JP2579467B2 - Liquid crystal display device and driving method thereof - Google Patents
Liquid crystal display device and driving method thereofInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクティブマトリクス液晶表示体を有する
液晶表示装置及びその駆動方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having an active matrix liquid crystal display and a driving method thereof.
本発明は、アクティブマトリクス液晶表示体、アクテ
ィブマトリクス液晶表示体の行ライン及び列ラインを各
々制御する行制御回路と列制御回路、行制御回路と列制
御回路を駆動する駆動回路から構成される液晶表示装置
において、行制御回路から行選択信号が出力されてか
ら、映像信号電圧が列ラインに供給される迄の期間、信
号電圧を列ラインに供給することにより、映像信号電圧
を列ラインに供給する以前に液晶が保持していた電圧の
影響を除去し、映像信号電圧を忠実に液晶に印加するこ
とを目的とし、更にはスイッチング素子の極性アンバラ
ンスが生じ、液晶へ流れ込む電流と液晶から流れ出す電
流が異なる場合には、液晶に直流電圧が印加されないよ
うに、信号電圧をもってバランスをとり、交流駆動を行
わせることを目的としている。The present invention relates to an active matrix liquid crystal display, a liquid crystal comprising a row control circuit and a column control circuit for controlling a row line and a column line of the active matrix liquid crystal display, and a drive circuit for driving the row control circuit and the column control circuit. In the display device, the video signal voltage is supplied to the column line by supplying the signal voltage to the column line during a period from when the row control signal is output from the row control circuit to when the video signal voltage is supplied to the column line. The purpose is to remove the effect of the voltage held by the liquid crystal before the liquid crystal is applied, and to apply the video signal voltage to the liquid crystal faithfully. Furthermore, the polarity imbalance of the switching element occurs, the current flowing into the liquid crystal and the current flowing out of the liquid crystal When the currents are different, the purpose is to balance the signal voltage so that no DC voltage is applied to the liquid crystal and to perform AC driving. There.
従来のアクティブマトリクス液晶表示体を用いた液晶
表示装置では、例えば「テレビジョン学会誌，第37巻，
第２号,pp.112〜117,（1983年２月号）」に記載されて
いるように、第９図に示す行選択信号Yiが出力された
後、液晶表示体に表示する映像信号電圧のみが列ライン
に供給されていた。第９図は、点順次駆動の場合を示し
ておりX1〜Xnは映像信号電圧をｎ本の列ラインに供給す
るタイミングを示している。In a liquid crystal display device using a conventional active matrix liquid crystal display, for example, "Television Society Journal, Vol. 37,
No. 2, pp. 112-117, (February 1983) ”, after the row selection signal Yi shown in FIG. 9 is output, the video signal voltage displayed on the liquid crystal display body. Only the column line was supplied. Figure 9 is, X 1 to X n shows the case of point sequential driving is a timing for supplying a video signal voltage to the n column lines.
しかし、従来のアクティブマトリクス液晶表示体を用
いた液晶表示装置では、列ラインに映像信号電圧を供給
する時点で、前回印加された映像信号電圧が保持されて
おり、その保持電圧（即ち初期電圧）に対して一定の時
定数で映像信号電圧が印加されるため、同じ信号電圧が
印加されたとしても、初期電圧が異なれば、液晶には異
なった電圧が印加され、コントラスト差が生じるという
問題点を有していた。以下、液晶に印加される電圧波形
図（１画素分）を第10図（ａ），（ｂ）に示し、初期電
圧の影響について述べる。第10図（ａ）は映像信号電圧
1001を、第10図（ｂ）は映像信号電圧1001′を各々ｔ＝
t2の時間巾で列ラインに供給する場合を示し、映像信号
電圧のＰ−Ｐ値は1001〜1001′である。1002,1003は列
ライン側の液晶端子電圧、1000は列ラインとは反対側の
液晶端子電圧であり1004,1005は初期電圧の違いを表わ
している。第10図（ｂ）における1002′,1003′,100
4′,1005′も同様である。第10図（ａ）に示すように、
同じ映像信号電圧1001を印加したとしても、初期電圧が
異なることにり、液晶には一定の時定数に従った電圧、
即ち1006,1007と異なった電圧が印加され電圧差ΔV
3が、生じてしまうのである。第10図（ｂ）も同様に、
同じ映像信号電圧1001′に対して、液晶には異なった電
圧1006′,1007′が印加され、電圧差ΔV4が生じる。However, in a conventional liquid crystal display device using an active matrix liquid crystal display, when a video signal voltage is supplied to a column line, the previously applied video signal voltage is held, and the held voltage (that is, the initial voltage) is maintained. However, since the video signal voltage is applied with a constant time constant, even if the same signal voltage is applied, if the initial voltage is different, a different voltage is applied to the liquid crystal, causing a contrast difference. Had. Hereinafter, the waveforms of the voltage applied to the liquid crystal (for one pixel) are shown in FIGS. 10A and 10B, and the influence of the initial voltage will be described. FIG. 10 (a) is the video signal voltage
1001 and the video signal voltage 1001 'in FIG.
shows the case of supplying to the column lines in a time width of t 2, P-P value of the video signal voltage is 1001 to 1001 '. 1002 and 1003 are the liquid crystal terminal voltages on the column line side, 1000 is the liquid crystal terminal voltage on the side opposite to the column line, and 1004 and 1005 represent the difference between the initial voltages. 1002 ', 1003', 100 in FIG. 10 (b)
The same applies to 4 ′ and 1005 ′. As shown in FIG. 10 (a),
Even if the same video signal voltage 1001 is applied, the initial voltage is different, and the liquid crystal has a voltage according to a certain time constant,
That is, a voltage different from 1006 and 1007 is applied and the voltage difference ΔV
3 occurs. Similarly, FIG. 10 (b)
The same video signal voltage 1001 'to, voltage 1006 different from the liquid crystal', 1007 'is applied, the voltage difference [Delta] V 4 occurs.
