JP2004354741A - Liquid crystal display device and its driving method - Google Patents

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JP2004354741A JP2003152841A JP2003152841A JP2004354741A JP 2004354741 A JP2004354741 A JP 2004354741A JP 2003152841 A JP2003152841 A JP 2003152841A JP 2003152841 A JP2003152841 A JP 2003152841A JP 2004354741 A JP2004354741 A JP 2004354741A
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Japan
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potential
power supply
digital memory
liquid crystal
high level
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JP2003152841A
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Inventor
Hiroyuki Kimura
裕之 木村
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Japan Display Central Inc
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Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent display unevenness due to unsettled storage contents of a digital memory in switching from normal display to still picture display. <P>SOLUTION: When normal electric power is supplied to the digital memory 18 to switch the normal display to the still picture display, the potential of a counter electrode 15, the potential of an auxiliary capacitor 20, and plus-side electric power and minus-side electric power of inverter elements 23 and 24 are held at high level and then the potential of a memory control line 19a is held at high level to electrically connect a pixel electrode 13 and the digital memory 18 to each other; and the potential of the counter electrode 15, the potential of the auxiliary capacitor 20, and the plus-side electric power and minus-side electric power of the inverter elements 23 and 24 are held at low level and then only the plus-side electric power is held at high level. Thus, a time difference is provided between the timing where the minus-side electric power of the inverter elements 23 and 24 are held at the low level and the timing where the plus-side electric power is held at the high level. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画素毎にデジタルメモリを備えた液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力という利点を活かして携帯電話や電子ブック等の小型情報端末に使われている。このような小型情報端末は、一般にバッテリーで駆動されることから、低消費電力化が重要な課題となっている。
【0003】
とくに携帯電話においては、待ち受け時間中に低消費電力で表示できることが求められている。これを実現するための技術としては、画素毎にデジタルメモリを備え、静止画表示の際に、このデジタルメモリに予め記憶させておいた静止画データを読み出して表示し、周辺駆動回路の動作を停止させることにより、大幅な消費電力の低減を図るようにしたものがある(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献】
特開2001−264814号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この液晶表示装置では、動画を表示する通常表示の際に、デジタルメモリが寄生容量として働いてしまうため、静止画表示の際にデジタルメモリから静止画データを読み出して表示するときの表示品質を劣化させる原因となっていた。このような表示品質の劣化を防ぐために、通常表示の期間で、デジタルメモリに供給する電源を対向電極と同一の極性で短周期で反転駆動することにより、デジタルメモリがリセット状態を維持するようにして、表示品質を改善することが考えられる。
【0006】
