JP2014021302A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル階調信号に基づいて画像表示を行うデジタル駆動方式の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a digital drive type liquid crystal display device that displays an image based on a digital gradation signal.
デジタル駆動方式の液晶表示装置では、表示する映像信号の各フレームを、1フレーム期間より短時間である表示期間をもつ複数のサブフレームにより構成する。それら複数のサブフレームは、表示すべき階調に応じてデジタル信号である1ビットのサブフレームデータにより選択的にオン、オフされる。これにより、1フレームの画像を表示すべき階調に応じたサブフレームの組み合わせで画素が駆動される。 In a digital drive type liquid crystal display device, each frame of a video signal to be displayed is composed of a plurality of sub-frames having a display period shorter than one frame period. The plurality of subframes are selectively turned on and off by 1-bit subframe data which is a digital signal according to the gradation to be displayed. As a result, the pixels are driven by a combination of subframes corresponding to the gradation for displaying an image of one frame.
この種のデジタル駆動方式の液晶表示装置としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている(特許文献1参照)。この文献に記載された装置では、画素を構成する液晶セルの両端に接地電位と電源電圧が供給されて液晶セルが駆動される。すなわち、液晶セルを駆動する駆動電圧は、接地電位と電源電圧に固定されている。 As this type of digital drive type liquid crystal display device, for example, those described in the following documents are known (see Patent Document 1). In the device described in this document, a ground potential and a power supply voltage are supplied to both ends of a liquid crystal cell constituting a pixel, and the liquid crystal cell is driven. That is, the driving voltage for driving the liquid crystal cell is fixed to the ground potential and the power supply voltage.
このため、接地電位と電源電圧以外の駆動電圧を画素に供給することができないといった不具合を招いている。 This causes a problem that a drive voltage other than the ground potential and the power supply voltage cannot be supplied to the pixel.
本発明の目的は、接地電位と電源電圧との間の電圧を画素駆動電圧として画素に供給することができるデジタル駆動方式の液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a digital drive type liquid crystal display device capable of supplying a voltage between a ground potential and a power supply voltage to a pixel as a pixel drive voltage.
本発明は、複数本の列データ線(D)と複数本の行走査線(G)とが交差する複数の交差部のそれぞれに画素回路(16)が配置され、各フレームを1フレーム期間より短時間である表示期間をもつ複数のサブフレームにより構成し、それぞれのサブフレームを表示すべき階調に応じて1ビットのデジタルデータにより画素回路(16)が駆動され、1フレームの画像を表示すべき階調に応じたサブフレームの組み合わせで表示を行う表示部(11)と、複数本の列データ線にそれぞれデジタルデータを1水平走査期間単位で順次出力する水平走査回路(12)と、複数本の行走査線を1水平走査期間単位で1本ずつ順次選択する行選択信号を出力する垂直走査回路(13)と、複数の画素回路に共通に接続された共通信号線(TRG)にトリガパルスを出力するトリガパルス発生回路(14)とを備え、画素回路は、行走査線を介して垂直走査回路から出力された行選択信号に応じて、列データ線を介して水平走査回路から出力されたデジタルデータを選択的に取り込み保持する保持部(21)と、共通信号線を介してトリガパルス発生回路から出力されたトリガパルスに応じて、保持部に保持されたデジタルデータを選択的に取り込み保持し、保持したデジタルデータの論理値に応じて、接地電位と電源電圧との間で任意に設定される高位駆動電圧(V1)または低位駆動電圧(V0)を選択的に出力する出力部(22)と、出力部から選択的に出力された高位駆動電圧または低位駆動電圧と共通電極(CE)に供給された電圧との電位差に応じて液晶(LC)を駆動する画素部(23)とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する。 In the present invention, a pixel circuit (16) is arranged at each of a plurality of intersections where a plurality of column data lines (D) and a plurality of row scanning lines (G) intersect, and each frame is divided into one frame period. It is composed of a plurality of sub-frames having a short display period, and the pixel circuit (16) is driven by 1-bit digital data in accordance with the gradation to display each sub-frame, thereby displaying an image of one frame. A display unit (11) for performing display in a combination of subframes corresponding to the gradation to be obtained, a horizontal scanning circuit (12) for sequentially outputting digital data to a plurality of column data lines in units of one horizontal scanning period, A vertical scanning circuit (13) for outputting a row selection signal for sequentially selecting a plurality of row scanning lines one by one in units of one horizontal scanning period, and a common signal line (TRG) commonly connected to the plurality of pixel circuits. G And a trigger pulse generation circuit (14) for outputting a gas pulse, and the pixel circuit outputs from the horizontal scanning circuit via the column data line in response to a row selection signal output from the vertical scanning circuit via the row scanning line. And selectively holding the digital data held in the holding unit according to the trigger pulse output from the trigger pulse generation circuit via the common signal line. An output unit that captures, holds, and selectively outputs a high drive voltage (V1) or a low drive voltage (V0) arbitrarily set between the ground potential and the power supply voltage according to the logical value of the held digital data (22) and a pixel that drives the liquid crystal (LC) according to the potential difference between the high-level drive voltage or low-level drive voltage selectively output from the output unit and the voltage supplied to the common electrode (CE) To provide a liquid crystal display device, characterized in that it comprises (23) and.
