JP2005114786A - Method and circuit for driving liquid crystal display unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a transistor and power consumption in display unit operation by using a reference-voltage inversion type driving system for a self-positioning type manufacturing system by supplying the common reference potential of a liquid crystal capacitor and a storage capacitor in a pixel to different AC signals. <P>SOLUTION: 1. A scanning signal, a video signal, a 1st AC signal, and a 2nd AC signal are supplied to a pixel. 2. The scanning signal is supplied to a transistor to perform ON/OFF control over the transistor. 3. When the transistor is ON, the video signal is supplied to a 1st terminal of the liquid crystal capacitor and a 1st terminal of the storage capacitor and the 1st terminals of the liquid crystal capacitor and storage capacitor are connected to each other. 4. The 1st AC signal and 2nd AC signal are supplied to a 2nd terminal of the liquid crystal capacitor and a 2nd terminal of the storage capacitor respectively, the 1st AC signal and 2nd AC signal are synchronously with each other, and the 2nd AC signal has a DC offset voltage that the 1st AC signal does not have. 5. When the transistor is ON, the video signal is introduced in the pixel to charge the storage capacitor and liquid crystal capacitor, and liquid crystal having an internal voltage is driven. When the transistor is OFF, on the other hand, the internal voltage is continuously supplied from the storage capacitor to maintain a potential difference for liquid crystal driving, and the liquid crystal of the pixel is continuously driven. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示器の駆動方法および駆動回路に関し、特に液晶表示器の液晶極性反転の駆動方法および駆動回路に関する。   The present invention relates to a driving method and a driving circuit for a liquid crystal display, and more particularly to a driving method and a driving circuit for liquid crystal polarity inversion of a liquid crystal display.

従来の能動式液晶表示器の駆動方式は、フレーム極性反転(frame inversion)、行極性反転(column inversion)、列極性反転(row inversion)、点極性反転(dot inversion)などの方式を含んでいる。どの方式を選ぶのか、映像画質、電力消費、および駆動の複雑度によって決められる。これらの方式のうち、フレーム極性反転は最も簡単ではあるが、その映像画質は最も悪いため、通常は使用されていない。一方、点極性反転は、最も良い映像画質を生成するが、消費電力および複雑度が共に高い。したがって、映像画質が高く求められていない場合、行極性反転および列極性反転の方式は、上述した方式のうち折衷的な方式として用いられている。   Conventional driving methods of an active liquid crystal display include frame polarity inversion, column polarity inversion, column polarity inversion, point polarity inversion, and the like. . Which method is selected depends on the image quality, power consumption, and driving complexity. Of these methods, frame polarity reversal is the simplest, but it is not usually used because its video image quality is the worst. On the other hand, point polarity inversion produces the best video quality, but both power consumption and complexity are high. Therefore, when the video image quality is not required to be high, the row polarity inversion and column polarity inversion methods are used as an eclectic method among the methods described above.

図1は、従来の能動式液晶表示器の画素駆動方法に用いられる等価回路を示している。図中の走査信号(scan signal)Vs102は、トランジスタ110のゲートに接続されてそのオン/オフを制御している。映像信号(data signal)VD104は、トランジスタ110のソースに接続されており、トランジスタ110がオンとなったとき、映像信号104はこのトランジスタ110を介して内部電圧を得る(図中の電圧値V1c)。内部電圧112は蓄積用コンデンサ130(図示のコンデンサCst)および液晶コンデンサ120(図示のコンデンサC1c)に蓄積される。内部電圧112と直流信号106との電位(図示の直流電圧値Vcom)差により、液晶コンデンサ120中の液晶角度を駆動する。一方、トランジスタ110がオフであったとき、液晶コンデンサ120を駆動するための電位差は、蓄積用コンデンサ130から継続して提供される。 FIG. 1 shows an equivalent circuit used in a pixel driving method of a conventional active liquid crystal display. A scanning signal V s 102 in the figure is connected to the gate of the transistor 110 to control on / off thereof. The video signal V D 104 is connected to the source of the transistor 110, and when the transistor 110 is turned on, the video signal 104 obtains an internal voltage via the transistor 110 (the voltage value in the figure). V1c ). The internal voltage 112 is stored in a storage capacitor 130 (capacitor C st shown) and a liquid crystal capacitor 120 (capacitor C 1c shown). The liquid crystal angle in the liquid crystal capacitor 120 is driven by the potential difference (the DC voltage value V com shown) between the internal voltage 112 and the DC signal 106. On the other hand, when the transistor 110 is off, the potential difference for driving the liquid crystal capacitor 120 is continuously provided from the storage capacitor 130.

