JP2009216813A - Display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置に関し、さらに詳しくは多出力のソースドライバを備えた交流駆動されるアクティブマトリクス型表示装置に関する。 The present invention relates to an active matrix display device, and more particularly, to an AC drive active matrix display device including a multi-output source driver.
従来、中間階調を擬似的に作り出す技術としてフレームレートコントロール(frame rate control:以下「FRC」と呼ぶ)が知られている。FRCは、フレームごとの画面の書き換えと網膜の残像効果を利用する技術で、たとえば1フレームごとにL0階調の画面とL1階調の画面とを交互に表示することによって、人間の眼にL0階調とL1階調の中間の階調を見えるようにすることができる。 Conventionally, frame rate control (hereinafter referred to as “FRC”) is known as a technique for artificially generating intermediate gradations. FRC is a technique that utilizes rewriting of the screen for each frame and the afterimage effect of the retina. For example, by alternately displaying an L0 gradation screen and an L1 gradation screen for each frame, the FRC is applied to the human eye. An intermediate gradation between the gradation and the L1 gradation can be seen.
図20は、FRCによってL24階調とL25階調との間の中間階調を擬似的に作り出して、液晶パネル510に縦グラデーションを表示する方法を示す図である。図20を参照して、L24階調のパターンとL25階調のパターンとを用いることにより、L24階調、L24.25階調、L24.5階調、L24.75階調、L25階調の各パターンを縦グラデーションによって液晶パネル510に表示する方法を説明する。
FIG. 20 is a diagram showing a method of displaying a vertical gradation on the
液晶パネル510は水平方向に6個の領域に分割され、各領域は6個のソースドライバ521〜526によってそれぞれ駆動される。さらに、各領域は左右に分割された2つの領域から構成されているので、液晶パネル510は水平方向に12個の領域に分割されている。
The
この液晶パネル510を線順次駆動すれば、上から順に、1行目のパターンは、12個の領域がすべてL24階調であるため、L24階調で表示される。2行目のパターンは、12個の領域のうち9個がL24階調、3個がL25階調であるため、L24.25階調で表示される。3行目のパターンは、12個の領域のうち6個がL24階調、6個がL25階調なので、L24.5階調で表示される。以下同様にして、4行目のパターンはL24.75階調で表示され、5行目のパターンはL25階調で表示される。この結果、L24階調からL25階調まで1行ごとにL0.5階調ずつ変化するパターンからなる縦グラデーションが表示される。
When the
また、液晶には、直流電圧が印加され続けると劣化するという性質がある。このため、液晶表示装置では、液晶層に交流電圧が印加される。液晶層への交流電圧の印加は、対向電極の電圧を基準としたときの各画素形成部の画素電極の電圧、すなわち画素電極に書き込まれる駆動用映像信号の電圧の極性を反転させることによって行われる。したがって、線順次駆動される液晶表示装置の液晶層に交流電圧を印加するために、共通電極の電圧と駆動用映像信号の電圧とを1水平走査期間ごとに反転させる駆動方式(以下「対向AC駆動」と呼ぶ)と、共通電極の電圧を一定に保ちつつ駆動用映像信号の電圧を1水平走査期間ごとに反転させる駆動方式(以下「対向DC駆動」と呼ぶ)とがある。 In addition, the liquid crystal has a property of deteriorating when a DC voltage is continuously applied. For this reason, in the liquid crystal display device, an AC voltage is applied to the liquid crystal layer. The application of the AC voltage to the liquid crystal layer is performed by inverting the polarity of the voltage of the pixel electrode of each pixel formation portion with respect to the voltage of the counter electrode, that is, the voltage of the driving video signal written to the pixel electrode. Is called. Therefore, in order to apply an AC voltage to the liquid crystal layer of the liquid crystal display device driven line-sequentially, a driving method (hereinafter referred to as “opposing AC”) in which the voltage of the common electrode and the voltage of the video signal for driving are inverted every horizontal scanning period. And a driving method in which the voltage of the video signal for driving is inverted every horizontal scanning period (hereinafter referred to as “opposite DC driving”).
特許文献1に記載の液晶表示装置は、従来FRCによって表示されていた中間階調レベルをプログラマブルにパレット化することによって、任意の階調レベルを設定できるようにした階調パレットを備えている。
しかしながら、642出力のような多出力のソースドライバを用いて、低温(例えば−30℃)の環境下でFRCにより縦グラデーションを表示させると、図21に示すように4階調おきに白く浮き上がって見える「すじ」(以下「輝度反転したすじ」と呼ぶ)が発生するという問題がある。また、図22は、FRCによって縦グラデーションを表示させたときの輝度の変化を表すグラフである。図22からわかるように、FRCによってL12階調からL16階調までL0.25階調ごとに変化させた縦グラデーション表示では、L13階調、L14階調、L15階調の輝度が、その前後の中間階調の輝度から予想される輝度よりも高くなっている。このような輝度の高い階調のパターンは、液晶パネル510上で輝度反転したすじとなって表われる。
However, when a vertical gradation is displayed by FRC in a low-temperature environment (for example, −30 ° C.) using a multi-output source driver such as 642 outputs, white is raised every four gradations as shown in FIG. There is a problem that a visible “streaks” (hereinafter referred to as “brightness-reversed streaks”) occurs. FIG. 22 is a graph showing a change in luminance when a vertical gradation is displayed by FRC. As can be seen from FIG. 22, in the vertical gradation display that is changed every L0.25 gradation from the L12 gradation to the L16 gradation by FRC, the luminances of the L13 gradation, the L14 gradation, and the L15 gradation are before and after that. The brightness is higher than expected from the brightness of the intermediate gradation. Such a high-brightness gradation pattern appears as a streak in which the luminance is inverted on the
さらに、図23は上述の液晶表示装置の液晶パネル510にウインドウパターンを表示させたときの図である。図23に示すように、液晶パネル510の中央の複数の領域に、背景とは異なる階調でウインドウパターンを表示させると、ウインドウパターンの両端が表示されたウインドウパターンの外側の領域に、背景の階調とは異なる輝度の領域(以下「ブロック別れ」と呼ぶ)が現れるという問題がある。このような輝度反転したすじやブロック別れは、液晶表示装置を低温の環境下で駆動する場合に顕著に表われるという特徴がある。
Further, FIG. 23 is a view when a window pattern is displayed on the
特許文献1に記載の液晶表示装置は、階調パレットによって中間階調を表示させるので上述のような問題はなくなるが、FRCによって表示させる場合と比べて製造コストが高くなるという問題がある。
The liquid crystal display device described in
そこで、本発明は、多出力のソースドライバを備えた表示装置を交流駆動したときに生じる映像の輝度差を軽減することができる表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that can reduce a difference in luminance of an image that occurs when a display device including a multi-output source driver is AC driven.
第1の発明は、映像を階調表示するアクティブマトリクス型の表示装置であって、
複数の走査信号線と、前記複数の走査信号線と交差する複数の映像信号線と、前記複数の走査信号線および前記複数の映像信号線の交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置され、対応する走査信号線に印加される走査信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチング素子を含む画素形成部とを備える表示部と、
前記複数の走査信号線を選択的に活性化する走査信号線駆動回路と、
表示すべき映像を表す映像信号を前記複数の映像信号線に印加する映像信号線駆動回路と、
前記画素形成部に対向して配置される共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、
前記走査信号線駆動回路と、前記映像信号線駆動回路と、前記共通電極駆動回路とを制御するのに必要なタイミング信号を生成する表示制御回路とを備え、
前記表示制御回路は、表示部を交流駆動するために、前記映像信号の電圧の極性を反転させる極性切替制御信号を生成して、前記映像信号線駆動回路に出力するタイミング制御回路を含み、
前記タイミング制御回路は、少なくとも1水平走査期間の前記映像信号に含まれる階調データの階調ごとの出現頻度に応じて、前記極性切替制御信号を反転させるタイミングを、前記スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるように調整することを特徴とする。
The first invention is an active matrix type display device for displaying gradation of an image,
A plurality of scanning signal lines, a plurality of video signal lines intersecting with the plurality of scanning signal lines, and a plurality of scanning signal lines and the intersections of the plurality of video signal lines are arranged in a matrix and correspond to each other. A display portion including a pixel formation portion including a switching element that is turned on or off in accordance with a scanning signal applied to the scanning signal line to be
A scanning signal line driving circuit for selectively activating the plurality of scanning signal lines;
A video signal line driving circuit for applying a video signal representing a video to be displayed to the plurality of video signal lines;
A common electrode driving circuit for driving a common electrode disposed to face the pixel forming portion;
A display control circuit that generates a timing signal necessary to control the scanning signal line drive circuit, the video signal line drive circuit, and the common electrode drive circuit;
The display control circuit includes a timing control circuit that generates a polarity switching control signal that inverts the polarity of the voltage of the video signal and outputs the polarity switching control signal to the video signal line driving circuit in order to drive the display unit with AC.