しかしながら、この場合、通常表示から静止画表示への切替に際して、デジタルメモリに正規の電源を投入すると、デジタルメモリは、それまでリセット状態であったために記憶内容が不定となり、表示ムラが瞬間的に発生してしまう原因となる。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通常表示から静止画表示への切替の際に、デジタルメモリの記憶内容の不定による表示ムラの発生を防止し得る液晶表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明に係る液晶表示装置は、画素毎に少なくとも2つのインバータ素子を有するデジタルメモリ、画素電極、補助容量を備えたアレイ基板と、画素電極に対して相対する対向電極を備えた対向基板と、アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層と、通常表示においては各インバータ素子の正側電源及び負側電源を対向電極の電位及び補助容量の電位と同一極性で反転駆動させ、通常表示から静止画表示への切り替えに際してデジタルメモリに正規の電源を投入するときに、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をハイレベルにし、画素電極とデジタルメモリ間を導通させ、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をローレベルにしてから各インバータ素子の正側電源をハイレベルにする制御手段と、を有することを特徴とする。
【0009】
第2の本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、画素毎に少なくとも2つのインバータ素子を有するデジタルメモリ、画素電極、補助容量を備えたアレイ基板と、画素電極に対して相対する対向電極を備えた対向基板と、アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層を備えた液晶表示装置に対して、通常表示においては各インバータ素子の正側電源及び負側電源を対向電極の電位、補助容量の電位と同一極性で反転駆動させ、通常表示から静止画表示への切り替えに際してデジタルメモリに正規の電源を投入するときに、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をハイレベルにし、画素電極とデジタルメモリ間を導通させ、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をローレベルにしてから各インバータ素子の正側電源をハイレベルにすることを特徴とする。
【0010】
第1及び第2の本発明にあっては、通常表示では、デジタルメモリにおける各インバータ素子の正側電源及び負側電源を補助容量の電位及び対向電極の電位と同一極性で反転駆動させることで、デジタルメモリが寄生容量として働くことを防止し、通常表示から静止画表示への切り替えに際してデジタルメモリに正規の電源を投入するときには、各インバータ素子の負側電源をローレベルにするタイミングと正側電源をハイレベルにするタイミングに時間差を設けることで、デジタルメモリの記憶内容が不定となることを防止している。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用した場合の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【0012】
図1の回路図に示すように、本実施の形態における液晶表示装置100は、複数の画素10が形成された表示部110、各画素に走査信号を伝送するための走査線12を駆動する走査線駆動回路120、各画素に映像データを伝送するための信号線11を駆動する信号線駆動回路130、各回路の動作を制御する制御回路140を有する構成である。
【0013】
また、図2の断面図に示すように、液晶表示装置100は、アレイ基板101と対向基板102が液晶層16を挟んで対向配置され、液晶層16の周囲がシール材103により封止される。表示部110、走査線駆動回路120、信号線駆動回路130は、アレイ基板101において一体的に形成され、表示部110における画素電極13と電気的に相対する対向電極15が対向基板102に形成される。なお、図2では配向膜や偏光板などの図示は省略している。
【0014】
表示部110では、アレイ基板101において複数の信号線11及びこれと交差する複数の走査線12がマトリクス状に配置されており、このマトリクスの格子毎に画素10が形成される。
【0015】
走査線駆動回路120は、シフトレジスタ121及び図示しないバッファ回路などで構成されており、制御回路140からコントロール信号として供給される垂直クロック信号、垂直スタート信号に基づいて、各走査線12に対し一水平走査期間毎に走査信号を出力する。この走査信号により走査線12をハイレベルとすると、その走査線12に接続されている全てのスイッチ素子14がオン状態となる。走査線駆動回路120は、動画を表示する通常表示の際には走査線12の電位を上段から順にハイレベルとし、静止画を表示する際には、全ての走査線12の電位をローレベルとする。
【0016】
信号線駆動回路130は、シフトレジスタ131、アナログスイッチ132などで構成されており、制御回路140からからコントロール信号として水平クロック信号、水平スタート信号が供給されると共に、ビデオバス133を通じて映像データが供給される。信号線駆動回路130では、水平クロック信号と水平スタート信号に基づいて、アナログスイッチ132にオン・オフ信号を供給することにより、ビデオバス133からの映像データをサンプリングして信号線11に出力する。
【0017】
図3の回路図に示すように、画素10は、映像データが書き込まれる画素電極13、画素電極13への映像データの書き込みを制御するスイッチ素子14、液晶層16を挟んで画素電極13に対向して配置された対向電極15、静止画データを記憶するデジタルメモリ18、デジタルメモリ18への静止画データの書き込みと読み出しを制御するスイッチ回路17、補助容量20を有する構成である。画素電極13はスイッチ回路17を介してデジタルメモリ18に接続されてる。対向電極15、補助容量20には制御回路140の制御によってそれぞれ電圧が供給される。
【0018】
スイッチ素子14はCMOSトランジスタで構成され、そのソースは信号線11に、ゲートは走査線12に、ドレインは画素電極13及び補助容量20の一方の端子にそれぞれ接続される。補助容量20の他方の端子には補助容量線(図示せず)が接続され、この補助容量線を介して電圧が供給される。
【0019】
スイッチ回路17は、CMOSトランジスタによる2つのスイッチ素子21、22で構成される。スイッチ素子21のゲートはメモリ制御線19aに接続され、ソースは画素電極13に接続され、ドレインはデジタルメモリ18の出力端子27に接続される。スイッチ素子22のゲートはメモリ制御線19bに接続され、ソースは画素電極13に接続され、ドレインはデジタルメモリ18の反転出力端子28に接続される。これらメモリ制御線19a,19bに対し、制御回路140からの指示に従って走査線駆動回路120が別々にメモリ制御信号を供給することで、スイッチ素子21,22を独立に制御する。
【0020】