図2は、各種極性反転に基づく駆動方法を示しており、図1の等価回路にあわせて、各駆動信号のタイムチャートとなっている。図2において、直流信号(Vcom)206は参考電圧であり、走査信号(Vs)202は、高電位であったとき、映像信号(VD)204が画素内部に導入されることで、蓄積用コンデンサ130および液晶コンデンサ120に対して充電する。このようなコンデンサへの充電により、内部電圧212が安定に維持されているので、液晶コンデンサ120が必要とする電位差210が提供される。 FIG. 2 shows a driving method based on various polarity inversions, and is a time chart of each driving signal in accordance with the equivalent circuit of FIG. In FIG. 2, the DC signal (V com ) 206 is a reference voltage, and the scanning signal (V s ) 202 is a high potential. When the video signal (V D ) 204 is introduced into the pixel, The storage capacitor 130 and the liquid crystal capacitor 120 are charged. Since the internal voltage 212 is stably maintained by charging the capacitor, the potential difference 210 required by the liquid crystal capacitor 120 is provided.

上述した極性反転の駆動方式は、映像信号が毎回画素に書き込まれた後に極性反転をしなければならないので、高い電圧振幅および反転頻度によって消費電力が大幅に高くなってしまう。一方、このような消費電力を低減するために、駆動方式を少し変更し、参考電位反転(Vcominversion,或いはcommon toggleと称する)の駆動方式が使用されている。このような駆動方式によって、映像信号反転時の電圧振幅を低減することができるので、表示器作動時の消費電力が低減される。 In the polarity inversion driving method described above, since the polarity must be inverted after the video signal is written to the pixel every time, the power consumption is significantly increased due to the high voltage amplitude and the inversion frequency. On the other hand, in order to reduce such power consumption, the driving method is slightly changed, and a driving method of reference potential inversion (referred to as V com inversion or common toggle) is used. With such a driving method, the voltage amplitude when the video signal is inverted can be reduced, so that the power consumption when the display is activated is reduced.

図3は、従来の能動式液晶表示器の参考電位の反転駆動方式を用いた画素等価回路を示している。図中の走査信号302がトランジスタ310のゲートに接続されてそのオン/オフを制御し、映像信号304がトランジスタ310のソースに接続されている。トランジスタ310がオンであったとき、映像信号304が通過し、内部電圧312が得られる。この際、内部電圧312が蓄積用コンデンサ330および液晶コンデンサ320に蓄積される。蓄積用コンデンサ330および液晶コンデンサ320の第一端はトランジスタ310のドレーンに接続され、蓄積用コンデンサ330および液晶コンデンサ320の第二端(共通電極)は、共に交流信号306に接続されている。実は、内部電圧312と交流信号306との間の電圧差によって、液晶コンデンサ320の中の液晶角度が駆動されている。このように、トランジスタ310がオフであったとき、液晶コンデンサ320が必要とする電位差は、蓄積用コンデンサ330から継続して供給される。   FIG. 3 shows a pixel equivalent circuit using a reference potential inversion driving method of a conventional active liquid crystal display. A scanning signal 302 in the figure is connected to the gate of the transistor 310 to control on / off thereof, and a video signal 304 is connected to the source of the transistor 310. When the transistor 310 is on, the video signal 304 passes and the internal voltage 312 is obtained. At this time, the internal voltage 312 is stored in the storage capacitor 330 and the liquid crystal capacitor 320. The first ends of the storage capacitor 330 and the liquid crystal capacitor 320 are connected to the drain of the transistor 310, and the second ends (common electrodes) of the storage capacitor 330 and the liquid crystal capacitor 320 are both connected to the AC signal 306. Actually, the liquid crystal angle in the liquid crystal capacitor 320 is driven by the voltage difference between the internal voltage 312 and the AC signal 306. Thus, when the transistor 310 is off, the potential difference required by the liquid crystal capacitor 320 is continuously supplied from the storage capacitor 330.

図4は、前述した参考電位の反転駆動方法を示しており、図3の等価回路にあわせて、各駆動信号のタイムチャートとなっている。図4において、液晶駆動に必要な参考電圧を交流信号(Vcom)406に変更している。走査信号(Vs)402は、高電位であったとき、映像信号(VD)404が画素内部に導入されることで、蓄積用コンデンサ330および液晶コンデンサ320に対して充電を行って内部電圧412が得られる。このような内部電圧412および交流信号406によって、液晶駆動用の電圧差410が得られ、液晶コンデンサ320に作用する。
特開2000−041003号公報 特開2000−202760号公報
FIG. 4 shows the inversion driving method of the reference potential described above, and is a time chart of each driving signal in accordance with the equivalent circuit of FIG. In FIG. 4, the reference voltage necessary for driving the liquid crystal is changed to an AC signal (V com ) 406. When the scanning signal (V s ) 402 is at a high potential, the video signal (V D ) 404 is introduced into the pixel, whereby the storage capacitor 330 and the liquid crystal capacitor 320 are charged to generate an internal voltage. 412 is obtained. Due to the internal voltage 412 and the AC signal 406, a voltage difference 410 for driving the liquid crystal is obtained and acts on the liquid crystal capacitor 320.
JP 2000-04-1003 A JP 2000-202760 A

