of the pixel can be sufficiently taken.
The voltage applied between the electrodes of the pixel can be made sufficiently high without being affected by the ability of the active element (the ability to pass a current).
【0115】また、従来の駆動方法では、画素の電圧−
透過率特性に他の画素の駆動状態が大きく影響するた
め、この電圧−透過率特性の変動を小さくするには、画
素容量に対する能動素子の素子容量をかなり小さくし
て、他の画素を駆動するための画像データによる能動素
子の入力端と対向電極との間の印加電圧の変動分のう
ち、画素容量に分圧される電圧を極端に小さくする必要
がある。In the conventional driving method, the pixel voltage −
Since the driving state of other pixels greatly affects the transmittance characteristics, in order to reduce the fluctuation of the voltage-transmittance characteristics, the element capacitance of the active element relative to the pixel capacitance is made considerably small, and other pixels are driven. Among the fluctuations of the applied voltage between the input terminal of the active element and the counter electrode due to the image data, it is necessary to extremely reduce the voltage divided by the pixel capacitance.
【0116】このため、従来のダイオードリングを能動
素子とする液晶表示素子では、ダイオードリングを構成
するダイオードをできるだけ小さな素子面積に形成して
その容量を小さくするか、あるいは、上記ダイオードリ
ングの順方向回路と逆方向回路とをそれぞれ複数のダイ
オードを直列接続して構成して、ダイオードリングの容
量を小さくしている。Therefore, in the conventional liquid crystal display element using the diode ring as an active element, the diodes forming the diode ring are formed in the smallest possible element area to reduce the capacitance, or the forward direction of the diode ring is used. The circuit and the reverse circuit are each configured by connecting a plurality of diodes in series to reduce the capacitance of the diode ring.
【0117】しかし、このようにダイオードの素子面積
を小さくするには、その製造に際して高精度のパターニ
ングを必要とするし、また、ダイオードリングの順方向
及び逆方向回路を構成するダイオード数を多くしたので
は、ダイオードリングが占める面積が大きくなって、そ
の分だけ画素電極の面積が制約される。However, in order to reduce the element area of the diode as described above, highly precise patterning is required in the manufacturing thereof, and the number of diodes constituting the forward and reverse circuits of the diode ring is increased. Therefore, the area occupied by the diode ring becomes large, and the area of the pixel electrode is restricted accordingly.
【0118】これに対して、上記実施例の駆動方法で
は、上述したように、非選択電圧の正側への変動分と負
側への変動分とを互いに相殺させているため、上記非選
択電圧の変動はある程度大きくてもよく、したがって、
能動素子2の入力端と対向電極4との間の印加電圧の変
動分のうち、画素容量CLCに分圧される電圧を極端に小
さくする必要はない。On the other hand, in the driving method of the above-described embodiment, as described above, the fluctuation amount of the non-selection voltage to the positive side and the fluctuation amount to the negative side are canceled each other. The voltage fluctuations can be large to some extent, and thus
Of the variation of the applied voltage between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, it is not necessary to extremely reduce the voltage divided by the pixel capacitance C LC .
【0119】このため、画素容量CLCに対する素子容量
CD の比は、選択期間TS から非選択期間TO になった
ときの容量比分圧による電圧低下をある程度の範囲内に
抑えられる比率(例えば1/10程度)であればよい。Therefore, the ratio of the element capacitance C D to the pixel capacitance C LC is such that the voltage drop due to the capacitance ratio partial pressure when the selection period T S changes to the non-selection period T O can be suppressed within a certain range ( For example, about 1/10).
【0120】したがって、上記実施例の駆動方法によれ
ば、ダイオードリングを構成するダイオードを比較的大
きな素子面積に形成できるため、このダイオードリング
を高精度のパターニングを必要とすることなく容易に製
造できるし、またダイオードリングの順方向及び逆方向
回路を構成するダイオード数を少なくして、ダイオード
リングが占める面積を小さくし、その分だけ画素電極の
面積を大きくとって、液晶表示素子の開口率を高くする
ことができる。Therefore, according to the driving method of the above-described embodiment, the diodes constituting the diode ring can be formed in a relatively large element area, so that the diode ring can be easily manufactured without the need for highly precise patterning. In addition, the number of diodes forming the forward and reverse circuits of the diode ring is reduced, the area occupied by the diode ring is reduced, and the area of the pixel electrode is correspondingly increased to increase the aperture ratio of the liquid crystal display element. Can be higher.
【0121】なお、上記実施例では、データ信号を、選
択期間TS を2等分した周期で基準電位VG に対し正側
と負側に電位が変化する信号としているが、このデータ
信号は、選択期間TS を複数に分割した周期で基準電位
VG に対し正側と負側に電位が変化する信号であれば、
どのような波形の信号でもよく、要は、能動素子2の入
力端と対向電極4との間に、選択期間TS 中は、画像デ
ータに応じた幅のパルスをもつ正負いずれか一方の極性
の選択電圧を印加し、非選択期間TO には、選択期間T
S より短い周期で電位が変化し且つ走査信号SS の非選
択電位VC2を中心として正側と負側の面積がほぼ等しい
波形の電圧を印加できればよい。
(第2の実施例)次に、本発明の第2の実施例を図10
〜図13を参照して説明する。なお、前述した第1の実
施例と重複する事項については、その説明を省略する。In the above embodiment, the data signal is a signal whose potential changes to the positive side and the negative side with respect to the reference potential V G in a cycle that divides the selection period T S into two equal parts. If the signal changes in potential to the positive side and the negative side with respect to the reference potential V G in a cycle in which the selection period T S is divided into a plurality of periods,
The signal may have any waveform, in short, between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4, during the selection period T S , either positive or negative polarity having a pulse having a width corresponding to the image data. Is applied to the non-selection period T O and the selection period T
It suffices that the potential changes in a cycle shorter than S and that a voltage having a waveform in which the positive side area and the negative side area of the scanning signal S S are substantially equal to each other around the non-selection potential V C2 is applied. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
~ It demonstrates with reference to FIG. Note that the description of the items overlapping with those of the first embodiment described above will be omitted.