本発明は、上記液晶表示装置において、保持部は、ゲート端子が行走査線に接続され、ドレイン端子が列データ線に接続された第1トランジスタ(24)と、入力端子が第1トランジスタのソース端子に接続された第1インバータ(25)とを備え、出力部は、ゲート端子が共通信号線に接続され、ドレイン端子が第1インバータの出力端子に接続された第2トランジスタ(26)と、入力端子が第2トランジスタのソース端子に接続され、出力端子が画素電極に接続され、高位電源電圧として高位駆動電圧が供給され、低位電源電圧として低位駆動電圧が供給される第2インバータ(27)とを備えることが好ましい。 According to the present invention, in the liquid crystal display device, the holding unit includes a first transistor (24) having a gate terminal connected to the row scanning line, a drain terminal connected to the column data line, and an input terminal being the source of the first transistor. A first inverter (25) connected to the terminal, and the output section includes a second transistor (26) having a gate terminal connected to the common signal line and a drain terminal connected to the output terminal of the first inverter; A second inverter (27) having an input terminal connected to the source terminal of the second transistor, an output terminal connected to the pixel electrode, a high drive voltage supplied as a high power supply voltage, and a low drive voltage supplied as a low power supply voltage It is preferable to comprise.
本発明の液晶表示装置によれば、接地電位と電源電圧との間の電圧を画素駆動電圧として画素に供給することができる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, a voltage between the ground potential and the power supply voltage can be supplied to the pixel as a pixel driving voltage.
以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の構成を説明する。図1において、液晶表示装置は、表示部11、水平走査回路12、垂直走査回路13、トリガパルス発生回路14ならびに画素駆動電圧供給回路15を備える。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the structure of the liquid crystal display device which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In FIG. 1, the liquid crystal display device includes a
表示部11は、j本の列データ線D1〜Djとk本の行走査線G1〜Gkとの各交差部にマトリクス状に配置された複数(j×k個)の画素回路16を備える。表示部11に表示するための映像信号の各フレームは、1フレーム期間より短時間である表示期間をもつ複数のサブフレームにより構成されている。各画素回路16は、1フレームの画像を表示すべき階調に応じたデジタル信号であるサブフレームデータの組み合わせで画像を表示する。
The
水平走査回路12には、列データ線D1〜Djが接続されている。水平走査回路12は、画素回路16のそれぞれに対するサブフレーム単位の1ビットのサブフレームデータを、列データ線D1〜Djに順次、1水平走査期間単位で出力する。
Column data lines D1 to Dj are connected to the
垂直走査回路13には、行走査線G1〜Gkが接続されている。垂直走査回路13は、行走査線G1〜Gkに対して、例えば行走査線G1からGkに順次行選択信号を1水平走査期間単位で供給する。
Row scanning lines G <b> 1 to Gk are connected to the
トリガパルス発生回路14は、表示部11内の全画素回路16に同時に、共通信号線TRG(※図1に図示なし)を介して読み出し(表示)のためのトリガパルスを供給する。
The trigger pulse generation circuit 14 supplies a trigger pulse for reading (display) simultaneously to all the
画素駆動電圧供給回路15は、接地電圧と電源電圧との間で任意に設定される高位駆動電圧(V1)と低位駆動電圧(V0)を画素回路16に供給する。高位駆動電圧(V1)と低位駆動電圧(V0)とは、装置で使用している高位電源電圧をVDD、低位電源電圧を接地電位(0V)とすると、以下のような範囲で任意に設定される。
The pixel drive
(数1)
VDD≧V1>V0≧0
