JP2004206050A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に係り、特に多相化された画像信号によって表示が行われる投射型ディスプレイやビューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ等に適用され、組単位で表示画素に書き込まれる画像信号のクロストークを抑制して高画質な画像を表示させるための改善に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリックス型の液晶表示装置においては、基板上に表示画素がマトリクス状に形成されており、各表示画素はスイッチング用電界効果型トランジスタ(以下、単に「トランジスタ」という)と信号電圧保持用のコンデンサ(以下、「補助容量」という)と画素電極と共通電極と液晶部材で構成されているが、従来から、トランジスタの応答特性や補助容量の周波数特性が十分でないような場合の解決策として、例えば、下記の特許文献1〜4等で開示されているように、画像信号をn相(nは2以上の自然数)の多相信号に変換して入力することが行われている。
即ち、元の画像信号を多相化することによりその占有周波数帯域を1/nに低下せしめ、n本の入力信号線を通じて液晶表示装置に供給することにより前記の問題点を解決させている。
【0003】
先ず、液晶表示装置は図5に示すような回路構成からなり、マトリクス状に配設された多数の表示画素PXと、それらの表示画素PXを駆動するための列信号線駆動回路51及び行信号線駆動回路52を備えており、行信号線駆動回路52が各行信号線G1…Gjを通じて各行の表示画素PXのトランジスタをON/OFF制御し、列信号線駆動回路51が各信号線D(1)1…D(X)nを通じて各列の表示画素PXの補助容量に画像信号を書き込むようになっている。
具体的には、単結晶シリコン基板の上に複数の列信号線D(1)1…D(X)nと複数の行信号線G1…Gjが相互に直交した態様でそれぞれ平行に形成されていると共に、各信号線D(1)1…D(X)nとG1…Gjの交差部分にそれぞれ1個ずつ表示画素PXが配置・形成されており、列信号線D(1)1…D(X)nの合計本数をi本とすれば、表示画素数が(i×j)個の表示パネルを構成していることになる。
尚、図5では、多相化画像信号に基づく画像表示動作手順を説明するために、列信号線D(1)1…D(X)nをD(K)1〜D(K)n[但し、K=1〜X]としてX組に分けて表現してある。
【0004】
次に、各表示画素PXは、前記のようにトランジスタ61と補助容量62と画素電極63と共通電極64と液晶部材65とで構成されている。
即ち、列信号線D(1)1と行信号線G1の交差部分の表示画素PX(1,1)について説明すると、トランジスタ61のドレインには列信号線D(1)1が、制御端子であるゲートには行走査線G1が、ソースには補助容量62と画素電極63がそれぞれ接続されていると共に、画素電極63と共通電極64の間に液晶部材65が保持された構成になっている。
また、全ての表示画素PXの共通電極64にはCOM信号が印加され、補助容量62の一方の端子にはCC信号が印加されるようになっている。
【0005】
そして、各表示画素PXの断面構造は図9に示され、基板71面に形成されたトランジスタ61のソースに対して画素電極63が接続されており、その接続部分から側方へ導体部72が連続的に形成され、基板71と導体部72の間に誘電体層73を形成することによって補助容量62を構成している。
従って、前記の導体層72が補助容量62の一方の端子に相当し、基板71が他方の端子に相当するが、以降、後者の端子を「基板側端子71a」として説明する。
また、画素電極63の上側には透明基板74が液晶部材65を介して対向配置せしめられており、透明基板74には透明な導体膜である共通電極64が形成されている。
尚、75は絶縁層であり、76,77はそれぞれ画素電極63側と透明基板74側に皮膜された液晶配向膜である。
従って、液晶表示装置では透明基板74側の共通電極64に対してCOM信号を印加し、補助容量62の基板側端子71aに対してCC信号を印加することになるが、基板側端子71aは基板71自体か又は基板71に形成した導体層によって構成されるため、CC信号も基板71又は前記導体層を通じて共通に印加されることになる。
【0006】
次に、列信号線駆動回路51は、図示していないシフトレジスタやサンプリングスイッチで構成されており、外部回路から入力される水平スタート信号HST及び水平クロック信号HCKに基づいて、転送されてくる多相化画像信号:VIDEO(K)[i][i=1〜n]を所定のタイミングで順次サンプリングして列信号線D(1)1〜D(1)n,D(2)1〜D(2)n,…,D(X)1〜D(X)nへ順次出力する。
即ち、列信号線駆動回路51はn個の入力端子から同時に多相化画像信号を取り込み、一定のタイミングで各組の列信号線D(K)1〜D(K)n:[K=1〜X]へ順次出力させる。
【0007】
具体的には、1水平走査期間をHとすると、多相化画像信号をH/Xの期間毎にサンプリングし、最初のH/Xの期間におけるn個のサンプリング信号は列信号線D(1)1〜D(1)nへ並列出力し、次のH/Xの期間におけるn個のサンプリング信号は列信号線D(2)1〜D(2)nへ並列出力し、以降、同様にして1水平走査期間の最後のH/Xの期間におけるn個のサンプリング出力信号は列信号線D(X)1〜D(X)nへ並列出力することになる。
【0008】
一方、行走査線駆動回路52は、図示しないシフトレジスタとセレクタを含む回路として構成されており、外部から入力される垂直スタート信号VST、垂直クロック信号VCKに基づいて、1フレーム分の走査期間内に走査信号(選択信号)を行走査線G1…Gjへ順次供給する動作を各フレーム単位で繰り返す。
そして、その走査信号が行走査線G1に供給された時は、その走査信号が第1行目の(K×n)個の表示画素PXに係る各トランジスタ61のゲートに印加されて、それらのトランジスタ61をオン状態(選択状態)とし、各トランジスタ61のドレイン・ソース間を導通させる。
【0009】
それにより、列信号線駆動回路51でサンプリングされた画像信号は各組の列信号線D(1)1〜D(1)n,D(2)1〜D(2)n,…,D(X)1〜D(X)nへ順次同時に並列出力され、それぞれの組に係る列信号線D(1)1〜D(1)n,D(2)1〜D(2)n,…,D(X)1〜D(X)nが接続されている各トランジスタ61のドレイン・ソース間を通じて各補助容量62に同時に蓄積される。
そして、行走査線駆動回路52は、列信号線駆動回路51における各水平走査期間H毎に走査信号を行信号線のG1からGjまで順次出力し、その走査信号を出力した行信号線に対応する各表示画素PXの補助容量62に対して列信号線D(1)1〜D(1)n,D(2)1〜D(2)n,…,D(X)1〜D(X)nに出力されている画像信号を蓄積させてゆくことになる。
その結果、第1行目(1)から最終行(j)までの全ての表示画素PXの補助容量62に1フレーム分の画像信号が蓄積され、各表示画素PXでは補助容量62に蓄積された画像信号に対応する電圧が画素電極63へ供給される。
【0010】
一方、図5において、COM信号は図9に示した透明基板74側の共通電極64から印加されるが、画像信号の極性と同極性の電圧とされ、一般的な液晶表示装置ではCOM信号の電圧が液晶部材65の閾値電圧に設定されている。
そして、液晶部材65を交流駆動させるために画像信号はフレーム毎又はフィールド毎に反転せしめられ、その信号電圧レベル(信号分電圧)と前記のCOM信号の電圧との差を実効電圧として液晶部材65に光変調動作を生じさせる。
また、CC信号は補助容量62に蓄積された画像信号の電圧を調整するものであり、液晶の適正な光変調動作を確保させるための電圧を各表示画素PXの基板側端子71aに対して共通に印加されている。
【0011】
次に、以上に説明した液晶表示装置の概略動作を、図6及び図7のタイミングチャートに基づいて更に具体的に説明する。
ここに、図6は主に行信号線駆動回路52の動作タイミングを、図7は主に列信号線駆動回路51の動作タイミングを示している。
【0012】
図6において、(a)は列信号線駆動回路51に入力される多相化画像信号の入力波形を示し、その画像信号はフレーム期間Aでは非反転信号となり、フレーム期間Bでは反転信号になっている。
行走査線駆動回路52には、(b)と(c)に示すVST,VCKの各信号が供給される。
そして、行走査線駆動回路52が内蔵するシフトレジスタは、入力されたVSTをVCKの立ち上がりエッジで1段分シフトし、これを走査信号として出力するj段のシフトレジスタであり、行走査線駆動回路52の各シフト段から内蔵のセレクタにより行信号線G1,G2,…,Gjに対して(d)に示す走査信号を出力させるが、そのセレクタはシフトレジスタの出力を期間Aでは行信号線G1,G2,…,Gjへ出力し、期間Bでは出力しないようになっている。
従って、期間Aでは、走査信号が行走査線G1,G2,…,Gjへ順次出力されて各行のトランジスタ61がオン状態となり、期間Bでは各行のトランジスタ61はオフ状態となる。
また、図6の(e)と(f)に示すCOM信号とCC信号は、それぞれ前記の所定電位の信号で共通電極64と各補助容量62の基板側端子71aに印加されている。
【0013】
一方、列信号線駆動回路51の動作タイミング(図7)についてみると、列信号線駆動回路51に対しては、(a)に模式的に示す多相化された画像信号と、(c)のHSTと、(d)のHCKが入力されている。
ここで、HSTとHCKは列信号線駆動回路51が内蔵するシフトレジスタの動作を制御する信号である。
列信号線駆動回路51では、(b)に示す行信号線駆動回路52のVSTと同期したHSTに基づいて、(e)の多相化画像信号がHCKに同期して列信号線D(1)1〜D(1)n,D(2)1〜D(2)n,…,D(X)1〜D(X)nに出力される。
尚、図7の(e),(f)は図6に示した前記のCOM信号(e)とCC信号(f)である。
【0014】
従って、図5に示した液晶表示装置では、列信号線駆動回路51と行信号線駆動回路52が相互に同期をとりながら多相化画像信号を組単位で各表示画素PXに書き込む動作を繰り返し、フレーム期間Aにおいて画像信号を各表示画素PXの補助容量62に蓄積させ、フレーム期間Bにおいて各表示画素PXに対応する領域の液晶部材65に光変調動作を生じさせることにより、連続的にフレーム画像を表示させる。
【0015】
ところで、前記の液晶表示装置においては、上記のようにCC信号を印加する基板側端子71aが基板71自体又は基板に構成した導体層になっており、CC信号は全ての表示画素PXの補助容量62に対して共通に印加されている。