【0122】この実施例の駆動方法を説明すると、図1
0は駆動信号の波形図であり、(a)は、図7に示した
液晶表示素子の第1行の信号線3に供給する走査信号S
S の波形、(b)は1本の対向電極4に供給するデータ
信号SD の波形を示し、(c)は能動素子2の駆動信号
入力端(信号線3との接続端)と対向電極4との間(図
6におけるa点とc点との間)に印加される電圧Va-c
の波形を示している。The driving method of this embodiment will be described with reference to FIG.
0 is a waveform diagram of a drive signal, and (a) is a scanning signal S supplied to the signal line 3 in the first row of the liquid crystal display element shown in FIG. 7.
The waveform of S , (b) shows the waveform of the data signal S D supplied to one counter electrode 4, and (c) shows the drive signal input end of the active element 2 (the connection end with the signal line 3) and the counter electrode. 4 applied (between points a and c in FIG. 6) Va-c
Shows the waveform of.
【0123】上記走査信号SS は、第1の実施例と同じ
信号であり、選択期間TS 中は選択電位VC1、非選択期
間TO 中は非選択電位VC2となり、1フィールドTF 毎
にその極性が反転する。The scanning signal S S is the same signal as in the first embodiment, and becomes the selection potential V C1 during the selection period T S and the non-selection potential V C2 during the non-selection period T O , and the one field T F. The polarity is inverted every time.
【0124】一方、上記データ信号SD は、各行の画素
の選択期間に同期させて外部から供給される画像データ
に応じた数のデータパルスをもつ信号であり、このデー
タ信号SD は、各行の画素の選択期間毎に、選択期間T
S を偶数に均等分割した周期で、基準電位VG に対し正
側と負側とにほぼ等しい振幅で電位が変化する信号であ
る。なお、図では、波形を見やすくするために、選択期
間TS の分割数を10等分としているが、この選択期間
TS の分割数は、例えば数十等分であり、データパルス
の幅は、選択期間TS の1つの分割期間の幅と同じであ
る。On the other hand, the data signal S D is a signal having a number of data pulses corresponding to the image data supplied from the outside in synchronization with the selection period of the pixels in each row, and the data signal S D is for each row. Selection period T for each pixel selection period
It is a signal in which the potential changes with an equal amplitude on the positive side and the negative side with respect to the reference potential V G in a cycle in which S is evenly divided. In the figure, the number of divisions of the selection period T S is divided into 10 equal parts in order to make the waveform easy to see, but the number of divisions of the selection period T S is, for example, several tens, and the width of the data pulse is , The width of one divided period of the selection period T S is the same.
【0125】このデータ信号SD の各選択期間毎の正側
の電位VS のデータパルスの数と負側の電位−VS のデ
ータパルスの数は、それぞれ同じ画像データに応じた数
であり、したがって各選択期間毎の正側のデータパルス
数と負側のデータパルス数は同数で、且つその電位VS
の絶対値も等しい。The number of data pulses of the positive side potential V S and the number of data pulses of the negative side potential −V S in each selection period of the data signal S D are the numbers corresponding to the same image data. Therefore, the number of data pulses on the positive side and the number of data pulses on the negative side for each selection period are the same, and the potential V S thereof is
Are equal in absolute value.
【0126】つまり、上記データ信号SD は、各選択期
間TS 毎の波形が、基準電位VG を中心として正側の波
形の面積と、負側の波形の面積とがほぼ等しい波形の信
号である。That is, the data signal S D is a signal whose waveform in each selection period T S is such that the area of the positive side waveform and the area of the negative side waveform about the reference potential V G are substantially equal. Is.
【0127】なお、図10に示したデータ信号SD は、
第1行の画素の選択期間TS1における正側と負側のパル
ス数がそれぞれ1、第2行の画素の選択期間TS2におけ
る正側と負側のパルス数がそれぞれ4、第3行の画素の
選択期間TS3における正側と負側のパルス数がそれぞれ
2の信号であるが、このデータ信号SD の各選択期間T
S1,TS2,TS3…毎の正側と負側のデータパルス数は、
画像データに応じて、0(無パルス)〜n(パルス幅に
よって決まる選択期間TS 中に印加できる最大許容パル
ス数)の範囲で変化する。The data signal S D shown in FIG.
The number of pulses on the positive and negative sides in the selection period T S1 for the pixels in the first row is 1, respectively, and the number of pulses on the positive and negative sides in the selection period T S2 for the pixels in the second row are 4 and 3, respectively. The number of pulses on the positive side and the number of pulses on the negative side in the selection period T S3 of the pixel are 2 respectively, and each selection period T of the data signal S D
The number of positive and negative data pulses for each S1 , T S2 , T S3, ...
Depending on the image data, it varies in the range of 0 (no pulse) to n (the maximum allowable number of pulses that can be applied during the selection period T S determined by the pulse width).
【0128】このような波形の走査信号SS とデータ信
号SD とを信号線3と対向電極4とに供給すると、前記
信号線3に接続された能動素子2の入力端と対向電極4
との間に、図10の(c)のような、走査信号SS とデ
ータ信号SD とを合成した波形の電圧Va-c が印加され
る。When the scanning signal S S and the data signal S D having such waveforms are supplied to the signal line 3 and the counter electrode 4, the input terminal of the active element 2 connected to the signal line 3 and the counter electrode 4 are connected.
, A voltage Va-c having a waveform obtained by combining the scanning signal S S and the data signal S D as shown in FIG. 10C is applied.