図2に示す画素回路16を、マトリックス状に配置された複数の画素回路16の代表としてその構成を説明する。図2に示す画素回路16は、列データ線D1〜Djのうちの任意の1本の列データ線Dと、行走査線G1〜Gkのうちの任意の1本の行走査線Gとの交差部に配置された一画素回路とする。画素回路16は、保持部21、出力部22ならびに画素部23を備える。
(Equation 1)
VDD ≧ V1> V0 ≧ 0
The configuration of the
保持部21は、行走査線Gを介して供給された行選択信号に応じて、列データ線Dを介して供給されたサブフレームデータを選択的に取り込んで保持し、保持したサブフレームデータを反転して出力する。保持部21は、ゲート回路24と第1インバータ25とを備える。ゲート回路24は、第1トランジスタ24で構成される。第1トランジスタ24は、ゲート端子が行走査線Gに接続され、ドレイン端子が列データ線Dに接続される。第1インバータ25は、入力端子が第1トランジスタのソース端子に接続される。
The
出力部22は、共通信号線TRGを介して供給されたトリガパルスに応じて、保持部21から反転されて出力されたサブフレームデータを選択的に取り込み保持する。出力部22は、保持したサブフレームデータの論理値に応じて、接地電位と電源電圧との間で任意に設定される高位駆動電圧(V1)または低位駆動電圧(V0)を選択的に出力する。
The
出力部22は、ゲート回路26と第2インバータ27を備える。ゲート回路26は、第2トランジスタ26で構成される。第2トランジスタ26は、ゲート端子が共通信号線TRGに接続され、ドレイン端子が第1インバータ25の出力端子に接続される。
The
第2インバータ27は、保持部21で保持されて反転出力されたサブフレームデータに応じて、画素駆動電圧供給回路15から供給される高位駆動電圧(V1)または低位駆動電圧(V0)を選択的に出力する。第2インバータ27は、CMOSインバータで構成される。CMOSインバータは、pチャネルのMOSトランジスタ28とnチャネルのMOSトランジスタ29とで構成される。
The
MOSトランジスタ28は、ゲート端子が第2トランジスタ26のソース端子に接続される。MOSトランジスタ28は、ソース端子が画素駆動電圧供給回路15に接続され、ソース端子に高位駆動電位(V1)が供給される。MOSトランジスタ28は、基板電位として電源電圧(VDD)が与えられる。
The gate terminal of the
MOSトランジスタ29は、ゲート端子が第2トランジスタ26のソース端子に接続される。MOSトランジスタ29は、ソース端子が画素駆動電圧供給回路15に接続され、ソース端子に低位駆動電位(V0)が供給される。MOSトランジスタ29は、基板電位として接地電位が与えられる。
The gate terminal of the
ゲート回路24,26を構成する第1,第2トランジスタ24,26としては、一例としていずれもnチャネルのMOSトランジスタが使用可能である。第1インバータ25としては、互いのドレイン端子同士、ゲート端子同士が接続されたpチャネルのMOSトランジスタとnチャネルのMOSトランジスタからなるCMOSインバータが使用可能である。
As the first and
画素部23は、サブフレーム毎に、出力部22から出力されたサブフレームデータに応じて階調表示を行う。画素部23は、第2インバータ27の出力端子に接続された画素電極PEと、画素電極PEに離間して対向配置された共通電極CEと、液晶LCとを備える。液晶LCは、画素電極PEと共通電極CEとの間に充填封止される。
The
次に、第1実施形態に係る液晶表示装置の画素回路16の書き込み及び読み出し(表示)を含む駆動方法の一例を、図3ならびに図4のタイミングチャートを参照して説明する。図3(a)の上部に付されたB0,B1,B2,B3はサブフレームをそれぞれ示し、4つのサブフレームB0,B1,B2,B3により1フレームが構成される。それぞれのサブフレームB0,B1,B2,B3は、それぞれ前半部のサブフレーム(bB0,bB1,bB2,bB3)と、後半部のサブフレーム(nB0,nB1,nB2,nB3)とに分かれる。前半部と後半部との期間は、同一である。
Next, an example of a driving method including writing and reading (display) of the
図3(a)は、表示部11内の全画素回路16に対する書き込みと読み出し(表示)を模式的に示しており、斜線部分が書き込みを示し、斜線部分の下の横線部分が読み出し(表示)を示す。図3(a)の横線部分に付されたTbB0、TbB1、TbB2、TbB3は、サブフレームbB0,bB1,bB2,bB3の表示期間をそれぞれ示す。図3(a)の横線部分に付されたTnB0、TnB1、TnB2、TnB3は、サブフレームnB0,nB1,nB2,nB3の表示期間をそれぞれ示す。
FIG. 3A schematically shows writing and reading (display) with respect to all the
サブフレームB0における書き込みについて説明する。サブフレームB0の書き込みは、先ず前半部のサブフレームbB0で行われた後、続いて後半部のサブフレームnB0で行われる。前半部のサブフレームbB0では、例えば、画素部23の画素電極PEに高位駆動電圧(V1)を出力する場合には、図4(a)に示すタイミングとなる。すなわち、図4の時刻t1〜t4において、列データ線Dに対して水平走査回路12から1ビットのサブフレームデータとしてハイレベル(VDD)が供給される。このとき、画素回路16と同じ1行の他の画素回路16にそれぞれ接続された列データ線にも上記同サブフレームデータが供給される。
Writing in the subframe B0 will be described. The subframe B0 is written in the first half subframe bB0, and then in the second half subframe nB0. In the first half subframe bB0, for example, when the high level drive voltage (V1) is output to the pixel electrode PE of the