デジタルメモリ18は、2つのインバータ素子23,24と、スイッチ素子25で構成される。インバータ素子23,24によりループを形成するように、インバータ素子23の出力端子はインバータ素子24の入力端子及び反転出力端子28に接続され、インバータ素子24の出力端子はスイッチ素子25を介してインバータ素子23の入力端子及び出力端子27に接続される。スイッチ素子25は、スイッチ素子14とは逆チャンネルのCMOSトランジスタで構成されており、スイッチ素子25のゲートは、スイッチ素子14のゲートと同様に走査線12に接続される。この走査線12に供給される走査信号により、スイッチ素子14とスイッチ素子25はオン/オフが反転の関係となるように制御される。すなわち、スイッチ素子14がオンするとスイッチ素子25はオフし、スイッチ素子14がオフするとスイッチ素子25はオンする。
【0021】
図4の回路図に示すように、インバータ素子24は、直列に接続されたスイッチ素子31,32で構成される。スイッチ素子31は、逆チャネル構造である。スイッチ素子31には正側電源線33aを介して正側電源が供給され、スイッチ素子32には負側電源線33bを介して負側電源が供給される。各電源の供給は制御回路140により制御される。なお、インバータ素子23も基本的にはこれと同様の構成である。
【0022】
次に、上記のように構成された液晶表示装置100の動作について図5に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【0023】
まず、通常表示期間では、メモリ制御線19a,19bの電位をローレベルにしてスイッチ素子21,22をともにオフし、画素電極13とデジタルメモリ18との間を非導通とする。そして、スイッチ素子14を所定周期オンして信号線11から供給されてきた動画データを画素電極13に書き込むことでフルカラーによる動画表示を行う。
【0024】
具体的には、制御回路140は、走査線駆動回路120に対して垂直クロック信号、垂直スタート信号を供給し、信号線駆動回路130に対して水平クロック信号、水平スタート信号、及び動画データを供給する。走査線駆動回路120は、垂直クロック信号と垂直スタート信号に基づいてメモリ制御信号を出力してメモリ制御線19a,19bの電位をローレベルにするとともに、走査信号を出力して各走査線12を一水平走査期間毎に順にハイレベルとする。ハイレベルとなった走査線12に接続されている全てのスイッチ素子14はオン状態となる。信号線駆動回路130は、これに同期して動画データをサンプリングして信号線11に出力し、スイッチ素子14を通じて動画データを画素電極13に書き込む。この動画データは、画素電極13及び補助容量20と対向電極15の間に充電され、この書き込み電圧の大きさに応じて液晶層16が応答することで各画素10からの透過光量を制御する。このような書き込み動作を1フレーム期間内に全ての走査線12について実施することにより、一画面分の映像を表示する。
【0025】
また、通常表示期間においては、制御部140は、インバータ素子23,24におけるそれぞれの正側電源線33aの電位(正側電源)と負側電源線33bの電位(負側電源)を、対向電極15の電位及び補助容量20の電位と同一の極性となるように短周期で反転させる。これによって、デジタルメモリ18をリセット状態にして寄生容量として働くことを防止する。
【0026】
通常表示から静止画表示への切り替えの際には、制御部140は、通常表示後の垂直ブランキング期間において、対向電極15の電位、補助容量20の電位、各インバータ素子23,24の正側電源、負側電源をハイレベルとする。そして、一定期間経過後に、メモリ制御線19aの電位をハイレベルにすると同時に、対向電極15の電位、補助容量20の電位、各インバータ素子23,24の正側電源及び負側電源をローレベルとする。メモリ制御線19aの電位がハイレベルとなることで、画素電極13とデジタルメモリ18間が導通状態となる。また、負側電源線33bの電位がローレベルとなることで、負側電源線33bにはインバータ素子23,24をメモリとして機能させるための正規の電源が供給されることとなる。この後、正側電源線33aの電位をハイレベルにする。これによって、正側電源線33aにも正規の電源が供給されることになる。このように、各インバータ素子23,24の負側電源をローレベルにするタイミングと正側電源をハイレベルにするタイミングに時間差を設けることで、デジタルメモリ18の記憶内容が不定となることを防止する。そして、通常表示から静止画表示に移行する際の最後の1フレーム(静止画書込フレーム)においては、静止画データをスイッチ素子14及びスイッチ素子21を通じてデジタルメモリ18に書き込む。
【0027】
静止画表示期間では、走査線12の電位をローレベルとすることにより、スイッチ素子14をオフ、スイッチ素子25をオンする。これにより、信号線11と画素電極13間を非導通にするとともに、インバータ素子23,24をループ接続する。インバータ素子23,24のそれぞれの出力端子における電圧は、このループ回路の中で保持されることになる。
【0028】
静止画表示の開始時には、メモリ制御線19aの電位をローレベル、メモリ制御線19bの電位をハイレベルにして、スイッチ素子21をオフ、スイッチ素子22をオンする。これによって、デジタルメモリ18に保持されている静止画データは、反転出力端子28とスイッチ素子22を通じて画素電極13に書き込まれる。静止画表示期間では、走査線駆動回路120や信号線駆動回路130等の周辺回路の動作を停止することにより、消費電力の低減を図る。
【0029】
静止画表示期間において、画素電極13に書き込まれた静止画データは、短時間であればこの状態で保持することもできるが、長時間保持すると直流成分により液晶層16が劣化するため、液晶層16を交流駆動する必要がある。本実施の形態では、1フレーム周期でメモリ制御線19aとメモリ制御線19bの電位を交互にハイレベルとすることによって、スイッチ素子21とスイッチ素子22を交互にオンし、デジタルメモリ18に保持された静止画データを出力端子27又は反転出力端子28から交互に取り出して画素電極13に書き込むとともに、この周期に合わせて対向電極15の電位及び補助容量20の電位を反転させることで交流駆動を実現する。
【0030】
すなわち、スイッチ素子21とスイッチ素子22を交互にオンすることにより、画素電極13に静止画データを正極性電位又は負極性電位で交互に出力し、これと同期させて対向電極15及び補助容量20の電位の極性を交互に反転することで、対向電極15と画素電極13が同一極性の画素10では液晶層16に電圧がかからず、逆極性の画素10では液晶層16に電圧がかかるので、黒表示又は白表示によるマルチカラー表示を行うことができる。
【0031】
続いて、本実施形態の液晶表示装置100と比較するために用意した比較例について説明する。比較例の基本的な構成は本液晶表示装置と同様であるので重複した説明は省略し、相違点である画素の動作タイミングについてだけ説明する。
【0032】