【0129】上記能動素子2の入力端と対向電極4との
間に印加される電圧Va-c のうち、選択期間TS 中に印
加される選択電圧は、上記データ信号SD の電位が0で
あるときは走査信号SS の選択電位VC1と同じであり、
データ信号SD の電位がデータパルスの電位になると、
走査信号SS の選択電位VC1に上記データパルスの電位
VS または−VS が重畳した電圧VC1+VS またはVC1
−VS になる。なお、この各電圧VC1,VC1−VS ,V
C1+VS の値は第1の実施例と同じである。Of the voltage Va-c applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, the selection voltage applied during the selection period T S is 0 when the potential of the data signal S D is 0. Is the same as the selection potential V C1 of the scanning signal S S ,
When the potential of the data signal S D becomes the potential of the data pulse,
Scanning signal S S of the selection potential V C1 to the data pulse potential V S or the voltage V C1 to -V S is superimposed + V S or V C1
It becomes -V S. In addition, each of the voltages V C1 , V C1 −V S , V
The value of C1 + V S is the same as in the first embodiment.
【0130】また、非選択期間TO 中に能動素子2の入
力端と対向電極4との間に印加される非選択電圧は、同
じ列の他の画素を駆動するための画像データに応じたデ
ータパルスが走査信号SS に重畳した電圧であり、この
非選択電圧は、データ信号SD の電位が0であるときは
走査信号SS の非選択電位VC2と同じであるが、データ
信号SD の電位がデータパルスの電位になると、走査信
号SS の非選択電位VC2にデータパルスの電位VS また
は−VS が重畳した電圧VC2+VS またはVC2−VS に
なる。この各電圧VC2,VC2−VS ,VC2+VS の値も
第1の実施例と同じである。The non-selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 during the non-selection period T O depends on the image data for driving the other pixels in the same column. The data pulse is a voltage superimposed on the scanning signal S S , and this non-selection voltage is the same as the non-selection potential V C2 of the scanning signal S S when the potential of the data signal S D is 0. When the potential of S D becomes the potential of the data pulse, it becomes the voltage V C2 + V S or V C2 −V S in which the potential V S or −V S of the data pulse is superimposed on the non-select potential V C2 of the scanning signal S S. The values of the voltages V C2 , V C2 −V S , and V C2 + V S are also the same as those in the first embodiment.
【0131】すなわち、上記非選択電圧は、同じ列の他
の画素を駆動するための画像データに応じた正側のデー
タパルスと負側のデータパルスとが重畳した電圧である
が、この非選択電圧は、走査信号SS の非選択電位VC2
を中心として正側の波形の面積と、負側の波形の面積と
がほぼ等しい電圧である。That is, the non-selection voltage is a voltage in which the positive side data pulse and the negative side data pulse corresponding to the image data for driving the other pixels in the same column are superposed. The voltage is the non-selection potential V C2 of the scanning signal S S.
The area of the waveform on the positive side and the area of the waveform on the negative side are substantially equal to each other.
【0132】そして、能動素子2の入力端と対向電極4
との間に選択電圧が印加されると、能動素子2に接続さ
れた画素電極1と対向電極4との間に電圧が印加され、
画素電極1と対向電極4およびその間の液晶とで形成さ
れた画素容量CLCへの充電が開始される。Then, the input end of the active element 2 and the counter electrode 4
When a selection voltage is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4, the voltage is applied between the pixel electrode 1 connected to the active element 2 and the counter electrode 4.
The charging of the pixel capacitance C LC formed by the pixel electrode 1, the counter electrode 4 and the liquid crystal between them is started.
【0133】また、選択期間TS が経過して非選択期間
TO になり、能動素子2の入力端と対向電極4との間の
電圧、つまり図6におけるa−c間の電圧Va-c が低く
なると、能動素子2がオフして画素容量CLCへの充電が
停止し、画素容量CLCの電圧が、選択期間TS 中に電圧
から、a−c間電圧Va-c の低下分のうち画素容量CLC
への分圧値(画素容量CLCと能動素子2の素子容量CD
とにその容量比と逆の比率で分圧される電圧のうちの画
素容量CLCに分圧される電圧)だけ低下した電圧にな
る。この実施例の駆動方法による階調表示も、基本的に
は前述した第1の実施例と同様にして行なわれる。Further, after the selection period T S has passed and the non-selection period T O has been reached, the voltage between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, that is, the voltage Va-c between a and c in FIG. When lowered, the charging stop to the pixel capacitance C LC active element 2 is turned off, the voltage of the pixel capacitor C LC is the voltage during the selection period T S, decrement of a-c voltage Va-c Pixel capacity C LC
Divided value to (the pixel capacitance C LC and the element capacitance C D of the active element 2
In addition, the voltage is reduced by the voltage divided by the pixel capacitance C LC of the voltage divided in the ratio opposite to the capacitance ratio. The gradation display by the driving method of this embodiment is also basically performed in the same manner as in the first embodiment described above.
【0134】すなわち、図11〜図13は、能動素子2
の入力端と対向電極4との間に印加する電圧Va-c の波
形と、画素電極1と対向電極4との間に印加される電圧
Vb-c との関係を示している。That is, FIGS. 11 to 13 show the active element 2
3 shows the relationship between the waveform of the voltage Va-c applied between the input terminal of the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 and the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.
【0135】図11は、選択期間TS に印加されるデー
タ信号SD の正側と負側のデータパルス数がそれぞれ0
(無パルス)であるときの状態であり、(a)は能動素
子2の入力端と対向電極4との間に印加される選択電圧
の波形、(b)は画素電極1と対向電極4との間に印加
される電圧Vb-c の波形である。In FIG. 11, the number of data pulses on the positive side and the negative side of the data signal S D applied during the selection period T S is 0 respectively.
This is a state when there is no pulse, (a) is the waveform of the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4, and (b) is the pixel electrode 1 and the counter electrode 4. It is a waveform of the voltage Vb-c applied during the period.