更に、従来のアクティブマトリクス液晶表示体を用い
た液晶表示装置では、第11図（ａ），（ｂ）に示すスイ
ッチング素子1102,1102′に流れる電流がI1≠I2,I′１
≠Ｉ′２の如くアンバランスの場合、ダイオードクラン
プと同様の作用により、液晶には直流成分が印加され、
液晶を劣化させてしまうという問題点も有していた。第
11図において、1100は行ライン、1101は列ライン、1102
はTFTなどの３端子スイッチング素子、1102′はMIMなど
の２端子スイッチング素子、1103は液晶である。第11図
（ａ）においてI1＜I2の場合の液晶に印加される電圧波
形図（１画素分）を第12図に示す。1201,1202は映像信
号電圧であり、ｔ＝t2の時間巾で、ｔ＝t3毎に、交互に
列ラインに供給される。1200は列ラインとは反対側の液
晶端子電圧、即ち1104の電圧であり、1203は列ライン側
の液晶端子電圧である。Further, in the liquid crystal display device using the conventional active matrix liquid crystal display, the current flowing through the switching elements 1102, 1102 'shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) is I 1 ≠ I 2 , I' 1
≠ I 'case as imbalance 2, by the action of the same and the diode clamp, the DC component is applied to the liquid crystal,
There is also a problem that the liquid crystal is deteriorated. No.
In FIG. 11, 1100 is a row line, 1101 is a column line, 1102
Is a three-terminal switching element such as a TFT, 1102 'is a two-terminal switching element such as a MIM, and 1103 is a liquid crystal. FIG. 12 shows a voltage waveform diagram (for one pixel) applied to the liquid crystal when I 1 <I 2 in FIG. 11A. 1201 and 1202 is a video signal voltage, at the time width t = t 2, for each t = t 3, is supplied to the column lines alternately. 1200 is the liquid crystal terminal voltage on the opposite side of the column line, that is, the voltage of 1104, and 1203 is the liquid crystal terminal voltage on the column line side.
電流I1によって、1204から1205迄液晶に電圧が印加さ
れ、電流I2によって、1206から1207迄液晶に電圧が印加
される。ここで、I1＜I2であるから第12図に示すよう
に、1200より＋側の電圧実効値（左下り斜線部）より
も、1200より−側の電圧実効値（右下り斜線部）の方が
大きくなり、液晶に直流成分が印加されてしまうのであ
る。A voltage is applied to the liquid crystal from 1204 to 1205 by the current I 1 , and a voltage is applied to the liquid crystal from 1206 to 1207 by the current I 2 . Here, since I 1 <I 2 , as shown in FIG. 12, a voltage effective value on the negative side of 1200 (hatched portion on the right) is lower than an effective voltage value on the positive side of 1200 (hatched portion on the left). Is larger, and a DC component is applied to the liquid crystal.
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決する
もので、その目的は、映像信号である表示信号を供給す
る以前に、液晶が保持していた電圧の影響を受けること
なく表示信号に基づく電圧を忠実に液晶に印加すること
のできる液晶表示装置及びその駆動方法を提供するとこ
ろにある。さらには、交流駆動において、画素のスイッ
チグ素子に極性アンバランスが生じた場合でも、液晶へ
の直流成分の印加を低減し、液晶の劣化を防止すること
のできる液晶表示装置及びその駆動方法を提供するとこ
ろにある。Therefore, the present invention solves such a problem in the related art, and an object thereof is to provide a display signal without being affected by a voltage held by a liquid crystal before supplying a display signal which is a video signal. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of faithfully applying a voltage based on the liquid crystal to the liquid crystal and a driving method thereof. Further, the present invention provides a liquid crystal display device capable of reducing the application of a direct current component to a liquid crystal and preventing the liquid crystal from deteriorating even when a polarity unbalance occurs in a switching element of a pixel in the AC driving, and a driving method thereof. Where you do it.
［問題点を解決するための手段」 本発明装置は、上記目的を達成するために、 互いに交差する複数の行ライン及び複数の列ライン
と、該行ラインと該列ラインに各々接続される複数の画
素とを有し、該各画素はスイッチング素子と液晶とが電
気的に直列接続されてなるアクティブマトリクス型の液
晶表示装置において、 前記行ラインを選択する行制御回路と、 前記行ラインが選択される各行選択期間内に、前記列
ラインに表示信号を出力して、前記選択された行ライン
に接続される前記画素の液晶の一端に、前記表示信号を
供給する列制御回路と、 前記各行選択期間内における前記表示信号が出力され
る前に、前記複数の列ラインに信号電圧を出力する信号
制御回路とを備え、 前記画素の液晶の両端間に印加される電圧の極性は、
前記行選択期間の到来毎に反転されてなり、 前記信号電圧は、前記行選択期間の到来毎に異なる電
位レベルであって、かつ、前記液晶の他端の電位を基準
とした前記電位レベルの極性が、該行選択期間に前記画
素の液晶の両端間に印加される電圧の極性と同一に設定
されていることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the device of the present invention comprises: a plurality of row lines and a plurality of column lines intersecting each other; and a plurality of lines connected to the row lines and the column lines, respectively. In an active matrix liquid crystal display device in which a switching element and a liquid crystal are electrically connected in series, each of the pixels includes a row control circuit that selects the row line, and a row control circuit that selects the row line. A column control circuit that outputs a display signal to the column line during each row selection period, and supplies the display signal to one end of the liquid crystal of the pixel connected to the selected row line; A signal control circuit that outputs a signal voltage to the plurality of column lines before the display signal is output in the selection period, wherein the polarity of the voltage applied across the liquid crystal of the pixel is:
The signal voltage is inverted each time the row selection period arrives, and the signal voltage has a different potential level each time the row selection period arrives, and has the potential level of the other end of the liquid crystal as a reference. The polarity is set to be the same as the polarity of the voltage applied between both ends of the liquid crystal of the pixel during the row selection period.