図6のタイミングチャートに示すように、比較例では、通常表示後の垂直ブランキング期間において、各インバータ素子23,24の正側電源線33aの電位は、通常表示における反転駆動から一転してハイレベルに切り替り、このレベルを維持する。一方、インバータ素子23,24の負側電源線33bの電位は、通常表示における反転駆動から一転してローレベルに切り替り、このレベルを維持する。本液晶表示装置100と同様に、それまでの通常表示ではデジタルメモリ18はリセット状態であり、また、通常表示から静止画表示への切り替えに際してデジタルメモリ18に正規の電源を投入するときに、正側電源線33aの電位がハイレベルになるタイミングと負側電源線33bの電位がローレベルにタイミングが同時であるため、デジタルメモリ18の記憶内容は不定となる。
【0033】
したがって、本実施の形態によれば、通常表示から静止画表示への切り替えに際して、デジタルメモリ18に正規の電源を投入するときに、対向電極15の電位、補助容量20の電位、各インバータ素子23,24の正側電源及び負側電源をハイレベルにしてから、メモリ制御線19aの電位をハイレベルにして画素電極13とデジタルメモリ18間を導通させ、対向電極15の電位、補助容量20の電位、各インバータ素子23,24の正側電源及び負側電源をローレベルにしてから正側電源だけをハイレベルにする。このように、各インバータ素子23,24の負側電源をローレベルにするタイミングと正側電源をハイレベルにするタイミングに時間差を設けることで、デジタルメモリ18の記憶内容が不定となることがなく、表示ムラの発生を防止することができる。
【0034】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る液晶表示装置及びその駆動方法によれば、通常表示から静止画表示への切り替えの際に、デジタルメモリの記憶内容の不定による表示ムラの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態における液晶表示装置の構成を示す回路図である。
【図2】上記液晶表示装置の断面の構成を概略的に示す断面図である。
【図3】上記液晶表示装置における一画素の構成を示す回路図である。
【図4】上記画素におけるデジタルメモリに用いられるインバータ素子の構成を示す回路図である。
【図5】上記画素の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】比較例における画素の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
10…画素,11…信号線,12…走査線
13…画素電極,14…スイッチ素子
15…対向電極,16…液晶層
17…スイッチ回路,18…デジタルメモリ
19a,19b…メモリ制御線
20…補助容量,21,22…スイッチ素子
23,24…インバータ素子
25…スイッチ素子,27…出力端子
28…反転出力端子
31,32…スイッチ素子
33a,33b…メモリ電源線
100…液晶表示装置,101…アレイ基板
102…対向基板,110…表示部
120…走査線駆動回路
130…信号線駆動回路,140…制御回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device having a digital memory for each pixel and a driving method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display devices have been used for small information terminals such as mobile phones and electronic books, taking advantage of the advantages of light weight, thinness, and low power consumption. Since such a small information terminal is generally driven by a battery, low power consumption is an important issue.
[0003]
In particular, mobile phones are required to be able to display with low power consumption during standby time. As a technique for realizing this, a digital memory is provided for each pixel, and when displaying a still image, the still image data stored in the digital memory is read out and displayed, and the operation of the peripheral driving circuit is controlled. There is one in which the power consumption is greatly reduced by stopping the operation (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document]
JP 2001-264814 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in this liquid crystal display device, the digital memory acts as a parasitic capacitance at the time of normal display for displaying a moving image. Therefore, the display quality when reading and displaying still image data from the digital memory at the time of still image display is displayed. Cause deterioration. In order to prevent such a deterioration in display quality, the power supply to the digital memory is inverted in a short period with the same polarity as the counter electrode during the normal display period so that the digital memory maintains the reset state. It is conceivable to improve the display quality.