その状態で、図3(c)ならびに図4(b)に示すように、時刻t1の直後の時刻t2から時刻t4の直前の時刻t3までの期間、垂直走査回路13から行走査線Gを介してハイレベル(VDD)の行選択信号が出力される。この行選択信号は、画素回路16を含む1行のj個の画素回路16に供給されてそれらの画素回路16が選択される。
In this state, as shown in FIG. 3C and FIG. 4B, during the period from time t2 immediately after time t1 to time t3 immediately before time t4, the
これにより、画素回路16において第1トランジスタ24がオン状態となる。列データ線Dから供給されたハイレベルのサブフレームデータは、第1トランジスタ24を介して第1インバータ25の入力端子に与えられる。第1インバータ25は、ハイレベルのサブフレームデータを反転出力する。ハイレベルのサブフレームデータは、行選択信号が時刻t3でハイレベルからローレベルに移行して第1トランジスタ24がオフ状態になると、保持部21で保持される。
As a result, the
上記書き込み動作を表示部11を構成するすべての画素回路16に対して行うことで、サブフレームbB0に応じたサブフレームデータが画素回路16に書き込まれて保持される。
By performing the writing operation on all the
なお、画素部23の画素電極PEに低位駆動電圧(V0)を出力する場合には、図4の時刻t1〜t4において、列データ線Dに対して水平走査回路12からローレベル(接地電位)が供給される。これにより、ローレベルのサブフレームデータが、保持部21で保持される。
When a low driving voltage (V0) is output to the pixel electrode PE of the
次に、読み出し(表示)動作へ移行する。図3(d)ならびに図4(c)に示すように、全画素回路16への書き込み終了後に時刻t5において共通信号線TRGを介してハイレベルのトリガパルスが出力される。このトリガパルスは、画素回路16の第2トランジスタ26に供給され、第2トランジスタ26はオン状態となる。これにより、保持部21に保持されたサブフレームデータは、第1インバータ25で反転されて出力部22に取り込まれる。
Next, the process proceeds to a read (display) operation. As shown in FIGS. 3D and 4C, a high-level trigger pulse is output via the common signal line TRG at time t5 after the writing to all the
出力部22に取り込まれたサブフレームデータは、第2トランジスタ26を介して第2インバータ27に入力される。第2インバータ27は、入力されたサブフレームデータのレベル(論理値)に応じて、高位駆動電圧(V1)または低位駆動電圧(V0)を選択的に出力する。
The subframe data captured by the
すなわち、第2インバータ27は、ローレベル(接地電位)のサブフレームデータが入力されると、高位駆動電圧(V1)を出力する。これにより、画素電極PEに印加される電圧は、図4(d)に示すように、低位駆動電圧(V0)から高位駆動電圧(V1)に移行する。一方、第2インバータ27は、ハイレベル(VDD)のサブフレームデータが入力されると、低位駆動電圧(V0)を出力する。第2インバータ27から出力された低位駆動電圧(V0)は、画素部23の画素電極PEに印加される。
That is, the
出力部22に出力されたサブフレームデータは、トリガパルスが時刻t6においてローレベルに移行して第2トランジスタ26がオフ状態になると、出力部22で保持される。 画素部23の画素電極PEの電圧は、列データ線Dを介して供給されるサブフレームデータがハイレベルのときは図3(e)に示すように高位駆動電圧(V1)となる。一方、画素電極PEの電圧は、列データ線Dを介して供給されるサブフレームデータがローレベルのときは図3(f)に示すように低位駆動電圧(V0)となる。
The subframe data output to the
一方、画素部23の共通電極CEには、サブフレーム期間毎に反転する共通電極電圧VCが印加される。この共通電極電圧VCは、図3(g)に示すように、サブフレームbB0の表示期間(図3(a)のTbB0で示す横線部分の期間)はローレベルの電圧eである。この電圧eは、0V未満のマイナスの電圧であり、絶対値がV0よりも小さい。電圧eは、例えば液晶LCの閾値電圧をVtt(>0)としたとき、−Vttである。
On the other hand, a common electrode voltage VC that is inverted every subframe period is applied to the common electrode CE of the
画素部23は、液晶LCにかかる画素電極PEの電圧と共通電極CEの共通電極電圧VCとの電位差の絶対値に応じた階調で表示を行う。ここで、液晶LCに印加される電圧は、サブフレームデータがハイレベルであるときは、図3(h)に示す正の大きな電圧V1b0(=V1−e)となる。一方、サブフレームデータがローレベルであるときは、液晶LCに印加される電圧は、図3(i)に示す正の小さな電圧V0b0(=V0−e)となる。これにより、サブフレームbB0では、サブフレームデータがハイレベルである画素回路16は白を表示し、サブフレームデータがローレベルである画素回路16は黒を表示する。
The