【0136】図12は、選択期間TS に印加されるデー
タ信号SD の正側と負側のデータパルス数がそれぞれ1
であるときの状態であり、(a)は能動素子2の入力端
と対向電極4との間に印加される選択電圧の波形、
(b)は画素電極1と対向電極4との間に印加される電
圧Vb-c の波形である。In FIG. 12, the number of data pulses on the positive side and the negative side of the data signal S D applied during the selection period T S is 1 each.
(A) is a waveform of the selection voltage applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4,
(B) is a waveform of the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.
【0137】図13は、選択期間TS に印加されるデー
タ信号SD の正側と負側のデータパルス数がそれぞれ最
大許容パルス数nであるときの状態であり、(a)は能
動素子2の入力端と対向電極4との間に印加される選択
電圧の波形、(b)は画素電極1と対向電極4との間に
印加される電圧Vb-c の波形である。FIG. 13 shows a state in which the number of data pulses on the positive side and the number of data pulses on the negative side of the data signal S D applied in the selection period T S are the maximum allowable number of pulses n, respectively. 2 shows the waveform of the selection voltage applied between the input terminal of 2 and the counter electrode 4, and (b) shows the waveform of the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4.
【0138】この実施例の駆動方法においても、画素電
極1と対向電極4との間に印加される電圧Vb-c は、能
動素子2の入力端と対向電極4との間に印加される選択
電圧が基準選択電圧VC1であるときはこの電圧VC1に応
じた立ち上がり曲線で立ち上がり、選択電圧が基準選択
電圧VC1より低電圧のパルス重畳電圧VC1−VS になっ
たときは基準選択電圧VC1の印加時よりも緩い立ち上が
り曲線で立ち上がり、選択電圧が高電圧のパルスの電圧
電圧VC1+VS になったときは急角度の立ち上がり曲線
で立ち上がるが、上記選択電圧は、画像データに応じて
データパルス数が異なる電圧であるため、画素電極1と
対向電極4との間に印加される電圧Vb-c は、選択電圧
のデータパルス数に応じて、図11〜図13の(b)の
ように階段状に立ち上がる。Also in the driving method of this embodiment, the voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is selected between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4. When the voltage is the reference selection voltage V C1 , it rises with a rising curve corresponding to this voltage V C1, and when the selection voltage becomes the pulse superposition voltage V C1 −V S lower than the reference selection voltage V C1, the reference selection The voltage rises with a gentler rising curve than when the voltage V C1 is applied, and rises with a steep angle rising curve when the selection voltage becomes the voltage voltage V C1 + V S of the high voltage pulse. The voltage Vb-c applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 is different depending on the number of data pulses of the selection voltage. ) Standing like a staircase Want.
【0139】したがって、選択期間TS が経過して非選
択期間TO になったときに画素容量CCLに保持される電
圧(選択期間TS 中に充電された電圧から、a−c間電
圧の低下分のうち画素容量CCLへの分圧値だけ低下した
電圧)Vb-c は、能動素子2の入力端と対向電極4との
間に印加した選択電圧のデータパルスの数によって異な
る。Therefore, the voltage held in the pixel capacitor C CL when the selection period T S has elapsed and the non-selection period T O has elapsed (from the voltage charged during the selection period T S to the voltage between a and c) Vb-c, which is a voltage reduced by the divided voltage value to the pixel capacitance C CL among the decrease amount of V.sub.CL) depends on the number of data pulses of the selection voltage applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4.
【0140】例えば、上記選択電圧が、図11のような
データパルス数が0(無パルス)の電圧である場合は、
上記画素容量CCLに保持される電圧Vb-c は、その制御
範囲のうち最も低い電圧V1 になり、選択電圧が図13
のような最大許容パルス数nのデータパルスをもつ電圧
である場合は、画素容量CCLに保持される電圧Vb-c
は、その制御範囲のうち最も高い電圧V3 になる。For example, when the selection voltage is a voltage in which the number of data pulses is 0 (no pulse) as shown in FIG. 11,
Voltage Vb-c to be held in the pixel capacitor C CL becomes the lowest voltage V1 of its control range, the selection voltage 13
When the voltage has a data pulse of the maximum allowable pulse number n such as, the voltage Vb-c held in the pixel capacitance C CL
Has the highest voltage V3 in its control range.
【0141】また、上記選択電圧が、選択期間TS の一
部にデータパルスをもつ図12のような電圧である場合
は、上記画素容量CCLに保持される電圧Vb-c は、その
制御範囲の最低値と最高値の間の電圧V2 になり、この
電圧V2 は上記データパルスの数に応じて変化する。When the selection voltage is a voltage having a data pulse in a part of the selection period T S as shown in FIG. 12, the voltage Vb-c held in the pixel capacitor C CL is controlled by the control. There is a voltage V2 between the lowest and the highest value of the range, which voltage V2 varies with the number of data pulses.
【0142】なお、図12の(a)に示した選択電圧
(Va-c の選択期間TS 中の電圧)は、選択期間TS の
終期にデータパルスを重畳させた波形であるが、この選
択電圧のデータパルスの重畳時期は、選択期間TS の初
期または中期でもよい。The selection voltage (voltage during the selection period T S of Va-c) shown in FIG. 12A has a waveform in which the data pulse is superimposed at the end of the selection period T S. The superimposition timing of the data pulse of the selection voltage may be the initial period or the middle period of the selection period T S.
【0143】そして、液晶の立ち上がり角は、画素電極
1と対向電極4との間に印加される電圧(画素容量CLC
の保持電圧)Vb-c の値に応じて異なり、画素の透過率
は液晶の立ち上がり角に応じて変化する。The rising angle of the liquid crystal is determined by the voltage (pixel capacitance C LC applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4).
Holding voltage) Vb-c, and the pixel transmittance changes according to the rising angle of the liquid crystal.