上述した参考電位反転の駆動方法により、映像信号404の振幅を下げることができるので、消費電力を低減することもできる。一方、液晶コンデンサ320と蓄積用コンデンサ330との間の共通電極(common electrode)は、同一の電位に接続されている。なお、蓄積用コンデンサ330は、極性を有する非対称コンデンサであった場合、前述した参考電位反転の駆動方法を使用することができない。   The amplitude of the video signal 404 can be reduced by the above-described driving method of reference potential inversion, so that power consumption can be reduced. On the other hand, a common electrode between the liquid crystal capacitor 320 and the storage capacitor 330 is connected to the same potential. When the storage capacitor 330 is an asymmetric capacitor having polarity, the above-described reference potential inversion driving method cannot be used.

また、製造技術の進歩に伴って、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor,TFT)のサイズが小さくなってきているが、精密度に対する要求も相対的に高まってきている。そこで、従来の光学的な位置合わせ方式を必要としなくなり、自己位置合わせ(self−aligned)の製造方式を必要としてきた。なお、自己位置合わせの製造方式を使用するとき、薄膜トランジスタの性能を向上させることが可能であるが、ゲート電極と多結晶シリコン(polycrystalline silicon)電極との間に形成された蓄積用コンデンサは、極性を有する非対称コンデンサ(図8に示す)となっている。結局、従来の参考電位反転の駆動方法を使用することができなく、消費電力を低減する目的に達成できない。   In addition, with the progress of manufacturing technology, the size of thin film transistors (TFTs) has been reduced, but the demand for precision has also been relatively increased. Therefore, the conventional optical alignment method is not required, and a self-aligned manufacturing method is required. Note that when a self-aligned manufacturing method is used, the performance of the thin film transistor can be improved. However, a storage capacitor formed between a gate electrode and a polycrystalline silicon electrode has a polarity. This is an asymmetric capacitor (shown in FIG. 8). After all, the conventional reference potential inversion driving method cannot be used, and the purpose of reducing power consumption cannot be achieved.

本発明の目的は、液晶表示器の駆動方式を提供し、参考電位反転の駆動方式を自己位置合わせの製造方式に用いて、トランジスタのサイズおよび表示器作動時の消費電力を低減することで、従来の駆動方法の欠点を解消する。   An object of the present invention is to provide a driving method for a liquid crystal display, using a reference potential inversion driving method for a self-alignment manufacturing method, and reducing the size of the transistor and the power consumption when the display is operated. Eliminates the disadvantages of conventional driving methods.

本発明によって、液晶表示器の駆動方法が提供されている。この液晶表示器は、複数の画素(pixel)から構成され、各画素には、トランジスタと液晶コンデンサと蓄積用コンデンサとが含まれている。この方法によれば、従来の画素において液晶コンデンサと蓄積用コンデンサの共通参考電位を二種類の異なる交流信号にそれぞれ供給する。これらの種類の交流信号は、互いに同期であり、後者は前者にない直流オフセット電圧(DC offset)を有する。即ち、本発明の方法に含まれるのは次のことである。1.走査信号と映像信号と第一交流信号と第二交流信号とを画素に供給する。2.トランジスタに走査信号を供給して該トランジスタのオン/オフを制御する。3.トランジスタがオンであったとき、液晶コンデンサの第一端と蓄積用コンデンサの第一端とに映像信号を供給し、液晶コンデンサと蓄積用コンデンサの第一端は、互いに接続されている。4.液晶コンデンサの第二端と蓄積用コンデンサの第二端とに対して、第一交流信号と第二交流信号とをそれぞれ供給し、第一交流信号と第二交流信号が互いに同期であり、第二交流信号は、第一交流信号にない直流オフセット電圧を有する。5.トランジスタがオンであったとき、映像信号が画素に導入されて蓄積用コンデンサおよび液晶コンデンサへの充電を行って内部電圧が得られ液晶を駆動する。一方、トランジスタがオフであったとき、内部電圧が蓄積用コンデンサから継続して供給されることで、液晶駆動用の電位差を維持し、画素の液晶を継続して駆動する。   According to the present invention, a method for driving a liquid crystal display is provided. This liquid crystal display is composed of a plurality of pixels, and each pixel includes a transistor, a liquid crystal capacitor, and a storage capacitor. According to this method, the common reference potential of the liquid crystal capacitor and the storage capacitor is supplied to two different types of AC signals in the conventional pixel. These types of AC signals are synchronous to each other, the latter having a DC offset voltage (DC offset) not found in the former. That is, the method of the present invention includes the following. 1. A scanning signal, a video signal, a first AC signal, and a second AC signal are supplied to the pixel. 2. A scanning signal is supplied to the transistor to control on / off of the transistor. 3. When the transistor is on, the video signal is supplied to the first end of the liquid crystal capacitor and the first end of the storage capacitor, and the first end of the liquid crystal capacitor and the storage capacitor are connected to each other. 4). A first AC signal and a second AC signal are respectively supplied to the second end of the liquid crystal capacitor and the second end of the storage capacitor, and the first AC signal and the second AC signal are synchronized with each other, The two AC signals have a DC offset voltage that is not present in the first AC signal. 5). When the transistor is on, a video signal is introduced into the pixel and the storage capacitor and the liquid crystal capacitor are charged to obtain an internal voltage to drive the liquid crystal. On the other hand, when the transistor is off, the internal voltage is continuously supplied from the storage capacitor, so that the potential difference for driving the liquid crystal is maintained and the liquid crystal of the pixel is continuously driven.

