JP2002358059A - Liquid crystal display device and its driving method - Google Patents
Liquid crystal display device and its driving methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は非線形素子を用いる
アクティブマトリクス型の液晶表示装置とその駆動方法
に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device using a non-linear element and a driving method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の、非線形素子を用いるアクティブ
マトリクス方式の液晶表示装置の駆動方法の例として
は、「日経マイクロデバイス1987年7月号No.2
5、p.121−126、小口他」等がある。図2はそ
のタイミングチャートの例であり、21は走査信号波形
Yi、22はデータ信号波形Xi、23は1画素への印
加波形Yi−Xiである。これはパルス幅変調方式によ
る階調表示の例であるが、データ信号波形22の高さを
データに応じて変化させるとパルス高さ変調方式とな
る。図3は液晶表示装置の等価回路の例である。31は
非線形素子であり、32が液晶容量である。2. Description of the Related Art An example of a conventional driving method of an active matrix type liquid crystal display device using a non-linear element is disclosed in "Nikkei Micro Devices, July 1987, No. 2".
5, p. 121-126, Oguchi et al. " FIG. 2 is an example of the timing chart, in which 21 is a scanning signal waveform Yi, 22 is a data signal waveform Xi, and 23 is a waveform Yi-Xi applied to one pixel. This is an example of gradation display by the pulse width modulation method. However, if the height of the data signal waveform 22 is changed according to data, the pulse height modulation method is used. FIG. 3 is an example of an equivalent circuit of a liquid crystal display device. 31 is a non-linear element, and 32 is a liquid crystal capacitance.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術には以下に述べるような課題がある。However, the above-mentioned prior art has the following problems.
【0004】一般に、薄膜非線形素子の安定性・信頼性
は単結晶半導体基板上に形成した通常のダイオードに比
べて極端に悪い。これは、薄膜の結晶性が悪いため数多
くの準位が存在し、通電し続けることによりその状態が
変化するのだと考えられる。この素子の特性変化はバイ
アス依存性があるため、例えば同じパターンを長時間表
示していると、表示パターンと同じ様な素子特性の分布
ができ、パターンを消した後も長時間パターンが残る現
象を生じる。これは、残像や焼き付きと呼ばれるもの
で、データ表示において致命的な欠点となる。[0004] In general, the stability and reliability of a thin film nonlinear element is extremely poor as compared with a normal diode formed on a single crystal semiconductor substrate. This is presumably because there are many levels due to poor crystallinity of the thin film, and the state changes by continuing to supply current. Since the change in the characteristics of the element has a bias dependence, for example, when the same pattern is displayed for a long time, the distribution of the element characteristics similar to the display pattern can be generated, and the pattern remains for a long time after the pattern is erased. Is generated. This is called an afterimage or burn-in, and is a fatal defect in data display.
【0005】本発明の液晶表示装置の駆動方法はこの様
な課題を解決するものであり、その目的とするところ
は、液晶表示装置の駆動方法を最適化し、表示画面内の
非線形素子の特性を均一化し、残像・焼き付きの無い高
画質を実現することにある。[0005] The driving method of the liquid crystal display device of the present invention solves such a problem, and an object thereof is to optimize the driving method of the liquid crystal display device and to reduce the characteristics of the nonlinear element in the display screen. An object of the present invention is to realize uniform image quality and high image quality without image sticking and image sticking.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記した問題を解決する
ために、本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、液晶
表示装置に含まれる画素を選択するための選択期間に、
該画素を選択するための走査信号であって所定電位を基
準とする二つの極性のいずれかを有する前記走査信号及
び該画素が表示すべき画像を規定するデータ信号間の差
である、パルス幅変調を施された差信号を前記画素に印
加することにより、前記画素に前記画像を表示させる液
晶表示装置の駆動方法であって、前記選択期間のうちの
第1の期間に、一の極性を有する第1の走査信号及び前
記データ信号間の差である第1の差信号を前記画素に印
加するステップと、前記選択期間のうちの前記第1の期
間の直前の第2の期間に、前記一の極性と異なる他の極
性を有する第2の走査信号及び前記データ信号間の差で
ある第2の差信号を前記画素に印加するステップとを含
み、前記第1の期間に対する前記第1の差信号のパルス
の印加期間の比及び前記第2の期間に対する前記第2の
差信号のパルスの印加期間の比の和が1であることを特
徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a method for driving a liquid crystal display device according to the present invention includes a method for selecting a pixel included in a liquid crystal display device during a selection period.