そして、そのようなCC信号の共通印加方式は、前記のように画像信号を多相化して入力させる液晶表示装置に限らず、画像信号をシリアルに転送する従来の一般的な液晶表示装置においても同様であるが、いずれにしても、各表示画素PXの補助容量62に対するCC信号の共通印加回路を介して各補助容量62に蓄積された画像信号のクロストークが発生し、その結果として画像の表示品質が低下するという問題がある。
即ち、画像信号が行単位又は前記の組単位で補助容量62に書き込まれてゆく際に前記の共通印加回路を介して電荷の移動が生じ、それによって補助容量62と画素電極63の電圧が変動することにより表示画像の乱れが発生する。
特に、前記の液晶表示装置では多相化画像信号が組単位で補助容量62に同時に書き込まれてゆき、また前記の電圧変動量が比較的大きくなるために画像の表示品質に与える影響が大きくなる。
【0016】
その問題点に対して、本願発明者は、前記の液晶表示装置が画像信号を多相化していることに着目し、図8に示すように、各組(K=1〜X)のn本の列信号線D(K)1〜D(K)n:[K=1〜X]の内で、各組の同じ順番の列信号線に接続された表示画素PXの補助容量62における基板側端子(CC信号を印加する端子)が、外部から導かれたn本のCC信号線CC1〜CCnの内で同じ順番の信号線にのみ共通接続された回路構成を提案した(特願2002−199355号)。
この提案に係る液晶表示装置によれば、各組単位で垂直方向に整列した表示画素PX群毎に独立したCC信号線CC1〜CCnからCC信号を印加しており、少なくとも水平方向に隣接した表示画素PX間でのクロストークを防止でき、画像の表示品質を向上させることが可能になる。
【0017】
【特許文献1】
特開平11−007270号公報
【特許文献2】
特開平11−133932号公報
【特許文献3】
特開平11−133933号公報
【特許文献4】
特開平11−202841号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の提案(特願2002−199355号)の液晶表示装置によると、表示画素PXの補助容量62を介したクロストークは抑制できるが、図8に示すように、基板上にn本のCC信号線CC1〜CCnを別途形成すると共に、各組(K=1〜X)の同じ順番の列信号線に接続された表示画素PXに係る補助容量62の基板側端子71aに対して各CC信号線CC1〜CCnを接続する回路も形成しなければならない。
具体的には、同一の列信号線に接続された表示画素PXの補助容量62の基板側端子71aは共通の導体層として形成することができるが、各CC信号線CC1〜CCnと共にそれら信号線CC1〜CCnと前記の導体層に対する接続回路を基板上に形成しなければならず、それらを構成するための信号線数は非常に多くなる。
従って、画像信号のクロストークの問題点を解消する点では有効であるが、CC信号の印加回路の配線領域を確保するために液晶表示装置の基板が大きくなり、半導体プロセスの複雑化によって歩留まりの低下と製造コストの増大を招くという問題がある。
【0019】
一方、図5に示した回路構成では、画像信号のクロストークに係る問題はあるが、画面を構成する全ての表示画素PXに対して基板71自体を全面的に基板側端子71aとして共通にCC信号を印加させることができるため、基板上の回路構成は簡素になる。
【0020】
そこで、本発明は、多相化画像信号によって画像表示を行う液晶表示装置において、CC信号の印加回路を図5に示した一般的な構成としながら、各表示画素PXの画像信号のクロストークを抑制できる方式を提供することを目的として創作された。
【0021】
【課題を解決するための手段】
先ず、本発明が適用される液晶表示装置は、スイッチングトランジスタと補助容量と画素電極を含み、前記補助容量の一方の端子を前記スイッチングトランジスタの出力端子と前記画素電極に接続し、他方の端子を基板側に構成した構造からなる多数の表示画素をマトリクス状に配置させた第1基板と、前記第1基板に対向して配置せしめられた透明基板であって、前記第1基板における表示画素の配置領域と対応する領域に共通電極を設けた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板の間に封止・保持された液晶部材と、列方向に整列した各表示画素のスイッチングトランジスタの入力端子に接続した各列信号線をn本(nは2以上の自然数)を一組として組分けし、n相に多相化された入力画像信号を各組の列信号線に並列にサンプリング出力する動作を前記組単位で順次実行する列信号線駆動回路と、行方向に整列した各表示画素のスイッチングトランジスタのオン/オフ制御端子に接続した各行信号線に対して行選択信号を順次出力し、表示画素のスイッチングトランジスタを行単位でオン/オフさせる行走査線駆動回路とを備え、前記第1基板における各補助容量の基板側の端子と前記第2基板の共通電極にそれぞれ所定電圧を印加した状態で、前記列信号線駆動回路と前記行走査線駆動回路が同期して動作することにより画像表示を行うものである。
即ち、従来技術において説明した多相化画像信号を扱う液晶表示装置であり、図5の回路構成のように第1基板における各補助容量の基板側端子に対して共通に所定電圧を印加する方式の液晶表示装置を前提とする。
【0022】
そして、第1の発明は、前記液晶表示装置において、n相に多相化された前記画像信号の同一時点における各信号を加算する第1加算回路と、前記第1加算回路が求めた加算結果に対して一定の係数値を乗算する第1乗算回路と、前記列信号線駆動回路に対するn相分の画像信号の各入力回路中にそれぞれ独立に設けられ、前記第1乗算回路の乗算結果と前記第1加算回路が加算処理を実行した時点の画像信号とを加算して前記列信号線駆動回路へ出力する第2加算回路とを備え、前記第1乗算回路における乗算係数値を、前記列信号線駆動回路によってn相分の画像信号が組単位で前記補助容量に蓄積される際に、前記補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償する値として設定したことを特徴とする液晶表示装置に係る。
【0023】
この発明では、第1加算回路で多相化されたn相分の画像信号を同一時点で加算した結果に対して第1乗算回路で一定の係数値を乗算し、その乗算結果を第2加算回路で各相の画像信号に加算している。
ここで、第1加算回路の加算結果は、列信号線駆動回路が画像信号を組単位で並列にサンプリング出力して表示画素の補助容量に蓄積させる際に各補助容量の基板側の端子に発生する電圧変動分にほぼ比例した値を示す。
従って、第1乗算回路によってその電圧変動分を補償する値として設定された係数値を前記の加算結果に乗算し、その乗算結果を各相の画像信号の各入力回路に設けた第2加算回路で各画像信号に加算しておけば、各表示画素の補助容量に対して前記の電圧変動分を補償した画像信号が書き込まれることになり、各補助容量の基板側の端子を通じた各画像信号のクロストークによる表示画像の乱れを防止できる。
また、この発明の各回路は多相化画像信号の入力経路に挿入すればよく、必ずしも基板上に構成する必要はなく、仮に基板上に構成するとしても、各表示画素の形成領域とは別の領域に形成できるため、半導体プロセスが複雑化することはない。
【0024】
第2の発明は、前記の前提とされる液晶表示装置において、n相に多相化された前記画像信号の同一時点における各信号を加算する第1加算回路と、前記列信号線駆動回路に対するn相分の画像信号の各入力回路に対応する回路としてそれぞれ独立に設けられ、前記第1加算回路が求めた加算結果に対して前記各入力回路毎に個別に設定された係数値を乗算する第2乗算回路と、前記列信号線駆動回路に対するn相分の画像信号の各入力回路中にそれぞれ独立に設けられ、前記第2乗算回路の乗算結果と前記第1加算回路が加算処理を実行した時点の画像信号とを加算して前記列信号線駆動回路へ出力する第3加算回路とを備え、前記各第2乗算回路の乗算係数値を、前記列信号線駆動回路によってn相分の画像信号が組単位で前記補助容量に蓄積される際に、前記第2乗算回路に対応する前記入力回路と接続された列方向の各表示画素における前記各補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償する値として設定したことを特徴とする液晶表示装置に係る。
【0025】
前記の第1の発明では、第1加算回路による多相化された信号の加算結果に対して第1乗算回路が一定の係数値を乗算し、その乗算結果を第2加算回路によって一律にn相分の各画像信号に対して加算するようになっている。
しかし、半導体プロセスで製造される第1基板の各表示画素に係る補助容量の基板側の端子に接続される回路(図5におけるCC信号の印加回路)は、行方向に関して一様に形成されるとは限らず、例えば、偶数番目の列と奇数番目の列とで回路パターンが異なる場合がある。
そのような場合には、行方向に整列した各表示画素について、各補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分が異なり、行方向に係る各画像信号間のクロストークによって表示画像の乱れが生じることになる。
この第2の発明によれば、第2乗算回路をn相分の画像信号の各入力回路に対応させた回路として独立に設けておき、各第2乗算回路によって第1加算回路が求めた加算結果に対して個別の乗算係数値を乗算し、その乗算結果を各入力回路中にそれぞれ独立に設けた第3加算回路によって各相の画像信号に加算するようになっている。
従って、各第2乗算回路の乗算係数値を個別に調整することにより、前記のように偶数番目の列と奇数番目の列とで回路パターンが異なることによって生じる各画像信号間のクロストークをきめ細かに防止でき、より高品質な画像が得られる。
【0026】
第3の発明は、前記の前提とされる液晶表示装置において、n相に多相化された前記画像信号の同一時点における各信号を加算する第1加算回路と、前記第1加算回路が求めた加算結果に対して一定の係数値を乗算する第1乗算回路と、前記第1基板における各補助容量の基板側の端子に電圧を印加させるための基板側回路とその本来の所定電圧を出力する外部の電圧供給回路との間に設けられ、前記電圧供給回路の出力電圧に対して前記第1乗算回路の乗算結果を加算して前記基板側回路へ出力する第4加算回路とを備え、前記第1乗算回路における乗算係数値を、前記列信号線駆動回路によってn相分の画像信号が組単位で前記補助容量に蓄積される際に、前記補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償する値として設定したことを特徴とする液晶表示装置に係る。