本発明方法は、上記目的を達成するために、 互いに交差する複数の行ライン及び複数の列ライン
と、該行ラインと該列ラインに各々接続される複数の画
素とを有し、該各画素はスイッチング素子と液晶とが電
気的に直列接続されてなるアクティブマトリクス型の液
晶表示装置の駆動方法において、 前記複数の行ラインを順次選択し、 前記行ラインが選択される各行選択期間内に、前記列
ラインに表示信号を供給して、前記選択された行ライン
に接続される前記画素の液晶の一端に、前記表示信号を
供給し、 前記各行選択期間内における前記表示信号が出力され
る前に、前記複数の列ラインに信号電圧を供給し、 前記画素の液晶の両端間に印加される電圧の極性は、
前記行選択期間の到来毎に反転されてなり、 前記信号電圧は、前記行選択期間の到来毎に異なる電
位レベルであって、かつ、前記液晶の他端の電位を基準
とした前記電位レベルの極性が、該行選択期間に前記画
素の液晶の両端間に印加される電圧の極性と同一に設定
されていることを特徴とする。In order to achieve the above object, the method of the present invention includes a plurality of row lines and a plurality of column lines crossing each other, and a plurality of pixels connected to the row lines and the column lines, respectively. Is a driving method of an active matrix type liquid crystal display device in which a switching element and a liquid crystal are electrically connected in series, wherein the plurality of row lines are sequentially selected, and in each row selection period in which the row line is selected, A display signal is supplied to the column line, the display signal is supplied to one end of the liquid crystal of the pixel connected to the selected row line, and the display signal is output in each row selection period. A signal voltage is supplied to the plurality of column lines, and the polarity of the voltage applied across the liquid crystal of the pixel is:
The signal voltage is inverted each time the row selection period arrives, and the signal voltage has a different potential level each time the row selection period arrives, and has the potential level of the other end of the liquid crystal as a reference. The polarity is set to be the same as the polarity of the voltage applied between both ends of the liquid crystal of the pixel during the row selection period.
［作用］ 本発明では、以上に述べた手段で構成することによ
り、行選択期間において、映像信号である表示信号が列
ラインに供給されるまでの期間に、上述の信号電圧を供
給する。これにより、表示信号の列ラインへの供給以前
に液晶が保持していた電圧の影響を除去し、表示信号に
基づく電圧を忠実に液晶に印加できる。また、スイッチ
ング素子の極性アンバランスが生じ、液晶へ流れ込む電
流と液晶から流れ出す電流が異なっても、液晶に印加さ
れる直流成分を低減することができる。[Operation] According to the present invention, the above-described means supplies the above-described signal voltage during a row selection period until a display signal which is a video signal is supplied to a column line. Thus, the influence of the voltage held by the liquid crystal before the display signal is supplied to the column line can be removed, and the voltage based on the display signal can be applied to the liquid crystal faithfully. Further, even if the polarity imbalance of the switching element occurs and the current flowing into the liquid crystal and the current flowing out of the liquid crystal are different, the DC component applied to the liquid crystal can be reduced.
本発明の構成による実施例を以下に示す。 An embodiment according to the configuration of the present invention will be described below.
第１図は、本発明の構成による液晶表示装置の基本ブ
ロック図を示す。駆動回路103から、行制御回路101内の
シフトレジスタ用のシフトクロック信号112及びシフト
スタート信号113が、行制御回路101に入力されて、行制
御回路101の出力により、アクティブマトリクス液晶表
示体100行ラインを順次アクセスする。また、駆動回路1
03から、列制御回路102内のシフトレジスタ用のシフト
クロック信号110及びシフトスタート信号111が、列制御
回路102に入力されて、列制御回路102の出力により、ア
クティブマトリクス液晶表示体100の列ラインを順次ア
クセスする。以上が、従来の技術によるアクティブマト
リクス液晶表示体100の駆動の基本動作である。本発明
の構成では映像信号電圧が列ラインに供給される迄の期
間に発生するパルス信号106によって、信号電圧を列ラ
インに供給する為の制御信号107が、制御回路104から列
制御回路102に入力される。また、駆動回路103から出力
される映像信号の極性反転信号108の極性反転のタイミ
ングに同期して、電圧レベルが反転する信号電圧109
が、電圧源105から出力されて、列制御回路102に入力さ
れる。従って、従来の駆動に付加してアクティブマトリ
クス液晶表示体の行ラインが選択されて列ラインが選択
されるまでの時間内に発生する制御信号107によって、
信号電圧109が各列ラインに同時に供給される。FIG. 1 shows a basic block diagram of a liquid crystal display device according to the configuration of the present invention. A shift clock signal 112 and a shift start signal 113 for a shift register in the row control circuit 101 are input to the row control circuit 101 from the drive circuit 103, and the output of the row control circuit 101 causes the active matrix liquid crystal display 100 Access lines sequentially. In addition, drive circuit 1
From 03, the shift clock signal 110 and the shift start signal 111 for the shift register in the column control circuit 102 are input to the column control circuit 102, and the column line of the active matrix liquid crystal display 100 is output by the column control circuit 102. Are sequentially accessed. The above is the basic operation of driving the active matrix liquid crystal display 100 according to the conventional technique. In the configuration of the present invention, the control signal 107 for supplying the signal voltage to the column line is transmitted from the control circuit 104 to the column control circuit 102 by the pulse signal 106 generated until the video signal voltage is supplied to the column line. Is entered. The signal voltage 109 whose voltage level is inverted in synchronization with the polarity inversion timing of the polarity inversion signal 108 of the video signal output from the driving circuit 103.
Are output from the voltage source 105 and input to the column control circuit 102. Therefore, in addition to the conventional driving, the control signal 107 generated within the time from when the row line of the active matrix liquid crystal display is selected and when the column line is selected is obtained.
A signal voltage 109 is simultaneously supplied to each column line.