このようにして、サブフレームbB0の書き込みと読み出し(表示)が終了すると、図3(a)に模式的に示すように、続いてサブフレームnB0の書き込みと読み出し(表示)とが順次行われる。サブフレームnB0の書き込みは、図3(d)ならびに図4(c)に示す共通信号線TRGのトリガパルスがハイレベルからローレベルに移行した後に行われる。サブフレームnB0の書き込みは、先に書き込まれたサブフレームbB0の表示時間TbB0内で行われる。 Thus, when the writing and reading (display) of the subframe bB0 are completed, the writing and reading (display) of the subframe nB0 are sequentially performed as schematically shown in FIG. The sub-frame nB0 is written after the trigger pulse of the common signal line TRG shown in FIGS. 3D and 4C shifts from the high level to the low level. The subframe nB0 is written within the display time TbB0 of the subframe bB0 written earlier.
サブフレームnB0の各画素回路16に書き込まれるサブフレームデータは、直前のサブフレームbB0で同一の画素回路16に書き込まれたサブフレームデータと逆レベルのデータとなる。すなわち、画素回路16に書き込まれたサブフレームbB0のサブフレームデータがハイレベルである場合には、同じ画素回路16に書き込まれるサブフレームnB0のサブフレームデータはローレベルとなる。
The subframe data written in each
一方、画素回路16に書き込まれたサブフレームbB0のサブフレームデータがローレベルである場合には、同じ画素回路16に書き込まれるサブフレームnB0のサブフレームデータはハイレベルとなる。
On the other hand, when the subframe data of the subframe bB0 written to the
画素回路16のサブフレームnB0の書き込み動作は、サブフレームbB0の書き込み動作と同様である。書き込み動作は、表示部11を構成する全ての画素回路16に対してサブフレームnBOの対応するサブフレームデータが書き込まれる。図3(a)におけるサブフレームnB0の斜線部分が書き込みを示している。
The writing operation in the subframe nB0 of the
次に、読み出し(表示)動作へ移行する。図3(d)ならびに図4(c)に示すように、全画素回路16への書き込み終了後に時刻t5において共通信号線TRGを介してハイレベルのトリガパルスが出力される。このトリガパルスは、画素回路16の第2トランジスタ26に供給され、第2トランジスタ26はオン状態となる。これにより、保持部21に保持されていたサブフレームデータは、第1インバータ25で反転されて出力部22に取り込まれる。
Next, the process proceeds to a read (display) operation. As shown in FIGS. 3D and 4C, a high-level trigger pulse is output via the common signal line TRG at time t5 after the writing to all the
出力部22に取り込まれたサブフレームデータは、第2トランジスタ26を介して第2インバータ27に入力される。第2インバータ27は、入力されたサブフレームデータのレベルに応じて、高位駆動電圧(V1)または低位駆動電圧(V0)を選択的に出力する。すなわち、第2インバータ27は、ローレベル(接地電位)のサブフレームデータが入力されると、高位駆動電圧(V1)を出力する。これにより、画素電極PEに印加される電圧は、図4(d)に示すように、低位駆動電圧(V0)から高位駆動電圧(V1)に移行する。
The subframe data captured by the
一方、第2インバータ27は、ハイレベル(VDD)のサブフレームデータが入力されると、低位駆動電圧(V0)を出力する。第2インバータ27から出力された低位駆動電圧(V0)は、画素部23の画素電極PEに印加される。
On the other hand, when the high level (VDD) subframe data is input, the
出力部22に出力されたサブフレームデータは、トリガパルスが時刻t6においてローレベルに移行して第2トランジスタ26がオフ状態になると、出力部22で保持される。
The subframe data output to the
画素部23の画素電極PEの電圧は、列データ線Dを介して供給されるサブフレームデータがローレベルのときは図3(e)に示すように低位駆動電圧(V0)となる。一方、画素電極PEの電圧は、列データ線Dを介して供給されるサブフレームデータがハイレベルのときは図3(f)に示すように高位駆動電圧(V1)となる。
When the subframe data supplied via the column data line D is at a low level, the voltage of the pixel electrode PE of the
一方、画素部23の共通電極CEには、サブフレーム期間毎に反転する共通電極電圧VCが印加される。この共通電極電圧VCは、図3(g)に示すように、サブフレームnB0の表示期間(図3(a)のTnB0で示す横線部分の期間)はハイレベルの電圧fである。この電圧fは、V1よりも大きな所定の電圧であり、例えば液晶LCの飽和電圧Vsat(>0)である。この飽和電圧はVsatは、上記閾値電圧Vttよりも規定電圧(例えばV1)高い電圧である。