The timing control circuit turns off the switching element at a timing for inverting the polarity switching control signal in accordance with the appearance frequency of gradation data included in the video signal in at least one horizontal scanning period for each gradation. It adjusts so that it may approximate to the timing to perform.
第2の発明は、第1の発明において、
前記極性切替制御信号は、前記映像信号の電圧を反転させると同時に前記共通電極を駆動する共通電極駆動信号の電圧を反転させ、
前記タイミング制御回路は前記極性切替制御信号を前記映像信号線駆動回路と前記共通電極駆動回路とに出力することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The polarity switching control signal inverts the voltage of the video signal and simultaneously inverts the voltage of the common electrode driving signal for driving the common electrode,
The timing control circuit outputs the polarity switching control signal to the video signal line driving circuit and the common electrode driving circuit.
第3の発明は、第1の発明において
前記表示制御回路は、前記映像信号に含まれる前記階調データを階調ごとにカウントし、カウントされた階調ごとの階調データのカウント数を前記タイミング制御回路に出力するカウンタをさらに含み、
前記タイミング制御回路は、前記カウンタから与えられた前記カウント数に基づいて求めた出現頻度に応じて、前記極性切替制御信号を反転させるタイミングを前記スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるように調整することを特徴とする。
In a third aspect based on the first aspect, the display control circuit counts the gradation data included in the video signal for each gradation, and sets the counted number of gradation data for each gradation. A counter for outputting to the timing control circuit;
The timing control circuit adjusts the timing at which the polarity switching control signal is inverted to be close to the timing at which the switching element is turned off in accordance with the appearance frequency obtained based on the count number given from the counter. It is characterized by doing.
第4の発明は、第1の発明において、
前記タイミング制御回路は、前記スイッチング素子をオフ状態にすると同時に前記極性切替制御信号を反転させることを特徴とする。
According to a fourth invention, in the first invention,
The timing control circuit is characterized in that the polarity switching control signal is inverted simultaneously with turning off the switching element.
第5の発明は、第1の発明において、
前記タイミング制御回路は前記出現頻度に応じた前記極性切替制御信号の反転タイミングを記憶する第1のレジスタを含むことを特徴とする。
According to a fifth invention, in the first invention,
The timing control circuit includes a first register that stores an inversion timing of the polarity switching control signal according to the appearance frequency.
第6の発明は、第1の発明において、
前記表示制御回路は、
前記少なくとも1水平走査期間の映像信号を格納するメモリと、
前記少なくとも1水平走査期間の経過後に、前記メモリに格納された前記映像信号が転送される極性切替制御回路とをさらに含み、
前記極性切替制御回路は、前記メモリから転送された前記映像信号に含まれる前記階調データを階調ごとにカウントして前記出現頻度を求め、前記出現頻度のうち最大の出現頻度が所定値よりも大きいとき、前記極性切替制御信号を反転させるタイミングを前記スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるためのタイミング設定信号を前記タイミング制御回路に出力することを特徴とする。
According to a sixth invention, in the first invention,
The display control circuit includes:
A memory for storing a video signal of at least one horizontal scanning period;
A polarity switching control circuit to which the video signal stored in the memory is transferred after elapse of the at least one horizontal scanning period;
The polarity switching control circuit obtains the appearance frequency by counting the gradation data included in the video signal transferred from the memory for each gradation, and the maximum appearance frequency of the appearance frequencies is greater than a predetermined value. Is larger, the timing setting signal for outputting the timing for inverting the polarity switching control signal to the timing for turning off the switching element is output to the timing control circuit.
第7の発明は、第6の発明において、
前記極性切替制御回路は前記所定値を記憶する第2のレジスタを含むことを特徴とする。
A seventh invention is the sixth invention, wherein
The polarity switching control circuit includes a second register for storing the predetermined value.
第8の発明は、第6の発明において、
前記メモリは2つのラインメモリを含み、
前記2つのラインメモリのうち、いずれか一方のラインメモリが格納された前記映像信号を前記極性切替制御回路に転送しているときに、他方のラインメモリは次の少なくとも1水平走査期間の映像信号を格納し始めることを特徴とする。
In an eighth aspect based on the sixth aspect,
The memory includes two line memories;
When the video signal in which one of the two line memories is stored is transferred to the polarity switching control circuit, the other line memory receives the video signal in the next at least one horizontal scanning period. It is characterized by starting to store.
第1の発明によれば、タイミング制御回路は、映像信号に含まれる階調データの階調ごとの出現頻度に応じて、極性切替制御信号を反転させるタイミングを、スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるので、多出力のソースドライバを用いて交流駆動したときに生じる映像の輝度差を軽減することができる。 According to the first invention, the timing control circuit sets the timing for inverting the polarity switching control signal according to the appearance frequency for each gradation of the gradation data included in the video signal, and the timing for turning the switching element off. Therefore, it is possible to reduce the luminance difference of the video that occurs when AC driving is performed using a multi-output source driver.
第2の発明によれば、対向AC駆動によって駆動される液晶表示装置でも、多出力のソースドライバを用いて交流駆動したときに生じる映像の輝度差を軽減することができる。 According to the second invention, even in a liquid crystal display device driven by opposed AC driving, it is possible to reduce a luminance difference of an image that occurs when AC driving is performed using a multi-output source driver.
第3の発明によれば、タイミング制御回路は、カウンタによってカウントされた階調ごとの階調データのカウント数に基づいて出現頻度を求め、求めた出現頻度に応じて極性切替制御信号を反転するタイミングをスイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づける。このため、多出力のソースドライバを用いて交流駆動したときに生じる映像の輝度差を細かく調整することができる。 According to the third invention, the timing control circuit obtains the appearance frequency based on the count number of the gradation data for each gradation counted by the counter, and inverts the polarity switching control signal according to the obtained appearance frequency. The timing is brought close to the timing at which the switching element is turned off. For this reason, it is possible to finely adjust the luminance difference of an image generated when AC driving is performed using a multi-output source driver.
第4の発明によれば、タイミング制御回路は、スイッチング素子をオフ状態にすると同時に極性切替制御信号を反転させるので、映像信号の電圧を目標電圧に近づけるための時間を十分確保することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the timing control circuit inverts the polarity switching control signal at the same time as turning off the switching element, so that sufficient time can be secured for bringing the voltage of the video signal close to the target voltage.
第5の発明によれば、タイミング制御回路に第1のレジスタを設けることによって、出現頻度に応じた極性切替制御信号を反転させるタイミングを適宜変更することができる。 According to the fifth aspect, by providing the first register in the timing control circuit, the timing for inverting the polarity switching control signal corresponding to the appearance frequency can be changed as appropriate.
第6の発明によれば、極性切替制御回路は、求めた映像信号の出現頻度が所定値よりも大きければ、極性切替制御信号を反転させるタイミングをスイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるためのタイミング設定信号を、タイミング制御回路に出力する。このため、映像の輝度差が生じるときだけ、極性切替制御信号を反転させるタイミングを調整して輝度差を生じないようにすることができる。 According to the sixth invention, the polarity switching control circuit is configured to bring the timing for inverting the polarity switching control signal closer to the timing for turning off the switching element if the appearance frequency of the obtained video signal is greater than a predetermined value. A timing setting signal is output to the timing control circuit. For this reason, it is possible to adjust the timing at which the polarity switching control signal is inverted only when the luminance difference of the video occurs so that the luminance difference does not occur.
第7の発明によれば、極性切替制御回路に第2のレジスタを設けることにより、映像信号に含まれる階調ごとの階調データのカウント数に応じて極性切替制御信号を反転させるタイミングを調整することができる。 According to the seventh aspect, by providing the second register in the polarity switching control circuit, the timing for inverting the polarity switching control signal is adjusted according to the number of gradation data counts for each gradation included in the video signal can do.
第8の発明によれば、少なくとも1水平走査期間分ごとの映像信号を2つのラインメモリに交互に格納することによって、映像信号の輝度を連続して調整することができる。 According to the eighth aspect, the luminance of the video signal can be continuously adjusted by alternately storing the video signal for at least one horizontal scanning period in the two line memories.
