JP2006084681A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に係り、特に水平駆動回路(水平スキャナ)にいわゆるクロックドライブ方式を採用した点順次駆動方式のアクティブマトリクス型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a dot sequential drive type active matrix display device employing a so-called clock drive method for a horizontal drive circuit (horizontal scanner).
表示装置、たとえば液晶セルを画素の表示エレメント(電気光学素子)に用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、水平駆動回路(水平スキャナ部)に、点順次駆動方式が採用されている。 In a display device, for example, an active matrix type liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a pixel display element (electro-optical element), a dot sequential driving method is adopted for a horizontal driving circuit (horizontal scanner unit).
図1は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
図2は、一般的な点順次駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す回路図である(たとえば、特許文献1参照)。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an active matrix liquid crystal display device.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an active matrix liquid crystal display device adopting a general dot sequential driving method (see, for example, Patent Document 1).
この液晶表示装置1は、図1および図2に示すように、液晶表示パネル(LCDパネル)10、およびクロック生成回路(GEN:タイミングジェネレータ)20を有している。
そして、LCDパネル10は、図2に示すように、有効画素部(PXLP)11、垂直スキャナ(VSCN)12(−1,−2)、水平スキャナ(HSCN)13、レベルシフトおよびクロックバッファ回路(LVL+BUF)14(−1,−2,−3,−4)、および信号線のプリチャージ回路(PRCG)15を主構成要素として有している。
なお、図1に示すように、垂直スキャナに関しては、画素部11の一側部のみでなく、両側部に配置されることもあるが、図2においては、図面および説明の簡単化のために、画素部11の一側部のみに設けた例を示している。
また、パルス信号DCK1,DCK2のみならず、全ての駆動パルスはレベルシフトおよびクロックバッファ回路(LVL+BUF)14−1〜14−4を通って、垂直スキャナ12、水平スキャナ13、およびプリチャージ回路15に供給されるが、図2においては、説明の都合上、パルス信号DCK1,DCK2のみがレベルシフトおよびクロックバッファ回路(LVL+BUF)14−1を介して入力するよういに図示している。
The liquid
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 1, the vertical scanner may be arranged not only on one side of the
Further, not only the pulse signals DCK1 and DCK2, but also all the driving pulses pass through the level shift and clock buffer circuits (LVL + BUF) 14-1 to 14-4 to the
画素部11は、複数の画素PXLがm行n列のマトリクス状に配列されている。ここでは、図面の簡略化のために、4行4列の画素配列の場合を例に採って示している。
マトリクス状に配置された画素PXLの各々は、画素トランジスタである薄膜トランジスタ(TFT;thin film transistor)11と、このTFT11のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セルLCと、TFT11のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量Cs とから構成されている。
これら画素PXLの各々に対して、信号ラインSGNL1〜SGNL4が各列ごとにその画素配列方向に沿って配線され、ゲートラインGTL1〜GTL4が各行ごとにその画素配列方向に沿って配線されている。
The
Each of the pixels PXL arranged in a matrix form a thin film transistor (TFT) 11 that is a pixel transistor, a liquid crystal cell LC in which the pixel electrode is connected to the drain electrode of the
For each of these pixels PXL, signal lines SGNL1 to SGNL4 are wired along the pixel arrangement direction for each column, and gate lines GTL1 to GTL4 are wired along the pixel arrangement direction for each row.
垂直スキャナ12は、1フィールド期間ごとに垂直方向(行方向)に走査してゲートラインGTL1〜GTL4に接続された各画素PXLを行単位で順次選択する処理を行う。
すなわち、垂直スキャナ12からゲートラインGTL1に対して走査パルスSP1が与えられたときには1行目の各列の画素が選択され、ゲートラインGTL2に対して走査パルスSP2が与えられたときには2行目の各列の画素が選択される。以下同様にして、ゲートラインGTL3,GTL4に対して走査パルスSP3,SP4が順に与えられる。
The
That is, when the scanning pulse SP1 is applied from the
画素部11のたとえば図中の上側には、水平スキャナ13が配置されている。
水平スキャナ13は、入力される映像信号VDOを1H(Hは水平走査期間)ごとに順次サンプリングし、垂直スキャナ12によって行単位で選択される各画素PXLに対して書き込む処理を行う。
水平スキャナ13は、図2に示すように、クロックドライブ方式を採用しており、シフトレジスタ131、クロック抜き取りスイッチ群132、位相調整回路(PAC;Phase
Adjust Cirsuit)群133、およびサンプリングスイッチ群134を有している。
For example, a
The
As shown in FIG. 2, the
Adjust Cirsuit)
シフトレジスタ131は、画素部11の画素列(本例では、4列)に対応した4段のシフト段(S/R段)131−1〜131−4を有し、クロック生成回路20により水平スタートパルスHSTが与えられると、互いに逆相の水平クロックHCK,HCKXに同期してシフト動作を行、シフトパルスSFTP1〜SFTP4を順次出力する。
The
クロック抜き取りスイッチ群132は、画素部11の画素列に対応した4個のスイッチ132−1〜132−4を有し、これらスイッチ132−1〜132−4の各一端が、クロック生成回路20によるクロックDCK2,DCK1を伝送するクロックラインDKL2,DKL1に交互に接続されている。