【0027】
この発明は、第1及び第2の発明が多相化された各画像信号の入力回路側で各補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償しているのに対して、前記の基板側の端子に共通に所定電圧を印加する回路側で補償を実行するものである。この発明における第1加算回路と第1乗算回路が担う機能は第1の発明の場合と同様であるが、その乗算結果は、第1基板における各補助容量の基板側の端子に電圧を印加させるための基板側回路とその本来の電圧を出力する外部の電圧供給回路との間に設けられた第4加算回路に出力され、第4加算回路が前記電圧供給回路の出力電圧に対して前記乗算結果を加算して前記の基板側回路に出力している。
従って、前記の電圧変動分は基板側回路側で補償されることになり、第1及び第2の発明と同様に、各補助容量の基板側の端子を通じた各画像信号のクロストークによる表示画像の乱れを防止できる。
また、各回路を必ずしも基板上に構成する必要がなく、仮に基板上に構成する場合にも半導体プロセスが複雑化しないことも、第1及び第2の発明と同様である。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置の実施形態を図1から図4を用いて詳細に説明する。
[実施形態1]
この実施形態における液晶表示装置の基本回路部分は図5に示したものと同様であり、その回路構成と多相化画像信号による画像表示動作については従来技術の欄で説明したとおりであるため、ここではそれらの説明を省略する。
また、この実施形態では、各表示画素PXに係る補助容量62の基板側端子71aが図9に示したように基板71自体で構成されており、CC信号は基板71を通じて表示画素PXに対して共通に印加されているものとする。
【0029】
この実施形態の特徴は、列信号線駆動回路51に対する多相化画像信号の入力回路に図1に示すような信号処理回路が適用されている点にある。
その信号処理回路は、n相に多相化された各ディジタル画像データVIDEOd[i]に対応する各信号線に設けられた各単相処理部1−iと、n相の全ての画像データVIDEOd[i]を用いて補償データを作成する補償データ作成部2とからなり、各単相処理部1−iは遅延回路11と加算回路12とD/A変換器13の直列回路として構成されており、また補償データ作成部2は加算回路21と乗算回路22の直列回路として構成されている。
但し、「i」はn相に多相化された各回路に対応付けたインデックス番号(1〜n)であり、以下、この実施形態及び下記の実施形態2,3においても同様とする。
そして、補償データ作成部2では、加算回路21がn相分の各画像データVIDEOd[i]を全て加算し、乗算回路22がその加算データ:Vqに対して一定の係数Acを乗算して各単相処理部1−i側の加算回路12へ出力するようになっている。
【0030】
各単相処理部1−i側においては、CLKに同期した遅延回路11で画像データVIDEOd[i]の転送を受けて一定時間後に加算回路12へ出力させるが、これは補償データ作成部2の加算・乗算動作に僅かに時間を要するため、補償データ作成部2から乗算結果が出力されるタイミングと画像データVIDEOd[i]が各単相処理部1−i側の加算回路12へ入力されるタイミングとの同期をとるためである。
従って、各単相処理部1−iの加算回路12で画像データVIDEOd[i]に加算される補償データ作成部2の乗算結果は、同一時点で得られている画像データVIDEOd[i]に基づいて作成されたものであり、それが各単相処理部1−i側の加算回路12で各画像データVIDEOd[i]に加算されることになる。
【0031】
ところで、補償データ作成部2における乗算回路22の乗算係数Acは、次に説明する定数として設定される。
今、n相分の各画像データVIDEOd[i]がD/A変換器13のみを介してアナログ画像信号VIDEO[i]として列信号線駆動回路51に入力される場合を想定すると、上記のように図5の液晶表示装置ではそれらの画像信号VIDEO[i]を列信号線D(K)[i]を介して組単位で各表示画素PXの補助容量62に書き込む。
【0032】
その場合、各補助容量62の基板側端子71aに相当する基板71には所定電圧のCC信号が印加されているが、各補助容量62に蓄積された電荷は僅かであるが基板71側を介して他の組の各表示画素PX側へ流れ、それによって画像信号VIDEO[i]が書き込まれた各表示画素PXの基板側端子71aの電圧が変動し、結果的に画素電極63の電圧が変動するために適正な画素表示が得られていないことになる。
即ち、組単位で画像信号VIDEO[i]のクロストークが発生して画像の表示品質が損なわれることになる。
【0033】
一方、図2に示すように、前記のクロストーク量に対応する画素電極63の電圧変動量Vqは、同時に書き込まれる画像信号VIDEOd[i]の加算値にほぼ比例した傾向を示す。
そこで、この実施形態では、前記の乗算係数Acを画像信号VIDEOd[i]の加算値に対する基板側端子71aの電圧変動量の増加率(比例定数)として設定しておき、それを画像信号VIDEOd[i]の加算値に乗算することにより基板側端子71aの電圧変動量Vqを得るようにしている。
【0034】
従って、上記のように、補償データ作成部2で得られた電圧変動量Vqを各単相処理部1−iの加算回路12で各画像データVIDEOd[i]に加算し、それをD/A変換器13でアナログ信号に変換すると、予め前記の電圧変動量Vqを補償した画像信号VIDEO[i]が得られる。
そして、そのn相の画像信号VIDEO[i]がD/A変換器13から列信号線駆動回路51へ出力されるため、図5の液晶表示装置においては、組単位でクロストーク量を相殺した画像信号VIDEO[i]による表示が可能になる。
また、この実施形態では、一般的な液晶表示装置と同様に、基板71自体が全ての表示画素PXの補助容量62に対する共通の基板側端子71aとなっており、基板71に対してCC信号を印加しておくだけで足りるため、図8に示した液晶表示装置のように基板上に複雑なCC信号の印加用回路を形成する必要がない。
【0035】
尚、前記の乗算係数Acはディジタル信号として乗算回路22へ入力されるが、出力電圧を可変設定できる定電圧回路(図示せず)から得られる電圧をA/D変換器(図示せず)でディジタル信号に変換して入力させればよい。
乗算係数Acの値は、予め各種の画像データVIDEOd[i]を用いて電圧変動分を実験的に求めておき、定電圧回路側で出力電圧を調整することにより得られる。
【0036】
[実施形態2]
先ず、この実施形態における液晶表示装置の基本回路部分も、実施形態1の場合と同様に、図5に示した構成とする。
また、各表示画素PXに係る補助容量62の基板側端子71aが図9に示したように基板71自体で構成されているものとする。
この実施形態の特徴は、列信号線駆動回路51に対する多相化画像信号の入力回路に図3に示すような信号処理回路が適用されている点にある。
【0037】
この実施形態の特徴は、列信号線駆動回路51に対する多相化画像信号の入力回路に図3に示すような信号処理回路が適用されている点にある。
そして、図3と図1とを比較すれば明らかなように、この実施形態の信号処理回路と実施形態1の信号処理回路との相違は次のような点にある。
先ず、実施形態1では補償データ作成部2を加算回路21と乗算回路22とで構成しているが、この実施形態では、乗算回路14が各単相処理部1a−iに対してそれぞれ独立に組み込まれており、実施形態1の補償データ作成部2に相当するものが加算回路21と各単相処理部1a−iの各乗算回路14とで構成してある。
また、各単相処理部1a−iの加算回路12aは、乗算回路14の乗算結果をその各単相処理部1a−iに入力される画像信号VIDEOd[i]に加算するようになっている。
【0038】
そして、この実施形態では、各単相処理部1a−iの乗算回路14に対してそれぞれ個別の乗算係数Ac[i]が設定されている。
即ち、各乗算係数Ac[i]は、列信号線駆動回路51によってn相分の画像信号VIDEO[i]が組単位で各表示画素PXの補助容量62に書き込まれる際に、単相処理部1a−iに対応した表示画素PXの基板側端子71aに生じる個別の電圧変動量の増加率(比例定数)として設定されている。
【0039】
この実施形態では、前記の図3に示した構成に基づいて、加算回路21がn相分の各画像データVIDEOd[i]を全て加算し、その加算データ:Valに対して単相処理部1a−iの乗算回路14が乗算係数Ac[i]を乗算して補償データ:ΔVq[i]=Ac[i]*Valを作成し、加算回路12aがその補償データ:ΔVq[i]を画像信号VIDEOd[i]に加算する。
その場合、実施形態1では補償データ作成部2で作成した補償データΔVqを一律に各画像データVIDEOd[i]に加算していたが、この実施形態では、各乗算係数Ac[i]を個別に調整設定できるため、各画像信号VIDEOd[i]が書き込まれる表示画素PXの特性に対応させた補償データ:ΔVq[i]を各画像データVIDEOd[i]に加算できることになる。
【0040】
従って、半導体プロセスで製造される各表示画素PXにおける補助容量62の基板側端子71aへ接続される回路(図5におけるCC信号の印加回路)が偶数番目の列と奇数番目の列とで回路パターンを異ならしめてあり、それらの列毎に前記の基板側端子71aに生じる電圧変動分が異なるような場合には、各電圧変動分に対応させて乗算係数Ac[i]を個別に調整することにより、行方向に隣接している表示画素PXの画像信号間で生じるクロストークを防止できる。
また、n相分の画像信号VIDEO[i]が組単位で各表示画素PXの補助容量62に書き込まれる際に、組同士の境界部分で前記の電圧変動が大きくなることも想定されるが、この実施形態の装置によれば、そのような現象にも対応することが可能である。
【0041】
[実施形態3]
この実施形態は、前記の各実施形態がクロストークによる画素電極63の電圧変動量Vqを予め画像信号VIDEO[i]の入力側で補償しているのに対して、基板側端子71a側で補償するものである。
そして、この実施形態においても、前記の各実施形態と同様に、液晶表示装置の基本回路部分は図5に示した構成になっており、その基本回路部分についての説明は省略する。
また、各表示画素PXに係る補助容量62の基板側端子71aが基板71自体で構成されている点も前記の各実施形態の場合と同様である。
【0042】
この実施形態の特徴は、列信号線駆動回路51に対する多相化画像信号の入力回路とCC信号の印加回路に図4に示すような信号処理回路が適用されている点にある。