以上の回路動作のタイミングチャートを第２図に示
す。本図は、映像信号の極性が、１水平期間毎に反転す
る場合（以後1H反転と呼ぶ）である。ｉ番目の行ライン
Yiが選択されてから、１番目の列ラインX1が選択される
までの時間ｔ′０の期間中にパルスを発する制御信号に
よって、前記パルスの時間巾t0の時間で信号電圧が、各
列ラインに同時に供給される。尚、信号電圧の電位は、
映像信号の極性によって反転する。FIG. 2 shows a timing chart of the above circuit operation. This figure shows a case where the polarity of the video signal is inverted every horizontal period (hereinafter referred to as 1H inversion). i-th line line
From Yi is selected, the first time t '0 control signal that emits pulses during the period of up to column lines X 1 is selected, the time the signal voltage of the time duration t 0 of the pulse, the Supplied simultaneously to the column lines. Note that the potential of the signal voltage is
It is inverted depending on the polarity of the video signal.
次に、電圧源の第１の実施例を第３図に示す。映像極
性反転信号300と、反転素子305により反転した信号によ
って、アナログスイッチ303,304が、映像極性に同期し
て交互にON,OFFを繰り返して、電圧源301,302の各々の
電位を選択して映像極性によって電位が異なる信号電圧
306が出力される。Next, a first embodiment of the voltage source is shown in FIG. By the video polarity inversion signal 300 and the signal inverted by the inversion element 305, the analog switches 303 and 304 alternately turn ON and OFF in synchronization with the video polarity, select each potential of the voltage sources 301 and 302, and Signal voltages with different potentials
306 is output.
また、電圧源の第２の実施例を第４図に示す。ここ
で、信号電圧は映像信号の実効値に密接に関係している
と考えられる為、第３図の電圧源の代わりに、正負両極
性映像信号を積分した電位を信号電圧のレベルとした回
路が第４図に示す回路である。即ち、正極性映像信号40
2を積分回路404で積分した電位と負極性映像信号401を
積分回路403で積分した電位を各々、映像極性反転信号4
00と反転素子407により反転した信号によってアナログ
スイッチ405、406を映像極性に同期して交互に、ON,OFF
させて選択して、映像極性によって電位が異なる信号電
圧408としている。FIG. 4 shows a second embodiment of the voltage source. Here, since the signal voltage is considered to be closely related to the effective value of the video signal, a circuit in which the potential obtained by integrating the positive and negative bipolar video signals is used as the signal voltage level instead of the voltage source shown in FIG. Is the circuit shown in FIG. That is, the positive polarity video signal 40
2 is integrated by an integration circuit 404 and the potential obtained by integrating a negative video signal 401 by an integration circuit 403 is a video polarity inversion signal 4
The analog switches 405 and 406 are turned ON and OFF alternately in synchronization with the video polarity by 00 and a signal inverted by the inverting element 407.
The signal voltage 408 having a different potential depending on the image polarity is selected.
次に、個々の画素液晶に印加される電圧波形図（Ｉ）
を第５図に示す。（ｎ−１）番目の垂直期間に画素液晶
に書き込まれた映像信号電位を503,503′で示す。そし
てｎ番目に行ラインが選択されて最初の列ラインが選択
されるまでの時間t1で、ｎ番目の行の全画素に信号電圧
502が供給されて列ライン側液晶端子電圧が、ある一定
の時定数で503から504に変化する。そして、所定の列ラ
インが選択されるまで液晶端子電圧が保持されて、前記
列ラインが選択されている時間t2に間、映像信号電圧50
1,501′が列ラインに供給されて、列ライン側液晶端子
電圧が、ある一定の時定数で、505から506に変化する。
ここで、信号電圧502の電圧レベルを上げてやれば、列
ライン側液晶端子電圧も全体的に上昇し、点線で示す様
になる。従って、信号電圧を変化させることによって、
列ライン側液晶端子電圧を、ある一定の範囲で変化させ
ることができる。即ち、液晶素子にかかる電圧の実効値
を、信号電圧の設定値を変えることによって、ある一定
の範囲で調整することができることになる。Next, a voltage waveform diagram (I) applied to each pixel liquid crystal
Is shown in FIG. The video signal potential written to the pixel liquid crystal in the (n-1) th vertical period is denoted by 503, 503 '. And by row line is selected in the n-th time t 1 to the first column line is selected, the signal voltage to all pixels of the n-th row
When 502 is supplied, the column line side liquid crystal terminal voltage changes from 503 to 504 with a certain time constant. Then, is the liquid crystal terminal voltage held until a predetermined column line is selected, the column between line t 2 is the time that has been selected, the video signal voltage 50
1,501 'is supplied to the column line, and the column line side liquid crystal terminal voltage changes from 505 to 506 with a certain time constant.
Here, when the voltage level of the signal voltage 502 is increased, the column line side liquid crystal terminal voltage is also increased as a whole, as shown by a dotted line. Therefore, by changing the signal voltage,
The column line side liquid crystal terminal voltage can be changed within a certain range. That is, the effective value of the voltage applied to the liquid crystal element can be adjusted within a certain range by changing the set value of the signal voltage.
ここで、第６図に、液晶素子にかかる電圧の実効値が
極性により異なる場合の信号電圧の設定例を示す。列ラ
インと反対側の液晶端子電圧600に対する映像信号電圧
の実効値について、＋側の実効値が、−側の実効値より
小さい場合は、第６図にて示す様に、列ラインと反対側
の液晶端子電圧600に対して、＋側の信号電圧603の絶対
値が−側の信号電圧604の絶対値より大きくなる様に設
定してやれば、第６図で斜線部で示す様に、＋側の実効
値と−側の実効値がほぼ等しくなる。第６図の詳細につ
いて以下に述べる。Here, FIG. 6 shows a setting example of the signal voltage when the effective value of the voltage applied to the liquid crystal element differs depending on the polarity. As for the effective value of the video signal voltage with respect to the liquid crystal terminal voltage 600 on the opposite side to the column line, when the effective value on the + side is smaller than the effective value on the-side, as shown in FIG. If the absolute value of the signal voltage 603 on the + side is set to be larger than the absolute value of the signal voltage 604 on the − side with respect to the liquid crystal terminal voltage 600 of FIG. Is almost equal to the effective value on the negative side. Details of FIG. 6 will be described below.