本発明に係る他の好ましい実施例による液晶表示器の駆動方法では、前記直流オフセット電圧値は少なくとも、蓄積用コンデンサの臨界電圧値と液晶駆動用電位差の最大値との和より大きい。蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値は、ドーピング(doping)量を調整することによって変更し、直流オフセット電圧を下げることが可能である。なお、他の選択実施例では、蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値は、画素のオン/オフを制御する薄膜トランジスタの臨界電圧値と異なってもよい。   In the driving method of the liquid crystal display according to another preferred embodiment of the present invention, the DC offset voltage value is at least larger than the sum of the critical voltage value of the storage capacitor and the maximum value of the liquid crystal driving potential difference. The critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor can be changed by adjusting the doping amount, and the DC offset voltage can be lowered. In other alternative embodiments, the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor may be different from the critical voltage value of the thin film transistor that controls the on / off of the pixel.

本発明によって提供された他の液晶表示器の駆動回路は、前述した駆動方法に合わせて構成されている。この液晶表示器は、複数の画素(pixel)から構成され、各画素は液晶駆動回路を有し、この液晶駆動回路は、トランジスタと液晶コンデンサと蓄積用コンデンサとを備えている。前記トランジスタのドレーンが走査信号に接続され、トランジスタのソースは映像信号に接続されている。液晶コンデンサの第一端は、トランジスタのドレーンに接続され、液晶コンデンサの第二端は、第一交流信号に接続されている。該液晶コンデンサ内に液晶が充填され、前記第一端と前記第二端との間の電圧差により液晶の透過率が変えられるようになっている。該蓄積用コンデンサの第一端は、トランジスタのドレーンに接続され、液晶コンデンサの第二端は、第二交流信号に接続されている。   The driving circuit of another liquid crystal display provided by the present invention is configured in accordance with the driving method described above. This liquid crystal display is composed of a plurality of pixels, and each pixel has a liquid crystal driving circuit, and this liquid crystal driving circuit includes a transistor, a liquid crystal capacitor, and a storage capacitor. The drain of the transistor is connected to the scanning signal, and the source of the transistor is connected to the video signal. The first end of the liquid crystal capacitor is connected to the drain of the transistor, and the second end of the liquid crystal capacitor is connected to the first AC signal. Liquid crystal is filled in the liquid crystal capacitor, and the transmittance of the liquid crystal is changed by the voltage difference between the first end and the second end. The first end of the storage capacitor is connected to the drain of the transistor, and the second end of the liquid crystal capacitor is connected to the second AC signal.

本発明に係る他の好ましい実施例による液晶表示器の駆動回路では、前記トランジスタは、薄膜トランジスタ(thin film transistor,TFT)で構成されている。また、ゲート電極と多結晶シリコン電極との間に形成された蓄積用コンデンサは、自己位置合わせ製造技術(self−aligned)で完成され、極性を有する非対称コンデンサである。   In the driving circuit of the liquid crystal display according to another preferred embodiment of the present invention, the transistor is formed of a thin film transistor (TFT). The storage capacitor formed between the gate electrode and the polycrystalline silicon electrode is an asymmetric capacitor having a polarity, which is completed by a self-aligned manufacturing technique (self-aligned).

本発明の液晶表示器の駆動方法は、異なる交流信号を使用し、画素中において液晶コンデンサと蓄積用コンデンサに異なる参考電圧を提供することによって、蓄積用コンデンサと液晶コンデンサとの電位差を維持する。両交流信号は、互いに同期が取れて同じ振幅を有する。また、蓄積用コンデンサに接続されている交流信号は、液晶コンデンサの交流信号にない直流オフセット電圧を有し、蓄積用コンデンサを最大値に維持する。したがって、本発明の方法によって、従来の駆動方法の欠点を解消することができ、且つ自己位置合わせの製造過程に適用されており、消費電力を低減することが可能となった。   The driving method of the liquid crystal display of the present invention maintains the potential difference between the storage capacitor and the liquid crystal capacitor by using different AC signals and providing different reference voltages to the liquid crystal capacitor and the storage capacitor in the pixel. Both AC signals are synchronized with each other and have the same amplitude. The AC signal connected to the storage capacitor has a DC offset voltage that is not present in the AC signal of the liquid crystal capacitor, and maintains the storage capacitor at the maximum value. Therefore, the method of the present invention can eliminate the drawbacks of the conventional driving method and is applied to the self-alignment manufacturing process, thereby reducing power consumption.