その信号処理回路は、多相化されたディジタル画像データVIDEOd[i]に対応する各信号線に設けられた各単相処理部3−iと、各画像データVIDEOd[i]を用いて補償データを作成する補償データ作成部4とからなり、各単相処理部3−iは遅延回路31とD/A変換器32の直列回路として構成されており、また補償データ作成部4は加算回路41と乗算回路42と加算回路43とD/A変換器44の直列回路として構成されている。
【0043】
そして、各単相処理部3−iでは、転送されてくる各画像データVIDEOd[i]をクロック信号CLKに同期した遅延回路31で遅延させ、D/A変換器32でアナログ信号へ変換して列信号線駆動回路51へ出力させる。
一方、補償データ作成部4では、加算回路41がn相分の各画像データVIDEOd[i]を全て加算し、乗算回路42がその加算データに対して一定の係数Acを乗算し、更に、加算回路43によって乗算回路42が求めた前記の乗算値Vqに対して本来のCC信号を与えるディジタル信号CCdを加算し、その加算データをD/A変換器44でアナログ信号CCqに変換する。
また、その変換後のアナログ信号CCqは、図5の液晶表示装置における基板71に印加され、各表示画素PXに係る補助容量62の基板側端子71aに対する共通の電圧とされる。
【0044】
ここで、乗算回路42の乗算係数Acは実施形態1で説明した値に相当する。
即ち、加算回路41によるn相分の各画像データVIDEOd[i]を全て加算した結果にその係数Acを乗算した値が、図5の液晶表示装置において画像信号VIDEO[i]が組単位で各表示画素PXの補助容量62に書き込まれた際の基板側端子71aの電圧変動分Vqに相当するように設定されている。
【0045】
また、各単相処理部3−iに遅延回路31が設けられているのは、補償データ作成部4で前記の演算処理に時間を要するためであり、D/A変換器32でアナログ信号へ変換した画像信号VIDEO[i]が列信号線駆動回路51によって各表示画素PXの補助容量62に書き込まれるタイミングと、補償データ作成部4が同一時点の画像信号VIDEOd[i]に基づいて作成した前記のアナログ信号CCqが出力するタイミングとが同期するようになっている。
【0046】
従って、この実施形態によれば、組単位で画像信号VIDEO[i]が各表示画素PXの補助容量62に書き込まれる際に、各表示画素PXに係る補助容量62の基板側端子71aの電圧が本来のCC信号に前記の電圧変動分Vqを加算した電圧(アナログ信号CCqの電圧)に設定されており、画像信号のクロストークによる電圧変動分を補償した画像表示を実行できる。
即ち、実施形態1の場合と同様に、図5の液晶表示装置において、組単位でクロストーク量を相殺した画像信号VIDEO[i]による表示が可能になる。
また、基板71上に複雑なCC信号の印加用回路を形成する必要がないことも実施形態1の場合と同様である。
【0047】
更に、乗算回路42へ入力される乗算係数Acのディジタル信号が出力電圧を可変設定できる定電圧回路とA/D変換器で構成できることも実施形態1の場合と同様であり、また本来のCC信号を与えるディジタル信号CCdもそれと同様の回路構成で実現できることは当然である。
【0048】
以上の各実施形態では、多相化されたディジタル画像データVIDEOd[i]に対する信号処理回路について説明したが、本発明はアナログ画像信号に対する信号処理回路として構成することも可能である。
その場合には、D/A変換器13,32,44は不要であり、他の回路を同様の機能を備えたアナログ回路に置き換えて構成すればよい。
【0049】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、以上の構成を有していることにより、次のような効果を奏する。
請求項1の発明は、多相化された画像信号によって表示を行う液晶表示装置において、組単位で表示画素に書き込まれる画像信号が補助容量の基板側端子を通じてクロストークする不具合を、多相化画像信号の列信号線駆動回路に対する入力経路にクロストークによる電圧変動分を補償する信号処理回路を設けることにより解消し、高い画像品質を実現する。
また、同様の目的で創作された従来技術の特願2002−199355号のように、補助容量の基板側端子に対する所定電圧を印加する回路を基板上に複雑な構成で形成する必要がなく、前記の所定電圧を基板自体又は基板に形成した導体層を共通の印加回路にできるため、液晶表示装置を製造するための半導体プロセスが簡素化できる。
請求項2の発明は、請求項1の発明が多相化画像信号に対する組単位での補償を行っているのに対して、画素単位での画像信号に対する補償を可能にし、よりきめ細かな調整によって更に高品質な画像表示を実現する。
請求項3の発明は、各表示画素における補助容量の基板側端子に所定電圧を印加する信号経路に画像信号のクロストークによる電圧変動分を補償する信号処理回路を設けたことにより、請求項1の発明と同様の効果を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の実施形態1に係る信号処理回路の回路図である。
【図2】乗算回路の乗算係数の概念を説明するためのグラフである。
【図3】実施形態2に係る信号処理回路の回路図である。
【図4】実施形態3に係る信号処理回路の回路図である。
【図5】多相化画像信号により画像表示を行う従来の液晶表示装置の回路図である。
【図6】主に行信号線駆動回路の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図7】主に列信号線駆動回路の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図8】画像信号のクロストークを抑制することを目的とした従来技術に係る液晶表示装置(特願2002−199355号)の回路図である。
【図9】表示画素の断面構造図である。
【符号の説明】
1−i,1a−i,3−i:(但し、i=1〜n)…単相処理部、2,4…補償データ作成部、11,31…遅延回路、12,12a,41,43…加算回路、13,32,44…D/A変換器、21…加算回路、14,22,42…乗算回路、51…列信号線駆動回路、52…行信号線駆動回路、61…トランジスタ(スイッチング用電界効果型トランジスタ)、62…補助容量(信号電圧保持用のコンデンサ)、63…画素電極、64…共通電極、65…液晶部材、71…基板、71a…補助容量の基板側端子、72…導体部、73…誘電体層、74…透明基板、75…絶縁層、76,77…液晶配向膜、Ac…乗算係数、CC…CC信号、CCd…本来のCC信号を与えるディジタル信号、CCq…補償した後のアナログCC信号、CLK…クロック信号、COM…COM信号、D(K)1〜D(K)n:(但し、K=1〜X)…列信号線、G1〜Gj…行信号線、HCK…水平クロック信号、HST…水平スタート信号、VIDEO[i]:(但し、i=1〜n)…多相化されたアナログ画像信号、VIDEOd[i]:(但し、i=1〜n)…多相化されたディジタル画像データ、VIDEO(K)[i]:(但し、i=1〜n)…多相化された画像信号の組、VCK…垂直クロック信号、VST…垂直スタート信号、ΔVq…電圧変動量。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and in particular, is applied to a projection type display, a viewfinder, a head mounted display, etc., in which display is performed by a multi-phased image signal, and crosstalk of an image signal written to a display pixel in a set unit. The present invention relates to an improvement for displaying a high-quality image while suppressing image quality.
[0002]
[Prior art]
In an active matrix type liquid crystal display device, display pixels are formed in a matrix on a substrate, and each display pixel includes a switching field-effect transistor (hereinafter simply referred to as a “transistor”) and a capacitor for holding a signal voltage. (Hereinafter referred to as “auxiliary capacitance”), a pixel electrode, a common electrode, and a liquid crystal member. Conventionally, as a solution in a case where the response characteristic of the transistor or the frequency characteristic of the auxiliary capacitance is not sufficient, for example, As disclosed in the following
That is, the occupied frequency band is reduced to 1 / n by making the original image signal multi-phase, and the above problem is solved by supplying the signal to the liquid crystal display device through n input signal lines.
[0003]
First, the liquid crystal display device has a circuit configuration as shown in FIG. 5, and includes a large number of display pixels PX arranged in a matrix, a column signal