１垂直期間t3の間に、まず時間t1で信号電圧603が各
列ラインに供給され、列ライン側液晶端子電圧が、605
から606へ変化する。次に時間t2で映像信号電圧602が列
ラインに供給され、列ライン側液晶端子電圧が、606か
ら607へ変化した後、次の垂直期間t4まで、即ち608まで
の間、列ライン側液晶端子電圧が保持される。以後、垂
直期間t4の間も、同様の動作になる。1 during the vertical interval t 3, is supplied to the first time t 1 by signal voltage 603 is the column line, the column line side LCD terminal voltage, 605
To 606. Then the video signal voltage 602 at time t 2 is supplied to the column lines, column lines side LCD terminal voltage, after changed from 606 to 607, until the next vertical period t 4, i.e. until 608, column lines side The liquid crystal terminal voltage is held. Thereafter, during the vertical period t 4 also becomes similar operation.
次に、第７図に信号電圧を列ラインへ供給する手段の
第１の実施例を示す。Next, FIG. 7 shows a first embodiment of a means for supplying a signal voltage to a column line.
従来の列制御回路700に、映像信号電圧701とシフトク
ロック702が入力され、シフトクロック702は、列制御回
路700内のシフトレジスタ用である。711,713……715
は、各々前記シフトレジスタの出力であり、712,714…
…716は、各々列ラインへ映像信号電圧を供給する為の
信号ラインである。705,706……710は、各々の列ライン
717……719へ、映像信号電圧或いは信号電圧を供給する
為の選択用アナログスイッチであり信号電圧703は制御
信号704のタイミングによって、各列ライン717……719
へ供給される。回路動作としては、ある垂直期間の初期
に、制御信号704によって、アナログスイッチ705,707…
…709が一斉にONして、信号電圧703が、各列ライン717,
718,719へ同時に供給される。そして、制御信号704によ
ってアナログスイッチ705 707……709が一斉にOFFした
後、列制御回路700からのシフトレジスタの出力711,713
……715によって、アナログスイッチ706,708……710が
順次ONして、各列ライン717,718,719に順次映像信号電
圧が供給される。A video signal voltage 701 and a shift clock 702 are input to a conventional column control circuit 700, and the shift clock 702 is for a shift register in the column control circuit 700. 711,713 …… 715
Are the outputs of the shift registers, respectively.
.. 716 are signal lines for supplying a video signal voltage to each column line. 705,706 …… 710 is each column line
717... 719 are selection analog switches for supplying a video signal voltage or a signal voltage, and the signal voltage 703 is set to each column line 717.
Supplied to As a circuit operation, at the beginning of a certain vertical period, the control signal 704 causes the analog switches 705, 707,.
… 709 are turned on all at once, and the signal voltage 703 is changed to each column line 717,
718,719 are supplied simultaneously. After the analog switches 705 707... 709 are simultaneously turned off by the control signal 704, the outputs 711 and 713 of the shift registers from the column control circuit 700 are output.
.. 715, the analog switches 706, 708... 710 are sequentially turned on, and video signal voltages are sequentially supplied to the respective column lines 717, 718, 719.
次に、信号電圧を列ラインへ供給する手段の第２の実
施例を第８図に示す。Next, FIG. 8 shows a second embodiment of the means for supplying a signal voltage to a column line.
シフトクロック801は、列制御回路800内のシフトレジ
スタ用であり、各列ラインへ、映像信号電圧802或い
は、信号電圧803を供給するか否かの選択については、
制御信号804と、反転素子807で反転された信号によっ
て、アナログスイッチ805 806をON,OFFさせることによ
って選択する。814,816……818は、列制御回路800内の
シフトレジスタの出力であり、815,817……819は映像信
号電圧802或いは信号電圧803を各列ライン820,821,822
へ供給する為の信号ラインである。回路動作としては、
ある水平期間の初期制御信号804によって、アナログス
イッチ806がONして、信号電圧803が列制御回路800に入
力されて信号ライン815,817……819には、信号電圧803
が出力される。同時に制御信号804が、論理和808,809,8
10を介して、アナログスイッチ811,812,813を一斉にON
させ、各列ライン820,821,822に、信号電圧803が出力さ
れる。次に制御信号804によって、アナログスイッチ806
がOFFすると同時に、反転素子807で反転した制御信号80
4によって、アナログスイッチ805がONして映像信号電圧
802が、列制御回路800に入力される。そして、各信号ラ
イン815,817……819には、各列ラインに供給される映像
信号電圧802が出力され、列制御回路800内のシフトレジ
スタの出力814,816……818が、論理和808,809,810を介
して、アナログスイッチ811,812,813を順次アクセスす
ることによって、各列ライン820,821,822に順次映像信
号電圧802が供給される。The shift clock 801 is for a shift register in the column control circuit 800. For selecting whether to supply the video signal voltage 802 or the signal voltage 803 to each column line,
Selection is made by turning on and off the analog switch 805 806 according to the control signal 804 and the signal inverted by the inverting element 807. 814, 816... 818 are the outputs of the shift registers in the column control circuit 800, and 815, 817.
This is a signal line for supplying to the As circuit operation,
The analog switch 806 is turned on by the initial control signal 804 in a certain horizontal period, the signal voltage 803 is input to the column control circuit 800, and the signal lines 815, 817,.
Is output. At the same time, the control signal 804 is ORed 808,809,8
Analog switches 811, 812, 813 are turned on all at once via 10.
Then, a signal voltage 803 is output to each column line 820, 821, 822. Next, the analog switch 806 is controlled by the control signal 804.
Is turned off and the control signal 80 inverted by the inverting element 807
4 turns on the analog switch 805 to turn on the video signal voltage.
802 is input to the column control circuit 800. The video signal voltage 802 supplied to each column line is output to each of the signal lines 815, 817,... 819, and the outputs 814, 816,. By sequentially accessing the analog switches 811, 812, 813, the video signal voltage 802 is sequentially supplied to each column line 820, 821, 822.