クロック抜き取りスイッチ群132の各スイッチ132−1〜132−4には、シフトレジスタ131の各シフト段131−1〜131−4から順次出力されるシフトパルスSFTP1〜SFTP4が与えら、これらシフトパルスSFTP1〜SFTP4に応答して順にオン状態となることにより、第2のクロックDCK2,DCK1を交互に抜き取る。
The clock
The shift pulses SFTP1 to SFTP4 sequentially output from the shift stages 131-1 to 131-4 of the
位相調整回路群133は、画素部11の画素列に対応した4個の位相調整回路133−1〜133−4を有し、各位相調整回路133−1〜133−4でクロック抜き取りスイッチ群132の各スイッチ132−1〜132−4でそれぞれ抜き取られた第2のクロックDCKX,DCKの位相調整した後、対応するサンプリングスイッチ群134のサンプリングスイッチに供給する。
The phase
サンプリングスイッチ群134は、画素部11の画素列に対応した4個のサンプリングスイッチ134−1〜134−4を有し、これらのサンプリングスイッチ134−1〜134−4の各一端が映像信号VDOを入力するビデオラインVDL1に接続されている。各サンプリングスイッチ134−1〜134−4には、クロック抜き取りスイッチ群132の各スイッチ132−1〜132−4によって抜き取られ、位相調整回路群133で位相調整されたクロックパルスDCK2,DCK1がサンプルホールドパルスSHP1〜SHP4として与えられ、これらサンプルホールドパルスSHP1〜SHP4に応答して順にオン状態となることにより、ビデオラインVDL1を通して入力される映像信号VDOを順次サンプリングし、画素部11の信号ラインSGNL1〜SGNL4に供給する。
The
クロック生成回路20は、垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスVST、垂直走査の基準となる互いに逆相の垂直クロックVCK,VCKX、水平走査の開始を指令する垂直スタートパルスVST、水平走査の基準となる互いに逆相の水平クロックHCK,HCKXを生成し、垂直スタートパルスVST、および垂直クロックVCK,VCKXを垂直スキャナ12に供給し、水平クロックHCK,HCKXを水平スキャナ13に供給する。
クロック生成回路20は、生成された水平クロック(第1のクロック)HCK,HCKXに対して周期が同じ(T1=T2)でかつデューティ比が小さい互いに逆相の第2のクロックDCK1,DCK2を生成し、水平スキャナ13に供給する。ここで、デューティ比とは、パルス波形において、パルス幅tとパルス繰り返し周期Tとの比である。
たとえば、図3(A)〜(D)に示すように、水平クロックHCK,HCKXのデューティ比(t1/T1)が50%であり、これよりもクロックパルスDCK1,DCK2のデューティ比(t2/T2)が小さく、即ちクロックパルスDCK1,DCK2のパルス幅t2が水平クロックHCK,HCKXのパルス幅t1よりも狭く設定さる。
The
The
For example, as shown in FIGS. 3A to 3D, the duty ratio (t1 / T1) of the horizontal clocks HCK and HCKX is 50%, and the duty ratio (t2 / T2) of the clock pulses DCK1 and DCK2 is more than this. ) Is small, that is, the pulse width t2 of the clock pulses DCK1 and DCK2 is set narrower than the pulse width t1 of the horizontal clocks HCK and HCKX.
上述した水平スキャナ13では、シフトレジスタ131から順次出力されるシフトパルスSFTP1〜SFTP4をサンプルホールドパルスとして用いるのではなく、シフトパルスSFTP1〜SFTP4に同期して、互いに逆相のクロックDCK2,DCK1を交互に抜き取り、これらクロックDCK2,DCK1を位相調整回路を介してサンプルホールドパルスSHP1〜SHPとして用いるようにしている。これにより、サンプルホールドパルスSHP1〜SHPのばらつきを抑えることができる。その結果、サンプルホールドパルスSHP1〜SHPのばらつきに起因するゴーストを除去できる。
In the
しかも、水平スキャナ13においては、シフトレジスタ131のシフト動作の基準となる水平クロックHCKX,HCKを抜き取ってサンプルホールドパルスとして用いるのではなく、水平クロックHCKX,HCKに対して同じ周期でかつデューティ比の小さいクロックDCK2,DCK1を別途生成し、これらクロックパルスDCK2,DCK1を抜き取ってサンプルホールドパルスSHP1〜SHPとして用いるようにしているので、水平駆動の際に、サンプリングパルス相互間での完全ノンオーバーラップサンプリングを実現できることから、オーバーラップサンプリングに起因する縦スジの発生を抑えることができる。
In addition, the
ここでたとえば、図4に示すように、隣接するN段目とN+1段目でビデオ信号VDOの対応画素への書き込みを行う場合の動作について、図5(A)〜(D)に関連付けて説明する。
この場合、たとえば、ビデオ信号VDO、N段目の信号線SGNL−Nのドライブ信号DRVP−N、およびN+1段目の信号線SGNL−N+1のドライブパルスDRVP−N+1が、図5(A)〜(C)に示すようなタイミング関係を有する場合、理想的には、N段目には白信号が、N+1段目には黒信号が書き込まれ、図5(D)に示すような、ゴーストのない画像が得られる。
Here, for example, as shown in FIG. 4, the operation when the video signal VDO is written to the corresponding pixel at the Nth and N + 1th stages adjacent to each other will be described with reference to FIGS. To do.
In this case, for example, the video signal VDO, the drive signal DRVP-N of the Nth stage signal line SGNL-N, and the drive pulse DRVP-N + 1 of the N + 1 stage signal line SGNL-N + 1 are shown in FIGS. In the case of the timing relationship shown in FIG. 5C, ideally, a white signal is written in the Nth stage and a black signal is written in the N + 1th stage, and there is no ghost as shown in FIG. An image is obtained.
ところが、TFTを用いているLCDにおいては、一般的にパネルエージングによるトランジスタの特性変化が生じる。この特性変化により、各トランジスタにてパルスの遅延が起こり、最終的にはサンプルホールドパルスSHPがその初期状態に対してドリフトしてしまう。
このドリフトにより、ゴーストに対する最適なサンプルホールドポジションがずれてしまい、初期出荷時のサンプルホールドポジション設定値のままでは隣接段の映像信号をサンプルホールドしてしまい、ゴーストが発生してしまう。
具体的には、図6(A)〜(C)に示すように、N段目の信号線SGNL−Nのドライブ信号DRVP−N、およびN+1段目の信号線SGNL−N+1のドライブパルスDRVP−N+1が、破線で示す初期状態からエージング後に、実線で示すように遅延してしまう。その結果として、図6(D)に示すように、N段目には黒信号が書き込まれてしまい、ゴーストGSTが発生する。
However, in LCDs using TFTs, transistor characteristics generally change due to panel aging. Due to this characteristic change, a pulse delay occurs in each transistor, and eventually the sample hold pulse SHP drifts with respect to its initial state.