A pulse width, which is a difference between the scanning signal for selecting the pixel and the scanning signal having one of two polarities with respect to a predetermined potential and a data signal defining an image to be displayed by the pixel; A method for driving a liquid crystal display device in which the image is displayed on the pixel by applying the modulated difference signal to the pixel, wherein one polarity is set in a first period of the selection period. Applying a first difference signal, which is a difference between the first scanning signal and the data signal, to the pixel, and a second period immediately before the first period of the selection period, Applying a second difference signal that is a difference between a second scanning signal having another polarity different from one polarity and the data signal to the pixel, wherein the first scanning with respect to the first period is performed. Comparison of difference signal pulse application period Wherein the sum of the ratio of the application period of the pulse of the second difference signal for the second period is 1.
【0007】[0007]
【実施例】本実施例を以下図面に基づいて説明する。図
1は本発明の液晶表示装置の駆動波形を示すタイミング
チャートの例である。11は走査信号波形Yi、12は
データ信号波形Xi、13は1画素への印加波形Yi−
Xiである。図3は、非線形素子を用いたアクティブマ
トリクス型LCDの画素部分の等価回路で、信号電極X
iと走査電極Yiとの間に直列に配置された非線形素子
31と液晶32が1つの画素を構成し、この画素には図
1におけるYi−Xiなる電圧が印加される。この例で
はパルス幅変調方式による階調表示を行っており、デュ
ーティ比が大きいと液晶に印加される電圧が増大する。
例えば、ノーマリ白モードのTN液晶であれば、デュー
ティ比が小さいほど明るく、大きいほど暗い画像が得ら
れる。本発明の特徴は、本来の画像信号を画素に印加す
る直前に、画像信号を正負反転させた信号を印加する点
にある。図1では、選択期間をT1,T2,T3の3つ
の期間に分け、それぞれ正、負、正の極性の信号を画素
に印加する。ここでは、T3において印加されるデュー
ティ比d3の信号が本来の信号である。T2において印
加されるデューティ比d2の信号は、d3の反転信号で
あり、d2+d3=1の関係が成り立つ。一般に、非線
形素子は極性反転したパルスを印加することによってデ
ータを書き換えるのに十分な電流が流れるので、このよ
うに反転信号と本来の信号を続けて2回書き込む場合に
は、あらかじめ極性を反転させておく必要がある。これ
がT1において印加されるデューティ比d1で、これは
画像データに関係なく一定の大きさにしておく。This embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a timing chart showing driving waveforms of the liquid crystal display device of the present invention. 11 is a scanning signal waveform Yi, 12 is a data signal waveform Xi, and 13 is a waveform Yi- applied to one pixel.
Xi. FIG. 3 is an equivalent circuit of a pixel portion of an active matrix type LCD using a non-linear element.
The non-linear element 31 and the liquid crystal 32 arranged in series between i and the scanning electrode Yi constitute one pixel, and a voltage Yi-Xi in FIG. 1 is applied to this pixel. In this example, gradation display is performed by the pulse width modulation method, and when the duty ratio is large, the voltage applied to the liquid crystal increases.