以上に示した回路動作によって、各水平期間の初期
に、制御信号により、各列ラインに一斉に、信号電圧が
印加され、それまで液晶素子が保持していた電圧の影響
を除去した後、通常駆動と同様に、各列ラインを順次ア
クセスして、映像信号電圧を各々の液晶に供給する。By the circuit operation described above, at the beginning of each horizontal period, a signal voltage is simultaneously applied to each column line by a control signal, and after removing the influence of the voltage held by the liquid crystal element until then, the normal operation is performed. Similarly to the driving, each column line is sequentially accessed to supply a video signal voltage to each liquid crystal.
以上述べてきたように、本発明の構成によれば以下の
如き顕著な効果を奏することができる。As described above, according to the configuration of the present invention, the following remarkable effects can be obtained.
ａ）行選択期間の到来毎に画素の液晶の両端間に印加す
る電圧を極性反転させて交流駆動し、液晶にかかる直流
電圧を低減させる駆動方法を用いているが、画素はスイ
ッチング素子と液晶とが電気的に直列接続される構成で
あるため、その極性に応じてスイッチング素子を互いに
逆方向の電流が流れることになる。それにより、同一レ
ベルの表示信号を各極性の電圧で印加しても、スイッチ
ング素子の極性間のアンバランスにより、行選択期間毎
に液晶に充電される実効電圧は異なってしまい、直流成
分が液晶に常に印加され続けて液晶を劣化させてしま
う。a) Each time a row selection period arrives, a driving method is used in which the polarity of a voltage applied between both ends of the liquid crystal of a pixel is inverted to perform an AC drive to reduce a DC voltage applied to the liquid crystal. Are electrically connected in series, currents in opposite directions flow through the switching element according to the polarity. As a result, even if the same level of display signal is applied with voltages of each polarity, the effective voltage charged to the liquid crystal in each row selection period differs due to the imbalance between the polarities of the switching elements, and the DC component is reduced. And the liquid crystal is deteriorated by being constantly applied.
本発明では、行選択期間に各画素の液晶の両端に印加
される電圧を、行選択期間の到来毎に極性反転させてい
る。この際、行選択期間における表示信号が出力される
前であって、かつ、行選択期間の到来毎に、複数の列ラ
インに信号電圧を供給している。この信号電圧は、行選
択期間の到来毎に異なる電位レベルであって、かつ、液
晶の他端の電位を基準とした前記信号電圧の極性は、該
行選択期間に前記画素の液晶の両端間に印加される電圧
の極性と同一となっている。In the present invention, the polarity of the voltage applied to both ends of the liquid crystal of each pixel during the row selection period is inverted each time the row selection period arrives. At this time, the signal voltage is supplied to the plurality of column lines before the display signal is output in the row selection period and each time the row selection period comes. This signal voltage has a different potential level every time the row selection period arrives, and the polarity of the signal voltage with respect to the potential of the other end of the liquid crystal is between the both ends of the liquid crystal of the pixel during the row selection period. Has the same polarity as the voltage applied to it.
よって、上記した交流駆動における画素のスイッチン
グ素子の電気的特性の極性間のアンバランスを、上記の
信号電圧により補償することができ、液晶に印加される
直流成分をより一層低減することができる。Therefore, the above-described imbalance between the polarities of the electrical characteristics of the switching elements of the pixels in the AC driving can be compensated for by the signal voltage, and the DC component applied to the liquid crystal can be further reduced.
ｂ）一つ前の行選択期間に供給されて液晶に充電されて
いた電圧レベル（初期電圧）の大きさにより、次の行選
択期間で同一の表示信号を供給しても液晶の充電レベル
が変動してしまうが、表示信号を供給する前に、信号電
圧を列ラインに供給するので、上記初期電圧の影響を低
減することができる。b) Depending on the magnitude of the voltage level (initial voltage) that has been supplied to the liquid crystal and supplied in the previous row selection period, the charge level of the liquid crystal may be reduced even if the same display signal is supplied in the next row selection period. Although it fluctuates, the signal voltage is supplied to the column lines before the display signal is supplied, so that the influence of the initial voltage can be reduced.
ｃ）行選択期間における表示信号の供給に先立って、複
数の列ラインに上記の信号電圧を同時に供給するように
してもよい。こうすると、行選択期間において信号電圧
の供給時間を長くすることなく、表示信号の液晶への供
給時間を充分確保することができる。また、各行選択期
間は長くならないので、行選択期間の到来する時間間隔
が長くならず、表示のフリッカの発生を抑えることがで
きる。c) The above signal voltage may be simultaneously supplied to a plurality of column lines prior to the supply of the display signal during the row selection period. This makes it possible to sufficiently secure the time for supplying the display signal to the liquid crystal without increasing the time for supplying the signal voltage in the row selection period. Further, since each row selection period does not become longer, the time interval at which the row selection period arrives does not become longer, and the occurrence of display flicker can be suppressed.