【0144】したがって、上記のように、選択期間TS
中の能動素子2の入力端と対向電極4との間に画像デー
タに応じたパルス数の選択電圧を印加して、能動素子2
に接続された画素電極1と対向電極4との間に前記選択
電圧のデータパルス数に応じた値の電圧を印加すれば、
画素の透過率を制御して階調表示を実現することができ
る。Therefore, as described above, the selection period T S
A selection voltage having a pulse number corresponding to image data is applied between the input terminal of the active element 2 and the counter electrode 4 in the active element 2
If a voltage having a value according to the number of data pulses of the selection voltage is applied between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 connected to
It is possible to realize gradation display by controlling the transmittance of the pixels.
【0145】この階調表示の階調数は、限られた選択期
間TS 中に画素容量CCLに充電する電圧Vb-c の値を何
段階に選べるかによって決まるが、ダイオードリングか
らなる半導体能動素子2を用いている上記液晶表示素子
は、第1の実施例でも説明したように、能動素子2の電
流−電圧特性が急俊でかつ応答性も高いため、能動素子
2の入力端と対向電極4との間に印加する選択電圧のパ
ルス数を制御することによって、画素電極1と対向電極
4との間にの印加電圧を大きく変化させることができ
る。The number of gradations of this gradation display is determined by how many steps the value of the voltage Vb-c with which the pixel capacitance C CL is charged can be selected during the limited selection period T S , but it is a semiconductor consisting of a diode ring. In the liquid crystal display element using the active element 2, as described in the first embodiment, the current-voltage characteristic of the active element 2 is rapid and the response is high. By controlling the number of pulses of the selection voltage applied between the counter electrode 4 and the counter electrode 4, the applied voltage between the pixel electrode 1 and the counter electrode 4 can be greatly changed.
【0146】そして、上記駆動方法は、ダイオードリン
グからなる能動素子2を用いた液晶表示素子を、画像デ
ータに応じて選択電圧のデータパルス数を変化させる変
調方式で駆動するものであるため、上記液晶表示素子の
駆動方法として従来採用されている電圧変調方式のよう
に多段階の電圧レベルの駆動信号を用いる必要はなく、
したがって、簡単な構成の駆動回路で、上記液晶表示素
子に多階調の階調表示を行なわせることができる。Since the above-mentioned driving method drives the liquid crystal display element using the active element 2 composed of the diode ring by the modulation method in which the number of data pulses of the selection voltage is changed according to the image data, It is not necessary to use a drive signal of multi-step voltage level unlike the voltage modulation method that has been conventionally adopted as a driving method of a liquid crystal display element.
Therefore, it is possible to cause the liquid crystal display element to perform multi-tone gradation display with a drive circuit having a simple structure.
【0147】なお、この実施例においても、液晶表示素
子として、能動素子2であるダイオードリングの電流−
電圧特性が急俊なもの(薄膜ダイオード5,6のI型半
導体層の膜厚を薄くするか、あるいは薄膜ダイオード
5,6の数を少なくしたもの)を用いれば、選択期間T
S を短くして、より多い時分割数で時分割駆動すること
ができる。Also in this embodiment, the current of the diode ring, which is the active element 2, is used as the liquid crystal display element.
If the one having abrupt voltage characteristics (thin film diodes 5 and 6 having a thin I-type semiconductor layer or having a small number of thin film diodes 5 and 6) is used, the selection period T
It is possible to shorten S and perform time division driving with a larger number of time divisions.
【0148】また、この実施例の駆動方法でも、図10
に示したように、信号線3に供給する走査信号SS を、
選択期間TS 中は正負いずれか一方の極性の選択電位V
C1を保ち、非選択期間TO 中は正負いずれか一方の極性
で且つ選択期間TS 中の選択電位VC1電位より低い非選
択電位VC2を保つ信号とし、対向電極4に供給するデー
タ信号SD を、画像データに応じた数のパルスをもち、
且つ選択期間TS を2等分した周期で基準電位VG に対
し正側と負側とにほぼ等しい振幅で電位が変化する信
号、つまり、基準電位VGを中心として正側の波形の面
積と負側の波形の面積とがほぼ等しい波形の信号として
いるため、非選択期間TO に能動素子2の入力端と対向
電極4との間に印加される電圧は、前述したように、走
査信号SSの非選択電位VC2を中心として正側の波形の
面積と負側の波形の面積とがほぼ等しい波形の電圧であ
る。Also, in the driving method of this embodiment, as shown in FIG.
, The scanning signal S S supplied to the signal line 3 is
During the selection period T S , the selection potential V of either positive or negative polarity
A data signal to be supplied to the counter electrode 4 as a signal for maintaining C1 and maintaining the non-selection potential V C2 which is either positive or negative during the non-selection period T O and which is lower than the selection potential V C1 potential during the selection period T S S D has a number of pulses according to the image data,
In addition, a signal in which the potential changes with an amplitude substantially equal to the positive side and the negative side with respect to the reference potential V G in a cycle that divides the selection period T S into two, that is, the area of the waveform on the positive side around the reference potential V G And the area of the waveform on the negative side are substantially equal to each other, the voltage applied between the input end of the active element 2 and the counter electrode 4 during the non-selection period T O is, as described above, The voltage of the waveform is such that the area of the waveform on the positive side and the area of the waveform on the negative side are substantially equal to each other around the non-selection potential V C2 of the signal S S.