On the other hand, a common electrode voltage VC that is inverted every subframe period is applied to the common electrode CE of the
画素部23の液晶LCに印加される電圧は、ローレベルのサブフレームデータが書き込まれた場合には、図3(h)に示す負の大きな電圧V1nb0(=V0−f)となる。一方、液晶LCに印加される電圧は、ハイレベルのサブフレームデータが書き込まれた場合には、図3(i)に示す負の小さな電圧V0nb0(=V1−f)となる。これにより、サブフレームnB0では、サブフレームデータがハイレベルである画素回路16は黒を表示し、サブフレームデータがローレベルである画素回路16は白を表示する。
The voltage applied to the liquid crystal LC of the
サブフレームbB0でハイレベルのサブフレームデータが書き込まれた画素回路16では、サブフレームnB0ではローレベルのサブフレームデータが書き込まれる。また、サブフレームnB0では、サブフレームbB0に対して共通電極電圧VCの極性が反転する。これにより、液晶LCに印加される電位差は、いずれの場合も大きくなり、サブフレームB0のどちらの表示期間TbB0,TnB0でも白を表示する。
In the
一方、サブフレームbB0でローレベルのサブフレームデータが書き込まれた画素回路16では、サブフレームnB0ではハイレベルのサブフレームデータが書き込まれる。また、サブフレームnB0では、サブフレームbB0に対して共通電極電圧VCの極性が反転する。これにより、液晶LCに印加される電位差は、いずれの場合も小さくなり、サブフレームB0のどちらの表示期間TbB0,TnB0でも黒を表示する。
On the other hand, in the
また、液晶LCに印加される電圧の極性は、図3(h)ならびに同図(i)に示すように、サブフレームbB0とサブフレームnB0とで反転する。これにより、サブフレームB0では画素部23は交流駆動され、画素部23の焼き付きを抑制することができる。
Further, the polarity of the voltage applied to the liquid crystal LC is inverted between the subframe bB0 and the subframe nB0 as shown in FIG. 3 (h) and FIG. 3 (i). Thereby, in the sub-frame B0, the
サブフレームB0の書き込み動作ならびに読み出し動作が終了すると、続いて、図3(a)に示したサブフレームB1,B2,B3,…の順で、サブフレームB0と同様にして書き込み動作ならびに読み出し(表示)動作が行われる。サブフレームB1,B2,B3,…の書き込みは、先のサブフレームB0,B1,B2,…の表示期間TnB0,TnB1,TnB2,…内で行われる。これにより、1フレームの画像が表示される。 When the writing operation and the reading operation of the subframe B0 are completed, the writing operation and the reading (display) are subsequently performed in the order of the subframes B1, B2, B3,... Shown in FIG. ) Operation is performed. .. Are written within the display periods TnB0, TnB1, TnB2,... Of the previous subframes B0, B1, B2,. As a result, an image of one frame is displayed.
サブフレームB0,B1,B2,B3の書き込み時間はそれぞれ同じである。これに対し、サブフレームB0,B1,B2,B3毎の表示期間(TbB0+TnB0)、(TbB1+TnB1)、(TbB2+TnB2)、(TbB3+TnB3)は、異なっている。例えば、(TbB0+TnB0):(TbB1+TnB1):(TbB2+TnB2):(TbB3+TnB3)=1:2:4:8となっている。これにより、各サブフレームB0,B1,B2,B3のサブフレームデータの値を変えることで、4ビットのPWM方式での階調表現が可能となる。すなわち、液晶表示装置は、1フレーム期間内の4つのサブフレームB0,B1,B2,B3の組み合わせによって所望の階調表示を行うことができる。 The subframes B0, B1, B2, and B3 have the same write time. On the other hand, the display periods (TbB0 + TnB0), (TbB1 + TnB1), (TbB2 + TnB2), and (TbB3 + TnB3) for each of the subframes B0, B1, B2, and B3 are different. For example, (TbB0 + TnB0) :( TbB1 + TnB1) :( TbB2 + TnB2) :( TbB3 + TnB3) = 1: 2: 4: 8. As a result, by changing the value of the subframe data of each of the subframes B0, B1, B2, and B3, gradation expression by a 4-bit PWM method becomes possible. That is, the liquid crystal display device can perform a desired gradation display by a combination of four subframes B0, B1, B2, and B3 within one frame period.