<1. 基礎検討>
本発明の実施形態に係る液晶表示装置を開発するにあたり、従来の問題点である輝度反転したすじやブロック別れが発生する原因を明らかにし、その改善策を見いだすための基礎検討を行った。
<1. Basic study>
In developing the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the cause of the occurrence of the brightness-reversed streaks and block separation, which are the conventional problems, was clarified, and a basic study for finding the improvement measures was performed.
<1.1 液晶表示装置の全体構成>
図1は、基礎検討に使用した液晶表示装置100の構成を示すブロック図である。図1を参照して、液晶表示装置100の構成を説明する。液晶表示装置100は、液晶パネル(表示部)110と、642出力の6個のソースドライバ(映像信号線駆動回路)121〜126と、ゲートドライバ(走査信号線駆動回路)130と、表示制御回路140と、共通電極駆動回路150とを含む。
<1.1 Overall configuration of liquid crystal display device>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the liquid
液晶パネル110には、(642×6)本のソースバスライン(映像信号線)Sと、n本(nは1以上の整数)のゲートバスライン(走査信号線)Gとが格子状に配置され、ソースバスラインSとゲートバスラインGとの交差点近傍に画素形成部111が設けられている。各画素形成部111は、対応する交差点を通過するゲートバスラインGにゲート端子が接続されるとともに、この交差点を通過するソースバスラインSにソース端子が接続されたスイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)112と、そのTFT112のドレイン端子に接続された画素電極Epと、各画素形成部111に共通に設けられた共通電極Ecとを含み、画素電極Epと共通電極Ecとによって画素容量Clcが形成されている。
In the
表示制御回路140は、外部から入力されるデジタルビデオ信号DVと、垂直同期信号VSYNCと水平同期信号HSYNCとを受け取り、デジタル映像信号DAと、ソーススタートパルス信号SSPと、ソースクロック信号SCKと、ラッチストローブ信号LSと、極性切替制御信号REVとをソースドライバ121〜126に出力する。また、ゲートスタートパルス信号GSPとゲートクロック信号GCKとをゲートドライバ130に出力し、極性切替制御信号REVを共通電極駆動回路150に出力する。
The
6個のソースドライバ121〜126は、それぞれ水平方向に6分割された液晶パネル110の領域をそれぞれ駆動する。各ソースドライバ121〜126は、表示制御回路140から出力されたデジタル映像信号DAと、ソーススタートパルス信号SSPと、ソースクロック信号SCKと、ラッチストローブ信号LSと、極性切替制御信号REVとを後続のソースドライバ121〜126に順次転送する。そして、各ソースドライバ121〜126は、後述の内蔵する駆動用映像信号生成回路によって、デジタル映像信号DAからアナログ信号である駆動用映像信号AVに変換し、それぞれ対応するソースバスラインSi(iは1以上n以下の整数)に出力する。
The six
ゲートドライバ130は、表示制御回路140から出力されたゲートスタートパルス信号GSPとゲートクロック信号GCKとに基づいて、各ゲートバスラインGiを1水平走査期間ずつ順次選択するためのアクティブな走査信号を各ゲートバスラインGiに順に出力する。
Based on the gate start pulse signal GSP and the gate clock signal GCK output from the
共通電極駆動回路150は、表示制御回路140から極性切替制御信号REVを受け取り、駆動用映像信号AVの電圧の極性と同じ極性の電圧を共通電極Ecに印加する。
The common
<1.2 液晶表示装置の駆動方法>
図2は、液晶表示装置100を対向AC駆動によって線順次駆動する場合のタイミングチャートである。図2を参照して、液晶表示装置100を対向AC駆動によって線順次駆動する方法を説明する。
<1.2 Driving Method of Liquid Crystal Display Device>
FIG. 2 is a timing chart when the liquid
駆動用映像信号AVの電圧の極性と共通電極Ecの電圧Vcomの極性は、極性切替制御信号REVによって同じ方向に同時に反転される。以下の説明では、極性切替制御信号REVがローレベルからハイレベルに反転したときに共通電極Ecの電圧が駆動用映像信号AVの電圧よりも高くなり、極性切替制御信号REVがハイレベルからローレベルに反転したときに共通電極Ecの電圧が駆動用映像信号AVの電圧よりも低くなるとする。 The polarity of the voltage of the driving video signal AV and the polarity of the voltage Vcom of the common electrode Ec are simultaneously reversed in the same direction by the polarity switching control signal REV. In the following description, when the polarity switching control signal REV is inverted from the low level to the high level, the voltage of the common electrode Ec becomes higher than the voltage of the driving video signal AV, and the polarity switching control signal REV is changed from the high level to the low level. It is assumed that the voltage of the common electrode Ec becomes lower than the voltage of the driving video signal AV when inverted.
また、駆動用映像信号AVの電圧は、TFT112がオン状態になることによって画素電極Epに書き込まれるので、共通電極Ecの電圧Vcomと駆動用映像信号AVの電圧との差の電圧が画素容量Clcに印加される。このため、極性切替制御信号REVがローレベルからハイレベルに反転したときに画素容量Clcに印加される電圧の極性と、極性切替制御信号REVがハイレベルからローレベルに反転したときに画素容量Clcに印加される電圧の極性とは逆になり、画素形成部111は交流駆動される。
Further, since the voltage of the driving video signal AV is written to the pixel electrode Ep when the
第1のフレーム期間T1では、各ゲートバスラインGiごとに極性切替制御信号REVの極性が交互に反転するので、共通電極Ecの電圧Vcomと駆動用映像信号AVの電圧の極性も、各ゲートバスラインGiごとに交互に反転する。このため、画素容量Clcに印加される電圧の極性は、各ゲートバスラインGiごとに逆になる。 In the first frame period T1, since the polarity of the polarity switching control signal REV is alternately inverted for each gate bus line Gi, the polarity of the voltage Vcom of the common electrode Ec and the voltage of the driving video signal AV is also different for each gate bus. Inverted alternately for each line Gi. For this reason, the polarity of the voltage applied to the pixel capacitor Clc is reversed for each gate bus line Gi.
第2のフレーム期間T2では、各ゲートバスラインGiごとの極性切替制御信号REVの極性の反転が第1のフレーム期間T1の場合とは逆になるので、各ゲートバスラインGiごとに画素容量Clcに印加される電圧の極性も、第1のフレーム期間T1とは逆になる。 In the second frame period T2, since the polarity inversion of the polarity switching control signal REV for each gate bus line Gi is opposite to that in the first frame period T1, the pixel capacitance Clc for each gate bus line Gi. The polarity of the voltage applied to is also opposite to that of the first frame period T1.
以下奇数番目のフレーム期間では、第1のフレーム期間T1と同様に、偶数番目のフレーム期間では第2のフレーム期間T2と同様に、それぞれ画素容量Clcに印加される電圧の極性が逆になる。このため、同じゲートバスラインGiに接続された画素容量Clcに注目すると、印加される電圧の極性は、フレーム期間ごとに逆になり、画素形成部111は交流駆動される。
Hereinafter, in the odd-numbered frame period, the polarity of the voltage applied to the pixel capacitor Clc is reversed in the even-numbered frame period, as in the second frame period T2, as in the first frame period T1. For this reason, when paying attention to the pixel capacitance Clc connected to the same gate bus line Gi, the polarity of the applied voltage is reversed every frame period, and the
<1.3 駆動用映像信号生成回路>
図3は、各ソースドライバ121〜126にそれぞれに含まれている、64階調の駆動用映像信号AVを生成するための駆動用映像信号生成回路120の回路図である。この駆動用映像信号生成回路120は、64階調の階調基準電圧に基づいて駆動用映像信号AVを生成し、642本のソースバスラインS1〜S642に出力する。駆動用映像信号生成回路120では、階調基準電圧の極性が極性切替制御信号REVによって1水平走査期間ごとに反転するので、駆動用映像信号AVの極性も1水平走査期間ごとに反転する。
<1.3 Driving video signal generation circuit>
FIG. 3 is a circuit diagram of the driving video
図3に示すように、駆動用映像信号生成回路120は、画素形成部111を交流駆動するための2本のラダー抵抗R1、R2と、64本の階調電圧配線L0〜L63と、642個のスイッチSW1〜SW642と、642個のオペアンプOP1〜OP642とを備えている。
As shown in FIG. 3, the driving video
ラダー抵抗R1、R2の一端には5.3Vの電圧が与えられ、他端は接地されている。ラダー抵抗R1、R2の両端にはそれぞれアナログスイッチASW1〜ASW4が設けられている。アナログスイッチASW1、ASW2に極性切替制御信号REVが与えられ、アナログスイッチASW3、ASW4に極性切替制御信号REVの反転信号/REV信号(「/」は反転信号を示す)が与えられる。アナログスイッチASW1〜ASW4は、極性切替制御信号REV、/REVがハイレベルのときオン状態になり、ローレベルのときオフ状態になる。したがって、アナログスイッチASW1、ASW2がオン状態になるときにはアナログスイッチASW3、ASW4はオフ状態になり、逆にアナログスイッチASW1、ASW2がオフ状態になるときにはアナログスイッチASW3、ASW4はオン状態になる。 A voltage of 5.3 V is applied to one end of the ladder resistors R1 and R2, and the other end is grounded. Analog switches ASW1 to ASW4 are provided at both ends of the ladder resistors R1 and R2, respectively. The polarity switch control signal REV is applied to the analog switches ASW1 and ASW2, and the inverted signal / REV signal ("/" indicates the inverted signal) of the polarity switch control signal REV is applied to the analog switches ASW3 and ASW4. The analog switches ASW1 to ASW4 are turned on when the polarity switching control signals REV and / REV are at the high level, and are turned off when the polarity switching control signals REV and / REV are at the low level. Therefore, when the analog switches ASW1 and ASW2 are turned on, the analog switches ASW3 and ASW4 are turned off. Conversely, when the analog switches ASW1 and ASW2 are turned off, the analog switches ASW3 and ASW4 are turned on.