第１図……本発明の構成による液晶表示装置の基本ブロ
ック図 第２図……本発明の構成による回路のタイミングチャー
ト図 第３図……電圧源の第１の実施例の図 第４図……電圧源の第２の実施例の図 第５図（ａ），（ｂ）……液晶に印加される電圧波形図
（Ｉ） 第６図……液晶に印加される電圧波形図（II） 第７図……信号電圧を列ラインへ供給する手段の第１の
実施例の図 第８図……信号電圧を列ラインへ供給する手段の第２の
実施例の図 第９図……従来の液晶表示装置におけるタイミングチャ
ート図。 第10図（ａ），（ｂ）……液晶に印加される電圧波形図 第11図（ａ），（ｂ）……アクティブマトリクス液晶表
示体の画素の等価回路図 第12図……液晶に印加される電圧波形図 100……アクティブマトリクス液晶表示体 101……行制御回路、102……列制御回路 103……駆動回路、104……制御回路 105……電圧源、106……パルス信号 107……制御信号、108……極性反転信号 109……信号電圧 110……シフトクロック信号 111……シフトスタート信号 112……シフトクロック信号 113……シフトスタート信号 300……映像極性反転信号 301,302……電圧源 303,304……アナログスイッチ 305……反転素子、306……信号電圧 401……負極性映像信号 402……正極性映像信号 403,404……積分回路 405,406……アナログスイッチ 407……反転素子、408……信号電圧 501,501′……映像信号電圧 502……信号電圧 503,503′……（ｎ−１）番目の垂直期間の映像信号電
位 504,505,506……列ライン側液晶端子電圧 600……液晶端子電圧 601,602……映像信号電圧 603,604……信号電圧 605〜611……列ライン側液晶端子電圧 700……列制御回路、701……映像信号電圧 702……シフトクロック、703……信号電圧 704……制御信号 705〜710……アナログスイッチ 711,713,715……シフトレジスタ出力 712,714,716……信号ライン 717,718,719……列ライン 800……列制御回路、801……シフトクロック 802……映像信号電圧、803……信号電圧 804……制御信号 805,806……アナログスイッチ 807……反転素子、808,809,810……論理和 811,812,813……アナログスイッチ 814,816,818……シフトレジスタ出力 815,817,819……信号ライン 820,821,822……列ライン 1000……列ラインと反対側の液晶端子電圧 1001,1001′……信号電圧 1002,1003,1002′,1003′……列ライン側液晶端子電圧 1004,1005,1004′,1005′……初期電圧 1006,1007,1006′,1007′……列ライン側液晶端子電圧 1100……行ライン、1101……列ライン 1102,1102′……スイッチング素子 1103……液晶 1104……列ラインと反対側の液晶端子電圧 1200……列ラインと反対側の液晶端子電圧 1201,1202……映像信号電圧 1203〜1208……列ライン側液晶端子電圧FIG. 1 is a basic block diagram of a liquid crystal display device according to the configuration of the present invention. FIG. 2 is a timing chart of a circuit according to the configuration of the present invention. FIG. 3 is a diagram of a first embodiment of the voltage source. ... FIG. 5 (a), (b)... Voltage waveform applied to liquid crystal (I) FIG. 6 ... Voltage waveform applied to liquid crystal (II) FIG. 7: A first embodiment of a means for supplying a signal voltage to a column line FIG. 8: A second embodiment of a means for supplying a signal voltage to a column line FIG. 9: FIG. 9 is a timing chart of a conventional liquid crystal display device. 10 (a), (b)... Voltage waveform applied to liquid crystal FIG. 11 (a), (b)... Equivalent circuit diagram of pixels of active matrix liquid crystal display FIG. Applied voltage waveform diagram 100 Active matrix liquid crystal display 101 Row control circuit 102 Column control circuit 103 Drive circuit 104 Control circuit 105 Voltage source 106 Pulse signal 107 … Control signal, 108… polarity inversion signal 109… signal voltage 110… shift clock signal 111… shift start signal 112… shift clock signal 113… shift start signal 300… video polarity inversion signal 301, 302… Voltage sources 303, 304: Analog switch 305: Inverting element, 306: Signal voltage 401: Negative video signal 402: Positive video signal 403, 404: Integrating circuit 405, 406: Analog switch 407: Inverting element, 408 … Signal voltage 501,501 ′ …… Video signal Voltage 502 ... Signal voltage 503,503 '... Video signal potential 504,505,506 in the (n-1) th vertical period Column line side liquid crystal terminal voltage 600 ... Liquid crystal terminal voltage 601,602 ... Video signal voltage 603,604 ... Signal voltage 605 611: Column line side liquid crystal terminal voltage 700: Column control circuit, 701: Video signal voltage 702: Shift clock, 703: Signal voltage 704: Control signal 705 to 710: Analog switch 711, 713, 715: Shift Register output 712,714,716 ... Signal line 717,718,719 ... Column line 800 ... Column control circuit, 801 ... Shift clock 802 ... Video signal voltage, 803 ... Signal voltage 804 ... Control signal 805,806 ... Analog switch 807 ... Inversion Elements, 808, 809, 810… OR 811,812,813… Analog switch 814,816,818… Shift register output 815,817,819… Signal line 820,821,822… Column line 1000… Liquid crystal terminal voltage 1001, opposite to the column line 1001 '... Signal voltage 1002,1003,1002', 1003 '... Column line side liquid crystal terminal voltage 1004,1005,1004', 1005 '... Initial voltage 1006,1007,1006', 1007 '... Column line side Liquid crystal terminal voltage 1100: row line 1101, column line 1102, 1102 'switching element 1103: liquid crystal 1104: liquid crystal terminal voltage opposite to column line 1200: liquid crystal terminal voltage opposite column line 1201,1202 …… Video signal voltage 1203-1208 …… Column line side liquid crystal terminal voltage
Claims (10)
列ラインと、該行ラインと該列ラインに各々接続される
複数の画素とを有し、該各画素はスイッチング素子と液
晶とが電気的に直列接続されてなるアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置において、 前記行ラインを選択する行制御回路と、 前記行ラインが選択される各行選択期間内に、前記列ラ
インに表示信号を出力して、前記選択された行ラインに
接続される前記画素の液晶の一端に、前記表示信号を供
給する列制御回路と、 前記各行選択期間内における前記表示信号が出力される
前に、前記複数の列ラインに信号電圧を出力する信号制
御回路とを備え、 前記画素の液晶の両端間に印加される電圧の極性は、前
記行選択期間の到来毎に反転されてなり、 前記信号電圧は、前記行選択期間の到来毎に異なる電位
レベルであって、かつ、前記液晶の他端の電位を基準と
した前記電位レベルの極性と同一に設定さえていること
を特徴とする液晶表示装置。A plurality of rows and a plurality of columns intersecting each other, and a plurality of pixels connected to the rows and the columns, respectively, wherein each of the pixels has a switching element and a liquid crystal electrically connected to each other. An active matrix type liquid crystal display device which is serially connected, comprising: a row control circuit for selecting the row line; and outputting a display signal to the column line within each row selection period in which the row line is selected. A column control circuit that supplies the display signal to one end of the liquid crystal of the pixel connected to the selected row line; and the plurality of columns before the display signal is output in each row selection period. A signal control circuit that outputs a signal voltage to a line, wherein the polarity of the voltage applied across the liquid crystal of the pixel is inverted each time the row selection period arrives, and the signal voltage is applied to the row. Selection A different potential levels for each arrival period, and a liquid crystal display device characterized in that it even set a potential of the other end of the liquid crystal in the same polarity of the potential level on the basis.