本発明における上述および他の目的、特徴、利点をよりよく理解するために、次に好ましい実施例を挙げて図面を参照しながら詳しい説明を行う。   In order to better understand the above and other objects, features and advantages of the present invention, a preferred embodiment will now be described in detail with reference to the drawings.

図5は、本発明の好ましい実施例を示す図である。図示の本発明液晶表示器の駆動方式は、画素の等価回路を用いている。図中の走査信号(図示の信号Vs)502は、トランジスタ510のゲートに接続されてそのオン/オフを制御する。映像信号(図示の信号VD)504は、トランジスタ510のソースに接続されている。トランジスタ510がオンであったとき、映像信号504が通過し、内部電圧512(図示の電圧値V1c)が得られる。そして、内部電圧512が蓄積用コンデンサ(図示のコンデンサCst)530および液晶コンデンサ(図示のコンデンサC1c)520に蓄積される。蓄積用コンデンサ530および液晶コンデンサ520の第一端は、トランジスタ510のドレーンに接続されており、蓄積用コンデンサ530の第二端は、第二交流信号(V2)508に接続されており、そして液晶コンデンサ520の第二端は、第一交流信号(V1)506に接続されている。図中の下半分に示す波形は、第一交流信号(V1)および第二交流信号(V2)のタイムチャートである。本実施例では、第一交流信号(V1)および第二交流信号(V2)の振幅(Vb)、周波数および位相は、互いに同様であるが、第二交流信号(V2)は、第一交流信号(V1)にない直流オフセット電圧(Va)を持っている。この直流オフセット電圧値(Va)は少なくとも、蓄積用コンデンサ530の等価薄膜トランジスタの臨界電圧値と液晶駆動用電位差の最大値との和より大きくなる必要がある。内部電圧512と第一交流信号506との電位差により、液晶コンデンサ520の中の液晶角度が駆動される。トランジスタ510がオフであったとき、液晶コンデンサ520が必要とする電位差が蓄積用コンデンサ530から継続して提供される。 FIG. 5 shows a preferred embodiment of the present invention. The driving method of the illustrated liquid crystal display of the present invention uses an equivalent circuit of pixels. A scanning signal (signal V s shown) 502 in the figure is connected to the gate of the transistor 510 to control on / off thereof. A video signal (signal V D shown in the figure) 504 is connected to the source of the transistor 510. When the transistor 510 is on, the video signal 504 passes and the internal voltage 512 (the voltage value V 1c shown) is obtained. The internal voltage 512 is stored in a storage capacitor (capacitor C st shown) 530 and a liquid crystal capacitor (capacitor C 1c shown) 520. The first ends of the storage capacitor 530 and the liquid crystal capacitor 520 are connected to the drain of the transistor 510, the second end of the storage capacitor 530 is connected to the second AC signal (V 2 ) 508, and The second end of the liquid crystal capacitor 520 is connected to the first AC signal (V 1 ) 506. The waveforms shown in the lower half of the figure are time charts of the first AC signal (V 1 ) and the second AC signal (V 2 ). In the present embodiment, the first AC signal (V 1 ) and the second AC signal (V 2 ) have the same amplitude (V b ), frequency and phase, but the second AC signal (V 2 ) It has a DC offset voltage (V a ) that is not present in the first AC signal (V 1 ). This DC offset voltage value (V a ) needs to be at least larger than the sum of the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor 530 and the maximum value of the liquid crystal driving potential difference. The liquid crystal angle in the liquid crystal capacitor 520 is driven by the potential difference between the internal voltage 512 and the first AC signal 506. When the transistor 510 is off, the potential difference required by the liquid crystal capacitor 520 is continuously provided from the storage capacitor 530.