【0149】したがって、非選択期間TO 中に画素の電
極間に印加される非選択電圧は、図11〜図13の
(b)に示したように、選択期間TSを偶数に均等分割
した周期で、上記選択期間TS が終了したときの電極間
電圧VLCの電圧値(以下、基準保持電圧という)V1 ,
V2 ,V3 を中心として正側と負側とにほぼ同じ振幅
(他の画素に印加される画像データの影響による変動分
の振幅)で電圧値が変化する電圧である。つまり、非選
択期間TO 中の画素の電極間に印加される非選択電圧
は、上記基準保持電圧V1 ,V2 ,V3 を中心として正
側の波形の面積と負側の波形の面積とがほぼ等しい波形
である。Therefore, the non-selection voltage applied between the electrodes of the pixel during the non-selection period T O is divided evenly into the selection period T S as shown in FIGS. 11 to 13B. In the cycle, the voltage value of the inter-electrode voltage V LC (hereinafter referred to as the reference holding voltage) V1 at the end of the selection period T S ,
It is a voltage whose voltage value changes on the positive side and the negative side with V2 and V3 as the center, with substantially the same amplitude (amplitude of fluctuation due to the influence of image data applied to other pixels). In other words, the non-selection voltage applied between the electrodes of the pixel during the non-selection period T O is such that the area of the positive side waveform and the area of the negative side waveform about the reference holding voltages V1, V2, and V3 are almost the same. The waveforms are equal.
【0150】このため、非選択期間TO 中の画素の電極
間に印加される非選択電圧の正側への変動分と負側への
変動分とはほぼ等しく、したがって正側と負側への電圧
の変動分が互いに相殺されるため、非選択期間TO の画
素の電極間電圧の実効値は、上記基準保持電圧V1 ,V
2 ,V3 に保たれてほとんど変動しない。Therefore, the amount of change in the non-selection voltage applied between the electrodes of the pixel during the non-selection period T O is approximately equal to the amount of change in the negative side, and therefore the positive side and the negative side are equal. since the variation of the voltage is canceled out with each other, the effective value of the voltage between electrodes of the pixels of the non-selection period T O is the reference holding voltage V1, V
It is kept at 2, V3 and hardly fluctuates.
【0151】したがって、この実施例の駆動方法におて
も、画素の透過率は選択期間TS に印加した選択電圧の
パルス数に応じて画素容量CLCに蓄積された電圧値V1
,V2 ,V3 に対応する透過率に保たれるから、非選
択期間TO 中に画素の透過率が変動することはほとんど
なく、画像データに応じた正しい階調の表示を得ること
ができる。
(本発明の他の適用例)Therefore, also in the driving method of this embodiment, the pixel transmittance is the voltage value V1 accumulated in the pixel capacitance C LC according to the number of pulses of the selection voltage applied in the selection period T S.
, V2, V3, the transmittances of the pixels are hardly changed during the non-selection period T O , and the display of the correct gradation according to the image data can be obtained. (Other application examples of the present invention)
【0152】なお、上記第1及び第2の実施例は、能動
素子2としてダイオードリングを用いた液晶表示素子を
対象としたものであるが、本発明の駆動方法は、ダイオ
ードリングを能動素子とする液晶表示素子に限らず、例
えば薄膜ダイオードからなるバック・トゥ・バック構造
の能動素子等、半導体を有する非線形抵抗素子からなる
能動素子を用いるアクティブマトリックス液晶表示素子
に広く適用することができる。Although the first and second embodiments are directed to the liquid crystal display element using the diode ring as the active element 2, the driving method of the present invention uses the diode ring as the active element. The present invention can be widely applied to not only the liquid crystal display element, but also an active matrix liquid crystal display element using an active element made of a nonlinear resistance element having a semiconductor, such as an active element having a back-to-back structure made of a thin film diode.
【0153】[0153]
【発明の効果】本発明は、半導体を有する非線形抵抗素
子からなる能動素子を用いた液晶表示素子を、従来の電
圧変調方式ではなく、パルス幅またはパルス数による変
調方式で駆動するものであるため、従来の駆動方法のよ
うに多段階の電圧レベルの駆動信号を用いることなく、
上記液晶表示素子に多階調の階調表示を行なわせること
ができる。According to the present invention, a liquid crystal display element using an active element composed of a non-linear resistance element having a semiconductor is driven by a pulse width or pulse number modulation method instead of the conventional voltage modulation method. , Without using the drive signal of multi-stage voltage level like the conventional drive method,
It is possible to cause the liquid crystal display element to perform multi-tone gradation display.
【0154】しかも、本発明では、能動素子の駆動信号
入力端と対向電極との間に、選択期間中は、画像データ
に応じたパルス幅またはパルス数の正負いずれか一方の
極性の選択電圧を印加し、他の画素を選択している非選
択期間には、選択期間より短い周期で電位が変化し且つ
走査信号の非選択期間の電位を中心として正側と負側の
面積がほぼ等しい波形の電圧を印加しているため、非選
択期間中における他の画素を駆動するための画像データ
の影響による画素の電極間電圧の変動は、走査信号の非
選択期間の電位を中心として正側への電圧の変動分と負
側への電圧の変動分とがほぼ等しい変動となり、したが
って非選択期間中の画素の電極間電圧の実効値、すなわ
ち画素の保持電圧がほとんど変動しないので、他の画素
を駆動するための画像データの影響による透過率の変動
を少なくして、画像データに応じた正しい階調の表示を
得ることができる。Further, in the present invention, a selection voltage having either the positive or negative polarity of the pulse width or the number of pulses corresponding to the image data is provided between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode during the selection period. A waveform in which the potential changes in a cycle shorter than the selection period during the non-selection period in which the applied voltage is applied and other pixels are selected, and the areas on the positive side and the negative side of the potential of the scanning signal in the non-selection period are substantially equal to each other. Since the voltage is applied to the pixel, the fluctuation of the inter-electrode voltage of the pixel due to the influence of the image data for driving the other pixels during the non-selection period shifts to the positive side around the potential of the non-selection period of the scanning signal. The fluctuation of the voltage on the negative side and the fluctuation of the voltage on the negative side are almost equal to each other. Therefore, the effective value of the inter-electrode voltage of the pixel during the non-selection period, that is, the holding voltage of the pixel hardly changes, so For driving With less variation in transmittance due to the influence of the image data, it is possible to obtain a display of the correct gradation corresponding to the image data.