ラダー抵抗R1、R2は、抵抗分割によってそれぞれ64階調の各階調基準電圧VH1〜VH64、VL1〜VL64を生成する。そして、生成された各階調基準電圧VH1〜VH64、VL1〜VL64のうち、階調基準電圧VH1とVL1の出力端子とは階調電圧配線L1に接続され、階調基準電圧VH2とVL2の出力端子とは階調電圧配線L2に接続され、以下同様にして各階調基準電圧の出力端子は対応する各階調電圧配線に接続され、階調基準電圧VH64とVL64の出力端子とは階調電圧配線L64に接続されている。なお、図が見にくくならないようにするため、図3では、L23階調とL24階調の階調基準電圧VH23、VH24、VL23、VL24を出力するのに必要な構成要素のみを示し、他の階調基準電圧を出力するのに必要な構成要素の記載を省略する。 The ladder resistors R1 and R2 generate 64 reference gradation voltages VH1 to VH64 and VL1 to VL64, respectively, by resistance division. Of the generated gradation reference voltages VH1 to VH64 and VL1 to VL64, the output terminals of the gradation reference voltages VH1 and VL1 are connected to the gradation voltage wiring L1, and the output terminals of the gradation reference voltages VH2 and VL2. Are connected to the gradation voltage wiring L2, and similarly, the output terminals of the gradation reference voltages are connected to the corresponding gradation voltage wirings, and the gradation reference voltages VH64 and VL64 are connected to the gradation voltage wiring L64. It is connected to the. In order not to make the figure difficult to see, FIG. 3 shows only the components necessary for outputting the gradation reference voltages VH23, VH24, VL23, and VL24 of the L23 gradation and the L24 gradation, and other levels. Description of components necessary for outputting the adjustment reference voltage is omitted.
極性切替制御信号REVがハイレベルのときには、ラダー抵抗R1から階調電圧配線L23にL23階調の階調基準電圧VH23が出力され、階調電圧配線L24にL24階調の階調基準電圧VH24が出力される。一方、極性切替制御信号REVがローレベルのときには、極性切替制御信号/REVがハイレベルになるので、ラダー抵抗R2から階調電圧配線L23にL23階調の階調基準電圧VL23が出力され、階調電圧配線L24にL24階調の階調基準電圧VL24が出力される。 When the polarity switching control signal REV is at a high level, the gradation reference voltage VH23 for the L23 gradation is output from the ladder resistor R1 to the gradation voltage wiring L23, and the gradation reference voltage VH24 for the L24 gradation is output to the gradation voltage wiring L24. Is output. On the other hand, when the polarity switching control signal REV is at the low level, the polarity switching control signal / REV is at the high level, so that the gradation reference voltage VL23 of the L23 gradation is output from the ladder resistor R2 to the gradation voltage wiring L23, The gradation reference voltage VL24 of the L24 gradation is output to the adjustment voltage wiring L24.
また、各スイッチSW1〜SW642は、その一端が階調電圧配線L1〜L64のいずれかに接続されるように切り替えられ、他端はボルテージフォロワとして機能するオペアンプOP1〜OP642を介してそれぞれ各ソースバスラインS1〜S642に接続されている。デジタル映像信号DAがスイッチSW1〜SW642に与えられると、スイッチSW1〜SW642はデジタル映像信号DAに含まれる階調データに対応する階調基準電圧に切り替えられる。その結果、L1階調〜L64階調のいずれかの階調の駆動用映像信号AVがソースバスラインS1〜S642に出力される。 The switches SW1 to SW642 are switched so that one end thereof is connected to any one of the gradation voltage wirings L1 to L64, and the other ends are respectively connected to the source buses via operational amplifiers OP1 to OP642 functioning as voltage followers. It is connected to lines S1 to S642. When the digital video signal DA is supplied to the switches SW1 to SW642, the switches SW1 to SW642 are switched to the gradation reference voltage corresponding to the gradation data included in the digital video signal DA. As a result, the driving video signal AV having any one of the gray levels L1 to L64 is output to the source bus lines S1 to S642.
スイッチSW1〜SW642はそれぞれオン抵抗Ronを有し、またソースバスラインS1〜S642はそれぞれ接地端子との間に寄生容量Cを有している。したがって、ソースバスラインS1〜S642に出力される駆動用映像信号AVの極性が、極性切替制御信号REVによって反転すると、オン抵抗Ronと寄生容量Cとによって決まる時定数によってその波形が鈍る。特に、同じ階調の駆動用映像信号AVを出力するソースバスラインの本数が多くなるほど、ソースバスラインに接続されたスイッチのオン抵抗Ronと寄生容量Cの個数も多くなる。このため、時定数が大きくなるので、それに伴って駆動用映像信号AVの極性が反転するときの波形の鈍りも大きくなる。 Each of the switches SW1 to SW642 has an on-resistance Ron, and each of the source bus lines S1 to S642 has a parasitic capacitance C between each of the switches SW1 to SW642 and the ground terminal. Therefore, when the polarity of the driving video signal AV output to the source bus lines S1 to S642 is inverted by the polarity switching control signal REV, the waveform is dulled by a time constant determined by the on-resistance Ron and the parasitic capacitance C. In particular, the greater the number of source bus lines that output the driving video signal AV of the same gradation, the greater the number of on-resistances Ron and parasitic capacitances C of the switches connected to the source bus lines. For this reason, since the time constant increases, the waveform becomes dull when the polarity of the drive video signal AV is inverted.