[0006]
However, in this case, when the normal power is turned on to the digital memory when switching from the normal display to the still image display, the stored content of the digital memory becomes indeterminate because it has been in the reset state, and display unevenness is instantaneously generated. This can cause it to occur.
[0007]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of display unevenness due to indefinite data stored in a digital memory when switching from normal display to still image display. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention includes a digital memory having at least two inverter elements for each pixel, an array substrate having a pixel electrode and an auxiliary capacitor, and a counter substrate having a counter electrode facing the pixel electrode. The substrate, the liquid crystal layer held between the array substrate and the opposing substrate, and in a normal display, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are inverted and driven with the same polarity as the potential of the counter electrode and the potential of the auxiliary capacitor. When the normal power is turned on to the digital memory when switching from the normal display to the still image display, the potential of the counter electrode, the potential of the auxiliary capacitor, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are set to the high level, After the pixel electrode and the digital memory are electrically connected, the potential of the counter electrode, the potential of the auxiliary capacitor, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are set to low level, and then each inverter is turned on. Characterized in that it has control means for the positive-side power device to a high level, the.
[0009]
A driving method of a liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention includes a digital memory having at least two inverter elements for each pixel, an array substrate having a pixel electrode and an auxiliary capacitor, and a counter electrode facing the pixel electrode. In a normal display, a positive power supply and a negative power supply of each inverter element are connected to a potential of a counter electrode with respect to a liquid crystal display device having a liquid crystal layer held between an array substrate and a counter substrate. When the normal power is supplied to the digital memory at the time of switching from the normal display to the still image display, the potential of the counter electrode, the potential of the storage capacitor, and the positive The side power supply and the negative power supply are set to the high level to conduct electricity between the pixel electrode and the digital memory, and the potential of the counter electrode, the potential of the auxiliary capacitor, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element. The characterized in that it after the low level to the high level positive side power of each inverter element.
[0010]
In the first and second aspects of the present invention, in the normal display, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element in the digital memory are inverted and driven with the same polarity as the potential of the auxiliary capacitor and the potential of the common electrode. In order to prevent the digital memory from acting as a parasitic capacitance and to switch the normal power supply to the digital memory when switching from the normal display to the still image display, the timing of setting the negative power supply of each inverter element to low level and the positive side By providing a time difference in the timing when the power supply is set to the high level, the contents stored in the digital memory are prevented from becoming unstable.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to the drawings.
[0012]
As shown in the circuit diagram of FIG. 1, a liquid crystal display device 100 according to the present embodiment has a display unit 110 in which a plurality of pixels 10 are formed, and a scan that drives a scan line 12 for transmitting a scan signal to each pixel. The configuration includes a line drive circuit 120, a signal line drive circuit 130 for driving the signal line 11 for transmitting video data to each pixel, and a control circuit 140 for controlling the operation of each circuit.
[0013]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, in the liquid crystal display device 100, the array substrate 101 and the counter substrate 102 are arranged to face each other with the liquid crystal layer 16 interposed therebetween, and the periphery of the liquid crystal layer 16 is sealed with a sealant 103. . The display unit 110, the scanning line driving circuit 120, and the signal line driving circuit 130 are integrally formed on the array substrate 101, and the counter electrode 15 electrically facing the pixel electrode 13 in the display unit 110 is formed on the counter substrate 102. You. In FIG. 2, illustration of an alignment film, a polarizing plate, and the like is omitted.
[0014]
In the display unit 110, a plurality of signal lines 11 and a plurality of scanning lines 12 intersecting the signal lines 11 are arranged in a matrix on the array substrate 101, and the pixels 10 are formed for each matrix of the matrix.
[0015]
The scanning line driving circuit 120 includes a shift register 121 and a buffer circuit (not shown). The scanning line driving circuit 120 controls one scanning line 12 based on a vertical clock signal and a vertical start signal supplied from the control circuit 140 as control signals. A scanning signal is output every horizontal scanning period. When the scanning line 12 is set to a high level by this scanning signal, all the switching elements 14 connected to the scanning line 12 are turned on. The scanning line drive circuit 120 sets the potentials of the scanning lines 12 to the high level sequentially from the top during normal display for displaying a moving image, and sets the potentials of all the scanning lines 12 to the low level when displaying a still image. I do.
[0016]
The signal line driving circuit 130 includes a shift register 131, an analog switch 132, and the like. A horizontal clock signal and a horizontal start signal are supplied as control signals from the control circuit 140, and video data is supplied through the video bus 133. Is done. The signal line drive circuit 130 supplies an on / off signal to the analog switch 132 based on the horizontal clock signal and the horizontal start signal, thereby sampling video data from the video bus 133 and outputting the sampled data to the signal line 11.