Due to this drift, the optimum sample hold position with respect to the ghost shifts, and if the sample hold position set value at the time of initial shipment is maintained, the video signal at the adjacent stage is sampled and held, and a ghost is generated.
Specifically, as shown in FIGS. 6A to 6C, the drive signal DRVP-N of the Nth signal line SGNL-N and the drive pulse DRVP− of the N + 1th signal line SGNL-N + 1. N + 1 is delayed as indicated by the solid line after aging from the initial state indicated by the broken line. As a result, as shown in FIG. 6D, a black signal is written in the Nth stage, and a ghost GST occurs.
このように、点順次アクティブマトリックスLCDにおいて、駆動パルスは駆動時間の経過とともに後側に遅延する。これは、TFTのホットキャリアのためにVthが増えるためである。一般的に駆動時間の経過により生じるパルスの遅延量は30nsec程度であり、この遅延量以上のゴーストマージンをLCDパネル10は必要とする。
従来、ゴーストマージン拡大としては、図7(A),(B)に示すように、ノンオーバーラップ時間の増加とパルスの急峻化を行ってきた。
Conventionally, as the ghost margin expansion, as shown in FIGS. 7A and 7B, the non-overlap time is increased and the pulse is sharpened.
ところで、パルスの急峻化はサンプリングパルスに関わる負荷の軽減とバッファサイズを大きくすることで行ってきたが、レイアウト面積の制限等から現在のLCDパネルでは限界値を迎えつつある。
ノンオーバーラップ時間の増加は、サンプリングパルス幅の狭パルス化を意味し、現在の主流であるXGA(Extended Graphics Array)表示規格パネルで6ドット同時サンプリング方式等ではサンプリングパルス幅の狭パルスのためにクロックパルスDCK1とDCK2のデューティ差によりユニット周期帯スジが発生しやすいという不利益がある。
By the way, although the steepening of the pulse has been performed by reducing the load related to the sampling pulse and increasing the buffer size, the present LCD panel is approaching the limit value due to the limitation of the layout area.
The increase in the non-overlap time means narrowing of the sampling pulse width. In the XGA (Extended Graphics Array) display standard panel, which is the mainstream at present, the sampling pulse width is narrow due to the 6-dot simultaneous sampling method. There is a disadvantage that unit period band streaks are likely to occur due to the duty difference between the clock pulses DCK1 and DCK2.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノンオーバラップ時間の増大とサンプリングパルスの急峻化の他に、ゴーストマージンの拡大を実現でき、ひいては、表示パネルにおける表示画面の縦の縞模様を防止することが可能な表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to realize an enlargement of a ghost margin in addition to an increase in non-overlap time and a sharpening of a sampling pulse, and consequently a display screen on a display panel. It is an object of the present invention to provide a display device capable of preventing vertical stripe patterns.
上記目的を達成するため、本発明は、本発明の観点は、クロックパルスを生成するクロック生成回路と、複数の画素が行列状に配置され、各画素列ごとに信号ラインが配線された画素部と、映像信号を上記クロックパルスに応答して順次サンプリングして上記画素部の対応する各信号ラインに供給する駆動回路と、上記クロック生成回路による上記クロックパルスを波形整形して上記駆動回路に供給するクロックバッファ回路と、上記クロック生成回路と上記クロックバッファ回路との間に接続され、抵抗値が上記映像信号の位相と上記クロックパルスの位相を合わせ込むように設定された抵抗素子とを有する。 In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a clock generation circuit that generates a clock pulse, and a pixel unit in which a plurality of pixels are arranged in a matrix and a signal line is wired for each pixel column A driving circuit that sequentially samples the video signal in response to the clock pulse and supplies the video signal to each corresponding signal line of the pixel unit; and the clock pulse generated by the clock generation circuit is waveform-shaped and supplied to the driving circuit. And a resistance element connected between the clock generation circuit and the clock buffer circuit and having a resistance value set to match the phase of the video signal and the phase of the clock pulse.
好適には、上記位相合わせは、上記抵抗素子の抵抗値を調整することにより遅延量を調整することに行われている。 Preferably, the phase adjustment is performed by adjusting a delay amount by adjusting a resistance value of the resistance element.
好適には、上記クロックバッファ回路は、レベルシフタを有し、レベルシフタによりレベルシフトされたクロックパルスを波形整形し、上記抵抗素子は、上記レベルシフタより前段に配置されている。 Preferably, the clock buffer circuit includes a level shifter, shapes a clock pulse level-shifted by the level shifter, and the resistance element is arranged at a stage prior to the level shifter.
好適には、上記画素部、駆動回路、クロックバッファ回路、および抵抗素子が同一パネルに形成されている。 Preferably, the pixel portion, the driving circuit, the clock buffer circuit, and the resistance element are formed on the same panel.
好適には、上記画素部、駆動回路、およびクロックバッファ回路が同一パネルに形成され、上記抵抗素子は、上記パネル外部に形成されている。 Preferably, the pixel portion, the drive circuit, and the clock buffer circuit are formed on the same panel, and the resistance element is formed outside the panel.
本発明によれば、サンプリングパルスとしてのクロックパルスと映像信号との位相を合わせこむことでゴーストマージン拡大が実現されている。
具体的には、位相合わせは、サンプリングパルスとなるクロックパルスの位相を、抵抗素子の抵抗値を調整することにより遅延量を調整する。
このように、位相調整は抵抗値で決まるために、パネルを駆動するマスタクロックMCK単位(=数nsec単位)の位相変化に支配されない。
そして、位相調整用抵抗素子を、レベルシフタの前に挿入することにより、パネル入力波形の立上り・立下りτがなまったパルスを入力しても、レベルシフタ後のバッファにより入力パルスは波形整形される。このためにサンプリングパルスとしては位相調整用抵抗素子を挿入する前と同等のトランジェントを保つ波形をサンプリングパルスとして用いることを可能としている。
According to the present invention, the ghost margin is expanded by matching the phases of the clock pulse as the sampling pulse and the video signal.