図6は、本発明の駆動方法を示し、図5に示す等価回路にあわせて各駆動信号のタイムチャートとなっている。図7は、図5の等価回路および図6の駆動方法に基づく本発明の液晶表示器の駆動回路の実施例を示している。図6に示すように、液晶を駆動するための電位差610は、内部電圧612と第一交流信号606との電位差によって提供されている。走査信号(Vs)602が高電位であったとき、映像信号(VD)604が画素内部に導入されて蓄積用コンデンサ530および液晶コンデンサ520に対して充電を行う。蓄積用コンデンサ530および液晶コンデンサ520への充電を行った後、内部電圧612が得られるので、前述した液晶コンデンサ520が必要とする電位差610が提供される。また、第二交流信号(V2)608が第一交流信号(V1)606にない直流オフセット電圧630を有する。好ましい実施例では、直流オフセット電圧630の値を選択することによって、直流オフセット電圧630は少なくとも、蓄積用コンデンサ530の等価薄膜トランジスタの臨界電圧値と液晶駆動用電圧差610の最大電圧値との和より大きくなっている。したがって、第二信号608は、内部電圧612と蓄積用コンデンサ電位との差620より大きくなり、蓄積用コンデンサ530が同一極性方向に保持されてコンデンサ最大値を維持する。第一交流信号606と第二交流信号608は、電位反転のタイミングに合わせて同期をとると共に振幅を同じにする必要がある。これにより、液晶コンデンサ両端を跨る電圧を安定値に維持することができる。したがって、本発明の駆動方法は、自己位置合わせ製造過程に適用される。 FIG. 6 shows the driving method of the present invention, and is a time chart of each driving signal in accordance with the equivalent circuit shown in FIG. FIG. 7 shows an embodiment of the driving circuit of the liquid crystal display of the present invention based on the equivalent circuit of FIG. 5 and the driving method of FIG. As shown in FIG. 6, the potential difference 610 for driving the liquid crystal is provided by the potential difference between the internal voltage 612 and the first AC signal 606. When the scanning signal (V s ) 602 is at a high potential, the video signal (V D ) 604 is introduced into the pixel and charges the storage capacitor 530 and the liquid crystal capacitor 520. Since the internal voltage 612 is obtained after the storage capacitor 530 and the liquid crystal capacitor 520 are charged, the potential difference 610 required by the liquid crystal capacitor 520 described above is provided. Also, the second AC signal (V 2 ) 608 has a DC offset voltage 630 that is not present in the first AC signal (V 1 ) 606. In the preferred embodiment, by selecting the value of the DC offset voltage 630, the DC offset voltage 630 is determined by at least the sum of the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor 530 and the maximum voltage value of the liquid crystal driving voltage difference 610. It is getting bigger. Therefore, the second signal 608 becomes larger than the difference 620 between the internal voltage 612 and the storage capacitor potential, and the storage capacitor 530 is held in the same polarity direction to maintain the maximum capacitor value. The first AC signal 606 and the second AC signal 608 must be synchronized with the timing of potential inversion and have the same amplitude. Thereby, the voltage across both ends of the liquid crystal capacitor can be maintained at a stable value. Therefore, the driving method of the present invention is applied to the self-alignment manufacturing process.

本発明の好ましい実施例によれば、蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値は、ドーピング(doping)量を調整することによって変えて直流オフセット電圧を下げることが可能である。図8は、蓄積用コンデンサ両端の電圧差と誘電率との関係を示す図である。この図は、蓄積用コンデンサの静電容量が端電圧に伴って非線形変化することを示している。例えば、曲線82が示すように、端電圧が臨界電圧81を超えて初めて電圧が蓄積されることが可能である。そこで、駆動回路の電圧を下げて消費電力を下げるために、ドーピング量を変えることで消費電力を低減している。また、曲線82は、或るドーピング量を有する蓄積用コンデンサの特性曲線と、ドーピング量を変えた後の左寄りの曲線83とを示している。これと同時に、最初の臨界電圧81が新しい臨界電圧84に降下している。なお、一つの選択実施例では、設計上のニーズに応じて、この蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値を負の値に設定することも可能である。また、他の選択実施例としては、この蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値は、画素オン/オフを制御する薄膜トランジスタの臨界電圧値と異なるように設定されてもよい。   According to a preferred embodiment of the present invention, the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor can be changed by adjusting the doping amount to lower the DC offset voltage. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the voltage difference across the storage capacitor and the dielectric constant. This figure shows that the capacitance of the storage capacitor varies nonlinearly with the end voltage. For example, as curve 82 shows, the voltage can only be stored after the end voltage exceeds critical voltage 81. Therefore, in order to reduce the power consumption by lowering the voltage of the driving circuit, the power consumption is reduced by changing the doping amount. A curve 82 shows a characteristic curve of a storage capacitor having a certain doping amount, and a curve 83 on the left after changing the doping amount. At the same time, the initial critical voltage 81 has dropped to the new critical voltage 84. In one selected embodiment, the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor can be set to a negative value according to the design needs. As another alternative embodiment, the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of this storage capacitor may be set to be different from the critical voltage value of the thin film transistor that controls pixel on / off.

本発明の方法は、異なる交流信号を使用し、画素中において液晶コンデンサと蓄積用コンデンサに異なる参考電圧を提供することによって、蓄積用コンデンサの充放電を所定の極性に維持する。これらの交流信号は、互いに同期が取れて同じ振幅を有する。また、蓄積用コンデンサに接続されている交流信号は、液晶コンデンサの交流信号にない直流オフセット電圧を有する。したがって、本発明の方法によって、従来の駆動方法の欠点を解消することができ、且つ自己位置合わせの製造過程に適用されており、消費電力を低減することが可能となった。   The method of the present invention maintains charge / discharge of the storage capacitor at a predetermined polarity by using different AC signals and providing different reference voltages to the liquid crystal capacitor and the storage capacitor in the pixel. These AC signals are synchronized with each other and have the same amplitude. Further, the AC signal connected to the storage capacitor has a DC offset voltage that is not present in the AC signal of the liquid crystal capacitor. Therefore, the method of the present invention can eliminate the drawbacks of the conventional driving method and is applied to the self-alignment manufacturing process, thereby reducing power consumption.