[0017]
As shown in the circuit diagram of FIG. 3, the pixel 10 has a pixel electrode 13 to which video data is written, a switch element 14 for controlling writing of video data to the pixel electrode 13, and a pixel electrode 13 opposed to the pixel electrode 13 with a liquid crystal layer 16 interposed therebetween. And a digital memory 18 for storing still image data, a switch circuit 17 for controlling writing and reading of still image data to and from the digital memory 18, and an auxiliary capacitor 20. The pixel electrode 13 is connected to a digital memory 18 via a switch circuit 17. A voltage is supplied to the counter electrode 15 and the auxiliary capacitance 20 under the control of the control circuit 140.
[0018]
The switch element 14 is composed of a CMOS transistor, and its source is connected to the signal line 11, its gate is connected to the scanning line 12, and its drain is connected to one terminal of the pixel electrode 13 and one of the auxiliary capacitors 20. A storage capacitor line (not shown) is connected to the other terminal of the storage capacitor 20, and a voltage is supplied through the storage capacitor line.
[0019]
The switch circuit 17 includes two switch elements 21 and 22 formed of CMOS transistors. The gate of the switch element 21 is connected to the memory control line 19a, the source is connected to the pixel electrode 13, and the drain is connected to the output terminal 27 of the digital memory 18. The gate of the switch element 22 is connected to the memory control line 19b, the source is connected to the pixel electrode 13, and the drain is connected to the inverted output terminal 28 of the digital memory 18. The scanning line drive circuit 120 separately supplies a memory control signal to these memory control lines 19a and 19b in accordance with an instruction from the control circuit 140, thereby independently controlling the switch elements 21 and 22.
[0020]
The digital memory 18 includes two inverter elements 23 and 24 and a switch element 25. An output terminal of the inverter element 23 is connected to an input terminal and an inverted output terminal 28 of the inverter element 24 so that a loop is formed by the inverter elements 23 and 24, and an output terminal of the inverter element 24 is connected via the switch element 25 to the inverter element. 23 are connected to an input terminal and an output terminal 27. The switch element 25 is formed of a CMOS transistor having a channel opposite to that of the switch element 14, and the gate of the switch element 25 is connected to the scanning line 12 similarly to the gate of the switch element 14. The switching element 14 and the switching element 25 are controlled by the scanning signal supplied to the scanning line 12 so that the on / off of the switching element 14 is reversed. That is, when the switch element 14 is turned on, the switch element 25 is turned off, and when the switch element 14 is turned off, the switch element 25 is turned on.
[0021]
As shown in the circuit diagram of FIG. 4, the inverter element 24 includes switch elements 31 and 32 connected in series. The switch element 31 has an inverted channel structure. The switch element 31 is supplied with positive power via a positive power supply line 33a, and the switch element 32 is supplied with negative power via a negative power supply line 33b. The supply of each power is controlled by the control circuit 140. The inverter element 23 has basically the same configuration.
[0022]
Next, the operation of the liquid crystal display device 100 configured as described above will be described with reference to a timing chart shown in FIG.
[0023]
First, in the normal display period, the potentials of the memory control lines 19a and 19b are set to a low level to turn off both the switch elements 21 and 22, and the pixel electrode 13 and the digital memory 18 are turned off. Then, the switch element 14 is turned on for a predetermined period, and the moving image data supplied from the signal line 11 is written to the pixel electrode 13 so that a full-color moving image is displayed.
[0024]
Specifically, the control circuit 140 supplies a vertical clock signal and a vertical start signal to the scanning line driving circuit 120, and supplies a horizontal clock signal, a horizontal start signal and moving image data to the signal line driving circuit 130. I do. The scanning line driving circuit 120 outputs a memory control signal based on the vertical clock signal and the vertical start signal to set the potentials of the memory control lines 19a and 19b to a low level, and outputs a scanning signal to cause each scanning line 12 to output. The high level is sequentially set for each horizontal scanning period. All the switch elements 14 connected to the scanning line 12 which has become the high level are turned on. In synchronization with this, the signal line drive circuit 130 samples the moving image data, outputs the sampled data to the signal line 11, and writes the moving image data to the pixel electrode 13 through the switch element 14. The moving image data is charged between the pixel electrode 13 and the auxiliary capacitor 20 and the counter electrode 15, and the liquid crystal layer 16 responds according to the magnitude of the writing voltage to control the amount of transmitted light from each pixel 10. By performing such a writing operation for all the scanning lines 12 within one frame period, an image for one screen is displayed.
[0025]
In the normal display period, the control unit 140 sets the potential of the positive power supply line 33a (positive power supply) and the potential of the negative power supply line 33b (negative power supply) in the inverter elements 23 and 24 to the counter electrode. Inversion is performed in a short cycle so as to have the same polarity as the potential of the storage capacitor 15 and the potential of the storage capacitor 20. This prevents the digital memory 18 from resetting and acting as a parasitic capacitance.