Specifically, in the phase matching, the delay amount is adjusted by adjusting the resistance value of the resistance element with respect to the phase of the clock pulse serving as the sampling pulse.
Thus, since the phase adjustment is determined by the resistance value, it is not governed by the phase change in units of master clock MCK (= several nsec units) for driving the panel.
Then, by inserting a phase adjusting resistor element before the level shifter, even if a pulse with a rising / falling τ of the panel input waveform is input, the input pulse is shaped by the buffer after the level shifter. For this reason, as the sampling pulse, it is possible to use, as the sampling pulse, a waveform that maintains the same transient as that before the phase adjusting resistance element is inserted.
本発明によれば、ノンオーバラップ時間の増大とサンプリングパルスの急峻化の他に、ゴーストマージンの拡大を実現でき、ひいては、表示パネルにおける表示画面の縦の縞模様を防止することが可能である。 According to the present invention, in addition to an increase in the non-overlap time and a sharpening of the sampling pulse, it is possible to realize an increase in the ghost margin and, in turn, to prevent a vertical stripe pattern on the display screen in the display panel. .
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図8は、たとえば液晶セルを画素の表示エレメント(電気光学素子)として用いた本発明の第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
図9は、第1の実施形態に係る点順次駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す回路図である。
<First Embodiment>
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an active matrix liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention using, for example, a liquid crystal cell as a pixel display element (electro-optical element).
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of an active matrix liquid crystal display device adopting the dot sequential driving method according to the first embodiment.
この液晶表示装置2は、図8および図9に示すように、液晶表示パネル(LCDパネル)30、およびクロック生成回路(GEN:タイミングジェネレータ)40を有している。
そして、LCDパネル30は、図8に示すように、DCK用入力パッドPD31,PD32、位相調整用抵抗素子R31,R32、有効画素部(PXLP)31、垂直スキャナ(VSCN)32(−1,−2)、水平スキャナ(HSCN)33、レベルシフトおよびクロックバッファ回路(LVL+BUF)34(−1,−2,−3,−4)、および信号線のプリチャージ回路(PRCG)35を主構成要素として有している。
なお、図8に示すように、垂直スキャナに関しては、画素部11の一側部のみでなく、両側部に配置されることもあるが、図9においては、図面および説明の簡単化のために、画素部31の一側部のみに設けた例を示している。
また、パルス信号DCK1,DCK2のみならず、全ての駆動パルスはレベルシフトおよびクロックバッファ回路(LVL+BUF)14−1〜14−4を通って、垂直スキャナ12、水平スキャナ13、およびプリチャージ回路15に供給されるが、図9においては、説明の都合上、パルス信号DCK1,DCK2のみがレベルシフトおよびクロックバッファ回路(LVL+BUF)14−1を介して入力するよういに図示している。
As shown in FIGS. 8 and 9, the liquid
As shown in FIG. 8, the
As shown in FIG. 8, the vertical scanner may be arranged not only on one side of the
Further, not only the pulse signals DCK1 and DCK2, but also all the driving pulses pass through the level shift and clock buffer circuits (LVL + BUF) 14-1 to 14-4 to the
本第1の実施形態においては、LCDパネル30の外部に設けられたクロック生成回路40により供給される映像信号をサンプリングするためのクロックパルスDCK,DCKXの入力パッドPD31,PD32と、後述するようにレベルシフタを有し入力クロックシフトをクロックDCK1,DCK2をレベルシフトした後に水平スキャナ33に供給するクロックバッファ回路34の入力端子との間に、サンプリングパルスとしてのクロックパルスDCK,DCKXと映像信号VDOの位相を調整するための位相調整用抵抗素子R31,R32が接続されている。
In the first embodiment, input pads PD31 and PD32 for clock pulses DCK and DCKX for sampling a video signal supplied by a
本実施形態においては、点順次駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置において、サンプリングパルスと映像信号VDOとの位相を合わせこむことでゴーストマージン拡大を実現している。
位相合わせは、サンプリングパルスとなる入力パルスDCK1,DCK2の位相を、抵抗素子R31,R32の抵抗値を調整することにより遅延量を調整する。
このように、本実施形態においては、位相調整は抵抗値で決まるために、LCDパネル30を駆動するマスタクロックMCK単位(=数nsec単位)の位相変化に支配されない。
また、位相調整を抵抗素子の抵抗値の調整で行うことことから、1nsec単位の位相合わせを実現している。
そして、位相調整用抵抗素子R31,R32を、パネル内部のレベルシフタの前に挿入することにより、パネル入力波形の立上り・立下りτがなまったパルスを入力しても、レベルシフタ後のバッファにより入力パルスは波形整形されるためにサンプリングパルスとしては位相調整用抵抗素子R31,R32を挿入する前と同等のトランジェントを保つ波形をサンプリングパルスとして用いることを可能としている。
In this embodiment, in an active matrix liquid crystal display device adopting a dot sequential driving method, the ghost margin is increased by matching the phases of the sampling pulse and the video signal VDO.
In the phase matching, the delay amount is adjusted by adjusting the phase of the input pulses DCK1 and DCK2 serving as sampling pulses and the resistance values of the resistance elements R31 and R32.
Thus, in the present embodiment, since the phase adjustment is determined by the resistance value, it is not governed by the phase change in units of the master clock MCK (= several nsec units) for driving the
Further, since the phase adjustment is performed by adjusting the resistance value of the resistance element, the phase adjustment in units of 1 nsec is realized.
Then, by inserting the phase adjusting resistor elements R31 and R32 before the level shifter inside the panel, even if a pulse whose rising / falling time τ of the panel input waveform is input is input, the input pulse is input by the buffer after the level shifter. Since the waveform is shaped, it is possible to use, as the sampling pulse, a waveform that maintains a transient equivalent to that before inserting the phase adjusting resistance elements R31 and R32.