【図1】本発明の第1の実施例を示す、走査信号とデー
タ信号及び能動素子の信号入力端と対向電極との間に印
加される電圧の波形図。FIG. 1 is a waveform diagram of a voltage applied between a scanning signal and a data signal, and a signal input end of an active element and a counter electrode according to a first embodiment of the present invention.
【図2】選択期間に印加するデータ信号の正側と負側の
パルス幅がそれぞれ選択期間の0/10(無パルス)である
ときの、能動素子の入力端と対向電極との間に印加され
る電圧と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧
の波形図。FIG. 2 is applied between the input terminal of the active element and the counter electrode when the positive and negative pulse widths of the data signal applied during the selection period are 0/10 (no pulse) of the selection period, respectively. 7 is a waveform diagram of the applied voltage and the voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode.
【図3】選択期間に印加するデータ信号の正側と負側の
パルス幅がそれぞれ選択期間の1/10であるときの、能動
素子の入力端と対向電極との間に印加される電圧と、画
素電極と対向電極との間に印加される電圧の波形図。FIG. 3 shows the voltage applied between the input terminal of the active element and the counter electrode when the positive and negative pulse widths of the data signal applied during the selection period are 1/10 of the selection period, respectively. , A waveform diagram of a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.
【図4】選択期間に印加するデータ信号の正側と負側の
パルス幅がそれぞれ最大幅であるときの、能動素子の入
力端と対向電極との間に印加される電圧と、画素電極と
対向電極との間に印加される電圧の波形図。FIG. 4 shows a voltage applied between an input terminal of an active element and a counter electrode and a pixel electrode when the positive and negative pulse widths of a data signal applied during a selection period are maximum widths. The wave form diagram of the voltage applied between a counter electrode.
【図5】液晶表示素子の一部分の平面図。FIG. 5 is a plan view of a part of the liquid crystal display element.
【図6】液晶表示素子の1つの画素表示要素の等価回路
図。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of one pixel display element of a liquid crystal display element.
【図7】能動素子であるダイオードリングとMIMの電
流−電圧特性図。FIG. 7 is a current-voltage characteristic diagram of a diode ring and an MIM which are active elements.
【図8】ダイオードリングを能動素子とする液晶表示素
子の印加電圧に対する画素容量への充電特性図。FIG. 8 is a charge characteristic diagram of a pixel capacitance with respect to an applied voltage of a liquid crystal display element having a diode ring as an active element.
【図9】本発明の第1の実施例の駆動方法により駆動し
たときの液晶表示素子の1つの画素のパルス幅−透過率
特性図。FIG. 9 is a pulse width-transmittance characteristic diagram of one pixel of the liquid crystal display element when driven by the driving method according to the first embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施例を示す、走査信号とデ
ータ信号及び能動素子の信号入力端と対向電極との間に
印加される電圧の波形図。FIG. 10 is a waveform diagram of a voltage applied between a scanning signal and a data signal, and a signal input end of an active element and a counter electrode according to a second embodiment of the present invention.
【図11】選択期間に印加するデータ信号の正側と負側
のパルス数がそれぞれ0であるときの、能動素子の入力
端と対向電極との間に印加される電圧と、画素電極と対
向電極との間に印加される電圧の波形図。FIG. 11 is a diagram illustrating a voltage applied between an input terminal of an active element and a counter electrode when the number of positive and negative pulses of a data signal applied during a selection period is 0, and a voltage applied to a pixel electrode and a counter electrode. The wave form diagram of the voltage applied between an electrode.
【図12】選択期間に印加するデータ信号の正側と負側
のパルス数がそれぞれ1であるときの、能動素子の入力
端と対向電極との間に印加される電圧と、画素電極と対
向電極との間に印加される電圧の波形図。FIG. 12 is a diagram illustrating a voltage applied between an input terminal of an active element and a counter electrode when the number of positive and negative pulses of a data signal applied in a selection period is 1, respectively, The wave form diagram of the voltage applied between an electrode.
【図13】選択期間に印加するデータ信号の正側と負側
のパルス数がそれぞれ最大許容パルス数であるときの、
能動素子の入力端と対向電極との間に印加される電圧
と、画素電極と対向電極との間に印加される電圧の波形
図。FIG. 13 shows the case where the positive and negative pulse numbers of the data signal applied during the selection period are the maximum allowable pulse numbers, respectively.
FIG. 3 is a waveform diagram of a voltage applied between an input terminal of an active element and a counter electrode and a voltage applied between a pixel electrode and a counter electrode.
1…画素電極、2…能動素子、3…信号線、4…対向電
極、TS …選択期間、TO …非選択期間、SS …走査信
号、AD …データ信号、Va-c …能動素子の入力端と対
向電極との間に印加される電圧、Vb-c …画素電極と対
向電極との間に印加される電圧。1 ... Pixel electrode, 2 ... Active element, 3 ... Signal line, 4 ... Counter electrode, T S ... Selection period, T O ... Non-selection period, S S ... Scan signal, A D ... Data signal, Va-c ... Active The voltage applied between the input terminal of the element and the counter electrode, Vb-c ... The voltage applied between the pixel electrode and the counter electrode.