[0026]
When switching from the normal display to the still image display, the control unit 140 sets the potential of the counter electrode 15, the potential of the auxiliary capacitor 20, and the positive side of each of the inverter elements 23 and 24 during the vertical blanking period after the normal display. The power supply and the negative power supply are set to high level. After a certain period of time, the potential of the memory control line 19a is set to the high level, and at the same time, the potential of the counter electrode 15, the potential of the auxiliary capacitor 20, the positive power supply and the negative power supply of each of the inverter elements 23 and 24 are set to the low level. I do. When the potential of the memory control line 19a becomes high level, the pixel electrode 13 and the digital memory 18 are brought into a conductive state. When the potential of the negative power supply line 33b becomes low level, normal power for causing the inverter elements 23 and 24 to function as a memory is supplied to the negative power supply line 33b. Thereafter, the potential of the positive power supply line 33a is set to a high level. As a result, regular power is supplied to the positive power supply line 33a. As described above, by providing a time difference between the timing when the negative power supply of each of the inverter elements 23 and 24 is set to the low level and the timing when the positive power supply is set to the high level, the storage contents of the digital memory 18 can be prevented from becoming indefinite. I do. Then, in the last one frame (still image writing frame) at the time of shifting from the normal display to the still image display, the still image data is written to the digital memory 18 through the switch elements 14 and 21.
[0027]
In the still image display period, the switch element 14 is turned off and the switch element 25 is turned on by setting the potential of the scanning line 12 to a low level. Thereby, the signal line 11 and the pixel electrode 13 are made non-conductive, and the inverter elements 23 and 24 are connected in a loop. The voltages at the output terminals of the inverter elements 23 and 24 are held in this loop circuit.
[0028]
At the start of the still image display, the potential of the memory control line 19a is set to the low level, the potential of the memory control line 19b is set to the high level, the switch element 21 is turned off, and the switch element 22 is turned on. As a result, the still image data stored in the digital memory 18 is written to the pixel electrode 13 through the inverted output terminal 28 and the switch element 22. In the still image display period, power consumption is reduced by stopping the operation of peripheral circuits such as the scanning line driving circuit 120 and the signal line driving circuit 130.
[0029]
In the still image display period, the still image data written to the pixel electrode 13 can be held in this state for a short time, but if held for a long time, the DC component deteriorates the liquid crystal layer 16. 16 needs to be AC-driven. In the present embodiment, the switch elements 21 and 22 are alternately turned on by alternately setting the potentials of the memory control lines 19a and 19b to a high level in one frame cycle, and are stored in the digital memory 18. The alternating-current drive is realized by alternately extracting the still image data from the output terminal 27 or the inverted output terminal 28 and writing the still image data to the pixel electrode 13 and inverting the potential of the counter electrode 15 and the potential of the auxiliary capacitor 20 in accordance with this cycle. I do.
[0030]
That is, by turning on the switch element 21 and the switch element 22 alternately, the still image data is alternately output to the pixel electrode 13 at the positive potential or the negative potential. Are alternately inverted, so that no voltage is applied to the liquid crystal layer 16 in the pixel 10 in which the counter electrode 15 and the pixel electrode 13 have the same polarity, and a voltage is applied to the liquid crystal layer 16 in the pixel 10 of the opposite polarity. , Multi-color display by black display or white display can be performed.
[0031]
Subsequently, a comparative example prepared for comparison with the liquid crystal display device 100 of the present embodiment will be described. Since the basic configuration of the comparative example is the same as that of the present liquid crystal display device, a duplicate description will be omitted, and only the operation timing of the pixel, which is the difference, will be described.
[0032]
As shown in the timing chart of FIG. 6, in the comparative example, in the vertical blanking period after the normal display, the potential of the positive power supply line 33a of each of the inverter elements 23 and 24 reverses from the inversion drive in the normal display and becomes high. Switch to level and maintain this level. On the other hand, the potential of the negative power supply line 33b of the inverter elements 23 and 24 is changed from the inversion drive in the normal display to the low level, and is maintained at this level. Similarly to the present liquid crystal display device 100, the digital memory 18 is in the reset state in the normal display up to that time, and when the normal power is turned on when the digital memory 18 is switched from the normal display to the still image display, the normal state is displayed. Since the timing at which the potential of the side power supply line 33a becomes high level and the timing at which the potential of the negative power supply line 33b becomes low level are simultaneous, the contents stored in the digital memory 18 are undefined.