画素部31は、複数の画素PXLがm行n列のマトリクス状に配列されている。ここでは、図面の簡略化のために、4行4列の画素配列の場合を例に採って示している。
マトリクス状に配置された画素PXLの各々は、画素トランジスタである薄膜トランジスタ(TFT;thin film transistor)31と、このTFT31のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セルLCと、TFT31のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量Cs とから構成されている。
これら画素PXLの各々に対して、信号ラインSGNL31〜SGNL34が各列ごとにその画素配列方向に沿って配線され、ゲートラインGTL31〜GTL34が各行ごとにその画素配列方向に沿って配線されている。
画素PXLの各々において、TFT31のソース電極(または、ドレイン電極)が、対応する信号ラインSGNL31〜SGNL34に各々接続されている。TFT31のゲート電極が、ゲートラインGTL31〜GTL34にそれぞれ接続されている。液晶セルLCの対向電極および保持容量Cs の他方の電極は、各画素間で共通にCs ラインCsL31に接続されている。このCs ラインCs L31には、所定の直流電圧がコモン電圧Vcomとして与えられる。
この画素部31において、ゲートラインGTL31〜GTL34の各一端は、画素部31のたとえば図中、左側に配置された垂直スキャナ32(−1)の各行の出力端に接続されている。
In the
Each of the pixels PXL arranged in a matrix includes a thin film transistor (TFT) 31 that is a pixel transistor, a liquid crystal cell LC in which the pixel electrode is connected to the drain electrode of the
For each of these pixels PXL, signal lines SGNL31 to SGNL34 are wired along the pixel arrangement direction for each column, and gate lines GTL31 to GTL34 are wired along the pixel arrangement direction for each row.
In each pixel PXL, the source electrode (or drain electrode) of the
In the
垂直スキャナ32は、1フィールド期間ごとに垂直方向(行方向)に走査してゲートラインGTL1〜GTL4に接続された各画素PXLを行単位で順次選択する処理を行う。
すなわち、垂直スキャナ32からゲートラインGTL31に対して走査パルスSP31が与えられたときには1行目の各列の画素が選択され、ゲートラインGTL32に対して走査パルスSP32が与えられたときには2行目の各列の画素が選択される。以下同様にして、ゲートラインGTL33,GTL34に対して走査パルスSP33,SP34が順に与えられる。
The
That is, when the scanning pulse SP31 is applied from the
画素部31のたとえば図中の上側には、水平スキャナ33が配置されている。
水平スキャナ33は、入力される映像信号VDOを1H(Hは水平走査期間)ごとに順次サンプリングし、垂直スキャナ32によって行単位で選択される各画素PXLに対して書き込む処理を行う。
水平スキャナ33は、図9に示すように、クロックドライブ方式を採用しており、シフトレジスタ331、クロック抜き取りスイッチ群332、位相調整回路(PAC;Phase
Adjust Cirsuit)群333、およびサンプリングスイッチ群334を有している。
For example, a
The
As shown in FIG. 9, the
Adjust Cirsuit)
シフトレジスタ331は、画素部31の画素列(本例では、4列)に対応した4段のシフト段(S/R段)331−1〜331−4を有し、クロック生成回路40により水平スタートパルスHSTが与えられると、互いに逆相の水平クロックHCK,HCKXに同期してシフト動作を行う。これにより、シフトレジスタ331の各シフト段331−1〜331−4からは、水平クロックHCK,HCKXの周期と同じパルス幅を持つシフトパルスSFTP31〜SFTP34が順次出力される。
The
クロック抜き取りスイッチ群332は、画素部31の画素列に対応した4個のスイッチ332−1〜332−4を有し、これらスイッチ332−1〜332−4の各一端が、クロック生成回路40によるクロックパルスDCK2,DCK1を伝送するクロックラインDKL32,DKL31に交互に接続されている。
すなわち、スイッチ332−1,332−3の各一端がクロックラインDKL32に、スイッチ332−2,332−4の各一端がクロックラインDKL31にそれぞれ接続されている。
クロック抜き取りスイッチ群332の各スイッチ332−1〜332−4には、シフトレジスタ331の各シフト段331−1〜331−4から順次出力されるシフトパルスSFTP31〜SFTP34が与えられる。クロック抜き取りスイッチ群332の各スイッチ332−1〜332−4は、シフトレジスタ331の各シフト段331−1〜331−4からシフトパルスSFTP31〜SFTP34が与えられると、これらシフトパルスSFTP31〜SFTP34に応答して順にオン状態となることにより、クロックDCK2,DCK1を交互に抜き取る。
The clock
That is, one end of each of the switches 332-1 and 332-3 is connected to the
Shift pulses SFTP31 to SFTP34 sequentially output from the shift stages 331-1 to 331-4 of the
位相調整回路群333は、画素部31の画素列に対応した4個の位相調整回路333−1〜333−4を有し、各位相調整回路333−1〜333−4でクロック抜き取りスイッチ群332の各スイッチ332−1〜332−4でそれぞれ抜き取られた第2のクロックDCKX,DCKの位相調整した後、対応するサンプリングスイッチ群334のサンプリングスイッチに供給する。
The phase
サンプリングスイッチ群334は、画素部31の画素列に対応した4個のサンプリングスイッチ334−1〜334−4を有し、これらのサンプリングスイッチ334−1〜334−4の各一端が映像信号VDOを入力するビデオラインVDL31に接続されている。各サンプリングスイッチ334−1〜334−4には、クロック抜き取りスイッチ群332の各スイッチ332−1〜332−4によって抜き取られ、位相調整回路群333で位相調整されたクロックDCK2,DCK1がサンプルホールドパルスSHP31〜SHP34として与えられる。
サンプリングスイッチ群334の各サンプリングスイッチ334−1〜334−4は、サンプルホールドパルスSHP31〜SHP34が与えられると、これらサンプルホールドパルスSHP31〜SHP34に応答して順にオン状態となることにより、ビデオラインVDL31を通して入力される映像信号VDOを順次サンプリングし、画素部31の信号ラインSGNL31〜SGNL34に供給する。
The
When the sample hold pulses SHP31 to SHP34 are applied, the sampling switches 334-1 to 334-4 of the
クロックバッファ回路34は、LCDパネル30の外部に設けられたクロック生成回路40により供給され、入力パッドPD31,PD32を介してLCDパネル30内に入力され、位相調整用抵抗素子R31,R32を通して入力されるサンプリングするためのクロックパルスDCK1,DCK2を、レベルシフトさせて、水平スキャナ33に供給する。
The
図10は、クロックバッファ回路34の構成例を示す回路図である。
図10のクロックバッファ回路34は、主にレベルシフトを行うための回路であり、図8のように水平スキャナ33とは別に設けることもできるし、あるいは、水平スキャナ33内のクロック入力部に設けることもできる。
クロックバッファ回路34は、ドライブクロックDCK1を生成する系統にレベルシフタ341−1と、レベルシフタ341−1の出力側に直列に接続された偶数個(図10の例では4個)のインバータ342−1〜345−1を有する。同様に、ドライブクロックDCK2を生成する系統にレベルシフタ341−2と、レベルシフタ341−2の出力側に直列に接続された偶数個(図10の例では4個)のインバータ342−2〜345−2を有する。レベルシフタ341−1,341−2は同様な機能を有する。
そして、各系統における最終段のインバータ345−1,345−2からレベル変換後のクロックパルスDCK1,DCK2が出力される。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of the
The
The
Then, the level-converted clock pulses DCK1, DCK2 are output from the final stage inverters 345-1, 345-2 in each system.