Claims (4)
のうち、一方の基板上に、行方向及び列方向に複数配列
された画素電極と、これらの画素電極それぞれに接続さ
れた半導体を有する非線形抵抗素子からなる能動素子
と、この能動素子に駆動信号を供給する信号線とを設
け、他方の基板上に、前記画素電極と対向する対向電極
を設けた液晶表示素子を、前記画素電極と前記対向電極
及びその間の液晶とにより形成された複数の画素を順次
選択して時分割駆動する方法において、前記能動素子の
駆動信号入力端と対向電極との間に、選択期間中は、画
像データに応じた幅のパルスをもつ正負いずれか一方の
極性の選択電圧を印加し、他の画素を選択している非選
択期間には、前記選択期間より短い周期で電位が変化し
且つ前記信号線と対向電極との一方に供給する走査信号
の非選択期間の電位を中心として正側と負側の面積がほ
ぼ等しい波形の電圧を印加することを特徴とする液晶表
示素子の駆動方法。1. A plurality of pixel electrodes arranged in a row direction and a column direction on one substrate of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and semiconductors connected to each of these pixel electrodes. The liquid crystal display element, in which an active element including a nonlinear resistance element and a signal line for supplying a drive signal to the active element are provided, and a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the other substrate, the pixel electrode is provided. In the method of sequentially selecting a plurality of pixels formed by the counter electrode and the liquid crystal between the counter electrode and the time-division driving, in the selection period between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode, In a non-selection period in which a positive or negative polarity selection voltage having a pulse width corresponding to data is applied and other pixels are selected, the potential changes in a cycle shorter than the selection period and the signal Line and oncoming A method for driving a liquid crystal display element, characterized in that a voltage having a waveform in which a positive side area and a negative side area are substantially equal to each other with a potential of a scanning signal supplied to one of the poles in a non-selected period as a center is applied.
中は正負いずれか一方の極性の電位を保ち、非選択期間
中は正負いずれか一方の極性で且つ前記選択期間中の電
位より低い電位を保つ走査信号を供給し、他方に、画像
データに応じた幅のパルスをもち、且つ選択期間を複数
に分割した周期で基準電位に対し正側と負側とにほぼ等
しい振幅で電位が変化するデータ信号を供給することを
特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子の駆動方法。2. The potential of one of the positive and negative polarities is maintained on one of the signal line and the counter electrode during the selection period, and is either positive or negative during the non-selection period and is higher than the potential during the selection period. A scan signal that maintains a low potential is supplied, and on the other hand, a pulse having a width corresponding to the image data is provided, and the potential is positive and negative with respect to the reference potential in a cycle in which the selection period is divided into a plurality of potentials. The method for driving a liquid crystal display element according to claim 1, wherein a data signal whose value changes is supplied.
のうち、一方の基板上に、行方向及び列方向に複数配列
された画素電極と、これらの画素電極それぞれに接続さ
れた半導体を有する非線形抵抗素子からなる能動素子
と、この能動素子に駆動信号を供給する信号線とを設
け、他方の基板上に、前記画素電極と対向する対向電極
を設けた液晶表示素子を、前記画素電極と前記対向電極
及びその間の液晶とにより形成された複数の画素を順次
選択して時分割駆動する方法において、前記能動素子の
駆動信号入力端と対向電極との間に、選択期間中は、画
像データに応じた数のパルスをもつ正負いずれか一方の
極性の選択電圧を印加し、他の画素を選択している非選
択期間には、前記選択期間より短い周期で電位が変化し
且つ前記信号線と対向電極との一方に供給する走査信号
の非選択期間の電位を中心として正側と負側の面積がほ
ぼ等しい波形の電圧を印加することを特徴とする液晶表
示素子の駆動方法。3. A plurality of pixel electrodes arranged in a row direction and a column direction on one of a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer in between, and a semiconductor connected to each of the pixel electrodes. The liquid crystal display element, in which an active element including a nonlinear resistance element and a signal line for supplying a drive signal to the active element are provided, and a counter electrode facing the pixel electrode is provided on the other substrate, the pixel electrode is provided. In the method of sequentially selecting a plurality of pixels formed by the counter electrode and the liquid crystal between the counter electrode and the time-division driving, in the selection period between the drive signal input terminal of the active element and the counter electrode, In a non-selection period in which a positive or negative polarity selection voltage having a number of pulses corresponding to data is applied and other pixels are selected, the potential changes in a cycle shorter than the selection period and the signal Line and oncoming A method for driving a liquid crystal display element, characterized in that a voltage having a waveform in which a positive side area and a negative side area are substantially equal to each other with a potential of a scanning signal supplied to one of the poles in a non-selected period as a center is applied.
中は正負いずれか一方の極性の電位を保ち、非選択期間
中は正負いずれか一方の極性で且つ前記選択期間中の電
位より低い電位を保つ走査信号を供給し、他方に、画像
データに応じた数のパルスをもち、且つ選択期間を複数
に分割した周期で基準電位に対し正側と負側とにほぼ等
しい振幅で電位が変化するデータ信号を供給することを
特徴とする請求項3に記載の液晶表示素子の駆動方法。4. The potential of one of the positive and negative polarities is maintained on one of the signal line and the counter electrode during the selection period, and has either positive or negative polarity during the non-selection period and is higher than the potential during the selection period. A scanning signal that keeps a low potential is supplied, while the other has a number of pulses according to the image data, and the potential is approximately equal to the positive and negative sides with respect to the reference potential in a cycle in which the selection period is divided into a plurality of potentials. The method for driving a liquid crystal display element according to claim 3, wherein a data signal whose value changes is supplied.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15694491A JP3203688B2 (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Driving method of liquid crystal display element |
| US08/164,678 US5424753A (en) | 1990-12-31 | 1993-12-09 | Method of driving liquid-crystal display elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15694491A JP3203688B2 (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Driving method of liquid crystal display element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056149A true JPH056149A (en) | 1993-01-14 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP3203688B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5699504A (en) * | 1994-10-07 | 1997-12-16 | Fujitsu Limited | Multiprocessor system formed of a plurality of duplex processors |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15694491A patent/JP3203688B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US5699504A (en) * | 1994-10-07 | 1997-12-16 | Fujitsu Limited | Multiprocessor system formed of a plurality of duplex processors |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3203688B2 (en) | 2001-08-27 |
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