以上説明したように、本第1実施形態によれば、接地電位(0V)と装置が使用している電源電圧(VDD)との間で任意に設定される高位駆動電圧と低位駆動電圧とを画素回路16に供給することができる。これにより、画素電極PEには、接地電位ならびに電源電圧(VDD)とは異なる別の高位駆動電圧ならびに低位駆動電圧を供給することが可能となる。この結果、液晶LCには、発光表示に最適な駆動電圧を供給することができる。
As described above, according to the first embodiment, the high level drive voltage and the low level drive voltage that are arbitrarily set between the ground potential (0 V) and the power supply voltage (VDD) used by the apparatus are set. It can be supplied to the
保持部21は、ゲート回路24を構成する第1トランジスタと第1インバータ25との小型で簡単な構成で実現できる。
The holding
出力部22は、ゲート回路26を構成する第2トランジスタと第2インバータ27との小型で簡単な構成で実現できる。
The
なお、本第1実施形態において、ゲート回路24,26は、nチャネルのMOSトランジスタに代えてpチャネルのMOSトランジスタで構成することができる。この場合には、行選択信号やトリガパルスは、nチャネルのMOSトランジスタを使用した場合と逆極性となる。あるいは、ゲート回路24,26は、pチャネルのMOSトランジスタとnチャネルのMOSトランジスタジスタとが並列接続されたトランスファゲートで構成することも可能である。この場合には、保持部21ならびに出力部22に取り込まれるサブフレームデータの高位側の電圧を電源電圧(VDD)とすることができる。これにより、動作の安定性を向上することができる。
In the first embodiment, the
また、画素回路16に供給する高位駆動電圧(V1)と低位駆動電圧(V0)とは、画素駆動電圧供給回路15から供給することに代えて、液晶表示装置の外部から供給するようにしてもよい。
Further, the high drive voltage (V1) and the low drive voltage (V0) supplied to the
上記第1実施形態の液晶表示装置は、3板式でカラー画像を表示する例えば投写型表示装置に適用することができる。その場合に、投写型表示装置は、R(赤色)用の液晶表示装置と、G(緑色)用の液晶表示装置と、B(青色)用の液晶表示装置とを備える。投写型表示装置は、各色に対応した液晶表示装置で表示された画像を光学的に合成してカラー表示を行う。 The liquid crystal display device of the first embodiment can be applied to, for example, a projection display device that displays a color image with a three-plate type. In this case, the projection display device includes a liquid crystal display device for R (red), a liquid crystal display device for G (green), and a liquid crystal display device for B (blue). The projection display device performs color display by optically combining images displayed on a liquid crystal display device corresponding to each color.
このように、上記第1実施形態の液晶表示装置を投写型表示装置に適用した場合には、各色に対応した液晶表示装置の画素駆動電圧供給回路15は、それぞれ異なった電圧の高位駆動電圧と低位駆動電圧を出力する。
As described above, when the liquid crystal display device of the first embodiment is applied to a projection display device, the pixel drive
すなわち、R用の液晶表示装置の画素回路16には、高位駆動電圧(V1R)と低位駆動電圧(V0R)とが供給される。G用の液晶表示装置の画素回路16には、高位駆動電圧(V1G)と低位駆動電圧(V0G)とが供給される。B用の液晶表示装置の画素回路16には、高位駆動電圧(V1B)と低位駆動電圧(V0B)とが供給される。
In other words, the high-level driving voltage (V1R) and the low-level driving voltage (V0R) are supplied to the
それぞれの高位駆動電圧ならびに低位駆動電圧は、それぞれの発光波長の液晶を駆動するのに適した値が選択される。一般的には、RGBの順に高い駆動電圧が必要となる。このため、それぞれの高位駆動電圧の大小関係としては、例えばV1R>V1G>V1Bとなり、それぞれの低位駆動電圧の大小関係としては、例えばV0R<V0G<V0Bとなる。 For each of the high-level driving voltage and the low-level driving voltage, values suitable for driving the liquid crystal having the respective emission wavelengths are selected. In general, higher drive voltages are required in the order of RGB. Therefore, the magnitude relationship between the high-level drive voltages is, for example, V1R> V1G> V1B, and the magnitude relationship between the low-level drive voltages is, for example, V0R <V0G <V0B.