[0033]
Therefore, according to the present embodiment, when switching from the normal display to the still image display, when the normal power is supplied to the digital memory 18, the potential of the counter electrode 15, the potential of the auxiliary capacitor 20, , And 24, the potential of the memory control line 19 a is set to the high level to make the pixel electrode 13 and the digital memory 18 conductive, and the potential of the counter electrode 15 and the potential of the auxiliary capacitor 20 are changed. The potential, the positive power supply and the negative power supply of each of the inverter elements 23 and 24 are set to low level, and then only the positive power supply is set to high level. As described above, by providing a time difference between the timing when the negative power supply of each of the inverter elements 23 and 24 is set to the low level and the timing when the positive power supply is set to the high level, the storage contents of the digital memory 18 do not become unstable. In addition, it is possible to prevent the occurrence of display unevenness.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal display device and the driving method thereof according to the present invention, when switching from the normal display to the still image display, it is possible to prevent the occurrence of display unevenness due to indefinite storage contents of the digital memory. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of one pixel in the liquid crystal display device.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter element used for a digital memory in the pixel.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the pixel.
FIG. 6 is a timing chart illustrating an operation of a pixel in a comparative example.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 pixel, 11 signal line, 12 scanning line 13 pixel electrode, 14 switch element 15 counter electrode, 16 liquid crystal layer 17 switch circuit, 18 digital memories 19a and 19b memory control line 20 auxiliary Capacitors 21 and 22 Switch elements 23 and 24 Inverter elements 25 Switch elements 27 Output terminals 28 and inverted output terminals 31 and 32 Switch elements 33a and 33b Memory power supply line 100 Liquid crystal display device 101 Array Substrate 102: Counter substrate, 110: Display unit 120: Scan line drive circuit 130: Signal line drive circuit, 140: Control circuit

Claims (2)

画素毎に少なくとも2つのインバータ素子を有するデジタルメモリ、画素電極、補助容量を備えたアレイ基板と、
画素電極に対して相対する対向電極を備えた対向基板と、
アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層と、
通常表示においては各インバータ素子の正側電源及び負側電源を対向電極の電位及び補助容量の電位と同一極性で反転駆動させ、通常表示から静止画表示への切り替えに際してデジタルメモリに正規の電源を投入するときに、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をハイレベルにし、画素電極とデジタルメモリ間を導通させ、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をローレベルにしてから各インバータ素子の正側電源をハイレベルにする制御手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
An array substrate including a digital memory having at least two inverter elements for each pixel, a pixel electrode, and an auxiliary capacitor;
A counter substrate having a counter electrode facing the pixel electrode,
A liquid crystal layer held between an array substrate and a counter substrate,
In the normal display, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are driven to be inverted with the same polarity as the potential of the counter electrode and the potential of the auxiliary capacitance, and the normal power supply is supplied to the digital memory when switching from the normal display to the still image display. When turned on, the potential of the counter electrode, the potential of the storage capacitor, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are set to the high level, the pixel electrode and the digital memory are electrically connected, the potential of the counter electrode, the potential of the storage capacitor. Control means for setting the positive power supply and the negative power supply of each inverter element to low level, and then setting the positive power supply of each inverter element to high level,
A liquid crystal display device comprising:
画素毎に少なくとも2つのインバータ素子を有するデジタルメモリ、画素電極、補助容量を備えたアレイ基板と、
画素電極に対して相対する対向電極を備えた対向基板と、
アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層を備えた液晶表示装置に対して、
通常表示においては各インバータ素子の正側電源及び負側電源を対向電極の電位、補助容量の電位と同一極性で反転駆動させ、通常表示から静止画表示への切り替えに際してデジタルメモリに正規の電源を投入するときに、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をハイレベルにし、画素電極とデジタルメモリ間を導通させ、対向電極の電位、補助容量の電位、各インバータ素子の正側電源及び負側電源をローレベルにしてから各インバータ素子の正側電源をハイレベルにすることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
An array substrate including a digital memory having at least two inverter elements for each pixel, a pixel electrode, and an auxiliary capacitor;
A counter substrate having a counter electrode facing the pixel electrode,
For a liquid crystal display device having a liquid crystal layer held between an array substrate and a counter substrate,
In the normal display, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are driven to be inverted with the same polarity as the potential of the counter electrode and the potential of the auxiliary capacitor, and the normal power supply is supplied to the digital memory when switching from the normal display to the still image display. When turned on, the potential of the counter electrode, the potential of the storage capacitor, the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are set to the high level, the pixel electrode and the digital memory are electrically connected, the potential of the counter electrode, the potential of the storage capacitor. A method of driving the liquid crystal display device, wherein the positive power supply and the negative power supply of each inverter element are set to low level, and then the positive power supply of each inverter element is set to high level.
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