<1.4 輝度差発生原因の検討>
図3に示す駆動用映像信号生成回路120では、642個のスイッチSW1〜SW642によって、各ソースバスラインS1〜S642はすべて階調電圧配線L24に接続されている。この場合、極性切替制御信号REVがローレベルからハイレベルに反転したとき、階調電圧配線L24に与えられる電圧はラダー抵抗R2を分割した階調基準電圧VL24からラダー抵抗R1を分割した階調基準電圧VH24に切り替わる。
<1.4 Examination of causes of luminance difference>
In the drive video
具体的には、例えば図5に示すように2.0Vから3.0Vに切り替わる。このとき、階調電圧配線L24側から見ると、オン抵抗Ronと寄生容量Cとがそれぞれ642個ずつ存在するので、各ソースバスラインS1〜S642に出力される駆動用映像信号AVの波形は図5に示すように鈍る。このため、極性切替制御信号REVをハイレベルに反転させても、目標電圧である3Vに上昇するまで時間を要し、それまでにTFT112はオフ状態になってしまう。
Specifically, for example, as shown in FIG. 5, the voltage is switched from 2.0V to 3.0V. At this time, since there are 642 on-resistances Ron and parasitic capacitances C when viewed from the gradation voltage wiring L24 side, the waveform of the driving video signal AV output to each source bus line S1 to S642 is shown in FIG. As shown in FIG. For this reason, even if the polarity switching control signal REV is inverted to a high level, it takes time until the polarity switching control signal REV rises to 3 V, which is the target voltage, and the
したがって、画素形成部111に書き込まれる電圧は目標電圧よりも低くなるので、画素容量Clcに印加される電圧は本来のL24階調を表示するために必要とされる階調基準電圧VH24よりも高くなる。この結果、液晶パネル110がノーマリブラックタイプの場合、液晶パネル110に表示されるL24階調の映像の輝度は、本来のL24階調の映像の輝度よりも高く表示されるので、輝度反転したすじやブロック別れが発生する。
Therefore, since the voltage written in the
図4は、図3の駆動用映像信号生成回路120において、スイッチSW1〜S642の接続を変えた場合の回路図である。図4に示す駆動用映像信号生成回路120では、642個のスイッチSW1〜SW642のうち321個のスイッチSW1〜SW321が階調電圧配線L24に、残りの321個のスイッチSW322〜SW642が階調電圧配線L23にそれぞれ接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram in the case where the connections of the switches SW1 to S642 are changed in the driving video
極性切替制御信号REVがローレベルからハイレベルに反転したとき、階調電圧配線L24に与えられる電圧はラダー抵抗R2を分割した階調基準電圧VL24からラダー抵抗R1を分割した階調基準電圧VH24に切り替わる。具体的には、例えば図6に示すように2.0Vから3.0Vに切り替わる。しかし、L24階調電圧配線L24側から見ると、オン抵抗Ronと寄生容量Cとがそれぞれ図3の場合の半分の321個ずつしか存在しない。したがって、図3の場合と比べて時定数が小さくなるので、各ソースバスラインS1〜S321に出力される駆動用映像信号AVの波形は、図6に示すように、図5の場合よりも急峻に立ち上がり、目標電圧である3Vに近い電圧まで短時間で上昇する。このため、画素電極Epに書き込まれる駆動用映像信号AVの電圧は本来のL24階調を表示するために必要な階調基準電圧VH24とほぼ等しくなる。この結果、液晶パネル110がノーマリブラックタイプの場合、液晶パネル110に表示されるLH24階調の映像の輝度は図3の場合よりも低くなり、輝度反転したすじやブロック別れが目立たなくなる。
When the polarity switching control signal REV is inverted from the low level to the high level, the voltage applied to the gradation voltage wiring L24 is changed from the gradation reference voltage VL24 obtained by dividing the ladder resistor R2 to the gradation reference voltage VH24 obtained by dividing the ladder resistor R1. Switch. Specifically, for example, the voltage is switched from 2.0 V to 3.0 V as shown in FIG. However, when viewed from the L24 gradation voltage wiring L24 side, there are only 321 ON resistances Ron and parasitic capacitances C, which are half of the case of FIG. Therefore, since the time constant is smaller than in the case of FIG. 3, the waveform of the driving video signal AV output to each source bus line S1 to S321 is steeper than that of FIG. 5, as shown in FIG. Rises to a voltage close to the target voltage of 3V in a short time. For this reason, the voltage of the driving video signal AV written to the pixel electrode Ep is substantially equal to the gradation reference voltage VH24 necessary for displaying the original L24 gradation. As a result, when the
図7は、642本のソースバスラインS1〜S642のうち、同じ階調電圧配線に接続されたソースバスラインの出現頻度(ソースバスラインS1〜S642に占める、同じ階調の駆動用映像信号AVが出力されるソースバスラインの割合)ごとに、駆動用映像信号AVの電圧が目標電圧になるまでの駆動用映像信号AVの波形を示す図である。図7に示すように、極性切替制御信号REVがハイレベルに反転すると、駆動用映像信号AVの電圧は、十分な時間があればほぼ目標電圧にまで上昇する。 FIG. 7 shows the appearance frequency of source bus lines connected to the same gradation voltage wiring among the 642 source bus lines S1 to S642 (the driving video signal AV having the same gradation occupied in the source bus lines S1 to S642). 5 is a diagram showing a waveform of the drive video signal AV until the voltage of the drive video signal AV reaches the target voltage for each source bus line ratio). As shown in FIG. 7, when the polarity switching control signal REV is inverted to a high level, the voltage of the driving video signal AV rises to almost the target voltage if there is sufficient time.
しかし、同じ階調の出現頻度が20%、50%、100%と大きくなるにしたがって、目標電圧まで上昇するのに要する時間が長くなる。このため、TFT112をオフ状態にする時点で見ると、出現頻度が20%の場合、駆動用映像信号AVの電圧はすでにほぼ目標電圧にまで上昇しているのに対して、出現頻度が50%の場合は目標電圧よりも低く、出現頻度が100%の場合にはさらに低いことがわかる。
However, as the frequency of appearance of the same gradation increases as 20%, 50%, and 100%, the time required to increase to the target voltage becomes longer. Therefore, when the
これらのことから、階調電圧配線側から見たオン抵抗Ronと寄生容量Cの個数が多い場合、画素形成部111を交流駆動すると、駆動用映像信号AVの極性を反転させたときの波形の立ち上がりが鈍る。このため、駆動用映像信号AVの電圧が目標電圧まで上昇しないうちに、TFT112はオフ状態にされる。したがって、液晶パネル110に表示される映像の輝度は、本来表示されるべき輝度に比べて高くなることがわかった。
For these reasons, when the number of the on-resistance Ron and the parasitic capacitance C viewed from the gradation voltage wiring side is large, when the
輝度反転したすじやブロック別れは、液晶表示装置100を低温の環境下で動作させた場合に顕著に現れる。これは、低温では、波形が鈍っている駆動用映像信号AVに対して、TFT112のソース端子とドレイン端子との間の抵抗値が高くなるので、画素電極Epの電圧が目標電圧まで到達しにくくなることが原因と考えられている。
The stripes and block separation with the luminance reversed appear remarkably when the liquid
<1.5 輝度差の改善方法>
上記検討結果に基づいて、液晶パネル110に表示された、輝度反転したすじやブロック別れを改善する方法について説明する。図8は、1水平走査期間における極性切替制御信号REVを反転するタイミングとTFT112のゲート端子に印加される走査信号との関係を示す信号波形図であり、図9は1水平走査期間における極性切替制御信号REVを反転するタイミングとTFT112のゲート端子に印加する走査信号との他の関係を示す信号波形図である。
<1.5 Improvement method of luminance difference>
Based on the above examination results, a method of improving the brightness-reversed lines and block separation displayed on the
図8に示すように、極性切替制御信号REVがローレベルからハイレベルに反転することによって、駆動用映像信号AVの電圧および共通電極Ecの電圧Vcomの極性が反転し、共通電極Ecの電圧Vcomが駆動用映像信号AVの電圧よりも高くなる。このとき、共通電極Ecの電圧Vcomは直ちに立ち上がる。しかし、同じ階調の駆動用映像信号AVが出力されるソースバスラインの本数が多ければ、スイッチのオン抵抗Ronの個数とソースバスラインの寄生容量Cの個数によって決まる時定数が大きくなる。このため、駆動用映像信号AVの極性が反転しても、その波形が鈍るので立ち上がりが遅くなり、駆動用映像信号AVの電圧が目標電圧になるまでに要する時間が長くなる。 As shown in FIG. 8, when the polarity switching control signal REV is inverted from the low level to the high level, the voltage of the driving video signal AV and the polarity of the voltage Vcom of the common electrode Ec are inverted, and the voltage Vcom of the common electrode Ec is inverted. Becomes higher than the voltage of the driving video signal AV. At this time, the voltage Vcom of the common electrode Ec immediately rises. However, if the number of source bus lines to which driving video signals AV of the same gradation are output is large, the time constant determined by the number of on-resistances Ron of the switches and the number of parasitic capacitances C of the source bus lines increases. For this reason, even if the polarity of the drive video signal AV is inverted, the waveform is dull and the rise is delayed, and the time required for the voltage of the drive video signal AV to reach the target voltage is increased.