クロック生成回路30は、垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスVST、垂直走査の基準となる互いに逆相の垂直クロックVCK,VCKX、水平走査の開始を指令する垂直スタートパルスVST、水平走査の基準となる互いに逆相の水平クロックHCK,HCKXを生成し、垂直スタートパルスVST、および垂直クロックVCK,VCKXを垂直スキャナ32に供給し、水平クロックHCK,HCKXを水平スキャナ33に供給する。
クロック生成回路30は、生成された水平クロック(第1のクロック)HCK,HCKXに対して周期が同じ(T1=T2)でかつデューティ比が小さい互いに逆相の第2のクロックDCK1,DCK2を生成し、水平スキャナ13に供給する。ここで、デューティ比とは、パルス波形において、パルス幅tとパルス繰り返し周期Tとの比である。
The
The
以下に、レベルシフタを有するクロックバッファ回路34のクロックパルスDCK1,DCK2の入力側に抵抗素子R31,R32を設けたことによる利点について説明する。
Hereinafter, an advantage of providing the resistance elements R31 and R32 on the input side of the clock pulses DCK1 and DCK2 of the
点順次駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置において、ゴーストはサンプリングパルスとしてのクロックパルスDCL1,DCK2と映像信号VDOの位相関係により決まる。
そのため、一般的にセットとしてはLCDパネルに入力するクロックパルスDCKまたは映像信号VDOの位相を調整して初期のゴーストマージンあわせを行う。
この位相あわせは、本実施形態のようにクロックバッファ回路34のクロックDCK1,DCK2の入力側に抵抗素子R31,R32を設けていない場合には、マスタクロックMCK単位でしか行えず、仮に65MHzのMCKを使用しているセットでは1/65MHz=15.4nsec単位でしか可変できないことになる。
In an active matrix liquid crystal display device adopting a dot sequential driving method, a ghost is determined by the phase relationship between clock pulses DCL1 and DCK2 serving as sampling pulses and a video signal VDO.
Therefore, as a set, the initial ghost margin is adjusted by adjusting the phase of the clock pulse DCK or the video signal VDO input to the LCD panel.
This phase adjustment can be performed only in units of the master clock MCK when the resistance elements R31 and R32 are not provided on the input side of the clocks DCK1 and DCK2 of the
図11(A)は抵抗素子による初期位相合わせを行わない場合のサンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKと映像信号VDOとの位相関係を示す図である。図11(B)は抵抗素子による初期位相合わせを行った場合のサンプリングパルスとしてのクロック歩留守DCKと映像信号VDOとの位相関係を示す図である。 FIG. 11A is a diagram showing the phase relationship between the clock pulse DCK as a sampling pulse and the video signal VDO when the initial phase alignment by the resistance element is not performed. FIG. 11B is a diagram showing the phase relationship between the clock yield DCK as the sampling pulse and the video signal VDO when the initial phase matching is performed by the resistance element.
図11(A)に示すように、抵抗素子による初期位相合わせを行わない場合、初期の状態で映像信号VDOが後段(N+1)段のサンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKと被っている。
そのため、サンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKの位相をマスタクロックMCK一つ分動かして図中、縦線で示す状態になる。そのため、2目盛り分パルスが遅延をおこすと映像信号VDOは前段(N−1段)のサンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKと被りゴーストが発生する。
As shown in FIG. 11A, when the initial phase alignment by the resistance element is not performed, the video signal VDO is covered with the clock pulse DCK as the sampling pulse of the subsequent stage (N + 1) in the initial state.
Therefore, the phase of the clock pulse DCK as the sampling pulse is moved by one master clock MCK, and the state shown by the vertical line in the figure is obtained. For this reason, when the two-scale pulse is delayed, the video signal VDO generates a clock pulse DCK as a sampling pulse of the previous stage (N-1 stage) and a covering ghost.
これに対して、図11(B)に示すように、抵抗素子による初期位相合わせを行う場合、サンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKの後段(N+1段)の立ち上がりと映像信号VDOの立下りの位相を完全に同期させる。
これにより、5目盛り分パルスが遅延しないと前段(N−1段)のサンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKに映像信号VDOは被らず、ゴーストマージンが初期位相をあわせこむことで拡大する。
On the other hand, as shown in FIG. 11B, in the case of performing the initial phase alignment by the resistance element, the phase of the rising edge of the subsequent stage (N + 1 stage) of the clock pulse DCK as the sampling pulse and the falling edge of the video signal VDO are set. Synchronize completely.