Specifically, on a single-crystal silicon substrate, a plurality of column signal lines D (1) 1... D (X) n and a plurality of row signal lines G1. D (X) n and G1... Gj, one display pixel PX is arranged and formed at each intersection, and the column signal lines D (1) 1. Assuming that the total number of (X) n is i, a display panel having (i × j) display pixels is configured.
In FIG. 5, in order to explain the image display operation procedure based on the multi-phase image signal, the column signal lines D (1) 1... D (X) n are connected to D (K) 1 to D (K) n [ However, K = 1 to X] are expressed separately in X sets.
[0004]
Next, each display pixel PX includes the
That is, the display pixel PX (1, 1) at the intersection of the column signal line D (1) 1 and the row signal line G1 will be described. The column signal line D (1) 1 is connected to the drain of the
Further, a COM signal is applied to the
[0005]
The cross-sectional structure of each display pixel PX is shown in FIG. 9, in which the
Accordingly, the
A
Therefore, in the liquid crystal display device, the COM signal is applied to the
[0006]
Next, the column signal
That is, the column signal
[0007]
Specifically, assuming that one horizontal scanning period is H, the multiphased image signal is sampled every H / X period, and the n sampling signals in the first H / X period are the column signal lines D (1 ) 1 to D (1) n in parallel, and n sampling signals in the next H / X period are output in parallel to column signal lines D (2) 1 to D (2) n, and thereafter, in the same manner. Thus, the n sampling output signals in the last H / X period of one horizontal scanning period are output in parallel to the column signal lines D (X) 1 to D (X) n.
[0008]
On the other hand, the row scanning
When the scanning signal is supplied to the row scanning line G1, the scanning signal is applied to the gates of the
[0009]
As a result, the image signals sampled by the column signal
Then, the row scanning
As a result, image signals for one frame are accumulated in the
[0010]
On the other hand, in FIG. 5, the COM signal is applied from the
Then, the image signal is inverted for each frame or each field in order to drive the
The CC signal adjusts the voltage of the image signal stored in the
[0011]
Next, the schematic operation of the liquid crystal display device described above will be described more specifically with reference to the timing charts of FIGS.
Here, FIG. 6 mainly shows the operation timing of the row signal
[0012]
6A shows an input waveform of a multi-phase image signal input to the column signal
The VST and VCK signals shown in (b) and (c) are supplied to the row scanning
The shift register incorporated in the row scanning
Therefore, in the period A, the scanning signals are sequentially output to the row scanning lines G1, G2,..., Gj, and the
The COM signal and the CC signal shown in (e) and (f) of FIG. 6 are signals of the above-described predetermined potential, respectively, and are applied to the
[0013]
On the other hand, regarding the operation timing of the column signal line drive circuit 51 (FIG. 7), the column signal
Here, HST and HCK are signals for controlling the operation of the shift register incorporated in the column signal
In the column signal
7E and 7F are the COM signal (e) and the CC signal (f) shown in FIG.
[0014]
Therefore, in the liquid crystal display device shown in FIG. 5, the column signal
[0015]
By the way, in the above-mentioned liquid crystal display device, the substrate-
Such a common application method of the CC signal is not limited to the liquid crystal display device for inputting the image signal in multi-phase as described above, but also to a conventional general liquid crystal display device for serially transferring the image signal. In any case, in any case, crosstalk of the image signal accumulated in each
That is, when an image signal is written to the
In particular, in the liquid crystal display device described above, the multi-phase image signals are simultaneously written into the
[0016]
In view of this problem, the present inventor has paid attention to the fact that the above-mentioned liquid crystal display device has made the image signal polyphase, and as shown in FIG. Among the column signal lines D (K) 1 to D (K) n: [K = 1 to X], the substrate side of the
According to the liquid crystal display device according to this proposal, CC signals are applied from independent CC signal lines CC1 to CCn for each group of display pixels PX aligned in the vertical direction in each group, and at least a display adjacent in the horizontal direction is applied. Crosstalk between the pixels PX can be prevented, and the display quality of an image can be improved.