一定電位及び第２の一定電位を発生する電圧源を有し、
前記行選択期間の到来毎に、前記第１の一定電位と前記
第２の一定電位とを切り換えて前記信号電圧として出力
してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
液晶表示装置。2. The signal control circuit has a voltage source for generating a first constant potential and a second constant potential different from each other,
2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein each time the row selection period comes, the first constant potential and the second constant potential are switched and output as the signal voltage. apparatus.
第１の積分回路と、前記映像信号とは逆位相の映像信号
を積分する第２の積分回路とを有し、前記行選択期間の
到来毎に、前記第１の積分回路の出力電位と前記第２の
積分回路の出力電位とを切り換えて前記信号電圧として
出力してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の液晶表示装置。3. The row selection period, wherein the signal control circuit has a first integration circuit for integrating a video signal, and a second integration circuit for integrating a video signal having a phase opposite to the video signal. 2. The method according to claim 1, wherein the output of the first integration circuit and the output potential of the second integration circuit are switched and output as the signal voltage every time the signal arrives. Liquid crystal display.
の３端子素子と前記液晶とが、前記列ラインと前記液晶
の他端との間に伝奇的に直列接続されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の液晶表示
装置。4. The pixel according to claim 1, wherein the three-terminal element serving as the switching element and the liquid crystal are serially connected in series between the column line and the other end of the liquid crystal. The liquid crystal display device according to claim 1.
の２端子素子と前記液晶とが、前記列ラインと前記行ラ
インの間に電気的に直列接続されてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の液晶表示装
置。5. The pixel according to claim 1, wherein the two-terminal element serving as the switching element and the liquid crystal are electrically connected in series between the column line and the row line. Item 4. The liquid crystal display device according to items 1 to 3.
列ラインと、該行ラインと該列ラインに各々接続される
複数の画素とを有し、該各画素はスイッチング素子と液
晶とが電気的に直列接続されてなるアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置の駆動方法において、 前記複数の行ラインを順次選択し、 前記行ラインが選択される各行選択期間内に、前記列ラ
インに表示信号を出力して、前記選択された行ラインに
接続される前記画素の液晶の一端に、前記表示信号を供
給し、 前記各行選択期間内における前記表示信号が出力される
前に、前記複数の列ラインに信号電圧を供給し、 前記画素の液晶の両端間に印加される電圧の極性は、前
記行選択期間の到来毎に反転されてなり、 前記信号電圧は、前記行選択期間の到来毎に異なる電位
レベルであって、かつ、前記液晶の他端の電位を基準と
した前記電位レベルの極性が、該行選択期間に前記画素
の液晶の両端間に印加される電圧の極性と同一に設定さ
れていることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。6. A semiconductor device comprising: a plurality of row lines and a plurality of column lines intersecting each other; and a plurality of pixels connected to the row lines and the column lines, wherein each pixel has a switching element and a liquid crystal which are electrically connected. A method for driving an active matrix type liquid crystal display device, which is connected in series, wherein the plurality of row lines are sequentially selected, and a display signal is output to the column lines within each row selection period in which the row lines are selected. Then, the display signal is supplied to one end of the liquid crystal of the pixel connected to the selected row line, and before the display signal is output in each row selection period, the display signal is supplied to the plurality of column lines. A signal voltage is supplied, and the polarity of the voltage applied between both ends of the liquid crystal of the pixel is inverted each time the row selection period arrives. The signal voltage has a different potential every time the row selection period arrives. Lebe And the polarity of the potential level with respect to the potential of the other end of the liquid crystal is set to be the same as the polarity of the voltage applied across the liquid crystal of the pixel during the row selection period. A method for driving a liquid crystal display device, comprising:
に、互いに異なる第１の一定電位及び第２の一定電位と
の間で交互に切り換えられてなることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の液晶表示装置の駆動方法。7. The system according to claim 1, wherein said signal voltage is alternately switched between a first constant potential and a second constant potential which are different from each other every time said row selection period arrives. 7. The method for driving a liquid crystal display device according to claim 6, wherein:
に、映像信号を積分してなる第１の積分出力と、前記映
像信号とは逆位相の映像信号を積分してなる第２の積分
出力との間で交互に切り換えられてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第６項記載の液晶表示装置の駆動方
法。8. The signal voltage includes a first integrated output obtained by integrating a video signal every time the row selection period arrives, and a second integrated output obtained by integrating a video signal having an opposite phase to the video signal. 7. The driving method for a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the switching is alternately performed between the integrated output and the integrated output.
の３端子素子と前記液晶とが、前記列ラインと前記液晶
の他端との間に電気的に直列接続されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第６項乃至第８項記載の液晶表示
装置の駆動方法。9. The pixel according to claim 1, wherein the three-terminal element as the switching element and the liquid crystal are electrically connected in series between the column line and the other end of the liquid crystal. 9. A method for driving a liquid crystal display device according to claim 6, wherein
ての２端子素子と前記液晶とが、前記列ラインと前記行
ラインの間に電気的に直列接続されてなることを特徴と
する特許請求の範囲第６項乃至第８項記載の液晶表示装
置の駆動方法。10. The pixel according to claim 1, wherein the two-terminal element as the switching element and the liquid crystal are electrically connected in series between the column line and the row line. Item 9. The method for driving a liquid crystal display device according to items 6 to 8.
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-
1986
- 1986-08-07 JP JP61185561A patent/JP2579467B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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