As a result, if the 5-scale pulse is not delayed, the video signal VDO is not covered with the clock pulse DCK as the sampling pulse of the previous stage (N-1 stage), and the ghost margin is expanded by matching the initial phase.
図12は、本実施形態に係るクロックバッファ回路34のレベルシフタ(LVL)前、レベルシフタ後、DCKラインDKL31(DKL32)、水平スキャナ33におけるクロックパルスDCKのトランジェントを示す図である。
図13は、本実施形態に係るクロックバッファ回路34のレベルシフタ前、レベルシフタ後、DCKラインDKL31(DKL32)、水平スキャナ33におけるクロックパルスDCKの遅延量を示す図である。
図12および図13において、Aで示す曲線がレベルシフタ前の特性を、Bで示す曲線がレベルシフタ後の特性を、Cで示す曲線がDCKラインにおける特性を、Dで示す曲線が水平スキャナにおける特性をそれぞれ示している。
FIG. 12 is a diagram showing transients of the clock pulse DCK in the DCK line DKL31 (DKL32) and the
FIG. 13 is a diagram showing the delay amount of the clock pulse DCK in the DCK line DKL31 (DKL32) and the
12 and 13, the curve indicated by A indicates the characteristic before the level shifter, the curve indicated by B indicates the characteristic after the level shifter, the curve indicated by C indicates the characteristic in the DCK line, and the curve indicated by D indicates the characteristic in the horizontal scanner. Each is shown.
本実施形態のように、サンプリングパルスとなるクロックパルスDCKのレベルシフタ前(クロックバッファ回路34)に位相調整用抵抗素子R31,R32を挿入することにより、図12に示すように、レベルシフタ前ではトランジェントはRCの時定数のためになまってしまうが、DCK用のクロックバッファ回路34を通ることで波形整形されサンプリングパルスとしては従来のパルスと変わらないトランジェントを保つ。
また、図13に示すように、位相調整用抵抗素子R31,R32を挿入することでサンプリングパルスとなるクロックパルスDCKは挿入する抵抗値に比例した遅延関係が得られる。
遅延量は挿入する抵抗値により1nsec単位の精度で調整でき、マスタクロックMCK単位のような粗い位相調整ではない。
これにより、初期のゴーストをサンプリングパルスとしてのクロックパルスDCKと映像信号VDOの位相調整を行いあわせ込むことでゴーストマージン拡大が行える。
As shown in FIG. 12, by inserting the phase adjusting resistance elements R31 and R32 before the level shifter (clock buffer circuit 34) of the clock pulse DCK that becomes the sampling pulse as in the present embodiment, the transient is not detected before the level shifter. Although it becomes distorted due to the RC time constant, the waveform is shaped by passing through the DCK
Further, as shown in FIG. 13, by inserting the phase adjusting resistor elements R31 and R32, the clock pulse DCK serving as a sampling pulse has a delay relationship proportional to the inserted resistance value.
The amount of delay can be adjusted with an accuracy of 1 nsec by the resistance value to be inserted, and is not a rough phase adjustment as in the master clock MCK unit.
Thereby, the ghost margin can be expanded by adjusting the phase of the clock pulse DCK using the initial ghost as the sampling pulse and the video signal VDO.
以上説明したように、本第1の実施形態によれは、LCDパネル30の外部に設けられたクロック生成回路40により供給される映像信号をサンプリングするためのクロックパルスDCK,DCKXの入力パッドPD31,PD32と、レベルシフタを有し入力クロックシフトをクロックDCK1,DCK2をレベルシフトした後に水平スキャナ33に供給するクロックバッファ回路34の入力端子との間に、サンプリングパルスとしてのクロックパルスDCK,DCKXと映像信号VDOの位相を調整するための抵抗素子R31,R32が接続されていることから、サンプリングパルスとなる入力パルスDCK1,DCK2の位相を、抵抗素子R31,R32の抵抗値を調整することにより遅延量を調整することにより、点順次駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置において、サンプリングパルスと映像信号VDOとの位相を合わせこむことでゴーストマージン拡大を実現することができる。
そして、位相調整は抵抗値で決まるために、LCDパネル30を駆動するマスタクロックMCK単位(=数nsec単位)の位相変化に支配されない。したがって、1nsec単位の位相合わせを実現することが可能である。
そして、位相調整用抵抗素子R31,R32を、パネル内部のレベルシフタの前に挿入することにより、パネル入力波形の立上り・立下りτがなまったパルスを入力しても、レベルシフタ後のバッファにより入力パルスは波形整形されるためにサンプリングパルスとしては位相調整用抵抗素子R31,R32を挿入する前と同等のトランジェントを保つ波形をサンプリングパルスとして用いることができる。
したがって、本第1の実施形態の液晶表示訴追は、ゴーストマージンの拡大を実現でき、ひいては、表示パネルにおける表示画面の縦の縞模様を防止することができる利点がある。
As described above, according to the first embodiment, the input pads PD31 of the clock pulses DCK and DCKX for sampling the video signal supplied by the
Since the phase adjustment is determined by the resistance value, the phase adjustment is not governed by a phase change in units of master clock MCK (= several nsec units) for driving the
Then, by inserting the phase adjusting resistor elements R31 and R32 before the level shifter inside the panel, even if a pulse whose rising / falling time τ of the panel input waveform is input is input, the input pulse is input by the buffer after the level shifter. Since the waveform is shaped, a waveform maintaining a transient equivalent to that before inserting the phase adjusting resistance elements R31 and R32 can be used as the sampling pulse.
Therefore, the liquid crystal display prosecution according to the first embodiment has an advantage that the ghost margin can be enlarged, and the vertical stripe pattern of the display screen in the display panel can be prevented.
<第2実施形態>
図14は、たとえば液晶セルを画素の表示エレメント(電気光学素子)として用いた本発明の第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
図15は、第2の実施形態に係る点順次駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す回路図である。
Second Embodiment
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an active matrix liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention using, for example, a liquid crystal cell as a pixel display element (electro-optical element).