一方、TFT112は、ゲートバスラインGiに与えられる走査信号がアクティブになったときにオン状態になり、非アクティブになったときにオフ状態になる。図8では、極性切替制御信号REV信号がハイレベルに反転してから、駆動用映像信号AVの電圧が目標電位まで上昇するまでに、走査信号が非アクティブになる。このため、共通電極Ecの電圧Vcomと、TFT112がオフ状態になったときの駆動用映像信号AVの電圧との電圧差は、目標電圧差である1.5Vよりも大きく、例えば1.7Vとなる。したがって、この駆動用映像信号AVによって表示される映像の輝度は、本来の輝度よりも高くなる。この場合、駆動用映像信号AVの電圧は、走査信号が非アクティブになった後も、極性切替制御信号REVがローレベルに反転するまでさらに上昇する。しかし、このときTFT112はオフ状態になっているので、この間の上昇電圧分を画素電極Epに書き込むことはできない。
On the other hand, the
そこで、図9に示すように、走査信号がアクティブから非アクティブになってTFT112がオン状態からオフ状態になるときに極性切替制御信号REVもハイレベルからローレベルに切り替わるように、極性切替制御信号REVのタイミングを調整する。この結果、図8の場合に比べてTFT112がオン状態からオフ状態になるまでの時間を遅らすことができるので、その間に駆動用映像信号AVの電圧は上昇し、目標電圧により近づくことができる。このため、画面に表示される映像の輝度差を軽減することができる。このように、図8の場合と異なり、極性切替制御信号REVがローレベルに反転するまで駆動用映像信号AVの電圧も上昇するので、その間の駆動用映像信号AVの上昇電圧分も画素電極Epに書き込むことができる。
Therefore, as shown in FIG. 9, the polarity switching control signal REV is also switched from the high level to the low level when the scanning signal changes from active to inactive and the
<1.6 対向DC駆動>
次に、液晶表示装置を対向DC駆動によって線順次駆動をする場合について説明する。図10は、対向DC駆動によって線順次駆動される液晶表示装置200の構成を示すブロック図である。液晶表示装置200は、図1のソースドライバ121〜126をソースドライバ221〜226に、表示制御回路140を表示制御回路240に、共通電極駆動回路150を共通電極駆動回路250にそれぞれ置き換え、表示制御回路240から共通電極駆動回路250に与えられる信号も極性切替制御信号REVから共通電極制御信号VCに変っている点を除いて、図1の液晶表示装置100と同じ構成である。そこで、液晶表示装置100と同じ構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。
<1.6 Opposing DC drive>
Next, a case where the liquid crystal display device is line-sequentially driven by opposed DC driving will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a liquid
図11は、液晶表示装置200の駆動方法を示すタイミングチャートである。図11に示すタイミングチャートでは、図2のタイミングチャートと異なり、共通電極の電位Vcomは一定である。したがって、極性切替制御信号REVが反転したときに反転するのは、駆動用映像信号ADの極性だけである。
FIG. 11 is a timing chart showing a method for driving the liquid
図12は、各ソースドライバ221〜226にそれぞれに含まれている、64階調の駆動用映像信号AVを生成するための駆動用映像信号生成回路220の回路図である。この駆動用映像信号生成回路220は、駆動用映像信号生成回路120と異なり、1本のラダー抵抗R3だけを備え、抵抗分割によって生じる64階調の階調基準電圧のうち、共通電極Ecの電圧Vcomよりも高い階調基準電圧をそれぞれVH1〜VH64とし、共通電極Ecの電圧Vcomよりも低い階調基準電圧をそれぞれVL1〜VL64とする。それぞれの階調基準電圧VH1〜VH64、VL1〜VL64を出力する端子は、基準電圧切替スイッチSWV1〜SWV64の一端に接続され、基準電圧切替スイッチSWVの他端は、対応する各階調電圧配線に接続されている。具体的には、L23階調の階調基準電圧VH23、VL23を切り替える基準電圧切替スイッチSWV23に一端は、階調基準電圧VH23、VL23をそれぞれ出力する端子に接続され、他端は階調電圧配線L23に接続されている。またL24階調の階調基準電圧VH24、VL24を切り替える基準電圧切替スイッチSWV24の一端は、階調基準電圧VH23、VL23をそれぞれ出力する端子に接続され、他端は階調電圧配線L24に接続されている。基準電圧切替スイッチSWV1〜SWV64は、表示制御回路240から与えられる極性切替制御信号によって、一斉に階調基準電圧VH1〜VH64に切り替わったり、階調基準電圧VL1〜VL64に切り替わったりする。したがって、1水平走査期間ごとに極性切替制御信号REVを反転させることにより、駆動用映像信号AVの電圧も1水平走査期間ごとに反転させることができる。なお、スイッチSW1〜SW642、オペアンプOP1〜OP642、寄生容量Cはいずれも駆動用映像信号生成回路120と同じであるため、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 12 is a circuit diagram of a driving video
図13は、対向DC駆動によって線順次駆動する場合の1水平走査期間における極性切替制御信号REVを反転するタイミングとTFT112のゲート端子に印加する走査信号の波形との関係を示す信号波形図であり、図14は対向DC駆動の場合の1水平走査期間における極性切替制御信号REVを反転するタイミングとTFT112のゲート端子に印加する走査信号の波形との他の関係を示す信号波形図である。
FIG. 13 is a signal waveform diagram showing the relationship between the timing of inverting the polarity switching control signal REV in one horizontal scanning period and the waveform of the scanning signal applied to the gate terminal of the
図13に示すように、極性切替制御信号REVがローレベルからハイレベルに反転することによって、ソースバスラインに与えられる駆動用映像信号AVの電圧の極性が反転する。このとき、同じ階調の駆動用映像信号AVが出力されるソースバスラインの本数が多ければ時定数が大きくなるので、図8の場合と同様にその波形が鈍る。このため、駆動用映像信号AVの電圧が目標電圧になるまでに、TFT112はオフ状態になる。この場合、駆動用映像信号AVの電圧は、走査信号が非アクティブになった後も、極性切替制御信号REVがローレベルに反転するまでさらに下降する。しかし、このときTFT112はオフ状態になっているので、この間の下降電圧分を画素電極Epに書き込むことはできない。したがって、共通電極Ecの電圧Vcomと画素容量Clcに印加される電圧との電圧差も目標電圧差である1.5Vに比べて1.7Vと大きくなり、ノーマリブラックタイプの表示パネル110であれば、本来の輝度よりも高い輝度の映像が表示される。
As shown in FIG. 13, when the polarity switching control signal REV is inverted from the low level to the high level, the polarity of the voltage of the driving video signal AV applied to the source bus line is inverted. At this time, if the number of source bus lines to which driving video signals AV of the same gradation are output is large, the time constant becomes large, and the waveform becomes dull as in the case of FIG. Therefore, the
そこで、図14に示すように、走査信号がアクティブから非アクティブになってTFT112がオン状態からオフ状態になるときに極性切替制御信号REVもハイレベルからローレベルに反転させる。この場合には、図13の場合に比べてTFT112がオン状態からオフ状態になるタイミングを遅らせることができるので、その間に駆動用映像信号AVの電圧は下降し、共通電極Ecの電圧Vcomとの目標電圧差である1.5Vにより近づくことができる。このため、画面に表示される映像の輝度差を軽減することができる。このように、図13の場合と異なり、駆動用映像信号AVの電圧は、極性切替制御信号REVがローレベルに反転するまで下降するので、その間の駆動用映像信号AVの下降電圧分も画素電極Epに書き込むことができる。
Therefore, as shown in FIG. 14, when the scanning signal changes from active to inactive and the
なお、同じ線順次駆動であっても、対向DC駆動は対向AC駆動に比べて、駆動用映像信号AVの電圧を反転させたときの目標電圧との差が大きい。このため、対向DC駆動は、対向AC駆動よりも、オン抵抗Ronと寄生容量Cによる時定数の影響を受けやすく、映像の輝度差が生じやすい。 Even in the same line sequential drive, the opposed DC drive has a larger difference from the target voltage when the voltage of the driving video signal AV is inverted than the opposed AC drive. For this reason, the opposed DC drive is more susceptible to the time constant due to the on-resistance Ron and the parasitic capacitance C than the opposed AC drive, and the luminance difference of the image is likely to occur.
上述の基礎検討によって、対向AC駆動または対向DC駆動による線順次駆動をした場合、いずれの場合もTFT112をオフ状態にするときに同時に極性切替制御信号REVの極性を反転させるようにすれば、画面に表示される映像の輝度差を軽減できることがわかった。
If line-sequential driving by counter AC driving or counter DC driving is performed according to the above basic study, in either case, the polarity of the polarity switching control signal REV is reversed when the
なお、極性切替制御信号REVの極性を反転させるのは、TFTをオフ状態にするときと同時でなくても、それよりも少し遅れてもよい。この場合、映像の輝度差を最も軽減できるのは、TFTをオフ状態にするときに同時に極性切替制御信号REVの極性を反転させるときであり、それよりも極性切替制御信号REVの極性を反転させるタイミングが遅くなればなるほど、映像の輝度差も軽減されにくくなる。 Note that the polarity of the polarity switching control signal REV may be reversed at the same time as when the TFT is turned off or may be slightly delayed. In this case, the luminance difference of the image can be most reduced when the polarity of the polarity switching control signal REV is reversed at the same time when the TFT is turned off, and the polarity of the polarity switching control signal REV is reversed more than that. The later the timing is, the less the luminance difference of the video is reduced.