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-11-007270
[Patent Document 2]
JP-A-11-133932
[Patent Document 3]
JP-A-11-133933
[Patent Document 4]
JP-A-11-202841
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the liquid crystal display device of the above-mentioned proposal (Japanese Patent Application No. 2002-199355), crosstalk through the
Specifically, the substrate-
Therefore, it is effective in solving the problem of the crosstalk of the image signal, but the substrate of the liquid crystal display device becomes large in order to secure the wiring area of the circuit for applying the CC signal, and the yield is reduced due to the complexity of the semiconductor process. There is a problem that reduction and an increase in manufacturing cost are caused.
[0019]
On the other hand, in the circuit configuration shown in FIG. 5, although there is a problem related to crosstalk of image signals, the
[0020]
Accordingly, the present invention provides a liquid crystal display device that performs image display by using a multi-phase image signal, while reducing the crosstalk of the image signal of each display pixel PX by using the general configuration shown in FIG. It was created with the aim of providing a method that can be suppressed.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
First, a liquid crystal display device to which the present invention is applied includes a switching transistor, an auxiliary capacitor, and a pixel electrode. One terminal of the auxiliary capacitor is connected to an output terminal of the switching transistor and the pixel electrode, and the other terminal is connected. A first substrate in which a number of display pixels having a structure configured on the substrate side are arranged in a matrix, and a transparent substrate arranged to face the first substrate, wherein A second substrate provided with a common electrode in a region corresponding to the arrangement region, a liquid crystal member sealed and held between the first substrate and the second substrate, and a switching transistor of each display pixel aligned in a column direction Are divided into n sets (n is a natural number of 2 or more) as one set, and the input image signal polyphased into n phases is connected in parallel to each set of column signal lines. Sun pudding A column signal line driving circuit for sequentially executing the output operation in units of the set, and sequentially outputting a row selection signal to each row signal line connected to the on / off control terminal of the switching transistor of each display pixel aligned in the row direction. A row scanning line driving circuit for turning on / off a switching transistor of a display pixel in a row unit; and applying a predetermined voltage to a substrate-side terminal of each auxiliary capacitor in the first substrate and a common electrode of the second substrate. In the applied state, the column signal line driving circuit and the row scanning line driving circuit operate in synchronization with each other to display an image.
That is, this is a liquid crystal display device that handles a multi-phase image signal described in the related art, and a method of applying a predetermined voltage in common to the substrate-side terminal of each auxiliary capacitor in the first substrate as in the circuit configuration of FIG. Is assumed.
[0022]
According to a first aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, a first addition circuit that adds each signal at the same time point of the image signal that has been polyphased into n phases, and an addition result obtained by the first addition circuit And a first multiplication circuit for multiplying the multiplication result by a constant coefficient value in each input circuit of image signals for n phases to the column signal line driving circuit. A second addition circuit that adds the image signal at the time when the first addition circuit has performed the addition processing and outputs the added image signal to the column signal line driving circuit. When an image signal for n phases is accumulated in the auxiliary capacitance by the signal line driving circuit in a set unit, the value is set as a value for compensating for a voltage fluctuation occurring at a terminal of the auxiliary capacitance on the substrate side. The present invention relates to a liquid crystal display device.
[0023]
According to the present invention, a result obtained by adding image signals for n phases multi-phased by the first addition circuit at the same time is multiplied by a constant coefficient value by the first multiplication circuit, and the multiplication result is subjected to the second addition. The circuit adds the image signal of each phase.
Here, the addition result of the first addition circuit is generated at a terminal on the substrate side of each auxiliary capacitance when the column signal line driving circuit samples and outputs image signals in parallel in sets and accumulates them in the auxiliary capacitance of the display pixels. It shows a value that is almost proportional to the voltage fluctuation that occurs.
Accordingly, a second adder circuit is provided which multiplies the above-mentioned addition result by a coefficient value set as a value for compensating the voltage variation by the first multiplication circuit, and provides the multiplication result in each input circuit of the image signal of each phase. By adding to each image signal, an image signal in which the above-mentioned voltage variation is compensated is written to the auxiliary capacitance of each display pixel, and each image signal passes through the substrate side terminal of each auxiliary capacitance. Of the displayed image due to the crosstalk can be prevented.
Further, each circuit of the present invention may be inserted in the input path of the multi-phase image signal, and is not necessarily required to be formed on the substrate. Even if it is formed on the substrate, it is different from the formation area of each display pixel. Therefore, the semiconductor process is not complicated.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device based on the above premise, a first addition circuit for adding each signal at the same time point of the image signal multi-phased into n phases and a column signal line driving circuit Circuits are provided independently as circuits corresponding to the respective input circuits for the n-phase image signals, and multiply the addition result obtained by the first addition circuit by a coefficient value set individually for each of the input circuits. A second multiplying circuit and n-phase image signal input circuits for the column signal line driving circuit are independently provided in respective input circuits, and a multiplication result of the second multiplying circuit and the first adding circuit execute addition processing. A third addition circuit for adding the image signal at the time of the addition and outputting the added signal to the column signal line driving circuit, wherein the multiplication coefficient value of each of the second multiplication circuits is calculated for n phases by the column signal line driving circuit. The image signal is stored in the storage capacity When accumulating, the value is set as a value for compensating for a voltage variation generated at a substrate-side terminal of each of the storage capacitors in each display pixel in a column direction connected to the input circuit corresponding to the second multiplication circuit. A liquid crystal display device characterized by the above.
[0025]
In the first aspect, the first multiplication circuit multiplies the addition result of the polyphased signal by the first addition circuit by a constant coefficient value, and the multiplication result is uniformly n by the second addition circuit. The addition is performed for each image signal of the phase.
However, a circuit (a CC signal application circuit in FIG. 5) connected to a substrate-side terminal of an auxiliary capacitor related to each display pixel of the first substrate manufactured by a semiconductor process is formed uniformly in the row direction. For example, the circuit pattern may be different between the even-numbered column and the odd-numbered column.
In such a case, for each display pixel aligned in the row direction, the amount of voltage fluctuation generated at the substrate-side terminal of each auxiliary capacitor is different, and display image disturbance is caused by crosstalk between image signals in the row direction. Will happen.
According to the second aspect, the second multiplying circuit is provided independently as a circuit corresponding to each input circuit of the image signal for n phases, and the addition obtained by the first adding circuit by each second multiplying circuit is provided. The result is multiplied by an individual multiplication coefficient value, and the multiplication result is added to the image signal of each phase by a third addition circuit provided independently in each input circuit.
Therefore, by individually adjusting the multiplication coefficient values of the respective second multiplication circuits, the crosstalk between the image signals caused by the different circuit patterns between the even-numbered columns and the odd-numbered columns can be finely adjusted. And a higher quality image can be obtained.
[0026]
According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device based on the above premise, a first adder circuit for adding the respective signals at the same time point of the image signal multi-phased into n phases, and the first adder circuit determine A first multiplier circuit for multiplying the added result by a constant coefficient value; a board-side circuit for applying a voltage to a board-side terminal of each auxiliary capacitor in the first board; A fourth adder circuit that is provided between an external voltage supply circuit and a multiplication result of the first multiplication circuit to an output voltage of the voltage supply circuit and outputs the result to the substrate-side circuit. The multiplication coefficient value in the first multiplying circuit is set to a voltage variation generated at a substrate-side terminal of the auxiliary capacitor when image signals for n phases are accumulated in the auxiliary capacitor in sets by the column signal line driving circuit. Is set as a value to compensate for According to the liquid crystal display device according to claim.
[0027]
According to the present invention, the first and second inventions compensate for the voltage fluctuation generated at the substrate-side terminal of each auxiliary capacitor on the input circuit side of each of the multi-phased image signals. The compensation is performed on the circuit side that applies a predetermined voltage to the terminals on the substrate side in common. The functions of the first addition circuit and the first multiplication circuit according to the present invention are the same as those of the first invention, but the result of the multiplication causes a voltage to be applied to the substrate-side terminal of each auxiliary capacitance in the first substrate. To a fourth addition circuit provided between the substrate-side circuit and an external voltage supply circuit for outputting the original voltage, and the fourth addition circuit multiplies the output voltage of the voltage supply circuit by the multiplication. The results are added and output to the board side circuit.
Therefore, the above-mentioned voltage fluctuation is compensated on the substrate side circuit side, and similarly to the first and second inventions, the display image by the crosstalk of each image signal through the substrate side terminal of each auxiliary capacitance is provided. Disturbance can be prevented.