For example, in the case of a TN liquid crystal in a normally white mode, a brighter image is obtained as the duty ratio is smaller, and a darker image is obtained as the duty ratio is larger. A feature of the present invention resides in that a signal obtained by inverting the image signal is applied immediately before the original image signal is applied to the pixel. In FIG. 1, the selection period is divided into three periods T1, T2, and T3, and signals having positive, negative, and positive polarities are respectively applied to the pixels. Here, the signal of the duty ratio d3 applied at T3 is the original signal. The signal with the duty ratio d2 applied at T2 is an inverted signal of d3, and the relationship of d2 + d3 = 1 holds. In general, a current sufficient to rewrite data flows by applying a pulse whose polarity is inverted to a nonlinear element. Therefore, when writing an inverted signal and an original signal twice consecutively, the polarity is inverted in advance. Need to be kept. This is the duty ratio d1 applied at T1, which is kept constant regardless of the image data.
【0008】このような駆動方法を用いると、非線形素
子に流れる電流は画像データと無関係に一定となる。し
たがって、印加電圧の違いに応じて素子の特性が変化し
て生じる焼き付きや残像を回避することができる。な
お、ここでT2とT3の期間は同じに設定するのが望ま
しいが、T1の期間はT2やT3と同じである必要は無
い。むしろT1を短くして、本来の信号の書き込み時間
のT2、T3を長くするほうが非線形素子の書き込み動
作にマージンができる。When such a driving method is used, the current flowing through the nonlinear element becomes constant irrespective of the image data. Therefore, it is possible to avoid image sticking and afterimage caused by changing the characteristics of the element according to the difference in the applied voltage. Here, it is desirable to set the period of T2 and T3 to be the same, but the period of T1 does not need to be the same as T2 and T3. Rather, by shortening T1 and lengthening the original signal writing time T2, T3, there is a margin in the writing operation of the nonlinear element.
【0009】図4は、本発明の第2の実施例の駆動波形
を示すタイミングチャートである。41は走査信号波形
Yi、42はデータ信号波形Xi、13は1画素への印
加波形Yi−Xiである。この例ではパルス高さ変調方
式による階調表示を行っており、データパルスXiの振
幅が大きいと液晶に印加される電圧が増大する。例え
ば、ノーマリ白モードのTN液晶であれば、振幅が小さ
いほど明るく、大きいほど暗い画像が得られる。この例
においても、選択期間をT1,T2,T3の3つの期間
に分け、それぞれ正、負、正の極性の信号を画素に印加
する。ここでは、T3において印印加される信号が本来
の信号である。T2において印加される信号は、本来の
信号の反転信号であり、2つの電圧の和は一定である。
なお、T1において印加される信号は、画像データに関
係なく一定の大きさにしておく。FIG. 4 is a timing chart showing driving waveforms according to the second embodiment of the present invention. 41 is a scanning signal waveform Yi, 42 is a data signal waveform Xi, and 13 is a waveform Yi-Xi applied to one pixel. In this example, gradation display is performed by the pulse height modulation method. When the amplitude of the data pulse Xi is large, the voltage applied to the liquid crystal increases. For example, in the case of a TN liquid crystal in a normally white mode, an image having a smaller amplitude is brighter and an image having a larger amplitude is darker. Also in this example, the selection period is divided into three periods T1, T2, and T3, and signals having positive, negative, and positive polarities are respectively applied to the pixels. Here, the signal applied at T3 is the original signal. The signal applied at T2 is an inverted signal of the original signal, and the sum of the two voltages is constant.
Note that the signal applied at T1 has a constant magnitude regardless of the image data.
【0010】図1の例と同様、このような駆動方法を用
いると非線形素子に流れる電流は画像データと無関係に
一定となる。したがって、印加電圧の違いに応じて素子
の特性が変化して生じる焼き付きや残像を回避すること
ができる。As in the example shown in FIG. 1, when such a driving method is used, the current flowing through the non-linear element becomes constant irrespective of the image data. Therefore, it is possible to avoid image sticking and afterimage caused by changing the characteristics of the element according to the difference in the applied voltage.