この結果、R用、G用、B用の液晶表示装置のそれぞれの画素回路16の液晶LCには、それぞれの発光色の波長に応じた最適な駆動電圧を供給することができる。この結果、一律に接地電位と電源電圧(VDD)とを供給していた従来の3板式カラー投写型表示装置に比べて、カラー表示のダイナミックレンジを向上することができる。
As a result, an optimum driving voltage corresponding to the wavelength of each luminescent color can be supplied to the liquid crystal LC of each
11…表示部
12…水平走査回路
13…垂直走査回路
14…トリガパルス発生回路
15…画素駆動電圧供給回路
16…画素回路
21…保持部
22…出力部
23…画素部
24,26…ゲート回路
24…第1トランジスタ
25…第1インバータ
26…第2トランジスタ
27…第2インバータ
28,29…MOSトランジスタ
B0,B1,B2,B3…サブフレーム
CE…共通電極
D…列データ線
G…行走査線
LC…液晶
PE…画素電極
TRG…共通信号線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数本の列データ線にそれぞれ前記デジタルデータを1水平走査期間単位で順次出力する水平走査回路と、
前記複数本の行走査線を1水平走査期間単位で1本ずつ順次選択する行選択信号を出力する垂直走査回路と、
前記複数の画素回路に共通に接続された共通信号線にトリガパルスを出力するトリガパルス発生回路とを備え、
前記画素回路は、
前記行走査線を介して前記垂直走査回路から出力された行選択信号に応じて、前記列データ線を介して前記水平走査回路から出力されたデジタルデータを選択的に取り込み保持する保持部と、
前記共通信号線を介して前記トリガパルス発生回路から出力されたトリガパルスに応じて、前記保持部に保持されたデジタルデータを選択的に取り込み保持し、保持したデジタルデータの論理値に応じて、接地電位と電源電圧との間で任意に設定される高位駆動電圧または低位駆動電圧を選択的に出力する出力部と、
前記出力部から選択的に出力された高位駆動電圧または低位駆動電圧と共通電極に供給された電圧との電位差に応じて液晶を駆動する画素部とを備える
ことを特徴とする液晶表示装置。 A pixel circuit is arranged at each of a plurality of intersections where a plurality of column data lines and a plurality of row scanning lines intersect, and each frame is composed of a plurality of subframes having a display period shorter than one frame period. The pixel circuit is driven by 1-bit digital data in accordance with the gradation to be displayed for each subframe, and display is performed with a combination of subframes in accordance with the gradation for displaying an image of one frame. A display unit;
A horizontal scanning circuit that sequentially outputs the digital data to the plurality of column data lines in units of one horizontal scanning period;
A vertical scanning circuit for outputting a row selection signal for sequentially selecting the plurality of row scanning lines one by one in units of one horizontal scanning period;
A trigger pulse generating circuit that outputs a trigger pulse to a common signal line commonly connected to the plurality of pixel circuits;
The pixel circuit includes:
A holding unit that selectively captures and holds digital data output from the horizontal scanning circuit via the column data line in response to a row selection signal output from the vertical scanning circuit via the row scanning line;
In accordance with a trigger pulse output from the trigger pulse generation circuit via the common signal line, the digital data held in the holding unit is selectively captured and held, and according to the logical value of the held digital data, An output unit that selectively outputs a high-level drive voltage or a low-level drive voltage arbitrarily set between a ground potential and a power supply voltage;
A liquid crystal display device comprising: a pixel portion that drives liquid crystal in accordance with a potential difference between a high drive voltage or low drive voltage selectively output from the output portion and a voltage supplied to a common electrode.
前記出力部は、ゲート端子が前記共通信号線に接続され、ドレイン端子が前記第1インバータの出力端子に接続された第2トランジスタと、入力端子が前記第2トランジスタのソース端子に接続され、出力端子が前記画素電極に接続され、高位電源電圧として前記高位駆動電圧が供給され、低位電源電圧として前記低位駆動電圧が供給される第2インバータとを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 The holding unit includes a first transistor having a gate terminal connected to the row scanning line, a drain terminal connected to the column data line, and a first inverter having an input terminal connected to the source terminal of the first transistor; With
The output unit has a gate terminal connected to the common signal line, a drain terminal connected to the output terminal of the first inverter, an input terminal connected to the source terminal of the second transistor, and an output. The terminal according to claim 1, further comprising: a second inverter connected to the pixel electrode, to which the high-level driving voltage is supplied as a high-level power supply voltage, and to which the low-level driving voltage is supplied as a low-level power supply voltage. Liquid crystal display device.
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JP2012160288A JP2014021302A (en) | 2012-07-19 | 2012-07-19 | Liquid crystal display device |
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JP2015184529A (en) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 株式会社Jvcケンウッド | liquid crystal display device |
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2012
- 2012-07-19 JP JP2012160288A patent/JP2014021302A/en active Pending
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