Further, it is not necessary to form each circuit on the substrate, and even if the circuits are formed on the substrate, the semiconductor process is not complicated, similarly to the first and second inventions.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[Embodiment 1]
The basic circuit portion of the liquid crystal display device in this embodiment is the same as that shown in FIG. 5, and the circuit configuration and the image display operation by the multi-phase image signal are as described in the section of the prior art. Here, their description is omitted.
In this embodiment, the substrate-
[0029]
The feature of this embodiment is that a signal processing circuit as shown in FIG. 1 is applied to an input circuit of a multi-phase image signal to the column signal
The signal processing circuit includes a single-phase processing unit 1-i provided for each signal line corresponding to each digital image data VIDEOd [i] multiplied into n phases, and all n-phase image data VIDEOd. The single-phase processing unit 1-i is configured as a series circuit of a
Here, “i” is an index number (1 to n) associated with each circuit multi-phased into n phases, and the same applies to this embodiment and the following
Then, in the compensation
[0030]
In each of the single-phase processing units 1-i, the image data VIDEOd [i] is transferred by the
Therefore, the multiplication result of the compensation
[0031]
Incidentally, the multiplication coefficient Ac of the
Now, assuming that each of the n-phase image data VIDEOd [i] is input to the column signal
[0032]
In this case, although a CC signal of a predetermined voltage is applied to the
That is, crosstalk of the image signal VIDEO [i] occurs in each set, and the display quality of the image is impaired.
[0033]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the voltage fluctuation amount Vq of the
Therefore, in this embodiment, the multiplication coefficient Ac is set as an increase rate (proportional constant) of the voltage fluctuation amount of the substrate-
[0034]
Therefore, as described above, the voltage fluctuation amount Vq obtained by the compensation
Then, since the n-phase image signal VIDEO [i] is output from the D /
In this embodiment, as in a general liquid crystal display device, the
[0035]
The multiplication coefficient Ac is input to the
The value of the multiplication coefficient Ac can be obtained by experimentally calculating a voltage variation using various types of image data VIDEOd [i] and adjusting the output voltage on the constant voltage circuit side.
[0036]
[Embodiment 2]
First, the basic circuit portion of the liquid crystal display device in this embodiment has the configuration shown in FIG. 5, as in the case of the first embodiment.
It is also assumed that the substrate-
The feature of this embodiment resides in that a signal processing circuit as shown in FIG. 3 is applied to the input circuit of the multi-phase image signal to the column signal
[0037]
The feature of this embodiment resides in that a signal processing circuit as shown in FIG. 3 is applied to the input circuit of the multi-phase image signal to the column signal
As apparent from a comparison between FIG. 3 and FIG. 1, the difference between the signal processing circuit of this embodiment and the signal processing circuit of the first embodiment is as follows.
First, in the first embodiment, the compensation
The
[0038]
In this embodiment, individual multiplication coefficients Ac [i] are set for the
That is, when the column signal
[0039]
In this embodiment, based on the configuration shown in FIG. 3, the adding
In this case, in the first embodiment, the compensation data ΔVq created by the compensation
[0040]
Therefore, the circuit (the CC signal application circuit in FIG. 5) connected to the substrate-
In addition, when the image signals VIDEO [i] for n phases are written in the
[0041]
[Embodiment 3]
In this embodiment, the voltage variation Vq of the
Also in this embodiment, as in the above embodiments, the basic circuit portion of the liquid crystal display device has the configuration shown in FIG. 5, and the description of the basic circuit portion will be omitted.
Further, the point that the substrate-
[0042]
The feature of this embodiment resides in that a signal processing circuit as shown in FIG. 4 is applied to the input circuit of the multi-phase image signal and the application circuit of the CC signal to the column signal
The signal processing circuit uses each single-phase processing unit 3-i provided on each signal line corresponding to the multi-phased digital image data VIDEOd [i] and compensation data using each image data VIDEOd [i]. , Each single-phase processing unit 3-i is configured as a series circuit of a
[0043]
Then, in each single-phase processing unit 3-i, each transferred image data VIDEOd [i] is delayed by a
On the other hand, in the compensation
Further, the converted analog signal CCq is applied to the
[0044]
Here, the multiplication coefficient Ac of the
That is, the value obtained by multiplying the result of adding all the image data VIDEOd [i] for the n phases by the adding
[0045]
The reason that the
[0046]
Therefore, according to this embodiment, when the image signal VIDEO [i] is written to the
That is, as in the case of the first embodiment, in the liquid crystal display device of FIG. 5, it is possible to perform display using the image signal VIDEO [i] in which the amount of crosstalk is canceled for each set.
Further, it is similar to the first embodiment that it is not necessary to form a complicated circuit for applying a CC signal on the
[0047]
Further, the digital signal of the multiplication coefficient Ac input to the
[0048]
In each of the embodiments described above, the signal processing circuit for the multi-phase digital image data VIDEOd [i] has been described. However, the present invention can be configured as a signal processing circuit for an analog image signal.
In that case, the D /
[0049]
【The invention's effect】
The liquid crystal display device of the present invention has the following effects by having the above configuration.
According to the first aspect of the present invention, in a liquid crystal display device that performs display by using a multi-phase image signal, a problem that image signals written to display pixels in pairs are cross-talked through a substrate-side terminal of an auxiliary capacitor is eliminated. This problem can be solved by providing a signal processing circuit for compensating for a voltage variation due to crosstalk in an input path of an image signal to a column signal line driving circuit, thereby realizing high image quality.
Further, it is not necessary to form a circuit for applying a predetermined voltage to the substrate-side terminal of the auxiliary capacitor with a complicated configuration on the substrate as in Japanese Patent Application No. 2002-199355 of the prior art created for the same purpose. Since the substrate or the conductor layer formed on the substrate can be used as a common application circuit, the semiconductor process for manufacturing the liquid crystal display device can be simplified.
According to the second aspect of the invention, the invention of the first aspect performs compensation on a group basis for a polyphased image signal, but enables compensation on an image signal on a pixel basis, and performs finer adjustment. Further, high-quality image display is realized.
According to a third aspect of the present invention, a signal processing circuit for compensating for a voltage variation due to crosstalk of an image signal is provided in a signal path for applying a predetermined voltage to a substrate-side terminal of an auxiliary capacitor in each display pixel. The same effect as that of the invention is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a signal processing circuit according to a first embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining the concept of a multiplication coefficient of a multiplication circuit.
FIG. 3 is a circuit diagram of a signal processing circuit according to a second embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram of a signal processing circuit according to a third embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional liquid crystal display device that performs image display using a multi-phase image signal.
FIG. 6 is a timing chart mainly showing operation timings of the row signal line driving circuit.
FIG. 7 is a timing chart mainly showing operation timings of the column signal line driving circuit.
FIG. 8 is a circuit diagram of a liquid crystal display device (Japanese Patent Application No. 2002-199355) according to the related art for the purpose of suppressing crosstalk of an image signal.
FIG. 9 is a sectional structural view of a display pixel.
[Explanation of symbols]
1-i, 1a-i, 3-i: (where i = 1 to n): Single-phase processing unit, 2, 4: Compensation data creation unit, 11, 31: Delay circuit, 12, 12a, 41, 43 ... Addition circuits, 13, 32, 44 D / A converters, 21 addition circuits, 14, 22, 42, multiplication circuits, 51 column signal line drive circuits, 52 row signal line drive circuits, 61 transistors ( Switching field-effect transistor), 62... Auxiliary capacitance (capacitor for holding signal voltage), 63... Pixel electrode, 64... Common electrode, 65... Liquid crystal member, 71. ... conductor part, 73 ... dielectric layer, 74 ... transparent substrate, 75 ... insulating layer, 76, 77 ... liquid crystal alignment film, Ac ... multiplication coefficient, CC ... CC signal, CCd ... digital signal giving the original CC signal, CCq ... Analog CC signal after compensation, C K: clock signal, COM: COM signal, D (K) 1 to D (K) n: (where K = 1 to X): column signal line, G1 to Gj: row signal line, HCK: horizontal clock signal, HST: horizontal start signal, VIDEO [i]: (however, i = 1 to n): polyphase analog image signal, VIDEOd [i]: (however, i = 1 to n) ... polyphase Digital image data, VIDEO (K) [i]: (where i = 1 to n): a set of polyphased image signals, VCK: vertical clock signal, VST: vertical start signal, ΔVq: voltage fluctuation amount.