【0011】次に、これらの駆動方法を実現する液晶表
示装置の具体的な構成について説明する。図5は液晶表
示装置の回路ブロック図である。この例では、1水平走
査期間分の画像データを記憶するラインメモリを4つ用
いている。まず、データ入力部から液晶駆動用に増幅さ
れた画像信号は、水平選択期間に順次ラインメモリ1に
入力される。この時同時に、データ反転回路によって白
黒と極性が反転された画像データが順次ラインメモリ2
に記憶される。次に、ブランキング期間中にタイミング
信号発生回路のパルスに同期して、ラインメモリ1、2
のデータが一斉にラインメモリ3、4にそれぞれ送られ
る。データドライバは、1水平走査期間中に、まず選択
された非線形素子をすべてリフレッシュし、次にライン
メモリ4から取り込んだ反転データを出力し、最後にラ
インメモリ3から取り込んだ本来の画像データを出力す
る。この時、データドライバと走査ドライバが同期して
いるのはいうまでもない。Next, a specific configuration of a liquid crystal display device that realizes these driving methods will be described. FIG. 5 is a circuit block diagram of the liquid crystal display device. In this example, four line memories for storing image data for one horizontal scanning period are used. First, the image signal amplified for driving the liquid crystal from the data input unit is sequentially input to the line memory 1 during the horizontal selection period. At the same time, the image data of which the black and white and the polarity are inverted by the data inversion circuit are sequentially stored in the line memory
Is stored. Next, during the blanking period, the line memories 1 and 2 are synchronized with the pulse of the timing signal generation circuit.
Are simultaneously sent to the line memories 3 and 4 respectively. The data driver refreshes all selected non-linear elements during one horizontal scanning period, then outputs inverted data fetched from the line memory 4, and finally outputs original image data fetched from the line memory 3. I do. At this time, it goes without saying that the data driver and the scanning driver are synchronized.
【0012】この例では、データドライバ外部に記憶回
路を設けてあるが、これらの回路をデータドライバに内
蔵するのも容易である。たとえば、ドライバの各出力ご
とに2系列の2段ラッチとバッファを配置すればよい。In this example, the storage circuits are provided outside the data driver. However, it is easy to incorporate these circuits in the data driver. For example, a two-stage two-stage latch and a buffer may be arranged for each output of the driver.
【0013】本発明は、非単結晶Si薄膜や化合物半導
体薄膜から成る薄膜ダイオードや、絶縁体薄膜と金属薄
膜から成るMIM、バリスタやサイリスタ等、走査線に
選択パルスを印加して非線形素子をオン・オフさせる全
てのアクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用でき
る。According to the present invention, a nonlinear element is turned on by applying a selection pulse to a scanning line, such as a thin-film diode comprising a non-single-crystal Si thin film or a compound semiconductor thin film, an MIM comprising an insulator thin film and a metal thin film, a varistor or a thyristor. -Applicable to all active matrix type liquid crystal display devices to be turned off.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶表示装置
およびその駆動方法は、非線形素子に印加される電圧
を、画像信号に関係なく一定にすることができる。した
がって、素子の特性変化による残像や焼き付きを完全に
無くすことができる。この方法は、素子の構造は従来の
ままで駆動波形のみを変えるため、ほとんどコストを増
加させることなく液晶表示の高画質・高信頼性化を実現
できる。As described above, the liquid crystal display device and the driving method of the present invention can make the voltage applied to the non-linear element constant regardless of the image signal. Therefore, afterimages and image sticking due to a change in element characteristics can be completely eliminated. According to this method, since only the drive waveform is changed without changing the structure of the element, a high image quality and high reliability of the liquid crystal display can be realized with almost no increase in cost.
【図1】 液晶表示装置の駆動波形を示すタイミングチ
ャート。FIG. 1 is a timing chart showing driving waveforms of a liquid crystal display device.
【図2】 従来の液晶表示装置の駆動波形を示すタイミ
ングチャート。FIG. 2 is a timing chart showing driving waveforms of a conventional liquid crystal display device.