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of an active matrix liquid crystal display device adopting a dot sequential driving method according to the second embodiment.
本第2の実施形態が上述した第1の実施形態と異なる点は、位相調整用抵抗素子R31,R32を、LCDパネル30A内ではなくパネル外部にクロックパルスDCK1,DCK2の供給ラインに接続したことにある。
このように、位相調整用抵抗素子R31,R32は、クロックバッファ回路34のレベルシフタの前であれば、その配置位置は、パネルの内外を問わない。
その他の構成は、第1の実施形態と同様である。
The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the phase adjusting resistor elements R31 and R32 are connected to the supply lines of the clock pulses DCK1 and DCK2 outside the panel instead of inside the
As described above, the phase adjusting resistance elements R31 and R32 may be arranged in any position inside or outside the panel as long as they are in front of the level shifter of the
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
本第2の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に効果を得ることができる。 According to the second embodiment, it is possible to obtain the same effect as in the first embodiment described above.
上記説明では、アナログ映像信号を入力とし、これをサンプリングして点順次にて各画素を駆動するアナログインターフェース駆動回路を搭載した液晶表示装置に適用した場合について説明したが、ディジタル映像信号を入力とし、これをアナログ映像信号に変換し、このアナログ映像信号をサンプリングして点順次にて各画素を駆動するディジタルインターフェース駆動回路を搭載した液晶表示装置にも、同様に適用可能である。 In the above description, an analog video signal is input and applied to a liquid crystal display device equipped with an analog interface driving circuit that samples and drives each pixel in a dot sequence. However, a digital video signal is input. The present invention can be similarly applied to a liquid crystal display device equipped with a digital interface driving circuit that converts this into an analog video signal, samples the analog video signal, and drives each pixel in a dot-sequential manner.
また、上記説明では、各画素に液晶セルを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合を例としたが、液晶表示装置への適用に限られるものではなく、各画素の表示エレメントとして、例えばエレクトロルミネッセンス(EL:electro luminescence)素子を用いたものでもよい。
なお、本発明が適用可能な他の点順次駆動方式としては、周知の1H反転駆動方式やドット反転駆動方式の外に、映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が隣り合う左右の画素で同極性となり、かつ上下の画素で逆極性となるように、隣り合う画素列間で奇数行離れた2行、例えば上下の2行の画素に互いに逆極性の映像信号を同時に書き込むいわゆるドットライン反転駆動方式などがある。
また、画像表示パネルは、直視型のほか、RGB毎に設けられる投写型液晶パネル(液晶プロジェクタ内の画像表示パネル)であってもよい。
In the above description, the case where the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device using a liquid crystal cell for each pixel is described as an example. However, the present invention is not limited to application to a liquid crystal display device, and as a display element for each pixel, For example, an electroluminescence (EL) element may be used.
As other dot sequential driving methods to which the present invention can be applied, in addition to the well-known 1H inversion driving method and the dot inversion driving method, in the pixel arrangement after writing the video signal, the left and right pixels adjacent to each other are adjacent. So as to simultaneously write video signals of opposite polarities to pixels in two rows, for example, the upper and lower rows, which are separated by an odd number of rows between adjacent pixel columns so that the pixels have the same polarity and the upper and lower pixels have the opposite polarity. There is a dot line inversion driving method.
Further, the image display panel may be a direct-view type or a projection type liquid crystal panel (image display panel in a liquid crystal projector) provided for each of RGB.
2…液晶表示装置、30…LCDパネル、31…有効画素部(PXLP)、32…垂直スキャナ(VSCN)、33…水平スキャナ(HSCN)、34…クロックバッファ回路(CLKBUF)、35…プリチャージ回路(PRCG)、R31,R32…位相調整用抵抗素子、40…クロック生成回路(GEN)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
複数の画素が行列状に配置され、各画素列ごとに信号ラインが配線された画素部と、
映像信号を上記クロックパルスに応答して順次サンプリングして上記画素部の対応する各信号ラインに供給する駆動回路と、
上記クロック生成回路による上記クロックパルスを波形整形して上記駆動回路に供給するクロックバッファ回路と、
上記クロック生成回路と上記クロックバッファ回路との間に接続され、抵抗値が上記映像信号の位相と上記クロックパルスの位相を合わせ込むように設定された抵抗素子と
を有する表示装置。 A clock generation circuit for generating a clock pulse;
A pixel portion in which a plurality of pixels are arranged in a matrix and a signal line is wired for each pixel column;
A driving circuit that sequentially samples video signals in response to the clock pulses and supplies the video signals to the corresponding signal lines of the pixel unit;
A clock buffer circuit that shapes the clock pulse by the clock generation circuit and supplies the clock pulse to the drive circuit;
A display device comprising: a resistance element connected between the clock generation circuit and the clock buffer circuit and having a resistance value set to match the phase of the video signal and the phase of the clock pulse.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the phase alignment is performed by adjusting a delay amount by adjusting a resistance value of the resistance element.
上記抵抗素子は、上記レベルシフタより前段に配置されている
請求項1記載の表示装置。 The clock buffer circuit has a level shifter, and shapes the clock pulse level-shifted by the level shifter,
The display device according to claim 1, wherein the resistance element is arranged in front of the level shifter.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the pixel portion, the driving circuit, the clock buffer circuit, and the resistance element are formed on the same panel.
請求項3記載の表示装置。 The display device according to claim 3, wherein the pixel portion, the driving circuit, the clock buffer circuit, and the resistance element are formed on the same panel.
上記抵抗素子は、上記パネル外部に形成されている
請求項1記載の表示装置。 The pixel portion, the drive circuit, and the clock buffer circuit are formed on the same panel,
The display device according to claim 1, wherein the resistance element is formed outside the panel.
上記抵抗素子は、上記パネル外部に形成されている
請求項3記載の表示装置。
The pixel portion, the drive circuit, and the clock buffer circuit are formed on the same panel,
The display device according to claim 3, wherein the resistance element is formed outside the panel.
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