本発明は、好ましい実施例によって以上のように説明されたが、この実施例に限定されているわけではない。当業者であれば、本発明の精神および範囲から離脱しないまま、若干の変更および修飾を行うことも可能である。したがって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求範囲によって定めるべきである。   Although the present invention has been described above by means of a preferred embodiment, it is not limited to this embodiment. Those skilled in the art can make slight changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the protection scope of the present invention should be determined by the appended claims.

従来技術に係る画素駆動用の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit for a pixel drive based on a prior art. 従来技術に係る各種極性反転の駆動方法を示し、図1にあわせて各種駆動信号を示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart illustrating various polarity inversion driving methods according to the related art and illustrating various driving signals in accordance with FIG. 1. 従来の参考電位反転の駆動方式を用いた画素等価回路を示す図である。It is a figure which shows the pixel equivalent circuit using the drive system of the conventional reference potential inversion. 従来技術に係る参考電位反転の駆動方法を示し、図3にあわせて各種駆動信号を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing a driving method of reference potential inversion according to the prior art and showing various driving signals in accordance with FIG. 本発明の液晶表示器の駆動方法および駆動回路を示し、好ましい実施例の液晶表示器の駆動回路における画素の等価回路を示している。1 shows a driving method and a driving circuit of a liquid crystal display of the present invention, and shows an equivalent circuit of a pixel in a driving circuit of a liquid crystal display of a preferred embodiment. 本発明の好ましい実施例の駆動方法を示し、図5にあわせて各駆動信号を示すタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing a driving method of a preferred embodiment of the present invention and showing each driving signal in accordance with FIG. 5. 本発明の液晶表示器の駆動方法および駆動回路を示すと共に、液晶表示器における画素駆動回路を示し、図5にあわせて完成した実際の回路図である。6 shows a driving method and a driving circuit of a liquid crystal display according to the present invention, and also shows a pixel driving circuit in the liquid crystal display, and is an actual circuit diagram completed in accordance with FIG. 本発明の液晶表示器の駆動方法および駆動回路を示すと共に、蓄積用コンデンサ端電圧と誘電率との関係を示し、製造過程において異なるドーピング量が蓄積用コンデンサの特性に与える影響を示している。The driving method and driving circuit of the liquid crystal display of the present invention are shown, the relationship between the storage capacitor end voltage and the dielectric constant is shown, and the influence of different doping amounts on the characteristics of the storage capacitor in the manufacturing process is shown.

符号の説明Explanation of symbols

102 走査信号
104 映像信号
106 直流信号
110 トランジスタ
112 内部電圧
120 液晶コンデンサ
130 蓄積用コンデンサ
202 走査信号
204 映像信号
206 直流信号
210 液晶駆動用電位差
212 内部電圧
302 走査信号
304 映像信号
306 交流信号
310 トランジスタ
312 内部電圧
320 液晶コンデンサ
330 蓄積用コンデンサ
402 走査信号
404 映像信号
406 交流信号
410 液晶駆動用電位差
412 内部電圧
502 走査信号
504 映像信号
506 第一交流信号
508 第二交流信号
510 トランジスタ
512 内部電圧
520 液晶コンデンサ
530 蓄積用コンデンサ
602 走査信号
604 映像信号
606 第一交流信号
608 第二交流信号
610 液晶駆動用電位差
612 内部電圧
620 蓄積用コンデンサの電位差
630 直流オフセット電圧
81 ドーピング量変更前の臨界電圧
82 ドーピング量変更前の蓄積コンデンサの特性曲線
83 ドーピング量変更後の蓄積コンデンサの特性曲線
84 ドーピング量変更後の臨界電圧
102 Scan Signal 104 Video Signal 106 DC Signal 110 Transistor 112 Internal Voltage 120 Liquid Crystal Capacitor 130 Storage Capacitor 202 Scan Signal 204 Video Signal 206 DC Signal 210 Liquid Crystal Driving Potential 212 Internal Voltage 302 Scan Signal 304 Video Signal 306 AC Signal 310 Transistor 312 Internal voltage 320 Liquid crystal capacitor 330 Storage capacitor 402 Scan signal 404 Video signal 406 AC signal 410 Liquid crystal drive potential difference 412 Internal voltage 502 Scan signal 504 Video signal 506 First AC signal 508 Second AC signal 510 Transistor 512 Internal voltage 520 Liquid crystal capacitor 530 Storage capacitor 602 Scan signal 604 Video signal 606 First AC signal 608 Second AC signal 610 Liquid crystal driving potential difference 61 Internal voltage 620 storage capacitor potential difference 630 DC offset voltage 81 doping amount before the change threshold voltage 82 doping amount before the change of the storage capacitor of the characteristic curve 83 characteristic curve 84 doping amount after change of threshold voltage of the storage capacitor after the doping amount change