【図3】 液晶表示装置の画素部の等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a pixel portion of a liquid crystal display device.
【図4】 液晶表示装置の駆動波形を示すタイミングチ
ャート。FIG. 4 is a timing chart showing driving waveforms of the liquid crystal display device.
【図5】 液晶表示装置の回路ブロック図。FIG. 5 is a circuit block diagram of a liquid crystal display device.
11、21、41 走査信号波形 12、22、42 データ信号波形 13、23、43 1画素への印加波形 31、51 非線形素子 32、52 液晶 11, 21, 41 Scanning signal waveform 12, 22, 42 Data signal waveform 13, 23, 43 1 Applied waveform to one pixel 31, 51 Non-linear element 32, 52 Liquid crystal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 670 G09G 3/20 670K Fターム(参考) 2H093 NA16 NA31 NA41 NA51 NC37 ND12 5C006 AA01 AA15 AA16 AC24 AF73 BB17 BF05 FA34 FA56 GA03 5C080 AA10 BB05 CC03 DD29 EE29 FF11 GG08 GG12 JJ02 JJ04──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09G 3/20 670 G09G 3/20 670K F term (Reference) 2H093 NA16 NA31 NA41 NA51 NC37 ND12 5C006 AA01 AA15 AA16 AC24 AF73 BB17 BF05 FA34 FA56 GA03 5C080 AA10 BB05 CC03 DD29 EE29 FF11 GG08 GG12 JJ02 JJ04
Claims (1)
ための選択期間に、該画素を選択するための走査信号で
あって所定電位を基準とする二つの極性のいずれかを有
する前記走査信号及び該画素が表示すべき画像を規定す
るデータ信号間の差である、パルス幅変調を施された差
信号を前記画素に印加することにより、前記画素に前記
画像を表示させる液晶表示装置の駆動方法であって、 前記選択期間のうちの第1の期間に、一の極性を有する
第1の走査信号及び前記データ信号間の差である第1の
差信号を前記画素に印加するステップと、 前記選択期間のうちの前記第1の期間の直前の第2の期
間に、前記一の極性と異なる他の極性を有する第2の走
査信号及び前記データ信号間の差である第2の差信号を
前記画素に印加するステップとを含み、 前記第1の期間に対する前記第1の差信号のパルスの印
加期間の比及び前記第2の期間に対する前記第2の差信
号のパルスの印加期間の比の和が1であることを特徴と
する液晶表示装置の駆動方法。1. A scanning signal for selecting a pixel included in a liquid crystal display device during a selection period, the scanning signal having one of two polarities based on a predetermined potential. And driving a liquid crystal display device that causes the pixel to display the image by applying a pulse width modulated difference signal, which is a difference between data signals defining an image to be displayed by the pixel, to the pixel. Applying a first difference signal, which is a difference between a first scanning signal having one polarity and the data signal, to the pixel during a first period of the selection period; A second difference signal that is a difference between a second scanning signal having another polarity different from the one polarity and the data signal in a second period immediately before the first period in the selection period. Applying to the pixel The sum of the ratio of the application period of the pulse of the first difference signal to the first period and the ratio of the application period of the pulse of the second difference signal to the second period is one. Driving method for a liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002098871A JP3491160B2 (en) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Driving method of liquid crystal display device |
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Publication Number | Publication Date |
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JP3491160B2 JP3491160B2 (en) | 2004-01-26 |
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Cited By (1)
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CN114283757A (en) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 绵阳惠科光电科技有限公司 | Drive circuit and display device |
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2002
- 2002-04-01 JP JP2002098871A patent/JP3491160B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114283757A (en) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 绵阳惠科光电科技有限公司 | Drive circuit and display device |
CN114283757B (en) * | 2021-12-29 | 2023-08-25 | 绵阳惠科光电科技有限公司 | Driving circuit and display device |
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