<2.第1の実施形態>
<2.1 全体構成>
図15は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置300の構成を示すブロック図である。液晶表示装置300は、液晶表示装置100の表示制御回路140を表示制御回路340に置換したことを除いて、液晶表示装置100の構成と同じである。このため、液晶表示装置100の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、この液晶表示装置300も対向AC駆動によって線順次駆動されるので、その駆動方法は液晶表示装置100の駆動方法と同じである。このため、タイミングチャートも省略する。
<2. First Embodiment>
<2.1 Overall configuration>
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of the liquid
<2.2 表示制御回路>
図16は、第1の実施形態に係る表示制御回路340の構成を示すブロック図である。図16に示すように、この表示制御回路340は、タイミング信号生成回路341と、データ処理回路342と、ラインメモリ343と、極性切替制御回路344と、タイミング制御回路345とを備えている。
<2.2 Display control circuit>
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of the
外部からタイミング信号生成回路341に垂直同期信号VSYNCおよび水平同期信号HSYNCが与えられると、タイミング信号生成回路341は、それらの信号に基づき、ゲートスタートパルス信号SSP、ゲートクロック信号GCK、ソーススタートパルス信号SSPおよびソースクロック信号SCK、ラッチストローブ信号LSを生成し、ゲートスタートパルス信号SSPとゲートクロック信号GCKとをゲートドライバ130に、ソーススタートパルス信号SSPと、ソースクロック信号SCKと、ラッチストローブ信号LSと、極性切替制御信号REVをソースドライバ121〜126に、極性切替制御信号REVを共通電極駆動回路150にそれぞれ出力する。また、データ処理回路342の動作を制御するための制御信号CTをデータ処理回路342に出力し、後述のタイミング制御回路345にソーススタートパルス信号SSPと、ソースクロック信号SCKとを出力する。
When the vertical synchronization signal VSYNC and the horizontal synchronization signal HSYNC are supplied to the timing
データ処理回路342は、デジタルビデオ信号DVを階調データを含むデジタル映像信号DAに変換し、ソースドライバ121〜126とラインメモリ343に出力する。ラインメモリ343は、2つのラインメモリ343a、343bによって構成され、各ラインメモリ343a、343bはそれぞれ1水平走査期間のデジタル映像信号DAを格納することができる。2つのラインメモリ343a、343bのうち、いずれか一方のラインメモリは1水平走査期間のデジタル映像信号DAを順次格納し、1水平走査期間のデジタル映像信号DAの格納が終わると、格納されたデジタル映像信号DAを極性切替制御回路344に転送する。このとき同時に、他方のラインメモリは次の1水平走査期間のデジタル映像信号DAの格納を開始する。このように、2つのラインメモリ343a、343bにデジタル映像信号DAを交互に格納することによって、デジタル映像信号DAに含まれる階調データの出現頻度を1水平走査線期間ごとに求めることができる。
The
極性切替制御回路344は、各ソースドライバ121〜126にそれぞれ出力される1水平走査期間のデジタル映像信号について、各ソースドライバ121〜126ごとに、64階調の階調ごとの階調データの出現頻度を求める。その結果、出現頻度が50%以上の階調データがあると、極性切替制御回路344は、タイミング制御回路345にハイレベルのタイミング設定信号SETを出力し、すべての階調データの出現頻度が50%未満である場合にはローレベルのタイミング設定信号SETを出力する。なお、出現頻度の50%は一例であり、極性切替制御回路344に内蔵されたレジスタ344aにあらかじめ基準となる出現頻度を格納しておき、その出現頻度に基づいてタイミング設定信号SETを切り替えてもよい。
The polarity
タイミング制御回路345は、与えられたタイミング設定信号SETがハイレベルの場合、TFT112がオフ状態になるときに、その出力がローレベルに反転する極性切替制御信号REVを生成して、ソースドライバ121〜126と共通電極駆動回路150に出力する。一方、タイミング設定信号SETがローレベルの場合、ローレベルに反転するタイミングを変更することなく極性切替制御信号REVを生成して、ソースドライバ121〜126と共通電極駆動回路150とに出力する。なお、TFT112がオフ状態になってから所定時間が経過したときに、ローレベルに反転する極性切替制御信号REVを生成して、ソースドライバ121〜126と共通電極駆動回路150に出力してもよい。タイミング制御回路345にはレジスタ345aが内蔵されているので、この所定時間をあらかじめレジスタ345aに格納しておき、格納された時間を適宜変更してもよい。
When the given timing setting signal SET is at a high level, the
<2.3 効果>
図17は、極性切替制御信号REVがローレベルに反転するタイミングを変えた場合の駆動用映像信号AVの輝度の変化を示すグラフである。図17に示すように、−30℃のような低温の環境下において、極性切替制御信号REVが出力されるタイミングを0.5μsだけ早くした場合よりも、1.66μsだけ早くした場合の方が、L13階調、L14階調、L15階調において、輝度反転したすじの発生が抑制されていることがわかる。
<2.3 Effects>
FIG. 17 is a graph showing a change in luminance of the drive video signal AV when the timing at which the polarity switching control signal REV is inverted to a low level is changed. As shown in FIG. 17, in a low temperature environment such as −30 ° C., the timing when the polarity switching control signal REV is output by 1.66 μs is earlier than the case where it is advanced by 0.5 μs. , L13 gradation, L14 gradation, and L15 gradation, it can be seen that the occurrence of stripes with inverted luminance is suppressed.
このように、1水平走査期間の階調データの中に出現頻度が50%以上の階調データが含まれている場合、輝度反転したすじやブロック別れが生じる。しかし、極性切替制御信号REVを通常のタイミングよりも所定時間だけ早く出力することによって、多出力のソースドライバで交流駆動した場合に発生する輝度反転したすじやブロック別れの発生を抑制することができる。 As described above, when grayscale data having an appearance frequency of 50% or more is included in the grayscale data in one horizontal scanning period, stripes and blocks separated by luminance inversion occur. However, by outputting the polarity switching control signal REV by a predetermined time earlier than the normal timing, it is possible to suppress the occurrence of stripes with inverted luminance and block separation that occur when AC driving is performed with a multi-output source driver. .
<2.4 変形例>
本実施形態では、極性切替制御信号REVによって1ゲートバスラインごとに駆動用映像信号AVの極性を反転させたが、2行ごと、3行ごとなど複数行ごとに駆動用映像信号AVの極性を反転させてもよい。この場合、各ラインメモリ343a、343bは複数の水平期間分のデジタル映像信号DAを格納することができるようにメモリ容量を大きくしておく必要がある。また、極性切替制御回路344は、ラインメモリ343a、343bから与えられた複数行ごとのデジタル映像信号DAについて、出現頻度が50%以上の階調データがあるか否かを求め、その結果に応じて本実施形態の場合と同様にタイミング制御回路345にタイミング設定信号SETを出力する。この変形例の効果は、本実施形態の効果と同じである。
<2.4 Modification>
In this embodiment, the polarity of the driving video signal AV is inverted for each gate bus line by the polarity switching control signal REV. However, the polarity of the driving video signal AV is set for every plurality of rows such as every two rows and every three rows. It may be reversed. In this case, the
また、本実施形態では、対向AC駆動によって線順次駆動する場合について説明したが、対向DC駆動によって線順次駆動を行う場合にも表示制御回路340を使用することによって、本実施形態の効果と同じ効果を生じさせることができる。
Further, in the present embodiment, the case of line-sequential driving by counter AC driving has been described. However, the same effect as that of the present embodiment can be obtained by using the
<3. 第2の実施形態>
<3.1 全体構成>
図18は、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置400の構成を示すブロック図である。液晶表示装置400は、液晶表示装置100の表示制御回路140を表示制御回路440に置換したことを除いて、液晶表示装置100の構成と同じである。このため、液晶表示装置100の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、この液晶表示装置400も対向AC駆動により線順次駆動されるので、その駆動方法は液晶表示装置100の駆動方法と同じである。このため、タイミングチャートも省略する。
<3. Second Embodiment>
<3.1 Overall configuration>
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a liquid
<3.2 表示制御回路>
図19は、本実施形態に係る表示制御回路440の構成を示すブロック図である。表示制御回路440のうち第1の実施形態に係る表示制御回路340と同じ構成要素については同じ参照符号を付し、その説明を省略する。図19に示すように、この表示制御回路440では、表示制御回路340のラインメモリ343a、343bと、極性切替制御回路344とがカウンタ443に、タイミング制御回路345がタイミング制御回路445にそれぞれ置換されている。
<3.2 Display control circuit>
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of the
データ処理回路342によって変換されたデジタル映像信号DAは、ソースドライバ121〜126とカウンタ443に出力される。カウンタ443は、データ処理回路242から出力された1水平走査期間のデジタル映像信号DAを順次取り込み、取り込んだデジタル映像信号DAに含まれる階調データを階調ごとにカウントする。そして、階調ごとの階調データのカウント数をタイミング制御回路445に出力する。
The digital video signal DA converted by the
タイミング制御回路445は、階調ごとに階調データの出現頻度を求め、あらかじめレジスタ445aに記憶させておいた複数の時間の中から、求めた出現頻度のうち最大の出現頻度に応じた時間を選択する。そして、選択した時間だけ通常のタイミングよりも早くローレベルに反転する極性切替制御信号REVを生成して、ソースドライバ121〜126と共通電極駆動回路150とに出力する。なお、タイミング制御回路445はレジスタ445aを内蔵しているので、最大の出現頻度に応じた複数の時間をレジスタ445aにあらかじめ格納しておき、格納された時間に適宜変更してもよい。
The
<3.3 効果>
第1の実施形態と同様に、極性切替制御信号REVを通常のタイミングよりも最大の出力頻度に応じて選択された時間だけ早く反転させることによって、多出力のソースドライバで交流駆動した場合に発生する輝度反転したすじやブロック別れの発生を抑制することができる。また、出現頻度に応じて極性切替制御信号REVがローレベルに反転するタイミングを調整することができるので、同じ階調の階調データのカウント数に応じて輝度差を調整することができる。
<3.3 Effects>
As in the first embodiment, the polarity switching control signal REV is inverted earlier than the normal timing by a time selected according to the maximum output frequency, and thus occurs when AC driving is performed with a multi-output source driver. It is possible to suppress the occurrence of streaks with inverted luminance and block separation. Further, since the timing at which the polarity switching control signal REV is inverted to the low level can be adjusted according to the appearance frequency, the luminance difference can be adjusted according to the count number of gradation data of the same gradation.