Claims (3)
n相に多相化された前記画像信号の同一時点における各信号を加算する第1加算回路と、
前記第1加算回路が求めた加算結果に対して一定の係数値を乗算する第1乗算回路と、
前記列信号線駆動回路に対するn相分の画像信号の各入力回路中にそれぞれ独立に設けられ、前記第1乗算回路の乗算結果と前記第1加算回路が加算処理を実行した時点の画像信号とを加算して前記列信号線駆動回路へ出力する第2加算回路とを備え、
前記第1乗算回路における乗算係数値を、前記列信号線駆動回路によってn相分の画像信号が組単位で前記補助容量に蓄積される際に、前記補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償する値として設定したことを特徴とする液晶表示装置。A number of display pixels including a switching transistor, an auxiliary capacitor, and a pixel electrode, having one terminal of the auxiliary capacitor connected to the output terminal of the switching transistor and the pixel electrode, and the other terminal configured on the substrate side. A first substrate disposed in a matrix, and a transparent substrate disposed opposite to the first substrate, wherein a common electrode is provided in a region corresponding to a display pixel arrangement region on the first substrate. Two substrates, a liquid crystal member sealed and held between the first substrate and the second substrate, and n column signal lines connected to input terminals of switching transistors of display pixels aligned in the column direction. (N is a natural number of 2 or more) is grouped as a set, and an operation of sampling and outputting an input image signal polyphased into n phases to the column signal lines of each set in parallel is sequentially performed in units of the set. A row selection signal is sequentially output to the signal line drive circuit and each row signal line connected to the on / off control terminal of the switching transistor of each display pixel aligned in the row direction, and the switching transistor of the display pixel is turned on in row units. A row scanning line driving circuit for turning on / off the column signal line driving circuit while applying a predetermined voltage to each of the substrate-side terminals of the respective auxiliary capacitors in the first substrate and the common electrode of the second substrate. In a liquid crystal display device that performs image display by the row scanning line drive circuit operating in synchronization,
a first addition circuit that adds each signal at the same time point of the image signal that has been polyphased into n phases;
A first multiplication circuit for multiplying the addition result obtained by the first addition circuit by a constant coefficient value;
The multiplication result of the first multiplication circuit and the image signal at the time when the first addition circuit executes the addition processing are provided independently in each input circuit of the n-phase image signal to the column signal line driving circuit. And a second addition circuit for adding the signal to the column signal line drive circuit,
The multiplication coefficient value in the first multiplying circuit is set to a voltage variation generated at a substrate-side terminal of the auxiliary capacitor when image signals for n phases are accumulated in the auxiliary capacitor in sets by the column signal line driving circuit. A liquid crystal display device, wherein the value is set as a value for compensating for the minute.
n相に多相化された前記画像信号の同一時点における各信号を加算する第1加算回路と、
前記列信号線駆動回路に対するn相分の画像信号の各入力回路に対応する回路としてそれぞれ独立に設けられ、前記第1加算回路が求めた加算結果に対して前記各入力回路毎に個別に設定された係数値を乗算する第2乗算回路と、
前記列信号線駆動回路に対するn相分の画像信号の各入力回路中にそれぞれ独立に設けられ、前記第2乗算回路の乗算結果と前記第1加算回路が加算処理を実行した時点の画像信号とを加算して前記列信号線駆動回路へ出力する第3加算回路とを備え、
前記各第2乗算回路の乗算係数値を、前記列信号線駆動回路によってn相分の画像信号が組単位で前記補助容量に蓄積される際に、前記第2乗算回路に対応する前記入力回路と接続された列方向の各表示画素における前記各補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償する値として設定したことを特徴とする液晶表示装置。A number of display pixels including a switching transistor, an auxiliary capacitor, and a pixel electrode, having one terminal of the auxiliary capacitor connected to the output terminal of the switching transistor and the pixel electrode, and the other terminal configured on the substrate side. A first substrate disposed in a matrix, and a transparent substrate disposed opposite to the first substrate, wherein a common electrode is provided in a region corresponding to a display pixel arrangement region on the first substrate. Two substrates, a liquid crystal member sealed and held between the first substrate and the second substrate, and n column signal lines connected to input terminals of switching transistors of display pixels aligned in the column direction. (N is a natural number of 2 or more) is grouped as a set, and an operation of sampling and outputting an input image signal polyphased into n phases to the column signal lines of each set in parallel is sequentially performed in units of the set. A row selection signal is sequentially output to the signal line drive circuit and each row signal line connected to the on / off control terminal of the switching transistor of each display pixel aligned in the row direction, and the switching transistor of the display pixel is turned on in row units. A row scanning line driving circuit for turning on / off the column signal line driving circuit while applying a predetermined voltage to each of the substrate-side terminals of the respective auxiliary capacitors in the first substrate and the common electrode of the second substrate. In a liquid crystal display device that performs image display by the row scanning line drive circuit operating in synchronization,
a first addition circuit that adds each signal at the same time point of the image signal that has been polyphased into n phases;
Circuits are provided independently as circuits corresponding to the input circuits of the n-phase image signals for the column signal line drive circuit, and individually set for each of the input circuits with respect to the addition result obtained by the first addition circuit. A second multiplier circuit for multiplying the obtained coefficient value;
The multiplication result of the second multiplication circuit and the image signal at the time when the first addition circuit executes the addition processing are provided independently in each input circuit of the image signal for n phases to the column signal line driving circuit. And a third addition circuit for adding the signal to the column signal line drive circuit,
The input circuit corresponding to the second multiplying circuit, when the multiplication coefficient value of each of the second multiplying circuits is stored in the auxiliary capacitance by the column signal line driving circuit in units of sets of n-phase image signals. A liquid crystal display device which is set as a value for compensating for a voltage variation generated at a substrate-side terminal of each of the storage capacitors in each display pixel in a column direction connected to the liquid crystal display.
n相に多相化された前記画像信号の同一時点における各信号を加算する第1加算回路と、
前記第1加算回路が求めた加算結果に対して一定の係数値を乗算する第1乗算回路と、
前記第1基板における各補助容量の基板側の端子に電圧を印加させるための基板側回路とその本来の所定電圧を出力する外部の電圧供給回路との間に設けられ、前記電圧供給回路の出力電圧に対して前記第1乗算回路の乗算結果を加算して前記基板側回路へ出力する第4加算回路とを備え、
前記第1乗算回路における乗算係数値を、前記列信号線駆動回路によってn相分の画像信号が組単位で前記補助容量に蓄積される際に、前記補助容量の基板側の端子に生じる電圧変動分を補償する値として設定したことを特徴とする液晶表示装置。A number of display pixels including a switching transistor, an auxiliary capacitor, and a pixel electrode, having one terminal of the auxiliary capacitor connected to the output terminal of the switching transistor and the pixel electrode, and the other terminal configured on the substrate side. A first substrate disposed in a matrix, and a transparent substrate disposed opposite to the first substrate, wherein a common electrode is provided in a region corresponding to a display pixel arrangement region on the first substrate. Two substrates, a liquid crystal member sealed and held between the first substrate and the second substrate, and n column signal lines connected to input terminals of switching transistors of display pixels aligned in the column direction. (N is a natural number of 2 or more) is grouped as a set, and an operation of sampling and outputting an input image signal polyphased into n phases to the column signal lines of each set in parallel is sequentially performed in units of the set. A row selection signal is sequentially output to the signal line drive circuit and each row signal line connected to the on / off control terminal of the switching transistor of each display pixel aligned in the row direction, and the switching transistor of the display pixel is turned on in row units. A row scanning line driving circuit for turning on / off the column signal line driving circuit while applying a predetermined voltage to each of the substrate-side terminals of the respective auxiliary capacitors in the first substrate and the common electrode of the second substrate. In a liquid crystal display device that performs image display by the row scanning line drive circuit operating in synchronization,
a first addition circuit that adds each signal at the same time point of the image signal that has been polyphased into n phases;
A first multiplication circuit for multiplying the addition result obtained by the first addition circuit by a constant coefficient value;
An output circuit that is provided between a substrate-side circuit for applying a voltage to a substrate-side terminal of each auxiliary capacitor in the first substrate and an external voltage supply circuit that outputs an original predetermined voltage; A fourth addition circuit that adds a result of multiplication by the first multiplication circuit to a voltage and outputs the result to the substrate-side circuit;
The multiplication coefficient value in the first multiplying circuit is set to a voltage variation generated at a substrate-side terminal of the auxiliary capacitor when image signals for n phases are accumulated in the auxiliary capacitor in sets by the column signal line driving circuit. A liquid crystal display device, wherein the value is set as a value for compensating for the minute.
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- 2003-05-16 JP JP2003139120A patent/JP2004206050A/en active Pending
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