Claims (8)

複数の画素(pixel)から構成され、各画素はトランジスタと蓄積用コンデンサと液晶コンデンサとを有する液晶表示器において、前記トランジスタに走査信号を供給して該トランジスタのオン/オフを制御することと、前記トランジスタがオンであったとき、互いに接続されている液晶コンデンサの第一端と蓄積用コンデンサの第一端とに映像信号を供給することと、 液晶コンデンサの第一端に対応する第二端と、蓄積用コンデンサの第一端に対応する第二端とに対して、第一交流信号と第二交流信号とをそれぞれ供給し、第一交流信号と第二交流信号が互いに同期であり、第二交流信号は、第一交流信号にない直流オフセット(DC offset)電圧を有することを特徴とする液晶表示器の駆動方法。   In a liquid crystal display composed of a plurality of pixels, each pixel having a transistor, a storage capacitor, and a liquid crystal capacitor, supplying a scanning signal to the transistor to control on / off of the transistor; When the transistor is on, supplying a video signal to the first end of the liquid crystal capacitor and the first end of the storage capacitor connected to each other; and a second end corresponding to the first end of the liquid crystal capacitor And supplying a first AC signal and a second AC signal to the second end corresponding to the first end of the storage capacitor, respectively, and the first AC signal and the second AC signal are synchronized with each other, The method of driving a liquid crystal display, wherein the second AC signal has a DC offset voltage that is not present in the first AC signal. 前記第一交流信号と前記第二交流信号は同じ振幅を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示器の駆動方法。   The method of claim 1, wherein the first AC signal and the second AC signal have the same amplitude. 前記直流オフセット電圧値は少なくとも、前記蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値と液晶駆動用電位差の最大値との和より大きいことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示器の駆動方法。   3. The liquid crystal display driving method according to claim 2, wherein the DC offset voltage value is at least larger than a sum of a critical voltage value of an equivalent thin film transistor of the storage capacitor and a maximum value of a liquid crystal driving potential difference. 前記蓄積用コンデンサの等価薄膜トランジスタの臨界電圧値は、ドーピング(doping)量を調整することによって変更し、直流オフセット電圧を下げることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示器の駆動方法。   4. The method according to claim 3, wherein the critical voltage value of the equivalent thin film transistor of the storage capacitor is changed by adjusting a doping amount to lower the DC offset voltage. 前記蓄積用コンデンサの臨界電圧値は、トランジスタの臨界電圧値と異なることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示器の駆動方法。   4. The method of driving a liquid crystal display according to claim 3, wherein a critical voltage value of the storage capacitor is different from a critical voltage value of the transistor. 複数の画素(pixel)から構成され、各画素は液晶駆動回路を有する液晶表示器において、ゲートが走査信号に接続されソースが映像信号に接続されているトランジスタと、
液晶コンデンサとを備え、該液晶コンデンサの第一端が前記トランジスタのドレーンに接続され、該液晶コンデンサの第一端に対応する第二端は、第一交流信号に接続され、該液晶コンデンサ内に液晶が充填され、前記第一端と前記第二端との間の電圧差により液晶の透過率が変えられるようになっており、更に、蓄積用コンデンサを備え、該蓄積用コンデンサの第一端は、トランジスタのドレーンに接続され、液晶コンデンサの第一端に対応する第二端は、第二交流信号に接続されていることを特徴とする液晶表示器の駆動回路。
In a liquid crystal display composed of a plurality of pixels, each pixel having a liquid crystal driving circuit, a transistor having a gate connected to a scanning signal and a source connected to a video signal;
A liquid crystal capacitor, a first end of the liquid crystal capacitor is connected to the drain of the transistor, a second end corresponding to the first end of the liquid crystal capacitor is connected to the first AC signal, and the liquid crystal capacitor Liquid crystal is filled, and the transmittance of the liquid crystal is changed by a voltage difference between the first end and the second end, and further includes a storage capacitor, the first end of the storage capacitor Is connected to the drain of the transistor, and the second end corresponding to the first end of the liquid crystal capacitor is connected to the second AC signal.
前記トランジスタは、薄膜トランジスタ(thin film transistor,TFT)で構成されていることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示器の駆動回路。   The liquid crystal display driving circuit according to claim 6, wherein the transistor comprises a thin film transistor (TFT). 前記蓄積用コンデンサは、自己位置合わせ製造技術(self−aligned)で完成され、極性を有する非対称コンデンサであることを特徴とする請求項7記載の液晶表示器の駆動回路。
8. The driving circuit of a liquid crystal display according to claim 7, wherein the storage capacitor is an asymmetric capacitor having a polarity, which is completed by a self-aligned manufacturing technique.
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