<3.4 変形例>
本実施形態では、極性切替制御信号REVによって1ゲートバスラインごとに駆動用映像信号AVの極性が反転するようにした。しかし、第1の実施形態の変形例の場合と同様に、2行ごと、3行ごとなど複数行ごとに駆動用映像信号AVの極性が反転するようにしてもよい。この場合、カウンタ443は複数の水平期間分のデジタル映像信号DAを格納することができるようにメモリ容量を大きくしておく必要がある。この変形例の効果は、本実施形態の効果と同じである。
<3.4 Modification>
In the present embodiment, the polarity of the driving video signal AV is inverted for each gate bus line by the polarity switching control signal REV. However, as in the case of the modification of the first embodiment, the polarity of the driving video signal AV may be inverted every plural rows such as every two rows or every three rows. In this case, the
また、本実施形態では、対向AC駆動によって線順次駆動する場合について説明したが、対向DC駆動によって線順次駆動を行う場合にも表示制御回路440を使用することによって、本実施形態の効果と同じ効果を生じさせることができる。
Further, in the present embodiment, the case of line-sequential driving by counter AC driving has been described. However, the same effect as that of the present embodiment can be obtained by using the
100、200、300、400…液晶表示装置
110…液晶パネル
111…画素形成部
112…TFT
120、220…駆動用映像信号生成回路
121〜126、221〜226…ソースドライバ
130…ゲートドライバ
140、240、340、440…表示制御回路
150、250…共通電極駆動回路
243…ラインメモリ
344…極性切替制御回路
344a、345a、345a…レジスタ
345、445…タイミング制御回路
443…カウンタ
DESCRIPTION OF
120, 220: Driving video signal generation circuit 121-126, 221-226 ...
Claims (8)
複数の走査信号線と、前記複数の走査信号線と交差する複数の映像信号線と、前記複数の走査信号線および前記複数の映像信号線の交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置され、対応する走査信号線に印加される走査信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチング素子を含む画素形成部とを備える表示部と、
前記複数の走査信号線を選択的に活性化する走査信号線駆動回路と、
表示すべき映像を表す映像信号を前記複数の映像信号線に印加する映像信号線駆動回路と、
前記画素形成部に対向して配置される共通電極を駆動する共通電極駆動回路と、
前記走査信号線駆動回路と、前記映像信号線駆動回路と、前記共通電極駆動回路とを制御するのに必要なタイミング信号を生成する表示制御回路とを備え、
前記表示制御回路は、表示部を交流駆動するために、前記映像信号の電圧の極性を反転させる極性切替制御信号を生成して、前記映像信号線駆動回路に出力するタイミング制御回路を含み、
前記タイミング制御回路は、少なくとも1水平走査期間の前記映像信号に含まれる階調データの階調ごとの出現頻度に応じて、前記極性切替制御信号を反転させるタイミングを前記スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるように調整することを特徴とする、表示装置。 An active matrix type display device for gradation display of an image,
A plurality of scanning signal lines, a plurality of video signal lines intersecting with the plurality of scanning signal lines, and a plurality of scanning signal lines and the intersections of the plurality of video signal lines are arranged in a matrix and correspond to each other. A display portion including a pixel formation portion including a switching element that is turned on or off in accordance with a scanning signal applied to the scanning signal line to be
A scanning signal line driving circuit for selectively activating the plurality of scanning signal lines;
A video signal line driving circuit for applying a video signal representing a video to be displayed to the plurality of video signal lines;
A common electrode driving circuit for driving a common electrode disposed to face the pixel forming portion;
A display control circuit that generates a timing signal necessary to control the scanning signal line drive circuit, the video signal line drive circuit, and the common electrode drive circuit;
The display control circuit includes a timing control circuit that generates a polarity switching control signal that inverts the polarity of the voltage of the video signal and outputs the polarity switching control signal to the video signal line driving circuit in order to drive the display unit with AC.
The timing control circuit turns off the switching element at a timing to invert the polarity switching control signal in accordance with the appearance frequency of gradation data included in the video signal in at least one horizontal scanning period for each gradation. A display device that is adjusted to approach timing.
前記タイミング制御回路は前記極性切替制御信号を前記映像信号線駆動回路と前記共通電極駆動回路とに出力することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 The polarity switching control signal inverts the voltage of the video signal and simultaneously inverts the voltage of the common electrode driving signal for driving the common electrode,
The display device according to claim 1, wherein the timing control circuit outputs the polarity switching control signal to the video signal line driving circuit and the common electrode driving circuit.
前記タイミング制御回路は、前記カウンタから与えられた前記カウント数に基づいて求めた出現頻度に応じて、前記極性切替制御信号を反転させるタイミングを前記スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるように調整することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 The display control circuit further includes a counter that counts the gradation data included in the video signal for each gradation, and outputs a count number of gradation data for each counted gradation to the timing control circuit,
The timing control circuit adjusts the timing at which the polarity switching control signal is inverted to be close to the timing at which the switching element is turned off in accordance with the appearance frequency obtained based on the count number given from the counter. The display device according to claim 1, wherein:
前記少なくとも1水平走査期間の映像信号を格納するメモリと、
前記少なくとも1水平走査期間の経過後に、前記メモリに格納された前記映像信号が転送される極性切替制御回路とをさらに含み、
前記極性切替制御回路は、前記メモリから転送された前記映像信号に含まれる前記階調データを階調ごとにカウントして前記出現頻度を求め、前記出現頻度のうち最大の出現頻度が所定値よりも大きいとき、前記極性切替制御信号を反転させるタイミングを前記スイッチング素子をオフ状態にするタイミングに近づけるためのタイミング設定信号を前記タイミング制御回路に出力することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 The display control circuit includes:
A memory for storing a video signal of at least one horizontal scanning period;
A polarity switching control circuit to which the video signal stored in the memory is transferred after elapse of the at least one horizontal scanning period;
The polarity switching control circuit obtains the appearance frequency by counting the gradation data included in the video signal transferred from the memory for each gradation, and the maximum appearance frequency of the appearance frequencies is greater than a predetermined value. The timing setting signal for making the timing for inverting the polarity switching control signal close to the timing for turning off the switching element is output to the timing control circuit. Display device.
前記2つのラインメモリのうち、いずれか一方のラインメモリが格納された前記映像信号を前記極性切替制御回路に転送しているときに、他方のラインメモリは次の少なくとも前記1水平走査期間の映像信号を格納し始めることを特徴とする、請求項6に記載の表示装置。 The memory includes two line memories;
When the video signal in which one of the two line memories is stored is transferred to the polarity switching control circuit, the other line memory stores the video of at least the next one horizontal scanning period. 7. A display device according to claim 6, characterized in that it begins to store signals.
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US9251744B2 (en) | 2014-01-06 | 2016-02-02 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device, related control method, and related controller |
JP2018054676A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | Scanning line driving circuit, display driver, electro-optic device, electronic instrument and driving method |
-
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- 2008-03-07 JP JP2008058228A patent/JP2009216813A/en active Pending
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